可编程模拟设计的真正魅力所在

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可编程模拟设计的真正魅力所在








         
        对于模拟滤波器设计人员而言，可编程模拟工具和器件通常都会颇具吸引力——简单易用，可帮助提高产品集成度，并加快上市进程。这些工具通常每隔一段时间就会有更新版的工具问世，对那些不喜欢Spice或其它基于计算机的工具的模拟设计人员而言，会有一种“试一次就会喜欢”的吸引力。而且，可编程器件的“自己做(do-it-yourself)”特性，也可能会吸引那些时间紧迫的原型开发者的兴趣。
         
        尽管可编程模拟设计颇具吸引力，但如果不能转化成产品销售收入，也就魅力不再了。这里可以Star Semiconductor公司为例。
         
        这家业已倒闭的公司曾销售过数字信号处理器(DSP)——而非模拟工具与芯片组，并提供了一个图例(graphic example)，论及了该业务的发展方向。Star公司的器件采用摩托罗拉56000架构，滤波器功能相当专业。该公司的编程软件也很有意思：用户画出一幅他所期望的滤波器能够产生的波形图，就可以创建滤波器功能了，而其软件随后就可以自动创建代码，并对DSP进行编程，以实现该功能。尽管该软件的功能如此灵活，但由于是免费提供，该公司的这种业务模式最终还是寿终正寝了。
         
        不仅如此，可编程模拟设计工具在价格上也不占优势。就滤波器设计而言，Anadigm和莱迪思(Lattice)等制造现场可编程模拟阵列的公司并不与ASIC竞争，他们瞄准的对手是采用分立IC和无源元件组装的模块。设计人员都知道，采用一些运算放大器和无源元件，只需花费约1.50美元到4美元，就可实现功能完好的滤波器；而可编程模拟器件每片要7美元到9美元，在价格上不能与之竞争。工程师可以采用Anadigm或莱迪思的开发工具来构建原型，但一旦确立设计意图后，他很可能会采用分立运放投产。
         
        虽说赛普拉斯微系统(Cypress Microsystems)公司基于微处理器的PSoC(可编程系统级芯片)售价仅为50美分至2美元，不仅可以解决可编程模拟器件的价格问题，同时也提供了简单易用的编程工具。但是，这些器件更适用于基于处理器的控制应用，而非放大器或基于放大器的滤波器应用。虽然这些器件的输入和输出都是严格的模拟量，但还是用于控制功能——开通(on)、关断(off)、排序(sequencing)或加速转换等。基于这个原因，我不愿象赛普拉斯那样，将其PSoC称为可编程模拟器件，而宁愿将它们归为嵌入式系统器件之列。
         
        另一方面，我们注意到，为了推广运算放大器，Burr-Brown和凌特(Linear Tech)等公司纷纷提供了基于电子表格(spreadsheet)的滤波器设计程序。目前可用的在线程序包有美国国家半导体公司(National Semiconductor)的有源滤波器设计工具(Active Filter Designer)，借助该工具可以方便地针对Bessel、Butterworth、Chebyshev或Gaussian滤波器挑选高通或低通值，以及消散值(rolloff)。也许，这才是可编程模拟设计的真正吸引力所在吧。
         
        作者：Stephan Ohr，EE Times Network技术编辑兼planetanalog.com网站主编

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