混合信號(hào)設(shè)計(jì)：模擬信號(hào)鏈的數(shù)式控制的優(yōu)點(diǎn)

　　混合信號(hào)設(shè)計(jì)結(jié)合了模擬和數(shù)字電路的最強(qiáng)大特性和優(yōu)勢(shì)。一種常見的混合信號(hào)結(jié)構(gòu)是一個(gè)模擬信號(hào)塊鏈，鏈中的每個(gè)信號(hào)塊都由數(shù)字邏輯控制。這些設(shè)計(jì)利用了數(shù)字邏輯的穩(wěn)定性和算法功能來控制傳統(tǒng)的模擬電路。

　　因?yàn)閿?shù)字邏輯可在整個(gè)設(shè)計(jì)周期中輕易修改，所以在數(shù)字邏輯中保留控制回路的大多數(shù)“智能”常常是有益的。模擬電路應(yīng)當(dāng)盡可能簡(jiǎn)單和直接。只要有可能，解碼器、繼電器和其他功能都應(yīng)當(dāng)以數(shù)字方式來實(shí)現(xiàn)。

　　在與模擬電路相同的意義上，數(shù)字邏輯不受漂移或工藝不穩(wěn)定性的影響。同時(shí)也非常易于控制或完全避免振蕩等現(xiàn)象。某些功能(例如可以無(wú)限長(zhǎng)時(shí)間地保持某個(gè)具體值的控制回路)的邏輯實(shí)現(xiàn)變得非常容易。這些電路面積小、具有抗噪性且易于實(shí)現(xiàn)。

　　典型的控制策略如圖1所示。其中一個(gè)輸入信號(hào)通過了某種形式的模擬信號(hào)處理電路。然后數(shù)字邏輯對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行分析，由數(shù)字控制算法更新該模擬電路的行為。以此方式控制的參數(shù)通常有增益、偏移量、箝位電流和濾波器中心頻率。

　　圖1：混合信號(hào)反饋回路示意圖

　　示例

　　作為一個(gè)具體的例子，我們將使用圖2所示的自動(dòng)增益控制電路。在此假定輸入信號(hào)為一個(gè)簡(jiǎn)單正弦波，并經(jīng)模擬信號(hào)處理電路予以調(diào)幅。(直流)增益塊負(fù)責(zé)執(zhí)行該例的全部模擬信號(hào)控制。它接受一個(gè)六位碼，并調(diào)整該信號(hào)的(直流)增益，范圍為± 6 dB。

　　圖2：自動(dòng)增益控制：直流塊負(fù)責(zé)執(zhí)行所有模擬信號(hào)處理