数据转换器促使医疗市场升温

2008-05-07 13:06:57来源: 中国电子报

  数据转换器家族“人丁兴旺”且“个性突出”,应用者应根据各自的需求选择合适的产品。尽管在可预见的将来,工业和通信应用仍是数据转换器的主要市场,但随着器件功耗的降低和尺寸的缩减,便携式医疗领域的应用正在蓬勃发展。

  计算机的发明把人类带入一个以二进制为基础的数字世界,随着个人电脑的广泛应用及互联网的迅猛扩张,由“0”和“1”组成的数字信号似乎已经成为我们生活中不可或缺的元素。但是,自然界的信息毕竟是以模拟信号的方式表现出来的,它们无法直接转化为二进制的数字信号,因此,数据转换器就成了连接模拟世界与数字世界的桥梁。

  采样率和分辨率左右器件性能

  数据转换器包括模拟/数字转换器(ADC)和数字/模拟转换器(DAC)。来自模拟世界的电压、电流、温度压力等信号将通过ADC转化为数字信号,经过MPU(微处理器)、DSP(数字信号处理器)或FPGA(可编程逻辑门阵列)进行信号处理后,再经由DAC还原为模拟信号。

  根据不同的技术架构,数据转换器又可分为闪速(Flash)型、流水线(Pipeline)型、逐次逼近(SAR)型以及斜率积分(Sigma-delta)型,技术架构的差异使得不同的数据转换器在性能方面也各有千秋。

  一般而言,衡量数据转换器性能最重要的两个指标是器件的采样率和分辨率。采样率是器件在每秒钟内的取样数量,是衡量器件速率的指标;分辨率则是指转换器能够复制的位数精度,分辨率越高,则数据转换结果越精确。采样率和分辨率往往会形成一对矛盾,分辨率的增加通常会导致器件速率的降低,反之亦然。因此,设计工程师需要根据系统的需求选择合适的数据转换器。

  德州仪器半导体技术(上海)有限公司模拟器件事业部业务拓展工程师王胜告诉《中国电子报》记者:“Flash数据转换器以高速率见长,但由于受限于每个代码都需要一个n位精度的比较器,其面积和成本必然随着分辨率的提高而迅速增长。”可见,除非是为了追求速率而可以容忍高功耗和高成本,否则Flash数据转换器就不是一个最好的选项。Pipeline架构则是8位应用领域中被普遍看好的解决方案,在中低端通信领域具有优势。而SAR是一种比较老式的模数转换器,特别适用于电流等突变型“瞬态”信号的收发。“Sigma-delta架构的优点是把大部分转换过程都移到数字领域,几乎可视为一个全数字化的元器件,使得高效能模拟和数字处理结合更容易。”王胜补充道,“但它也有不足之处。当一个Sigma-delta转换器被多路重复使用时,必须将取样器和滤波器内的数据清空,以避免信道之间的信号互相干扰。这个清空再重新采集的过程将导致延迟现象。”  

  医疗应用市场看好

  数据转换器的市场容量也在快速增长。最近两年,数据转换器市场增长率都超过10%,远高于模拟器件市场的总体增长水平。市场调研公司Gartner的数据显示,2007年全球数据转换器销售收入约为30亿美元,到2010年这一数据将有可能接近40亿美元。

  从应用领域来看,目前工业和通信领域占据主要市场份额,分别为35%和30%,消费电子紧随其后,占有19%的市场份额。

  根据Databeans公司的预测,到2012年,通信领域数据转换器的市场占有率将达到38%,而工业领域则将退居第二,为29%。

  随着生活水平的不断提高,人们对医疗保健也投入了更多的关注,数据转换器在医疗领域的应用也在快速增长,超声波、MRI(核磁共振)、血液气体分析等诊断措施都有赖于高精度的数据转换器,借以提高诊断的准确性。据德州仪器工程师介绍,目前全球医疗产品的年增长率是11%,其中医学成像设备的年增长率为12%,超声波设备增长速度更快,达到了15%。

  当然,数据转换器市场前景也并非高枕无忧。随着器件集成度日益提高,许多厂商更倾向于把数据转换功能集成到ASSP(专用标准产品)中,尤其是在对数据转换分辨率要求不高的消费电子领域,单纯的数据转换器所面临的挑战更大。或许将来部分数据转换器必须依靠与其他器件的“捆绑销售”才能在市场中站稳脚跟。

  技术升级瞄准低功耗、小尺寸

  随着便携式的个人医疗产品的普及,除了继续追求高采样率、高分辨率之外,消费者对数据转换产品的功耗和体积也提出了更严格的要求。业内厂商正试图通过不同的技术手段满足消费者的这一需求。

  2008年1月,德州仪器宣布推出ADS528×系列产品,据德州仪器业务拓展工程师马凯介绍,该系列是全新10位和12位8通道ADC,目标市场为医疗、工业成像、无线通信等领域。马凯特别强调,该系列产品采用业界最小的封装且具有市场领先的低功耗特性,其功耗比同类竞争解决方案低30%,满足了高密度医学成像和无线通信系统的要求。

  或许是不愿看到德州仪器一枝独秀,同样在今年1月,美国国家半导体宣布推出业界首款采用CTSD(连续时间Sigma-delta)技术的高速模拟/数字转换器——ADC12EU050。美国国家半导体亚太区放大器产品市场经理龚铭潭表示:“这款8通道、12位、50MSPS的模拟/数字转换器集成了能滤除混叠信号的低通、砖墙式滤波器,而且功耗比现有的Pipline数据转换器低30%。”至于目标市场,与德州仪器的ADS5281类似,也将针对医疗设备和工业设备的成像系统。“美国国家半导体未来将推出的CTSD模/数转换器还将应用于通信设备和测试测量仪表。”龚铭潭补充道。

  通过国际主流厂商的表现,我们似乎已经隐约嗅到了低功耗数据转换器领域市场竞争的硝烟味。

关键字:电压  温度  压力  信号  处理器  逻辑  编程  模拟

编辑:汤宏琳 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/medical_electronics/data_converters/200805/article_2.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。
论坛活动 E手掌握
微信扫一扫加关注
论坛活动 E手掌握
芯片资讯 锐利解读
微信扫一扫加关注
芯片资讯 锐利解读
推荐阅读
全部
电压
温度
压力
信号
处理器
逻辑
编程
模拟

小广播

独家专题更多

富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
馆内包含了 纵览FRAM、独立FRAM存储器专区、FRAM内置LSI专区三大部分内容。 
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
 
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
 

About Us 关于我们 客户服务 联系方式 器件索引 网站地图 最新更新 手机版

站点相关: 医学成像 家庭消费 监护/遥测 植入式器材 临床设备 通用技术/产品 其他技术 综合资讯

北京市海淀区知春路23号集成电路设计园量子银座1305 电话:(010)82350740 邮编:100191

电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2016 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved