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文檔簡介

電子模擬產(chǎn)業(yè)深度研究報告1、

模擬器件:連接現(xiàn)實與虛擬的關鍵紐帶1.1、

什么是數(shù)字

IC,什么是模擬

IC?模擬信號是一切信息的源頭。我們生活的物理環(huán)境以模擬量為特征,即以連續(xù)方式變化而非離散的量,如溫度,位置,光強度,聲波,顏色,紋理等。這些物理

量的測量是不受限(例如“開與關”,“小與大”,“黑色”)的漸變。

當我們使

用圖表直觀地表示這些模擬量的值時,曲線將變得平滑(最具代表性的就是正弦曲

線)。這些連續(xù)變化的模擬量構成了真實世界,通過模擬信號的形式向外界傳遞信

息,用來處理模擬信號的集成電路就是模擬

IC。數(shù)字信號是電子革命的關鍵。盡管現(xiàn)實世界是由豐富多彩的模擬信號組成,然

而經(jīng)驗證明,在電氣系統(tǒng)中,二值信號對信息的存儲、傳輸和處理帶來了極大的方

便及可延展性。所以在現(xiàn)代電子系統(tǒng)中,工程師采用邏輯高電壓與邏輯低電壓(接

地)來表示信號

1

0,從而將二進制的數(shù)學結(jié)構轉(zhuǎn)換到電子系統(tǒng)當中,這就是數(shù)

字信號。數(shù)字信號被廣泛的應用與計算、存儲等領域,用于處理數(shù)字信號的集成電

路就是數(shù)字

IC。集成電路

IC由晶體管(包括二極管和三極管)及其他被動元件組成,通過微

縮化將復雜的功能壓縮到一個很小的物理區(qū)域中,通過集成的手段溝通微觀器件

與宏觀世界,極大的豐富了電子系統(tǒng)的便攜性及延展性。模擬電路和數(shù)字電路的

區(qū)別主要體現(xiàn)在電子設備內(nèi)部,也就是模擬

IC與數(shù)字

IC之間的晶體管區(qū)別上。在模擬

IC中,晶體管用于放大或產(chǎn)生連續(xù)變化的信號(偏置)。

當我們給

晶體管偏置時,我們會創(chuàng)建電路條件,使其能夠正確響應電壓的微小變化。能夠連續(xù)、準確的反應、放大模擬信號是模擬

IC的主要關注點。模擬

IC中的晶體管

可以是

BJT(雙極結(jié)型二極管),也可以是

MOSFET(金屬-氧化物場效應晶體管)。在數(shù)字

IC中,輸入信號需要完全打開和關閉晶體管,只需要對外輸出邏輯高

低兩個值。由于需要頻繁的開閉,只有

MOSFET能夠滿足這樣的性能,所以數(shù)字

IC中一般不適用

BJT。通過復雜的

MOSFET互聯(lián),基于布爾邏輯的門電路可以組

成復雜的微處理器甚至通用計算處理器單元。1.2、

模擬

IC:數(shù)字系統(tǒng)與現(xiàn)實世界間的橋梁信號在電子系統(tǒng)中經(jīng)歷了從模擬到數(shù)字再到模擬的過程,對應的是信息的輸

入、處理和存儲、輸出三個環(huán)節(jié)。其中自然界的信號經(jīng)由傳感器和各類分立器件

轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺M);而信號從輸入到處理再到輸出的中介,作為橋梁進行溝

通的功能則是由各類模擬器件(包括數(shù)?;旌想娐罚┩瓿?;最后模擬芯片處理轉(zhuǎn)

換后的數(shù)字信號,經(jīng)由數(shù)字

IC(處理器和存儲器等)完成最終的邏輯計算、存儲

等功能。在半導體產(chǎn)業(yè)中,下游產(chǎn)品可以分為

OSD(包括傳感器、分立器件、光電器

件等)以及集成電路

IC。數(shù)字

IC主要處理數(shù)字信號,而模擬

IC和傳感器等分立

器件則處理模擬信號,并與數(shù)字信號進行轉(zhuǎn)換。數(shù)字

IC是半導體產(chǎn)業(yè)的核心,模擬

IC是半導體產(chǎn)業(yè)的基石,也是聯(lián)系真實

世界與電子系統(tǒng)的紐帶。由于需要處理的信號種類不同,我們可以看到,模擬

IC在產(chǎn)品生命周期、生產(chǎn)工藝、設計門檻以及相關輔助工具上,都與數(shù)字

IC之間有

較大的區(qū)別。產(chǎn)品生命周期長,迭代慢。數(shù)字

IC強調(diào)運算速度與成本比,摩爾定律的

核心就是設計者們追求更高性價比的運算速率,故新工藝、新算法層出

不窮,生命周期只有

1-2

年;模擬

IC與之相反,強調(diào)的是高信噪比、低失真、低功耗及穩(wěn)定性,所以產(chǎn)品一經(jīng)推出,往往具備較長久的生命力,

迭代周期較長,而價格也會逐年降低。生產(chǎn)工藝因需求不同而多樣化。CMOS工藝由于發(fā)展完備,制程不斷縮

小成為數(shù)字

IC采用的主流。但模擬

IC由于往往需要高電壓、低失真、

高信噪比的需求,CMOS工藝驅(qū)動能力較差,很難滿足模擬電路需求。模擬

IC早期使用

Bipolar工藝,但是

Bipolar工藝功耗大,因此又出現(xiàn)

