信号链芯片介绍

在数字化时代，信息的传递与处理至关重要。而在这其中，信号链芯片扮演着举足轻重的角色。信号链芯片和电源管理芯片是模拟芯片的两大类产品。信号链芯片是指拥有对模拟信号、数字信号进行收发、转换、放大、过滤等处理能力的集成电路。作为连接物理世界和数字世界的桥梁，信号链芯片不仅负责对模拟信号进行收发、转换、放大、过滤等操作，还广泛应用于各种电子系统中，成为现代电子技术的核心之一。

信号链芯片，顾名思义，是指一系列用于处理模拟信号的芯片产品。在电子系统中，模拟信号是连续变化的物理量，如温度、压力、声音等。而数字信号则是离散的、量化的物理量，由二进制代码表示。信号链芯片的主要功能就是将模拟信号转换为数字信号，或将数字信号转换为模拟信号，以便于数字系统的处理与存储。

信号链芯片主要包括线性产品、转换器产品、接口产品三大类，以及RF与微波、时钟与计时等细分领域。这些产品和技术共同构成了信号链的完整体系，为电子系统的运行提供了强有力的支持。

信号链芯片介绍

线性产品

线性产品主要完成模拟信号在传输过程中的放大、滤波、选择、比较等功能。其中，放大器是线性产品中的典型代表，包括运算放大器、差分放大器、比较器等。运算放大器具有高增益的特点，广泛应用于功率放大、音视频放大等领域。差分放大器则能为高精度系统提供低增益，保证信号的准确传输。比较器则用于比较两个电压值或电流值的大小，常用于过压保护电路或电池欠压检测。

其中代表型号LMV358 内部包括有两个独立、高增益、内部频率补偿的双运算放大器。适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式。使用范围广。

•单电源工作范围+2.1V ~ +5.5V
•轨对轨输入/输出
•增益带宽产品:1MHz(类型)
•低输入偏置电流:1pA (typp)
•低失调电压:3.5mV(最大)
•静态电流:每个放大器40µA(类型)
•工作温度:-40°C ~ +125°C

滤波器则是用来滤除电路中特定频率或该频率意外的波。电源滤波器和数字滤波器是滤波器的两种常见类型，它们分别用于滤除电路转换过程中的噪音和数字信号中的高频噪声。

模拟开关则用于完成信号链路中的信号切换功能，具有功耗低、速度快、无机械触点、体积小和使用寿命长等特点。

其中代表型号SGM3157/LN3657是一款单通道单刀双掷(SPDT)CMOS 模拟 开关，适用于语音切换，移动设备等。LN3657 可在 1.8V-5.5V 的电源下工作，工作带宽为 300MHz，最低导通电阻为 4.5Ω。

宽电压工作范围 1.8V-5.5V

 5V 时典型导通电阻 4.5Ω

 快速切换，Ton<20ns,Toff<10ns

 高带宽 300MHz

 可传输 -2V 到 VDD 的信号电平

 TTL/CMOS 电平兼容

 

DAC/ADC转换器产品

转换器产品主要完成模拟信号和数字信号的相互转换，包括ADC（模数转换器）和DAC（数模转换器）两种。ADC将模拟信号转换成数字信号，使得模拟信号能够被数字系统处理与存储。随着技术的发展，ADC正朝着高精度、高转换速率、低功耗、单电源、低电压等方向发展。DAC则将数字信号转换成模拟信号，使得数字信号能够驱动模拟设备工作。DAC的发展也呈现出高精度、低功耗、多信道、多功能集成的趋势。

ADC的模数转换过程包括采样、保持、量化、编码四个步骤。采样是将模拟信号转化为时间上离散的采样信号；保持是将采样输出所得的瞬时模拟信号保持一段时间；量化是对经过采样后在时间上离散的信号进行处理，使其在幅值上离散；编码则是将量化后的信号以特定的数字码型输出。转换速率、分辨率、精度是ADC产品的核心性能参数。

