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高性能数模混合、射频微电子SOC集成电路设计

2018-08-09   

概况:

半导体所高性能芯片研究组现有员工9人,主要从事高性能数模混合集成电路、高性能射频集成电路以及应用系统单片集成的设计和开发。

目前已开发出:直接数字频率合成器(DDFS)、CPT原子钟微波电路、音频功放、汽车遥控器芯片、模数转换器(ADC)、数模转换器(DAC)、北斗+GPS多模导航型射频芯片等。

产品1:直接数字频率合成器(DDFS

直接数字频率合成器芯片具有低成本、低功耗、高分辨率和快速转换时间等优点,广泛使用在电信与电子仪器领域,是实现设备全数字化的一个关键技术。芯片还具有调幅、调频和调相等调制功能及片内D/A变换器。

技术特点:

产品型号CAS9858,主要功能与性能指标为:

内含10DAC32位可编程频率寄存器;

I/O接口:串/并行;

源电压3.3V;

内部时钟频率1000MHz;

无寄生动态范围(SFDR):50dBc;

合成频率范围1Hz-500MHz;

封装形式/外形尺寸:CQFP/EP100;

国外对应产品:美国ADI公司的AD9858

产品2CPT原子钟微波电路的ASIC集成

微型CPT原子钟由芯片物理系统和芯片原子钟电路构成。武汉物数所与上海微系统所在“十五”中科院方向项目的支持下已经于2009年开始开展微型CPT原子钟物理系统的MEMS制造研究,取得了重要研究进展。我实验室旨在配合芯片物理系统研制,通过半导体所与武汉物数所联合开展CPT原子钟微波电路ASIC工艺集成方案研究,争取同步研制出芯片原子钟电路,以实现微型CPT原子钟整机。通过院内研究所合作,研制出国产微型CPT原子钟,发挥出中科院科研攻关的国家队作用。

微型CPT原子钟的应用前景非常广阔。随着电子设备移动性和数据处理速度的方面的需求,稳定性好、体积小、能耗低的频率标准的需求越来越强烈,CPT原子钟的体积小、能耗低特点使得它作为微型原子钟具有明显的优势。微型CPT原子钟特别适合规模化生产,可以降低原子钟的生产成本。

技术特点:

总电流小于2mA

芯片可实现SPI接口配置,且PLL环路滤波器外置;

参考频率10MHz的条件下,输出信号中心频率3.417GHz,频率调整范围±10kHz

相位噪声由于-60dBc/Hz@100Hz-90dBc/Hz@10kHz

输出功率大于-7dBm

PLL锁定时间小于1.0ms

面积(封装后)不大于6mm×6mm


 

产品3:高性能数字音频功率放大器

高性能数字音频功率放大器具有效率高、体积小等优点,是多媒体产品的重要组件之一,主要应用于手机、智能音箱、笔记本电脑等便携式多媒体设备。

技术特点:

产品型号CAS2537,主要功能和性能指标:

输出功率:3W;

信噪比:100dB;

谐波失真(THD)<0.01 ;

采用脉冲密度调制技术;

封装形式CSP;

国外对应产品:美国ADI公司SSM2537

产品4:电动车遥控器芯片

电动车遥控器芯片是一种工作频率介于300MH450MHzUHF接收芯片,主要应用于汽车遥控器、远程控制系统、接入控制系统、家庭自动化、玩具等便携式多媒体设备。

技术特点:

产品型号CAS531,主要功能和性能指标:

频率范围:300MHz-450MHz;

灵敏度:-109dBm;

镜像抑制功能;

无片外IF滤波器;

封装形式SOP-8;

国外对应产品:SYN531R

产品5:高精度模数转换器(ADC

广泛应用于电池供电设备、数据采集系统和医疗仪器等场合。

技术特点:

产品型号CAS7980,主要功能和性能指标:

数字输出16位精度;

电源电压2.5V;

SINAD91dB@10KHz

THD-110dB@10KHz;

吞吐率:1MSPS

国外对应产品:美国ADI公司AD7980

产品6:模数转换器(ADC

广泛应用于WIFI基带,模拟信号转换等场合。

技术特点:

产品型号SCIADC060,该产品已量产,主要功能和性能指标:

数字输出10位精度;

电源电压3.3V/1.2V;

内部时钟频率100MHz;

IQ双通道;

国外对应产品:美国ADI公司AD9204

产品7:数模转换器(DAC

数模转换器(DAC)是非常通用的器件,主要应用于通信、视频、音频、信号处理、信号合成等方面。

技术特点:

产品型号CAS9731,主要功能和性能指标:

输出信号10位精度;

电源电压3.3V;

内部时钟频率300MHz;

无寄生动态范围60dBc;

封装形式DIP24;

国外对应产品:美国ADI公司AD9731

产品8:北斗+GPS多模导航型射频芯片

我国建立自主卫星定位系统,是国家的整体战略规划。关系到国家安全和国家经济的发展。实验室研发成功了与我国自主卫星定位系统相适应的,并且能与GPS卫星定位系统同时工作的核心芯片,对建立和发展我国卫星定位导航产业的基础,具有重大的战略和现实意义。

1)主要应用领域:

个人行车定位与导航终端、行车记录仪、电子狗;

智能手机、平板电脑等移动信息终端;

交通运输车辆管理与跟踪系统;

航海、船舶作业导航与定位设备;

测绘、水利、森林防火、减灾救灾和公共安全等。

2)技术特点:

接收信号类型:并行接收BD2 B1GPS L1频点导航信号转换为数字中频信号输出。

芯片集成度:要求射频芯片具有高度的集成度,集成包括低噪放、混频器、中频滤波器、自动增益控制电路、模数转换电路、振荡器、频率合成器、SPI接口和低压差线性电源等功能模块。

等效噪声系数:≤3dB

A/D采样宽度:2-4位;

中频频点:4.092MHz

峰值功耗小于60mW

工作温度:-40℃~+85

合作方式:技术开发、技术转让、技术服务。

 

中科院半导体所成果与信息化中心

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