安森德丨浅谈SiC MOSFET驱动<span style='color:red'>设计</span>的选择
  对于不少电源工程师而言,SiC MOSFET往往与负压关断绑定使用,但从实际拓扑来看,负压并非所有SiC应用的必选项。  一、负压关断主要解决什么问题?  SiC MOSFET 的开关速度远快于传统硅 MOSFET,其漏源电压变化率可达 50~100 V/ns。快速开关虽然有利于降低开关损耗,但也使器件更容易受到寄生参数和驱动回路的影响。  在半桥等桥臂拓扑中,当高边 MOSFET 快速开通时,低边 MOSFET 的 VDS 会急剧变化。由此产生的高 dv/dt 会经由低边器件的栅漏电容 Cgd,也就是米勒电容,耦合到栅极,并注入位移电流。  如果驱动回路抑制干扰的能力不足,这股位移电流就可能在栅极形成瞬态 VGS 尖峰,使原本处于关断状态的 MOSFET 被抬升到阈值电压以上。SiC MOSFET 的阈值电压通常约为 2.7~4 V,一旦发生误开通,上下桥臂便会同时导通,进而可能造成直通短路。  从图中可以看到,高边Q1高速开通时,低边Q2承受快速变化的VDS,Cgd产生的位移电流会流入栅极,并形成瞬态VGS尖峰。  米勒串扰的形成通常包含三个关键条件:高dv/dt、Cgd耦合通道,以及另一只处于关断状态的互补开关管。其中前两项来自器件自身特性,而是否存在互补开关,则由具体拓扑决定。  这也意味着,判断SiC MOSFET是否需要负压关断,不能只看器件本身,更要看它工作在什么拓扑中。  二、单管拓扑为何可以采用0V关断?  反激是消费类适配器、辅助电源等场景中非常典型的单管拓扑,初级功率回路只有一只主开关MOSFET,不存在另一只与其构成互补关系的高速功率管。  在MOSFET关断过程中,其漏极电压同样会快速上升,dv/dt也会通过自身Cgd影响栅极。但这种作用属于器件自身的电容耦合,不存在桥臂结构中“一只MOSFET开通,干扰另一只MOSFET”的跨器件路径。  因此,从米勒串扰和桥臂直通这一角度来看,反激拓扑并不依赖负压关断,可以采用0V关断方案。相比负压关断,其主要代价是关断速度有所降低,并带来一定的额外关断损耗。  三、正激、Buck同样不存在互补开关串扰  相同的判断逻辑也适用于单管正激和传统Buck拓扑。  单管正激通过一只主开关管控制变压器初级能量传递,并没有半桥、全桥结构中的高速互补开关,因此不存在另一只功率MOSFET受到米勒耦合后发生误导通的问题。  Buck拓扑则由主动开关、续流器件以及储能电感组成,基本功率级同样只有一只主动开关。  对于这类拓扑,开关节点的dv/dt主要作用于器件自身,不会形成桥臂拓扑中的跨器件串扰路径,因此从抗米勒误导通的需求来看,可以采用0V关断,无需额外增加负压生成电路。  四、普通Boost及传统Boost PFC与图腾柱PFC要区别看待  PFC是另一个容易产生误解的应用。  普通Boost/传统Boost PFC由一只主动MOSFET、升压电感以及续流二极管构成,本质上仍属于单管升压结构。  普通 Boost 与传统 Boost PFC 中,承担主动开关作用的通常只有一只 MOSFET,并没有另一只高速互补功率管参与桥臂交替工作,因此它们的驱动判断思路与反激、Buck 较为接近:采用 0V 关断通常就能满足需求,也无需再为负压驱动额外增加电路。图腾柱 PFC 则不能按这一逻辑处理。它为降低整流损耗,高频桥臂一般由两只功率 MOSFET 构成,已经属于典型的桥式功率级。当其中一只器件快速开关时,另一只关断管会承受较高的 dv/dt,并可能通过 Cgd 耦合到栅极,进而出现米勒串扰,严重时甚至误导通。因此,图腾柱 PFC 更应重视负压关断,以提升关断期间的抗干扰余量。换言之,“PFC 一定要用负压”这种说法并不准确,驱动方案最终仍要由具体电路结构来决定。  五、两只开关管,也不一定属于桥臂结构  判断是否需要负压关断,也不能简单按照开关管数量进行划分。  以双管正激为例,虽然初级侧使用两只MOSFET,但两只器件采用同时开通、同时关断的工作方式,并不是半桥、全桥中交替工作的互补开关关系。  因此,双管正激并不存在典型的“一侧高速开通,导致另一侧关断器件受到米勒串扰”的工作条件,也不存在传统桥臂结构中的上下管互补直通路径。  双管反激同样属于类似情况,两只功率器件采用同开同关方式,因此从米勒串扰角度来看,也可以采用0V关断。  安森德半导体(ASDsemi),以呼应市场应用需求特研发推出以下SiC MOSFET,以满足客户灵活设计参数要求。  SiC MOSFET是否采用负压关断,并没有放之四海而皆准的结论。负压关断的关键作用之一,是应对桥式拓扑中高 dv/dt 通过 Cgd 耦合到栅极后造成的米勒串扰与误开通。因此,半桥、全桥、图腾柱 PFC 等带有高速互补开关的功率级,借助负压关断可以提升关断状态下的抗干扰能力。相反,反激、单管正激、Buck、普通 Boost、传统 Boost PFC,以及部分同开同关的双管拓扑,并不存在这种跨器件的串扰通路,因此可在效率、成本、PCB 面积和驱动复杂度之间权衡,选择 0V 或负压关断。对电源工程师而言,SiC MOSFET 驱动设计的核心不是套用“SiC 必须负压”的既有经验,而是依据器件参数、拓扑结构和开关时序进行判断;在保障可靠性的前提下减少不必要的外围电路,也是 SiC 器件迈向高集成、高功率密度应用的重要方向。  安森德MOS产品依托自研工艺,可以定制各类高效MOSFET,提供系统级解决方案,助力品牌快充实现丝滑迭代、高良率大规模量产。例如:在45W~240W的主流快充中,我们推荐以下型号的同步整流MOS,支持电源产品做紧凑PCB布局,帮助您通过高频工况EMI,打造高可靠、低Ciss、成本友好的的同步整流电路,单颗覆盖功率范围广,可减少物料种类。
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发布时间:2026-09-20 10:39 阅读量:149 继续阅读>>
ROHM丨低边开关的<span style='color:red'>设计</span>,NPN晶体管的电路<span style='color:red'>设计</span>
