构建全场景国产替代解决方案!纳芯微通用信号链产品矩阵全面发力

Release time:2025-04-24
author:AMEYA360
source:纳芯微
reading:1385

  在全球半导体产业格局深刻调整的当下,国产芯片正成为推进产业链发展的关键力量。纳芯微以技术突破为引擎,构建了覆盖 “测量、调理、转换” 全链路的通用信号链产品体系。从高精度的电压基准到高可靠的电流检测,从灵活适配的运算放大器到智能化的模数转换器,纳芯微凭借高精度性能、宽温区适应性及车规 / 工规双重认证,全面满足工业自动化、可再生能源、汽车电子等领域对通用信号链芯片的国产化替代需求,以技术实力推动产业链稳健安全。

构建全场景国产替代解决方案!纳芯微通用信号链产品矩阵全面发力

  串联电压基准:保障采样稳定,丈量精度边界

  纳芯微 NSREF30/31xx 系列电压基准源,聚焦工业测控与新能源领域对 ADC 采样精度的严苛要求,提供全温区稳定输出方案。

  NSREF30xx 凭借 10ppm/℃典型温漂、±0.2% 初始精度,在 - 40℃~125℃宽温区下保障 ADC 采样精度;NSREF31xx 则进一步将温漂降至 5ppm/℃典型值,满足高端仪器仪表、精密测量设备的严苛需求。其独特的低压差设计(除 1.2V 型号外,仅需 1mV 输入压差)和无输出电容依赖特性,更让电池供电设备、便携式装置的电源管理变得简洁高效。

  模数转换器 ADC:多通道融合,攻克工业测温难题

  面对工业自动化中复杂的温度采集需求,NSAD11xx/12xx 系列 Δ-Σ 型 ADC 实现信号链全集成。

  作为业内少有的集成 “信号链全模块” 的高精度 ADC,该系列产品兼具 24/16 位 ADC、电容型 PGA、片上基准源、匹配电流源及自校准机制,支持热电偶、RTD、热敏电阻等多种传感器,有效解决工业测温中噪声干扰、多通道同步、工频抑制等难题。其电容型 PGA 实现 1-128 倍增益可调,且共模输入范围至轨,无需额外偏置电路即可适配微弱信号采集;低延迟滤波器在 20Hz 输出速率下,对 50Hz/60Hz 工频抑制深度达 80dB 以上,即便时钟偏差 ±2% 仍能保持测量精度。从工厂自动化到过程控制,NSAD 系列以 23.4 位有效分辨率和 ±1.5℃片上温度传感器,成为工业测温的 “黄金搭档”。

  通用运算放大器:全压域覆盖,满足多元信号调理需求

  纳芯微 NSOPA 系列运算放大器,以 “高压 + 低压” 双产品线构建全场景适配能力。

  高压 NSOPA9xxx 系列(40V 耐压)与低压 NSOPA8xxx 系列(5.5V 耐压),分别针对汽车三电系统、工业逆变器及车身控制、便携设备等场景,提供从 1MHz 到 10MHz 带宽选择,满足不同信号带宽需求。其轨到轨输入输出特性(共模范围达电源轨 ±0.1V)、超高 PSRR(DC PSRR 典型值 130dB 以上)及内置 EMI/RFI 滤波器,有效抑制电源噪声与空间辐射干扰,确保信号链在复杂电磁环境下稳定运行。车规级产品支持 - 40℃~125℃宽温工作,搭配 SOT23、MSOP、TSSOP 等多种封装,为紧凑型 PCB 设计提供灵活选择。无论是电机驱动中的电流采样,还是 BMS 电池管理的电压调理,NSOPA 系列均以低失调(200μV 典型值)、低温漂(0.5μV/℃)性能,成为信号调理链路的核心枢纽。

