كيفية تحقيق تصميم تخفيض الضوضاء الاستشعار في تطوير السيارات الذكية

في السنوات الأخيرة، مع انتشار المركبات الكهربائية، شعبية ADAS (نظام مساعدة السائق الأول)،المستشعرالتطبيق يحصل على أوسع وأوسع، وتصبح بيئة الضوضاء أكثر شدة. الإشارة البيئية الصغيرة للمستشعر تحتاج إلى تمرير العمليةالمضخممعالمقاسمونتحويل إلى إشارة كهربائية ليتم إرسالها إلى ميكروكنترولر (mcu.) حساب، لذلكمكبر للصوت التشغيليودور المقارنة مهم بشكل متزايد.

المشكلة هي، عادة في تطوير السيارات، من الصعب إجراء تقييم الضوضاء على لوحة الدوائر ومونومرات النظام. عموما، من الضروري تقييم بعد تجميع النظام. بمجرد أن يكون نتيجة التقييم NG (لا تمر)، هو عليه من الضروري إجراء تعديلات واسعة النطاق، لذلك تصميم الحد من الضوضاء كان دائما موضوعا صعبا.

1. مكبر للصوت التشغيلية والمقارنة والمستشعر

يشار إلى مكبر الصوت التشغيلي باسم "OP AMP" مكبرة للغاية.دائرة كهربائيةوحدة. في الدائرة الفعلية، عادة ما يتم تشكيل وحدة وظيفية بالتزامن مع شبكة التعليقات. إنه خاصاقترانالدوائر ومكبرات التعليق. يمكن أن تكون إشارة الإخراج نتيجة عملية رياضية مثل إشارة الإدخال Plus، ناقص، أو تفاضلي، ولا يتجزأ.

المقارنة هي دائرة تقارن إشارة الجهد التناظرية مع الجهد المرجعي، ويمكن إشارة الإخراج من المستشعر تحديد الإشارة أو ما شابه، إخراج إشارة رقمية (عالية / منخفضة).

يجب تشغيل إشارة الاستشعار عن طريق مكبرات الصوت التشغيلية والمقارنات

يجب أن تنتقل الإشارة التي تلقاها المستشعر إلى التحكم في تنفيذ MCU من خلال طريقتين. الأول هو توسيع إشارة المستشعر الصغيرة لتوسيع إشارة المستشعر الصغيرة، يصبح مستوى الجهد المحدد من MCU وينقل إلى MCU؛ والثاني هو العتبة المحددة من المقارنة لتحديد ارتفاع منخفض إشارة الاستشعار، ثم نقلها إلى MCU.

مركبة تطبيق مكبر للصوت التشغيل

يمكن أن ينظر إلى أن أجهزة الاستشعار المختلفة تحتاج إلى معالجة إشارة مع مكبر للصوت التشغيلي ومقارنة، وأخيرا نقل وحدة التحكم، ثم التحكم في الوحدات النمطية المختلفة للسيارة بواسطة وحدة التحكم. كم عدد أجهزة الاستشعار التي تحتاج إلى العديد من مكبرات الصوت التشغيلية والمقارنات، وبالتالي فإن الكمية تتزايد.

في حالة التطبيق داخل السيارة، تستخدم وحدات مختلفة من AMPS أو مقاسرة مختلفة. مع تطوير ADAS والقيادة الذكية، ستستخدم المزيد والمزيد من المناسبات في المركبات أمبير OP AMP أو المقارنة.

2، عالية الدقة، خطأ منخفض هو سهل

نظرا لأن جهاز الاستشعار يتم تحويله إلى إشارة كهربائية، فإنه مصنوع أخيرا إشارة الحكم MCU، مما يتطلب من مكبرات الصوت التشغيلية والمقارنة لضمان وجود أخطاء عالية ودقة لضمان تضخيم أو إشارات مقارنة موثوقة ويمكن استخدامها.