  低边开关是一种利用NPN晶体管控制负载与GND之间电流的电路。这种简单的电路结构,作为通过微控制器GPIO信号驱动继电器、电机等负载的基础解决方案,被广泛应用于工业设备和车载系统中。在低边开关中,尤其容易导致失效的因素有两个:使晶体管切实饱和的基极电阻值,以及针对感性负载的反电动势应对措施(例如二极管、钳位电路)。本文将以这两点为核心,梳理完成设计的整个过程,包括器件选型、损耗、发热、布线及实际装机验证等各个步骤。  01  NPN低边开关电路的结构  掌握整个电路的结构后,就可以清晰了解电流路径。通过先掌握结构,有助于理解设计参数对各部件的影响。  · 低边开关电路整体与电流流向  (电源→负载→NPN→GND/二极管的位置)  低边开关的基本结构是从电源正极引脚经过负载到达NPN晶体管集电极,再将发射极连接至负侧(GND)。电流路径为“电源(+V)→ 负载 → 集电极 → 发射极 → GND”。关于晶体管的结构和引脚功能,在“双极晶体管|工作原理及使用方法(NPN/PNP)”一文中已经结合电路符号一同进行了讲解。  微控制器和PLC的输出端经由基极电阻RB 连接至NPN晶体管的基极。当I/O引脚输出高电平(HIGH)时,产生基极电流IB,使基极-发射极结处于正向偏置状态。由此产生集电极电流IC,使负载开始工作。当I/O引脚输出低电平(LOW)时,基极电流几乎为零,集电极电流也被切断。另外,GPIO的“高电平(HIGH)输出电压”并不总是与VCC一致。在后续的基极电阻计算中,还需确认技术规格书中的VOH(min)(指定源极电流条件)和I/O电流上限。  驱动继电器、电磁阀等感性负载时,必须使用续流二极管,将其与负载并联,将阴极朝向电源侧(+V),阳极朝向晶体管侧(GND侧)进行连接。在晶体管关断的瞬间,线圈中积蓄的能量会形成向二极管侧循环的路径,从而防止晶体管承受过大的反向电压。在对传感器线圈和灯具的电机绕组进行开关时,也需要同样的权衡考虑。  低边开关与高边开关的定位  使用晶体管进行负载的开/关切换,有低边和高边两种配置方式。这两种配置的结构根据应用需求,各具优势。低边是将开关配置于负载GND侧的结构,高边是将开关配置于电源侧的结构。具体需要根据安全要求和测量需求来选择。  低边开关的优势在于,可以通过NPN晶体管实现,且能共用微控制器和GND,从而可简化驱动电路。通过1枚基极电阻,可直接通过微控制器输出进行驱动。但是,由于负载的GND侧电位处于浮动状态,在以GND为基准进行电流测量和构建保护电路时,需要特别注意。在注重成本的应用中,低边开关因其电路简洁性和元器件数量少而更具优势。  高边开关由于负载的GND侧始终与GND相连,因此有时在安全性和测量方面具备优势。然而,由于需要P沟道MOSFET(P沟道FET)、PNP晶体管或专用驱动器IC,其驱动电路更复杂。  02  NPN晶体管(双极晶体管)的  低边开关设计流程  设计从所要求的规格(负载电流、电源电压、GPIO规格)开始。只要按照流程逐步推进,即可完成从器件选型到确定电阻值的工作。在开始设计之前,先确定“将哪些条件(温度、电压、负载波动)作为最坏条件处理”,可以使后续的计算和评估更顺利,从而减少量产时的返工。低边开关因其电路本身较简单,因此前提条件的设定(将哪些值作为“最坏条件”处理)将直接影响设计的成败。  通过“晶体管详解:结构、分类及工作原理基础”可以宏观了解晶体管整体的定位及各类型的特点。  · 基于所要求的规格  确定IC、βforced、IB、RB 的步骤  按以下6个步骤进行设计。  1. 定义负载侧条件。  2. 确认候选晶体管的技术规格书。  3. 根据βforced确定基极电流IB的目标值。  4. 微控制器/PLC的I/O规格核对。  5. 计算基极电阻RB。  6. 确定候选器件。  按照这6个步骤,从负载条件出发,逐步确定所需的器件和常数。各步骤的计算示例会在后续章节中给出。产品确定后,将进入饱度确认阶段。了解全部内容:  https://techclass.rohm.com.cn/knowledge/transistors/transistors-basic/23727
发布时间:2026-09-17 15:39 阅读量:233 继续阅读>>
工程师案头必备!思瑞浦发布《I²C总线及系统应用指南》,助力I²C系统<span style='color:red'>设计</span>
  I2C是一种简单、高效的双向同步串行通信总线,仅靠SDA和 SCL两根信号线,即实现控制器与目标设备通信。I2C总线虽然结构简单,但在上拉电阻选取、总线拓展、多电压域电平转换等环节,仍有许多需要留意的细节。针对I2C协议和相关器件在应用中常见的问题,思瑞浦推出了《I2C总线及系统应用指南》。对I2C器件从架构到应用提供实用指导,帮助工程师少走弯路、高效可靠地完成I2C系统设计。  01、I2C系统介绍  I2C系统通常由控制器、目标器件、电平转换器件、总线拓展器件等构成。通过灵活组合I2C开关、I/O扩展器,缓冲器和电平转换器件,可将原本单段、单电压的I2C总线拓展为多段、多电压域的总线拓扑,从而满足复杂板级互联需求。  图1 I2系统  02、 I2C最常见,也最容易被忽略的问题:上拉电阻怎么选取  I2C器件采用开漏输出,高电平由外接上拉电阻建立。多个器件可以共享总线,实现“线与”逻辑。上拉电阻的最大值由总线电容和通信速率决定,最小值由器件低电平驱动能力决定。I2C信号的上升沿是上拉电阻对总线寄生电容充电的过程。相同寄生电容条件下,上拉选得越大(RC时间常数越大),则信号上升时间越长。上拉电阻选得太小,则低电平期间器件灌电流增大,可能使低电平抬升。上拉电阻可按如下公式计算:  也可以直接查找根据该公式绘制的曲线:  03、 I2C读写帧:常见的三种读写格式  I2C通信的基本单元是一帧完整的数据传输,通常由START、地址字节(7位地址+R/W方向位)、ACK/NACK、数据字节和STOP组成。根据读写方式的不同,I2C通信可以组合为三种典型序列:  写操作(Write)  图4 写操作帧格式  读操作(Read)  图5 读操作帧格式  先写后读(Write then Read)  图6 先写后读操作帧格式  04、 I2C开关:总线多通道拓展管理  当系统中出现从机地址冲突、或需要按位置功能分区管理时,可以使用I2C开关。与普通模拟开关不同,I2C开关可以通过 I2C命令控制各通道的开启与关断,无需额外的逻辑选择引脚。  思瑞浦I2C开关产品覆盖1:N和2:1类型:前者用于一主多从的总线分段管理,后者面向多主机共享下游总线的场景,并内置仲裁功能,可避免多主机同时访问造成的数据冲突。  图7 I2C开关典型应用  同时,I2C开关还支持电平转换功能。I2C开关每个通道内部是MOSFET结构,其栅极电压由寄存器控制。通道关闭时,栅极电压为 0V,MOS在整个电平范围内完全关断。通道开启时,MOS栅极被驱动到VCC,低电平期间MOS导通,低电平可传至另一侧;高电平期间 MOS关断,两侧总线分别由各自上拉电阻拉高,从而实现双向电平转换。  图8 I2C开关MOSFET架构  常见应用注意事项:  ·通道两侧都要配置上拉电阻,高电平依赖上拉电阻建立。  ·两侧总线电压都必须高于当前供电VCC对应的VPASS(或VO(SW)) 电压。  05、I/O扩展:两根线“变”出多路GPIO  当主控GPIO资源不足时,可以使用I2C拓展GPIO芯片。只需SDA/ SCL两根线,就能拓展出4~16路I/O,可用于LED指示、按键扫描、电源使能等,并支持中断输出。  思瑞浦提供4位、8位、16位不同I/O端口数量的拓展芯片,输入端口有默认内部上拉和无内部上拉两种选择,可根据默认电平需求灵活选型。