三、海外龍頭占據市場主要份額
根據相關數據統計顯示,在2018年全球的ADC/DAC市場分別別ADI、TI、MAXIM、MICROCHIP等國外企業壟斷。
國企的企業起步時間早、技術迭代時間長、技術積累深厚,同時具有IDM模式或者先進工藝實現途徑。通過早期的技術突破,以及后期的不斷的研發投入形成了技術、市場雙壁壘。
從產業鏈的角度來看,國外的公司從芯片的設計、制造、封測到最后的銷售形成了完整技術、市場雙重覆蓋。有很強的自主可控能力。
從技術角度來看,國外的公司早期實現了技術突破,通過不斷注入研發資金,形成產品良性迭代。研制出了具有高性能的高速、高精度的產品,應用領域覆蓋了工業控制、衛星、通信、汽車、消費電子等各個領域。
從公司的規模角度來看,國外的公司通過長期的市場壟斷,形成了市場的護城河。營收規模大,公司團隊都已經達到一定的體量。
在ADC方向,TI、ADI、MAXIM三家占了國內高速、高精度ADC/DAC市場的95%,其中ADI占58%,TI占25%。
1.ADI
1)目前在高速ADC方面的產品有511款,采樣率從10M-26G SPS均有覆蓋,對應的分辨率從3-24bit。
ADI最新推出的幾款產品,ADC最高采樣率達到4G SPS,分辨率最高為16bit。
- AD9081是一款混合型號前端芯片,集成了4個16-bit,12G SPS采樣率的射頻DAC,4個12bit,4G SPS采樣率的射頻ADC。可用于無線通信架構、微波點對點E波段通信、5G毫米波、寬帶通信系統、相控陣雷達和電子戰、電子測試測量系統;
- AD9083,采用了Continuous time Δ-Σ 架構(連續時間增量累加),支持125M信號帶寬,2G SPS采樣率,低功耗設計。主要用于毫米波成像、相控陣波束成形、多通道寬帶接收機、電子測量等;
- AD9699,14bit,3G SPS采樣率。針對寬帶信號的直接采樣使用,信號帶寬可達5G??捎糜冢悍旨囝l帶和多模數字接收機、3G/4G, TD-SCDMA, W-CDMA, GSM, LTE, LTE-A、電子測試測量系統、相控陣雷達和電子戰、DOCSIS 3.0 CNTS上行接收路徑、HFC數字變換路徑接收機、LiDAR;
最高采樣率的型號為HMCAD5831
- 3bit,26G SPS采樣率,采用Full Flash超低延時架構,支持20GHz的輸入帶寬。
- 主要針對超過寬帶相控陣、射電天文、級聯數據鏈、鏈路診斷測試設備、光譜儀等領域。
目前在高精度ADC方面的產品有677款,分辨率從8-32bit ,采樣率從6.8-160M SPS均有覆蓋。
2)其中最新款產品分別為ADAQ4001、AD4695、AD4696、AD7606C-16、ADAQ23875、AD4680、AD4681、AD4682、AD4683、AD7606C-18、ADAQ4003、AD4114、AD4115、AD7383、ADUM7702。
最高精度的型號:分辨率為32bit的LTC2508-32和最新高精度的型號:分辨率為24bit的AD4115。
- LTC2508-32:
a.一款低噪聲、低功耗、高性能的32bit、最大采樣率1M SPS ADC;
b.采用了雙輸出的SAR ADC架構,功耗為24mW(1Msps);
c.主要應用在地震探測、能源勘探、自動化測試設備、高準確度儀表等領域
- AD4115:
a.一款低功耗、低噪聲、24bit的ADC;
b.±10V的輸入電壓,采用了Δ-Σ 架構;
2. TI
1)目前TI關于高速ADC的產品共有351款,采樣率從1M-10.4G SPS,分辨率從7-18bit均有覆蓋。
新產品:ADC09QJ1300-Q1、ADC3563、ADC3663、ADC3583、ADC3683、ADC3664\\、DC12DJ5200RF、ADC3643、ADC3660、ADC12SJ1600-Q1、ADC12DJ1600-Q1、ADC12QJ1600-Q1、ADC3541。
- ADC12DJ5200RF:最高采樣率
a.是一款射頻采樣千兆采樣模數轉換器 (ADC),可對從直流到 10GHz 以上的輸入頻率進行直接采樣;
b.目前TI單通道采樣率最高的產品。10.4G SPS 單通道或 5.2G SPS 雙通道、 12 bit、功耗4W;
c.JESD204C串行數據接口,最多16個串行通道,最大通道速率:17.16Gbps;
d.主要應用:示波器和寬帶數字轉換器、通信測試儀(802.11ad,5G)、電子戰(信號情報、電子情報)、衛星通信 (SATCOM) 、射頻采樣軟件定義無線電 (SDR) 、光譜測量
2)目前TI關于高精度ADC的產品共有556款,分辨率從4.5-32bit,采樣率從0.015K SPS-8MSPS均有覆蓋。
新產品:ADS7067、ADS127L11、ADS131M02 、ADS131M03、ADS125H01、ADS131B04-Q1、ADS7038-Q1、ADS7138-Q1、ADS8686S、ADS9226
- ADS1263:最高精度產品
a.集成PGA、電壓基準和內部故障監視器的低噪聲、低漂移、8.4kSPS、32bit Δ-Σ ADC。ADS1263 集成有一個 24 bit輔助 Δ-Σ ADC,專用于后臺測量;
b.主要應用:高分辨率可編程邏輯控制器 (PLC) 、溫度、壓力測量、秤重天平和應力計數字轉換器、面板儀表、圖表記錄器、分析儀器
3. MAXIM
- 目前MAXIM高速ADC的產品共有48款,采樣率從7.5-800M SPS,分辨率從6-16bit,均有覆蓋。
- MAX19191:最高速產品
a.雙通道,6bit,采樣率800M SPS,fin≈200MHz時SNR為37dB,輸出為LVDS接口,功耗2.6W;
b.主要應用:VSAT 接收機、WLANs、測試儀器、通信系統;
2)目前MAXIM關于高精度ADC的產品共有424款,分辨率從8-24bit,采樣率從0.0016K SPS-3MSPS均有覆蓋。
- MAX11410A:最新的高精度ADC
a.多通道、低功耗、24bit、19K SPS采樣率,采用了Δ-Σ架構;3ppm的INL
b.輸入端集成了一個低噪聲可變成增益放大器,使得該ADC能夠驅動高阻抗源
從上述三家龍頭企業來看,他們的產品種類齊全、覆蓋范圍廣、指標性能領先,并且針對不同的應用領域提供了不同芯片。用戶可以根據具體的需求去選擇及時快速的貨架產品,一定程度上避免了定制化帶來的時間、研發以及應用方面的成本問題。同時,產品的性能決定了它們在用戶市場上的地位,高精度和高速的ADC已經經過多輪的技術迭代形成穩定的性能,保持了業界高水平。
四、國產廠商悄然升起,逐步嶄露頭角
近年受到美國貿易制裁,對于關鍵的、核心的、高性能的芯片應用愈發受限。在ADC/DAC領域,國內企業也逐步浮出水面,進入市場參與的公司也正在增加。大致可以將國內的企業劃分為三個類型:
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