ADI:洞悉市场 以“万变”迎接新挑战

根据工业市场研究公司Databeans公司近期的市场研究报告显示， ADI高性能放大器在全球的市场占有率已达到42%，成为当今全球销售量第一的放大器品牌。ADI是如何在高性能放大器市场保持领先地位?ADI的放大器产品线又有什么独特优势?ADI如何看待放大器的技术趋势和挑战等等，都是可以一探究竟的。为此，21ic记者就以上问题对ADI专家工程师进行了专访。

ADI精密放大器应用工程师 郭剑

洞悉市场满足新需求

记者：放大器作为一个传统的器件，面对不断涌现的新需求比如电动汽车的RADAR应用、无线通信的小型化、现代医疗系统和超高温应用等，ADI主要通过哪些手段满足这些新需求？

放大器是电路设计中基本而重要的器件，一般会放在信号链的最前端或是最后端。几乎所有的应用都会用到放大器产品。ADI在放大器领域持续投资并保持领先超过40年，而且我们还会继续投资和保持领先地位。ADI放大器产品是以技术和市场为导向的，ADI一直都在努力抓住市场需求，根据我们对各种应用的深刻理解来解决客户在设计当中遇到的各种挑战，开发出适合客户应用的产品。同时，我们会基于领先的半导体新工艺、放大器设计技能和先进的封装技术等来保持我们在放大器领域的领先优势。我们相信，领先的放大器技术与对市场的深刻洞悉相结合是满足现在和今后各种应用需求的坚实基础。

在汽车RADAR应用中，基于ADI的低噪声、通道间良好匹配的多通道VGA（可变增益放大器）及ADC技术的AD8283具有低成本、低功耗、小尺寸及灵活易用的特点，使其非常适合自适应巡航控制、防撞系统、盲点监测等应用。类似的技术也应用在医疗影像器件AD927X上。这也可以说明，同样的放大器技术可以用在多个应用领域。

针对无线基站小型化的需求，目前主要有两种发展方向，一种是针对高性能的宏基站的小型化要求，采用SIP技术将多个器件核封装成一个模块，在不改变系统架构和牺牲整体性能的同时，能够为客户降低成本，功耗和PCB面积。另一个方向是针对小功率的基站的需求，采用.65nm的制程将接收和发射信号链集成到一个单芯片，这对基站模拟系统架构的演进具有深远意义。目前这些产品大都属于客户定制产品。

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在超高温应用中，AD8229的设计就是先进的双极性工艺（需要高温下依然保持低漏电流）、封装及测试（在210摄氏度下依然保证各项性能）和设计（低功耗下依然达到1nV/√Hz噪声）的完美结合。AD8229是业界第一个可以保证从-40°C至210°C性能的超低噪声，适合超高温高共模干扰信号下小信号测量的仪表放大器，非常适合地下或海底深井石油探测、飞机引擎监控及其它超高温应用。

在医疗应用中，ADI有专为高性能数字X射线系统设计的AD8488，这是一款128通道模拟前端，它的模拟通道由一个积分器和增益可选的单端转低阻抗差分输出组成，非常适合医疗用X射线和安保系统中的包裹扫描仪。AD8488使用了低噪声、低偏流放大器来实现高质量的低噪积分功能以实现X线图像的高分辨率。同时，多通道小封装对我们的封装、测试技术和对X线系统设计的理解提出了很多新的挑战。另外，ADA4896/7是业界噪声最低的低功耗高速放大器，超低噪声和宽带宽可以提高医疗影像的质量。可以实现在小体积内的高性能系统设计。这也从另外一个方面说明我们不仅注重针对某些应用的高集成度产品设计，同时也丝毫没有放松，乃至更重视，这些标准产品。这些标准产品可以使我们的客户设计达到前所未有的新高度。

在这些领域，ADI会有更多器件出现来解决客户的问题。除了以上产品，ADI正在针对各种应用中新的需求研发新的产品。希望我们的技术和新产品能真正地解决客户的应用需求。

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系统应用角度现场支持

记者：作为电子产业最前端的芯片厂商，ADI为何推出从系统应用角度的现场支持？这是否意味着ADI在产品设计中更加重视对于特定应用的支持？

ADI在保持产品的深入现场支持的基础上还提供系统角度的现场支持，从而增强了支持力度。这是针对市场，尤其是中国市场，新变化和新挑战做的更平衡、更深入的支持和产品开发。

从系统应用角度看，我们可以把应用分为工业、医疗、汽车、通信及消费类。从产品角度看，我们可以把产品分为线性器件、射频器件、模数及数模转换器、DSP及微处理器、MEMS及传感器、电源管理和接口及隔离技术等。

·任何应用都不会只用到一种产品，往往会用到很多不同类型的器件

·而任何产品也不会只用到一种应用中，很多应用会用到相同的器件

在2009年10月， ADI由按产品线分类变为市场分类与核心产品分类相结合的企业结构，分别着重于系统应用和核心技术产品。当客户在做一个项目时，往往会碰到系统应用或是特定产品的问题。这时ADI专注于应用或产品的专家就能分别对客户的问题进行针对性的解答。

