Come raggiungere la progettazione di riduzione del rumore del sensore nello sviluppo dell'auto i

Negli ultimi anni, con la diffusione di veicoli elettrici, la popolarità degli ADAS (Senior Driver Assist System),sensoreL'applicazione si sta diventando più ampia e più ampia e l'ambiente del rumore è diventato sempre più grave. Il segnale micro ambientali del sensore deve superare l'operazioneAmplificatoreconComparatoriConvertire in un segnale elettrico da inviare al microcontrollore (Mcu.) Calcola, quindiAmplificatore operazionaleE il ruolo del comparatore è sempre più importante.

Il problema è, di solito nello sviluppo automobilistico, è difficile fare una valutazione del rumore sul circuito stampato e sui monomeri di sistema. Generalmente, è necessario valutare dopo che il sistema è assemblato. Una volta che il risultato di valutazione ng (non pass), lo è necessario per realizzare modifiche su larga scala, quindi il design di riduzione del rumore è sempre stato un argomento difficile.

1. Amplificatore operazionale e comparatore e sensore

L'amplificatore operativo è indicato come "OP AMP" è altamente ingrandito.Circuitounità. Nel circuito reale, un modulo funzionale è solitamente formato in combinazione con la rete di feedback. È uno specialeaccoppiamentoCircuiti e amplificatori di feedback. Il suo segnale di uscita può essere un risultato operativo matematico come il segnale di ingresso più, meno o differenziale, integrale.

Il comparatore è un circuito che confronta un segnale di tensione analogico con una tensione di riferimento, e il segnale di uscita del sensore può determinare il segnale o il tipo, in uscita un segnale digitale (alto / basso).

Il segnale del sensore deve essere gestito da amplificatori operazionali e comparatori

Il segnale ricevuto dal sensore deve essere trasmesso al controllo dell'implementazione MCU attraverso due modi. Il primo è quello di ingrandire il piccolo segnale del sensore per ingrandire il piccolo segnale del sensore, diventa il livello di tensione identificato del MCU e trasmetta all'MCU; il secondo è la soglia impostata dal comparatore per determinare l'alto e il basso di Il segnale del sensore e quindi trasmetterlo a MCU.

Esempio di applicazione dell'amplificatore operativo del veicolo

Si può vedere che i diversi sensori devono essere elaborati con l'elaborazione del segnale con l'amplificatore operativo e il comparatore, e infine trasmettere all'unità di controllo, quindi controllare i vari moduli del veicolo da parte dell'unità di controllo. Quanti sensori devono avere molti amplificatori e comparatori operativi, quindi la quantità è in aumento.

Nel caso di applicazione in-veicolo, diversi moduli utilizzano diversi amplificatori o comparatori opp. Con lo sviluppo di ADAS e GUIDA SMART, sempre più occasioni nei veicoli utilizzeranno AMP o comparatore.

2, alta precisione, errore basso è facile

Poiché il sensore viene convertito in un segnale elettrico, è infine effettuato dal segnale di giudizio MCU, che richiede amplificatori operativi e comparatori di garantire un'elevata precisione e gli errori bassi per garantire che i segnali di amplificazione o di confronto siano affidabili e possono essere utilizzati. Di.

L'amplificatore operativo è la chiave per migliorare la precisione di rilevamento

3, il rumore influisce anche sulla precisione di rilevamento

Un altro fattore che colpisce la precisione del sistema del sensore è il rumore. Inoltre deriva da due aspetti. Il primo è EMI (interferenza elettromagnetica), cioè il rumore generato dall'IC stesso può interferire con altri dispositivi elettronici, portando errori all'intero accuratezza del sistema. Se la prestazione IC o Anti-EMI IC o System è scarsa, quando viene generata un'interferenza del rumore in giro,ComponenteO il sistema potrebbe causare malfunzionamenti, quindi è necessario utilizzarefiltro(Condensatore,ResistoreAttendere) e scudo (piastra metallica) per ridurre il rumore. Il secondo è la caratteristica EMS (tolleranza elettromagnetica), cioè il chip stesso può sopportare le interferenze del rumore dall'esterno. Pertanto, l'amplificatore operazionale per le applicazioni del sensore deve avere prestazioni a bassa rumorosità e anti-interferenza.

