申矽凌低功耗高精度温度传感器CT7117荣获工信部颁发的“首届精工设计优秀案例”

发布时间：2026-01-15 17:17
作者：AMEYA360
来源：申矽凌
阅读量：214

　　近日，申矽凌的“低功耗高精度温度传感器CT7117”荣获工信部颁发的“首届精工设计优秀案例”。

申矽凌低功耗高精度温度传感器CT7117荣获工信部颁发的“首届精工设计优秀案例”

　　工信部的“精工设计优秀案例”是国内首个聚焦产品精确度和市场精准度的工业设计提名、认定品牌公益活动，奖项的宗旨为追求极致、精益求精，并通过活动发现工业设计赋予产品的设计美学、工业美学、东方文化，弘扬产品所蕴含的工业文化与工匠精神，助力制造业在面对挑战和机遇时，强化创意与实践、科技与艺术、商业与社会的融合能力，推动制造业高质量发展。

　　产品介绍

　　申矽凌的新一代高精度数字温度传感器芯片产品CT7117，其分辨率可达0.0078125℃，具有±0.1℃的高精度( 温度范围20℃ 到 50℃)。相对于上一代产品，可覆盖更宽电压范围至1.4V~5.5V的应用，且功耗更低，在3.3V 电源下每秒采集一次温度数据时，平均工作电流仅为3.0uA(Typ.);在待机模式下，电流消耗为30nA(Typ.)。在数字接口上，兼容I²C/SMBus协议，支持PEC功能，提升与主机通讯的鲁棒性与可靠性，同时支持time-out功能，速度支持最快达3.0MHz(HSM, high-speed mode)，最多支持8种从地址设置，进一步提升了对复杂系统的适应性以及灵活性。

　　产品特性

　　低功耗: 在3.3V 电源下每秒采集一次温度数据时，平均工作电流仅为3.0微安;在待机状态下，电流消耗为30纳安。

　　高精度: 分辨率可达0.0078125℃，具有±0.1℃的高精度( 温度范围20℃ 到 50℃)。

　　小型化：封装尺寸为0.73x0.73x0.55mm³，尺寸小得足以放置到极小的温度传感设备中，而不会产生大量的热耗。

　　连续温度监控: 用户可以在连续温度监控，只需要读取温度值，而不需要发送温度转换命令和等待温度转换，具有高效获取温度值，而不会产生额外的热耗。

　　CT7117的产品经过多次技术积累，接口优化，稳定性的PEC算法，增强了系统的可靠性，算法上可以指出系统的错误，保证温度传感器的温度值在传输的途中的安全性。目前，CT7117在高精度和低精度方面已经稍领先国际水平，但是我们在高精度方面还持续投入，不断增加产品的技术壁垒。同时，还增加不同于温度测量的物理量的测量的芯片。实现单颗芯片多种物理量同时测温。

　　CT7117的市场定位非常适合在便携式、可穿戴产品上使用。在此应用场景下， 手表手环测温，耳机接触检测和内耳测温，健康类皮肤温度监控，红外测温仪的环境温度补偿等市场都有广泛的应用。