BiCMOS工藝,結(jié)合了

Bipolar工藝和

CMOS工藝兩者的優(yōu)點。另外還

CD工藝,將

CMOS工藝和

DMOS工藝結(jié)合在一起。而

BCD工藝則

是結(jié)合了

Bipolar、CMOS、DMOS三種工藝的優(yōu)點。在高頻領域還有

SiGe和

GaAS工藝。這些特殊工藝需要晶圓代工廠的配合,同時也需要

設計者加以熟悉,所以一般模擬

IC廠大部分仍采用

IDM模式。與電子元器件關系緊密,設計匹配布局復雜。模擬

IC的低噪聲、低失真

需求需要在設計布局中考慮結(jié)構和元器件參數(shù)彼此的匹配模式,同時在

整個線性工作范圍內(nèi)需要具備良好的電流放大、頻率功率特性。常見的

阻容感元件都會產(chǎn)生失真,而在數(shù)字

IC設計過程中,由于二值特性,則

不需要考慮相關影響。在高頻范圍內(nèi),某些射頻

IC的性能還與布線密切相關,所以模擬

IC的設計者需要熟悉大部分的電子元器件特性,設計門

檻較高。輔助工具少,經(jīng)驗知識要求高。由于模擬

IC設計需要熟悉大部分的元器

件特性及不同的生產(chǎn)制造封裝工藝,這使得模擬

IC從業(yè)者準入門檻更

高,積累經(jīng)驗時間往往在

10

年以上。模擬

IC在不同場景下的通用性往

往不強。牽涉性能指標更多,穩(wěn)定性及認證周期更廠,這導致可以借助

EDA工具數(shù)量更少,對設計者的自身經(jīng)驗要求更高。所以在模擬

IC行業(yè)中,豐富的設計經(jīng)驗(或者也叫

Know-how)更加重要。1.3、

模擬芯片產(chǎn)品種類繁多、應用豐富結(jié)合電子系統(tǒng)示意圖表,根據(jù)功能的不同(傳輸弱電信號/強電能量),我們

一般可以把模擬器件大致分為信號鏈和電源鏈兩大類。信號鏈主要是指用于處理

信號的電路,而電源鏈主要用于管理電池與電能的電路。信號鏈主要包括比較器、

運算放大器

OPA、AD\DA、接口芯片等;電源鏈主要包括

PMIC、ADC、DAC、PWM、

LDO穩(wěn)壓器和驅(qū)動

IC等。在高頻信號部分,射頻器件由于技術迭代快、出貨量大

等,經(jīng)常被單獨分類討論。按照下游產(chǎn)品的應用領域進行劃分,我們也可以將模擬

IC產(chǎn)品分為通用標準

產(chǎn)品

SLIC和專用標準產(chǎn)品

ASSP。其中

SLIC(StandardLinearIC)應用于不同場景中,設計性能參數(shù)不會特

定適配于某類應用,按產(chǎn)品類型一般包括五大類,信號鏈路的放大器

Amp、信號

轉(zhuǎn)換器

ADC/DAC、通用接口芯片、比較器,電源鏈路中的穩(wěn)壓器都屬于此類。產(chǎn)

品細分品類最多,生命周期最長,市場十分穩(wěn)定。ASSP(ApplicationSpecificStandardProduct)則根據(jù)專用的應用場景進

行標準化設計,一般集成了數(shù)字以及模擬

IC,復雜度和集成程度更高,有的時候

也叫混合信號

IC。典型的

ASSP產(chǎn)品包括手機中的射頻器件,交換機中物理層的

接口芯片,電池管理芯片以及工業(yè)功率控制芯片等等。ASSP一般按照下游應用場

景劃分為五大類,包括汽車電子、消費電子、計算機、通信以及工業(yè)市場,通常

由于針對特定場景進行開發(fā),附加價值及毛利率較高。2、

模擬市場:穩(wěn)定規(guī)模下的暗潮洶涌2.1、

全球模擬

IC市場:規(guī)模穩(wěn)定,21

年開啟高增長復盤過去

15

年的半導體行業(yè)各個細分領域市場規(guī)模及增速,我們發(fā)現(xiàn)模擬

IC市場規(guī)模穩(wěn)定,不受下游某些市場短期波動的影響,市場波動幅度較小。模擬芯片

也是全球半導體產(chǎn)業(yè)的晴雨表,與宏觀經(jīng)濟變化密切相關,周期性變動相對較弱。歷經(jīng)從

50

年代開始的不斷發(fā)展,模擬芯片已成為全球規(guī)模近

600

億美元的

產(chǎn)業(yè)。根據(jù)

WSTS及

Statista數(shù)據(jù)統(tǒng)計及預測,2020

年全球模擬

IC市場規(guī)模達

557

億美元,同比

2019

年增長

3.3%,全年半導體產(chǎn)業(yè)規(guī)模為

4404

億美元,

模擬

IC市場占比為

12.6%。隨著全球疫情逐漸得到控制,半導體產(chǎn)業(yè)也迎來復蘇,

其中

5G通信、汽車電子等應用場景將加速推動模擬

IC市場發(fā)展,預計

2021

模擬芯片市場規(guī)模可以達到

640

億美元,同比增長

15.1%,高于半導體行業(yè)整體

增速??紤]模擬芯片賽道發(fā)展穩(wěn)定,受下游景氣度影響較小的特點,未來將成為

半導體行業(yè)的細分黃金賽道。根據(jù)

ICInsights預測,未來五年(20-25

年)整個集成電路行業(yè)增速受到下

游汽車電子、5G通信的應用場景的帶動作用,銷售額復合增速將達到

8.0%,高于半導體行業(yè)整體增速;其中模擬、邏輯和存儲

IC市場增速將分別達到

8.2%、

9.1%和

9.9%,是集成電路細分市場中復合增速最快的三個賽道。模擬

IC的下游應用場景包括通信、工業(yè)控制、汽車電子、消費類和政府軍事

等用途,其中最大的下游應用是通信類市場,典型產(chǎn)品如基站信號鏈、射頻

IC等

等,2020

年占比份額達到

36.5%。汽車電子近五年(16-20

年)受益于新能源車

的下游需求發(fā)展,增長最為迅猛,已經(jīng)成為下游第二大應用場景,市場份額占比

達到

24.0%。中國已成世界最大模擬

IC市場,自給率仍然偏低,替代空間巨大。根據(jù)

IDC數(shù)據(jù)統(tǒng)計,2020

年亞洲模擬

IC市場銷售額占比已經(jīng)接近全球的

70%,其中中國

大陸市場占比達到

36%。按照

557

億美元全球規(guī)模測算,中國模擬

IC市場規(guī)模

已經(jīng)達到

200

億美金。盡管近些年大量人才回流,本土模擬

IC廠商陸續(xù)崛起,部

分高端產(chǎn)品領域甚至超過世界先進水平,但是目前國產(chǎn)模擬廠商銷售規(guī)模只有

25

億美金左右,自給率僅為

12%,未來尚存較大國產(chǎn)替代空間。2.2、

競爭格局:穩(wěn)定市場規(guī)模下的暗潮洶涌產(chǎn)品種類繁多,細分市場復雜。按照產(chǎn)品類別進行分類,模擬

IC市場可以分

為信號鏈及電源鏈兩大類,并且可以進一步劃分為通用產(chǎn)品以及專用標準品兩大

類。依據(jù)