Definizione relativa al rumore

EMC.(Compatibilità elettromagnetica) significa che il dispositivo elettronico o il sistema ha la capacità di resistere alle interferenze elettromagnetiche e non produce una radiazione elettromagnetica eccessiva.

Connotazione della compatibilità elettromagnetica

4. Come posso ottenere prestazioni a basso rumore?

Innanzitutto, il rumore interno dell'amplificatore operativo può essere approssimativamente diviso in rumore flash causato dalla struttura del processo e dal rumore termico generato dal design del circuito. Al fine di ridurre il rumore generale, migliorando il processo e il design del circuito, gli ingredienti del rumore dei due aspetti possono essere ridotti per ottenere il rumore ultra-basso complessivo.

Le prestazioni anti-EMI possono essere notevolmente migliorate mediante circuiti di ottimizzazione completa, layout e dimensioni del componente, ecc. Esistono tre modi: Innanzitutto, le prestazioni anti-interferenza sono migliorate incorporando il circuito di controllo del rumore nella posizione desiderata; secondo, impostare una struttura di schermatura attorno al rumore, migliorarecablaggioInterferenze e regolare il kernel di simulazione internaimpedenzaIn terzo luogo, concentrandosi sul fatto che le prestazioni antirumore della capacità parassitaria sono forti e selezionare condensatori parassiti più adatti. Questi tre punti sono fatti, e la capacità antirumore dell'intero chip è molto forte.

Ottimizzazione completa del rumore generale

5, eliminare il rumore dalla risoluzione delle radiazioni elettromagnetiche

I parametri che influenzano l'accuratezza dell'amplificatore operativo includono l'offset di ingressoattuale, Tensione di immissione offset e tensione di rumore di ingresso equivalente. Ottimizzando questi parametri, è possibile migliorare la precisione del sistema del sensore.

Per le sfide sopra indicate,RomanaSviluppato dalla performance EMI dal 2017 Eccellente emBRACCIONOSTRE (EM - Radiazione elettromagnetica, Armor - Armor) Amplificatore operazionale Amplificatore. Il suo sviluppo è quello di prevenire i prodotti dal malfunzionamento dovuto a interferenze acustiche senza adottare misure speciali. Nel 2018, la serie di prodotti bipolari, un totale di quattro, che aiutano a ridurre il peso del design del rumore del rumore del cliente e hanno guadagnato un'elevata lode nel mercato dell'auto.

A causa di "Armatura", 2020, le spedizioni dei prodotti AMP e del comparatore dell'OP di Roma hanno superato i 500 milioni, di cui la parte del settore ha rappresentato il 12% e le parti dell'auto erano alte del 25%.

Prodotti di marca EMARMOUR Integrazione della tecnologia di progettazione del circuito, tecnologia di layout, Vantaggi della tecnologia di processo, per ISO 11452-2 Test di valutazione dell'immunità ISO 11452-2, realizzando le eccellenti prestazioni anti-interferenza della fluttuazione della tensione di uscita dell'intera banda di frequenza del rumore, che aiuta a risolvere lo sviluppo del sistema Il problema di interferenza del rumore durante il processo riduce i lavoratori del design e migliora l'affidabilità del sistema.

Migliora l'affidabilità del sistema

Roma ha lanciato quattro prestazioni anti-interferenza CMOS (semiconduttore di ossido di metalli complementari) Amplificatore operativo BD87581G-C (canale singolo) e BD87582YFVM-C (doppio canale), la sua corrente BIAS, il tasso di conversione è maggiore del prodotto bipolare di generazione precedente.

