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传感器产业发展现状分析

2020-09-28 17:19 次阅读

据麦姆斯咨询介绍,半导体市场在2018年创下历史新高,达到近4700亿规模。跟随半导体发展的MEMS市场也有不错的增长,但是由于智能手机和汽车销售的疲软,增长速度低于预期。我们预计MEMS市场将在2019年至2024年期间实现显著增长:市场营收的复合年增长率约为8.3%,出货量的复合年增长率约为11.9%。其中,消费类市场仍然占据最大的份额(超过60%)。一些MEMS器件将受益于新的用途或功能,例如:用于激光雷达等3D传感的MEMS微镜,用于汽车夜视和ADAS态势感知的微测辐射热计,用于高分辨率打印的MEMS喷墨打印头,用于人机交互接口的MEMS麦克风。此外,由于在中国实施的TPMS相关法规影响,将有利于压力传感器市场增长。

对于惯性MEMS传感器,汽车和消费类应用将继续成为市场需求的“主旋律”。MEMS产品的发展主要体现在提供更小的外形尺寸、更高的集成度和更多的功能。此外,新应用即将到来,例如:“医疗领域的可穿戴设备”和“工业领域的机器健康监测”将促进分立式惯性MEMS传感器发展,“汽车领域的自动驾驶”将促进惯性测量单元(IMU)增长。

Yole认为,智能建筑和零售业将成为红外传感器市场繁荣的驱动力。在医疗方面,硅材料将被更多的微流控公司采用,以开发基于CMOS技术的生物芯片。尽管智能手机市场放缓,但5G将推动射频MEMS和MEMS振荡器的快速增长,包括新基站部署和不断增长的边缘计算需求。

相比《MEMS产业现状-2018版》,今年的报告版本对射频MEMS市场预测做了调整,主要原因是8 x 8 MIMO技术应用的延期。我们预计BAW滤波器将从2019年的23亿美元增长到2024年的44亿美元。另外,环境MEMS传感器、MEMS扬声器、指纹识别传感器和自动对焦执行器等新兴MEMS将助推未来市场发展。最后,传感器融合和人工智能(AI)相结合可以激发新应用诞生,提振MEMS产业信心!综上,新产品和新应用共同保障MEMS市场可持续发展!

MEMS博弈:“王位之战”

MEMS厂商之间的竞争越来越激烈,因为市场这块“蛋糕”并不是那么大!在并购方面,与MEMS相关的收购在去年有所下降。此外,没有重要(大型)的新进入者,主要是现有厂商之间的厮杀。

传感器产业发展现状分析

IDM将继续处于领导地位,并提升产量,但由于竞争加剧,利润率会下降。对于MEMS厂商而言,如果想要获得市场份额,产品的差异化显得至关重要!

在2018年期间,每家MEMS代工厂或多或少都在增长。然而,MEMS产品公司之间的竞争非常激烈,“涨跌互现”:

(1)MEMS麦克风:楼氏电子(Knowles)和歌尔股份(Goertek)领先其它竞争对手,但是似乎遇到了营收瓶颈。例如,楼氏电子从2009年到2013年发展迅速,但从那以后,其营收在4.5亿美元左右波动。尽管楼氏电子非常依赖智能手机市场,但它还拥有多元化的产品组合,以满足其它应用需求,如助听器。随着人工智能(AI)音箱市场的兴起,以及汽车中MEMS麦克风的用量增加,楼氏电子可以进一步获利。

(2)喷墨打印头:惠普(HP)和佳能(Canon)正在争夺增量市场。虽然佳能的营收下滑,但是惠普的营收略微增长,这主要原因是惠普抓住了消费类打印机的需求增长,以及客户对其墨盒的忠诚度。

(3)光学MEMS:德州仪器TI)是MEMS微镜领域无可争议的领导者。然而,如果MEMS微镜无法找到新的大批量应用领域(如汽车激光雷达、AR/VR等),那么该市场可能会保持平稳状态或适度增长。此外,还有一些利基市场表现良好,如光通信的光学MEMS开关

(4)射频MEMS:2018年,博通(Broadcom)在全球MEMS排名中处于第一位,其射频MEMS继续保持增长势头,然而Qorvo的营收却略有下降。即使在2018年智能手机出货量放缓的情况下,射频MEMS市场规模仍在较快增长,这主要得益于越来越多的滤波器和射频前端的价值提升。毫无疑问,5G的推出将进一步刺激射频MEMS市场增长!

