消费电子应用中不容忽视的比较器方案

线上朋友大家好 我们今天将TI比较器在消费市场的各种应用 TI新的产品开发针对我们消费类不同的应用 还有我们在目前一些线上的资源 可以提供各位来做参考 我叫Yujun Wang 我是TI在硅谷运放事业部的市场部经理 主要负责产品的推广还有新产品的定义 今天我们讲的主题主要就是说 比较器，一个是在消费类市场相对是一个 非常集成的系统 那我们为什么还会针对比较器来做一个主题 主要是因为我们看到越来越多新功能的开发 越来越多的应用场景 也是为什么我们还有很多新产品针对这样的市场做推广 一开始的时候我想对大家讲一下 就是TI在一个大方向 我们只要针对运放或比较器 是怎么样的一个开发 所以你们可以看到 我们就是small size，小封装 你可以看到虽然说我们 虽然说做很多新的运放，不管是高精度 高速低功耗 但最重要的是我们想把它越做越小 好处是什么呢 就是我们可以在同样大小的时候 我们可以在越做越小的状况下 给你更好的成本 也给你更多设计的弹性空间 还有小封装不代表只是小，牺牲掉它的性能 而我们而是在给你更好性能的状况下 同时还给你做到更小的封装 所以看看在画面上 这是我们在去年做的一个（听不清） 所强调TI目前有最小的运放以及最小的比较器 我等下会针对我们的比较器 来多做介绍，也会讲更多的一些应用场景 接下来主要的是讲，我会针对几个消费类市场 手机、平板、AR、VR还有不同的一些消费类 像是laptop，像是我们的音箱 甚至picture 等这些应用来做一个我们所看到的应用场景 到最后你会发现 其实相似点非常多 然后我们的产品也可以在这个应用起到很大的优势 在开始之前 我先讲一下 TI的线上资源 针对不同应用的一个线上资源 你看到下面有这个网址 这是TI的官网 针对不同的any equipment 像是不同的消费类、工业、或是车载 我们都有不同的框图 去提供你不同的设计方案 还有不同的（听不清） 可以让你做设计的时候的一个非常好的参考 除了可以用底下的网址之外 你也可以去TI的网站上 在application这个栏下面 可以看到不同的应用 可以用这样来做一个参考 这两个就是很好的一个example 针对今天所要讲的消费类主题 不管是手机还是电脑 我们都有非常detail 还有我们很多新产品的highlight 首先我们先从手机开始讲 在我讲之前，我想先强调一点 其实我们很多客户都会问我们这个问题 就是说比较器跟运放的差别是什么 其实看起来都很类似，对吧 都是一个三角形，你有这个（听不清） 主要差别，在（听不清）来讲的话 一个测的是线性的信号 一个测的是digital 0和1，比较器测的是0和1 所以你会发现在比较器和运放 它们的计算里面 你会发现比较器并不带有internal conversation comcast 这样的一个电容 也因为这样，我们优化指标相对就是速度 以及功耗 所以速度来的更快 （听不清）来得更宽 所以我们在测的速度上会越来越快 特别是高速的场景下 高速的应用场景下 比较器都会来得相对合适 一个非常（听不清）区分的话 任何你的应用是在微秒级别以内 甚至更快的话，比较器都是相对来得更合适的产品 不管是做电容保护 电流检测 或者是电压的under voltage 或者是过流的保护 都是比较器会来的更加合适 那我们也会看到说目前客户的应用场景 除了系统越来越快之外 也会同时要求我们的比较器越做越快 所以强调我们一些新的产品 目前新产品还有方向 今天我就会先从手机开始讲起 其实手机，如果你在2017年甚至在过去几年，会发现 就算把整台手机拆开了 你把所有的芯片、主板全部打开来看 你会发现并没有太多的运放或比较器 那为什么我们还会来强调比较器在手机里面的应用 还有针对其开发新的产品 主要是因为在过去几年 手机遇到越来越大的竞争 所以差异化便是一个很重要的卖点 所以越来越多的客户在他们手机上加很多新功能 你看到今天我所强调的两个 一个是人脸识别 一个是type-c的端口保护 那这两个，其实都不止一家客户在使用这样的功能 同时还有很多更多的功能 我在这边，可能针对一些客户的保密条款 所以我不能讲太多 但是主要在这两个功能上 你可以看到其实很多其他的想法都可以应用在上面 所以我会先从facial recognition 这个人脸识别来做一个介绍 所以在人脸识别或是这个deep learning 深度学习的状况下 你会发现其实它的电流驱动芯片就是一个发光二极管 那发光二极管呢 它会搭配我们的一个精密电阻 我们利用比较器去测它这个电阻 为什么要去测它的电阻？ 