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TI通過全新的SAR ADC系列(包括18位ADC),縮小高速和精度的差距

工程師可設(shè)計(jì)出具有超高動(dòng)態(tài)范圍和超低延遲、同時(shí)降低65%功耗的高速數(shù)字控制環(huán)路
2021-06-09 14:00 17154
德州儀器?(TI)(NASDAQ 代碼:TXN)今日擴(kuò)充了其高速數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器產(chǎn)品系列,推出了一系列全新的逐次逼近寄存器 (SAR) 模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC),它們可在工業(yè)設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)高精度數(shù)據(jù)采集。

北京2021年6月9日 /美通社/ -- 德州儀器 (TI)(NASDAQ 代碼:TXN)今日擴(kuò)充了其高速數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器產(chǎn)品系列,推出了一系列全新的逐次逼近寄存器 (SAR) 模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC),它們可在工業(yè)設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)高精度數(shù)據(jù)采集。ADC3660系列在超低功耗下可實(shí)現(xiàn)出色的動(dòng)態(tài)范圍,包括八款分辨率為14、16和18位、采樣速度為10-125MSPS 的SAR ADC,可幫助設(shè)計(jì)人員提高信號(hào)分辨率、延長(zhǎng)電池壽命并增強(qiáng)系統(tǒng)保護(hù)功能。


提高高速數(shù)據(jù)采集精度滿足了工業(yè)系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)控制日益增長(zhǎng)的需求。在高速數(shù)字控制環(huán)路中,ADC在復(fù)雜系統(tǒng)中監(jiān)控電壓或電流的快速變化并對(duì)其作出響應(yīng),有助于防止電源管理系統(tǒng)中的關(guān)鍵元件受損而浪費(fèi)成本。隨著工業(yè)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)密集型任務(wù)數(shù)量的增加,系統(tǒng)需要通過快速?zèng)Q策來防止出現(xiàn)系統(tǒng)故障,這增加了對(duì)更快速度和更高精度的需求。

在數(shù)字控制環(huán)路中通過更快的響應(yīng)時(shí)間保護(hù)工業(yè)系統(tǒng)

ADC3660 系列在類似速度下的延遲比同類器件低80%。例如,系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員使用 125MSPS、14 位、雙通道ADC3664,可實(shí)現(xiàn)一個(gè)時(shí)鐘(8ns) 的ADC延遲。該系列的超低延遲使各種工業(yè)系統(tǒng)中的高速數(shù)字控制環(huán)路能夠更準(zhǔn)確地監(jiān)控電壓和電流峰值并對(duì)其作出響應(yīng),從而提高在半導(dǎo)體制造等應(yīng)用場(chǎng)景中的工具精度。

在超低功耗下實(shí)現(xiàn)業(yè)界先進(jìn)的噪聲性能

直到現(xiàn)在,設(shè)計(jì)工業(yè)系統(tǒng)的工程師還不得不在出色的噪聲性能和低功耗之間做出選擇。對(duì)于設(shè)計(jì)需要精確數(shù)據(jù)采集的電池供電器件的工程師來說,這是一個(gè)特別困難的決定。ADC3660 系列則無(wú)需進(jìn)行這種權(quán)衡。例如,ADC3683(業(yè)界超快的 18 位、65MSPS ADC)可提高便攜式國(guó)防無(wú)線電等窄帶頻率應(yīng)用的噪聲性能,它可提供 84.2dB 的信噪比 (SNR) 和 -160dBFS/Hz 的噪聲頻譜密度,同時(shí)保持每通道 94mW 的低功耗。10MSPS、14 位 ADC3541 的總功耗為 36mW,可簡(jiǎn)化熱管理并延長(zhǎng) GPS 接收器或手持電子設(shè)備等功率敏感型應(yīng)用的電池壽命。65MSPS、16位ADC3660可提供 82dBFS SNR,從而提高聲納應(yīng)用中的圖像分辨率,而且功耗比同類器件低65%(每通道 71mW)。觀看視頻“提高工業(yè)應(yīng)用中的信號(hào)檢測(cè)能力”,詳細(xì)了解該系列的噪聲性能如何提高精度和圖像分辨率。

利用集成特性和高采樣頻率降低設(shè)計(jì)復(fù)雜性

ADC3660 系列的高采樣速度和集成特性可幫助設(shè)計(jì)人員減少其系統(tǒng)中的元件數(shù)量。例如,ADC3683 在兩倍的通道密度下,實(shí)現(xiàn)比同類 18 位器件快四倍的采樣率;它還支持一種將所需信號(hào)的諧波推往更高頻率的過采樣技術(shù),這使設(shè)計(jì)人員能夠降低抗混疊濾波器的復(fù)雜性并減少 75% 的系統(tǒng)元件數(shù)量。

可降低設(shè)計(jì)復(fù)雜性的其他系列特性包括片上抽取選項(xiàng),設(shè)計(jì)人員可通過該選項(xiàng)輕松去除系統(tǒng)中不需要的噪聲和諧波,并將 SNR 和無(wú)雜散動(dòng)態(tài)范圍提高至15dB。這些抽取選項(xiàng)以及互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體 (CMOS) 接口支持設(shè)計(jì)人員搭配使用這些 ADC 與基于Arm® 的處理器或數(shù)字信號(hào)處理器,而不必使用現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列 (FPGA),這有助于降低系統(tǒng)成本。

此外,帶有復(fù)雜數(shù)控振蕩器的集成數(shù)字降壓轉(zhuǎn)換器可減少所需的處理器資源。如需了解更多信息,請(qǐng)閱讀技術(shù)文章《如何通過具有內(nèi)部數(shù)字濾波器的高速 ADC 簡(jiǎn)化 AFE 濾波》。

封裝、供貨情況

ADC3563、ADC3583、ADC3643、ADC3660、ADC3663、ADC3664 和 ADC3683 采用 5mm x 5mm 超薄 Quad Flat No-lead (WQFN)封裝,TI 現(xiàn)已發(fā)售。ADC3541 的預(yù)量產(chǎn)版本現(xiàn)僅通過 TI.com 供貨,預(yù)計(jì)將于 2022 年第一季度實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。TI 可提供相關(guān)器件的評(píng)估模塊。TI.com 支持靈活支付,以人民幣結(jié)算,提供快速、可靠的發(fā)貨方式。

產(chǎn)品

采樣率

分辨率

通道數(shù)量

封裝

評(píng)估模塊

ADC3541

10 MSPS

14 位

1

WQFN

(5mm x 5mm)

預(yù)計(jì) 2021 年第四季度發(fā)售

ADC3563

65 MSPS

16 位

1

ADC3663EVM

ADC3663

65 MSPS

16 位

2

ADC3583

65 MSPS

18 位

1

ADC3683EVM

ADC3683

65 MSPS

18 位

2

ADC3643

65 MSPS

14 位

2

ADC3643EVM

ADC3660

65 MSPS

16 位

2

ADC3660EVM

ADC3664

125MSPS

14 位

2

ADC3664EVM

消息來源:德州儀器
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