Oppenheimer的統(tǒng)計,2020

年全部模擬

IC市場中,信號鏈產(chǎn)品占比約

47%,電源鏈產(chǎn)品占比達到

53%。信號鏈:專用產(chǎn)品居多,射頻

IC占比最大。在信號鏈產(chǎn)品中,ASSP專用品

主要由射頻

IC和音視頻驅(qū)動

IC構成,針對通信、消費等場景定制化設計開發(fā)模

組及分立器件,占比達到

30.9%。而在通用產(chǎn)品上,信號鏈主要則包括通用放大

OPA、轉(zhuǎn)換芯片

ADC及

DAC以及各類接口芯片等。電源鏈:通用專用占比近似,整體規(guī)模增速快于信號鏈。在電源鏈產(chǎn)品中,

通用電源管理產(chǎn)品包括各類

LDO穩(wěn)壓器、DCDC轉(zhuǎn)換器等,適用于各類電源管理

場景的電壓轉(zhuǎn)換,占比達到

29%;而專用電源管理芯片則包括電池管理芯片、計

算機監(jiān)控電路和功率、LED驅(qū)動

IC等等,針對具體場景的高壓電路進行特質(zhì)化設

計,規(guī)模占比達到

24%。市場格局分散,TI領銜“一超多強“格局。德州儀器

TI作為發(fā)明集成電路概

念的廠商,2020

年模擬業(yè)務收入達到

109

億美元,在整體市場跌幅較大前提下銷

售額穩(wěn)定增長,市占率達到

19%,是當之無愧的模擬芯片龍頭廠商。過去

30

間,TI維持信號鏈產(chǎn)品競爭力,大力布局電源管理類產(chǎn)品,各類模擬芯片類別超

14

萬鐘,毛利率穩(wěn)定在

60%以上。不斷整合并購帶來的廣泛產(chǎn)品線,自建

IDM迅速匹配下游特定場景進行快速設計應用的能力,是德州儀器持續(xù)引領模擬行業(yè)

發(fā)展,形成“一超多強”格局的關鍵。模擬

IC市場發(fā)展超過

50

年,產(chǎn)品迭代較慢、生命周期長,路徑依賴特征不

強,需要長期積累經(jīng)驗,且下游應用場景紛繁復雜,難以形成壟斷,全球模擬芯

Top10

廠商合計市占率一直維持在

55%-60%左右,除部分外圍廠商占據(jù)特定

市場之外,頭部廠商格局穩(wěn)定,在各自擅長的信號鏈及電源領域和細分市場中,

擁有自己擅長的模擬產(chǎn)品。2015

年至今,模擬市場以

TI為首,ADI憑借領先的信

號鏈能力緊隨其后,英飛凌、ST、Sky、NXP等公司各自在功率器件、射頻產(chǎn)品

市場中擁有一席之地,形成穩(wěn)定的“一超多強”格局。穩(wěn)定市場格局,并購暗潮洶涌,集中化趨勢凸顯。90

年代之前,整個模擬芯片行業(yè)以信號鏈芯片為主,下游應用多為通信及工

業(yè)類場景,日本的東芝、松下、日立,美國的

TI、國家半導體、摩托羅拉,歐洲

的飛利浦、西門子等公司基于各自的技術特點及主要客戶需求占領細分市場,行

業(yè)格局及其分散,頭部前十名廠商市場份額基本相同,排名第一的國家半導體僅

占據(jù)市場

7%的份額。1996-2000

年,TI乘電源管理發(fā)展東風,轉(zhuǎn)型大力發(fā)展模擬芯片業(yè)務,陸續(xù)

收購

SiliconSystems、Unitrode、PowerTrends以及

Burr-Brown,2005

年市

場份額躍居第一;到了

2011

年,TI為了進一步擴大其在模擬領域中的地位,又

斥資

65

億美元收購

1995

年排名第三美國國家半導體(National),此番收購后,

TI在通用模擬器件的市場份額達到

17%,大大超越后面的競爭對手,奠定了如今

他們在模擬芯片市場中不可撼動的地位。2005-2015

十年間,市場格局相對比較穩(wěn)定,頭部前十廠商由

TI獨領風騷,

但并購傳言四起,格局暗流涌動。2015

年,ADI收購排名第七的

Linear公司,一

舉超越英飛凌成為僅次于

TI的第二大模擬廠商,市占率達到

6%,并憑借累計的

信號鏈技術能力對

TI的統(tǒng)治發(fā)起沖擊;2020

年,ADI再次斥資

210

億美元收購

排名第七的美信,彌補電源鏈芯片方面技術能力的不足,市占率突破

10%。除此外,2015-2021

年期間,其他頭部廠商同樣通過并購繼續(xù)擴張在模擬各

個下游領域的影響力。英飛凌以

90

億美元收購賽普拉斯,拓展汽車芯片產(chǎn)品類別;

瑞薩電子陸續(xù)收購了

intersill、IDT以及

Dialog,不斷拓展混合信號、功率半導體

以及傳感器處理

IC等產(chǎn)品市場,打入通信、汽車、工業(yè)等新領域;即使前十大廠商之間的并購比較罕見,TI及

ADI的領先地位穩(wěn)固,然而模擬

市場天生重經(jīng)驗,輕路徑依賴,人才至上的特點決定了其并購發(fā)展的重要性,頭

部廠商借助規(guī)模及利潤優(yōu)勢,憑借收購不斷拓展產(chǎn)品和技術邊界,搶占新興下游

專用市場。2019

年,前十大廠商份額合計首次突破

60%,達到

67%,而隨著疫

情的進一步影響,模擬市場非頭部公司處境較差,20

年下半年開始的晶圓產(chǎn)能缺

貨問題又將進一步壓縮沒有

IDM廠房的模擬廠商份額,預計未來整體模擬市場格

局將進一步集中化,頭部廠商不斷收購整合其他廠商剝離的模擬類業(yè)務,快速發(fā)

展壯大。3、

信號鏈:各類信號的采集、傳輸與轉(zhuǎn)換3.1、

信號鏈:系統(tǒng)中信號從輸入到輸出的路徑廣義定義上,一條完整的信號鏈(SignalChain),指的是信號從輸入到輸

出的路徑。在輸入端,自然界中存在的聲、光、電磁波等連續(xù)的模擬信號,經(jīng)過

傳感器的采集和前端器件的轉(zhuǎn)換形成連續(xù)電信號進入電子系統(tǒng),再通過各類模擬

芯片的處理轉(zhuǎn)換為以

0

1

表示的數(shù)字信號,進入邏輯和存儲

IC中,通過應用

軟件進行各種運算處理;在輸出端,數(shù)字處理結(jié)果經(jīng)由模擬芯片進行放大,轉(zhuǎn)換

為模擬信號在自然界中傳輸,或者經(jīng)由驅(qū)動電路和電源器件對外做功。在模擬芯片領域,我們往往將討論范圍縮小至電子系統(tǒng),信號鏈模擬芯片不

包括聲光電傳感器(分立器件范疇)和對外輸出的驅(qū)動電路(電源

IC范疇),一

般是指擁有對模擬信號進行收發(fā)、轉(zhuǎn)換、放大、過濾等處理能力的集成電路。在

信號的測量及保護電路部分,常見的模擬

IC包括線性放大器

Amp和多路復用器

Mux(也可以叫開關);在信號采集和處理部分,連續(xù)信號經(jīng)過轉(zhuǎn)換器

ADC成為

數(shù)字信號,進入微處理器

DSP進行處理;輸出的數(shù)字信號通過合成、DAC轉(zhuǎn)換,

進入到驅(qū)動電路中對外做功或傳輸。模擬

IC根據(jù)其功能可以分為信號鏈產(chǎn)品和電源鏈產(chǎn)品,根據(jù)

