数据转换器的发展趋势
单片机的发展趋势
单片机的发展趋势单片机，这个在电子世界中默默发挥着巨大作用的小角色，正以惊人的速度发展着，并不断改变着我们的生活。
从简单的控制应用到复杂的智能系统，单片机的每一次进步都为科技的发展注入了新的活力。
回顾过去，单片机的出现是电子技术发展的一个重要里程碑。
早期的单片机功能相对单一，处理能力有限，主要用于一些简单的控制任务，如家用电器的控制、小型工业设备的监测等。
然而，随着半导体技术的不断进步，单片机的性能得到了极大的提升。
现如今，单片机的发展呈现出以下几个明显的趋势：首先，集成度越来越高是一个显著的特点。
芯片制造工艺的不断进步使得单片机能够在更小的体积内集成更多的功能模块。
这不仅减小了整个系统的尺寸，降低了成本，还提高了系统的可靠性。
如今，一颗单片机芯片可能集成了处理器核心、内存、各种接口（如 USB、以太网、蓝牙等）、模拟数字转换器（ADC）、数字模拟转换器（DAC）以及众多的外设功能。
这种高度集成化使得开发者能够在一个芯片上实现复杂的系统，减少了外部元件的使用，简化了电路设计。
其次，性能的不断提升是单片机发展的重要方向。
处理器内核的架构不断优化，运行速度越来越快，能够处理更加复杂的任务。
同时，内存容量的增大也为数据存储和处理提供了更充足的空间。
这使得单片机能够应用于更多对性能要求较高的领域，如工业自动化控制、机器人技术、医疗设备等。
例如，在工业自动化中，单片机需要实时处理大量的传感器数据，并快速做出控制决策，高性能的单片机能够确保系统的高效运行和精确控制。
再者，低功耗成为了单片机发展的关键需求。
在物联网时代，众多的设备需要依靠电池供电并且长时间运行。
因此，单片机的低功耗设计至关重要。
通过采用先进的制程工艺、优化的电源管理技术以及智能的休眠唤醒机制，单片机的功耗不断降低。
这使得其在诸如智能家居、智能穿戴设备、无线传感器网络等领域得到广泛应用。
比如，智能手表中的单片机需要在保证功能的前提下，尽可能降低功耗以延长电池续航时间。
2024年DC-DC转换器市场规模分析
2024年DC-DC转换器市场规模分析摘要本文主要对DC-DC转换器市场进行规模分析，旨在深入了解该市场的发展情况和趋势。
通过对市场规模、增长因素和关键玩家等方面的分析，可以帮助投资者和策略制定者做出明智的决策。
引言DC-DC转换器是一种用于将直流电源转变为所需的电压或电流的电子器件。
随着电子产品的不断普及和迅速发展，DC-DC转换器市场也得到了快速增长。
本文将对市场规模进行深入分析，探讨该市场的增长因素和关键玩家。
市场规模根据市场研究数据，DC-DC转换器市场规模在过去几年里呈现稳步增长的趋势。
预计在未来几年内，该市场规模将进一步扩大。
这主要得益于以下几个因素：1.不断增长的电子产品市场需求：随着智能手机、平板电脑、笔记本电脑等电子产品的普及，对DC-DC转换器的需求也在不断增加。
2.新能源应用的推动：DC-DC转换器在新能源领域的应用越来越广泛，如太阳能、风能等。
这也为DC-DC转换器市场提供了增长的机会。
3.5G技术的发展：5G技术的普及将进一步推动DC-DC转换器市场的增长，因为5G设备对电源的要求更高。
增长因素DC-DC转换器市场的增长有如下几个主要因素：1.技术创新：DC-DC转换器的技术不断创新和升级，提高了其效率和性能。
这使得DC-DC转换器在电子产品和新能源领域的应用更加广泛。
2.成本下降：随着DC-DC转换器的规模化生产和市场竞争的加剧，其成本逐渐下降。
这使得更多的消费者和企业可以承担和采用DC-DC转换器。
3.政策支持：各国政府对新能源技术的支持力度不断增加，这也为DC-DC 转换器市场的增长提供了良好的政策环境。
关键玩家DC-DC转换器市场中的关键玩家包括：1.Texas Instruments：该公司是DC-DC转换器市场的领先供应商，其产品在市场上享有很高的声誉。
2.STMicroelectronics：STMicroelectronics在DC-DC转换器市场也有很大的份额，其产品具有良好的性能和可靠性。
从ISSCC2019看电源、模拟、数据转换器、前瞻领域的技术动向
27 2019.1，PA （功率放大器）功耗很高，为了降低可以通过包络跟踪电源来直接供电。
第五个方向是新材料的出现，即氮化镓（GaN ）能够使功率提升更可用于大功率、更高频率的发射和接收，用于5G 通信和大数据处理等方面。
简而言之，开关电源的方向是混合架构，大功率输高效率输出，把开关电源架构的整体集成。
此外，汽车电子的电源管理是热门应用。
除此之外，5G 方面怎么使速度更快，因为以后的数据带宽更大，带宽之间21图1 电源管理电路发展趋势的间隔更小，因此探讨如何并行地驱动氮化镓，以及非常灵巧的、更好的氮化镓驱动器的实现，因为现在已经有几百伏到上千伏的电源出现。
在能量再生方面，更多注重于TEG（Thermoelectric Generator）和PEG等温差、振动的能量再生等。
2 模拟电路的趋势2.1 模拟电路的论文接受情况澳门大学的罗文基教授介绍道，模拟电路方面文章主要有两组，第一组是传感器接口，远东区有1篇入选，欧洲3篇。
第二组是模拟技术，主要关注传统模拟电路技术，其中有2篇文章来自远东，3篇北美，2篇欧洲。
模拟方面还有1个教程(tutorial)，是关于电流感测大信号，才能令启动加快。
但这限制了放大器的带宽，致使功耗效率降低。
本次会议中有一篇用了I/Q调制原理，只需要DC 放大（amplification）。
相对地，放大器带宽就可做得很小，使功耗可以降得很低。
图3是最近几年晶振的降低情况，可见在各种学术会议中，ISSCC 2019所发表的功耗指标是最低的。
