SGMICRO,圣邦微( 二 )


国产模拟芯片产业应该如何发展?对此你怎么看?

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半导体通常可以分为集成电路、分立器件、光电子器件和传感器等,其中集成电路可以分为数字芯片和模拟芯片,数字芯片又可以分为逻辑芯片、微元器件、存储器等,其中模拟芯片属于半导体的重要细分赛道 。模拟芯片是连接真实世界与数字世界之间的桥梁,真实世界的声光电等信号在时间和幅值上是连续的,这种信号称为模拟信号,数字计算机是没办法直接处理这种信号的,需要通过模拟芯片将其处理成离散的“0”、“1”信号再和数字计算机进行信息交互 。
我国是模拟芯片最大的应用市场地区,近几年的占比都超过了50%,2018年我国模拟芯片的市场销售额达到了2273亿元,占全球比例为55.33% 。国内模拟芯片市场增速更快,2012-2018年全球模拟芯片市场CAGR增速为6.92%,国内为8.83% 。模拟芯片供应商相对没有十分集中,全球市场来看2018 年排名前5的厂商分别是德州仪器、亚德诺、英飞凌、思佳迅和意法半导体,合计占据了全球约46%的份额,前10占据了61.4%的份额 。
而从中国市场来看,2017 年排名前5的模拟芯片供应商分别是德州仪器、恩智浦、英飞凌、思佳迅和意法半导体,合计占据了国内约35%的模拟芯片市场份额 。无论全球市场还是中国市场,模拟芯片供应商均以欧美企业为主 。不同于数字芯片,模拟芯片具有以下非常明显的特点:产品种类多、应用领域广、产品寿命和客户结构都有长尾性、设计及工艺门槛高、周期弱等 。
模拟芯片的功能决定了其应用领域非常广泛,只要有模拟信号输入输出的领域就会用到模拟芯片,只要用到电源的领域也会用到模拟芯片 。按照下游应用领域,可以分为通信、汽车、工业、消费电子和其他领域,2018年市场占比分别为36%、24%、19%、20%和1% 。其中通信行业占比最高,主要应用在无线基础设施、有线网络、宽带固定线路、数据通讯模块等领域 。
随着工业自动化的全面渗透,模拟芯片在工业行业的应用也越来越广,目前主要应用在仪器仪表、工厂自动化、国防航空、医疗、建筑自动化、照明、电力传输等领域 。汽车行业,用到模拟芯片的领域主要包括电池管理、ADAS、资讯娱乐、照明和电气化等 。汽车电子作为模拟芯片未来增长最快的细分领域,各大模拟厂商竞争非常激烈,目前占比较多的主要德州仪器、ADI、安森美、美信、瑞萨电子等 。
单片机用锂电池供电,如何较为准确的监控实时电池电量?
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单片机可通过ADC检测电压来监控电池电量我们一般通过检测电压来判断锂电池的电量 。单节锂电池标称电压为3.7V,充满电压为4.2V 。电压大于等于4.2V我们认为电量为100%,电池电压等于3.82V时认为电量为50%,电池电压小于等于3.0V时认为电量为0% 。当然不同的锂电池是有差异的,需要根据锂电池的规格来定 。
要监测电池电量就离不开ADC,如果单片机本身有ADC就简单了,没有ADC的话可以外置一个ADC芯片 。锂电池电压测量电路设计首先,需要设计一个用于测量锂电池电压的分压电路,为了省电,我们可以设计一个带开关的电路,在需要测量电压的时候再给分压电阻供电,如下图,当EN_CHK_V为低电平时,Q3截止,关断分压电阻的供电;需要测量电池电压时,EN_CHK_V设置为高电平,Q3导通,单片机的ADC通道(CHK_V)就可以检测电压了 。
大家可能问,为什么要分压呢?为什么不直接测量电池的电压?这与单片机的参考电压有关系,不分压的话,电池电压高于参考电压就没法测量了,大家继续往下看就明白了 。ADC检测电压,需要有一个参考电压基准或者参照电压任何测量,都需要有一个参照或者参考,ADC测量电压也不例外 。假如参考电压为2.5V,那么ADC测出满量程就是2.5V了 。

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