400mA、高输出压摆率，纳芯微NSOPA240x系列破解旋转变压器之“难”

Release time：2024-06-17
author：AMEYA360
source：纳芯微
reading：1172

　　随着市场对高精度、高性能电机控制技术的不断追求，旋转变压器作为其核心部件之一，其精确测量角度位置和转速的能力显得尤为重要。

　　然而，旋转变压器驱动电路的特殊要求一直是行业发展的技术瓶颈。为解决这一挑战，纳芯微近日发布了全新的NSOPA240x系列运算放大器，旨在简化电路设计并提高系统鲁棒性，为旋转变压器驱动应用带来创新性的解决方案。

　　旋转变压器作为一种电磁式传感器，可用来精确测量角度位置和转速，在工业电机控制、伺服器、机器人、电动和混动汽车中的动力系统单元中得到了广泛应用。特别是在电动车辆中，旋转变压器可以为电机控制算法提供精确且稳定的位置信息，这对于确保电动车辆在各种驾驶条件下的理想性能至关重要。通过其独特的工作原理，旋转变压器能够实时准确地反馈转子的角度和速度，使电动车辆的电机控制算法能够精确调整电流输出，实现平稳驾驶和即时响应。此外，旋转变压器具有耐高温、机制简单可靠、尺寸小巧和成本低廉等优势，使其能够适应电动车辆紧凑的设计需求，并降低整体成本。

　　在实际应用中，旋转变压器驱动电路的设计面临多重挑战。首先，需要满足高电流输出和高压摆率的要求，以确保为旋转变压器提供稳定的激励信号，其次，简化电路设计和提高系统鲁棒性也是工程师们面临的重要问题。此外，复杂的噪声环境和严格的安全性要求也给设计带来了更多困难。

　　纳芯微NSOPA240x大电流输出运算放大器产品凭借其卓越的高增益带宽和压摆率，以及连续高输出电流驱动功能，满足了旋转变压器初级线圈对低失真和差分高振幅激励的严格要求。更重要的是，NSOPA240x内部集成了热关断和过流保护，不仅优化了电路设计，也降低了系统成本，还显著提高了整体系统的可靠性和性能表现。

　　NSOPA240x产品系列的车规级别满足AEC-Q100 Grade 1的可靠性要求，可在-40~125℃的严苛环境下胜任工作。不同的通道版本以满足客户不同需求，对应单通道有TO252-5封装，双通道版本有HTSSOP14封装，如下表格所示

400mA、高输出压摆率，纳芯微NSOPA240x系列破解旋转变压器之“难”

　　大电流输出能力

　　适应各类旋变原边线圈的驱动

　　输出电流能力和输出摆幅是衡量功率放大器驱动能力最重要的指标之一，负载电流与输出摆幅之间的关系直接决定在驱动运放上的耗散功率。旋转变压器的励磁原边线圈通常是有很低的DCR (直流电阻)，通常小于100Ω，因此需要有较强的电流输出能力才可以驱动线圈，最高至200mA。NSOPA240x设计为最高400mA持续输出电流能力，完全满足各类旋转变压器驱动要求。

　　高输出压摆率

　　保证原边线圈激励信号不失真

　　压摆率是反应运算放大器动态响应性能的重要性能指标之一，对于正弦信号不失真的最低要求如以下公式所示：

400mA、高输出压摆率，纳芯微NSOPA240x系列破解旋转变压器之“难”

　　对于不同类型的旋转变压器的来说，对于激励信号的幅度和频率要求都有所不同。以7Vrms，10kHz的激励信号为例，根据上述公式的计算结果，保证不失真所需的最低压摆率为0.6 V/μs左右。NSOPA240x压摆率为5.5 V/μs,，可以满足旋转变压器驱动的大部分应用需求。

　　集成限流保护，过热保护

　　提高旋变系统的可靠性，降低复杂性和成本

　　对于选旋转变压器原边驱动端这种几百mA级别的功率级别，必须具有完善的保护措施，否则就会因为过热等原因对系统产生严重的威胁甚至烧毁。NSOPA240x集成了热关断的保护功能，当芯片结温超过173℃时，器件将被禁用，通过OTF/SH_DN状态指示热关断事件发生。为了防止反复触发，过温关断功能具有温度滞回，结温需要回落到155℃，器件才会被重新使能，OTF/SH_DN引脚状态也随之改变，指示热关断事件停止。

　　如下图所示，NSOPA240x可以提供客户系统级功能安全，可以同时指示短路到电源，短路到地。

400mA、高输出压摆率，纳芯微NSOPA240x系列破解旋转变压器之“难”

