模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器的基礎(chǔ)知識2

四、A/D轉(zhuǎn)換器應(yīng)用及IC

4.1 模數(shù)轉(zhuǎn)換器應(yīng)用

今天的大多數(shù) ADC 應(yīng)用屬于四個部分：

(a) 數(shù)據(jù)采集

(b) 精密工業(yè)測量

(d) 高速（采樣率大于約 5 MSPS）

4.2 模數(shù)轉(zhuǎn)換器 IC 模式說明

市場上有許多可用于轉(zhuǎn)換的 ADC IC。這里列出了幾個 ADC IC 及其特性和規(guī)格，作為 ADC 選擇參考。

? AD762116 位、2 LSB INL、3 MSPS PulSAR? ADC、高采樣率、48 引腳 LQFP 或 48 引腳 LFCSP	?AD764118 位、2 MSPS、電荷再分配 SAR ADC
* 16 位分辨率，無丟失代碼* 無流水線延遲（SAR 架構(gòu)）* 差分輸入范圍：±VREF（VREF 高達 2.5V）* 吞吐量：3 MSPS（寬帶扭曲和扭曲模式）2 MSPS（正常模式）1.25 MSPS（脈沖模式）* INL ±2 LSB 最大值（FS 的 ±30 ppm）* SINAD：89 dB 典型值 @ 100 kHz* THD：-103 dB 典型值 @ 100 kHz* 并行（16 或 8 位總線）和串行 5 V/3.3 V/2.5 V 接口* SPI?/QSPI?/MICROWIRE?/DSP 兼容* 帶緩沖器和溫度傳感器的板載低漂移基準* 單 2.5 V 電源操作* 功耗：70 mW（典型值 @ 3 MSPS，帶 REF）	* 18 位分辨率，無漏碼* 2.5 V 內(nèi)部低漂移參考* 吞吐量：2 MSPS（變形模式）1.5 MSPS（正常模式）* 差分輸入范圍：± VREF（VREF 高達 2.5 V）* INL：±2 LSB 典型值* 無流水線延遲（SAR 架構(gòu)）* 并行（18 位、16 位或 8 位總線）* 串行 5 V/3.3 V/2.5 V 接口* SPI?/QSPI?/MICROWIRE?/DSP 兼容* 帶有緩沖器和溫度傳感器的板載低漂移參考

? AD762116 位、2 LSB INL、3 MSPS PulSAR? ADC、高采樣率、48 引腳 LQFP 或 48 引腳 LFCSP

?AD764118 位、2 MSPS、電荷再分配 SAR ADC

* 16 位分辨率，無丟失代碼* 無流水線延遲（SAR 架構(gòu)）* 差分輸入范圍：±VREF（VREF 高達 2.5V）* 吞吐量：3 MSPS（寬帶扭曲和扭曲模式）2 MSPS（正常模式）1.25 MSPS（脈沖模式）* INL ±2 LSB 最大值（FS 的 ±30 ppm）* SINAD：89 dB 典型值 @ 100 kHz* THD：-103 dB 典型值 @ 100 kHz* 并行（16 或 8 位總線）和串行 5 V/3.3 V/2.5 V 接口* SPI?/QSPI?/MICROWIRE?/DSP 兼容* 帶緩沖器和溫度傳感器的板載低漂移基準* 單 2.5 V 電源操作* 功耗：70 mW（典型值 @ 3 MSPS，帶 REF）

* 18 位分辨率，無漏碼* 2.5 V 內(nèi)部低漂移參考* 吞吐量：2 MSPS（變形模式）1.5 MSPS（正常模式）* 差分輸入范圍：± VREF（VREF 高達 2.5 V）* INL：±2 LSB 典型值* 無流水線延遲（SAR 架構(gòu)）* 并行（18 位、16 位或 8 位總線）* 串行 5 V/3.3 V/2.5 V 接口* SPI?/QSPI?/MICROWIRE?/DSP 兼容* 帶有緩沖器和溫度傳感器的板載低漂移參考

