數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器就是模擬世界和數(shù)字世界的橋梁,應(yīng)用非常廣泛,在工業(yè)、醫(yī)療、汽車、消費、通信等領(lǐng)域都有需求。就整體的產(chǎn)業(yè)趨勢來看,數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的發(fā)展方向是滿足用戶對高性能、低功耗、多通道數(shù)據(jù)采集等應(yīng)用的需求,并且盡可能提供小封裝尺寸、高集成度產(chǎn)品,使其能應(yīng)用于創(chuàng)新的電子產(chǎn)品應(yīng)用。除了這些目標(biāo)外,數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器從未停止對更快轉(zhuǎn)換速率、更高的轉(zhuǎn)換精度、更強大特性及更低成本的追求,而這種趨勢將始終伴隨數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器技術(shù)的發(fā)展。
此外,另有一值得注意的趨勢,就是市場將需要更多注入“智能”元素的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器。對此,轉(zhuǎn)換器領(lǐng)導(dǎo)廠商之一ADI提出他們的見解,該公司華中地區(qū)銷售經(jīng)理張靖指出,這類智能轉(zhuǎn)換器通過控制額外的系統(tǒng)功能,不僅僅能使設(shè)計人員采用更小、更簡單、更高性價比的數(shù)據(jù)處理器,而且進一步簡化了程序設(shè)計,并使系統(tǒng)整體性能得以提高。ADI強調(diào),在今后的1至2年內(nèi),包括先進傳感器的快速發(fā)展,以及內(nèi)嵌可持續(xù)調(diào)節(jié)功率功能的進展等,將會帶動數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器朝智能型發(fā)展。
 ADI華中地區(qū)銷售經(jīng)理張靖 |
為了實現(xiàn)這些技術(shù)發(fā)展,相關(guān)業(yè)者莫不在轉(zhuǎn)換器工藝上下工夫,以提供更高速率、更低功耗、更多通道(集成度)的產(chǎn)品。例如,ADI 目前已經(jīng)有大量65nm工藝的轉(zhuǎn)換器面市,未來則會提供35nm及更窄線寬的轉(zhuǎn)化器產(chǎn)品。
專用轉(zhuǎn)換器應(yīng)對開發(fā)周期挑戰(zhàn)
針對目前客戶產(chǎn)品開發(fā)周期面臨的挑戰(zhàn),客戶需要更加專用的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器。所以,今后會有更多ASSP(Application Specified Standard Product)面世。這些ASSP會集成更多其他功能于一體,而且會針對不同應(yīng)用優(yōu)化各個電路的參數(shù),以適應(yīng)專有的應(yīng)用。張靖指出,該公司的 AD9273將低噪聲放大器、可變增益放大器、濾波器等和轉(zhuǎn)換器集成,專門優(yōu)化參數(shù)用于醫(yī)療超聲。
身為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的主要供貨商之一,ADI轉(zhuǎn)換器的市場份額占全球轉(zhuǎn)換器市場的48%。同時ADI轉(zhuǎn)換器的產(chǎn)能也占全球轉(zhuǎn)換器的48%以上。張靖表示,轉(zhuǎn)換器是ADI的拳頭產(chǎn)品,每年都要投入2億美元的研發(fā)費用于開拓新產(chǎn)品,而由于ADI轉(zhuǎn)換器的產(chǎn)線可以共享一些產(chǎn)品的晶圓、測試、封裝產(chǎn)能,因此能非常靈活的增加某一時間段市場急需的轉(zhuǎn)換器產(chǎn)品的產(chǎn)能。目前ADI九成以上的轉(zhuǎn)換器貨期都小于6周。

ADI的寬帶RF數(shù)據(jù)采集技術(shù)產(chǎn)品
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ADI目前可以提供8~24位從幾KHZ到幾GHZ轉(zhuǎn)換率的轉(zhuǎn)換器。產(chǎn)品架構(gòu)包含逐次逼近型、Sigma-Delta型、流水線型等多種架構(gòu)。同時,ADI 將濾波器、可變增益放大器、混頻器、本振、低噪聲放大器等模擬電路和轉(zhuǎn)換器集成在一起,以適合不同專有應(yīng)用的場合。例如,AD9625是ADI公司寬帶RF數(shù)據(jù)采集技術(shù)產(chǎn)品組合中的最新成員,根據(jù)張靖的說明,其動態(tài)性能達到了前所未有的水平,可在史無前例的帶寬范圍內(nèi)工作,即在擁堵的RF環(huán)境中提高信號提取性能。
這款轉(zhuǎn)換器兼容來自主要制造商的FPGA,配有已知的良好配置,且擁有同類最佳噪聲和動態(tài)范圍性能,不但有利于提高接收器的靈敏度,還能于存在噪聲、雜波、阻塞器和干擾 器的環(huán)境中分辨較小的信號。
