Hệ thống điện tử hiện đại và ứng dụng xử lý tín hiệu ngày càng đòi hỏi tốc độ mô phỏng nhanh để nắm bắt các tín hiệu thay đổi nhanh chóng. Khi tỷ lệ dữ liệu trong giao tiếp, radar, và thiết bị chuyển đổi số tương tự và chuyển đổi (ADC) thường trở thành máy tính năng lượng của người dùng, và một kỹ thuật mạnh mẽ để vượt qua các giới hạn tốc độ cá nhân ADC mà không cần thiết thiết thiết thiết thiết thiết thiết người chuyển đổi siêu tốc độ là thời gian liên lạc với cấu trúc ADC. Đặt nhiều hệ thống AD tốc độ trung bình song song song và có mỗi mẫu vào thời điểm hơi lệch, các nhà thiết kế có thể thúc đẩy tốc độ tốt hơn bất kỳ thiết bị nào. Bài này có thể khám phá các lợi ích cơ bản, và các ứng dụng thời gian của các ứng dụng thiết kế toàn cầu và quảng cáo toàn cầu, AD và AD.

AECs đã bỏ lại thời gian?

Một dấu hiệu đồng hồ đa chiều . Ảnh mẫu đã tách rời này có nghĩa là trong khi đồng hồ chạy [FL:] [FL: 1] [FT] [FT], v. d [FT] [FT],] kết quả [FT] [FT] [FT] [FW] [FW:] [FWL:] [FWL] [FWL] [FWL] [FT] [FWL] [FT] [FT]] [FT]] [FWL:] [FT] [FWL:]] [FWL] [FT]],] [L] [L] [L] [T]] [L]] [L] [T], 5] [L] [L]] [L] [L:]] [L] [T]] [T],] [T] [T] [T]] [T]] [T]]] [T]]]] [t]] [T]] [T]]]

Nguyên tắc nằm trong định lý kiểu Nyquist-Shannon: để tái tạo lại một tín hiệu mà không cần bí danh, tần số mẫu phải được tăng gấp đôi các thành phần tần số cao nhất. Chương trình chuyển thời gian mở rộng rộng ra các băng tần cao hơn trong khi sử dụng ADC mà bản thân có khả năng vừa phải. Cấu trúc này được sử dụng rộng rãi trong các máy tính oscillo, phần mềm phát thanh rộng và tiếp theo là bộ nhận quang học thế hệ.

Đối với một nền tảng lý thuyết sâu sắc hơn, đề cập đến bài báo kỹ thuật của Analog về cơ bản TI-ADC .

Lợi thế thời gian chủ chốt của AECs

Tỷ lệ chấm dứt hiệu quả cao hơn

Lợi ích hiển nhiên nhất là sự gia tăng đa chiều về tốc độ mẫu. trong khi một ADC tốc độ cao nhất có thể chỉ có thể lên đến, như là 10 GSps trong SiGe hay CMS, giao thoa 16 chậm hơn 100 GSps. Điều này đặc biệt quan trọng trong ứng dụng như radar băng thông rộng nơi băng thông vượt qua 1 GHz.

Cần thiết tính hiệu quả và thiết kế dễ dàng

Phát triển một ADC siêu nhanh đẩy công nghệ quá trình tiến trình đến giới hạn của nó, dẫn đến tiêu thụ điện cao, khu vực chết lớn và chi phí cao. Ngược lại, nhiều kênh ADC tốc độ trung bình có thể được thực hiện ở mức độ trưởng thành, giá thấp hơn. Nhà thiết kế cũng có thể điều chỉnh số kênh để khớp với tỷ lệ mẫu cần thiết hoặc loại bỏ các kênh có thể cung cấp một giải pháp có thể sinh sôi.

Giữ cho sự phân giải được cân bằng

Trái ngược với mối quan tâm chung, việc sắp xếp các đường nối giữa các đường cong không phải là phân hủy. Mỗi ADC giữ hiệu suất nhiễu và tuyến tính riêng. Với việc sửa đổi nền kỹ lưỡng (có tính toán kỹ thuật số để bù đắp, đạt được, và thời điểm không tương ứng với thời gian) hệ thống tổng hợp có thể duy trì [[FLT: 0] số bit lớn [ENB] [NLT: 1]], ngay cả với tỷ lệ nhỏ hơn rất nhiều. Đây là một lợi thế quan trọng hơn việc chạy một số lượng âm lượng ADC đơn giản và chấp nhận số lượng lớn hơn.

Có thể tìm thấy một phân tích chi tiết về bảo tồn độ phân giải trong Ghi chú ứng dụng của Texas trên các kênh ADC canh lề thời gian [FLT: 1).

Những thử thách thiết kế thiết kế thực tế và những động tác gây rối

Trong khi các AEC có sức mạnh, thì các ADC đã bị gián tiếp đưa ra những lỗi độc đáo không có trong những người chuyển đổi một mạch. mà xuất phát từ những sự trùng khớp giữa kênh và kênh và thời gian.

Sự khác biệt, sự gia tăng và thời gian

Ba nguồn lỗi chủ chốt là:

  • Đặt sai dấu ) mỗi ADC có một độ lệch khác nhau, gây ra một mô hình cố định tại kết xuất ) ) [FLT:] ) [FL:5] [FL:5] ] [FL:5]]] [FL: 5]]] [FL: 5]]]
  • Không khớp:) sự đa dạng trong sự chiếm hữu giữa các kênh tạo ra sự điều chỉnh độ rộng của tín hiệu, tạo ra băng tần bên.
  • [FLT: 1] chuyển đổi không theo chiều hướng không phải là thời gian dẫn, dẫn tới sự méo mó tín hiệu.

