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近來與師弟聊天，他們在物聯網無線協議棧和芯片的這個行業深耕了很久。發現當整個無線這塊搞得可以的時候，真正的問題是在功耗的控制，無論是無線芯片這一層還是和這個無線物聯相關的傳感器，都集中在功耗問題，這也印證了數日前去儀器儀表展所感覺到的目前好的傳感器還真少，這也是為什么整個物聯網發展不起來的關鍵因素之一。 無論是目前的國內傳感器行業前輩昆侖海岸的明代都老爺子還是新生代，似乎都很困惑，這樣一個泱泱大國卻越來越少有幾個像樣的搞傳感器研發的企業，以至于大企業看不起這類小項目，小企業沒有干這行業的能力，包括采用國外敏感元件封裝成變送器這類的事情，國內也沒有幾個做得好的，以至于這個行業似乎都成了國外好的代名詞。 退一步說，我們沒有能力去搞好那些MEMS傳感器基礎元件研發，沒有能力去搞一些新型傳感器材料研發，那至少在應用層次上我們總能用這些已有的敏感元件造出像樣的傳感器或變送器產品，可以和老外的產品拼拼吧，結果還是令人失望。以至于師弟這個無線網絡想買個高點精度級變送器或調理模塊嫁接到他的無線網絡中忽然發現，能夠拿到的依然還是正負十幾伏甚至二十幾伏直流供電的傳感器產品，一看功耗下了一跳，甚至幾十毫安，壓根也沒法用在自己這個無線低功耗網絡上，他的用兩節電池可以工作幾年的想法于是也徹底泡湯了。 經過這幾日的觀察思考，功耗看來真的是未來無線物連傳感器網絡中的關鍵問題，這回不是無線芯片耗多少的問題，而恰恰是我們傳感器信號調理電路的功耗問題，這個問題很多人不以為然，認為有低功耗芯片就可以，有三點問題我目前必須面對： 一是傳統的傳感器變送貨信號調理電路的設計經驗都是由上一代老家伙所主導設計，就像明老爺子他們那代，這里沒有否定老爺他們那代的意思，反而很佩服他們用的器件沒有今天的高性能卻能出那么好的指標。他們那代可以用正負十二伏的運放搭建出性能很好的信號調理電路，性能真很好，他們所設計的東西也都是以電壓電流傳輸為主，整個設計功能的出發點和相關行業的制式的發展，決定了他們那一代不會在短期內去獨創個傳輸標準。而且很多傳感器變送器行業的都呈現著批量小品種多的現象，只要能夠用得好沒人去考慮新的功耗標準問題，尤其是在國內這種狀態下沒人愿意去投資搞這幾十毫安而且冒風險玩，所以 OP07，LM224,TL062……一直在延續著，沒人愿意改。 二是新生代的主力設計師目前集中在三十歲以內能干活的這批，在他們當中很少能夠有能力把原來明老爺子那代的設計經驗，直接轉化到目前以低電壓低功耗 MOS型運放的應用上來，這直接導致很多原來優秀的傳感器變送器設計經驗和低功耗掛不上邊。一個不爭的事實就是很多孩子還在和我說ADI還有TI的好多8 個腳的MOS低功耗雙運放沒有信號地的笑話，更難的難點在于很多人沒有認識到從正負十二伏類的供電運放到3.3V單電源運放的應用轉變過程中，如何控制噪音漂移增益等因素的整體平衡，在這種條件下當然也不會有什么更好的應用結論。這只能怪我們大多數上學時模擬電路老師本身也沒有這方面的實踐經歷，當然也不會繼續傳承上一代的優良傳統，更別提搞個與時俱進。 三是具備高精度AD低功耗的單片機和嵌入處理器是年輕一代的機會，僅以傳感器調理部分濾波器設計為例，數字化的設計思想主導這一代年輕人的設計，大家都在拼 AD精度和AD采樣速度來解決傳感器信號處理和變送領域里的問題，以至于很少有人愿用片外的低功耗運放搭個模擬濾波器，都想用單片機或嵌入處理器內部的軟件算法諸如FIR，FFT來完成更好的濾波，甚至直接用高位數△-∑去解決分辨率等問題，這從本質講是沒有錯的。 實際也應該想想就算這個算法生效了，以單片機的運算速度完成這類工作所需要的處理時間也不短，這期間的功耗想來也是禿頭上虱子----明擺的，想談真正的低功耗也難，另外想借此達到真正的信噪比也不一定有戲。反過來說就是前端真的敢用低功耗運放搭出模擬類的濾波器，同樣也要正視諸如過度過程中振蕩抖動這類問題對于采樣時間點數延長造成的功耗影響，這也要看你運放運用的功底有多深。實際上誰都沒法否則這類電路的低功耗設計一個核心思想是在數字低功耗和模擬低功耗的和諧統一，讓少有剛用在刀刃上，希望奇跡在將來發生在目前能干活的這一代。 熱點歸熱點，如果沒有年輕一代繼續加入到主流的設計思想中延續傳感器設計的這行里，我們可能看到的越來越多的失望，需要真實的前撲后繼。 作者：ni_labview |
