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德州仪器微型器件为工程师带来巨大创新的5大方式

2019-07-05

中国电源产业网

导语：随着电子电路越来越小型，它们的组件越来越智能，并能更加快速地处理更多信息– 因此，在通常情况下，它们所需的芯片也前所未有地减少。多年以来“小型”一直是关键的半导体趋势。德州仪器拥有的多款微型器件可帮您克服各式应用中的设计难题。以下列出转向小型器件的五大理由。

德州仪器（TI）

随着电子电路越来越小型，它们的组件越来越智能，并能更加快速地处理更多信息– 因此，在通常情况下，它们所需的芯片也前所未有地减少。多年以来“小型”一直是关键的半导体趋势。德州仪器拥有的多款微型器件可帮您克服各式应用中的设计难题。以下列出转向小型器件的五大理由。

1. 更小电路板空间 = 集成功能

无论是在消费者的车上、家里或手中，人们总是希望让产品发挥最大作用。但是，增加更多功能通常导致设计更大型。随着电源类、混合信号和嵌入式处理器件不断变小，TI在通过附加传感器、处理器和其他器件提高系统性能的同时，还可帮您节省空间。

德州仪器设计的 TLV9061 运算放大器（op amp）系列的性能可满足或超过全能运算放大器的通用规范，其配件小至0.64 mm2。10月，德州仪器荣获Design & Elektronik奖项模拟和电子类的全球“年度创新奖。它具有轨到轨输入和输出范围，以及广泛的电源范围，可实现广泛的低压应用。另外，它具有高性能功能 – 包括高增益带宽、低失调电压和低宽带噪音 - 可帮助您更轻松地为您的设计找到通用运算放大器。通过大幅降低离散放大运算器的尺寸，如 TLV9061，我们使工程师能够通过附加的电路板空间来增加更多传感器、处理器等。

2. 更小电路板空间 =更小设计

当今，电子器件日益变小，为了满足对尺寸的严格限制，单个组件必须在不影响可靠性的情况下尽可能的小。通过提供将IO-Link扩展至隔离的器件，德州仪器的接口产品组合能提供小尺寸和强大的性能 - 并帮助您设计出微型化解决方案。

在智能工厂中，最小的传感器之一是圆柱型传感器，其采用17.5 mm×2.5的印刷电路板（PCB）。对于这些微型系统，所需器件要求既能提供强大的静电放电防护，又能提供封装中集成的热管理功能。并因此促进了 TIOL111 和 TIOS101 新型封装器件的开发，诞生了市场上两款最小型、最强大的IO-Link收发器。

对于隔离方面，封装尺寸与故障和系统噪音的防护水平同等重要。这些“电路救生员”需要足够小才能保持整体系统设计是“小型”的，并同时保持足够的稳健性以承受高电压。

德州仪器隔离式 ISO1042 和 ISO1042-Q1 CAN（控制器区域网络）收发器的8引脚小外形集成电路封装是市场上最小的增强型隔离式CAN收发器之一，但同时具有行业最高的工作电压之一：1 kVrms。

3. 更少材料=更少重量

汽车市场正处于技术繁荣期，而LIDAR（激光雷达技术）处于其前沿地位。新一代LIDAR要求在更短脉宽、更高频率下产生更高功率的激光二极管脉冲。由于更高频率可让系统尺寸更小，因此可实现小型系统，并同时为远距LIDAR保持高驱动性能。

德州仪器的 LMG1020 氮化镓（GaN）可满足激光二极管实现更高峰值功率所需的严苛传播延迟要求。另外，它还实现了激光设计中无法通过金属氧化物半导体场效应晶体管实现的最佳功率和速度。

LMG1020 可为60-MHz运行提供1-ns的最小输入脉冲，实现减少磁性元件尺寸所需的更高切换频率，并为其小尺寸提供最高驱动强度。

4. 实现更高性能

德州仪器的运算放大器可帮您解决在设计紧凑可携带型电子器件中面临的关键问题，如电池寿命和充电时间。目前，快速充电是优选标准，这是因为它在保持电池温度更低的同时，能实现更佳的充电速率。对此，需要准确有力的电池管理设计，从而可精确控制充电和放电周期，保持最佳温度并使电池寿命最大化。

OPA2333P的耗电低于300-kHz，为行业最低，是一款高精度双运算放大器，采用尺寸仅为2 mm×2 mm的8引脚超薄小外形无铅（WSON）封装。借由零漂移技术，提供的设计可检测具有广泛输出电流范围的高负载电流。此器件非常适合双向电流检测设计，应用于快速充电模式的移动器件。

5. 实现之前不可用的应用

一直以来，医疗监测器需要多个电缆或大型器件来监测和记录患者的生命体征。如今，血糖检测仪可置于手掌，并与智能手机相连。在智能家居领域，门窗的安全传感器使用小纽扣电池。

虽然小型尺寸的设计成为现实，并革新了添加电子器件到几乎任何产品的能力，但同时也增加了不断减少尺寸的压力。

凭借小型封装的高度集成器件，德州仪器使优化设计面积方面变得更加容易。其中一个例子就是 CC2640R2F SimpleLink™ Bluetooth® 低功耗无线微控制器，晶圆芯片级封装尺寸为2.7 mm×2.7 mm，与四方扁平无铅封装的4-mm×4-mm面积相比，薄40%，小23%。凭借更小的器件面积，无需大幅增加PCB尺寸，并可添加无线连接至产品，从而实现之前难以想象的小型尺寸、超低功耗的蓝牙5解决方案。（德州仪器）

编辑：编辑部

来源：《电源工业》杂志

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