部分型号集成电平转换功能,I2C总线侧与I/O端口侧独立供电,适合主控与外部I/O电平不一致的应用。  图9 GPIO扩展典型应用  常见应用注意事项:  ·I/O带内部上拉的型号(如 TPT29555A)上电时默认输入为高,若需默认低可外接1kΩ~10kΩ下拉电阻。  ·无内部上拉的型号(如 TPT29535A),可以根据需求灵活选择外部上拉或下拉。其未使用端口不得悬空,以免误触发中断和引起芯片功耗增大。  06、I2C电平转换:不同架构的区别,应用怎么选  在多电压域I2C系统中,通常需要自动双向、支持开漏应用的电平转换芯片。根据内部架构的不同,I2C电平转换器件可以分成多种类型。  集成MOS架构(TPT29306、TPXF0102)  这类芯片内部为多个MOS通道,其中EN为MOS栅极电压。通过将 EN与VREF2短接,并经200kΩ电阻上拉到高压侧电源,可以实现栅极电压的自动调节。低电平期间MOS导通,低电平经过极低导通内阻传输到另一侧。高电平期间MOS关闭,两侧总线被各自电阻上拉,实现电平转换功能。  图10 MOS架构电平转换芯片  应用场景:宽工作电压范围、通用性强;通信速率取决于总线寄生电容和外部上拉电阻,适合板内通信;极低的延迟。  注意事项:EN不能直接接高压侧电源VCC2,这是此类器件最常见的错误用法,其可能导致高电平无法关断、低压侧总线被抬高。  集成边沿加速功能的电平转换芯片(TPT29606、TPT20102、TPXS0102)  这类芯片在MOS架构基础上,集成单稳态(One-Shot)边沿加速电路,在信号边沿期间可以提供短暂的强上拉/下拉驱动能力,实现更高速率的应用。  图12 边沿加速架构电平转换芯片  应用场景:适用于I3C/SPI等高速率应用,也向下兼容低速I2C应用,适合板内通信。一般无需外部上拉电阻或者可增加外部弱上拉,高速率且低功耗;  注意事项:该类型芯片边沿速率较快,走线较长时建议增加串阻,抑制振铃或过冲。  I2C中继器(TPT29617A)  I2C中继器对信号进行重新驱动,可以隔离两侧总线电容,把长走线分成多段,并驱动较重的电容负载。TPT29617A具备防死锁机制,2侧低电平存在静态偏移。其完整的方向识别机制和电平传输过程可参考应用指南。  应用场景:通用电平转换器件,对于长走线和板外通信等场景适配良好,可有效提高信号质量。  注意事项:两个TPT29617A的2侧不能直接级联;且2侧的外部输入低电平不能高于0.4 V(VIL)。  07、产品速查表|3PEAK I2C/I3C接口系列  08、结语  以上内容节选自3PEAK接口AE团队撰写的《I2C总线及系统应用指南》。完整指南涵盖I2C物理层,协议基础,以及I2C开关、I/O扩展与电平转换器的架构原理、应用注意事项,内容更全面,适合工程师在设计中随时查阅。
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发布时间:2026-09-17 14:36 阅读量:180 继续阅读>>
国产首家!纳芯微LIN收发器NCA1021A-Q1、NCA1029A-Q1全面通过IBEE/FTZ-Zwickau认证,全栈CAN/LIN方案简化车载通信<span style='color:red'>设计</span>
  近日,纳芯微宣布其推出的汽车级LIN收发器芯片NCA1021A-Q1、NCA1029A-Q1成为国产首家全面通过IBEE/FTZ-Zwickau认证的LIN收发器芯片。  在此之前,纳芯微CAN收发器芯片 NCA1044-Q1、NCA1057-Q1、NCA1145B-Q1、NCA1462-Q1、NCA1043D-Q1、NCA1463-Q1已率先通过IBEE/FTZ-Zwickau全项测试。LIN收发器顺利通过IBEE/FTZ-Zwickau认证,标志着纳芯微全国产化汽车级CAN/LIN接口解决方案的EMC性能达到行业领先水平,助力车企与零部件客户简化车载总线EMC系统性认证流程,加速国产替代落地。  全面通过IBEE/FTZ-Zwickau认证的  CAN/LIN收发器系列,简化EMC验证  鉴于CAN/LIN收发器芯片的EMC性能对车身控制、智能座舱等系统的稳定运行至关重要,各地区均制定了严格的汽车电子电磁兼容标准与认证流程,如美国汽车工程师协会(SAE)的J2962标准和欧洲IBEE/FTZ-Zwickau认证均对汽车通信接口的EMC性能提出了明确要求。其中,IBEE/FTZ-Zwickau认证依据IEC 62228-2开展,排除了外围电路差异对结果的干扰,更聚焦于收发器芯片本身的EMC特性,且考核等级更为严苛,已获全球主流车企广泛认可。  此次IBEE/FTZ-Zwickau认证包括:发射射频干扰(Emission RF Disturbances), 抗射频干扰(Immunity RF Disturbances),瞬态抗扰度(Immunity Transients)和抗静电(Immunity ESD)共四项测试,纳芯微NCA1021A-Q1、NCA1029A-Q1全部通过。  表-1:纳芯微NCA1021A-Q1、NCA1029A-Q1全部通过四项测试  在此次 IBEE/FTZ-Zwickau 认证中,NCA1021A-Q1、NCA1029A-Q1的抗射频干扰(Immunity RF Disturbances)能力表现优异。测试覆盖正常通信、休眠唤醒等关键工作状态及误唤醒防护维度,即便在无总线滤波电容的最恶劣条件下,所有测试项均一次性通过测试,达到IEC 62228-2标准的最高Class III等级。尤其在休眠状态下,芯片不会因外界电磁干扰发生异常唤醒,可有效保障整车静态电流合规。  表-2:纳芯微NCA1021A-Q1 RF Immunity测试全项结果  达到Class III等级  表-3:纳芯微NCA1029A-Q1 RF Immunity测试全项结果  达到Class III等级  全国产化的汽车级CAN/LIN接口解决方案  增强供应链韧性和选型便利性  NCA1021A-Q1、NCA1029A-Q1全面通过IBEE/FTZ-Zwickau认证,标志着纳芯微由此成为国产首家可同时提供经权威认证、EMC性能领先的、全国产化的汽车级CAN/LIN收发器厂商,有效增强了供应链的韧性与客户选型便利性。  目前纳芯微可提供完整的汽车级CAN/LIN收发器产品,覆盖客户的全场景需求:  表-4:CAN收发器选型表  表-5:LIN收发器选型表  平台化接口IP  快速响应定制开发需求  纳芯微在通信接口领域布局已久,通过平台化IP和自研专利的协同,实现了快速的产品迭代,并且在CAN、LIN、RS485、I2C、I3C、SerDes接口等方面完成了全面的产品布局。技术层面,纳芯微在EMC增强的CAN/LIN接口技术、专有协议接口技术、高速接口技术等方面不断突破,达到业内领先的水平。  在技术迭代的同时,纳芯微全面落地全国产供应链体系,打通晶圆制造、封装测试、核心物料配套的全链路国产化。目前,纳芯微车载CAN/LIN/SerDes等汽车通信接口芯片,均已实现全国产供应链落地,精准匹配新能源汽车等领域的国产化替代需求。高度自主可控的本土供应链,不仅大幅提升了产品交付稳定性与成本可控性,还能快速响应客户定制开发与批量供货需求,为终端客户提供安全可靠、高适配的国产化接口芯片解决方案。