有两部分的文章。
第一部分是传感器接口，如图4，有2篇论文。
第一篇来自ADI公司，主要做EMF （Energy measurement frontend，能量量测前端），通过使用准确的片内电流和电压基准子系统，使用in-situ Background calibration技术实时对系统进行校正，从而使系统能连续工作，同时又能保证良好的精准度。
另外一篇文章是关于MEMS加速度计的，东芝发表图2 BJT与基于电阻的CMOS温度传感器的逐年比较图3 近几年晶振功耗降低情况图4 两篇传感器接口文章是台湾联发科（MTK ）的，发表了一个Sample-and-Hold 的音频解码器（Decoder ）。
高速信号传输的串并转换技术
高速信号传输的串并转换技术在今天的信息时代中，高速数据传输已经成为人们日常生活、商业活动、科学研究和政府管理等各个方面的基础。
无论是通过互联网进行在线交流和交易，还是通过卫星通信实现实时监测和控制，都需要进行高速信号传输。
而为了实现更快、更稳定、更安全的数据传输，串并转换技术已经成为不可或缺的技术手段之一。
什么是串并转换技术？串并转换技术是一种将串行信号转换为并行信号或将并行信号转换为串行信号的技术。
串行信号是指以位为单位逐个传输的数字信号，而并行信号是指同时传输多个数字信号的方式。
传统上，串行信号用于短距离传输，而并行信号用于长距离传输。
但随着科技的进步和需求的不断提高，传输速度也越来越快，人们不得不寻求更高效的方式来传输数据。
于是串并转换技术出现了。
串并转换技术的应用串并转换技术在许多领域都有广泛的应用。
首先，在计算机领域中，串并转换技术是实现多处理器、高速缓存和高速总线等重要组件的技术基础。
在计算机通信中，串并转换器可以将电视、电话机和计算机等不同设备的数字信号转换为兼容的串行或并行信号以便传输。
另外，在通信传输和网络领域中，串并转换器可以将所有的数字信号转换为串行信号以便进行更稳定、更快速、更可靠的传输。
串并转换技术的工作原理串并转换技术的基本工作原理是将多个位流串行输入到串并转换器中，再从转换器的并行输出中读出所需的位。
由于并行接口每次只能传输一个字节，而串行接口可以传输一个不固定长度的位流，因此串并转换器必须使用缓冲区来存储、缓存、切换和传输信息。
对于串行信号，串并转换器使用内部计数器来存储位流长度，然后将其转换为等效的并行信号。
对于并行信号，串并转换器使用多个转换器来同时处理多个位流，并将它们组合成一个串行信号输出。
在这个过程中，串并转换器必须保证数据的正确性和完整性，同时还要兼顾性能、稳定性和成本等实用因素。
串并转换技术的发展随着通信技术和计算机技术的不断发展，串并转换技术也在不断演进和进步。
数据处理中的数据清洗和数据转换工具比较(四)
数据处理中的数据清洗和数据转换工具比较随着大数据时代的到来，数据处理成为了各行业中不可或缺的一环。
在数据处理过程中，数据清洗和数据转换是至关重要的步骤，它们可以帮助我们从原始数据中提取有价值的信息。
本文将对比常见的数据清洗和数据转换工具，以便读者更好地了解它们的优劣势。
一、数据清洗工具比较数据清洗是指对原始数据进行去重、去噪声、填充缺失值、处理异常值等操作的过程。
常见的数据清洗工具包括OpenRefine、Trifacta和Pandas。
1. OpenRefineOpenRefine是一个免费且开源的数据清洗工具。
它提供了一个直观且易于使用的用户界面，适合非技术背景的用户。
OpenRefine支持对多种数据格式进行清洗，例如CSV、Excel等。
它具有强大的数据整理和转换功能，可以通过自动化的方式加速数据清洗过程。
但是，OpenRefine在处理大规模数据时可能存在性能问题。
2. TrifactaTrifacta是一种基于云的数据清洗工具。
它通过使用机器学习和自然语言处理技术，自动推断数据的模式和结构，并提供了一套交互式的界面，帮助用户进行数据清洗和转换。
Trifacta还支持在大规模数据上进行并行处理，提供了较高的性能和可伸缩性。
但是，Trifacta通常需要订阅才能使用，并且可能对一些敏感数据产生安全风险。
3. PandasPandas是一个流行的Python库，提供了丰富的数据结构和数据分析功能。
它可以轻松处理各种数据清洗任务，如缺失值处理、异常值检测和替换等。
Pandas还支持数据的分组、排序和合并等常见操作。
由于Pandas使用Python语言编写，因此它具有强大的灵活性和扩展性。
然而，对于非技术背景的用户来说，Pandas可能学习曲线较高，需要一定的编程知识。
二、数据转换工具比较数据转换是指将原始数据从一种格式或结构转变为另一种格式或结构的过程。
常见的数据转换工具包括Apache NiFi、Talend和Power Query（Excel）。
高性能数据转换技术的分析原理以及其应用
高性能数据转换技术的分析原理以及其应用
作为现实世界模拟域与1和0构成的数字世界之间的关口，数据转换器是现代信号处理中的关键要素之一。
过去30年，数据转换领域涌现出了大量创新技术，这些技术不但助推了从医疗成像到蜂窝通信、再到消费音视频，各个领域的性能提升和架构进步，同时还为实现全新应用发挥了重要作用。
宽带通信和高性能成像应用的持续扩张凸显出高速数据转换的特殊重要性：转换器要能处理带宽范围在10 MHz至1 GHz以上的信号。
人们通过多种各样的转换器架构来实现这些较高的速率，各有其优势。
高速下在模拟域和数字域之间来回切换也对信号完整性提出了一些特殊的挑战不仅模拟信号如此，时钟和数据信号亦是如此。
