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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用

2023-09-27 10:48 地芯科技

導讀:經(jīng)歷2020年防疫測溫需求爆發(fā)帶動的全面市場教育,國內(nèi)紅外熱成像市場保持了年復合增長率超過10%的高增速。

紅外熱成像技術(shù),是通過非接觸探測紅外能量(熱量),并將其轉(zhuǎn)換為電信號,進而在顯示器上生成熱圖像和溫度值,并可以對溫度值進行計算的一種檢測技術(shù)。紅外熱像儀能夠?qū)⑻綔y到的熱量精確量化和測量,不僅能夠觀察熱圖像,還能夠?qū)Πl(fā)熱區(qū)域進行準確識別和嚴格分析。

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其系統(tǒng)的工作原理是:由光學系統(tǒng)接受被測目標的紅外輻射,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器陣列的各光敏元上(集成數(shù)萬個乃至數(shù)十萬個信號放大器,將芯片置于光學系統(tǒng)的焦平面上)。探測器將紅外輻射能轉(zhuǎn)換成電信號,由探測器偏置與前置放大的輸入電路輸出所需的放大信號,并注入到讀出電路,以便進行多路傳輸。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積分、傳輸、處理和掃描輸出,并進行模擬到數(shù)字的信號轉(zhuǎn)換(ADC, analog to digital conversion),以送入處理器作視頻圖像處理。最后通過電視屏或監(jiān)視器顯示被測目標的紅外熱像圖。

據(jù)Yole預測,全球紅外熱成像市場規(guī)模將從2021年的62億美元增長到2026年的87億美元。經(jīng)歷2020年防疫測溫需求爆發(fā)帶動的全面市場教育,國內(nèi)紅外熱成像市場保持了年復合增長率超過10%的高增速。在未來手機攝像、車載輔助視覺等“殺手級”應用場景爆發(fā)之前,傳統(tǒng)紅外市場如工業(yè)測溫,戶外觀瞄,安防監(jiān)控等對高性能非制冷探測器的需求正在快速增長。

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為了支持紅外成像的應用,杭州地芯科技有限公司(簡稱地芯科技)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)于國內(nèi)外競品。該產(chǎn)品直流性能極佳,±1LSB INL(典型值)、±0.5LSB DNL(典型值)和全溫度范圍無失碼。動態(tài)性能優(yōu)異,對超過奈奎斯特頻率的信號仍具有74dB的信噪比(SNR)和 90dB 的無雜散動態(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)換信號的高靈敏度采集。同時,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 供電支持低功耗運行,其功耗僅為45mW,為國外競品的75%,(國內(nèi)競品約100mW,國外競品約60mW),從而極大地減少了紅外功率預算和熱量考慮因素。該產(chǎn)品支持睡眠模式,可以進一步根據(jù)應用需求降低功耗。低功耗特性給紅外攝像頭的應用帶來了極大的助益,GAD2245能夠提高紅外攝像頭功耗效率并延長便攜式電子產(chǎn)品的在線使用時間和電池壽命,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、寬動態(tài)范圍信號,除了紅外熱成像應用意外,它也非常適用于由電池供電的高性能測試和儀表設(shè)備,以及高要求的成像和通信應用。

GAD2245特性

  •  14 位無失碼,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主要應用

  • 紅外成像系統(tǒng)

  •  超聲波頻譜分析

  •  便攜式儀器

  •  光電信號采集

  •  無線和有線寬帶通信


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,詳情請關(guān)注www.geochip.com或發(fā)送郵件至sales@geochipinc.com咨詢。