轉(zhuǎn)換器集成技術(shù)助力汽車電子性能提升

“汽車行進(jìn)中，首要的是對(duì)外界位置、角度等信號(hào)進(jìn)行調(diào)理、處理，其次才是對(duì)這些信號(hào)分析后實(shí)現(xiàn)操控。因此對(duì)半導(dǎo)體廠商而言，處理器、功率器件并不是汽車電子的全部，轉(zhuǎn)換器對(duì)于技術(shù)的提升具有同樣重要的意義。”ADI汽車電子市場部系統(tǒng)應(yīng)用經(jīng)理沈飛在日前舉辦的媒體見面會(huì)上做了上述介紹。

據(jù)了解，ADI在汽車電子領(lǐng)域?qū)Ｗ⒂诰G色節(jié)能、安全和舒適三方面，通過將轉(zhuǎn)換器技術(shù)與放大器、MEMS、傳感器、數(shù)字處理器、RF以及功率技術(shù)等創(chuàng)新性地進(jìn)行結(jié)合，ADI的汽車電子業(yè)務(wù)發(fā)展迅速，已經(jīng)占據(jù)其整體業(yè)務(wù)的20%。

三個(gè)應(yīng)用案例可以說明ADI轉(zhuǎn)換器技術(shù)所帶來的創(chuàng)新。

第一個(gè)例子是安全應(yīng)用方面，應(yīng)用于安全氣囊和ESC系統(tǒng)中的MEMS傳感器需要滿足很高的性能要求，包括標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)字接口、更寬泛的量程、可配置的濾波頻率、持續(xù)自測、溫度補(bǔ)償以及偏置補(bǔ)償?shù)鹊?，傳統(tǒng)MEMS傳感器無法很好地滿足這些。通過創(chuàng)造性地引入ADC架構(gòu)，ADI實(shí)現(xiàn)了上述功能。沈飛解釋說，自測功能以往都通過外部流程判斷的方式進(jìn)行，但在傳感器內(nèi)部集成ADC和濾波器，便于具有主決策權(quán)的器件安全工作，同時(shí)也可以對(duì)原始信號(hào)進(jìn)行分析，將信號(hào)傳遞給內(nèi)部控制電路，通過對(duì)濾波器進(jìn)行配置就可以實(shí)現(xiàn)不同量程的控制。

第二個(gè)案例是轉(zhuǎn)換器在電池監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用。為了節(jié)約能源，越來越多的汽車開始應(yīng)用發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)啟停系統(tǒng)，它在擁堵或等紅燈時(shí)可對(duì)外界情況進(jìn)行判斷進(jìn)而自動(dòng)熄火或啟動(dòng)，可節(jié)省大約5%~10%的油耗。要保證發(fā)動(dòng)機(jī)能夠連續(xù)起動(dòng)且不損傷自身，就需要精確的傳感器來監(jiān)控電池狀態(tài)。ADI公司的ADuC703x系列精密模擬微控制器集成了16位Σ-ΔADC，可以進(jìn)行更精確的信號(hào)調(diào)理，以滿足不同電量下的精確控制。可預(yù)見的是，汽車精密電池監(jiān)測的下一步是集成ADC、MCU和LIN收發(fā)器，以前只有高端車才配備的電池傳感器，未來將會(huì)越來越普遍地應(yīng)用于低端車型中。

第三個(gè)是在壓力傳感器的應(yīng)用中，不論是尾氣壓力測試還是油壓測試，傳感器多安裝在油路、管道附近，工作環(huán)境惡劣，外界誤差源較多，因此信號(hào)處理與傳感器需要強(qiáng)大的消除誤差機(jī)制。ADI在傳統(tǒng)信號(hào)鏈中加入可變?cè)鲆娣糯笃?、濾波器以及ADC、DAC架構(gòu)，通過與外部器件相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)1/1000的壓力測量精度。

沈飛補(bǔ)充，不僅是上述應(yīng)用，包括車載娛樂、動(dòng)力總成以及底盤控制等，都引入了ADC架構(gòu)，獨(dú)立的轉(zhuǎn)換器在車身中會(huì)越來越少，更多將以集成的形式存在。ADI在轉(zhuǎn)換器技術(shù)方面處于領(lǐng)先地位，市場占有率超過了其后十家公司的總和，通過將它與不同的器件相集成，可顯著地實(shí)現(xiàn)性能提升，ADI相信這一技術(shù)在汽車電子領(lǐng)域?qū)?huì)有更多的用武之地。