關(guān)于RIGOL“鳳凰座”ASIC芯片的性能分析和介紹

在嘗試了多種方式后，RIGOL意識(shí)到做示波器芯片并無捷徑可走，核心技術(shù)必須自己研發(fā)。而這一決定的背后是RIGOL付出了10年時(shí)間的潛心研發(fā)，并最終于2017年6月正式發(fā)布“鳳凰座”ASIC芯片組。

RIGOL第一款芯片的關(guān)鍵指標(biāo)有194項(xiàng)，第一次流片回來經(jīng)過測(cè)試達(dá)成了其中193項(xiàng)。為了剩下的一項(xiàng)指標(biāo)就必須跟第一次流片一樣投入大量的資源重新流片。如果第二次流片還不行，就要進(jìn)行第三次甚至第四次流片。久攻不克的技術(shù)難題和不斷加大的資金投入，對(duì)研發(fā)團(tuán)隊(duì)和管理團(tuán)隊(duì)都是前所未有的考驗(yàn)。經(jīng)過10年持續(xù)不斷的研發(fā)投入和技術(shù)攻關(guān)，RIGOL最終成功設(shè)計(jì)出由3顆芯片組成的“鳳凰座”示波器芯片組，并推出了應(yīng)用該芯片組的示波器整機(jī)產(chǎn)品。

這3顆芯片分別是：寬帶差分探頭放大器芯片“γ Phoenicis”，帶寬達(dá)到6GHz；示波器信號(hào)處理芯片“Ankaa”，采樣率達(dá)到10GSa/s，具備模擬信號(hào)調(diào)理和示波器數(shù)字信號(hào)處理功能；模擬前端芯片“β Phoenicis”，帶寬達(dá)到4GHz。而芯片的命名來自組成“鳳凰座”的天體，意指“鳳凰涅磐”，也表露了RIGOL在這十年芯片研發(fā)之路上最終修得正果。

“鳳凰座”芯片組設(shè)計(jì)成功還得益于RIGOL在示波器研發(fā)上的深厚積累。從公司創(chuàng)業(yè)伊始到“鳳凰座”發(fā)布，RIGOL共推出了13個(gè)示波器硬件平臺(tái)，首創(chuàng)了6種模擬前端技術(shù)方案，7種ADC應(yīng)用方案和1種寬帶差分探頭方案，每個(gè)平臺(tái)都在市場(chǎng)上取得了巨大的成功，并不斷引領(lǐng)基于通用芯片的示波器技術(shù)的進(jìn)步。這些平臺(tái)上的經(jīng)驗(yàn)也都應(yīng)用到了“鳳凰座”芯片組的設(shè)計(jì)中。

比如，寬帶差分探頭中的補(bǔ)償電容，只要有fF級(jí)的電容誤差就會(huì)引起頻響出現(xiàn)明顯偏差，因此我們的探頭芯片設(shè)計(jì)了片上頻響調(diào)節(jié)技術(shù)用于頻響的精密校準(zhǔn)。由于片上的程控校準(zhǔn)元件不受溫度和濕度的影響，相比于其他廠家將可調(diào)元件暴露在印制基板上的方式，片上調(diào)節(jié)具有更佳的穩(wěn)定性和可靠性。

又比如，RIGOL過去使用通用分立元器件設(shè)計(jì)示波器模擬前端電路，收到了客戶需要更高帶寬，過載恢復(fù)時(shí)間長(zhǎng)，自動(dòng)搜索速度慢等反饋。而“β Phoenicis”示波器前端芯片最高帶寬達(dá)4GHz，包括1MΩ模式的輸入程控衰減器，從而實(shí)現(xiàn)了快速且安靜的檔位切換；該芯片具有獨(dú)特的電路設(shè)計(jì)，使其過載恢復(fù)時(shí)間只有早前產(chǎn)品的1/200，非常適合于觀察大方波平頂上的噪聲?！唉?Phoenicis”是目前業(yè)界集成度最高的4GHz帶寬模擬前端芯片，它集成了模擬前端所需的所有功能模塊，只需要非常少的外圍元件即可組成一個(gè)模擬前端通道，元件數(shù)量的減少極大地提高了示波器產(chǎn)品的批量一致性和可靠性?？梢哉f“βPhoenicis ”是示波器行業(yè)的“Dream Chip”。

10年堅(jiān)持，RIGOL成功打造出“鳳凰座”示波器ASIC芯片組，成為當(dāng)今全球5家擁有示波器ASIC芯片設(shè)計(jì)能力的廠商之一。該芯片組將成為RIGOL示波器的核心動(dòng)力，不斷為客戶創(chuàng)造更高性能的示波器產(chǎn)品。

RIGOL是業(yè)界領(lǐng)先的，從事測(cè)量?jī)x器研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)，是中國(guó)電子儀器行業(yè)協(xié)會(huì)、中國(guó)儀器儀表協(xié)會(huì)會(huì)員。公司已申請(qǐng)發(fā)明專利超過500項(xiàng)，填補(bǔ)了多項(xiàng)國(guó)家空白。產(chǎn)品遠(yuǎn)銷美、英、法、德、俄、日、韓等70多個(gè)國(guó)家和地區(qū)。