TI推出同時滿足高速和高精度的全新SAR ADC產品

近期，為了滿足工業(yè)設計面臨的準確度、噪聲、功耗、尺寸和設計時間的挑戰(zhàn)，TI推出了一系列全新的逐次逼近寄存器 (SAR) 模數轉換器 (ADC) ADC3660 系列產品，該系列產品可在超低功耗下可實現出色的動態(tài)范圍，包括八款分辨率為 14、16 和 18 位、采樣速度為 10-125MSPS，可幫助設計人員提高信號分辨率、延長電池壽命并增強系統(tǒng)保護功能。

TI高速數據轉換器產品線經理Matthew Hann強調，TI本次推出的ADC新品的一個重大突破是，該系列產品同時具備了高精度、低噪聲、及時性、及低功耗特性。

圖：TI高速數據轉換器產品線經理Matthew Hann

要做到這一點其實是不容易的，因為快速和高精度是衡量ADC性能的兩個重要指標，但就ADC的結構來說，這兩個參數卻是相互矛盾的，如果ADC的速率高，其精度就會下降；而提高其精度，則會給速度造成影響。

因此，一般來說，ADC產品的應用場景中，有些可能只需要準確性最好的，不需要很快；有些需要很快，但對準確性要求不高。但也有例外的情況，Matthew Hann舉例說，“現在，我們的生活環(huán)境中，越來越多的應用場景需要準確且快速的ADC產品。比如雷達、工廠自動化、電廠的安全監(jiān)控和保護，甚至是電機控制等等。”

為了滿足市場需求，TI推出的ADC3660系列產品。目前，該系列產品包含8款采用了單通道和雙通道配置的ADC產品，分辨率有14、16、18位三種可供選擇，采樣速度范圍為10~125MSPS。而且這些產品中，單通道器件之間彼此引腳兼容，雙通道器件也彼此引腳兼容，這樣做的好處是，可以給工程師非常大的靈活性，工程師可以根據目前所面臨的挑戰(zhàn)和需要處理的問題來選擇最合適的器件，設計結束后，要是想提高系統(tǒng)的性能，不用再重新設計本來的線路圖，只需要更換不同性能的IC即可。也就是說，可以讓設計變得更加簡單，兼容性更好。“同時可以縮短開發(fā)周期?！?Matthew Hann對媒體表示。

隨后，他還重點介紹了幾個典型的ADC產品，比如ADC3683、ADC3664、ADC3660等。

其中，ADC3683是這個系列里分辨率為18位的一款ADC。它在兩倍的通道密度下，可實現比同類18位器件快4倍的取樣速率。二是它的噪聲相對來說比較低，可以幫助工程師去監(jiān)測外面很微小的訊號，再來去做處理和數字化。同時，因為它功耗比較低，所以它用在便攜式的應用上非常方便。比如雷達或者無線電應用等。同時它也適用于智能電網中的監(jiān)控應用，它能精準知道現在電壓電流的狀況從而進行監(jiān)測跟反應，然后讓后臺的控制端來去做適當的處理。

另外，它還支持一種將所需信號的諧波推往更高頻率的過采樣技術，這使設計人員能夠降低抗混疊濾波器的復雜性并減少 75% 的系統(tǒng)元件數量。

ADC3664是該系列中，速度最快為125MSPS的14位分辨率ADC產品，與其他同類器件比起來，它具有更低的延遲。

Matthew Hann解釋稱，目前設計高速ADC有兩個架構，一個叫做SAR架構，另外一個是流水線架構，這兩個架構都可以實現模擬到數字的轉換。“在SAR架構之下，我們的產品與同類產品相比有低將近80%的延遲，大概一個時鐘，8ns的反應速度?！彼院赖乇硎尽?br />
他同時指出，該產品比較適合應用在晶圓廠中的產品檢測應用中，因為檢測的過程越快，產出的效率就會越高。

他還介紹了ADC3660的主要特性，它可實現超低噪聲，能在聲納應用中提高圖像分辨率并降低噪聲，同時，與同類器件相比，功耗可降低65%，每通道僅為71mW，因此，可以幫助工程師，將產品的續(xù)航做得更好。

最后，Matthew Hann還特別提到，ADC3660系列產品可降低設計復雜性的其他系列特性包括片上抽取選項，設計人員可通過該選項輕松去除系統(tǒng)中不需要的噪聲和諧波，并將 SNR 和無雜散動態(tài)范圍提高至 15dB。這些抽取選項以及互補金屬氧化物半導體 (CMOS) 接口支持設計人員搭配使用這些 ADC 與基于 Arm的處理器或數字信號處理器，而不必使用現場可編程門陣列 (FPGA)，這有助于降低系統(tǒng)成本。