ICInsight的數(shù)

據(jù),2019

年信號鏈產(chǎn)品在整個模擬

IC行業(yè)中占比為

47%,主要包括線性產(chǎn)品、

信號轉(zhuǎn)換器、接口芯片等產(chǎn)品。根據(jù)

ICInsight的預測,全球信號鏈市場規(guī)模從

2020

年開始復蘇,2020-2023

年的年均復合增長率約為

6%,低于整個模擬行業(yè)

8%的復合增速。但是由于信號

鏈產(chǎn)品在模擬

IC中不可替代的作用,下游應用工業(yè)、汽車、通信等行業(yè)的需求將繼續(xù)上升,ADI和

TI等頭部廠商繼續(xù)加碼研發(fā),該領域在未來依舊是各大廠商重

要發(fā)展基點。兩極格局,ADI和

TI領跑信號鏈產(chǎn)品,二者在各細分領域市場份額之和超

50%。自

2000

年后,ADI通過一系列并購不斷提高其在信號鏈產(chǎn)品的資源整合能

力,目前

ADI在線性產(chǎn)品和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換芯片已位于行業(yè)第一。近年來

TI在電源管理

芯片領域不斷加碼,信號鏈產(chǎn)品在總營收中占比逐漸下降,目前

TI在接口芯片占

據(jù)半壁江山。因此,信號鏈產(chǎn)品將在相當長時間內(nèi)呈現(xiàn)兩極競爭格局。3.2、

線性產(chǎn)品

LinearProducts:信號鏈傳輸?shù)幕A線性產(chǎn)品基于運算放大器

OPA開發(fā),是整個模擬電路的基礎,由于運算

放大器的輸入輸出信號一般呈現(xiàn)線性關系,故采用“線性”一詞命名。線性

的應用非常廣泛,可用于信號的放大、比較、差分等運算關系,構成了模擬

電路的基礎。常見的線性產(chǎn)品包括信號放大器、比較器、差分放大器、運算

放大器及各類音、視頻放大器、有源濾波器等等。運算放大器

OperationAmplifier:一種可以進行數(shù)學運算的放大

電路,由三極管構成,不僅可以放大信號,同時也可以進行加減乘

除以及微積分等數(shù)學運算,是典型的信號鏈通用標準產(chǎn)品,應用領

域廣泛,便于集成使用。差分放大器

DifferencialAmplifier:差分放大器將兩個輸入端電壓

信號以固定增益放大,一般具有共模抑制作用,具有出色的輸出增

益和相位匹配功能,一般用于信號傳輸或者

ADC驅(qū)動等場景。比較器

Comparator:對兩個或多個信號進行比較,確定大小關系

并排列順序的電路叫比較器。比較器比較輸入信號的電壓高低,輸

0/1

的數(shù)字信號,一般應用于特定的通信或消費類便攜終端中。視頻、音頻放大器:適用于各類電子設備中對處理視頻、音頻信號

有較高要求的應用場景。一般為運算放大器和各類無源器件的組合,

是復雜的專用產(chǎn)品,具有濾波、抗干擾的功能,能夠快速清晰的提

升信號強度,去除噪聲。有源濾波器:與無源型不同,有源濾波器利用三極管的截止功能進

行設計,根據(jù)響應頻段的不同可以分類低通、高通及帶通等等,一

般應用于各類通信場景的射頻電路中。線性產(chǎn)品是信號鏈模擬集成電路產(chǎn)品的代表性器件,其重要產(chǎn)品放

大器和比較器則是

2019

年信號鏈芯片中市場規(guī)模占比最高的品類,

2020

年銷售額在

30.96

億美元,占信號鏈模擬芯片市場規(guī)模的

39%。

放大器及比較器屬于通用產(chǎn)品,行業(yè)空間穩(wěn)定,根據(jù)

Statista預測,2027

年市場規(guī)模有望達到

43

億美元,2020-2027

年復合增速為

4.8%。線性產(chǎn)品市場由亞德諾和德州儀器二分天下。以在信號鏈模擬芯片

市場規(guī)模中占比最高的放大器和比較器為例,根據(jù)

Databeans的最新報

告,2019

年亞德諾和德州儀器在放大器和比較器領域的全球銷售收入分

別為

10.94

億美元、9.08

億美元,營收超過其他所有廠商之和。由于信

號鏈技術壁壘相對較高,目前全球市場份額排名前十的廠商均來自歐日

美,中國企業(yè)布局相對較少,僅有思瑞浦表現(xiàn)較突出,位居全球銷售第

12

名和亞洲區(qū)銷售第

9

名。3.3、

信號轉(zhuǎn)換器

Converter:模擬與數(shù)字信號的橋梁信號轉(zhuǎn)換器是連接模擬與數(shù)字信號的橋梁。轉(zhuǎn)換器芯片以模數(shù)轉(zhuǎn)換器

ADC及數(shù)模轉(zhuǎn)換器

DAC為基礎,在之上延伸出各類場景的專用標準芯片,例

如電壓頻率變換器、音頻轉(zhuǎn)換器和觸摸屏控制器等等。信號轉(zhuǎn)換器是將模擬

(連續(xù))信號與數(shù)字(離散)信號進行轉(zhuǎn)換的關鍵,是混合信號系統(tǒng)中必備

的器件,廣泛使用在工業(yè)、通信(射頻)、汽車、醫(yī)療等領域。在使用中,一般行業(yè)內(nèi)也會根據(jù)其數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換精度和采樣速率分類,稱之為高/低精度、高

/低速轉(zhuǎn)換器。模數(shù)轉(zhuǎn)換器

ADC:負責以連續(xù)的時間間隔測量信號電壓以獲取連續(xù)

的模擬信號并將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的器件。通過

ADC將多數(shù)無法被

數(shù)字系統(tǒng)識別與處理的模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,可以提高信號分