了解这些问题不仅对于组件选择十分重要，而且甚至会影响整体系统架构的选择。
更快、更快、更快
在许多技术领域，我们习惯于把技术进步与更高的速率关联起来：从以太网到无线局域网再到蜂窝移动网络，数据通信的实质就是不断提高数据传输速率。
通过时钟速率的进步，微处理器、数字信号处理器和FPGA发展十分迅速。
这些器件主要得益于尺寸不断缩小的蚀刻工艺，结果造就出开关速率更快、体积更小(而且功耗更低)的晶体管。
这些进步创造出一个处理能力和数据带宽呈指数级增长的环境。
这些强大的数字引擎带来了同样呈指数级。
微电子技术发展现状与趋势
微电子技术发展现状与趋势.txt14热情是一种巨大的力量，从心灵内部迸发而出，激励我们发挥出无穷的智慧和活力；热情是一根强大的支柱，无论面临怎样的困境，总能催生我们乐观的斗志和顽强的毅力……没有热情，生命的天空就没的色彩。
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微电子技术的发展主要内容微电子技术概述；微电子发展历史及特点；微电子前沿技术；微电子技术在军事中的应用。
2010-11-26北京理工大学微电子所22010-11-26北京理工大学微电子所3工艺流程图厚膜、深刻蚀、次数少多次重复去除刻刻蚀牺牲层，释放结构多工艺工工艺2010-11-26工5微电子技术概述微电子技术是随着集成电路，尤其是超大规模集成电路而发展起来的一门新的技术。
微电子技术包括系统电路设计、器件物理、工艺技术、材料制备、自动测试以及封装、组装等一系列专门的技术，微电子技术是微电子学中的各项工艺技术的总和；微电子学是一门发展极为迅速的学科，高集成度、低功耗、高性能、高可靠性是微电子学发展的方向；衡量微电子技术进步的标志要在三个方面：一是缩小芯片中器件结构的尺寸，即缩小加工线条的宽度；二是增加芯片中所包含的元器件的数量，即扩大集成规模；三是开拓有针对性的设计应用。
2010-11-26 北京理工大学微电子所 6微电子技术的发展历史1947年晶体管的发明；到1958年前后已研究成功以这种组件为基础的混合组件； 1962年生产出晶体管——晶体管逻辑电路和发射极耦合逻辑电路；由于MOS电路在高度集成和功耗方面的优点，70 年代，微电子技术进入了MOS电路时代；随着集成密度日益提高，集成电路正向集成系统发展，电路的设计也日益复杂、费时和昂贵。
实际上如果没有计算机的辅助，较复杂的大规模集成电路的设计是不可能的。
2010-11-26 北京理工大学微电子所 7微电子技术的发展特点超高速：从1958年TI研制出第一个集成电路触发器算起，到2003年Intel推出的奔腾4处理器（包含5500 万个晶体管）和512Mb DRAM（包含超过5亿个晶体管），集成电路年平均增长率达到45％；辐射面广：集成电路的快速发展，极大的影响了社会的方方面面，因此微电子产业被列为支柱产业。
DCDC培训资料2
按变换类型分类
按开关类型分类
DC/DC转换器按变换类型可分为直接 和间接两种。直接DC/DC转换器通过 开关管和储能元件实现电压的直接变 换，间接DC/DC转换器则通过变换器 将直流电源转换为交流电源，再通过 整流和滤波电路实现直流电源的变换 。
DC/DC转换器按开关类型可分为硬开 关和软开关两种。硬开关在开关过程 中因器件的硬性开通和关断而产生较 大的损耗和电磁干扰，而软开关则在 开关过程中通过谐振技术使开关器件 在零电压或零电流状态下进行开关转 换，从而降低了损耗和电磁干扰。
航空航天领域
航空航天领域需要使用DC/DC转换器将母线电压 转换为各种电子设备所需的直流电源，同时由于 空间环境的特殊性，要求DC/DC转换器具有较高 的可靠性和稳定性。
工业控制系统
工业控制系统中需要使用大量的传感器、执行器 和控制器等电子设备，这些设备需要使用DC/DC 转换器提供稳定可靠的电源。
升压（Boost）电路
采用电容器存储能量，然后与输入电压一起向 负载提供能量，使得输出电压大于输入电压。
反转（Inverter）电路
3
将直流电压转换成交流电压，通常用于无源元 件的驱动。
DC/DC转换器的控制方式
01
脉冲宽度调制（ PWM）
通过调节占空比来控制输出电压，使 得输出电压保持稳定。
02
定期对DC/DC转换器进行维护 检查，包括清理灰尘、检查电 路板和散热风扇等，确保设备 正常运行
DC/DC转换器的优化方向及改进措施
优化方向：提高转换效率 改进措施：增加过压保护功能
通过优化电路设计和选用高效元器件，提高DC/DC转 换器的转换效率
在DC/DC转换器上增加过压保护功能，当输出电压过 高时，能够自动切断电源，保护负载和电路板
高速、高精度、低功耗、多通道是ADC未来的发展趋势
高速、高精度、低功耗、多通道是ADC未来的发展趋势ADC(Analog-to-Digital Converter)即模拟/数字转换器。
现实世界中的信号，如温度、声音、无线电波、或者图像等，都是模拟信号，需要转换成容易储存、进行编码、压缩、或滤波等处理的数字形式。
模拟/数字转换器正是为此而诞生，发挥出不可替代的作用。
高速、高精度、低功耗、多通道是ADC 未来的发展趋势目前，随着数字处理技术的飞速发展，在通讯、消费电器、工业与医疗仪器以及军工产品中，对高速ADC 的需求越来越多。
以通讯领域出现的新技术软件无线电为例，其与传统数字无线电的主要区别之一就是要求将A/D、D/A 变换尽量靠近射频前端，将整个RF 段或中频段进行A/D 采样。
如果将A/D 移到中频，那么这种系统会要求数据转换器有几十到上百兆的采样率。
同时要求数据转换器对高频信号有很小的噪音和失真，以避免小信号被频率相近的大信号所掩盖。
