放大器是一種具有高電壓放大倍數的直接耦合放大器,主要由輸入、中間、輸出三部分組成。輸入部分是差動放大電路,有同相和反相兩個輸入端;前者的電壓變化和輸出端的電壓變化方向一致,後者則相反。中間部分提供高電壓放大倍數,經輸出部分傳到負載。以下是放大器晶片市場現狀。
通過對放大器晶片市場現狀的詳細分析得知放大器晶片它的引出端子和功能如圖所示。其中調零端外接電位器,用來調節使輸入端對地電壓為零(或某一預定值)時,輸出端對地電壓也為零(或另一個預定值)。補償端外接電容器或阻容電路,以防止工作時產生自激振盪(有些集成運算放大器不需要調零或補償)。供電電源通常接成對地為正或對地為負的形式,而以地作為輸入、輸出和電源的公共端。
目前,意法半導體(ST)和東芝(Toshiba)在全球車載AMP晶片市場占據主要市場份額。
意法半導體(ST),是歐洲最大半導體晶片供應商之一。 2016年, ST營收規模達到69.7億美金(來源:公司官網),在車載IC市場份額達到7.6%,排名世界前五。作為車載AMP晶片龍頭, ST共有AB類和D類共59款產品:AB類對乘用車和商用車都有覆蓋,功能全面;改良後的高端線SB類相較於AB類功耗減少50%,可與引擎啟動融合,帶來更好的用戶體驗;數位化AB類可與DSP直連,滿足用戶自行調音的個性化需求;同時, ST的四路(立體效果佳) D類產品FDA,輸出功率可達50W,效率達到90-93%。
東芝是日本最大的半導體廠商。目前,東芝有三條車載AMP產品線,以AB類為主:TCB001HQ(主力產品): 4通道(更好的聽覺效果),最大功率45W,最低工作電壓降至6V,降低了手機無線電對聲音的影響,完整的保護電路;TCB501HQ: 4通道,最大功率49W,集成全時偏移檢測電路(防止揚聲器燒毀,高可靠性);TCB502HQ(最新產品), 4通道,最大功率49W,集成高端電流反饋系統(防止音質下降)、全時偏移檢測電路;總體來看, ST在AMP晶片上產品線較為齊全定位於中高端市場,而東芝則較為偏向於中低端市場。從價格來看,通過我們在公司官網和經銷商處的草根調研, ST的AMP AB類晶片價格在約8.4至44.4元(人民幣)之間,均價為28.5元, D類晶片價格在30-50元之間,而東芝的AB類產品價格區間在8.5至9.5元之間。
國內雖然在pHEMT MMIC方面起步較晚,但是近年來,一些從事毫米波電路與系統的高校和研究所在毫米波波段GaAs pHEMT的研究取得了一定的進展。
通過對放大器晶片市場現狀的詳細分析得知2001年,南京電子器件研究所的陳新宇等人。採用自行研發的0.2umGaAs pHEMT器件工藝,製作了單級的功率放大器[6]。電路在34GHz處可以取得100mW的輸出功率,功率增益為14dB。2006年,中科院上海微系統與信息技術研究所的顧建忠等人[7]報導了一個採用0.25umGaAs pHEMT工藝設計的放大器晶片[8]。電路採用一路功放驅動兩路功放,兩路功放再驅動四路功放的三級結構。晶片的面積為2.6 x3mm2,在31.5-32.5GHz頻段內,小信號增益為17.4dB,飽和輸出功率為0.5W。石家莊十三所實現了分別實現了頻段為26-31GHz,輸出功率為36dBm,增益為16dB,PAE為22%,以及頻段為34-36GHz,輸出功率為35.5dBm,增益為16dB,PAE為18%的單片功率放大器。由於國內關於Q、W波段的MMIC相關的文章幾乎很難找到,對於這方面就很難進行國內外的比對了。以上便是筆者對放大器晶片市場現狀的詳細分析了。