泰矽微（Tinychip Micro）近日宣布推出國內首款車規級無變壓器直驅超聲波雷達芯片TCAU33，進一步完善和加強傳感方向的車規產品布局，TCAU33實現了供應鏈全國產化，不但填補了該類產品的國內空白，且較現有同類產品具有更簡單的外圍電路、更高的性能參數和更高的性價比。

超聲波雷達，也叫倒車雷達。它的工作原理是利用超聲波發射裝置向外發射超聲波，遇到障礙物產生反射，接收器接收到回波并計算發射時刻和接收時刻的時間差來測算距離。超聲波雷達防水、防塵、抗污，即使有少量的泥沙遮擋也不影響。探測范圍在0.1～7米之間，而且精度較高，因此非常適合近距障礙物檢測。主要用于停車輔助、自動泊車或輔助智駕的場景。泰矽微本次推出的TCAU33為“直接驅動”型超聲波雷達芯片，借助泰矽微自主知識產權的nV級超低噪聲PGA，高精度ADC以及內部集成的電荷泵升壓電路，可免除外圍大體積變壓器和儲能電容，無論是PCB空間還是系統成本都具有明顯優勢，充分滿足當下汽車降本的強烈需求。由于單車用量較多，整體降本效果非常顯著。

TCAU33產品特性

● 工作電壓6V～18V，40V拋負載

● 無變壓器直接驅動超聲變送器，±15V-±31V可調輸出交流驅動電壓

● 測量距離：0.12m～4m

● 驅動頻率范圍：30 KHz~83 KHz

● 可調驅動脈沖個數：4~32

● 支持直接和間接測量模式

● nV級低噪聲可調增益PGA

● 環境噪聲測量功能 

● 診斷功能

● 余振時間和頻率檢測 

● 高壓雙向IO接口通訊接口或模擬回波包絡輸出 

● 可調余振消除脈沖和阻尼

● 芯片內部溫度檢測，溫度精度：+/- 6°C

● QFN-20，4mm*4mm封裝

● 溫度范圍滿足AEC-Q100: Tj-40°C-125 °C

TCAU33產品和方案優勢

單芯片方案，極簡的外圍器件數量節省整體BOM成本（圖2）

圖1 TCAU33 典型應用

產品設計階段充分考慮EMC要求，很少外圍器件即可滿足汽車EMC，包括ISO7637、ISO16750、ISO11452和CISPR25等相關EMC標準的測試

無變壓器直接驅動，不需要大體積的變壓器和大容量儲能電容（圖3）

A

B

A.有變壓器方案，需要大體積變壓器和儲能電容，器件需雙面放置，體積大，成本高

B.無變壓器直驅方案，無需變壓器和儲能電容，器件放在單面，體積小，成本低

圖2 變壓器驅動和無變壓器直驅方案對比

● 高級模擬和數字信號處理電路實現精確的近距和遠距檢測

● 待發波狀態變送器無直流偏壓，延長探芯使用壽命，免除外部高壓隔離電容

● 快速阻尼方案縮短近距離測量范圍，最短12cm距離

● 完善的故障診斷功能包括過壓、過流、過熱、探芯開路短路等

● 完善的上位機工具方便調試和數據標定

圖3 近距測量波形

（CH1-橙色IO接口通訊回波指示，CH2-綠色為探芯驅動電壓）

圖4 遠距測量波形

（CH1-橙色IO接口通訊回波指示，CH2-綠色為探芯驅動電壓）

● 典型應用場景

● 輔助泊車超聲波雷達

● 壓電按鍵檢測

● 液位測量

● 生態與工具支持

泰矽微已開放針對TCAU33的芯片評估、測試及生產的軟硬件平臺和各類工具，提供一站式服務。

圖5 性能調優和標定上位機軟件