(5)惯性MEMS和压力MEMS:快速增长的阶段已过,MEMS厂商们不可避免地形成了至少两大战场。第一,汽车市场:恩智浦(NXP)与博世Bosch)展开竞争;第二,消费类市场:博世(Bosch)与意法半导体(STMicroelectronics)发生冲突。

最后,MEMS产业头部厂商——“双博(博通+博世)”效应显现:它们两家的营收均超过10亿美元,大幅领先后续厂商。博世从2009年到2014年实现了令人瞩目的增长(从2009年的4亿美元增长到2014年的12亿美元),然后在沉寂两年之后于2017年再次迎来增长,而博通则从2013年开始启动飞速增长模式。不得不提的是,博世受益于支持汽车和消费类两大市场的MEMS制造基础设施,可以优化制造成本。

那么,博通将继续快速增长,还是博世重新夺回王位?让我们拭目以待!

新兴MEMS技术将开拓新疆界

MEMS是超越摩尔技术的重要组成部分。因此,MEMS技术不追随摩尔定律——最小线宽不像集成电路(IC)那样有明确的路线图。而且,大多数MEMS制造工艺是成熟的(如体硅工艺、表面硅工艺、晶圆级封装等);当然也有小部分MEMS制造工艺实际上已消失(如XeF2刻蚀)。但是,新材料(如压电材料)和新工艺(如压电薄膜沉积)的开发“连绵不绝”,以期望为MEMS开拓新疆界!

压电技术正在拓展新的应用领域。实际上,压电和MEMS技术的融合发展正在为全球MEMS产业带来一场革命。压电MEMS技术越来越多地应用于陀螺仪、BAW滤波器、喷墨打印头、MEMS扬声器和麦克风、自动对焦执行器,以及超声波换能器和指纹识别传感器等MEMS产品。

在当前MEMS并购和融资的低谷时期,与压电MEMS技术相关的公司却获得更多的资金。这也反映了公众/主流对这项技术的兴趣程度。具体来说,2018年,主要压电MEMS厂商的融资情况如下:

Tikitin融资370万美元,支持压电MEMS谐振器的研发。

USound融资1990万美元,用于压电MEMS扬声器的量产。

Vesper融资2300万美元,用于压电MEMS麦克风的生产规模扩张。

此外,一些MEMS代工厂已经在其晶圆厂中开发了压电制造工艺(如PZT薄膜、AlN薄膜)。那么,压电MEMS技术将成为未来之星吗?请您阅读本报告吧。

最后,我们关注到边缘计算成为大趋势——MEMS和传感器催生边缘计算新时代。在边缘设备中将多种传感器融合,再结合人工智能技术,可以为视、听、嗅、运动等多种物理量的感测开辟新应用!
       责任编辑:tzh

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MAX86150EVSYS# MaximIntegratedMAX86150评估套件MAX86150EVSYS

NHS3100TEMOADK,598 NXP Semiconductors NHS3100入门开发套件

miconductors NHS3100面向温度监控的入门套件 (NHS3100TEMOADK) 设计用于轻松对NH3100 NTAG SmartSensor进行评估、原型设计和开发。使用此套件开发的固件可完全重用于最终产品外形,从而缩短温度监控产品的上市时间。 NHS3100入门开发套件包括NXP LPC-Link2板。可扩展的独立调试探头可进行配置,从而通过可下载固件支持各种开发工具和IDE。LPC-Link2具有高速USB端口和用于连接NXP演示板的各种连接器。 该入门开发套件还包括NHS3100演示板ʌ...
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NHS3100TEMOADK,598 NXP Semiconductors NHS3100入门开发套件