?AD79088 通道、1 MSPS、8 位 ADC，具有 20 引腳 TSSOP 中的定序器	?AD79188 通道、1 MSPS、10 位 ADC，具有 20 引腳 TSSOP 中的定序器
* 快速吞吐率：1 MSPS* 指定用于 2.7V 至 5.25V 的 AVDD* 低電量：6.0 mW，最大 1 MSPS，3 V 電源13.5 mW，最大 1 MSPS，5 V 電源* 八個（單端）輸入，帶定序器* 寬輸入帶寬：AD7928，在 50 kHz 輸入頻率時最小 SINAD 為 70 dB* 靈活的電源/串行時鐘速度管理* 沒有管道延遲* 高速串行接口 SPI?/QSPI?/MICROWIRE?/DSP 兼容	* 快速吞吐率：1 MSPS* 指定用于 2.7V 至 5.25V 的 AVDD* 低電量：6.0 mW，最大 1 MSPS，3 V 電源13.5 mW，最大 1 MSPS，5 V 電源* 八個（單端）輸入，帶定序器* 寬輸入帶寬：AD7928，在 50 kHz 輸入頻率時最小 SINAD 為 70 dB* 靈活的電源/串行時鐘速度管理* 沒有管道延遲* 高速串行接口 SPI?/QSPI?/MICROWIRE?/DSP 兼容

?AD79288 通道、1 MSPS、12 位 ADC，具有 20 引腳 TSSOP 中的定序器	?AD5555采用緊湊型 TSSOP 封裝的精密雙路 16 位 14 位 DAC
* 快速吞吐率：1 MSPS* 指定用于 2.7V 至 5.25V 的 AVDD* 低電量：6.0 mW，最大 1 MSPS，3 V 電源13.5 mW，最大 1 MSPS，5 V 電源* 八個（單端）輸入，帶定序器* 寬輸入帶寬：AD7928，在 50 kHz 輸入頻率時最小 SINAD 為 70 dB* 靈活的電源/串行時鐘速度管理* 沒有管道延遲* 高速串行接口 SPI?/QSPI?/MICROWIRE?/DSP 兼容	* 14 位分辨率* ±1 LSB DNL 單調(diào)* ±1 LSB INL* 2 mA 滿量程電流 ±20%，VREF = 10 V* 0.5 μs 建立時間* 2Q 乘法參考輸入 6.9 MHz BW* 零或中量程上電預(yù)設(shè)* 零或中量程動態(tài)復(fù)位* 3線接口* 緊湊型 TSSOP-16 封裝

?AD823016 V 軌到軌、零漂移、精密儀表放大器	?AD7799具有片內(nèi)儀表放大器的 3 通道、低噪聲、低功耗、24 位、Sigma Delta ADC
* 電阻可編程增益范圍：101 至 1000* 電源電壓范圍：±4 V 至 ±8 V* 軌到軌輸入和輸出* 在 -40°C 至 +125°C 范圍內(nèi)保持性能* 出色的交流和直流性能110 dB 最小 CMR @ 60 Hz，G = 10 到 100010 μV 最大失調(diào)電壓（RTI，±5 V 操作）50 nV/°C 最大失調(diào)漂移20 ppm 最大增益非線性	* 均方根噪聲：4.17 Hz 時為 27 nV (AD7799)16.7 Hz 時為 65 nV (AD7799)40 nV 4.17 Hz (AD7798)16.7 Hz 時為 85 nV (AD7798)* 電流：380 μA 典型值* 掉電：最大 1 μA* 低噪聲、可編程增益、儀表放大器* 更新率：4.17 Hz 至 470 Hz 3 個差分輸入* 內(nèi)部時鐘振蕩器* 同時抑制 50 Hz/60 Hz* 參考檢測* 低邊電源開關(guān)* 可編程數(shù)字輸出* 燃盡電流* 電源：2.7V 至 5.25V

?AD823016 V 軌到軌、零漂移、精密儀表放大器

?AD7799具有片內(nèi)儀表放大器的 3 通道、低噪聲、低功耗、24 位、Sigma Delta ADC

* 電阻可編程增益范圍：101 至 1000* 電源電壓范圍：±4 V 至 ±8 V* 軌到軌輸入和輸出* 在 -40°C 至 +125°C 范圍內(nèi)保持性能* 出色的交流和直流性能110 dB 最小 CMR @ 60 Hz，G = 10 到 100010 μV 最大失調(diào)電壓（RTI，±5 V 操作）50 nV/°C 最大失調(diào)漂移20 ppm 最大增益非線性

