அனலாக் ஃப்ரண்ட் எண்ட் சர்க்யூட்ஸ் (AFE): நீங்கள் தெரிந்து கொள்ள வேண்டிய அனைத்தும்

அனலாக் முன்-இறுதி சுற்றுகள், AFE என்றும் அழைக்கப்படுகின்றன, அவை தரவு கையகப்படுத்துதல் அமைப்புகள் மற்றும் அனலாக் சிக்னல்களை டிஜிட்டல் ஆக மாற்ற வேண்டிய மற்ற வகையான அளவீட்டு பயன்பாடுகளில் முக்கிய கூறுகளாகும். இந்த AFEகள் பெருக்கிகள், வடிப்பான்கள் மற்றும் அனலாக்-டு-டிஜிட்டல் மாற்றிகள் (ADC) போன்ற பல்வேறு கூறுகளை ஒருங்கிணைத்து, மருத்துவ கருவிகள் முதல் தொழில்துறை சென்சார் அமைப்புகள் வரை பல பயன்பாடுகளில் பயனுள்ளதாக இருக்கும். அடுத்து, இந்த AFEகள் என்ன, அவை எவ்வாறு செயல்படுகின்றன மற்றும் எந்தெந்த பயன்பாடுகளில் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன என்பதை விரிவாக ஆராய்வோம்.

மின்னணு அளவீடு அல்லது சென்சார் அமைப்புகளை நீங்கள் நன்கு அறிந்திருந்தால், AFE களின் முக்கிய செயல்பாடுகளில் ஒன்று, சென்சார்களிடமிருந்து பெறப்பட்ட சிக்னலை டிஜிட்டல் சிக்னலாக மாற்றுவதற்கு முன் நிலைப்படுத்துவது என்பதை நீங்கள் அறிவீர்கள். குறைந்த அலைவீச்சு சமிக்ஞைகளுடன் பணிபுரியும் போது இது மிகவும் முக்கியமானது, டிஜிட்டல் செயலாக்கத்திற்கு முன் பெருக்கம் மற்றும் வடிகட்டுதல் தேவைப்படுகிறது. இந்த சுற்றுகள் இல்லாமல், பெறப்பட்ட தகவல்கள் துல்லியமாகவோ அல்லது பயனுள்ளதாகவோ இருக்காது.

அனலாக் முன்-இறுதி சுற்றுகள் (AFE) என்றால் என்ன?

AFE என்பது அனலாக் சிக்னல்களை டிஜிட்டல் சிக்னல்களாக மாற்றுவதற்கு முன் செயலாக்கும் சர்க்யூட் பிளாக்குகளின் தொகுப்பாகும். எளிமையான சொற்களில், AFE என்பது அனலாக் உலகத்திற்கும் டிஜிட்டல் உலகத்திற்கும் இடையே ஒரு வகையான 'பாலம்' ஆகும். ஒலி, வெப்பநிலை அல்லது ஒளி போன்ற 'உண்மையான உலக' சிக்னல்களைப் படம்பிடித்து, வடிகட்டுதல் அல்லது பெருக்கம் போன்ற செயல்முறைகள் மூலம் அவற்றை நிலைநிறுத்தி, பின்னர் அவற்றை நுண்செயலி அல்லது உட்பொதிக்கப்பட்ட அமைப்பு மூலம் செயலாக்கக்கூடிய டிஜிட்டல் சிக்னல்களாக மாற்றுவது இதன் முக்கிய செயல்பாடு ஆகும்.

அனலாக் ஃப்ரண்ட்-எண்ட் சர்க்யூட்டின் பொதுவான உதாரணம், டிஜிட்டல் எக்ஸ்ரே டிடெக்டர்கள் போன்ற மருத்துவ இமேஜிங் அமைப்புகளில் காணப்படுகிறது. இந்த வகையான அமைப்புகளில், AFE ஆனது சிக்னல் ஒருங்கிணைப்பு, நிரல்படுத்தக்கூடிய ஆதாய பெருக்கம் மற்றும் தொடர்புடைய மாதிரி போன்ற பல செயல்பாடுகளைச் செய்ய வேண்டும், இவை அனைத்தும் உருவாக்கப்படும் பெரிய அளவிலான தரவைக் கையாள அதிக செயலாக்க வேகத்தை பராமரிக்கின்றன.

