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ADI MEMS传感器：专注四大高端领域
MEMS传感器在我们的生活中应用已经非常广泛，大到汽车，小到手机、可穿戴手环，以及无人机监测等都使用了大量的MEMS传感器，因此业内人士也非常看好MEMS的发展前景。
MEMS在我们的生活中应用已经非常广泛，大到汽车，小到手机、可穿戴手环，以及无人机监测等都使用了大量的MEMS传感器，因此业内人士也非常看好MEMS的发展前景。在近期ADI的媒体发布会上，ADI亚太区微机电产品市场与应用经理赵延辉分析了未来MEMS传感器的发展趋势，以及ADI在该领域的市场策略。赵延辉分析，手机从功能机向智能机发展促进了MEMS传感器的爆发式增长，MEMS也让手机的使用体验焕然一新，包括游戏设备，也惊艳了一大波用户，但是随着更多竞争对手的加入，MEMS技术越来越平民化。如今ADI的MEMS产品研发重点在4个新领域：陀螺和惯性单元、超低噪声、超低功耗和高温领域。ADI从1987年开始从事MEMS传感器研究，已经有30年的积累，现在关注的这四大领域目前几乎无人涉足。第一类陀螺和惯性单元，模块里集成了很多传感器，如加速度计、陀螺仪、磁力计、气压计，ADI以单芯片解决方案的形式提供给用户，适用于高温高压（-40℃-125℃）这种能上天入地的场景；第二类超低噪声领域，随着3C制造向自动化演进，如手机、可穿戴设备，对准确感知度要求非常高，只有感知精确度越高才能保证产品的良率，未来超低噪声传感器在工业IoT等高精度市场会发挥重要作用；第三类是低功耗，随着智慧城市、智能家居的发展，对应的产品一般都是电池供电，体积越做越小，电池也越来越小，因此传感器功耗也要越来越低；第四类是高温领域，在极端环境下保证传感器可以稳定运行。ADI亚太区微机电产品市场与应用经理赵延辉MEMS传感器分四档布局，覆盖多种应用场景ADI按照量程划分推出了4类MEMS传感器产品：ADXL354/355低噪声三轴加速度计：输出满量程范围是±2g至±8g，具有1Hz至1KHz可选数字滤波以及20μg/?Hz的噪声密度，功耗150uA。相对于上一代ADXL103/203,噪声密度改善5倍；提供模拟和数字输出两种型号，数字接口支持SPI和I2C，直接可以访问传感器，不需要信号调理，也不需要ADC。这个系列的最大特点就是预计10年内的±3.5mg零点漂移重复性，适用于倾角测量，如检测铁轨平整度，桥梁及房屋倾斜度等。ADXL356/357三轴加速度计：可选测量范围：±10g、±20g和±40g；噪声密度低至80μg/?Hz，在温度范围内的0g失调漂移保证上限为0.75mg/C,只需极少量的校准工作即可实现精密测量。为什么在小量程之后又推出了大量程测量？赵延辉解释：“倾角测量分两种：第一种是静态倾角，如楼宇、桥梁这种，倾斜角比较小；第二种是大量程动态倾角，如旋翼无人机、固定翼飞机等，飞行时振动强烈，这就要求量程足够大且振动整流误差要小。”除了适用于无人机以外， ADXL356/357还可以用于工业现场的振动分析，如风力发电机测风力大小。ADXL1001和ADXL1002 MEMS加速度计：在宽带宽和大量程的基础上实现了非常低的噪声密度。满量程范围分别为±100g(ADXL1001)和±50g(ADXL1002)。ADXL1002的典型噪声密度为25μg/√Hz，灵敏度为40mV/g；ADXL1001的典型噪声密度为30μg/√Hz，灵敏度为20mV/g。在机械检测领域，MEMS传感器一直被拒之门外，原因就是噪声很高，而传统压电传感器的噪声很低，带宽很宽，缺点是价格非常高，贵的上千美金，因此价格限制了它在工业市场的大规模应用。另外，传统压电传感器的测试方案需要拧到监测节点上，然后去拉很长的线甩到控制中心检测机器的状态。ADXL1001和ADXL1002的噪声相对于前一代产品有了100倍的改善，因此可以用于工业机械健康监测。企业采取这种检测方式，一是可以保证机器运行在平稳状态，从而提高生产效率，二是实现精细化控制，提高产品质量。ADXL372微功耗大量程加速度计：上一代产品ADXL362主要用于人体运动监测，加速度较小，ADXL372的量程较大，可达到200g。另外，ADXL372搭载“即时开启”功能，可即刻唤醒以获取完整波形，从而大大减少待机功耗。赵延辉举了几个比较典型的应用场景，比如珍贵物品运输，如何判断在途中发生碰撞损毁？在贵重物品上安装一个这样的传感器就可以全程记录运输中的碰撞情况，从而判断损毁时间；参加比赛的运动员可以佩戴类似检测设备，如果比赛中发生严重碰撞可以及时就医，避免耽误病情；海运出口大件商品可以通过该产品进行监测，如果中途损毁可以及时补寄，避免耽误交货日期等。MEMS传感器有诸多优势，但是很多竞争对手还未强力涉足，因此笔者就用户比较关系的问题和赵延辉先生做了沟通：在工业应用中，传感器融合是否适用？随着智能手机等电子产品集成的功能越来越多，不同功能的芯片集成到一起更能缩小体积，有利于产品设计，传感器融合也比较常见，那么在工业领域是怎样的进程？