مدار سیگنال ترکیبی (Mixed-Signal Circuit)، در مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit)

انواع مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit) را در آموزش زیر شرح دادیم :

مدار سیگنال ترکیبی (Mixed-Signal Circuit) :

مدار سیگنال ترکیبی (Mixed-Signal Circuit) ترکیبی از هر دو بخش آنالوگ و دیجیتال را در خود جای داده اند. جهان واقعی آنالوگ است (صدا، نور، دما)، اما پردازش اطلاعات معمولا در دنیای دیجیتال کارآمدتر است. بنابراین، برای ارتباط بین این دو دنیا به مدارات سیگنال ترکیبی نیاز داریم. دو نمونه بسیار مهم از این مدارها، مبدل آنالوگ به دیجیتال (ADC - Analog to Digital Converter) و مبدل دیجیتال به آنالوگ (DAC - Digital to Analog Converter) هستند. این مدارها همچنین در گیرنده های مخابراتی مدرن، سیستم های روی تراشه (SoC) و تجهیزات اندازه گیری دقیق یافت می شوند.

در یک مدار سیگنال ترکیبی، بخش آنالوگ سیگنال های دنیای واقعی را دریافت و آماده سازی می کند (مثلا تقویت و فیلتر کردن)، سپس ADC آن را به کدهای دیجیتال تبدیل می کند تا پردازش دیجیتال (مثلا فشرده سازی، تصحیح خطا) روی آن انجام شود. در نهایت، اگر نیاز به خروجی آنالوگ باشد، DAC سیگنال دیجیتال را دوباره به آنالوگ تبدیل می کند.

چالش ها:

⭐ نویز دیجیتال (سوئیچینگ سریع) می تواند به بخش آنالوگ نفوذ کرده و دقت را کاهش دهد.

⭐ زمین (Ground) مشترک باید با دقت طراحی شود تا نویز منتقل نشود.

⭐ توان مصرفی باید بین دو بخش متعادل شود.

مثال ها: تلفن های همراه (دارای بخش RF آنالوگ، مبدل ها و پردازنده دیجیتال)، کارت های صدا، تجهیزات پزشکی مانند ECG (سیگنال قلب آنالوگ به دیجیتال تبدیل می شود)، و کنترل کننده های موتور با سنسورهای آنالوگ و کنترل دیجیتال.