实现突破!晶华微电子坚持做好“中国芯”
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8月15日-9月14日
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杭州晶华微电子股份有限公司成立于2005年,致力于高性能、高品质混合信号集成电路设计及销售,以高集成度、高可靠性的创新设计能力及先进的品质保证体系,为用户提供一站式专业集成电路及产品化应用方案设计。
晶华微电子核心技术团队来自美国,拥有先进的模拟和数字集成电路设计、工艺、测试、可靠性技术、质量管理等丰富经验及国际化视野。多年来,公司坚持自主创新,已拥有低功耗和低噪声放大电路、不同结构的模/数及数/模转换器、电压基准源、8位和32位MCU、混合信号SoC等多项核心技术,并申请获得多项专利/软著。公司自主研发的工控HART通讯控制器芯片及4~20mA电流DAC打破工控行业国外垄断,实现国内突破。
通过多年的技术积累与业务开拓,公司的通用模拟集成电路及系列专用SoC产品性能卓越、品质可靠。主要产品包括医疗电子芯片、智能健康衡器芯片、工业控制及仪表芯片、智能感知芯片等,其广泛应用于医疗健康、压力测量、工业控制、仪器仪表、智能家居等众多领域。其中,高精度、低功耗的24Bits ADC + 8Bits MCU类SoC一直保持国内电子秤及红外测温枪市场重要地位,年销售芯片上亿颗。
目前,公司总部位于杭州,已设立上海分公司,深圳子公司,业务已覆盖全国,产品远销美国、澳大利亚、德国、土耳其、印度、瑞典、以色列等。
未来,公司将继续以高精度ADC和模拟信号处理结合32 Bits MCU技术为核心,深耕智慧医疗、智慧城市、智能制造、工业物联网等领域,与更多企业达成战略合作伙伴关系,推进公司跨越式发展,为社会提供卓越的产品和服务。
(视频来源:芯师爷·“硬核芯声”专访)
产品一:工控压力/温度传感器信号调理及变送专用SoC芯片(型号:SD2322)
①产品性能:
SD2322是一款用于阻式或电压型传感器应用的信号调理电路。内部集成2路24位ADC,可分别用于主信号测量和辅助温度信号测量,主ADC支持EMI检测,可降低干扰信号的影响。内部集成32位可编程MCU,支持客户开发,可通过串行方式实现在线调试。集成16位DAC,支持比例电压、绝对电压和4-20mA电流和PWM输出,模拟输出允许超量程10%。灵活的串行接口SPI、UATR、I2C、OWI,其中,OWI接口可借助电源线进行单线通信,无需额外线路。多种恒流源、恒压源激励输出,满足热电阻、电偶、桥式压力传感器等测量需求。6.5V~40V宽供电电压,适合多种工业现场应用需求。
•高精度、低噪声、低功耗、小尺寸传感器信号调理电路
•两个独立的模拟前端(AFE)信号链,每个链路包括:
■低噪声可编程增益放大器
■24位Σ-Δ模数转换器(ADC)
■可编程ADC输出速率
■50 Hz/60 Hz同步噪声抑制
■EMI检测功能
•内置可编程增益放大器的16位DAC,支持输出:
■三线制比例电压和绝对电压输出,允许超量程10%
■两线制4-20mA电流输出
•内置高压电源管理模块,支持6.5~40V宽电压供电
•可编程电压源激励
•两路可编程匹配电流源激励
•内置高线性度温度传感器,也可使用外部温度传感器
•内置低温漂基准,温漂典型值10ppm/℃
•内置位微控制器,支持用户开发和实现校准补偿算法
■32位MCU
■内置3.6864MHz RC振荡器,校准后误差小于±1%
■带硬件乘法器
■支持串行线下载和调试
•存储器
■32k Bytes MTP
■2k Bytes SRAM
■512 Bytes EEPROM
•片内外设
■UART、I2C、SPI
■OWI通信(借助电源线通信)
■16位PWM控制器
■10引脚多功能GPIO
■2个通用定时器
■多通道DMA和中断控制器
•开发工具
■成熟的编译器和仿真工具
•自诊断功能
•支持40V高压直接输入,也支持外部JFET控制器
•工作温度范围:-40℃~125℃
②价格竞争力:
对标欧美ADI、TI,芯片产品,并集成更多功能,一块SoC芯片,实现欧美ADC+MCU两块芯片的功能,价格优势明显。
