TI推出同时满足高速和高精度的全新SAR ADC产品

近期，为了满足工业设计面临的准确度、噪声、功耗、尺寸和设计时间的挑战，TI推出了一系列全新的逐次逼近寄存器 (SAR) 模数转换器 (ADC) ADC3660 系列产品，该系列产品可在超低功耗下可实现出色的动态范围，包括八款分辨率为 14、16 和 18 位、采样速度为 10-125MSPS，可帮助设计人员提高信号分辨率、延长电池寿命并增强系统保护功能。
 
TI高速数据转换器产品线经理Matthew Hann强调，TI本次推出的ADC新品的一个重大突破是，该系列产品同时具备了高精度、低噪声、及时性、及低功耗特性。

图：TI高速数据转换器产品线经理Matthew Hann

 
要做到这一点其实是不容易的，因为快速和高精度是衡量ADC性能的两个重要指标，但就ADC的结构来说，这两个参数却是相互矛盾的，如果ADC的速率高，其精度就会下降；而提高其精度，则会给速度造成影响。
 
因此，一般来说，ADC产品的应用场景中，有些可能只需要准确性最好的，不需要很快；有些需要很快，但对准确性要求不高。但也有例外的情况，Matthew Hann举例说，“现在，我们的生活环境中，越来越多的应用场景需要准确且快速的ADC产品。比如雷达、工厂自动化、电厂的安全监控和保护，甚至是电机控制等等。”

 
为了满足市场需求，TI推出的ADC3660系列产品。目前，该系列产品包含8款采用了单通道和双通道配置的ADC产品，分辨率有14、16、18位三种可供选择，采样速度范围为10~125MSPS。而且这些产品中，单通道器件之间彼此引脚兼容，双通道器件也彼此引脚兼容，这样做的好处是，可以给工程师非常大的灵活性，工程师可以根据目前所面临的挑战和需要处理的问题来选择最合适的器件，设计结束后，要是想提高系统的性能，不用再重新设计本来的线路图，只需要更换不同性能的IC即可。也就是说，可以让设计变得更加简单，兼容性更好。“同时可以缩短开发周期。” Matthew Hann对媒体表示。
 
随后，他还重点介绍了几个典型的ADC产品，比如ADC3683、ADC3664、ADC3660等。

 
其中，ADC3683是这个系列里分辨率为18位的一款ADC。它在两倍的通道密度下，可实现比同类18位器件快4倍的取样速率。二是它的噪声相对来说比较低，可以帮助工程师去监测外面很微小的讯号，再来去做处理和数字化。同时，因为它功耗比较低，所以它用在便携式的应用上非常方便。比如雷达或者无线电应用等。同时它也适用于智能电网中的监控应用，它能精准知道现在电压电流的状况从而进行监测跟反应，然后让后台的控制端来去做适当的处理。
 
另外，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。

ADC3664是该系列中，速度最快为125MSPS的14位分辨率ADC产品，与其他同类器件比起来，它具有更低的延迟。
 
Matthew Hann解释称，目前设计高速ADC有两个架构，一个叫做SAR架构，另外一个是流水线架构，这两个架构都可以实现模拟到数字的转换。“在SAR架构之下，我们的产品与同类产品相比有低将近80%的延迟，大概一个时钟，8ns的反应速度。”他自豪地表示。
 
他同时指出，该产品比较适合应用在晶圆厂中的产品检测应用中，因为检测的过程越快，产出的效率就会越高。

 
他还介绍了ADC3660的主要特性，它可实现超低噪声，能在声纳应用中提高图像分辨率并降低噪声，同时，与同类器件相比，功耗可降低65%，每通道仅为71mW，因此，可以帮助工程师，将产品的续航做得更好。
 
最后，Matthew Hann还特别提到，ADC3660系列产品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。