中心議題：

• 本土IC企業如何挑戰高門檻市場

“健康”
、“環保”是shi近jin年nian全quan球qiu媒mei體ti報bao道dao中zhong最zui熱re門men的de關guan鍵jian詞ci之zhi一yi，而er這zhe些xie熱re點dian概gai念nian背bei後hou是shi巨ju大da的de產chan業ye商shang機ji，具ju體ti到dao電dian子zi行xing業ye而er言yan包bao括kuo家jia用yong及ji便bian攜xie醫yi療liao電dian子zi設she備bei、低功耗節能技術
，如智能電表等等。在首屆深圳集成電路創新應用展上發表的“珠三角電子產業最新現狀及國產IC機會”的de報bao告gao中zhong，智zhi能neng電dian表biao和he便bian攜xie醫yi療liao也ye分fen別bie成cheng為wei了le五wu大da潛qian力li應ying用yong之zhi一yi。該gai報bao告gao透tou露lu，僅jin便bian攜xie式shi醫yi療liao設she備bei深shen圳zhen就jiu有you上shang百bai家jia相xiang關guan製zhi造zao商shang，智zhi能neng電dian表biao在zai深shen圳zhen也ye彙hui聚ju了le科ke陸lu電dian子zi、開發科技、思達儀表、龍電和浩寧達等國內業界知名廠商。

然而，一邊廂研討會討論的全球熱點，而另一邊廂是本土IC參展商的“冷眼”——在(zai)本(ben)屆(jie)展(zhan)會(hui)上(shang)幾(ji)乎(hu)難(nan)以(yi)見(jian)到(dao)本(ben)土(tu)集(ji)成(cheng)電(dian)路(lu)設(she)計(ji)企(qi)業(ye)相(xiang)關(guan)的(de)產(chan)品(pin)方(fang)案(an)展(zhan)示(shi)，僅(jin)深(shen)圳(zhen)芯(xin)海(hai)科(ke)技(ji)展(zhan)台(tai)展(zhan)出(chu)了(le)單(dan)相(xiang)防(fang)竊(qie)電(dian)數(shu)字(zi)電(dian)表(biao)和(he)便(bian)攜(xie)醫(yi)療(liao)方(fang)案(an)，以(yi)及(ji)上(shang)海(hai)貝(bei)嶺(ling)展(zhan)台(tai)提(ti)供(gong)了(le)數(shu)字(zi)電(dian)表(biao)相(xiang)關(guan)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)。何(he)以(yi)現(xian)實(shi)可(ke)見(jian)的(de)熱(re)點(dian)卻(que)成(cheng)了(le)剃(ti)頭(tou)匠(jiang)的(de)挑(tiao)子(zi)一(yi)頭(tou)熱(re)呢(ne)？“相對於展場中可見的大量電源
、LED驅動、便攜娛樂產品方案而言，醫療電子具有很高的技術和市場門檻。”某參展商副總經理道出了其中原委，而數字電表同樣具有類似的技術和市場門檻。

智能電表產品的核心芯片是計量芯片，其關鍵技術是對互感器采集的電壓、電dian流liu信xin號hao進jin行xing模mo數shu轉zhuan換huan。類lei似si地di，對dui於yu眾zhong多duo醫yi療liao電dian子zi產chan品pin來lai說shuo，大da部bu分fen的de工gong作zuo機ji理li都dou是shi利li用yong對dui傳chuan感gan器qi采cai集ji的de病bing人ren生sheng理li信xin號hao進jin行xing數shu字zi轉zhuan換huan，並bing通tong過guo後hou端duan的de微wei處chu理li器qi做zuo出chu基ji本ben診zhen斷duan，其qi中zhong信xin號hao采cai集ji的de模mo數shu轉zhuan換huan器qi也ye是shi其qi中zhong的de關guan鍵jian器qi件jian，其qi性xing能neng決jue定ding了le最zui終zhong產chan品pin的de整zheng體ti性xing能neng。
 
