高性能 低功耗 | 地芯科技GAD2245，完美适配红外热成像应用
时间：2022-10-25
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红外热成像技术，是通过非接触探测红外能量(热量)，并将其转换为电信号，进而在显示器上生成热图像和温度值，并可以对温度值进行计算的一种检测技术。红外热像仪能够将探测到的热量精确量化和测量，不仅能够观察热图像，还能够对发热区域进行准确识别和严格分析。
其系统的工作原理是：由光学系统接受被测目标的红外辐射，经光谱滤波将红外辐射能量分布图形反映到焦平面上的红外探测器阵列的各光敏元上(集成数万个乃至数十万个信号放大器，将芯片置于光学系统的焦平面上)。探测器将红外辐射能转换成电信号，由探测器偏置与前置放大的输入电路输出所需的放大信号，并注入到读出电路，以便进行多路传输。高密度、多功能的CMOS多路传输器的读出电路能够执行稠密的线阵和面阵红外焦平面阵列的信号积分、传输、处理和扫描输出，并进行模拟到数字的信号转换（ADC, analog to digital conversion），以送入处理器作视频图像处理。最后通过电视屏或监视器显示被测目标的红外热像图。
据Yole预测，全球红外热成像市场规模将从2021年的62亿美元增长到2026年的87亿美元。经历2020年防疫测温需求爆发带动的全面市场教育，国内红外热成像市场保持了年复合增长率超过10%的高增速。在未来手机摄像、车载辅助视觉等“杀手级”应用场景爆发之前，传统红外市场如工业测温，户外观瞄，安防监控等对高性能非制冷探测器的需求正在快速增长。
为了支持红外成像的应用，杭州地芯科技有限公司（简称地芯科技）推出了具有卓越性能和超低功耗的 14 位、10M采样率的单通道模数转换器GAD2245。
GAD2245 的性能优于国内外竞品。该产品直流性能极佳，±1LSB INL（典型值）、±0.5LSB DNL（典型值）和全温度范围无失码。动态性能优异，对超过奈奎斯特频率的信号仍具有74dB的信噪比(SNR)和 90dB 的无杂散动态范围（SFDR），转换噪声低至 1.3LSB RMS，可以很好地支持光电转换信号的高灵敏度采集。同时，得益于其高线性度，GAD2245 可在工业温度范围内提供超群的低电平输入信号性能。它支持1Vp-p 至 2Vp-p 范围地灵活输入，575MHz 全功率带宽采样保持。数据输出为并行LVCMOS接口。
GAD2245功能框图
GAD2245具有非常优越的功耗特性。该产品采用单电源 3V 供电支持低功耗运行，其功耗仅为45mW，为国外竞品的75%，（国内竞品约100mW，国外竞品约60mW），从而极大地减少了红外功率预算和热量考虑因素。该产品支持睡眠模式，可以进一步根据应用需求降低功耗。低功耗特性给红外摄像头的应用带来了极大的助益，GAD2245能够提高红外摄像头功耗效率并延长便携式电子产品的在线使用时间和电池寿命，并降低热辐射，提高红外成像灵敏度。
GAD2245的14 位分辨率、高速采样率、极低功耗特性适合处理高频、宽动态范围信号，除了红外热成像应用意外，它也非常适用于由电池供电的高性能测试和仪表设备，以及高要求的成像和通信应用。
GAD2245特性
14 位无失码，10M采样率，单通道
SNR：74dB
SFDR：90dB
单电源 3V 供电（2.85V 至 3.4V）
低功耗：45mW
灵活输入：1Vp-p 至 2Vp-p 范围
575MHz 全功率带宽采样保持，并行数据输出
睡眠和打盹模式
ESD：class 3A，HBM 7500V
封装：DFN封装（5mm×5mm）
工作温度范围：-40°C ~ 85°C
全系列兼容产品有：
✦125Msps:
GAD2253 (12-Bit), GAD2255 (14-Bit)
✦105Msps:
GAD2252 (12-Bit), GAD2254 (14-Bit)
✦80Msps:
GAD2229 (12-Bit), GAD2249 (14-Bit)
✦65Msps:
GAD2228 (12-Bit), GAD2248 (14-Bit)
✦40Msps:
GAD2227 (12-Bit), GAD2247 (14-Bit)
✦25Msps:
GAD2226 (12-Bit), GAD2246 (14-Bit)
✦10Msps:
GAD2225 (12-Bit), GAD2245 (14-Bit)
GAD2245主要应用
红外成像系统
超声波频谱分析
便携式仪器
光电信号采集
无线和有线宽带通信
近期，地芯科技正陆续推出500M乃至1G的高速采样、高性能、低功耗ADC产品，详情请关注www.geochip.com或发送邮件至sales@geochipinc.com咨询。
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