Wi-Fi 8:开启极高可靠性 (UHR) 连接的新纪元
英国作家狄更斯在《双城记》的开头写道:“这是最好的时代,也是最坏的时代。” 这句话若套用在现今Wi-Fi 的市场现状,何尝不是惊人的相似? 怎么说呢?Wi-Fi 从被发明至今已经经过了20多年的迭代,在2019年,Wi-Fi 6凭借着MU-MIMO、1024QAM、OFDMA等“革命性创新”技术,大幅提升了Wi-Fi 本身的能效,让Wi-Fi 6在短短的3-4年内成为Wi-Fi 技术的主流标准。2021年,Wi-Fi 6E 横空出世,凭借6GHz 频带的独特优势,使Wi-Fi 正式迈入真三频 (Real Tri-Band) 共存的通信技术时代。2024年,科学家们再次凭借着4096QAM、Multi-Link Operation (MLO)、Multi-Resource Unit (MRU)、320MHz Bandwidth等突破性创新技术,将Wi-Fi 的吞吐量与传输效率提升至前所未有的高度。然而Wi-Fi 的发展并未就此止步,它一直都在持续不断地演进和进步。 据了解,市场上主流的Wi-Fi 解决方案芯片厂商与制定Wi-Fi 通信、测试规则与标准 (Regulations) 的机构已着手进行Wi-Fi 8相关技术功能的制定讨论与研究。Wi-Fi 7的下一代自然就是Wi-Fi 8,正如市面上智能手机的命名逻辑一样,Wi-Fi 8顺理成章地接续Wi-Fi 7。回归正题,为何现在就开始启动Wi-Fi 8的项目研究?原因在于,Wi-Fi 7的技术已经正式落地,芯片与解决方案的提供商以及电信服务的运营商也已开始布局并逐渐完善Wi-Fi 7的生态系统。厂商们希望借此势头,延续Wi-Fi 6所带来的成功,推动Wi-Fi 7成为新一代Wi-Fi通信技术的主流! 然而,就笔者目前所观察到的市场状况而言,并未呈现出之前所描绘的乐观态势。正如文章开头所述,当前对于Wi-Fi而言是一个颇为棘手的时期,因为Wi-Fi 7本身存在的一些问题,比如6GHz频段并未在全球范围内开放使用,Wi-Fi 7本身设备的制造与部署成本也高于Wi-Fi 6,还有Wi-Fi 7所带来的“刚性需求”与“不可取代性”并不明显,这导致我们在市场上看到的Wi-Fi 7的发展动力与速度并未达到Wi-Fi 6曾经的强劲水平。尽管如此,对于Wi-Fi而言,现在同样也是一个充满机遇的时代。得益于科技创新与自我调整的能力,“校正回归”的速度也日益加快。因此,现在就对Wi-Fi 7持悲观态度或许为时过早,而现在开始讨论Wi-Fi 8也并不会显得太突兀。 首先,我们来回顾一下Wi-Fi目前的市场规模。根据Wi-Fi Alliance 所发布的统计资料显示(如图1所示),截至2024年,Wi-Fi所贡献的: 经济产值为4.3万亿美元 带有Wi-Fi功能的设备年度出货为41亿台 带有Wi-Fi功能的设备共累积出货459亿台 共有211亿台Wi-Fi 设备正在运行使用 共出货了2.69亿台使用Wi-Fi 7的设备 共出货了8.07亿台支持6GHz频段的Wi-Fi 设备 共出货了1.7亿台支持6GHz频段的Wi-Fi 接入点(AP) 图1. Wi-Fi 的经济规模与出货量统计(图片来源https://www.wi-fi.org) 以下是对Wi-Fi 历史演进的梳理过程。 表1呈现了Wi-Fi技术的演变历程及各代技术之间的差异,其中包含了对Wi-Fi 8在IEEE规范中的正式标准文件名称以及最高吞吐量的预估。在无线频段方面,Wi-Fi 8将继续沿用2.4GHz、5GHz与6GHz。关于标准正式发布的年份,业界目前预估为2028年,但真正的标准制定完成日期仍需以IEEE与Wi-Fi Alliance工作小组的进度为准。 图2展示了IEEE正在进行的802.11bn (Wi-Fi 8) 标准化工作的时间表。图中提及的“UHR”是指UHR Study Group (简称UHR SG) ,该小组成立于2022 年7 月,旨在讨论关于UHR项目授权请求 (UHR Project Authorization Request)。在成立研究小组后,需要有一个工作小组 (Task Group) 来落实并执行相关的规范制定。UHR 工作小组 (简称 TGbn) 于2023年11月成立,将持续致力于推动802.11bn的标准化进程,直至符合Wi-Fi 8标准且通过完整认证的产品问世。 表1. Wi-Fi 技术的演进 图2. IEEE 802.11be (Wi-Fi 7) 与802.11bn (Wi-Fi 8) 标准化工作的时间表(图片来源:arxiv.org) 回顾表1,我们可以清晰地看到,在Wi-Fi 的技术演进过程中,“吞吐量”是最直接且显著改善的方面。而在表2,即IEEE 802.11规范所定义的传输向量格式 (Transmission Vector Format)中,可看到Wi-Fi 4、Wi-Fi 5、Wi-Fi 6的传输向量格式名称分别被命名为“高吞吐量模式” (HT; High Throughput)、“超高吞吐量模式” (VHT; Very High Throughput) 以及“极高吞吐量模式” (EHT; Extreme High Throughput)。Wi-Fi 6因为采用了OFDMA、MU-MIMO与TWT等技术,解决了Wi-Fi 本身传输效率低与延迟的痛点,于是在定义传输向量格式名称时特别取名为HE (HE,High Efficiency)。而到了Wi-Fi 7,得益于4096QAM、320MHz 带宽等技术的加持,吞吐量再次得到了显著提升,因此才被赋予了“极高吞吐量” (EHT,Extreme High Throughput) 这一简洁明了且易于理解的名称。 在Wi-Fi 8阶段,IEEE将802.11bn的传输向量格式的名称定义为“极高可靠性模式” (Ultra High Reliability)。从这一名称的字面意义来看,可以推断出Wi-Fi 8所追求的目标已不再单纯是更高的吞吐量、更大的传输带宽 (Bandwidth) 或是更多“新的频段”,因此4096QAM、320MHz 带宽与6GHz 等技术会在Wi-Fi 8的规范中继续沿用。 表2. IEEE 802.11规范所定义的传输向量格式 那么,Wi-Fi 8究竟蕴含了多少新的科技与创新理念?这些新技术与理念又能解决哪些问题呢?在开始探讨Wi-Fi 8之前,让我们先回顾一下Wi-Fi 7的两项关键技术:多链路操作(MLO)与多资源单元(MRU)。 MLO(Multi-Link Operation,多链路操作) 多链路操作(MLO)技术的主要目标,是使Wi-Fi设备能够通过利用不同的频段 (2.4GHz/5GHz/6GHz Bands) 与频道 (Channels) 同时进行数据的发送与接收,而且可以根据当前的网络流量状况与需求,灵活的进行负载均衡 (load balance) 或是数据聚合 (Data Aggregation)。由于所有操作均可跨频段与频道进行,因此显著提升了整个网络系统的数据传输速度,并有效降低了多用户同时在线传输时所产生的延迟问题。图3展示了Wi-Fi 7中MLO技术如何通过不同频段实现同时传输的功能。 图3. 搭载MLO技术的Wi-Fi 7 与 Wi-Fi 6的对比(图片来源:MediaTek) MRU(Multiple Resource Unit,多资源单元) Wi-Fi 7在基于正交频分多址(OFDMA)的资源单元(RU)基础上,提出了多资源单元 (MRU) 的概念。与Wi-Fi 6中的RU分配方式相比,Wi-Fi 7所提出的MRU具有显著的不同。在Wi-Fi 6中,一个节点只能被分配一个RU,而且不能跨RU进行分配。而在Wi-Fi 7中,一个节点可以被允许分配到多个RU,从而实现了更灵活的资源分配方式。 MRU的另一个优势在于,它能够降低干扰对可用频道的影响,并进一步提升OFDMA的效率。前导码打孔(Preamble Puncturing)技术在Wi-Fi 6中已被引入,而在Wi-Fi 7中,该技术结合MRU的特性,使其工作机制变得更加灵活。在Wi-Fi 6的架构下,执行前导码打孔后,其RU仍需通过OFDMA机制分配给“多个”用户,这意味着在单一用户的使用场景下,前导码打孔无法发挥其优势。然而通过MRU,执行前导码打孔后的RU可以全部分配给一个用户,并且即使在不连续的频谱 (non-continuous spectrum) 环境下,也能够执行前导码打孔操作。 图4展示了Wi-Fi 7中MRU的显著效果,其能让RU将信号干扰所导致的可用频道损耗从75%降低至25%。正因如此,相较于Wi-Fi 6站点(Station),支持MRU功能的Wi-Fi 7站点(Station)在多用户与高密度网络环境下,能够将信道带宽的可用性提升3倍之多。此外,MRU功能不仅提高了带宽的可用性,还支持Wi-Fi 7 AP在多用户同时传输的场景下显著降低延迟。 图4. MRU提升Wi-Fi 站点信道带宽的可用性(图片来源:MediaTek) 今年二月,无线通信解决方案供应商暨通讯芯片领军企业联发科技 (MediaTek) 发布了关于其Filogic ™ 芯片与Wi-Fi 8相关技术的白皮书。该白皮书中提及了几项创新技术,包括NPCA、IDC、HIP EDCA以及TXOP Preemption,旨在实现更稳定、更高效的Wi-Fi 连接,以实现之前所提出的UHR SG所追求的极高可靠性目标。读者也可通过MediaTek 的Wi-Fi 8 Filogic ™ 白皮书,深入了解实现UHR所需的关键技术。 在深入探讨每项新技术背后的原理之前,首先来揭示这些技术可解决的问题以及它们为Wi-Fi 系统带来的益处。表3列出了MediaTek Wi-Fi 8 Filogic ™中用于提升传输效率并改善延迟的关键技术。 表3. MediaTek Wi-Fi 8 Filogic ™提升传输效率与改善延迟的关键技术 NPCA(Non-Primary Channel Access,非主信道访问) 接下来通过MediaTek的技术白皮书中所举的一个例子来阐释非主信道访问(NPCA)的概念。在一个Wi-Fi Mesh网络环境中,存在三个APs,它们分别采用不同的信道与带宽设置,以满足三个具有不同网络需求用户的连接需求,如图5所示。 图5. 多个AP同时在同一主信道下运行(图片来源:MediaTek) 三个AP均以5G低频段作为主要信道。其中,使用者Lila使用的是信道38,带宽为40MHz;而使用者Rose则使用的是信道50,带宽为160MHz。根据理论计算, Lila所能达到的最高吞吐量仅为Rose的四分之一。在这种网络架构下,Lila注定要经历更长的等待时间,同时也会减少其他两名对网络带宽有较高需求用户的传输时间。 在多接入点协调(Multi-AP Coordination) 或是Mesh网络环境中,同信道干扰(CCI)是一个普遍存在的问题,尤其是当多个用户与设备都使用同一个信道进行连接时,CCI问题就会变得尤为严重。如图6所示,NPCA机制为AP和Station提供了一种应对CCI干扰的有效方法。当它们受到CCI干扰时,可以通过协商,将原先的非主要信道指定为双方的主要信道进行传输,从而避开同信道干扰,提高网络传输效率与吞吐量。 图6. 窄频CCI发生时AP与Station会切换到NPCA的主信道作封包侦测(图片来源:MediaTek) IDC(In-Device Coexistence,设备内共存) 除了Wi-Fi,我们生活周边同时运行的无线设备数量日益增多,尤其是蓝牙设备,它与Wi-Fi 一样均在2.4GHz的频率上运行。尽管蓝牙与Wi-Fi 的调制方式存在差异,但在某些使用场景与连线环境下,两者之间仍然可能互相干扰或降低连线质量。传统的解决方式是让蓝牙设备在Wi-Fi不进行数据传输时发射信号,以避免干扰,然而这种被动的避让方式会增加系统延迟,而且在多Wi-Fi 与蓝牙设备共存的环境中,延迟和干扰会愈发严重。 Wi-Fi 8的IDC机制通过初始控制帧(ICF)、初始控制响应(ICR)与控制响应帧(CFR)等信令交互,在AP与Non-AP (客户端,Client) 之间进行“协调沟通”,以实现所谓的并存 (Coexistence)。 图7展示了IDC的控制机制,AP与Non-AP Station (Client) 利用ICF/ICR/CFR等信令交互,获取传输与接收的详细信息,包括最高调制方式(Maximum modulation)、编码方案Coding Scheme (MCS)、可用的最多大空间流数 (Spatial Streams)、速率控制(Rate Control)等参数。 图7. IDC 控制信号交换与顺序机制(图片来源:MediaTek) TXOP Preemption 为了确保较高优先级的数据包能被优先传输,TXOP Preemption机制能允许非当前TXOP持有者 (Holders) 暂时中断正在进行的传输过程,以便于传输更紧急的数据。这类似于在常规道路交通中,交警临时开辟一条专用通道以供救护车先行通过,等救护车通过后,再恢复成原先的道路状况。 TXOP的抢占机制适用于以下两种场景: 当AP (TXOP Holder) 正在进行下行传输机会 (DL TXOP) 时,仅允许Wi-Fi 站点 (Responder) 发出上行传输机会 (UL TXOP) 的抢占请求。 当AP正在进行上行传输机会 (UL TXOP) 时,仅允许Wi-Fi 站点 (Responders) 发出下行传输机会 (DL TXOP) 或另一个上行传输机会 (UL TXOP) 的抢占请求。 图8. 两种TXOP Preemption 的使用场景(图片来源:MediaTek) HIP EDCA(Hi-Priority EDCA) 在Wi-Fi网络架构中,每个终端设备的每一个将被传输或接收的数据都会在特定时间点进行调度。通过优先级排序和相应算法,大多数数据传输能够在规定时间内顺利完成。