  功率运算放大器:大电流驱动,破解旋变驱动技术瓶颈

  针对旋转变压器在电机控制中的关键应用,纳芯微 NSOPA240x 系列功率运算放大器解决驱动能力不足、设计复杂、可靠性差等行业痛点。

  该系列产品以 400mA 持续输出电流、5.5V/μs 高压摆率,为旋变原边线圈提供低失真激励信号,轻松驱动低阻抗负载(DCR<100Ω)。内置热关断(173℃触发)、过流保护及短路诊断功能,通过 AEC-Q100 Grade 1 车规认证,在电动车辆电机控制、工业伺服系统中显著提升可靠性。其 TO252-5 与 HTSSOP14 封装适配不同功率等级需求,搭配集成化保护电路,帮助工程师简化设计、降低系统成本,助力高精度角度测量。

  电流传感放大器:抗干扰先锋,精准监测电流信号

  在汽车电动化与工业智能化浪潮中,纳芯微电流传感放大器家族提供专业解决方案:车规级 NSCSA240-Q1 系列与工业级 NSCSA285 系列,分别针对高压 PWM 系统与能源管理场景,攻克瞬态干扰与高精度检测难题。

  NSCSA240-Q1 凭借 - 4V~80V 超宽共模输入、90dB@50kHz 交流 CMRR 及增强型 PWM 抑制技术,在 EPS 电动助力转向、电机驱动中实现 ±0.1% 宽温精度;NSCSA285 则以 76V 共模范围、140dB 直流 CMRR 及双通道独立检测,助力光伏逆变器 MPPT 跟踪、储能系统 SOC 估算,全温区精度达 ±0.5%。两者均支持多增益配置(20V/V~200V/V)与小型化封装(SOIC8/TSSOP8/MSOP8),满足系统小型化与高集成需求,实现电流闭环控制。

  纳芯微通用信号链产品矩阵,凭借 “全链路技术覆盖、全温区可靠运行、全场景灵活适配” 的优势,已在工业自动化、可再生能源、汽车电子等领域实现规模化应用。从高精度测量到高效控制,从器件级设计到系统级方案,纳芯微始终以可靠的产品和服务,为全球客户提供有竞争力的解决方案。


