可程式類比設計真正魅力所在

 對於類比濾波器設計者而言，可程式類比工具和元件通常都頗具吸引力──不但簡單易用，並有助於提高產品整合度與加速上市時程。這些工具通常每隔一段時間就會有更新版的工具問世，對那些不喜歡Spice或採用其它電腦相關工具的類比設計者而言，通常會有一種“試一次就會喜歡”的魅力。而且，可程式元件的DIY特性，也可能吸引著那些時間緊迫的產品原型開發者的興趣。
儘管可程式類比設計頗具吸引力，但如果不能將它轉化成產品銷售收入，那也沒有什麼商機可言了。這?可以Star Semiconductor公司為例。

這家業已倒閉的公司曾銷售過數位訊號處理器(DSP)，而非類比工具與晶片組。針對該公司的圖形軟體業務發展，該公司提供了一個活生生的實例(graphic example)。Star公司的元件採用摩托羅拉56000架構，使其濾波器展現相當專業化的功能。該公司的編程軟體也很有意思：用戶只要畫出一幅他所期望的濾波器所能產生的波形圖，就可以製作出該濾波器功能了，而其軟體隨後就可以自動製作出DSP可完成的程式碼與程式。儘管該軟體的功能如此靈活，但由於是免費提供，使得該公司的這種業務模式最終還是壽終正寢了。

不僅如此，可程式類比設計工具在價格上也不具優勢。就濾波器設計而言，Anadigm和Lattice等製造現場可編程類比陣列的公司並不與ASIC競爭，他們瞄準的對手是採用分離式IC和被動元件組裝的模組。設計人員都知道，採用一些運算放大器和被動元件，只需花費約1.50美元到4美元，就可實現功能相當好的濾波器；而可程式類比元件每片要7美元到9美元，在價格上仍無法與之競爭。工程師可以採用Anadigm或Lattice的開發工具或元件來建構原型，但一旦完成其設計後，他很可能會採用分離式運算放大器來投產。

雖然Cypress Microsystems公司表示其採用微處理器的PSoC(可程式系統級晶片)售價僅為50美分至2美元，不僅可以解決可程式類比元件的價格問題，同時也提供了簡單易用的編程工具。但是，這些元件更適用於以處理器為主的控制應用，而非放大器或以放大器為主的濾波器應用。雖然這些元件的輸入和輸出都是嚴格的類比量，但還是用於基本的控制功能，如開通(on)、切斷(off)、排序(sequencing)或加速轉換等。因此，我不會像Cypress那樣，將其PSoC稱為可程式類比元件，而是將它們歸為嵌入式系統元件之列。

另一方面，我們注意到，為了推廣運算放大器，Burr-Brown和凌特等製造商紛紛提供了採用電子表格(spreadsheet)的濾波器設計程式。目前可用的線上套件，包括美國國家半導體的Active Filter Designer工具，借助該工具可以方便地針對Bessel、Butterworth、Chebyshev或Gaussian濾波器挑選高通或低通值，以及消散值(rolloff)。也許，這才是可程式類比設計真正吸引力所在吧。

作者：Stephan Ohr，EE Times Network技術編輯兼planetanalog.com網站