析能力,實現(xiàn)更優(yōu)質(zhì)的存儲方式和更精確的傳輸。一般適用于數(shù)字

傳感器芯片、傳統(tǒng)封裝片、集成電路、SOC芯片等各類涉及數(shù)字處

理的應用場景。數(shù)模轉(zhuǎn)換器

DAC:負責將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號的器件,主要特

性指標包括分辨率、轉(zhuǎn)換速度、轉(zhuǎn)換誤差等,模數(shù)轉(zhuǎn)換器中一般都

要用到數(shù)模轉(zhuǎn)換器,廣泛應用于各種數(shù)字系統(tǒng)中。電壓頻率變換器:是將頻率輸入信號轉(zhuǎn)換為與其對應的模擬電壓幅

值輸出信號的器件,適合模數(shù)轉(zhuǎn)換、長期積分、線性頻率調(diào)制和解

調(diào)以及頻率電壓轉(zhuǎn)換應用,一般適用于儀器儀表、工業(yè)和自動化等

領域。音頻轉(zhuǎn)換器:包括將數(shù)字音頻編碼轉(zhuǎn)換為模擬音頻聲音的音頻數(shù)模

轉(zhuǎn)換器和與之相反的音頻模數(shù)轉(zhuǎn)換器,一般應用于汽車音響、家庭

影院、消費類音頻設備和個人計算機(PC)等領域。觸摸屏控制器:指可觸控式的屏幕器件,由觸摸時的檢測部件和觸

摸屏里的控制部件組成,分為采用電阻技術、表面聲波技術和電容

技術三類觸摸屏,廣泛應用于消費電子產(chǎn)品、汽車、其他產(chǎn)品的人

機接口應用等領域。根據(jù)

Statista統(tǒng)計,2020

ADC/DAC市場規(guī)模約為

36.72

億美元,預

計到

2021

年,全球數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器市場規(guī)模可達

38.49

億美元。未來在

5G、人

工智能、物聯(lián)網(wǎng)、汽車電子等新興應用的驅(qū)動下,相關產(chǎn)品或技術對

ADC/DAC芯片的需求得到強有力支撐,OPCO預測數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器市場未來將保持約

3%

的年復合增長率,市場前景比較樂觀。全球數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器市場被美企巨頭壟斷,國產(chǎn)芯片企業(yè)市場份額少。全球

ADC/DAC市場主要被以美國公司

TI、ADI為首的幾家跨國大企業(yè)所壟斷,

價格高,供貨周期長。其中,ADI是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器龍頭,2018

年市占率約為

38%,

長期領先于競爭對手,同年

TI占比約為

21%,CIRRUS占

16%,QUALCOMM占

6%,

MAXIM占

8%,MICROCHIP占

2%,國內(nèi)廠商份額占比較低。國產(chǎn)

ADC/DAC芯片發(fā)展仍面臨多重困境。目前國內(nèi)做

ADC/DAC的主要

力量有國家骨干研究所、高??蒲袌F隊、海歸創(chuàng)業(yè)團隊等,應用主要面向軍

工、航空航天、相陣控雷達設備等領域,雖然在高精度

ADC自研芯片等領域取得了一定的成就,但國產(chǎn)

ADC/DAC芯片仍然面臨研發(fā)周期長、試錯成本高、

資金需求大、國內(nèi)模擬集成電路教育水平較低的重重困境。國產(chǎn)替代浪潮漸起,本土數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器企業(yè)迎來良好歷史機遇。早期國內(nèi)

的設備廠家出于性能、質(zhì)量等多方面的考慮,只選用以

TI和

ADI為主的國

外知名廠家的

ADC/DAC產(chǎn)品。自華為事件及中美貿(mào)易摩擦以后,國內(nèi)的設

備廠家逐漸開始采購國產(chǎn)芯片,以思瑞浦、矽力杰為首的本土企業(yè)在

ADC/DAC國產(chǎn)替代方面潛力巨大。3.4、

接口芯片

Interface:不同電路間的溝通橋梁接口芯片是接口電路中的重要組成部分,在信號鏈中充當“信使”的功

能。接口電路是連接兩個硬件設備的電路,是信號鏈中連接不同電路設備的

重要橋梁,在模擬

IC中應用比較廣泛,因而接口芯片也被大量應用在模擬電

路中。根據(jù)應用場景的延伸,我們按功能可把接口芯片分為電路保護、隔離、

電平轉(zhuǎn)換器、多路復用器等等。電路保護:在功率密度增大、器件小型化、保護要求及時準確精細、

防范等級提高等一系列綜合要求下,此類產(chǎn)品被廣泛應用于集成電

路中,充當電路中電壓、電流等指標的“安全閥“,是針對

ESD、

浪涌、過壓、過流和

EMI的電路保護。隔離器

ISO:電路中的隔離器是利用電隔離將低壓域系統(tǒng)和高壓域

系統(tǒng)兩端在物理層隔開,雖然電流無法直接通過,但信號和能量仍

可由其它方式傳遞,目前比較常用的隔離技術為數(shù)字隔離。根據(jù)目

的,我們可以把隔離分為安全隔離(保障人員及設備安全)和功能

隔離(提高電路的抗干擾能力)。電平轉(zhuǎn)換器:是一個電壓轉(zhuǎn)換裝置,主要作用是將輸入信號從一個

電壓域切換到另一個電壓域,用于解決不同電源域提供的不同器件

之間的不兼容問題,產(chǎn)品類型包括通用、自動雙向和單向電平轉(zhuǎn)換

器。多路復用器

MUX:是一種能接收多個輸入信號,并按每個輸入信號

可恢復方式合成單個輸出信號的信號鏈產(chǎn)品,它能以各種方式顯著

影響信號鏈的性能。例如,導通電容可能導致通道之間的串擾、導

通電阻的信號和溫度的相關變化可能導致信號失真、多路復用器的

電容和電阻一起可限制信號帶寬。因此,多路復用器在信號鏈整體

性能的改善上有著重要作用。接口芯片是連接集成電路中不同器件的關鍵設備,是模擬芯片市場

中份額占比較小的產(chǎn)品,通用類接口芯片市場份額占比約為

3.8%。根據(jù)

ICInsights的預測,預計

2020

年其市場規(guī)模為

23.82

億美元。隨著未

來電子元器件模組化能力的提高,接口芯片的使用率將進一步下降。接

口芯片的市場規(guī)模增速相比其它模擬產(chǎn)品更為緩慢,在未來的市場占比

將繼續(xù)下降。TI領跑混合信號賽道,接口芯片優(yōu)勢強大。TI是老牌模擬巨頭,常

年在該行業(yè)處于領先位置,產(chǎn)品豐富度和研發(fā)能力均為行業(yè)第一,根據(jù)

