FMUSER Wirless Transmet vídeo i àudio més fàcil!
es.fmuser.org
it.fmuser.org
fr.fmuser.org
de.fmuser.org
af.fmuser.org -> afrikaans
sq.fmuser.org -> Albanès
ar.fmuser.org -> Àrab
hy.fmuser.org -> Armeni
az.fmuser.org -> Azerbaidjanès
eu.fmuser.org -> basc
be.fmuser.org -> bielorús
bg.fmuser.org -> Bulgària
ca.fmuser.org -> català
zh-CN.fmuser.org -> Xinès (simplificat)
zh-TW.fmuser.org -> Xinès (tradicional)
hr.fmuser.org -> croata
cs.fmuser.org -> txec
da.fmuser.org -> Danès
nl.fmuser.org -> Holandès
et.fmuser.org -> estonià
tl.fmuser.org -> filipí
fi.fmuser.org -> finès
fr.fmuser.org -> Francès
gl.fmuser.org -> gallec
ka.fmuser.org -> georgià
de.fmuser.org -> alemany
el.fmuser.org -> Grec
ht.fmuser.org -> crioll haitià
iw.fmuser.org -> Hebreu
hi.fmuser.org -> Hindi
hu.fmuser.org -> Hungarian
is.fmuser.org -> islandès
id.fmuser.org -> indonesi
ga.fmuser.org -> irlandès
it.fmuser.org -> Italià
ja.fmuser.org -> japonès
ko.fmuser.org -> coreà
lv.fmuser.org -> Letó
lt.fmuser.org -> Lituània
mk.fmuser.org -> macedoni
ms.fmuser.org -> Malai
mt.fmuser.org -> maltès
no.fmuser.org -> Noruega
fa.fmuser.org -> persa
pl.fmuser.org -> Polonès
pt.fmuser.org -> Portuguès
ro.fmuser.org -> Romanès
ru.fmuser.org -> rus
sr.fmuser.org -> serbi
sk.fmuser.org -> Eslovac
sl.fmuser.org -> Eslovènia
es.fmuser.org -> Castellà
sw.fmuser.org -> Suahili
sv.fmuser.org -> Suec
th.fmuser.org -> Tai
tr.fmuser.org -> turc
uk.fmuser.org -> ucraïnès
ur.fmuser.org -> urdú
vi.fmuser.org -> Vietnamita
cy.fmuser.org -> gal·lès
yi.fmuser.org -> Yiddish
Com a porta d’entrada entre el domini analògic del "món real" i el món digital compost per 1s i 0s, els convertidors de dades són un dels elements clau en el processament de senyal modern. En els darrers 30 anys, han sorgit un gran nombre de tecnologies innovadores en el camp de la conversió de dades. Aquestes tecnologies no només han impulsat les millores del rendiment i els avenços arquitectònics en diversos camps, des de la imatge mèdica a les comunicacions cel·lulars, fins a l'àudio i el vídeo de consum, sinó que també han tingut un paper important en la realització de noves aplicacions. Paper important.
L’expansió contínua de comunicacions de banda ampla i aplicacions d’imatge d’alt rendiment posa de manifest l’importància especial de la conversió de dades d’alta velocitat: el convertidor ha de ser capaç de manejar senyals amb un ample de banda que oscil·la entre els 10 MHz i l’1 GHz. Les persones aconsegueixen aquestes velocitats més altes mitjançant diverses arquitectures de convertidors, cadascuna amb els seus propis avantatges. Canviar entre els dominis analògics i digitals a alta velocitat també suposa alguns desafiaments especials per a la integritat del senyal, no només els senyals analògics, sinó també els senyals de rellotge i dades. La comprensió d’aquests problemes no només és important per a la selecció de components, sinó que també afecta l’elecció general de l’arquitectura del sistema.
