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TI通過全新的SAR ADC系列縮小高速和精度方面的差距

2021-06-09 來源:EEWORLD

TI通過全新的SAR ADC系列(包括業界超快的18位ADC),縮小高速和精度方面的差距

工程師可設計出具有超高動態范圍和超低延遲、 同時降低65%功耗的高速數字控制環路


2021 年 6 月 9 日,北京- 德州儀器 (TI)  今日擴充了其高速數據轉換器產品系列,推出了一系列全新的逐次逼近寄存器 (SAR) 模數轉換器 (ADC),它們可在工業設計中實現高精度數據采集。ADC3660 系列在超低功耗下可實現出色的動態范圍,包括八款分辨率為 14、16 和 18 位、采樣速度為 10-125MSPS 的 SAR ADC,可幫助設計人員提高信號分辨率、延長電池壽命并增強系統保護功能。


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提高高速數據采集精度滿足了工業系統對實時控制日益增長的需求。在高速數字控制環路中,ADC 在復雜系統中監控電壓或電流的快速變化并對其作出響應,有助于防止電源管理系統中的關鍵元件受損而浪費成本。隨著工業系統中數據密集型任務數量的增加,系統需要通過快速決策來防止出現系統故障,這增加了對更快速度和更高精度的需求。


在數字控制環路中通過更快的響應時間保護工業系統


ADC3660 系列在類似速度下的延遲比同類器件低 80%。例如,系統設計人員使用 125MSPS、14 位、雙通道 ADC3664,可實現一個時鐘 (8ns) 的 ADC 延遲。該系列的超低延遲使各種工業系統中的高速數字控制環路能夠更準確地監控電壓和電流峰值并對其作出響應,從而提高在半導體制造等應用場景中的工具精度。


在超低功耗下實現業界先進的噪聲性能


直到現在,設計工業系統的工程師還不得不在出色的噪聲性能和低功耗之間做出選擇。對于設計需要精確數據采集的電池供電器件的工程師來說,這是一個特別困難的決定。ADC3660 系列則無需進行這種權衡。例如,ADC3683(業界超快的 18 位、65MSPS ADC)可提高便攜式國防無線電等窄帶頻率應用的噪聲性能,它可提供 84.2dB 的信噪比 (SNR) 和 -160dBFS/Hz 的噪聲頻譜密度,同時保持每通道 94mW 的低功耗。10MSPS、14 位 ADC3541 的總功耗為 36mW,可簡化熱管理并延長 GPS 接收器或手持電子設備等功率敏感型應用的電池壽命。65MSPS、16 位 ADC3660 可提供 82dBFS SNR,從而提高聲納應用中的圖像分辨率,而且功耗比同類器件低 65%(每通道 71mW)。觀看視頻“提高工業應用中的信號檢測能力”,詳細了解該系列的噪聲性能如何提高精度和圖像分辨率。


利用集成特性和高采樣頻率降低設計復雜性


ADC3660 系列的高采樣速度和集成特性可幫助設計人員減少其系統中的元件數量。例如,ADC3683 在兩倍的通道密度下,實現比同類 18 位器件快四倍的采樣率;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,這使設計人員能夠降低抗混疊濾波器的復雜性并減少 75% 的系統元件數量。 


可降低設計復雜性的其他系列特性包括片上抽取選項,設計人員可通過該選項輕松去除系統中不需要的噪聲和諧波,并將 SNR 和無雜散動態范圍提高至 15dB。這些抽取選項以及互補金屬氧化物半導體 (CMOS) 接口支持設計人員搭配使用這些 ADC 與基于 Arm? 的處理器或數字信號處理器,而不必使用現場可編程門陣列 (FPGA),這有助于降低系統成本。


此外,帶有復雜數控振蕩器的集成數字降壓轉換器可減少所需的處理器資源。如需了解更多信息,請閱讀技術文章《如何通過具有內部數字濾波器的高速ADC 簡化 AFE 濾波》。

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