從電子秤到智能電表，透視芯海科技在ADC技術上的“穿越”

在中國本土近500家集成電路設計企業中，您可以找到幾乎所有類別的芯片設計企業，但以ADC技術為核心的企業并不多見，而真正成功的企業更是鳳毛麟角，因為這是一個高度集中的市場，ADI一家企業就占據超過47%的市場份額。而深圳芯海科技（Chipsea）通過八年的執著努力，以具有自主知識產權的ADC技術為基礎，以衡器市場為突破，一路走來成功實現主打產品在高精度電子秤、工業過程控制、醫療器械、儀器儀表等需要精密測量的場合中的廣泛應用。而基于高精度ADC技術的電力計量芯片技術的成功應用，特別是符合國網新標準的智能單相電能計量表ADC芯片CSE7780的推出已經為企業所批量采用，開辟了一片新天地，實現在ADC技術上的成功“穿越”。 鎖定衡器制造，“Chipsea Inside” 作為制造大國，中國企業在全球衡器制造領域一樣具有舉足輕重的地位。海關統計數據顯示，2010年中國共出口衡器達8.5億美元，出口到197個國家和地區，除去全球經濟危機爆發的2009年以外，連續十幾年以超過兩位數的速度增長。然而，與很多其他行業一樣，中國衡器行業從一開始就沒有擺脫處于產業鏈低端的命運，ADC、MCU等關鍵器件幾乎被ADI、TI、Maxim等巨頭所壟斷。國外半導體企業近乎壟斷的地位決定了中國衡器整機企業有限的議價能力，過高的BOM成本讓中國企業在國際競爭上處于不利地位，數年前電子衡器業還依賴于70多元一顆的進口高端IC到雙積分、三積分電路。 深圳芯海科技發現了衡器這塊為眾多具備實力的本土集成電路企業所忽視的市場，以其具有獨特專利技術的高精度Σ-Δ ADC技術作為基礎，傾力于開發適合衡器應用的系列ADC產品。目前芯海科技已經成為國內領先的衡器計量解決方案提供商，有上千家制造企業選擇了芯海科技的產品及解決方案。而在相同甚至更高的性能條件下更低的成本和及時、便利的技術支持使衡器制造企業大大降低了產品整機成本，提高了國際競爭力。中國衡器行業近年來持續快速的發展見證了芯海科技在衡器行業一步一個腳印的堅持與進步。 電子秤如今的趨勢是朝著更高精度和更低成本的方向發展，因而對高性能模擬信號處理電路有更高的要求。高精度ADC設計技術具有極大的挑戰性，ADC的精度、功耗、抗干擾性、一致性與穩定性都是非常具有挑戰性的關鍵技術，這導致了本土集成電路企業鮮有問津這些產品領域的。具體而言，在高精度ADC設計中主要存在以下挑戰：量化噪聲及模擬部分各種器件的熱噪聲、1/f噪聲等嚴重地影響高精度調制器的性能；高精度ADC的高性能DSP濾波器模塊也起著至關重要的作用，而其設計難度很高；由于高精度ADC必須要通過前置放大器對信號進行放大來提高信噪比，而前置放大器在放大信號的同時自身也會產生噪聲，并且會限制系統的共模輸入范圍，增加系統成本及功耗……
芯海科技在上述關鍵技術攻關過程中，共申請了低溫度系數帶隙基準源、信號采樣保持電路、一種電壓調整裝置、門控時鐘產生電路等多項專門針對高精度ADC的專利，并于2007年率先在國內推出的24位高精度ADC芯片CS1242，一舉填補了國內中高端電子衡器芯片領域的空白，解決了中國衡器制造商對高精度ADC芯片的需求。利用該公司系列計量芯片設計的口袋秤分度可高達三萬分之一，完全能滿足幾乎所有常用衡器產品的精度要求。在CS1242之后，芯海科技相繼推出了CS1180以及更低成本的CS1150、CS1168，還有更高精度和更高性能的CS1232，進一步鞏固了該公司作為大陸領先ADC技術提供商的主導地位。