1. Més ràpid
En molts camps tècnics, estem acostumats a associar el progrés tecnològic a velocitats més altes: des d’Ethernet a xarxes d’àrea local sense fils a xarxes mòbils cel·lulars, l’essència de la comunicació de dades és augmentar contínuament la velocitat de transmissió de dades. Mitjançant avenços en la freqüència de rellotge, els microprocessadors, els processadors de senyal digital i els FPGA s’han desenvolupat ràpidament. Aquests dispositius es beneficien principalment de la mida reduïda del procés de gravat, el que resulta en velocitats de commutació més ràpides, transistors de mida més petita (i menor consum d'energia). Aquests avenços han creat un entorn on la potència de processament i l’amplada de banda de dades han crescut exponencialment. Aquests potents motors digitals han aportat el mateix creixement exponencial en els requisits de processament de senyals i dades: des d’imatges estàtiques fins a vídeo, passant per l’amplada de banda i l’espectre, ja sigui per cable o sense fils. Un processador que funciona a una velocitat de rellotge de 100 MHz pot processar eficaçment senyals amb una amplada de banda d’1 MHz a 10 MHz: un processador que funciona a una velocitat de rellotge de diversos GHz pot processar senyals amb una amplada de banda de centenars de MHz.
Naturalment, una potència de processament més elevada i una taxa de processament més elevada conduiran a una conversió de dades més ràpida: els senyals de banda ampla amplien l’amplada de banda (sovint arriben als límits de l’espectre establerts per les agències físiques o reguladores) i els sistemes d’imatge busquen augmentar la capacitat de processament de píxels per segon Per processar imatges de resolució més alta més ràpidament. L'arquitectura del sistema s'ha innovat per aprofitar aquest rendiment de processament extremadament elevat i també hi ha hagut una tendència de processament paral·lel, que pot significar la necessitat de convertidors de dades multicanal.
Un altre canvi important en l'arquitectura és la tendència cap a sistemes multitransportadors / multicanal, i fins i tot definits per programari. Els sistemes tradicionals intensius en analògics completen molts treballs de condicionament del senyal (filtratge, amplificació, conversió de freqüència) en el domini analògic; després d'una preparació adequada, el senyal es digitalitza. Un exemple és la transmissió de FM: l’amplada del canal d’una determinada emissora sol ser de 200 kHz i la banda FM oscil·la entre els 88 MHz i els 108 MHz. El receptor tradicional converteix la freqüència de l’estació objectiu en una freqüència intermèdia de 10.7 MHz, filtra tots els altres canals i amplifica el senyal a la millor amplitud de demodulació. L’arquitectura multi-portadora digitalitza tota la banda de freqüència FM de 20 MHz i utilitza la tecnologia de processament digital per seleccionar i restaurar les estacions objectiu. Tot i que l’esquema de diverses portadores requereix un circuit molt més complicat, té grans avantatges del sistema: el sistema pot recuperar diverses estacions alhora, incloses les estacions de banda lateral. Si es dissenyen adequadament, fins i tot es poden reconfigurar sistemes multi-portadors mitjançant programari per donar suport a nous estàndards (per exemple, noves estacions de ràdio d'alta definició assignades a bandes laterals de ràdio). L’objectiu final d’aquest enfocament és utilitzar un digitalitzador de banda ampla que pugui acollir totes les bandes de freqüència i un potent processador que pugui recuperar qualsevol senyal: aquesta és l’anomenada ràdio definida per programari. Hi ha arquitectures equivalents en altres camps: instrumentació definida per programari, càmera definida per programari, etc. Podem pensar-les en equivalents de processament de senyal virtualitzats. El que fa possible arquitectures flexibles com aquesta és una potent tecnologia de processament digital i una tecnologia de conversió de dades d’alta velocitat i alt rendiment.
2. Amplada de banda i rang dinàmic
Tant si es tracta de processament de senyal analògic com digital, les seves dimensions bàsiques són l’amplada de banda i el rang dinàmic; aquests dos factors determinen la quantitat d’informació que el sistema pot processar realment. En el camp de la comunicació, la teoria de Claude Shannon utilitza aquestes dues dimensions per descriure els límits teòrics bàsics de la quantitat d'informació que pot transportar un canal de comunicació, però els seus principis són aplicables a molts camps. Per als sistemes d’imatge, l’amplada de banda determina el nombre de píxels que es poden processar en un moment determinat, i el rang dinàmic determina la intensitat o el rang de color entre la font de llum perceptible més fosca i el punt de saturació del píxel.