DK-20789 TDK InvenSense DK-20789开发套件

venSense DK-20789用于ICM-20789的开发套件可帮助开发人员快速评估和开发基于ICM-20789的解决方案。ICM-20789是一款高性能7轴运动传感器,结合了3轴陀螺仪、3轴加速度计、压力传感器以及DMP™ (Digital Motion Processor™)。该平台的设计采用了Microchip G55 MCU,并设有板载嵌入式调试器,因此无需使用外部工具对G55 MCU进行编程或调试。嵌入式运动驱动器 (eMD) 可配置该平台的各个方面,包括满量程范围 (FSR)、输出数据速率 (ODR)、低功耗或低噪声模式以及传感器到主机接口(I²C、SPI)等ICM-20789传感器参数。DK-20789开发套件包括各种必要的软件,包括基于GUI的开发工具InvenSense MotionLink,以及用于ICM-20602的嵌入式运动驱动器。MotionLink也是一款基于GUI的开发工具,可用于捕获和显示来自运动传感器的传感器数据。 The platform is designed around the Microchip G55 MCU and includes an on-board Embedded Debugger so external tools are not required to program or debug the G55 MCU. Embedded Motion D...
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DK-20789 TDK InvenSense DK-20789开发套件

DK-20648 TDK InvenSense DK-20648开发套件

venSense DK-20648用于ICM-20648 6轴运动传感器的开发套件可帮助开发人员快速评估和开发基于ICM-20602的解决方案。ICM-20648是一款高性能6轴运动传感器,结合了3轴陀螺仪、3轴加速度计以及DMP™ (Digital Motion Processor™)。 The kit is designed around the Microchip G55 MCU and includes an on-board Embedded Debugger eliminating the need for external tools to program or debug the G55 MCU. Embedded Motion Drivers (eMD) configure various aspects of the platform including ICM-20648 sensor parameters such as full-scale range (FSR), output data rate(ODR), low-power or low-noise mode, and sensor interface to host (I²C, SPI). DK-20648开发工具包包括必要的软件,包括基于GUI的开发工具Inven Sense Motion Link和ICM-20648的嵌入式运动驱动程序。 运动链接也是一个基于GUI的开发,可以用来捕获和可视化来自运动传感器的传感器数据。 ...
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DK-20648 TDK InvenSense DK-20648开发套件

FRDM-FXS-MULT2-B NXP Semiconductors FRDM-FXS-MULT2-B Freedom开发平台

miconductors FRDM-FXS-MULT2-B Freedom开发平台是一款支持NXP传感器融合的传感器扩展板,采用MMA8652FC 3轴加速度计、FXLS8471Q 3轴加速度计、MAG3110 3轴磁力计、FXAS21002C 3轴陀螺仪、MPL3115A2压力传感器、FXOS8700CQ 3轴加速度计以及3轴磁力计和MMA9553L传感平台。FRDM-FXS-MULT2-B提供12轴传感和蓝牙无线通信功能,并兼容Android™应用 - NXP传感器融合工具箱。该板还由智能传感框架ISF支持。 特性 MKE06Z128VLK4 MCU - 48MHz、128KB闪存、16KB SRAM、80LQFP 按键输入、MMA8451Q加速度计、RGB LED 灵活的电源选择 - USB、外部电源 轻松访问MCU I/O IrDA发射器和接收器 CAN通...
发表于 11-06 09:07 24次 阅读
FRDM-FXS-MULT2-B NXP Semiconductors FRDM-FXS-MULT2-B Freedom开发平台

MAX86140EVSYS# MaximIntegratedMAX86140评估系统

Integrated MAX86140EVSYS评估系统允许快速评估MAX86140光学AFE。MAX86140支持标准SPI兼容接口,包括单个光学读出通道。该EVSYS支持灵活的配置,从而以最小的功耗优化测量信号质量。该评估系统可帮助用户快速了解如何配置和使用MAX86140。 特性 快速评估MAX86140 支持配置优化 有助于理解MAX86140架构和解决方案的策略 实时监控 数据记录功能 板载加速度计 蓝牙LE...
发表于 11-06 09:07 12次 阅读
MAX86140EVSYS# MaximIntegratedMAX86140评估系统

DS18B20U+T&R MaximIntegratedDS18B201Wire数字温度计

Integrated DS18B20分辨率可编程1-Wire数字温度计提供9位至12位摄氏温度测量,具有用户可编程的上下触发点报警功能。DS18B20器件具有独特的1-wire接口,与中央微处理器进行通信只需要一条数据线路(和接地)。 温度计由数据线路“寄生电源”供电,无需外部电源。每个DS18B20均具有唯一的64位串行代码,因此可以在同一条1-Wire总线上运行多个DS18B20。这允许一个微处理器控制分布在大面积范围内的众多DS18B20器件。典型应用包括暖...
发表于 11-05 17:07 20次 阅读
DS18B20U+T&R MaximIntegratedDS18B201Wire数字温度计

