帝奥微：车规级高性能电平转换器 — DIA7B104

发布时间：2024-01-15 10:57
作者：AMEYA360
来源：帝奥微
阅读量：1468

　　电平转换器(Level Shifter，LS)是一个在SOC设计中经常会用到的器件。它的主要作用是将数字信号从一个电压域切换到另一个电压域。随着汽车电气化和智能化的发展，汽车电子系统越来越复杂，各种功能模块之间的通讯也越来越多。由先进工艺制造的主控芯片只能输出低压域的数字逻辑电平，而在被控制端，由于工艺限制只能接收高电压域的数字逻辑电平，因此，两者之间通常需要电平转换器。

帝奥微：车规级高性能电平转换器 — DIA7B104

　　针对不同接口需求的电平转换，帝奥微推出了4通道的电平转换器产品：DIA7B104。DIA7B104是一款4通道自动感应传输方向的电平转换器，它无需传输方向控制引脚即可自动感应信号的传输方向，器件具有更低的工作电压(1.08V)、更高的转换速率(最高速率100Mbps)和更小的功耗等优势。通过使用两个独立的电源轨，DIA7B104可以实现1.2V-5V电压节点之间的任意双向电平转换。

　　器件的工作状态由输入使能端EN来控制，当EN为低电平时，内部电路关断，所有的输入输出被置为高阻状态。DIA7B104使用缓冲架构，此架构采用了one-shot方案，以此来提升转换速率。此器件适用于转换推挽CMOS逻辑输出。

　　产品应用

　　在汽车智能座舱、ADAS和Tbox系统中，主流SOC的接口电平多为1.8V甚至1.2V，而MCU、DSP、Wifi等其他功能器件接口电平目前还多为3.3V甚至5V。这些接口包括UART/SPI/I2S/GPIO等。为能保证通讯双方电平匹配，必须使用电平转换器。

帝奥微：车规级高性能电平转换器 — DIA7B104

　　产品优势

　　1. 支持低端口电压

　　SOC产品多为先进工艺制造，具有很低的接口逻辑电平。目前常见为1.8V甚至1.2V，这就要求电平转换器能支持很低的逻辑电平转换。DIA7B104采用独有结构，支持端口电压最低到1.08V，完全可以满足1.2V接口电平应用，扩展了客户应用的范围。

帝奥微：车规级高性能电平转换器 — DIA7B104

　　2. 支持高速低延迟的电平转换

　　DIA7B104器件内部具有one-shot，可以提升电平转换速率和降低数据传输延迟。在VCCA=3.3V条件下，数据速率最大可支持100Mbps。在VCCA=1.8V条件下，数据速率最大也可支持55Mbps。DIA7B104支持推挽CMOS逻辑输出，可满足绝大部分通讯接口的电平转换需求。

帝奥微：车规级高性能电平转换器 — DIA7B104

　　3. 功耗低

　　DIA7B104采用独有电路设计，器件的最大静态功耗仅1uA，非常适合功耗要求严苛的系统。

　　功能特性：

　　• 符合AEC-Q100规范，满足Grade1等级

　　• 端口A电压范围1.08-3.6V;B端口电压范围1.65-5.5V，要求VCCA≤VCCB

　　• 最大转换速率100Mbps，支持推挽逻辑输出

　　• 最大静态电流1μA

　　• ESD性能：±8kV(HBM), ±2kV(CDM)

　　• 封装尺寸: TSSOP-14/QFN-14/QFN-12

　　自动感应方向电压转换器采用双电源配置。使用电平转换器，能够实现信号的电压适配、阻抗匹配、逻辑转换和信号保护等功能。可广泛应用于汽车系统中GPIO、SPI、UART、JTAG、I2S接口间的双向信号电平转换。

　　DIA7B104有车规级应用和工规级应用产品，提供TSSOP-14，QFN-14和QFN-12封装选择。其中车规级产品符合汽车AEC-Q100 Grade 1标准，为诸多严苛的汽车应用提供更加可靠稳定的解决方案。

