【導讀】在ADC領域，市場需求可以總結為為數(shù)很少的幾個重要要求：最低功耗、最低噪聲、最低失真、最高分辨率、串行接口、更高的通道集成度和更寬的帶寬。為降低功耗，凌力爾特SAR ADC使用數(shù)字增益壓縮(DGC)，這種方法去掉驅動器放大器的負電源，同時ADC的分辨率一點都不損失。消除負軌降低了信號鏈路的總體功耗，并簡化了設計。
在ADC領域，市場需求可以總結為為數(shù)很少的幾個重要要求：最低功耗、最低噪聲、最低失真、最高分辨率、串行接口、更高的通道集成度和更寬的帶寬。低功耗不僅在基站等始終保持接通的系統(tǒng)中很重要，在空氣流動有限或根本沒有空氣流動、以及排列緊密的機箱中也很重要，對便攜式應用當然也重要。打盹和停機模式可以進一步降低功耗。在某些點上，降低ADC的功耗導致收益遞減，在這些地方，ADC驅動器比ADC本身消耗的功率還大。凌力爾特公司已經開發(fā)了新的方法，可用來降低整個信號鏈路的功耗。例如，延長SAR ADC的采樣時間，就可以使用穩(wěn)定速度慢得多但功耗更低的驅動器。另一種僅在凌力爾特SAR ADC中使用的方法是數(shù)字增益壓縮(DGC)，這種方法去掉了驅動器放大器的負電源，同時ADC的分辨率一點都不損失。消除負軌降低了信號鏈路的總體功耗，并簡化了設計。
圖示：凌力爾特低能耗SAR ADC
采樣速率與功耗：
由于凌力爾特的SAR ADC架構具備自動斷電功能，所以功率隨采樣率線性變化，因此器件采樣速率越低，消耗的功率就越低。用一個沒有最低采樣率要求的真正無延遲SAR ADC，單次采樣操作可用來降低功耗，從而甚至在冗長的空閑周期之后，ADC也能進行準確的測量。
驅動輸入范圍對功耗影響：
減小ADC驅動器必須驅動的輸入范圍，也可以大幅降低信號鏈路的功耗。如果輸入范圍加倍，那么噪聲指數(shù)就增大6dB，放大器所需的功率就提高4倍。就一個給定的驅動器而言，較小的ADC輸入范圍會產生較低的互調失真(IMD)分量。
較大的輸入范圍用來實現(xiàn)較高的ADC SNR性能，但是較大的輸入范圍未必產生較佳的輸入?yún)⒖荚肼暎@在紅外線、X射線成像、細胞分選儀等低功率、高準確度應用中是很重要的。人們希望得到低輸入?yún)⒖荚肼暎驗檫@可以為應用提供好得多的有效分辨率或無噪聲代碼分辨率。在對以下二者進行輸入?yún)⒖荚肼暠容^時，出現(xiàn)了有趣的結果：一個是具備8Vp-p輸入范圍的16位10Msps SAR ADC，另一個是具備2.1Vp-p輸入范圍的凌力爾特16位20Msps流水線ADC。比較發(fā)現(xiàn)，后者在功耗幾乎為SAR ADC一半的情況下，輸入?yún)⒖荚肼晝H為46µVrms(而前者為75µVrms)。
較低功耗的ADC及其能降低信號鏈路總體功耗的有關功能為很多手持式產品帶來了競爭優(yōu)勢，使這些產品的電池在兩次充電之間能運行更長時間。很多應用現(xiàn)在可以升級，以利用分辨率更高、采樣速度更快的器件，同時降低系統(tǒng)的總體功耗。這簡化了前端設計，所需的增益級更少，濾波要求也更低。過采樣也可以發(fā)現(xiàn)一些較低速率ADC可能發(fā)現(xiàn)不了的細節(jié)，例如重疊或畸形脈沖。已經從這種可用性能提高中受益的應用包括手持式測試設備、醫(yī)療成像、光譜儀、平版印刷、風速計、固態(tài)照明、工業(yè)傳感器、功率計和可編程邏輯控制器，等等。
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