ADI的ADC新品速率和精度创新高

技术分类: 模拟设计  | 2004-08-10
丛秋波,EDN China副主编

美国模拟器件公司(ADI)面对数据转换技术市场,推出两款新的具有业界最高速率和最佳精度、分辨率分别为18 bit 和20 bit的模数转换器(ADC)。这两款ADC可以省去复杂的前端信号调理电路,从而简化电路设计并降低系统成本。允许用户只需对复杂信号进行较少处理便能保持其完整性。
  ADI公司精密数据转换部市场业务部经理Leo McHugh介绍说,AD7641是ADI推出的最快速、最精确的18 bit 逐次逼近型(SAR)ADC,AD7641在2 MSPS采样速率比性能最接近的同类产品快4 倍;积分线性误差(INL)典型值为2 LSB,精度比同类产品高3 倍,而功耗只有100mW。由于采用7mm×7mmLFCSP封装,AD7641体积比同类产品要小40%。AD7641主要应用在医疗设备、高速数据采集、仪器仪表、频谱分析和网络分析等应用市场。型号为AD7760的ADC,是目前业界第一个精确最高的20 bit分辨率的Σ-Δ ADC ,在2.5 MSPS采样速率下能提供业界最高SNR:(100 dB)。
  Leo McHugh说,现代模数转换器(ADC)设计最常用的结构分为逐次逼近(SAR
)型ADC、Σ-ΔADC和流水线ADC三种。其中每种结构都有各自的优点和缺点。流水线ADC(也称作分级型ADC)是这三种结构中能超过100 MSPS最高采样速率(但精度最低)的ADC,但其分辨率通常最高仅能达到14 bit。因为这种结构ADC同时完成几步转换过程是通过几级转换像“流水线”一样,所以会延迟其输出数据,这对于要求必须采样和保持离散时间点对应的模拟输入应用是一个缺点。能够利用流水线ADC具有的最高采样速率优点但能补偿流水线延迟问题的应用是数字通信、超声和视频图象处理,因为它们需要连续转换的数据而不是任意单步转换的数据。Σ-ΔADC能提供24 bit最高分辨率,但是其转换速率明显地低于流水线ADC。Σ-ΔADC通常用于测量信号频率接近于直流(DC)的信号,例如温度、压力和重量等。虽然24 bitΣ-ΔADC能提供高达超过1600万个数码的分辨率,但是实际上可以采用的动态范围只有16 bit,这就是为什么仅具有16 bit实际精度的24 bitΣ-ΔADC一直吸引客户的原因。利用Σ-ΔADC结构不失码的固有优点,工程师可以将其传感器与该ADC的输入端直接相连,仅做最少的信号调理就能够达到15 ppm(16 bit分辨率对应的1 LSB)的线性误差。SAR型ADC是转换速率和精度的最佳组合,但其分率辨低于Σ-ΔADC,其转换速率低于流水线ADC。虽然SAR型ADC和Σ-ΔADC永远不会超过流水ADC的转换速率,但这两种体系结构现在可达到2 MSPS采样速率和18 bit的精度,它们在速率和精度的结合使它们对最广阔的市场和应用具有极大的吸引力。
  Leo McHugh表示,ADI公司的转换器产品目前占有40%的市场份额,ADI希望通过努力能达到50%的市场占有率。
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