業(yè)界分析人士都一致認(rèn)為，便攜性、“綠色”節(jié)能以及在終端設(shè)備中集成更多的傳感器是系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)。這些趨勢(shì)推動(dòng)了對(duì)于模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）和數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）的高通道數(shù)、高速度和高性能的需求，同時(shí)也要求更低的功耗預(yù)算、更小的尺寸和更低的成本。

　　數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器廠商們正在通過(guò)制造更多集成了其它電路組件的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器來(lái)滿足這些需求。許多微控制器內(nèi)核的周圍集中了大量的外圍器件，但是一些性能需求正推動(dòng)某些專用模擬前端或其它模擬“配套”芯片的發(fā)展，這些芯片與一塊單獨(dú)的處理器協(xié)同工作。

　　例如，德州儀器（TI）最近推出的ADS1298就是一款針對(duì)心電圖（ECG）系統(tǒng)的完整前端器件。它將8個(gè)具有可編程增益放大器的24位ADC和大量輔助電路一起集成在單個(gè)BGA或TQFP封裝中。由于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器成為單封裝集成系統(tǒng)的組成部分，它們往往會(huì)趨向于更加針對(duì)特定的應(yīng)用；ADS1298的產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)提及了許多特定的功能和術(shù)語(yǔ)，而ECG設(shè)備行業(yè)以外的一些制造廠商可能并不熟悉這些東西。這是否就意味著您只能將ADS1298用于ECG應(yīng)用呢？

　　若我們想要研究這些集成器件，并了解它們?nèi)绾巫屇南到y(tǒng)受益，只需對(duì)其進(jìn)行分解并看它們?nèi)绾螌?shí)現(xiàn)所謂的信號(hào)鏈即可，如圖1所示。

　　圖1所示的模塊圖能夠代表對(duì)某個(gè)信號(hào)進(jìn)行處理的所有系統(tǒng)。如果它是一個(gè)測(cè)量或者數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，則信號(hào)鏈開(kāi)始于傳感器，通過(guò)信號(hào)調(diào)節(jié)電路處理，進(jìn)入ADCr，然后以處理器作為結(jié)束。如果它是一個(gè)控制系統(tǒng)，或者一個(gè)音頻處理系統(tǒng)，又或是一個(gè)軟件無(wú)線電設(shè)備，那么可能會(huì)有一些必須轉(zhuǎn)回模擬信號(hào)的處理器輸出；具體請(qǐng)見(jiàn)該模塊圖的右手側(cè)二分之一處?！　?img alt="" height="475" src="http://files.chinaaet.com/images/20110531/cbf2883f-9cb9-4391-8cc5-bc6c29e4d9ab.jpg" width="650" />

　　信號(hào)鏈模塊示意圖。

　　不管您想要設(shè)計(jì)的是哪一種系統(tǒng)，都會(huì)有一種較好的途徑來(lái)選定用于實(shí)現(xiàn)信號(hào)鏈的一些組件。一般而言，處理器是首選需要選定的組件。處理器的選定通常是基于對(duì)該器件（貴公司已經(jīng)在以前的一些設(shè)計(jì)中使用過(guò)的器件）的熟悉程度，或者針對(duì)其具有的特定外圍器件和功能來(lái)選擇。因此，您可以從圖1的中心位置開(kāi)始，然后向外循序漸進(jìn)。

　　這就意味著數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器是下一個(gè)需要做出的選擇，而以模擬電路作為開(kāi)始是符合邏輯的。讓我們假設(shè)我們正在設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量系統(tǒng)，因此我們只需要考慮如何選擇一個(gè)ADC。此時(shí)最重要的問(wèn)題是您的測(cè)量系統(tǒng)需要多高的精度，以及您進(jìn)行測(cè)量時(shí)需要多快的速度。當(dāng)然，還有許多其它事項(xiàng)需要考慮，但重要的兩個(gè)因素就是速度和精度。請(qǐng)注意，我并沒(méi)有說(shuō)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器有多少位之類的話，只是指出您的測(cè)量系統(tǒng)需要多高的精度（物理參數(shù)）。就這點(diǎn)而言，更好的說(shuō)法是您的測(cè)量系統(tǒng)需要至少250ppm的精度，而非選定一個(gè)12位的轉(zhuǎn)換器。

　　如果我們真的是由里向外進(jìn)行設(shè)計(jì)，那么下一個(gè)步驟就是信號(hào)調(diào)節(jié)了，但其目的是接收傳感器提供的所有信號(hào)，然后將其與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的輸入范圍匹配。因此，我們首先必須明白傳感器提供給我們的是什么類型的信號(hào)。比如說(shuō)，傳感器最大輸出可達(dá)2V，因此您所希望傳感器能夠測(cè)量的值為2×250ppm=0.5mV。

　　現(xiàn)在，您可以考慮如何測(cè)量該0.5mV值的變化了。完成這項(xiàng)工作的一種方法是使用一個(gè)放大器對(duì)信號(hào)進(jìn)行增益處理，以便讓信號(hào)與您轉(zhuǎn)換器的滿量程范圍相匹配（假設(shè)它為5V）。增益為2.5時(shí)，傳感器的0.5mV變?yōu)?.25mV，因而轉(zhuǎn)換器需要從5V解析出1.25mV，即1/4000。因此，一個(gè)12位轉(zhuǎn)換器在此處可以發(fā)揮作用。另一種方法是使用一個(gè)可以直接測(cè)量0.5mV的高精度轉(zhuǎn)換器，完全不需要進(jìn)行信號(hào)調(diào)節(jié)。選擇哪種方法，具體取決于省去了放大器轉(zhuǎn)而采用高精度轉(zhuǎn)換器所節(jié)省的功率、體積和成本。還可能存在另一種情況，即傳感器的阻抗使其無(wú)法直接進(jìn)入轉(zhuǎn)換器，這時(shí)我們就不能去除放大器。

　　理解系統(tǒng)信號(hào)鏈以及每個(gè)模塊的需求，將有助于您確定這些高度集成的轉(zhuǎn)換器中是否真正有一個(gè)能夠幫助您完成設(shè)計(jì)。當(dāng)然，您會(huì)將ADS1298用于除ECG之外的一些系統(tǒng)，但只有當(dāng)您的信號(hào)鏈需要將所有模塊都集成到設(shè)備內(nèi)部時(shí)，它所帶來(lái)的諸多好處才更具有吸引力。