感知和交互模塊是工業(yè)及汽車應(yīng)用控制的關(guān)鍵，需要高精度ADC及高可靠性MCU才能實(shí)現(xiàn)更智能化的系統(tǒng)控制。芯海科技（股票代碼：688595）是具備ADC和MCU雙平臺(tái)設(shè)計(jì)半導(dǎo)體企業(yè)，針對(duì)工業(yè)及汽車的多個(gè)細(xì)分應(yīng)用，擁有多種成熟的產(chǎn)品和應(yīng)用方案。

芯海近期推出了SmartAnalog系列的第一顆智能化模擬產(chǎn)品，集成高可靠性32位MCU內(nèi)核和豐富的高性能模擬功能。內(nèi)置了24位高精度、8Ksps 采樣率及30ppm/℃低溫漂的高性能ADC、12位DAC、低失調(diào)運(yùn)放、恒流源輸出及LED驅(qū)動(dòng)等多種模擬前端外設(shè)。

SmartAnalog系列CS32A0X0可根據(jù)不同工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景的需求，產(chǎn)生精準(zhǔn)可調(diào)的電壓、電流等激勵(lì)信號(hào)，同時(shí)配合內(nèi)部集成的24位多通道差分/單端輸入的高精度ADC，實(shí)現(xiàn)電壓、電流、化學(xué)、生物、光電、溫度、壓力、煙霧探測(cè)等多種信號(hào)的測(cè)量。其內(nèi)部集成的高性能MCU又可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理，通過(guò)不同的外設(shè)接口直接輸出對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)，降低后端電路硬件及軟件的要求，實(shí)現(xiàn)信號(hào)鏈回路極簡(jiǎn)設(shè)計(jì)。

除此之外，CS32A0X0還針對(duì)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)強(qiáng)化了內(nèi)置的安全加密引擎，內(nèi)置的AES128算法能夠?qū)崿F(xiàn)一些基礎(chǔ)的物聯(lián)網(wǎng)安全加密功能，包括安全升級(jí)、安全更新以及安全啟動(dòng)。

CS32A0X0的工作溫度范圍為-40℃~105℃，結(jié)溫125℃，具備工業(yè)高可靠性，是一顆可以比肩國(guó)際大廠TI、ADI、ST模擬性能的智能化產(chǎn)品，提供一系列電源工作模式，以滿足不同的低功耗應(yīng)用。適用于工業(yè)惠斯通電橋、三線式RTD測(cè)溫、電化學(xué)傳感器檢測(cè)、陣列式信號(hào)檢測(cè)等十幾種多變測(cè)量場(chǎng)景。

CS32A0X0內(nèi)部系統(tǒng)框圖

類惠斯通電橋傳感器應(yīng)用

在工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中有大量需要測(cè)量和控制的參數(shù)，比如溫度、壓力、濕度、流量等都可以通過(guò)類壓阻式惠斯通電橋?qū)崿F(xiàn)測(cè)量。它的基本原理是橋式電阻中的阻值會(huì)由于形變產(chǎn)生變化，在給定的電壓激勵(lì)條件下，這些阻值的變化會(huì)產(chǎn)生變化的差分電壓，由于信號(hào)的內(nèi)阻及幅值非常小，需要高輸入阻抗的差分放大器及可編程增益放大做到系統(tǒng)檢測(cè)精度最高。

CS32A0X0內(nèi)置低噪聲PGA（支持x1~x128增益），輸入阻抗可以達(dá)到G歐級(jí)別，同時(shí)內(nèi)置最高22位ENOB的24位Σ-ΔADC，支持單周期穩(wěn)定建立，支持50-60Hz工頻干擾抑制，最多支持4通道橋式差分信號(hào)檢測(cè)，是工業(yè)測(cè)量的最佳選擇，內(nèi)置溫度傳感器加上32位MCU可以用做溫度補(bǔ)償，進(jìn)一步提高系統(tǒng)精度。

惠斯通電橋傳感器應(yīng)用

RTD三線式測(cè)溫應(yīng)用

RTD（電阻溫度探測(cè)器）測(cè)溫是工業(yè)上常見(jiàn)的可以在很寬溫度范圍（-260℃~850℃）實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)溫的方法。RTD的傳感元件是由線圈或者純金屬沉積膜組成，其阻值會(huì)隨著溫度的升高而變大，隨著溫度的降低而減小。

根據(jù)引出線的數(shù)量不同，RTD可分為兩線式、三線式、四線式。三線式作為性價(jià)比最高的測(cè)溫方案，在工業(yè)上應(yīng)用最為廣泛。它的基本原理是通過(guò)兩路高精度、高匹配性的電流源來(lái)抵消引線帶來(lái)的誤差，再用高精度ADC檢測(cè)溫度。CS32A0X0內(nèi)置兩路獨(dú)立高精度恒流源輸出，支持4-1000μA電流輸出，匹配性很高，可以至多用于3個(gè)通道三線式RTD溫度檢測(cè)，同時(shí)匹配24位高精度Σ-ΔADC，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)測(cè)溫系統(tǒng)。

RTD三線式測(cè)溫應(yīng)用

電化學(xué)傳感器檢測(cè)

電化學(xué)傳感器是基于待測(cè)物質(zhì)的電化學(xué)特性，將待測(cè)物化學(xué)量轉(zhuǎn)變成電學(xué)量進(jìn)行傳感檢測(cè)的一種傳感器，廣泛應(yīng)用在工業(yè)上的氣體、重金屬離子、微生物濃度檢測(cè)等。CS32A0X0內(nèi)置24位高精度ADC，12位1MHz輸出速率的DAC以及低失調(diào)運(yùn)放，加上32位高性能MCU，通過(guò)配置外圍的激勵(lì)及信號(hào)調(diào)理電路，可以采用傳統(tǒng)的循環(huán)伏安掃描法，直接給出待測(cè)物濃度。

電化學(xué)傳感器檢測(cè)

恒溫電路應(yīng)用

傳感器是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)重要組成部分，被大量應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)終端。不同的傳感器需要就需要多套電路、多種器件來(lái)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的數(shù)據(jù)采樣及處理，模擬性能要求高、外圍電路復(fù)雜且系統(tǒng)成本高，采用芯?？萍糃S32A0X0單SoC方案可以實(shí)現(xiàn)高精度采樣的同時(shí)硬件電路歸一化，大大簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)。

以半導(dǎo)體雙氣傳感器和MEMS陣列傳感器為例，在需要高精度ADC的同時(shí)，還需要恒溫工作電路來(lái)保障傳感器的最佳工作條件。芯?？萍糃S32A0X0可以提供一站式解決方案，通過(guò)ADC+MCU+DAC組合，外掛外部的MOS，以及恒溫控制算法，使傳感器工作在恒定溫度下，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)及最高精度檢測(cè)。

恒溫電路應(yīng)用

不斷迭代ADC技術(shù) 持續(xù)推出智能化模擬產(chǎn)品

芯?？萍嫉膬?yōu)勢(shì)領(lǐng)域是ADC+MCU模數(shù)混合產(chǎn)品的研發(fā)創(chuàng)新，SmartAnalog產(chǎn)品的量產(chǎn)，是公司在工業(yè)智能化模擬產(chǎn)品戰(zhàn)略路線上邁出堅(jiān)實(shí)的一步。隨著芯海ADC技術(shù)不斷突破應(yīng)用邊界，實(shí)現(xiàn)更高的精度和更快的采樣率，后續(xù)將推出更多智能化模擬產(chǎn)品，用于光電信號(hào)、雷達(dá)位置檢測(cè)等要求更高的應(yīng)用領(lǐng)域。