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发布时间:2026-09-16 13:52 阅读量:219 继续阅读>>
简化多维位置感知<span style='color:red'>设计</span>,纳芯微推出NSM903x三轴线性位置传感器
  近日,纳芯微推出三轴线性位置传感器NSM903x,该产品集成X、Y、Z三轴磁场检测能力,采用I²C数字接口,具备可配置中断功能,磁场检测范围最高达±2400Gs,面向智能穿戴、折叠屏手机、学习平板及智能家居等消费电子产品。  消费电子产品形态和交互方式不断丰富,需要识别的位置变化也更加多样。传统单轴线性霍尔方案在应对部分多维位置或角度检测需求时,通常需要多颗器件协同,同时还需考虑有限空间内的磁铁布局和系统资源配置。凭借单芯片多维感知能力,NSM903x有助于减少多器件组合带来的设计复杂度,提升位置与角度检测设计的灵活性。  三轴检测结合角度计算  一颗芯片覆盖更多感知需求  NSM903x内部集成三个独立霍尔感应单元,分别检测X、Y、Z三个方向的磁场信息,芯片内置CORDIC角度计算引擎,支持基于不同轴向的磁场组合完成角度解算,输出0°至360°角度数据。  凭借单芯片集成的磁场检测与角度解算能力,NSM903x减少了器件数量,简化磁铁与传感器的布局设计,可广泛应用于智能手表旋钮、折叠屏手机开合角度、学习平板折叠摄像头、家居安防云台及摇杆等场景,实现线性位置、旋转角度等不同类型的角度检测。  最高±2400Gs磁场检测范围  为结构设计提供更多空间  在消费电子产品中,磁铁材质、尺寸及其与传感器之间的距离往往受到内部结构影响,传感器接收到的磁场强度也会随之变化。  NSM903x提供±400Gs、±800Gs、±1200Gs和±2400Gs多档可选线性磁场检测范围。更宽的检测范围意味着在磁铁选型以及磁铁与芯片间距设计上有更大的调整余量,也便于根据终端内部空间进行布局。  I²C数字输出与多器件支持  简化系统集成  NSM903x采用I²C数字通信接口直接向主控输出数字信号,并支持多个器件ID,同一条I²C总线最多可连接四颗NSM903x,在部署多个位置传感器时无需分别占用I²C接口,节省主控接口资源。  此外,NSM903x支持可配置中断功能。可设置相应的触发条件,当检测状态达到设定阈值时,通过独立引脚输出中断信号。以智能手表旋钮应用为例,中断信号可用于功能唤醒等交互,主控无需持续轮询角度数据。  完善线性位置传感器布局  覆盖更多终端应用  NSM903x进一步完善了纳芯微线性位置传感器产品布局。目前,纳芯微已形成覆盖单轴和三轴检测的线性位置传感器产品组合,可根据检测维度、接口、性能及成本等不同要求,应用于智能穿戴、智能手机、智能家居及工业控制等场景。
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发布时间:2026-08-28 16:14 阅读量:332 继续阅读>>
芯动神州丨ADCS16162替代AD7616:串行接口无缝替换<span style='color:red'>设计</span>验证
  ADCS16162是面向工业数据采集的16通道、16位、双路同步采样ADC,支持±10V/±5V/±2.5V三种双极性量程,吞吐率2MSPS,±10V量程下SNR典型值90.5dB,模拟输入阻抗恒定1MΩ,单5V供电。器件采用80引脚LQFP封装,引脚定义与AD7616完全一致,寄存器映射兼容,软件层面高度可移植。在数字接口中,串行SPI模式因其引脚占用少、布线简洁,是电力保护继电器、多相电机控制、工业数据采集系统中使用最广泛的配置形式。本文聚焦:从AD7616迁移至ADCS16162时,串行接口的兼容性验证方法。  一、串行接口引脚与协议兼容性  ADCS16162的串行接口引脚包括SCLK(串行时钟输入)、CSb(片选)、SDOA/SDOB(串行数据输出)、SDI(串行数据输入)。引脚定义、功能复用与AD7616完全一致,迁移时无需修改PCB布线、无需重做封装适配。寄存器映射层面,ADCS16162兼容AD7616的寄存器地址分配与位域语义,现有驱动代码可在不修改寄存器操作序列的前提下直接复用。上述兼容性意味着,迁移工作的重心不在"改什么",而在"验证什么"——确认现有设计在ADCS16162的时序规格范围内正常工作。  二、串行时序兼容性验证  表1列出两器件串行模式时序规格的完整对照。该表的核心结论是:11项串行时序参数中,8项规格完全一致,3项为SCLK时钟脉宽的裕量调整,不影响绝大多数应用场景。  表1.串行模式时序参数兼容性对照  片选建立与保持时间、数据输出访问与保持时间、数据输入建立与保持时间、输出三态恢复时间——这些直接决定SPI数据帧读写可靠性的参数,两器件规格完全一致。这意味着,若原系统的SPI时序设计满足AD7616规格要求,则串行接口层面迁移至ADCS16162后可直接正常工作,无需修改PCB或调整信号走线。  三、SCLK时钟裕量验证  SCLK相关的三项参数(fSCLK、tSCLK_LOW、tSCLK_HIGH)在ADCS16162中给出了更宽裕的规格边界。理解该裕量的工程含义,是验证迁移可行性的关键。ADCS16162的SCLK低电平与高电平最小脉宽分别为14ns,对应理论最高SCLK频率约35.7MHz,实际规格标注为35MHz。该频率覆盖了工业数据采集系统中的主流SPI时钟配置——电力保护继电器与多相电机控制系统中,SPI时钟频率通常配置在10MHz~25MHz范围内,远低于35MHz上限。  迁移验证中需确认以下情形:  情形一:原系统SCLK≤35MHz。该条件覆盖了绝大多数工业应用场景。此范围内两器件的所有串行时序参数均满足要求,SPI配置无需修改,可直接替换。  情形二:原系统SCLK为35MHz~50MHz。需将SPI分频系数调整至fSCLK≤35MHz。以40MHz降为35MHz为例,单次16位数据帧的传输时间从400ns增至约457ns,增量约57ns。该增量在tCYCLE约束内可自然吸收,不影响采样率。若固件采用固定延时等待数据帧传输完成,应同步调整延时参数。  情形三:原系统SCLK脉宽接近极限。部分SPI主机在产生高频时钟时,SCLK低电平与高电平脉宽并不严格对称。若原设计在AD7616下以接近8ns低电平脉宽运行,迁移后须确保低电平脉宽不低于14ns。该约束通常通过调整SPI分频系数实现,不涉及硬件修改。  