主要是这样的一个facial recognition 不管是3D人脸识别 或者是深度学习这样的东西 对眼睛的保护肯定是非常重视的 你要确保说不要有在这个镜面损坏的状况下 它不管是LED或是（听不清） 或是它静态红外的光 会照到人眼。造成人眼的损伤 所以利用我们的比较器搭配这个精密电阻 去做个电压的检测 当它有任何不正常异常状况下 我们就设一个讯号到主芯片，MCU里面 你可以看到这连着GPIO口 去做个事情的作用 来做一个关断 然后以这样的方式来做一个保护 那这样的应用我们看到不止是在手机 其实有越来越多的消费类 甚至是工业的器件 不管是做一些新的模组 都会用到这样的一个保护 其实我想强调的是我们两个新的family 可以看到说在这种的模组里面 肯定空间非常紧张 所以TI有两个新的产品是非常合适在这里面的 一个是TLV4041 它是目前微安级别2.5μA 同时还带参考 所以如果你的这个模组里面，系统里面 并没有这个（听不清）的话 那这个东西非常帮你省空间 这整个TLV4041除了是微安级别之外 它只有0.73 想0.73mm的cx封装 当然我们也有standard package 那这样的芯片在你没有参考的状况下 相对还是非常合适 或者说如果你今天的系统里面 已经有你的参考了 已经有参考了 那我们的TLV7031/41相对来说还是非常合适 芯片一样非常的小 0.8 x 0.8mm的DPW封装 同时是纳安级别的 这个（听不清）都只有三百多纳安 所以，很多客户会问说 用比较器我们要用什么来供电 因为它是纳安级别的 所以你只要从GPL口来供电就可以了 所以其实非常省你的电源 也非常省空间 所以这两个都是我们目前在消费电子看到非常多的 那如果你的系统相对速度要求更快的话 功耗要求没那么高 我们也有TLV7011/7021 这个已经在市面上，它是纳秒级别的 同时我们也有小封装 0.8 x 0.8mm 所以这样的应用，既保护可以看到 这是我们比较器用到比较多的应用场景 下一个就是USB type-c的端口保护 在这个端口上呢 如果你手机放着 可能会有水进去 会有腐蚀的状况 但你要确保说怎么样去保护它 在它没有东西进去的时候 或者是你USB的东西没有插上去的时候 它是shut down的状况 所以我们一样利用比较器 去做一个侦测 所以一样去做一个电压检测的状况下 因为是有插进去和没插进去的时候 你可以做出你的reference 在它没有东西插上去的时候 去做个shut down的作用 它的产品一样，因为在这种type-c模组里面 空间一样非常紧张 所以我们的产品一样是我们的TLV4041 或是我们的7031/7041这样子的一个组 那这样的产品都是目前市面上有客户已经在使用了 手机，或是其他消费类的系统 你会看到的 在手机里面我只讲这两个应用 可是我们在过去2018年、2017年所看到 手机用比较强的场景其实远远不止这些 那今天我所要讲的，就是两个 我们目前看到，比较多的，同时也是想给各位一个想法 就是输哦这种小封装 不管是是0.7 x 0.7mm的 或者是0.8 x 0.8mm的，这样的封装的芯片 其对你在消费类这么紧张的一个设计空间里面 是有非常大的一个弹性设计空间 同时也给你非常好的power（听不清） 还有设计成本 接下来是在平板这边 平板的话，今天我主要，也是主要一样说两个应用 同时也是在保护上或者说在一些a thermal protection 那两个一个是camera module，它做LED dimming 另外一个是battery pack，做voltage monitoring 我们先从这个battery under voltage monitoring讲起 就这个电池的压降保护 其实这是一个比较器非常常见的应用 为什么我要强调这个呢 是因为过去在我们release 