在工业自动化加速升级、汽车架构深度革新以及智能连接广泛普及的大背景下,ADI日前在2025慕尼黑电子展上通过一系列创新的现场演示,为智能驾驶、智慧座舱、工业数字化、过程自动化、机器人、电源管理以及仪器仪表测量等前沿应用领域,提供了多款攻克系统级难题、推动创新成果快速落地的核心解决方案。
以创新技术赋能未来汽车
为推动汽车朝着更智能、高效的方向迈进,ADI中国区汽车业务市场经理张远涛介绍了ADI应用于汽车的多项创新技术与方案,以及对未来趋势的把握。
- 无线电池管理系统wBMS
ADI无线BMS方案是一套云端数据分析系统,基于自主研发的2.4G私有网络将电池数据传至云端,利用基于SOC和SOH的算法对每个电池包进行监测与监控,及时预警异常,还可提供二手电池分析,兼具经济性与实用性。
确保数据传输的安全性和网络的稳定性,是该系统的核心优势之一。姜海涛说,在产品发布初期,ADI对2.4G网络进行了全面的验证、测试及认证,无论是信号质量、传输稳定性,还是安全性方面均表现优异。此外,该系统支持16/18/24通道BMS配置,用户可根据需求灵活选择。
现场的演示模型包括集成无线收发器的主控单元和小型模块节点单元。在汽车电池包中,节点单元对应含10-12节电芯的小电池模块。系统最大支持1拖12的节点配置,ADI独有的双节点技术在电池包子包数量达20个或更多时,可扩展子包管理能力,提升功能安全性能。
- 智能座舱与ADAS应用
视频领域,面对摄像头分辨率提升以及座舱多屏应用带来的海量视频数据传输挑战,千兆多媒体串行链路(GMSL)连接方案,通过运用加串/解串技术,能将高速大带宽视频信号经同轴电缆或双绞线,高效稳定传输至远端设备,具备远距离、高速率、高带宽优势,传输速率可达3Gbps/6Gbps/12Gbps。
现场展示的模拟机器人视觉模块装置,通过配置三对双目摄像头与三个鱼眼摄像头实现环视效果。摄像头收集的数据经GMSL接口芯片传至中央处理单元,处理后的图像再通过该芯片传至显示屏。显示屏底部的三个窗口对应双目摄像头采集的“景深视频”,用于距离判定,有明显的空间深度信息。未开启鱼眼功能时,通过CPU拟合三路环视数据生成“点云图”,可实现风险预判、障碍识别等功能,充分展现了GMSL产品在机器人视觉领域的应用价值。
音频领域,A²B音频总线通过单根双绞线菊花链连接音频节点,简化音频系统布线,SHARC DSP持续迭代,支持路噪消除、个性化声区等对算力要求极高的复杂音频处理,且会针对不断增长的算力需求持续迭代。
- 新一代音频数字信号处理器
新产品性能是老款的3.8倍,算法能力强大,算力达24GFLOPS,16Bit时为16GMAC,32Bit时为8GMAC。对比显示,新一代ADSP在特定场景下CPU占有率仅27%,旧款则高达95%,更能满足新能源汽车对降路噪、音浪合成、音质优化等功能的需求。
同时,ADI在提供高性能硬件的基础上,配套了完整的软件生态体系,包括丰富的算法库和应用库,亦可根据客户需求定制相关的音频应用。客户可借助ADI提供的算法库和应用库,结合开发工具Sigma Studio,将自有算法和应用集成至系统中,从而制作专属特色音频。
- 车载网络连接
在车载网络连接上,未来整车电子电气架构将会是多种总线并存,GMSL、A²B等专用总线满足特定实时性需求,而以太网将是骨干网络。为此,ADI以10Base-T1S为基础,构建了E²B产品组合,支持点对点半双工传输,可实现全车时间同步、数据线供电。
张远涛表示,使用10兆以太网技术的好处首先在于实现软硬件的深度解耦,软件层无需关注底层对端设备类型,可直接通过以太网进行数据传输;其次是为软件集中化部署奠定基础,通过软件解耦,使软件能够高效集成至域控制器上,符合软件集中和OTA升级,减少车内MCU数量,降低成本的大趋势