四、转换周期与吞吐率验证  ADCS16162采用8核并行采样架构,8对通道可同时转换,16通道全部采集耗时约4μs,总吞吐率达2MSPS。该架构在保证16通道同步性的同时,提供了更高的整体吞吐率。表2对照两器件的通用时序参数。  表2. 通用时序参数对照  CONVST触发时序、BUSY延迟、片选建立、静默时间等控制信号参数两器件完全一致。BUSY信号的行为定义在两器件中相同:CONVST上升沿后变高,转换完成后变低,数据在BUSY下降沿后可读。该握手机制是迁移设计的便利基础——只要固件以BUSY下降沿作为读取触发而非依赖固定延时,即可直接适配。  迁移验证中需确认的转换周期参数:  CONVST触发间隔:ADCS16162的tCYCLE最小值为4.5μs。若原系统采用BUSY下降沿硬件握手触发下一次转换,直接通过;若采用固定定时触发,验证间隔不低于4.5μs。  突发模式BUSY时序:突发模式下,ADCS16162内部自动生成转换脉冲,16通道全部转换完成后BUSY高电平时间约13μs。若原固件以固定延时等待BUSY拉低,应改为下降沿中断或查询方式触发后续操作。  五、迁移验证流程  基于上述兼容性分析,从AD7616迁移至ADCS16162的串行接口设计验证可归纳为五步流程。多数系统中,步骤一可直接通过,后续步骤为标准化验证项。  步骤一:SCLK频率验证。读取原系统SPI分频配置,计算实际SCLK频率。若fSCLK≤35MHz,直接通过。该条件覆盖了电力保护继电器、多相电机控制等主流工业场景的典型配置。若fSCLK>35MHz,调整分频系数即可,不涉及硬件变更。  步骤二:CONVST周期验证。读取原系统CONVST触发间隔。若采用BUSY下降沿硬件握手,直接通过——该握手时序两器件完全一致。若采用固定定时触发,验证间隔不低于4.5μs。突发模式下,验证BUSY等待逻辑改为下降沿触发。  步骤三:复位时序验证。完全复位后须等待15ms以上再进行寄存器操作。该要求源自内部基准电压建立至16位精度所需时间,AD7616数据手册与ADCS16162应用笔记均规定为15ms,原系统若已遵循该规定可直接通过。  步骤四:寄存器读写验证。向输入范围寄存器A1写入±5V量程配置(8'b10101010),回读该地址,回读值与写入值一致即可确认串行接口时序正确。建议将该写入、回读、比对流程纳入驱动初始化环节。  步骤五:数据帧完整性验证。连续读取16通道转换数据,检查SDOA与SDOB输出是否存在位移或丢帧。若启用CRC功能(CRCEN引脚置高),验证CRC校验字与转换数据的一致性。  六、国产替代的工程价值  ADCS16162在国内量产,封装与引脚定义与AD7616完全一致,现有PCB可原位替换。串行接口时序层面,11项参数中8项完全一致,3项为SCLK裕量调整,在绝大多数工业应用中无需修改SPI配置。8核并行架构提供了2MSPS总吞吐率,16通道全采集时间约4μs。芯动神州本土FAE团队可提供从SPI时序审查、FPGA接口对齐到量产导入的全流程支持,缩短验证周期。
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发布时间:2026-08-26 13:34 阅读量:353 继续阅读>>
芯动神州ADCS16162寄存器写入无效的根因分析:上电初始化机制与复位时序<span style='color:red'>设计</span>
  ADCS16162是面向工业数据采集的16通道、16位、双路同步采样ADC,支持±10V/±5V/±2.5V三种双极性量程,吞吐率2×1MSPS,±10V量程下SNR典型值90.5dB,模拟输入阻抗恒定1MΩ,单5V供电,可直接连接±10V工业信号。在实际应用反馈中,与复位相关的问题出现频率最高,其典型表现为:通道数据可正常读出,但输入范围寄存器配置不生效,回读值始终为复位默认值;或配置±5V量程后,转换结果仍按±10V量程换算。本文结合ADCS16162应用笔记,从器件内部初始化机制出发分析该问题的根因,并给出上电与复位时序的设计规范及验证方法。  一、根因:寄存器写入落在初始化未完成的窗口内  ADCS16162的内部初始化分为四个阶段:  VDRIVE供电稳定后,芯片IO状态稳定;随后模拟电源上电至5V,模拟部分开始工作,生成各种参考电压与参考电流,同时内部数字LDO启动,生成2.6V数字电压。  数字电压2.5V稳定到门限之后,内部高速振荡器开始工作。  振荡器稳定到一定频率之后,数字状态机开始工作,完成数字部分的正常初始化,此时芯片才认为系统上电成功。  复位信号有效后,芯片重新执行初始化,内部基准电压需要重新建立。基准建立到16位精度需要一定时间,在此期间寄存器接口虽可应答,但写入操作不可靠。若将复位处理为瞬时动作,紧随其后的寄存器写入即落在该未就绪窗口内,表现为写入无效、回读值保持复位默认值。  二、上电与复位时序设计规范  基于上述初始化机制,应用笔记给出的整机设计规范为:  上电顺序:VDRIVE供电稳定之后,再将模拟5V电源上电。模拟电源AVDD早于VDRIVE过早上电时,器件可能工作异常,供电顺序本身即为设计约束。  复位时机:模拟电源稳定后发送一次复位信号,使芯片在完全上电状态下再初始化一次。复位电平建议保持100ms以上,复位结束后再等待100ms方可执行其他操作。  复位后等待时间:完全复位后应等待15ms以上再进行寄存器操作,该时间用于内部基准电压建立至16位精度;对精度要求不高的应用,该等待时间可缩短至2ms。  三、复位状态的四点电压验证法  复位是否完成,无需反复试错,通过万用表测量四个引脚电压即可判断:  四点电压均符合时,可确认复位与内部电源建立完成;任一点偏差较大,则故障位于电源或复位等硬件环节,应优先排查供电,而非寄存器接口。  四、寄存器写入的验证方法  复位确认完成后,通过写入、回读、比对流程验证寄存器接口:向输入范围寄存器A写入±5V量程配置,再回读该地址,回读值与写入值一致方可确认写入成功。建议将该验证流程固化到驱动初始化环节:上电、复位、等待15ms、四点电压确认、寄存器写读比对,五步全部通过后,再进入正常的采样与数据读取。这一流程可将复位类问题与接口类问题、转换链路问题有效隔离,为后续排查建立明确的基准点。  五、结语  ADCS16162寄存器写入无效问题,本质是寄存器操作落在内部初始化未完成的窗口内:模拟参考建立、数字LDO启动、振荡器稳定、状态机初始化逐级完成后,器件才具备可靠的寄存器访问条件。设计中遵循VDRIVE先于模拟电源的上电顺序、复位后等待15ms以上,并以四点电压与寄存器写读比对作为验证手段,即可从源头规避此类问题。在时序环节保留足够裕量,ADCS16162的90.5dBSNR与16位精度才能转化为系统级的测量精度。
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发布时间:2026-08-26 09:26 阅读量:324 继续阅读>>
