纳芯微揭秘电压基准源:如何选择才能确保电子系统稳定如初? ​

发布时间:2024-03-12 10:42
作者:AMEYA360
来源:纳芯微
阅读量:1132

  高精度电压基准源是众多电子设备和系统的重要组件,其性能的优劣直接影响整个系统的稳定性和可靠性。除了高精度这一特性之外,低温漂、低噪声、低功耗等特性同样是电压基准源在应对各类电子设备日益严苛要求时的必备要素。

  纳芯微的NSREF30/31xx系列电压基准源产品,凭借其卓越的性能与稳定性,不仅能满足电子设备不断增长的性能需求,更有助于客户开拓更为广阔的应用领域。

  如何选择电压基准源芯片?

  在选择一颗作为基准电压的电压基准源芯片时,首先需要从系统架构上考虑以下几个要素:电源电压、功耗预算、负载能力、温度范围和封装尺寸等。

  在满足了系统的基本要求之后,需要进一步考虑基准源芯片的性能参数是否能够满足需求。高精度、低噪声是电压基准源的基本性能要求,在不同的外界环境变化下,如温度变化、环境应力变化、时间变化等,基准源也都需保持稳定。这些外部因素都会影响电压基准源的性能,因此,有不同的性能参数用来标定基准源的性能高低,如初始精度、温度漂移、噪声、热迟滞、长期漂移、电压调整率、负载调整率、输入输出电压差等。

纳芯微揭秘电压基准源:如何选择才能确保电子系统稳定如初? ​

  NSREF30/31xx系列的产品优势

  纳芯微的电压基准源NSREF30/31xx产品具有高精度、低温漂、低噪声、低功耗特性,该系列包含NSREF30xx和NSREF31xx两个子系列,每个子系列有6个不同型号,分别对应6个输出电压选项。每款产品均有车规和工规型号,其中车规级产品满足AEC-Q100 Grade1的可靠性要求,可在-40~125℃的严苛环境下工作。

  温度漂移是电压基准源最重要的参数之一,它是由电路缺陷和非线性引起的漂移,往往是非线性的。纳芯微电压基准源采用了黑盒法(Box method)对温度漂移进行测量和标定。

  事实上,温度漂移计算只是基于有限的温度测量点来测量电压的最大值和最小值,并没有考虑这些极值发生在哪一个温度点。因此,对于一个非线性的温漂器件来说,其温度漂移指标并不能用来说明该器件在较窄的温度范围内,其温度漂移指标会比标定的更好。

  NSREF30xx系列的温漂典型值为10ppm/℃,最大值35ppm/℃。NSREF31xx系列的性能更高,温漂典型值为5ppm/℃,最大值15ppm/℃,能够保证在全温度范围内实现高精度ADC采样。在其他性能参数方面,两个系列的基准源产品表现同样卓越。

纳芯微揭秘电压基准源:如何选择才能确保电子系统稳定如初? ​

  低噪声是NSREF30/31xx系列的另一特色。电压基准源输出电压噪声一般表现为低频1/f噪声和宽带白噪声。在实际应用中,宽带噪声可通过压缩带宽的手段来抑制;而低频1/f噪声在应用中很难去除,是高精度测量的主要误差之一。

  NSREF30/31xx采用先进的工艺及专门的低噪声设计,2.5V输出电压时的1/f噪声典型值仅为20μVpp(峰峰值),且噪声分布相对收敛;1sigma值小于2μVpp,大大降低了低频噪声对ADC采样误差的影响。在保证低噪声的前提下,NSREF30/31xx仅消耗140μA(典型值)电流,因此适合工业现场变送器、电力、便携式测量设备等应用。

  对比表明,在近似的静态功耗和温漂性能下,NSREF30/31xx系列产品的低频1/f噪声远低于市面上主流产品。

纳芯微揭秘电压基准源:如何选择才能确保电子系统稳定如初? ​

  NSREF30xx和NSREF31xx的低频噪声性能表现

  得益于良好的环路设计,在输入电压仅比输出电压高1mV(典型值)时,NSREF30/31xx即可正常输出工作电压(NSREF3012/3112需要最低1.8V工作电压),对电源(如电池供电)电压可能出现降低的应用场景非常友好。

