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大普通信:车规级RTC芯片助力汽车自动驾驶和智能化

荷叶塘 来源:电子发烧友网 作者:程文智 2022-08-08 00:04 次阅读

(文/程文智)在8月5日第十二届松山湖中国IC创新高峰论坛,面向“智慧出行”的创新IC新品推介会上,广东大普通信技术股份有限公司带来了其车规级超高精度RTC芯片系列INS5A8900和INS5A8804。

时钟(TC)是最基础的电子元器件之一,是时序逻辑的基础,用于决定逻辑单元中的状态何时更新。几乎所有电子产品都需要时钟信号,而实时时钟(Real Time Clock,RTC)产品主要是实现时钟计时功能,由RTC芯片与32K晶体配合实现。其作用是提供精确是实时时间,或者为电子系统提供精确的时间基准。

其实RTC以前主要用于通信市场,特别是移动通信市场,如今移动通信发展放缓后,车载通信开始兴起,这给RTC开辟了一个新的增量市场。


图:广东大普通信技术股份有限公司CTO田学红


在广东大普通信技术股份有限公司CTO田学红看来,汽车是通信需求最复杂的产品,应用场景复杂多样,需求种类很多,但相比手机,汽车体积大、电力足、有更宽容的条件去支撑更高性能的通信指标,因而将来的发展空间很大,所以车载时钟芯片将来对相噪要求也必将水涨船高。

他特别强调在汽车自动驾驶系统中,汽车如果想要更精确的定位,就需要稳定度更高的时钟器件的支持。这是因为汽车自动驾驶很多时候都是依赖卫星信号,而卫星信号极易受大气气体、云、雨、雾等天气因素,以及强电磁信号的影响,再加上地面卫星信号接收机(手机、汽车等)处于不断移动过程中,会被高楼遮挡,或隧道屏蔽。此时,基于高稳定度的本地时钟,可以弥补卫星信号受到干扰后的定位偏差,把干扰导致的异常数据给纠正回来,确保定位精度的稳定,如果再加上惯性导航的辅助,就可以实现各种情况下的亚米级定位精度。

另外,RTC是一个基础的功能单元,汽车中很多系统都会用到,比如中控、仪表、座舱、电池管理系统(BMS)、ADAS等都会用到。比如再BMS模块中,RTC是唤醒源之一,它始终保持监测状态,可以触发BMS对自身工作模式(休眠、运行...)的管理;RTC又是SoC电池管理算法的输入条件,可用于定期对SoC进行修正;作为日历时间,RTC可提供日历(年、月、日、时、分、秒)、计数器、报警、定时唤醒、中断等多种功能,还可以作为 32.768kHz频率源输出,为BMS提供历史数据和故障信息对应的时间坐标。

田学红认为,车规级RTC产品有三个核心要求,一是温度范围,需要达到车规级的温度范围;二是高可靠性,因为RTC是永久性不可休眠的,如果用20年,就20年不休眠;三是高精度。因此,RTC芯片是一项复杂的设计工程,它需要将晶体特性与芯片设计完美结合起来,才能达到最佳状态,设计门槛要求较高。

据田学红介绍,大普通信此次带来了两款车规级高精度的RTC芯片INS5A8900和INS5A8804。这两款RTC芯片均采用自主研发设计的芯片、高精度温补算法和全流程自动测试系统及设备,由战略供应伙伴泰晶提供车规级石英晶片和陶瓷封装,实现了全国产化方案。


其中,INS5A8900系列是一款高精度(3.4ppm-5.0ppm)、低功耗(最低1.2μA)、车规级RTC芯片,内置32.768KHz 晶振、高精度温度传感器以及温度补偿电路,可自动调整时钟精度,还具有I²C通信接口,支持日历(年、月、日、时、分、秒)和时钟计时等多种功能。


INS5A8804系列也是一款高精度、低功耗、车规级RTC芯片,相比INS5A8900系列,最大的区别就是加入了监测功能,监测到有特殊事件发生时,可以即使进行记录,最多可以记录128个事件。客户可以根据需要来监测不同的事件。


据介绍,INS5A8900和INS5A8804系列针对的是行业替代需求,可以完美替代某进口竞品,软硬件完全兼容。并且在关键指标测试和极限健壮性测试上表现更好,已经达到了全球领先的水平。这两款芯片计划将在今年11月量产。

田学红指出,虽然这两款产品主要是基于行业替代需求开发的,但大普通信并不是简单做替代,而是做开创性的产品。目前大普通信在车规级产品上就有三个应用领域的产品,一是超宽带车载通信;二是满足自动驾驶级别的超高精度定位的时钟;三是车联网时钟产品。

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