高精度也是ADC 未来的发展趋势之一。
为满足高精度的要求，数字系统的分辨率在不断提高。
在音频领域，为了在音频处理系统中获得更加逼真的高保真声音效果，需要高精度的ADC。
在测量领域，仪表的分辨率在不断提高，电流到达nA 级，电压到mV 级。
目前已经出现分辨率达到28bit 的ADC，同时人们也在研究更高分辨率的ADC。
低功耗已经成为人们对电子产品共有的的要求。
当SOC（片上系统）的设计者们在为散热问题头疼的时候，便携式电子产品中的开发商们也在为怎样延长电池使用时间而动脑筋。
对于使用于此的ADC 而言，低功耗的重要性是显而易见的。
在某些应用中（如医学图像处理），需要多路信号并行处理的，这驱使ADC。
jedec jesd204b标准
JESD204B是由JEDEC（全球半导体行业标准组织）制定的一项重要的数据转换接口标准，它为高速数据转换器和FPGA/ASIC的互连提供了统一的接口标准。
本文将从以下几个方面介绍JESD204B标准的相关内容。
一、JESD204B标准的背景JESD204B标准的制定是为了解决高速数据转换器和FPGA/ASIC之间的数据传输问题。
在传统的数据转换系统中，数据转换器和FPGA/ASIC之间的接口通常采用并行接口，存上线束复杂、同步困难、时序容忍度低等问题。
而JESD204B标准的推出，使得数据转换器和FPGA/ASIC之间的接口变得更加简单、稳定和可靠。
二、JESD204B标准的特点1. 高速传输：JESD204B标准支持高达12.5Gbps的数据传输速率，能够满足当前高速数据转换器和FPGA/ASIC之间的大容量数据传输需求。
2. 灵活配置：JESD204B标准支持灵活的配置选项，可以根据系统需求进行数据帧长度、线路时钟控制、误码率监测等参数的配置。
3. 低功耗：JESD204B标准在设计时充分考虑了功耗的优化，能够在保证高速数据传输的降低系统的功耗消耗。
4. 高可靠性：JESD204B标准采用了多种差错检测和纠正技术，能够提高数据传输的可靠性，保证数据的完整性。
三、JESD204B标准的应用JESD204B标准已经成为当前高速数据转换系统中的主流接口标准，广泛应用于通信、雷达、医疗、航空航天等领域。
通过JESD204B标准，MCU、FPGA、模数转换器和数模转换器等设备得以快速连接，实现了数字信号的高速传输和处理，为现代电子系统的性能提升提供了重要技术支撑。
四、JESD204B标准的发展趋势随着科技的不断进步和电子产品的不断发展，JESD204B标准也在不断完善和发展。
未来，JESD204B标准将更加关注数据传输的低延迟和高可靠性，支持更高速率的数据传输，更广泛的应用领域，更加开放的生态系统等方面进行进一步的发展和完善。
ADC测试
高速ADC测试技术ADC(Analog-to-Digital Converter)即模拟/数字转换器。
现实世界中的信号，如温度、声音、无线电波、或者图像等，都是模拟信号，需要转换成容易储存、进行编码、压缩、或滤波等处理的数字形式。
模拟/数字转换器正是为此而诞生，发挥出不可替代的作用。
高速、高精度、低功耗、多通道是ADC未来的发展趋势目前，随着数字处理技术的飞速发展，在通讯、消费电器、工业与医疗仪器以及军工产品中，对高速ADC的需求越来越多。
以通讯领域出现的新技术“软件无线电”为例，其与传统数字无线电的主要区别之一就是要求将A/D、D/A变换尽量靠近射频前端，将整个RF段或中频段进行A/D采样。
如果将A/D移到中频，那么这种系统会要求数据转换器有几十到上百兆的采样率。
同时要求数据转换器对高频信号有很小的噪音和失真，以避免小信号被频率相近的大信号所掩盖。
高精度也是ADC未来的发展趋势之一。
为满足高精度的要求，数字系统的分辨率在不断提高。
在音频领域，为了在音频处理系统中获得更加逼真的高保真声音效果，需要高精度的ADC。
在测量领域，仪表的分辨率在不断提高，电流到达nA级，电压到mV级。
目前已经出现分辨率达到28bit的ADC，同时人们也在研究更高分辨率的ADC。
低功耗已经成为人们对电子产品共有的的要求。
当SOC（片上系统）的设计者们在为散热问题头疼的时候，便携式电子产品中的开发商们也在为怎样延长电池使用时间而动脑筋。
对于使用于此的ADC而言，低功耗的重要性是显而易见的。
在某些应用中（如医学图像处理），需要多路信号并行处理的，这驱使ADC 的制造商们把多个ADC集成在一块IC上。
在这一类芯片中，如果使用传统的并行接口，将意味着数字管脚的激增，所以大都是使用了CDF （Clock-Data-Frame）的并行转串行技术。
高速AD测试中的难点高精度ADC的采样率不高，测试关键是要有高精度的信号源。
而高速ADC 测试是一项更具挑战性的工作，其中采样时钟的Jitter和高速数字接口是两个必须面对的难题。
检测与转换技术
温度检测是工业生产中常见的检测技术之一，用于测量物体的温度或环境温度。
详细描述
温度检测的方法包括热电偶、热电阻、红外线等，广泛应用于冶金、化工、电 力、食品等领域，对生产过程中的温度进行实时监控，确保产品质量和安全。
压力检测
总结词
压力检测是通过测量流体或气体的压 力来获取相关信息的一种检测技术。
检测与转换技术
• 检测技术概述 • 常见检测技术 • 转换技术概述 • 常见转换技术 • 检测与转换技术的未来发展
01
检测技术概述
定义与分类
定义
检测技术是指通过特定的方法或设备，对目标进行测量、观 察和判断，以获得其状态、性质、参数等信息的手段。
分类
根据不同的分类标准，检测技术可以分为多种类型，如按测 量原理可分为电学、光学、磁学等；按测量方式可分为接触 式和非接触式；按测量目的可分为定性检测和定量检测。