我们这个TLV7081或是我们TLV7031之前 很难去找到这么小又是纳安级别的芯片 同时还给你非常好的一个设计成本空间 所以在这样的产品体现下 便于说客户不需要去牺牲他自己额外的io口 去做保护 他可以就加一个芯片 就像这边看到的 利用我们的TLV7081 7081有个好处是这样 它只有四个棒 为什么呢 我们的（听不清）是直接连着电源的 我们利用这样的设计 把它做成全世界最小的比较器 可以看到，它是0.7 x 0.7mm的 CSP封装 等下我在产品介绍的时候会再更多detail去讲这个产品 同时 ，我们的7031 7031也是非常合适的 一个是dpw，一个是csp封装 就看你们在工业上的选择，哪一个更合适 我相信不管是芯片大小或是它的功耗 绝对是满足 大部分消费电子的需求的 再一个是camera module的LED dimming 其实就是测一个pwen 其实很多时候你去看这个相机 特别是像我刚刚讲的，手机要做差异化 平板和其他消费要做很多差异化 所以在做LED或是相机的时候 你能够去调光，能够去给更好的一些灯光 让你的相片拍出来的感觉更好的话 肯定也是一个卖点 我们当然也是有客户针对这样的需求 去跟我们提出要求，去看一些新的产品 那我们的4041就在这样的状况下 开发出来的 所以你可以看到 在这个里面，因为我们的芯片是带参考的 所以reference是直接在我们的芯片里面的 不需要额外去加一颗reference 那我们利用这样的话，去测我们的duty cycle （听不清）去control这个（听不清） 再有一个去control它的local dimming 去看一下它调光的一个状况 所以这是平板我们看到两个功能 那当然，如果你们有其他的一些需求 我相信我们的protection不管是电流、电压的保护 我们的7081、7031、7041都是可以满足你们的需求的 那当然，除了手机、平板 这两个是相对比较多 大客户比较多，突破点之外 其实我们也在别的pe的市场里面看到非常多 新的应用 那我在讲之前，其实我先讲一下 很多客户会问说 其实我大部分以前的东西 不管是保护什么，其实我的io口都是够的 那为什么今天我们会越来越多 或是TI为什么会看到很多比较器的应用场景 其实很简单，就像我刚刚讲的差异化 因为在做差异化的时候 可能设计是后面才思考的 或是说最后最终才定案的 所以很多时候并不是一开始就已经判定好的 所以你在做一些新的平台的时候 肯定io口不够用的时候 像我们这种小封装、低功耗、低成本 的比较器相对就来得比较好用 我可以从美国客户直接跟我讲一句话就是说 我在跟他推这个产品的时候 不管是推7081或者是4041的时候 他跟我说过 其实我现在还没想到要怎么去用比较器 但是我目前的确是有些新功能的规划 那所以先给我们评估板还有样片 让我们先来做一个qualification的动作 到时候假设我今天有新功能想加上去的时候 我随时都有这样的一个option 所以也是因为在这样的一个场景下 我们看到越来越多小器件 不管是比较器或者是运放 ldo在这样的状况下的一个使用机会 接下来我这边讲的话你会看到一个 不管是laptop、音箱还是AR、VR眼镜 甚至是遥控器、printer 我们都有看到很多的应用 那我就不会一一的每个去讲说哪个里面有什么应用 而是我作为一个审核 因为其实比较器，你从前面两个一来看的话 不管手机、平板，其实最终我们在谈的都是保护 所以我们针对比较器的几大应用 去做一个整合 首先，battery或power supply voltage monitor 像系统，不管是（听不清）battery 或者是一般的电池 对功耗要求肯定是非常高的 所以我们在这个状况下 我们这种低功耗的产品相对就来得合适 所以可以看到我们TI其实除了低功耗之外 也有高电压的，也有窗口比较器 有带参考、不带参考的 所以在任何场景下 你们需要去做这个battery或power supply voltage monitor 我们都有合适的产品去提供给你 针对不同的系统 你可以看到不管是pe 消费电磁或者是工业或车载 我们都有合适的产品 那另外一个我想强调一下 reference和不带reference的差别 