Tất cả ba lỗi này giảm phạm vi động động không giả mạo (SFDR) và ENOB nếu không có mũ.

Tính toán kỹ thuật

Hiện đại TI-ADC sử dụng cả hai góc nhìn và góc nền. Đối chiếu các cách điều chỉnh được biết trong lúc khởi động (v. d., mức độ DC để bù đắp, âm thanh hình sin để đạt được và thời điểm). Xem xét nền liên tục sử dụng tín hiệu nhập, thường qua phương pháp thống kê, để duy trì hiệu suất trên nhiệt độ và lão hóa. Bộ lọc số thích ứng và sửa đổi bảng số thường thấy.

Phân phối đồng hồ và thay thế

Ngay cả khi ADC hoàn toàn khớp, sự hoang mang đồng hồ chia sẻ giữa các kênh có thể làm giảm hiệu ứng SNR. Một nguồn đồng hồ có độ cao thấp và cẩn thận thiết kế vòng lặp đã khoá chậm (DLs) hoặc vòng lặp có giai đoạn (PLs) là thiết yếu. Hơn nữa, việc phân phối đồng hồ vi phân giải giúp tránh nhiễu giống nhau.

Một tài liệu tham khảo cổ điển về sửa sai không đúng là giấy [FLT: 0] của N. Kuroswa et al., "Sự phân tích sơ đẳng về hiệu ứng kênh không phù hợp trong hệ thống ADC thời gian" [FLT: 1].

Ứng dụng qua quá trình công nghiệp

Cần thiết dữ liệu cao

Các máy phát điện và máy phát sóng tùy ý dựa vào TI-AD để đạt được nhiều đoạn ghi chép đa thời gian.

Rađa phần mềm đã phân loại

Bộ thu băng thông rộng trong quân đội và thương mại cần thiết để số hóa băng thông lớn ngay lập tức. ADC tương tác thời gian cho phép trực tiếp nhận trực tiếp loại bỏ nhiều giai đoạn chuyển hóa, đơn giản hóa các giao diện tương tự và giảm kích thước, trọng lượng và sức mạnh (WaP).

Hình chụp y học

Máy phát hiện tia quang siêu âm và máy quét MRI trường cao đòi hỏi số hóa nhanh của nhiều phần tử đa dãy. TI-ADC cho phép xử lý thời gian thực của hàng trăm kênh với băng thông đủ để đạt được độ phân giải không gian tốt. khả năng tính toán của chúng khiến chúng lý tưởng cho hệ thống hình ảnh đa chiều đa chiều.

Công cụ khoa học

Máy dò vật lý hạt, quang phổ laser siêu nhanh, và thiên văn học radio tất cả đòi hỏi phải lấy mẫu cực kỳ nhanh. ví dụ, các máy dò Square Kilometre sử dụng rất nhiều các tín hiệu TI-ADC để số hóa các tín hiệu radio truyền thanh truyền đi hàng trăm megahertz.

Để biết thêm về ứng dụng y khoa, xem bài kiểm tra này trên AECs trong siêu âm .

Những cuộc chiến tương lai và những kiến trúc nâng cao

Khi hệ thống CMOS tiếp tục tăng, khoảng cách giữa tốc độ một chiều và khả năng thu hẹp tiềm năng kết nối. Tuy nhiên, ứng dụng đang nổi lên trong chế độ băng tần số 5G/6G và bộ nhận quang học hiệu ứng nhu cầu điều khiển >100 GSps với phạm vi hoạt động cao.

  • Kiến trúc Hybrid kết hợp thời gian với bandwidth-tleing (dùng bộ lọc tương tự để tách ra).
  • Sự phân tách trước để bù đắp cho giao diện không tuyến tính tương tự trên các kênh.
  • Trình học dựa trên định nghĩa mà học và sửa chữa lỗi trong thời gian thực mà không cần trình tự đào tạo tận tâm.

Những phát minh trong các mối liên kết quang quang học chip-to-chip cũng có thể cho phép tính toán, kết nối bảng với nhau hàng trăm ADC để thu sóng ngầm.

Kết luận

Các ADC đã được lưu trữ thời gian cung cấp một đường dẫn được chứng minh, có thể mở rộng để đạt được tỷ lệ mẫu cao cần thiết bởi điện tử hiện đại. Bằng cách điều khiển nhiều máy chuyển đổi tốc độ vừa phải song song, các nhà thiết kế sẽ đạt được tốc độ, tiết kiệm chi phí, và linh hoạt mà không cần phải hy sinh độ phân giải - được xác định họ giải quyết lỗi cố định bằng cách cẩn thận cân chỉnh và phân phối đồng hồ. Từ oscillopamations và radar cho đến các máy ảnh y tế và kính thiên văn radio, công nghệ T-ADP dưới các hệ thống nhanh nhất trong việc sử dụng tín hiệu. Khi dây buộc phải tiếp tục leo lên, khả năng để duy trì tính năng trao đổi tuyến tính sẽ còn có nhiều hơn nữa.