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　　随着科技的发展和智能消费的逐渐普及，人们对智能可穿戴设备的要求已从过去的单一功能迈向多功能应用，并希望能通过不同场景的应用给未来生活带来改变。技术的迭代和商业上的可能性正在超越人们的想象，可穿戴设备越来越让人们感受到科技的魅力。户外运动手表作为专业运动装备，不仅满足了人们对科学运动、数据化管理的需求，同时具有更加便携、实用等特点，成为户外运动爱好者的标配装备。　　申矽凌(Sensylink)推出了新一代超小尺寸、 高精度、带底部测量孔的数字温湿度传感器芯片产品CHT8575，专门针对户外穿戴设备产品。户外穿戴中采用湿度传感器，可实现诸如户外天气监测、运动舒适度管理、防水监测、睡眠质量分析等丰富功能。　　产品介绍　　CHT8575温度分辨率0.01℃，精度±0.1℃，湿度分辨率0.01%RH，精度±2.0%RH。可覆盖宽电压范围1.8V- 5.5V的应用，在3.3V电源下每秒采集一次温湿度数据时，平均工作电流为5.5uA(Typ.);在待机模式下，电流消耗为0.36uA(Typ.)。在数字接口上，兼容I2C/SMBus协议，支持PEC功能，提升与主机通讯的鲁棒性与可靠性，同时支持time-out功能，支持4种从地址选择，提升了对复杂系统的适应性以及灵活性。　　CHT8575在贴片后即可直接使用，无需再次校准，即可保证较高的温湿度测量精度。超低功耗，超小芯片级封装，底部测量孔，专为厚度有限的产品应用所设计，可广泛应用于便携式运动手表、TWS耳机、手环等智能穿戴设备，同样适用于IoT智能家居、冷链标签、医疗、环境监测器及安防摄像头等领域。Figure1 CHT8575 典型应用图　　产品特性　　工作电压范围：1.8V-5.5V　　平均功耗(每秒一次转换)5.5uA(Typ.)@3.3V　　待机电流：0.36uA(Typ.)　　测温精度：　　±0.1℃(Typ.) @20℃~50℃　　±0.3℃(Typ.) @-40℃~125℃　　温度分辨率：0.01℃　　测湿精度：　　±2.0%RH(Typ.) @20%RH~80%RH　　湿度分辨率：0.01%RH　　IIC/SMBus兼容的接口协议：　　支持高达1.0MHz通讯速率　　单IIC系统支持最多4颗CHT8575　　支持PEC功能，增加通讯的鲁棒性以及可靠性　　支持time-out功能，防止通讯异常·　　测量使用范围：-40℃~125℃, 0%RH ~100%RH　　封装：CSP-4 (尺寸为0.98mm*0.78mm*0.55mm)，底部测量孔　　产品优势解读　　高精度　　不校准情况下，CHT8575规格支持20~50℃，±0.1℃的温度精度　　即贴即用，无需额外标定　　芯片无需额外水合操作和产线校准标定，贴片后立即可工作　　适用于轻薄设计　　CHT8575湿度测量孔位于底部，支持PCB单面摆件，降低终端产品厚度
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　　背景介绍　　聚焦高性能传感器和混合信号芯片供应商申矽凌微电子推出高精度、宽共模输入，支持高低侧的双向电流/功率监测器CAD2738。产品能提供母线电流和功率监测方案，在性能及BOM成本等方面具有竞争优势，可广泛应用于通信系统、服务器、个人电脑、电池管理和测试设备等领域。　　产品介绍　　CAD2738采用更小封装的高精度功率监测器，内部集成16bits ΔΣ ADC，及乘法器，通过IIC/SMBus总线可直接获取Vbus电压(单位为V)、电流(单位为A)、功率(单位为Watt)数据。Figure1 封装:MSOP-10　　CAD2738在实际应用中，外接Shunt采样电阻,测量压降电压(IN+,IN_)和总线电压(VBUS)，内部自带的乘法器，配合Calibration Register配置，自动计算得到流经负载的电流、电源总线功率数值。　　CAD2738 支持超宽共模电压输入-0.3V-+85V，最高-163.845mV to +163.84mV的采样电阻压降范围，支持高低侧、双向电流测量模式。　　CAD2738内置16-bitΔΣ ADC确保测量精度，芯片单电源(2.7V-5.5V)供电，典型工作电流640uA，支持更低待机shutdown功耗2.8uA，可配置16种不同的IIC地址，便于多器件并行使用，提升系统灵活性。　　Figure2 CAD2738 典型应用图　　产品优势　　1.超低的失调电压(VOS)和增益误差(Gain Error)　　Shunt 失调电压：VOS ±5uV (maximum);　　VOS温漂： 0.02uV/℃(maximum)　　增益误差Gain error: ±0.1% (maximum)　　Gain error drift: ±25 ppm/°C (maximum)　　2. 超宽共模输入范围Vcm: -0.3-+85V,确保器件在各种电源环境下都能稳定工作;　　3. 超低的工作功耗和待机功耗VCC = 3.3V条件下，转换电流为640uA (Typ.)，shutdown待机电流2.8uA, 使得CAD2738适用于功耗敏感应用;　　4. I2C和SMBus兼容接口:　　灵活独立配置总线电压和分流电压转换时间;　　内置可编程阈值报警功能，异常电流或功率触发预警;　　5. 高共模抑制比(CMRR)和电源抑制比(PSRR)　　CMRR: 160dB (Typ.)，PSRR:140dB(Typ),.使得CAD2738在电流/功 率监测应用中，有着更好的鲁棒性和测量准确精度;
