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山海半導體精密AFE助力工業自動化精密測量芯片自主可控

山海半導體精密AFE助力工業自動化精密測量芯片自主可控

2024-06-09 17:41
SHC6248 / SHC6148 / SHC6258廣泛應用于工業自動化核心場景
山海半導針對工業自動化對于高集成度、高精度信號鏈芯片的需求，研發且成熟量產了SHC6248/6148和SHC6258 24Bits/16Bits Σ-Δ 精密AFE系列產品，模擬性能全面對標ADS1248/ADS1148和AD7124，經過完整的客戶端測試和量產驗證后，目前已成功在國內多家龍頭和中小工業客戶中大批量出貨。
SHC6248/6148和SHC6258廣泛應用于工業自動化核心場景，如PLC/DCS、RTD/TC溫度模塊、模擬量輸入（AI）模塊、智能變送器儀表、高精度溫控器/溫控表、分析儀等工業自動化系統中，這些應用對芯片的各項性能參數要求極高，如：低溫漂，低噪聲，超高精度免校準，多輸入通道以及豐富的自檢功能，山海精密AFE系列在設計之初就和各行業龍頭客戶深入討論產品需求，努力為國內工業客戶提供穩定可靠的產品。

工業自動化精密AFE產品系列主要應用

  • 可編程邏輯控制器（PLC）

  • 分布式控制系統（DCS）

  • RTD/TC溫度模塊

  • 模擬量輸入（AI）模塊

  • 高精度溫控器/溫控表

  • 壓力/流量/溫度變送器儀表

  • 分析儀等精密測量儀器


應用于工業自動化場景的優勢
1，0.1%的系統免校準精度: 目前主流的測溫板卡都需要0.1%的精度，由于很多廠家的芯片（含一些國際廠商）無法滿足初始精度要求，絕大多數廠家都在生產過程中加上了系統標定的流程，這會大大增加生產成本，而且降低了生產效率。而山海半導體的AFE產品（例如：SHC6248/6258/6220）在設計和出廠的時候都會保證0.1%的免校準精度，并且這個精度已經包含了芯片中各模塊的誤差，如基準誤差，增益誤差以及失調誤差等。

2，低溫漂：工業應用除了精度要求外，還需要在寬溫范圍內保持0.3%的精度。為此山海半導體在設計時除了保證基準的低溫漂外，還充分考慮了ADC和PGA（所有增益）的溫漂，從而保證系統溫漂（含基準）在10ppm/℃，滿足熱電阻及熱電偶等嚴格的應用要求。
3，性能優異的IDAC：熱電阻的測量往往需要極高的精度，而三線制測溫在工業測溫應用中是最常見的形式，要求兩路IDAC在全溫范圍高度匹配，特別是在同時支持三線制和四線制的應用中，IDAC的不匹配將會導致這兩種測溫方式間存在較大的誤差。市面上很多廠商的芯片目前都達不到這個應用要求，為此很多客戶采用IDAC交換激勵的方式，這樣雖然能夠解決問題，但是也將轉換效率降低了一半。山海半導體特別優化了IDAC的匹配，保證其常溫具有0.1%的匹配度，同時擁有極低的溫漂匹配度。

4，硬件兼容同時可擴展更多通道：在熱電偶應用中，往往需要PT或者NTC做冷端補償。山海半導體在設計AFE的時候，除了保證兼容市面主流硬件設計外，還通過復用功能擴展更多的通道，從而方便實現冷端補償測量或者其它電信號的監測。

5，寬范圍工作電壓：市面上有些AFE只支持最大3.3V供電，而在工業環境中5.0V往往是最常用的電壓。山海半導體的AFE器件可支持2.7~5.5V寬壓供電，這樣可以簡化客戶電源設計，同時提供更寬的信號輸入范圍。

工業自動化AFE產品參數對比

關于山海
山海半導體是國內精密信號鏈芯片的開拓者，在技術、產品與人才數量上處于領先位置。已經量產多個系列產品，包括用于地球物理勘探的國內首顆最高測量精度的32位AFE產品；用于智能變送器/工業儀表/PLC/DCS等工業應用的系列24位/16位高集成度超低功耗AFE；用于新能源汽車與大型儲能設備的BMS AFE系列；以及精密基準、運放和模擬開關芯片。已經在國內相關行業龍頭客戶批量出貨。

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