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为满足行业需求,TI更小尺寸、更高精度的数据转换器为极致而生

时间:2023-03-12 22:59:19 科技观察

【.com原稿】目前,自动化在工业、汽车等应用领域越来越受到重视。要实现自动化,首先会涉及到传感器的使用。传感器的作用是将现实中的模拟量转换成数字进行处理。传感器领域的新变化将带动新的产品需求。有了好的传感器,转换器也需要有更高的性能。例如,在测量微小的温度变化时,要达到高精度,就需要高性能数据转换器的支持,以帮助实现自动化功能。行业需求导致更小尺寸和更高精度的数据转换器。除了对传感器的精度要求越来越高,越来越多的产品设计对体积的要求也越来越严格。德州仪器数据转换器产品事业部副总裁兼总经理KarthikVasanth告诉记者,一些可穿戴设备体积小,内部空间小。当使用多个传感器时,需要更多的数据转换器。因此,对数据转换器的体积要求会更加严格。德州仪器数据转换器产品事业部副总裁兼总经理KarthikVasanth在工业应用方面,各国都在大力推进智能制造,比如德国的工业4.0、中国制造2025,更智能的工厂自动化需要更多的传感器,而传感器又反过来需要更高性能、更小的数据转换器。以工业机械臂的产品应用为例,要实现智能化,就需要更多的转换器。例如抓取物体时,需要依靠传感器和数据转换器来帮助控制电机,监测电流,检测是否到达预定位置。在人机安全方面,也催生了对更小、更高精度数据转换器的需求。在通信领域,我们正在迎来5G时代。5G的数据通信能力比4G高很多,但实际上基站和设备的空间是不变的。要实现更高的数据通信容量,需要ADC和DAC的性能。更高。同时,由于5G信号的频率更高,因此要求ADC和DAC具有更高的性能和更小的尺寸。在光通信模块部分,光模块从4G到100G的通信速率提升了25倍,但光模块体积基本保持不变。为了应对这些挑战,需要性能更好、尺寸更小的数据转换器。在个人消费电子方面,例如用于监测心率或心电图的可穿戴设备(智能手表、智能手机等),也需要低功耗和更小的数据转换器。在汽车领域,需要很多传感器来实现自动驾驶、车道偏离、防碰撞检测等功能。因此,需要更高精度、低功耗和高性能的数据转换器。因此,传感器无处不在。随着越来越多的传感器,需要更多和更小的高性能数据转换器来帮助满足产品设计要求。基于这些行业需求,日前,德州仪器(TI)在北京召开了新品发布会,推出了四款微型高精度数据转换器,每一款都是业内同类产品中体积最小的。新的数据转换器可帮助设计人员增加更多智能和功能,同时减少系统板占用空间。DAC80508和DAC70508是八通道高精度数模转换器(DAC),分别提供真正的16位和14位分辨率。ADS122C04和ADS122U04是24位高精度模数转换器(ADC),分别提供两线I2C兼容接口和两线UART兼容接口。DAC80508和DAC70508:满足微型DAC需求此次德州仪器推出两款全新数模转换器(DAC)产品——DAC80508和DAC70508,它们是业界最小的真16位和14位分辨率,八位在紧凑空间内提供高性能和增强可靠性的通道高精度DAC具有三个关键特性:更小的系统尺寸:设计人员可以使用2.4毫米x2.4毫米WCSP封装,与竞争产品相比,占位面积减少了36%。集成内部参考进一步减小了系统尺寸;一流的精度:1位最低有效位16位和14位分辨率的积分非线性可实现一流的精度——比竞争产品的线性度高66%;更高的可靠性:从-40°C到+125°C进行了全面校准,适用于更大的温度范围,并具有循环冗余校验(CRC)功能,提高了系统可靠性。以实用的参考设计为例,KarthikVasanth解释了TI如何帮助用户进行激光通信应用。在光通信应用中,需要为激光发光二极管提供稳定、准确的偏置电流。DAC80508用于TI参考设计。首先,当DAC与微控制器通信时,可以使用CRC校验来帮助提高通信的可靠性。然后,通过TI的高精度放大器设计了一个两级增益放大电路,提供稳定准确的偏置电流控制激光二极管。本设计采用极小的封装和高性能的16位DAC,可以帮助用户在光通信设计中实现小面积、高性能。ADS122C04和ADS122U04:满足微型ADC的需求此外,德州仪器还推出了两款业界最小的兼具高性能、高精度和高可靠性的24位模数转换器(ADC)——ADS122C04和ADS122U04,达到业界最小尺寸封装,仅为3mmx3mm,具有以下三个特点:系统总成本;更卓越的性能:具有低漂移2.048-V、5-ppm/°C内部基准和内置2%精度振荡器,帮助设计人员提高电源线环路噪声抗扰度。更高的可靠性:从-40°C到+125°C的完全校准扩展温度范围和循环冗余校验(CRC)功能提高了系统可靠性。那么,这些先进的ADC芯片是如何帮助客户解决实际问题的呢?KarthikVasanth以参考设计为例进行了解释——一种适用于加热和冷却仪器的高精度温度测量参考设计。本设计采用最新的ADC进行热量表的设计。TI的芯片从高精度和低功耗两方面解决了热量表计费的难题。因为加热是带电的,所以需要非常准确的测量RTD的电阻变化来检测温度,然后计算出使用的热量。这种应用不仅需要非常高的精度,而且手表是电池供电的,必须能够工作5到10年而无需更换电池。TI高精度数据转换器的尺寸演进从2000年到今年,TI的芯片尺寸已经大大缩小。比如DAC从大封装变成现在的2.4mm×2.4mmWCSP封装,直观可见。同时,在体积缩小的情况下,数据转换器DAC的性能也得到了提升。虽然体积减小了,但是性能提高了,速度也提高了。功耗降低,功耗低,精度性能提高。KarthikVasanth表示:“尺寸的不断缩小和性能的不断提升,是因为TI在实际应用中看到了用户的真实需求。”比如在光通信领域,波特率从4G到100G不断提高,但设备的体积还是和以前一样。原来的光通信模块体积缩小了12倍,但数据传输速率提高了40倍,功耗降低了2倍。数字转换器作为光通信模块中非常关键的器件,也应该满足这些要求。因此,TI努力制造满足高需求的产品。***,KarthikVasanth表示,在高精度方向,TI有很多业界领先的产品,在小尺寸、低功耗、高精度、高数据率等方面都有非常好的表现。这是TI未来将继续投入的产品方向。另一方面,TI将继续在高速数据转换器上投入,同时细分不同领域,如超高速、低功耗、高性能(如ADC12DJ3200)等。【原创稿件,合作网站转载请注明原作者和出处为.com】