感知和交互模塊是(shi)工業(ye)及(ji)(ji)汽車應用控(kong)制的(de)關(guan)鍵，需要高精度ADC及(ji)(ji)高可靠性(xing)MCU才能實現更智能化的(de)系統(tong)控(kong)制。芯海科技（股(gu)票代碼(ma)：688595）是(shi)具備ADC和MCU雙平臺(tai)設計半導體(ti)企業(ye)，針對工業(ye)及(ji)(ji)汽車的(de)多個(ge)細分應用，擁有多種成(cheng)熟(shu)的(de)產品和應用方案。
芯(xin)海近期(qi)推出了SmartAnalog?系列的第一顆智能化模(mo)擬(ni)產品，集成高(gao)(gao)(gao)可靠性32位(wei)MCU內核和豐富的高(gao)(gao)(gao)性能模(mo)擬(ni)功能。內置(zhi)了24位(wei)高(gao)(gao)(gao)精度(du)、8Ksps 采樣率及30ppm/℃低溫漂的高(gao)(gao)(gao)性能ADC、12位(wei)DAC、低失(shi)調運放、恒流源輸出及LED驅動等多種模(mo)擬(ni)前端外設。
SmartAnalog?系列CS32A0X0可(ke)根據(ju)不同工業應用場(chang)景的需求(qiu)，產生精(jing)準(zhun)可(ke)調的電壓(ya)、電流等(deng)激(ji)勵信(xin)(xin)號(hao)，同時配合內部集成(cheng)的24位多(duo)(duo)通道差分/單(dan)端輸入的高精(jing)度ADC，實現(xian)電壓(ya)、電流、化學(xue)、生物、光(guang)電、溫度、壓(ya)力、煙霧探測(ce)(ce)等(deng)多(duo)(duo)種信(xin)(xin)號(hao)的測(ce)(ce)量。其內部集成(cheng)的高性能(neng)MCU又可(ke)以(yi)實現(xian)數據(ju)處理，通過不同的外(wai)設(she)接(jie)口直接(jie)輸出(chu)對應的數字信(xin)(xin)號(hao)，降低(di)后端電路硬件及軟件的要(yao)求(qiu)，實現(xian)信(xin)(xin)號(hao)鏈回路極簡設(she)計。
除(chu)此之外，CS32A0X0還針對工業物聯網強化了內置(zhi)的安(an)(an)全(quan)加密引擎，內置(zhi)的AES128算法能夠實現一(yi)些(xie)基礎的物聯網安(an)(an)全(quan)加密功能，包括安(an)(an)全(quan)升級、安(an)(an)全(quan)更新以及安(an)(an)全(quan)啟動。
CS32A0X0的工(gong)(gong)作(zuo)溫度范圍為(wei)-40℃~105℃，結(jie)溫125℃，具(ju)備(bei)工(gong)(gong)業(ye)高可(ke)靠性(xing)(xing)，是一顆可(ke)以比肩國(guo)際大廠TI、ADI、ST模擬性(xing)(xing)能的智能化產(chan)品，提供一系列電源工(gong)(gong)作(zuo)模式，以滿(man)足不(bu)同的低功耗應用。適用于工(gong)(gong)業(ye)惠(hui)斯通電橋、三線式RTD測(ce)溫、電化學(xue)傳感器檢測(ce)、陣列式信號檢測(ce)等(deng)十幾(ji)種(zhong)多變測(ce)量場景。
CS32A0X0內部系(xi)統框(kuang)圖(tu)
類惠斯通電橋傳感器應用
在工業(ye)自動化(hua)系統中有大量需(xu)(xu)要測量和(he)控制(zhi)的(de)參數，比(bi)如溫度、壓(ya)(ya)(ya)(ya)力、濕(shi)度、流量等(deng)都可(ke)以通(tong)過類壓(ya)(ya)(ya)(ya)阻(zu)式惠斯(si)通(tong)電(dian)橋實現(xian)測量。它的(de)基本原理(li)是(shi)橋式電(dian)阻(zu)中的(de)阻(zu)值(zhi)會由于(yu)(yu)形變產(chan)生(sheng)變化(hua)，在給定的(de)電(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)激(ji)勵條件下，這些阻(zu)值(zhi)的(de)變化(hua)會產(chan)生(sheng)變化(hua)的(de)差(cha)分電(dian)壓(ya)(ya)(ya)(ya)，由于(yu)(yu)信號的(de)內阻(zu)及(ji)幅值(zhi)非常小(xiao)，需(xu)(xu)要高輸(shu)入阻(zu)抗的(de)差(cha)分放大器及(ji)可(ke)編程增益放大做到系統檢測精度最高。
CS32A0X0內(nei)(nei)置(zhi)低噪聲PGA（支持(chi)x1~x128增益），輸(shu)入阻抗可以達到G歐級別，同(tong)時內(nei)(nei)置(zhi)最高22位ENOB的24位Σ-ΔADC，支持(chi)單周期穩(wen)定建(jian)立，支持(chi)50-60Hz工(gong)頻干擾抑制，最多支持(chi)4通道橋式差分(fen)信號檢測(ce)，是工(gong)業(ye)測(ce)量的最佳選擇(ze)，內(nei)(nei)置(zhi)溫度(du)(du)傳感(gan)器(qi)加上32位MCU可以用做溫度(du)(du)補償，進一步提高系統精(jing)度(du)(du)。
惠斯通電橋傳感(gan)器應用(yong)