L’amplada de banda útil del convertidor de dades té un límit teòric bàsic establert per la teoria de mostreig de Nyquist: per representar o processar un senyal amb una amplada de banda de F, hem d’utilitzar un convertidor de dades amb una freqüència de mostreig operativa d’almenys 2 F (Tingueu en compte que aquesta regla s'aplica a qualsevol sistema de dades de mostreig, tant analògic com digital). Per als sistemes reals, una certa quantitat de mostreig excessiu pot simplificar molt el disseny del sistema, de manera que un valor més típic és de 2.5 a 3 vegades l'amplada de banda del senyal. Com es va esmentar anteriorment, l’augment de la potència de processament pot millorar la capacitat del sistema per manejar amplades de banda més altes i sistemes com ara telèfons mòbils, sistemes de cable, xarxes d’àrea local amb cable i sense fils, processament d’imatges i instrumentació es mouen cap a sistemes d’amplada de banda més elevats. Aquest augment continu dels requisits d’amplada de banda requereix convertidors de dades amb taxes de mostreig més altes.
Si la dimensió d'amplada de banda és intuïtiva i fàcil d'entendre, la dimensió de l'interval dinàmic pot ser lleugerament fosca. En el processament del senyal, el rang dinàmic representa el rang de distribució entre el senyal més gran que el sistema pot gestionar sense saturació ni retallades i el senyal més petit que el sistema pot capturar eficaçment. Podem considerar dos tipus de rang dinàmic: el rang dinàmic configurable es pot aconseguir col·locant un amplificador de guany programable (PGA) abans del convertidor analògic a digital de baixa resolució (ADC) (suposant que per a un rang dinàmic configurable de 12 bits , en un lloc PGA de 4 bits abans del convertidor de 8 bits): quan el guany s'estableix en un valor baix, aquesta configuració pot capturar senyals grans sense excedir l'interval del convertidor. Quan el senyal és massa petit, es pot configurar el PGA a un guany elevat per amplificar el senyal sobre el sòl del soroll del convertidor. El senyal pot ser una estació forta o feble, o bé pot ser un píxel brillant o feble al sistema d’imatge. Per a arquitectures de processament de senyals tradicionals que només intenten recuperar un senyal a la vegada, aquest rang dinàmic configurable pot ser molt eficaç.
El rang dinàmic instantani és més potent: en aquesta configuració, el sistema té un rang dinàmic suficient per captar senyals grans al mateix temps sense retallar, mentre que també recupera senyals petits; ara és possible que necessitem un convertidor de 14 bits. Aquest principi és adequat per a moltes aplicacions: restaura senyals de ràdio forts o febles, restaura senyals de telèfons mòbils o restaura parts d’una imatge súper brillant i molt fosca. Tot i que el sistema tendeix a utilitzar algoritmes de processament de senyals més complexos, la demanda de rang dinàmic també augmentarà. En aquest cas, el sistema pot processar més senyals: si tots els senyals tenen la mateixa intensitat i necessiten processar el doble de senyal, haureu d’incrementar el rang dinàmic en 3 dB (en totes les altres condicions, igualment). Potser el que és més important, com es va esmentar anteriorment, si el sistema necessita gestionar senyals forts i febles alhora, els requisits incrementals per al rang dinàmic poden ser molt més grans.
3. Diferents mesures de rang dinàmic
En el processament de senyals digitals, el paràmetre clau del rang dinàmic és el nombre de bits de la representació del senyal o longitud de la paraula: el rang dinàmic d’un processador de 32 bits és més que el d’un processador de 16 bits. Es retallaran els senyals massa grans: es tracta d’una operació altament no lineal que destruirà la integritat de la majoria de senyals. Els senyals massa petits (amb una amplitud inferior a 1 LSB) es tornaran indetectables i es perdran. Aquesta resolució limitada es denomina sovint error de quantització, o soroll de quantificació, i pot ser un factor important per establir el límit inferior de detectabilitat.
El soroll de quantització també és un factor en un sistema de senyal mixt, però hi ha múltiples factors que determinen el rang dinàmic útil del convertidor de dades i cada factor té el seu propi rang dinàmic.
Relació senyal-soroll (SNR): la proporció de l’escala completa del convertidor amb el soroll total de la banda de freqüència. Aquest soroll pot provenir del soroll de quantificació (com es descriu anteriorment), del soroll tèrmic (present en tots els sistemes reals) o d’altres termes d’error (com ara jitter).
