继续挖掘ADC新品，抗混叠与降低尺寸再革新

随着5G、人工智能、物联网、汽车电子等新兴应用的崛起，ADC作为信号链核心的地位仍在提升。距离我们上一次挖掘ADC新品，已经过去了不少时日。每一次行业内新的ADC产品发布都能带给我们不少的惊喜，这一次也不会例外。
 
ADI ADC新品AD4134
 
AD4134，一款24位的4通道同步采样无混叠ADC，主要针对航空航天、医疗设备、工业自动化以及仪器仪表测量领域应用开发。该新品最大的特点就是能有效抑制ADC混叠频带附近的信号。
 

（图源：ADI）

 
首先看看它的抗混叠能力。AD4134采用了连续时间Σ-Δ（CTSD）调制方案，消除了一般设计里所需的位于Σ-Δ调制器之前的开关电容电路采样，放宽了对ADC输入驱动的要求。CTSD架构本身就能抑制ADC混叠频带附近的信号，并且不需要复杂的外部抗混叠滤波器。在AD4134高性能模式下，抗混叠抑制典型值高达102.5dB。
 
高抗混叠之外，它的其他关键性能也是毫无争议的行业一流。其失调误差漂移不超过0.9 µV/C，增益漂移不超过2ppm/℃，积分非线性为2ppm，在1kHZ的输入信号音下总谐波失真典型值为-120dB。这些特性使得系统性性能得到了大幅改善，在温度、压力、振动、冲击等各类传感器中都能发挥出出色的实力。
 
在AD4134的四个通道中，每个通道均有CTSD调制器和数字抽取与滤波路径，能同时对四个独立的信号源采样。每个信号测量支持391.5 kHz的最大输入带宽，四个信号测量之间实现了严密的相位匹配。
 
AD4134集成了异步采样速率转换器，能利用插值和重采样技术精准地控制抽取率，进而控制ODR。AD4134支持从0.01 kSPS到1496 kSPS的宽范围ODR频率，调整分辨率小于0.01 SPS。异步采样速率转换器不再需要将数字后端的高频低抖动主时钟路由到各ADC，因此可简化中等带宽数据采集系统的时钟分配要求。
 
AD4134还支持灵活且独立的数据接口，既可充当总线主机，也可充当从机，具有各种时钟选项，支持多种通信总线协议。而在封装上，器件采用8 mm×8 mm、56引脚引线框架芯片级封装。
 
TI ADC新品ADS7067
 
在推出了几款汽车类应用的同步采样ADC后，这一次TI最新推出的ADS7067是具有GPIO和SPI的八通道16位SAR ADC。
 

（图源：TI）

 
该ADC在保证了一流的同类产品性能的前提下，大幅减少了外部组件，对减小系统整体的尺寸有相当大的助力。ADS7067具有集成的无电容基准和基准缓冲器，因此无需较多的外部组件，其本身也只有1.62mm×1.62mm，可以大幅减小整体解决方案尺寸。
 
ADS7067本身也具备出色的交/直流性能，90dB的SNR，-100dB的THD，800kSPS的采样率能做到无延迟输出，同时在内部改善了失调电压和漂移。内置的失调电压校准功能，可在系统的宽工作范围内提高精度，可编程均值滤波器可实现更高的分辨率测量。ADS7067 的八个通道可以单独配置为模拟输入、数字输入或数字输出，以实现更小的系统尺寸，并简化混合信号反馈和数字控制的电路设计。
 
ADS7067具备增强型的SPI数字接口，拥有60MHz的高速，能够支持器件以较低的时钟速度实现高数据吞吐量。这种配置进一步简化了整个器件的布局并能降低成本。晶圆级芯片封装让这个新ADC能适应任何空间受限的应用。
 
小结
 
这两款新品一个显著抑制ADC混叠，一个大幅降低系统尺寸，反映出了ADC这个核心器件的发展方向，如何在大幅提高数据吞吐量和带宽的同时尽可能减小功耗和尺寸，是每一个ADC厂商都在攻克的课题。