【成功案例】电荷泵电压反相器SGM3204在手持超声波液位计中的增强检测距离的应用
液位测量的方式方法多种多样，其中比较常用的一种就是超声波液位计。超声波液位计为非接触式液位计可以应用于液体、固体等的检测，性能未定可靠，因此应用十分广泛。我公司研发的超声波液位计主要用于测量危险场所的非挥发性液体的液位检测，由于非接触式因此相对传统液位计更加安全可靠。
超声波液位计主要是依靠声波反射的时间来进行距离的测量。由处理单元发出方波驱动超声波换能器发生超声波，当遇到物体时反射回的超声波经由超声波换能器转换为电信号，然后经过一系列滤波整流处理，由处理单元根据时间计算距离。我公司研发制造的超声波液位计。下图为我们使用的收发一体超声波换能器：
图1 超声波换能器
我们的超声波液位计在1m范围内精度高达±1mm，可以检测固体、液体（无挥发性）等任意物体的距离。但是我们的液位计使用的场所液位高度不确定，最长的时候达到2m，由于我们采用的方波发生电路为3.6V锂电池供电，仅可提供0到3.6V的方波信号，幅值较小且空气衰减严重，导致检测距离小。下图为超声波换能器方波驱动信号图：
图2 超声波换能器方波驱动信号
最好的方案是将现在的方波幅值增大。因此需要提供负压来产生双向的方波信号，这样就可以提高方波的幅值，提高超声波的传播距离。圣邦微电子有一款负压电源芯片SGM3204，其可以将3.6V的电压转换为-3.6V提供给方波发生电路，产生双倍幅值的方波信号，然后驱动超声波换能器。下图为使用SGM3204增加负压之后的信号图：
图3 SGM3204提供负压后超声波换能器方波驱动信号
使用负压方波信号后，超声波换能器的驱动能力明显增强。可以检测2m范围内的距离，并且精度依然能保证在±1mm左右。此外SGM3204还提供了shutdown模式，在不使用传感器的时候，我们的单片机I/O口通过使能En开启SGM3204的shutdown模式，此模式下SGM3204具有超低功耗，仅0.7uA，充分保证了我们设备的电池使用寿命。并且具有200mA的大功率输出电流，保证超声波换能器的正常工作能耗。
需要注意的是SGM3204的内部切换频率在950KHZ左右，因此超声波的方波频率尽量控制在500KHZ一下，以避免SGM3204的转换频率影响方波频率信号质量。因此我们采用的是200KHZ左右的频率的超声波，使用过程中，信号质量良好，负压芯片未对超声波信号产生影响。
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SGMICRO（圣邦微）信号链和电源管理芯片选型指南
描述- SGMICRO specializes in high-performance and high-quality analog and mixed-signal integrated circuits, and is committed to building a comprehensive portfolio of the highest quality analog and mixed-signal integrated circuits to address all customer needs.
型号- SGM11108M,SGM8306-2,SGM8306-1,SGM61450,SGM3733B,SGM11108E,SGM852,SGM853,SGM851,SGM5347-12,SGM2558A,SGM2558B,SGM8261-5,SGM2564,SGM8261-1,SGM5347-10,SGM8261-2,SGM2549,SGM48017C,SGM72110,SGM8094,SGM836,SGM8091,SGM837,SGM61220,SGM8092,SGM8093,SGM835,SGM72108,SGM2553,SGM72106,SGM2555,SGM809B,SGM4519,SGM4517,SGM4518,SGM48010,SGM11106C,SGM63600,SGM41611,SGM4520,SGM4521,SGM48005,SGM8417-4,SGM8417-2,SGM4051C,SGM48000,SGM48001,SGM48002,SGM3843A,SGM61433,SGM621,SGM84782,74HC574,SGM58031,SGM620,SGM862,SGM41600,SGM2572,SGM41603,SGM860,SGM2571,SGM51622H,SGM4995,SGM4511,SGM2574,SGM4996,SGM4512,SGM4510,SGM2575,SGM51622D,SGM4515,SGM8T245S,SGM4516,SGM8250-1,SGM8250-2,SGM4514,SGM3209,SGM809,SGM8557-3,SGM8557-1,SGM8557-2,SGM803,SGM61012,SGM804,SGM802,SGM61013,SGM810,SGM811,SGM61007,SGM61006,SGM4782,SGM7237B,SGM8902,SGM8903,SGM8904,SGM4542,SGM8905,SGM4548,SGM4549,SGM3699,SGM4546,SGM4547,SGM48013C,SGM62110,SGM61020,SGM62112,AAP6153A,SGM61022,SGM62111,SGM800,SGM2596,SGM3200,SGM3206,SGM8270-2,SGM3207,SGM4535,SGM3204,SGM8270-4,SGM8T245,SGM829,SGM61230,SGM42512,SGM41664,SGM825,SGM61232,SGM823,SGM61234,SGM824,SGM891B,SGM42507,SGM42506,SGM40567,SGM4560,SGM42505,SGM4561,SGM6503,SGM4566,SGM8925,SGM6502,SGM8926,SGM6501,SGM4564,SGM8927,SGM5349-16,SGM4565,SGM6505,SGM4568,SGM6504,SGM8909,SGM818,SGM890B,SGM816,SGM42501,SGM40565,SGM42500,SGM814,SGM815,SGM812,SGM40560,SGM40561,SGM821,SGM822,SGM61235,SGM820,SGM4551,SGM4552,SGM4550,SGM4555,SGM4556,SGM4553,SGM4554,SGM51652S8,SGM8910,SGM5347-8,SGM4558,SGM11124E,SGM37863A,SGM11124F,74LVC2T45,SGM893B,SGM4581,SGM8941,SGM4582,SGM4583,SGM48521Q,SGM8704,SGM4588,SGMNQ59430,SGM8705,SGM4589,SGM8706,SGM8707,SGM8942,SGM8701,SGM8702,SGM8703,SGM12213A,SGM11210A,SGM61060,SGM2050C,SGM12UB1D2,SGM892B,SGM8276-4,SGM6510,SGM4573,SGM3001,SGM4574,SGM42513,SGM6514,SGM3005,SGM6513,SGM4578,SGM8276-2,SGM3002,SGM6512,SGM42622B,SGM8276-1,SGM3003,SGM6511,SGM4576,SGM8931,SGMOP17C,SGM8932,SGM8933,SGM6516,SGM12214A,SGM8934,SGM6515,SGM11210M,SGMNE20220,74AVC8T245,SGM3141B,SGM61030,SGM42403Q,SGM42553,SGM61032,SGM61031,74HC165,SGM62116,SGM8953-1,SGM62118,SGM8953-2,SGM62117,SGM8708,SGM8709,SGM4075-2,SGM3140B,SGM61040,SGM4075-1,SGM42544,SGM7300A,SGM7300B,SGM42541,SGM42540,SGM8951,SGM8952,SGM8710,SGM4590,SGM5200,SGM38045,SGM38042,SGM6533,SGM8711,SGM8712,SGM8955,SGM38046,SGM8956,SGM2053S,SGM8199L2,LM2904,SGM8199L1,SGM41002,SGM8968-4,SGM8968-2,LM2902,SGM8968-1,SGM8740,SGM8741,SGM8742,SGM2077A,SGM8743,SGM2077B,SGM8263-1,SGM8748,SGM8263-2,SGM8417-1,SGM8749,SGM12CB1A5,SGM8744,SGM40666B,SGM8745,SGM11104S,SGM40666A,SGM8746,SGM8747,SGM41513D,SGM41513A,SGM42561,SGM42560,SGM8957-1,SGM8957-2,SGM42562,SGM5208-14,SGM5223,SGM48018C,SGM11102F,SGM11102G,SGM41512A,SGM37603A,SGM8521,SGM8522,SGM11102S,SGM33685A,SGM5018,SGM33685B,SGM33685C,SGM8524,SGM8604-1,SGM11103E,SGM8604-5,SGM8193A3,SGM11103F,SGM8604-2,SGM8193A2,SGM48019C,SGM8604-3,SGM8193A1,SGM8193A0,SGM37604A,SGM8751,SGM11103S,SGM41007,SGM41008,SGM6332,SGM8750,FT2830P,SGM11212M,SGM41280,SGM41281,SGM41283,SGM5353-16,SGM37891A,SGM41285,SGM41286,SGM7SZ244S,SGM8542,SGM51652H8,SGM8543,SGM8301,SGM8544,SGM8302,SGM8545,SGM51652H4,SGM8541,SGM8429C-4,SGM8304,SGM8607-2,SGM37892A,SGM13003A,SGM8531,SGM8773,SGM8532,SGM8534,SGM8770,SGM8771,SGM8772,SGM8535,SGM8536,SGM8537,SGM12024A,SGM8538,SGM65230,SGM37893A,SGM65231,SGM65232,SGM8969-2,SGM8969-1,SGM13002A,SGM2035C,SGM7232,SGM9128YP,SGM41291,SGM2036S,74LVC1G32Q,SGM13001C,SGM13001B,74LVC138,SGM2581E,SGM8958-2,SGM41295,SGM13001A,SGM8958-1,SGM7222,SGM6132,SGM8554,SGM7223,SGM8555,SGM7224,SGM6130,SGM8556,SGM2581C,SGM8551,SGM7220,SGM2581A,SGM8552,SGM7226,SGM7227,SGM7228,SGM7229,SGM44599,SGM8581,SGM8713A-1,SGM8582,SGM6613A,SGM8584,SGM832B,SGM41282C,SGM832A,SGM8714B-1,SGM8924A,SGM811C,SGM5355-16,SGM7SZ19,74LVC1G125,SGM48535B,SGM89000,SGM7SZ14,SGM811B,SGM48535A,SGM48752X,SGM431VB,SGM2560A,SGM37603,SGM2560B,SGM6611C,SGM15CB1A4,SGM810B,SGM41280A,SGM8591,SGM8592,SGM48753X,SGM9203,SGM6612A,SGM8594,SGM8922A,SGM4T245,SGM48753,SGM48754,SGM48755,SGM48756,SGM51242R8,SGM48757,SCM40668,SGM813B,SGM48759,74AVC4T245,SGM8140,SGM8141,SGM48751,SGM449,SGM48752,SGMNQ07430,SGMPM21330,SGM48510,SGM458,SGM3785S,SGM37864,SGM61720,SGM459,SGM37863,SGM457,SGM8142,SGM452,SGM450,SGM451,SGM05UB1B3,SGM37862,SGM37861,SGM05CB1A8,SGM05CB1A7,SGM812B,SGM05CB1A4,74GTL2005,SGM25881,SGM447,SGM448,SGM446,SGM7SZ244,SGM8478-1C,SGM51242R4,SGM8139,SGM51242R