No linealitat estàtica-no linealitat diferencial (DNL) i no linealitat integral (INL): mesura del grau no ideal de la funció de transferència de CC des de l'entrada fins a la sortida del convertidor de dades (el DNL sol determinar la dinàmica del rang del sistema d’imatge).
la no linealitat estàtica i dinàmica de distorsió harmònica total produirà harmònics, que poden protegir eficaçment altres senyals. THD sol limitar el rang dinàmic efectiu d’un sistema d’àudio.
Rang dinàmic lliure espuri (SFDR): tenint en compte els esperons espectrals més elevats en relació amb el senyal d'entrada, ja sigui el segon o el tercer pas del rellotge harmònic, o fins i tot el soroll de "Hz" de 60 Hz. Atès que els tons d’espectre o els esperons poden protegir senyals petits, SFDR és un bon indicador del rang dinàmic disponible en molts sistemes de comunicació.
Hi ha altres especificacions tècniques, de fet, cada aplicació pot tenir el seu propi mètode de descripció de rang dinàmic eficaç. Al principi, la resolució del convertidor de dades és un bon servidor intermediari pel seu rang dinàmic, però és molt important triar les especificacions tècniques correctes a l’hora de prendre una decisió real. El principi clau és que més és millor. Tot i que molts sistemes poden adonar-se immediatament de la necessitat d’un major ample de banda de processament del senyal, la necessitat d’un rang dinàmic pot no ser tan intuïtiva, fins i tot si els requisits són més exigents.
Val a dir que, tot i que l’amplada de banda i el rang dinàmic són les dues dimensions principals del processament del senyal, cal tenir en compte la tercera dimensió, l’eficiència: això ens ajuda a respondre a la pregunta: "Per aconseguir un rendiment addicional, necessito Quant costa cost? " Podem veure el cost des del preu de compra, però per als convertidors de dades i altres aplicacions de processament de senyal electrònic, una mesura tècnica més pura del cost és el consum d’energia. Els sistemes d’alt rendiment, amb un ample de banda o un rang dinàmic més gran, tendeixen a consumir més energia. Amb l’avenç de la tecnologia, tots intentem reduir el consum d’energia alhora que augmentem l’amplada de banda i el rang dinàmic.
4. Aplicació principal
Com es va esmentar anteriorment, cada aplicació té requisits diferents en termes de dimensions bàsiques del senyal i, en una aplicació determinada, pot haver-hi moltes actuacions diferents. Per exemple, una càmera d’un milió de píxels i una càmera de 1 milions de píxels. La figura 10 mostra l’amplada de banda i el rang dinàmic que normalment es requereixen per a algunes aplicacions diferents. La part superior de la figura es coneix generalment com a convertidors d’alta velocitat amb una freqüència de mostreig de 4 MHz i més, que poden gestionar eficaçment amplades de banda de 25 MHz o més.
Cal tenir en compte que el diagrama d’aplicació no és estàtic. Les aplicacions existents poden utilitzar noves tecnologies d’alt rendiment per millorar les seves funcions, per exemple, càmeres d’alta definició o equips d’ultrasons 3D de major resolució. A més, apareixeran noves aplicacions cada any: gran part de les noves aplicacions estaran al límit exterior del límit de rendiment: gràcies a la nova combinació d’alta velocitat i alta resolució. Com a resultat, el rendiment del convertidor continua augmentant, igual que les ondulacions en un estany.
També cal recordar que la majoria d’aplicacions han de prestar atenció al consum d’energia: per a aplicacions portàtils / amb bateria, el consum d’energia pot ser la principal limitació tècnica, però fins i tot per als sistemes alimentats per línia, comencem a trobar que els components del processament de senyal (Analògic Tant si és digital com si no), el consum d'energia acabarà per limitar el rendiment del sistema en una àrea física determinada
