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浅谈ADC芯片技术在电子台秤行业的应用
点击次数:588 更新时间:2014-09-16

早在几年前国内集成电路设计企业就如雨后春笋般发展壮大,但是以ADC技术为核心的企业并不多见,因为仅仅ADI一家国外*就占据了47% *,一直以来的技术壁垒也阻碍了本土ADC技术企业的形成与发展。近年来本土企业凭着多年的努力,终于研究出了具有自主知识产权的 ADC技术,以衡器行业为突破,一路走来成功实现主打产品在高精度电子台秤、工业过程控制、医疗 器械、仪器仪表等需要精密测量的场合中的广泛应用。而基于高精度ADC技术的电力计量芯片技术的成功应用,特别是符合国网新标准的智能单 相电能计量表ADC芯片CSE7780的推出为国内衡器行业开辟了一片新天地,实现在ADC技术上的成功穿越

作为制造大国,中国电子秤企业在衡器制造领域一样具有举足轻重的地位。海关统计数据显示,2010年中国共出口衡器达8.5亿美元,出口 197个国家和地区,除去经济危机爆发的2009年以外,连续十几年以超过两位数的速度增长。然而,与很多其他行业一样,中国衡器行业 从一开始就没有摆脱处于产业链低端的命运,ADCMCU等关键器件几乎被ADITIMaxim等*所垄断。国外半导体企业近乎垄断的地位决定 了中国衡器整机企业有限的议价能力,过高的BOM成本让中国企业在竞争上处于不利地位,数年前电子衡器业还依赖于70多元一颗的进口高 IC到双积分、三积分电路。

电子台秤行业这块为众多具备实力的本土集成电路企业所忽视的市场,以其具有*技术的高精度Σ-ΔADC技术作为基础,倾力于开发适合 电子秤应用的系列ADC产品。本土企业在相同甚至更高的性能条件下更低的成本和及时、便利的使电子秤制造企业大大降低了产品整机 成本,提高了竞争力。中国电子秤行业近年来持续快速的发展见证了本土企业在电子秤行业一步一个脚印的坚持与进步。

电子台秤如今的趋势是朝着更高精度和更低成本的方向发展,因而对高性能模拟信号处理电路有更高的要求。高精度ADC设计技术具有极大的挑战 性,ADC的精度、功耗、抗干扰性、一致性与稳定性都是非常具有挑战性的关键技术,这导致了本土集成电路企业鲜有问津这些产品领域的。具 体而言,在高精度ADC设计中主要存在以下挑战:量化噪声及模拟部分各种器件的热噪声、1/f噪声等严重地影响高精度调制器的性能;高精度 ADC的高性能DSP滤波器模块也起着至关重要的作用,而其设计难度很高;由于高精度ADC必须要通过前置放大器对信号进行放大来提高信噪比, 而前置放大器在放大信号的同时自身也会产生噪声,并且会限制系统的共模输入范围,增加系统成本及功耗。

本土企业在关键技术攻关过程中,共申请了低温度系数带隙基准源、信号采样保持电路、一种电压调整装置、门控时钟产生电路等多项专门针 对高精度ADC的,并于2007年推出的24位高精度ADC芯片CS1242,一举*了国内中电子衡器芯片领域的空白,解决了中国衡器制造商 对高精度ADC芯片的需求。利用计量芯片设计的口袋秤分度可高达三万分之一,完满足几乎所有常用衡器产品的精度要求。

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