美国国家半导体率模拟产品老将新兵撑起监控市场一片天

本文作者:admin       点击: 2006-09-11 00:00
前言:

在心理学大师马斯洛的“心理需求层级”理论中,明白指出“安全”对于我们的重要性,仅次于生理需求之后。说来也真无奈、又带点儿感慨,当科技越进步、物质生活越丰富时,人类对安全的追逐却越见热烈,导致资安和监控系统的发展日渐蓬勃,也为元器件厂商开拓了新财源。

除了数字处理器和软件开发纷纷轮番上场尽显风华外,模拟元器件的供应商自也不落人后,美国国家半导体近来即份外强化监控市场的战略。美国国家半导体亚太区高速放大器及显示器产品市场经理龚铭潭在剖析此一市场机会时表示,“监控系统的应用范围非常广泛,采用监控系统来监控路面情况以至仓库和建筑物等地的活动,目前在国内已相当普遍。然而要留意的是,不同的应用对监控系统有不同的要求”。他阐述说,部分客户为求方便,喜欢采用传统的模拟视频系统;但也有部分客户希望装设IP协议视频监控系统。

各取所需  依照系统用途决定
配套设备及元器件


不同的监控系统各有优缺点,必须根据不同情况装设合适的监控系统,才可满足不同的要求。那么,怎样才称得上是一个“合适”的监控系统呢?龚铭潭给了一个扼要的答案:“监控系统需要什么配套设备,完全取决于系统的用途”。以一般人家中的小型监控系统为例来说,只要配备小型的摄影镜头,加上较高的分辨度及模拟传输技术的支持,便已很足够。但装设于店铺之内的监控系统则要利用摄影镜头将店铺的日常运营情况录像,这样的系统便需要配备特别的装置,例如,要装设一台数字录像机,将店内的活动情况录像,一旦发生案例,也可翻查录像,方便追究。

此外,像赌场这类地方的监控系统便需要装设多个摄影镜头及监视器。这类系统需要加设开关设备,以便随时切换不同的摄影镜头。至于采用模拟还是数字传输技术较为理想,这要看实际的应用需要而定。对于长距离传送来说,采用IP协议传输技术或光纤系统会有更好的效果,但短距离的传送则较宜采用模拟传输技术。

若进一步从“信号链”来看,模拟元器件对于监控系统的好坏更有着绝对的影响力。龚铭潭打了个比方:模拟放大器即担负着驱动较长同轴电缆的任务,以便将数据传送出去;而系统中的数字电路也需要模/数转换器及以太网接口产品的支持,由这些模拟器件先将模拟数据转为数字信息,然后利用CAT5电缆将内含相关数据的IP协议信息包传送出去。换言之,由摄影镜头到主机到监视器的整条“信号路径”都需要模拟器件的支持。虽然数字信号处理器及FPGA等数字电路可以处理大量数据,但负责调节输入及输出信号的电路都是模拟器件。信号若得不到适当的调节,系统的整体性能也会受到影响。
  
牌子老  信誉好

专门提供如模/数转换器及放大器等器件、身居模拟技术领导供应商之一的美国国家半导体,面向不同监控系统要求,推出相应的解决方案;与同业者一样,他们都具有一个共同的诉求:高性能、低功耗,且可以轻易融入客户的系统设计之中。此外,为客户提供设计工具及世界级的参考设计,以节省客户的设计时间,加上稳定可靠的供货,都具有关键的加分作用,也是美国国家半导体可望在市场上脱颖而出的优势所在。

美国国家半导体拥有信号路径的专业技术知识、多元化的产品、世界级的设计和生产技术以及完善的技术支持,业已为国内的监控系统市场推出许多芯片产品,例如LMH6642/43和LMH6718高速放大器、DS90C241/124、DS92LV1021/1212和DS92LV18串行/解串器以及8位/10位的ADC08060和ADC10030模数转换器。
  
● 放大器
LMH664X家族是真正的单端供应电压反馈放大器,拥有130MHz的高速和-62dBc的低失真效能,并可在不增加成本和功耗下,提供特高的输出电流(约75mA):130V/μs快速的输出转换率(slew rate)更可确保峰到峰输出振幅,即使在高速环境下也能维持这个水平,因此只要3V的供应电压便能获得优越的40MHz带宽。

