現(xiàn)在許多新穎的模擬前端(AFE-Analog Front End)瞄準(zhǔn)了各種不同應(yīng)用：有線和無(wú)線通信、工業(yè)電子、消費(fèi)類(lèi)產(chǎn)品，出現(xiàn)了專用和通用AFE來(lái)滿足多種市場(chǎng)需求。

　　一般AFE為通用單元。AFE可以是少數(shù)為數(shù)字電路、多數(shù)為模擬電路器件，用一個(gè)簡(jiǎn)單的狀態(tài)機(jī)控制多路轉(zhuǎn)換器，將信號(hào)傳輸給一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器。AFE也可以是多數(shù)為數(shù)字電路、少數(shù)為模擬電路器件，包括一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器并帶有其他微控制器外設(shè)。所有AFE的共同功能特點(diǎn)是它們的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器(DAC和ADC)。其DAC結(jié)構(gòu)沒(méi)有大的差別，但ADC結(jié)構(gòu)可以是Δ-Σ、連續(xù)漸近和流水線架構(gòu)。每種架構(gòu)在容吐量、分辯率、等待時(shí)間、濾波要求、功耗和硅占位面積方面均有局限性。不同的轉(zhuǎn)換器架構(gòu)在不同的目標(biāo)應(yīng)用中有不同的功能。

　　通用AFE

　　一些公司，包括ADI、Linear、Maxim和Silicon Labs采用硅CMOS增加儀器型ADC編程能力。其差別在于編程能力的類(lèi)型一狀態(tài)機(jī)或微控制器。如Linear 公司的ADC在輸入具有引腳短接編程多路轉(zhuǎn)換器，這種性能受到過(guò)程控制系統(tǒng)或傳感器設(shè)計(jì)工程技術(shù)人員的喜愛(ài)。

　　不同的供應(yīng)商對(duì)多路ADCAFE有不同的設(shè)計(jì)。這包括引腳短接或寄存器控制(通過(guò)并行接口)編程單或多數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器。

　　Linear 公司的LTC1850/51AFE片上8通道多路轉(zhuǎn)換器向10或12位連續(xù)漸近ADC傳送信號(hào)(見(jiàn)圖1)。AFE具有掃描模式，可在8個(gè)多路轉(zhuǎn)換通道間重復(fù)循環(huán)，并用連續(xù)掃描的16位地址和配置按順序編程。也可以讀回時(shí)序存儲(chǔ)器。所有這些均通過(guò)短接AFE引腳來(lái)控制。

　　LTC1850家族中的每一款8位和10位產(chǎn)品都包含一對(duì)單連續(xù)漸近ADC和內(nèi)置8通道多路轉(zhuǎn)換器。絕對(duì)采樣率可達(dá)1.25Msamples/s。但是，實(shí)際的采樣率取決于采樣的輸入數(shù)量。也就是說(shuō)，如果設(shè)計(jì)僅要求兩個(gè)輸入通道，那么，每個(gè)通道應(yīng)連接多路轉(zhuǎn)換器的4個(gè)輸入，而每個(gè)通道的取樣率應(yīng)為625Ksamples/s。當(dāng)每個(gè)多路轉(zhuǎn)換器通道有不同的輸入時(shí)，吞吐量為156Ksamples/s。

　　ADI公司的AD7266采用類(lèi)似的設(shè)計(jì)理念。該器件集成了兩個(gè)獨(dú)立的12位連續(xù)漸近ADC，允許同時(shí)采樣和轉(zhuǎn)換兩個(gè)通道，吞吐率達(dá)2Msamples/s。每個(gè)ADC前面加有一個(gè)3通道多路轉(zhuǎn)換器和一個(gè)抵噪聲、寬帶跟蹤保持放大器(可處理超過(guò)10MHz的輸入頻率)。每個(gè)ADC有兩個(gè)模擬輸入，可編程3個(gè)全差分對(duì)或6個(gè)單端通道。每個(gè)通道的轉(zhuǎn)換結(jié)果，可在單獨(dú)數(shù)據(jù)線上同時(shí)讀取或在同一數(shù)據(jù)線上連續(xù)讀取。