③技术创新:
1)通过Coarse-fine采样技术和轨到轨技术,实现低噪声高输入阻抗的低速高精度Σ-Δ ADCADC,其中ADC典型ENOB=20.4Bits@10sps (Gain = 128)。
2)采用新型R2R DAC和新颖的校准技术,常温下实现DAC高精度低温漂低成本校准。
3)低噪声高输入阻抗前置放大器,结合公司自有非专利技术的Offset自动校正功能,能够容许并纠正外围传感器的异常较大Offset偏差,有效降低整机生产厂商物料损耗。
4)内置具有专利技术的EMI检测功能模块,可实现干扰数据的智能诊断与滤除,提高系统的可靠性。
5)内置Chopper结构的高阶曲率补偿Bandgap电路,实现低噪声低温漂电压基准源,常温校准即可实现温漂系数小于10ppm/℃(@-40~85度范围内)。显著拓展了最终产品方案的使用温度范围,让产品更具竞争力。
6)采用优化的RC振荡器电路结构和常温校准技术,实现符合UART通讯协议的高精度时钟信号(3.6864MHz RC-OSC,校准后偏差<±0.5%@常温,偏差<±1.5%@-40℃~125℃)。
④客户服务:
完善的技术支持,并可为客户应用开发提供完整解决方案;成熟的32位CPU核相关IDE工具,支持C语言编程;提供库函数和应用程序实例、较大的MTP空间有利于终端产品的在线维护和更新程序,内置16Bit高精度4~20mA电流环DAC相关重要电路,可方便实现2线制环路供电应用等等,极大地提升终端产品的性价比。
⑤应用案例:
1)应用领域包括:
压力传感器和变送器
热电阻、热电偶和两线制RTD温度变送器
液位计和流量计
称重秤、负载计和应变计
工业自动化和过程控制
智能精密检测系统
医疗设备
2)一种典型压力变送器应用案例:
以带外部传感器温度补偿的压力变送器为例,实现两线制4-20mA输出支持HART通信,可扩展液晶显示与编程按键。
产品二:内置24位高精度ADC的32位通用微处理器(SD93F115)
①产品性能:
本芯片是带有LCD驱动和24位高精度ADC的32位MCU的SOC产品,提供120KB Flash空间用于存储用户程序。
本芯片为32位的系统芯片,可以字节、半字(16位)、全字(32位)访问,系统时钟上电默认为12MHz,可通过寄存器配置选择不同的时钟作为系统时钟,最高可配置为24MHz。
本芯片提供四种工作模式,让用户可以在工作效率和能量消耗方面得到最佳选择,四种模式分别是:正常工作模式、待机(WAIT)模式、休眠(DOZE)模式和深度休眠(STOP)模式。
•高精度ADC,ENOB = 18.6bits@8sps (Gain = 256),4个差分通道或者8个单端通道
•低噪声高输入阻抗前置放大器,1、4、8、16、32、64、128和256倍增益可选,带offset校正功能
•内置12位SAR ADC,带自校准功能,采样时间及工作模式可选
•32位MCU(24MHz max),120k Bytes FLASH,8k Bytes Boot,8k Bytes SRAM
•内置高频RC振荡器,24MHz,校准后精度可达±1%
•内置低频RC振荡器,32kHz
•可支持高频晶体振荡器,8~24MHz
•支持低频晶体振荡器,32.768kHz
•带RTC模块,可以计算年、月、星期、日、时、分和秒,可以自动进行闰年计算
•带LCD驱动模块,最多可支持44SEG *4COM、43SEG *5COM、42SEG * 6COM和40SEG * 8COM四种驱动模式;具有超低功耗和大驱动能力设计,内含程控升压模块,可以在低压条件下维持高亮显示;驱动电压可选,2.7~5.2V
•内置传感器激励输出,输出电压可选,2.4~4.5V,步长为0.3V
•内置开短路探测电流(Burnout Detect Current Source)
•可输出1.2V的基准
•内置正弦波发生器,输出频率可选:5kHz、50kHz、100kHz和200kHz,支持八电极BIA测脂
•内置两个运算放大器OPA和OPB
内置低压检测电路,包括一个8 bits DAC和一个rail to rail 输入的比较器,以实现灵活的电池检测和触摸按键检测等功能。电压检测范围2.0~5.3V