物位检测
总结词
物位检测是测量液体或固体物料在容 器或设备中的位置或高度的技术。
详细描述
物位检测的方法包括雷达物位计、超 声波物位计等，广泛应用于化工、食 品、制药等领域，用于监测储罐液位、 固体物料高度等，确保生产过程的稳 定性和连续性。
成分分析检测
总结词
成分分析检测是通过化学或物理方法测量物质中各种成分含量的技术。
品质量。
医疗卫生
在医疗领域，检测技术用于对 人体生理参数、疾测
在环境保护领域，检测技术用 于对空气、水质、土壤等进行 监测，以评估环境质量。
科学研究
在科学研究中，检测技术用于 对各种物理量、化学量、生物 量等进行测量，以推动科学技
术的发展。
02
常见检测技术
温度检测
数据科学
ADC和DAC工作原理比较和发展现状_欧阳文伟
2005年3月湖北教育学院学报M a r .2005第22卷第2期 Journa l of Hube i Instit u t e o f Educa tion V o.l 22 N o .2ADC 和DAC 工作原理比较和发展现状欧阳文伟(深圳电子技术学校,广东 深圳 518026)摘要:本文从现代电子技术应用角度出发,介绍模数和数模转换器的技术,包括工作原理、特性的对比、主要技术指标及发展应用。
重点介绍各类转换器的特性和工作原理及典型应用。
在参考近几年器件手册和最新技术资料的基础上,挑选出几种器件,举例说明它们的应用。
器件中包括了高速、高分辨率、低功耗、对数、数字电位器、-Δ转换器等各类转换器。
关键词:模数转换器;数模转换器;精度;分辨率;集成电路中图分类号:TP 33 文献标识码:A 文章编号:1007-1687(2005)02-0067-03作者简介:欧阳文伟(1967-),男,深圳电子技术学校,教师。
1概述 ①随着现代科学技术的迅猛发展,特别是数字系统已广泛应用于各种学科领域及日常生活,微型计算机就是一个典型的数学系统。
但是数字系统只能对输入的数字信号进行处理,其输出信号也是数字信号。
而在工业检测控制和生活中的许多物理量都是连续变化的模拟量,如温度、压力、流量、速度等,这些模拟量可以通过传感器或换能器变成与之对应的电压、电流或频率等电模拟量。
为了实现数字系统对这些电模拟量进行检测、运算和控制,就需要一个模拟量与数字量之间的相互转换的过程。
即常常需要将模拟量转换成数字量,简称为AD 转换,完成这种转换的电路称为模数转换器(Ana log to D igita lConvert e r ),简称ADC ;或将数字量转换成模拟量,简称DA 转换,完成这种转换的电路称为数模转换器(D igita l to Analog Conve rte r ),简称DAC ,图1是某微机控制系统框图。
图1 微机控制系统框图2ADC 和DAC 基本原理及特点2.1模数转换器(ADC )的基本原理模拟信号转换为数字信号,一般分为四个步骤进行,即取样、保持、量化和编码。
将一种波特率转换成另一种波特率的方法
一种波特率转换成另一种波特率的方法随着通信技术的发展，波特率转换已经成为了通信领域中的一个重要问题。
波特率是指单位时间内传输的比特数，通常用每秒传输的比特数来表示。
在实际应用中，由于设备之间的通信要求不同，会出现波特率不匹配的情况，因此需要进行波特率转换。
下面将介绍一种将一种波特率转换成另一种波特率的方法。
1. 串口波特率转换器在串口通信中，波特率转换是常见的需求。
为了实现串口波特率的转换，可以使用专门的串口波特率转换器。
这种转换器通常包括一个高速串口和一个低速串口，通过内部的转换芯片可以实现从一个波特率到另一个波特率的转换。
用户只需将需要转换的串口连接到对应的转换器端口上，便可实现波特率的转换。
2. 软件算法转换除了硬件设备外，还可以通过软件算法来实现波特率的转换。
这种方法适用于一些需要动态调整波特率的场景，可以通过编写软件程序来实现波特率的转换。
通过对输入数据进行预处理和处理，可以实现从一个波特率到另一个波特率的转换。
这种方法需要充分考虑数据的完整性和准确性，对算法的设计和实现往往需要较高的技术水平。
3. 中间设备转发在一些特殊的场景中，可以通过中间设备来实现波特率的转换。
这种方法适用于需要在不同波特率设备之间传输数据的情况，可以通过中间设备来实现波特率的转换和数据的转发。
这种方法需要考虑中间设备的性能和稳定性，以及数据的完整性和准确性。
波特率转换是通信领域中的一个重要问题，我们可以通过串口波特率转换器、软件算法转换和中间设备转发等方法来实现波特率的转换。
不同的方法适用于不同的场景，需要根据实际需求选择合适的方法来进行波特率转换。
随着通信技术的不断发展，波特率转换技术也将不断更新和完善，为通信领域的发展提供更多的可能性。
波特率转换技术在通信领域的重要性不言而喻。
以往，波特率不匹配可能导致通信设备无法正常工作，甚至导致数据丢失或传输错误。
为了确保设备间的顺畅通信，波特率转换技术至关重要。
继续深入探讨波特率转换技术，将有助于我们更好地理解其原理和应用。
数模转换器市场分析 (一)
数模转换器市场分析 (一)数模转换器是将数字信号转换为模拟信号或将模拟信号转换为数字信号的设备。
它们广泛应用于电信、测量、音频和许多其他领域。
随着电子设备的普及和数字信号的不断增长，数模转换器市场也随之迅速扩大。
本文将从市场规模、竞争情况和发展趋势三个方面对数模转换器市场进行分析。
一、市场规模数字信号处理技术的快速发展对数模转换器的需求不断增加。
据市场研究公司ResearchAndMarkets发布的报告，从2020年到2025年，全球数模转换器市场的年复合增长率预计将达到6.4%。