精密仪器仪表方案,加快客户产品上市
在当前快速发展的市场环境下,加速产品开发和上市周期对客户至关重要,ADI仪器仪表事业部高级市场经理姜海涛展示了ADI在仪器仪表领域为加速客户开发进程而推出的五款核心解决方案。
- 8端口矢量网络分析仪(VNA)
该产品广泛用于射频相关领域,可根据需求将端口数量裁减为4/2/1口。核心部分使用了ADI模拟前端芯片ADL5960/ADL5961。ADL5960支持10MHz到20GHz频段,是一款高度集成的VNA模拟前端。其最大优势在于将原本需要多个分立器件才能完成的功能集成到单颗芯片中,使整体设计更加紧凑,尺寸更小,功耗也更低。
分析仪板卡上共使用了40多颗ADI的器件,完整的射频链路均由ADI产品构成,甚至连电源模块也不例外。FMC接口可以与DSP底板配合并连到PC上,搭配相应软件,可作为标准VNA设备进行数据测量与分析。
客户只要使用上层评估软件即可快速进行测试,操作简便。如果有意自行开发VNA产品,ADI可以根据客户具体需求,共同开发出理想的产品形态,无论是4口版本、台式设备,还是板卡形式,都可以灵活定制。
- 高性能精密阻抗测量分析模块ADMX2001
这是一款模块化的LCR阻抗测试产品,ADI提供了完整的系统级解决方案,包含软件、硬件,客户只要给出指令就可以直接提取LCR,该解决方案还支持丰富功能。另外,该方案在频率上可以实现10兆扫屏,一般仪表级的产品没有达到如此高的频率,因此它的测量范围与阻容抗都会测量得比较宽。同时,该产品还有充足的空间做校准存储。
与传统仪表相比,该产品具有更小的尺寸,能够灵活集成到各种系统中。在执行多重指令时,它专注于核心测试功能,因此非常适合集成到系统级测试系统中。例如,客户可以将10块该产品安装在系统板上,从而同时对10个通道进行LCR(电感、电容、电阻)测试,极大地提升了系统级测试的效率和便捷性。
- 高保真信号发生器和采集信号模块
该方案基于业界领先的20位DAC,实现了极低的失真度和高稳定性,1kHz时THD可达-130dBc。输出带宽覆盖0-40kHz,并可通过DAQ方案扩展。作为一个系统级模块,它为需要精密、干净信号源的应用,如高精度ADC测试、音频分析提供了便捷、高性能的选择。
- 数字控制高压SMU
随着半导体测试等领域对数字控制环路SMU日益增长的需求,ADI推出了这款支持+/-100V电压、+/-1A电流(多量程可选)、并可并联扩展电流能力的四通道数字化SMU参考设计,它集成了ADI最新的高精度ADC、DAC及高压放大器等关键器件,为客户开发高性能SMU产品提供了一个可靠、可加速开发进程的起点。
- 高精度七位半DMM方案
ADI新推出的7位半测量精度数字万用表,具备电压、电流、电阻、频率等多测量功能,测量范围广,直流电压最高为1000伏、交流电压可达700伏。该方案关键核心器件包括:采用AD4630-24系列的24位分辨率、2兆采样率的SAR ADC;以及精准度极高的参考电压源,作为系统基准标准。
赋能智能制造,共同实现产业转型
工业自动化市场正处于关键发展阶段,对技术创新和产业合作的需求愈发迫切。ADI中国区工业市场总监蔡振宇深入剖析了ADI在工业自动化领域的技术布局与优势。
- 单芯片角度和多圈编码器位置传感器ADMT4000