Gartner的數(shù)據(jù),2018

年德州儀器占有約

46%的市場份額。ADI近年來

通過并購

Maxim和凌特使得其在接口芯片領域的實力躍居第二,產(chǎn)品種

類豐富度不斷提高。除了

TI和

ADI,安美森、恩智浦等半導體廠商也在

該領域有產(chǎn)品布局。4、

電源鏈:效率需求催生的龐大產(chǎn)業(yè)鏈4.1、

電源鏈:能量分配與控制中樞,模擬芯片兵家必爭之地隨著集成電路工藝的發(fā)展,摩爾定律下晶體管尺寸逐漸縮減,同樣面積的芯

片上承載的晶體管數(shù)量快速增長,這在使得芯片性能增加的同時,所需的巨大功

耗也逐漸成為了電子設備所不得不考慮的問題。由于電池能量密度的提升需要材

料學與化學的重大突破,而芯片低功耗的研究也逐漸趨于飽和,能耗比發(fā)展接近

瓶頸。縱觀整個電子系統(tǒng),當電池和負載都很難再有突破時,電源鏈芯片的重要

性日益凸顯。電源鏈芯片是管理電子設備能量供應的心臟,功能電子設備電源的管理、監(jiān)

控以及分配使用等。只要涉及到電子設備能量使用場景,就存在電源鏈芯片的應

用空間。不同于信號鏈產(chǎn)品是信息進行傳遞的途徑,電源鏈產(chǎn)品應用在電壓、電

流較高的高功率電路中,用來進行能量的傳遞和對外做功,其性能優(yōu)劣和可靠性

對電子設備的性能和可靠性有著直接影響,一旦失效將直接導致電子設備停止工

作甚至損毀,是電子設備中的關鍵器件。電源鏈產(chǎn)品需要滿足高穩(wěn)定性、低功耗

的要求,同時依據(jù)下游場景需求定制化開發(fā),產(chǎn)品種類繁多。所有電子設備都有電源,但是對電源的要求往往各異,為了發(fā)揮電子系統(tǒng)的

性能,匹配的電源管理方案就變得愈發(fā)重要。按照產(chǎn)品功能進行分類,我們可以

將電源鏈產(chǎn)品分為電源管理芯片

PMIC以及驅(qū)動芯片

Driver兩大類;其中電源管

理芯片包括穩(wěn)壓器(低壓非隔離)Regulator、控制器&轉(zhuǎn)換器

Controller(高壓

隔離電源)、調(diào)制芯片(PWM、PFC等)以及各類電池管理

IC、電路監(jiān)控器等;

驅(qū)動芯片用于分配使用電能,使其驅(qū)動各類設備對外做功,包括

LED驅(qū)動芯片、

柵極驅(qū)動芯片、電機驅(qū)動器、功率開關及

GaN驅(qū)動芯片等。由于電源管理

IC的

大量發(fā)展,功率半導體有時也會叫做電源管理半導體,而隨著更多集成電路進入

電源領域,電源鏈產(chǎn)品才逐漸單獨成為模擬芯片的一個重要品類。電源鏈產(chǎn)品占據(jù)模擬芯片半壁江山,下游需求引領市場高速增長。根據(jù)

Semiconductor統(tǒng)計,2018

年整體電源鏈市場規(guī)模在

250

億美元左右。隨著新

能源汽車、5G通信、物聯(lián)網(wǎng)等市場持續(xù)成長,全球電源管理芯片市場將持續(xù)受益。

據(jù)

TransparencyMarketResearch預測,新興應用需求將持續(xù)引領市場高增長,

預計

2026

年全球電源管理芯片市場規(guī)模將達到

565

億美元,銷售額復合增速達

10.69%(2018-2026

年)。國內(nèi)市場穩(wěn)定增長,進口產(chǎn)品仍占主導地位。據(jù)賽迪顧問統(tǒng)計,2012-2018

年,國內(nèi)電源管理芯片行業(yè)市場規(guī)模從

430.68

億元增長至

681.53

億元,年復

合增速達

7.95%,預估到

2020

年中國電源管理芯片市場規(guī)模將增長至

860

億元。

目前國內(nèi)市場長期以來被外企和進口產(chǎn)品主導,電源鏈產(chǎn)品主要份額仍由

TI、瑞

薩、NXP等廠商占據(jù),隨著國內(nèi)市場新領域拓展及國產(chǎn)替代趨勢,國產(chǎn)電源鏈規(guī)

模將快速增長。種類繁多,規(guī)模龐大,細分品類

IC出貨量第一。電源鏈芯片一直是所有集成

電路芯片中產(chǎn)品最復雜、出貨量最大的細分品類。根據(jù)

ICInsight統(tǒng)計,2020

年,

全球

IC出貨量為

3154

億顆,在細分的

33

個子行業(yè)中,電源類模擬芯片出貨量為

651

億顆,占比達到

20.6%;此外出貨量份額排名第

2、3

位的分別是通信及工業(yè)

的模擬

ASSP(專用芯片),20

年出貨量分別為

229

億顆、216

億顆。歐美廠商占據(jù)大部分電源鏈,競爭格局較為分散。目前,全球電源鏈芯片市

場主要被歐美廠商占據(jù)。根據(jù)

Gartner統(tǒng)計,2018

年,頭部

5

家電源鏈廠商以

TI(21%)為首,合計占據(jù)全球市場份額的

59%。由于電源管理方案在各類細分

應用場景中差異很大,國內(nèi)廠商與歐美大廠之間產(chǎn)品類別、高端技術及規(guī)模上存

在較大差距。五大難題制約電子系統(tǒng)發(fā)展,解決方案成為電源鏈發(fā)展趨勢。電源鏈產(chǎn)品自

90

年代開始迅速發(fā)展,源動力在于解決電子系統(tǒng)中電源的各類限制,如功率密度、

低靜態(tài)電流、低噪聲高精度、低

EMI一級高低壓隔離等。電源鏈市場未來發(fā)展將

在現(xiàn)有基礎上,實現(xiàn)更小面積、更高能耗、更長電池壽命以及更加安全的電源、

信號鏈電路的工作環(huán)境。4.2、

電源管理

PMIC:電子設備效率與熱管理的保證電源管理(PowerManagement

)負責電子設備所需電能的變換、分配、

檢測等管控功能,其性能優(yōu)劣和可靠性對整機的性能和可靠性有著直接影響,電

源管理芯片一旦失效將直接導致電子設備停止工作甚至損毀,是電子設備中的關

鍵器件。從市場應用方面看,電源管理芯片是目前半導體芯片中應用范圍最為廣

泛的門類,應用于家用電器、手機及平板、充電及適配器、智能電表、照明、馬

達、通訊設備、工控設備等眾多領域。隨著通信、汽車、工業(yè)等市場的不斷發(fā)展,不同下游電子設備對于效率以及

能量管理的需求日趨強烈和多樣化。電源管理芯片從最初單一類型的

DC轉(zhuǎn)換器及

穩(wěn)壓器開始發(fā)展,越來越多地與設計中的其他硬件組件結(jié)合在一起,保持效率并

簡化整個系統(tǒng)層面的控制,成為多功能、數(shù)模電路集成化的復雜芯片

PMIC。1.

