TI推出同時(shí)滿足高速和高精度的全新SAR ADC產(chǎn)品

近期，為了滿足工業(yè)設(shè)計(jì)面臨的準(zhǔn)確度、噪聲、功耗、尺寸和設(shè)計(jì)時(shí)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(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) ADC3660 系列產(chǎn)品，該系列產(chǎn)品可在超低功耗下可實(shí)現(xiàn)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(shè)計(jì)人員提高信號分辨率、延長電池壽命并增強(qiáng)系統(tǒng)保護(hù)功能。

TI高速數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器產(chǎn)品線經(jīng)理Matthew Hann強(qiáng)調(diào)，TI本次推出的ADC新品的一個(gè)重大突破是，該系列產(chǎn)品同時(shí)具備了高精度、低噪聲、及時(shí)性、及低功耗特性。

圖：TI高速數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器產(chǎn)品線經(jīng)理Matthew Hann

要做到這一點(diǎn)其實(shí)是不容易的，因?yàn)榭焖俸透呔仁呛饬緼DC性能的兩個(gè)重要指標(biāo)，但就ADC的結(jié)構(gòu)來說，這兩個(gè)參數(shù)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(chǎn)品的應(yīng)用場景中，有些可能只需要準(zhǔn)確性最好的，不需要很快；有些需要很快，但對準(zhǔn)確性要求不高。但也有例外的情況，Matthew Hann舉例說，“現(xiàn)在，我們的生活環(huán)境中，越來越多的應(yīng)用場景需要準(zhǔn)確且快速的ADC產(chǎn)品。比如雷達(dá)、工廠自動化、電廠的安全監(jiān)控和保護(hù)，甚至是電機(jī)控制等等?！?/p>

為了滿足市場需求，TI推出的ADC3660系列產(chǎn)品。目前，該系列產(chǎn)品包含8款采用了單通道和雙通道配置的ADC產(chǎn)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(chǎn)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(jù)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(shè)計(jì)結(jié)束后，要是想提高系統(tǒng)的性能，不用再重新設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)變得更加簡單，兼容性更好?！巴瑫r(shí)可以縮短開發(fā)周期。” Matthew Hann對媒體表示。

隨后，他還重點(diǎn)介紹了幾個(gè)典型的ADC產(chǎn)品，比如ADC3683、ADC3664、ADC3660等。

其中，ADC3683是這個(gè)系列里分辨率為18位的一款A(yù)DC。它在兩倍的通道密度下，可實(shí)現(xiàn)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(shù)字化。同時(shí)，因?yàn)樗谋容^低，所以它用在便攜式的應(yīng)用上非常方便。比如雷達(dá)或者無線電應(yīng)用等。同時(shí)它也適用于智能電網(wǎng)中的監(jiān)控應(yīng)用，它能精準(zhǔn)知道現(xiàn)在電壓電流的狀況從而進(jìn)行監(jiān)測跟反應(yīng)，然后讓后臺的控制端來去做適當(dāng)?shù)奶幚怼?br />
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(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。

ADC3664是該系列中，速度最快為125MSPS的14位分辨率ADC產(chǎn)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(shè)計(jì)高速ADC有兩個(gè)架構(gòu)，一個(gè)叫做SAR架構(gòu)，另外一個(gè)是流水線架構(gòu)，這兩個(gè)架構(gòu)都可以實(shí)現(xiàn)模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換?！霸赟AR架構(gòu)之下，我們的產(chǎn)品與同類產(chǎn)品相比有低將近80%的延遲，大概一個(gè)時(shí)鐘，8ns的反應(yīng)速度?！彼院赖乇硎?。

他同時(shí)指出，該產(chǎn)品比較適合應(yīng)用在晶圓廠中的產(chǎn)品檢測應(yīng)用中，因?yàn)闄z測的過程越快，產(chǎn)出的效率就會越高。

他還介紹了ADC3660的主要特性，它可實(shí)現(xiàn)超低噪聲，能在聲納應(yīng)用中提高圖像分辨率并降低噪聲，同時(shí)，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(chǎn)品的續(xù)航做得更好。

最后，Matthew Hann還特別提到，ADC3660系列產(chǎn)品可降低設(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 和無雜散動態(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)字信號處理器，而不必使用現(xiàn)場可編程門陣列 (FPGA)，這有助于降低系統(tǒng)成本。