什么是ADC接口?

什么是ADC接口?,第1张

A/D转换,这需要A/D转换器,而且还要看你应用在什么领域。A/D转换器根据行业不同种类也不同。
1、DAC和ADC模拟信号数字设备、数字系统之间不可缺少的接口部件DAC的原理是利用线性电阻网络来分配数字量各位的权,使输出电流与数字量成正比,然后利用运算放大器转换成模拟的电压输出。在DAC中,本章介绍了运用很广泛的倒T型电阻网络的DAC的工作原理。
2、A/D转换的过程是采样/保持/量化/编码的过程;构成ADC的基本思想是将输入的模拟电压与基准电压相比较(直接或间接比较),转换成数字量输出。在ADC中,介绍了逐次逼近型、双积分两种ADC。
3、使用DAC和ADC时最关心的是转换精度和转换时间。转换精度受芯片外部影响的因素主要有:电源电压和参考电压的稳定度、运算放大器的稳定性、环境温度等,受芯片本身影响因素有:分辨率、量化误差、相对误差、线性误差等

ADC是很强大也很复杂的系统。唯一有效的测试方法就是使用像Ixia公司提供的商业级的基准测试工具。在Tolly集团最近做的大多数测试中,都是使用Ixia的产品,利用两台带有模拟应用流量的XT80-V2设备来驱动ADC,代表每个对话的客户端和服务器端。
ADC性能主要取决于两个因素:工作的复杂性和对象大小。对于ADC来说,性能主要由TPS来衡量。
我们先来谈谈TPS,具体来说就是对象大小。这个对象的大小指的是ADC可以处理的应用数据。与交换机和路由器不同,这个的“对象”指的是最大为1518字节的帧或数据包,应用对象并不仅限于单个数据包中。最普遍的测试范围是128字节到32KB。
大多数我们测试过的ADC都在对象大小的标准范围内。但是也要记住,对象尺寸越大,每秒可以处理的事务就越少,因为在系统中移动较大的对象肯定比移动较小的对象要花更多的时间。
再来说说复杂性问题,你的ADC性能也由所能处理的事务的复杂性决定。简单来说,一个与传统负载均衡相关的负责简单处理的ADC比一个与Web应用程序功能相关的负责头文件和URL重写的ADC的事务处理能力更强。所以,一个处理与SSL流量相关的加密技术的ADC的吞吐量是最低的。因为服务器卸载功能能够明显降低事务处理能力。

ADC芯片主要看两个基本指标,一个是 速度 ,一个是 精度分辨率 。顾名思义,速度代表ADC可以转换带宽的模拟信号带宽,带宽对应于模拟信号频谱中的最大频率。精度是转换后的数字信号与原始模拟信号之间差异的度量。什么是 高端ADC芯片 ?简而言之,它是与消费电子市场不同的ADC芯片。 主要用于军事工业,航空航天,有线和无线通信, 汽车 ,工业和医疗仪器(核磁共振,超声)等。 对过程,性能和可靠性有极高要求的领域。

芯海 科技 的主要产品是低速和高精度ADC信号链芯片和高可靠性MCU芯片 。主要应用领域是智能 健康 ,压力触摸,智能家居,工业测量和微处理器。该公司是 国内为数不多的能够跨越模拟电路和数字电路技术两个主要领域的信号链芯片公司之一 ,掌握了全球人工智能物联网基础设施的测量和控制的两个主要节点,并将其与自己的ADC和MCU技术结合使用,可为AIoT设备提供“精度”。 Perception ADC +精确控制MCU +精确AI算法”来实现信号链生态闭环的一站式解决方案。具体包括:①高精度ADC芯片:通过测量现实世界中的模拟信号并将其转换数字化;互联网时代的兴起要求全球约50%的电子产品ADC芯片/模块主要用于对技术和性能要求极高的领域,同时,MCU被用作智能的核心。控制,并将CPU和内存集成在芯片上形成芯片级计算机已成为信息产业和工业控制的基础。②信号链MCU芯片:从测量到计算再到控制,信号链的完整闭环形成; Chipsea竞争的核心价值点主要在于高精度传感技术,可靠性和高可靠性控制技术,公司积累了高精度智力的离子测量ADC / AFE技术已有很多年了,后者来自该公司对高可靠性MCU芯片技术的积累。

