從電子秤到智能電表，透視芯海科技在ADC技術(shù)上的“穿越”

在中國本土近500家集成電路設(shè)計企業(yè)中，您可以找到幾乎所有類別的芯片設(shè)計企業(yè)，但以ADC技術(shù)為核心的企業(yè)并不多見，而真正成功的企業(yè)更是鳳毛麟角，因為這是一個高度集中的市場，ADI一家企業(yè)就占據(jù)超過47%的市場份額。而深圳芯海科技（Chipsea）通過八年的執(zhí)著努力，以具有自主知識產(chǎn)權(quán)的ADC技術(shù)為基礎(chǔ)，以衡器市場為突破，一路走來成功實現(xiàn)主打產(chǎn)品在高精度電子秤、工業(yè)過程控制、醫(yī)療器械、儀器儀表等需要精密測量的場合中的廣泛應用。而基于高精度ADC技術(shù)的電力計量芯片技術(shù)的成功應用，特別是符合國網(wǎng)新標準的智能單相電能計量表ADC芯片CSE7780的推出已經(jīng)為企業(yè)所批量采用，開辟了一片新天地，實現(xiàn)在ADC技術(shù)上的成功“穿越”。 鎖定衡器制造，“Chipsea Inside” 作為制造大國，中國企業(yè)在全球衡器制造領(lǐng)域一樣具有舉足輕重的地位。海關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2010年中國共出口衡器達8.5億美元，出口到197個國家和地區(qū)，除去全球經(jīng)濟危機爆發(fā)的2009年以外，連續(xù)十幾年以超過兩位數(shù)的速度增長。然而，與很多其他行業(yè)一樣，中國衡器行業(yè)從一開始就沒有擺脫處于產(chǎn)業(yè)鏈低端的命運，ADC、MCU等關(guān)鍵器件幾乎被ADI、TI、Maxim等巨頭所壟斷。國外半導體企業(yè)近乎壟斷的地位決定了中國衡器整機企業(yè)有限的議價能力，過高的BOM成本讓中國企業(yè)在國際競爭上處于不利地位，數(shù)年前電子衡器業(yè)還依賴于70多元一顆的進口高端IC到雙積分、三積分電路。 深圳芯海科技發(fā)現(xiàn)了衡器這塊為眾多具備實力的本土集成電路企業(yè)所忽視的市場，以其具有獨特專利技術(shù)的高精度Σ-Δ ADC技術(shù)作為基礎(chǔ)，傾力于開發(fā)適合衡器應用的系列ADC產(chǎn)品。目前芯海科技已經(jīng)成為國內(nèi)領(lǐng)先的衡器計量解決方案提供商，有上千家制造企業(yè)選擇了芯海科技的產(chǎn)品及解決方案。而在相同甚至更高的性能條件下更低的成本和及時、便利的技術(shù)支持使衡器制造企業(yè)大大降低了產(chǎn)品整機成本，提高了國際競爭力。中國衡器行業(yè)近年來持續(xù)快速的發(fā)展見證了芯海科技在衡器行業(yè)一步一個腳印的堅持與進步。 電子秤如今的趨勢是朝著更高精度和更低成本的方向發(fā)展，因而對高性能模擬信號處理電路有更高的要求。高精度ADC設(shè)計技術(shù)具有極大的挑戰(zhàn)性，ADC的精度、功耗、抗干擾性、一致性與穩(wěn)定性都是非常具有挑戰(zhàn)性的關(guān)鍵技術(shù)，這導致了本土集成電路企業(yè)鮮有問津這些產(chǎn)品領(lǐng)域的。具體而言，在高精度ADC設(shè)計中主要存在以下挑戰(zhàn)：量化噪聲及模擬部分各種器件的熱噪聲、1/f噪聲等嚴重地影響高精度調(diào)制器的性能；高精度ADC的高性能DSP濾波器模塊也起著至關(guān)重要的作用，而其設(shè)計難度很高；由于高精度ADC必須要通過前置放大器對信號進行放大來提高信噪比，而前置放大器在放大信號的同時自身也會產(chǎn)生噪聲，并且會限制系統(tǒng)的共模輸入范圍，增加系統(tǒng)成本及功耗……
芯海科技在上述關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)過程中，共申請了低溫度系數(shù)帶隙基準源、信號采樣保持電路、一種電壓調(diào)整裝置、門控時鐘產(chǎn)生電路等多項專門針對高精度ADC的專利，并于2007年率先在國內(nèi)推出的24位高精度ADC芯片CS1242，一舉填補了國內(nèi)中高端電子衡器芯片領(lǐng)域的空白，解決了中國衡器制造商對高精度ADC芯片的需求。利用該公司系列計量芯片設(shè)計的口袋秤分度可高達三萬分之一，完全能滿足幾乎所有常用衡器產(chǎn)品的精度要求。在CS1242之后，芯海科技相繼推出了CS1180以及更低成本的CS1150、CS1168，還有更高精度和更高性能的CS1232，進一步鞏固了該公司作為大陸領(lǐng)先ADC技術(shù)提供商的主導地位。