TI通過(guò)全新的SAR ADC系列，縮小高速和精度的差距

　　近日，德州儀器 (TI)擴(kuò)充了其高速數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器產(chǎn)品系列，推出了一系列全新的逐次逼近寄存器 (SAR) 模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC)，它們可在工業(yè)設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)高精度數(shù)據(jù)采集。ADC3660系列在超低功耗下可實(shí)現(xiàn)出色的動(dòng)態(tài)范圍，包括八款分辨率為14、16和18位、采樣速度為10-125MSPS 的SAR ADC，可幫助設(shè)計(jì)人員提高信號(hào)分辨率、延長(zhǎng)電池壽命并增強(qiáng)系統(tǒng)保護(hù)功能。
 

　　提高高速數(shù)據(jù)采集精度滿足了工業(yè)系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)控制日益增長(zhǎng)的需求。在高速數(shù)字控制環(huán)路中，ADC在復(fù)雜系統(tǒng)中監(jiān)控電壓或電流的快速變化并對(duì)其作出響應(yīng)，有助于防止電源管理系統(tǒng)中的關(guān)鍵元件受損而浪費(fèi)成本。隨著工業(yè)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)密集型任務(wù)數(shù)量的增加，系統(tǒng)需要通過(guò)快速?zèng)Q策來(lái)防止出現(xiàn)系統(tǒng)故障，這增加了對(duì)更快速度和更高精度的需求。
 

　　在數(shù)字控制環(huán)路中通過(guò)更快的響應(yīng)時(shí)間保護(hù)工業(yè)系統(tǒng)
 

　　ADC3660 系列在類似速度下的延遲比同類器件低80%。例如，系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員使用 125MSPS、14 位、雙通道ADC3664，可實(shí)現(xiàn)一個(gè)時(shí)鐘(8ns) 的ADC延遲。該系列的超低延遲使各種工業(yè)系統(tǒng)中的高速數(shù)字控制環(huán)路能夠更準(zhǔn)確地監(jiān)控電壓和電流峰值并對(duì)其作出響應(yīng)，從而提高在半導(dǎo)體制造等應(yīng)用場(chǎng)景中的工具精度。
 

　　在超低功耗下實(shí)現(xiàn)業(yè)界先進(jìn)的噪聲性能
 

　　直到現(xiàn)在，設(shè)計(jì)工業(yè)系統(tǒng)的工程師還不得不在出色的噪聲性能和低功耗之間做出選擇。對(duì)于設(shè)計(jì)需要精確數(shù)據(jù)采集的電池供電器件的工程師來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)特別困難的決定。ADC3660 系列則無(wú)需進(jìn)行這種權(quán)衡。例如，ADC3683(業(yè)界超快的 18 位、65MSPS ADC)可提高便攜式國(guó)防無(wú)線電等窄帶頻率應(yīng)用的噪聲性能，它可提供 84.2dB 的信噪比 (SNR) 和 -160dBFS/Hz 的噪聲頻譜密度，同時(shí)保持每通道 94mW 的低功耗。10MSPS、14 位 ADC3541 的總功耗為 36mW，可簡(jiǎn)化熱管理并延長(zhǎng) GPS 接收器或手持電子設(shè)備等功率敏感型應(yīng)用的電池壽命。65MSPS、16位ADC3660可提供 82dBFS SNR，從而提高聲納應(yīng)用中的圖像分辨率，而且功耗比同類器件低65%(每通道 71mW)。
 

　　利用集成特性和高采樣頻率降低設(shè)計(jì)復(fù)雜性
 

　　ADC3660 系列的高采樣速度和集成特性可幫助設(shè)計(jì)人員減少其系統(tǒng)中的元件數(shù)量。例如，ADC3683 在兩倍的通道密度下，實(shí)現(xiàn)比同類 18 位器件快四倍的采樣率；它還支持一種將所需信號(hào)的諧波推往更高頻率的過(guò)采樣技術(shù)，這使設(shè)計(jì)人員能夠降低抗混疊濾波器的復(fù)雜性并減少 75% 的系統(tǒng)元件數(shù)量。
 

　　可降低設(shè)計(jì)復(fù)雜性的其他系列特性包括片上抽取選項(xiàng)，設(shè)計(jì)人員可通過(guò)該選項(xiàng)輕松去除系統(tǒng)中不需要的噪聲和諧波，并將 SNR 和無(wú)雜散動(dòng)態(tài)范圍提高至15dB。這些抽取選項(xiàng)以及互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體 (CMOS) 接口支持設(shè)計(jì)人員搭配使用這些 ADC 與基于Arm® 的處理器或數(shù)字信號(hào)處理器，而不必使用現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列 (FPGA)，這有助于降低系統(tǒng)成本。
 

　　此外，帶有復(fù)雜數(shù)控振蕩器的集成數(shù)字降壓轉(zhuǎn)換器可減少所需的處理器資源。