http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-14 21:37:58 來源:中國電子報
數據轉換器家族“人丁興旺”且“個性突出”,yingyongzheyinggenjugezidexuqiuxuanzeheshidechanpin。jinguanzaikeyujiandejianglai,gongyehetongxinyingyongrengshishujuzhuanhuanqidezhuyaoshichang,dansuizheqijiangonghaodejiangdihechicundesuojian,bianxieshiyiliaolingyudeyingyongzhengzaipengbofazhan。
計算機的發明把人類帶入一個以二進製為基礎的數字世界,隨著個人電腦的廣泛應用及互聯網的迅猛擴張,由“0”和“1”zuchengdeshuzixinhaosihuyijingchengweiwomenshenghuozhongbukehuoquedeyuansu。danshi,ziranjiedexinxibijingshiyimonixinhaodefangshibiaoxianchulaide,tamenwufazhijiezhuanhuaweierjinzhideshuzixinhao,yinci,shujuzhuanhuanqijiuchenglelianjiemonishijieyushuzishijiedeqiaoliang。
采樣率和分辨率左右器件性能
數據轉換器包括模擬/數字轉換器(ADC)和數字/模擬轉換器(DAC)。來自模擬世界的電壓、電流、溫度、壓力等信號將通過ADC轉化為數字信號,經過MPU(微處理器)、DSP(數字信號處理器)或FPGA(可編程邏輯門陣列)進行信號處理後,再經由DAC還原為模擬信號。
根據不同的技術架構,數據轉換器又可分為閃速(Flash)型、流水線(Pipeline)型、逐次逼近(SAR)型以及斜率積分(Sigma-delta)型,技術架構的差異使得不同的數據轉換器在性能方麵也各有千秋。
yibaneryan,hengliangshujuzhuanhuanqixingnengzuizhongyaodelianggezhibiaoshiqijiandecaiyanglvhefenbianlv。caiyanglvshiqijianzaimeimiaozhongneidequyangshuliang,shihengliangqijiansulvdezhibiao;fenbianlvzeshizhizhuanhuanqinenggoufuzhideweishujingdu,fenbianlvyuegao,zeshujuzhuanhuanjieguoyuejingque。caiyanglvhefenbianlvwangwanghuixingchengyiduimaodun,fenbianlvdezengjiatongchanghuidaozhiqijiansulvdejiangdi,fanzhiyiran。yinci,shejigongchengshixuyaogenjuxitongdexuqiuxuanzeheshideshujuzhuanhuanqi。
德州儀器半導體技術(上海)有限公司模擬器件事業部業務拓展工程師王勝告訴《中國電子報》記者:“Flash數據轉換器以高速率見長,但由於受限於每個代碼都需要一個n位精度的比較器,其麵積和成本必然隨著分辨率的提高而迅速增長。”可見,除非是為了追求速率而可以容忍高功耗和高成本,否則Flash數據轉換器就不是一個最好的選項。Pipeline架構則是8位應用領域中被普遍看好的解決方案,在中低端通信領域具有優勢。而SAR是一種比較老式的模數轉換器,特別適用於電流等突變型“瞬態”信號的收發。“Sigma-delta架構的優點是把大部分轉換過程都移到數字領域,幾乎可視為一個全數字化的元器件,使得高效能模擬和數字處理結合更容易。”王勝補充道,“但它也有不足之處。當一個Sigma-delta轉(zhuan)換(huan)器(qi)被(bei)多(duo)路(lu)重(zhong)複(fu)使(shi)用(yong)時(shi),必(bi)須(xu)將(jiang)取(qu)樣(yang)器(qi)和(he)濾(lv)波(bo)器(qi)內(nei)的(de)數(shu)據(ju)清(qing)空(kong),以(yi)避(bi)免(mian)信(xin)道(dao)之(zhi)間(jian)的(de)信(xin)號(hao)互(hu)相(xiang)幹(gan)擾(rao)。這(zhe)個(ge)清(qing)空(kong)再(zai)重(zhong)新(xin)采(cai)集(ji)的(de)過(guo)程(cheng)將(jiang)導(dao)致(zhi)延(yan)遲(chi)現(xian)象(xiang)。”