芯海 科技 的下游客户包括小米,华为等,公司将资源集中在芯片设计和研发上,以提高公司对下游客户的响应效率;在分销模式方面:(智能医疗芯片销往小米,华米,乐心、香山),卓新微(通用微处理器芯片销往万魔声学),威盛康 科技 和中电国际信息 科技 等下游优质分销商达成长期,深厚而稳定的合作关系;公司的上游采购主要集中在芯片制造成本上,公司是一家无晶圆厂模式集成电路设计公司,专注于集成电路设计,这有助于更快,更好地响应市场需求的变化。公司与华虹半导体,天水华天,易兆微,中芯国际等国内的专业集成电路制造,封装和测试公司建立了稳定的合作关系,有效地保证了芯片生产能力。

芯海 科技 经历17年的发展, 已打破国外对国内高精度ADC的垄断,是目前国内高精度芯片235有效数字的记录保持者,其24位低速高精度芯片CS1232的差分输入阻抗高达5GΩ,误差温度漂移低至05ppm / ,分辨率超过百万分之一,在业界处于高水平同类芯片中的标准 。在智能 健康 芯片方面,公司的代表性产品主要是CS125X系列芯片(主要用于人体脂肪秤,红外线额头温度计等)。主要竞争对手是国际知名的TI公司。在MCU芯片领域,中国MCU市场相对分散,芯海 科技 具有独特的技术优势和巨大的潜力, 目前,中国的MCU市场仍然主要由意法半导体,恩智浦和瑞萨 科技 等外国制造商占领。排名前八位的国外MCU制造商占据了8408%的市场。尽管国内市场也像兆易创新,中颖电子等MCU厂商脱颖而出,但整体市场份额仍然较低,从替代进口的角度来看,国内的MCU芯片设计公司还有很大的提升空间。

芯海 科技 当前最高级的MCU微控制器芯片是32位产品,主要用于电源快速充电领域。当前的32位MCU产品主要是CS32G020 / 021系列,标准工业产品是赛普拉斯的CCG3PA系列和ST的STM32G071K8系列。 MCU芯片的应用领域非常广泛,集成电路领域的市场规模相对较大。目前,中国的MCU市场仍由ST(STMicroelectronics)和NXP(NXP)等国外制造商的MCU主导。国内的MCU芯片设计公司有很大的提升空间。 与国内第一梯队公司兆易创新,中颖电子等公司由于终端应用领域的不同,与公司没有直接的竞争关系。兆易创新主要是32位的应用于物联网,工业控制等。在该领域,公司的MCU芯片目前是8位的,主要用于电子消费产品,32位MCU产品目前主要用于电源快速充电领域。

2020年前三季度公司营业收入为254亿元,同比增长6688%;其中,第三季度实现营业收入9400万元,同比增长5949%,归属于母公司所有者的净利润6100万元,同比增长21662%。

A股上市公司半导体信号链芯片黑马股芯海 科技 自上市以来保持震荡上行格局,主力阶段性控盘结构,据大数据统计,获利筹码约为95%,主力筹码约为54%,主力控盘比率约为41%, 趋势研判与多空研判方面可以参考15日EXPMA与35日EXPMA。

模拟数字转换器
ADC全称:ADC即模拟数字转换器(英语:Analog-to-digital converter)是用于将模拟形式的连续信号转换为数字形式的离散信号的一类设备。
一个模拟数字转换器可以提供信号用于测量。与之相对的设备成为数字模拟转换器。
典型的模拟数字转换器将模拟信号转换为表示一定比例电压值的数字信号。然而,有一些模拟数字转换器并非纯的电子设备,例如旋转编码器,也可以被视为模拟数字转换器。
中文称之为数模转换器,又称D/A转换器,简称DAC,它是把数字量转变成模拟的器件。D/A转换器基本上由4个部分组成,即权电阻网络、运算放大器、基准电源和模拟开关。