Ad esempio, l'implementazione dell'immunità delle radiazioni di elettroni nello stabilimento principaletestIn ISO 11452-2, in tutta la banda di rumore, la fluttuazione della tensione di uscita dei prodotti ordinari è ± 300mv e il nuovo prodotto è solo entro ± 10 mv (1/30 dei prodotti ordinari). Pertanto, quando il nuovo prodotto è configurato nell'estremità posteriore del sensore e altri componenti, l'uso della struttura dell'elemento CMOS può ottenere ingrandimento rapido e accurato del segnale, che non è influenzato dal rumore esterno, che aiuta a semplificare la progettazione di vari Sistemi di rilevamento anormali e migliorano la loro affidabilità. Sesso.

I nuovi prodotti risolvono i problemi che affrontano i prodotti ordinari nei seguenti tre aspetti:

Innanzitutto, la tensione di ingresso nell'applicazione del sensore è molto debole. A causa delle basse prestazioni anti-interferenza, il normale prodotto OP AMP verrà dedotto da rumore esterno, in modo che MCU riceve il segnale di errore per causare un'eccezione. I prodotti della serie EMARMOURTM che utilizzano prestazioni anti-EMI non sono facilmente interferiti con rumore esterno.

Evitare interferenze del rumore esterno

In secondo luogo, dal processo di progettazione complessiva dell'elettronica automobilistica, il rumore generale del sistema viene utilizzato per utilizzare l'OP ordinario. Per ridurre il rumore, aggiungere anche contromisure nella progettazione, aumentare i lavoratori del design complessivo. La serie EMARMOURTM ha una forte capacità antirumore, che può ridurre efficacemente il carico di durezza del rumore, aiutare i clienti a ridurre i lavoratori e i costi del design del sistema e rispondono rapidamente rapidamente nei cicli di consegna più brevi.

In terzo luogo, come misura per ridurre le interferenze del rumore esterno, l'opinione ordinaria in ingresso, l'uscita viene aggiunta per aggiungere il dispositivo di filtraggio, il filtro RC è più semplice, cioè ciascuna porta Plusresistenzaconcapacità. Ottime livelli di riduzione del rumore possono essere raggiunti senza alcuna misura di filtraggio utilizzando la serie EMARMOURTM. In poche parole, utilizzando prodotti a quattro canali possono ridurre fino a 18 componenti periferici, risparmiando efficacemente i costi e i pacchetti dei componenti del cliente.

La nuova serie di prodotti soddisfa lo standard AEC-Q100, tra cui: Auto EV / HEVInverter, Unità di controllo del motore, ECALL (sistema di chiamata di emergenza del veicolo), sistema di navigazione automobilistico, aria condizionata automobilistica, ecc.; Attrezzature industriali (Attrezzature FA), Strumenti di misurazione,misurazioneAttrezzature, servo sistema, vari sistemi di sensori, ecc., Vari tipi di attrezzature per auto e industriali con requisiti ad alta riduzione del rumore.

6, amplificatore OP e comparatore migliorato il valore aggiunto di guida intelligente

Semiconduttore (ST) L'amplificatore operazionale e la formazione del comparatore sono finalizzati a migliorare il valore aggiunto della guida intelligente utilizzando vari dispositivi veicoli. I suoi prodotti a livello di automotive soddisfano i requisiti di super elevata affidabilità e qualità, tra cui: AEC-Q100 e Q101, TS-16949, PPAP (procedura di approvazione del prodotto) Disponibilità, Guida all'analisi delle statistiche del Q002 EWS (SYA) e Test medio del dispositivo (PAT) Guida, ecc. Il test di calore al 100% nella parte posteriore (pacchetto e test) supera uno specifico metodo di screening e test dello standard AEC-Q100.

Migliora l'AMP e il comparatore del valore aggiunto di guida intelligente

Questi prodotti possono essere gestiti in sicurezza a temperature estreme da -40 a 150 ° C per un funzionamento sicuro.motorecontrollo,RiduttoreModuli e sistemi chiave di sicurezza; e possono essere integrati e facilmente integrati nella regolazione del segnale,tenere sotto controlloE soluzioni di controllo. Come il chip di supporto perfetto del microcontrollore e del sensore analogico, il suo amplificatore operativo aiuta a migliorare l'energia della catena del segnale. Soluzioni come micro DFN, QFN, SC-70 e 6-Bump CSPS, risparmio di spazio per una limitata ottimizzazione dello spazio del veicolo.

