金手套 ADC 錦標賽――SAR 迎戰

第六輪：積分非線(xiàn)性

積分非線(xiàn)性誤差體現為實(shí)際轉換函數與直線(xiàn)之間的偏差。直線(xiàn)可以是可盡可能降低偏差的最佳直線(xiàn)，也可以是增益和偏置誤差取消后在轉換函數端點(diǎn)之間所畫(huà)的直線(xiàn)。對 ADC 而言，偏差是兩個(gè)步進(jìn)之差，積分非線(xiàn)性顧名思義就是指從下至特定步進(jìn)的差動(dòng)非線(xiàn)性之和，其決定著(zhù)步進(jìn)的積分非線(xiàn)性值。

第六輪的勝出者是∑△ADC。其設計并不取決于具體的組件匹配或組件值。SAR ADC則需要高度準確的DAC和比較器。

第七輪：量化誤差

量化誤差是由 ADC 有限的分辨率造成的，也是各種類(lèi)型 ADC 所無(wú)法避免的缺陷。它是 ADC 模擬輸入電壓和輸出數字化值之間的化整誤差。噪聲就是非線(xiàn)性的，并從屬于信號。

∑△轉換器不需要抗混濾波器，由于采樣率大大高于有效帶寬，因此模擬輸入處會(huì )出現驟降。過(guò)采樣會(huì )平衡掉模擬輸入處的任何系統噪聲。∑△轉換器的速度較慢，但分辨率較高。

SAR ADC的主要優(yōu)勢在于低功耗、高分辨率和準確性。在SAR ADC中，提高分辨率會(huì )增加更為準確的內部組件成本。

盡管∑△ADC 在多輪比拼中獲勝，但評委還是認為二者基本打平。兩種轉換器在特定應用中的表現很好，因此必須根據量化信號、轉換速度、轉換準確性和價(jià)格來(lái)選擇∑△或SAR ADC。二者都有其用武之地。

讓我們從錦標賽的比拼中返回到現實(shí)的模擬領(lǐng)域。顯而易見(jiàn)，在消費、汽車(chē)、醫療、到工業(yè)等各種應用中，必須檢測、放大、調節和轉換各種感應器采集的模擬信號，從而實(shí)現在數字領(lǐng)域中對其加以處理。SAR和DelSig 各有優(yōu)缺點(diǎn)，設計人員需根據不同的具體應用要求加以選擇。毫無(wú)疑問(wèn)，這兩種轉換器在不同領(lǐng)域都能發(fā)揮出各自的效用，而賽普拉斯半導體公司 PSoC 產(chǎn)品近期提供的可編程模擬系統帶來(lái)了一款靈活的平臺，設計人員可用其來(lái)構建多個(gè) SAR、DelSig，甚至同時(shí)構建SAR和DelSig。

我們從圖 # 看出，軟件開(kāi)發(fā)工具 PSoC Creator 組件庫——包括能在獨特軟硬件協(xié)同設計環(huán)境中配置 PSoC 器件的圖形設計編輯器在內的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境 (IDE)——中提供了模擬符號。模擬可編程系統創(chuàng )建標準和高級模擬信號處理塊的專(zhuān)用組合。這些塊彼此互聯(lián)，可提供高度的設計靈活性和 IP 安全性。PSoC Creator 軟件程序提供了用戶(hù)友好型界面，可配置 GPIO 和多種模擬資源之間的模擬連接，也能配置模擬資源彼此之間的連接，從而幫助設計人員構建自己的組件，如一般包括 DAC、比較器和數字邏輯的 SAR ADC（圖 #）。

可編程模擬不僅能實(shí)現可在最后時(shí)刻進(jìn)行方案調整的靈活開(kāi)發(fā)，同時(shí)還提供了一個(gè)適當的平臺。無(wú)論金手套錦標賽中的勝負如何，設計人員均能借助該平臺進(jìn)行各種嘗試并操控不同領(lǐng)域的各種分離式模擬組件，進(jìn)而構建最佳的系統。