然而,随着网络环境的日渐复杂以及越来越多具有低延迟需求跟高优先级的数据流等待处理,Wi-Fi 面临着越来越大的挑战。所以为了实现Wi-Fi 8所追求的“极高可靠性”的目标,必须采用更先进的解决方案来应对这一问题,HIP EDCA便是Wi-Fi 8中提出的一项关键技术。 在Wi-Fi网络架构中,音频数据包通常被赋予最高的传输优先级。然而正如上文提到的,当两个或更多设备在同一个时间点尝试传输音频数据封包时,可能会导致所有设备在随机的时间点暂停所有数据包的传输,直至高优先级的音频数据包得以重新传输。因此,这种状况可能会让网络的使用者产生不良的网络使用体验,如语音通话断断续续、数据传输停滞或是传输失败等问题。 现有的增强型分布式信道接入(EDCA)机制通过提供一个较小的退避竞争窗口(backoff contention window),确保Wi-Fi 的终端设备在传输AC3 或是AC-VO (Voice) 数据包时,相较于其他访问类别(Access Categories) 的数据时,具有更高的传输优先级。然而,当遇到上述所描述的状况时,那该如何解决?图9展示了HIP EDCA的数据包交换机制。根据MediaTek的技术白皮书所述,MediaTek提出了一种实现HIP EDCA的机制,该机制利用现有的 RTS frame、固定数据速率(fixed data rate )与重新设置 EDCA的参数来实现,详细的做法如下所示: 重新使用具有固定数据速率的non-HT格式作为高优先级的RTS。 将EDCA参数重新配置为AIFSN=2、CWmin=0和CWmax=7,进而传输高优先级的RTS。 通过这些操作,高优先级的AC在与其他AC竞争信道访问权时,能够持续获得优先权。同时,当发送RTS的站点遇到冲突时,可以在EIFS周期内重传RTS,因为在此期间暂时退避 (backoff) 的Wi-Fi 终端不会占用信道资源。 图9. HIP EDCA的数据包交换顺序与机制(图片来源:MediaTek) MediaTek所发表的技术白皮书对Wi-Fi 8的若干关键技术进行了详细的阐述与说明。除了白皮书与本文所提到的新技术外,还有部分新技术正由标准制定机构与业界进行激烈讨论,并计划纳入Wi-Fi 8的规范之中,以下将对此进行整理和介绍: dRU(Distributed RU,分布式资源单位) 前文已对RU与MRU的原理及功能进行了回顾。在Wi-Fi 8规范中,定义了“分布式资源单位”(dRU)来进一步提升MRU的效率。dRU的原理在于,通过动态调整资源单位的大小和分配策略,以适应不同网络使用场景下的需求。当网络负载较轻时,dRU可以分配更多资源给用户,进而提升网络传输速度;而在网络负载较重时,dRU则会减少资源单位的分配,以确保网络的稳定性与公平性。dRU是专为6GHz频段的低功率室内 (LPI,Low Power Indoor) 设备而设计的,其对于上行 OFDMA的效率有显著的提升,并能增进整体网络的传输性能。 Co-SR(Coordinated Spatial Reuse;协调空间复用) Wi-Fi 6的一项核心功能就是MIMO (Multi-Input Multi-Output)技术,该技术通过多个空间流同时传输数据,进而大幅提升了网络的吞吐量。在Wi-Fi 6环境中,若有一个AP以最大功率进行传输,其他AP就必须相应地降低其本身的功率以避免干扰,但这种做法会影响整个Wi-Fi网络的稳定性与可靠性。但在Co-SR的机制下,就可以协调AP彼此之间的发射功率,使得MIMO传输得以进行,从而提高总体的吞吐量。 Co-BF(Coordinated Beamforming;协调波束成形) 波束成形(Beamforming)对于Wi-Fi而言已不算是新的技术。在Wi-Fi 8的研究中,研究小组提出了“协调式”波束成形的方案,该方案允许同一个空间内的多个AP互相协调,进而确定哪些终端设备需要接受信号,而哪些则不需要,并据此决定波束成形的时机与发射对象。这一功能在网状网络 (Mesh Network) 与多AP协调(Multiple AP Coordinate )的使用场景中非常有用,能够有效避免传输干扰,并增强Wi-Fi信号的覆盖范围。 Co-TWT(Coordinated Target Wake-up Time,协调目标唤醒时间) Wi-Fi 7制定了限制目标唤醒时间 (Restricted TWT) 机制,旨在节省电力并减少不必要的周期性唤醒。而在Wi-Fi 8中,将Wi-Fi 7的“限制”目标唤醒时间升级成“协调”目标唤醒时间。该功能允许Wi-Fi AP与Wi-Fi终端设备之间协调传输延迟敏感流量的具体时间,从而显著降低物联网设备的电能消耗。同时,它还能最大限度地减少与非延迟敏感流量之间的争用冲突,进而降低延迟并提高传输的可预测性。 目前关于Wi-Fi 8的规范与标准制定尚处于讨论阶段,甚至连IEEE 802.11bn规范的第一版初稿都尚未公布。本文所涉及的关于Wi-Fi 8的新技术资料,均是基于业界权威专家与台湾通讯芯片领军企业联发科技所发表的研究报告进行整理与介绍。文中所涵盖的内容并非详尽无遗,其中也加了作者的主观看法与评论。 如本文开头所述,相对于前几代的Wi-Fi技术,新一代Wi-Fi已不再是一味地追求更高的传输速度、更大的带宽、更多的频段或是更高的调制方式。反而是注重提升网络效率与可靠性。很多技术与功能都在强调“协调” (coordinate) 与“沟通” (negotiate)。也许真正让Wi-Fi升级的最终手段并不是一味地增加资源,而协同合作才是最终的解决方案。至少我们在Wi-Fi 8中看到的就是如此。 Wi-Fi 8的极高可靠性为Wi-Fi技术开辟了更多的高级应用领域与广阔的未来发展前景,如远程实时高清转播、自动驾驶、远程遥控、工业级智能网络与高速AI运算等。若问及Wi-Fi 8对于芯片与系统开发商而言是不是一个很大的挑战,我个人认为答案是肯定的。若要实现Wi-Fi 8的极高可靠性,在硬件方面必须强化PHY与MAC层的能力。同时,主芯片本身的数字处理速度与运算能力也需提升至新的高度,以确保拥有足够的资源来处理复杂且繁琐的信息沟通与协调工作。 Wi-Fi 8为下一代的通信连接技术奠定了更为坚实的基础,并将为未来面临的更严苛的应用场景提供更强而有力的支持,让我们共同拭目以待!
Qorvo
Qorvo半导体 . 2025-06-10 1010
应用 | 农机水田作业的“智慧大脑”——沃地泰FMA210,告别“经验种植”,开启精准高效农业之旅
传统水田作业长久以来一直面临着诸多痛点:插秧精度低导致土地利用率不高,劳动强度大让农民疲惫不堪,作业效率不均更是影响了整体生产进度。这些问题长期困扰着水稻种植户,不仅增加了劳动成本,还影响了水稻种植的整体效益。水田作业模式亟待革新,以应对这些难题。 近日,移远通信旗下智慧农业品牌沃地泰™正式推出FMA210单北斗导航农机辅助驾驶系统,针对水田插秧作业场景,深度融合北斗高精度定位、智能控制与物联网技术,攻克传统作业中精度低、劳动强度大、效率不均等核心痛点,为水稻种植提供全流程智能化解决方案,助力农业现代化转型升级。 北斗高精度赋能水田作业 FMA210系统集成北斗高精度定位、卫星-惯导组合导航、4G通信及物联网平台,实现厘米级定位精度与动态航向修正,显著提升水田插秧的直线度与行距控制能力。其核心部件包括: 高性能北斗天线:高精度北斗定位天线,支持全球主流卫星信号; 电动方向盘系统:大扭矩、高响应速率设计,动态修正泥泞环境中的路径偏差; IMU姿态传感器:组合导航算法,高精度地形补偿,保障水田作业的连续性; 智能显控终端:10.1英寸高亮触控屏,支持4G/Wi-Fi/蓝牙通信,实现作业任务可视化,集成高精度规控算法,智能适配各种作业任务。 水田精准插秧全流程覆盖 泥泞环境高适应性:针对水田松软、易打滑的特性,优化控制算法,确保插秧直线的精准度; 智能路径规划:支持AB、A+直线、智能调头功能,使入线顺滑,减少人工干预,提升作业效率; 快速部署与数据复用:30分钟完成安装调试,支持历史路线复用,降低重复定线成本; 物联网远程服务:支持在线升级、故障诊断与远程协助,保障插秧季高效运维。 降本增效到可持续水稻种植 提效降耗: 插秧的直线控制精度可达厘米级,土地利用率提升5%-10%; 燃油消耗降低10%-15%,减少无效行驶与秧苗浪费。 数据驱动: 自动记录作业面积、路径等数据; 为精准施肥、病虫害防治等后续农事提供数据支持。 可持续发展: 降低农机手长时间水田作业的劳动强度; 精准控制秧苗密度,优化水稻生长环境。 FMA210单北斗导航农机自动驾驶系统以水田高精度作业为核心场景,推动水稻种植从“经验驱动”向“数据驱动”升级。未来,沃地泰™将持续深化北斗技术在农业垂直领域的应用,助力农业智能化升级。
移远通信
移远通信 . 2025-06-10 2 675
技术 | 计算DC-DC补偿网络的分步过程
本文旨在帮助设计人员了解DC-DC补偿的工作原理、补偿网络的必要性以及如何使用正确的工具轻松获得有效的结果。该方法使用LTspice®中的一个简单电路,此电路基于电流模式降压转换器的一阶(线性)模型。使用此电路,无需执行复杂的数学计算即可验证补偿网络值。 背景知识 设计DC-DC转换器时,应仔细选择FET、电感、电流检测电阻和输出电容等元件,以匹配所需的输出电压纹波和瞬态性能。在设计功率级之后,闭合环路也很重要。DC-DC电源包含一个使用误差放大器(EA)的负反馈环路。在负反馈系统中传播的信号可能会在其路径中遇到极点和零点。单个极点会使信号相位减小约90°,并使增益斜率减小-20 dB/Dec,而单个零点会使相位增加约90°,并使增益提高+20 dB/Dec。如果信号的相位减小-180°,则负反馈环路可能变成正反馈环路并发生振荡。保持环路稳定并避免振荡是电源的设计准则。 测试DC-DC稳定性的方法有两种。第一种是频率响应分析(FRA),此方法将会创建波特图。第二种方法是时域分析,此方法将会使负载电流发生瞬变,并可观察到输出电压的欠冲和过冲响应。为了实现稳定的设计,应确保避免相位降低-180°的情况,并保持相位裕量(PM)大于45°。相位裕量为60°是较为理想的情况。当电源设计的带宽(BW)较宽时,器件对电流负载变化的响应会更快。电源的带宽是0 dB增益与频率轴交点的频率。该频率也称为交越频率Fc,可观察到其相位高于45°。DC-DC转换器的带宽是其开关频率Fsw的导数,通常在Fsw/10 < Fc < Fsw/5的范围内。越趋近于Fsw/5则意味着带宽越宽,实现起来也会更难。带宽越宽,相位越低,因此需进行设计权衡。增益裕量(GM)是指Fsw/2和–180°处的负增益,-8 dB或更高的值将能很好地衰减可能的开关噪声,或减小相移-180°时的增益可能性。我们希望以-20 dB/Dec的斜率穿过0 dB点。 图1.波特图,显示了带宽、相位、增益裕量和0 dB时的交越频率Fc 图2.电源带宽越宽,器件对电流负载变化的响应越快 功率级LC滤波器 功率级LC滤波器是指给定拓扑(降压、升压等)的电感和等效输出电容。各种拓扑常用的架构有两种:电压模式(VM)和电流模式(CM)。VM架构和CM架构中的同一LC滤波器会产生不同行为。简单说来,用于VM架构的LC滤波器会增加两个极点。CM架构额外包含一个电流检测反馈路径,有助于消除LC滤波器的双极点。VM架构则难以做出补偿,因为LC双极点需要更多的零点来抵消双极点效应,因此需要更多元件。 降压VM架构和LC频率行为 由于等效输出电容CEQ及其等效ESR (ESREQ),LC滤波器将导致增加两个极点和一个零点: LC滤波器双极点位置与LC寄生电阻无关。电感和等效电容值越大,双极点位置就会越靠近频率轴的原点0 Hz。如果CEQ及其ESREQ值较高,则LC滤波器零点频率位置将向左移动或更接近0 Hz。VM中的LC滤波器行为如图3所示,其仿真结果如图4所示。红线和蓝线之间的差异是电容ESR值造成的,分别为1 mΩ和100 mΩ。Fr位置相同,因为LC值没有改变,但零点位置因ESR值的改变而变化。 图3.VM降压LC滤波器行为的简化模型电路 对于VM架构,LC滤波器会增加两个极点和一个零点。频率响应形状始终相同:斜率变化为0 dB/Dec至-40 dB/Dec至-20 dB/Dec。极点和零点的位置取决于电感、总电容和等效电容ESR值。 图4.简化VM降压LC滤波器行为的仿真结果 CM架构和LC频率行为 可以通过电压控制电流源来仿真CM中LC滤波器的频率行为,如图5所示。ESR在两个数值间步进,以凸显零点位置的差异。由下式计算得出CM降压架构中LC滤波器的极点位置: RLOAD为负载电阻,即输出电压与电流的比值。例如,若输出电压为5 V,负载电流为2 A,则RLOAD将等于5 V/2 A = 2.5 Ω。零点位置由等效输出电容及其等效ESR决定。同VM架构类似,1 mΩ和100 mΩ ESR对应的两个零点值为: 图5.电压控制电流源用作CM降压的模型;ESR为步进式 对于CM架构,LC滤波器会增加一个极点和一个零点。频率响应形状始终相同:斜率变化为0 dB/Dec至-20 dB/Dec至0 dB/Dec。极点/零点的频率位置取决于输出电容、等效ESR和负载值。 补偿器 LC滤波器会导致相位损失。补偿网络用于补偿相位,通过向环路添加极点和零点,可抵消LC滤波器引起的相位滞后/超前和增益变化。 图6.CM降压LC滤波器频率响应形状的仿真 电流模式架构补偿器 CM架构补偿器称为2型补偿器。图7所示为2型补偿器。 AD8038 为EA,R2、R3为反馈电阻,R4为电阻,V1通过R4将频率注入环路以执行FRA。补偿网络由R1、C1和C2组成。 图7.LTspice中的2型补偿器模型 零点/极点和增益的预期结果: Gain(bzp)为零点和极点之间的增益,由R1与R3的比值决定。Gain(rz)为直流增益。在上述计算过程中,原点处的极点使用1 Hz的频率;因此,补偿器的初始斜率为-20 dB/Dec。图8显示仿真结果与计算值密切相关。 