5. Tendències de desenvolupament tecnològic i innovacions: com aconseguir ...
Atès que aquestes aplicacions continuen augmentant els requisits de rendiment dels convertidors de dades d’alta velocitat, la indústria hi ha respost amb un continu avanç tecnològic. La tecnologia empeny els convertidors de dades d’alta velocitat avançats a partir dels factors següents:
Tecnologia de processos: llei de Moore i convertidors de dades: l’avenç continu de la indústria dels semiconductors en el rendiment del processament digital és obvi per a tothom. El principal factor impulsor és l’enorme progrés realitzat en la tecnologia de processament d’hòsties cap a processos de litografia de pas més fi. La velocitat de commutació dels transistors CMOS submicrònics profunds supera amb escreix la dels seus predecessors, cosa que fa que els índexs de rellotge operatius dels controladors, processadors digitals i FPGA passin a diversos passos de GHz. Els circuits de senyal mixt com els convertidors de dades també poden aprofitar aquests avenços en el procés de gravat per aconseguir velocitats més altes pel vent de la "llei de Moore", però per als circuits de senyal mixt, això té un preu: més avançat La font d'alimentació de treball la tensió del procés de gravat té tendència a disminuir contínuament. Això significa que la oscil·lació del senyal del circuit analògic es redueix, augmentant la dificultat de mantenir el senyal analògic per sobre del sòl del soroll tèrmic: s’obtenen velocitats més altes a costa d’un rang dinàmic reduït.
Arquitectura avançada (aquest no és el convertidor de dades de l’era primitiva) -Mentre que el procés de semiconductors es desenvolupa amb grans passos, en els darrers 20 anys, també hi ha hagut una ona d’innovació d’ones digitals en el camp del convertidor de dades d’alta velocitat arquitectura, per tal d’aconseguir una eficiència més alta amb una eficiència sorprenent L’amplada de banda i el rang dinàmic més gran han contribuït molt. Tradicionalment, hi ha una varietat d’arquitectures per a convertidors analògics a digitals d’alta velocitat, incloent arquitectures totalment paral·leles (cendra), plegables (plegables), arquitectures intercalades (intercalades) i arquitectures de canonades (canonades), que encara són molt popular avui en dia. Més tard, les arquitectures tradicionalment utilitzades per a aplicacions de baixa velocitat també es van afegir al camp d'aplicacions d'alta velocitat, incloent registres d'aproximació successius (SAR) i -. Aquestes arquitectures es van modificar específicament per a aplicacions d'alta velocitat. Cada arquitectura té els seus propis avantatges i desavantatges: algunes aplicacions determinen generalment la millor arquitectura basada en aquests compromisos. Per als DAC d'alta velocitat, l'arquitectura preferida és generalment una estructura de mode de corrent commutat, però hi ha moltes variacions d'aquest tipus d'estructura; la velocitat de l'estructura del condensador commutat augmenta constantment i continua sent molt popular en algunes aplicacions incrustades d'alta velocitat.
Mètode auxiliar digital: al llarg dels anys, a més de l'artesania i l'arquitectura, la tecnologia del circuit de conversió de dades d'alta velocitat també ha fet innovacions brillants. El mètode de calibratge té una història de dècades i té un paper vital en la compensació del desajustament dels components del circuit integrat i la millora del rang dinàmic del circuit. La calibració ha superat l’abast de la correcció d’errors estàtics i s’utilitza cada vegada més per compensar la no linealitat dinàmica, inclosos els errors de configuració i la distorsió harmònica.
En resum, les innovacions en aquests camps han afavorit en gran mesura el desenvolupament de la conversió de dades d’alta velocitat.
6. Adonar-se
La realització de sistemes de senyal mixt de banda ampla requereix més que escollir el convertidor de dades adequat; aquests sistemes poden tenir requisits estrictes en altres parts de la cadena de senyal. De la mateixa manera, el repte és aconseguir un rang dinàmic excel·lent en un rang d’amplada de banda més ampli, per obtenir més senyals dins i fora del domini digital, fent un ús ple de la potència de processament del domini digital.
—En el sistema tradicional d’una sola portadora, el condicionament del senyal consisteix a eliminar els senyals innecessaris tan aviat com sigui possible i després amplificar el senyal objectiu. Sovint això implica un filtratge selectiu i sistemes de banda estreta afinats per al senyal objectiu. Aquests circuits afinats poden ser molt eficaços per aconseguir guanys i, en alguns casos, es poden utilitzar tècniques de planificació de freqüències per assegurar que els harmònics o altres esperons queden exclosos de la banda. Els sistemes de banda ampla no poden utilitzar aquestes tecnologies de banda estreta i aconseguir amplificacions de banda ampla en aquests sistemes pot afrontar enormes reptes.
