高精度，快速度！盤(pán)點(diǎn)國(guó)產(chǎn)化浪潮下的國(guó)內(nèi)ADC廠商們

芯海創(chuàng)始人盧國(guó)建曾擔(dān)任華為基礎(chǔ)研究管理部副總工程師和ASIC數(shù)模產(chǎn)品部總監(jiān)。他創(chuàng)辦芯海科技的目標(biāo)清晰明了，就是從零突破研發(fā)國(guó)產(chǎn)高精ADC。從華為出走組成的國(guó)產(chǎn)班底從2003年著手自研，2006年推出填補(bǔ)市場(chǎng)空白的24bit高精度低功耗ADC芯片CS1242，到2021年已經(jīng)推出至CS1239，目前芯?？萍糀DC應(yīng)用場(chǎng)景從衡器市場(chǎng)擴(kuò)展到了泛健康類設(shè)備、智能手機(jī)、智慧家居、工業(yè)測(cè)量、汽車(chē)電子等行業(yè)。

以打破了衡器市場(chǎng)被國(guó)外芯片壟斷的格局,標(biāo)志中國(guó)衡器業(yè)能夠與國(guó)外頂級(jí)IC設(shè)計(jì)公司的高端產(chǎn)品相抗衡的CS1242為例，它的ENOB可達(dá)22位，集成5線SPI通訊接口，數(shù)據(jù)速率輸出可在1.875Hz~30Hz選擇。

在有效精度極高的同時(shí)，該系列還降低了功耗，最低0.6mW，INL也有保證，小于0.0015%。除了參數(shù)達(dá)到高水準(zhǔn)，在與國(guó)外同類產(chǎn)品應(yīng)用對(duì)比中，芯海自研ADC在BIA測(cè)量信噪比更高，更匹配前端電路，同時(shí)高輸出速率還保證了對(duì)多應(yīng)用的覆蓋。

目前芯海旗下有CS1242、CS1243、CS1231、CS1232、CS1237、CS1238、CS1233、CS1259B、CS1239系列ADC產(chǎn)品，支持不同應(yīng)用場(chǎng)景。以高精為導(dǎo)向的芯海ADC仍會(huì)在提高精度、提高輸入阻抗、降低增益誤差漂移這些方向上繼續(xù)突破。

晶華微目前已發(fā)布了四款A(yù)DC產(chǎn)品，分別為SD6501、SD6503、SD6505、SD6500。除SD6500未公布詳細(xì)參數(shù)外，其余三款產(chǎn)品主要在LED驅(qū)動(dòng)集成和DAC集成上有所差異。三款A(yù)DC采樣速率均為512kHz，在PGA放大倍數(shù)上相比芯海多出了一檔，而ENOB則略低，為19.3bit。

上述的晶華微24Bits ADC產(chǎn)品一直在國(guó)內(nèi)四電極交流脂肪秤、高精度電子秤、血糖計(jì)、紅外測(cè)溫市場(chǎng)占據(jù)重要地位。晶華微核心技術(shù)團(tuán)隊(duì)來(lái)自美國(guó)，在高集成度的創(chuàng)新設(shè)計(jì)上頗有心得。在穩(wěn)定原有市場(chǎng)之外，該司目前聚焦于拓展高精度ADC的集成設(shè)計(jì)，將應(yīng)用方向推廣到智慧醫(yī)療、智慧城市、智能制造、工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域。

芯佰微電子于2014年正式成立，2017年正式發(fā)布ADC產(chǎn)品，前身服務(wù)于國(guó)防科技部門(mén)和研究所客戶。旗下ADC產(chǎn)品多用于雷達(dá)系統(tǒng)，電網(wǎng)行業(yè)等中高端領(lǐng)域。芯佰微以高速高精度產(chǎn)品為切入點(diǎn)，推出分辨率從8BIT，12BIT，14BIT，16BIT，18BIT，采樣率從5MSps到1.5GSps，覆蓋SAR、Pipeline、Sigma-Delta架構(gòu)的十多款產(chǎn)品。

今年年初芯佰微發(fā)布的CBM76AD06系列，是16位8通道同步采樣200kSPS模數(shù)轉(zhuǎn)換器。據(jù)悉，每個(gè)器件包含了模擬輸入箝位保護(hù)，增益調(diào)節(jié)放大器，抗混疊濾波器和8個(gè)獨(dú)立的16位SAR ADC核。該系列并沒(méi)有通過(guò)犧牲功耗和精度來(lái)實(shí)現(xiàn)較高的采樣速率，CBM76AD06在高采樣率下經(jīng)過(guò)專門(mén)優(yōu)化，可實(shí)現(xiàn)出色的直流線性度和交流性能，即使在滿吞吐量下也是如此。

團(tuán)隊(duì)成員雖然不多，但主要成員均具有十年以上模擬電路、數(shù)字電路設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。在第三方先進(jìn)生產(chǎn)線和強(qiáng)大產(chǎn)能的支持下，芯佰微可以繼續(xù)專注于提高自身產(chǎn)品技術(shù)水平。

蘇州迅芯微電子主攻超高速ADC，致力于超高速ADC國(guó)產(chǎn)化。迅芯ADC產(chǎn)品覆蓋1Gsps-40Gsps采樣率，6-14bit分辨率，帶寬大于3GHz。值得一提的是，2GSPS，8bit 和 10GSPS, 10bit都屬于美國(guó)出口管控的規(guī)格，由此可見(jiàn)迅芯的實(shí)力還是不容小覷的。

在國(guó)內(nèi)超高速ADC領(lǐng)域內(nèi)，迅芯有著不錯(cuò)的技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，在保持技術(shù)優(yōu)勢(shì)的同時(shí)迅芯會(huì)往集成化ADC芯片拓展，同時(shí)推進(jìn)原型芯片的量產(chǎn)以此來(lái)滿足國(guó)內(nèi)5G基站、光通訊等領(lǐng)域的需求。

云芯微電子由在ADI工作數(shù)十年的海歸博士于2010年創(chuàng)立，2016年被收購(gòu)。云芯靠著高性能ADC研發(fā)起步，目前主要應(yīng)用于通信，雷達(dá)市場(chǎng)。云芯旗下ADC產(chǎn)品速度在65MSPS-250MSPS，精度在12bit-16bit之間。其中65-125MSPS，16bit和 250MSPS，14bit的產(chǎn)品規(guī)格已達(dá)到美國(guó)出口管控規(guī)格。

除此之外還有上海貝嶺這樣的老牌廠商。上海貝嶺作為國(guó)家改革開(kāi)放初期成功吸引外資和引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的標(biāo)志性企業(yè)，在電力、軍事和通信市場(chǎng)上，上貝的高精ADC在國(guó)產(chǎn)替代上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了雙通道ADC、四通道ADC的量產(chǎn)。

而像深圳靈矽微電子這樣的初創(chuàng)公司，也有著深厚的技術(shù)積累。靈矽微的創(chuàng)始人黃海博士畢業(yè)于美國(guó)德州大學(xué)達(dá)拉斯分校，擁有長(zhǎng)達(dá)10年的ADC芯片研發(fā)經(jīng)驗(yàn)。2020年該司推出的ADC產(chǎn)品，在不犧牲傳統(tǒng)低功耗ADC的功耗利用率的前提下，做到了1GS/s 8bit，并已經(jīng)成功流片。下一步將向1GS/s 14bit、5GS/s 8bit等更高端ADC進(jìn)行迭代，并繼續(xù)布局激光雷達(dá)、5G通訊場(chǎng)景。