SAR ADC用于高采样率应用亚博国际官网平台网址

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在我们之前的前面博客关于模数转换器(ADC)的重要性,我们专注于各种架构,这些架构是工业互联网的常见用法。特别是,我们查看哪个架构最适合低延迟,低功耗和高精度应用,每个选项都具有各种优点和缺点。亚博国际官网平台网址当我们查看需要低延迟和低功耗的应用时,连续的亚博国际官网平台网址近似寄存器(SAR)ADC提供了最佳整体解决方案与其他架构,如Flash,Delta-Sigma和管道等其他架构。

ADC选择对于越来越多的应用程序,需要更快的采样率,以满足机器到机器(M2M)连接的不断增长的应用程序。亚博国际官网平台网址最近文章,我们讨论这些连接如何随着物联网的增长而急剧增加,并且驻留在模拟前端(AFE)中的ADC是这些连接的核心。那么,需要考虑的权衡是什么以及哪些架构在其他架构上方闪耀着需要快速采样率的应用程序?亚博国际官网平台网址

再次考虑SAR ADC。在该架构中,采样模拟输入信号,然后通过以比采样率更高的频率工作的单个比较器与连续参考电压进行比较。

SAR ADC块图

图1:SAR ADC块图

在一个采样周期内,比较器需要至少尽可能多地决策作为转换器分辨率。更高的分辨率降低了最大采样率,这取决于比较器可以做出决定的速度以及SAR逻辑可以运行的快速。在开关电容器实现中,ADC输入网络等效电路,如图2所示,基本上包括采样电容和采样开关。

SAR ADC输入网络

图2:SAR ADC输入网络

样品和保持(S&H)操作嵌入DAC电路中,采样电容尺寸尺寸以满足噪声要求。通过这种配置和正确的采样电容尺寸,SAR ADC可以转换非常高频信号(数十MHz)而不导致高功耗。

需要考虑的第二个架构是SAR辅助流水线ADC,如图3所示。该ADC IP可以用两个下分辨率SAR ADC级和残留放大器实现。第一阶段解析数字输出字的最高有效位。通过第二阶段扩增残余物并采样。由于每个阶段使用较低的分辨率,可实现每个阶段的快速转换时间。这两个阶段同时发生;虽然阶段二进是转换残留量扩增的信号,但是一个阶段已经采样并转换下一个样品。该流水线允许最大采样率与单个SAR架构相当大。

SAR辅助管道ADC

图3:SAR辅助管道ADC块图

在所有Adesto的ADC IP核心中提供的额外考虑因素以及提供的东西是参考电压产生。具有所产生的参考电压关闭ADC核心是重要的,因为它可以防止性能下降。优化和高效的参考电压产生和缓冲对于坚固,节能且高度准确的转换器是必不可少的。

adesto.具有SAR和管道辅助SAR ADC IP块的大型硅验证组合,可供许可,包含满足应用程序的采样率,电源和延迟要求所需的所有元素。