—La interfície CMOS tradicional no admet velocitats de dades molt superiors a 100 MHz — i la interfície de dades de diferencial de baixa tensió (LVDS) funciona de 800 MHz a 1 GHz. Per a velocitats de dades més grans, podem utilitzar diverses interfícies de bus o utilitzar la interfície SERDES. Els convertidors de dades moderns utilitzen una interfície SERDES amb una velocitat màxima de 12.5 GSPS (vegeu l'estàndard JESD204B per obtenir especificacions): es poden utilitzar diversos canals de dades per admetre diferents combinacions de resolució i velocitat a la interfície del convertidor. Les pròpies interfícies poden ser molt complicades.
—Pel que fa a la qualitat del rellotge que s’utilitza al sistema, el processament de senyals d’alta velocitat també pot ser molt difícil. La fluctuació / error del domini temporal es converteix en soroll o error en el senyal, tal com es mostra a la figura 5. Quan es processen senyals amb una velocitat superior a 100 MHz, la fluctuació del rellotge o el soroll de fase poden convertir-se en un factor limitant del rang dinàmic disponible del convertidor. És possible que els rellotges de nivell digital no siguin adequats per a aquest tipus de sistemes i que siguin necessaris rellotges d’alt rendiment.
El ritme cap a senyals d’amplada de banda més àmplia i sistemes definits per programari s’accelera i la indústria continua innovant i apareixen mètodes innovadors per construir convertidors de dades millors i més ràpids, empenyent les tres dimensions de l’amplada de banda, el rang dinàmic i l’eficiència energètica a una nova nivell.
|
Introduïu el correu electrònic per obtenir una sorpresa
es.fmuser.org
it.fmuser.org
fr.fmuser.org
de.fmuser.org
af.fmuser.org -> afrikaans
sq.fmuser.org -> Albanès
ar.fmuser.org -> Àrab
hy.fmuser.org -> Armeni
az.fmuser.org -> Azerbaidjanès
eu.fmuser.org -> basc
be.fmuser.org -> bielorús
bg.fmuser.org -> Bulgària
ca.fmuser.org -> català
zh-CN.fmuser.org -> Xinès (simplificat)
zh-TW.fmuser.org -> Xinès (tradicional)
hr.fmuser.org -> croata
cs.fmuser.org -> txec
da.fmuser.org -> Danès
nl.fmuser.org -> Holandès
et.fmuser.org -> estonià
tl.fmuser.org -> filipí
fi.fmuser.org -> finès
fr.fmuser.org -> Francès
gl.fmuser.org -> gallec
ka.fmuser.org -> georgià
de.fmuser.org -> alemany
el.fmuser.org -> Grec
ht.fmuser.org -> crioll haitià
iw.fmuser.org -> Hebreu
hi.fmuser.org -> Hindi
hu.fmuser.org -> Hungarian
is.fmuser.org -> islandès
id.fmuser.org -> indonesi
ga.fmuser.org -> irlandès
it.fmuser.org -> Italià
ja.fmuser.org -> japonès
ko.fmuser.org -> coreà
lv.fmuser.org -> Letó
lt.fmuser.org -> Lituània
mk.fmuser.org -> macedoni
ms.fmuser.org -> Malai
mt.fmuser.org -> maltès
no.fmuser.org -> Noruega
fa.fmuser.org -> persa
pl.fmuser.org -> Polonès
pt.fmuser.org -> Portuguès
ro.fmuser.org -> Romanès
ru.fmuser.org -> rus
sr.fmuser.org -> serbi
sk.fmuser.org -> Eslovac
sl.fmuser.org -> Eslovènia
es.fmuser.org -> Castellà
sw.fmuser.org -> Suahili
sv.fmuser.org -> Suec
th.fmuser.org -> Tai
tr.fmuser.org -> turc
uk.fmuser.org -> ucraïnès
ur.fmuser.org -> urdú
vi.fmuser.org -> Vietnamita
cy.fmuser.org -> gal·lès
yi.fmuser.org -> Yiddish
FMUSER Wirless Transmet vídeo i àudio més fàcil!
Contacte
Adreça:
No.305 Room HuiLan Building No.273 Huanpu Road Guangzhou Xina 510620
Categories
Newsletter