转换器集成技术助力汽车电子性能提升

 “汽车行进中，首要的是对外界位置、角度等信号进行调理、处理，其次才是对这些信号分析后实现操控。因此对半导体厂商而言，处理器、功率器件并不是汽车电子的全部，转换器对于技术的提升具有同样重要的意义。”ADI汽车电子市场部系统应用经理沈飞在日前举办的媒体见面会上做了上述介绍。
据了解，ADI在汽车电子领域专注于绿色节能、安全和舒适三方面，通过将转换器技术与放大器、MEMS、传感器、数字处理器、RF以及功率技术等创新性地进行结合，ADI的汽车电子业务发展迅速，已经占据其整体业务的20%。
三个应用案例可以说明ADI转换器技术所带来的创新。
第一个例子是安全应用方面，应用于安全气囊和ESC系统中的MEMS传感器需要满足很高的性能要求，包括标准化的数字接口、更宽泛的量程、可配置的滤波频率、持续自测、温度补偿以及偏置补偿等等，传统MEMS传感器无法很好地满足这些。通过创造性地引入ADC架构，ADI实现了上述功能。沈飞解释说，自测功能以往都通过外部流程判断的方式进行，但在传感器内部集成ADC和滤波器，便于具有主决策权的器件安全工作，同时也可以对原始信号进行分析，将信号传递给内部控制电路，通过对滤波器进行配置就可以实现不同量程的控制。
第二个案例是转换器在电池监测系统中的应用。为了节约能源，越来越多的汽车开始应用发动机自动启停系统，它在拥堵或等红灯时可对外界情况进行判断进而自动熄火或启动，可节省大约5%~10%的油耗。要保证发动机能够连续起动且不损伤自身，就需要精确的传感器来监控电池状态。ADI公司的ADuC703x系列精密模拟微控制器集成了16位Σ-ΔADC，可以进行更精确的信号调理，以满足不同电量下的精确控制。可预见的是，汽车精密电池监测的下一步是集成ADC、MCU和LIN收发器，以前只有高端车才配备的电池传感器，未来将会越来越普遍地应用于低端车型中。
第三个是在压力传感器的应用中，不论是尾气压力测试还是油压测试，传感器多安装在油路、管道附近，工作环境恶劣，外界误差源较多，因此信号处理与传感器需要强大的消除误差机制。ADI在传统信号链中加入可变增益放大器、滤波器以及ADC、DAC架构，通过与外部器件相结合，可以实现1/1000的压力测量精度。
沈飞补充，不仅是上述应用，包括车载娱乐、动力总成以及底盘控制等，都引入了ADC架构，独立的转换器在车身中会越来越少，更多将以集成的形式存在。ADI在转换器技术方面处于领先地位，市场占有率超过了其后十家公司的总和，通过将它与不同的器件相集成，可显著地实现性能提升，ADI相信这一技术在汽车电子领域将会有更多的用武之地。