我們生活在這個世界,依靠視覺、聽覺、感覺、嗅覺等感官功能感知一切,而自然界還有光、音、溫度、壓力等等現象,這一切都是模擬的。而隨著電子技術的進步,帶來了一個全新的數字世界。我們感知的是模擬信號,電子產品處理的是數字信號,一個完整的信號鏈,就是來來回回的在數/模之間轉換。任何一個信號鏈系統,都需要傳感器來探測來自模擬世界的電壓、電流、溫度、壓力等信號。這些信號被送到放大器中進行放大,然后通過ADC把模擬信號轉化為數字信號,經過處理器、DSP或FPGA信號處理后,再經由DAC還原為模擬信號(圖1)。在模擬IC中,除了少量的混合信號(約占14%)處理,其余都是標準線性模擬IC。包括電源管理芯片、放大器、數據轉換器和接口電路。 電源管理芯片:根據世界半導體貿易統計數字專刊(WSTS)的定義,電源管理芯片也可稱為“穩壓器和電壓參考電路”,其主要功用在于提高系統的功率轉換效率,確保便攜式電子產品的電池壽命更長,技術改用交流電,其耗電量也可減至最低。除了向小型化和低功耗化發展外,電源管理芯片也呈現出多電源化,系統電源化和智能化發展外的趨勢。 圖1 信號鏈 放大器:放大器是運用得非常廣泛的一種線性集成電路,種類繁多,可分為“通用”、“高速”、及“高精度”等三類,主要作用在于調節模擬信號,防止信號逐漸減弱或在傳輸過程中的衰減,同時也可進一步加強信號,讓信號恢復甚至超過原先的強度。放大器是前置放大器和功率放大器的統稱。功率放大器,簡稱功放,用于增強信號功率。不帶信號源選擇、音量控制等附屬功能的功率放大器稱為后級。前置放大器是功放之前的預放大和控制部分,用于增強信號的電壓幅度,提供輸入信號選擇,音調調整和音量控制等功能。前置放大器的作用是將激光唱機、電唱盤、磁帶卡座、調諧器等送來的信號進行各種處理與放大,以便為功率放大器準備適宜的電信號,同時它可具有音量調節、音調調節等功能。功率放大器的作用是將前置放大器送來的信號,放大到足夠推動相應揚聲器所需的功率。 接口電路:按照目前的發展趨勢,無論傳輸什么數據,帶寬似乎永遠無法滿足需求(尤其是傳送高清晰的視頻信號),而且傳輸線路也在不斷加長。接口電路在這方面有它的特定功用,那就是確保傳輸的信號不會再傳輸過程中出現錯誤。因此,接口電路要負責為信號消除噪聲,以及提供卓越的定時功能。 圖2 數據轉換器鏈接模擬和數字世界 數據轉換器:數據轉換器將真實世界的模擬信號轉成“0/1”的數字信號,以便微處理器或者數字信號處理器能夠進行處理。這些需要處理的數據流來自真實的世界,包括音頻、視頻、熱能、光線、振動或者其他喜好。而經過處理的數字信號,還需要經過數/模轉換器還原成我們所能感知的模擬信號。 |