目前最夯的幾個產業中,如汽車、工業、物聯網(IoT)等,內建的感測器不僅越來越多,也對精準度越來越要求。而機器或是現實環境的人們如何進一步互相溝通、理解彼此的「需求」,此時,將真實世界訊號轉化為機器能夠理解的數位訊號的轉換器,將肩負重任。不僅如此,轉換器也須隨著市場變化,而有新的技術發展,才能跟上市場的腳步。

德州儀器(TI)數據轉換器產品副總裁Karthik Vasanth表示,目前有許多的應用市場開始大量導入感測器,以實現包括工業自動化、功能更多卻省電的行動裝置、更安全的駕駛體驗、自動駕駛、樓宇自動化…等。但是這些被大量安裝在各應用市場終端裝置中的感測器,不僅需符合分散式感測架構,分佈在每個節點內,還必須具備更卓越的性能、更高的精準度,以及更低的功耗與成本,且終端產品製造商也須在日益輕薄短小、功能卻不斷增加的裝置中,增加感測器的密度。

上述這些市場與終端裝置的發展不但成為感測器的挑戰,也成為與感測器「密不可分」的轉換器新課題。也就是說,從自動化工廠、5G行動通訊商用化,再到智慧穿戴式裝置…等應用,現今環境中存在著各式各樣的感測器以滿足市場對數據收集、影像擷取的需求,同時也促使各界對資料完整性與準確度的要求更趨嚴格,在在推動協助訊號傳遞的訊號轉換器也得積極發展與演進。

Vasanth進一步解釋,感測器感測真實生活中的各種「訊息」——聲音、距離、氣味、物體…時,是捕捉到真實世界的類比訊號,因此需要類比數位轉換器(ADC)將類比訊號轉換成機器能理解的數位訊號;反過來,機器內部皆是數位化,因此機器內的資訊要讓人們所理解,就須倚賴數位類比轉換器(DAC)。感測器若失了轉換器的協助,許多應用都無法實現,這也導致市場對感測器有何新需求時,轉換器也需同步滿足這些要求。

為滿足市場的需求,德州儀器推出新的16位元與14位元解析度的DAC,以及24位元ADC。Vasanth指出,新的DAC能提供真正最低一個有效位元(LSB)的積分非線性誤差(integral nonlinearity),因能夠實現在16和14位元解析度的最高準確度;而新的ADC產品則是內建2%精密度振盪器,可協助設計工程師改善電源週期雜訊抑制能力,在雜訊環境中實現更高的精準度。

20190116NT31P1 德州儀器不僅供應轉換器硬體,並提供應用參考設計,此為符合高精密控流電流的雷射二極體應用參考設計。

除此之外,新款高精密ADC與DAC還具備最小尺寸、高整合度、低功耗特性,可縮減整體系統尺寸及成本,因此適用於小體積、高性能或對成本較為敏感的工業、通訊和個人消費性電子等市場。

Vasanth強調,根據各應用市場的需求,德州儀器轉換器未來發展方針包括高精密度產品的小尺寸、低電力、高精準度、強處理能力,以及高速產品的超高速、低電力與高性能。而這些產品也將有完整的技術支援,協助設計工程師能更順利開發出符合市場期待的產品。