市场规模将从2020年的29.8亿美元增长到2025年的40.8亿美元。
其中，高速数模转换器和精密数模转换器的需求增长最为迅速，这是由于高速数据采集和信号处理的日益重要和需求的增长。
二、竞争情况数模转换器市场竞争激烈。
市场上有许多国际大公司和本土企业竞争，其中国际大公司如ADI、TI、Maxim、NXP等，具有高品质和高性能的产品，拥有广泛的客户基础和完善的销售渠道。
而本土企业则主要集中在低端市场，主要通过价格和产品性能来竞争。
此外，许多小众企业也在市场中占据了一定的份额，主要集中在高端市场，提供高端的精密数模转换器和高速数模转换器。
三、发展趋势数模转换器市场的发展趋势主要集中在以下几个方面：1.高速数模转换器趋势显著。
随着高速数据采集和信号处理的需求不断提升，高速数模转换器的市场规模将呈现出稳步增长的趋势。
2.小型化、可靠性强、功耗低的趋势。
随着电子设备的小型化和便携化趋势，数模转换器不仅需要具有更小的尺寸，更重要的是需要满足功耗低、可靠性强的要求，这也是市场上产品和技术的发展趋势。
3.新技术的不断涌现。
包括低供电电压、多种输出、高集成度、模拟输入电平范围的扩大和高分辨率等，这些都是未来发展的热点。
综上所述，数模转换器市场规模正在快速增长，并且市场竞争激烈，发展趋势也非常明显。
未来，在上述趋势的推动下，数模转换器市场仍将持续发展和壮大。
ADC研究背景意义现状及发展趋势
ADC研究背景意义现状及发展趋势1研究背景 (1)2 研究现状和发展趋势 (2)①向高性能方向发展 (4)②向单电源、低电压、低功耗方向发展 (4)③向单片化方向发展 (4)④单CMOS工艺 (4)⑤向混合信号处理芯片方向发展 (4)3 研究的研究意义 (5)1研究背景随着现代科学技术的迅猛发展, 集成电路技术得到了快速的发展，数字信号处理技术越来越成熟，我们现在可以使用强大、灵活而可靠的数字信号处理(DSP)器来对模拟信号的数字形式进行处理，因此，数字系统已广泛应用于各种学科领域及我们的日常生活中。
数字信号近年来的飞速发展显示了对数字信号的处理相对于直接对模拟信号进行处理有极大的优势。
数字信号比模拟信号易于处理，主要是由于以下几个原因：①数字信号准确性高；②数字信号易于保存在媒介上而同时很少产生失真和丧失完整性；③数字信号序列便于传输，而且对于复杂的信号处理，数字电路更易于实现，而用模拟电路往往很难甚至无法实现；④数字电路一般比模拟电路价格低廉，特别是大规模集成电路工艺的发展使数字处理的速度越来越高，集成的功能越来越多，实现成本越来越低。
我们处在一个数字时代，各种数字系统都只能对输入的数字信号进行处理,其输出信号也是数字信号，但我们的视觉、听觉、感觉、嗅觉等所感知的却是一个模拟世界。
如何将数字世界与模拟世界联系在一起，正是模拟数字转换器(ADC)和数字模拟转换器(DAC)大显身手之处。
任何一个信号链系统，都需要传感器来探测来自模拟世界的电压、电流、温度、压力等信号。
这些传感器探测到的信号量被送到放大器中进行放大，然后通过ADC把模拟信号转化为数字信号，经过处理器、DSP或FPGA信号处理后，再经由DAC还原为模拟信号。
所以ADC 和DAC在信号链的框架中起着桥梁的作用，即模拟世界与数字世界的一个接口。
图1是信号链系统框图。
图1 信号链系统框图一个信号链系统主要由传感器、模数转换器、信号处理与控制系统、数模转换器组成。
AD转换器
双积分型ADC • 双积分型ADC：是1种V—T型A/D转换器，
• 由积分器、比较器、计数器和部分控制电路组成。
• 最大优点：是工作稳定，抗干扰能力强。 • 最大缺点：是速度较慢，所以主要用于数字电压
表等低速测试系统中。 • 转换精度主要取决于位数、运算放大器和比较器 的灵敏度和零点漂移等因素，高精度的价格较贵。
• 自电子管ADC面世以来,经历了分立半导体、集成 电路数据转换器的发展历程。
• ADC的生产已进入全集成化阶段,同时在转换速度 和转换精度等主要指标上有了重大突破,还开发了 一些具有与计算机直接接口功能的芯片。在集成 技术中,又发展了模块、混合和单片机集成数据转 换器技术。
• ADC主要的应用领域不断拓宽,广泛应用于多媒体、 通讯、自动化、仪器仪表等领域。对不同的领域 的不同要求,例如接口、电源、通道、内部配置的 要求,每一类ADC都有相应的优化设计方法;同时, 用户不仅要考虑到ADC本身的工艺和电路结构,而 且还应考虑到ADC的外围电路,如相应的信号调理 电路等模拟电路的设计。
• 各种技术和工艺的相互渗透，扬长避短，开发出 适合各种应用场合，能满足不同需求的A/D转换器， 将是模拟/数字转换技术的未来发展趋势;高速、 高精度、低功耗A/D转换器将是今后数据转换器发 展的重点。
全并行模拟/数字转换
• 它的工作原理非常简单，模拟输入信号同时与2N1个参考电压进行比较，只需一次转换就可以同时 产生n位数字输出。它是迄今为止速度最快的A/D 转换器，最高采样速率可以达到500MSPS。
• A/D转换器（ADC）是将模拟信号转换成数 字信号的电路 • A/D转换过程包括取样、保持、量化和编码 4个步骤，一般，前2个步骤在取样-保持电 路中1次性完成，后2个步骤在A/D转换电路 中1次性完成。
【走近Spring】聊聊Spring中的数据转换：Converter、Conversion。。。
【⾛近Spring】聊聊Spring中的数据转换：Converter、Conversion。
