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“新需求,新创造”-TI推出超小型运算放大器

关键词:最小型放大器TLV9061模拟电路 工业控制 医疗设备 模拟IC

时间:2018-02-22 09:38:36       来源:中电网

模拟市场动力强进

自20世纪80年代以来,数字信号处理算法和集成电路迅猛发展,虽然许多类型的信号处理已经由模拟电路转换成数字电路来实现。也许有人会说,在很多领域模拟芯片正在被数字芯片所取代,但是事实真的是如此吗?时至今日,模拟IC产品已经遍布生活中的各个角落,无论是网络通信、消费电子、工业控制、医疗设备还是汽车电子,都会用到模拟IC。甚至现在很多新兴的应用:无人机、共享单车、AR/VR也会用到模拟芯片。实际上,在一块芯片中,模拟电路是必不可少的。当下,模拟电路更是焕发了强大的生命力。

模拟IC市场高度分散的特点,使得一两家公司无法全部垄断,这就留给众多半导体厂商很多发展的空间。在这方面,TI作为模拟器件的生产厂家,一直走在竞争的前列。

前不久,TI放大器·产品媒体沟通会在北京中关村皇冠假日酒店举行,TI放大器部门副总裁兼总经理Amichai Ron先生与大家做了分享。


图:TI放大器部门副总裁兼总经理Amichai Ron先生

市场新变化,设计新思路

具预估,在电源管理、讯号转换与汽车电子三大应用的带动下,模拟芯片市场在2017~2022年的复合年增率(CAGR)将达到6.6%,优于整体IC市场的5.1% 。2017年全球模拟芯片市场的规模为545亿美元,预估到2022年时,市场规模将达到748亿美元。因此市场始终是IC设计的风向标。市场的变化,要求系统更具感知力,每一节点具有更多传感器,使得设备变得更加智能,具备更多的功能。这样的系统趋势推动了新型放大器的问世。要求放大器的设计具有更小的封装和尺寸,能够延长电池和系统使用寿命,增强系统各方面性能的表现。

从模拟及混合信号芯片,尤其是放大器类产品发展趋势来看,高集成度、兼顾速度与精度、低功耗、较宽的温度范围,以及软件可控等性能,将是未来各个模拟器件供应商的新产品呈现的新特点。

传感器、电源管理、集成MEMS和成像应用等模拟组件需要与高电压相互作用,对噪声非常敏感,并由于标准逻辑过程中无法获得的特殊器件类型和隔离技术。这导致了专门从事模拟能力的“超摩尔” 工艺节点的兴起。这些技术是新的工艺风格,应用于更大的特征尺寸并且支持双极晶体管、高压DMOS器件。以及埋井和其他隔离策略,允许高精准模拟与嘈杂数字共存。这些创新的设计中还包括数字结合模拟的设计,模拟器件的滤波电路数字化设计,功耗的综合考虑。Cmos工艺在模拟器件中的设计应用等。这些设计创新与变化,正是TI在设计新型模拟器件所坚持的。

创新设计产生创新产品

业界最小型的放大器TLV9061

TI本次推出了业界最小型的放大器TLV9061,为极具挑战性的系统设计提供高性能的应用。在狭小空间内展现高性能,更低功耗,更快响应。

这款被称为业界最小的封装尺寸放大器,仅占0.64 mm²,除微型X2SON封装外,集成式EMI过滤输入,有助为易受RF噪音干扰的系统提供抗噪性能,同时显著减少对外部分立电路的需求。

高性能设计:借助10 MHz的高增益带宽积(GBW)、6.5 V/μs的高转换速率、及10nV/√Hz的低噪音谱密度,支持为空间局促且要求成本经济的系统进行高性能设计。

更高的DC准确性:使失调漂移降低两倍和典型输入偏置电流在的工作温度范围,从零下40℃ 至125℃,打造出比其它小型设备更精确的信号链解决方案,满足各种场合应用。

LPV821:业界首款零漂移、毫微功耗放大器

去年12月,TI推出了首款兼具超高精度和领先业内的超低电源电流运算放大器LPV821。LPV821运算放大器是TI低功耗放大器产品系列中的最新产品。是一款零漂移、毫微功率运算放大器,具有出色的功率和高精度性能,可帮助工程师获得极高的直流精度。可提供超高精度性能在如今市场上最低电源电流 - 650 nA。比同类零漂移器件功耗降低60% ,业界最低电源电流使得电池寿命更长,并降低了严格功率的精密系统功算。通过TI的自校准、零漂移技术,保持超高的DC精度及动态误差修正。除此之外,毫微功率输入偏置电流及低噪音实现与阻抗传感器共同运行。

LPV821设计用于高精密应用,如无线传感节点、家庭和工厂自动化设备以及便携式电子设备。


图:LPV821应用案例

准确的市场定位

面对不断变化的市场需求,不断加剧的市场竞争。TI准确定放大器的应用领域,投资领域。

TI放大器的主要市场包括工业控制、个人电子产品和汽车电子。在手机、电脑、电视等产品中据计算,每个电子产品中,大概需要使用10~15个模拟元器件。2018年, 汽车专用模拟市场预计将增长15%,成为增长最快的模拟类产品。自动驾驶、电动汽车市场增长以及越来越多的电子系统集成进汽车中驱动了汽车器件的需求稳健增长。通信和消费应用仍然是信号转换电路最大的应用市场。未来五年,预计有三年信号转换器件(模数转换器、混合信号器件等)市场将继续以两位数的速度快速增长。

TI针对某些应用来开发较有特色的产品或者解决方案,提供产品的差异化,增强产品的竞争力。这种解决方案的观念在全球数字IC市场虽已行之有年,但在模拟IC领域仍然新颖。TI放大器的投资领域主要集中在小尺寸、低功耗、高电压、汽车电子应用等方面。

细节决定成败

总而言之,模拟集成电路设计是艺术和科学的结合。在满足市场需求的同时,既需要模拟电路设计有艺术家那种发散的创新能力,又要求具有科学家那种严谨的态度和方法,模拟电路设计同样是细节决定成败。

 

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