AFEகளின் பொதுவான பண்புகள்:

• டிஜிட்டலாக மாற்றுவதற்கு முன் சமிக்ஞை வலிமையை சரிசெய்ய அனுமதிக்கும் அனுசரிப்பு ஆதாய பெருக்கிகள் (PGA) அடங்கும்.
• அளவிடப்பட்ட சமிக்ஞையை சிதைக்கக்கூடிய சத்தம் அல்லது குறுக்கீட்டை அகற்ற வடிப்பான்களை அவை ஒருங்கிணைக்கின்றன.
• அவை பொதுவாக அனலாக் இலிருந்து டிஜிட்டலுக்கு இறுதி மாற்றத்தைச் செய்ய ஏடிசிகளை உள்ளடக்கும்.

AFEகளின் வழக்கமான பயன்பாடுகள்

AFEகள் பல தொழில்களில் பயன்படுத்தப்படும் பல்துறை கூறுகள். மருத்துவத்தில் தரவு கையகப்படுத்தும் முறைகள் முதல் ஆற்றல் துறையில் உள்ள பயன்பாடுகள் வரை, அனலாக் சிக்னல்களை திறம்பட மாற்றவும் செயலாக்கவும் முடியும் என்பதை உறுதி செய்வதற்கு அனலாக் முன்-இறுதி சுற்றுகள் முக்கியமானவை. அடுத்து, அதன் பொதுவான பயன்பாடுகளில் சிலவற்றை மதிப்பாய்வு செய்வோம்.

பாதுகாப்பு மற்றும் ஆற்றல் அளவீட்டு ரிலேக்கள்

ஆற்றல் துறையில், AFE கள் மின் அமைப்புகளைப் பாதுகாப்பதில் அடிப்படைப் பங்கு வகிக்கின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, பாதுகாப்பு ரிலேக்களில், தோல்விகளுக்கு எதிராக கணினிகளைக் கண்காணிக்கும் மற்றும் பாதுகாக்கும் சாதனங்கள், தற்போதைய மற்றும் மின்னழுத்தத்தை துல்லியமாக அளவிடுவதற்கு AFE கள் பொறுப்பாகும். இந்த AFEகள் மிகவும் துல்லியமாக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன, மின் அமைப்புகளில் உள்ள சிறிய மாறுபாடுகளைக் கூட கண்டறிய அனுமதிக்கிறது, பேரழிவு சேதத்தைத் தடுக்கிறது.

AFEகளின் முன்னணி உற்பத்தியாளர்களில் ஒருவரான Texas Instruments, இந்த AFE-அடிப்படையிலான பாதுகாப்பு ரிலேக்களை செயல்படுத்த குறிப்பிட்ட தீர்வுகளை உருவாக்கியுள்ளது. இந்த AFEகள் வழங்கும் அம்சங்களில் ஒரே நேரத்தில் மற்றும் ஒத்திசைவான மாதிரிகள் அடங்கும், இது அதிக தேவை உள்ள மின் அமைப்புகளில் துல்லியமான சிக்னல் பிடிப்புக்கு அவசியம்.

தூண்டல் உணரிகளில் AFE

AFEகளின் மற்றொரு பொதுவான பயன்பாடு தூண்டல் உணரிகளில் உள்ளது, அவை உலோகப் பொருட்களின் அருகாமை அல்லது இயக்கம் அல்லது சாய்வு போன்ற பிற இயற்பியல் அளவுருக்களை அளவிட பயன்படுகிறது. தூண்டல் உணரிகளுக்கான AFEகள் காந்தப்புலங்களின் மாறுபாடுகளைக் கண்டறிய அனுமதிக்கின்றன, காந்தங்களின் குறுக்கீடு இல்லாமல், அழுக்கு அல்லது தூசி நிறைந்த சூழல்கள் போன்ற கடினமான சூழ்நிலைகளில் செயல்படும் திறன் கொண்டவை. இந்த AFEகள் பொதுவாக வெற்றிட கிளீனர்கள் போன்ற வீட்டு உபயோகப் பொருட்கள் முதல் மின்னணு கருவிகள் மற்றும் தொழில்துறை ரோபோக்கள் வரை பல்வேறு வகையான சாதனங்களில் காணப்படுகின்றன.

