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作者：施維柏 如果認為復雜而多變的模擬世界只有單一的主導“趨勢”就過于單純了，但一些趨勢就是更明顯。例如，對于模數轉換器(ADC)來說，“低功耗”趨勢幾乎比所有分辨率和速度趨勢都要強。 特別有趣的是，現在低功耗應用已經明顯擴展到了手持式電池供電儀器之外的領域，包括高通道數的設計，如X光檢查機、超聲波和核磁共振儀等，在這些應用中模擬通道的功耗相對系統其余部分而言已經非常小。 如果整機要從電力線吸收數萬瓦的功率，為何模擬前端消耗個幾瓦還那么重要呢？這有兩方面的因素，一是向IC提供純凈電源軌的成本，另一個是電路板上的局部散熱。通過降低功耗可以簡化供電子系統的設計，同時由于熱負載的降低還能增加更多的通道數量。 另外，低功耗允許IC供應商在單個IC中集成更多的通道，進一步提高前端密度。 簡化材料清單(BOM)也是設計師的最大愿望之一。Maxim公司信號處理與轉換部業務經理Steve Logan表示，設計師都希望“單個ADC能滿足他們盡可能多的需求，能運行在最大速度，并通過超采樣和平均等后處理得到更高的信噪比。或者對于較低速度的應用，他們會降低采樣速度來達到節省功耗的目的。” 縮小外形尺寸的另外一種策略是提高集成度和增加功能，例如每個ADC都需要的參考電壓功能。高端參考電壓的集成說起來容易，做起來難，凌力爾特公司混合信號產品營銷經理Alison Steer認為，“能夠保證溫度性能的精密參考實現起來并不那么容易，所以這正是我們在工業和汽車市場體現價值的地方，我們的產品可以在寬溫度范圍內保證低漂移指標。” 使一個轉換器適合多種信號類型是另一種設計簡化策略。ADI公司精密ADC部門營銷與應用總監 James Caffrey指出，“轉換器性能的突破正在允許單個轉換器處理不同幅度和信號類型的輸入，如溫度、濕度和壓力，并且預處理工作最少。” 當然，不僅是ADC的模擬側是這樣。輸出轉換后的數據、管理和監視轉換器及子系統都是關鍵。據美國國家半導體公司(NSC)精密信號路徑部門的高級營銷經理 Harold Joseph表示，“這意味著越來越多的用戶需要使用I2C總線兼容ADC來測量更多的系統功能，并且不要求增加處理器輸入。” 但是，IC設計師可以集成進封裝的總數是有限的。Samplify Systems公司營銷副總裁Allan Evans指出，“這種數據的爆發式增長迫切要求將這些器件集成進數據采集系統，應對這一趨勢需要以下技術：信號壓縮以降低匯聚比特率，高速串行接口以減少I/O數量，端口集中以使可用I/O的使用率最大。” 總之，這些技術電路和系統設計師都想要，而且現在就要。附表給出了演示這些趨勢的產品概要。 |