　　除此之外，芯片中的每个运放都对PMOS(高侧)和NMOS(低侧)输出晶体管进行限流保护，因为过流可能发现在上管或者下管。且配备了两个专用引脚(如图中红框所示)，可用来区分上管过流或下管过流，分别对应短路到地和短路到供电电压的应用场景。当输出电流回到正常值时，将同步释放指示引脚，使系统轻松应对类似ISO16750标准中规定的短路测试场景。

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连续5年获奖，纳芯微荣膺第二十届“中国芯”“整车芯应用卓越产品”和“优秀技术创新产品”
企业动态

连续5年获奖，纳芯微荣膺第二十届“中国芯”“整车芯应用卓越产品”和“优秀技术创新产品”

　　近日，以“芯生万物 智算无界”为主题，2025年“中国芯”集成电路产业促进大会暨第二十届“中国芯”优秀产品征集结果发布仪式在珠海横琴圆满举办。活动期间，纳芯微凭借在汽车电子领域的系统级应用能力与技术创新实力，荣膺“中国芯”两大奖项—— “整车芯应用卓越产品” 与 “优秀技术创新产品”，成为业内极少数在同一年同时获此双项荣誉的企业。获奖产品分别为 全集成嵌入式电机控制芯片 NSUC1610-Q1QNR 与 汽车级集成式耐腐蚀绝压传感器 NSPAS5 系列。　　“整车芯应用卓越产品”主要表彰对国内汽车工业发展具有突出贡献的车规级芯片。该奖项强调产品的关键参数竞争力、可靠性稳定性、技术路线清晰度及在整车关键域控中的广泛落地情况。获奖产品 NSUC1610 是国内首款高集成度车用小电机驱动芯片，填补国内新能源汽车热管理电机控制处理器“MCU+”芯片空白，已覆盖国内多家主流 OEM。“优秀技术创新产品”旨在表彰具备显著技术突破与创新价值的集成电路产品。NSPAS5 系列具备业界领先的响应速度(<1ms)，支持模拟比例 / 绝对输出，量程覆盖 10kPa~400kPa 可定制，并具备高耐腐蚀能力，面向汽车动力系统、热管理等核心应用场景。　　自2021年以来，纳芯微连续5年荣获“中国芯”奖项，产品覆盖车规级MEMS绝压压力传感器晶圆NSP163X系列(2021)、高可靠性隔离式双通道栅极驱动器NSI6602系列(2022)、高压半桥栅极驱动器NSD1624(2023)、40V车规级32细分步进电机驱动器NSD8381(2024)，标志其在汽车、泛能源领域，围绕应用创新的丰硕成果及市场认可，实现集成电路关键核心技术突破，加速科技创新和产业创新融合。截止2025年上半年，纳芯微汽车电子累计出货量超过9.8亿颗。　　关于“中国芯”优秀产品评选　　“中国芯”优秀产品评选活动由中国电子信息产业发展研究院主办，自2006年启动以来已成功举办二十届。该活动坚持以应用为导向，持续推动评选机制创新，致力于成为中国集成电路产品与技术发展的“风向标”。　　活动始终秉持“以用立业、以用兴业”的发展思路，通过建立公正、专业的中国芯产品推荐机制，为国内集成电路企业搭建起一个展示优秀产品和技术的公益性平台，助力我国集成电路产业实现高质量发展。
2025-11-25 09:37 reading：286
4mm×4mm小尺寸，0.1mΩ超低阻抗，纳芯微发布集成式电流传感器NSM2040系列
行业新闻

4mm×4mm小尺寸，0.1mΩ超低阻抗，纳芯微发布集成式电流传感器NSM2040系列

　　纳芯微正式发布全新的NSM2040系列微小封装、超低阻抗集成式电流传感器。该系列无需外部隔离元件，以轻量化设计、强通流能力和完全集成的 AC/DC 电流检测方案，为汽车和工业系统提供可靠、精准且更易集成的电流检测能力。　　在汽车电气化与工业设备高性能化不断提升的背景下，传统分立式电流检测方案在空间、成本与性能方面面临限制。NSM2040 系列凭借 4mm×4mm 微小封装、0.1mΩ 原边阻抗及高达 100A 的持续通流能力，并提供 100Vrms 功能绝缘，显著降低占板面积，缓解发热问题，为大电流检测场景带来更加紧凑、高效的解决方案。　　该系列满足AEC-Q100 Grade 0标准，可在-40℃至150℃宽温范围稳定运行，适用于12V/48V电机驱动、域控制器、刹车系统、EPS、低压配电单元、DC-DC低压侧等汽车应用，以及工业电源、低压储能、机器人、两轮车等多元场景。　　高精度，抗干扰　　NSM2040系列采用差分霍尔检测技术，可有效抑制共模磁场干扰，确保在电源等紧凑产品内部复杂电磁环境中依然保持稳定输出。依托片上温度补偿算法与下线校准工艺，产品无需用户二次编程，即可在全温范围内实现：< ±2.5% 灵敏度误差，<±5mV 零点误差。在抗干扰性能与温度适应性上满足汽车与工业对精度的严苛要求。　　高带宽，快速响应　　NSM2040 系列具备320 kHz (–3 dB )带宽和1.5 μs的响应时间，能满足高速控制与快速过流保护需求。在电流变化快速的应用中，有助于提升系统响应速度与稳定性，同时简化 BOM 设计。　　选型灵活，覆盖更广应用　　NSM2040系列提供3.3V或5V 供电版本 ，10~200A电流量程，AC / DC 电流检测，可配置的过流保护输出(75%–200% × IPR)。客户可根据不同系统需求，灵活在安全性与性能之间进行优化。
2025-11-24 10:35 reading：297
双擎驱动：纳芯微SerDes、超声雷达芯片赋能高级辅助驾驶新生态
行业新闻

