Q1:ADC芯片是做啥的?
答:如今我们身处数字天下,CPU、MCU等各种电子设备大脑处理的是数字信息,而我们平时看到的,打仗到的,如光、声音、温度、湿度等都属于仿照旗子暗记,因此我们须要一类芯片将仿照旗子暗记转换为数字旗子暗记,仿照旗子暗记是连续的,类似于正弦波,数字旗子暗记是离散的,例如0和1,如何用离散的数字旗子暗记,精准反响出连续的仿照旗子暗记,便是ADC芯片面临的难点,下图为ADC芯片的事情事理:

Q2:ADC芯片和传感器有啥差异?

答:自然界的仿照旗子暗记比较杂而且微弱,因此须要经由一定处理之后再交给ADC芯片去转换,常见的处理办法为通过仿照传感器,将自然界的仿照旗子暗记转换为电旗子暗记,例如将温度转换为电压,但是这个旗子暗记很微弱,须要再加一个放大器,将旗子暗记放大,然后再交给ADC芯片去转换,类似纳芯微这样的企业,把接口、放大器、ADC等集成在一颗芯片上,组成了旗子暗记调理芯片得到了成功;同样的,还有芯海科技,把ADC和MCU集成在一起,用在体重/体脂秤、温度计等领域,也大得胜利。下图为纳芯微旗子暗记调理芯片的构成:
Q3:如何评价一颗ADC芯片的好坏?
答:既然是把仿照旗子暗记转换为数字旗子暗记,首先要看的便是转换速率,其次是转换精度,转换速率取决于采样速率,单位为每秒采样的次数(Sample Per Second)。常日我们瞥见的1Msps、1Gsps 分别代表每秒1百万次、10亿次采样,目前市情上的采样速率从几Ksps到10G以上sps不等,转换精度紧张便是ADC的位数(Bits),市情上常见的位数从6到24位不等,位数代表风雅程度,以一把尺子为例,假设尺子总长度为8cm,一个3位的ADC,便是把尺子分成了8格(2的3次方),每格1cm,以此类推,假设12为,格子便是2的12次方那么多,值得把稳的是,对付一颗ADC来说,速率和精度成反比关系,就像冬天很难既要温度又要风姿,因此如何平衡速率和精度这两个参数,是做好ADC芯片的重中之重,下图为正弦波被不同位数的ADC量化之后的图形:
Q4:ADC芯片为啥难做?
答:首先是卡脖子,1996年西方国家签订的瓦森纳协定,规定了限定对中国出口高端ADC芯片,对付不同位数和不同速率都做了详细的规定,导致海内连模拟(抄袭)人家的机会都没有,一步慢步步慢,我们的产品始终掉队别人2-3代;其次是ADC设计难度确实大,高度依赖设计职员履历,设计出来的芯片静态指标是完美的,但是跑出来的时候动态指标远远达不到静态指标,比如噪声、滋扰等,须要不断调试;第三个是市场缘故原由,ADC对应的市场广而散,用量比较大的军工等领域系统比较封闭,民营成本很难参与,运用领域太分散导致创业公司费了九牛二虎之力开拓出来,创造特定领域市场只有一丢丢。下图为瓦森纳禁运线,已经禁了近30年,真.帝国主义亡我之心不去世。
Q5:ADC芯片紧张分类和运用是啥?
答:由于采样速率和转换精度不可兼得,ADC芯片自然就分为了两大派,一类专攻采样速率,捐躯转换精度,可以把速率做到10Gspc以上,成为了高速ADC芯片,这类紧张运用在雷达、航空航天等领域,另一类专攻精度,捐躯了速率,可以把位数做到24Bits以上,用于精密仪器、消费(额温枪、体脂秤)等,从架构上来分,以高速率为核心的ADC芯片紧张是Flash构造,以高精度为特色的ADC芯片紧张是Sigma-Delta构造,当然在这两个极度之间,还有一些玩平衡术的SAR构造及Pipeline构造等,在各自细分领域发光发热,下图为各构造的ADC芯片的分类与对应的紧张运用:
Q6:ADC芯片的市场规模有多大?
答:根据多方数据综合来看,环球数据转换芯片(含ADC芯片和DAC芯片)规模约280亿公民币,个中ADC芯片占80%,约为224亿,中国约占35%-40%旁边,大约80亿公民币,再往下细分,最紧张的运用在通信(雷达、5G基站等),约占35%,合计28亿;其次是汽车(激光雷达、电池AFE等),约占22%,合计18亿旁边,排第三的是工业(电力、仪器、医疗设备等),约占20%,合计16亿旁边,末了是消费(额温枪、体重秤等),约占10%,合计约8亿。未来汽车电子,军工等领域估量增速较快,下图为ADC下贱需求占比:
Q7:ADC芯片市场格局情形如何?
答:ADC芯片虽然分散、市场运用广,并且方案能力很主要,但该领域国产化率不敷5%,市场呈现高度垄断状态,海内80亿的蛋糕,被TI、ADI、美信三家吃掉了95%,美信被ADI收购之后,ADC芯片更是呈现出了寡头的市场格局,再详细看,ADI市占率56%,属于龙头老大,特点是大而精,在汽车芯片、储能等领域产品非常有竞争力,TI市占率25%旁边,特点是大而全。除了禁运产品以外,基本上海内里端以及高端产品,全都用ADI和TI的,国产ADC芯片还在低端ADC领域耕耘,下图为我国ADC巨子市占率情形:
Q8:海内ADC芯片市场玩家有哪些?
答:海内紧张分为三派,最老的一派是科研院所,帝国主义对我国禁运之后,我国的科研院所承担起了打破禁运的重任,特点是不惜本钱,紧张用在军工等敏感领域;第二派是上市公司,紧张是在消费、通信等中低端领域有一些量,第三派是高校和国际大厂出来的海归,这一类高举高打,试图在中高端领域以及一些特定的细分领域来做寻衅,详细来说:
科研院所派:航天772所(时期民芯)、中电24所、中电55所、中科院微电子所、吉芯科技(中国电科声光电公司/重庆24所)、中科芯集成电路株式会社(中电58 所);
上市公司派:臻镭科技、苏州思瑞浦、苏州纳芯微、上海贝岭、芯海科技、圣邦股份、晶华微、智明达(铭科思微)、振芯科技、振华集团(云芯微);
高校和海归创业公司派:北京昆腾微电子、深圳灵矽微、上海韬润半导体、上海冶精微电子、上海类比半导体、北京核芯互联、苏州领慧立芯、广州微龛、深圳山海半导体、上海芯炽科技、苏州云芯微、苏州迅芯微电子、北京士模微(思瑞浦投资)、天津智毅聚芯、深圳原子半导体、苏州徵格、奇历士、恒芯微、无锡晟朗、共模半导体、英彼森半导体、无锡晟朗、杭州瑞盟、苏州润石等;
个中军工领域国家研究院所和迅芯微、芯佰微等有不同规模的出货,消费电子芯海出货量最大,音频昆腾微出货最多,上市公司里思瑞浦ADC最强,电池化成领域类比有上风,工业电力核芯互联和上海贝岭有出货。






