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如何选择高分辨率信号采集精密ADC？
2023-06-07 23:16:00
在精密ADC中，SARADC是另一种结构选择，其分辨率没有DeltaSigma结构那么高，但是性价比很高，它既能完成良好的转换速率，又能达到良好的分辨率。再者是感知方面的应用，ADSP-21062KS-160传感器各类设备都对采样ADC的分辨率和速度有一定要求，在物联网行业，对这两种规定的限制并不高，很多类型的ADC都可以选择，SARADC在性价比方面的优势在这类领域得到了广泛的应用。
我们之前已经介绍过高速ADC的应用和行业发展。与高速ADC相反，精密ADC不追求采样速度的提高，而是将分辨率做到极致。ADC的分辨率是指模数转换器能表达的最大数字，即ADC的位数。
如果ADC的分辨率越高，模拟量的检测范围就越密集，识别量化最小信号的能力就越大。分辨率越高，ADC可以将全程的电均分成更多的份额，得到的结果就越准确。只有通过DAC转换，得到的模拟信号才能更接近原始输入模拟信号。
精确的ADC架构选择
在架构的选择上，高分辨率ADC的过采样DeltaSigma架构一定是大家最熟悉的，这是近年来应用最广泛的高分辨率ADC架构，可以产生16-24位以上的分辨率，是ADC中分辨率超过20位的首选架构。
在TI和ADI销售的20位以上精密ADC系列中，所有精密ADC都采用高分辨率的DeltaSigma调制器和可编程过滤器，这种过滤器可以优化应用规定。DeltaSigma架构除了具有高分辨率特性外，还具有较高的稳定性。虽然转换速度不是精密ADC的优点，但DeltaSigmaADC也可以在转换速度上涵盖更广泛的范围，从100SPS到10MSPS。
总的来说，DeltaSigmaADC的功耗水平在各种结构中处于中上水平，但是集成度通常很高，一般可以替代数据采集系统中的多个部件。然而，与其他结构相比，DeltaSigmaADC结构的一个缺点是会有周期延迟。
在精密ADC中，SARADC是另一种结构选择，其分辨率没有DeltaSigma结构那么高，但是性价比很高，它既能完成良好的转换速率，又能达到良好的分辨率。换言之，SARADC的特性变化范围很大，分辨率可以覆盖20bits以内的各种分辨率，转换速率也可以从1KSPS覆盖到5MSPS。在通用混合信号电路中，充分灵活的特性受到青睐。
Delta Sigma ADC对比SAR ADC
SAR和DeltaSigma拓扑结构的关键区别之一是输入信号的取样与数据交换结果有关。
SARADC需要在特定的时间段进行取样或收集输入“snapshots“并捕捉信号电平，然后执行转换。SARADC在一次转换中只进行一次信号采样，采样受到逐步指令操作，因此可以准确操作采样发生的时间点。因此，SARADC可以提供非常低的延迟结构，并可以同时使用它，包括连续和不连续的信号应用，尤其是需要采样与外部事物同步或快速临时捕获的应用。
DeltaSigmaADC是在一段时间内连续收集信号，然后在一定时间内导出与样品平均值相对应的转换数据。换句话说，转换器会让多个样品进行类似的平均操作(这个操作是在过滤器中获得的)来获得转换结果。DeltaSigmaADC是最佳选择，因为设备必须以高分辨率转换连续信号。
精密ADC应用
音频信号是一种对ADC精度要求很高的应用，它还涉及到ADC的谐波失真和信噪比，良好的音频信号收集效果是可以“听到”的。
再者是感知方面的应用，传感器各类设备都对采样ADC的分辨率和速度有一定要求，在物联网行业，对这两种规定的限制并不高，很多类型的ADC都可以选择，SARADC在性价比方面的优势在这类领域得到了广泛的应用。
认知要求再次发展为高精度传感器，高精度检测仪器行业对ADC分辨率的规定非常严格，如数字成像和医疗显像等应用，分辨率位数的规定将再次提高。
总结
如今，随着各种新的传感应用的不断涌现，新的取样要求也在不断被发现。只有根据具体的应用需求，选择合适的精密ADC结构，才能获得性价比高的取样效果。
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