图8.2型补偿器仿真结果、极点/零点位置和斜率变化 VM架构补偿器VR 在VM架构中,补偿器有一个额外的极点/零点组合,可抵消LC滤波器的额外相位损失。图9显示了用于VM架构的3型补偿器网络,图10显示了其频率响应。 图9.VM架构补偿器,也称为3型补偿器 C3和R5是与顶部反馈电阻R3并联的两个附加元件。3型补偿器的极点和零点位置为: 请注意,Fz1(EA)和Fz2被置于同一频率。有时会使用类似3型的补偿方案,即在顶部反馈电阻上设计单个电容,以剔除高频极点,补偿器斜率将继续保持在0 dB。 图10.VM补偿器电路的LTspice交流仿真结果 调整时间常数一致 一种闭合环路的方法是让LC滤波器极点/零点的时间常数与补偿器零点/极点的时间常数一致,这样就可以实现相互抵消,并提供总计-20 dB/Dec的增益斜率。 图11.调整对齐VM和CM中LC滤波器与补偿器的极点和零点 图12.LTC3981 28 V至5 V/6 A设计原理图,其中补偿网络未对齐 图13.补偿网络未对齐,开关频率与设计频率不同,瞬态测试引起振荡 使用一阶平均模型对齐极点/零点 LTC3891 是一款CM控制器,用于将28 V降压至5 V/6 A。ITH引脚上的补偿网络与等效输出电容及其总ESR不一致,导致在瞬态负载测试中出现振荡。输出端测得的开关频率为23 kHz,而不是预期的500 kHz。 将功率级和补偿器这两个电路组合在一起,形成一个模拟CM架构闭环行为的线性电路。 图14.线性电路模拟CM稳压器,补偿网络未对齐 图15.线性模型的仿真结果,使用放大器作为误差放大器,常数不一致 G1是电压控制电流源。其值为6,意味着如果G1正输入端的电压为1 V,则其输出端将提供6 A电流。该电路的频率响在不同速率下显示不同的斜率变化,0 dB交越频率处的相位为25°。因此,时域中存在振荡。 为使时间常数一致,我们首先需要知道功率级的CEQ、ESREQ和RLOAD。 R1由设计人员选择;这里选择R1 = 11.5 kΩ,与R3相同。R1 × C1(z) = CEQ × RLOAD(p)。求解C1: 图16.极点/零点调整对齐后,使用放大器作为EA的线性模型 CEQ × ESREQ (Z) = R1 × C3 (P),补偿器极点的时间常数由R1 × C3决定。求解C3: 使用此平均模型时,正确仿真结果显示-20 dB/Dec的斜率和90°的相位。如果结果不同,则需要验证计算。 使用运算放大器作为EA的缺点之一在于无法正确预测带宽。尽管如此,此方法仍然非常实用,可帮助验证一致计算。可以通过增加R1电阻值来提高带宽。如果R1增加,则补偿器电容需要按相同比例减小,以保持时间常数一致。R1不可无限制地增加,因为增益越高,0 dB时的相位裕量越低。当时间常数一致时,相位将始终保持为90°。需要利用IC开关模型验证计算值,然后还需进行瞬态响应基准测试。 图17.极点/零点调整对齐后得到的结果,斜率为-20 dB/Dec,90°高相位值 图18.ITH引脚上的补偿网络与输出LC滤波器保持一致 图19.保持补偿网络和LC滤波器的相关数值一致后得到的仿真结果,显示了对负载瞬变的稳定响应 用另一个电压控制电流源替代运算放大器,可以简化该线性模型,并提升其准确率。LTC3891数据手册提供了跨导值,1.2 V下gm = 2 mmho。G1正输入为1 V,因此新的电流值将为7.2,因为7.2 A/1.2 V = 6 A/V。新电路(图20)的仿真如图21所示,预测带宽将为46 kHz。 图20.更为简单的对齐电路,使用了G2作为误差放大器,其相应的gm值取自数据手册 LTpowerCAD预测带宽为57 kHz,相位裕量为52°。增益图看起来非常相似。相位起初非常接近,但在10 kHz之后无法正确预测。右半平面零点(RHPZ) RHPZ零点会增加20 dB的增益,并使相位减小约90°,因此无法进行补偿。对于在连续导通模式下工作的升压、降压-升压和sepic等拓扑,这个零点会限制带宽。RHPZ的频率位置计算如下: 图21.使用G2作为EA的更简单电路模型可提供更宽的带宽 图22.图18中LTC3891设计的LTpowerCAD结果 通常,在这些公式中,"电感"是需要由设计人员进行权衡取舍的唯一变量。RHPZ位置限制了设计的带宽,因为环路需要在F(RHPZ)/10的频率闭合。此处提供的线性模型电路未考虑RHPZ。 电压模式降压-升压示例 LTC3533 是一款VM架构降压-升压型稳压器。在升压模式下,其RHPZ将成为限制因素。当输入为2.4 V的VIN(MIN)时,LTC3533演示板配置为3.3 V/1.5 A。在这种情况下,占空比D将为D = (Vo – VIN)/ Vo = (3.3 – 2.4)/3.3 ≈ 0.27。RLOAD = VOUT/IOUT = 3.3/1.5 = 2.2 Ω。 RHPZ位置可以通过以下任一公式求得: 闭合环路的安全位置将是在8.4 kHz。Rt设置开关频率Fsw = 1 MHz。请注意,由于缺少RFF,此补偿是类似3型的补偿,因此Cff不会产生额外的高频极点。 极点和零点的位置为: LC滤波器的双极点位置在15.65 kHz。两个零点Fz1和FzCff集中在一起,频率约为9 kHz,以抵消LC滤波器的极点。此外,LC滤波器在967 kHz处形成的零点的影响被896 kHz处的极点抵消。 图23.LTC3533演示板原理图 图24.使用运算放大器作为EA的VM架构的一阶模型;LTC3533演示板值 图25.使用电压控制电压源的VM控制的更简单电路 图26.两个电路的仿真结果 使用运算放大器作为EA的VM架构的平均LTspice电路,可用来检查极点和零点的对齐情况。通过将电压控制电压源用作EA,可以进一步简化电路。其增益值源自数据手册中指定的误差放大器AVOL,即80 dB。80 dB = 20log10000。因此在仿真中取用了10000。两种电路的仿真提供了非常相似的解决方案。带宽没有像CM电路仿真中那样变化。增益非常相似,相位预测值为90°,但这仅说明了可以进行正确对齐。输出端有一个188 μF附加电容和一个0.2 Ω电阻。如图4所示,电压模式LC滤波器可以产生高Q,尤其是当ESR和DCR的值较低时。为确保LC滤波器具有适当的阻尼,需在输出端额外添加一个RC,具体计算如下: 结论 LTspice电路仿真为验证补偿网络的计算提供了一种高效可靠的方法。虽然所讨论的线性模型不包括电流检测元件、信号增益或RHPZ信息,但仿真速度快和兼容各种DC-DC拓扑的优势将能让相关设计人员大受裨益。此外,如果获得的结果正确,输出将显示-20 dB/Dec的增益斜率和大约90°的相位。
ADI
亚德诺半导体 . 2025-06-10 685
产品 | 美光出货全球首款基于1γ制程节点的LPDDR5X内存,赋能移动AI应用
2025年6月6日,爱达荷州博伊西市——美光科技股份有限公司(纳斯达克股票代码:MU)今日宣布已开始出货全球首款采用1γ(1-gamma)制程节点的LPDDR5X内存认证样品。该产品专为加速旗舰智能手机上的AI应用而设计。美光LPDDR5X内存具备业界领先的速率,达到每秒10.7 Gb(Gbps),同时功耗可降低高达20%1,为智能手机带来更快、更流畅的移动体验和更强的续航,即使在执行如AI翻译或图像生成等数据密集型任务时也不例外。 突破性封装技术 为满足业界对新一代智能手机紧凑型解决方案日益增长的需求,美光工程师已成功将LPDDR5X的封装尺寸缩小至业界领先的0.61毫米2,较竞品轻薄6%3,较前一代产品高度降低14%4。小型规格尺寸为智能手机制造商实现超薄或可折叠设计提供了更多可能。 美光企业副总裁暨手机和客户端业务部门总经理Mark Montierth表示:“美光基于1γ (1-gamma)节点的LPDDR5X内存将为移动行业带来显著变革。这项突破性技术凭借业界超薄的LPDDR5X封装实现了卓越的速率和能效,为新一代智能手机的创新设计开辟新契机。该解决方案彰显了美光致力于赋能生态系统、打造非凡移动体验的承诺。” AI性能实测提升 美光基于1γ(1-gamma)节点的LPDDR5X为移动设备带来显著的性能跃升,加速AI洞察,提供更卓越的使用体验。例如,在基于大型语言模型Llama 2的移动AI响应时间测试中,相比基于1β(1-beta)节点、带宽7.5 Gbps的LPDDR5X,基于1γ节点、带宽达10.7 Gbps的LPDDR5X可带来以下提升:5 在询问基于地点的餐厅推荐时,回应速度提升 30%。 使用导航功能时,将英语语音查询转译为西班牙语文字的回应速度可提升50%以上。 在根据车型、预算范围以及特定信息娱乐与安全功能询问汽车采购建议时,回应速度最高可提升25%6。 核心技术亮点 美光基于1γ的LPDDR5X是公司首款采用先进EUV光刻技术的移动解决方案,目前正在美光的移动产品组合中逐步采用。该产品依托业界领先的内存节点技术,让客户能够率先体验性能与能效的突破。这项重要进展是在美光今年二月针对数据中心和客户端细分市场下一代CPU提供的1γ DDR5内存样品基础上取得的。美光优化的1γ DRAM节点采用了CMOS技术7,如用于提升晶体管性能的新一代HKMG(高 K 金属栅极)技术,并采用领先的EUV光刻工艺提升容量密度。 能耗密集型的移动AI工作负载越来越多地在端侧设备上处理,而非仅依赖云端。低功耗芯片对于执行AI运算时需要兼顾出色能效的智能手机、平板电脑和笔记本电脑等设备至关重要。 美光基于1γ的LPDDR5X可显著节省20%的功耗,使移动设备用户单次充电即可更持久畅享AI应用、游戏和视频内容。此外,随着AI应用对高性能、低功耗计算需求的不断增长,数据中心服务器、智能汽车和AI PC等设备也可能越来越多地采用LPDDR5X内存,以获得其兼具高性能与高能效的卓越优势。 目前,美光已向特定合作伙伴送样基于1γ节点的LPDDR5X 16GB产品,并将提供从8GB至32GB的多种容量用于2026年的旗舰智能手机。 1 与美光上一代 LPDDR5X 相比。 2 封装厚度因容量而异;基于1γ制程的美光8GB和16GB LPDDR5X的496焊球封装厚度为0.61毫米。 3 根据美光的竞争市场研究和情报数据,竞品封装厚度为0.65毫米。 4 基于1β制程的美光16GB LPDDR5X封装厚度为0.71毫米。 5 以下示例基于LPDDR5X设备在9.6 Gbps和7.5 Gbps传输速率下的数据推算结果。 6 测试要求Llama 2模型在遵循优先级约束条件下推荐10款SUV车型:用户需求权重排序为预算、Apple CarPlay兼容性,以及紧急制动、盲区监测、停车传感器及全轮驱动系统。所建议车辆价格均在23,000美元至37,000美元预算范围内。 7 互补金属氧化物半导体。
美光
Micron美光科技 . 2025-06-10 805
产品 | 车规级SQ9702/3T H桥驱动器:智能栅极驱动,助力高效电机系统
描述 SQ9702/3T是一款单通道 H 桥栅极驱动器,驱动四个外部 NMOS,用于驱动双向刷式直流电机。 SQ9702/3T具备三种类型控制接口,PH/EN、独立半桥以及PWM。其内部电流采样放大器提供可调的电流控制。其集成的电荷泵可提供 100%占空比支持,而且可用于驱动外部防反电路。 独立半桥模式支持半桥共享,能够顺序控制多个直流电机,以达到最大的成本效益。SQ9702/3T具备通过固定关断时间的PWM电流斩波来调节绕组电流的功能。 SQ9702/3T采用了智能栅极驱动技术,无需外部栅极驱动器件(包括电阻和稳压管),同时可为外部 MOS 提供保护。SQ9703T 的死区时间可进行配置,SQ9702T具有固定的死区时间,其用于避免出现共通击穿问题。SQ9702/3T可通过配置压摆率为降低 EMI 带来便利,还可防止发生任何栅极短路问题。此外,SQ9702/3T提供主动和被动下拉功能,可防止任何 dv/dt引起的栅极误导通。 特点 AEC-Q100,Grade 1:-40°C ~125°C 单通道 H 桥栅极驱动,支持 100%PWM 占空比 工作电压范围:5.5V~45V 三种控制接口选择:PH/EN、独立半桥以及 PWM SQ9703T具有用于配置的串行接口(SPI) 智能栅极驱动,压摆率可调 支持 1.8V、3.3V 和 5V 的逻辑输入 集成 1 路电流采样放大器,SQ9703T的放大器增益可调 集成 PWM 电流调节功能 低功耗睡眠模式 封装:QFN-32-5x5x0.85-0.5 内部保护功能 ▫ 欠压锁定:电源欠压(UVLO)、电荷泵欠压(CPUV)▫ 过流保护(OCP)▫ 栅极驱动器故障(GDF)▫ 热关断(TSD)▫ 故障输出指示(nFAULT)▫ SQ9703T具有过温警告(OTW)▫ SQ9703T具有看门狗故障输出(nWDFLT) SQ9703T原理图 整机DEMO 典型应用
士兰微
杭州士兰微电子股份有限公司 . 2025-06-10 480
企业 | 高通24亿美元收购Alphawave
