TI推出全新SARADC系列，更高采样率和分辨率

ADC（模拟数字转换器）顾名思义，就是将模拟信号转变为数字信号的器件。ADC作为沟通真实世界和数字世界的桥头堡，是整个信号链的最源头，其采样速度，分辨率，精度等将直接影响系统的整体性能。

德州仪器（TI）高速数据转换器产品线经理MatthewHann表示：“外接的物理量都是模拟的，所有光、热等信号，通过放大器，然后进入ADC进行准确快速采样，之后的数字环路进行数字处理和控制。如今工厂等环境中需要实时的监控和反馈，因此就要求整体系统要做到又快又精准。”
ADC的精度和速度定义
ADC将连续时间和连续幅度的模拟信号转换为离散时间和离散幅度的数字信号，而转换涉及输入的量化，因此它必然会引入少量错误或噪声。此外， ADC不是连续执行转换，而是定期执行转换，对输入进行采样，从而限制了输入信号的允许带宽。
ADC的性能主要由其带宽和信噪比(SNR)来表征。ADC的带宽主要由其采样率表征。ADC的SNR受许多因素影响，包括分辨率、线性度和精度（量化电平与真实模拟信号的匹配程度）、混叠和抖动。ADC的SNR通常以其有效位数(ENOB)来概括，即它返回的每个测量的位数平均而言不是噪声。理想的ADC具有与其分辨率相等的ENOB 。选择ADC以匹配要数字化的信号的带宽和所需的SNR 。如果ADC以大于信号带宽两倍的采样率运行，则根据Nyquist-Shannon采样定理，完美重建是可能的。量化误差的存在甚至限制了理想ADC的SNR 。然而，如果ADC的SNR超过输入信号的SNR ，则其影响可能会被忽略。
ADC的使用环境非常复杂，需要权衡精度、采样率等，因此ADC的选型往往是简单且复杂的。从ADC分类上，就包括了如下：
直接转换模拟数字转换器（Direct-conversionADC），或称Flash模拟数字转换器（FlashADC）
逐次逼近型模拟数字转换器（SuccessiveapproximationADC）
跃升-比较模拟数字转换器（Ramp-compareADC）
威尔金森模拟数字转换器（WilkinsonADC）
积分模拟数字转换器（IntegratingADC）
Delta编码模拟数字转换器（Delta-encodedADC）
管道模拟数字转换器（PipelineADC）
Sigma-Delta模拟数字转换器（Sigma-deltaADC）
时间交织模拟数字转换器（Time-interleavedADC）
带有即时FM段的模拟数字转换器
时间延伸模拟数字转换器（Timestretchanalog-to-digitalconverter,TS-ADC
针对不同应用场合，需要选择不同的ADC ，如今比较常见的ADC包括了SAR、Sigma-delta以及Pipeline等几大类型。
TISARADC35XX36XX系列专为工业所打造
逐次逼近寄存器型(SAR)模拟数字转换器具有多重优势，具有低功耗、小尺寸、电路简单等特点。适合采样率中等，延迟要求较高的工业应用（例如，电能质量分析、声纳或采样率在1MSPS到超过10MSPS之间的工业雷达）
TI的35XX ， 36XX系列ADC具有10-125MSPS的高采样率，分辨率为14-18位，全部采用WQFN(5mmx5mm)封装，具有Pin-to-Pin兼容。

文章插图
如上表所示，该系列ADC具有不同特性，可针对用户具体需求做出调整。
在数字控制环路中通过更快的响应时间保护工业系统
ADC3660系列在类似速度下的延迟比同类器件低80% 。例如，系统设计人员使用125MSPS、14位、双通道ADC3664 ，可实现一个时钟(8ns)的ADC延迟。该系列的超低延迟使各种工业系统中的高速数字控制环路能够更准确地监控电压和电流峰值并对其作出响应，从而提高在半导体制造等应用场景中的工具精度。
在超低功耗下实现业界先进的噪声性能
直到现在，设计工业系统的工程师还不得不在出色的噪声性能和低功耗之间做出选择。对于设计需要精确数据采集的电池供电器件的工程师来说，这是一个特别困难的决定。ADC3660系列则无需进行这种权衡。例如， ADC3683（业界超快的18位、65MSPSADC）可提高便携式国防无线电等窄带频率应用的噪声性能，它可提供84.2dB的信噪比(SNR)和-160dBFS/Hz的噪声频谱密度，同时保持每通道94mW的低功耗。10MSPS、14位ADC3541的总功耗为36mW ，可简化热管理并延长GPS接收器或手持电子设备等功率敏感型应用的电池寿命。65MSPS、16位ADC3660可提供82dBFSSNR ，从而提高声纳应用中的图像分辨率，而且功耗比同类器件低65%（每通道71mW）。
利用集成特性和高采样频率降低设计复杂性
ADC3660系列的高采样速度和集成特性可帮助设计人员减少其系统中的元件数量。例如， ADC3683在两倍的通道密度下，实现比同类18位器件快四倍的采样率；它还支持一种将所需信号的谐波推往更高频率的过采样技术，这使设计人员能够降低抗混叠滤波器的复杂性并减少75%的系统元件数量。
可降低设计复杂性的其他系列特性包括片上抽取选项，设计人员可通过该选项轻松去除系统中不需要的噪声和谐波，并将SNR和无杂散动态范围提高至15dB 。这些抽取选项以及互补金属氧化物半导体(CMOS)接口支持设计人员搭配使用这些ADC与基于Arm?的处理器或数字信号处理器，而不必使用现场可编程门阵列(FPGA) ，这有助于降低系统成本。
总结
具有集成式数字滤波功能的高速SAR数据转换器（如ADC35xx和ADC36xx系列）非常适合各种各样的工业应用。与Δ-Σ转换器相似，得益于较高的过采样率和集成式数字滤波功能，这些ADC也放宽了对模拟滤波器的限制。复频混频器还可以去除模拟混频级，从而进一步简化了模拟前端信号链。

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