由于汽車與工業應用中的電子器件顯著增多,因此在連續快速增長的中國電子工業中,汽車與工業市場仍然扮演著主要腳色。
值得注意的是,在電子設計方面,汽車與工業領域之間的共同要求越來越多。例如,由于傳感器數目越來越多,目前這兩個領域的很多應用都依賴于復雜的信息處理,同時,準確電機管理或者對繼電器等機電執行元件的需求也已極度普遍。網絡也是一個正在大幅度增長的領域。目前,汽車和工業設計中都采用CAN和LIN等車內網絡IVN尺度,以將傳感器、執行器和處理器與相關管理和控制性能連結起來。
最后,汽車和工業應用還都需要在各種惡劣、苛刻的環境中提供長期可信的運行。這種環境前提包含有溫度、震動、電噪,很多場合下還需要在高壓下運行。
融合信號半導體
面臨必要在短周期、緊張預算管理內實現新設計,以及在越來越小的空間內採用起碼數目組件的壓力,設計人員正在尋找各種道路,從傳統分立元件設計轉到集成度更高的半導體器件。這使得對片內系統ASIC和ASSP器件的需求連續不斷增長,這些器件利用融合信號半導體專業將模擬和數字性能集成在了同一芯片上。
真正的融合信號工藝需要把電壓較高、噪聲敏感度較高的電路與電壓較低但會產生噪聲的數字電路隔離開,這可通過採用深槽隔離專業實現。在該專業中,一系列隔離槽深埋在芯片襯底內,從而有效地形成能夠很好管理噪聲和電源參數的片內保衛區pockets。傳統融合信號專業可以沙龍娛樂城實現放大器、ADC、濾波器等管理與信號處理性能與微管理器、存儲器、定時器、邏輯管理等數字性能的結合。可是為知足新興汽車與工業設計的需求,融合信號處理的才幹必要遠遠過份這些。目前融合信號半導體廠商面對著諸多挑戰,他們必要把傳統融合信號設計的相關性能與保證高壓高溫運行的各種專業結合起來,提供高程度的抗電磁攙和和瞬態電壓才幹,提供知足相關行業機構質量與安全要求的產品,還要以最低成本知足上百家樂 預測程式準嗎述需求,并把握進入市場的最佳機會。
而且,假如是要知足當今汽車與工百家樂怎麼下注業工程師的需求,傳統融合信號器件的根本性能也必要在嵌入式智能化、存儲器、公用網絡管理器及接百家樂九牛娛樂城口可用性、直接執行器輸出等領域大幅擴展。
高壓Smart Poer
對用于汽車和工業領域的很多融合信號器件而言,高壓功能是一個關鍵要求,無論是電機管理、繼電器驅動還是僅僅需要耐受瞬態高壓的才幹。幸運的是,目前有許多高壓融合信號半導體加工工藝能夠知足這一要求。
以AMI半導體公司的I3T80 Smart Poer加工工藝為例,基于035mm CMOS的I3T80工藝可以在80V的前提下運行,使系統設計人員能夠採用高集成度數字電路、高壓電路以及高精度模擬模塊的芯片,減少組件數目、節約空間并減低成本。
這種高壓工藝可使門電路密度高達15000mm2,并包含有高功能縱向浮動nDMOS晶體管在內的一整套高壓DMOS和雙極器件。另有,這種工藝還采用NPN和PNP雙極器件、高壓浮動二極管和多種無源器件,并為但願採用AMIS工藝設計,需要PLL、USB接口、總線協議管理器、用于網絡連結的管理器、嵌入式微處理器等選件的設計人員提供IP性能塊。
AMIS Smart Poer采用金屬-金屬電容器和優良匹配的高阻抗電阻。靜電放電ESD是產品開闢的一個主要方面,45kV HBM人體模子和750V CDM設施充電模子的額定值可以知足最為苛刻的要求。
處理器和存儲器
融合信號電路的一個發展趨勢是增加某種類型的中心處理電路,使AMIS I3T80加工工藝適用于ARM7TDMI、R8051、6502內核等選件。而且,由于片內處理的需要,還出現了對片內數據與程序存儲的要求。一般採用數據鎖存器、存放器、RAM等易失性存儲結構,但需要連續供電來百家樂 自動 下注 軟件保存數據。然而,較新的融合信號設計采用包含有OTP或EEPROM等在內的非易失性存儲器NVM選件來進行工廠編程,最近又采用閃存選件。例如,AMIS公司為其I3T80 Smart Poer高壓融合信號系統工藝專業開闢出嵌入式高注入MOSHiMOS閃存。成熟的I3T80融合信號專業與強盛的新型NVM結合,將使設計人員能夠為最惡劣的汽車與工業工作環境建立經濟型智能傳感器接口、智能執行器以及別的高等單芯片器件。