ICP-10110 TDK InvenSense ICP-101xx防水压力传感器

venSense ICP-101xx防水压力传感器基于MEMS电容技术,能够以极低功耗实现超低噪声,从而实现行业领先的相对精度、传感器吞吐量和温度稳定性。TDK InvenSense ICP-101xx压力传感器具有±1Pa的压力差测量精度,可实现低至8.5cm的高度测量差,还不到楼梯的一级台阶的高度。ICP-101xx在1Hz时仅消耗1.3µA电流,采用2mm x 2mm x 0.72mm的小型10引脚LGA封装,可实现1.5m防水。ICP-101xx非常适合用于移动电话、可穿戴健身监控、无人机以及电池供电的物联网 (IoT)。ICP-101xx提供业界领先的温度系数偏移±0.5Pa/°C。 特性 压力操作范围:30kPa至110kPa 噪声和电流消耗 10.4μA时为0.4Pa(ULN模式) 5.2μA时为0.8Pa(LN模式) 1.3μA时为3.2Pa(LP模式) 压力Ê...
发表于 11-05 17:07 18次 阅读
ICP-10110 TDK InvenSense ICP-101xx防水压力传感器

SKD-250-3 TE Connectivity SKD拉绳位移传感器

nectivity SKD拉绳位移传感器具有IP67防护等级、≥250,000小时的寿命周期以及8VDC至40V输入电压范围。SKD传感器有250英寸和400英寸行程范围可供选择,可实现现货供应的的线性位移传感器,非常适合用于从流动式建筑机械到液压升降台等各种应用。TE SKD拉绳位移传感器的工作温度范围为-40°C至+85°C,最大拉绳速度为60英寸/秒。 规范 行程范围:250英寸和400英寸 输入电压:8VDC至40VDC(取决于型号) 寿命周期:≥250,000 IP67防护等级 最大拉绳加速度:5g 最大拉绳速度:60英寸/秒 工作温度范围:-40°C至+85...
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SKD-250-3 TE Connectivity SKD拉绳位移传感器

FX293X-100A-0010-L TE Connectivity FX29压力称重传感器

nectivity FX29压力称重传感器具有6V额定电源电压、3mA工作电流以及50MΩ绝缘电阻。FX29压力称重传感器设计紧凑,具有较高的超量程能力,采用不锈钢外壳。与以前的称重传感器设计相比,这些称重传感器具有更精确的尺寸控制和更佳的性能。FX29压力称重传感器非常适合用于医用输液泵、电动工具、机器人和制造设备。 特性 紧凑型设计 mV或放大的模拟输出 可选的I2C数字接口 较高的超量程能力 低功耗 坚固的Microfused传感元件 不锈钢外壳 多个称重量程 规范 电源电压:5.25V至6V 额定电流:3mA 输入电阻:2.4kΩ至3.6kΩ 带宽:1.0kHz 睡眠模式电流:5µA 储存温度范围:-40°C至+85°C 应用 医用输液泵 模拟和数字秤 健身和运动器材 有效负载称...
发表于 11-03 15:10 18次 阅读
FX293X-100A-0010-L TE Connectivity FX29压力称重传感器

IAM-20381 TDK InvenSense IAM-20381 3轴MotionTracking加速度计

venSense IAM-20381 3轴MotionTracking加速度计具有片上16位ADC、1.71VDD至3.6V电压范围以及IC和SPI串行接口。该加速度计的用户可编程加速度计满量程范围为±2g、±4g、±8g和±16g。TDK InvenSense IAM-20381 3轴MotionTracking加速度计非常适合用于汽车应用,采用3mm x 3mm x 0.75mm小尺寸封装。 规范 片上16位ADC I2C和SPI串行接口 1.71VDD至3.6VDD工作电压 512字节FIFO(先进先出) 封装尺寸:3mm x 3mm x 0.75mm 满量程:±2g、±4g、±8g、±16g 应用 导航系统航位推算辅助功能 电梯门运动检测 汽车间和基础设施的准确定位 360º视角相机稳定功能 汽车报警器 远程信息处理 保险车辆追踪 框图...
发表于 11-03 15:04 16次 阅读
IAM-20381 TDK InvenSense IAM-20381 3轴MotionTracking加速度计