Alphawave CEO刚刚发布内部信,表示接受高通发起的收购。 华尔街日报引述知情人士消息表示,经过两个月的谈判,英国半导体公司 Alphawave IP Group 同意以 24 亿美元的价格接受美国同行高通的收购。 这家在伦敦上市的公司周一表示,接受收购的股东将以每股 2.48 美元的价格获得现金。该价格相当于每股 183 便士,较该公司 3 月 31 日(高通宣布收购意向的前一天)93.50 便士的收盘价溢价 96%。4 月 1 日,总部位于圣地亚哥的高通表示,正在考虑对 Alphawave IP Group 提出收购要约,但未披露任何财务细节。 资料显示, Alphawave 成立于 2017 年,凭借其在设计先进集成电路 (IC) 方面的专业知识,迅速发展成为该领域的主要参与者,这些集成电路可实现电子系统中强大的数据传输和高效通信。 在过去很长一段时间,Alphawave Semi 的核心业务围绕开发半导体 IP(知识产权)和 IC,以增强各种电子设备的连接性能。其产品组合包括: 串行器/反串行器 (SerDes) 技术:对于在串行和并行接口之间转换数据至关重要,可在有限的通道上实现高速数据传输。 高速互连解决方案:用于数据中心、网络基础设施和消费电子产品,以促进快速数据传输并提高整体系统性能。 定制硅片解决方案:定制的半导体设计,满足特定客户在性能、功率效率和集成方面的要求。 Alphawave Semi 的技术对于数据中心、电信和消费电子应用至关重要,可满足对更高数据速率和高效连接日益增长的需求。与 Synopsys 或 Cadence Design Systems 一样,Alphawave Semi 也专注于提供半导体设计的基本构建模块,使其他公司能够开发更先进、更强大的电子设备。 Alphawave Semi 之所以受到关注,是因为该公司具有以下特点: 创新技术:该公司先进的连接解决方案满足了高速数据传输的关键需求,使其成为科技巨头和半导体制造商的宝贵合作伙伴。 市场增长:随着数据流量的迅猛增长和数据中心的不断扩张,对高性能连接解决方案的需求也随之激增。Alphawave Semi 已做好准备,抓住这一趋势。 战略合作伙伴关系: Alphawave Semi 与领先的半导体公司和科技公司建立了重要的合作伙伴关系,增强了其市场影响力和信誉。 IPO和财务表现:自2021年首次公开募股(IPO)以来,Alphawave Semi凭借其强劲的增长潜力和稳健的财务表现引起了投资者的关注。据该公司CEO在致股东书中说,Alphawave Semi 专注于半导体行业的创新和战略定位,使其成为高性能连接解决方案领域一家值得关注的公司。 随着对更快、更高效数据传输的需求不断增长,该公司的技术进步和市场战略使其继续备受关注。Alphawave Semi 服务于整个人工智能数据中心和超大规模生态系统,以满足他们的特定需求,并有望持续为我们的利益相关者创造价值。 此外,我们的客户必须应对其处理的数据量前所未有的增长速度。人工智能服务的蓬勃发展意味着全球数据圈在未来十年将增长15倍,所有相关的基础设施和终端应用都需要我们以 IP、定制芯片和连接产品形式提供的连接技术。为人工智能加速器 (xPU) 和高性能计算增加连接带宽的能力正遭遇物理限制,网络已成为人工智能发展的瓶颈。Alphawave Semi 的投资使我们拥有独特的优势,能够通过我们的 IP、定制芯片、连接产品以及将于 2024 年发布的 Chiplet 业务来解决这一问题。Chiplet 业务提供更小、更专业的芯片,这些芯片可以像积木一样集成到更大、更强大的 SoC 中。 为了使 Alphawave Semi 能够解决这些问题,该业务与台积电和三星等代工厂以及 Arm 等计算 IP 开发商建立并加强了合作伙伴关系,并在 UALink 和 OIF 等联盟中发挥领导作用,并已推出多个业界首创的 Chiplet 和 IP。 尽管始终关注充满挑战的全球宏观和地缘政治环境,但Alphawave表示,仍将继续夯实基础,力求在四个业务领域实现增长:IP 授权、定制芯片、连接产品和小芯片。对于高通来说,买下这家公司,将补上他们连接方面的短板,为未来打造更高性能的芯片,迈出了关键一步。 此外,在这单交易宣布之前, Alphawave 还发布了一个公告,表示将处理“芯潮流”的股份。资料显示,芯潮流(珠海)科技有限公司是一家粤澳合资集成电路设计企业。公司专注于高速SerDes IP研发、授权及芯片定制化服务,面向数据中心、通信网络、汽车电子和物联网等应用的高速高带宽网络互连芯片、数据处理芯片和存储加速芯片,以及相关的系统解决方案。 芯潮流成立于2021年11月,总部位于广东省横琴粤澳深度合作区,并在澳门、上海、武汉、苏州、南京和深圳设立了研发中心和分支机构。
高通
芯查查资讯 . 2025-06-09 1 725
市场周讯 | 存储价格“狂飙”;格芯向先进制造和封装投资160亿美元;台积电2nm晶圆预估3万美元/片
| 政策速览 1. 韩国:新当选的韩国总统李在明当地时间6月4日上午在韩国国会正式宣誓就职。李在明宣誓后发表就职演讲。他表示,未来韩国将大力支持人工智能、半导体等高科技产业,打造工业强国,增强韩国国际竞争力。 2. 工信部:工业和信息化部印发《算力互联互通行动计划》。其中提出,加速节点内互联。发挥服务器龙头企业牵引作用,联合产业链上下游共同开展新型高速互联总线协议设计开发应用。鼓励芯片、服务器、网络和软件等各领域主体推广远程直接内存访问等新型高性能传输协议技术,提升传输层多协议兼容适配能力。 3. 美国:管制升级,美国要求新思科技、Cadence、西门子EDA等EDA制造商停止对华供货。 4. 广东:广东省印发移动物联网“万物智联”发展行动计划,提出到 2027 年,移动物联网终端连接数突破 6 亿,4G / 5G 占比超 95%。基于 4G(含 LTE-Cat1)和 5G(含 NB-loT,Redcap)的移动物联网生态体系进一步完善。 | 市场动态 5. 存储:5月8GB DDR4平均价格达2.1美元,比4月的1.65美元暴涨27%,升幅高于4月的22.22%,已连续2个月涨幅超过20%,并创下2017年1月以来最大涨幅,当时的涨幅为35.8%。DDR4价格曾在去年9月和11月大幅挫低,跌幅分别达17%和20.6%,之后有四个月期间价格维持稳定,直到今年4月重拾上涨动能。 NAND价格也呈现上涨趋势,5月用于记忆卡和USB的128GB NAND平均价格达2.92美元,较4月上涨4.84%,为连续第五个月攀升。 NAND价格在去年9月遭遇逆风,并维持了四个月跌势,直到今年1月价格才反弹,涨幅4.57%。 因关键零件“NAND Flash”减产、供需紧绷,推升固态硬盘(SSD)价格转涨,4-6月价格扬升6%、3季来首度上涨。2025年4-6月期间SSD指针性产品TLC 256GB批发价(大宗交易价格)敲定为每台31.7美元左右、容量较大的512GB价格为每台59.4美元左右,皆较前一季(2025年1-3月)上涨约6%、价格皆为3季来首度上涨。 6. 联盟:多家领先的汽车原始设备制造商(OEM)、一级供应商、半导体制造商和生态系统合作伙伴共同宣布成立OpenGMSL联盟。OpenGMSL标准基于业界领先的千兆多媒体串行链路技术GMSL™,为视频和/或高速数据传输提供了一种开放标准。该标准的应用与创新将重塑自动驾驶、高级驾驶辅助系统(ADAS)和信息娱乐系统的发展。联盟由ADI、Aptiv, Geely GlobalFoundries、Murata、OMNIVISION、Qualcomm、TDK Corporation等公司联合发起。 7. WSTS:2025年全球半导体市场规模将达到7009亿美元,同比增长11.2%。细分市场来看,今年的半导体市场规模攀升将由逻辑和存储器的增长引领:这两大市场均受到AI、云基础设施、先进消费电子产品等领域持续需求的推动,同比涨幅将达到两位数。 8. 工信部:工信部发布数据,1—4月,规模以上电子信息制造业增加值同比增长11.3%,增速分别比同期工业、高技术制造业高4.9个和1.5个百分点。4月份,规模以上电子信息制造业增加值同比增长10.8%。1—4月,主要产品中,微型计算机设备产量1.05亿台,同比增长4.7%;手机产量4.54亿台,同比下降6.8%;集成电路产量1509亿块,同比增长5.4%。 9. 市场:Q1我国笔记本电脑搭载40TOPS及以上算力占比达5.3%,表明AI PC已获部分消费者认可。 10. JPR:2025 年第 1 季度全球 PC GPU 出货量 6880 万块,同比下降 1.6%,环比下降 12%。2025 年第 1 季度全球 PC GPU 出货量 6880 万块,同比下降 1.6%,环比下降 12%。 11. 中国互联网协会:中国互联网协会今日发布通知,拟成立低空经济工作委员会,并面向全社会公开招募低空经济领域的合作伙伴。合作方向为:重点围绕“低空 +”场景应用、标准制定及生态服务等方向展开合作,包括但不限于低空物理基础设施、低空数字基础设施、低空装备、低空安防、低空空域管理等的标准制定和产业合作,智慧农业、智慧物流、智慧救援等应用的推广、示范,以及技术技能创新大赛、行业规范建设、人才培养和产业孵化等。 12. IDC:2024 年中国乘用车市场装配 5G 模组的新车占比超过 10%,车辆与外部的通信效率大幅提升。在 2024 年新车中的装配率提升至 85.8%。与此同时,车辆使用体验的重心正逐渐向乘车者发生转移,2024 年乘用车市场中,装配后排显示屏的新车已接近 100 万辆。 | 上游厂商动态 13. 铠侠:铠侠宣布正开发新款 SSD ,将结合 XL-FLASH 高性能 SLC NAND 和新的固态硬盘主控,在随机读取中可提供 10M IOPS,是现有企业级 TLC PCIe 5.0 SSD 水平的三倍。铠侠计划在明年下半年实现这一产品的出样。 14. ST:意法半导体宣布Wi-Fi 6和低功耗蓝牙5.4二合一模块ST67W611M1正式进入量产阶段,与此同时,重要客户Siana采用该模块的设计项目已取得初步成功,大大缩短了无线连接解决方案的研发周期。 15. 长鑫:国产存储器大厂长鑫存储计划针对服务器及PC应用的DDR4发布产品结束(EOL)通知,预计最晚在2026年上半年正式停止供货,转而全力投入DDR5及高带宽内存(HBM)领域。通知预计在第3季发布,但下游企业反映,目前市场上长鑫DDR4产品已近乎断供。未来长鑫存储将不再开发标准DDR4产品,仅保留部分产线为兆易创新代工生产,以保障消费市场的DDR4产品供应。 16. 兆易创新:推出超值GD32C231系列入门型微控制器,进一步扩充了Arm® Cortex®-M23内核的产品阵容兆易创新此次推出的GD32C231系列以“高性能入门级”为定位,采用Arm®先进的Cortex®-M23内核架构,性能比Cortex® M0+提高10%,主频可达48MHz,具备单周期乘法和整数除法运算等高效处理能力,大幅提升软件执行效率,将为小家电,BMS电池管理系统,小屏显示设备,手持消费类产品,工业辅助控制,车载后装等应用提供更具竞争力的解决方案。 17. 合见工软:中国数字EDA/IP龙头企业上海合见工业软件集团有限公司(简称“合见工软”)于今日正式向用户免费开放关键产品试用与评估服务。合见工软现有产品已覆盖数字芯片EDA工具、系统级工具及高端IP,是国内唯一一家可以完整覆盖数字芯片验证全流程,同时提供先进工艺高速互联IP的国产EDA公司。同时,合见工软的客户数量已超过200家,已服务国内绝大多数高端芯片设计企业,对数字大芯片公司关键项目的支持经验丰富,EDA软件经过了诸多实际项目的打磨迭代,技术支持服务团队水平过硬,快速支撑国产高端芯片设计需求,目标全面解决核心卡脖子问题。 18. 三星:三星已与英飞凌(Infineon)和恩智浦(NXP)达成合作,共同研发下一代汽车芯片解决方案。据悉,此次合作将基于三星的 5 纳米工艺,重点是“优化内存与处理器的协同设计”,并致力于“增强芯片的安全性能与实时处理能力”。三星据称正在为该领域开发高集成度的 SoC 方案,以实现更优的能效比。 19. 高通:高通首席执行官克里斯蒂亚诺・阿蒙在接受外媒采访时表示,尽管高通与苹果的合同关系备受关注,但公司已经做好了苹果未来几年完全转向自研调制解调器的准备。目前,双方的授权协议将于2027年到期,今年秋季预计仍有70%的iPhone将使用高通调制解调器,明年这一比例将降至20%。到2027年,高通预计将完全退出苹果供应链。 20. 格芯:格芯CEO宣布将投资超过160亿美元,以增强其在纽约和佛蒙特州工厂的半导体制造和先进封装能力。此举是为了响应特朗普总统在国内制造更多芯片的努力,以及对更多人工智能(AI)产品不断增长的需求。格芯为包括苹果和超微半导体(AMD)在内的众多科技公司供货。 21. AMD:AMD 证实已收购 Untether AI 的员工,Untether AI 是一家 AI 推理芯片开发商,其产品据称比边缘环境和企业数据中心的竞争对手产品速度更快、更节能。AMD 发言人在一份声明中表示:“AMD 已达成战略协议,将从 Untether AI 收购一支优秀的 AI 硬件和软件工程师团队。” 22. 中芯国际:中芯国际发布公告,其子公司中芯控股拟向深交所上市公司国科微出售所持有的中芯集成电路(宁波)有限公司(下称“中芯宁波”)14.832%的股权。本次交易完成后,中芯控股将不再持有中芯宁波的股权。国科微表示,本次交易完成后,上市公司将掌握特种工艺晶圆制造、先进封装的技术能力,实现从芯片设计向“芯片设计+晶圆加工”全产业链能力建设的转型。 23. 博通:博通第二财季调整后净营收150亿美元,分析师预期149.6亿美元,第二财季半导体解决方案营收84.1亿美元,分析师预期83.9亿美元。公司预计第三财季营收大约158亿美元,分析师预期157.2亿美元。 24. 上海合晶:日前在业绩说明会上表示,公司今年重点聚焦布局12英寸发展趋势,全力推进12英寸55纳米CIS外延片量产,目前郑州合晶建厂扩产项目加速推进当中。今年4月底建厂已经封顶,预计第三季度末部分生产线设备陆续进场安装测试。 25. 三星:5月三星10nm级第六代DRAM(1c DRAM)的晶圆效能测试中,达成有意义的良率,即冷态环境下测试良率约50%,热态条件下测试良率达60~70%。 26. 台积电:台积电董事长暨总裁魏哲家表示,台积电确实已开始接获来自人型机器人应用的先进芯片订单,目前已对公司营收产生初步贡献,预计将自2026年或2027年起有更显著表现。 27. 台积电:台积电即将迎来2纳米制程的投产。据供应链消息,台积电的2纳米制程从研发到量产的总成本高达7.25亿美元,其代工价格也水涨船高,每片晶圆的代工价格飙升至3万美元,而更先进的1.4纳米埃制程价格预计将达到4.5万美元。 28. NVIDIA:新款对华AI芯片预计售6500-8000美元,9月或对华再出一款blackwell架构芯片。 29. 英特尔:英特尔产品首席执行官 Michelle Johnston Holthaus 在美国银行全球科技大会上称,英特尔新任 CEO 陈立武力主企业应将毛利率重回 50% 设为中期目标,新项目未达到这一水平就不会得到批准。 | 应用端动态 30. 荣耀:进军人形机器人产业,称其机器人跑步速度破行业纪录。 31. 惠普:惠普部分产品或调涨,加速将产线迁出中国,预计到6月底供应北美市场产品均为非中国产。 32. SpaceX:市场消息传出 SpaceX 跨界涉足半导体封装领域,拟于美国得克萨斯州建设自有 FOPLP产能。目前 SpaceX 的卫星射频芯片、PMIC 由意法半导体 STMicroelectronics 封装,群创也分得一部分外溢订单,但 SpaceX 仍计划通过自有产能强化卫星领域垂直整合能力,实现对卫星系统各组件的更精准控制,在封装端降本增效。 33. 亚马逊:亚马逊宣布计划在美国北卡罗来纳州投资约 100 亿美元,扩展其位于当地的数据中心基础设施以支持 AI 和云计算技术。
