ROHM条形码扫描器解决方案

发布时间：2017-05-03 00:00
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1、  前言

扫描器是用于商业POS系统的一个仪器。主要有两大类，一种是应用普通描器和商业扫描器。商业主要分为：CCD扫描器，激光手持式扫描器和全角度激光扫描器三种。

2、  方案概述

ROHM条形码扫描器解决方案主要由显示模块、控制模块、通用模块、电源模块以及接口模块组成。该方案具有安全可靠、寿命久和通用性强等优点。

ROHM条形码扫描器解决方案

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　　罗姆半导体 ML22120车规级语音合成LSI设计用于车辆接近警报系统 (AVAS) 和车辆外声音。ML22120具有调整回放声音的功能，例如车辆接近警报声音。通过改变回放声音的音调和音量，可以符合对车辆接近警报声音的法律要求，从而轻松实现车辆接近警报声音。还提供均衡器功能，以简化车辆和在各车辆中安装后的声音调整。此外，还提供故障检测功能，以检测与主微控制器或外部振荡器通信时的异常情况，从而实现安全可靠的使用。 该存储器类型配有用于声音数据的串行闪存接口，并与声音数据回放功能(声音发生器)兼容。ML22120TB外部存储器类型采用16位数模转换器和低通滤波器，可释放高音质，并配有5频段均衡器作为音质效果处理工具。 ROHM Semiconductor ML22120 LSI支持最大128M的外部ROM。     特性　　*声音发生器：　　*16位直接PCM语音合成算法　　*最大短语数量：64　　*闪存容量：128Mb　　*采样频率：48.0kHz/24.0kHz/12.0kHz和32.0kHz/16.0kHz/8.0kHz　　*驱动线路放大器输出：10kΩ　　*时钟同步串行接口/I2C接口(从器件)MCU接口　　*主时钟频率：4.096MHz和4.000MHz　　*电源电压：2.7V至3.6V　　*封装尺寸：　　32引脚TQFP(7mm x 7mm，0.8mm脚距)　　32引脚WQFN(5mm x 5mm，0.5mm脚距)　　24引脚WQFN(4mm x 4mm，0.5mm脚距)　　框图　　应用电路图
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　　全球知名半导体制造商ROHM(总部位于日本京都市)开发出一款高输出功率半导体激光二极管“RLD90QZW8”，该产品非常适用于搭载测距和空间识别用LiDAR*1的工业设备领域的AGV(Automated Guided Vehicle/无人搬运车)和服务机器人、消费电子领域的扫地机器人等应用。　　近年来，在AGV、扫地机器人和自动驾驶汽车等需要自动化工作的广泛应用中，可以准确测量距离和识别空间的LiDAR日益普及。在这种背景下，为了“更远”、“更准确”地检测到信息，要求作为光源的激光二极管提高输出功率和性能。　　ROHM已经拥有实现了更窄的激光线宽的自有专利技术，有助于LiDAR支持更远的距离并实现更高的精度。ROHM于2019年开发出25W的激光二极管“RLD90QZW5”，于2021年开发出75W的激光二极管“RLD90QZW3”。为了满足市场对更高输出功率的强劲需求，此次ROHM又开发出输出功率高达120W的新产品。　　“RLD90QZW8”是针对使用3D ToF系统*2进行测距和空间识别的LiDAR开发的一款120W高输出功率红外激光二极管。利用ROHM自有的元器件开发技术，与普通产品相比，新产品的激光波长温度影响减少了66%，仅为⊿11.6nm(平均0.10nm/℃)。该优势有助于使用更窄通带的带通滤光片*3，从而有助于LiDAR实现远距离检测。另外，新产品还实现了270μm业界超窄线宽，而且在264μm范围内(线宽的97%)实现了均匀而稳定的发光强度，有助于提高LiDAR的精度。此外，新产品还实现了出色的光电转换效率(PCE)，光输出效率更高，有助于降低LiDAR的功耗。　　不仅如此，ROHM官网还免费提供新产品评估和导入所需的丰富设计数据，为加快本产品的应用提供大力支持。要驱动LiDAR用途中的激光二极管，需要纳秒量级的高速开关，因此ROHM还在官网上公布了相应的参考设计“REFLD002”，除了新产品外，该参考设计中还搭载了ROHM开发的EcoGaN™系列的150V GaN HEMT和栅极驱动器。　　新产品已于2023年9月开始出售样品(样品价格为3,500日元/个，不含税)，预计将于2023年12月开始暂以月产20万个的规模投入量产。样品在电商平台Ameya360上也已发售。