مضخم التشغيل هو المفتاح لتحسين دقة الاستشعار

3، يؤثر الضوضاء أيضا على دقة الاستشعار

عامل آخر يؤثر على دقة نظام الاستشعار هو ضوضاء. يأتي أساسا من جائزتين. الأول هو EMI (التداخل الكهرومغناطيسي)، أي أن الضوضاء الناتجة عن IC نفسها قد تتداخل مع الأجهزة الإلكترونية الأخرى، وإحضار الأخطاء دقة النظام. إذا كان أداء IC أو نظام مكافحة EMI ضعيفا، عندما يتم إنشاء تدخل الضوضاء،مكونأو قد يسبب النظام عطل، لذلك تحتاج إلى استخداممنقي(مكثف،المقاومالانتظار) والدرع (لوحة معدنية) للحد من الضوضاء. والثاني هو مميزة EMS (التسامح الكهرومغناطيسي)، وهذا هو، والرقاقة نفسها يمكن أن تحمل تدخل الضوضاء من الخارج. لذلك، يجب أن يكون لدى مكبر الصوت التشغيلي لتطبيقات الاستشعار أداء منخفض الضوضاء ومضاد للتدخل.

التعريف المرتبط بالضوضاء

EMC.(التوافق الكهرومغناطيسي) يعني أن الجهاز الإلكتروني أو النظام لديه القدرة على مقاومة التداخل الكهرومغناطيسي، ولا ينتج الإشعاع الكهرومغناطيسي المفرط.

دلالة من التوافق الكهرومغناطيسي

4. كيف يمكنني تحقيق أداء منخفض الضوضاء؟

أولا، يمكن تقسيم الضوضاء الداخلية للمكبر للصوت التشغيلي تقريبا إلى ضوضاء فلاش الناجمة عن بنية العملية، والضوضاء الحرارية الناتجة عن تصميم الدائرة. من أجل الحد من الضوضاء الإجمالية، من خلال تحسين العملية وتصميم الدوائر، يمكن تخفيض مكونات الضوضاء للجوانب لتحقيق ضجيج منخفض للغاية منخفضة للغاية.

يمكن تحسين أداء مكافحة EMI بشكل كبير من خلال الدوائر الأمثل الشاملة والتخطيط وحجم المكونات، إلخ. هناك ثلاث طرق: أولا، يتم تحسين أداء مكافحة التداخل من خلال تضمين الدوائر التحكم في الضوضاء في الموضع المطلوب؛ ثانيا، تعيين هيكل درع حول الضوضاء، وتحسينأسلاكتدخل وضبط نواة المحاكاة الداخليةمعاوقةثالثا، التركيز على حقيقة أن الأداء المضاد للضوضاء من السعة الطفيلية قوية، واختيار المكثفات الطفيلية أكثر ملائمة. تتم هذه النقاط الثلاث، والقدرة المناهضة للضوضاء للرقاقة بأكملها قوية جدا.

تحسين شامل للضوضاء الشاملة

5، القضاء على الضوضاء من حل الإشعاع الكهرومغناطيسي

المعلمات التي تؤثر على دقة مكبر الصوت التشغيلية تشمل إزاحة الإدخالتيار، المدخلات تعويض الجهد والجهد الضوضاء الإدخال المكافئ. من خلال تحسين هذه المعلمات، يمكن تحسين دقة نظام الاستشعار.

للتحديات المذكورة أعلاه،روماتم تطويره من أداء EMI من 2017 ممتازذراعلدينا (EM - الإشعاع الكهرومغناطيسي، درع - درع) منتجات مكبر للصوت التشغيلي. تطورها هو منع المنتجات من خلل بسبب تدخل الضوضاء دون اتخاذ تدابير خاصة. في عام 2018، سلسلة من المنتجات القطبية، ما مجموعه أربعة، تساعد على تقليل عبء تصميم الضوضاء لضوضاء العملاء، واكتسبوا ثناء كبير في سوق السيارات.

بسبب "درع"، 2020، تجاوزت شحنات منتجات ROMP AMP ومقارنة أسعار المنتج 500 مليون، والتي تمثل جزء الصناعة بنسبة 12٪، وكانت أجزاء السيارة تصل إلى 25٪.

