Чудеса интеграции. Часть II

Без интеграции современная электроника не смогла бы стать такой, какая она сейчас. А это отразилось бы на многих сферах нашей жизни. Представьте себе, что недостаточно функциональная и слишком крупная элементная база не позволяет создать гибрид карманного компьютера, фотоаппарата и телефона – то есть, обычного смартфона, без которого миллионы людей уже не мыслят свою жизнь. Конечно, можно возразить, что универсальный агрегат, который делает "все и понемногу", не может сравниться по качеству результатов своей работы со специализированными устройствами. Это вполне справедливо для рынка потребительской электроники, где балом правит скорее маркетинг, нежели здравый смысл и технические преимущества. На рынке же электронных компонентов пустым обещаниям не место. Поэтому множество производителей микросхем постоянно предлагают новые образцы высокоинтегрированных решений – систем на кристалле, микроконтроллеров, сигнальных процессоров и специальных микросхем для специфических применений (например, обработки сигналов с датчиков электрокардиографа или управления платёжными терминалами).

И такие замечательные компоненты здорово упростили жизнь разработчикам электроники. Теперь не надо подбирать множество деталей, организовывать их связи, оптимизировать питание, разводить сложную печатную плату. Функции, которые раньше реализовывались многими микросхемами, выполняются в одной.

Но есть одна проблема, с которой могут столкнуться разработчики опытных образцов или "нестандартной" аппаратуры. Интегрированные решения могут оказаться избыточными из-за того, что востребованы будут не все возможности микросхемы. Либо же, в случае, если инженер не желает идти путями, которые предлагают производители компонентов, подходящую микросхему вообще не удастся найти. Хорошее решение этой проблемы предлагает компания Mixed Signal Integration (MSI).

Продукция MSI – микросхемы, каждая из которых представляет собою готовый функциональный блок – фильтр, генератор и т.д. Требуя минимума внешних компонентов, решения MSI станут "кирпичиками" для создания самых разных электронных изделий.

Ассортимент микросхем MSI можно разделить на три группы: фильтрация, обработка аудио/видеосигналов и радиочастотные коммуникации. Сегодня мы познакомимся со второй, относительно небольшой группой, в которую входят пять микросхем. Расскажем о них подробнее.

Микросхемы MSGEQ5A и MSGEQ7A – пяти- и семиполосные модули графического анализатора спектра звукового сигнала. Микросхема раскладывает сигнал на пять или семь частотных составляющих. Их уровни в аналоговом виде выводятся на мультиплексируемый выход, переключаемый внешним стробом (рис.1). Из внешних компонентов требуются лишь два развязывающих конденсатора и RC-цепочка, задающая частоту встроенного генератора. С помощью этой микросхемы разработчики аудиотехники могут с минимумом усилий оснастить свои изделия графическим анализатором спектра.

Cтруктура микросхемы MSGEQ5A

Рис.1. Cтруктура микросхемы MSGEQ5A

MSLOSC – программируемый источник синусоидального сигнала 15 Гц – 64 кГц. Для этой микросхемы так и напрашивается применение в измерительном генераторе или другом приборе для тестирования аудиотехники, управляемом микроконтроллером. Частота сигнала устанавливается с точностью 0.01%, дополнительный ФНЧ на выходе четырёхбитного ЦАП снижает гармонические искажения до 0,1%.

MSVL14 – ФНЧ Баттерворта четвёртого порядка с частотой перегиба 14 МГц, применяемый в видеосистемах высокого разрешения. В отличие от цифровых фильтров, микросхема MSVL14 не требует "шумного" внешнего тактового сигнала. Из внешних компонентов необходимы лишь развязывающие конденсаторы и токозадающий резистор.

Наконец, последняя микросхема группы – MSTHDA – 1/6-октавный пятиполосный измеритель гармонических искажений сигналов с частотой до 2 МГц (рис.2). Частоты несущей и гармоник задаются тактовым сигналом. Для подключения микрофонов и прочих маломощных источников сигнала микросхема оснащена встроенными операционными усилителями. В лучших традициях решений MSI микросхема MSTHDA не требует управляющего микроконтроллера. Уровни гармоник выводятся в аналоговом виде на отдельные выходы. Микросхема может применяться не только для оценки характеристик аудиосистем, но и везде, где требуется измерение гармонических искажений, например, в анализаторе вибраций.

Структура микросхемы MSTHDA

Рис.2. Структура микросхемы MSTHDA

Сравнение позиций

  • ()