  此外,NSREF30/31xx具有源电流和吸电流能力(典型值±10mA), 输出端不接输出电容也可以稳定输出电压,不会因所接电容发生故障或失效而导致器件工作不正常,且能够支持很宽的环路稳定电容值范围,从而适应不同应用电路和场景,拓展了其应用范围。

  在实际应用中,为了减小电压基准源长期漂移对系统精度的影响,通常需要进行定期校准,但这样会导致生产率降低等方面的问题。因此,引入长期漂移的性能指标对精密系统的设计尤为重要。

  长期漂移是指电压基准源输出电压随时间变化的漂移量,基准源的长期漂移主要是机械应力和老化所致,早期漂移主要由机械应力引入,通常会造成基准源电压出现较大的漂移。随着时间的推移,封装、焊接和芯片材料越来越稳定,漂移量会越来越小。需要注意的是产品手册标定的长期漂移,是指基准源输出电压在前1000小时漂移量而非每1000小时漂移量。

  NSREF30/31xx系列在35℃下前1000小时漂移量为100ppm(典型值),前2000小时漂移量为130ppm(典型值)。在估算更长时间的漂移量时,可使用归一化到1000小时漂移量的平方根公式LTD(h)来计算。

  基准源的长期漂移性能表现

  基准源性能对ADC采集系统影响的分析

  结合上述介绍的性能指标,以NSREF3130为例,分析其性能对ADC采集系统的影响。系统误差通常使用统计公差分析的平方根(RSS)法来计算。表格统计了NSREF3130的误差项及误差大小,方程式展示了使用平方根法计算的总误差,并将基准源总误差转换为LSB。本例省略了线性调整率、负载调整率等误差。由方程式得出,对于12位ADC, NSREF3130的误差贡献为13LSB。

  通过系统校准,可以消除初始精度带来的误差,同时温度漂移和长期漂移改善80%。由计算可得,校准后的系统中NSREF3130带来的总误差仅为2LSB。

  系统校准后NSREF3130对ADC采样精度的影响

  进一步拓展应用边界

  纳芯微电压基准源产品NSREF30/31xx系列,凭借其高精度、低温漂、低噪声、低功耗等诸多优势,赢得了客户的高度认可与好评。

  该系列产品得益于先进的制程工艺和独到的设计理念,不仅实现了高初始精度,更在低温漂特性上超越了同类市场产品,确保在全温度范围内都能保持卓越的采样精度。

  NSREF30/31xx系列电压基准源拥有广泛的应用前景,可被应用于光伏、工业自动化、数字电源、充电桩等多个领域。它为客户提供稳定可靠的性能输出,助力实现更高效、更精确的数据采集和处理,从而帮助客户进一步拓展其应用边界,探索更多可能。

(备注:文章来源于网络,信息仅供参考,不代表本网站观点,如有侵权请联系删除!)