منتجات العلامة التجارية Emarrour الخاصة بدمج تكنولوجيا تصميم الدوائر وتكنولوجيا التخطيط ومزايا تقنية العمليات، من أجل اختبار تقييم المناعة الدولي ISO 11452-2، وإدراك أداء ممتاز لمكافحة التدخل لتقلب جهد الناتج الفرقة تردد الضوضاء بالكامل، مما يساعد على حل تطوير النظام مشكلة تدخل الضوضاء أثناء العملية تقلل من عمال التصميم وتحسين موثوقية النظام.

تحسين موثوقية النظام

أطلقت ROMA أربعة أداء مضاد للتدخل CMOS (أشباه الموصلات الأكسيد المعدنية التكميلية) مكبر للصوت التشغيلي BD87581YG-C (قناة واحدة) و BD87582YFVM-C (القناة المزدوجة)، حالية التحيز، معدل التحويل أكبر من المنتج القطبي السابق.

على سبيل المثال، تنفيذ مناعة الإشعاع الإلكترون في المصنع الرئيسياختبارفي ISO 11452-2، في نطاق الضوضاء بأكمله، فإن تقلب الجهد الإخراج للمنتجات العادية هو ± 300 ميغابايت، والمنتج الجديد هو فقط داخل ± 10mv (1/30 من المنتجات العادية). لذلك، عندما يتم تكوين المنتج الجديد في الطرف الخلفي من المستشعر والمكونات الأخرى، فإن استخدام هيكل عنصر CMOS يمكن أن يحقق تكبير إشارة سريعة ودقيقة، والتي لا تتأثر بالضوضاء الخارجية، مما يساعد على تبسيط تصميم مختلف أنظمة الكشف غير الطبيعية، وتحسين موثوقيتها. الجنس.

منتجات جديدة حل المشكلات التي تواجه المنتجات العادية في الجوانب الثلاثة التالية:

أولا، جهد الإدخال في تطبيق الاستشعار ضعيف جدا. نظرا لوجود الأداء المنخفض لمكافحة التداخل، سيتم استنتاج منتج OP AMP العادي بالضوضاء الخارجية، بحيث يتلقى MCU إشارة الخطأ للتسبب في استثناء. لا يتداخل منتجات سلسلة EMARMOURTM باستخدام أداء مكافحة EMI بسهولة مع الضوضاء الخارجية.

تجنب تدخل الضوضاء الخارجية

ثانيا، من عملية التصميم الشاملة للإلكترونيات السيارات، يتم استخدام الضوضاء الإجمالية للنظام لاستخدام المرجع العادي. للحد من الضوضاء، حتى إضافة التدابير المضادة في التصميم، وزيادة عمال التصميم العام. تحتوي سلسلة Emarrourrtm على قدرة قوية لمكافحة الضوضاء، والتي يمكن أن تقلل بشكل فعال من عبء تصميم الضوضاء، ومساعدة العملاء على تقليل عمال تصميم النظام والتكاليف، والاستجابة السريعة بسرعة في دورات التسليم الأقصر.

ثالثا، كتدبير للحد من تدخل الضوضاء الخارجي، الرأي العادي نفسه المدخلات، يتم إضافة الإخراج لإضافة جهاز التصفية، أبسط مرشح RC، أي كل منفذ زائدمقاومةمعالسعةوبعد يمكن تحقيق مستويات ممتازة للحد من الضوضاء دون أي تدابير تصفية باستخدام سلسلة EMARMOURTM. ببساطة، يمكن أن يؤدي استخدام منتجات أربع قنوات إلى تقليل ما يصل إلى 18 مكونا ملحوظا، وتوفير تكاليف وحزم مكونات العملاء بشكل فعال.

سلسلة المنتجات الجديدة تلبي معيار AEC-Q100، بما في ذلك: EV / HEV Carالعاكس، وحدة مراقبة المحرك، Ecall (نظام مكالمات الطوارئ المركبة)، نظام ملاحة السيارات، تكييف هواء السيارات، إلخ؛ المعدات الصناعية (معدات فا)، أدوات القياس،قياسالمعدات ونظام المؤازرة وأنظمة الاستشعار المختلفة وغيرها من أنواع مختلفة من السيارات والمعدات الصناعية ذات متطلبات ارتفاع الضوضاء.