双擎驱动：纳芯微SerDes、超声雷达芯片赋能高级辅助驾驶新生态

　　当一辆具有自主泊车功能的汽车在狭窄的地下车库中自动完成转向、换挡、制动等一系列动作时，其背后是一场精准快速的感知与决策盛宴——十余颗超声雷达以厘米级精度扫描车位边界，多路高清摄像头实时回传环境影像，这些数据通过高速接口涌入域控制器，最终转化为精准的转向指令。　　在这场"感知-决策-执行"的流程闭环中，数据如何高速流动、环境如何精准感知，成为决定高级辅助驾驶系统(ADAS)性能的核心命题。纳芯微两款芯片正扮演着关键角色：SerDes接口芯片构建起高清视频数据传输的"高速公路"，AK2超声雷达芯片则成为近距离感知的"精密标尺"，共同为ADAS系统打造出安全可靠的技术底座。　　数据洪流的"高速公路"：车载SerDes技术突破　　智能汽车多传感器融合架构下，在一辆L2+等级汽车的高级辅助驾驶系统中，通常搭载8-12颗摄像头、5-7颗毫米波雷达及12颗超声雷达。以摄像头的影像捕捉为例，每秒钟产生的数据量可达GB级别，如何高速、准确、低延时地传输相应的影像数据给到域控制器和中控大屏，并且避免多路信号在传输中相互干扰，成为ADAS系统设计的重要挑战。纳芯微推出的NLS9116单通道加串器和NLS9246四通道解串器SerDes芯片组，正是为破解这一难题而生。　　NLS9116和NLS9246是基于HSMT公有协议的芯片组，支持6.4Gbps高速串行链路的输入和输出，相当于为每路摄像头数据开辟了一条"高速快车道"。与国际厂商的私有协议方案相比，HSMT协议支持加串器和解串器的解耦，允许汽车制造商可选择基于HSMT协议的、来自不同厂商的加串器和解串器，从而大大提升了供应链的灵活性和韧性。　　模拟性能方面，纳芯微SerDes芯片组的接收机容限相比国际厂商的对标料号提升了100%，意味着即使在汽车电磁环境最复杂的发动机舱附近，信号传输仍能保持稳定。在实车系统测试中，该方案成功实现15米长距离线缆稳定传输，不仅降低了对高价屏蔽线缆的依赖，更进一步压缩了系统布线成本。　　NLS9246还集成了TDR时域反射技术，可实时监测线缆健康状态。例如当车辆出现偶发的摄像头信号丢失问题时，工程师可通过TDR功能迅速定位到数十米长线缆中的故障位置，故障排查时间从数小时缩短至十几分钟。这种"预测性维护"能力，使整车厂的售后成本降低显著。　　在硬件设计上，加串器NLS9116采用TQFN32封装，解串器NLS9246采用TQFN64封装，与市场主流产品引脚兼容，这意味着车企无需重新设计PCB即可完成方案替换。　　近场感知的"精准触觉"：AK2超声雷达技术跃迁　　如果说SerDes是高级辅助驾驶的"神经网络"，那么超声雷达就是车辆的"指尖触觉"。在自动泊车场景中，当车辆以较低的速度接近路沿时，厘米级的测距精度决定了是平稳泊入还是发生剐蹭。纳芯微NSUC1800超声雷达探头芯片，通过技术创新重新定义了近场感知标准。　　与传统AK1方案相比，这款芯片最大的突破在于灵活的频率编码能力。想象一下传统超声雷达如同在嘈杂的会议室中，所有人同时用相同频率说话——信号相互干扰导致无法分辨。而NSUC1800支持线性Chirp、非线性Chirp、FSK+Chirp等多种"语言"，不同探头可以用独特的"频率方言"交流。　　NSUC1800搭载的18位高精度ADC与低噪声接收链路的组合，如同为雷达装上了"高灵敏度麦克风"。在-40℃至105℃的车规温度范围内，LNA噪声电压控制在4nV/√Hz以下，配合优化的NFD近场检测算法，将近场盲区压缩至10cm以内——这相当于能精准识别儿童玩具车等低矮障碍物。而6-7米的远距探测能力，则让系统在进入车位前就能完成车位线识别，泊车成功率大大提升。　　在协议兼容性方面，NSUC1800全面兼容DSI3总线标准，可与不同品牌的Master芯片互联互通，验证周期较私有协议大大缩短。　　此外，NSUC1800的全链路国产化布局实现了从晶圆生产、测试，到软件工具包的全自主可控，进一步提升了客户供应链的弹性。　　生态重构：国产芯片的系统级突破　　纳芯微基于ADAS系统推出的SerDes芯片组和超声芯片，展现了国产汽车电子从"单点替代"向"系统领先"的战略突破，主要体现在三个维度：　　技术普惠层面：通过国产化供应链与规模化效应，将使原本只用于豪华车型的ADAS功能加速下探。入门车型也能实现与豪华车型相当的自动泊车体验，高级辅助驾驶的普及周期被大幅缩短。　　标准制定层面：作为HSMT协议的核心参与者，纳芯微正联手业内合作伙伴，共同推动建立开放互联的产业生态。此前，基于该协议的互联互通测试已经成功实现不同厂商SerDes芯片的通信，车企未来可自由组合最优供应链，摆脱单一供应商依赖。　　未来布局层面：纳芯微已启动12.8Gbps SerDes产品研发，采用PAM4调制技术后，将支持更高清的车载显示屏与超高带宽需求;同时，集成AI目标分类功能的下一代超声雷达芯片也在开发中，预计2026年量产。这些产品将为更高等级的自动驾驶提供更强大的传输与感知支撑。　　依托在传感器、信号链和电源管理领域的深厚技术积累和全链路产品布局，纳芯微为ADAS系统提供了安全可控、成本优化、快速迭代的国产方案。SerDes与超声雷达芯片的协同应用以及更多相关产品的推出，将帮助越来越多的车企在打造可靠系统的同时，实现供应链自主与成本控制的双重目标，加速ADAS系统的规模化落地。
2025-11-21 13:43 reading：358
感知准才控得稳，纳芯微推出MT911x/MT912x系列线性位置传感器
行业新闻