前⾯聊了HttpMessageConverter，它的名称叫消息转换器，所以它⾯向的是消息体，和Http强相关，所以该接⼝所在的包为：org.springframework.http.converter。
数据转换，顾名思义就是数据类型之间的转换，但是对于数据转换，有的是可以进⾏转化的，例如字符串转整型，但是有些数据类型之间是不能进⾏转换的，例如从“aaa”字符串到整型的转换。
不同的框架，肯定都有⾃⼰的数据转换的实现，⽐如MyBatis、Hibernate等这些转换器都是必备的。
然后作为这么强⼤的Spring，它肯定也缺席不了。
org.springframework.core.convert.converter.Converter它位于核⼼包中，所以它不仅仅运⽤于Spring MVC等web环境，⽐如spring-jdbc等都是有使⽤到的~数据转换在框架设计中是⾮常重要的⼀环，它能让你的框架更普适，更通⽤，更⾃动化，解决的问题更多。
关于Spring中的数据转换，⾸先需要了解两⼤主要分⽀：Converter<S, T>：是Spring中最为简单的⼀个接⼝。
位于包：org.springframework.core.convert.converter。
相关的顶层接⼝（类）有：ConditionalConverter、GenericConverter、ConverterFactory、ConvertingComparator、ConverterRegistryConversionService：⽤于类型转换的服务接⼝。
这是进⼊转换系统的⼊⼝点。
位于包：org.springframework.core.convert。
相关的顶层接⼝（类）有：ConversionService、FormattingConversionService、DefaultConversionService、ConversionServiceFactoryBean、FormattingConversionServiceFactoryBean…注意各⼦接⼝，实现类不⼀定都是core包⾥，可能在context包、web包等等~。
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数据转换器的发展趋势
类别：市场分析
当数字信号处理技术飞速发展、电子产品加速数字化的时候，也带动了数据转换器的市场需求。
作为连接真实模拟世界和数字世界的桥梁，A/D、D/A转换器近年来呈现出高速发展的趋势。
据Databeans 分析, 2010年数据转换器市场预计比去年上涨26%。
从长期发展来看，Databeans预计到2015年，数据转换器市场会继续保持9%的年均增长率。
占据全球数据转换器市场近半壁江山的ADI预计，随着数字的发展，数据转换器将拥有非常广阔的市场前景，其市场规模将逐渐扩大。
ADI华中地区销售经理张靖尤其看好汽车电子和医疗电子，认为上述两个市场是未来增长潜力较强的市场。
“就汽车电子而言，随着更高安全性、更丰富的驾驶体验等需求也将刺激半导体行业的发展，而医疗电子面临着更高准确性和便携性的挑战，这些都为行业的发展带来了机会，在未来5-10年内将是半导体市场相当耀眼的部分。
”
盘踞数据转换器市场的另一家老牌半导体公司TI则瞄准了无线通信基础设施。
“特别是在高速设备市场，我们预计无线基础设施还将实现持续增长。
”TI模拟产品亚太市场业务拓展经理程伟健说。
从近期调研机构的分析数据来看，不难理解TI如此看重通信市场的原因。
行业分析公司IDC近期在报告中称，2010年第3季度全球智能手机出货量超过8,000万部，而2009年的第3季度仅为4,100万部，较上年同期增长幅度高达96%。
以iPhone为代表的智能手机凭借个性化的扩展性，得到越来越多的用户青睐，与此同时繁重的网络流量也考验着通信网络的处理能力。
世界各地无线应用增长持续攀升，全球运营商正在加紧网络升级的步伐，以应对越来越多的数据通信传输。
从媒体网关到基站充斥着大数据量吞吐的需求，为了满足对移动数据日益增多的需求，无线营运商，特别是亚洲、欧洲和北美的无线营运商将继续对设备升级进行投资，以支持更大数据流量、更高网速。
程伟健解读3G 和4G 网络设计基站设备升级扩容的背后，意味着通信设备需要速度更快、通道数更多的数据转换器来支持更高的带宽。
专注高性能混合信号(HPMS)领域的NXP也看好医疗电子和通信领域数据转换器的市场机会。
凌力尔特则青睐通信领域，该公司混合信号产品部产品市场经理Alison Steer预计，随着4G通信系统的部署，基站应用(尤其在中国)将出现大幅增长。
数据转换器市场增速高于半导体市场的增幅，吸引了相当多的厂商奋力角逐。
而走访各家关注领域的结果显示，数据转换器的热点相对集中在传统的量大市场——通信领域和新兴的高利润市场——医疗电子。
相信2011年，在上述领域将围绕数据转换器展开激烈的大搏杀。
数据转换器发展趋势
模拟和数字转换的学问牵涉到系统的方方面面，从信号带宽、速度、功耗、直流精度、交流线性度到动态范围，再考虑到不同应用对指标要求不一，转换器面临的挑战是多维的。
在不同的应用场合，需要权衡实际需求而在多种指标间有所取舍。
在提高精度、采样率、带宽的主韵律下，各家厂商各展所长，数据转换器市场呈现出百家争鸣的趋势。
就转换器市场的发展趋势来说，原始数据转换器的性能将不断提高。
张靖指出，近年来数据转换器设计一直把重点放在减少功耗的同时提高采样率及分辨率性能上。
这两者是满足新型的便携式电池供电设备十分重要的属性要求。
这种便携式电池供电设备已经应用于通信、计算机、工业和医疗电子行业方面，并逐渐成为全世界特别是新兴行业的宠儿。
无独有偶，擅长低功耗的TI也将“功耗”锁定为数据转换2011年的关键词。
