上海泰矽微宣布量产系列化“MCU+”产品——高性能信号链SoC

芯师爷|Core master|

2022-03-07 03:29:53 18

中国上海，2021年5月10日——中国的高性能专用SoC芯片供应商上海泰矽微电子有限公司（以下简称“泰矽微”）宣布，正式量产业内超高集成度的信号链系列SoC芯片-TCAS，该系列芯片具备超低功耗、高性能、高精度、高可靠性等优点。

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TCAS系列芯片集成了32位ARM® Cortex®-M0高性能内核，最高工作频率可达48MHz，内置最高64KB FLASH和8KB SRAM。其内部集成了24bit高精度Sigma-Delta ADC、14bit高速SAR ADC、最高1024倍增益放大的超低噪声PGA、VDAC、IDAC、TIA、运放等多种模拟前端外设，同时集成了多路UART、SPI、I2C等数字接口外设，支持多种硬件加密算法。泰矽微还开发了独创的降低系统整体功耗的Tinywork®技术（专利号：CN111427443A），使得外设在睡眠模式下，无需内核处理器的干预也能独立工作和相互协同，可将典型应用场景中的工作电流降低80%以上，并且支持超低功耗待机，支持独立备用电池供电。

传感器作为物联网不可或缺的一部分，被广泛应用于物联网终端中。在基于通用MCU的传统方案中，不同传感器的数据采集及处理需要多套电路、多颗芯片来实现，并且性能要求越高，外围电路的复杂度和成本就越高。泰矽微发布的TCAS系列信号链SoC芯片则可单颗芯片满足以上各种应用需求，仅需软件配置即可实现各种传感器的信号调理、A/D转换及数据采集和处理，并且外围电路简单，噪声系数极低。可大大简化电路、降低成本、减少器件数量。

泰矽微创始人熊海峰介绍：“MCU产品定位的基本要素是高可靠性，对于TCAS系列而言，从芯片的开发到测试的流程、单个模拟或数字IP及IO Ring的实现、基于整芯片的Floor plan布局以及封装材料的选取等都将可靠性放在了首位。对比常规工业级芯片2KV的ESD静电测试指标，TCAS的实测数据可轻松通过6KV，且HTOL、Latch up等全部Pass。”

此外，泰矽微不仅提供TCAS系列芯片的基本数据手册，还配套准备了成熟稳定的软件开发包、大量应用笔记、低成本的开发评估板、典型应用的参考设计、调试工具以及培训材料等，以帮助开发人员迅速上手。

以下列举了部分传感器应用的典型接口电路及应用介绍：

1. 桥式传感器：桥式传感器应用框图所示是一个基于低噪声PGA、24bit Σ-△ADC等的高精度桥式传感器测量系统。TCAS内置2级具有可调增益的低噪声PGA，以及低均方根（RMS）噪声的24bit Σ-△ADC和温度补偿电路，可以直接测量来自桥式传感器等的小信号。

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2. 热电偶传感器：热电偶传感器应用框图所示是一个基于24bit Σ-△ADC的热电偶测量系统。TCAS内置PGA、24bit Σ-△ADC、基准电压源VDAC和激励电流IDAC等。芯片内部集成的偏置电压发生器偏置热电偶信号，确保输入信号满足输入电压限值的要求。片内提供1mA的激励电流用于为热敏电阻和采样电阻供电。基准电压利用该外部采样电阻产生。

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3. 电化学气体传感器：电化学气体传感器应用框图是一个基于24bit Σ-△ADC或14bit SAR ADC的电流型电化学气体传感器系统。TCAS内置运放OPA、跨阻放大器TIA、24bit Σ-△ADC或14bit SAR ADC、VDAC等。通过传感器参考电极（RE）向OPA提供反馈，从而改变反电极（CE）上的电压来保持WE引脚的恒定电位。内部TIA将传感器的电流信号转变为电压信号，提供给ADC。内部VDAC为TIA提供偏置电压，使得信号处于ADC支持的电压范围内，以便为不同类型的传感器提供充足裕量。

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4. 三线制RTD传感器：三线制RTD传感器应用框图是一个基于24bit Σ-△ADC的具有外部参考的比例型三线制RTD（Resistance Temperature Detector）传感器测量系统。该方案在很大程度上消除了传感器引线对测量结果的影响，可进行高精度的测量。

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泰矽微信号链SoC芯片的量产标志着泰矽微在“MCU+”战略路线上迈出了坚实的一步。后续还将在电源管理、电池管理、射频、触控等技术方向推出更多系列化“MCU+”芯片，覆盖消费，工控及汽车等各个应用领域。这种新的创新模式代表着国产MCU在技术创新、产品创新和商业模式创新等方面的探索。通过应用场景和需求的深度分析，探索产品创新；通过和行业标杆的下游厂商共同定义产品，开辟全新的商业模式和合作模式。解决了行业痛点的同时也锁定了大客户订单。这也为国产MCU的发展注入了一股新的成长力量。

熊海峰表示“新能源革命给中国的汽车工业带来了全新的发展机遇，而电子信息产业物联网化革命也同样会给国产MCU带来弯道超车的机会。真正的弯道超车是紧追而不跟随、借鉴但不复制，泰矽微坚定不移走原创和创新之路，所有核心技术从无到有自主开发，并通过专利加以保护，充分尊重和重视知识产权。实现国产MCU的自主可控和产业振兴尚有一段距离，需要全产业链的集体智慧与努力。不过中国拥有全最全的产业生态，最大的本地市场，紧抓类似‘MCU+’这样全新的机会，产业上下游联动，通过创新走高质量发展之路，国产MCU的生态崛起可期！”

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