இந்த AFE களின் நன்மைகளில், கடினமான சூழ்நிலைகளில் பணிபுரியும் திறன் மற்றும் பிற மின்னணு அமைப்புகளுடன் எளிதாக ஒருங்கிணைப்பது ஆகியவை அடங்கும். பல சந்தர்ப்பங்களில், தூண்டல் உணரிகளுக்கான AFE தீர்வுகள் தூண்டல் மாறுதலை எளிதாக்கும் LDC0851 போன்ற பிரத்யேக சாதனங்களை உள்ளடக்கியது.

மருத்துவ நோயறிதலில் AFEகள்

மருத்துவத் துறையில், AFE களும் பரந்த அளவிலான பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளன. பிளாட் டிடெக்டர் பேனல்கள் மூலம் பெறப்பட்ட சிக்னல்களை செயலாக்க AFEகள் பயன்படுத்தப்படும் டிஜிட்டல் எக்ஸ்ரே அமைப்புகளில் மிகவும் பொருத்தமான உதாரணங்களில் ஒன்றாகும். இந்த AFEகள், புரோகிராம் செய்யக்கூடிய ஆதாய பெருக்கிகளை ஒருங்கிணைப்பதோடு, கதிர்வீச்சு அளவை துல்லியமாக அளவிட அனுமதிக்கும் ஒருங்கிணைப்பாளர்கள் மற்றும் ADC களை இணைக்கின்றன.

இந்த உயர்-துல்லியமான மருத்துவ AFE அமைப்புகள் ஸ்கேன் நேரங்களை நன்றாகச் சரிசெய்து, பல்வேறு சுமை வரம்பு விருப்பங்களை வழங்குகின்றன, இது நிலையான, செமி-டைனமிக் அல்லது டைனமிக் என பல்வேறு வகையான சோதனைகளுக்கு மாற்றியமைக்க அவசியம். இது மருத்துவ நிபுணர்களின் பணியை பெரிதும் எளிதாக்குகிறது, ஏனெனில் அவர்கள் குறிப்பிட்ட தேவைகளுக்கு ஏற்ப அளவுருக்களை சரிசெய்ய முடியும்.

மருத்துவ AFE களின் நன்மைகள்:

• ஒரு தொகுப்பில் பல செயல்பாடுகளை ஒருங்கிணைத்தல், இடத்தை மிச்சப்படுத்துதல் மற்றும் வடிவமைப்பு சிக்கலைக் குறைத்தல்.
• சிறிய சிக்னல்களை அளவிடுவதில் அதிக துல்லியம், எக்ஸ்ரே படங்களில் பிடிக்கப்பட்டவை போன்றவை.
• பயன்பாட்டின் வகையைப் பொறுத்து செயல்திறன் மற்றும் ஆற்றல் நுகர்வு ஆகியவற்றுக்கு இடையே பரிமாற்றங்களைச் செய்வதற்கான சாத்தியம்.

தொகுப்புகள் மற்றும் கட்டமைப்புகளின் பன்முகத்தன்மை

AFE களின் சிறந்த நன்மைகளில் ஒன்று, அவர்கள் ஏற்றுக்கொள்ளக்கூடிய பல்வேறு தொகுப்புகள் மற்றும் கட்டமைப்புகள் ஆகும். பயன்பாட்டின் வகையைப் பொறுத்து, AFEகள் எளிய மூன்று-சேனல், 8-பிட் அமைப்புகள் முதல் 16 சேனல்கள் மற்றும் 14 பிட்கள் உட்பட மிகவும் சிக்கலான உள்ளமைவுகள் வரை இருக்கலாம். TQFP, SOIC, அல்லது QFN போன்ற பேக்கேஜின் வகை பொதுவாக வடிவமைப்பில் தேவைப்படும் இடத்தின் வகை மற்றும் வெப்பச் சிதறலைப் பொறுத்தது.