CH101-00ABR TDKInvenSenseCH101距离传感器

venSense CH101距离传感器是一款微型、超低功耗超声波飞行时间 (ToF) 距离传感器,基于Chirp获得专利的MEMS技术。CH101传感器采用系统级封装,将压电微机械超声换能器 (PMUT)与超低功耗片上系统 (SoC) 集成在微型、可回流焊的封装中。这些距离传感器速度很快,可以为距离最远1.2米的目标提供准确的距离测量。CH101距离传感器可检测多个物体,可在任何照明条件(包括全阳光)下工作,并提供毫米精度的距离测量。这些传感器具有运行高级超声波固件的低功耗微控制器、专用可编程距离中断引脚以及用于接收和发射的单个传感器。 CH101距离传感器的工作电压范围为1.62V至1.98V,需要60ms时间进行编程。这些距离传感器采用8引脚焊盘栅格阵列 (LGA) 封装,尺寸为3.5mm x 3.5mm x ...
发表于 11-02 12:06 26次 阅读
CH101-00ABR TDKInvenSenseCH101距离传感器

NHS3100/A1Z NXP Semiconductors NHS3100 NTAG SmartSensor

miconductors NHS3100 NTAG SmartSensor是一款集成IC,优化用于温度监控和记录。NHS3100包含嵌入式ARM Cortex-M0+微处理器,可让开发人员灵活地将器件集成到其专用的时间-温度积分器 (TTI) 解决方案中。NXP NHS3100还配有集成实时时钟 (RTC)、近场通信 (NFC) 接口、内部温度传感器和直接连接电池。NHS3100 NTAG SmartSensor IC高度集成,因此仅需极少外部元件即可支持有效的系统解决方案。 NH3100的集成闪存和EEPROM存储器可用于数据、事件记录以及时间和温度算法。凭借这些特性,不但可最大限度减少外部元件数量,还能降低BOM成本并缩短产...
发表于 11-02 12:06 22次 阅读
NHS3100/A1Z NXP Semiconductors NHS3100 NTAG SmartSensor

MAX30112EWG+T Maxim Integrated MAX30110/12脉搏血氧仪和心率AFE

Integrated MAX30110和MAX30112优化脉搏血氧仪和心率AFE是光学脉搏血氧饱和度和心率检测集成模拟前端 (AFE) 器件。MAX30110和MAX30112形成了具有高分辨率的完整光学读出信号链,设有内置环境光抵消的光学读出信号处理通道和大电流LED驱动器DAC。通过外部LED和光电二极管,该AFE可为腕式和可穿戴应用提供极低功耗和极高性能的心率检测解决方案。 特性 反射或透射式心率、心率变异性或SpO2监测 发射部分 接收部分 超低功耗运行,适用于移动和可穿戴设备 SPI接口 (MAX30110) I2C接口 (MAX30112) 支持1.8V单电源,设有独...
发表于 11-02 12:06 26次 阅读
MAX30112EWG+T Maxim Integrated MAX30110/12脉搏血氧仪和心率AFE

MAX86141ENP+T MaximIntegratedMAX8614x脉搏血氧仪和心率传感器

Integrated MAX86140和MAX86141光学脉搏血氧仪和心率传感器是一款光学数据采集系统,具有三个可编程大电流LED驱动器,经过配置可以驱动最多六个LED。两个MAX86140/1器件在主从模式下工作时,这些LED驱动器最多可驱动12个LED。MAX86140/1在接收器端设有低噪声信号调理模拟前端 (AFE)。另外,该传感器还包括一个19位ADC、一个行业领先的环境光抵消 (ALC) 电路以及一个栅栏检测和替代算法。该传感器具有低功耗、紧凑尺寸以及环境光抑制功能,因此非常适合用于脉搏血氧仪和心率检测等光学感应应用。 特性 完整的单通道、光学数据采集系统 内置算法进一步增强了快速环境瞬变抑制功能 用于透射和反射心率或SpO2监测的...
发表于 11-02 12:06 141次 阅读
MAX86141ENP+T MaximIntegratedMAX8614x脉搏血氧仪和心率传感器