同时这也意味着在产品设计中会更多地倾听客户的需求，在ADI内部放大客户的声音、简化与客户的接口、以客户的需求为中心提供解决方案。

强化生产工艺应对性能挑战

记者：ADI还特别强调生产工艺的作用，那么生产工艺对于生产更高质量、更高指标的放大器产品都有哪些重要意义？

放大器产品（其余ADI的产品也一样）的指标要求是由客户的市场需求决定的，而生产工艺则是放大器是否能达到这些指标的一个重要因素，尽管不是唯一因素。工艺的发展是ADI的战略发展重点之一。ADI既使用自主研发领先的各种工艺，又使用外部的先进工艺，同时也跟战略合作伙伴发挥各自的特长共同研发半导体工艺。

双极性工艺如iPOLAR，它就可以满足新形势下的精密放大器设计的挑战：更低噪声、更好的温度性能、更低功耗、和更低成本。所以基于此工艺的放大器如AD8229（-40度到210度1 nV/√Hz 仪表放大器）， ADA4096（过压保护功能的精密放大器）等都是在这个系列工艺的基础上创新而来。此外， AD8421与AD8221的设计是类似的，但因为AD8421采用的是iPOLAR工艺，带来了性能上的提升，不仅芯片的鲁棒性大大增强，同时共模抑制比、带宽和压摆率指标都比AD8221有大幅度的显著提高。

另外一个例子如ADA4932与AD8132在电路设计上没有大的改动，但采用的工艺是不同的。ADA4932采用的XFCB3（另外一种ADI自主的双极性工艺） 可以最大程度地满足低功耗和高速性能的平衡。ADA4932是目前市场上唯一功耗低于10毫安，但50兆带宽范围内有效位数可以达到11.5位的差分模数转换器驱动放大器。

工艺的发展是市场需求推动的。在不久的将来，我们会有更多的先进工艺帮助我们推出更先进的高性能放大器及基于放大器技术的面向应用的产品，来帮助客户满足他们的应用需求。

提升集成度迎战便携市场

记者：便携式产品在现代越来越重要，苹果就凭借手机、iPAD荣登世界头号企业宝座，针对便携式应用对于功耗、体积等方面的特殊需求，ADI在放大器方面都有那些应对措施？

ADI非常重视便携式应用这块市场。目前，面对便携式应用对于功耗、体积等方面的特殊要求，如何提高各种性能与集成度是未来放大器产品发展遇到的主要技术瓶颈。比如，如何保证在更低功耗条件下的更低噪声：在特定工艺下要降低噪声就必然需要更高功耗。提高集成度的同时保证性能或者达到更高性能也有类似的挑战。要解决这些矛盾的需求，就要求从工艺、设计、封装、测试等方面创新。因此，瓶颈就在于工艺、设计和封装技术等。ADI从成立至今就一直在面对和解决这些问题。

作为一家创新型的公司，ADI一直秉持通过创新来解决问题的理念。我们的AD8237和AD8420就是采用新结构的仪表放大器，这种结构与经典的三运放和双运放结构完全不同，但功耗可以更低，CMRR指标则依然非常出色。同时输入信号范围和成本也大大降低。 ADA4051是ADI低功耗零漂移的轨到轨输入输出运算放大器，功耗仅为13个微安，封装为SC70（2mm×2mm），使其非常适用于需要精密直流信号调理的电池供电的便携式应用中。

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放大器封装从开始的DIP到后来的SOIC/MSOP/SOT23/SC70，最后到现在的WLCSP和LFCSP，封装越来越小。下面是ADI超低功耗的AD8235，采用WLCSP封装，远远小于MSOP封装。

AD8222采用LFCSP封装，在几乎与MSOP相同大小的封装内有两个AD8221（业界性能最好的仪表放大器）性能的仪表放大器。这给我们的工艺、设计和测试提出了很多新的挑战，但我们成功地解决了这些问题。

需求变化驱动拓展新市场

记者：ADI高性能放大器在全球的市场占有率已达到42%，可以说已经占据了半壁江山，那么驱动ADI进一步深耕放大器市场的动力在哪里？ADI将稳守市场还是进一步拓展市场领域？

驱动ADI深耕放大器类产品的主要动力来自应用需求的变化以及新应用的出现对技术提出的新要求。放大器几乎被用在所有应用当中，客户的需求也是多种多样：通信和视频应用将促使射频、中频和高速放大器的成长；便携应用的快速发展为低电压／低功耗放大器开拓广阔市场；测试及各种工业应用推动高精度运放发展。基于技术和市场的深刻理解， ADI会更积极地开拓新市场、解决新问题。

例如AD620是ADI在20年前发布的仪表放大器产品，现在仍然是被广大客户广泛使用的产品。但市场是变化的，需求也是变化的。“以不变应万变”是行不通的，AD620不能用来解决所有的客户应用新需求，这也是为什么我们会有后来的AD8221，AD8229，AD8421等高性能仪表放大器产品。事实证明，这些产品都是很成功的，它们都是业界技术指标领先的产品。通过技术创新，ADI一直都在不懈地努力研发出性能指标满足市场应用需求的产品。类似的例子在ADI不胜枚举。

ADI非常关注中国这个朝气蓬勃的市场，尤其是一些特色应用。中国是一个正在高速发展的巨大经济体，我们相信线性器件(包括运算放大器、仪表放大器、差分放大器、可编程放大器、电流检测放大器、音/视频放大器、射频放大器、电压基准源等)在中国的建设中非常重要。希望中国的工程师能更深刻地了解、使用并喜欢ADI提供的产品。