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              發(fā)布時(shí)間:2020-12-18 18:49  






              霍爾集成電路設(shè)計(jì)及其測(cè)試系統(tǒng)的研發(fā)

              作為目前被廣泛使用的磁場(chǎng)傳感器之一的霍爾傳感器,在精密測(cè)量、工業(yè)自動(dòng)化及家用電器,特別汽車電子等領(lǐng)域得到了出色的應(yīng)用。隨著IC產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,其對(duì)測(cè)試儀器的要求越來越高,即要保證芯片的參數(shù)準(zhǔn)確,又需要很,測(cè)試儀變得智能化。對(duì)霍爾傳感器作了一些研究,對(duì)一款開關(guān)型雙極霍爾傳感器作了設(shè)計(jì)與分析。在壓力的作用下,鈦合金接收膜片產(chǎn)生形變,該形變被硅-藍(lán)寶石敏感元件感知后,其電橋輸出會(huì)發(fā)生變化,變化的幅度與被測(cè)壓力成正比。針對(duì)此霍爾芯片開發(fā)了霍爾測(cè)試儀,能夠準(zhǔn)確測(cè)出霍爾器件的各項(xiàng)性能參數(shù)。本文章簡(jiǎn)要概述了模擬集成電路的重要性及發(fā)展國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀,在此基礎(chǔ)上引出了數(shù)模混合集成的霍爾傳感器芯片,對(duì)霍爾傳感器原理、應(yīng)用和未來發(fā)展?fàn)顩r作了詳細(xì)的描述。







              深圳瑞泰威科技有限公司是國內(nèi)IC電子元器件的代理銷售企業(yè),專業(yè)從事各類驅(qū)動(dòng)IC、存儲(chǔ)IC、傳感器IC、觸摸IC銷售,品類齊全,具備上百個(gè)型號(hào)。與國內(nèi)外的東芝、恩智浦、安森美、全宇昕、上海晶準(zhǔn)等均穩(wěn)定合作,保證產(chǎn)品的品質(zhì)和穩(wěn)定供貨。數(shù)字接口器件常使用兩線接口(I2C或PMBus),并具有內(nèi)置的ADC。自公司成立以來,飛速發(fā)展,產(chǎn)品已涵蓋了工控類IC、光通信類IC、無線通信IC、消費(fèi)類IC等行業(yè)。


              TMR/超導(dǎo)復(fù)合式磁傳感器

              1995 年,由美國麻省理工學(xué)院和日本東北大學(xué)的兩個(gè)研究小組獨(dú)立發(fā)現(xiàn),將兩個(gè)磁性電極層之間用極薄的絕緣層分開會(huì)產(chǎn)生很大的磁電阻效應(yīng)(室溫下達(dá)到11%)。這種由磁性層/絕緣層/磁性層構(gòu)成的結(jié)構(gòu),稱為磁性隧道結(jié)(MTJ)。在MTJ 中,中間的絕緣層很薄(幾個(gè)納米),使得可以有大量電子隧穿通過。通過隧道結(jié)的電流依賴于兩個(gè)磁性層的磁化強(qiáng)度矢量的相對(duì)取向。這種隧穿電流隨外磁場(chǎng)變化的效應(yīng)被稱為隧道磁電阻(TMR)效應(yīng)。隧道磁電阻效應(yīng)可以由Julliere 雙電流模型解釋。監(jiān)測(cè)上的不可見和復(fù)雜性導(dǎo)致地下位移監(jiān)測(cè)技術(shù)發(fā)展緩慢,存在精度差、成本高、非自動(dòng)化或難于準(zhǔn)確計(jì)算地下位移量等問題。假定電子在隧穿過程中自旋不發(fā)生翻轉(zhuǎn),并且隧穿電流正比于費(fèi)米面附近電子的態(tài)密度。當(dāng)MTJ兩側(cè)鐵磁層處于平行排列時(shí),左側(cè)的少子電子向右側(cè)的少子空態(tài)隧穿,左側(cè)的多子電子向右側(cè)的多子空態(tài)隧穿,MTJ 處于低阻態(tài);當(dāng)MTJ兩側(cè)鐵磁層處于反平行排列時(shí),左側(cè)的少子電子向右側(cè)的多子空態(tài)隧穿,而左側(cè)的多子電子向右側(cè)的少子空態(tài)隧穿,MTJ 呈現(xiàn)高阻態(tài)。



              由于貼合TMR器件與超導(dǎo)磁放大器的低溫膠過厚導(dǎo)致TMR—超導(dǎo)磁放大器間距過大(50 μm),使得TMR/超導(dǎo)復(fù)合式磁傳感器的靈敏度、探測(cè)精度較GMR/超導(dǎo)復(fù)合式磁傳感器、SQUID 等器件仍有明顯差距。理論計(jì)算表明,減小TMR—超導(dǎo)磁放大器間距將使得磁場(chǎng)放大倍數(shù)呈指數(shù)形式上升;若能將TMR—超導(dǎo)磁放大器間距降低至0.5 μm以內(nèi),磁場(chǎng)放大倍數(shù)可接近1000 倍。今后可通過熱壓印等技術(shù)減小TMR—超導(dǎo)磁放大器間距,從而提高器件的靈敏度。而壓力變送器一般是指,壓敏元件與調(diào)理電路共同組成的測(cè)量壓力的整套電路單元,一般能直接輸出與壓力成線性關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)電壓信號(hào)或電流信號(hào),供儀表、PLC、采集卡等設(shè)備直接采集。



