תכונות המוצר

שרשרת אותות וניהול חשמל: שני סוגים חשובים של שבב אנלוגי

מוצרי שרשרת האותות, המורכבים בעיקר ממגברים תפעוליים וממירי נתונים, מטפלים בדרישות של אינטראקציית מידע.במערכת מעורבת דיגיטלית לאנלוגית, תהליך עיבוד אותות מלא הוא כדלקמן.

חיישנים: האותות הפיזיים הגולמיים מהעולם החיצון, בדרך כלל קול, תמונות, טמפרטורה, לחות, לחץ וכו', נרכשים על ידי חיישנים ומומרים לאותות אנלוגיים בזמן רציף המתאימים לאותות הפיזיים הללו, בדרך כלל בצורה של מתח/ נוֹכְחִי.

מגברים ומסננים: האותות האנלוגיים מעובדים על ידי יחידות מיזוג אותות המורכבות ממגברים ומסננים.המגבר משמש להגברת אותות אנלוגיים קטנים וחלשים כדי להתאים אותם לטווח הקלט בקנה מידה מלא של ה-ADC;המסנן משמש בעיקר להגבלת הפס של האות כדי לעמוד בדרישות של משפט הדגימה של Nyquist.

ממיר נתונים: ה-ADC ממיר את אות המתח/הזרם המעובד לכמות הדיגיטלית הבדידה המתאימה, אשר מסופקת ליחידה הדיגיטלית העוקבת לעיבוד.

עיבוד דיגיטלי: הכמויות הדיגיטליות הבדידות עוברות דיגיטציה על ידי מערכת עיבוד דיגיטלית (MCU, DSP או FPGA), המשמשת בדרך כלל ליישום אלגוריתמים לעיבוד אותות דיגיטליים.

ממיר נתונים: הכמויות הדיגיטליות הבדידות לאחר עיבוד על ידי מערכת העיבוד הדיגיטלי נשלחות ל-DAC, שדרכו הן מומרות שוב לאות אנלוגי רציף.

מסננים: מכיוון שאות הפלט של DAC מכיל רכיבי תדר גבוה "שלבים", מסנן קונפיגורציה מחדש משמש לסינון הרעש בתדר גבוה, וכתוצאה מכך אות פלט אנלוגי שהוגדר מחדש.

החשוב שבהם הוא המגבר התפעולי וממיר הנתונים.

מגברים תפעוליים הם "אבני הבניין הבסיסיות" של מעגלים אנלוגיים ומשמשים במגוון רחב של יישומים.מגברים תפעוליים הם מעגלי הגברה שמוסיפים ומשלבים אותות אנלוגיים ומשמשים לרוב להגברת אותות קטנים וחלשים לגדולים.יחד עם זאת, מגברים תפעוליים הם הבסיס להתקנים אנלוגיים רבים, כגון ממירים דיגיטליים לאנלוגיים, ממירי זרם למתח, מסננים, קומפרטורים, ווסתים ליניאריים.ניתן לומר שמגברים תפעוליים הם "אבני הבניין הבסיסיות" של מעגלים אנלוגיים.

ממירי נתונים הם הגשר בין מערכות אנלוגיות ודיגיטליות והם חיוניים.הממיר האנלוגי לדיגיטלי (ADC) אחראי על המרת אותות אנלוגיים לאותות דיגיטליים והממיר דיגיטלי לאנלוגי (DAC) אחראי על המרת אותות דיגיטליים לאותות אנלוגיים.חיישנים ממירים טמפרטורות, לחצים, צלילים וכדומה בעולם האמיתי לאותות חשמליים, שהם לרוב אותות אנלוגיים ואינם ניתנים לזיהוי ועיבוד על ידי מערכות דיגיטליות.רק באמצעות המרה על ידי ה-ADC ניתן ללכוד ולעבד אותם על ידי ה-MCU.בנוסף, רמקולים וכו' זקוקים לכניסת אות אנלוגי כדי לעבוד, ולכן יש צורך ב-DAC כדי להמיר את האותות הדיגיטליים שיוצאים מהמערכת הדיגיטלית לאותות אנלוגיים.לכן, בכל פעם שמדובר בעיבוד דיגיטלי, חייב להיות ממיר נתונים.

מגברי Op-amp הם הבסיס להרבה מכשירים אנלוגיים, למשל, מסננים מורכבים ממגברי OP ומנגדים

ממירי נתונים כוללים ממירים דיגיטליים לאנלוגיים (DAC) וממירים אנלוגיים לדיגיטליים (ADCs)

ניהול חשמל הוא דרישה עבור מעגלים אלקטרוניים.כל עוד מערכת אלקטרונית דורשת ספק כוח, ספקי כוח נפוצים הם מתאמי כוח, סוללות וכו'. בהתאם לסוג זרם הכניסה והמוצא, נוכל לסווג מנהלי חשמל ל-4 סוגים עיקריים: AC-DC (מיישר), AC -AC (מהפך וכו'), DC-DC (צ'ופר) ו-DC-AC (מהפך).

מיישרים מיתוג (AC-DC) אחראי בעיקר על המרת מתח AC למתח DC ונמצאים בדרך כלל במתאמי מתח למחשבים ניידים.

ממירי AC-AC (AC-AC) אחראים להמרת תדר מסוים של מתח AC לתדר קבוע או משתנה אחר של מתח AC.

ממיר DC-DC (DC-DC) ממיר מתח DC להספק DC אחר עם מאפייני תדר, פאזה, זרם ומתח שונים.

ממירי מתג ממירים (DC-AC) הממירים מתח DC למתח AC, חלקם מכנים אותם ממירים, והם המרכיבים העיקריים של מיתוג פלט AC וספקי כוח אל-פסק (UPS).

שבבי ניהול חשמל הם מעגלי ניהול חשמל משולבים שתפקידיהם העיקריים הם ויסות מתח, הגברת מתח, זרם קבוע, המרת AC-DC וכו'. הם מחולקים לווסת מתח ליניארית (LDO), שבבי משאבת מטען (Charger-pump), DC, DC -ממירי DC (DC-DC), ממירי AC-DC (AC-DC), שבבי LED דרייבר וכו'. יישומים אופייניים הם מטענים ומנהלי LED עבור מוצרי צריכה אלקטרוניים כגון טלפונים ניידים ומחשבים ניידים.לדוגמה, ווסתי מתח מורידים את מתח הרשת של 220V ומוציאים מתח DC נמוך יציב לשימוש במחשבים ניידים;מנהלי התקן LED מגבירים את אספקת החשמל הפנימית של טלפונים ניידים כדי להניע הבזקי מצלמה.