醫療應用市場看好
數據轉換器的市場容量也在快速增長。最近兩年,數據轉換器市場增長率都超過10%,遠高於模擬器件市場的總體增長水平。市場調研公司Gartner的數據顯示,2007年全球數據轉換器銷售收入約為30億美元,到2010年這一數據將有可能接近40億美元。
從應用領域來看,目前工業和通信領域占據主要市場份額,分別為35%和30%,消費電子緊隨其後,占有19%的市場份額。根據Databeans公司的預測,到2012年,通信領域數據轉換器的市場占有率將達到38%,而工業領域則將退居第二,為29%。
隨著生活水平的不斷提高,人們對醫療保健也投入了更多的關注,數據轉換器在醫療領域的應用也在快速增長,超聲波、MRI(核磁共振)、xueyeqitifenxidengzhenduancuoshidouyoulaiyugaojingdudeshujuzhuanhuanqi,jieyitigaozhenduandezhunquexing。judezhouyiqigongchengshijieshao,muqianquanqiuyiliaochanpindenianzengchanglvshi11%,其中醫學成像設備的年增長率為12%,超聲波設備增長速度更快,達到了15%。
當然,數據轉換器市場前景也並非高枕無憂。隨著器件集成度日益提高,許多廠商更傾向於把數據轉換功能集成到ASSP(專用標準產品)中zhong,尤you其qi是shi在zai對dui數shu據ju轉zhuan換huan分fen辨bian率lv要yao求qiu不bu高gao的de消xiao費fei電dian子zi領ling域yu,單dan純chun的de數shu據ju轉zhuan換huan器qi所suo麵mian臨lin的de挑tiao戰zhan更geng大da。或huo許xu將jiang來lai部bu分fen數shu據ju轉zhuan換huan器qi必bi須xu依yi靠kao與yu其qi他ta器qi件jian的de“捆綁銷售”才能在市場中站穩腳跟。
技術升級瞄準低功耗、小尺寸
隨著便攜式的個人醫療產品的普及,除了繼續追求高采樣率、高(gao)分(fen)辨(bian)率(lv)之(zhi)外(wai),消(xiao)費(fei)者(zhe)對(dui)數(shu)據(ju)轉(zhuan)換(huan)產(chan)品(pin)的(de)功(gong)耗(hao)和(he)體(ti)積(ji)也(ye)提(ti)出(chu)了(le)更(geng)嚴(yan)格(ge)的(de)要(yao)求(qiu)。業(ye)內(nei)廠(chang)商(shang)正(zheng)試(shi)圖(tu)通(tong)過(guo)不(bu)同(tong)的(de)技(ji)術(shu)手(shou)段(duan)滿(man)足(zu)消(xiao)費(fei)者(zhe)的(de)這(zhe)一(yi)需(xu)求(qiu)。
2008年1月,德州儀器宣布推出ADS528×係列產品,據德州儀器業務拓展工程師馬凱介紹,該係列是全新10位和12位8通道ADC,目標市場為醫療、工業成像、無線通信等領域。馬凱特別強調,該係列產品采用業界最小的封裝且具有市場領先的低功耗特性,其功耗比同類競爭解決方案低30%,滿足了高密度醫學成像和無線通信係統的要求。
或許是不願看到德州儀器一枝獨秀,同樣在今年1月,美國國家半導體宣布推出業界首款采用CTSD(連續時間Sigma-delta)技術的高速模擬/數字轉換器——ADC12EU050。美國國家半導體亞太區放大器產品市場經理龔銘潭表示:“這款8通道、12位、50MSPS的模擬/數字轉換器集成了能濾除混疊信號的低通、磚牆式濾波器,而且功耗比現有的Pipline數據轉換器低30%。”至於目標市場,與德州儀器的ADS5281類似,也將針對醫療設備和工業設備的成像係統。“美國國家半導體未來將推出的CTSD模/數轉換器還將應用於通信設備和測試測量儀表。”龔銘潭補充道。
通過國際主流廠商的表現,我們似乎已經隱約嗅到了低功耗數據轉換器領域市場競爭的硝煙味。