半导体助力抗击疫情,又一家本土模拟IC在行动

winniewei 提交于 周四, 02/13/2020
半导体助力抗击疫情,又一家本土模拟IC在行动

昨天我们报道了聚洵半导体量产足供红外测温仪关键部件运放之后,详见《好消息,一家本土IC公司现可充足供应红外测温仪高精度运放》很多业界朋友查询、采购他们的这颗最新运放。今天,我们再给大家介绍另一家本土模拟IC的产品,他们的产品也在抗击疫情中得到广泛使用,它就是江苏润石科技,润石科技自主研发产品百余种,主要包括运算放大器和比较器、模拟开关、线性稳压器、数据转换、模拟前端、微控制器等,它们的产品广泛应用于工业控制、医疗电子、仪器仪表、汽车电子等领域。

半导体助力抗击疫情,又一家本土模拟IC在行动

润石科技销售总监董晨表示目前有两类抗击疫情的产品都采用了润石科技的IC产品,一类是家庭使用的便携式指夹血氧仪,它灵活度高,能够在无创伤的基础上快速测量人体的血氧饱和百分比(SpO2),还有脉搏频率,受到了市场的广泛好评,持续畅销。 

指夹血氧仪的工作原理基于血液中的血红蛋白对红光和红外线有不同的吸收能力,含氧血红蛋白(HbO2)与还原血红蛋白(Hb)相比,Hb吸收的红光较多,红外线较少。HbO2则相反,吸收的红光较少,红外线较多。红光和红外线LED灯在结构上紧挨着,这样方便在手指的单一位置透光。光线从手指的一面穿透到另一面,被光敏二极管接收后,产生对应比例的电压。 

董晨表示润石科技作为一家拥有高性能模拟信号链设计能力的公司,旗下产品线跟指夹血氧仪等消费类医疗产品具有非常高的匹配度,包括运算放大器、比较器、模拟开关、LDO 等产品。

典型的便携式指夹血氧仪原理框图如下:

半导体助力抗击疫情,又一家本土模拟IC在行动

上图中,模拟开关 RS2105 用于切换红光 LED 和 红外线 LED 灯,它们分时复用并且调制有一定的频率,运放 RS321 配合 MCU 内部的 DAC 产生恒流输出的信号,因为LED灯恒流工作可以获得比较稳定的波长,发射电流常常达到数十mA,所以要求模拟开关的导通电阻最好小于 1Ω,RS2105 的导通电阻为 0.6Ω,满足应用要求。

在光敏接收管侧,运放 RS622 用于实现光电转换,这就要求运放的输入偏置电流 Ib 是 pA 级别的,另外运放的带宽需要 5MHz 以上以满足快速反应,低噪声系列的运放能够更好的提高系统的分辨率。在电源拓扑上,一种是用两节干电池(3V)然后升压到 5V 再降压给系统各电路使用,另外一种带有锂电池,可以循环充电使用,低功耗 LDO  RS3236 均适合这两种拓扑系统。

该产品中采用的低噪声运放 RS622的主要参数如下:

◆ 宽工作电压范围:2.5V~5.5V;

◆ 低失调电压:典型值 0.7mV,最大值 3mV;

◆ 低温度漂移:典型值 2uV/°C;

◆ 低输入偏置电流:1pA;

◆ 单位增益带宽:7MHz;

◆ 静态电流:600uA 每通道;

◆ 噪声系数:11nV/√Hz。

模拟开关RS2105 的主要参数如下:

◆ 宽输入电压范围:1.8V~5.5V;

◆ 导通电阻值:0.6Ω,最大 1Ω;

◆ 输出电流持续:500mA;

◆ -3dB 带宽:30MHz;

◆ 静态电流:小于 1uA;

◆ 有MSOP-10,TDFN-3*3-10L 封装可选。

低功耗LDO  RS3236的主要参数如下:

◆ 宽输入电压范围:1.7V~7.5V,支持 4 节干电池输入;

