带来数字到模拟接口

文章作者:唐·迪丹吉

最近，许多电子观察家对大规模的数字芯片赞不绝口，这是有原因的。当数十亿个只有几纳米宽的微小晶体管一起工作时，不可思议的事情就会发生。这些处理器实现了广泛吹捧的数字化转型，数字化重塑了整个行业。但是，推动这种变化的数据来自哪里呢?一种不那么明显但深刻的模拟变换正在发生，我们将在模拟概述中看到。

模拟技术可以读取数据，连接无线设备，指挥声音和动作。模拟也管理通过我们的数字设备的电力。在很多时候，当我们的数字设备接触到真实世界时，模拟就在那里。

相当大的模拟市场处于稳定状态。如今将介绍我们许多模拟的2N222，如2n2222的通用晶体管仍然存在。在离散的突出方面有创新亮点，肯定，更可靠的IGBTS仍在电源切换中发挥着关键作用。RF晶体管使用氮化镓（GaN）等先进的材料，用于更高的频率。但是，即使使用模拟EDA工具，离散晶体管设计仍然需要深入的知识。

转向优化、集成的功能

在运算放大器类别中，通用仍然是一个问题。可敬的LM741正在进入第七十年。另一方面，特产OP-AMPS已成为更大的事情。有很多选择：精度高，功耗低，电流较高，更高。轨到轨突破产生较低的电压操作，例如3.3V_DC.，而不是±12 v_DC.一旦需要。

甚至有更高级的OP-AMPS定位特定应用程序。音频是一种理想的用例，因为其频率范围窄的性能优化。若干制造商专注于音频OP-AMPS，具有超低噪声和总谐波失真（THD）。

RF功率放大器也是不断增长的类别。这些部件需要很少的外部部件，并进入小包装。它们通常优化待机功率并传输功耗。已经完成的模拟优化万博投注网址，无线设计更容易。

图1线性化器IC使用PA输出和输入信号来自适应地产生优化的校正功能。Maxim Integry.

更高级别的集成揭示了模拟中的更加扫描变化。从模数转到数字（A / D）开始，数字到模拟（D / A）转换，从更严格的集成提供优势。运动控制是看结果的一个区域。专业设备提供电流反馈，位置反馈，数字转换验证，以及更多。设计人员可以将经过验证的集成芯片组合，而不是从通用零件重新调控。

电源管理是整合的另一个主要焦点，尤其是尺寸，重量，功率和成本（Swap-C）很重要。开关模式转换效率使得具有更长的电池寿命的设计。万博投注网址此外，集成电源管理IC处理复杂系统设计中许多电源电压的排序。万博投注网址

把数字和模拟接口连接起来

到目前为止，模拟变换领域最强大的力量是数字集成——这是一个比混合信号fab处理更广泛的概念。在可能的情况下，在数字环境中工作是对抗模拟噪声和变化的一种可靠的方法。数字集成正在推动模拟系统设计的巨大变化。

越来越多的MEMS传感器封装了微控制器。与需要外部A/D转换的模拟流不同，这些传感器通过I传输数据²C或SPI。数字校准和补偿传感器读数准备使用。采样和滤波也是数字控制的。传感器融合可以提高精度，例如，通过合并来自加速度计和陀螺的读数。

MIMO天线和相控阵的趋势也在推动变化。模拟前端（AUES）为数组元素实现均衡，波束成形和更多RF处理。该方法可以增强信道估计和优化功率，并启用动态频谱使用。

图2.射频数据转换器结合了高性能模拟和数字信号处理的一系列无线设计。万博投注网址来源:Analog Devices Inc.

传感器系统也使用AFEs进行配置。传感器系统的另一个变化是机器学习(ML)。在大型传感器网络中，将所有数据发送到某个地方进行处理会消耗网络带宽。在这里，启用ml的传感器可以改进控制模型，然后只在要求或出现越界情况时发送原始数据。

数字优先的设计师进入

最近，全球行业分析师对2020年进行了评估模拟IC市场以563亿美元，成长为4.8％CAGR到2027年。然而，数字集成刚刚在这种扫地模拟转型中滚动。数字第一设计人员可以看到它们可以使用这些集成部分而不是模拟专家。这种趋势应以新的和令人兴奋的方式扩展市场。

没有模拟，就没有数字变换。在这里行星模拟，我将专注于帮助制造商、物联网设计师和系统工程师发现、添加和使用模拟功能。这也可能对一些模拟工程师有所帮助。我期待着您的来信，我们一起学习。

在一般动态的导弹指导系统上花了十年之后，唐鼎德成为摩托罗拉VMebus和单板计算机技术的福音师。他写了关于行星模拟的传感器，ADCS / DAC和信号处理。

本文最初发布行星模拟。