模块的引脚图如下:
      这个Wifi模块的主芯片Cortex-M3内核,288K的SRAM,有最大2M的Flash空间,是一款性价比不错的Wifi芯片。只要提供VCC(33-36V),GND,Reset就可以实现物联网的功能,对于模块的传统应用,EEL-WifiM600提供完善易用的AT命令,方便用户外挂便宜的MCU实现物联网。

应用场景一:
        这是一个比较经典的Wifi物联网应用场景,普通用户或者管理员,通过平台服务器管理或者授权来链接Wifi模块,由Wifi模块自带的GPIO/ADC/PWM等硬件资源,控制或者采集现场的模拟量和数字量,达到主人和设备的交互。

应用场景二:
      这个应用场景是某个 Wifi 模块为 AP, 模式接入控制用户, 若干 Station模块 (最大可以是 8 个 Station 模块 )接入这个 AP 模块 ,最多接入 15 个TCP/IP 链接 ,n Station 端实现模拟量,数字量,传感器等等的采集,控制,接口设备的控制 ,不需要服务器接入,自成系统。用户的手机就可以有效的控制或者采集比较多的现实中数字模拟量。

应用场景三:
      这个种用场景是 可以大规模的接入模拟,数字终端,只需要 配置一个 Wifi 接入通用路由器就可以了 , 我们实际测试可以很大的设备接入量,服务器管理简单,用户 *** 控容易。

eeLanguage的应用:

姓名:张安琪  学号:17021211235

嵌牛导读:数字电路具有稳定性好、可迁移性强以及便于高度集成等优势,使模拟电路的数字化成为不可阻挡的趋势。这在Wireline SerDes领域也不例外。因此,用ADC和数字信号处理模块代替复杂的模拟前端,是SerDes设计者努力的目标之一。

嵌牛鼻子:数字电路、ADC、高集成、稳定性好

嵌牛提问:什么是基于ADC的SerDes

嵌牛正文:

是SerDes?也是DA/AD!

SerDes是Serializer/Deserializer的简称,顾名思义是指串化器和解串器。但是,将SerDes仅仅描述为串化器和解串器,这样的解释并不完整。 除了串化器和解串器,SerDes系统还包括发送端的驱动级和接收端的模拟前端。发送端驱动级将串化后的信号送入信道;而在信道的另一端,接收器的模拟前端将接收到的模拟信号转化为数字信号。

细心的读者一定已经发现,发送端驱动器其实就是一个DAC(数字-模拟转化器),而接收器的模拟前端就是一个ADC(模拟-数字转化器)。当然, 比较特殊的是,对于传输“0”和“1”电平的SerDes系统而言,这里的“DAC”和“ADC”有效位都只有1比特。此外,与传统AD/DA的差别在于,为了补偿信道的影响,SerDes中的“DAC”和“ADC”通常具有均衡能力。

ADC与M-PAM信号

ADC的喜与悲

接收器模拟前端需要通过均衡补偿信道的衰减,而传统的均衡器主要由模拟电路实现。这部分模拟电路通常是整个SerDes设计的重点,工作量大、难度高,而且难以在工艺之间迁移和复用。因此,长久以来,人们都希望借助于多比特的ADC和数字信号处理模块来实现均衡的功能,从而减小甚至取代传统的模拟前端。

然而,理想很丰满,现实很骨感。

对于低速SerDes系统而言,模拟前端的设计难度小、功耗低;使用ADC反而会增大系统的设计难度,在功耗和面积上带来更大的负担。而对于高速SerDes系统而言,实现高精度的高速ADC本身比实现模拟前端的代价更大。

因此,虽然时不时的会有人跳出来发个paper,谈一谈基于ADC的SerDes系统、描绘一番美好前景,但是传统的模拟方法长久以来一直是设计SerDes系统的主流方案。

M-PAM信号的兴起

但是,凡事都有“但是”。关注SerDes技术的读者一定会发现,近几年基于ADC的SerDes的文章越来越多。比如2016年ISSCC上Ultra-High-Speed Wireline Transceivers模块中一半是基于ADC架构的。

为什么基于ADC的SerDes突然又“得宠”了?