6، مكبر للصوت المرجع والمقارنة معززة القيمة المضافة القيادة الذكية

أشباه الموصلات (st) يهدف مكبر الصوت التشغيلي وتشكيلة المقارنة إلى تعزيز القيمة المضافة للقيادة الذكية باستخدام أجهزة السيارات المختلفة. تلبي منتجات مستوى السيارات الخاصة بها بمتطلبات الموثوقية العالية الفائقة والجودة، بما في ذلك: AEC-Q100 و Q101، TS-16949، PPAP (إجراء اعتماد المنتج)، دليل تحليل إحصائيات Q002 EWS (SYA) واختبار متوسط ​​الجهاز (بات) دليل، إلخ. يتجاوز اختبار الحرارة بنسبة 100٪ في النهاية الخلفية (الحزمة والاختبار) طريقة فحص واختبار معين لمعيار AEC-Q100.

تعزيز OP أمبير ومقارنة القيمة الإضافة الذكية

يمكن تشغيل هذه المنتجات بأمان في درجات حرارة أقصى من -40 إلى 150 درجة مئوية للعمل الآمن.محركيتحكم،ناقل الحركةوحدات وأنظمة أساسية الأمن؛ ويمكن دمجها وسهولة في تعديل الإشارة،مراقبوالتحكم في الحلول. نظرا لأن رقاقة الدعم المثالية للكمبيوتر الميكروكسي والاستشعار التناظرية، تساعد مكبر الصوت التشغيلي على تعزيز طاقة سلسلة الإشارة. حلول مثل Micro DFN و QFN و SC-70 و 6 Bump CSPS، وتوفير مساحة لتحسين مساحة محدودة للسيارة.

هذه المنتجات لها مجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلكصوتيالمخزن المؤقت، قياس درجة الحرارة، الضوء الأمامي، مياه الأمطار واستشعار الضوء، التحكم في مقعد السيارة الكهربائية، الخطوةطبققياس درجة، adas، الخ

خذ أعلى 36V TSB572 لرؤية وظيفة هذا مكبر للصوت التشغيلي. تضرب ضغط الإطارات المركبة أو جودة التحميل أو ظروف الطرق على تغيير زاوية الملعب في السيارة، مما يؤثر بشكل مباشر على زاوية الإضاءة المصباحية؛ أصبح التسوية أكثر أهمية وأكثر أهمية مثل زيادة طاقة المصباح، لمنع الغرض من السائقين الآخرين.

يمكن ضبط TSB 572 وتعويض زاوية الملعب الديناميكية، باستخدام إشارة PWM متناسبة مع زاوية المصباح المطلوبة، ويتم استخدام أمبير OP الأول كمرشح تمرير منخفض. من أجل توفير المحرك مع التخزينالبطاريةالجهد إشارة الجهد تناسب الجهد. تتميز بعدم الحاجة لاستخدام مشبك تفريغ تحميل، ومرحلة الإخراج / الإخراج بالسكك الحديدية (المدخلات والأرجوحة الجهد الإخراج قريبة جدا)، ودائرة مضخة الشحن غير مطلوبة. تحتوي مضخة الشحن على أوجه القصور الخاصة بها، وهي هيكل الدائرة مختلفا، وهناك الحالات التالية: أولا، البطارية منخفضة، العيب هو أن الضوضاء تموج كبيرة؛ إذا كنت ترغب في تقليل ضجيج تموج، يجب عليك استخدام مكثف الجهد العالي. الجهد القدراتضغط عصبىسوف يزداد؛ الثالث متوازنة واحدا وثانيا، العيب هو أن الدائرة معقدة. ستزيد تكلفة البرنامج الأخيرين أيضا وفقا لذلك.

مبسطة قبل معالجة الضوضاء

بالإضافة إلى ذلك، TSB 572 هو مكبر للصوت التشغيلي لعملية تصنيع BICMOS 40V مع حزمة DFN8. CMOS.الترانزستوري