高集成、低成本需求驅(qū)動(dòng)信號(hào)鏈設(shè)計(jì)

業(yè)界分析人士都一致認(rèn)為，便攜性、“綠色”節(jié)能以及在終端設(shè)備中集成更多的傳感器是系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)。這些趨勢(shì)推動(dòng)了對(duì)于模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)和數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)的高通道數(shù)、高速度和高性能的需求，同時(shí)也要求更低的功耗預(yù)算、更小的尺寸和更低的成本。

數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器廠商們正在通過(guò)制造更多集成了其它電路組件的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器來(lái)滿足這些需求。許多微控制器內(nèi)核的周圍集中了大量的外圍器件，但是一些性能需求正推動(dòng)某些專用模擬前端或其它模擬“配套”芯片的發(fā)展，這些芯片與一塊單獨(dú)的處理器協(xié)同工作。

例如，德州儀器(TI)最近推出的ADS1298就是一款針對(duì)心電圖(ECG) 系統(tǒng)的完整前端器件。它將8個(gè)具有可編程增益放大器的24位ADC和大量輔助電路一起集成在單個(gè)BGA或TQFP封裝中。由于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器成為單封裝集成系統(tǒng)的組成部分，它們往往會(huì)趨向于更加針對(duì)特定的應(yīng)用；ADS1298的產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)提及了許多特定的功能和術(shù)語(yǔ)，而ECG設(shè)備行業(yè)以外的一些制造廠商可能并不熟悉這些東西。這是否就意味著您只能將ADS1298用于ECG應(yīng)用呢？

若我們想要研究這些集成器件，并了解它們?nèi)绾巫屇南到y(tǒng)受益，只需對(duì)其進(jìn)行分解并看它們?nèi)绾螌?shí)現(xiàn)所謂的信號(hào)鏈即可，如圖1所示。

圖 1所示的模塊圖能夠代表對(duì)某個(gè)信號(hào)進(jìn)行處理的所有系統(tǒng)。如果它是一個(gè)測(cè)量或者數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，則信號(hào)鏈開(kāi)始于傳感器，通過(guò)信號(hào)調(diào)節(jié)電路處理，進(jìn)入ADCr，然后以處理器作為結(jié)束。如果它是一個(gè)控制系統(tǒng)，或者一個(gè)音頻處理系統(tǒng)，又或是一個(gè)軟件無(wú)線電設(shè)備，那么可能會(huì)有一些必須轉(zhuǎn)回模擬信號(hào)的處理器輸出；具體請(qǐng)見(jiàn)該模塊圖的右手側(cè)二分之一處。

信號(hào)鏈模塊示意圖。

不管您想要設(shè)計(jì)的是哪一種系統(tǒng)，都會(huì)有一種較好的途徑來(lái)選定用于實(shí)現(xiàn)信號(hào)鏈的一些組件。一般而言，處理器是首選需要選定的組件。處理器的選定通常是基于對(duì)該器件(貴公司已經(jīng)在以前的一些設(shè)計(jì)中使用過(guò)的器件)的熟悉程度，或者針對(duì)其具有的特定外圍器件和功能來(lái)選擇。因此，您可以從圖1的中心位置開(kāi)始，然后向外循序漸進(jìn)。

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