在线留言询价

相关阅读
纳芯微携手联合电子与英诺赛科,共创新能源汽车功率电子新格局
  025年9月29日,苏州纳芯微电子股份有限公司(以下简称:纳芯微)、联合汽车电子有限公司(以下简称:联合电子)与英诺赛科(苏州)科技股份有限公司(以下简称:英诺赛科)共同签署战略合作协议。三方将聚焦新能源汽车功率电子系统,联合研发智能集成氮化镓(GaN)相关产品。全新开发的智能GaN产品将依托三方技术积淀,提供更可靠的驱动及GaN保护集成方案,进一步提升系统功率密度。三方还将协同推动相关解决方案的产业化落地,助力新能源汽车产业的可持续发展与价值提升。签约仪式现场合影  见证代表  图中:联合电子副总经理 郭晓潞博士  图右:英诺赛科首席执行官 吴金刚博士  图左:纳芯微创始人、董事长、CEO 王升杨  签约代表  图中:联合电子电力驱动业务部电力电子业务总监 林霖  图右:英诺赛科销售副总裁 蔡定辉  图左:纳芯微功率与驱动产品线总监 张方文  GaN凭借其优越的材料特性,正在成为重塑新能源汽车功率电子系统的核心力量。相较于传统硅基器件,GaN可显著提升系统效率与功率密度,帮助系统打造体积更紧凑、重量更轻便的优势,满足汽车电气化、轻量化的核心需求。  此次合作,三方将充分发挥各自优势,以联合研发与应用验证为抓手,突破效率、可靠性与成本等关键挑战,为行业客户提供兼具性能与成本优势的创新解决方案。纳芯微在高性能模拟与混合信号芯片领域积累深厚,联合电子拥有丰富的整车及系统集成经验,英诺赛科则专精于GaN等先进功率器件研发。三方将携手构建跨领域协同创新平台,共同应对未来系统应用的发展需求。  联合电子副总经理郭晓潞博士表示:“联合电子深耕汽车电子领域多年,始终以创新回应行业需求。GaN技术是汽车电气化升级的关键突破口,纳芯微与英诺赛科则在芯片设计、器件技术上积淀深厚。三方携手可实现从器件到系统的全链条能力融合,快速推进GaN技术产业化,为行业用户提供高效、可靠且具成本优势的解决方案。”  纳芯微创始人、董事长、CEO王升杨表示:“新能源汽车产业的升级离不开产业链的深度协同,尤其新技术的突破和新产品的落地更需跨领域专长的联动。联合电子的系统集成经验与英诺赛科的GaN技术优势,与纳芯微的芯片设计能力形成完美互补。此次三方以协同之势打通产业链上下游,共建核心竞争力,实现技术突破与市场价值的共赢,为行业协作树立了新标杆。”  英诺赛科首席执行官吴金刚博士表示:“GaN的应用潜力远未达上限,其在汽车功率电子领域的深度落地,亟需器件端与系统端的精准对接。我们非常期待三方携手,以战略合作为契机,持续拓展GaN在汽车电气化场景的应用边界,让先进功率器件的技术优势能够真正赋能产业升级。”  此次战略合作标志着纳芯微、联合电子与英诺赛科在新能源汽车功率电子领域的合作迈出了坚实且关键的一步。作为汽车芯片领域领先的国产供应商,纳芯微以模拟及混合信号芯片技术积淀、近10亿颗汽车芯片出货的市场验证为基础,与联合电子的系统集成经验、英诺赛科的GaN器件优势形成有效互补。未来,三方将以此次战略合作为基石,持续打通技术链条、突破应用瓶颈,推动新能源汽车产业朝着更高效率、更可持续的方向实现创新升级。
2025-09-30 13:47 阅读量:258
纳芯微以高集成度 SoC 技术,破解智驾感知、座舱与热管理核心难题
  纳芯微以高集成度车规级 SoC 技术为核心抓手,聚焦智驾落地过程中的感知痛点、座舱体验升级与整车热管理效率优化,形成覆盖多场景的解决方案矩阵。  一、智驾感知升级:超声波 SoC 破解行业核心痛点  在高阶智驾感知体系中,超声波传感器是辅助泊车(APA)、自主泊车(AVP)等低速场景的关键硬件,但当前行业普遍面临扫描效率与多发多收能力低、抗干扰能力薄弱、探测边界有限、原始数据支持不足、主机与机端互联互通壁垒等挑战,且客户定制化难度高。针对这些痛点,纳芯微推出 NovoGenius® 系列超声波 SoC 解决方案——超声雷达探头芯片 NSUC1800,实现技术突破:  1. 