Blog về công ty Cung cấp/Tái chế Chip SoC Cảm biến Phát hiện Photon Đơn lẻ Độ chính xác cao Microparity MPX106Q Sử dụng Tín hiệu Laser Xung hẹp

Cung cấp / tái chế Microparity MPX106Q Cảm biến phát hiện photon đơn chính xác cao SoC Chip sử dụng tín hiệu laser xung hẹp

Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd.là một nhà phân phối các thành phần điện tử nổi tiếng, cung cấp và tái chế chip MPX106Q cảm biến cảm biến photon đơn chính xác cao được thiết kế cho tín hiệu laser xung hẹp.

I. MPX106Q Chip tổng quan: Một đổi mới tích hợp trong phát hiện photon đơn

MPX106Q là một con chip SoC cảm biến phát hiện photon đơn chính xác cao sử dụng kiến trúc SPAD-SoC (System-on-Chip Single-Photon Avalanche Diode). Nó tích hợp một mảng SPAD,mạch tắt, một bộ chuyển đổi thời gian sang kỹ thuật số (TDC) chính xác cao, một bộ xử lý tín hiệu kỹ thuật số (DSP) và các đơn vị lưu trữ trên một con chip duy nhất,thiết lập một chuỗi xử lý hoàn toàn kỹ thuật số từ phát hiện photon đến đầu ra tín hiệuSự đổi mới cốt lõi của nó nằm trong việc kết hợp công nghệ phát hiện tín hiệu laser xung hẹp.nó vượt qua những hạn chế độ chính xác của các cảm biến truyền thống trong môi trường ánh sáng yếu và các kịch bản phát hiện tầm xa, cung cấp các giải pháp cảm biến rất đáng tin cậy cho các ứng dụng bao gồm lidar, kiểm tra công nghiệp và điện tử tiêu dùng.

II. Công nghệ cốt lõi MPX106Q: Ưu điểm phối hợp của laser xung hẹp và phát hiện photon đơn

1- Tăng cường kỹ thuật của tín hiệu laser xung hẹp

MPX106Q sử dụng một tia laser xung hẹp với chiều rộng đường dưới 1GHz làm nguồn phát hiện.nó đạt được đầu ra laser chế độ đơn chiều dài, tăng độ dài kết nối của nó hơn 30 lần so với laser đường rộng thông thường.

Bước đột phá trong độ phân giải khoảng cách: Nén chiều rộng xung laser xuống mức dưới nano giây, kết hợp với độ chính xác lấy mẫu thời gian cấp picosecond của TDC,kiểm soát sai số đo khoảng cách trong phạm vi ± 1mm vượt xa mức trung bình trong ngành.

Tăng khả năng chống nhiễu: Độ rộng đường hẹp làm giảm nhiễu phản xạ đa đường và tác động tiếng ồn điện từ.Tỷ lệ tín hiệu-gọi tiếng ồn (SNR) được cải thiện 40% so với các giải pháp thông thườngPhạm vi phát hiện mở rộng: Tận dụng các tính chất tập trung năng lượng của laser xung hẹp công suất cao,kết hợp với hiệu quả phát hiện photon cao của mảng SPAD (PDE > 85% ở bước sóng 532nm), cho phép thu thập ổn định các tín hiệu yếu hơn 250 mét, đáp ứng các yêu cầu phát hiện tầm xa.

2. Lợi thế kỹ thuật số đầy đủ của kiến trúc SPAD-SoC

MPX106Q tiếp tục thiết kế tích hợp cao của loạt MP, sử dụng công nghệ xếp chồng 3D để tích hợp theo chiều dọc hàng triệu đơn vị phát hiện SPAD với mạch xử lý.Điều này làm giảm diện tích chip 60% và tiêu thụ năng lượng 45% so với các giải pháp riêng biệtKiến trúc hoàn toàn kỹ thuật số của nó có hai điểm nổi bật chính:

Xử lý tín hiệu thời gian thực: Một DSP trên chip với các thuật toán đếm photon chuyên dụng thực hiện lọc thời gian thực, giảm tiếng ồn và tạo đám mây điểm trên dữ liệu phát hiện thô.Điều này loại bỏ tổn thất chuyển đổi từ analog sang kỹ thuật số, đạt được thời gian xử lý thấp đến 50 ns.

