Lastnosti izdelka

Signalna veriga in upravljanje napajanja: dve pomembni vrsti analognega čipa

Izdelki signalne verige, ki so v glavnem sestavljeni iz operacijskih ojačevalnikov in pretvornikov podatkov, izpolnjujejo zahteve informacijske interakcije.V mešanem digitalno-analognem sistemu je celoten postopek obdelave signala naslednji.

Senzorji: neobdelane fizične signale iz zunanjega sveta, običajno zvok, slike, temperaturo, vlažnost, tlak itd., pridobijo senzorji in pretvorijo v neprekinjene analogne signale, ki ustrezajo tem fizičnim signalom, običajno v obliki napetosti/ trenutno.

Ojačevalniki in filtri: analogne signale obdelujejo enote za kondicioniranje signalov, sestavljene iz ojačevalnikov in filtrov.Ojačevalnik služi za ojačitev majhnih, šibkih analognih signalov, da jih prilagodi celotnemu vhodnemu območju ADC;filter služi predvsem za pasovno omejevanje signala, da zadosti zahtevam Nyquistovega izreka o vzorčenju.

Pretvornik podatkov: ADC pretvori obdelan napetostni/tokovni signal v ustrezno diskretno digitalno količino, ki se posreduje naslednji digitalni enoti za obdelavo.

Digitalna obdelava: diskretne digitalne količine so digitalizirane s sistemom za digitalno obdelavo (MCU, DSP ali FPGA), ki se običajno uporablja za implementacijo algoritmov za digitalno obdelavo signalov.

Pretvornik podatkov: Diskretne digitalne količine po obdelavi s sistemom za digitalno obdelavo se pošljejo v DAC, prek katerega se ponovno pretvorijo v zvezni analogni signal.

Filtri: Ker izhodni signal DAC vsebuje "stopenjske" visokofrekvenčne komponente, se za filtriranje visokofrekvenčnega šuma uporabi rekonfiguracijski filter, kar ima za posledico rekonfiguriran analogni izhodni signal.

Najpomembnejša med njimi sta operacijski ojačevalnik in pretvornik podatkov.

Operacijski ojačevalniki so "osnovni gradniki" analognih vezij in se uporabljajo v številnih aplikacijah.Operacijski ojačevalniki so ojačevalna vezja, ki dodajajo in integrirajo analogne signale in se pogosto uporabljajo za ojačanje majhnih, šibkih signalov v velike.Hkrati so operacijski ojačevalniki osnova za številne analogne naprave, kot so digitalno-analogni pretvorniki, pretvorniki toka v napetost, filtri, primerjalniki in linearni regulatorji.Lahko rečemo, da so operacijski ojačevalniki "osnovni gradniki" analognih vezij.

Pretvorniki podatkov so most med analognimi in digitalnimi sistemi in so bistveni.Analogno-digitalni pretvornik (ADC) je odgovoren za pretvorbo analognih signalov v digitalne signale, digitalno-analogni pretvornik (DAC) pa je odgovoren za pretvorbo digitalnih signalov v analogne signale.Senzorji pretvorijo dejanske temperature, tlake, zvoke itd. v električne signale, ki so večinoma analogni signali in jih digitalni sistemi ne morejo prepoznati in obdelati.MCU jih lahko zajame in obdela samo s pretvorbo ADC.Poleg tega zvočniki itd. za delovanje potrebujejo analogni vhodni signal, zato so DAC-ji potrebni za pretvorbo digitalnih signalov, ki jih oddaja digitalni sistem, v analogne signale.Zato mora biti vedno, ko gre za digitalno obdelavo, prisoten pretvornik podatkov.

Operacijski ojačevalniki so osnova za številne analogne naprave, na primer filtri so sestavljeni iz operacijskih ojačevalnikov in uporov

Pretvorniki podatkov vključujejo digitalno-analogne pretvornike (DAC) in analogno-digitalne pretvornike (ADC).

Upravljanje napajanja je zahteva za elektronska vezja.Dokler elektronski sistem potrebuje napajanje, so običajni napajalniki napajalniki, baterije itd. Glede na vrsto vhodnega in izhodnega toka lahko razdelimo upravljalnike napajanja v 4 glavne vrste: AC-DC (usmernik), AC -AC (pretvornik itd.), DC-DC (pretvornik) in DC-AC (pretvornik).

Preklopni usmerniki (AC-DC) so v glavnem odgovorni za pretvorbo izmeničnega toka v enosmerni in jih običajno najdemo v napajalnikih za prenosnike.

AC-AC pretvorniki (AC-AC) so odgovorni za pretvorbo določene frekvence izmeničnega toka v drugo konstantno ali spremenljivo frekvenco izmeničnega toka.

Pretvornik DC-DC (DC-DC) pretvarja enosmerno moč v drugo enosmerno moč z drugačnimi karakteristikami frekvence, faze, toka in napetosti.

Inverterji (DC-AC) preklopni pretvorniki, ki pretvarjajo enosmerno napajanje v izmenični tok, nekateri jih imenujejo pretvorniki, in so glavni sestavni deli izhodnih stikalnih napajalnikov AC in brezprekinitvenih napajalnikov (UPS).

Čipi za upravljanje porabe energije so integrirana vezja za upravljanje porabe energije, katerih glavne funkcije so regulacija napetosti, povečanje napetosti, konstantni tok, pretvorba AC-DC itd. Razdeljeni so na linearne regulatorje napetosti (LDO), čipe s polnilno črpalko (Charger-pump), DC - pretvorniki enosmernega toka (DC-DC), pretvorniki izmeničnega toka v enosmerni tok (AC-DC), gonilniki LED itd. Tipične aplikacije so polnilniki in gonilniki LED za potrošniško elektroniko, kot so mobilni telefoni in prenosni računalniki.Na primer, regulatorji napetosti znižajo omrežno napetost na 220 V in oddajajo stabilno enosmerno nizko napetost za uporabo v prenosnih računalnikih;Gonilniki LED povečajo notranjo oskrbo z električno energijo mobilnih telefonov za pogon bliskavic fotoaparatov.