引言
混合信號處理模塊是歐比特公司推出的一款SIP芯片，其將特定(可定制)的混合信號模塊采用立體封裝技術制作而成。本文介紹混合信號模塊的構況以及應用方法。
1芯片簡介
混合信號模塊采用的立體封裝技術將特定的電路封裝成芯片。本文介紹的芯片包括地址開關譯碼、模擬信號輸入、模擬信號調(diào)整輸出。模擬信號輸入至模擬開關，地址信息選擇兩路通道將模擬信號輸入至差分運放進行放大輸出。內(nèi)部的譯碼延時、采樣電路可針對系統(tǒng)誤差進行采樣，采樣完成后采樣電路工作在保持狀態(tài)，將此系統(tǒng)誤差輸出通過內(nèi)部開關連接至運放參考端做輸出補償，這樣后續(xù)系統(tǒng)工作時，每次運放的輸出就是進行系統(tǒng)誤差校正之后的輸出可保障輸出結果的穩(wěn)定及一致性。
圖1：混合信號模塊功能框圖
本模塊芯片采用QFPG220 PIN封裝形式，各子功能模塊在基板內(nèi)實現(xiàn)連接，模擬信號輸入、譯碼地址、運放設置端、采樣輸出、開關輸入、模擬輸出端做為引腳信號。
2芯片功能應用
如上所訴本模塊芯片為一個完整的電子系統(tǒng)，可適用于多路模擬信號輸入(可差分信號)的信號調(diào)整(系統(tǒng)誤差采樣校正、模擬信號放大輸出)。以下對模塊芯片的分別進行闡述。
2.1模擬開關部分
本混合信號模塊包括64路模擬正輸入、64路模擬負輸入。內(nèi)部為8組高速模擬開關分別連接到輸入端。內(nèi)部譯碼產(chǎn)生片選及地址信號確定選通的兩路通道將信號輸入至差分運放。輸入信號幅度為-10V~14V，模塊內(nèi)部將運放增益設置成100倍，推薦差分運放兩輸入端差不超過±100mV.
圖2：混合信號模塊模擬輸入
2.2譯碼地址部分
本模塊地址信號為8路，其中高4位做模擬開關片選輸出，低位做模擬開關地址輸出。地址真值表見下表：
圖3：混合信號模塊地址信號輸入
表1：模擬通道譯碼真值表
2.3運放增益調(diào)整端
信號處理模塊差分運放將兩增益調(diào)整端做引腳輸出。模塊內(nèi)部已對運放進行了100倍的放大設置，如需要可在此兩端跨接電阻進行增益調(diào)整。
圖5：混合信號模塊采樣保持電路外接端
2.4采樣電路部分
信號處理模塊采樣保持電路部分將采樣調(diào)零端口做引腳輸出，可依據(jù)在此兩端連接電阻對采樣電路調(diào)零。采樣保持電路輸出端也做引腳輸出，誤差切換開關一輸入端做引腳輸入，系統(tǒng)工作時將采樣保持輸出和誤差開關輸入端口相連接，這樣系統(tǒng)誤差接入給運放參考端。
圖5：混合信號模塊采樣保持電路外接端
2.5模擬輸出說明
信號處理模塊輸出Vout=(Vin * Gain +Voffset )– Voffset，其中Vin= (Vin+ - Vin-)， Voffset為系統(tǒng)誤差由保持采樣電路進行采集，Gain為差分運放增益本系統(tǒng)設置成100，可通過運放增益端進行調(diào)整。
整個系統(tǒng)在工作時可近似認為從開始工作到穩(wěn)定運行整個過程，系統(tǒng)誤差相等，從等式可以看出系統(tǒng)最終輸出理想狀態(tài)為輸入信號Vin和放大倍數(shù)(模塊設置成100倍)的乘積。
圖6：混合信號模塊輸出
3電源說明
本模塊芯片內(nèi)部不含電源模塊，所有電源輸入為直接引腳灌入無轉換。系統(tǒng)采用雙電源供電為±12V，+5V、數(shù)字地GND、模擬地AGND，其中數(shù)字地和模擬地在模塊內(nèi)未進行連接。
圖7：混合信號模塊電源
4總結
本文主要簡單介紹了歐比特公司的混合信號SIP模塊的硬件功能及使用方法，可為混合信號SIP模塊的功能及運用提供參考。
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