支持多种音频数字输入格式, 最大支持24-bit字节

・可自动检测采样频率，最高192kHz

・105dB动态范围

・-90dB THD+N

・集成多比特位的Δ-Σ调制器

・支持3.3V/5V单电源供电

・具有强抗时钟抖动能力

・内部集成输出滤波

・集成数字去重，外部无需SCLK

・输出pop声抑制

・MSOP10封装

   DAC转换器的基本原理可分为电流求和型和分压器型两大类。电流求和型DAC通过产生一组支路电流，使其数量之间的比例与二进制数中每一位的权重成正比，从而得到与输入数字量成正比的输出电流信号。分压器型DAC则是用输入数字量每一位去控制分压器中的一个或一组开关，使接至输出端的电压与输入的数字量成正比。

HT4344/HT5943系列产品是一款低成本的立体声DA转换器，内部集成了内插滤波器、DA转换器和输出模拟滤波等电路。其可支持多种音频数字输入格式，最大支持24-bit字节。该系列产品基于一个多比特位的△-∑调制器，将数字信号转化成两个声道的模拟信号并经过模拟滤波器滤波。该△-∑调制器对时钟抖动的敏感度很低，且在带宽范围外具有极低的噪声。其还可使用采样率和主时钟比作为自采样率(2kHz-200kHz)，从而实现自动检测采样频率的功能。该系列产品还集成了数字去重,3.3V15V单电源供电，无需外部SCLK，简化了外围电路，适用于DVD、数字电视、家庭影院、机顶盒等。该系列产品为SSOP14封装。

支持多种音频数字输入格式，最大支持24-bit字节
可自动检测采样频率，最高192kHz
105dB动态范围
-90dB THD+N
集成多比特位的Δ-Σ调制器
支持3.3V/5V单电源供电
具有强抗时钟抖动能力
内部集成输出滤波
集成数字去重，外部无需SCLK
输出pop声抑制
TSSOP14封装

射频芯片是处理射频频段的信号链芯片，能够将射频信号和数字信号进行转化，负责射频收发、频率合成、功率放大，适合信号收发类电路，被称为模拟芯片皇冠上的明珠。为了方便区分， 有时也将信号链芯片和射频芯片单列开来。因此有些地方我们也可以看到根据功能将模拟芯片分为电源管理芯片、信号链芯片、射频芯片的分法。

射频芯片与基带芯片（BP）一起构成了通信系统架构，实际上在早期的通信系统架构中还包括第三种芯片即中频芯片。射频芯片包括RF收发机、功率放大器（PA）、低噪声放大器（LNA）、滤波器、射频开关（Switch）、天线调谐开关（Tuner）等，其中PA、LNA、滤波器、射频开关又统称为射频前端芯片，滤波器又可分为中低频段的表面声波滤波器（SAW，Surface Acoustic Wave)和中高频段的体声波滤波器(BAW，Bulk Acoustic Wave)。

其中代表型号AT2401C: 2.4GHz Zigbee 射频前端芯片

AT2401C是一款面向Zibcc，无线传感网络以及其他 2.4GHz 频段无线系统的全集成射频功能的射频前端单芯片。AT2401C 是采用 CMOS 工艺实现的单芯片器件，其内部集成了功率放大器(PA)，低噪声放大器INA)，芯片收发开关控制电路，输入输出匹配电路以及诺波滤波电路。该芯片的常规应用主要包括工业控制自动化，智能家居和符合 RF4CE 协议的射频系统中。由于该芯片有非常优越的性能，高灵敏度和效率，低噪声，产品尺寸小以及低成本，使得 AT2401C 对于频率带宽内的应用面言成为完美的解决方案。AT2401C的功能控制逻辑电路非常简单，而且使用了少量的外围器件，可以非常方便系统的整体集成设计

2.4 GHz ZigBee 高效单芯片射频前端集成芯片
集成 TX/RX 收发器端口和天线端囗
带谐波抑制的 2.4GHz 功率放大器
低噪声放大器
发射/接收开关切换电路
满足发射符合 OOPSK 调制标准的高
线性信号的应用要求
低电压 CMOS 逻辑控制
所有端口的 ESD 保护电路
RF 端口均有 DC 隔直电路
电源信号 WDD 与射频信号有良好地
内部隔离电路
接收通道有低的噪声系数
非常低的直流功耗
集成全部的匹配以及隔离电路
仅需少量的外都器件
采用性能稳定的 CMOS 工艺

若以技术难度论，射频前端技术难度从低到高依次为：开关、LNA、PA、滤波器。滤波器中的BAW主要用于5G通信场景，也属于射频前端最难的一点。