'Stranded' Hon Hai 5 bilhões de dólares planos de investimento para construir um banho na Índia;

1. Hon Hai investimento de 5 bilhões na Índia planeja absorver, 2. o chip de computação exclusivo da Intel ou acelerar o desenvolvimento de computadores quânticos; 3. Aplicações IoT uma variedade de plataforma de desenvolvimento MCU cada vez mais importante 4. Processo de fabricação de semicondutores NSD em uma nova seleção de indicadores ADC ;

1. Hon Hai investimento de 5 bilhões na Índia planeja absorver;

Definir notícias do microcrédito, Hon Hai Group nos últimos anos para cultivar o mercado indiano, em particular o presidente da Hon Hai, Terry Gou, procurou repetidamente refúgio na Índia, planejou em agosto de 2015 anunciou planos para atingir 5 bilhões de dólares americanos em Maharashtra, no oeste da Índia O Maharashtra criou uma grande fábrica e espera trazer cerca de 50 mil oportunidades de emprego nos próximos cinco anos. De acordo com a mídia de Taiwan, após dois anos de incerteza e negociações, o plano tornou-se um mau controle, decepcionante funcionários locais da Índia.

Os meios financeiros indianos "Mint" informaram que Subhash Desai, Ministro da Indústria do Governo de Maharashtra, disse: "Maharashtra deve ignorar Foxconn (Hon Hai) o mais cedo possível", o que significa que Hon Hai pode não ser capaz de Subhash Desai disse que, se Hon Hai não investir, ele ficaria desapontado com a mídia, mas isso não faz diferença para o estado porque havia outros planos de investimento direto estrangeiro.

Quando o plano de investimento foi anunciado há mais de dois anos, foi previsto que Hon Hai poderia ajudar o grande cliente Apple a produzir iPhone na Índia, mas depois se tornou uma outra fundição de Wistron em Taiwan, instalando uma fábrica de 4 polegadas perto de Bengaluru O iPhone SE devido ao preço caro, o iPhone no mercado indiano se expandiu lentamente, uma participação de mercado estimada em apenas 2,5%, muito menos do que a marca continental chinesa, a primeira loja de varejo também adiada por muitos anos ainda não abriu.

Algumas pessoas pensam que a aquisição bem sucedida de Hon Hai do Sharp do Japão ou afetam o subseqüente plano de investimento de acompanhamento, incluindo o não cumprimento de compromissos de investimento na Índia.Unificado por Sharp no grupo, Hon Hai tem um forte interesse em painéis de cristal líquido e investimento em televisão, além do final de 2016 e Cantão A cooperação do governo municipal no investimento local de US $ 9 bilhões para construir a última geração de plantas de painéis LCD, anunciou no ano passado, nos Estados Unidos, investiram dezenas de bilhões de dólares em Wisconsin, a produção de painéis e televisão.

Em fevereiro, quando o ministro das Finanças da Índia, Arun Jaitley, anunciou o orçamento do próximo ano, ele disse que decidiu aumentar o imposto de importação em smartphones e manter uma atitude positiva em relação à indústria e considerou útil que o governo alcance o objetivo de "fazer na Índia". Segundo o Moneycontrol.com Informou que o governo indiano será do 1 de abril, a tarifa de importação de celulares inteligentes dos atuais 15% para 20%. De fato, algumas das peças e acessórios específicos relevantes, os direitos de importação foram anteriormente de 7,5 ~ 10% de aumento para 15%.

De acordo com outro funcionário do setor industrial, as negociações formais entre Hon Hai e o governo indiano ao longo dos últimos dois anos e meio não produziram resultados. Se o plano de investimentos foi cancelado e não é errado, incluindo a obtenção de terras adequadas, legislação trabalhista, crise fronteiriça sino-indiana, Além de seu impacto ambiental, etc. Na verdade, Tomoko, uma unidade de Hon Hai, já possui uma fundação na Índia para produzir smartphones para clientes como a Xiaomi, e uma terceira fundição será adicionada no futuro.

2. chip de computação exclusivo da Intel ou acelerar o desenvolvimento de computadores quânticos;

A QuTech, a empresa holandesa de computação quântica, anunciou em 15 de fevereiro que se associou com a fabricante de chips Intel para desenvolver um computador quântico dual programável com um chip de silício.

