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非常見(jiàn)問(wèn)題..."來(lái)自ADI公司電話(huà)記錄中奇怪但真實(shí)的故事" 數字信號處理不是萬(wàn)能的(或者說(shuō)，是什么讓模擬工程師感到可笑?) 問(wèn)題：為何在數字信號處理系統價(jià)格如此低廉而且功能如此強大時(shí)，仍推薦模擬信號處理? 回答： 因為有些時(shí)候模擬信號處理價(jià)格甚至更為低廉，而且可以完成數字信號處理不能完成的功能。模擬信號處理電路的銷(xiāo)量可以證明這種說(shuō)法。 倫敦南肯辛頓(South Kensington)科學(xué)博物館建于維多利亞女王統治時(shí)期。盡管它運行良好而且很值得參觀(guān)，但它很少因為其滑稽而聞名。最近我參觀(guān)了他們的計算機科學(xué)展區，不過(guò)，我大聲狂笑不止，差點(diǎn)因這種妨礙治安的行為而被拘禁。引起我失態(tài)的原因是一個(gè)標有“淘汰的模擬計算技術(shù)”的玻璃櫥窗，在其陳列物之中，放有一個(gè)AD534模擬乘法器。美國模擬器件公司(ADI)生產(chǎn)此器件已經(jīng)有30多年歷史了，而且它的銷(xiāo)售收入持續穩定。 事實(shí)上還有大量的模擬信號處理明顯優(yōu)于數字信號處理的應用場(chǎng)合。數字乘法器雖然簡(jiǎn)單易用而且價(jià)格低廉，但是如果原始數據和所需要的輸出均為模擬形式，那么完成從模擬信號向數字信號轉換所需要的模數轉換器(ADC) 和數模轉換器(DAC)的成本及其復雜程度通常會(huì )超過(guò)模擬乘法器的成本與復雜程度。另外，數字傳輸延時(shí)對于高速系統來(lái)說(shuō)也太長(cháng)。 此外，在A(yíng)DC之前處理模擬信號可能更為有效，即便是需要數字數據時(shí)也是如此。一個(gè)典型案例是交流功率測量。如果被測信號是一種簡(jiǎn)單的50 Hz或60 Hz正弦波而且其負載為阻性負載，那么這種測量就很簡(jiǎn)單。但是如果被測信號比較復雜，負載為電抗性負載，或工作頻率較高，那么必須對負載上的電壓和電流進(jìn)行過(guò)采樣來(lái)測定其有效功率，從而增加了對數據轉換器(ADC和DAC)和數字信號處理器的要求。一個(gè)由負載中的電壓和電流驅動(dòng)的模擬乘法器，其輸出與瞬時(shí)功率成比例，如果對它進(jìn)行積分和采樣可能會(huì )很慢。 即便我們只對復雜波形的均方根值(RMS)電壓感興趣，模擬RMS以幾吉赫(GHz)工作頻率計算——比過(guò)采樣數字信號處理系統快100倍。 當然，ADC最高分辨率的動(dòng)態(tài)范圍低于模擬對數放大器20或30 dB。因此仍有許多其它的模擬信號處理在成本和性能方面明顯超越數字信號處理的應用案例。 |