帝奥微：车规级高性能电平转换器 — DIA7B104

　　目前DIA7B104已经开始送样，未来更多的一系列电平转换器产品会陆续量产发布。

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　　2024年11月5日，2024国际集成电路展览会暨研讨会(简称: IIC)在深圳福田会展中心顺利开展。AspenCore聚焦前瞻创新技术、行业资讯交流，全面覆盖了产业机遇，为电子产业提供高效权威的交流平台。本次展会帝奥微携多款工规+车规产品亮相，与各位与会嘉宾共享此次科技盛宴。　　在同期举办的2024年度全球电子成就奖颁奖典礼中，帝奥微凭借先进的设计理念和卓越的研发实力，赢得了专业评审委员会以及来自亚、美、欧多地用户的广泛青睐，荣获“年度杰出创新企业”奖项。　　此外，公司自主研发的60V单通道多拓扑LED控制器—DIA82901，凭借其卓越性能斩获“年度电源管理/电压转换器产品”奖项。　　作为创新驱动型企业，公司高度注重研发投入，产品逐步覆盖了信号链模拟芯片和电源管理模拟芯片的全方位细分领域。荣获奖项，是对公司电源管理领域内产品实力的充分肯定。　　目前，在电源管理方面，公司已推出多款围绕汽车电子领域、消费电子领域的高性能产品，并不断完善丰富产品系列，包括高低压直流转换器、马达驱动、全系列线性充电、开关充电、高边开关、AC/DC 的控制器、过压保护负载开关和电池保护芯片等，能够为客户提供整体解决方案。　　DIA82901是一款恒压/恒流可配并支持Boost, Buck, Buck-Boost, SEPIC, FLYBACK五种拓扑架构的头灯驱动，内置丰富的诊断和保护功能;调光方式灵活，内置PWM调光生成器;支持展频功能，内置的软启动功能可以很好地限制启动时的电流尖峰以及电压过冲。　　DIA89360是国内首款具有完整诊断功能的车规级四开关同步升降压LED控制器，能以最高的系统效率和最少的外部组件数量驱动大功率LED，特别适用于需要高效率且电路板空间有限的高电流近光灯，远光灯或组合远近光灯应用。　　DIA58108 是一款多通道预驱，用于电动座椅等场景;具有4路PWM接口;其自适应开关控制可在功耗与 EMC 性能之间取得平衡;集成高精度的电流采样运放;支持睡眠模式下的制动功能，以避免电机意外移动;支持负载的双电源供电。　　DIO8018是一款集成了7路LDO的PMIC，该产品有2路用于大电流DVDD的低压差LDO(输出电流高达1.5A)和5路用于噪声敏感电源的高PSRR LDO(高达92dB)，可通过I2C配置各路LDO的输出电压和上电顺序， 同时还集成带中断指示的故障监控功能。DIO8018支持超小WLCSP-20 封装，非常适用于手机、平板、XR、摄像头模组等应用。该器件不含铅和素。　　本次展会成果丰硕，参展产品凭借前沿高效等多项优势受到来宾的广泛认可;双重荣誉的获得给予了公司继续加大研发投入的信心与动力。公司将履责于芯，持续探索，加速技术创新成果的转化与应用，推出更多高性能、高效可靠的产品，赋能更多细分领域。
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　　随着智能手机设计向轻薄化方向发展，越来越多的厂商选择逐步取消3.5mm耳机孔，转而采用Type-C接口来支持模拟音频输出。手机厂商通过取消耳机孔可以获得更大容量的电池以及更多的传感器，并能够为更复杂的摄像头模组腾出空间，还进一步推动了手机外观的简洁与轻薄化设计。　　此外，Type-C接口不仅能够传输数据和充电，还支持音频传输，减少了物理接口的数量。同时，Type-C接口的设计更容易实现防水功能，提升了手机的耐用性。　　针对手机Type-C模拟耳机方案，帝奥微既可以提供集成的DIO448X系列产品方案;也可以提供极具性价比的DIO1521+DIO32020的分立方案。　　DIO1521+DIO32020分立方案：手机检测插入设备通过CC引脚检测实现。当CC1和CC2都检测到Ra时，CC逻辑芯片会通知CPU有Type-C模拟耳机插入，然后通过GPIO控制DIO32020将Type-C的DP/R, DN/L打到Audio的左右声道，控制DIO1521将SBU1信号和SBU2信号打到GND信号和MIC信号。　　DIO1521是一款超小导通内阻、12V直流耐压、带OVP保护功能2通道交叉开关，可以用于Type-C耳机分立方案MIC和GND信号正反插的切换。由于SBUx引脚与VBUS引脚比较接近，DIO1521支持12V DC直流耐压和OVP保护功能，可以很好的防止VBUS与SBUx引脚短路造成后端系统的损坏。另外，DIO1521还支持±25V的浪涌保护功能，可以防止Type-C接口浪涌对系统的冲击。　　DIO1521主要参数　　工作电压范围：2.3V~5.5V　　-3dB带宽：180MHz(Typ)　　导通内阻RON(SBU1/SBU2)：0.85/0.65Ω(Typ)　　SBUx引脚的OVP保护电压：4.2V　　SBUx引脚直流耐压高达12V　　支持±25V的浪涌保护　　支持1.2V GPIO控制　　THD+N : -90dB　　串扰: -110dB　　隔离度：-105dB　　封装：QFN1.8*1.4-10　　应用框图　　主要性能　　12V DC直流耐压　　DIO1521的SBUx引脚可以支持12V DC直流耐压，能够有效防止VBUS与SBUx引脚短路造成系统损坏。　　OVP保护功能　　DIO1521的SBUx引脚带OVP保护功能，当SBUx引脚超过4.2V(Typ)时，开关迅速(实测仅255ns)关断，防止后级电路出现损坏。　　浪涌保护功能　　DIO1521的SBUx引脚支持±25V的浪涌保护，可以有效防止浪涌电压对系统造成损坏。　　帝奥微的模拟开关产品在国内市场处于领先地位，广泛应用于消费电子、通信、工业和汽车等领域。未来，帝奥微计划推出具有更多创新性和差异化的模拟开关产品，进一步巩固其在模拟集成电路领域的竞争优势。
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