بخش مدار های ASIC/FPGA _ بلوک های منطقی قابل برنامه ریزی
تشریح نقش مبدل A/D در ساختار مدارهای مجتمع ASIC (مطلب مهم)
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
در ساختار مدارهای مجتمع ASIC مبدل A/D وسیله ای است که سیگنال های آنالوگ (معمولا ولتاژ) به دست آمده از پدیده های محیطی (فیزیکی) را به فرمت دیجیتال تبدیل می کند.تبدیل شامل یک سری مراحل از جمله نمونه برداری، کوانتیزه کردن و کد گذاری است.پردازش های الکتریکی پیچیده و با سرعت بالا به صورت دیجیتالی در مدارهای مجتمع ASIC و DSP ها انجام می شود.پدیده های طبیعی با استفاده از مبدل A/D برای پردازش سیگنال دیجیتال به سیگنال های دیجیتال تبدیل می شوند، سپس از طریق مبدل D/A به سیگنال های آنالوگ تبدیل می شوند.
در ساختار مدارهای مجتمع ASIC مبدل آنالوگ به دیجیتال واحد مبدل سیگنالهای آنالوگ به دیجیتال (Converter Digital to Analog = ADC ) مداری الکترونیکی است که سیگنال های پیوسته آنالوگ را به داده های دیجیتالی تبدیل می کند.تمامی کمیتهای فیزیکی مانند دما، نور، نیرو، فشار، جا به جایی و حرکت آنالوگ هستند. برای پردازش توسط مدارهای مجتمع ASIC باید کمیتهای آنالوگ تبدیل به دیجیتال (0 و 1 )شوند.
در ساختار مدارهای مجتمع ASIC عمل تبدیل ولتاژ ورودی آنالوگ به کد دیجیتال متناسب با ولتاژ آنالوگ توسط این واحد انجام میشود. کنترل دمای محیط، کنترل سطح مایع در مخازن مانند کنترل سطح سوخت خودرو، کنترل وزن و فشار با در مدارهای مجتمع ASIC از متداولترین پروژه های کاربردی در صنایع با استفاده از تراشه های ADC / DAC (مبدل آنالوگ به دیجیتال) هستند.تبدیل آنالوگ به دیجیتال (ADC) و تبدیل دیجیتال به آنالوگ (DAC) فرآیندی هستند که به در مدارهای مجتمع ASIC دیجیتال اجازه می دهد تا با این سیگنال های روزمره در تعامل باشند. اطلاعات دیجیتال با همتای آنالوگ مداوم خود متفاوت است. نمونه برداری می شود ، و کمیت می شود . هر دوی اینها میزان اطلاعات سیگنال دیجیتال را می توانند محدود کنند.
مدارهای مجتمع خاص برنامه یا ASIC همانطور که از نامش مشخص است، مدارهای مجتمع غیر استانداردی هستند که برای استفاده یا کاربرد خاصی طراحی شده اند. به طور کلی یک طراحی ASIC برای محصولی انجام می شود که تولید بزرگی دارد و ASIC ممکن است شامل بخش بسیار زیادی از الکترونیک مورد نیاز در یک مدار مجتمع باشد. همانطور که ممکن است تصور شود، هزینه طراحی ASIC بالا است، و بنابراین استفاده کنندگان آنها تمایل دارند برای محصولات با حجم بالا رزرو و طراحی شوند.علیرغم هزینه طراحی ASIC، ASIC ها می توانند برای بسیاری از برنامه هایی که حجم بالایی دارند بسیار مقرون به صرفه باشند. این امکان وجود دارد که طراحی ASIC را برای برآورده کردن نیاز دقیق محصول تنظیم کنید و استفاده از ASIC می تواند به این معنی باشد که بسیاری از طراحی کلی را می توان در یک مدار مجتمع قرار داد و تعداد اجزای اضافی را به میزان قابل توجهی کاهش داد. در نتیجه آنها به طور گسترده در محصولات با حجم بالا مانند تلفن های همراه یا سایر برنامه های مشابه استفاده می شوند، اغلب برای محصولات مصرفی که حجم آنها بیشتر است، یا برای محصولات تجاری که به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند.
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
دکترایِ تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک