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TI推出全新SAR ADC系列 業界最快18位元類比數位轉換器
 

【CTIMES/SmartAuto 報導】   2021年06月10日 星期四

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德州儀器(TI)推出全新逐次求近寄存器(SAR)類比數位轉換器(ADC)系列,能在工業系統設計實現高精度的資料擷取,為旗下高速資料轉換器產品再添生力軍。嶄新的ADC3660系列具有領先業界的動態範圍、最低功耗,共包含八種SAR ADC,解析度分為14、16與18位元,取樣率自10到125 MSPS不等,有助設計人員提升訊號解析度、延長電池壽命,更強化系統防護。

現今工業系統對即時控制的需求漸增,而提升高速資料擷取的精密度可有效滿足此一需求。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。隨著工業系統中資料密集的工作量增加,系統的精密度與速度需要進一步提升,才能快速回應、避免系統故障。

與速度相近的同類裝置相比,ADC3660系列的延遲低了80%。舉例而言,透過125 MSPS、14位元的雙通道ADC3664,系統設計人員能實現一個時脈週期(8 ns)的ADC延遲。此系列的超低延遲能應用於各類工業系統,讓高速數位控制環路更精準地監控與回應電壓與電流尖峰,提高半導體製造系統等多項應用的工具精密度。

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,以電池供電的裝置需要精密的資料擷取系統,因此在設計時做出正確決定更形困難。ADC3660系列能為工程師省去此一困擾,舉例而言,取樣率65 MSPS的ADC3683為業界最快的18位元ADC,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-160 dBFS/Hz的雜訊頻譜密度,並可維持每通道94 mW的極低功耗。

10 MSPS、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。65 MSPS、16位元的ADC3660則具有82 dBFS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%(每通道為71 mW)。歡迎觀賞「提升工業應用的訊號偵測功能」影片,了解此ADC系列的優越雜訊效能如何提高準確度與影像解析度。

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,具備超取樣特性,此一技術能讓諧波進一步遠離理想訊號,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15 dB。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),因此有助降低整體系統成本。

不只如此,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。更多詳情,請參閱《類比設計期刊》文章〈運用整合內部數位濾波器的高速ADC簡化AFE濾波〉。

ADC3563、ADC3583、ADC3643、ADC3660、ADC3663、ADC3664以及ADC3683採用 5mm× 5mm超薄型四方扁平無引線(WQFN)封?,現已可於TI購買。ADC3541試產樣品現正供應中,僅於TI.com上販售,並預計於2022年第一季量產供貨。

關鍵字: TI(德州儀器, 德儀
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