
什么是信号链芯片?有什么特性?
2025-03-21 14:27:49
晨欣小编
在现代电子系统中,信号的传输和处理至关重要。信号链芯片(Signal Chain ICs) 是指负责 信号采集、转换、调理、放大、滤波、存储、传输 等功能的芯片,它们是电子设备中处理模拟信号和数字信号转换的核心组件。
信号链(Signal Chain) 是指信号从 传感器采集 到 处理器处理 之间的整个路径。例如,在工业自动化、医疗设备、通信系统等领域,传感器检测到外界物理信号后,信号链芯片将其放大、滤波、转换为数字信号,再传输给微控制器或处理器进行计算和决策。
二、信号链芯片的组成
信号链通常由多个不同功能的芯片组成,主要包括以下几类:
1. 传感器(Sensor)
负责采集物理信号,如温度、压力、光强、电流、电压等。
传感器本身并不是信号链芯片,但它是信号链的起点。
2. 放大器(Amplifier)
对信号进行放大,提高信噪比(SNR)。
例如 运算放大器(Op-Amp)、仪表放大器(INA)、差分放大器 等。
3. 模数转换器(ADC, Analog-to-Digital Converter)
将模拟信号转换为数字信号,便于数字处理器进行运算。
常见的 ADC 类型:逐次逼近型(SAR ADC)、Δ-Σ(Sigma-Delta ADC)等。
4. 数模转换器(DAC, Digital-to-Analog Converter)
负责将数字信号转换回模拟信号,供模拟系统使用。
例如音频输出、电机控制等应用场景。
5. 滤波器(Filter)
通过滤波电路去除信号中的噪声,提高信号质量。
低通、高通、带通、陷波滤波器 等用于不同的信号处理需求。
6. 信号调理(Signal Conditioning)
包括电平转换、增益控制、信号隔离等。
例如 隔离放大器、可编程增益放大器(PGA) 等。
7. 时钟与同步电路
提供高精度时钟源,确保信号同步和系统的高精度运行。
例如 锁相环(PLL)、时钟分配芯片。
8. 接口芯片
负责信号链和其他系统(如 MCU、FPGA)之间的通信。
例如 I²C、SPI、UART、RS-485、CAN 总线接口芯片。
三、信号链芯片的关键特性
1. 高精度
信号链芯片必须具备高精度,特别是在工业自动化、医疗设备、无线通信等应用中。例如,高精度 ADC 需要达到 16 位、24 位 甚至更高的分辨率,以确保信号的准确转换。
2. 低噪声(Low Noise)
低噪声是保证信号质量的