在今天的數據采集系統（DAQ）中，需要不斷突破性能極限。系統設計人員需要更高的速度、更低的噪聲和更優的總諧波失真（THD）性能，所有這些都有可能實現，但卻并非免費。實現這些性能改進通常需要更大的工作電流，而更大的工作電流則會產生更高的功耗。但是，在許多應用中，功耗敏感性也越來越受關注。原因有很多種。可能是由于應用是一種利用紐扣電池進行工作的遠程系統，其主要關注點是電池壽命。也可能是由于應用是一種多通道系統，其通道數較多、電路密度較高，會造成熱量集中，從而產生由溫度引起的漂移問題。無論何種情況，最大限度降低電流消耗和功耗都是重中之重。系統設計人員必須權衡更高性能和更低功耗帶來的競爭優勢。解決此問題的一種途徑是借助一個稱為動態功耗調節（DPS）的過程。

簡單而言，DPS就是一個在需要時啟用電子元件、在不需要時禁用電子元件的動態過程。圖1所示為一個典型的基于SAR型ADC的數據采集子系統。SAR型ADC的一個主要屬性是其功耗隨吞吐速率而變化，這使其非常適合功耗敏感型應用。以往，ADC驅動器和基準電壓源緩沖器不能與SAR一樣享有自動功耗調節功能。它們通常會在系統運行時上電并啟用，這樣會消耗過多的電能。假設啟用時間足夠短，便可以動態方式驅動放大器關斷引腳，從而禁用ADC轉換之間的放大器。這就是動態功耗調節。通過對放大器運用DPS，可大幅降低其平均電流消耗。借助DPS，放大器靜態電流隨關斷引腳正在被驅動的負載周期而變化。理論平均靜態電流可由下式得出

其中：

IAVG為平均DPS靜態電流

IQ_ON為已啟用的放大器的靜態電流

IQ_OFF為已禁用的放大器的靜態電流

tON 為啟用放大器的時間

tS為采樣頻率周期

圖1. 基于SAR型ADC的數據采集子系統的框圖

本文的其余部分將聚焦于ADC驅動器放大器，但DPS概念也可運用至基準電壓源緩沖器，而且得到的結果類似。

圖2顯示了ADC驅動器放大器在一直啟用時的理論效率提升。fR處的豎直基準線代表ADC功耗等于一直啟用的驅動器放大器的功耗時的采樣頻率。采樣速率較低時，放大器的功耗占主導，采樣速率較高時，ADC的功耗占主導。基準頻率（fR）將隨放大器和選定ADC的功耗而變化，但基本概念依然相同。進行功耗調節的同一放大器的相對效率提升以三種不同的tON值顯示。不出所料，采樣速率給定時，更小的tON會產生更高的效率，并且能夠以更高的采樣速率運用DPS。陰影區域表明，逐漸減小tON產生的最大提升區域一般會延伸至約10個fR以下。由于采樣速率會繼續降至此點以下，因此可實現最大的整體功耗節約，但進一步減小tON帶來的優勢可以忽略不計，因為功耗逐漸接近關斷或禁用狀態的功耗。

圖2. 在選定tON （與一直啟用的放大器相關）時進行DPS的理論放大器功耗