•内置硅温度传感器,可以单点校正,支持自动正反测
•内置最多2路UART通信接口,待机时RXD0/RXD1下降沿自动唤醒MCU
•内置1路I2C通信接口
•内置1路SPI通信接口
•内置2路独立的16位PWM/PDM输出
•内置1路捕捉输入口CCP
•内置16bits Timer0/1/2,用于定时中断等
•内置蜂鸣器输出驱动,驱动的时钟和频率可设置
•2个外部中断,INT1~0
•7个按键中断,KEY6~0
•所有数字输入口都带施密特触发输入,可选择是否使用上拉电阻,上拉电阻阻值为50kΩ
•工作电压范围:2.4~5.5V
•工作温度范围:-40~85℃
②价格竞争力:
对标欧美ADI、TI及台湾厂商,芯片产品,并集成更多功能,一块SoC芯片,实现欧美ADC+MCU两块芯片的功能,价格优势明显。
③技术创新:
1)拓展性地采用两组/两类模数转换器,显著扩展客户的应用场景范围。其中低速高精度Σ-Δ ADC的ENOB=18Bits@8sps (Gain = 128)。而高速中等精度的SAR ADC性能可达ENOB=12Bits@0.8Msps。
2)采用优化的RC振荡器电路结构和常温校准技术,实现符合UART通讯协议的高精度时钟信号(24MHz RC-OSC,校准后偏差<±0.5%@常温,偏差<±1.5%@-40℃~85℃)。
3)低噪声高输入阻抗前置放大器,结合公司自有专利技术的Offset自动校正功能,能够容许并纠正外围传感器的异常较大Offset偏差,有效降低整机生产厂商物料损耗。
4)内置具有专利技术的EMI检测功能模块,可实现干扰数据的智能诊断与滤除,提高系统的可靠性。
5)内置Chopper结构的高阶曲率补偿Bandgap电路,实现低噪声低温漂电压基准源,常温校准即可实现温漂系数小于10ppm/℃(@-40~85度范围内)。显著拓展了最终产品方案的使用温度范围,让产品更具竞争力。
6)支持8电极BIA体脂测量,实现人体等效阻抗的电阻与相角测量,达到更精确的人体健康参数分析。
④客户服务:
完善的技术支持,并可为客户应用开发提供完整解决方案;
成熟的32位CPU核相关IDE工具,支持C语言编程;
提供库函数和应用程序实例、较大的Flash空间有利于终端产品的在线维护和更新程序。
⑤应用案例:
1)应用领域包括:
血压计、脂肪秤、血糖仪和红外测温等领域;
亦可可为通用型的32位MCU芯片使用。
2)一种基于SD93F115芯片的典型的血压计应用:
图 SD93F115-JQS血压计典型应用图
为晶华微电子投票理由:
坚持自主研发、正向设计,掌握模拟信号处理多项核心技术及专利。
工控领域,打破HART芯片国外垄断,人体秤、红外测温、万用表芯片实现全面国产替代。
公司取名晶华,表明我们是中华民族的企业,踏踏实实做好中国自己的芯片,这份17年的爱国之心,一直在晶华微电子传承。
为该团队投票的理由:
1、罗伟绍博士,2005年50岁时,毅然从美国返回国内,创立杭州晶华电子股份有限公司,决心为中国集成电路发展贡献自己的力量。
2、罗伟绍博士,带来了国际化先进的研发技术、国际化视野及多年的模拟芯片研发经验,主攻模拟信号处理芯片研发的同时,亲自教学、指导,为国内集成电路行业培养了众多的专业人才。
3、17年来,晶华微坚持正自主研发、正向设计,在高精度ADC、高集成度SoC芯片,掌握多项核心技术与专利。
4、HART调制解调器芯片打破国外垄断,实现国产工控芯片突破。
5、人体秤、万用表、HART芯片、红外测温信号处理芯片等,占据国内重要份额(部分超50%)。
6、2020年-2021年,新冠疫情爆发,晶华微在紧急时刻,提供了国内50%的红外测温芯片,并且一直以常规市场价格、大量、稳定出货,不囤货、平价出售,为国内疫情检测产品的生产,做出了巨大贡献,获得中国芯优秀抗疫芯片产品奖及各级政府、协会的诸多奖项。
公司取名晶华,表明我们是中华民族的企业,踏踏实实做好中国自己的芯片,这份17年的爱国之心,一直在晶华微电子传承。
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