這一性能上的突破,加上2GSPS的帶寬以及集成的信號處理功能,為通信、儀器儀表和軍事/航空應(yīng)用實現(xiàn)直接RF采樣奠定了基礎(chǔ)。轉(zhuǎn)換器具備149.5dBFS/Hz的卓越噪聲頻譜密度,加上高輸入帶寬,使設(shè)計人員可以在第二奈奎斯特區(qū)采用欠采樣系統(tǒng)架構(gòu),從而減少一個頻率下變頻級。
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電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器提供全新平臺
在新產(chǎn)品的推出上,另一數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器供貨商德州儀器(TI)也在全新數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器類別中,推出號稱業(yè)界首款的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器(LDC),此產(chǎn)品可將線圈及彈簧用作電感傳感器,與現(xiàn)有傳感解決方案相比,可在更低系統(tǒng)成本下實現(xiàn)更高分辨率、可靠性及靈活性。TI硅谷模擬產(chǎn)品部高級副總裁Dave Heacock指出,LDC技術(shù)可幫助工程師采用現(xiàn)已提供的低成本PCB線跡或金屬彈簧創(chuàng)建傳感器。LDC可針對任何金屬或包括人體在內(nèi)的任何導(dǎo)體實現(xiàn)高分辨率傳感。因此,LDC可為系統(tǒng)設(shè)計人員提供一款全新平臺,幫助他們針對高難度系統(tǒng)問題開發(fā)突破性解決方案。

德州儀器的電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器
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據(jù)了解,電感傳感是一項非接觸傳感技術(shù),不僅可用來測量位置、運動以及金屬或?qū)w目標(biāo)的構(gòu)成,而且還可用來檢測彈簧的壓縮、擴張與扭曲度。電感傳感技術(shù)應(yīng)用范圍從簡單的按鈕、旋鈕及開關(guān)到高分辨率心率監(jiān)視器、渦輪流量計以及高速電機/齒輪控制器,無所不包。由于其廣泛的用途,LDC可用于眾多不同市場,包括汽車、大型家用電器、消費類電子產(chǎn)品、移動設(shè)備、計算、工業(yè)以及醫(yī)療等。
轉(zhuǎn)換器供應(yīng)呈現(xiàn)倍增效應(yīng)
接下來從供需角度來看數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器市場的變化,整體而言,2013年上半年由于全球市場的低迷和國內(nèi)行業(yè)調(diào)整的進行,半導(dǎo)體銷量呈略下降的趨勢,數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器也不例外。但是隨著2013下半年歐美經(jīng)濟的回暖,國內(nèi)4G建設(shè)、高鐵建設(shè)和電力的建設(shè)投資加大,轉(zhuǎn)換器產(chǎn)品的供應(yīng)呈現(xiàn)一個倍增效應(yīng)。
面向快速成長的中國數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器市場,ADI將加深了解中國客戶從“制造”到“設(shè)計”轉(zhuǎn)變中的需求,并為此提供相應(yīng)的產(chǎn)品和服務(wù),以及高性價比的各類轉(zhuǎn)換器產(chǎn)品。張靖強調(diào),ADI還為不同的應(yīng)用技術(shù)和不同的客戶群提供參考設(shè)計等整體解決方案,通過靈活的商務(wù)和技術(shù)服務(wù),使客戶能夠有效應(yīng)對各種挑戰(zhàn),更快更好地滿足終端市場的需求。
張靖并強調(diào),ADI很早就意識到了中國工程師的需求特點,因此并沒有簡單照搬其他國家技術(shù)支持中心的形式,而是組建了專門的參考設(shè)計核心團隊進行參考設(shè)計的開發(fā)。
目前,ADI基于其高性能的硬件平臺,已經(jīng)推出適合中國用戶需求,涵蓋多個應(yīng)用領(lǐng)域的參考設(shè)計,包括:儀表儀器和測量、過程控制與工業(yè)自動化、安防和監(jiān)控、能源、通信、汽車應(yīng)用、醫(yī)療保健以及消費電子等,其中既有ADI自己的參考設(shè)計,也有來自第三方的基于ADI硬件平臺的參考設(shè)計。對于每個參考設(shè)計,ADI都提供了詳盡的介紹,并且免費提供包括設(shè)計文檔、演示視頻、原理圖、物料列表、布局文件、軟件代碼等豐富的下載資源,加速客戶設(shè)計。
整體而言,現(xiàn)在大家都在談數(shù)字化,如數(shù)字化城市、數(shù)字化小區(qū)等,而所有的數(shù)字化都離不開轉(zhuǎn)換器,因此數(shù)字化的提升和推廣必將帶動轉(zhuǎn)換器的蓬勃發(fā)展,其中,通信市場(基站、直放站、家庭微基站和手持終端)是轉(zhuǎn)換器非常巨大的一個潛在市場,另外,醫(yī)療影像、汽車娛樂、安全市場等也都擁有不可忽視的龐大商機。
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責(zé)編:Quentin