低壓場景-非隔離器件:穩(wěn)壓器

Regulator(包括

DC-DC、LDO等)在一些由電池供電的應用中,各類芯片和電子元器件無法直接使用電池

電力,需要一個更低或者更高的電壓才能正常運行,而在充放電過程中,電

池的電壓也會發(fā)生變化。電源管理器件可用來監(jiān)控這種未調(diào)節(jié)的電池輸入電

壓并使其保持穩(wěn)定,一般可根據(jù)外部電源電壓的高低分為隔離型與非隔離型

器件。非隔離式的電源轉(zhuǎn)換方案中,有一條連接輸入接地和輸出接地的

DC通

路,并共享輸入和輸出接地,這些轉(zhuǎn)換器被稱為穩(wěn)壓器

Regulator,因為它

們可以根據(jù)需要提高、降低或者調(diào)節(jié)電壓,然后把調(diào)整后的電壓提供給系統(tǒng)

子組件使用。根據(jù)所用的電壓轉(zhuǎn)換方式原理不同,穩(wěn)壓器可以區(qū)分為線性穩(wěn)

壓器和開關式穩(wěn)壓器,設計工程師將基于輸入電壓、輸出電壓以及所需的電

流負荷,為其系統(tǒng)設計選擇適當?shù)姆€(wěn)壓器,穩(wěn)壓器屬于電源管理的通用性芯

片產(chǎn)品。開關式穩(wěn)壓器利用開關場效應晶體管(FET)將直流(接近恒定)輸入

電壓轉(zhuǎn)換為交流波形(在兩個值之間切換,“開關”),使用電容和電感重

新轉(zhuǎn)換成輸出電壓不同的直流電。開關式穩(wěn)壓器通常效率更高、更加靈活、

體積更小,支持比線性穩(wěn)壓器更高的輸出電流。但輸出被調(diào)節(jié)后仍有波紋或開關噪聲,即使經(jīng)濾波后仍然存在。依據(jù)輸出電壓相較輸入電壓的變化情況,

開關式穩(wěn)壓器可以分為降壓型、升壓型以及降-升壓型三種,依據(jù)輸入電源的

不同可以靈活應用在各類便攜設備的電源轉(zhuǎn)換應用場景。線性穩(wěn)壓器使用電阻型器件(線性器件)來調(diào)節(jié)輸出電壓,可以將輸入

電壓轉(zhuǎn)換成為不同的輸出電壓。線性穩(wěn)壓器能夠提供無噪聲輸出,非常適合

低功率輸出應用。但它們的效率不高,只能用于逐步降低輸出電壓。低壓差

線性穩(wěn)壓器(LowDrop,LDO)是最常用的線性穩(wěn)壓器件,可以在供電電壓

和輸出電壓非常接近時調(diào)節(jié)輸出電壓水平,同時提供最好的電源抑制比及極

低的靜態(tài)電流(待機),能夠最大限度的提升系統(tǒng)效率,是便攜設備中最常

用的穩(wěn)壓產(chǎn)品。2.

高壓場景-隔離器件:轉(zhuǎn)換器&控制器

IsoPower在各類高電壓的使用場景中,往往需要對高低電壓回路進行隔離,也就

是采用變壓器或電容式器件進行電力傳輸,高低壓電路之間沒有直接電路接

觸。高壓場景下的電源管理芯片一般使用諧振控制器

LLC,根據(jù)需求及原理

的不同,可以基于

PFC(功率因數(shù)校正)及

PWM(脈沖寬度調(diào)制)等不同控

制原理對高壓管理、轉(zhuǎn)換方案進行設計。功率因數(shù)校正(PFC,PowerFactorCorrection)。功率因數(shù)是一種衡量電

能被有效利用程度的方式,也就是有效功率/總耗電量。在電路中,只有電阻型器

件會消耗功率而產(chǎn)生光/熱等能源轉(zhuǎn)換,而容/感負載只會存儲能量,對外做虛功。

PFC通過修正電壓與電流的相位差達到使負載阻抗近似與電阻型的目標,一般采用主動式升壓結(jié)構(BoostTopology)控制電路電流,實現(xiàn)

PFC提升。工業(yè)、供

電企業(yè)利用

PFC原理,通過在用電前端提高電壓,負載端補償控制的方式,使得

用電效率達到最大化。脈沖寬度調(diào)制

PWM(Pulse-WidthModulation)是一種利用通過調(diào)制晶體

管柵極偏置,輸出一系列的脈沖波來代替原有正弦波模擬信號的方法。PWM的優(yōu)

點在于使用數(shù)字式的脈沖開閉代替原有的連續(xù)信號,從而使得信號保持為數(shù)字形

式可將噪聲影響降到最小,被廣泛的應用在通信傳輸以及工業(yè)伺服控制領域。隔離式轉(zhuǎn)換器可以利用

PFC及

PWM控制器,控制相應的電壓轉(zhuǎn)換器件工作,

按照有源器件的數(shù)量,可以分為單管正激式(Forward)/反激式(Flyback)、

雙管推挽式(Push-pull)/半橋式(Half-Bridge)以及四管全橋式(Full-Bridge)

五類,不同轉(zhuǎn)換器以及控制電路組合成為完整的隔離高壓電源控制轉(zhuǎn)換方案。如今的

PMIC通過組合集成高壓轉(zhuǎn)換器、低壓穩(wěn)壓器、各類接口和控制芯片

以及邏輯

IC產(chǎn)品,可以滿足應用中的多種甚至全部電壓調(diào)整、定序以及監(jiān)控功能。

這些多功能

PMIC依據(jù)下游應用場景的需求進行

FPGA定制,從而適用于多種不

同應用,消除硬件電路更改的高成本,使得整體電源管理芯片小型化、集成化,

并且減少產(chǎn)品迭代所需要的時間,以便攜設備場景為基礎,快速滲透至工業(yè)、汽

車電子、通信等智能化電源管理需求激增的各個領域。3.