Questi prodotti hanno una vasta gamma di applicazioni, inclusoAudioTampone, misurazione della temperatura, fari, acqua piovana e sensore di luce, controllo della corrente del motore del sedile elettrico, passoPiattoMisurazione della laurea, ADAS, ecc.

Prendi il top 36V TSB572 per vedere la funzione di questo amplificatore operativo. La pressione del pneumatico del veicolo, la qualità del caricamento della qualità o le condizioni della strada causerà la modifica dell'angolo di piombo del veicolo, influisce direttamente sull'angolo di illuminazione del faro; il livellamento sta diventando sempre più importante in quanto aumenta la potenza del faro, per evitare altri scopi dei conducenti.

TSB 572 può regolare e compensare l'angolo di pitch dinamico, utilizzando il segnale PWM proporzionale all'angolo del faro desiderato, e il primo amp dell'UP viene utilizzato come filtro passa-basso. Per fornire l'attuatore con lo storagebatteriaSegnale di tensione proporzionale di tensione. È caratterizzato da non aver bisogno di utilizzare un morsetto di scarico carico e lo stadio di ingresso / uscita ferroviario (l'ingresso e l'oscillazione della tensione di uscita è molto vicini) e il circuito della pompa di carica non è richiesto. La pompa di ricarica ha le proprie carenze, la struttura del circuito è diversa, e ci saranno i seguenti casi: Innanzitutto, la batteria è bassa, lo svantaggio è che il rumore di ripple è grande; se si desidera ridurre il rumore di ripple, dovresti Utilizzare un condensatore ad alta tensione. Tensione di capacitàfaticaAumenterà; il terzo è bilanciato uno e secondo, lo svantaggio è che il circuito è complicato. Anche il costo degli ultimi due programmi aumenterà di conseguenza.

Semplificato prima del trattamento del rumore

Inoltre, TSB 572 è un amplificatore operativo di un processo di produzione BICMOS da 40 V con un pacchetto DFN8. Cmos.TransistorLa corrente viene consumata solo durante la commutazione dello stato, quindi appartiene a un dispositivo a bassa potenza. BICMOS è un processo bipolare e CMOS contemporaneamente nello stesso dispositivo. L'amplificatore operativo basato su questa tecnologia ha un'eccellente efficienza energetica GBW / ICC e il rapporto corrente-prestazioni della corrente è un quinto dell'AMP standard sul mercato. Inoltre, la tensione di offset di ingresso bassa e la deriva della temperatura inferiore a 6 μV / ° C aiuta a semplificare la progettazione del sistema senza fine messa a punto o calibrazione, garantendo prestazioni stabili all'interno del raggio di temperatura nominale.

Normalmente, la larghezza di banda più ampia è ampia e più forte è il rumore. Quando il sistema riceve il segnale rumore, l'energia del rumore può essere ridotta dalla larghezza di banda estesa all'intera larghezza di banda, riducendo così l'energia del rumore sulla larghezza di banda dell'unità. TSB572 è dotato di ingresso e uscita ferroviarie, il volume di larghezza di banda di guadagno (GBW, indice di prestazione dell'amplificatore di valutazione) è di 2,5 MHz e la tensione di offset di ingresso massima è di 1,5 mv. Il dispositivo è stabile durante il carico capacitivo e la protezione da inversione di fase è eccellente. Ampia tensione di alimentazione di 4,0 V a 36 V può utilizzare una varietà di alimentatori per ottenere parametri nominali.

A proposito, si dice che il comparatore di st. Il comparatore ad alta velocità di ingresso a rotaia-to-rail TS3021H è anche da -40 a 150 ° C Gamma di temperature ampia, ritardo di propagazione 38NS, ha un tempo di risposta ad alta velocità. Quando la tensione di alimentazione è 2V a 5 V, il comparatore può funzionare in un ampio intervallo di temperatura. TS3021H è inferiore a 73μA, con un ottimo consumo energetico e il tempo di risposta, soddisfando i requisiti dell'applicazione automobilistica.