目前，前道工序和后道工序的ROHM制造工厂均已取得IATF 16949*4汽车行业质量管理体系认证。另外，支持车载应用(符合AEC-Q102*5标准)的激光二极管产品也已经在开发中，计划于2024年度推出。　　<应用示例>       消费电子：扫地机器人、高尔夫激光测距仪　　工业设备：AGV、服务机器人、3D监控系统(人和物体检测用的传感器)等　　<电商销售信息>       起售时间：2023年10月起　　电商平台：Ameya360，预计在其他电商平台也将逐步发售。　　产品名称：RLD90QZW8-00A　　<术语解说>      *1) LiDAR(激光探测与测距)　　Light Detection And Ranging的缩写，由ToF系统(光源、ToF传感器、图像传感器)等组成，是用来感测周围情况的一种应用。　　*2) 3D ToF系统　　ToF是“Time of Flight”的缩写，是一种通过测量作为光源的光的飞行时间来计算距离并感测空间的手法。ToF系统即使用了该手法的3D(三维)空间识别和测距系统。　　*3) 带通滤光片　　仅允许特定波长的光通过的滤光片。在光学元器件中，如果带通滤光片的通带较窄，可以有效地仅提取接近峰值波长的光，从而更大程度地减少阳光等环境光干扰的影响。这样，相同的检测距离功耗更低，相同的输出光功率可以延长检测距离。　　*4) IATF 16949　　IATF是“International Automotive Task Force”的首字母缩写，是汽车行业质量管理体系之一。该体系在ISO 9001国际标准的基础上，增加了专门针对汽车行业的具体要求。汽车制造商和供应商通过遵守IATF 16949，可以满足国际品质标准。　　*5) AEC-Q102　　AEC是Automotive Electronics Council的缩写，是大型汽车制造商和美国大型电子元器件制造商联手制定的汽车电子元器件的可靠性标准。Q102是专为光电元器件制定的标准。
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　　ROHM Semiconductor CSL1001xT低电流发射汽车LED是表面贴装片式LED，非常适合用作显示单元光源。采用无色透明树脂封装的InGaN透镜可用作发光源。发射颜色选项包括蓝色和绿色。这些符合AEC-Q102标准的LED的工作温度范围为-40°C至+100°C。      特性　　*符合AEC-Q102标准　　*InGaN透镜，带透明无色树脂　　*迷你模具封装类型　　*湿度灵敏性等级 (MSL)：3级　　*正向电流：10mA，峰值：50mA　　*反向电压：5V　　*反向电流：10µA　　*工作温度范围：-40°C至+100°C　　*表面贴装　　*CSL1001BT1(C)　　。蓝色发射颜色　　。功率耗散：33mW　　。正向电压范围：2.3V至3.3V　　。发光强度范围：3.6mcd至7.1mcd　　。主波长范围：466nm至471nm　　*CSL1001ET1(C)　　。绿色发射颜色　　。功率耗散：35mW　　。正向电压范围：2.5V至3.5V　　。发光强度范围：110mcd至224mcd　　。主波长范围：519nm至537nm　　应用　　消费电子产品　　工业　　汽车
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　　全球知名半导体制造商ROHM(总部位于日本京都市)开发出一款超高速驱动GaN器件的栅极驱动器IC“BD2311NVX-LB”。　　近年来，在服务器系统等领域，由于 IoT 设备的需求日益增长，电源部分的功率转换效率提升和设备的小型化已经成为重要的社会课题，而这就要求功率元器件的不断优化。另外，不仅在自动驾驶领域，在工业设备和社会基础设施监控等领域应用也非常广泛的 LiDAR*1，也需要通过高速脉冲激光照射来进一步提高识别精度。　　在这类应用中，必须使用高速开关器件，因此，ROHM 在推出支持高速开关的 GaN 器件的同时，还开发出可更大程度地激发出 GaN 器件性能的超高速驱动栅极驱动器 IC。不仅如此，ROHM 还会不定期推出更小型的 WLCSP* 2产品，助力应用产品的小型化。　　新产品实现了纳秒(ns)量级的栅极驱动速度，从而使GaN器件可实现高速开关。之所以能实现该特性，离不开ROHM对GaN器件的深入研究以及对栅极驱动器IC性能的追求。通过最小栅极输入脉宽为1.25纳秒的高速开关，助力应用产品实现小型化、进一步节能和更高性能。　　