智能化模擬產品|芯?？萍糞martAnalog?系列CS32A0X0工業(yè)多場景應用

感知和交互模塊是工業(yè)及汽車應用控制的關鍵，需要高精度ADC及高可靠性MCU才能實現(xiàn)更智能化的系統(tǒng)控制。芯?？萍?/u>（股票代碼：688595）是具備ADC和MCU雙平臺設計半導體企業(yè)，針對工業(yè)及汽車的多個細分應用，擁有多種成熟的產品和應用方案。

芯海近期推出了SmartAnalog系列的第一顆智能化模擬產品，集成高可靠性32位MCU內核和豐富的高性能模擬功能。內置了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、恒流源輸出及LED驅動等多種模擬前端外設。

SmartAnalog系列CS32A0X0可根據(jù)不同工業(yè)應用場景的需求，產生精準可調的電壓、電流等激勵信號，同時配合內部集成的24位多通道差分/單端輸入的高精度ADC，實現(xiàn)電壓、電流、化學、生物、光電、溫度、壓力、煙霧探測等多種信號的測量。其內部集成的高性能MCU又可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)處理，通過不同的外設接口直接輸出對應的數(shù)字信號，降低后端電路硬件及軟件的要求，實現(xiàn)信號鏈回路極簡設計。

除此之外，CS32A0X0還針對工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)強化了內置的安全加密引擎，內置的AES128算法能夠實現(xiàn)一些基礎的物聯(lián)網(wǎng)安全加密功能，包括安全升級、安全更新以及安全啟動。

CS32A0X0的工作溫度范圍為-40℃~105℃，結溫125℃，具備工業(yè)高可靠性，是一顆可以比肩國際大廠TI、ADI、ST模擬性能的智能化產品，提供一系列電源工作模式，以滿足不同的低功耗應用。適用于工業(yè)惠斯通電橋、三線式RTD測溫、電化學傳感器檢測、陣列式信號檢測等十幾種多變測量場景。

CS32A0X0內部系統(tǒng)框圖

類惠斯通電橋傳感器應用

在工業(yè)自動化系統(tǒng)中有大量需要測量和控制的參數(shù)，比如溫度、壓力、濕度、流量等都可以通過類壓阻式惠斯通電橋實現(xiàn)測量。它的基本原理是橋式電阻中的阻值會由于形變產生變化，在給定的電壓激勵條件下，這些阻值的變化會產生變化的差分電壓，由于信號的內阻及幅值非常小，需要高輸入阻抗的差分放大器及可編程增益放大做到系統(tǒng)檢測精度最高。

CS32A0X0內置低噪聲PGA（支持x1~x128增益），輸入阻抗可以達到G歐級別，同時內置最高22位ENOB的24位Σ-ΔADC，支持單周期穩(wěn)定建立，支持50-60Hz工頻干擾抑制，最多支持4通道橋式差分信號檢測，是工業(yè)測量的最佳選擇，內置溫度傳感器加上32位MCU可以用做溫度補償，進一步提高系統(tǒng)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）測溫是工業(yè)上常見的可以在很寬溫度范圍（-260℃~850℃）實現(xiàn)高精度測溫的方法。RTD的傳感元件是由線圈或者純金屬沉積膜組成，其阻值會隨著溫度的升高而變大，隨著溫度的降低而減小。

根據(jù)引出線的數(shù)量不同，RTD可分為兩線式、三線式、四線式。三線式作為性價比最高的測溫方案，在工業(yè)上應用最為廣泛。它的基本原理是通過兩路高精度、高匹配性的電流源來抵消引線帶來的誤差，再用高精度ADC檢測溫度。CS32A0X0內置兩路獨立高精度恒流源輸出，支持4-1000μA電流輸出，匹配性很高，可以至多用于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(xiàn)最優(yōu)測溫系統(tǒng)。

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，將待測物化學量轉變成電學量進行傳感檢測的一種傳感器，廣泛應用在工業(yè)上的氣體、重金屬離子、微生物濃度檢測等。CS32A0X0內置24位高精度ADC，12位1MHz輸出速率的DAC以及低失調運放，加上32位高性能MCU，通過配置外圍的激勵及信號調理電路，可以采用傳統(tǒng)的循環(huán)伏安掃描法，直接給出待測物濃度。

電化學傳感器檢測

恒溫電路應用

傳感器是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)重要組成部分，被大量應用于物聯(lián)網(wǎng)終端。不同的傳感器需要就需要多套電路、多種器件來實現(xiàn)應用的數(shù)據(jù)采樣及處理，模擬性能要求高、外圍電路復雜且系統(tǒng)成本高，采用芯海科技CS32A0X0單SoC方案可以實現(xiàn)高精度采樣的同時硬件電路歸一化，大大簡化設計。

以半導體雙氣傳感器和MEMS陣列傳感器為例，在需要高精度ADC的同時，還需要恒溫工作電路來保障傳感器的最佳工作條件。芯?？萍糃S32A0X0可以提供一站式解決方案，通過ADC+MCU+DAC組合，外掛外部的MOS，以及恒溫控制算法，使傳感器工作在恒定溫度下，從而實現(xiàn)系統(tǒng)及最高精度檢測。

恒溫電路應用

不斷迭代ADC技術 持續(xù)推出智能化模擬產品

芯?？萍嫉膬?yōu)勢領域是ADC+MCU模數(shù)混合產品的研發(fā)創(chuàng)新，SmartAnalog產品的量產，是公司在工業(yè)智能化模擬產品戰(zhàn)略路線上邁出堅實的一步。隨著芯海ADC技術不斷突破應用邊界，實現(xiàn)更高的精度和更快的采樣率，后續(xù)將推出更多智能化模擬產品，用于光電信號、雷達位置檢測等要求更高的應用領域。