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　　随着半导体制程的演进，新一代电子系统的主芯片的端口电压愈来愈低，但与之配套的外围器件(传感器、执行器、存储器等)出于成本、性能的考量，大多仍工作于较高的电压域。为了保证这些高电压外围设备与低压主控能够正常通信，需要在不同电压域系统之间接入电平转换器。　　申矽凌可提供开关型电平转换器，满足各类通信端口(推挽或开漏)电平转换的需求。　　产品概述　　申矽凌开关型电平转换器，具有较宽的工作电压范围。芯片自动识别电平转换方向，减轻工程师的设计负担。申矽凌的电平转换芯片采用行业标准引脚排布和标准封装，可实现通用型号的无感替代。　　申矽凌开关型电平转换器主要分为两类，分别为开关型电平转换器和内置沿加速器的开关型电平转换器：　　开关型电平转换器　　此类电平转换器适用于开漏应用和推挽应用。如图2所示，开关型电平转换芯片内部存在一个N型传输门，两个端口通过传输门连接在一起，端口外部则通过上拉电阻连接到不同的电平上。　　开关型电平转换器的工作原理是：当一端传来低电平时，传输门打开，两个端口导通，另一端被同步拉到低电平，以此完成低电平的传输;当一端为高电平时，传输门关闭，另一端被同侧的上拉电阻拉抬到相应电平上，从而实现高电平的转换。　　开关型电平转换器主要特性：　　双向电平转换，无需方向引脚　　低待机电流　　可支持5V I/O端口，支持TTL电平　　Ron小，信号失真小　　芯片关断后，I/O呈现高阻　　支持高达100MHz的传输速率　　支持1V转1.8V或3.3V以及1.8V转3.3V　　支持多种常用封装　　额定工作温度范围为-40℃到85℃　　开关型电平转换器主要应用场景：　　GPIO，MDIO，PMBus，SMBus，SDIO，UART，I2C，I3C　　个人电脑　　汽车　　SD/MMC卡　　图1 四通道开关型电平转换器CAG94204F内部架构图　　图2 CAG94204F典型电路图　　内置沿加速器的开关型电平转换器　　由于开关型电平转换芯片的高电平的形成只能依靠上拉电阻(通常为数千欧姆级别)对端口充电实现电平的抬升，上升沿爬升快慢和上拉电阻的大小成反比，传输速度因此受限。为进一步加快电平转换的速度，需要提升上升沿的陡峭程度。因此芯片设计师在开关型电平转换结构的基础上，又增加了沿加速电路(包括两个Oneshot电路及对应控制的两个MOS管T1和T2)。　　图3 四通道带沿加速器的开关型电平转换器CAG94104S内部架构图　　如图3所示，沿加速电路的工作原理为：当一端(例如端口A)传来高电平时，内部的沿加速电路(Oneshot)将快速打开另一端的MOS管(T2)，由于MOS管内阻仅有几十欧姆，远小于常用的外部上拉电阻(通常为千欧姆级别)，另一端端口(端口B)通过mos管得到电源(Vccb)的快速充电，被快速拉抬到相应的电平上(Vccb)，此时Oneshot电路完成其使命后，随即关闭其控制的MOS管(T2)，而另一端端口(端口B)的电平则被稳定保持在高电平(Vccb)上。由于有沿加速电路的加持，低电平到高电平的转换时间被大大缩短，通信速率由此得到提高。　　内置沿加速电路的开关型电平转换器主要特性：　　双向电平转换，无需方向引脚　　Vcca电压范围1.65~3.6V;Vccb电压范围2.3~5.5V　　Vcca和Vccb无上电时序要求　　低待机电流　　支持多种常用封装　　支持开漏模式和推挽模式　　额定工作温度范围为-40℃到85℃　　内置沿加速电路的开关型电平转换器的主要应用场景：　　GPIO，PMBus，SMBus，UART，I2C，SPI　　个人电脑　　汽车　　电信设备　　图4 CAG94104S典型电路图　　申矽凌开关型电平转换器产品全家福如下：　　产品封装　　关于申矽凌　　上海申矽凌微电子科技股份有限公司是一家专注于传感器芯片及混合信号芯片的高质量高性能半导体设计公司。自2015年成立以来，公司已成功研发并量产300多款具有完全自主知识产权、富有竞争力的芯片。产品广泛应用于工业、汽车、通讯及消费电子等领域。　　申矽凌致力于把创新的传感器技术与成熟的集成电路工艺相结合，以“感知世界，芯向未来，助力安全、智能、环保新生活”为使命，立足中国、服务全球，为客户提供更高性价比的产品和服务。
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