用DSP软件替换模拟组件的5大好处

物联网正在释放出数量惊人的连接设备,其中许多是旨在感应并与周围世界互动的传感器系统。我们周围的世界是模拟,而模拟传感器通常用于为微控制器提供传感机制。模拟电路通常很大,很笨重,并且会增加设备的成本。使用运行数字信号处理(DSP)软件的现代微控制器,可以将许多模拟电路转换为等效的软件。用DSP软件替换模拟组件有五个好处。

好处1 –降低BOM成本

将模拟电路转换为软件的第一个也是最明显的好处是,材料清单成本(BOM)降低了。原因是现在每块板需要购买的组件更少。在许多情况下,材料的减少是针对电阻器和电容器之类的组件。表面贴装组件的价格不昂贵,每个组件的成本不到1美分,因此,权衡产品生命周期内节省的总成本以确定是否值得。可以通过降低每块电路板的成本,再乘以每年的体积,然后乘以产品将要生产的年数来实现。

好处2 –提高设计灵活性

使用模拟电路和滤波器时,必须不断调整电路以获得最佳性能,这并不少见。较小的电路板重新旋转会导致电路板产生新的电气特性,从而突然改变寄生电容或电感,从而导致模拟电路失谐。然后,工程团队需要去修改模拟电路,以便它们再次按预期工作。将模拟电路转换为DSP算法,不仅消除了这种风险,而且还增加了根据软件需要调整和调整行为的灵活性。

好处3 –减小产品尺寸

降低BOM成本具有附带优势,这也使开发人员可以减小其产品尺寸。较少的模拟组件(有时可能很笨重)意味着可以减小电路板的尺寸。减小产品尺寸对制造具有许多与成本相关的好处,例如:

  • 节省每种产品的裸板成本
  • 每个面板制造更多设备
  • 在产品生命周期内减少在塑料和外壳材料上的花费

这些都是经常被忽视的好处。

好处4 –缩短设计周期

将模拟电路转换为软件可以帮助缩短设计周期。这是真的有几个原因。首先,有许多工具可供使用,这些工​​具可使软件设计人员模拟并生成他们需要替换模拟电路的DSP算法。这通常比通过电路仿真和基准测试调整电路所需的时间快得多。其次,如果需要更改,则可以在软件中进行更改,而无需重新旋转板或进行硬件修改,只需几分钟即可完成。

好处5 –现场适应性

在某些产品中,您永远不知道最终用户将在现场遇到什么条件。使用DSP算法可使团队甚至最终用户即时进行调整,以适应现场条件,而无需进行大量硬件修改。现场适应性甚至可以消除为满足各种客户需求而需要制造的SKU数量,从而简化供应链和制造流程。

结论

正如我们在这篇文章中所看到的,用数字信号处理算法代替模拟电路有很多好处。开发团队必须学习如何评估他们应该使用模拟电路还是DSP软件,这一点很重要。该决定可能需要仔细权衡收益和收益成本,以确保它们将超过软件的额外成本和复杂性。如果比例尺趋向于DSP软件,那么更换模拟组件就很有意义了。

 

如果您想了解更多有关如何在模拟电路和DSP软件之间进行选择的知识,请参加免费的网络研讨会“如何选择:模拟硬件或数字信号处理软件”将于1月24日直播,2019年,然后将按需提供。

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