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IP ANALOGICA
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- ELETTRONICA OGGI 445 - MAGGIO 2015
adatte consente di ridurre ulteriormente i rischi, di accelerare il
ciclo di progettazione e di garantire gli obiettivi prestazionali del
progetto.
Come scegliere i mattoni giusti? Il lavoro di un progettista è frutto
di compromessi. Dalla frequenza di campionamento del segnale
ai consumi di energia, quando si sceglie il blocco IP analogico
adatto a un determinato SoC – cioè quello capace di soddisfare
requisiti stringenti in termini di prestazioni, consumi e molto al-
tro – vi sono una varietà di criteri da prendere in considerazione.
Questo articolo esamina i sei principali criteri di selezione:
•
Frequenza di campionamento
•
Bit di risoluzione
•
Architettura
•
Nodo di processo
•
Consumo di energia
•
Dimensione del die
Frequenze di campionamento: quanta velocità
è necessaria?
La velocità del segnale è un criterio evidentemente importante
per convertitori di dati. Per una maggiore precisione nel restituire
i segnali analogici, il convertitore dati deve sostenere velocità ele-
vate nel campionamento dei dati in ingresso. In base al teorema
di Nyquist, per generare una riproduzione accurata in forma digi-
tale di un segnale analogico, il tasso di campionamento deve es-
sere almeno due volte la massima frequenza del segnale stesso.
Nel valutare l’IP analogica, il segnale più veloce da campionare
determinerà la frequenza di campionamento. Secondo l’approc-
cio convenzionale, più la frequenza di campionamento è elevata
e meglio è ma ciò significa anche maggiore energia. L’abilità del
progettista
è trovare un equilibrio tra una frequenza a
deguata e
un consumo sostenibile.
I convertitori dati che supportano i protocolli di comunicazione
ad alta velocità emergenti – come WiGig (802.11ad), Long Term
Evolution (LTE) e LTE Advanced – richiedono velocità di campio-
namento elevate. WiGig, per esempio, lavora su uno spettro di 60
GHz, con un potenziale di throughput fino a 7 Gbps e una larghez-
za di banda 2,16 GHz (un tasso 10 volte superiore a quello dello
standard 801.11n). Come risultato, l’ADC deve essere 10 volte più
veloce. Tali prestazioni renderebbero possibili applicazioni come
la trasmissione wireless del segnale video non compresso.
Risoluzione: uno sguardo alla qualità del segnale
campionato
La velocità di campionamento effettivamente necessaria (come
discusso sopra) e il numero di bit selezionati determineranno
Fig. 2 – Esempio di layout: DAC 650 MSPS a 14-bit
Polarizzazione
Array corrente
Logica
Array commutazione
Clock e Registri
Cap di alimentazione