精密信號鏈芯片廠商山海半導體（SENSILICON）宣布推出32位超高分辨率ADC - SHC6686，該產品IP完全自主設計研發，擁有100%知識產權，性能達到國際先進水平，可廣泛用于能源勘探和地震監測，自動化測試設備等精密測試測量儀器中。
 

 

SHC6686的一個主要應用是地震監測，從地震數據中提取出的信息應用非常廣泛，通過廣泛的部署節點設備并將其互連，從各節點設備提取出來的大量信息經過科學分析或建模有廣泛的應用，例如地球物理研究，能源勘探，建筑或工程結構的健康監測等領域。下面介紹兩種常見應用：

 

 

地震勘探是地球物理研究和能源勘探的常用方法，其原理是利用人工方法激發的地震波在彈性不同的地層內傳播規律來勘探地下的地質情況。通過節點設備記錄和分析數據特點，能較準確地測定這些界面的深度和形態，判斷地層的巖性，是勘探含油氣構造甚至直接找油的主要物探方法。

 

在自然資源部發布的《中國礦產資源報告（2021）》中提到，截止到2020年，中國石油探明可開采的剩余儲量為36.19億噸，而中國這一年原油的加工量和消費量為7.36億噸，其中國內的原油產量為1.95億噸，進口量達到了5.41億噸，中國的石油對外依存度，已經達到73%。按照現在的年消費量和進口比例，僅能支持未來15年的供給。在2022年初剛剛結束的兩會上，李克強總理作政府工作報告，將“能源安全”上升至與“糧食安全”同等重要的戰略高度。持續的高質量的勘探出新的油氣資源，是保障中國能源安全，實現現代化的關鍵。

 

 

結構健康監測應用于工程災害預防和樓宇安全，比如工程地質環境的變化、支護結構體的受力狀況會產生變化，可能在內部產生不同程度的損傷或破裂，甚至誘發災變。利用微震監測技術對一些重大的隧道工程、橋梁等在使用期間進行實時監測，掌握結構內的微破裂前兆、損傷程度等，及時采取應對措施，確保使用期間的營運安全。2021年，深圳賽格大廈發生搖晃，就有相關專業公司配合政府進行現場布點監測，提供有效數據進行深入分析。       

 

 

要精確測量和分析從地下深層反射回來的微弱地震波信號，對整個數據采集系統的要求極其苛刻。其中洞察地層深處最為關鍵的“眼睛”，是一顆超高分辨率ADC。

 

動態范圍：ADC作為信號鏈中的最重要一環，對自身的噪底要求非常高，動態范圍需要達到125dB的級別，這已經達到了腦電監測的要求；

 

總諧波失真：地震信號的幅值范圍大，頻率較為豐富，為避免其諧波分量和有效信號發生混疊，需要對信號產生的諧波分量盡可能的抑制，做到超低失真，THD需要優于-115dB；

 

功耗：因為地震監測儀器都埋在地表由電池供電且需要長時間工作，因此功耗要控制在20mW以內。

 

人們常把ADC比喻為模擬芯片的皇冠，那這樣一顆各項指標都極其嚴苛的高集成度超高分辨率ADC就是“皇冠上的明珠”，長期以來全球能源勘探領域都只能依靠一家美國公司作為主力供應商，它就是全球最大的模擬芯片公司德州儀器（TI）。

 

 

山海半導體（SENSILICON）從2020年成立之初起，秉承長期主義，埋頭苦干自主研發面向工業和汽車市場的信號鏈核心技術與產品。經過近兩年的努力，他們最新推出的完全自主知識產權的32位超高分辨率ADC - SHC6686，針對我國能源勘探所面臨的挑戰提供了完美的解決方案。該產品擁有卓越的性能：極低的噪聲和失真，以及出色的線性度；集成雙通道多路復用器可用于地震檢波器的信號測量和自檢信號的輸入；高性能數字濾波器提供靈活的配置，支持數據速率250SPS – 4kSPS和系統校準。

 

產品的主要參數如下：

 

· 超寬動態范圍：130dB （250 SPS, PGA=1）；

 

· 超低總諧波失真：-119dB （PGA=1）；

 

· CMRR ≥ 110dB；

 

· 低功耗：18mW，且有高性能模式靈活選擇；

 

· 額定工作溫度范圍：-40°C 至+85°C（最大工作溫度范圍為-50°C至+125°C）。

 

當今世界正經歷百年未有之大變局，面對國內外發展環境發生的深刻復雜變化，中國要走一條更高水平的自力更生之路，“能源的飯碗必須端在自己手里”有著新時代的含義與要求。望有更多像山海半導體這樣的企業，為中國的戰略安全保駕護航。