時序、精確度和可重復性以外的東西
[導讀]在您決定哪種轉(zhuǎn)換器最為適合于您的應用時，您可能會首先想到速度、精確度以及未來系統(tǒng)的可重復性。好吧，這都沒問題，但請不要局限于這些顯而易見的東西。一封來自 Harvey Wiggins 的電子郵件談及了讓一組 Δ-&
在您決定哪種轉(zhuǎn)換器最為適合于您的應用時，您可能會首先想到速度、精確度以及未來系統(tǒng)的可重復性。好吧，這都沒問題，但請不要局限于這些顯而易見的東西。
一封來自 Harvey Wiggins 的電子郵件談及了讓一組 Δ-Σ 轉(zhuǎn)換器同時工作存在的困難。特別值得一提的是，Harvey 說：“我們的應用要求超過 100 個同步通道，且要求低功耗。我們原以為 24 位的動態(tài)范圍就足以使用固定增益級了。經(jīng)過進一步的研究后發(fā)現(xiàn)，將這些器件設(shè)計到我們的系統(tǒng)中很困難，因為 Δ-Σ ADC 必須連續(xù)不斷地運行，并使用一個連續(xù)時鐘來操作（內(nèi)部）濾波器級。在四塊或更多塊板之間同時啟動 100 個 ADC 是一項艱巨的任務(wù)。來自所有這些 ADC 的所有采樣時間標記要求自主系統(tǒng)時鐘同步。（這種情況下）利用一個系統(tǒng)采樣時鐘實現(xiàn)啟動同步就是一個相當不錯的小竅門。” Harvey，如果您讀到這里，能否請您詳細說明一下“小竅門”的意思？
另外，Larry Bodnar 還說：“就時域信號采集而言，其要求邊緣保持，我會選擇PGA-SAR ADC 轉(zhuǎn)換器。對頻域信號（即音樂音頻）來說，我們理所當然地會選擇 Δ-Σ 轉(zhuǎn)換器。”這些想法都很聰明。SAR-ADC 系統(tǒng)給受監(jiān)控的輸入實體做了一個快照。Δ-Σ 轉(zhuǎn)換器反復地對輸入實體進行采樣，并通過一個數(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)字值代表某個時間內(nèi)的輸入信號。
AI Welch 認為最好的轉(zhuǎn)換器是 Δ-Σ 轉(zhuǎn)換器。特別是，AI 說：“我使用它們都好幾年了，在相當長一段時間里，我都沒有使用外部增益。我擔心在使用外部增益電阻時會出現(xiàn)電阻漂移。我認為，即使是那些具有可編程增益的外部增益電阻也會有一些由于電阻漂移帶來的局限性。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)換速度也會因使用 Δ-Σ 轉(zhuǎn)換器而得到提高。當然，如果您需要高采樣速率的話，您可能會看重 SAR，但它卻沒有 Δ-Σ 的精確度。這就是我的觀點和看法。”
AI 當然熱衷于 Δ-Σ 轉(zhuǎn)換器，但是正如我們所看到的那樣，Δ-Σ 在達到所有 PGA-SAR 性能水平方面有問題嗎？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，但是集成解決方案擁有片上匹配增益電阻。
然而，其他問題如何解決呢，例如：成本、可靠性以及電池供電型應用的功耗等？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 解決方案可能會存在一些可靠性問題。說到底，電池供電型應用對兩種系統(tǒng)都構(gòu)成了挑戰(zhàn)：Δ-Σ 要求連續(xù)時鐘，而 PGA-SAR 則可能有一些不具備關(guān)閉引腳的組件。
更多解讀，敬請關(guān)注本系列文章。
參考文獻
·《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 的吞吐時間對比》，作者:Baker, Bonnie。
·《最佳解決方案帶來高精確度》，作者：Baker, Bonnie。
·《第三回合：研究可重復性》，作者：Baker, Bonnie。
下載文檔