RTD三線式測溫應用
RTD（電(dian)阻溫度探測器(qi)）測溫是(shi)(shi)工(gong)業上常見的(de)(de)(de)可以在很寬(kuan)溫度范圍（-260℃~850℃）實現(xian)高精度測溫的(de)(de)(de)方(fang)法。RTD的(de)(de)(de)傳感(gan)元件是(shi)(shi)由線(xian)圈或者純金屬(shu)沉積膜組成，其(qi)阻值會隨著(zhu)溫度的(de)(de)(de)升高而變大，隨著(zhu)溫度的(de)(de)(de)降低而減小。
根據引(yin)出(chu)線(xian)(xian)的(de)數量不同，RTD可(ke)分為兩(liang)線(xian)(xian)式(shi)、三(san)線(xian)(xian)式(shi)、四(si)線(xian)(xian)式(shi)。三(san)線(xian)(xian)式(shi)作為性價比最高(gao)的(de)測溫(wen)方案，在工業上應用(yong)(yong)最為廣泛。它的(de)基本原理是通(tong)過兩(liang)路高(gao)精度(du)(du)(du)、高(gao)匹(pi)配(pei)性的(de)電流(liu)源(yuan)來(lai)(lai)抵(di)消引(yin)線(xian)(xian)帶來(lai)(lai)的(de)誤差，再用(yong)(yong)高(gao)精度(du)(du)(du)ADC檢測溫(wen)度(du)(du)(du)。CS32A0X0內置兩(liang)路獨立(li)高(gao)精度(du)(du)(du)恒(heng)流(liu)源(yuan)輸出(chu)，支持4-1000μA電流(liu)輸出(chu)，匹(pi)配(pei)性很高(gao)，可(ke)以至多(duo)用(yong)(yong)于3個通(tong)道(dao)三(san)線(xian)(xian)式(shi)RTD溫(wen)度(du)(du)(du)檢測，同時(shi)匹(pi)配(pei)24位(wei)高(gao)精度(du)(du)(du)Σ-ΔADC，實現最優測溫(wen)系統。
RTD三線式測溫應用
電化學傳感器檢測
電化學(xue)傳(chuan)(chuan)感器是基(ji)于(yu)待測物(wu)(wu)質的(de)電化學(xue)特性，將待測物(wu)(wu)化學(xue)量轉變成電學(xue)量進(jin)行(xing)傳(chuan)(chuan)感檢(jian)測的(de)一種傳(chuan)(chuan)感器，廣(guang)泛應用在工業(ye)上的(de)重金屬離子、微生物(wu)(wu)濃度(du)檢(jian)測等(deng)。CS32A0X0內置(zhi)24位高(gao)(gao)精度(du)ADC，12位1MHz輸出(chu)速率的(de)DAC以及(ji)低失調運放，加(jia)上32位高(gao)(gao)性能MCU，通過配置(zhi)外圍的(de)激勵(li)及(ji)信號(hao)調理電路，可以采用傳(chuan)(chuan)統(tong)的(de)循(xun)環伏(fu)安掃描(miao)法(fa)，直(zhi)接給出(chu)待測物(wu)(wu)濃度(du)。
電(dian)化學傳感器(qi)檢(jian)測
恒溫電路應用
傳感(gan)器是工業物聯(lian)網重要(yao)組成部(bu)分，被大(da)量(liang)應用于物聯(lian)網終(zhong)端。不同的(de)傳感(gan)器需(xu)要(yao)就需(xu)要(yao)多套電路、多種器件來實現應用的(de)數據采樣及處(chu)理，模(mo)擬性(xing)能要(yao)求(qiu)高、外圍電路復雜且(qie)系統(tong)成本高，采用芯(xin)海科技(ji)CS32A0X0單SoC方案可以實現高精度采樣的(de)同時硬件電路歸一化，大(da)大(da)簡化設計。
以(yi)某些工(gong)業傳感器(qi)為例，在(zai)需要高精度ADC的(de)同時，還(huan)需要恒(heng)溫(wen)工(gong)作電路(lu)來保(bao)障傳感器(qi)的(de)最(zui)佳工(gong)作條件。芯海科技CS32A0X0可以(yi)提供一站式(shi)解決(jue)方(fang)案，通過ADC+MCU+DAC組合(he)，外掛(gua)外部的(de)MOS，以(yi)及恒(heng)溫(wen)控制(zhi)算法，使傳感器(qi)工(gong)作在(zai)恒(heng)定溫(wen)度下，從而實現(xian)系(xi)統及最(zui)高精度檢測(ce)。
恒溫電路(lu)應用
不斷迭代ADC技術 持續推出智能化模擬產品
芯海(hai)科技的(de)優勢領域是ADC+MCU模數(shu)混合產品的(de)研發創新，SmartAnalog?產品的(de)量產，是公(gong)司在(zai)工(gong)業智(zhi)能化(hua)模擬(ni)(ni)產品戰(zhan)略(lve)路線上邁出(chu)堅實的(de)一步(bu)。隨著(zhu)芯海(hai)ADC技術不斷突破應用(yong)邊界，實現更高(gao)的(de)精度(du)和更快的(de)采樣率，后續將推(tui)出(chu)更多智(zhi)能化(hua)模擬(ni)(ni)產品，用(yong)于(yu)光(guang)電(dian)信號、雷達位(wei)置(zhi)檢測等要求更高(gao)的(de)應用(yong)領域。