我们的产品，像TLV7041或者是我们的TLV3011 或3012 都是带参考的 带参考有个好处就是说我们的参考 跟我们的芯片在出厂的时候是一起去做校准的 所以我们精度都非常高 等一下我在介绍7041的时候你会看到 TLV7041的精度非常高 over temperature可以达到（听不清）的一个精度 所以看到我们这边的产品上 很多客户，当他们有reference的时候 他们就选择这种带参考的比较器 这个是IR RECEIVER 这块其实也是我们不管是工业 或者说消费都有看到的一个应用 像比较器其实很多时候可以当做是一个1bt的ADC 那我们需要制作接收信号的时候 像是你可能看到激光模组 我们可能会用到非常高速的比较器 IR相对来说速度没那么快，所以可以用我们这种 微秒级别纳安的芯片 来做它的这个RECEIVER的接收端 所以这是一块去biu这个IR RECEIVER的这个模拟前端 那我们这个纳安级别的比较器 还有非常低的这个（听不清） 相对就更容易去搭配这种小电池 然后来提供它的使用年限 所以我们在这个应用上 在很多遥控器或是小型的control 里面就看到非常多的这样的使用场景 在这个high-speed overcurrent protection 这个就有点儿不一样 其实我们常常在讲说 比较器跟马达是息息相关的 特别是如果你今天在pprinter里面 或是你今天不是做手机、平板 而是你去做一些扫地机器人 或是你去做一些小型家电的话 IOT相关的一些小家电，你会发现 当有马达的时候，你肯定都需要去做一个 高速的电流保护 那在高速电流保护的时候 你要求是什么，速度要快 那我这边强调就不像刚刚我讲的 是我们的7031或是我们的7041 或7081 而强调我们的高速比较器 就是我们的3201，3201是TI的一颗40纳秒 又40μA，非常好的speed power vision的一颗比较器 那在这个里面 不管是马达或者是这种高速电流的保护上 我们用的非常多 当然，这个ina的产品 用和不用这个discreet的首选就针对你这个压降的大小 压降大、压降小的时候 你都有不同的一个使用空间 那我们对3201就搭配了去发送这个信号到gpio 去侦测这个高速的电流保护 我们在小家电里面或是这个扫地机器人里面看到 非常非常多 这样的应用场景 我相信在很多很有创意的设计空间里面 说不定将来有可能在更小的消费类系统里面看到 我们在上面讲了很多我们的应用场景 针对手机、平板，还有比较器的几大应用 我们现在来强调一些TI新的产品 就像我讲的 我们一个大方向就是小 但在小的之外呢，我们不要去牺牲到它的性能 所以TLV4021、4041是目前我们正在（听不清） 的一颗产品 它是2.5μA，1.5-5.5V 那我们有三个不同的参考点 有1.2V的，0.5和0.2的，就像我讲的 因为它跟芯片是一起培养的 所以我们的精度非常高 在出厂的时候over temperature可以达到1%这个精度 带20许多hysteresis 速度相对来得非常快 450ns 然后芯片一样是非常小 但同时我们也会有一般sot23或wtson 如果今天不是做手机或平板设计 跟需要带脚的 我们也会有这样的封装 那在这个里面的话 其实就像我讲的 它是带参考的比较器 然后同时还给你非常小的一个空间 接下来我们也会去看 带参考我们是要做高电压或去做更低的功耗 这都是我们一些发展的方向 在TLV7011和7021它跟我们的7031和7041是很类似的 就同一个组 但一个是速度更快，一个是功耗更低 那这颗相对来说速度更快 如果今天你的power budget相对来比较够 你必须要到纳安级别的话 7011它是5μA，但是可以ns的速度 所以在这样的话，一样是rail to rail 轨对轨，一样是复式是到125°C 同时我们也有小封装，0.8 x 0.8mm的 和我们的standard package 那这样的比较器的话 其实一样，我们在消费类看到非常多 甚至有手机用户用的这颗产品 那11跟21的差别其实就是push pull跟open collector的差别 一个是推广，一个是open collector 