半导体
芯查查资讯 . 2025-06-09 3 1380
工业电子 | 工控行业底部已现,今年有望增长5%
重点内容速览: 1. 回暖趋势明显,数据与现象双重印证 2. 多重因素合力推动工控行业回暖 据Mordor Intelligence发布的报告显示, 2024年预计全球工厂自动化与工业控制市场规模为1996.9亿美元,到2029年将达到3044.3亿美元,预测2024-2029年期间复合年增长率(CAGR)将达8.80%。 也就是说,在经历了近两年的调整后,工控行业终于迎来了见底回升的迹象。从去年下半年至今,一些显著的回暖迹象正在浮现,这不仅体现在宏观数据方面,也反映在微观企业行为和企业动态当中。 回暖趋势明显,数据与现象双重印证 从宏观方面来看,我国的制造业PMI扩张步伐有所加快,供需两端均有所回升。从去年9月份开始,大部分月份的PMI指数都位于扩张区间,今年4月份由于美国关税问题,导致PMI指数下降至49.0%,但随着关税冲突缓解,指数开始恢复上涨。特别是大型企业PMI和高技术制造业的PMI指数景气度较高。比如,5月份,我国制造业PMI指数为49.5%,但高技术制造业PMI为50.9%,已经连续4个月保持在扩张区间,延续了较好的发展态势。 图:中国制造业PMI指数(来源:国家统计局) 从行业方面来看,今年5月份,农副食品加工、专用设备、铁路船舶航空航天设备等行业生产指数和新订单指数均高于54%,供需两端较快增长。 而纺织、化学纤维及橡胶塑料制品、黑色金属冶炼及压延加工、有色金属冶炼及压延加工等行业的生产指数和新订单指数均低于临界点,产需释放有些不足。 细分领域的数据更能直观反映市场回暖态势。据MIR DATABANK统计,2025年Q1中国工业机器人出货量约7.7万台,同比增长11.6%,其中协作机器人增长41.4%,远高于市场平均增速。 MIR统计的工控行业Q1整体增速为2.4%。从市场来看,2025年Q1的OEM市场中,项目型市场整体同比增速为3.3%,首次同比转正。从行业来看,2025年Q1光伏锂电同比降幅缩窄,纺织、包装、机床、印刷、注塑、食饮等行业受益于终端出海需求,以及国内需求复苏,都出现了5%以上的增长。 图:工控行业下游规模及增速(单位:亿元,%;数据来源:MIR,东吴证券研究所,芯查查) 库存也是反映行业现状的一个重要指标。 根据UBS统计的数据,汽车与工业OEM厂商的总库存天数在2025Q1开始企稳,库存天数稳定在约75天,与2024年Q4相比,下降了5天。 其中汽车制造商的库存水平高于历史平均水平,预计整个2025年将会保持类似的水平; 而工业OEM的库存则低于历史平均水平,未来应该会迎来补库存阶段。 图:2025年Q1汽车与工业OEM的库存天数(数据来源:各公司财报,UBS,芯查查) 不过,值得注意的是,2025年Q1汽车与工业半导体厂商的库存天数为179天,高于过去5年Q1的平均库存天数141天。 与2024年的166天库存天数相比,高了13天。 展望Q2,预计会低于Q1,约为170天,并且下半年将会逐渐下降至162天左右。 图: 2025年Q1汽车与工业半导体厂商库存天数(数据来源: 各公司财报、UBS、芯查查) 从订单指标来看,公开信息显示,工控企业订单同比增长20%~30%,库存回归正常水平。其中,发那科、安川、汇川等企业的订单量已经连续多个季度回暖。比如发那科2025年1~3月中国区的订单增速为34.3%。 多重因素合力推动工控行业回暖 工控行业的回暖并非偶然,而是由技术进步、政策支持,以及下游需求结构变化等多重因素共同推动的结果。 我国的工业生产保持较快增长,产业发展向高端化、智能化、绿色化转型,为经济高质量发展提供有力支撑。 首先是 我国的工业生产较快发展,各地区都在加力推动工业发展,工业生产保持平稳较快增长 。4月份,规模以上工业增加值同比增长6.1%,增速为去年以来月度增速中较高的速度。从增长面来看,4月份,41个大类行业中,36个行业增加值同比增长,增长面超过八成。 二是 工业转型升级持续 。产业高端化发展态势明显,高技术制造业增势较好。4月份,规模以上高技术制造业增加值同比增长10%,明显快于规模以上工业增长。从行业来看,4月份集成电路制造、光电子器件制造增加值分别增长21.3%和19%。从产品来看,4月份3D打印设备、工业控制计算机及系统产量分别增长60.7%和29.5%。 三是 工业新动能不断壮大 。工业智能化、绿色化转型焕新提速,相关行业和产品快速增长。新能源产业发展态势较好,4月份,新能源汽车、汽车用锂离子动力电池产量分别增长38.9%和61.8%。智能产品生产快速增长,4月份,智能无人飞行器制造、智能车载设备制造行业增加值分别增长74.2%和29.3%,明显快于规模以上工业增速;工业机器人产量增长51.5%。 四是 “两新”政策带动效应明显 。2024年3月,工信部等七部门联合印发《推动工业领域设备更新实施方案》,提出到2027年工业领域设备投资规模较2023年增长25%以上。2024年7月,国家发改委、财政部联合印发《关于加力支持大规模设备更新和消费品以旧换新的若干措施》,统筹安排3000亿元左右超长期特别国债资金,加力支持大规模设备更新和消费品以旧换新。2025年3月,全国两会再次释放增量政策,安排大规模设备更新超长期特别国债2000亿元,相较于2024年新增500亿元。在这些政策的推动下,促进了产业技术升级和市场需求扩大,助力工业生产增长。在设备更新政策带动下,4月份农产品初加工机械、包装专用设备产量保持两位数增长;在以旧换新政策带动下,4月份电动自行车、液晶显示屏等产品产量保持快速增长。 五是 出海 。国内需求弱复苏,而海外,尤其是东南亚、一带一路等需求相对较好。由于欧美技术、品牌壁垒高,但市场空间更大,从去年下半年开始,部分国内工控企业就已经开始在欧美创新性产品方面即将获得定点。比如,2025年Q1伟创电气通过海外非俄国家的光伏扬水等行业而快速增长;麦格米特的在印度市场的空调变频器增长迅速,并开始进入欧美电源领域;汇川技术在印度、东南亚、欧洲等市场增长稳定。目前,国内工控企业的全球市占率不足5%,增长潜力巨大。 在这些因素的合力推动下,工控市场今年有望触底回升,并实现增长,有机构预计增长速度将超过5%。 结语 工控行业具有明显的周期性特征,通常与宏观经济周期保持一致。在经历了一段下行调整期后,随着经济基本面的改善和企业信心的恢复,市场往往会迎来新一轮的上升周期。从历史数据来看,工业自动化市场通常在经济复苏后的一到两年内呈现出强劲反弹。当前正处于这一复苏的初期,2025年恰好处于这一周期的上升阶段。 虽然目前地缘政治的不确定性依然存在,但短期内,全球供应链的紧张关系在一定程度上有所缓解,国际贸易摩擦也有趋于缓和的迹象,2025年工控行业有望实现增长,虽然回暖的幅度可能因行业和区域而异,但总体趋势是积极的。
工业电子
芯查查资讯 . 2025-06-09 7 2 3155
产业链图谱 | 如何获取芯查查半导体产业链地图及产业图谱?
半导体在现代科技和产业应用中具有极其重要的地位,而且半导体产业是一个高度复杂的产业链体系,涵盖从原材料供应、设备制造到芯片设计、制造和封装等多个环节。例如,半导体材料(如硅、锗等)是整个产业链的基础,而半导体设备(如光刻机、蚀刻机等)则是制造过程中的关键工具。 全球主要的半导体生产国或地区包括美国、韩国、日本、中国台湾地区和中国大陆等,其中中国正逐步成为全球半导体产业的重要参与者。此外,半导体产业的全球化布局,使得各国在产业链的不同环节中发挥各自的优势,共同推动全球半导体产业的发展。 但对于从业者来说,如何快速掌握这个万亿级产业的完整版图?如何精准定位产业链上的关键环节?芯查查推出的半导体产业链地图,或许就是你一直在寻找的答案! 半导体产业链地图 芯查查基于对半导体各个关键节点主要企业进行收集分析与整理,推出行业最全面最精准的半导体产业链地图。 图注:芯查查产业链地图产业分布 芯查查半导体产业链地图包含各关键节点企业分布、全球企业区域分布、全球制造工厂(晶圆厂/封测厂)分布与产能工艺信息、中国终端应用企业类型统计、产业知识图谱、行业细分领域TOP榜排行、产业资讯和报告等数据,能够帮助企业和产业研究人员全面掌握从原材料供应到终端应用的各个环节,从而形成对整个产业链的全局认知,有助于企业在制定战略时做出更科学的决策。 通过产业链地图,企业可以清晰地识别出产业链中的关键节点,如设计、制造、封装测试等核心环节,帮助企业识别潜在的风险点和资源瓶颈,从而优化资源配置,提高运营效率。 在投资决策中,产业链地图提供了重要的参考依据。 它可以帮助投资者了解不同环节的市场动态、竞争格局和未来趋势,从而做出更明智的投资选择。 产业链地图在产业规划和政策制定中也具有重要价值。 它可以帮助政府和企业了解产业链的结构和动态,为政策制定提供科学依据。 半导体产业链知识图谱 半导体产业链知识图谱(图2)通过对产业上中下游结构化数据的整合,增加每个结构节点的知识普及,定位各个细分领域的主要参与企业,大大提升数据驱动的决策能力和业务效率。 图注:芯查查半导体产业链知识图谱 半导体细分领域TOP榜 芯查查每年更新半导体各个细分领域的头部企业名录,有助于识别行业内的领先者和主要竞争者。 对于投资者和企业而言,头部企业的名录是制定投资策略和资源布局的重要依据。头部企业名录有助于促进产业链上下游的协同发展,为行业研究和分析提供了丰富的数据支持。头部企业的技术积累和创新能力是推动整个产业链进步的关键。随着全球半导体产业的快速发展,政策导向和技术变革不断影响行业格局。芯查查拥有最新最完整的半导体产业链细分领域的头部企业名录。 图: 芯查查头部企业厂商名录库 结语 芯查查半导体产业链地图涵盖全球主要企业、半导体产业分布热力图、产业链七大环节细分领域,全产业链架构知识图谱。助您快速纵览全球半导体产业布局,精准掌握行业最新动态!扫描下方二维码可申请使用~
芯查查
芯查查 . 2025-06-09 815
负载电容匹配:晶振电路设计中被忽视的隐形杀手
在电子电路的复杂世界里,晶振电路作为频率控制的核心部件,其稳定性和准确性对整个系统的性能起着举足轻重的作用。晶振就如同电子设备的“心脏起搏器”,精准地控制着电路的运行节奏。然而,在众多影响晶振电路性能的因素中,负载电容匹配这一关键环节却常常被工程师们所忽视,成为潜伏在电路设计中的“隐形杀手”,悄无声息地影响着系统的正常运行。 一、负载电容在晶振电路中的角色剖析 负载电容并非单一的实体电容,它是一个综合的概念,涵盖了晶振两端外接的电容以及电路中不可避免的寄生电容。这些电容共同构成了一个复杂的电容网络,与晶振相互作用,对晶振的振荡频率和稳定性产生着深远的影响。 从本质上讲,负载电容与晶振内部的等效电容共同决定了晶振的振荡频率。当负载电容发生变化时,晶振的振荡频率也会随之改变,这种变化并非线性的,而是呈现出一种复杂的函数关系。具体来说,当负载电容增大时,晶振的振荡频率会下降;反之,当负载电容减小时,振荡频率则会上升。这就好比一个精密的天平,负载电容的微小变动都会打破原有的平衡,导致晶振频率的偏移。 以一款常见的标称频率为16MHz的晶振为例,其标称负载电容为20pF。在理想状态下,当实际负载电容精确匹配标称值时,晶振能够稳定地输出16MHz的精准频率。然而,一旦负载电容由于某种原因发生变化,比如因为电路板设计不当导致寄生电容增加,使得实际负载电容达到了25pF,那么根据晶振的频率特性,其振荡频率将会相应地降低,偏离原本的16MHz标称值,从而影响整个电路系统的时序准确性。 二、负载电容失配引发的“多米诺骨牌”效应 (一)频率精度噩梦:时钟偏差的连锁反应 负载电容失配最直接、最显著的影响就是导致晶振的振荡频率偏离标称值,进而引发时钟偏差。在现代电子系统中,无论是微控制器、数字信号处理器还是通信模块,都高度依赖精准的时钟信号来协调各个部件的工作。一旦晶振频率出现偏差,就如同乐队失去了指挥,各个部件的工作节奏将陷入混乱。 在通信领域,例如无线收发模块,晶振频率的偏差可能导致信号的载波频率偏移,使得接收端无法正确解调信号,从而出现数据传输错误、丢包甚至通信中断等严重问题。在计算机系统中,时钟偏差可能导致CPU与内存、硬盘等外设之间的数据传输出现时序错误,影响系统的运行速度和稳定性,甚至可能引发系统死机等故障。 (二)起振艰难险阻:电路启动的“绊脚石” 不合适的负载电容还可能给晶振的起振过程带来极大的困难。晶振的起振需要满足一定的相位条件和增益条件,而负载电容的失配会破坏这些条件,使得晶振难以从静止状态进入稳定的振荡状态。 在一些对启动时间要求苛刻的应用场景中,如智能穿戴设备的快速开机、工业自动化系统的实时响应等,晶振起振困难可能导致设备启动延迟,无法满足实际应用的需求。更糟糕的是,在极端情况下,负载电容严重失配可能使晶振完全无法起振,导致整个电路系统瘫痪,无法正常工作。 (三)稳定性危机四伏:系统可靠性的“侵蚀者” 负载电容不匹配还会严重影响晶振的频率稳定性,使得晶振输出的频率在一定范围内波动。这种频率波动就像电路中的“噪声”,会对系统的可靠性产生致命的侵蚀。 在精密测量仪器中,晶振频率的不稳定可能导致测量结果出现误差,降低仪器的测量精度和可靠性。在航空航天、医疗设备等对可靠性要求极高的领域,这种频率波动可能引发灾难性的后果,危及生命安全和重大资产安全。 (四)功耗攀升:能源效率的“窃贼” 除了上述问题,负载电容失配还可能导致电路的功耗增加。当晶振工作在非最佳负载电容条件下时,其内部的能量转换效率会降低,为了维持振荡,电路需要消耗更多的电能。 对于电池供电的设备,如智能手机、平板电脑等,功耗的增加将直接缩短设备的续航时间,给用户带来极大的不便。在大规模数据中心等能源密集型应用场景中,功耗的上升不仅会增加运营成本,还对能源供应和散热系统提出了更高的要求,增加了系统的复杂性和成本。 三、探寻负载电容失配的“幕后黑手” (一)设计阶段的“粗心大意” 在电路设计阶段,工程师们往往需要处理大量的参数和复杂的电路结构,负载电容的计算和选择可能成为被忽视的环节。一些工程师可能对晶振的规格书研读不够仔细,未能准确理解标称负载电容的含义和要求,导致在选择外接电容时出现偏差。 此外,电路板设计中的寄生电容是一个难以精确估算的因素。由于电路板的布局、走线长度、线宽以及元器件的排列等因素都会影响寄生电容的大小,而在设计过程中如果没有充分考虑这些因素,就很容易导致实际负载电容与标称值相差甚远。 (二)元器件选择的“失误之殇” 外接电容的质量和精度也是影响负载电容匹配的重要因素。在实际应用中,一些工程师为了降低成本,可能会选择价格低廉、精度较差的电容。这些电容的实际电容值可能与标称值存在较大的偏差,而且其温度特性、稳定性等参数也往往不尽如人意。 随着时间的推移,电容的性能还可能会发生变化,出现电容值漂移、漏电等问题,进一步加剧了负载电容的失配。此外,不同品牌、不同批次的电容之间也可能存在一定的差异,如果在设计和生产过程中没有进行严格的筛选和测试,也容易导致负载电容匹配出现问题。 (三)环境因素的“悄然影响” 工作环境中的温度、湿度等因素也会对负载电容产生不可忽视的影响。温度的变化会导致电容的介电常数发生改变,从而使电容值发生漂移。对于一些对温度敏感的电容,这种漂移可能会更加明显。 湿度的增加可能会导致电路板表面的绝缘性能下降,增加寄生电容的大小。在一些恶劣的工业环境中,如高温、高湿、强电磁干扰的场所,这些环境因素的综合作用可能会使负载电容的失配问题更加严重,对晶振电路的性能造成极大的挑战。 四、驯服负载电容“野马”的策略与技巧 (一)精准计算,筑牢设计根基 在电路设计的初始阶段,工程师们必须高度重视负载电容的计算。首先,要仔细研读晶振的规格书,明确其标称负载电容值以及相关的技术要求。然后,根据电路板的设计方案,尽可能准确地估算寄生电容的大小。 在估算寄生电容时,可以参考一些经验公式和实际测量数据,同时结合电路板的布局、走线等因素进行综合考虑。例如,对于常见的FR4材质电路板,其寄生电容大约在每平方厘米0.1-0.3pF之间。通过合理的布局和走线设计,如缩短晶振与外接电容之间的走线长度、减小走线宽度、优化元器件的排列等,可以有效降低寄生电容的大小。 在计算外接电容值时,应根据晶振的标称负载电容和估算的寄生电容,运用相关的计算公式进行精确计算。例如,对于常见的串联型晶振电路,外接电容C1和C2的计算公式为:C1=C2=2×(CL-Cp),其中CL为晶振的标称负载电容,Cp为寄生电容。通过精确的计算,可以为负载电容的匹配奠定坚实的基础。 (二)严格筛选,把好元器件质量关 在选择外接电容时,要优先选择质量可靠、精度高的电容产品。一般来说,陶瓷电容由于其具有稳定性好、温度系数低、寄生电感小等优点,是晶振电路中常用的外接电容类型。在选择陶瓷电容时,应选择精度在±5%以内的产品,以确保电容值的准确性。 同时,要注意电容的温度特性,选择温度系数较小的电容,以减少温度变化对电容值的影响。此外,还应关注电容的耐压值、漏电流等参数,确保其能够满足电路的工作要求。在采购电容时,要选择正规的供应商,并对每一批次的电容进行严格的检验和测试,确保其性能符合设计要求。 (三)仿真验证,提前发现隐患 在完成电路设计后,利用专业的电路仿真软件进行仿真验证是必不可少的环节。通过仿真,可以模拟晶振在不同负载电容条件下的工作状态,观察其振荡频率、起振时间、稳定性等参数的变化情况。 常用的电路仿真软件如Multisim、LTspice等都提供了丰富的晶振模型和仿真工具,可以方便地对晶振电路进行仿真分析。在仿真过程中,可以逐步调整外接电容的值,观察晶振的性能变化,找到最佳的负载电容匹配值。同时,还可以通过仿真分析不同环境因素(如温度、湿度、电磁干扰等)对晶振电路的影响,提前发现潜在的问题,并采取相应的措施进行优化和改进。 (四)温度补偿,应对环境挑战 为了应对工作环境中温度变化对负载电容和晶振性能的影响,可以采用温度补偿技术。一种常见的温度补偿方法是在晶振电路中加入温度传感器和温度补偿电路。 温度传感器实时监测环境温度的变化,并将温度信号传输给温度补偿电路。温度补偿电路根据温度传感器反馈的信号,自动调整外接电容的值或晶振的工作参数,以补偿温度变化对晶振频率的影响。例如,一些高精度的晶振产品内部集成了温度补偿电路,可以在较宽的温度范围内保持稳定的频率输出。通过采用温度补偿技术,可以有效提高晶振电路在不同环境温度下的性能稳定性。 五、结语 负载电容匹配作为晶振电路设计中一个看似微小却至关重要的环节,其重要性不容忽视。它就像一把双刃剑,匹配得当可以确保晶振电路稳定、精准地工作,为整个电子系统的可靠运行提供坚实的保障;而一旦失配,则会引发一系列严重的问题,如频率偏差、起振困难、稳定性下降、功耗增加等,对系统的性能和可靠性造成致命的打击。 在电子技术飞速发展的今天,随着电子设备的功能越来越强大、性能要求越来越高,对晶振电路的稳定性和准确性也提出了更高的挑战。工程师们在设计晶振电路时,必须充分认识到负载电容匹配的重要性,从设计阶段的精准计算、元器件选择的严格把关,到仿真验证的提前预判以及温度补偿等应对环境挑战的措施,每一个环节都要做到精益求精,才能驯服负载电容这匹“野马”,让晶振电路在各种复杂的工作条件下都能稳定、高效地运行,为电子设备的创新发展提供有力的支持。
晶振
晶发电子 . 2025-06-09 2 660
2025ARCE亚洲机器人大会暨展览会
2025ARCE亚洲机器人大会暨展览会 全球机器人技术与人工智能领域最具影响力盛会之一的2025ARCE亚洲机器人大会暨展览会由ARCE亚洲机器人大会组委会主办,将于2025年12月19日至21日在广州国际采购中心隆重举办。 大会以“智造未来·共生共赢”为主题,聚焦AI与机器人融合、全球化协作。打造亚洲机器人产业技术前沿涵盖上下游全产业链的机器人展会。同期将举办多场机器人产业大会及相关机器人赛事。 聚焦前沿科技,打造全产业链生态平台; 作为亚洲机器人行业盛会,ARCE 2025将展示人形机器人、具身智能、工业自动化、服务机器人、机器人核心零部件及技术等领域的成果及技术全产业链,预计吸引超过500家全球知名企业参展,包括国际机器人巨头、国内创新领军企业及初创团队。 同期举办的ARCE亚洲机器人产业大会,将邀请来自亚洲多个国家及地区的院士学者、企业高管及政策制定者,围绕“机器人技术与全球治理”“人机共生时代的产业机遇”“中小企业智能化转型路径”等议题展开深度对话。 广州作为中国粤港澳大湾区的核心引擎城市,拥有雄厚的制造业基础和完善的科创生态,近年来在机器人研发、人工智能、高端装备等领域持续发力。本次展会选址广州,旨在借助其区位优势与开放政策,加速国际技术合作与成果转化,推动“中国智造”走向世界舞台。 展会时间:2025年12月19日-21日 举办展馆:广州国际采购中心 展馆地址:广州市海珠区琶洲大道东8号 展品内容; 1.人形机器人与具身智能:人形机器人本体,人形机器人灵巧手、人形机器人关节模组、人形机器人核心部件、具身智能机器人等 2.工业机器人与移动机器人:焊接机器人、喷涂机器人、码垛机器人、搬运机器人、 装配机器人、激光加工机器人、自主移动机器人(AMR)、物流机器人AGV、传输机器 人、机械手、自动仓储机器人等 3.特种机器人:水下机器人、消防机器人、空间机器人、工程机器人、农业机器人、 防爆排雷机器人、救援机器人等 4.机器人零部件及机器视觉:机器人半成品暨配件、控制器、减速器、伺服电机、传 感器、执行器、丝杠、谐波发生器、轴承、传动元件、软件、机器视觉及核心部件、 智能视觉装备、机器视觉辅件等 5.服务机器人:智能医疗机器人、手术机器人、康养机器人、陪护机器人、智能照护 机器人、餐饮服务机器人、酒店服务机器人、政务服务机器人、教育机器人、清洁机 器人、零售等相关服务机器人
机器人展会,机器人展,人形机器人展,机器人大会
亚洲机器人大会组委会 . 2025-06-09 565
MOS管在电动牙刷中的应用分析
前言 电动牙刷的电机驱动与电源管理系统中,MOS管作为核心功率开关器件,直接决定了产品的效率、续航及可靠性。合科泰电子针对旋转式与声波式电动牙刷的不同需求,通过SGT工艺MOS管(如HKTQ50N03)与超结MOS(如HKTD80N06)的差异化应用,解决了传统方案中导通损耗高(RDS(on)≥10mΩ)、温升显著(ΔT≥15℃)等问题。合科泰结合实测数据与典型电路(如BOM中的AO3400驱动方案),系统分析MOS管在低压电机控制、电池保护及无线充电模块中的设计要点,为高性价比方案选型提供技术依据。 电动牙刷的基本结构与工作原理 电动牙刷主要分为两大类:旋转式与声波式(振动式)。旋转式电动牙刷通过电动机驱动圆形刷头旋转,而声波式电动牙刷则通过高频振动(超过3万次/分钟)产生微气泡达到深度清洁效果。电动牙刷的主要构成包括: 1.刷头部分(需定期更换的消耗品) 2.机身部分(包含驱动电路和电池) 3.无线充电座 驱动板中的MOS管应用 在电动牙刷的驱动板中,MOS管扮演着关键角色,主要用于电机驱动和功率管理。 1. 电机驱动电路中的MOS管 电动牙刷的电机驱动通常需要: 旋转式:驱动直流电机 声波式:驱动线性振动电机 典型MOS管型号: HKTQ50N03(N-MOS/30V/50A/6.8mΩ/DFN3333)、AO3402(N-MOS/30V/4A/65mΩ/SOT-23)、SI2308(N-MOS/20V/3A/80mΩ/SOT-23),这些MOS管的特点是小封装、低导通电阻(RDS(on)),适合电池供电的低压应用。 2. 电池管理与充电电路 在无线充电和电池管理电路中,MOS管用于:充电控制、电池保护、电压转换 典型应用电路: 充电控制:使用P-MOS管如HKTQ30P03(-30V/-60A/7.4mΩ) 电池保护:常用双N-MOS如FL8205或S8205A 合科泰提供的MOS管在电动牙刷应用中具有以下特点: 1.低导通电阻:如HKTQ50N03仅6.8mΩ,减少功率损耗 2.小封装:DFN3333、SOT-23等封装节省空间 3.高性价比:相比国际品牌如安森美、威兆等更具价格优势 4.替代方案:提供多种替代型号,如替代安森美NTTFS4C05N的HKTQ65N03 设计考虑因素 1.电压等级:通常选择20-30V耐压的MOS管,满足锂电池供电需求 2.电流能力:根据电机功率选择,一般持续电流2-5A,峰值可达10A 3.封装散热:小功率可选SOT-23,较大功率建议DFN或TO-252封装 4.驱动电路:需考虑栅极驱动电压和电流,确保快速开关 结语 随着未来MOS管朝着更高效率、更小封装、智能控制方向发展,采用超结MOS或SGT工艺将进一步降低导通损耗,更小封装将满足更紧凑的设计需求,智能功率模块将由集成驱动与保护功能。MOS管作为电动牙刷驱动电路的核心元件,其性能直接影响产品的效率、寿命和用户体验。合理选型和设计对产品性能至关重要。
电动牙刷
厂商投稿 . 2025-06-09 2 515
技术丨如何使用电源监控器优化电池供电解决方案