◆ 内部最大输出限流点:>500mA;

◆ 超低静态电流:20uA;

◆ 超低压差:1mV/mA;

◆ 超高 PSRR:70dB@1KHz;

◆ 输出电压精度可选:1% 或者 2.5%;

◆ 多种固定输出电压可选,有 SOT-23,SOT-89-3,SOT-23-5,UTDFN-1*1-4L 封装可选。

红外测温仪方案介绍

江苏润石科技也提供手持式红外测温仪方案,该方案可以实现非接触近距离测量人体的温度,非常方便用于临时快速的体温测量。目前随着疫情的发展,在进出小区,公共场所等地方,都需要用到手持式红外测温仪,润石科技作为一家拥有高性能模拟信号链设计能力的公司,旗下产品线跟红外测温仪、医疗设备等产品具有非常高的匹配度,包括运算放大器,比较器,模拟开关,LDO 等产品

使用模拟热电堆探头的手持式红外测温仪原理框图如下:

 

半导体助力抗击疫情,又一家本土模拟IC在行动

上图中,以电池采用9V为例,先通过一个高压LDO  RS3002 把电池电压转为 3V,供整个系统使用,包括为 MCU,背光灯,运放 等器件供电,然后再用一个低功耗LDO  RS3236 从 3V 降为 1.5V,这样做的目的是给热电堆提供一个参考电压,让整个测量温度范围可以扩大。为了在不同的环境温度下能够计算正确,MCU 还必须要读取当前的环境温度,实现方式是通过读取热电堆内部的 NTC 电阻与固定 100kΩ 电阻分压的电压点来计算的。

由于热电堆的输出电阻较高,因此运放部分的拓扑宜采用同相放大器,放大倍数大概需要 100倍以上,需要预留低通滤波以降低输出噪声,为了尽量提高温度的分辨率,要求运放的 1/f 噪声小于5uVpp,同时直流失调电压小于 10uV,电路中的运放 RS8551 是润石科技推出的一款自稳零零漂运放,具有超低的失调电压,非常适合用于 DC 或者 低频信号放大,其主要参数如下:

◆ 宽工作电压范围:2.5V~5.5V;

◆ 超低失调电压:典型值 1uV,最大值 5uV

◆ 超低温度漂移:典型值 5nV/°C,最大值 50nV/°C;

◆ 超低输入偏置电流:50pA;

◆ 单位增益带宽:4.5MHz;

◆ 静态电流:640uA 每通道;

◆ 0.01Hz~10Hz 噪声:0.75uVpp。

润石科技还提供性能出色的高压 LDO 和低压 LDO:RS3002 系列和 RS3236 系列。RS3002 的主要特点是:

◆ 宽输入电压范围:2.5V~36V,适用于常见的 9V 电池输入

◆ 输出电流持续:150mA;

◆ 超低静态电流:2.5uA;

◆ 低压差:10mV/mA;

◆ 超高 PSRR:54dB@1KHz;

◆ 输出电压精度可选:1% 或者 2.5%;

◆ 多种固定输出电压可选,有 SOT-23,SOT-89-3,SOT-23-5 封装可选。

RS3236 的主要特点是:

◆ 宽输入电压范围:1.7V~7.5V,支持 4 节干电池输入

◆ 内部最大输出限流点:>500mA;

◆ 超低静态电流:20uA;

◆ 超低压差:1mV/mA;

◆ 高 PSRR:70dB@1KHz;

◆ 输出电压精度可选:1% 或者 2.5%;

◆ 多种固定输出电压可选,有 SOT-23,SOT-89-3,SOT-23-5,UTDFN-1*1-4L 封装可选。

董晨表示润石科技将始终秉承“团结协作、自主创新、品质至上、成就客户”的经营理念,不断推出具备更强竞争力和良好市场前景的模拟/混合信号芯片产品,为中国芯崛起提供强劲动力,让润石芯跳动在电子产品世界的每个角落!

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