编码升级:解决多传感器干扰,提升扫描效率  传统超声波传感器因 “同频信号叠加” 易产生干扰,纳芯微通过多模式编码技术(支持定频、线性 Chirp、非线性 Chirp、FSK+Chirp 等),让不同传感器差异化发波,避免信号冲突。该技术可实现 2 个周期内完成保杠扫描,大幅提升传感器刷新率,满足智驾车辆运动中实时刷新数据的需求。  2. 探测边界突破:近场 10cm 内无盲区,远场延伸至 6-7 米  为适配复杂泊车与低速安全场景,纳芯微超声波 SoC通过模拟前端时变增益控制和近场门限自适应算法,将探测盲区压缩至10cm 以内(最优测试达 4.5cm),可精准识别车身附近低矮障碍(如路沿、墙角),避免泊车剐蹭;远场探测则通过低噪声信号链路(LNA 噪声 < 4nV/sqrt (Hz))和18 位高精度 ADC(市场现有方案14bit),将有效距离延伸至6-7 米,为低速自动紧急制动(AEB)提供更早的障碍物预警数据。  3. 原始数据回传:赋能智驾算法迭代  针对智驾“端到端决策”需求,纳芯微超声波 SoC 支持全链路原始数据上传—— 包括事件数据、包络数据、ADC 采样原始数据,并提供 1-16 倍数据抽取与压缩算法,匹配 DSI3 总线带宽。芯片内置10K SRAM(行业平均 4K),保障数据传输效率,帮助智驾系统更精准分辨障碍物类型(高低、大小),减少误判与漏判。  4. 功能安全与国产化:ASIL-B 认证+灵活定制  纳芯微超声波 SoC 满足 ISO26262 ASIL-B 功能安全等级,集成电源过欠压检测、内存 ECC 纠错、通信 CRC 校验等诊断功能。同时,纳芯微可快速响应客户对功能、性能的定制化需求。  邀您前往!SENSOR CHINA期间  超声雷达探头芯片专题演讲  二、座舱与热管理:高集成 SoC 赋能场景体验  除智驾感知外,纳芯微 NovoGenius® 系列 SoC 还覆盖座舱舒适性与热管理系统,通过 “单芯片集成多功能” 降低硬件复杂度,提升系统可靠性:  1. 座舱场景:氛围灯驱动 SoC 点亮座舱新体验  针对座舱个性化需求,纳芯微推出氛围灯驱动 SoC NSUC1500(4 通道),集成 Cortex-M3 内核、LIN 收发器、高压 LDO 与 LED 驱动,支持 64mA / 通道电流输出,且通过 ADC 采集 RGB 差分电压,实现温度补偿与长期漂移校准,保障灯光一致性。  2. 热管理系统:电机驱动 SoC 覆盖全场景需求  汽车热管理(电池、空调、电驱)依赖大量电机控制,纳芯微推出全集成嵌入式电机驱动 SoC,覆盖不同功率场景:  • 低功率场景:如 NSUC1612B(空调出风口)、NSUC1612E(主动进气格栅),集成 3-4 路半桥驱动,RMS 电流 0.35A-1.4A;  • 中高功率场景:如 NSUC1610(水泵、座椅通风)、NSUC1602(冷却风扇、鼓风机),支持 BDC/BLDC 电机控制,符合 AEC-Q100 Grade 0 标准(最高结温 175℃)。  三、生态兼容与国产化优势:降低客户开发门槛  为加速方案落地,纳芯微在技术创新外,还从生态兼容与服务支持两方面降低客户门槛:  1. 全兼容现有生态,无需重构硬件  纳芯微超声波 SoC、电机驱动 SoC 等均兼容行业主流协议与架构:如超声波方案支持 DSI3 总线,可与 “现有 DSI Master+纳芯微 Slave(NSUC1800)”或“纳芯微 Master(NSUC1802)+现有 DSI Slave” 混合搭配,无需改动整车硬件架构;LIN 收发器符合 LIN2.2 与 SAE J2602 标准,EMC 性能通过 CISPR-25 Class 5 认证,适配各类整车电气环境。  2. 一站式开发支持,缩短项目周期  纳芯微为客户提供上位机评估软件 + 定制化套件:上位机可直观展示传感器探测距离、信号强度等参数,无需客户自建测试平台;硬件套件则根据客户探头尺寸、结构特性定制,配套调试固件,实现即插即用,帮助客户快速完成方案验证与项目导入。  纳芯微通过 NovoGenius® 系列车规级 SoC,构建了 “智驾感知 - 座舱体验 - 热管理” 全场景芯片解决方案:以超声波 SoC 突破感知痛点,以高集成驱动 SoC 优化系统效率,以国产化服务响应客户定制需求。