ADMT4000可以指示电机旋转圈数,显示电机角度数据,量程为360度。其后端配置激光传感器用于动态距离测量,感应区域可以实时显示与被测物体的距离变化。这款产品最大特性是能在掉电状态下保持位置信息。如系统记录当前位置为28.75圈,断电手动旋转后重新上电,圈数变化仍可准确读取。ADMT4000集成角度检测与无源多圈记忆功能,最高支持46圈,0°至16,560°角度记录,精度达±0.25°。
蔡振宇表示,在传统机器人关节设计中,很多方案在断电后需重新判断手臂位置才能重启,而ADI方案能让主控单元在断电时记忆位置信号,电机重启后手臂直接从静止位置复位。此外,产品内部两个磁传感器,转圈传感器和角度传感器呈90度倾斜正交排列,利用电机旋转产生的磁场触发寄存器写入动作,大大提高了精度。
- 压力变送器集成芯片及工厂校准系统
其核心组件MAX40109集成AFE芯片,尺寸小巧,适配传统压力传感器场景。压力经前端孔洞传至背后单晶硅元件,信号调理后输入该芯片。芯片集成PGA模块与信号调理电路,能直接输出I²C或SPI数字信号,单芯片实现传统双芯片功能,可将信号传输至后端上位机或主控MCU。
针对搭载MAX32675C集成SOC的模拟信号传感器,ADI还配套开发了模拟校准板。每个校准机箱支持12个卡插槽。每个校准板卡,无论是模拟还是数字校准板均支持32通道待测设备,因此一个机箱可以支持最高384通道的设备校准。这意味着,ADI不仅提供传感器元件,更构建了包含校准系统的整体解决方案,相较于传统单芯片校准模式显著提升操作效率。
- 步进电机芯片和驱动控制模块演示系统
在该系统中,TMCM-1290是步进电机驱动控制模块,内部通过StealthChop2实现步进电机静音控制,运用平滑运动的八点轨迹曲线规划,可有效解决传统运动曲线中电机启停时的加速、减速突变问题,保障运动稳定性。另一颗芯片是电磁阀驱动控制器MAX22216,集成四个半桥驱动,每个半桥控制相应的电机移动,理论上可以控制四个低电流电压电机,主要进行绞转的控制,确保电机运转的平稳性,
- IO-Link双通道收发器集成DC-DC及集成状态机
传统IO-Link依赖主站和MCU控制,对MCU要求高,需配置控制MCU和协议栈。ADI的改进之处是在MAX22516中配置了TEConcept软件协议栈,分担时间关键型任务,减轻MCU负担,使其有更多精力执行应用功能。同时,该产品内部集成DC-DC电源模块,能通过IO-Link线缆直接获取电流电压,极大简化了设备供电设计。
先进电源方案赋能安全高效的能源传输
根据ADI中国区电源业务高级市场经理黄庆义的介绍,这款基于LT8440电源调节器开发的以太网APL温度变送器依据DIN-B规则设计,外径44毫米,符合工业标准。现场展示的产品由电源板和数字板构成,二者通过管脚插针连接置于腔体,下层放置温度传感器。
考虑到石油、化工领域对本质安全十分看重,因此LT8440专为A类现场设备设计,有两个输入电压检测管脚,能正确采样输入电压,还可将整流桥功耗纳入总功率限制范围。这样,通过三个LT8440的级联与系统的两个可技术性故障的测试,兼容APL的标准,可满足本质安全的要求。
根据本质安全标准,也就是如果输入电压小于18.5伏,总功率将大概维持在650毫瓦。如果输入电压大于18.5伏,流过负载的总电流会限制在35毫安。如此,通过限制电流和功率,可有效防止在可爆炸的环境中引起火花。
根据APL标准要求,即使在无外部负载的情况下,系统仍需维持一定的功率消耗。因此,LT8440内部集成一套分流电路,该电路与负载并行抽取电流,从而确保系统始终消耗不低于500毫瓦的功率。具体而言,当输入电压降至18.5伏以下时,即便处于空载状态,LT8440的内部分流电路仍将持续从输入端汲取电流,以此保证系统满足最低500毫瓦的功率消耗要求。