HiMOS閃存能夠在-40℃~125℃溫度范圍內運行。它使設計人員能夠嵌入雙排存儲器,此中一排是高達64kB的代碼存儲,另一排是高達512字節的虛擬EEPROM數據存儲。由于AMIS HiMOS閃存是僅採用I3T80根本工藝掩模組上的三個額外掩模層實現的,因此這種基于閃存的智能化Smart Poer芯片為分立元器件以及其他SoC替代方案提供了一種極度經濟的選擇。
HiMOS閃存最多可提供100個代碼存儲擦除周期和起碼10000個數據存儲擦除周期。它能夠保留數據15年,完全知足汽車電子組件AEC-Q100臨界應力測試的要求。網絡和通訊才幹
構建網絡需要物理層PHY實現,并且要求特別注意抗電磁攙和性、總線短路保衛、網絡通訊阻斷預防等疑問。設計人員常常需要自己考慮提供這些特點,但最新的融合信號半導體專業提供了一種替代想法。
在這方面特別令人感嗜好的是LIN、I2C、SPI和CAN網絡尺度,現在,后者已成為汽車和工業設計中極度普遍采用的尺度,是伺服器、傳感器、管理器以及車內網絡、機器管理和自動化所用的各種其他設施主機的互聯根基。因此,融合信號半導體廠家必要以現貨ASSP或IP塊的格式提供CAN和LIN性能,以整合到ASIC中。
辦理EMC疑問
跟著汽車和工業電子器件的增多,電磁兼容性EMC疑問也越來越成為工程師所面對的設計挑戰。此中三個重要疑問是: 如何最大水平地減低電磁敏感度EMS,從而保衛電子器件不受其他電子系統引起的有害電磁發射EME的陰礙;如何保衛電子器件不受惡劣環境的陰礙,包含有供電系統瞬變或開關燈和電機等大負載或電感負載產生的攙和等;如何最大水平地減低可能陰礙其他電子電路的電磁輻射。
而且,跟著系統電壓增高、數字電子器件增多、以及更多高頻電子器件帶來的頻率上升,這些疑問越來越突出。此外,目前很多電子模塊都會連結線性度低、偏移較大的低功率的廉價傳感器。這種傳感器信號幅度較小,電磁攙和的陰礙對它們的運行可能是災害性的。
這里應該注意的關鍵一點是,輻射和敏感度不是集成電路的重要疑問。相反,觸發關鍵疑問的是PCB和線束上的有效天線所產生的傳導發射和敏感度。
在其自有的融合信號半導體加工根基上開闢片內系統器件的過程中,AMIS通過各種道路幫助工程師確保他們的終極設計符合EMC要求。例如,對于DSP切換、時鐘驅動器以及其他高頻電流產生的EME,應盡可能採用低功耗電路。這可能包含有採用減低或自安適電源電壓,或採用某種架構將時鐘信號在頻域內擴展。還可通過減少同一時鐘周期內開關元件的數目來減低EME。另有,通過對時鐘和驅動器信號實施斜率管理來放緩開關速度,提供較軟的開關特性,也有助于減低EME。外部和芯片布局也應予以仔細研究。例如,採用雙絞線的差分輸出信號產生的EME更少,對EME也更不敏感。確保VDD和VSS彼此靠近和採用高效電源去耦也是減低EME的簡樸想法。
整流抽送、寄生器件、電流與功率消耗是三種對高EMS最嚴重的攙和效應。高頻電磁功率被集成電路部門地吸收,這樣可能造成各種攙和。此中包含有向高阻抗節點輸出高頻電壓,以及向低阻抗節點輸出高頻電流。PCB設計隨應用差異而變化,而產品與PCB設計間又存在微妙的關聯,因此,系統和集成電路工程師必要親暱合作,以最大水平減低其陰礙,這一點至關主要。
融合信號ASIC和ASSP
AMI半導體公司已利用上述專業和想法為ASIC和ASSP器件的開闢創新了根基,知足工業與汽車應用中的集成、性能、功能、電壓、溫度及環境要求。
傳感器接口ASIC
在當今系統越來越高復雜度的驅使下,更多智能化性能被集成到傳感器元件上。目前,如上所述這些工藝設計上的先進已經到達可以實現這種集成程度的水平。傳感器接口ASIC辦理方案可以把一個平凡傳感器轉變為智能傳感器。重點必要放在傳感器元件也包含有溫度探測、霍爾效應探測、校準和診斷等智能傳感器接口信號的調換、轉換與處理的最佳想法上。
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