2,SGM3705,SGM48536,SGM48537,SGM48538,SGM48539,SGM5351-16,SGM2588G,SGM2588E,SGM2588K,SGM3712,SGM3713,SGM2588C,SGM3710,SGM3711,SGM2588A,SGM48522,SGM48523,SGM48525,SGM48526,SGM48760,SGMNQ07440,SGM48520,SGM48521,SGM8557-5,SGM71XX,SGM706B,SGM460,SGM3701,SGM3700,SGM3727,SGM3741B,SGM3725,SGM3726,SGMOP07,SGM898,SGM899,SGM896,SGM897,SGM895,SGM4823,SGM2566B,SGM3735,SGM3732,SGM4822,SGM2566A,SGM3716,SGM3740B,SGM48544,SGM4806,SGM3717,SGM48545,SGM3714,SGM3715,SGM4809,SGM4807,SGM3718,SGM4808,SGM3719,74LVC157,SGM48780,SGM48540,SGM48541,SGM48542,SGM48543,SGM37898,SGM51652H,SGM51652D,SGM3720,SGM37891,SGM4812,SGM37892,SGM4810,SGM37895,SGM3749,SGM3747,SGM3748,SGM72204A,SGMNQ40430,SGM
SGMICRO DC/DC转换器选型表
SGMICRO DC/DC转换器选型表包含包含同步整流降压转换器、AMOLED显示屏电源降压、非同步降压转换器升压、同步整流升压转换器、非同步升压转换器、电荷泵DC/DC转换器 、专用DC/DC转换器和LCM偏置电源；升降压、电荷泵供电，最大输入电压60V，最大开关电流10A，内置MOS。
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产品型号
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品类
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CH
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Enable
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Vcc (Min)(V)
|
Vcc (Max)(V)
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I_OUT(mA)
|
Frequency (kHz)
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Iq (μA)
|
SHDN Iq(μA)
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Package
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SGM6010
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DC/DC Synchronous Rectifier Buck Converters
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1
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L
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3
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5.5
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3000
|
300 to 2000
|
0.41
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2
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TDFN-3×3-10L
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选型表 - SGMICRO 立即选型
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声音分析仪顾名思义是用来做声音检测及各种环境噪音记录分析，此类产品普遍使用单节锂电池3.7V的供电方式，本文介绍圣邦微推出的一款负压电荷泵SGM3204YN6G/TR应用于声音分析仪产品中为运放供电。
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工业相机，主要用于工业生产制造、电力电子、轨道交通等众多领域，这类设备因为高精度和出色的稳定性要求，对器件性能也有着高要求。本文将介绍SGMICRO的电荷泵SGM3204YN6G/TR，输出负压为运放供电。
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在当今大热的无人驾驶领域，激光雷达应用很广泛，在实际项目中，有客户做激光雷达用于低速无人驾驶技术整体解决方案，之前一直用LM2776DBVR做电压逆变器，本文推荐圣邦微DC-DC电压逆变器SGM3204YN6G/TR兼容LM2776DBVR，实际测试表现优异。
请问有没有国产的正压转负压电源芯片？
推荐国产圣邦微充电棒DC/DC 转换芯片SGM3204、SGM3206、SGM3207、SGM3209，详细电性参数参考如下图示：
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圣邦微的电荷泵DCDC SGM3204+LDO SGM2036的组合方案，将LDO放在前级，将输入的5V电压转为3.3V输出，然后电荷泵DCDC放在LDO后级，做3.3V转-3.3V的转变，这样就可以用最简易的电路实现5V转-3.3V设计。整个方案外围器件简单，电路面积小，方案成本低。
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