時(shí)序、精確度和可重復(fù)性以外的東西

作者：時(shí)間：2011-03-03 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)

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在您決定哪種轉(zhuǎn)換器最為適合于您的應(yīng)用時(shí)，您可能會(huì)首先想到速度、精確度以及未來(lái)系統(tǒng)的可重復(fù)性。好吧，這都沒(méi)問(wèn)題，但請(qǐng)不要局限于這些顯而易見(jiàn)的東西。

本文引用地址：http://2s4d.com/article/187598.htm

一封來(lái)自 Harvey Wiggins 的電子郵件談及了讓一組 Δ-Σ 轉(zhuǎn)換器同時(shí)工作存在的困難。特別值得一提的是，Harvey 說(shuō)：“我們的應(yīng)用要求超過(guò) 100 個(gè)同步通道，且要求低功耗。我們?cè)詾?24 位的動(dòng)態(tài)范圍就足以使用固定增益級(jí)了。經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的研究后發(fā)現(xiàn)，將這些器件設(shè)計(jì)到我們的系統(tǒng)中很困難，因?yàn)?Δ-Σ ADC 必須連續(xù)不斷地運(yùn)行，并使用一個(gè)連續(xù)時(shí)鐘來(lái)操作（內(nèi)部）濾波器級(jí)。在四塊或更多塊板之間同時(shí)啟動(dòng) 100 個(gè) ADC 是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。來(lái)自所有這些 ADC 的所有采樣時(shí)間標(biāo)記要求自主系統(tǒng)時(shí)鐘同步。（這種情況下）利用一個(gè)系統(tǒng)采樣時(shí)鐘實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)同步就是一個(gè)相當(dāng)不錯(cuò)的小竅門(mén)。” Harvey，如果您讀到這里，能否請(qǐng)您詳細(xì)說(shuō)明一下“小竅門(mén)”的意思？

另外，Larry Bodnar 還說(shuō)：“就時(shí)域信號(hào)采集而言，其要求邊緣保持，我會(huì)選擇PGA-SAR ADC 轉(zhuǎn)換器。對(duì)頻域信號(hào)（即音樂(lè)音頻）來(lái)說(shuō)，我們理所當(dāng)然地會(huì)選擇 Δ-Σ 轉(zhuǎn)換器。”這些想法都很聰明。SAR-ADC 系統(tǒng)給受監(jiān)控的輸入實(shí)體做了一個(gè)快照。Δ-Σ 轉(zhuǎn)換器反復(fù)地對(duì)輸入實(shí)體進(jìn)行采樣，并通過(guò)一個(gè)數(shù)字濾波器再次組合這些采樣，以獲得最終、最綜合的輸出數(shù)字值。該數(shù)字值代表某個(gè)時(shí)間內(nèi)的輸入信號(hào)。

AI Welch 認(rèn)為最好的轉(zhuǎn)換器是 Δ-Σ 轉(zhuǎn)換器。特別是，AI 說(shuō)：“我使用它們都好幾年了，在相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間里，我都沒(méi)有使用外部增益。我擔(dān)心在使用外部增益電阻時(shí)會(huì)出現(xiàn)電阻漂移。我認(rèn)為，即使是那些具有可編程增益的外部增益電阻也會(huì)有一些由于電阻漂移帶來(lái)的局限性。我知道，我們可以尋找到一些低 ppm 范圍內(nèi)表現(xiàn)非常好的 Δ-Σ 轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換速度也會(huì)因使用 Δ-Σ 轉(zhuǎn)換器而得到提高。當(dāng)然，如果您需要高采樣速率的話(huà)，您可能會(huì)看重 SAR，但它卻沒(méi)有 Δ-Σ 的精確度。這就是我的觀點(diǎn)和看法。”

AI 當(dāng)然熱衷于 Δ-Σ 轉(zhuǎn)換器，但是正如我們所看到的那樣，Δ-Σ 在達(dá)到所有 PGA-SAR 性能水平方面有問(wèn)題嗎？我知道 AI 質(zhì)疑的是外部增益電阻的穩(wěn)定性，盡管這或許是事實(shí)，但是集成解決方案擁有片上匹配增益電阻。

然而，其他問(wèn)題如何解決呢，例如：成本、可靠性以及電池供電型應(yīng)用的功耗等？雖然 PGA-SAR 系統(tǒng)擁有多芯片，但成本一般低于 Δ-Σ 解決方案。不利的一方面是，多芯片 PGA-SAR 解決方案可能會(huì)存在一些可靠性問(wèn)題。說(shuō)到底，電池供電型應(yīng)用對(duì)兩種系統(tǒng)都構(gòu)成了挑戰(zhàn)：Δ-Σ 要求連續(xù)時(shí)鐘，而 PGA-SAR 則可能有一些不具備關(guān)閉引腳的組件。

更多解讀，敬請(qǐng)關(guān)注本系列文章。

參考文獻(xiàn)

·《系統(tǒng)決定 ADC 選擇還是技術(shù)決定 ADC 選擇》，作者：Baker, Bonnie。

·《SAR 和 Δ-Σ ADC 的吞吐時(shí)間對(duì)比》，作者:Baker, Bonnie。

·《最佳解決方案帶來(lái)高精確度》，作者：Baker, Bonnie。

·《第三回合：研究可重復(fù)性》，作者：Baker, Bonnie。