广芯电子技术深度分析：数字和模拟开关、放大器、电源管理、LED驱动器、电平转换及控制器

广芯电子技术（上海）股份有限公司（Broadchip Technology Group Ltd.）自2007年成立以来，专注于高性能、高品质、低功耗、高性价比的模拟和混合集成电路芯片的设计、开发和销售。公司由海外高层次人才戴忠伟先生领导，被认定为高新技术企业，并获得上海市“专精特新”企业称号、工信部专精特新“小巨人”企业称号。本文将详细分析广芯电子在数字和模拟开关、放大器、电源管理、LED驱动器、电平转换以及控制器等方面的技术和产品。

一、数字和模拟开关

广芯电子在数字和模拟开关领域拥有多款高性能产品。例如，BCT4157EXT-TR是一款高性能的单极双掷（SPDT）CMOS模拟开关。其主要特点包括：

• 低电压操作：可在1.65V至5.5V的宽电压范围内工作。
• 低导通电阻：在1.65V时最大导通电阻为5.1欧姆，在2.3V时为3.9欧姆，在4.5V时为2.85欧姆。
• 高带宽：带宽高达300 MHz，适用于高速信号处理。
• 断开前接通（Break-Before-Make）切换：防止两个开关同时导通，从而消除切换过程中的信号干扰。
• 控制输入过压容忍：控制输入端S可承受高达5.5V的驱动信号，与供电电压无关。
• 高隔离度：在10MHz时，隔离度高达57dB，有助于减少信号失真。
• 工作温度范围广：扩展工业温度范围从-40°C到85°C。

BCT4157EXT-TR适用于各种电子设备，特别是在需要高速信号处理和低电压操作的场合。它是FSA4157/NC7SB4157的直接替代品，提供了优化的性能和可靠性。

二、放大器

广芯电子在音频功率放大器领域也有显著成就。BCT2890是广芯电子推出的经济高效、功能齐备的音频系列产品中的第一款音频功率放大器。它是专为手机和PDA等电池供电的无线设备而设计生产的，是一种质量可靠的无线应用AB类音频功率放大器。BCT2890的主要特点包括：

• AB类单声道音频功放。
• 2.2~5.5V宽范围的工作电压。
• 1.8W @5V、1%THD+N、4ohms；1.2W @5V、1%THD+N、8ohms。
• 73dB PSRR@1kHz，62dB PSRR@217Hz。
• 上电/断电时没有音频POP杂音。
• 创新的AQFN-9（ArrayQFN 1.6×1.6mm）封装，完全兼容业界的CSP-9球型封装（LM4890、LM4990、NCP2890系列）。

BCT2890不仅具有出众的电源抑制比（PSRR）和总谐波失真加噪声（THD+N）特性，还综合了外部控制增益特征和可调式开机与关机延时功能，并具有“开机和关机”控制电路，能消除开启和关闭此类音频功率放大器时产生的可听噪声（即“POP”声），可灵活应用于便携式音频设备的设计中。

三、电源管理

广芯微电子（广州）股份有限公司在电源管理方面也有显著成就，围绕自研芯片设计了一套DC-DC数字电源方案平台。该方案可应用于家庭储能、小型便携储能、大功率多路移动电源、智能电池管理等多种场景。DC-DC数字电源平台总体框架图包括：

• 基于UM3243G/F系列ARM Cortex M4F MCU芯片的控制板。
• Gate Driver + GaN（氮化镓）功率板。
• BMS保护板（针对电池应用）。
• 基于UM3506的PD快速充电接口板。

平台系统方案选用Free RTOS作为实时操作系统以处理各种事务。DC-DC控制模块可以支持单向Buck降压控制/双向Buck-Boost升降压控制；检测模块可以检测电压、电流、温度等；充电管理模块支持涓流、恒流、恒压等；BMS模块主要实现功能包括一级保护、电芯平衡、计量、SOC/SOP/SOH等；系统管理包括系统配置、数据存储、屏显等；PD快充协议库则是基于TCPM的接口库，用以实现PD接口的控制。