另外，新产品通过采用ROHM自有的驱动方式、搭载栅极输入波形过冲* 3(一直以来的难题)抑制功能，可以防止因过电压输入而导致的GaN器件故障;通过集成ROHM的EcoGaN™，还可以简化配套产品的设计，有助于提高应用产品的可靠性。不仅如此，针对多样化的应用需求，还可以通过调整栅极电阻，来选择理想的GaN器件。　　ROHM拥有有助于节能和小型化的GaN器件产品阵容——“EcoGaN™”系列产品，未来，ROHM将通过提供与更大程度地激发出这些GaN器件性能的栅极驱动器IC相结合的电源解决方案，为实现可持续发展社会贡献力量。　　GaN器件有望成为一种在高频范围的性能表现优于硅器件的产品。在功率开关应用中，特别是在DC-DC和AC-DC转换器领域，GaN器件的高频特性可提高功率密度，因而有助于实现更小型、更节能的电路。　　而要想更大程度地发挥出GaN器件的性能，不仅需要考虑GaN HEMT*4的低驱动电压，可实现高速开关的栅极驱动器IC也是必不可缺的。ROHM致力于通过先进的驱动器驱动技术来更大程度地提高GaN器件的性能，这引起了我们的关注。我与刘宇晨教授(国立台北科技大学)和夏勤教授(长庚大学)合作，对ROHM的栅极驱动器IC“BD2311NVX”进行了测试。　　测试结果证实，与其他驱动器IC相比，BD2311NVX在降压和升压转换器1MHz开关频率下的上升时间更短，开关噪声更小。　　缩短驱动器IC的这种上升时间有助于更大程度地发挥出GaN在降低开关损耗方面的优势。另外，我们对于在电源和驱动器等的模拟技术方面优势显著的ROHM GaN解决方案也抱有非常高的期望。　　<在LiDAR中的应用示意图>　　<产品阵容>　　<应用示例>　　・LiDAR(工业设备、基础设施监控应用等)驱动电路　　・数据中心、基站等的48V输入降压转换器电路　　・便携式设备的无线供电电路　　・D类音频放大器等　　<参考设计信息>　　ROHM官网上提供配备新产品、ROHM 150V GaN“EcoGaN™”和高输出功率激光二极管的LiDAR用参考设计。通过参考设计，有助于减少应用产品的开发工时。　　参考设计产品型号：REFLD002-1（矩形波型电路)　　REFLD002-2(谐振型电路)　　<什么是 EcoGaN™>　　EcoGaN™是通过更大程度地发挥 GaN 的性能，助力应用产品进一步节能和小型化的 ROHM GaN 器件，该系列产品有助于应用产品进一步降低功耗、实现外围元器件的小型化、减少设计工时和元器件数量等。　　<辛裕明 教授 简介>　　1965年出生于台湾台南。国立中央大学理学学士、国立交通大学硕士、加利福尼亚大学圣地亚哥分校电气工程博士。现任台湾国立中央大学(NCU)电气工程专业的教授，以及Applied Physics Express(APEX)和Japanese Journal of Applied Physics(JJAP)的海外编辑。研究对象是基于异质结和宽带隙半导体的元器件和电路开发。　　·个人简历　　1997年 加入位于新泽西州沃伦县的Anadigics公司(现为Coherent Corp.)。开发无线　　和光纤通信用的GaAs MESFET和pHEMT。　　1998年 进入国立中央大学电气工程系任教。　　2004年～2005年 伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校访问研究员。　　2016年～2017年 加利福尼亚大学洛杉矶分校(UCLA)客座教授。　　2019年～2022年 国立中央大学(NCU)光学研究中心主任。　　<术语解说>　　*1)LiDAR　　LiDAR是Light Detection And Ranging(激光探测与测距)的缩写，是使用近红外光、可见光或紫外光照射　　对象物，并通过光学传感器捕获其反射光来测量距离的一种遥感(使用传感器从远处进行感测)方式。　　*2)WLCSP(Wafer Level Chip Scale Package)　　一种在整片晶圆上形成引脚并进行布线等，然后再切割得到单个成品芯片的超小型封装形式。与将晶圆切　　割成单片后通过树脂模塑形成引脚等的普通封装形式不同，这种封装可以做到与内部的半导体芯片相同大　　小，因此可以缩减封装的尺寸。　　*3)过冲　　开关ON/OFF时瞬间产生超出规定值电压的现象。　　*4) GaN HEMT　　GaN(氮化镓)是一种用于新一代功率元器件的化合物半导体材料。与普通的半导体材料——Si(硅)相比，具有更优异的物理性能，目前，因其具有出色的高频特性，越来越多的应用开始采用这种材料。　　HEMT是High Electron Mobility Transistor(高电子迁移率晶体管)的英文首字母缩写。
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