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高性能 低功耗 | 地芯科技GAD2245,完美適配紅外熱成像應(yīng)用

2023-09-27 10:48 地芯科技

導(dǎo)讀:經(jīng)歷2020年防疫測(cè)溫需求爆發(fā)帶動(dòng)的全面市場(chǎng)教育,國(guó)內(nèi)紅外熱成像市場(chǎng)保持了年復(fù)合增長(zhǎng)率超過(guò)10%的高增速。

紅外熱成像技術(shù),是通過(guò)非接觸探測(cè)紅外能量(熱量),并將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào),進(jìn)而在顯示器上生成熱圖像和溫度值,并可以對(duì)溫度值進(jìn)行計(jì)算的一種檢測(cè)技術(shù)。紅外熱像儀能夠?qū)⑻綔y(cè)到的熱量精確量化和測(cè)量,不僅能夠觀察熱圖像,還能夠?qū)Πl(fā)熱區(qū)域進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別和嚴(yán)格分析。

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其系統(tǒng)的工作原理是:由光學(xué)系統(tǒng)接受被測(cè)目標(biāo)的紅外輻射,經(jīng)光譜濾波將紅外輻射能量分布圖形反映到焦平面上的紅外探測(cè)器陣列的各光敏元上(集成數(shù)萬(wàn)個(gè)乃至數(shù)十萬(wàn)個(gè)信號(hào)放大器,將芯片置于光學(xué)系統(tǒng)的焦平面上)。探測(cè)器將紅外輻射能轉(zhuǎn)換成電信號(hào),由探測(cè)器偏置與前置放大的輸入電路輸出所需的放大信號(hào),并注入到讀出電路,以便進(jìn)行多路傳輸。高密度、多功能的CMOS多路傳輸器的讀出電路能夠執(zhí)行稠密的線陣和面陣紅外焦平面陣列的信號(hào)積分、傳輸、處理和掃描輸出,并進(jìn)行模擬到數(shù)字的信號(hào)轉(zhuǎn)換(ADC, analog to digital conversion),以送入處理器作視頻圖像處理。最后通過(guò)電視屏或監(jiān)視器顯示被測(cè)目標(biāo)的紅外熱像圖。

據(jù)Yole預(yù)測(cè),全球紅外熱成像市場(chǎng)規(guī)模將從2021年的62億美元增長(zhǎng)到2026年的87億美元。經(jīng)歷2020年防疫測(cè)溫需求爆發(fā)帶動(dòng)的全面市場(chǎng)教育,國(guó)內(nèi)紅外熱成像市場(chǎng)保持了年復(fù)合增長(zhǎng)率超過(guò)10%的高增速。在未來(lái)手機(jī)攝像、車載輔助視覺等“殺手級(jí)”應(yīng)用場(chǎng)景爆發(fā)之前,傳統(tǒng)紅外市場(chǎng)如工業(yè)測(cè)溫,戶外觀瞄,安防監(jiān)控等對(duì)高性能非制冷探測(cè)器的需求正在快速增長(zhǎng)。

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為了支持紅外成像的應(yīng)用,杭州地芯科技有限公司(簡(jiǎn)稱地芯科技)推出了具有卓越性能和超低功耗的 14 位、10M采樣率的單通道模數(shù)轉(zhuǎn)換器GAD2245。

GAD2245 的性能優(yōu)于國(guó)內(nèi)外競(jìng)品。該產(chǎn)品直流性能極佳,±1LSB INL(典型值)、±0.5LSB DNL(典型值)和全溫度范圍無(wú)失碼。動(dòng)態(tài)性能優(yōu)異,對(duì)超過(guò)奈奎斯特頻率的信號(hào)仍具有74dB的信噪比(SNR)和 90dB 的無(wú)雜散動(dòng)態(tài)范圍(SFDR),轉(zhuǎn)換噪聲低至 1.3LSB RMS,可以很好地支持光電轉(zhuǎn)換信號(hào)的高靈敏度采集。同時(shí),得益于其高線性度,GAD2245 可在工業(yè)溫度范圍內(nèi)提供超群的低電平輸入信號(hào)性能。它支持1Vp-p 至 2Vp-p 范圍地靈活輸入,575MHz 全功率帶寬采樣保持。數(shù)據(jù)輸出為并行LVCMOS接口。

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GAD2245功能框圖

GAD2245具有非常優(yōu)越的功耗特性。該產(chǎn)品采用單電源 3V 供電支持低功耗運(yùn)行,其功耗僅為45mW,為國(guó)外競(jìng)品的75%,(國(guó)內(nèi)競(jìng)品約100mW,國(guó)外競(jìng)品約60mW),從而極大地減少了紅外功率預(yù)算和熱量考慮因素。該產(chǎn)品支持睡眠模式,可以進(jìn)一步根據(jù)應(yīng)用需求降低功耗。低功耗特性給紅外攝像頭的應(yīng)用帶來(lái)了極大的助益,GAD2245能夠提高紅外攝像頭功耗效率并延長(zhǎng)便攜式電子產(chǎn)品的在線使用時(shí)間和電池壽命,并降低熱輻射,提高紅外成像靈敏度。

GAD2245的14 位分辨率、高速采樣率、極低功耗特性適合處理高頻、寬動(dòng)態(tài)范圍信號(hào),除了紅外熱成像應(yīng)用意外,它也非常適用于由電池供電的高性能測(cè)試和儀表設(shè)備,以及高要求的成像和通信應(yīng)用。

GAD2245特性

  •  14 位無(wú)失碼,10M采樣率,單通道

  •  SNR:74dB

  •  SFDR:90dB

  •  單電源 3V 供電(2.85V 至 3.4V)

  •  低功耗:45mW

  •  靈活輸入:1Vp-p 至 2Vp-p 范圍

  •  575MHz 全功率帶寬采樣保持,并行數(shù)據(jù)輸出

  •  睡眠和打盹模式

  •  ESD:class 3A,HBM 7500V

  •  封裝:DFN封裝(5mm×5mm) 

  •  工作溫度范圍:-40°C ~ 85°C

  •  全系列兼容產(chǎn)品有:
    ?125Msps:

    GAD2253 (12-Bit), GAD2255 (14-Bit)
    ?105Msps:

    GAD2252 (12-Bit), GAD2254 (14-Bit)
    ?80Msps:

    GAD2229 (12-Bit), GAD2249 (14-Bit)
    ?65Msps:

    GAD2228 (12-Bit), GAD2248 (14-Bit)
    ?40Msps:

    GAD2227 (12-Bit), GAD2247 (14-Bit)
    ?25Msps:

    GAD2226 (12-Bit), GAD2246 (14-Bit)
    ?10Msps:

    GAD2225 (12-Bit), GAD2245 (14-Bit)

GAD2245主要應(yīng)用

  • 紅外成像系統(tǒng)

  •  超聲波頻譜分析

  •  便攜式儀器

  •  光電信號(hào)采集

  •  無(wú)線和有線寬帶通信


近期,地芯科技正陸續(xù)推出500M乃至1G的高速采樣、高性能、低功耗ADC產(chǎn)品,詳情請(qǐng)關(guān)注www.geochip.com或發(fā)送郵件至sales@geochipinc.com咨詢。