数字电源平台的硬件方案以移动储能应用作为示例，通过Type-C接口实现基于PD快充协议的充放电管理。在Demo系统里，广芯微选用两颗UM3506芯片（也可以使用仅支持PD AFE芯片UM5100）实现两路电源，一路支持240W PD3.1 DRP，另一路支持140W PD3.1 SRC。为一路的全桥的DC-DC功率板设计，其主要模块有四个GaN开关管、两个Gate Driver、两个低侧的电流检测。控制板则是基于广芯微UM3243G/F系列芯片实现一对多的电源变换控制器，通过I2C/UART/SPI等外设与外部实现数据交互，通过SWD可以现实便捷的代码调试。

数字电源平台具有高精度、快速响应速度、稳定性、便于集成和多样化功能等特点。采用数字电源技术，可以提升功率密度、实现更快的控制环路，该系统还可以通过通信接口实现与远程控制器等设备的通信，实现远程操作和数据分析，提高了电源系统的智能化程度。

四、LED驱动器

广芯电子在LED驱动领域提供了一系列数码管驱动产品。以下是部分产品介绍：

1. BCT3616：7x4 Dots LED Driver，支持28个点，最大LED电流为50mA/CH，亮度级别为8，工作电压为3.1-5.5V，采用SPI控制，电流匹配精度为±5%，封装为SOP16。
2. BCT3617：7x3 Dots LED Driver，加上6x1 keys，支持21个点，最大LED电流为50mA/CH，亮度级别为8，工作电压为3.1-5.5V，采用SPI控制，电流匹配精度为±5%，封装为SOP16。
3. BCT3618：7x5 Dots LED Driver，加上5x1 keys，支持35个点，最大LED电流为50mA/CH，亮度级别为8，工作电压为3.1-5.5V，采用SPI控制，电流匹配精度为±5%，封装为SOP18。
4. BCT3620：8x6 Dots LED Driver，支持48个点，最大LED电流为50mA/CH，亮度级别为8，工作电压为2.7-5.5V，采用SPI控制，电流匹配精度为±5%，封装为SOP20。
5. BCT3668A：10x7 Dots LED Driver，加上10x2 keys，支持70个点，最大LED电流为50mA/CH，亮度级别为256，工作电压为3.0-5.5V，采用SPI控制，电流匹配精度为±5%，封装为SOP24和QFN4x4-28L。

这些产品展示了广芯电子在LED驱动领域的技术实力和产品多样性。

五、电平转换

广芯电子的BCT0102EDA-TR是一款2位双向电压电平转换器。其主要特点包括：

• 双向电压电平转换：BCT0102EDA-TR能够实现两个不同电压系统之间的数字信号转换，适用于需要在不同电压级别之间进行通信的电子系统。
• 2位设计：这款转换器具有两个独立的转换通道，可以同时处理两个信号线路。

BCT0102EDA-TR适用于通讯设备、消费类电子（如手机、平板电脑、笔记本电脑等）、家用电器以及安防监控系统等，特别是在需要处理多种电压等级的设备中。它能够为多种电子设备提供灵活的电压电平转换解决方案，特别是在需要混合电压系统兼容性的场合。

六、控制器

广芯微电子在控制器领域也有显著贡献，特别是其低功耗MCU芯片。UM800x是广芯微的超低功耗MCU产品中的8位MCU系列芯片，芯片集成单周期8051内核，主频24MHz，最高内存达到64KB。其带有丰富的外设接口、8通道12-bit SAR ADC、低电压检测LVD及掉电复位LVR模块等，支持多达11路PWM、4路UART、17路GPIO和1路CAN总线。

开发套件UM800x包含硬件开发板、离线烧录器（可选）、软件开发包等。软件开发包包含芯片的相关资料、硬件开发板的相关资料、IDE资料、模块驱动及示例程序以及典型应用基础方案示例等。开发环境包括硬件环境和软件环境，硬件环境包括硬件开发板和USB连接线、电脑等；软件环境包括代码调试环境和量产环境，通过MDK（KeilC51）集成开发环境进行程序编写、编译链接生成可执行文件，并通过UNIC_BootTool工具下载。