要回答这个问题,我们首先得介绍一下M-PAM信号(M Pulse-amplitude modulation,有时候也会把M放在后面,如PAM4和4PAM意思是相同的)。M-PAM是指一个符号包含M种幅度的。传统的Wireline系统中,发送端发送的信号只有“1”电平和“0”电平两种状态,所以一个符号包含1比特信息。

但是 随着传输速度的不断提高,一方面信道的衰减越来越大;另一方面系统所能提供的均衡能力反而随着频率越来越小,面积和功耗则是越来越大。 于是人们就想到,如果一个符号包含多个比特(比如0,1,2,3等4种状态),即使发送符号的速度保持不变,系统的传输速度也能成倍的提高。

这种一个符号包含多个比特的思想广泛地应用于无线通信中,比如16-QAM、64-QAM、256-QAM等。这样的系统通常要求在发送端保证信号的线性度,而在接收端先通过ADC量化为数字信号,然后再进行均衡恢复数据。读到这里,我想你已经猜到 为什么在M-PAM信号没有应用于Wireline SerDes中了——因为需要高速ADC。

但是,现在情况逐渐在改变。M-PAM信号+ADC的组合所带来的优势正在逐渐改变人们的看法。你是愿意去设计56Gb/s的NRZ收发器(奈奎斯特频率达到28GHz),还是56Gb/s的4PAM收发器(奈奎斯特频率为14GHz)?这个问题的答案已经不是那么显而易见。而随着数据传输速度的进一步提高,M-PAM信号的优势将越来越诱人。

基于ADC的SerDes技术

下面就介绍一下基于ADC的SerDes技术。为了描述的简洁和易懂,这里仅以NRZ信号为例进行介绍,大家可以自行推广到M-PAM信号的系统中。常见的基于ADC的SerDes系统有两种:一种是基于uniform ADC,另一种是基于non-uniform ADC。这里的uniform和non-uniform是指ADC量化中使用的步长是否均一。

基于Uniform ADC的SerDes系统

基于uniform ADC的SerDes系统架构与传统的SerDes系统架构比较接近。因为接收到的信号幅度与发送端信号摆幅和信道衰减相关。因此为了能够最大可能地利用ADC工作范围,通常需要使用AGC(auto gain control,增益自动调整放大器)将接收到的信号调整到合适的幅度。然后通过uniform ADC将接收到的模拟信号量化。量化后的信号就可以使用数字高通滤波器进行均衡。因此,量化误差将成为系统是否能够正确接收信号的关键。

与传统SerDes不同的是,量化后的数字信息稳定且易于存储,因此不仅可以通过DFE消除后序的ISI(码间干扰),还可以使用FFE消除前序的ISI。

基于non-uniform ADC的SerDes系统

基于Uniform ADC的SerDes想法非常直接,均衡方法与传统方法相似。但是,当需要补偿高损耗信道时,我们就需要的更多DFE的阶数,而不同的阶的DFE系数各不相同。因此,如果需要有效的区分这些不同阶DFE对信号产生的码间干扰,我们就需要提高ADC的精度、减小量化误差(如果量化误差比某些DFE的系数还大,那这些DFE的系数就会直接湮没在量化误差中)。这就意味着更多的比较器(flash ADC)或者更多的比较周期(SA ADC)。

因此,人们就想到如果将ADC中的参考电平直接对应到DFE的系数,就可以理论上避免量化误差的影响。这就是non-uniform ADC。 如果将这些非均一的参考电平进行合理地分组,即使有量化误差的存在,只要保证足够大的电压裕度(voltage margin),就能保证系统的较小误码率。 这与uniform ADC的差别在于,这里的量化误差是可控的。当然,这样的代价是控制算法会更加复杂。


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