高性能與低功耗兼具的ADC產品匯聚
Sisyphus
模擬數字轉換器ADC連接著現實模擬世界與電子系統，一直是芯片產業皇冠上的明珠。隨著技術應用的發展，ADC產業呈現出越來越清晰的發展趨勢，即在大幅提高數據吞吐量和帶寬的同時盡可能減小功耗和尺寸。縮小尺寸以及減少功耗不必多說，在萬物互聯的時代發展趨勢下所有的元器件幾乎都朝著這一方向在努力。但真正實現起來并不那么容易，尤其在ADC這個被譽為“皇冠上的明珠”產業上。

隨著5G、人工智能、物聯網、汽車電子等新興應用的崛起，ADC作為信號鏈核心的地位仍在提升，從整個市場來看，ADI和TI無疑是占絕對主導的。最近幾個大廠在市面上也陸陸續續發布了一些性能相當不錯的ADC芯片。這些ADC又有著哪些各自的特色？

TI ADS127L11

TI近期推出了ADS127L11這款精密ADC（≤10MSPS）。準確的說，ADS127L11是一款擁有高帶寬的，超小型的24bit單通道精密ADC。該新品在工業系統應用下針對功耗、分辨率以及測量帶寬做了大幅優化。

先看看封裝，根據TI給出的介紹，該器件將ADC封裝尺寸縮小了50%。這是因為該系列采用了3mm x 3mm四方扁平無引線封裝。對于某些高頻應用，ADS127L11解決了尺寸與測量精度的二擇困境。

ADS127L11在寬帶FIR濾波器下有400kSPS的數據速率，在低延遲sinc濾波器下有1.067MSPS的數據吞吐速率。在這種靈活度下，可以利用寬帶寬模式提高交流測量分辨率，并盡可能降低高頻噪聲。從指標上來看，帶寬提升在50%左右，信噪比提升在30%左右。利用低延遲模式則帶來25%的延遲率降低。同時該系列在200kSPS的速率下，動態范圍為111dB。

除了這些性能之外，ADS127L11利用 可拓展的電源模式，大大降低了功耗。在高速模式下，即數據吞吐速率為400kSPS時，功耗為18.6mW。低速模式為3.3mW。對比同類精密ADC，功耗大概降低了50%。

從產品表現出的性能來看，TI的新產品當得起精品二字。更小的封裝、更小的延遲、更高的帶寬、更高的吞吐率以及更小的功耗，無論哪一項都切中設計人員的痛點。

ADI ADAQ4001

ADAQ4001是ADI目前最新的單通道精密ADC，具有16bit的分辨率與2MSPS的數據吞吐速率。這款產品采用了ADI的精密信號鏈μModule方案，即利用ADI公司業界領先的精密技術產品系列提供性能領先的小尺寸器件。

我們依然先看封裝，ADAQ4001采用了系統級封裝，通過將多個通用信號處理和調節模塊組合到一個套件中，減少了終端系統組件的數量。具體到該系列，是7 mm ×7 mm、0.80 mm 間距、49 球CSP_BGA封裝。除了封裝上對PCB布局的敏感度大大降低，同時ADI還為ADAQ4001提供了適應各種信號電平的靈活性，并配置了V_CM生成功能的板載基準電壓源緩沖區。整個信號鏈密度極高。

在ADC行業領先的技術與老道的經驗讓ADI在ADC設計上獨具特色。從ADAQ4001來看，首先是配置了可選輸入范圍的全差分ADC驅動器。再者，利用iPassives 技術集成了關鍵的無源元件，這些元件具有出色的匹配和漂移特性，可較大程度地減少與溫度有關的誤差源并優化性能。

從性能來看，ADAQ4001提供無流水線延遲的2MSPS數據吞吐量，并保證16bit無失碼。信噪失真比也僅有95dB。誤差漂移在各種獨家技術的加持下也極低。從整體功耗來看，該系列也并不算高，2 MSPS時為51.6mW。作為ADI目前最新的單通道精密ADC，性能強大且設計精巧。

MaximMAX11214

MAX11214則是Maxim在今年新推出的24bit集成PGA的ADC。

從封裝上看MAX11214采用了8.0mm(L) x 6.55mm(W) x 1.1mm(H)的TSSOP封裝。相比于上述兩個產品會顯得遜色一些。拋開對比其實該系列本身已經在封裝上做得不錯了，何況它的性能也很不錯。

MAX11214可以實現出色的140dB SNR，同時在最高32ksps的采樣率下功耗僅為5mW。積分非線性保證最大為4ppm。從參數來看，在此類精密ADC產品中，絕對的上游實力。即使在PGA低噪聲模式下，功耗電流也僅為2.6mA。同時還能提供50kSPS時的21位無噪聲分辨率以及1kSPS時的18.6位無噪聲分辨率。

除此之外，該系列還提供 6.5nV/噪聲可編程增益放大器，增益可以設置在1x至128x之間。還包括可選緩沖器，以提供信號輸入與開關電容采樣網絡的隔離。這意味著MAX11214 能與高阻抗源一起使用，同時還不會影響可用的動態范圍。

小結

有著深厚的行業積累，這些大廠在ADC賽道上仍舊保持著不可撼動的主導實力，從這些較新的ADC產品便可窺見一二。