手机拍照像素越来越高，模拟芯片在摄像头信号链中的需求结构如何变化？

高像素摄像头并不会改变信号链的基本分工，但会显著改变其中模拟芯片的需求结构：像素提升意味着场景被解构为更多像素点，每个像素点都要产生一路对应的电信号，采集、放大、滤波与模数转换的通道数量和性能要求随之同步上升。 信号链芯片是现实世界与数字世界之间的桥梁，外界信号经传感器转化后多为电流、电压等电量信号，需由信号链芯片完成采集、放大、滤波并转换为以 0 和 1 表示的数字信号，才能交由 MCU、CPU 等数字系统处理。

像素升级改变了什么

拍照的基本原理是利用半导体的光电效应，把光像转化为电信号，再依据不同颜色光线产生的电信号强度差异进行量化编码。以 4800 万像素的相机为例，就是把场景解构为 4800 万个像素点，每个像素点根据接收的光线产生对应比例的电信号，之后经过编码转化，产生一串更长的二进制数字。

像素点越多，意味着前端需要处理的模拟信号路数越多、单个像素的信号越微弱，对放大、滤波与转换环节的用量和一致性要求也就越高。

需求结构如何分布

信号链模拟芯片按职责分为三类：以放大器和比较器为代表的线性产品，以 ADC 和 DAC 为代表的转换器产品，以及各类接口产品。三类产品合计市场规模在 100 亿美元左右，其中线性产品与接口产品分别接近 40 亿美元和 30 亿美元，共同点是细分种类多、市场分散；转换器只有模数、数模两大类，总规模接近 40 亿美元。

转换器为何是重点

ADC 的输入通常是电压信号，输出为二进制编码，整个过程分为采样、保持、量化、编码四步。其核心性能参数有两个：采样速率对应时间维度，代表单位时间内的采样次数，速率越高、采样点越多，获得的采样信号越接近初始输入信号；分辨率对应数值维度，好比尺子的最小刻度，在同样输入范围内，码值变化的最小单位越小，量化误差也就越小。

像素提升带来的，正是对这两项指标同时提出更高要求的压力：转换通道更多、转换精度与速度要求更高，ADC 在信号链中的权重也随之凸显。

常见问题

像素越高，模拟芯片用量一定同比例增加吗？

不能简单按像素数线性外推。像素提升确实使需要采集与转换的电信号路数增加，但具体用量还取决于摄像头模组的架构设计与集成方式，需以具体方案为准。

为什么信号链中 ADC 比 DAC 更受关注？

转换器包括模数转换器 ADC 和数模转换器 DAC 两种，而在实际应用中，ADC 的占比更高，大约可以占到 80%，因此在摄像头这类以采集为主的场景中更受关注。

放大器和比较器在信号链里扮演什么角色？

放大器主要用于等比例放大信号；比较器结构相似但功能不同，用于比较两个电压值或电流值的大小，一端接稳定基准电压，输入电压大于基准电压时输出 1，反之输出 0。模拟开关则完成信号链路中的信号切换，具有功耗低、速度快、无机械触点、体积小、使用寿命长等特点。