圖1：基於芯海CS7780芯片的單相防竊電電表典型應用。

“目前，具有高精度ADC設計技術的國內企業寥寥，ADC的精度、功耗、抗幹擾性
、一致性與穩定性都是非常具有挑戰性的關鍵技術

，這導致了本土集成電路企業鮮有問津這些產品領域的。”芯海科技設計部總監劉小靈表示。具體而言，在高精度ADC設計中主要存在以下挑戰：量化噪聲及模擬部分各種器件的熱噪聲、1/f噪聲
，甚至數字電路隨時鍾節拍運行時產生的襯底噪聲和電源噪聲，這些噪聲源都嚴重地影響高精度調製器的性能；高精度的ADC的高性能DSP濾波器模塊也起著至關重要的作用
，既要保證足夠高的信噪比
，又要考慮係統對信號的延遲；由於高精度ADC所suo探tan測ce的de信xin號hao非fei常chang微wei弱ruo，必bi須xu要yao通tong過guo前qian置zhi放fang大da器qi對dui信xin號hao進jin行xing放fang大da來lai提ti高gao信xin噪zao比bi，而er前qian置zhi放fang大da器qi在zai放fang大da信xin號hao的de同tong時shi自zi身shen也ye會hui產chan生sheng噪zao聲sheng，並bing且qie會hui限xian製zhi係xi統tong的de共gong模mo輸shu入ru範fan圍wei，增zeng加jia係xi統tong成cheng本ben及ji功gong耗hao。

 

圖2：基於CSU12xx和CUS10xx係列SoC的電子血壓計。

熟悉模擬電路設計的工程師都非常清楚
，解決這些技術挑戰通常依賴於工程師的設計經驗。 “芯海ADC相關產品的核心設計團隊均具有超過十年的模擬產品設計經驗，這幫助我們克服了技術上的挑戰。”劉小靈指出。據悉，該公司在上述關鍵技術攻關過程中共申請了“低溫度係數帶隙基準源”、“信號采樣保持電路”
、“一種電壓調整裝置”、“門控時鍾產生電路”等多項專門針對高精度ADC的專利。“例如，為改進高精度Σ-Δ調製器的性能，我們在模擬部分設計充分考慮了這些噪聲的調製和成型
，創新性地使用了四階隨機斬波Σ-Δ調製器
，利用調製器後麵的降采樣濾波器，我們可以將高頻部分（基帶以外）的量化噪聲濾除
，這樣我們就得到了信噪聲比極高的量化信號。” 劉小靈進一步詳細闡述。

目前，該公司的高性能ADC技術已經獲得國內超過千家整機廠商的采用

，廣泛應用於工業過程控製、衡器
、便攜式醫療設備等領域。據劉小靈透露
，該公司將分別在今明年針對國家電網和南方電網推出完全符合國內標準的電力計量芯片CSE7780和CS77xx係列

，目前CSE7780xilieyijingjinruliupianjieduanbingyiwanchengwanzhengfanganyuanxingsheji。mingniangaigongsihaijiangjixutuichuzhuanmenzhenduixueyajishichangdezhuanyongxinpianhewanzhengfangan。xinhaikejizaigongyeyingyonglingyuyijingchenggongtuichuduogexiliedejichenggaoxingnengADC技術的SoC方案，為什麼沒有針對電力計量應用推出SoC方案呢？“目前國內數字電表基本上都沒有采用SoC方案，主要是主管機構對可靠性方麵的考慮。”劉小靈指出
，“在市場出現對SoC方案一定接受度條件下，我們完全有能力即時推出相關方案。”

作zuo為wei電dian力li計ji量liang和he醫yi療liao應ying用yong而er言yan
，技ji術shu的de門men檻kan隻zhi是shi其qi一yi，而er市shi場chang的de門men檻kan某mou些xie時shi候hou可ke能neng更geng高gao，事shi實shi上shang，集ji成cheng電dian路lu設she計ji企qi業ye中zhong不bu乏fa具ju有you較jiao好hao技ji術shu而er铩sha羽yu而er歸gui的de案an例li。“除了具有完全的自主知識產權，我們在電表領域
、衡器領域耕耘多年
，有豐富的客戶基礎與行業推廣經驗，”芯海科技銷售總監桑仁東指出，“我們將積極推行代理商的發展路線，與本土有實力的整機企業 和IDH緊密合作
，給客戶提供更具綜合競爭優勢的“Turn Key ”方案，體現本土領先IC設計公司的優勢。”對於如何克服市場門檻

，芯海科技似乎已經成竹在胸。

權威數據顯示，2012年至2015年僅國內新安裝智能電表數就將達到8,000萬個
，而2009年中國醫療電子市場已經超過200yiyuandeguimo。rucipangdadeshichangguimobeihou，xiangguanchanpinzhongquexianjianbentujichengdianludezongying。jinnianlai，bentujichengdianlushejiqiyeyijingchenggongshixianzaizhuduolingyuweizhongguozhizaolaoxiazhongguochuangzaodeyinji，xiangxinsuizhexiangxinhaikejizheyangdebentuqiyezaikefujishuheshichangdemenkanhou
，huixuxietongyangdejingcai。