2025-09-23 13:53 阅读量:257
纳芯微NSSine™超高性价比新品:NS800RT113x实时控制MCU,开启“M7平权”新时代
  随着行业对算力与实时性的要求不断提升,传统 MCU 平台在运算能力、存储速度与外设性能方面逐渐显现瓶颈。为解决这一挑战,纳芯微推出 NS800RT113x 系列 MCU,该系列基于 Arm® Cortex®-M7 内核,集成自研 mMATH 数学加速核、高速 ADC、精细 PWM 及可编程逻辑模块等创新功能,全面满足电机控制、电力电子等对高性能与高实时性要求严苛的应用需求。此次发布标志着 M7 内核 MCU 进入更广泛的应用场景,为客户带来前所未有的性能平衡与价值体验。  高性能高性价比M7内核,突破算力门槛  NS800RT1135/1137 搭载主频 200MHz 的 Cortex®-M7 内核,支持 ECC 的 128~256KB Flash 与 80KB TCM(CPU核内0等待内存),均支持ECC功能,显著提升实时计算性能。配合纳芯微自研的 mMATH 数学加速核,可高效处理三角函数、超越函数与浮点运算,全面增强控制类应用的算力支持。  在 MCU 市场中,Cortex®-M4 内核是最常见的主流选择,而 NS800RT113x 系列率先将 Cortex®-M7 内核引入更广泛应用。相较于M4 内核,M7 内核在 DMIPS/Hz 与 CoreMark/Hz 上分别提升 83% 与 49%,并原生支持核内 TCM,实现 CPU 同频 0 等待访问。  当前“算力单价”日益受到行业关注,许多应用创新与成本优化都面临算力瓶颈的制约。NS800RT113x 系列高性价比 MCU 的推出,将推动 M7 内核在电机驱动、电力电子及工业控制等场景实现更广泛应用,让客户能够以合理成本获得高性能计算能力,突破算力限制,释放更多创新潜能。  先进的控制外设,轻松驾驭复杂场景  该系列集成 14 路 PWM,由专用事件管理器控制,并支持多达 8 个比较点的配置,实现高精度 PWM 输出和快速波形响应。其中 2 路高精度 PWM 更可达 80ps 分辨率。高速 ADC 最高采样率达 4.375Msps,支持双模组 21 通道采集,满足复杂信号实时监测需求。片上独创的 2 个 CLB 可编程逻辑模块,可灵活实现复杂时序控制与保护电路,减少外部器件依赖,降低系统成本。  多样接口与封装,灵活适配设计需求  NS800RT113x 系列配备 3 路 UART、2 路 SPI、2 路 I2C 及 1 路 CAN 2.0 接口,适配多样化系统需求,并提供 LQFP64、LQFP48、QFN48 与 QFN32 多种封装,兼顾高性能与灵活设计。NS800RT113x系列选型表  供货和价格信息  NS800RT113x系列现已正式发布并可送样。其中,量产后 NS800RT1135-DQNGY2(封装:QFN32)在1千片采购数量的基础上,含税单价仅需5元人民币起。如需了解更多供货及价格详情,欢迎垂询。
2025-09-09 13:50 阅读量:302
纳芯微车用电机驱动一站式解决方案:助力客户高效选型,应对系统设计新挑战
  在电机驱动系统加速迈向高效率、高集成、小型化与高可靠性的演进趋势下,纳芯微面向车身域控与热管理等关键应用场景,提供覆盖多类负载的电机驱动IC全方案选型,满足车规级高性能与高可靠性需求。  纳芯微车身电机驱动选型  当下,汽车电子电气架构正在由传统分布式汽车控制器(ECU)向集中式域控制器(ZCU)快速演化,基于新区域域控理念,区域控制器承接特定区域(左域/右域/后域)下所有电机、继电器、电磁阀、LED等不同负载的控制。功率与驱动电路布置在区域控制器里以实现传统方案中多个ECU的功能,这种实现方式对负载驱动芯片的集成化、智能化、可靠性提出了更高要求。  