赵延辉表示，在工业应用领域中某些应用比较单一，如山体滑坡、桥梁倾斜等，只需要一个传感器就可以完成，因此不需要多个传感器；另外，在某些特定应用中，如无人机的GPS定位传感器，为了避免地磁铁干扰要单独放到顶部，这种情况也不适用于多种传感器放到一起。因此，传感器融合在工业领域未必会大规模使用。MEMS传感器是否会替代传统的压电式传感器？ADI以前推出了一款型号ADXL001传感器，也可以做同样的振动分析，带宽可以做到22KHz，和传统压电式传感器相当，但是缺点是噪声很大，与ADXL1001和ADXL1002相差100倍，因此很难撼动压电式传感器的地位。如今ADXL1001和ADXL1002开启了机械状态监测的新篇章，虽然精度还未明显超越压电式传感器，但是可以与其比拟，而且价格优势非常明显，费用下降高达90%。未来会吸引此类用户的目光。消费电子产品的出货量很大，但是电子元器件的利润越来越低，ADI在MEMS传感器的研发向着更高端应用迈进，虽然很多厂商还未大力涉足，但是ADI已经为未来做好了准备，做别人做不了的是赢在未来的强有力法宝。
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电源技术发展存在三大挑战 ADI如何应对？
近日，在《第七届EEVIA年度中国ICT媒体论坛暨2018产业和技术展望研讨会》上， ADI电源产品中国区市场总监梁再信与我们分享了电源技术目前的发展态势以及Power by Linear在这方面所做的努力和进展。
发布时间： 09:43&&&&&&&&来源：飞象网&&&&&&&&作者：飞象网
4月15日消息，近日，在《第七届EEVIA年度中国ICT媒体论坛暨2018产业和技术展望研讨会》上，&ADI电源产品中国区市场总监梁再信与我们分享了电源技术目前的发展态势以及Power by Linear在这方面所做的努力和进展。他表示，电源很重要，在系统设计里面非常非常重要，电源如果不好就会导致系统不稳定。Power by Linear整合了Linear的产品和ADI电源的产品，是一个全新的子品牌，在电源方面具备极强的优势，未来会继续重点考虑Form Factor、Efficiency、EMI三方面。
据梁再信介绍，Power by Linear整合了Linear的产品和ADI电源的产品，保留了之前Linear绝大多数的特点，从全球生意的比例来讲，Linear的电源产品大概占到85%，传统的ADI电源产品在一些定制化方面做的比较深，大概占15%左右。
谈及两个公司整合之后新的ADI到底有什么样的价值和优势？梁再信表示，ADI+Linear就是高性能的模拟半导体工业的领导者。公司整合之后可以补足ADI产品线上的短板，增强其在市场上的竞争力，这次合并带来最大的增强产品线就是电源。
&另外，我们80%以上的市场来自于工业、通信和汽车，这三大块是我们非常专注的&，梁再信讲到：&这三大块需要支持的产品周期比较长，可能是5&10年，甚至20年的应用，并且对可靠性、性能稳定性要求比较高。公司整合之后在这方面的投入会更加强效有力。&
据介绍，目前两个公司整合之后大概有15000名员工，产品线加起来超过43000种器件，接近9000多种器件来自于电源，全球有44个设计中心，14个是LTC的，30个是ADI的，总共全球营业额一年是50亿美金左右。
未来，在梁再信看来， Form Factor、Efficiency、EMI三方面是电源发展面临的挑战。具体而言，首先，如何考虑高性能的电源帮助客户产品减少PCB的尺寸，增加更多功能，换言之就是通过提供比较小的方案的同时保证较好的性能。其次，如何节能，提高效率。最后，如何在EMI和ESD这方面提升设计和噪音处理，提高产品的可靠性和创新性。
Power by Linear是如何应对这些挑战的呢？ Power by Linear在模块方面做了三个方面的尝试和方向，一个是超小体积，一个是超薄，一个是超大电流。用这个模块很容易拼出300A、500A的超大复杂计算体系的Core电源。
在尺寸方面，通过设计的电源模块来做小型化。比如在四年前有一个LTM4627，出15A的电源，需要15&15&4.92mm封装，到今天同样的电流，Power by Linear做了LTM4638，尺寸变成了6.25&6.25&5.02mm，体积比以前缩小了非常多，但功率密度比以前高了。
对此，梁再信讲到：&我们电源模块已经做的很小型化，15A已经具备几十瓦的功率，但是能不能做的更小，这是我们在工程工艺和系统设计上做的挑战。&
此外，据他透漏，现在6.25不是最小的，Power by Linear在研发4&4、3&4的电源模块，可能下半年或者明年会发布。
在电源模块做薄这方面，梁再信坦言，现在已经发布的产品有1.82mm的，两个目的，第一个目的是可以与你的主芯片共用同样的散热器，高度一样。因为电源还是会发热，这样你的系统设计比较容易。第二，正面面积不够了，可以贴背面。在很多系统设计里面背板的高度是有限制的，可能就是允许放08、05、03电容的厚度，传统的电源模块显然是不能满足要求的，现在做薄就是为了能够贴着背板或者跟主芯片分享散热器，这是Power by Linear的一个方向，所有的电源模块都会有一个薄款的产品出现。
