时序、精确度和可重复性以外的东西

在您决定哪种转换器最为适合于您的应用时，您可能会首先想到速度、精确度以及未来系统的可重复性。好吧，这都没问题，但请不要局限于这些显而易见的东西。一封来自 Harvey Wiggins 的电子邮件谈及了让一组 Δ-Σ 转换器同时工作存在的困难。特别值得一提的是，Harvey 说：“我们的应用要求超过 100 个同步通道，且要求低功耗。我们原以为 24 位的动态范围就足以使用固定增益级了。经过进一步的研究后发现，将这些器件设计到我们的系统中很困难，因为 Δ-Σ ADC 必须连续不断地运行，并使用一个连续时钟来操作（内部）滤波器级。在四块或更多块板之间同时启动 100 个 ADC 是一项艰巨的任务。来自所有这些 ADC 的所有采样时间标记要求自主系统时钟同步。（这种情况下）利用一个系统采样时钟实现启动同步就是一个相当不错的小窍门。” Harvey，如果您读到这里，能否请您详细说明一下“小窍门”的意思？另外，Larry Bodnar 还说：“就时域信号采集而言，其要求边缘保持，我会选择PGA-SAR ADC 转换器。对频域信号（即音乐音频）来说，我们理所当然地会选择 Δ-Σ 转换器。”这些想法都很聪明。SAR-ADC 系统给受监控的输入实体做了一个快照。Δ-Σ 转换器反复地对输入实体进行采样，并通过一个数字滤波器再次组合这些采样，以获得最终、最综合的输出数字值。该数字值代表某个时间内的输入信号。AI Welch 认为最好的转换器是 Δ-Σ 转换器。特别是，AI 说：“我使用它们都好几年了，在相当长一段时间里，我都没有使用外部增益。我担心在使用外部增益电阻时会出现电阻漂移。我认为，即使是那些具有可编程增益的外部增益电阻也会有一些由于电阻漂移带来的局限性。我知道，我们可以寻找到一些低 ppm 范围内表现非常好的 Δ-Σ 转换器。转换速度也会因使用 Δ-Σ 转换器而得到提高。当然，如果您需要高采样速率的话，您可能会看重 SAR，但它却没有 Δ-Σ 的精确度。这就是我的观点和看法。”AI 当然热衷于 Δ-Σ 转换器，但是正如我们所看到的那样，Δ-Σ 在达到所有 PGA-SAR 性能水平方面有问题吗？我知道 AI 质疑的是外部增益电阻的稳定性，尽管这或许是事实，但是集成解决方案拥有片上匹配增益电阻。然而，其他问题如何解决呢，例如：成本、可靠性以及电池供电型应用的功耗等？虽然 PGA-SAR 系统拥有多芯片，但成本一般低于 Δ-Σ 解决方案。不利的一方面是，多芯片 PGA-SAR 解决方案可能会存在一些可靠性问题。说到底，电池供电型应用对两种系统都构成了挑战：Δ-Σ 要求连续时钟，而 PGA-SAR 则可能有一些不具备关闭引脚的组件。更多解读，敬请关注本系列文章。参考文献《系统决定 ADC 选择还是技术决定 ADC 选择》，作者：Baker, Bonnie。《SAR 和 Δ-Σ ADC 的吞吐时间对比》，作者:Baker, Bonnie。《最佳解决方案带来高精确度》，作者：Baker, Bonnie。《第三回合：研究可重复性》，作者：Baker, Bonnie。