泰矽微（Tinychip Micro）近日宣布推出國(guó)內(nèi)首款車規(guī)級(jí)無(wú)變壓器直驅(qū)超聲波雷達(dá)芯片TCAU33，進(jìn)一步完善和加強(qiáng)傳感方向的車規(guī)產(chǎn)品布局，TCAU33實(shí)現(xiàn)了供應(yīng)鏈全國(guó)產(chǎn)化，不但填補(bǔ)了該類產(chǎn)品的國(guó)內(nèi)空白，且較現(xiàn)有同類產(chǎn)品具有更簡(jiǎn)單的外圍電路、更高的性能參數(shù)和更高的性價(jià)比。

超聲波雷達(dá)，也叫倒車?yán)走_(dá)。它的工作原理是利用超聲波發(fā)射裝置向外發(fā)射超聲波，遇到障礙物產(chǎn)生反射，接收器接收到回波并計(jì)算發(fā)射時(shí)刻和接收時(shí)刻的時(shí)間差來(lái)測(cè)算距離。超聲波雷達(dá)防水、防塵、抗污，即使有少量的泥沙遮擋也不影響。探測(cè)范圍在0.1～7米之間，而且精度較高，因此非常適合近距障礙物檢測(cè)。主要用于停車輔助、自動(dòng)泊車或輔助智駕的場(chǎng)景。泰矽微本次推出的TCAU33為“直接驅(qū)動(dòng)”型超聲波雷達(dá)芯片，借助泰矽微自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的nV級(jí)超低噪聲PGA，高精度ADC以及內(nèi)部集成的電荷泵升壓電路，可免除外圍大體積變壓器和儲(chǔ)能電容，無(wú)論是PCB空間還是系統(tǒng)成本都具有明顯優(yōu)勢(shì)，充分滿足當(dāng)下汽車降本的強(qiáng)烈需求。由于單車用量較多，整體降本效果非常顯著。

TCAU33產(chǎn)品特性

工作電壓6V～18V，40V拋負(fù)載

無(wú)變壓器直接驅(qū)動(dòng)超聲變送器，±15V-±31V可調(diào)輸出交流驅(qū)動(dòng)電壓

測(cè)量距離：0.12m～4m

驅(qū)動(dòng)頻率范圍：30 KHz~83 KHz

可調(diào)驅(qū)動(dòng)脈沖個(gè)數(shù)：4~31

支持直接和間接測(cè)量模式

nV級(jí)低噪聲可調(diào)增益PGA

環(huán)境噪聲測(cè)量功能

診斷功能

余振時(shí)間和頻率檢測(cè)

高壓雙向IO接口通訊接口或模擬回波包絡(luò)輸出

可調(diào)余振消除脈沖和阻尼

芯片內(nèi)部溫度檢測(cè)，溫度精度：+/- 6°C

QFN-20，4mm*4mm封裝

溫度范圍滿足AEC-Q100: Tj-40°C-125 °C

TCAU33產(chǎn)品和方案優(yōu)勢(shì)

單芯片方案，極簡(jiǎn)的外圍器件數(shù)量節(jié)省整體BOM成本（圖2）

圖1 TCAU33 典型應(yīng)用

產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段充分考慮EMC要求，很少外圍器件即可滿足汽車EMC，包括ISO7637、ISO16750、ISO11452和CISPR25等相關(guān)EMC標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試

無(wú)變壓器直接驅(qū)動(dòng)，不需要大體積的變壓器和大容量?jī)?chǔ)能電容（圖3）

A

B

A.有變壓器方案，需要大體積變壓器和儲(chǔ)能電容，器件需雙面放置，體積大，成本高

B.無(wú)變壓器直驅(qū)方案，無(wú)需變壓器和儲(chǔ)能電容，器件放在單面，體積小，成本低

圖2 變壓器驅(qū)動(dòng)和無(wú)變壓器直驅(qū)方案對(duì)比

高級(jí)模擬和數(shù)字信號(hào)處理電路實(shí)現(xiàn)精確的近距和遠(yuǎn)距檢測(cè)

待發(fā)波狀態(tài)變送器無(wú)直流偏壓，延長(zhǎng)探芯使用壽命，免除外部高壓隔離電容

快速阻尼方案縮短近距離測(cè)量范圍，最短12cm距離

完善的故障診斷功能包括過壓、過流、過熱、探芯開路短路等

完善的上位機(jī)工具方便調(diào)試和數(shù)據(jù)標(biāo)定

圖3 近距測(cè)量波形

（CH1-橙色I(xiàn)O接口通訊回波指示，CH2-綠色為探芯驅(qū)動(dòng)電壓）

圖4 遠(yuǎn)距測(cè)量波形

（CH1-橙色I(xiàn)O接口通訊回波指示，CH2-綠色為探芯驅(qū)動(dòng)電壓）

典型應(yīng)用場(chǎng)景

輔助泊車超聲波雷達(dá)

壓電按鍵檢測(cè)

液位測(cè)量

生態(tài)與工具支持

泰矽微已開放針對(duì)TCAU33的芯片評(píng)估、測(cè)試及生產(chǎn)的軟硬件平臺(tái)和各類工具，提供一站式服務(wù)。

圖5 性能調(diào)優(yōu)和標(biāo)定上位機(jī)軟件

2019年9月泰矽微正式成立，總部位于上海張江，目前在北京、南京、深圳均設(shè)有分子公司。公司核心團(tuán)隊(duì)成員來(lái)自Atmel、TI、Marvell、On Semi、海思等國(guó)際知名芯片廠商，均擁有20多年芯片、產(chǎn)品研發(fā)經(jīng)驗(yàn)和銷售資源。

公司成立以來(lái)始終專注于各類高性能專用模擬、模數(shù)混合芯片，聚焦車規(guī)和工業(yè)類專用芯片，致力于打造具有國(guó)際水準(zhǔn)的平臺(tái)型芯片企業(yè)，通過自主創(chuàng)新已積累了近百項(xiàng)發(fā)明專利，并已經(jīng)獲得數(shù)十項(xiàng)行業(yè)領(lǐng)域的重要獎(jiǎng)項(xiàng)。短短幾年時(shí)間已經(jīng)完成十余款產(chǎn)品流片，并在車規(guī)觸控、氛圍燈、馬達(dá)驅(qū)動(dòng)、信號(hào)鏈、電池管理等方向的產(chǎn)品成功實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，卓越的產(chǎn)品及服務(wù)獲得了多個(gè)頭部客戶的認(rèn)可。

泰矽微在創(chuàng)立之初即獲得資本青睞，目前連續(xù)完成數(shù)輪重量級(jí)融資，累計(jì)超4億元，分別引入了包括武岳峰、浦東國(guó)資委、韋爾半導(dǎo)體、科博達(dá)、星宇股份、重慶睿博、聯(lián)益控股等各類產(chǎn)業(yè)資本與資源平臺(tái)，打通產(chǎn)業(yè)鏈上下游，加速泰矽微進(jìn)入國(guó)產(chǎn)半導(dǎo)體頭部企業(yè)的發(fā)展步伐。