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類比元件的整合與獨立 還是得看應用面向

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我們都知道半導體製程的不斷演進,讓MCU(微控制器)或是MPU(微處理器)的性能表現不斷提升,與此同時也會整合更多類比或混合訊號,甚至是離散元件,但我們也知道,市場還是有許多獨立型的類比與混合訊號元件,像是ADC(類比數立訊號轉換器)、DAC(數位類比訊號轉換器)或是放大器元件等,都相當常見。

至於整合與獨立之間的差異要如何定義,ADI(亞德諾半導體)資深應用工程師簡百鍾表示,產業界並沒有標準答案,充其量只能依照不同應用來提供對應的解決方案,舉例來說,我們時常可以看到10位元或是12位元的ADC被整合進MCU中,甚至是到了一個相當泛濫的程度,但ADI旗下也有24位元的ADC被整合進數位產品線裡。

簡百鍾進一步指出,高度整合的元件的確有其成本上的優勢,但也失去了設計彈性,舉例來說,光通訊應用只要用MCU內建的ADC即可,但若是儀器產品,考量到性能需求,獨立型的訊號轉換元件就會派上用場,但簡百鍾也提醒,即便ADC這類元件被整合進MCU中,也要考量到ENOB(有效位元數)的表現,有些業者標榜MCU內建12位元的ADC,但實際表現卻僅有8或9位元的性能,這就表示規格與實際的表現有所落差,這是系統業者必須注意的地方。

另外,簡百鍾也提到,獨立型的類比與混合訊號元件在功耗上必須盡可能降低最低,功耗的增加意味溫度的提升,溫度對於元件表現有著直接的負面影響,進而讓整體系統進入惡性循環。另一個值得注意的是能否接腳相容,像是從14、16到18位元的ADC都能作到接腳相容的話,對於系統設計就能擁有相當高度設計彈性,工程師能依照系統需求選擇不同的ADC,而不用更動其他設計。

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