今日许多快速成长的市场,例如无线数字、宽带接取、数字音频、高分辨率影像、高解析影像与医疗电子等,模拟(Analog)技术与数字信号处理器(DSP)都是为这些创新应用提供动力的关键技术。特别是在数字世界中,模拟芯片几乎是所有应用的关键组件。他们可以将诸如语音、声音、压力、温度、电流等「真实世界」中的讯号转换成数字世界中的0与1数据。因此模拟芯片可说是数字与真实世界讯号间的界面,并再大多数的电子设备中扮演不可或缺的角色。

德州仪器模拟事业群资深副总裁Gregg Lowe
德州仪器模拟事业群资深副总裁Gregg Lowe

模拟组件是半导体产业最大市场之一,也是目前TI半导体营收的主要来源,占有整体营收的40%,也是TI最重要的成长领域。模拟组件之所以重要,是因为任何电子系统,只要有一颗DSP,就会伴随着约10颗的模拟组件。也因此,TI模拟与DSP产品系列的兼容性,为营收带来了更大的机会,例如TI能够借着DSP产品带动模拟事业的发展,而模拟事业也对DSP领域具有加分的效果。而高效能模拟也成为TI客户独特不同的关键区隔要素。

模拟组件的特性在于简单且又复杂。在单一系统中包括放大器、数据转换器、电源管理IC、数字信号处理器等组件,TI最为难能可贵的是,在所有这些领域都保持在市场排名第一或第二名,这是其他厂商所难以达成的目标。

德州仪器模拟事业群资深副总裁Gregg Lowe指出,模拟技术除了广泛应用于一般生活当中,对于即将到来的2008北京奥运会当然也是应用重点。从会场中的LED实时监看系统、医疗设备、交通工具,一直到高画质电视(HDTV)等,模拟技术在奥运会场上将无所不在。TI完整的全讯号链模拟解决方案,应用范围涵盖各式电子装置,包括LED计分版、视讯监控、行动通讯、高画质电视、交通设施等新兴应用。

TI为了提升大型视讯广告牌的显示画质,发表两款具有像点修正和灰阶功能的16信道恒流汲入型LED驱动芯片。新驱动组件提供更高的系统可靠性及动态亮度控制能力,协助设计人员增强单色、多彩和全彩LED大屏幕显示设备、LED广告牌和显示器背光照明等应用的分辨率。

新款音频编译码器其低耗电和噪声滤波能力,让可携式消费应用享有最长电池寿命和更高效能,例如无线手机、个人导航装置、数字相机和可携式媒体播放器。新组件是业界首批能直接连接数字或模拟麦克风的I2S编译码器。

新型视讯切换器TMDS351和TMDS251,可用来切换数字视频界面(DVI)或高画质多媒体界面(HDMI)讯号。这两款新组件能将游戏机、数字视频切换盒、机顶盒或DVD播放器等装置传来的2或3组视频信号连接到一台高画质电视。

而高度可程序的频率产生器,内含1到4组锁相回路(PLL),最多利用1组输入频率产生9组输出频率源,每组输出能在线(in-system)设定为230MHz以下的任何频率频率。这些功能提供多项系统优点,包括耗电更少、前置作业时间(lead time)更短、以及不需重新设计系统就能轻松将系统频率升级。这些优点最终会降低许多消费应用的成本,例如网络机顶盒或电话、数字电视等数字媒体系统、串流媒体与打印机、导航系统及便携设备。另外,弹性的同步降压转换控制器,可协助采用DSP和FPGA的液晶电视和网络机顶盒简化电源管理设计。

TI针对交通运输推出一对电压输出、高端(high-side)电流感测监控组件INA270及INA271,具备-16V到+80V间的广泛共模输入范围。INA270与INA271的二阶架构特色可简化要求额外电流讯号滤波功能的电路设计,特别适用于车用电子、马达控制、功率管理及电池充电等的电流量测应用上。

而车用DC/DC电源管理芯片,可自动切换升降压模式以提供5V稳定调整输出电压。这款DC/DC转换器TPIC74100-Q1可在1.5V到40V之间的广泛输入电压范围内运作,不需外接组件使设计更为简化。TPIC74100-Q1建置了一个频率调变器与可调整回转率,将系统内的EMI电磁干扰降到最低。

另外,随着医疗影像系统变得更精巧和容易携带,TI也致力协助制造商解决在设计这类日益复杂的系统时产生的各种问题,并于近期发表了一系列10/12位8信道模拟数字转换器,这些具备低耗电和小体积的数据转换器,可协助医疗影像、无线通信、军事导航、自动测试设备和视讯设备缩小体积并降低耗电。ADS5281系列提供高分辨率、65MSPS最大采样率、低噪声和先进数字滤波功能,对于可携式超音波及核磁共振仪等敏感的影像应用是相当重要的功能。

德州仪器亚洲区市场开发高效能模拟产品经理吴侑庭表示,ADS5281系列最重要的规格,在于低频噪声抑制模式可消除1/f噪声(闪烁噪声),最多能将1MHz基频频带和时域应用的讯号杂波比(SNR)增加4.2dB。而以数字方式进行过载恢复电路则能在高达6dB输入过载后,让每个模拟数字转换器于1个频率周期内提供有效数据,使系统能立即恢复讯号和进行处理。这款组件还提供0~12dB可程序增益,就算输入讯号的峰对峰值只有0.5Vpp也能提供满刻度输出。ADS5281采用CMOS制程,优点在于功耗低与易整合,且更小的QFN封装也提供更高的散热性。

吴侑庭指出,虽然TI在数据转换器领域并非市场第一,然而该产品营收每年以两倍数成长,关键就在于TI不断开发新的产品线。模拟芯片的实现在于制程与经验。TI以每年400颗新产品的产出速度来计算,平均每天就有两颗新的IC诞生,如此更可协助TI与第一名厂商拉近距离、追赶对手,并达到领先市场的目标。