Logiciel frontal analogique

Un logiciel frontal analogique (AFE) est un circuit qui fait le lien entre des signaux analogiques du monde réel et un processus numérique ultérieur. Certains AFE ont une application spécifique dédiée à connecter des capteurs pour un traitement spécifique des signaux. Les AFE exécutent des fonctions de conditionnement et de conversion des signaux, y compris le multiplexage de signaux analogique, le contrôle de l'amplification et du niveau, le filtrage, la conversion ascendante et descendante, la modulation, la démodulation, la conversion numérique-analogique (DAC) et la conversion analogique-numérique (ADC) Ils sont utilisés dans des applications telles que le contrôle industriel, l'audio, les récepteurs, les émetteurs et l'instrumentation médicale.

Il existe plusieurs types d'AFE, par exemple l'AFE FR utilisé dans les transmetteurs pour les applications de radio définies par logiciel (SR), de mesure de puissance et les récepteurs de radar automobile. Les AFE FR peuvent intégrer des convertisseurs de données avec ADC et DAC pour des conversions ascendantes et/ou descendantes, une amplification des signaux, un filtrage, une modulation et une démodulation. Certains AFE FR peuvent intégrer un régulateur de puissance Tx, une synthèse de fréquence avec l'utilisation de boucles à verrouillage de phase (PLL) et d'oscillateurs contrôlés en tension (VCO).

Les AFE d'usage général sont utilisés pour la mesure d'énergie, l'instrumentation, la surveillance médicale, l'imagerie et l'audio. Ils intègrent généralement un certain type de convertisseur de données tel qu'un convertisseur delta-sigma ou analogique-numérique SAR pour des mesures précises et des ADC pipeline pour des acquisitions de données ultra-rapides. D'autres éléments de circuit peuvent inclure des multiplexeurs, des commutateurs, des amplificateurs et des filtres. Les convertisseurs ADC ont parfois des débits de données programmables pour ajuster le suréchantillonnage si des mesures précises sont souhaitables. Ils peuvent se doter d'interfaces I2C ou SPI pour des flux de données en série qui permettent à un bloc de processeur en accès direct à la mémoire (DMA) de bien transférer des données de signaux depuis et vers l'AFE. Les AFE sont capables de servir d'interface pour de nombreux capteurs avec différentes tensions et spécifications de courant, y compris les transformateurs de courant, les bobines Rogowski, les transducteurs et les capteurs à effet hall.