“无论是推动节能降耗的工业设计，还是在开创了全新便携式、电池供电新天地的医疗应用领域，效率都是2010年整个行业的关键主题，而这一趋势将一如既往地左右2011年的设计考虑因素。
”在程伟健看来，功耗是传统及新兴转换器市场的共性需求，无论是传统的通信基础设计，还是风能、太阳能和电力线通信等新市场，都将把重点放在如何以更低功耗和总体运营成本来提高数据速率上。
而通信数据爆炸式的增长，挑战着基站的数据传输速率，而数据转换器左右着基站的传输能力。
NXP数据转换器产品大中华区市场经理孟爱国认为，传统的并行ADC/DAC数据传输模式已经不能满足这种大数据量的同步传输需求，而同步式、串行化数据接口将是明天数据采集应用的关键。
NXP针对数据转换器应用对器件小型化、多通道集成等提出的挑战，推出了遵循JESD204A标准的串行传输ADC和DAC。
串行传输单根线上的数据速率可高达3.125Gsps, 可大大较少ADC/DAC与逻辑器件之间的连线，同时也大大减小了ADC/DAC器件本身的封装面积，使得无论是单一器件上的更多通道集成还是多颗器件在同一应用中的同步均成为可能。
电子设备频繁更新换代令系统设计周期面临更大的压力，而产品小型化的趋势则受限于管脚间距、电路布线。
借助集成多种器件的方式来简化设计流程、实现器件微型化不失为一条捷径。
孟爱国对数据转换器集成化的趋势予以肯定，“集成ADC/DAC可以提供更为一致的器件性能，提升了系统的可靠性。
并且，高集成度会缩减对PCB的面积需求，在简化系统设计的同时会降低设计成本。
”
MCU集成数据转换器并不罕见，在MCU吞噬一部分ADC、DAC市场面前，Microchip模拟与接口产品部资深产品营销经理Trent Butcher毫不担心独立ADC、DAC的城池失守。
在他看来，MCU集成DAC 变得越来越常见源自于MCU所服务的市场对数据转换的普遍使用。
MCU集成数据转换器仅仅因为市场对于数据转换的需求越来越大，具有明确目标应用的数据转换器将继续以独立的形式存在。
业界普遍认为，数据转换器集成和分立的分水岭为高速和低速应用。
孟爱国指出，而高速ADC/DAC的集成还面临着采样率、功耗、散热等多方面因素的影响。
ADI也赞同上述观点，张靖担心目前转换器的集成也会影响转换器本身的噪声性能。
在一些高精度数据转换的领域，他还是推荐客户使用分立转换器，同时使用高精度的外部参考和时钟。
集成方式：纵向、横向
身处集成电路产业就不可避免遭遇被集成的风险，毕竟半导体行业的趋势就是集成化。
也正是不断被集成的危机存在才驱动了半导体公司永不停歇地开发更尖端的技术以赶超集成的步伐，开创了半导体不断突破技术极限的局面。
在转换器被纵向集成进MCU\DSP的情况下，部分数据转换器也开始横向集成周边器件，提供市场多样化的选择。
ADI推出的AD9272就在10Msps～80Msps的12位模数转换器上集成了八通道的可变增益放大器(VGA)、低噪声前置放大器(LNA)、抗混叠滤波器(AAF)。
张靖总结目前集成的趋势为：使ADC集成更多的信号通路，同时使数字接口更加灵活与易于操作。
此外，他还透露ADI目前已经在系统级封装领域投入了大量的精力，有望在不久的将来推出高精度的集成转换器。
凌力尔特最近推出的LTM9004和LTM9005，集成了混频器和SAW滤波器，专为3G和4G基站接收器架构而设计的；LTM9001集成了一个高速ADC、一个抗混叠滤波器和一个固定增益ADC驱动器。
Alison Steer指出，由于接收信号链路上有很多组件，需要对放大器输出级和ADC前端给以特殊考虑并对这两方面有丰富的经验和深入的了解，才能设计出能体现数据转换器最佳性能的电路。
“实际上，采用分立式方法可能很难达到理想的性能水平。
”Alison Steer解释，即使小到一个旁路电容器这类简单的组件，也有可能对系统性能造成极大的影响。
而在微型模块封装内部，电容器放置在靠近ADC 电源和基准节点的位置，可以最大限度地缩短到地的距离，从而最大限度地提高性能。
应对出口限制：加减法、创新
数据转换器供应商热衷于横向集成化还有另一个原因。
众所周知，西方国家对华高科技产品出口有着严格的限制。
ADI、NXP、TI、凌力尔特均表示严格遵守各国相应的法律，那么这些供应商是如何满足中国对高端数据转换器需求的？
“分立的高速率ADC的出口受到美国政府的限制。
”张靖一语道破天机，“事实上，对中国市场来说，微型模块器件具有集成式高速率ADC，属于接收器子系统类别，已获得了美国出口管制分类号。
” 据了解，ADI 针对不同应用，通过在转换器后集成部分处理电路以及减少实际输出位数等方法来帮助国内客户完成相应的应用要求。
如此一来，高性能产品便不需要美国出口许可证就可运到中国销售。
同样，NXP也集成一些其他的实用功能从而规避对纯ADC的出口限制，譬如noise-shaping、buffer以及一些射频放大的功能。
孟爱国同时指出，由于欧洲对出口限制的管理相对宽松，对于乐意进口受限的高性能ADC的客户，NXP愿意积极和他们配合来完成整个流程的具体操作，以最终达到顺利进口的目的。
相比其他厂商大玩加、减法规避限制，TI显得更老实。
程伟健透露，TI已成功开发出已获专利的SNRBoost 技术来帮助通信基础设施制造商，该技术既能满足无线和有线通信基础设施对噪声和动态范围的严格要求，同时又能符合针对中国的国际出口限制规定。
TI目前采用该技术的产品能够实现每条ADC道接收高达
65MHz的信号带宽，从而满足了诸如CDMA、WCDMA、TD-SCDMA、LTE、WiMAX和多载波GSM 等无线标准对噪声系数和动态范围的要求。