电池供电应用场景较为普遍,涵盖便携式仪器仪表设备、可穿 戴设备、便携式医疗设备和工业电池供电解决方案。日常涉及 的产品有手机、平板和笔记本电脑至智能手表、健身跟踪器、 流量计或血氧仪以及其它即时检测诊断和监测生命体征的便携 设备。电池的重要性毋庸置疑,优化电池供电解决方案也备受欢迎。 以电池为电源对设备进行供电面临的挑战包括性能、外形尺寸、散热和电池寿命等,设计者总是在寻求具备出色性能,较小尺寸、超低功耗的解决方案。 系统工程师通过优化功率调节来获得出色的高效电池供电解决 方案。本文阐述了常见的电池供电应用和挑战,讨论了电源监控器的基本功能及特性,重点介绍了ADI电源监控器特色产品的优势以及值得关注的常见规格,最后提出了如何使用电源监控器优化电池供电解决方案。 电源监控器产品概述 电源监控器对系统内的电压轨进行监控,确保系统工作时处于正确的电平状态下,避免不符合规格的电压导致性能问题或系统故障。如果电压轨低于或高于预定阈值,电源监控器将置位信号来启用、禁用或复位其他设备,这些设备通常是微处理器或微控制器。 图1所示3.3V电压给微控制器供电而受到监控,一旦检测到该电压轨低于预定阈值(假定复位阈值为2.93V),电源监控器将向微控制器发出复位信号,在电压恢复前保持复位模式状态。电源供应恢复后,还将添加复位超时周期以确保电压已稳定且回到正常工作状态。 图1. 欠压检测示例 电源监控器的选择依应用不同而略有不同,产品区别大抵有几个方面:输入阈值精度、可调阈值、低电源电流、可调时间延迟、小封装尺寸和可编程能力。 电源监控器的主要规格 监控通道数:有单通道和多通道电源轨监控 工作电流/电压:一些应用可能需要更宽或更高的电压范围能力。对于大多数电池供电解决方案来说,低电源电流有利于降低功耗,从而延长电池寿命 电压阈值:根据所监控的电压轨,理想情况下,对于欠压检测,阈值稍低些。电压阈值的设定形式多样,有些器件提供固定值,有些出厂设定,有些使用电阻分压进行调节,有些根据系统要求进行编程 阈值精度:数据手册通常用百分比值指示,表示与指定阈值电压的偏差。例如,2.92V阈值可能有1.5%上下的偏差,偏差百分比越低,电源监控器的精度越高 复位超时时间(复位时间延迟):指在上电或恢复期间电压达到所需值后的时间延迟,需要确保在系统回到正常运行状态之前电源供应已稳定 封装:电源监控器产品系列具有多种封装,如WLP封装,多通道器件采用6引脚SOT封装,对于小巧外形的便携式设备来说小尺寸极其重要 电源监控器的附加特性 手动复位:此功能便于用户或外部逻辑电路启动复位,与连接到按钮开关的MR引脚相似。包括可在工厂编程的手动复位输入可配置为接收到上升沿、下降沿、低电平有效或高电平有效输入时置位复位,系统开发人员可根据应用进行选择 看门狗定时器:用于监视微处理器活动,若处理器停止或陷入无限执行循环时通过置位复位或不可屏蔽中断进行适当操作 电源故障比较器:监视可能的电源故障,输出信号是独立于复位引脚的不可屏蔽的中断信号,为受监控电源轨中即将发生故障提供早期预警 窗口检测:确保被监控的电压在指定范围内运行,当受监控信号高于过压阈值时,窗口检波器会置位输出复位信号,因此为系统提供一层额外的保护 ADI电源监控器特色产品及优化电池供电解决方案用例一NanoPower电源监控器 NanoPower产品的电源电流或静态电流一般小于1uA,故而大幅降低了系统整体功耗,延长了电池使用时间。极低的电流适合便携式电池供电设备,常见应用包括物联网、便携式医疗设备和设备上的人工智能。 图2示例了电池供电的物联网设备应用系统,ADM8615监控MCU 供电轨,当电压进入欠压状态后,ADM8615触发MCU复位信号。该功能从MCU监控软件执行,也可针对检测到的任何故障触发复位。ADM8615具备看门狗特性,仅消耗92nA静态电流。 图2. 使用ADM8615电源监控器的典型应用电路示例 1.1. ADM861X系列 表1列出了具有手动复位和看门狗定时功能的超低功耗 ADM861x系列。 低电压监控:ADM8612和ADM8615监控低至0.5V的低电压。 手动复位:ADM8611/ADM8612/ADM8613和ADM8615具有手动复位特性,通常连接到外部信号以便在超过监控电压范围时手动触发复位,通过WDI引脚监控微处理器。ADM8613和ADM8614支持看门狗禁用输入功能。 看门狗定时器:ADM8613/ADM8614/ADM8615带有看门狗定时器,ADM8614具有看门狗超时扩展输入,支持将看门狗 超时周期从1.6秒延长至100秒。 以上这些器件具有极低的功耗,适合于便携式设备、电表、电能计量等这样能效比敏感和所需电压较低的应用和系统。采用6极点、1.46mm x 0.96mm WLCSP封装,额定温度范围为-40°C至85°C。 表1. ADM861X系列 一般而言,监控低电压并易事,电压过低时,传统电源监控器无法保证正确的复位输出状态。图3电压流向为电池Battery >buck/boost->1.8V->LDO->0.85V、1V或1.2V,通过MAX16162进行监控。此产品具有无尖峰脉冲启动,静态电流低至825nA,采用小巧的WLP封装。VCC为0V时,通过复位引脚同步电流,这样既保证了电源电压为零时复位的有效状态,又提供了无毛刺上电操作。图3右下角所示为传统电源监控器与无毛刺电源监控器示意,在电源上升期间无毛刺电源监控器的复位保持低电平。 图3. 低压处理器内核应用 1.2. MAX16161/MAX16162 这是毫微功耗、单通道监控电源监控器。MAX16161具有手动复位(MR)输入,监控电源电压并在输入电压低于复位阈值时强制复位。在监控电压上升到出厂设置阈值电压(VTH)以上后,复位输出在复位超时周期内保持有效,然后设为无效。这让目标微控制器或微处理器可离开复位状态并开始运行。额定温度范围为-40°C至125°C,采用微型 1.06 x 0.73mm、4引脚WLP封装和4引脚SOT23封装,MAX16162提供5引脚SOT23封装。 搜索NanoPower电源监控器器件,可登录网站 www .analog.com- > 产品 -> 电源监视器、控制器和保护 -> 监控电路-> “产品选型表”->“Isupply”或电源电流列(输入所需的值范围,或者右键单击列标题,将值从低到高或从高到低排序从而筛选器件) “相关资源” -> “探索所有资源”->在“探索”下选择“Voltage Monitors and Supervisors Product Highlights” Voltage Monitors and Supervisors Product Highlights (analog.com 集成看门狗定时器的电源监控器 使用集成看门狗定时器的电源监控器监控微处理器或微控制器中的软件执行,是优化电池供电解决方案的另一种方式。如果微处理器陷入无限执行循环,则会通过置位复位或不可屏蔽中断的方式来采取合适的操作。看门狗输入引脚或WDI上每次由低到高或高到低逻辑变换时都会使定时器电路清零,如果定时器在预设的看门狗超时周期(PWT),复位输出则会置位。为了避免复位,微处理器必须切换WDI引脚。如果微处理器未能在超时周期内切换WDI引脚则表示发生代码执行错误,产生的复位脉冲以已知状态重新启动微处理器。 对于直接连接或影响人体的电池供电医疗设备,安全、可靠和准确至关重要,比如使用胰岛素泵时胰岛素过量或不足或电源故障等风险的。集成看门狗定时器的电压电源监控器为系统的电源和软件部分构建简单高效的可靠性特性,当看门狗定时器检测到微控制器的任何代码执行错误时,可以立即采取适当的操作。 2.1. ADM861x系列 此系列为NanoPower电源监控器,如前所述具有极低的电流。 2.2. MAX16152/MAX16153/MAX16154和MAX16155系列 正常工作期间,WDI输入在选定的超时周期或PWT内经历由高到低的有效逻辑变换时内部定时器会清除并重新启动。若WDI输入在选定的超时周期内选通或切换,WDO则保持高电平;若WDI输入在超时周期到期之前未选通,看门狗输出为看门狗输出脉冲宽度或TWDO置低。此系列典型电源电流为400nA,复位阈值电压介于1.5V至5V,步长为100mV,MAX16152/ MAX16154采用0.86 x 1.27mm 6引脚WLP封装,MAX16153和 MAX16155采用6引脚SOT23封装,所有器件的工作温度范围均为-40°C至135°C 2.3. MAX16056/MAX16057/MAX16058/MAX16059 该系列具有极低的静态电流,典型值约为125nA,可监控单个系统电源 电压,提供多个经出厂调整的复位阈值电压,电压介于 1.575-4.625V,增量约为100mV。这些器件提供推挽或漏极开路低电平有效复位输出,具备使用外部电容调节的复位超时和看门狗超时。MAX16056/MAX16058是唯一包含看门狗定时器的器件,MAX16056和MAX16058采用8引脚TDFN封装,MAX16057和MAX16059采用6引脚TDFN封装,额定汽车级温度范围为-40°C至125°C。 图4为将MAX16056用作可编程振荡器示例,用此器件可以节省电能,因为它们的功耗比集成振荡器低得多。WDI接地而非连接到微处理器,看门狗将始终触发,在输出端创建脉冲并通过两个外部电容设置时序。当复位为低电平时,MOSFET导通并向系统供电;当复位为高电平时MOSFET关断,在此期间系统不消耗任何功率。对于可定期进入休眠状态的系统,这些特性及其有用。 图4. MAX16056应用示例(看门狗用作可编程振荡器) 图5是使用CMOS 555定时器和MAX16056构建的振荡器性能比较。使用行业标准CMOS 555定时器构建的类似电路需要约50uA的电源电流,典型CR2016纽扣电池的容量为80mAh,因此,555定时器电路可持续使用60天左右。相比之下,MAX16056电路电流消耗为0.125uA,其使用寿命远远超过电池的10年贮藏寿命。 图5. 不同方案振荡器性能比较 若要搜索集成看门狗定时器的电源监控器,可通过如下路径:www .analog.com-> 产品 -> 电源监视、控制和保护 -> 监控电路-> 集成看门狗定时器的电源监控器或直接在官网首页搜索“监控电路(Supervisory Circuits)”。快速搜索对于缩小选择范围非常实用,还可以用于设置电源数量、阈值精度或所需的温度范围。 带有电源故障警告的电源监控器 带有电源故障警告的电源监控器是优化电池供电解决方案的一种措施。电源故障警告可预警电源故障并向微处理器发出提醒,是微处理器监控电路中的一个特性,通常表示为PFI(电源故障输入)和PFO(电源故障输出)。 图6为电源故障预警连接示例,锂离子电池堆给系统供电,DC/ DC转换器提供多个稳压输出电压。该示例中同时监控3路电压:3.3V、2.5V和1V,PFI引脚通过分压电阻直接监控锂离子电池堆电压。如果电源处于故障的边缘,PFO提供预警为系统留出足够的时间来准备有序关断。 图6. 电源故障预警连接示例 3.1. LTC2911 这是一款低功耗、高精度三电源监控器,带有电源故障比较器。复位超时周期可通过外部电容进行选择或在内部选择(200ms)。LTC2911可监控三个通道电压,一个通道监控3.3V固定电源,一个通道监控5V、2.5V,1.8V、1.2V 或可调电源,第三个通道可调节至0.5V阈值,允许电阻分压配置其阈值,在整个工作温度范围内均具有严格的1.5% 阈值精度。当PFI的电压降至0.5V以下时,PFO输出拉至低电平,因此允许电阻分压来配置电源故障门限。该器件采用节省空间的8引脚TSOT23封装和3 x 2mm DFN封装。 3.2. LTC2960-2 此器件静态电流为850nA,支持高达36V的电压输入,监控Vout以提供低电量信号作为即将关断的预警,ADJ和RST引脚提供早期预警。通过监控ADJ输入且在输入电压降至阈值以下时将RST输出拉至低电平,而当输入电压升至阈值以上时复位超时周期会延迟RST输出恢复至高阻抗状态的时间。IN和OUT用于驱动PMOS以中断通向Vout的路径,防止电池过度放电。外部电阻分压器用于配置自定义比较器阈值,支持手动复位输入用于实现复位输出的外部激活。LTC2960-1和LTC2960-3为同相输入,LTC2960-2和 LTC2960-4为反相输入,均采用2 x 2mm 8引线DFN和ThinSOT封装。 可通过网站获取电源故障警告器件,搜索路径 www .analog.com- > 产品 -> 电源监视、控制和保护 -> 监控电路->产品选型表->选择参数->电源故障警告 按钮控制器 按钮控制器有运输和休眠两个模式,它们对于提高电池使用效率极其有用,是优化电池供电的有效方案之一。运输模式是一种Nanopower状态,可在产品运输阶段延长电池寿命。在运输模式下,电池与系统其余部分断开连接,以尽可能减少产品闲置或不使用时的电力消耗。运输模式可通过按钮解除,以恢复器件的正常运行。当器件处于激活状态时,可使用休眠模式来延长电池寿命。在休眠模式下,系统所有外设要么关闭,要么以最低功率要求运行。物联网器件会定期唤醒,执行特定任务后重回到休眠模式。 4.1. MAX16150 电源范围为1.3-5.5V,待机电流消耗低于20nA以确保最大限度降低功耗。该器件可作为独立的INT输出,检测到有效的按钮信号时则提供系统中断,异步CLR输入支持通过外部信号使锁存输出处于OFF状态。MAX16150的传统解决方案是使用负载开关、RTC来开/关无线传感器节点的电源,此方案下只有负载开关和RTC处于激活状态,因此可以将总静态电流减少至纳安级。休眠时间可以通过无线传感器节点内的微控制器进行编程设置,并且外部按钮控制器可以连接到负载开关以启用运输模式特性。外部按钮退用于退出运输模式而让无线传感器节点进入正常运行模式。MAX16150工作温度范围为-40°C至125°C,采用WLP和 ThinSOT23封装。 4.2. MAX16163/MAX16164 属于NanoPower控制器系列,具有开/关控制器和可编程休眠时间特性。集成了电源开关来选通输出,提供高达200mA的负载电流,休眠电流约为30nA,关断电流低至10nA,可以使用外部电阻对休眠时间进行编程或者通过I2C总线进行编程。该器件可以替代传统的负载开关、RTC和电池复位IC以减少BOM数量并降低成本。无线传感器节点单元通过MAX16162/MAX16163连接到电池,休眠时间可通过微控制器进行编程,可使用PDSLP接地的外部电阻或者来自微控制器的I2C命令进行设置。外部按钮用于退出器件的运输模式。工作温度范围为-40°C至125°C,采用6引 脚WLP封装或6引脚MicroDFN封装,是功耗更低且尺寸更小的集成式解决方案,极其适合电池供电设备、远程传感器、物联网、便携式仪表、手持式消费电子设备、工业设备和一次性低功耗电子设备等应用。 4.3. LTC2956 带有按钮控制器的唤醒定时器,虽未进行电池保鲜密封但可以处理高达36V的电源输入,具有可调唤醒周期和可调最大唤醒时间。静态电流仅为0.8uA,关断电流仅为 0.3uA,采用2 x 3mm QFN和MSOP封装。 如需搜索按钮控制器,请访问 analog.com->产品->电源监视、控制和保护->按钮控制器 转到其专用页面。 小结 ADI提供全面的电源监控器产品:NanoPower系列延长电池寿命,提供必要的功能以提高系统可靠性;看门狗定时器通过监控微控制器或微处理器的软件完整性来提供额外的安全性;电源故障警告提供即将发生的电源故障的预警,并防止电池深度放电;按钮控制器通过将其用作电池保鲜密封件或者为可定期唤醒的系统启用深度休眠模式。这些方案极其适合电池供电应用,大幅提高了电池能效比,延长了电池寿命。
ADI
ADI智库 . 2025-06-06 4 2 1220