而LMH6718双组装可编程增益缓冲(PGB)放大器可以输出200mA的电流,且进入待机状态时所耗用的静态电流只有2.6mA。它将一般设于外部的Rf/Rg电阻结合到芯片内,无需外部器件的支持,也可轻易将增益设定为Av =-1、+1、+2,这个高集成度的优点不但可降低器件数目及缩小电路板面积,而且也为灵敏的输入噪音节点提供较大的保护,比采用无掩蔽板上器件的典型设计更优胜。LMH6718芯片设有输出级,可以驱动高电容、低电阻的负载,使失真率可以减至最低,还可加大输出电压摆幅,适用于双、单端应用方案(例如可驱动同轴电缆的视频线路)以及信号放大应用方案(例如驱动双扭线上的单端变压器),是新一代高速应用的理想方案。

● 串行/解串器
DS90C241/DS90C124则是近期大量供货的高速低电压差分信号传输(LVDS)串行/解串器芯片组,其优点是可以利用一条可传送嵌入式时钟的LVDS差分双扭线电缆(即两条导线)来转换24位的数据。由于这款串行/解串器芯片组可以缩小数据路径,因此可以减少印刷电路板层数和引脚数目,而且也确保系统可以采用较细小的电缆和连接器,从而节省系统成本。此外,它还拥有诸多优点:可支持长达10 m的电缆;操作频率介于5 MHz~35 MHz之间,可支持多种不同的平面液晶显示器分辨率;24:1串行数据净荷(payload)及840 Mbps 带宽;适用于40℃~105℃的广阔温度范围;交流电耦合支持可为串行线路提供短路保护;直流电平衡传输3.0 V~3.6 V的电压范围;解串器无需外置参考时钟或振荡器的支持;可编程的预增强功能确保系统可在较长电缆上驱动信号,并减少电磁干扰。

DS92LV1021可将10位并行CMOS/TTL数据总线转成内置嵌入式时钟的单一高速LVDS串行总线;而DS92LV1210则是反向作用的器件,可将接收的LVDS串行汇流数据转换成10位的并行总线及独立的时钟。这组套片可支持背板的大量负载数据或10m的缆线传输,由于单一输出即可传输时钟和所有的数据信息,消除了时钟到数据,以及数据之间的转换偏差;嵌入式时钟则保证了12位周期的数据传输,可避免因线路拥挤所引起的传输误差,捕捉每个关键画面。

虽然一般来说,数据总线都以8位/16位传送字节数据的带宽为主,但许多总线也需要同时传送其它非数据性的信息,如;控制、奇偶、帧、状态等;DS92LV18的问市,即是为了满足客户增加带宽、以便传送重要控制信号的要求而生的18位串联/解串器,采用LVDS技术,可支持18位的全面有效载荷,让系统设计工程师不必在串联/解串链路的一端或两端进行额外数据处理,或将多个控制字或信息包插入串行数据流内(但提供缓冲及多个时钟会令设计变得更加复杂)。
  
● 模数转换器
ADC08060是内置追踪及保持(On-Chip Track-and-Hold)电路的低功耗8位模数转换器,采样率在20 MSPS~70 MSPS之间,但每一MHz时钟频率仅需消耗1.3 mW的功耗,断电模式的静电流仅有1 mW。同样的,此一优越的DC-AC特性让它只需3V便可运作。此外,它具有抵抗电路闩上(latch up)和短路电流(Short Circuit)的能力。通过独立的输出电源管脚支持3V~2.5V的接口电路,ADC08060的数字输出可与TTL/CMOS兼容;反之,其CLK和PD的数字输入亦和TTL/CMOS兼容。

ADC10030则是具有10位分辨率的高效CMOS模数转换器,在单一5V电源供应、125mW的典型消耗下,采样率高达30MSPS,足以因应数据信号的撷取和传递,减少漏失率。Reference force和感测管脚让使用者能和外部参考缓冲放大器连接,以确保最佳的精确度,在整个宽幅的操作温度范围内都不必担心会丢失编码数据。
  
结语

当龚铭潭谈完监控市场的特征,接着提到上述几项美国国家半导体的代表性产品时,编辑特地查了一下它们的背景资料,发现这当中有早已面市多年的经典产品,只是现在转而着重它在工业应用的部分;也有近期才开始力推、却已在工程师当中引起良好回响的新品。看来这招“老将新兵齐出动,渗透市场拓新局”的战略,偕同原有及新近高效产品大举挥军入境工控市场的转向,大致兑现了龚铭潭:“在这个不断发展的过程中,美国国家半导体会继续致力于监控系统的技术研发,以便为我们的国内客户提供物超所值的解决方案”的承诺。