Os pesquisadores usaram um tipo especial de unidade quântica, a "unidade de quantum de rotação", para executar dois algoritmos quânticos diferentes em um chip de silício.

As unidades quânticas de rotação têm a vantagem de não exigirem condições severas, como temperaturas criogênicas. Em essência, uma unidade quântica de rotação é um elétron que é ativado por pulsos de microondas.

Os sistemas computacionais quânticos gerais, como o Computador da unidade Intel 49-Quantum, dependem de materiais supercondutores e requisitos de temperatura muito alta de graus quase zero (cerca de menos 273 graus Celsius), tornando seu uso muito pequeno.

Diagrama de estrutura de chip de silício (captura de tela de vídeo do Youtube)

Geralmente, é aceito que a computação quântica deve ser capaz de fazer coisas que os computadores "normais" não podem fazer, como simular moléculas complexas ou comunicações que não podem ser pirateadas. A computação quântica parece mudar tudo.

No entanto, estas são boas expectativas, e os computadores quânticos, como outras tecnologias, estão sujeitos a vários fatores, e os computadores quânticos ainda estão em sua infância.

Embora as pessoas colocem muitos recursos, mas o computador quântico só pode fazer algumas coisas, longe de atingir o verdadeiro nível prático.

A indústria acredita que as "unidades quânticas de rotação" trazem esperança, porque não é um verdadeiro computador quântico, mas com a tecnologia de computador comum existente para alcançar a computação quântica.

Modo terminado por fichas (captura de tela de vídeo do Youtube)

A Intel, em particular, é líder mundial em vendas de chips de silício e pode aproveitar esta tecnologia para acelerar o desenvolvimento de computadores quânticos utilizáveis.

Técnicos no papel branco declararam que as vantagens únicas de uma unidade de rotação-quantum são as operações de nível eletrônico que funcionam bem com as estações de trabalho de computador existentes.

Os pesquisadores também disseram que este novo tipo de sistema celular quântico inicialmente através de testes experimentais, ainda precisa explorar mais desempenho.

Atualmente, o desenvolvimento de computadores quânticos parece estar em um gargalo. Os técnicos precisam do desempenho computacional de 100 unidades quânticas, mas como implementar esta técnica ainda não foi encontrada.

Talvez, Intel e QuTech chip de silício 'computador quântico' irá abrir uma nova maneira. 3.IoT aplicação uma variedade de MCU plataforma de desenvolvimento aumentou em importância;

A Internet das Coisas trouxe uma grande oportunidade de negócio para a MCU. Como a concorrência entre vendedores é feroz, como reduzir o custo, melhorando a eficiência para alcançar uma melhor relação preço / desempenho, tornou-se um tópico importante para a indústria.

Devido às diversas necessidades de aplicação da Internet das Coisas, os desenvolvedores da MCU têm aumentado continuamente sua Relação Custo-Desempenho e adicionando mais recursos novos às soluções de próxima geração. Ao mesmo tempo, Serviços periféricos e um bom ambiente de desenvolvimento para ajudar os desenvolvedores de aplicativos IoT a melhorar o desempenho do produto e acelerar o tempo de mercado.

Yang Zhenglian, gerente sênior de marketing de produtos da STMicroelectronics na Ásia-Pacífico, disse (Figura 1) que, no futuro, a eletrônica de consumo, comercial e industrial continuará a se concentrar em detectar e a evolução de tais tendências de conectividade acabará por ser Existe uma arquitetura completa do IoT. No entanto, atualmente, na evolução desta tendência, a Internet de coisas relacionadas ao crescimento da MCU e à aplicação da imaginação são um espaço muito surpreendente, oportunidades de negócios.

Figura 1 STMicroelectronics Yang Yang, gerente sênior de marketing de produtos para a Ásia Pacífico, disse que a Internet de coisas relacionadas ao crescimento do microcontrolador (MCU) e a aplicação da imaginação são espaços muito alarmantes, oportunidades de negócios.

Também é devido às muitas possibilidades da Internet das Coisas no futuro, tornando a tarefa do MCU cada vez mais diversificada, como integrar as várias funções entre os fabricantes tornando-se uma questão importante. Yang Zhenglian apontou que devido ao grande número de fornecedores na MCU, MCU A concorrência no mercado é cada vez mais intensa. Neste mercado do Mar Vermelho, como melhorar o desempenho dos custos tornou-se uma importante direção do progresso, vários fabricantes também recorreram a habilidades de limpeza para atender a demanda do mercado.

PPAC quatro pontos-chave para avaliar a MCU econômica

Nos aplicativos IoT, como dispositivos portáteis, automação residencial, detecção, etc., a necessidade de conectar diferentes funções no mesmo dispositivo trará o teste para a MCU. Além de reduzir o custo do hardware, como melhorar o desempenho da MCU (Figura 2), coração de cristal na avaliação da eficácia do trabalho de MCU, geralmente através do "PPAC", quatro pontos principais a avaliar, que é Power (Power) Desempenho, área, tamanho do código.

Figura 2 Ciência do coração de cristal e tecnologia gerente geral Lin Zhiming compartilham, coração de cristal na avaliação da eficácia da MCU, geralmente através da avaliação de "quatro pontos PPAC".

Lin Chih-ming explicou ainda que o primeiro no consumo de energia da MCU espera poder fazer o máximo possível para economizar energia; em segundo lugar, a eficiência computacional seja alta instantaneamente, sem demora. Além disso, a área relativa da MCU deve ser pequena, com o mesmo desempenho MCU ou o tempo ocupado pelo menor, pode aumentar relativamente o valor; Finalmente, como a MCU é baseada no código, devemos pensar em maneiras de torná-lo o mais simples possível, o que pode melhorar o desempenho da MCU.

Por outro lado, em resposta à demanda por IoT, a Citrix convocou fornecedores relevantes de segurança de informações e especificações de IoT para trabalharem juntos para criar um ecossistema Knect.me específico de IoT cujos parceiros da comunidade trabalham juntos para fornecer designers de links Plataforma de desenvolvimento SoC, pilha de software, plataforma de desenvolvimento de aplicativos e ferramentas de desenvolvimento para ajudá-los a criar produtos altamente competitivos, em resposta às tendências da indústria da Internet em constante mudança.

As MCUs do ASSP enfatizam a otimização de aplicativos

Como todas as coisas que as necessidades de rede gerarão uma variedade de produtos diferentes serão equipadas com conectividade, o campo de MCU será um grande desafio. Os diferentes dispositivos na conexão de detecção, rede sem fio e MCU em série enfrentarão sistemas diferentes Teste de integração Neste estado, o ASSP MCU tornou-se a opção mais econômica para aparelhos tradicionais ao se engajar em aparelhos inteligentes.

Devido às diversas necessidades dos dispositivos IoT, a Holtek desenvolveu uma variedade de produtos ASSP MCU para diferentes necessidades de equipamentos da Internet de Coisas. Tomando produtos de cuidados de saúde pessoais como exemplo, nos últimos anos Medidores de glicose no sangue, esfigmomanômetros, termômetros de ouvido e mais estão conectados à Internet e exigem a capacidade de executar funções de monitoramento de dados de saúde em conjunto com a aplicação móvel. No entanto, as tecnologias de detecção variam de dispositivo para dispositivo. Para um amplificador (OPA) Conversor digital (A / D), entrada / saída (E / S) e assim por diante são todos requisitos diferentes, de modo que a MCU também deve ser adaptada a diferentes tecnologias de detecção.

Figura 3 O vice-presidente do Grupo Sheng, Cai Rongzong Semiconductor Business Marketing, compartilha, devido às diversas necessidades dos dispositivos IoT, de modo que a Holtek para o dispositivo diferente do IoT precisa desenvolver uma variedade de produtos ASSP MCU.

Cai Rongzong disse ainda que, em comparação com fabricantes estrangeiros, a capital de 2,2 bilhões de dólares da Holtek é relativamente pequena, mas também não é afetada pela pressão das linhas de produtos produzidas em massa. A maior força da Holtek é que é flexível, flexível e eficiente A implantação da linha de produção pode satisfazer rapidamente as necessidades de uma pequena quantidade de produção diversificada e, portanto, atender às necessidades de uma variedade de Idade MCU IoT.

Por outro lado, Cai Rongzong compartilha, mas também devido às diversas necessidades da Internet das Coisas, as formas cada vez mais complexas de cadeia de suprimentos relacionadas também estão mudando. Por exemplo, os fornecedores de sensores também esperam que a função de conversão analógico-digital MCU adicione produtos integrados Para se tornar uma venda de módulos mais completa, a Holtek também desenvolve produtos MCU relacionados para cooperar com esse tipo de fabricante e espera poder criar mais oportunidades de cooperação diferentes em resposta à tendência.

