高性能與低功耗兼具的ADC產品匯聚
Sisyphus
模擬數字轉換器ADC連接著現實模擬世界與電子系統(tǒng)，一直是芯片產業(yè)皇冠上的明珠。隨著技術應用的發(fā)展，ADC產業(yè)呈現出越來越清晰的發(fā)展趨勢，即在大幅提高數據吞吐量和帶寬的同時盡可能減小功耗和尺寸。縮小尺寸以及減少功耗不必多說，在萬物互聯(lián)的時代發(fā)展趨勢下所有的元器件幾乎都朝著這一方向在努力。但真正實現起來并不那么容易，尤其在ADC這個被譽為“皇冠上的明珠”產業(yè)上。

隨著5G、人工智能、物聯(lián)網、汽車電子等新興應用的崛起，ADC作為信號鏈核心的地位仍在提升，從整個市場來看，ADI和TI無疑是占絕對主導的。最近幾個大廠在市面上也陸陸續(xù)續(xù)發(fā)布了一些性能相當不錯的ADC芯片。這些ADC又有著哪些各自的特色？

TI ADS127L11

TI近期推出了ADS127L11這款精密ADC（≤10MSPS）。準確的說，ADS127L11是一款擁有高帶寬的，超小型的24bit單通道精密ADC。該新品在工業(yè)系統(tǒng)應用下針對功耗、分辨率以及測量帶寬做了大幅優(yōu)化。

先看看封裝，根據TI給出的介紹，該器件將ADC封裝尺寸縮小了50%。這是因為該系列采用了3mm x 3mm四方扁平無引線封裝。對于某些高頻應用，ADS127L11解決了尺寸與測量精度的二擇困境。

ADS127L11在寬帶FIR濾波器下有400kSPS的數據速率，在低延遲sinc濾波器下有1.067MSPS的數據吞吐速率。在這種靈活度下，可以利用寬帶寬模式提高交流測量分辨率，并盡可能降低高頻噪聲。從指標上來看，帶寬提升在50%左右，信噪比提升在30%左右。利用低延遲模式則帶來25%的延遲率降低。同時該系列在200kSPS的速率下，動態(tài)范圍為111dB。

除了這些性能之外，ADS127L11利用 可拓展的電源模式，大大降低了功耗。在高速模式下，即數據吞吐速率為400kSPS時，功耗為18.6mW。低速模式為3.3mW。對比同類精密ADC，功耗大概降低了50%。

從產品表現出的性能來看，TI的新產品當得起精品二字。更小的封裝、更小的延遲、更高的帶寬、更高的吞吐率以及更小的功耗，無論哪一項都切中設計人員的痛點。

ADI ADAQ4001

ADAQ4001是ADI目前最新的單通道精密ADC，具有16bit的分辨率與2MSPS的數據吞吐速率。這款產品采用了ADI的精密信號鏈μModule方案，即利用ADI公司業(yè)界領先的精密技術產品系列提供性能領先的小尺寸器件。

我們依然先看封裝，ADAQ4001采用了系統(tǒng)級封裝，通過將多個通用信號處理和調節(jié)模塊組合到一個套件中，減少了終端系統(tǒng)組件的數量。具體到該系列，是7 mm ×7 mm、0.80 mm 間距、49 球CSP_BGA封裝。除了封裝上對PCB布局的敏感度大大降低，同時ADI還為ADAQ4001提供了適應各種信號電平的靈活性，并配置了V_CM生成功能的板載基準電壓源緩沖區(qū)。整個信號鏈密度極高。

在ADC行業(yè)領先的技術與老道的經驗讓ADI在ADC設計上獨具特色。從ADAQ4001來看，首先是配置了可選輸入范圍的全差分ADC驅動器。再者，利用iPassives 技術集成了關鍵的無源元件，這些元件具有出色的匹配和漂移特性，可較大程度地減少與溫度有關的誤差源并優(yōu)化性能。

從性能來看，ADAQ4001提供無流水線延遲的2MSPS數據吞吐量，并保證16bit無失碼。信噪失真比也僅有95dB。誤差漂移在各種獨家技術的加持下也極低。從整體功耗來看，該系列也并不算高，2 MSPS時為51.6mW。作為ADI目前最新的單通道精密ADC，性能強大且設計精巧。

MaximMAX11214

MAX11214則是Maxim在今年新推出的24bit集成PGA的ADC。

從封裝上看MAX11214采用了8.0mm(L) x 6.55mm(W) x 1.1mm(H)的TSSOP封裝。相比于上述兩個產品會顯得遜色一些。拋開對比其實該系列本身已經在封裝上做得不錯了，何況它的性能也很不錯。

MAX11214可以實現出色的140dB SNR，同時在最高32ksps的采樣率下功耗僅為5mW。積分非線性保證最大為4ppm。從參數來看，在此類精密ADC產品中，絕對的上游實力。即使在PGA低噪聲模式下，功耗電流也僅為2.6mA。同時還能提供50kSPS時的21位無噪聲分辨率以及1kSPS時的18.6位無噪聲分辨率。

除此之外，該系列還提供 6.5nV/噪聲可編程增益放大器，增益可以設置在1x至128x之間。還包括可選緩沖器，以提供信號輸入與開關電容采樣網絡的隔離。這意味著MAX11214 能與高阻抗源一起使用，同時還不會影響可用的動態(tài)范圍。

小結

有著深厚的行業(yè)積累，這些大廠在ADC賽道上仍舊保持著不可撼動的主導實力，從這些較新的ADC產品便可窺見一二。