感知准才控得稳，纳芯微推出MT911x/MT912x系列线性位置传感器

　　纳芯微正式推出新一代线性位置传感器 MT911x与MT912x系列。新品面向无人机、3D打印机、手持稳定器、工业自动化设备等对位置检测精度与响应速度要求严苛的应用场景，兼具高精度、高带宽、低功耗与小型封装优势，为多种位置感知需求提供更可靠、更灵活的解决方案。　　在消费与工业位置检测领域，不同设备虽应用各异，但核心性能挑战一致：手持云台、无线打印机等电池设备对低功耗尤为敏感;游戏手柄扳机、磁轴键盘等紧凑设计产品，要求高精度、快速响应及小型化传感器;而在工业自动化场景中，宽温适应与高带宽能力是系统稳定运行和实时控制的关键。　　针对不断升级的市场需求，纳芯微MT911x和MT912x系列针对性地给出了适配方案：±1.5%的高线性度确保测量精准;静态电流低于2mA，有效降低整体功耗;高响应速度能够快速捕捉位移变化。同时，MT911x支持双极型选择，MT912x支持单极型选择，可灵活适配不同位移结构满足更广泛的设计需求。　　1、精准与响应兼得，捕捉细微位移　　MT911x 和MT912x系列集成了先进磁感应技术，具备±20mV失调电压与±1.5%线性度误差，可实现高精度线性位置与角度检测，细微位移与复杂角度变化均能准确识别。30kHz带宽确保高速运动场景下的实时响应，无延迟、无失真，为动态应用提供更顺滑的控制体验。　　2、低功耗，助力无线续航更进一步　　在保持高带宽输出的同时，新系列产品将静态电流控制在 2mA 以内，显著降低功耗。对于依赖电池供电的设备，这意味着更长的续航表现。低压工艺设计进一步平衡了功耗与精度，实现低功耗下的稳定高精度测量。　　3、小体积封装，适配紧凑空间设计　　为满足设备结构小型化趋势，MT911x 和MT912x系列提供 DFN1616、SOT23、TO-92S 等多种小尺寸封装，便于在高度集成或空间受限的设计中灵活布局，适用于紧凑型消费类产品和结构复杂的工业设备。
2025-11-18 11:08 reading：311
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