              激光雷達(dá)傳感器用于自動(dòng)駕駛成本下降26%

              據(jù)外媒報(bào)道,韓國汽車供應(yīng)商Carnavicom在2020年CES展上展示了其研發(fā)的激光雷達(dá)傳感器。Carnavicom主要為汽車市場(chǎng)提供高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)組件。

              (圖片來源:Carnavicom)

              由于在本地采購無刷直流電機(jī)(BLDC)、激光二極管(LD)和雪崩光電二極管(APD)等零部件和關(guān)鍵部件,Carnavicom的新款激光雷達(dá)掃描傳感器的平均成本下降了26%,從而導(dǎo)致激光雷達(dá)傳感器能夠以合理的成本集成至其他激光雷達(dá)產(chǎn)品和應(yīng)用中。針對(duì)此霍爾芯片開發(fā)了霍爾測(cè)試儀,能夠準(zhǔn)確測(cè)出霍爾器件的各項(xiàng)性能參數(shù)。




              Carnavicom展示了先進(jìn)的VL-AS16激光雷達(dá)傳感器,這是一款適用于自動(dòng)駕駛環(huán)境的16通道掃描裝置。此外,Carnavicom還展示了研發(fā)的3通道激光雷達(dá),而且宣布計(jì)劃推出價(jià)格合理、波長為1550nm的固態(tài)激光雷達(dá)裝置以及多功能工業(yè)專用激光雷達(dá)。壓阻式傳感器又稱為擴(kuò)散硅壓阻式壓力傳感器,被測(cè)介質(zhì)的壓力直接作用于傳感器的膜片上(不銹鋼或陶瓷),使膜片產(chǎn)生與介質(zhì)壓力成正比的微位移,使傳感器的電阻值發(fā)生變化,和用電子線路檢測(cè)這一變化,并轉(zhuǎn)換輸出一個(gè)對(duì)應(yīng)于這一壓力的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量信號(hào)。在激光雷達(dá)傳感器的幫助下,通過檢測(cè)前方的行人和騎自行車的人等障礙物,自動(dòng)駕駛汽車可以安全行駛,并避免發(fā)生碰撞事故。

              Carnavicom公司的首席執(zhí)行官Jeremy Chong表示:“我們一直在研發(fā)先進(jìn)激光雷達(dá)傳感器,表明了我們始終把車輛乘員和行人的安全放在首位。”自2001年成立以來,Carnavicom公司一直在發(fā)展壯大。為了滿足電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對(duì)方向盤轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)角的測(cè)量要求,本文研究了一種同時(shí)輸出轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)角信號(hào)的非接觸式智能傳感器。為了部署ADAS技術(shù),2019年,Carnavicom公司投資了40億韓國打造SMT生產(chǎn)線,希望能夠使激光雷達(dá)傳感器的年產(chǎn)能超過180萬臺(tái)。



              氣敏傳感器

              氣敏傳感器是指能將被側(cè)氣體濃度轉(zhuǎn)換為與其成一定關(guān)系的電量輸出的裝置。氣敏傳感器的性能必須滿足下列條件:

              (1)能夠檢淵易氣體的允許濃度、有害氣體的允許濃度和其他基準(zhǔn)設(shè)定濃度.并能及時(shí)給出報(bào)薯、顯示與控制信號(hào);

              (2)對(duì)被側(cè)氣體以外的共存氣體或物質(zhì)不敏感;

              (3)長期穩(wěn)定性好、重復(fù)性好;

              (4)動(dòng)態(tài)特性好、響應(yīng)迅速;

              (5)使用、維護(hù)方便,價(jià)格便宜等。




              深圳市瑞泰威科技有限公司是國內(nèi)IC電子元器件的代理銷售企業(yè),專業(yè)從事各類驅(qū)動(dòng)IC、存儲(chǔ)IC、傳感器IC、觸摸IC銷售,品類齊全,具備上百個(gè)型號(hào)。與國內(nèi)外的東芝、恩智浦、安森美、全宇昕、上海晶準(zhǔn)等均穩(wěn)定合作,保證產(chǎn)品的品質(zhì)和穩(wěn)定供貨。除了也包括一個(gè)局部溫度傳感器外,遠(yuǎn)程溫度傳感器還具有一路或多路輸入以便監(jiān)測(cè)遠(yuǎn)程二極管溫度--它們常被置于高度集成的數(shù)字IC(例如,處理器或現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列【FPGA】)中。自公司成立以來,飛速發(fā)展,產(chǎn)品已涵蓋了工控類IC、光通信類IC、無線通信IC、消費(fèi)類IC等行業(yè)。





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