Khám phá khu vực thông minh: Hỗ trợ chức năng khu vực có thể địa chỉ 2D, điều chỉnh năng động các khu vực phát hiện và độ nhạy cho các kịch bản khác nhau.Điều này giải quyết hiệu quả các vấn đề ô nhiễm phản xạ cao trong khi đáp ứng nhu cầu nhận dạng đa mục tiêu trong môi trường phức tạp.

Hơn nữa, chip MPX106Q kết hợp một mô-đun bù đắp nhiệt độ tích hợp và mạch ức chế crosstalk.,Nó duy trì hiệu suất ổn định trong phạm vi nhiệt độ rộng từ -40 °C đến 85 °C, với tỷ lệ đếm tối được kiểm soát dưới 100Hz, đảm bảo độ chính xác phát hiện trong môi trường khắc nghiệt.

III. MPX106Q Các thông số hiệu suất và ứng dụng công nghiệp

1Các chỉ số hiệu suất cốt lõi

Cấu hình đơn vị phát hiện: 128 × 160 SPAD array (20,480 pixel)

Độ phân giải thời gian: <50ps (chính xác lấy mẫu TDC)

Phạm vi đo: 0.1m 250m (mục tiêu phản xạ 10%)

Độ chính xác phạm vi: ±1mm (trong vòng 10m), ±3mm (trong vòng 100m)

Độ rộng xung laser: 500ps (nửa chiều rộng)

Mức tiêu thụ năng lượng: < 300mW (chế độ hoạt động điển hình)

Phạm vi nhiệt độ hoạt động: -40 °C đến 85 °C

Giao diện đầu ra: MIPI CSI-2 (hỗ trợ truyền dữ liệu 4 làn)

2. Các kịch bản ứng dụng đa dạng

Ứng dụng LiDAR: Thích hợp cho các hệ thống radar điểm mù và điểm mù chính trong lái xe tự động cấp 3+, cho phép phát hiện chính xác chướng ngại vật trong vòng 300 mét.Hỗ trợ hỗ trợ điều hướng tốc độ cao và các chức năng đỗ xe tự độngCải thiện độ tin cậy điều hướng và tránh chướng ngại vật trong robot dịch vụ và máy cắt cỏ robot thông qua mô hình môi trường và lập kế hoạch tuyến đường.

Điện tử tiêu dùng: phục vụ như các mô-đun lấy nét nhanh cho TV / máy chiếu laser, đạt được phản ứng lấy nét < 15ms trong điều kiện ánh sáng yếu; cho phép nhận thức cảnh 3D cho các thiết bị AR / VR,xây dựng các tương tác nhập vai thông qua đa vùng.

Ứng dụng công nghiệp và y tế: Thích hợp cho phép đo khoảng cách trong thời gian ngắn trong kiểm tra chính xác công nghiệp (ví dụ: phát hiện độ dày PCB) và tránh trở ngại / định vị AGV.Trong hình ảnh y tế, phục vụ như là lõi phát hiện cho các quang phổ Raman và kính hiển vi siêu độ phân giải, tăng độ chính xác hình ảnh mô sinh học.

IV. MPX106Q Xu hướng kỹ thuật và giá trị thị trường

Sự tiến bộ nhanh chóng của các công nghệ lái xe tự động, robot và XR đã tăng cường nhu cầu về các cảm biến chính xác cao, thu nhỏ và hiệu quả chi phí.Bằng cách tích hợp sâu công nghệ laser xung hẹp với kiến trúc SPAD-SoC, MPX106Q vượt qua những hạn chế về hiệu suất của các giải pháp phát hiện truyền thống, mở đường cho việc áp dụng rộng rãi các hệ thống LiDAR cấp tiêu dùng và công nghiệp.

Tiến về phía trước,MPX106Qsẽ tiếp tục tối ưu hóa hiệu quả phát hiện photon và khả năng xử lý thuật toán.cùng với việc mở rộng vào các ứng dụng cao cấp như truyền thông lượng tử và thăm dò không gian sâuLà một phương tiện quan trọng cho công nghiệp hóa công nghệ phát hiện single-photon,MPX106Q đang thúc đẩy quá trình chuyển đổi của ngành cảm biến laser từ một phương pháp "hiệu suất đầu tiên" hướng tới một "sự cân bằng chi phí-hiệu suất"Sự tiến bộ này cho phép các thiết bị thông minh đạt được khả năng nhận thức môi trường chính xác và đáng tin cậy hơn.