* 均方根噪聲：4.17 Hz 時為 27 nV (AD7799)16.7 Hz 時為 65 nV (AD7799)40 nV 4.17 Hz (AD7798)16.7 Hz 時為 85 nV (AD7798)* 電流：380 μA 典型值* 掉電：最大 1 μA* 低噪聲、可編程增益、儀表放大器* 更新率：4.17 Hz 至 470 Hz 3 個差分輸入* 內(nèi)部時鐘振蕩器* 同時抑制 50 Hz/60 Hz* 參考檢測* 低邊電源開關(guān)* 可編程數(shù)字輸出* 燃盡電流* 電源：2.7V 至 5.25V

?AD944414 位、80 MSPS A/D 轉(zhuǎn)換器	? AD944514 位、105 MSPS / 125 MSPS A/D 轉(zhuǎn)換器
* 80 MSPS 保證采樣率* 100 dB 雙音 SFDR，69.3 MHz 和 70.3 MHz* 73.1 dB SNR，70 MHz 輸入* 97 dBc SFDR，70 MHz 輸入* 出色的線性度DNL = ±0.4 LSB 典型值INL = ±0.6 LSB 典型值* 1.2W 功耗* 3.3 V 和 5 V 電源操作* 2.0 V pp 差分滿量程輸入* LVDS 輸出（ANSI-644 兼容）* 數(shù)據(jù)格式選擇* 可用輸出時鐘	* 125 MSPS 保證采樣率 (AD9445BSV-125)* 100 dB 雙音 SFDR，30 MHz 和 31 MHz* 73.5 dB SNR，70 MHz 輸入* 85 dBc SFDR，225 MHz 輸入* 出色的線性度DNL = ±0.25 LSB 典型值INL = ±0.8 LSB 典型值* 2.3W 功耗* 3.3 V 和 5 V 電源操作* 2.0 V pp 至 3.2 V pp 差分滿量程輸入* LVDS 輸出（ANSI-644 兼容）或 CMOS 輸出* 數(shù)據(jù)格式選擇（偏移二進制或 2 的補碼）* 可用輸出時鐘

?AD944414 位、80 MSPS A/D 轉(zhuǎn)換器

? AD944514 位、105 MSPS / 125 MSPS A/D 轉(zhuǎn)換器

* 80 MSPS 保證采樣率* 100 dB 雙音 SFDR，69.3 MHz 和 70.3 MHz* 73.1 dB SNR，70 MHz 輸入* 97 dBc SFDR，70 MHz 輸入* 出色的線性度DNL = ±0.4 LSB 典型值INL = ±0.6 LSB 典型值* 1.2W 功耗* 3.3 V 和 5 V 電源操作* 2.0 V pp 差分滿量程輸入* LVDS 輸出（ANSI-644 兼容）* 數(shù)據(jù)格式選擇* 可用輸出時鐘

* 125 MSPS 保證采樣率 (AD9445BSV-125)* 100 dB 雙音 SFDR，30 MHz 和 31 MHz* 73.5 dB SNR，70 MHz 輸入* 85 dBc SFDR，225 MHz 輸入* 出色的線性度DNL = ±0.25 LSB 典型值INL = ±0.8 LSB 典型值* 2.3W 功耗* 3.3 V 和 5 V 電源操作* 2.0 V pp 至 3.2 V pp 差分滿量程輸入* LVDS 輸出（ANSI-644 兼容）或 CMOS 輸出* 數(shù)據(jù)格式選擇（偏移二進制或 2 的補碼）* 可用輸出時鐘