DK-20602 TDK InvenSense DK-20602开发套件

venSense DK-20602用于ICM-20602 6轴运动传感器的开发套件可帮助开发人员快速评估和开发基于ICM-20602的解决方案。ICM-20602是一款高性能6轴运动传感器,结合了3轴陀螺仪和3轴加速度计。该套件的设计采用了Microchip G55 MCU,并设有板载嵌入式调试器,因此无需使用外部工具对G55 MCU进行编程或调试。嵌入式运动驱动器 (eMD) 可配置该平台的各个方面,包括满量程范围 (FSR)、输出数据速率 (ODR)、低功耗或低噪声模式以及传感器到主机接口(I²C、SPI)等ICM-20602传感器参数。MotionLink也是一款基于GUI的开发工具,可用于捕获和显示来自运动传感器的传感器数据。 特性 ICM-20602六轴运动传感器 阿特梅尔G55单片机与512KB闪存 车载嵌入式调试器进行编程调试 用于主机接口的USB连接器,支持软件调试和传感器数据记录 板电源通过USB供电 传感器融合 加速度计,陀螺仪 Android功能 游戏旋转矢量 重力 线性加速作用...
发表于 10-30 14:06 28次 阅读
DK-20602 TDK InvenSense DK-20602开发套件

FXTH871511DT1 NXP Semiconductors FXTH8715 胎压监测传感器(TPMS)

卡尔 FXTH8715 胎压监测传感器 (TPMS)是高度集成的 TPMS,并具有市场上最小的 7x7mm 的封装尺寸。这些器件具有最低的发射功耗(Idd 小于 8mA)。它们还具有目前市场上最大的内存(8kB)和独特的双轴加速度计结构。该 TPMS 解决方案集成了一个 8 位微控制器(MCU)、压力传感器、XZ 轴或 Z 轴加速度计和射频发射器。这些器件的测压范围为 100-1500kPa,支持中等和重型卡车、巴士和建筑车辆。TPMS 主要的市场驱动力是不断提高的安全和车队管理要求。 该TPMS解决方案集成了8位微控制器(MCU)、压力传感器、XZ轴或Z轴加速度计和射频发射机。 这些装置的压力范围为100-1500千帕,支持中型和重型卡车、公共汽车和建筑车辆。 这些TPMS市场主要是由改进的安全和车队管理要求驱动的。 特性 QFN7x7x2.2mm封装使可见焊点可以检查 压力范围100-1500kPa Z轴或双X Z轴加速度计 可提供加速度计标准或精度公差 高精...
发表于 10-30 11:06 39次 阅读
FXTH871511DT1 NXP Semiconductors FXTH8715 胎压监测传感器(TPMS)

MAX6652AUB+ Maxim Integrated MAX6443-MAX6452 Microprocessor Reset Circuits

西姆集成MAX6443-MAX6452低电流微处理器复位电路的特点是单一或双手动复位输入与一个延长的设置周期。 由于设置周期延长,短开关关闭(讨厌重置)被忽略。 在所有Maxim集成MAX644x和MAX645x微处理器复位电路上,当任何被监视的电源电压下降到其指定阈值以下时,复位输出断言。 其余输出保持为重置时间段(210ms类型。) 在所有被监视的供应超过其重置阈值之后。 复位输出是为复位超时周期(140ms分钟)断言的一次脉冲。) 当选定的手动重置输入保持在较低的设置时间周期。 这些Maxim集成设备忽略小于扩展设置超时周期的手动重置转换。 MAX6443-MAX6448是单固定电压微处理器监控器。 MAX6443/MAX6444有一个扩展的手动复位输入。 MAX6445和MAX6446有两个扩展的手动复位输入。 MAX6447/MAX6448有一个扩展和一个即时手动复位输入。 MAX6449-MAX6452设备有一个固定阈值微处理器主管和一个可调阈值微处理器主管。 MAX6449和MAX6450有两个延迟手动复位输入。 最大6451和最大6452设备有一个延迟和一个立即手动复位输入。 Maxim集成MAX644x/MAX645x设备是理想的使用在机顶盒,消费电子,DVD播放机等。 ...
发表于 10-30 11:06 32次 阅读
MAX6652AUB+ Maxim Integrated MAX6443-MAX6452 Microprocessor Reset Circuits