今日許多快速成長的市場,例如無線數位、寬頻接取、數位音訊、高解析度影像、高解析影像與醫療電子等,類比(Analog)技術與數位訊號處理器(DSP)都是為這些創新應用提供動力的關鍵技術。特別是在數位世界中,類比晶片幾乎是所有應用的關鍵元件。他們可以將諸如語音、聲音、壓力、溫度、電流等「真實世界」中的訊號轉換成數位世界中的0與1資料。因此類比晶片可說是數位與真實世界訊號間的界面,並再大多數的電子設備中扮演不可或缺的角色。

德州儀器類比事業群資深副總裁Gregg Lowe
德州儀器類比事業群資深副總裁Gregg Lowe

類比元件是半導體產業最大市場之一,也是目前TI半導體營收的主要來源,佔有整體營收的40%,也是TI最重要的成長領域。類比元件之所以重要,是因為任何電子系統,只要有一顆DSP,就會伴隨著約10顆的類比元件。也因此,TI類比與DSP產品系列的相容性,為營收帶來了更大的機會,例如TI能夠藉著DSP產品帶動類比事業的發展,而類比事業也對DSP領域具有加分的效果。而高效能類比也成為TI客戶獨特不同的關鍵區隔要素。

類比元件的特性在於簡單且又複雜。在單一系統中包括放大器、資料轉換器、電源管理IC、數位訊號處理器等元件,TI最為難能可貴的是,在所有這些領域都保持在市場排名第一或第二名,這是其他廠商所難以達成的目標。

德州儀器類比事業群資深副總裁Gregg Lowe指出,類比技術除了廣泛應用於一般生活當中,對於即將到來的2008北京奧運會當然也是應用重點。從會場中的LED即時監看系統、醫療設備、交通工具,一直到高畫質電視(HDTV)等,類比技術在奧運會場上將無所不在。TI完整的全訊號鏈類比解決方案,應用範圍涵蓋各式電子裝置,包括LED計分版、視訊監控、行動通訊、高畫質電視、交通設施等新興應用。

TI為了提升大型視訊看板的顯示畫質,發表兩款具有像點修正和灰階功能的16通道恒流汲入型LED驅動晶片。新驅動元件提供更高的系統可靠性及動態亮度控制能力,協助設計人員增強單色、多彩和全彩LED大螢幕顯示裝置、LED看板和顯示器背光照明等應用的解析度。

新款音訊編解碼器其低耗電和雜訊濾波能力,讓可攜式消費應用享有最長電池壽命和更高效能,例如無線手機、個人導航裝置、數位相機和可攜式媒體播放機。新元件是業界首批能直接連接數位或類比麥克風的I2S編解碼器。

新型視訊切換器TMDS351和TMDS251,可用來切換數位視訊界面(DVI)或高畫質多媒體界面(HDMI)訊號。這兩款新元件能將遊戲機、數位視訊切換盒、機上盒或DVD播放機等裝置傳來的2或3組視訊訊號連接到一台高畫質電視。

而高度可程式的時脈產生器,內含1到4組鎖相迴路(PLL),最多利用1組輸入頻率產生9組輸出時脈源,每組輸出能線上(in-system)設定為230MHz以下的任何時脈頻率。這些功能提供多項系統優點,包括耗電更少、前置作業時間(lead time)更短、以及不需重新設計系統就能輕鬆將系統時脈升級。這些優點最終會降低許多消費應用的成本,例如網路機上盒或電話、數位電視等數位媒體系統、串流媒體與印表機、導航系統及可攜式裝置。另外,彈性的同步降壓轉換控制器,可協助採用DSP和FPGA的液晶電視和網路機上盒簡化電源管理設計。

TI針對交通運輸推出一對電壓輸出、高端(high-side)電流感測監控元件INA270及INA271,具備-16V到+80V間的廣泛共模輸入範圍。INA270與INA271的二階架構特色可簡化要求額外電流訊號濾波功能的電路設計,特別適用於車用電子、馬達控制、功率管理及電池充電等的電流量測應用上。

而車用DC/DC電源管理晶片,可自動切換升降壓模式以提供5V穩定調整輸出電壓。這款DC/DC轉換器TPIC74100-Q1可在1.5V到40V之間的廣泛輸入電壓範圍內運作,不需外接元件使設計更為簡化。TPIC74100-Q1建置了一個時脈調變器與可調整迴轉率,將系統內的EMI電磁干擾降到最低。

另外,隨著醫療影像系統變得更精巧和容易攜帶,TI也致力協助製造商解決在設計這類日益複雜的系統時產生的各種問題,並於近期發表了一系列10/12位元8通道類比數位轉換器,這些具備低耗電和小體積的資料轉換器,可協助醫療影像、無線通訊、軍事導航、自動測試設備和視訊設備縮小體積並降低耗電。ADS5281系列提供高解析度、65MSPS最大取樣速率、低雜訊和先進數位濾波功能,對於可攜式超音波及核磁共振儀等敏感的影像應用是相當重要的功能。

德州儀器亞洲區市場開發高效能類比產品經理吳侑庭表示,ADS5281系列最重要的規格,在於低頻雜訊抑制模式可消除1/f雜訊(閃爍雜訊),最多能將1MHz基頻頻帶和時域應用的訊號雜波比(SNR)增加4.2dB。而以數位方式進行過載恢復電路則能在高達6dB輸入過載後,讓每個類比數位轉換器於1個時脈週期內提供有效資料,使系統能立即恢復訊號和進行處理。這款元件還提供0~12dB可程式增益,就算輸入訊號的峰對峰值只有0.5Vpp也能提供滿刻度輸出。ADS5281採用CMOS製程,優點在於功耗低與易整合,且更小的QFN封裝也提供更高的散熱性。

吳侑庭指出,雖然TI在資料轉換器領域並非市場第一,然而該產品營收每年以兩倍數成長,關鍵就在於TI不斷開發新的產品線。類比晶片的實現在於製程與經驗。TI以每年400顆新產品的產出速度來計算,平均每天就有兩顆新的IC誕生,如此更可協助TI與第一名廠商拉近距離、追趕對手,並達到領先市場的目標。