德州儀器 TI SAR ADC 電池 ARM CMOS FPGA

TI SAR ADC系列實現高精度資料擷取

2021-08-12
德州儀器(TI)推出逐次求近寄存器(SAR)類比數位轉換器(ADC)系列,能在工業系統實現高精度資料擷取。ADC3660系列具有較佳的動態範圍、最低功耗,共含八種SAR ADC,解析度分為14、16與18位元,取樣率自10到125MSPS不等,有助設計人員提升訊號解析度、延長電池壽命,強化系統防護。

在高速數位控制環路中,ADC能在複雜的系統中回應電壓或電流的瞬間轉變,避免電源管理系統中的關鍵零組件受到嚴重損害。與速度相近的同類裝置相比,ADC3660系列的延遲降低80%,可應用於各類工業系統,讓高速數位控制環路精準地監控與回應電壓與電流尖峰。

工程師在設計工業系統時,經常得在優越雜訊性能和低功耗之間做取捨,ADC3660系列能為工程師省去此一困擾,例如:取樣率65MSPS、18位元的ADC3683,能在窄頻頻率應用(如可攜式軍用無線電設備)中提升雜訊效能,實現84.2 dB的訊號雜訊比(SNR),以及-160dBFS/Hz的雜訊頻譜密度,並可維持每通道94 mW的低功耗。10MSPS、14位元的ADC3541總功耗為36 mW,可用於對電力敏感的應用(如GPS接收器、手持式電子設備等),協助簡化熱管理設計、延長電池壽命。65MSPS、16位元的ADC3660則具有82dBFS的SNR,能改善聲納應用的影像解析度,且功耗比其他同類裝置低65%。

透過ADC3660系列的高取樣頻率與多重功能,設計人員能減少系統中的零組件數量。以ADC3683為例,相較於性能最相近的18位元裝置,ADC3683的取樣頻率為四倍之高,通道密度為兩倍,此技術能讓諧波遠離理想訊號,幫助設計人員有效降低抗混疊濾波器的複雜度,減少高達75%的系統零組件數量。

其他有助降低設計複雜度的功能還包括內建的抽取選項,方便設計人員去除系統中的多餘雜訊與諧波,將SNR與無雜散動態範圍提高至15dB。有了這類抽取選項,加上互補式金屬氧化物半導體(CMOS)介面,設計人員可運用Arm處理器或數位訊號處理器搭配ADC,不須再搭載可編程邏輯閘陣列(FPGA),有助降低整體系統成本,此外,整合式數位下變頻器若搭配精密的數控振盪器,可減少所需的處理器元件。

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