精密信號(hào)鏈芯片廠商山海半導(dǎo)體（SENSILICON）宣布推出32位超高分辨率ADC - SHC6686，該產(chǎn)品IP完全自主設(shè)計(jì)研發(fā)，擁有100%知識(shí)產(chǎn)權(quán)，性能達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，可廣泛用于能源勘探和地震監(jiān)測(cè)，自動(dòng)化測(cè)試設(shè)備等精密測(cè)試測(cè)量?jī)x器中。
 

 

SHC6686的一個(gè)主要應(yīng)用是地震監(jiān)測(cè)，從地震數(shù)據(jù)中提取出的信息應(yīng)用非常廣泛，通過(guò)廣泛的部署節(jié)點(diǎn)設(shè)備并將其互連，從各節(jié)點(diǎn)設(shè)備提取出來(lái)的大量信息經(jīng)過(guò)科學(xué)分析或建模有廣泛的應(yīng)用，例如地球物理研究，能源勘探，建筑或工程結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。下面介紹兩種常見(jiàn)應(yīng)用：

 

 

地震勘探是地球物理研究和能源勘探的常用方法，其原理是利用人工方法激發(fā)的地震波在彈性不同的地層內(nèi)傳播規(guī)律來(lái)勘探地下的地質(zhì)情況。通過(guò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備記錄和分析數(shù)據(jù)特點(diǎn)，能較準(zhǔn)確地測(cè)定這些界面的深度和形態(tài)，判斷地層的巖性，是勘探含油氣構(gòu)造甚至直接找油的主要物探方法。

 

在自然資源部發(fā)布的《中國(guó)礦產(chǎn)資源報(bào)告（2021）》中提到，截止到2020年，中國(guó)石油探明可開(kāi)采的剩余儲(chǔ)量為36.19億噸，而中國(guó)這一年原油的加工量和消費(fèi)量為7.36億噸，其中國(guó)內(nèi)的原油產(chǎn)量為1.95億噸，進(jìn)口量達(dá)到了5.41億噸，中國(guó)的石油對(duì)外依存度，已經(jīng)達(dá)到73%。按照現(xiàn)在的年消費(fèi)量和進(jìn)口比例，僅能支持未來(lái)15年的供給。在2022年初剛剛結(jié)束的兩會(huì)上，李克強(qiáng)總理作政府工作報(bào)告，將“能源安全”上升至與“糧食安全”同等重要的戰(zhàn)略高度。持續(xù)的高質(zhì)量的勘探出新的油氣資源，是保障中國(guó)能源安全，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的關(guān)鍵。

 

 

結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)應(yīng)用于工程災(zāi)害預(yù)防和樓宇安全，比如工程地質(zhì)環(huán)境的變化、支護(hù)結(jié)構(gòu)體的受力狀況會(huì)產(chǎn)生變化，可能在內(nèi)部產(chǎn)生不同程度的損傷或破裂，甚至誘發(fā)災(zāi)變。利用微震監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)一些重大的隧道工程、橋梁等在使用期間進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，掌握結(jié)構(gòu)內(nèi)的微破裂前兆、損傷程度等，及時(shí)采取應(yīng)對(duì)措施，確保使用期間的營(yíng)運(yùn)安全。2021年，深圳賽格大廈發(fā)生搖晃，就有相關(guān)專(zhuān)業(yè)公司配合政府進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)布點(diǎn)監(jiān)測(cè)，提供有效數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析。       

 

 

要精確測(cè)量和分析從地下深層反射回來(lái)的微弱地震波信號(hào)，對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的要求極其苛刻。其中洞察地層深處最為關(guān)鍵的“眼睛”，是一顆超高分辨率ADC。

 

動(dòng)態(tài)范圍：ADC作為信號(hào)鏈中的最重要一環(huán)，對(duì)自身的噪底要求非常高，動(dòng)態(tài)范圍需要達(dá)到125dB的級(jí)別，這已經(jīng)達(dá)到了腦電監(jiān)測(cè)的要求；

 

總諧波失真：地震信號(hào)的幅值范圍大，頻率較為豐富，為避免其諧波分量和有效信號(hào)發(fā)生混疊，需要對(duì)信號(hào)產(chǎn)生的諧波分量盡可能的抑制，做到超低失真，THD需要優(yōu)于-115dB；

 

功耗：因?yàn)榈卣鸨O(jiān)測(cè)儀器都埋在地表由電池供電且需要長(zhǎng)時(shí)間工作，因此功耗要控制在20mW以?xún)?nèi)。

 

人們常把ADC比喻為模擬芯片的皇冠，那這樣一顆各項(xiàng)指標(biāo)都極其嚴(yán)苛的高集成度超高分辨率ADC就是“皇冠上的明珠”，長(zhǎng)期以來(lái)全球能源勘探領(lǐng)域都只能依靠一家美國(guó)公司作為主力供應(yīng)商，它就是全球最大的模擬芯片公司德州儀器（TI）。

 

 

山海半導(dǎo)體（SENSILICON）從2020年成立之初起，秉承長(zhǎng)期主義，埋頭苦干自主研發(fā)面向工業(yè)和汽車(chē)市場(chǎng)的信號(hào)鏈核心技術(shù)與產(chǎn)品。經(jīng)過(guò)近兩年的努力，他們最新推出的完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的32位超高分辨率ADC - SHC6686，針對(duì)我國(guó)能源勘探所面臨的挑戰(zhàn)提供了完美的解決方案。該產(chǎn)品擁有卓越的性能：極低的噪聲和失真，以及出色的線性度；集成雙通道多路復(fù)用器可用于地震檢波器的信號(hào)測(cè)量和自檢信號(hào)的輸入；高性能數(shù)字濾波器提供靈活的配置，支持?jǐn)?shù)據(jù)速率250SPS – 4kSPS和系統(tǒng)校準(zhǔn)。

 

產(chǎn)品的主要參數(shù)如下：

 

· 超寬動(dòng)態(tài)范圍：130dB （250 SPS, PGA=1）；

 

· 超低總諧波失真：-119dB （PGA=1）；

 

· CMRR ≥ 110dB；

 

· 低功耗：18mW，且有高性能模式靈活選擇；

 

· 額定工作溫度范圍：-40°C 至+85°C（最大工作溫度范圍為-50°C至+125°C）。

 

當(dāng)今世界正經(jīng)歷百年未有之大變局，面對(duì)國(guó)內(nèi)外發(fā)展環(huán)境發(fā)生的深刻復(fù)雜變化，中國(guó)要走一條更高水平的自力更生之路，“能源的飯碗必須端在自己手里”有著新時(shí)代的含義與要求。望有更多像山海半導(dǎo)體這樣的企業(yè)，為中國(guó)的戰(zhàn)略安全保駕護(hù)航。