Portanto, além de pensar sobre a contínua estabilidade do IC, a força da MCU, mas também no estabelecimento de uma subsidiária em 2016 para criar ciência e tecnologia, vendas diretas de módulos eletrônicos. O Rai Chong mostra que o produto está multiplicando o cluster da Holtek MCU mais vendas de PCB, Habilitar fabricantes, estudantes, estúdios pessoais podem acelerar o processo de comercialização, encurtar o processo de desenvolvimento. Caso confirme a produção em massa, você pode mudar para a Holtek para comprar MCU diretamente para reduzir o custo de uma grande quantidade de compras.

Plataforma de desenvolvimento para reduzir os custos de desenvolvimento de aplicativos MCU

A demanda por dispositivos IoT varia com cenários de uso e necessidades de MCUs. Para um fornecedor de MCU competitivo, além de ser competitivo no custo de hardware, custos de desenvolvimento de aplicativos de clientes e tempo de colocação no mercado Deve ser considerado uma parte importante. Portanto, a plataforma de desenvolvimento é perfeita ou não, mas também uma das principais competitivas dos fornecedores de MCU.

De acordo com Jennifer Hin, diretora do mercado de semicondutores da Texas Instruments e sistema embutido de aplicativos (Figura 4), as características da Internet das coisas tornam as necessidades de personalização das MCUs altamente valoradas e o tempo e os recursos humanos dedicados à P & D são um grande custo. Não é possível reagir diretamente à lista de materiais, no entanto, o capital investido às vezes é maior do que o custo de compra de um chip.

Figura 4 O Diretor de Sistemas e Aplicações de Plásticos Embaixadores do Texas Instruments Semiconductor Jen Xun Qi acredita que as características das coisas tornam a personalização da MCU precisa de muita atenção, incluindo o investimento em P & D no tempo e recursos humanos é um grande custo.

Na era da Internet das Coisas, a comunicação com fio tornou-se uma tecnologia importante que os MCUs devem principalmente importar, no entanto, existem diferentes requisitos de conexão em automação industrial, automação de construção, casa inteligente, etc. Levando a casa inteligente como exemplo, Em um prédio de apartamentos, Wi-Fi e tecnologia BLE podem atender a maioria das necessidades de aplicativos, mas em um contexto de fábrica inteligente, a distância de conexão requerida pode ser atendida usando a tecnologia ZigBee Mesh. Se considerarmos os dados a serem transmitidos A quantidade de dados, muitas mais considerações.

Jennifer CHAN acredita que a MCU para alcançar a relação custo-benefício, além das considerações de custo de hardware e software, reduzindo o investimento em recursos e recursos em recursos também é outra maneira de melhorar o pensamento econômico. Com a Internet de Coisas precisa conectar a função MCU, por exemplo, como Criar uma plataforma que crie mais valor reutilizável e oferecer produtos MCU personalizados mais rápidos também é uma maneira de criar produtos de alto valor de CP.

Processo avançado para ajudar o desempenho da MCU

Devido ao aumento da Internet das Coisas, a demanda por integração e baixo consumo de energia aumentará, o que, por sua vez, levará o MCU a ser mais avançado. NXP Semiconductors Grande China Gerente de Marketing de Produto Microprocessador Huang Jianzhou (Figura 5), ​​o processo MCU anterior é principalmente de 0,18 ou 0,13, mas, no futuro, se a MCU continuar a melhorar a integração e reduzir o consumo de energia, é obrigado a avançar para um processo de 90 nm ou mesmo 40 nm, para alcançar a melhoria de desempenho .

Figura 5 NXP Semiconductors Grande China microprocessador e microcontrolador gerente de marketing de produto Huang Jianzhou apontou que o aumento da Internet de coisas, tornando a integração, baixa demanda de consumo de energia, essa demanda irá aumentar MCU terá que fazer mais Processo avançado.

Huang Jianzhou que a partilha adicional, a fim de alcançar o custo efetivo, o corte de custos e a eficiência das duas direções são indispensáveis. No planejamento de produtos da NXP, os produtos IOT do consumidor estão atualmente baseados em MCU de 32 bits. No entanto, Como os produtos MCU de 8 bits ainda têm sua importância no cenário da aplicação industrial e a participação no mercado ainda é alta, a NXP também continuará a expandir e manter a linha de produtos MCU de 8 bits.