ROHM丨高可靠性电流检测电路<span style='color:red'>设计</span>的关键要点
  准确的电流检测对于实现控制、确保保护功能以及提高电源效率至关重要。这是电动汽车(EV)、能源系统、工业设备等各种应用领域共同面临的课题。ROHM解决方案具备高可靠性电流检测所需的高精度、高稳定性及强抗噪性。  电力、安全、控制始于电流检测  在对能源效率、安全性和高可靠性控制的需求日益高涨的背景下,电流检测在现代电子设备中的重要性正快速提高。从电动汽车、电池管理系统、可再生能源到工业自动化领域,准确的电流检测在电力管理、故障检测和系统保护中均发挥着核心作用。随着工作电压和电流的上升,热应力、电气噪声以及材料老化等问题也随之凸显,这使得高精度和长期可靠性成为设计中的重要目标。  本文将阐述构建高精度电流检测电路的关键要点。其中将介绍典型的电流检测方式,探讨电阻和放大器选型对精度的影响以及抗噪性能对稳定性的重要作用。最后介绍如何将这些设计原则运用在实际应用产品中的实用组件解决方案。  电流检测方式的种类  检测电流的方法有多种,但在电路设计中主要有电阻式和磁式两种。  在电阻式电流检测中,电流流经分流电阻会产生与电流成正比的微小电压。将该电压用运算放大器或专用电流检测放大器(CSA)进行放大并测量。该方法成本效益高,设计灵活性优异,在中等级电流范围内能获得良好的精度。然而,由于分流电阻会产生热耗,在大电流应用场景中其热管理是需要解决的课题。  图1:分流电阻可产生与电流成正比的电压降,并将该电压放大后反馈至微控制器,从而被用来实现控制和保护功能。  另一方面,在磁式检测中,可使用霍尔元件或xMR传感器来检测电流产生的磁场。这种方式无功率损耗,可实现非接触式测量,但易受外部磁噪声干扰,且电路规模较大。  图2:带磁芯的传感器是利用磁芯检测导体周围的磁场,而无芯型则采用内置传感器通过电路板布线直接测量电流。  在此之外,还有电流传感器IC等一体化传感器。这些都采用了将检测元件和信号处理电路一体化封装的方式,具有体积小巧、便于安装的特点,但主要被用于空间受限或特殊应用场景。  仅仅1个电阻即可直接影响电路的可靠性  在电阻式电流检测中,分流电阻是精度的基准。其细微的误差也可能直接影响系统整体的性能,如果选型不当可能导致误检或漏检问题。  选型时需考虑的因素:  材料:金属板型电阻器相较于厚膜型,具有更优异的热循环耐受能力及更低的温度系数,因而能在严苛环境下展现出出色的可靠性。  安装和尺寸:小型封装对机械应力较为敏感,其电阻长度在吸收热膨胀和减轻焊点疲劳方面发挥着重要作用。  长期劣化:在车载和工业应用中,对电阻器的耐硫化性能、端子坚固性以及机械耐久性有着严格要求,这些特性对长期保持精度至关重要。  “若将分流电阻视为‘只不过是一般的无源元件而已’,则可能使优秀的设计毁于一旦。”  放大器的选型直接影响设计成果  分流电阻可决定检测精度,而放大器则可决定电压处理的精确度与解析能力。运算放大器(Op Amp)的灵活性很高,支持设定增益、外接滤波器及添加保护电路。适用于需要微调的场景或运行条件多变的环境。  “噪声干扰不仅会使信号失真,还会扰乱判断本身。”  而电流检测放大器(CSA)则内置了匹配的增益电阻,波动很小,可显著提升测量的一致性。另外,具有高输入阻抗,即使外接滤波器,对增益精度的影响也很小。尤其适用于需要精确放大微小分流电压的低电流检测应用。  抗扰性:支撑系统稳定性的隐形要素  在逆变器、转换器以及车载ECU等频繁进行开关的环境中,外部噪声干扰可能导致信号失真,进而引发错误的过电流检测。这种误检不仅会导致运行中断和效率下降,严重时甚至可能损害系统的安全性。  要实现高度可靠的控制与保护,必须确保信号的纯净和稳定。要提高抗扰度,需要选用具有出色EMI耐受性的元器件,并实现可在不影响精度的前提下进行滤波的电路设计。通过重视抗扰度,可简化后续处理,同时确保微控制器输入的稳定性及故障安全(Fail-safe)功能的可靠运行。  ROHM高可靠性、高稳健性的电流检测电路解决方案  ROHM为电流检测领域的设计课题提供各种元器件解决方案。针对电阻、放大器及抗扰度(抗噪性)等各项要素,均拥有丰富的产品群,可提供出色的解决方案。  PSR系列 分流电阻  ROHM’s PSR Series是针对传统电阻器存在的可靠性问题而研发的产品。采用金属板结构,以出色的热循环耐受能力和优异的抗硫化性能而著称。  图3:ROHM PSR系列金属板分流电阻同时实现了高精度和高耐用性,具有出色的热稳定性、抗硫化特性,并通过了车载及工业应用领域的AEC-Q200认证。  因此,即使在振动、尾气和高温等严苛环境的车载应用中,也可长期使用。凭借其稳定的特性,可在产品整个生命周期内保持电流检测“基石”部分的精度。  EMARMOUR™ 运算放大器  EMARMOUR™ series是ROHM推出的具有超高抗干扰性能的专用运算放大器产品系列。该系列产品融入了ROHM自有的布局设计、工艺技术和电路技术优势,在很宽的频段范围实现了出色的抗扰能力。  无需外置滤波器即可保持信号精度,而且符合ISO 11452-2和IEC 62132-4等国际EMI标准。即使直接施加高频噪声(RF),输出波动也非常小,可大大减少外围元器件数量。  增益和滤波器的设置均可灵活应对,即使在车载设备、工业设备等对噪声敏感的应用场景中,也能确保稳定运行。  图4:在该比较图中,传统运算放大器容易因噪声干扰而误动作,ROHM的EMARMOUR™运算放大器可保持稳定且高精度的信号放大功能。  ROHM的电流检测放大器(CSA)  在要求小型化和高精度的应用场景中,ROHM的CSA(电流检测放大器)通过内置高精度增益电阻及采用斩波放大器结构,可简化电路设计。从而可减少外置元器件数量,更大程度地减少布局误差,即使使用输入滤波器也可保持高精度。该产品还具备宽输入电压范围和优异的线性特性,非常适用于电池管理系统、电机驱动、电源电路等对节省空间和高精度要求高的应用场景。  高精度源于精妙设计  要实现高精度的电流检测,电路设计每个环节的精准把控至关重要。检测方式、分流电阻、放大器、噪声对策——其中任何一项有缺陷,都可能导致系统整体的性能和安全性下降。  “可靠性并非源于规格参数,而是源于所有‘精妙的设计选择’的累积。”
发布时间:2026-08-24 11:41 阅读量:521 继续阅读>>
上海雷卯丨CNCA-C11-08:2026标准对CMS电子后视镜影响解读与雷卯EMC防护方案升级<span style='color:red'>设计</span>指南