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纳芯微 | SPI 隔离通信实战避坑:数字隔离器输出并联电平异常的原因与解决方案
  在工业系统 SPI 一主多从通信架构中,为节省 IO 资源,数字隔离器输出通道并联复用是常见设计,但实际应用中极易出现电平无法正常拉高 / 拉低的异常问题,严重影响通信稳定性。本文先梳理工业系统主流通信方式及 SPI 隔离的应用场景,深入剖析数字隔离器输出并联导致电平异常的核心原因,再针对性给出两种经实测验证的解决方案(CS 反向使能电路、二极管反向阻断配合软件配置),并明确实施过程中的关键注意事项,为工程师解决同类 SPI 隔离通信问题提供直接参考。  01 工业系统常见通信方式  通信接口是硬件系统中实现数据交换的核心模块,常分为内部通信接口(板级通信)、外部通信接口(对外通信),如图1,不同接口在速率、距离、复杂度等方面各有特点,是纳芯微产品主要的应用场景之一。图1 板级通信和对外通信  板级通信  板级通信为设备内部组件间的通信,通常具备速度快、距离短的特性,通常具备速度快、距离短的特性,常见有UART、I2C、SPI、单总线等。具体参数如表1所示:表1 板级通信具体参数  对外通信  对外通信为设备级信号传输,用于实现设备间的数据交互,多采用差分传输方式,具备传输距离远的优势,常见类型包括 RS-232、RS-485、CAN 等,具体参数如下表所示:  表2 对外通信具体参数  02 隔离SPI机会点  SPI全称为Serial Peripheral Interface(串行外设接口),由摩托罗拉公司开发的一种同步、全双工、主从式串行通讯总线,可以实现一主多从的通讯连接。  在硬件连接方式上,SPI常用4线制(SCK、MOSI、MISO、CS/SS),各信号线的传输方向及功能描述如下表3所示:表3 SPI各信号线的传输方向及功能  SPI一主多从的通讯拓扑,MOSI、MISO、SCK常采用复用接口,节省IO资源,通过独立的CS/SS实现从机选择。如图2所示。图2 SPI 一主多从基础拓扑  在工业系统中,MCU高压域与低压域之间需要做通讯隔离,纳芯微隔离器NSI8241W(3正1反)适用于SPI信号隔离。对于一主一从的隔离方式,4通道刚好一对一匹配(3正向通道对应SCK、MOSI、CS/SS,1反向通道对应MISO)。对于一主多从的拓扑架构,同样会复用通道节省IO资源,如图3示例。图3 带数字隔离器的SPI主多从拓扑  03 数字隔离器输出并联问题及解决方案  数字隔离器隔离SPI复用通道实际测试时,会发现复用MISO会出现电平异常,当一路输入高,一路输入低的情况下,MISO不能完全被拉高或者拉低。如图4,两颗8241 Out口复用,输入分别给高、低时,MISO波形。图4 Vdd1=Vdd2=5.25V,IND1高,IND2低 黄色OutD1=蓝色OutD2≈2.5V  数字隔离器Out内部为推挽输出:输入为高时,推挽上管导通,输出高电平;输入为低时,推挽下管导通,输出低电平。当输入一高一低时,就会形成分压回路,造成MISO电平异常,如图5,这显然与SPI中规定MISO复用冲突(当SS拉低使能时,从机输出配置为推挽输出,当SS拉高时,从机输出需配置为高阻态,防止多个输出导致电平冲突)。图5 数字隔离器内部分压回路  查阅NSI8241真值表(如图6所示),当EN拉低时,数字隔离器可以输出高组态,能够满足SPI复用要求。因此我们给出以下电路调整方案,来实现数字隔离器输出口并联复用需求。图6 NSI241真值表  方案1  CS 处增加反向电路,同步使能数字隔离器  在CS处增加反向电路(NPN、PNP、反相器等,需考虑Vce压降)同步使能数字隔离器。CS拉高禁用时,数字隔离器EN拉低禁用,Out复用输出高。  方案2  二极管反向阻断 + 软件配置,实现并联复用  通过二极管进行反向阻断,配合软件配置合理实现数字隔离器输出并联复用。  但需要注意的是:  (1)需添加上下拉电阻,明确默认电平,同时满足信号上升沿、下降沿的时间要求;  (2)需考虑二极管压降对电平幅值的影响,避免因压降导致通信误判;  (3)当一路输出通道由高电平切换至低电平时,受寄生参数影响,可能会短暂通过二极管抽取另一通道电流,需重视由此产生的电压尖峰问题。  结论与建议  在工业 SPI 一主多从隔离通信场景中,数字隔离器输出通道并联复用是节省 IO 资源的常用方案,但因隔离器内部推挽输出结构,直接并联易导致电平异常。本文通过分析异常产生的核心原因,提供了两种经实测验证的解决方案(CS 反向使能电路、二极管反向阻断 + 软件配置),同时明确了实施过程中的关键注意事项。工程师在实际设计中可根据项目需求选择合适方案,规避电平异常问题,保障 SPI 通信的稳定性。  高可靠性四通道数字隔离器NSI824x已通过 UL1577 安全认证,支持3kVrms-8kVrms 多档绝缘电压,同时在低功耗下提供高电磁抗扰度和低辐射。数据速率高达 150Mbps,共模瞬态抗扰度 250kV/μs。支持数字通道方向及输入失电默认输出电平配置,宽电源电压可直接适配多数数字接口,简化电平转换;高系统级 EMC 性能进一步提升使用可靠性与稳定性。
2025-12-05 11:20 reading:189
纳芯微车载电源芯片方案,选Ta就稳了!
纳芯微NSUC1610成功斩获「年度优秀电机控制技术产品奖」!
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:337
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