IoT puxa demanda de 32 bits O mercado de 16 bits está encolhendo Lin Zhiming apontou que, embora a quota de mercado de MCU de 8 bits e 32 bits seja comparável, mas o mercado de MCU de 8 bits atingiu saturação e 32 bits serão devidos a IoT exige crescimento contínuo, portanto, o MCU de 32 bits será o principal núcleo de cristal no futuro, a principal direção da promoção. Por outro lado, com a inteligência artificial e as necessidades de armazenamento cada vez mais complexas, o futuro também desenvolverá 64 bits Aplicação MCU.

Yang Zhenglian prevê que as MCUs de 8 bits também serão gradualmente substituídas por MCUs de 32 bits, já que as MCUs futuras continuam a evoluir para atender às necessidades da Internet de Coisas. O layout estratégico da STMicroelectronics é baseado em uma variedade de Versátil de 32 bits MCU para atender a todas as necessidades dos clientes. Atualmente, a STMicroelectronics tem mais de 700 freqüências diferentes, tamanho de memória, função da MCU de uso geral, uma aplicação mais móvel permite que os empresários se comuniquem com os clientes para promover os produtos MCU com mais facilidade Figura 6).

Figura 6 A STMicroelectronics tem mais de 700 freqüências diferentes, tamanho de memória, função da MCU de uso geral, mais aplicativos de telefonia móvel permitem que as pessoas de negócios se comuniquem com os clientes para promover os produtos MCU com mais facilidade.

Sob o ambiente de desenvolvimento aberto do núcleo do ARM, o pessoal de P & D reduz gradualmente o custo do desenvolvimento de aplicativos usando o microcontrolador de 32 bits (MCU), e o preço do chip também diminui devido ao grande número de fornecedores. No entanto, a MCU de 8 bits tem mais Os preços baixos, aliados ao tamanho absoluto do mercado de aplicativos de baixo custo, não ultrapassaram as MCUs de 8 bits, apesar do catch-up dos embarques de MCU de 32 bits. Em comparação, as MCUs de 16 bits tornaram-se as de 8 bits Com os produtos MCU MCU de 32 bits matam produtos.

Cai Rongzong que o mercado global atual, apesar do maior valor de saída de MCU de 32 bits, mas o volume de vendas ainda é baseado em MCU de 16 bits de massa de 8 bits, está em estado de prisão, porque a MCU de 8 bits O desempenho continua a melhorar, é suficiente para atender a demanda de aplicativos de MCU de 16 bits mais low-end, os custos de MCU de 32 bits reduzem gradualmente, então o mercado de MCU de 16 bits high-end.

Por outro lado, devido ao mercado maduro de MCUs de 8 bits e 32 bits, apesar das especificações atrasadas, um ambiente e recursos de desenvolvimento muito amigáveis ​​foram estabelecidos sob a promoção de ARM. Se o fabricante planeja investir 16 bits Mercado, você precisa estabelecer outro conjunto de linguagem padrão, o custo de P & D é muito alto. É previsível que o futuro compartilhamento de mercado de MCU de 16 bits diminuirá gradualmente.

Cai Rongzong apontou que atualmente o mercado ainda pode ver algumas aplicações de MCU de 16 bits, o mercado de carros tradicionais ocupará uma proporção considerável No entanto, de acordo com o futuro dos veículos para a automação, a direção do desenvolvimento dos veículos elétricos, o MCU do carro será de 16 Bit gradualmente transferido para 32 bits. Nova eletrônica 4. Processo de fabricação de semicondutores NSD em uma nova seleção de indicadores ADC;

A recente proliferação de ADCs de alta velocidade e de alta velocidade e processamento digital em uma variedade de aplicações fez do Oversampling uma abordagem arquitetônica viável para sistemas de banda larga e RF. O encolhimento da fabricação de semicondutores levou a uma velocidade (Custo, consumo de energia, espaço de placa, etc.), permitindo que os projetistas de sistemas funcionem com conversores de banda larga com densidade espectral de ruído plano (NSD) Conversores sigma-delta com limitação de banda com alta faixa dinâmica necessária para explorar uma ampla gama de abordagens de conversão e processamento que mudaram a maneira como os designers pensam sobre o processamento de sinal e como eles definem o produto .

