簡單的ADC比較矩陣

Maxim采用六種常用ADC架構(gòu)制造模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）。確定正確的ADC需要在分辨率、通道數(shù)、功耗、尺寸、轉(zhuǎn)換時間、靜態(tài)性能、動態(tài)性能和價格之間進行權(quán)衡。設(shè)計人員需要了解關(guān)鍵功能，并對架構(gòu)及其設(shè)計限制有基本的了解。

本應(yīng)用筆記概述了這些架構(gòu)。它包括提供更多詳細信息的應(yīng)用筆記鏈接，以及比較主要特性和特性的便捷比較表。

合成孔徑雷達

逐次逼近寄存器（SAR）模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）通常是中高分辨率應(yīng)用的首選架構(gòu)，采樣速率通常小于每秒5兆采樣（Msps）。SAR ADC通常的分辨率范圍為8位至20位，具有低功耗和小尺寸。這種組合使其成為各種應(yīng)用的理想選擇，例如自動測試設(shè)備、電池供電設(shè)備、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、醫(yī)療儀器、電機和過程控制、工業(yè)自動化、電信、測試和測量、便攜式系統(tǒng)、高速閉環(huán)系統(tǒng)和窄帶接收器。

MAX11905是Maxim集成公司最高分辨率的SAR ADC，在1位時工作6.20Msps，動態(tài)性能為98.3db SNR和-123dB THD。MAX11905提供兩種不同的評估板。根據(jù)兩種不同的模擬前端選擇評估板：MAX11905EVKIT#（圖1）使用MAX9632運算放大器，MAX11905DIFEVKIT#（圖2）使用MAX44205差分運算放大器。兩款評估板均使用安富利ZedBoard。?用于與 PC 通信。

圖1.MAX11905評估板照片

圖2.MAX11905DIFEVKIT照片

Maxim Integrated的另一個常用ADC是MAX11156，這是一款工作速率為18ksps的500位ADC。它在 94kHz 時提供 SNR 6.105dB 和 THD -10dB 的動態(tài)性能。MAX1115X/6X評估板（圖3）可以評估該器件和整個MAX1115X/6X產(chǎn)品系列。

圖3.MAX1115X/6XEVKIT照片

下表中的每個器件都是高端ADC系列的一部分。Maxim Integrated還提供一系列分辨率和采樣速率較低的ADC。

Σ-Δ型ADC

Σ-Δ模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）主要用于低速應(yīng)用，這些應(yīng)用需要通過過采樣來犧牲速度和分辨率，然后進行濾波以降低噪聲。24位Σ-Δ轉(zhuǎn)換器用于自動化測試設(shè)備、高精度便攜式傳感器、醫(yī)療和科學儀器以及地震數(shù)據(jù)采集等應(yīng)用。

Maxim Integrated 提供 MAX11270，這是一款 24 位三角積分 ADC，可實現(xiàn)出色的 +130db SNR，同時功耗為 10mW 的超低功率。以下是MAXREFDES75#參考設(shè)計（圖4）的鏈接，顯示了MAX11270在電子秤系統(tǒng)中的應(yīng)用。

圖4.MAXREFDES75#采用MAX11270 Σ-Δ型ADC。

MAX11216為超低功耗、寬動態(tài)范圍24位Σ-Δ型ADC，設(shè)計用于地震應(yīng)用。

圖5是本應(yīng)用的框圖。

圖5.MAX11216原理框圖

集成模數(shù)轉(zhuǎn)換器

集成ADC可提供高分辨率，并能提供良好的線路頻率和噪聲抑制。從無處不在的ICL7106開始，這些轉(zhuǎn)換器已經(jīng)存在了相當長的一段時間。集成架構(gòu)提供了一種新穎而直接的方法，將低帶寬模擬信號轉(zhuǎn)換為其數(shù)字表示。這些類型的轉(zhuǎn)換器通常包括用于LCD或LED顯示器的內(nèi)置驅(qū)動器，可用于許多便攜式儀器應(yīng)用，包括數(shù)字面板表和數(shù)字萬用表。

閃存模數(shù)轉(zhuǎn)換器

閃存模數(shù)轉(zhuǎn)換器，也稱為并行ADC，是將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的最快方法。它們適用于需要非常大帶寬的應(yīng)用。但是，閃存轉(zhuǎn)換器消耗大量功率，分辨率相對較低，并且可能非常昂貴。這限制了它們通常無法以其他方式解決的高頻應(yīng)用。示例包括數(shù)據(jù)采集、衛(wèi)星通信、雷達處理、采樣示波器和高密度磁盤驅(qū)動器。

流水線型模數(shù)轉(zhuǎn)換器

流水線模數(shù)轉(zhuǎn)換器 （ADC） 已成為最流行的 ADC 架構(gòu)，采樣速率從每秒幾兆采樣 （MS/s） 到 100MS/s+，分辨率為 8 至 16 位。它們提供的分辨率和采樣率涵蓋廣泛的應(yīng)用，包括 CCD 成像、超聲醫(yī)學成像、數(shù)字接收器、基站、數(shù)字視頻（例如 HDTV）、xDSL、電纜調(diào)制解調(diào)器和快速以太網(wǎng)。

兩步進模數(shù)轉(zhuǎn)換器

兩步模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）也稱為子量程轉(zhuǎn)換器，有時也稱為多步或半閃存（比閃存架構(gòu)慢）。這是閃存ADC和流水線ADC之間的交叉，與閃存ADC相比，可以實現(xiàn)更高的分辨率或更小的芯片尺寸和功率，以實現(xiàn)給定分辨率。

審核編輯：郭婷