Estremità frontale analogica

Un'estremità frontale analogica (AFE) è un circuito che colma il divario tra i segnali analogici del mondo reale e la successiva elaborazione digitale. Alcune AFE sono specifiche per le applicazioni destinate al collegamento dei sensori per l'elaborazione del segnale specifica. Le AFE eseguono funzioni di condizionamento e conversione dei segnali, tra cui multiplexing di segnali analogici, controllo dell'amplificazione e del livello, filtraggio, conversione ascendente, conversione discendente, modulazione, demodulazione, conversione da digitale ad analogica (DAC) e conversione da analogica a digitale (ADC). Sono usate in varie applicazioni tra cui: controllo industriale, audio, ricevitori, trasmettitori e strumentazione medica.

Esistono diversi tipi di AFE, ad es. un'AFE RF viene usata nei trasmettitori per le applicazioni software defined radio (SDR), la regolazione della potenza e i ricevitori radar delle automobili. Le AFE RF possono incorporare convertitori di dati con ADC e DAC per conversioni ascendenti e/o discendenti, amplificazione del segnale, filtraggio, modulazione e demodulazione. Alcune AFE RF possono essere dotate di controllo dell'alimentazione Tx, e di sintesi di frequenza con l'utilizzo di phase-locked loop (PLL) e di oscillatori controllati in tensione (VCO).

Le AFE di uso generico sono usate in varie applicazioni, tra cui: regolazione dell'energia, strumentazione, monitoraggio medico, imaging e audio. Solitamente incorporano alcuni tipi di convertitori di dati, quali ADC delta-sigma o SAR per misurazioni più precise, e ADC a pipeline per acquisizioni dati ad alta velocità. Nel circuito possono essere inclusi altri elementi, tra cui: multiplexer, interruttori, amplificatori e filtri. Gli ADC possono essere dotati di velocità di trasmissione di dati programmabili per il sovracampionamento, nel caso in cui si desiderino misure accurate. Possono avere interfacce I2C o SPI per la trasmissione seriale dei dati, che consentono al blocco del direct memory access (DMA) del processore di trasferire i dati dei segnali da e all'AFE in modo efficiente. Le AFE sono in grado di interfacciarsi a vari sensori con specifiche di tensione e corrente diverse, tra cui trasformatori di corrente, bobine di Rogowski, trasduttori e sensori effetto hall.



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