为顺应此趋势,纳芯微推出NSD83xx-Q1系列多通道半桥驱动器,最高集成12路半桥驱动,内部集成PWM生成器,支持SPI通信控制,集成故障检测功能,以高集成化的特性广泛应用在新型电子电气架构下的域控制器和热管理等应用中。  纳芯微NSD83xx系列选型  此外,纳芯微NSD731x-Q1系列直流有刷电机驱动不仅内置了功率N-MOSFET,还提供全方位保护机制,包括供电欠压保护、输出过流保护和芯片过温保护,确保芯片在异常负载情况下的安全稳定运行。NSD731x系列还推出了A版本产品,通过增加功率路径电流镜像功能,实现了负载电流的实时监测,大大优化了PCB版图面积,降低了采样电阻成本,为客户带来了显著的经济效益。  纳芯微NSD73xx系列选型  随着汽车电子电气架构和智能化升级,集成式热管理、头灯精密控制、HUD抬头显示、隐藏式出风口等需要精密位置控制的步进电机应用日益普及。这些应用的快速落地,促使主机厂对车规级步进类驱动器的需求急剧增长。同时,行业对步进电机驱动的性能要求也水涨船高,更高的细分精度、更平滑的电流与位置控制、更优异的噪声表现成为关键指标,以进一步优化电机性能、减少振动、提升运行稳定性。  纳芯微推出的NSD8381-Q1与NSD8389-Q1这两款细分步进电机驱动器,更是针对特定应用场景进行了深度优化,芯片集成反电势检测可实现堵转和失速检测,适用于集成式热管理、头灯位置控制、HUD抬头显示、隐藏式出风口等步进电机驱动应用。  纳芯微NSD83xx系列选型  在汽车电子电气架构转变过程中,整车电机类负载系统设计面临诸多挑战。系统端不仅要通过平台化设计适配不同功率等级电机负载,在负载异常时保护外部MOSFET或线材,还要实时监测并上报电机运行状态,这离不开底层驱动器的功能支撑。  为满足这些需求,纳芯微NSD360x-Q1系列预驱产品集成了智能驱动配置与实时监测、保护及故障诊断功能,可实现有刷电机的大电流驱动,为区域控制器设计提供了强有力的支持。  智能驱动配置提供可配置时序充放电电流型驱动,用户能够依外部负载(MOSFET)参数、占空比、EMI等指标优化其开通关断时序。CCPD模块将MOSFET导通关断分为三个阶段,各阶段时长与驱动电流可独立配置,还能基于内部比较器反馈时序,通过MCU实现闭环控制。  实时监测与保护及故障诊断功能可以实时监控电源及电荷泵电压,实现多种欠压过压诊断保护;监控驱动模块实现VGS及VDS保护;检测运行与关闭时负载开路、短路;还有过热报警与保护、看门狗、刹车保护、支持SPI配置或信息读取等功能。
2025-09-08 14:59 阅读量:287
  • 一周热料
  • 紧缺物料秒杀
型号 品牌 询价
RB751G-40T2R ROHM Semiconductor
MC33074DR2G onsemi
CDZVT2R20B ROHM Semiconductor
BD71847AMWV-E2 ROHM Semiconductor
TL431ACLPR Texas Instruments
型号 品牌 抢购
STM32F429IGT6 STMicroelectronics
BU33JA2MNVX-CTL ROHM Semiconductor
IPZ40N04S5L4R8ATMA1 Infineon Technologies
BP3621 ROHM Semiconductor
ESR03EZPJ151 ROHM Semiconductor
TPS63050YFFR Texas Instruments
热门标签
ROHM
Aavid
Averlogic
开发板
SUSUMU
NXP
PCB
传感器
半导体
相关百科
关于我们
AMEYA360微信服务号 AMEYA360微信服务号
AMEYA360商城(www.ameya360.com)上线于2011年,现 有超过3500家优质供应商,收录600万种产品型号数据,100 多万种元器件库存可供选购,产品覆盖MCU+存储器+电源芯 片+IGBT+MOS管+运放+射频蓝牙+传感器+电阻电容电感+ 连接器等多个领域,平台主营业务涵盖电子元器件现货销售、 BOM配单及提供产品配套资料等,为广大客户提供一站式购 销服务。

请输入下方图片中的验证码:

验证码