電池管理

BMS(BatteryManageSystem)電池管理芯片是一系列芯片組成針對場景定制化方案的統(tǒng)稱,除通用的

電源管理芯片外,還包括電池充電管理、監(jiān)控電路、電池保護電路以及電量

顯示芯片等。最初的電池管理芯片多用在便攜式設備消費場景中的各類鋰電

池中,隨著新能源電動汽車、工業(yè)等領域的需求增長,鋰電池材料技術的不

斷進步,對于高壓場景下

400、800V的電池管理系統(tǒng)需要綜合更多隔離屏蔽

技術以及更加先進的電池管理芯片,未來發(fā)展空間廣闊。電池充電管理:結(jié)合各類穩(wěn)壓器技術以及負載開關裝置,實現(xiàn)對電池充

電的高功率密度、低靜態(tài)電流、高散熱性的要求,能夠同時適配

USB,

Type-C等各類接口實現(xiàn)快速充電管理的控制

IC;監(jiān)控與保護:實時提供電池電壓、溫度和電流的精確讀數(shù),精確的監(jiān)控

可提高電源使用效率,從而延長運行時間并降低電池尺寸和成本。監(jiān)控

保護電路的應用場景從

5V延伸至

800V以上,尤其在汽車電動化領域分

布式電池組中有重大意義,決定了能源系統(tǒng)的安全性能。4.3、

驅(qū)動

Drivers:工作電路與控制電路間的連接樞紐驅(qū)動電路(DriverCircuit)是位于工作電路(主電路)和控制電路之間,用

來對控制電路的信號進行放大的中間電路。驅(qū)動電路基本任務,就是將信息電子

電路傳來的信號按照其控制目標的要求,轉(zhuǎn)換為加在電力電子器件控制端和公共

端之間,可以使其開通或關斷的信號。驅(qū)動電路的實質(zhì)是放大開通及關閉信號,

最主要的性能指標是系統(tǒng)可靠性,上升、下降沿效率以及隔離、電磁屏蔽的功能。在理想情況下,當電源管理芯片能夠輸出足夠高峰值電流信號,且

MOS管開

閉速度足夠快的情況下,我們可以直接使用

PMIC芯片輸出

PWM信號驅(qū)動工作電

路。但是在現(xiàn)實應用中,各種復雜應用場景下,對信號上升下降速度要求、峰值

電流以及電路負載的變化、過高的工作電壓使得需要單獨的驅(qū)動芯片

DriverIC驅(qū)

動工作電路對外做功。1.

LED驅(qū)動芯片:生活中大部分的人造光源來自于

LED,MCU等控制器需

要輸出關于亮度灰度的

PWM信號經(jīng)過

LED驅(qū)動,從而決定其顯示效果。

傳統(tǒng)的驅(qū)動

IC更多調(diào)控的是電壓信號,而

LED的二極管特性決定了極小

的電流幅度變化就會對偏壓電流造成極大影響,所以需要使用恒流驅(qū)動

或者

PWM的模式驅(qū)動

LED照明。作為最常見的照明光源,其核心器件

LED驅(qū)動被廣泛使用在汽車、工業(yè)、

商用照明的場景中,行業(yè)發(fā)展成熟。隨著碳中和宏觀要求的出現(xiàn),節(jié)能趨勢在

LED驅(qū)動行業(yè)中愈發(fā)顯著,更低功耗、高對比低亮度等指標成為

驅(qū)動

IC的主要技術發(fā)展方向。2.

顯示驅(qū)動

IC/面板驅(qū)動:21

世紀以來,消費電子產(chǎn)品需求快速增長,對平

面顯示(面板)的要求越來越高。目前市面上主流顯示技術包括

TFT-LCD以及

OLED,均需要

IC控制每個像素電極的通斷,控制液晶材料分子排

列變化,從而控制面板的明暗及灰度變化進行顯示。在面板驅(qū)動

IC中,

一般分為柵極驅(qū)動

GateDriver和源極驅(qū)動

SourceDriver,分別驅(qū)動控

制像素點的

Y軸及

X軸,形成二維平面上的顯示控制。柵極驅(qū)動決定

Y軸像素位置,決定液晶分子扭轉(zhuǎn)速度,也稱為掃描驅(qū)動/

行驅(qū)動。由于高壓有源器件難以集成化和小型化,所以柵極驅(qū)動核心技

術是隔離高壓和快速導通的模擬制程,技術難度高,經(jīng)驗積累需求較高,

基本只有

TI、Sharp等少部分廠商能夠提供。源極驅(qū)動負責將導通信號傳遞給需要點亮的像素,也成為數(shù)據(jù)傳輸驅(qū)動/

列驅(qū)動。源極驅(qū)動牽涉到復雜的模數(shù)轉(zhuǎn)換功能,對頻率設計要求較高,

電路設計復雜,電壓相對較低。其模擬部分電路需要利用高速

ADC功能

帶動信號轉(zhuǎn)換,同時需要電荷泵技術驅(qū)動液晶扭轉(zhuǎn)。由于不同面積的面板其驅(qū)動

IC的布局及設計方式大不相同,驅(qū)動

IC也成

為整個面板顯示半導體的核心器件,驅(qū)動

IC的缺貨直接影響到整個顯示

行業(yè)的供需關系變化,大幅影響面板價格。3.

電機驅(qū)動

MotorDrive。電機驅(qū)動利用柵極驅(qū)動的原理,恒定功率輸出并

控制動力系統(tǒng)旋轉(zhuǎn),是工業(yè)、汽車領域能源轉(zhuǎn)換動力的核心器件。電機

驅(qū)動的關鍵性能指標有調(diào)速、負載范圍、隔離性能及可靠性等。在汽車

領域,隨著電動汽車電池性能的快速發(fā)展,異步直流電機以及永磁無刷

直流電機

BLDC驅(qū)動技術快速發(fā)展,承擔了車輛在各種復雜場景下加減

速、動力回饋、爬坡及頻繁啟停的功能,技術附加值極高。4.4、

下游應用:伴隨通信、消費類場景成長,逐步滲透工業(yè)、計算、汽車領域電源鏈產(chǎn)品存在于所有電子設備中,基于特定應用場景開發(fā)不同集成方案。

從下游應用場景來看,電源管理芯片廣泛應用于通訊設備、消費電子、工業(yè)控制、

汽車電子、醫(yī)療儀器等領域,由于移動設備的快速發(fā)展,通訊及消費電子場景的

電源鏈產(chǎn)品占比較高。電源管理芯片行業(yè)的技術門檻較之信號鏈低,低端成熟市

場價格競爭激烈,而隨著物聯(lián)網(wǎng)、新能源、AI計算和自動駕駛等新興應用領域的

發(fā)展,電源鏈產(chǎn)品下游逐漸開始從消費類領域向技術要求高、定制化及附加價值

高的工業(yè)、汽車電

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