在大电流方面，梁再信坦言，这是挑战工程极限的非常重要的探索。FPGA需要一个0.8V的Core电压，100A，因为电流实在太大了，在过去比较难设计，而且0.8V的core电压如果波动范围超过3%、5%，可能FPGA会死机。怎么样做到这个电源？梁再信讲到：&2010年的时候，我们推出了4601，需要用12片才能做到100A，2012年我们推出了4620，每一片是25A，需要用4片，大概可以做到100A的输送电流。到了2014年我们推出了4630，35A的输出电流，用3片也可以达到100A的电流输出，到了2016年我们发布了4650，一片50A，两片就可以做到100A。大家可以看到这个体积是越来越小，然而我们还是做了提高，今年7月份我们会发布一个全新的产品，LTM4700，带数字接口的控制逻辑，一片100A，这个模块看起来很小。&
在EMI方面，梁再信表示：&越来越重视EMI，为了减少系统的噪声和干扰，我们推出一系列的silent Switcher,比较安静的开关电源。&据介绍，目前的Silent Switcher2，93%的效率，满足CISPR25 Class 5 EMI的指标，包括 LT、8645不同的Silent Switcher结构。它的好处是效率和EMI可以做到非常低。
他坦言：&尽管竞争对手现在也开始在跟进这个技术，但是我们始终保持领先状况。并且，我们内部已经在研发第三代Silent Switcher3技术，但是我们的竞争对手很多还在做Silent Switcher1。&
据悉，Silent Switcher包含了非常多的技术专利，但是最简单的最通俗易懂的概念就是在电路的设计上，让这个电流环在芯片上是两个反方向的环路，电生磁、磁生电，如果能够环路是反向的，产生的磁场就是反向的，它就会相互抵消。
在提升效率，节能降耗方面，从一个电路来讲，有两方面的损耗不得不面对，一个是MOS管开关损耗，一个是电感作为储能器件有电池转换的效率，这两部分的损耗让你没办法逾越传统电源上的弊端，效率很难做到93%、94%以上。从8610来讲，效率已经很高了，从1毫安到3A的宽度范围里，效率始终在92%以上，最高到94%点几。
此外，因为你的电感不是理想电感，你的MOS管不是理想开关，一定有损耗，摆在ADI电源部门面前一个非常大的难题就出现了，怎么解决呢？能不能把电路里的电感去掉？梁再信表示，团队做了不同的尝试，最近发布的一个器件7820，没有电感的开关电源，板子很小，28&28，厚度6毫米。我们在考虑不同的电源，不同的拓扑结构，后续还会做等。对于7820，通过创新的设计和工艺方法，电源转化率可以维持在99%左右的转换效率。
但是存在一个问题， 7820现在要求的电压转换是呈比例的，48伏转24伏，可以实现这个效率，或者48V转12V，就是1/N才可以，那怎么办？梁再信表示：&不用担心，创新永远在引领时代的进步潮流，我们在开发7821，是整合了这个模式和加上了普通的传感器这种传统的统变的电感变压器的模式，能够把效率还可以维持在97%左右，但是电压可以随便调，所以这个器件是非常适合在通讯系统里面48V电源往下转12V的主电压99%的效率，不用散热片，也不用加任何风冷。&
可靠性方面，ADI有不同的产品做无线传感网络，Dust Networks，它通过切频或者换频、换通道来实现99.999%的可靠性。同时通过一个新的技术时间同步，去实现超低功耗。对于物联网来说，节点特别多，换电池非常满发，针对这样的应用ADI发布了一个新的产品，叫Energy Harvesting （能量采集），比如我们在洱海有一个完整的监控系统，用Dust Networks无线传感网络可靠性很高，功耗很低，再加上能量采集技术你基本上可以做到整个模块永远不需要维护，因为它从空间的能量就可以产生电量。
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&&&&&&&&京公网安备45号全球数据转换器市场ADI占据47.5%份额
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根据半导体和电子行业市场研究公司Databeans, Inc.四月发布的数据转换器市场研究报告，Analog Devices, Inc（ADI）占据全球市场份额已上升至47.5%。报告数据显示，ADI公司继续扩大其在全球数据转换器市场上的绝对优势，其份额超过最有力竞争对手的两倍，同时超过排名其后的10家公司市场份额之和。Databeans半导体行业分析师 Matt Scherer 指出：“ADI业界领先的模数转换器ADC以及数模转换器DAC产品组合，能够覆盖所有主要应用领域和行业。凭借其在业内的绝对优势，ADI数据转换器的全年销售额从2009年的10.7亿美元增至2010年的14.2亿美元，环比增长33%；同时市场份额也从2009年的45.6%增加至2010年的47.5%。”
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