O NSD e sua distribuição na faixa de freqüência de interesse fornecem informações detalhadas, bem como referências ao processo de seleção do conversor.

As densidades espectrales de ruído são muitas vezes mais úteis do que as especificações do SNR ao comparar sistemas que variam amplamente em velocidade, ou para explorar como os sistemas definidos pelo software manipulam sinais de diferentes largura de banda. A densidade espectral do ruído não substitui outras especificações, mas é realmente um projeto útil para adicionar à caixa de ferramentas de análise.

SNR fornece informações de energia de sinal completo

Quando um SNR está incluído em uma especificação do conversor de dados, ele fornece informações sobre a potência de ruído total presente em todas as outras caixas e a potência do sinal de escala total.

Um exemplo simplificado de comparação de SNR com NSD é mostrado na Figura 1. Supondo uma freqüência de clock de 75MHz para o ADC, esta figura mostra a Transformada de Fourier Rápida (FFT) para dados de saída onde DC a 37.5MHz Espectro. Neste caso, o sinal de interesse é o único sinal forte que existe, que está localizado em torno de 2 MHz. Para o ruído branco (que geralmente inclui quantização e ruído térmico), seu ruído é distribuído uniformemente durante a transição Na banda de Nyquist, que neste caso é de DC para 37,5 MHz.

Figura 1 Representação gráfica do ganho de processamento (ganho de processamento) 9dB: mantenha todos os sinais e remova o ruído 7/8.

Uma vez que o sinal de foco está entre DC e 4 MHz, é fácil primeiro pós-processamento digital, filtrar ou descartar todos os sinais acima de 4 MHz (deixando apenas o sinal na caixa vermelha), onde um 7/8 O ruído é manuseado e toda a energia do sinal é mantida, essencialmente igual a um aumento de 9dB no SNR efetivo. Em outras palavras, se o sinal conhecido fosse na metade da banda de freqüência, poderíamos realmente remover a outra metade Banda, mas apenas elimina o ruído.

Isso leva a uma regra geral útil que, na presença de ruído branco, o ganho de processamento fornece um SNR adicional de 3dB / octava para sinais superamplados. No exemplo da Figura 1, esta técnica pode ser aplicada em mais de três oitavas (fator 8) para alcançar uma melhoria SNR de 9dB.

Claro, se o sinal estiver em algum lugar entre DC e 4MHz, não é necessário usar um ADC de alta velocidade 75MSPS para capturar o sinal, mas apenas 9MSPS ou 10MSPS para atender aos requisitos de largura de banda da amostragem de Nyquist. , É possível usar um fator de 8 para dizimar os dados da amostra de 75 MSPS para produzir uma taxa efetiva de dados de 9,375 MSPS, mantendo o Noise Floor na faixa de interesse.

É importante executar a decimação corretamente: simplesmente extrair sete valores de cada oito amostras resulta em um Fold Back ou Alias ​​na faixa de interesse e, como resultado, Isso não melhora a relação sinal / ruído, portanto, a filtragem deve ser realizada antes que a decimação possa ser realizada para alcançar o ganho de processamento.

Embora, neste caso, um filtro de parede de tijolos perfeito elimine todo esse ruído e produz o ganho de processamento 3dB / oitava desejado, o fato é que os filtros com tais características não existem.

Na prática, a quantidade de rejeição necessária para a faixa de parada do filtro é uma função de quanto o ganho de processamento precisa ser alcançado e lembre-se de que a regra do 3dB / oitava baseia-se no pressuposto de que o ruído é ruído branco e para a maioria Mas nem todos) isso é uma suposição razoável.

No entanto, uma única exceção importante ocorre quando o intervalo dinâmico é limitado pela fonte de produtos não-lineares ou outros Produtos de Intermodulação Espúria na banda. Nesse caso, os filtros e os métodos de descarte podem ser (Mas pode ou não) pegar um esporão que limita seu desempenho e, portanto, requer uma abordagem mais cautelosa para o planejamento de freqüência.

A taxa de amostragem SNR é convertida em densidade espectral de ruído

A situação pode tornar-se mais complicada quando há mais de um sinal no espectro, como muitas estações na banda de rádio FM.

O fator mais importante na recuperação de um único sinal não é o ruído geral do conversor de dados, mas a quantidade total de ruído do conversor que se encaixa na faixa de interesse, o que requer filtragem digital e pós-processamento para eliminar todos os dispositivos fora de banda (Out-of-Band) ruído.