那同样，到我们的7031跟7041 supply voltage一样是1.6—5.5V 但是它给你335nA的功耗 然后相对来的3μs的propagation delay 然后带5mV的hysteresis 那一样，我们的package跟我们的11/21 都是有三个不同的option 不管是小封装这个dpw0.8 x 0.8mm 或者是s170跟sot23 那在这块里面，应该是目前我们在消费类电磁 在2018年看到最多也是我们出货量最大的一颗料 这个产品除了给你小封装 给你低功耗之外 同时，我们也可以做到非常好的一个设计弹性空间 所以我们很多客户在选型选料的时候 都优先选用这一颗 那我们当然接下来会开发我们的双路 也会去看不同的一个option 针对客户的选择 那除了讲到低功耗之外 今天虽然是在讲消费，但我也想讲一下高速 因为其实就像我前面所提到的 客户还有市场的系统是抑制在进步的 速度要求肯定是越来越快 精度要求肯定是越来越高 功耗要求也是越来越低 所以在这样的状况下 我们看到有非常多非常多高速的需求 所以我这边所提到的第一颗是我们的TLV3201 在我们将高速的时候同时就在propagation delay这里 propagation delay是100ns以内的 那这颗给你的是40ns 还有40μA 所以在我刚刚所讲的跟马达座搭配的时候 去做高速电流保护的时候 通常优先选型都是选用的我们这颗料 那它同时有车规的、有一搬的 那我们也会有不同的封装 sot23或者s170 那我们也有单路跟双路 这颗料的话，就像我讲的马达 小家电里面用的非常的多 如果你今天需要的是像我刚刚讲的 你今天可能想测的并不是IR 你想测的是激光，想测的是镭射 所以需要非常快的速度的话 我们也有像这样5ns以内的 高速比较器 同时也是有车规和非车规的 4.5ns同时还有3.2mA 当然我们回去看怎么样做到相对速度快的时候 功耗还能更低 这是目前在看的一个方向 那同时我们也是有不同的封装 sot23或是soic8 那这块就像我讲的 如果你今天想做一个接收端 测的并不是IR，而是更快的像（听不清） 或其他更高速的讯号 我们也有这样的芯片 同时其实我们也有一些更高速的产品 今天我就不会多做介绍 但如果有需求的话，就像我刚刚的开头 有我的邮箱，就是什么问题都可以跟我联系 我最后想提的就是我们的一些线上资源 这边是可能各位比较熟悉的 application notes 就是针对我们的应用去去做深度的介绍 就是在这个应用里面怎么去搭配TI的整个系统 不管是比较器、主芯片 这样去做一个侦测 这边里面我放蓝色的，是我们针对消费类系统 里面用的比较多的一些参考设计 还有我们的应用bt 那当然还有其他的 但我们也发现，其实在推广我们的，比较小的芯片 像是运放比较器的时候 可能只有application level，有时候还不够 所以我们还拉伸到下一个level 也就是function level circuit level 所以可以看到这边cookbooks circuit 这个是针对什么呢 就是我们回到最原始的各种circuit 不管是current sense，或者是你的这个thermal swich zero cross delection，或是最基本的（听不清） 这个sensing 针对这样的设计我们去用TI新的产品 然后针对它去做一系列的测试 所以整个到最后你会看到是完整的circuit 完整的测试资料 然后针对这样去给它 去针对它去做更多的介绍 同时这个之外呢，我们也有我们的videos跟blogs 都可以让各位去看 所以有非常多的线上资源可以利用 所以各位可以去使用 那我们也会针对这些东西去做更多的推广 另外我再强调一下就是我们的cookbook 就我刚刚所提到的，目前也有简体版本的 所以已经是可以在线上去看到了 那在回答问题之前 我给大家简单总结一下 也就是我们现在在比较器或是这种小器件里面 其实在消费电磁里面 为什么会看到越来越多，其实很简单 就是当你今天想加新功能的时候 或者说你在设计的时候 你想做一些变化 我们这种小封装、低功耗的比较器 给你的空间相对非常大 所以今天我介绍大家的刚好就这样 今天的讲解大概就这样，谢谢