新興應用給數據轉換提出新要求

　　Microchip公司的MCP3001 10bit ADC在小的封裝中實(shí)現了高性能及低功耗，使之成為嵌入式控制應用的理想選擇。該器件的特色在于采用了逐次逼近寄存器(SAR)架構以及工業(yè)標準的SPI串行接口，讓10bit ADC的性能可被添加至該公司的PIC系列單片機中。MCP3001的應用包括數據采集、儀表和車(chē)輛、多信道數據記錄器、工業(yè)PC、電機控制、機器人、工業(yè)自動(dòng)化、智能傳感器、便攜式儀器以及家庭醫療設備。

　　數據轉換器在醫療電子應用中也發(fā)揮越來(lái)越大的作用。據市場(chǎng)分析公司Prismark Partners分析，醫療設備市場(chǎng)占全球電子行業(yè)營(yíng)業(yè)額的4%，且營(yíng)收以每年平均5.6%的速率增長(cháng)，到2010年將達到660億美元的市場(chǎng)規模。醫療電子設備包括可植入式設備、診斷儀器以及監測設備。該市場(chǎng)將由個(gè)人便攜式醫療設備的爆炸式增長(cháng)點(diǎn)燃，這些個(gè)人便攜式醫療設備越來(lái)越緊湊，并將在精度、成本以及簡(jiǎn)便性上持續獲得改善。便攜式醫療監測系統，如血液分析或血壓測量系統，讓人們能夠方便地檢查身體;這些設備被用于遠程監測病人的關(guān)鍵參數;這些設備被放置在家中，醫院以及急救車(chē)可進(jìn)行非見(jiàn)面式(non-invasive)治療。大多數便攜式監測以及醫療成像系統均設計為從病人那里接收某種信號的傳感器陣列。

　　因此，這些設備需要對信號調理電路進(jìn)行一些組合，包括放大器、濾波器以及把從傳感器讀出的模擬讀數轉換為數字的ADC，之后，這些數據才能存儲在醫療設備的存儲器或在顯示屏上顯示。除了尺寸小之外，模擬電路—特別是ADC的性能—是精確讀出傳感器的輸出的關(guān)鍵。數據轉換器還應具有低功耗的特點(diǎn)，以提供更長(cháng)的電池壽命以及更長(cháng)時(shí)間的讀數。

　　醫療用ADC的選擇要基于若干準則，如分辨率、轉換速度、功率要求、物理尺寸以及接口結構。ADC必須具有足夠的比特以獲得精度規范所要求的分辨率。典型的要求包括至少12bit的分辨率以及1Msps或以上的轉換速度。醫療應用既需要高轉換速率(大于40～50Msps)以及精密的ADC，也需要與處理器兼容，以免采用額外的膠合邏輯;因此，對ADC架構、接口結構以及ADC時(shí)序的選擇均與系統處理器的選擇有關(guān)。

　　便攜式醫療應用通常采用SAR ADC。該架構是測量從穩態(tài)至幾MHz信號的理想選擇。這些ADC還具有響應快和延遲低的特點(diǎn)。另一個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)是功耗低，它隨著(zhù)采樣率而變化，與其它的ADC架構如閃爍或流水線(xiàn)型ADC不同。

　　ADI推出了稱(chēng)為PulSAR的16bit SAR ADC，其采樣率在6Msps至10Msps間，鎖定的是新一代數字X射線(xiàn)系統、磁共振成像(MRI)設備以及計算機X射線(xiàn)斷層攝影術(shù)系統。PulSAR家族ADC以CMOS工藝為基礎，ADC架構具有零數據延遲率，它是精密數據采集系統的關(guān)鍵參數。

　　凌力爾特公司推出的LTC2366 12bit SAR ADC的工作速度高達3Msps，工作電壓從2.35V至3.6V;該器件以最大輸出速率工作時(shí)僅消耗7.2mW功率，比市場(chǎng)上類(lèi)似器件的功耗少20%。因外形尺寸的減小以及功耗非常低，LTC2366成為各種便攜式應用的選擇之一，包括醫療設備。

　　Maxim推出的低功耗數據采集系統MAX1329集成了精密的、用于信號調理以及感測的數據轉換器。MAX1329的特點(diǎn)在于具有基于SAR的16bit分辨率的ADC，因此，是諸如血糖傳感器等應用的理想選擇。

　　通信應用對數據轉換器的要求

　　高性能12、14和16bit器件是下一代通信系統的關(guān)鍵元器件，它們把現有的技術(shù)推向了新的極限。高性能模數轉換是把發(fā)射和接受鏈路數字化的關(guān)鍵。這種技術(shù)不僅對ADC的性能提出了重要的要求，而且對新的靈活性和簡(jiǎn)化性提出了要求。無(wú)線(xiàn)基站需要更多的信道以支持復雜的新興空中接口標準，這就迫切需要更快和更低功耗的數據轉換器。

　　NS不久前推出了16bit 130MSPS ADC，其特點(diǎn)在于具有高線(xiàn)性性能以及低功耗，應用鎖定在特別高容量、高性能多標準無(wú)線(xiàn)基站接收機。