企业 | 到2027年,高通预计完全退出苹果供应链
在苹果与高通多年合作关系逐渐走向终结之际,高通首席执行官克里斯蒂亚诺・阿蒙在接受外媒采访时表示,公司已不再将苹果的业务作为未来发展的关键依赖,并试图向投资者证明其长期战略的独立性。 阿蒙表示,尽管高通与苹果的合同关系备受关注,但公司已经做好了苹果未来几年完全转向自研调制解调器的准备。 多年来,高通一直是苹果的主要调制解调器供应商,每年从这一合作中获取约57亿至59亿美元(现约合409.87亿至424.25亿元人民币)的收入。 目前,双方的授权协议将于2027年到期,而高通预计其在苹果产品中的占比将逐步下降:今年秋季预计仍有70%的iPhone将使用高通调制解调器,明年这一比例将降至20%,到2027年,高通预计将完全退出苹果供应链。
高通
芯查查资讯 . 2025-06-06 725
企业 | 格芯将在美国投资160亿美元扩大半导体生产
格芯正在美国进行巨额投资。这家半导体制造商的股票在周三上涨,此前该公司宣布将投资超过160亿美元,以增加其在美国的产量。 首席执行官蒂姆·布林表示,公司很自豪能够“与先驱科技领导者合作,在美国制造他们的芯片——在促进创新的同时增强经济和供应链的韧性”。布林补充说,人工智能的飞速发展正在推动对格芯技术产生“强劲、持久的需求”。 该公司表示,此举是为了响应特朗普总统在国内制造更多芯片的努力,以及对更多人工智能(AI)产品不断增长的需求。格芯为包括苹果和超微半导体(AMD)在内的众多科技公司供货。 格芯的这一投资计划也反映了其在半导体制造领域的长期战略。目前格芯已放弃在尖端制程领域与台积电竞争,转而聚焦其他类型芯片所需的成熟工艺——这些组件正显现出日益增长的市场价值。Tim Breen强调,AI浪潮推升数据中心与通讯设备对高效能、低功耗芯片的需求,这是格芯此次扩产计划的战略响应。 格芯主要生产成熟制程的关键芯片,虽非业界最先进技术,但用于电源管理及数据流控制等重要组件,是AI、电动车及量子运算等新兴市场的关键环节。格芯表示,公司将开拓半导体行业的利润蓝海,包括芯片与光学数据组件的集成方案,以及采用氮化镓材料的电源管理芯片替代方案。 此外,格芯还表示,这些投资得到了苹果、高通和通用汽车等客户的认可。 格芯(GF),总部位于纽约马耳他,是一家领先的半导体代工厂,为汽车、通信基础设施、数据中心、物联网、航空航天和国防等广泛行业制造集成电路。格芯于2009年从AMD剥离成立,为全球250多家客户提供服务,其中包括高通、AMD、恩智浦半导体和通用汽车等主要科技公司。该公司表示,超过130亿美元的支出将用于扩建和现代化其在纽约和佛蒙特州的现有设施,并为其最近启动的纽约先进封装和光子中心提供资金。 它补充说,额外30亿美元将专门用于先进的研发项目,重点关注“封装创新、硅光子学和下一代GaN技术”。GaN是氮化镓的缩写,主要用于功率器件。
格芯
芯查查资讯 . 2025-06-06 13 1 3100
企业 | 三星与NXP、英飞凌合作,共同研发下一代汽车芯片方案
据外媒 SAMMobile 报道,三星已与英飞凌(Infineon)和恩智浦(NXP)达成合作,共同研发下一代汽车芯片解决方案。 据悉,此次合作将基于三星的 5 纳米工艺,重点是“优化内存与处理器的协同设计”,并致力于“增强芯片的安全性能与实时处理能力”。三星据称正在为该领域开发高集成度的 SoC 方案,以实现更优的能效比。 三星和英飞凌、恩智浦这两家公司之间已有深厚联系,几年前市场曾一度传言三星可能会收购英飞凌 / 恩智浦,但这些并购项目最终并未落地。而在新的合作框架下,三星将利用其在存储芯片和晶圆代工领域的积累,以期抓住车规级半导体领域这一风口。
汽车芯片
芯查查资讯 . 2025-06-06 1 1 820
产品丨艾迈斯欧司朗进一步优化红外激光产品,树立3D传感性能标杆
全球领先的光学解决方案供应商艾迈斯欧司朗(SIX:AMS)近日宣布,随着工业机器人环境传感、多模态人脸识别、物体检测及机器视觉等现代应用对3D传感技术的需求持续增长,艾迈斯欧司朗基于垂直腔面发射激光器(VCSEL)核心技术,正式推出两款创新产品——BIDOS® P3435 Q BELAGO 1.2点斑投射器与BIDOS® P2433 Q/V105Q121A-850泛光投射器。 艾迈斯欧司朗BIDOS® P3435 Q BELAGO 1.2点斑投射器采用940纳米波长光源,通过集成红外VCSEL、先进光学元件及工业级防护结构,为基于主动立体视觉(ASV)与结构光(SL)技术的3D传感系统提供核心解决方案。 该器件生成的高密度点斑图案(15,000个独立光点)可实现精准深度图构建,赋能工业机器人或无人运输系统,使其能够在所有光照条件下实现自主障碍物检测与规避,并支持实时目标追踪功能。 相较于前代产品,艾迈斯欧司朗最新迭代版本在3D传感精度方面实现了重大突破。其紧凑型封装尺寸(4.2mm ×3.6mm ×3.3mm)为客户提供兼具空间效率与功能扩展性的3D传感解决方案。 BIDOS® P2433 Q V105Q121A-850泛光投射器是一款集成化VCSEL组件,主要应用于飞行时间(ToF)测距方案以及需要均匀环境照明补光的3D传感方案。 通过将VCSEL发射器与人眼安全专用光电二极管集成至尺寸仅3.3mm×2.4mm×1.2mm的超微型封装内,艾迈斯欧司朗在确保简易组装性的同时,为客户提供极大的设计自由度。 此次发布的850nm波长版本可显著提升相机灵敏度,进一步完善BIDOS® P2433 Q泛光投射器产品矩阵,从而实现更精准的检测性能。集成的光电二极管可轻松实现人眼保护。 艾迈斯欧司朗近红外VCSEL解决方案 VCSEL是推动3D传感技术市场高速增长的核心器件。艾迈斯欧司朗的解决方案专注于汽车电子、工业自动化及移动设备/可穿戴设备领域的高精度传感应用,凭借卓越的光束质量、优异的性价比与精简的架构设计,为各类场景提供高性能技术支撑。艾迈斯欧司朗提供覆盖裸片、封装及模块的完整VCSEL产品矩阵,满足多元化应用需求。 艾迈斯欧司朗通过持续的创新来稳固技术领导地位,其在VCSEL与3D传感技术领域已构建强大的知识产权布局,积累超过1,000项专利及其他知识产权成果。
3D传感
艾迈斯欧司朗 . 2025-06-06 725
技术 | 纯电动汽车直流充电方案
许多国家和地区都制定了在2035年前停止销售全新内燃机(ICE)汽车的政策目标,据国际能源署(IEA)的预估,到2050年,几乎全部在路上行驶的乘用车和商用车都将是电动汽车或燃料电池汽车。随着纯电动汽车(BEV)和零排放汽车(ZEV)的普及,市场对直流充电方案和基础设施的需求也在不断增加。 下一代适用于纯电动汽车智能基础设施的直流充电解决方案需要满足: 长距离的无线通信 采用SiC/GaN的崭新架构 急速充电和高电压 据了解,目前许多急速充电器能够提供超过350kW的功率,这使得许多纯电动汽车(BEV)能够在大约30至45分钟内充至80%的电量,大幅提高了用车便利性,尤其是对长途旅行而言减少了“里程焦虑”。预计到2030年,市面上大约50%的纯电动汽车将具备200kW急速充电功能(下图)。 预计到2030年,市面上大约50%的纯电动汽车将具备200kW急速充电功能(YOLE Group)。 提升整个市场对大功率充电基础设施的需求,推动电动汽车普及率的整体增长,EV充电器需求的增长给工程师带来诸多挑战。村田技术指南:《适用于纯电动汽车智能基础设施的直流充电解决方案指南》,结合直流充电这三个方面的发展趋势所带来的技术挑战,介绍了村田的解决方案以及应用案例。 比如,该技术指南分析了功率器件创新将提出哪些元器件方面的技术挑战。越来越多电动汽车直流充电器从Si MOSFET/Si IGBT向SiC MOSFET/GaN转变,直流充电器速度更快、输出更高,MLCC等元件如何顺应: 高电压 模块尺寸限制,元件需小巧紧凑 耐热性 这一系列新的趋势呢? 针对DC-DC转换器架构的不同类型,村田可提供并不断扩充支持高电压的MLCC产品系列。 案例:为了在尺寸受限的直流充电器模块内实现紧凑化,我们在有些情况下会使用MLCC而非薄膜电容器来充当谐振电容器。
村田
Murata村田中国 . 2025-06-06 675
产品 |「声」临其境,唱由「芯」生!炬芯科技 ATS288X AI-Party Speaker 芯片重磅发布
随着生活节奏加快与社交场景的多元化,大众对高品质音频体验的需求从未改变且呈现出持续升温的趋势——从聚会标配的线下 K 歌,到日常消遣的线上虚拟娱乐,音频产品已成为文化消费领域不可忽视的增长极。 为此,炬芯科技推出全新一代高品质AI-Party Speaker单芯片产品——炬芯®ATS288X,深度传承炬芯科技的技术沉淀,在音质、延迟等核心性能上实现跨越式突破。这款芯片不仅为客户研发高性能音频设备提供底层技术赋能,更以革新性体验重构用户听觉边界,让专业级音频享受触手可及。 专业级高保真音质 自研AI音效算法 ATS288X 在音频性能方面表现出众,搭载四路 ADC SNR:110dB与三路 DAC SNR:113dB,构建全链路 24bit 音频通路,底噪小于 4μV,这意味着在音频信号的采集和转换过程中,能够以极高的精度还原声音细节,最大程度地减少噪音的干扰。 炬芯科技研发团队融合先进声学设计与AI算法,深度优化喇叭与麦克风音效,同时依托芯片强大算力,让高音清亮通透,低音饱满强劲,全方位提升声音清晰度与层次感,为用户带来 “声” 临其境的沉浸式聆听体验。 全链路低延时 保障音画同步 在实时交互与 K 歌等对延迟敏感的场景中,音画不同步一直是影响体验的核心瓶颈。ATS288X通过硬件架构与固件算法的协同优化全链路延时。 在内部音频处理环节,ATS288X将全链路延时压缩至< 5ms,让用户在实时互动场景中,消除人声滞后带来的违和感,获得更自然的交流体验。 面向 K 歌场景,ATS288X同样表现卓越,即使接入无线麦克风,音频全链路延时依然控制在< 20ms,歌者的演唱声音与伴奏能够无缝衔接,精准同步,大大提升了 K 歌的趣味性和专业性。 TWS 模式下支持 K 歌从箱人声同步,混音全链路延时<30ms,保证了主从音箱声音的同步性,营造出更加立体、丰富的声音效果。炬芯®ATS288X的超低延迟特性对于需要高精度音画同步的场景,例如专业视频制作、现场演出等,能够有效保证创作质量与演出效果。 蓝牙™稳定性及抗干扰性强 精准捕捉传输信号 信号连接的稳定性影响了用户使用体验的好坏。ATS288X 支持最新蓝牙™ 双模 (Core 6.0)协议,发射功率 Tx Power达12dBm,接受灵敏度Rx -96.5dBm,能够敏锐地捕捉到蓝牙信号,并保证蓝牙传输距离,准确地进行处理和传输,在复杂多人网络环境中保持高吞吐与低丢帧。同时,基于炬芯科技数代蓝牙技术的积累和沉淀,炬芯®ATS288X的蓝牙兼容性得到了进一步优化和完善,这为用户提供了更加便捷、可靠的使用体验,拓展了音频设备在各种场景下的应用范围。 平台软硬件资源丰富 提供拓展创新空间 ATS288X芯片具备更高的集成度、更强的算力、更大的内存以及更丰富的外围配置,能够轻松应对多种复杂场景和多样化的需求。ATS288X还可支持Auracast™,这将为音频设备开拓出更多的创新应用场景,如在公共场所实现个性化音频广播服务,让多个设备能够同时接收并播放音频内容,为用户带来更加丰富多样的音频体验。 此外,在直播模式下,芯片支持双 USB 接口同时工作,OTG(On-The-Go)功能和 U 盘播放功能也能协同运行。这为直播场景中的音频输入、输出和存储提供了极大的便利,方便主播在直播过程中灵活切换音频源、播放特效音等,提升了直播的互动性和观赏性。 “炬芯科技便携式音频事业部总经理龚建表示:"炬芯®ATS288X凭借其卓越的低延迟、高音质特性以及强大的软硬件资源和扩展性,为客户提供了广阔的创新空间,能够针对不同市场需求和应用场景,开发出具有特色和竞争力的音频解决方案和产品。首批搭载炬芯®ATS288X的终端产品近期即将面市,敬请期待。"
炬芯科技
炬芯科技 . 2025-06-06 695
企业 | 马斯克透露特斯拉新一代 AI 芯片 Dojo2将于年内上线
特斯拉 CEO 马斯克通过社交媒体发布消息,透露公司正在推进其下一代 AI 芯片 Dojo2的研发工作,预计将在今年晚些时候正式上线。他表示,Dojo2将是一款高性能的 AI 训练计算机,其能力与英伟达的 B200AI 训练系统具有一定的可比性。马斯克还指出,通常情况下,一款产品需要经过三次重大的迭代,才能达到卓越的水平,因此消费者要等到 Dojo3的发布,才能真正了解 Dojo 系列芯片的表现。 目前,特斯拉的初代 Dojo 芯片已经进入量产阶段。这款被称为 “晶圆上系统” 的 Dojo1,采用了台积电的 InFO_SoW 技术,具有单个训练模块,包含5×5个 D1芯粒,显示出其强大的集成能力。此外,Dojo1系统还配备了用于网络互联的 V1接口处理器,使得其在数据传输方面也具备了良好的性能。 马斯克的这一消息引发了外界对特斯拉未来 AI 芯片发展的高度关注。随着 AI 技术的迅猛发展,AI 芯片作为支撑这一技术进步的核心基础,正变得越来越重要。特斯拉在这一领域的不断投入,标志着其在汽车智能化和自动驾驶方面的进一步迈进。 在马斯克的设想中,Dojo 系列芯片将不仅仅服务于特斯拉的自动驾驶系统,还可能会应用到更多的 AI 场景中,从而提升车辆的智能化水平。随着 Dojo2的发布,特斯拉在 AI 领域的竞争力预计将进一步增强,给市场带来更多的惊喜。 随着科技的不断进步,特斯拉也在不断突破自身的技术壁垒,力求在未来的市场中占据更为有利的地位。对于消费者而言,特斯拉的新一代 AI 芯片无疑将带来更为卓越的驾驶体验,值得期待。
AI
芯查查资讯 . 2025-06-06 1 910
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