  一. 概述与背景  1.1  CNCA-C11-08:2026新规要点  CNCA-C11-08:2026《强制性产品认证实施规则 汽车间接视野装置》(试行)是国家认证认可监督管理委员会于2026年4月11日发布、2026年7月1日起实施最新版本,针对机动车辆间接视野装置(包括传统光学后视镜和新型CMS电子后视镜系统)的强制性产品认证要求进行了全面更新。  ·2026年7月1日起:认证机构开始受理CNCA-C11-08:2026版本的CCC认证申请  ·2027年1月1日起:强制执行新版本标准,届时未获得CCC认证的相关产品将不得出厂销售、进口或在经营活动中使用  新规最显著的变化在于,CMS电子后视镜系统作为新型机动车辆间接视野装置被正式纳入CCC强制认证范围。这意味着ESD(静电放电)、Transient Disturbance(瞬态干扰)等EMC性能指标将从原来的推荐性参考升级为准入性的强制检测项目,产品必须通过指定实验室的完整测试方可获证上市。  1.2  CMS(Camera Monitoring System)系统架构  典型的CMS电子后视镜系统由以下核心组件构成,形成从图像采集到显示的完整信号链路:  ●车外摄像头模块:安装于车辆两侧(车门或翼子板),集成CMOS图像传感器、镜头、GMSL序列化器及电源管理电路,负责采集车外实时影像。工作于严苛的车外环境,面临最高等级的EMC威胁。  ●座舱控制器:通常安装于座舱内部(仪表板或后备箱区域),搭载SoC主控芯片,接收并处理两路摄像头的高速视频数据,完成图像拼接、延时补偿、亮度/对比度调节等处理,并向两侧显示屏输出视频信号。  ●A柱内显示屏模块 :安装于驾驶员侧A柱内侧或车门三角区,采用LCD或OLED面板,通过MIPI DSI或LVDS接口接收控制器的视频信号,实时显示车外影像,替代传统光学后视镜的视野功能。  1.3  关联标准体系  CMS电子后视镜系统的EMC认证测试涉及多层级标准体系,主要是CNCA-C11-08:2026 CCC认证实施规则引用了GB 15084-2022《机动车辆间接视野装置性能和安装要求》,GB 15084-2022进一步引用GB 34660-2017《道路车辆 电磁兼容性要求和试验方法》,而GB 34660-2017又引用了一系列基础EMC标准。总体上这个标准体系包括:  二.标准实施前后防护要求对比  CNCA-C11-08:2026的实施将CMS电子后视镜的EMC防护要求从"自愿参照"提升至"强制准入"层面,对产品设计产生了根本性的影响。下表系统对比了实施前后的主要变化:  三.CMS系统面临的电磁干扰威胁  CMS电子后视镜系统工作于复杂的汽车电气环境中,面临多种电磁干扰威胁。深入理解各类威胁的波形特征和耦合路径,是制定有效防护方案的前提。  静电放电(ESD)是CMS系统面临的最直接、最具破坏性的电磁威胁。车外摄像头直接暴露于外部环境,在干燥气候条件下,人体Model或人体对车体的放电可直接作用于摄像头外壳和连接器。  ESD事件的典型波形特征:上升时间极短(0.7~1ns),峰值电流可达数十安培,频谱范围从数MHz到数GHz。对于CMS系统中的高速信号线(GMSL、LVDS、MIPI等),ESD保护器件必须具备极低的结电容(Cj ≤ 0.5pF),以避免信号完整性劣化。上海雷卯电子的ULC系列超低电容TVS器件可完美满足这一需求。  Transient Disturbance威胁在车载环境中主要体现为ISO 7637-2定义的各类瞬态脉冲,其中最具破坏力的是抛负载(Load Dump)脉冲:  四.上海雷卯分模块EMC防护策略  1摄像头模块(车外高风险区)  2座舱显示/控制模块  3高速传输链路(摄像头-控制器)  ●核心要求:超低电容<0.5pF、高ESD防护、小封装  ●推荐方案:GMSL专用车规级ESD阵列(如上海雷卯LEIDITECH ULC3304P10LVQ系列),集成4路差分信号防护,DFN封装,满足AEC-Q101,支持10Gbps + 传输速率  五.各接口电路EMC防护方案  1  12V电源输入防护  采用P沟道MOSFET用于满足汽车前装设备的防反接大功率需求,低发热,DFN5X6-8封装,散热性能优良,SM8S24CA或5.0SMDJ24CA用于满足ISO7637-2 5A /5B测试,以及ISO 10605:2008(等级4)ESD测试。  2  CAN接口静电防护方案  雷卯EMC小哥推荐采用多路集成器件SMC24Q保护,电容<50PF,可以保证信号完整性的同时,可滤除杂讯、通过静电测试。  3  MIPI接口静电防护方案  MIPI提供2.5Gbit/s的传输速度,雷卯推荐采用集成器件ULC3324P10LVQ防护,寄生电容<0.5pf, 保证信号完整性,满足ISO 10605:2008(等级4)ESD测试  4  LVDS接口静电防护方案  LVDS提供655Mbit/s的传输速度,上海雷卯电子推荐集成器件PUSB3FR4Q防护, 寄生电容<1pf, 保证信号完整性,满足ISO 10605:2008(等级4)ESD测试。  5  GMSL静电防护方案  ●单端系统(同轴电缆传输):  单端系统模式是由一根同轴电缆组成,同轴电缆上可以传输12V电源,主要用于车载摄像头,上海雷卯电子推荐采用ULC1811CDNQ,Cj=0.3pF(Typ.)低结电容,保证信号完整性,满足ISO 10605:2008(等级4)ESD测试。  ●差分系统(两对差分线传输):  差分系统模式是由两对差分线组成,主要应用于车内的高清中控显示器等。上海雷卯推荐集成式的ULC3324P10LVQ,Cj= 0.45pF(Typ.) 封装为DFN2510,单颗保护四路差分线。另有ULC0342CDNHQ,Cj=0.22 pF(Typ.) ,封装为DFN1006,布线更灵活。  六. 升级前后方案对比  CNCA-C11-08:2026实施前后的典型防护方案差异如下:  七.EMC元件选型清单(雷卯Leiditech)  以下表格汇总了CMS电子后视镜系统全部EMC防护器件的选型推荐,所有ESD/TVS均为上海雷卯电子Leiditech产品,满足AEC-Q101车规认证要求。  总结  CNCA-C11-08:2026的实施标志着CMS电子后视镜系统从"推荐性合规"迈入"强制性准入"的新阶段。这意味着EMC防护设计不再是可选的"加分项",而是产品上市的"准入证"。  CNCA-C11-08:2026实施前后CMS系统EMC防护方案的升级要点,主要包括:  防护等级全面提升:ESD从L2~L3(类别1)提升至L3~L4(类别1),Transient Distrubance防护需覆盖ISO 7637-2全部关键脉冲;  器件选型必须车规化:防护器件需通过AEC-Q101认证(文中推荐的雷卯电子Leiditech的TVS系列产品全部符合AEC-Q101认证);  系统化防护架构:从单点被动防护升级为"电源多级防护+信号低电容TVS+共模滤波"的系统化方案。雷卯EMC小哥建议,在系统设计阶段就应从架构层面统筹EMC策略。  高速信号防护是技术难点:GMSL、LVDS、MIPI等高速信号要求TVS器件在提供±30kV ESD防护的同时保持极低结电容(<0.5pF),雷卯的ULC系列超低电容TVS器件完美满足这一需求。  建议各CMS产品制造方在2026年8月前完成所有产品的EMC防护方案升级和预测试工作,确保在新规受理启动时即可通过CCC认证测试,抢占市场先机。上海雷卯电子可提供免费EMC测试服务和方案设计支持,助力客户顺利完成CCC认证。
