新興應用給數據轉換提出新要求

　　高性能數據轉換

　　ADC(模數轉換器)的選擇是基于若干系統準則，如分辨率、轉換速度、功率要求、物理尺寸、處理器兼容性以及接口結構。ADC必須具備足夠的比特(bit)數以獲得應用所需要的分辨率以及精度。

　　高速A/D轉換器跟蹤快速變化信號的方法是在各個(gè)時(shí)刻對信號幅度進(jìn)行數字采樣，它們已經(jīng)成為了區分需要信號采集以及處理的各種高性能設計的根本組成部分。其特點(diǎn)在于具有高分辨率以及每秒千兆采樣點(diǎn)的采樣速度。

　　許多新興的應用需要高速A/D轉換器，以提供在處理高頻輸入信號中的更佳動(dòng)態(tài)性能。例如，在無(wú)線(xiàn)基站中，數據轉換確保獲得出眾的語(yǔ)音質(zhì)量。高速A/D轉換器是需要信號下行變換的通信系統的關(guān)鍵;在嵌入式和DSP處理中，最新一代的網(wǎng)絡(luò )切換就需要外部高性能模擬元器件。數據轉換器的性能要求與DSP的要求密切相關(guān)。實(shí)際上，大多數應用均采用DSP來(lái)處理由各種傳感器采集的模擬信號中的信息。對ADC的選擇常常也依賴(lài)于模擬信號被讀出的方式。除了分辨率和速度之外，數據轉換器的其他性能，如時(shí)鐘系統以及電路板信號的布線(xiàn)對于最終應用也至關(guān)重要。

　　分辨率、轉換速度以及功耗不再是選擇A/D轉換器的唯一準則，其它準則包括有效數字位(ENOB)、信噪比(SNR)、無(wú)雜散動(dòng)態(tài)范圍(SFDR)以及信道隔離度。例如，蜂窩基站對原始bit分辨率的要求就不如對SNR(它使得蜂窩信道數更多)以及SFDR(它允許在存在強干擾信號時(shí)檢測出弱信號)的要求高。

　　目前上市的新一代ADC給新興市場(chǎng)帶來(lái)了更高的性能以及更低的成本。高速12bit轉換器正首次向新興的應用供貨。例如，機頂盒需要10bit和12bit的分辨率，以及針對視頻信號捕獲的MHz級采樣率。從設計和工藝技術(shù)的觀(guān)點(diǎn)來(lái)看，這些ADC的性?xún)r(jià)比已經(jīng)最優(yōu)化。在高性能的A/D轉換器中，噪聲和功耗是關(guān)鍵的參數。

　　另一個(gè)重要的要求就是小外形。正是因為這一原因，數據轉換器生產(chǎn)商也投資于先進(jìn)的封裝技術(shù)。

　　TI公司最近推出了業(yè)內第一款單信道D/A轉換器家族，它以SC70封裝供貨，比標準的SOT23器件要小40%。其特點(diǎn)在于具有1.8V@80μA的低功耗，因此，這些器件對于電池供電和手持應用、自動(dòng)測試設備、精密儀器、波形發(fā)生器、工業(yè)過(guò)程控制以及醫療設備是有吸引力的。

　　數據轉換器制造商承諾針對特殊的應用推出產(chǎn)品。

　　通用器件與之相反，其特點(diǎn)在于采樣速度要低一個(gè)數量級，并且更加適合監控系統以及采集諸如溫度和電壓這樣的控制參數。這種元器件的一個(gè)例子就是ADI的AD7294 ADC，它是一種高度集成的器件，提供了諸如電流、電壓以及溫度感測這樣的通用目的監測應用所需要的所有功能。這種轉換器在一個(gè)芯片上集成了對電流、電壓和溫度進(jìn)行感測和控制所需要的全部功能。

　　圖2：針對醫療應用的ADC的選擇以若干準則為基礎，如分辨率、轉換速度、功耗要求、物理尺寸以及接口結構。