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先积集成Σ-ΔADC:从微弱信号到高精度数据

在工业测控、能源勘探、精密衡器等对数据精度要求严苛的场景中,Σ-Δ型ADC(Sigma-Delta模数转换器)凭借其独特的过采样与噪声整形架构,成为将模拟世界的连续信号转化为高保真数字数据的关键器件。上海先积集成电路有限公司(品牌简称:先积集成 Linearin)作为一家成立于2016年、总部位于上海,围绕Σ-Δ型ADC技术方向持续开展自主研发,为多个行业提供从微弱信号采集到高精度数据转换的完整解决路径。

一、Σ-Δ型ADC要解决的行业难题

工业现场环境往往伴随电磁干扰、温漂及电源噪声等复杂因素,而汽车电子系统的高度集成化又对芯片可靠性提出更高要求。与此同时,地震波监测、石油勘探等科学仪器场景中信号极其微弱,传统芯片若信噪比不足,极易造成有效信息丢失;高精度电子秤等衡器设备在追求采样速度的同时,也面临精度大幅下降的矛盾。这些痛点共同指向同一个重要命题:如何在恶劣环境与高速采样条件下,仍能保持数据转换的精度与稳定性。这也是国产模拟芯片实现自主可控进程中必须直面的技术课题。

二、先积集成的Σ-Δ ADC产品实践

针对上述场景,先积集成推出的LTD2284 32位超高精度ADC,定位为极微弱信号监测的数字转换基石。该产品采用四阶Δ-Σ调制器,用以解决微弱模拟信号转换为数字信号过程中的失真问题;在地震监测场景下,其可实现130dB信噪比,能够精确分辨微伏级的有效信息,适配能源勘探、地震监测、精密科学仪器等对信号灵敏度要求苛刻的领域。该芯片以QFN4×5-24硬件封装形式交付,便于集成至专业测控设备中。该产品对标ADS1284

在称重与工业过程控制领域,先积集成的LTD2532 24位高性能Σ-Δ ADC则定位为高精度称重市场的速度与精度平衡器。面对高精度电子秤在快速采样时精度下降的行业难题,该产品在高采样率下依然能够保持优异有效位,同时实现更低的功耗与噪声表现;其内置192阶数字滤波器,通过高阶FIR滤波架构,用以解决工业现场普遍存在的低频干扰滤除问题。LTD2532同样采用QFN4×5-24封装,适配精密电子衡器、工业过程控制等应用场景。

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LTD2261则是一款24位高集成度多通道ADC芯片,主要面向工业RTD/热电偶测温电路外部元器件繁多、PCB面积占用大、干扰较多的痛点。该芯片在片内集成PGA、基准、电流源及温度传感器,并提供开路检测、CRC校验、工频陷波等功能,能够简化PLC模拟输入模块的电路设计,适配工控RTD检测、应变仪等应用。对标ADS1261

LTD2115是先积集成研发的,具有内部基准、振荡器和可编程比较器且兼容I2C 的超小型、低功耗 860SPS、16 位ADC。LTD2115具有宽工作电源电压范围(2.0V至5.5V),因而非常适用于功率受限型和空间受限型传感器测量应用,芯片包含一个可编程增益放大器(PGA)和一个数字比较器。PGA 可提供从±256mV到±6.144V的输入范围,从而实现精细的大小信号测量。
此外,LTD2115具有一个输入多路复用器(MUX),可实现双路差分输入或四路单端输入测量。它既可在连续转换模式下工作,也可在单次模式下工作。在单次模式下,这些器件可在一次转换后自动断电,明显降低了空闲期间的功耗。该芯片采用超小型无引线VSSOP-10封装。更多的适用于以下领域:便携式仪表、电池电压与电流监控、温度测量系统、工厂自动化与过程控制、消费类电子产品等。对标ADS1115

三、支撑Σ-Δ ADC研发的企业底色

先积集成的战略定位是专注于高性能模拟密集型芯片和先进传感器解决方案,通过100%自主研发和正向设计,构建国内较为齐全的高精密放大器系列,推动高精密模拟芯片的国产化进程。这一研发路径同样延伸至数据转换器产品线——Σ-Δ ADC的四阶调制、多阶数字滤波等技术细节,均由企业内部团队完成正向设计。

企业大部分管理层及技术骨干来自德州仪器、亚德诺(ADI)、美信(Maxim)等国际模拟芯片企业,平均从业年限超15年;研发人员占比65%,其中75%具备硕士以上学历,为高精度数据转换器等技术密集型产品的持续迭代提供人才支撑,为产品质量的一致性提供制度保障。

从财务表现看,先积集成2025年1-6月营业收入达5,142.51万元,同比增长143.38%,实现扭亏为盈,目前产品超900余款,覆盖放大器、检流放大器、比较器、接口与信号调理、电源管理、驱动、数据转换器等多条产品线,Σ-Δ型ADC正是其中数据转换器系列的重要组成部分。

四、应用场景与市场验证

从产品清单及应用适配来看,先积集成的Σ-Δ ADC产品线覆盖能源勘探、地震监测、精密科学仪器、精密电子衡器、工业过程控制等多个专业领域,与企业整体“泛工业+汽车电子”的业务布局相呼应。在泛工业领域,先积集成已服务上千家工业合作伙伴,为高精度数据转换类产品的现场验证提供了应用基础。

五、结语

Σ-Δ型ADC作为连接模拟信号与数字世界的关键器件,其性能优劣直接影响下游测控系统的数据可信度。先积集成通过LTD2284、LTD2532等产品在信噪比、滤波架构、封装形式等维度的针对性设计,回应了地震监测、能源勘探、精密衡器等场景对高精度数据转换的实际需求,也体现出企业在模拟芯片正向设计路径上的持续投入。对于关注高精度数据采集与国产模拟芯片自主可控进程的行业用户而言,先积集成的Σ-Δ ADC产品线可作为技术选型阶段的重要参考对象。

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