感知和交互模塊是工(gōng)業及汽車應用控制的關鍵，需要高精度ADC及高可(kě)靠性MCU才能實現更智能化的系統控制。芯海科(kē)技（股票代碼：688595）是具備ADC和MCU雙平台設計(jì)半導體(tǐ)企業，針對工(gōng)業及汽車的多個細分(fēn)應用，擁有多種成熟的産品和應用方案。
芯海近期推出了SmartAnalog®系列的第一顆智能化模拟産品，集成高可(kě)靠性32位MCU内核和豐富的高性能模拟功能。内置了24位高精度、8Ksps 采樣率及30ppm/℃低溫漂的高性能ADC、12位DAC、低失調運放(fàng)、恒流源輸出及LED驅動等多種模拟前端外設。
SmartAnalog®系列CS32A0X0可(kě)根據不同工(gōng)業應用場景的需求，産生(shēng)精準可(kě)調的電壓、電流等激勵信号，同時配合内部集成的24位多通道差分(fēn)/單端輸入的高精度ADC，實現電壓、電流、化學、生(shēng)物、光(guāng)電、溫度、壓力、煙霧探測等多種信号的測量。其内部集成的高性能MCU又可(kě)以實現數據處理(lǐ)，通過不同的外設接口直接輸出對應的數字信号，降低後端電路(lù)硬件(jiàn)及軟件(jiàn)的要求，實現信号鏈回路(lù)極簡設計(jì)。
除此之外，CS32A0X0還(hái)針對工(gōng)業物聯網強化了内置的安全加密引擎，内置的AES128算法能夠實現一些基礎的物聯網安全加密功能，包括安全升級、安全更新以及安全啓動。
CS32A0X0的工(gōng)作(zuò)溫度範圍爲-40℃~105℃，結溫125℃，具備工(gōng)業高可(kě)靠性，是一顆可(kě)以比肩國(guó)際大(dà)廠(chǎng)TI、ADI、ST模拟性能的智能化産品，提供一系列電源工(gōng)作(zuò)模式，以滿足不同的低功耗應用。适用于工(gōng)業惠斯通電橋、三線式RTD測溫、電化學傳感器檢測、陣列式信号檢測等十幾種多變測量場景。
CS32A0X0内部系統框圖
類惠斯通電橋傳感器應用
在工(gōng)業自(zì)動化系統中有大(dà)量需要測量和控制的參數，比如(rú)溫度、壓力、濕度、流量等都(dōu)可(kě)以通過類壓阻式惠斯通電橋實現測量。它的基本原理(lǐ)是橋式電阻中的阻值會由于形變産生(shēng)變化，在給定的電壓激勵條件(jiàn)下，這些阻值的變化會産生(shēng)變化的差分(fēn)電壓，由于信号的内阻及幅值非常小，需要高輸入阻抗的差分(fēn)放(fàng)大(dà)器及可(kě)編程增益放(fàng)大(dà)做到系統檢測精度最高。
CS32A0X0内置低噪聲PGA（支持x1~x128增益），輸入阻抗可(kě)以達到G歐級别，同時内置最高22位ENOB的24位Σ-ΔADC，支持單周期穩定建立，支持50-60Hz工(gōng)頻幹擾抑制，最多支持4通道橋式差分(fēn)信号檢測，是工(gōng)業測量的最佳選擇，内置溫度傳感器加上32位MCU可(kě)以用做溫度補償，進一步提高系統精度。
惠斯通電橋傳感器應用
RTD三線式測溫應用
RTD（電阻溫度探測器）測溫是工(gōng)業上常見(jiàn)的可(kě)以在很寬溫度範圍（-260℃~850℃）實現高精度測溫的方法。RTD的傳感元件(jiàn)是由線圈或者純金屬沉積膜組成，其阻值會随着溫度的升高而變大(dà)，随着溫度的降低而減小。
根據引出線的數量不同，RTD可(kě)分(fēn)爲兩線式、三線式、四線式。三線式作(zuò)爲性價比最高的測溫方案，在工(gōng)業上應用最爲廣泛。它的基本原理(lǐ)是通過兩路(lù)高精度、高匹配性的電流源來(lái)抵消引線帶來(lái)的誤差，再用高精度ADC檢測溫度。CS32A0X0内置兩路(lù)獨立高精度恒流源輸出，支持4-1000µA電流輸出，匹配性很高，可(kě)以至多用于3個通道三線式RTD溫度檢測，同時匹配24位高精度Σ-ΔADC，實現最優測溫系統。
RTD三線式測溫應用
電化學傳感器檢測
電化學傳感器是基于待測物質的電化學特性，将待測物化學量轉變成電學量進行傳感檢測的一種傳感器，廣泛應用在工(gōng)業上的重金屬離(lí)子、微生(shēng)物濃度檢測等。CS32A0X0内置24位高精度ADC，12位1MHz輸出速率的DAC以及低失調運放(fàng)，加上32位高性能MCU，通過配置外圍的激勵及信号調理(lǐ)電路(lù)，可(kě)以采用傳統的循環伏安掃描法，直接給出待測物濃度。
電化學傳感器檢測
恒溫電路(lù)應用
傳感器是工(gōng)業物聯網重要組成部分(fēn)，被大(dà)量應用于物聯網終端。不同的傳感器需要就(jiù)需要多套電路(lù)、多種器件(jiàn)來(lái)實現應用的數據采樣及處理(lǐ)，模拟性能要求高、外圍電路(lù)複雜且系統成本高，采用芯海科(kē)技CS32A0X0單SoC方案可(kě)以實現高精度采樣的同時硬件(jiàn)電路(lù)歸一化，大(dà)大(dà)簡化設計(jì)。
以某些工(gōng)業傳感器爲例，在需要高精度ADC的同時，還(hái)需要恒溫工(gōng)作(zuò)電路(lù)來(lái)保障傳感器的最佳工(gōng)作(zuò)條件(jiàn)。芯海科(kē)技CS32A0X0可(kě)以提供一站(zhàn)式解決方案，通過ADC+MCU+DAC組合，外挂外部的MOS，以及恒溫控制算法，使傳感器工(gōng)作(zuò)在恒定溫度下，從(cóng)而實現系統及最高精度檢測。
恒溫電路(lù)應用
不斷叠代ADC技術(shù) 持續推出智能化模拟産品
芯海科(kē)技的優勢領域是ADC+MCU模數混合産品的研發創新，SmartAnalog®産品的量産，是公司在工(gōng)業智能化模拟産品戰略路(lù)線上邁出堅實的一步。随着芯海ADC技術(shù)不斷突破應用邊界，實現更高的精度和更快(kuài)的采樣率，後續将推出更多智能化模拟産品，用于光(guāng)電信号、雷達位置檢測等要求更高的應用領域。