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发布时间:2026-08-21 14:00 阅读量:362 继续阅读>>
大咖谈技术|瑞萨模拟业务新任“掌门人”:以广度与深度为基石,凭深度<span style='color:red'>设计</span>支持破局
  作为模拟与混合信号技术领域的资深供应商,瑞萨电子已助力众多客户拓展新兴应用市场,版图涵盖高阶汽车安全、工业机器人、AI增强型消费电子以及通讯基础设施等。有别于仅聚焦少数细分领域的模拟技术供应商,瑞萨构建了以系统为导向的丰富产品组合,将模拟、电源、嵌入式处理、存储接口、连接及可编程技术深度融合,形成一系列以应用为驱动的综合解决方案。这种技术的广度,以及在真实设计场景中实现深度集成的能力,正是瑞萨差异化竞争力的重要基础。  如今,这一愿景迎来新的推动者——Peter Jenkins。今年初,他履职VP and general manager of Renesas' Analog&Mixed-Signal Product Group。Jenkins的工作履历,恰是他所执掌业务多元性的生动写照。他从时序技术领域起步,在历经一系列并购后加入瑞萨,期间既管理过高度专业化的垂直整合业务,也执掌过瑞萨规模庞大的标准产品事业部。这段经历,让他既深耕于高度专业化的技术领域,又对模拟技术的广阔图景有深刻认知:他深知如何将复杂的物理现象转化为由1和0构成的数字世界。  Jenkins在谈及新角色时表示:  我们不仅提供客户所期待的基础构建模块,更致力于赋能他们在这些方案之上实现创新。正是技术广度、可配置性与系统级思维的交融,铸就了我们的差异化优势。  整合优势,打造全新客户解决方案  正如Jenkins所言,瑞萨的模拟与混合信号业务并非一份简单的元器件产品目录,而是一套可灵活组合的技术“积木”,旨在从容应对日益复杂的系统级挑战。其产品组合不仅涵盖运算放大器、转换器、开关与多路复用器、隔离器件,还包括可配置模拟平台、传感器、高速存储接口及抗辐射产品。贯穿其中的核心逻辑,是多样性与集成性的协同。瑞萨的关注点并不局限于单颗器件的性能极限,而是通过高度互操作的技术生态,覆盖客户在系统设计中的多样化需求。  这一理念的绝佳主角,便是瑞萨将传统模拟构建模块与可配置、可编程技术深度融合,助力工程师能够重新思考硬件系统的设计与制造方式。GreenPAK™、AnalogPAK和ForgeFPGA™等产品家族正是该战略的重要支点:它们帮助客户将模拟与混合信号功能集成并定制为优化方案,从而精简板级空间、降低元器件数量并缩短产品上市周期。瑞萨通过统一设计环境“Go Configure™ Software Hub”为上述产品家族提供支撑。得益于其强大的硬件配置、仿真与编程能力,Jenkins将其誉为“创新中枢”。  跨界赋能,释放模拟技术潜能  可配置技术的更广泛意义,在新兴AI应用中愈发凸显。随着边缘AI与物理AI系统加速落地,设计人员亟需紧凑、低功耗且高度自适应的模拟方案,用于感知物理世界并与之交互。这些需求涵盖传感、信号调理、电源、时序、电机控制,以及AI计算系统与外部环境间的实时接口。  对瑞萨而言,这在其深耕的多个市场中催生了广阔机遇:首先,汽车领域仍是根基,尤其是随着软件定义汽车的发展,配备丰富传感器的区域架构正不断演进,将真实世界的环境与状态转化为数据,并传输至中央系统进行处理。其次,工业自动化与机器人同样关键,特别是人形机器人正成为重要的长期增长引擎。Jenkins指出,汽车传感系统与未来人形平台之间存在高度相似性:两者都需要大规模传感网络与模拟前端技术,从而将物理世界连接至智能处理系统。  最后,消费级边缘AI则是另一个重要机遇所在。瑞萨的技术现已广泛支持各类应用,涵盖可穿戴设备、听觉设备、AR/VR平台,助力这些应用加速融入边缘智能平台。  赋能下一波AI数据中心与航天应用  在AI基础设施与数据中心领域,瑞萨的业务版图持续扩张。其存储器接口业务在RDIMM芯片组市场占据领先地位,并与全球DRAM供应商及服务器制造商保持紧密合作。同时,公司正积极探索面向AI中心服务器架构的高速模拟接口与数据互联技术。  此外,抗辐射技术亦在Jenkins的统筹之下。针对航空航天应用,瑞萨推出涵盖电源、射频(RF)、ADC/DAC及相关配套基础设施的广泛抗辐射产品组合。面向蓬勃发展的近地轨道技术市场,瑞萨正积极布局:卫星部署需要能够弥合商用级与完全抗辐射组件之间差距的元器件。  以设计支持,构建差异化优势  鉴于软件工具与数字集成正成为关键的差异化因素,瑞萨计划将“数字化”战略从MCU与软件开发环境,深度延伸至模拟与混合信号业务。  新近升级的Go Configure Software Hub为GreenPAK、AnalogPAK和ForgeFPGA器件提供了统一的图形化环境,助力工程师快速原型化可配置模拟功能。此外,瑞萨的ICOT电感式位置传感器线圈优化工具支持客户设计并仿真定制化电感传感布局,并可直接对接瑞萨电子应用工程师,获取更深度的优化支持。  事实上,这些工具将深度融入Renesas 365的未来版本。作为一个基于云端的电子开发平台,模拟技术有望在系统级优化中扮演核心角色。Jenkins指出,模拟产品最终可能占到Renesas 365平台上可用器件的近半数,这无疑是模拟与混合信号业务在公司数字化战略中占据核心地位的进一步印证。  同样重要的是,瑞萨的新型开发工具正成为通往新兴设计生态的桥梁。通过自然、探索式的体验触达年轻工程师,公司正在向他们生动展示:模拟技术创新如何赋能机器人、工业自动化及其它各类AI应用中的先进传感架构。  模拟集成,为新一代创新者搭建舞台  瑞萨在模拟与混合信号技术上的深耕,远不止于产品广度的拓展。它将模拟技术淬炼为边缘智能与物理AI的核心驱动力:从汽车传感到人形机器人,再到AI基础设施,无不依赖于此。既然AI系统必须与真实世界交互,那么负责感知、调理、供电与连接的模拟技术,其战略地位必将持续攀升。  对瑞萨而言,更大的机遇在于赋能客户实现创新。这一价值定位与公司“To Make Our Lives Easier(让生活更轻松)”的宏大使命高度契合。通过将软件、硬件与智能系统深度融合,瑞萨正打造出能够驱动下一代互联体验的核心引擎。  “得益于多元的能力矩阵,瑞萨既可纵向深耕,亦可横向拓展。”Jenkins总结道,“我正努力将两者的优势融为一体。在此过程中,我希望改变硬件工程师对创新的认知,让他们真切感受到:我们对数字化与设计卓越的坚定承诺,将为他们带去最大的价值。”
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