பொதுவான இணைப்புகளின் எடுத்துக்காட்டுகள்

AFE களில் பயன்படுத்தப்படும் பேக்கேஜிங்கின் எடுத்துக்காட்டு 80-TQFP ஆகும், இது மிதமான சக்தியில் பல சேனல்களைக் கையாள வேண்டிய அமைப்புகளில் பொதுவானது. 28-TSSOP உள்ளது, இது ஒரு சிறிய அளவு தேவைப்படும் பயன்பாடுகளுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. மற்ற தொகுப்புகளில் 40-QFN அடங்கும், இது செயல்திறனை சமரசம் செய்யாமல் சாதனத்தின் அளவை மேலும் குறைக்கிறது.

சுவாரஸ்யமாக, இவற்றில் பல சாதனங்கள் மேற்பரப்பில் பொருத்தப்பட்டதாக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன, அவை அணியக்கூடிய மருத்துவ சாதனங்கள் அல்லது வயர்லெஸ் சென்சார் அமைப்புகள் போன்ற சிறிய அமைப்புகளில் எளிதாக ஒருங்கிணைக்கப்படுகின்றன.

அனலாக் முன்-இறுதி சுற்றுகளின் எதிர்காலம்

சென்சார் அமைப்புகள் மற்றும் மின்னணு சாதனங்களுக்கான தேவை தொடர்ந்து அதிகரித்து வருவதால், இந்த சமிக்ஞைகளை திறம்பட கையாளும் திறன் கொண்ட அனலாக் முன்-இறுதி சுற்றுகளின் தேவையும் அதிகரிக்கும். தொழில்நுட்பம் முன்னேறும்போது, ​​அதிக துல்லியம், குறைந்த மின் நுகர்வு மற்றும் உட்பொதிக்கப்பட்ட அமைப்புகளில் அதிக ஒருங்கிணைப்பு திறன்களை வழங்கும் AFEகள் தொடர்ந்து உருவாகும் என எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.

மருத்துவ முறைகள் அல்லது தொழில்துறை பயன்பாடுகளில் எதுவாக இருந்தாலும், அனலாக் முன்-இறுதி சுற்றுகள் தரவு மூலம் நிஜ உலகத்துடன் எவ்வாறு தொடர்பு கொள்கிறோம் என்பதன் இன்றியமையாத பகுதியாக தொடர்ந்து இருக்கும். இன்டர்நெட் ஆஃப் திங்ஸ் (IoT) போன்ற தொழில்நுட்பங்கள் பெருகிய முறையில் வளர்ந்து வருவதால், அதிக நம்பகத்தன்மையுடன் கடுமையான சூழல்களில் வேலை செய்யக்கூடிய AFEகளுக்கான தேவை அதிகரிக்கும்.

அனலாக் முன்-இறுதி சுற்றுகள், இயற்பியல் சமிக்ஞைகளை டிஜிட்டல் முறையில் செயலாக்கக்கூடிய தரவுகளாக மாற்றுவதில் முக்கிய பகுதிகளாகும். மருத்துவ சென்சார் பயன்பாடுகள் அல்லது தொழில்துறை அமைப்புகளில் இருந்தாலும், AFEகள் அனலாக் மற்றும் டிஜிட்டல் உலகங்களுக்கு இடையே ஒரு முக்கிய தொடர்பை வழங்குகின்றன. அவற்றின் பெருக்கம், வடிகட்டுதல் மற்றும் மாற்றும் திறன்களுடன், இந்த சுற்றுகள் சிக்னல்களை மிகத் துல்லியமாக மாற்றவும் அனுப்பவும் அனுமதிக்கின்றன. எனவே, அதன் பயன்பாடும் மேம்பாடும் பரந்த அளவிலான தொழில்நுட்பத் துறைகளில் தொடர்ந்து இன்றியமையாததாக இருக்கும்.