Existem diferentes maneiras de reduzir a quantidade de ruído que cai na caixa vermelha, uma das quais é escolher um ADC com melhor SNR (menor ruído), ou pode usar o mesmo SNR, mas Os ADCs com freqüências de clock mais altas (por exemplo, 150MHz) podem dividir os picos sobre uma largura de banda mais ampla, reduzindo a quantidade de ruído deixada na região da caixa vermelha.

NSD é um indicador melhor

Isso traz consigo uma nova pergunta: Existem métricas melhores do que SNR que podem ser rapidamente comparadas ao conversor para determinar seu desempenho na caixa vermelha?

É aqui que as densidades espectrais de ruído devem ser trazidas para a discussão. Ao descrever o ruído à densidade espectral (geralmente em dBFS / Hz em toda a largura), é possível comparar ADCs com diferentes taxas de amostragem para Determine qual ruído pode ser o mínimo em uma determinada aplicação.

A Tabela 1 mostra um conversor de dados com 70dB SNR, que ilustra a melhoria relativa do NSD em relação à taxa de amostragem de 100MHz a 2GHz.

A Tabela 2 compara vários conversores muito diferentes que usam uma combinação de diferentes SNRs e taxas de amostragem, mas como todos têm o mesmo NSD, a quantidade total de ruído que atravessa um canal de 1 MHz é Lembre-se, a capacidade de resolução real de um conversor pode ser muito maior do que o número efetivo de bits porque muitos conversores exigem resolução extra para garantir que o ruído de quantificação afeta o NSD Pode ser ignorado.

Em um sistema tradicional de transporte único, pode parecer absurdo usar um conversor de 10GSPS para capturar um sinal de 1MHz, mas em um ambiente definido por múltiplos operadores e software, isso pode ser a abordagem exata que um designer irá tomar. Um exemplo é um decodificador de cabo que usa um sintonizador de espectro total de 2.7GSPS para 3GSPS internamente para capturar um sinal de cabo composto por centenas de canais de televisão, cada um com uma largura de banda de vários MHz. Para dados O conversor, que é tradicionalmente expresso em dBFS / Hz como densidade espectral de ruído, é medido em dB em relação à escala total por Hz. Esta informação fornece uma saída do nível de ruído Medição Referida de Saída, ou em dBm / Hz ou mesmo dB mV / Hz para fornecer uma medida mais absoluta: a Indicação Referida de Entrada do ruído do conversor de dados.

SNR, tensão em escala total, impedância de entrada e largura de banda Nyquist também podem ser usados ​​para calcular a figura de ruído efetiva para o ADC, mas isso seria um cálculo bastante complicado.

Super-amostragem vantagens e mais

Ter o uso do ADC a uma taxa de amostragem maior normalmente significa consumir mais energia, que inclui o próprio ADC e processamento digital subsequente, e os benefícios do oversampling em NSD são ilustrados na Tabela 1. Mas o problema persiste A super-amostragem realmente vale a pena?

Um melhor NSD também é obtido usando um conversor de ruído menor como mostrado na Tabela 2. Para um sistema que precisa capturar várias operadoras, ele precisa operar com uma taxa de amostragem maior, então cada operadora é No entanto, o excesso de amostragem ainda possui algumas vantagens.

Simplificação da filtragem de antialias: o comportamento da amostragem faz com que os sinais de freqüência mais alta (e o ruído) voltem à banda Nyquist do conversor devido ao alias. Portanto, para evitar artefatos de alias, esses sinais Deve ser suprimido por um filtro localizado antes do ADC, o que significa que a banda de transição do filtro deve cair entre o esperado FIN e a freqüência de aliasing (FSAMPLE, FIN) Do FSAMPLE, a banda de transição do filtro anti-aliasing torna-se muito estreita e, portanto, requer um filtro de alta ordem. Duas a quatro vezes o oversampling pode, em princípio, reduzir isso na analogia Uma limitação é a mudança para o trabalho no domínio digital mais fácil de gerenciar.