?AD944616 位、80 MSPS / 100 MSPS A/D 轉(zhuǎn)換器	? AD923512 位、20/40/65 MSPS、3 V 模數(shù)轉(zhuǎn)換器
* 100 MSPS 保證采樣率 (AD9446-100)* 83.6 dBFS SNR，30 MHz 輸入（3.8 V 峰峰值輸入，80 MSPS）* 82.6 dBFS SNR，30 MHz 輸入（3.2 V 峰峰值輸入，80 MSPS）* 89 dBc SFDR，30 MHz 輸入（3.2 V 峰峰值輸入，80 MSPS）* 95 dBFS 2 音 SFDR，具有 9.8 MHz 和10.8 MHz (100 MSPS)l 60 fsec rms抖動* 出色的線性度DNL = DNL = ±0.4 LSB 典型值INL = ±3.0 LSB 典型值* 2.0 V pp 至 4.0 V pp 差分滿量程輸入* 緩沖模擬輸入* LVDS 輸出（ANSI-644 兼容）或 CMOS 輸出* 數(shù)據(jù)格式選擇（偏移二進制或二進制補碼）* 可用輸出時鐘* 3.3 V 和 5 V 電源操作	* 單 +3 V 電源操作（2.7 V 至 3.6 V）* SNR = 70 dBc 至奈奎斯特 (65 MSPS)* SFDR = 85 dBc 至奈奎斯特 (65 MSPS)* 低功耗：65 MSPS 時為 300 mW* 片上參考和 SHA* 具有 500 MHz 帶寬的差分輸入* ±0.4 LSB 的 DNL* 靈活的模擬輸入：1 V pp 至 2 V pp* 偏移二進制或二進制補碼數(shù)據(jù)格式* 時鐘占空比穩(wěn)定器* 引腳遷移到 AD9215、AD9236、AD9245

?AD944616 位、80 MSPS / 100 MSPS A/D 轉(zhuǎn)換器

? AD923512 位、20/40/65 MSPS、3 V 模數(shù)轉(zhuǎn)換器

* 100 MSPS 保證采樣率 (AD9446-100)* 83.6 dBFS SNR，30 MHz 輸入（3.8 V 峰峰值輸入，80 MSPS）* 82.6 dBFS SNR，30 MHz 輸入（3.2 V 峰峰值輸入，80 MSPS）* 89 dBc SFDR，30 MHz 輸入（3.2 V 峰峰值輸入，80 MSPS）* 95 dBFS 2 音 SFDR，具有 9.8 MHz 和10.8 MHz (100 MSPS)l 60 fsec rms抖動* 出色的線性度DNL = DNL = ±0.4 LSB 典型值INL = ±3.0 LSB 典型值* 2.0 V pp 至 4.0 V pp 差分滿量程輸入* 緩沖模擬輸入* LVDS 輸出（ANSI-644 兼容）或 CMOS 輸出* 數(shù)據(jù)格式選擇（偏移二進制或二進制補碼）* 可用輸出時鐘* 3.3 V 和 5 V 電源操作

* 單 +3 V 電源操作（2.7 V 至 3.6 V）* SNR = 70 dBc 至奈奎斯特 (65 MSPS)* SFDR = 85 dBc 至奈奎斯特 (65 MSPS)* 低功耗：65 MSPS 時為 300 mW* 片上參考和 SHA* 具有 500 MHz 帶寬的差分輸入* ±0.4 LSB 的 DNL* 靈活的模擬輸入：1 V pp 至 2 V pp* 偏移二進制或二進制補碼數(shù)據(jù)格式* 時鐘占空比穩(wěn)定器* 引腳遷移到 AD9215、AD9236、AD9245

關(guān)于模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC 基礎(chǔ)版）的常見問題

1.模數(shù)轉(zhuǎn)換器有什么用？

模數(shù)轉(zhuǎn)換器，縮寫為“ADC”，用于將模擬（連續(xù)、無限可變）信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字（離散時間、離散幅度）信號。更實際地說，ADC 將模擬輸入（例如麥克風收集聲音）轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。

模數(shù)轉(zhuǎn)換器有哪些類型？

目前使用的 ADC 主要有五種類型：

逐次逼近 (SAR) ADC

Δ-Σ (ΔΣ) ADC

雙斜率 ADC

流水線 ADC

閃存 ADC

3、模擬轉(zhuǎn)數(shù)字用的是什么芯片？

A/D轉(zhuǎn)換器用于將電壓等模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式，以便微控制器讀取和處理。一些微控制器具有內(nèi)置的 A/D 轉(zhuǎn)換器。也可以將外部 A/D 轉(zhuǎn)換器連接到任何類型的微控制器。

4、模數(shù)轉(zhuǎn)換器用的是什么電路？

模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 是一種電子集成電路，用于將電壓等模擬信號轉(zhuǎn)換為由 1 和 0 組成的數(shù)字或二進制形式。大多數(shù)ADC采用0到10V、-5V到+5V等的電壓輸入，并相應(yīng)地以某種二進制數(shù)的形式產(chǎn)生數(shù)字輸出。

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