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高速ADC,什么是高速ADC


背景知識(shí)：


隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和微電子技術(shù)的高速發(fā)展，大大促進(jìn)了ADC技術(shù)的發(fā)展，ADC作為模擬量與數(shù)據(jù)量接口的關(guān)鍵部件，廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域，在信息技術(shù)中起著重要作用。ADC同計(jì)算機(jī)一樣，經(jīng)歷了低速到高速的發(fā)展過(guò)程。ADC的低速(轉(zhuǎn)換時(shí)間大于300uS )結(jié)構(gòu)有積分型、斜坡型、跟蹤型;ADC的中速(轉(zhuǎn)換時(shí)間在1uS-300uS )結(jié)構(gòu)有逐次逼近型;ADC的高速(轉(zhuǎn)換時(shí)間小于于1uS)結(jié)構(gòu)有閃爍型、分區(qū)式以及高分辨率結(jié)構(gòu)的∑-△型。這些不同的結(jié)構(gòu)滿足了實(shí)際應(yīng)用的廣泛性和多樣性的需求，其中高速ADC已成為決定諸如雷達(dá)、通信、電子對(duì)抗、航天航空、導(dǎo)彈、測(cè)控、地展、醫(yī)療、儀器儀表、圖象、高性能控制器及數(shù)字通信系統(tǒng)等現(xiàn)代化電子設(shè)備性能的重要環(huán)節(jié)。


基本原理：


目前的高速ADC主要采用了以下兩種結(jié)構(gòu)形式。一種是全并行結(jié)構(gòu)，也叫Flash結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的ADC至少有2"-1個(gè)比較器，例如，一個(gè)八位ADC就至少有255個(gè)比較器。當(dāng)ADC分辨率增加時(shí)，不僅電路體積龐大，而且功耗猛增，也易出現(xiàn)“火花碼’，，因而一般用于分辨率較低的ADC，如六位、八位ADC.另一 種 結(jié) 構(gòu)形式稱為分區(qū)式結(jié)構(gòu)或折疊式結(jié)構(gòu)，如兩步法、多步法。其電路結(jié)構(gòu)主要包含了S/H(或T/H)放大器、Flash A/D轉(zhuǎn)換器、時(shí)標(biāo)電路及數(shù)字誤差校正電路等。分區(qū)式結(jié)構(gòu)ADC克服了純Flash結(jié)構(gòu)ADC隨著分辨率增加，電路體積龐大、功耗猛增的缺點(diǎn)但又帶來(lái)另一個(gè)問(wèn)題，即差分放大器和其中與第二次轉(zhuǎn)換處理輸入電壓有關(guān)的電路引入的誤差，這些誤差將超過(guò)轉(zhuǎn)換器允許的誤差，因此必須引入數(shù)字誤差校正。




當(dāng)前又有一種叫作“流水線”的結(jié)構(gòu)，它也是基于Flash結(jié)構(gòu)的多步轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)(分區(qū)式)，它是SAR和Flash兩種相結(jié)合的一種結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)實(shí)際上是犧牲ADC的速度來(lái)?yè)Q取精度，因此適于較高精度的高速ADC.