O efeito de um produto de distorção do conversor de puxar na minimização, mesmo para um filtro anti-aliasing perfeito, pode levar a defeitos que criam espigões e outros artefatos de distorção no ADC, incluindo Alguns harmônicos de alta ordem, que também dobram a freqüência de amostragem Fold Across, provavelmente cairão na banda com algumas limitações no SNR dentro da faixa de interesse e com taxas de amostragem mais altas, A necessidade da banda torna-se apenas uma fração da largura de banda de Nyquist, reduzindo assim a ocorrência de dobradura. Vale a pena mencionar que o excesso de amostragem também ajuda no planejamento de freqüência para evitar que outras rajadas do sistema se recuem na banda.

O ganho de processamento afeta qualquer ruído branco: isso inclui ruído térmico e de quantização, bem como o ruído de alguns tipos de jitter.

Como a aceleração dos conversores e o processamento digital tornam-se facilmente viáveis, os criadores de sistemas agora estão usando cada vez mais algum excesso de amostragem para aproveitar ao máximo essas vantagens, como o Noise Floor, E FFT.

Usar o espectrograma para examinar a profundidade da referência de ruído para a comparação do conversor é uma maneira atrativa, como mostrado na Figura 2. No entanto, ao fazer tais comparações, é importante lembrar que o espectro é desenhado com base em Fourier rápido O tamanho da transformação da folha. FFTs maiores dividem a largura de banda em mais caixas, resultando em menos ruído acumulado em cada cesta. Neste caso, o espectro mostra claramente Low noise floor, mas isso é apenas um artefato gráfico.

Figura 2 ADC com 524.288 amostras FFTs e 8192 FFTs amostrais

Na verdade, a densidade do espectro de ruído não mudou (isso é equivalente a um processamento de sinal que altera a largura de banda de resolução do analisador de espectro).

No final, essa comparação de fundo é aceitável se a taxa de amostragem e o tamanho FFT forem iguais (ou dimensionados adequadamente), mas, caso contrário, a comparação pode ser enganosa e O padrão NSD é útil para comparação direta da ocasião.

Até agora, as discussões sobre o manejo do ganho e o excesso de amostragem basearam-se no pressuposto de que todo o ruído na banda Nyquist do conversor é plano, o que em muitos casos pode ser uma aproximação razoável, mas ainda assim Existem algumas situações em que essa suposição não é válida.

Por exemplo, como mencionado anteriormente, enquanto os sistemas de sobre-amostragem podem oferecer algumas vantagens no planejamento de frequência e no processamento de sobretensão, o ganho de processamento não se aplica necessariamente ao aumento de 1 / f de ruído e alguns Spectral Shaping é o tipo de ruído da fase dos osciladores, e os cálculos do ganho de processamento não são adequados para esta situação.

Uma das principais circunstâncias em que o ruído não é plano ocorre quando se usa um conversor sigma-delta. O modulador sigma-delta usa comentários sobre o quantificador para moldar o ruído do quantificador e assim O ruído que cai na faixa de interesse é reduzido à custa do ruído fora da banda, como mostrado na Figura 3.

A Figura 3 diz respeito à formação de banda e ruído (Noise Shaping)

Mesmo sem uma análise minuciosa, podemos ver que o NSD é usado como um parâmetro de especificação para determinar o alcance dinâmico disponível na banda, especialmente para o modulador sigma-delta. A Figura 4 mostra uma faixa de alta velocidade, Σ- Uma amplificação parcial da referência de ruído para ΔADC O ruído é de aproximadamente -160 dBFS / Hz em toda a faixa de interesse de 75 MHz (freqüência central 225 MHz), fornecendo um SNR de mais de 74 dBFS.

Figura 4 benchmark de ruído AD6676

Reduzindo a Largura de Banda do Sinal Reduzindo a Melhoria da Faixa Dinâmica Na Figura 5, comparamos cinco ADCs: um SPPS de 12 bits de 2,5 GSPS (curva roxa), um ADC de 14 bits de 1,25 GSPS (curva vermelha) com cronograma de 500 MSPS, 1GSPS (curva verde), um ADC 3GSPS de 14 bits com um relógio para 3GSPS (curva de cinza) e um 500MSPS de 14 bits diferente (curva azul) com 500MSPS por um relógio. O último é o Bandpass Σ -Δ ADC. Os primeiros cinco casos são avaliados usando um piso de ruído que se aproxima do ruído do ruído branco (plano), enquanto os Δ-Δ ADCs têm uma densidade de espectro de ruído tipo banho com uma baixa impureza Distribuição de notícias, como mostrado na Figura 4.

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