新興應(yīng)用給數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換提出新要求

　　Microchip公司的MCP3001 10bit ADC在小的封裝中實(shí)現(xiàn)了高性能及低功耗，使之成為嵌入式控制應(yīng)用的理想選擇。該器件的特色在于采用了逐次逼近寄存器(SAR)架構(gòu)以及工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的SPI串行接口，讓10bit ADC的性能可被添加至該公司的PIC系列單片機(jī)中。MCP3001的應(yīng)用包括數(shù)據(jù)采集、儀表和車輛、多信道數(shù)據(jù)記錄器、工業(yè)PC、電機(jī)控制、機(jī)器人、工業(yè)自動(dòng)化、智能傳感器、便攜式儀器以及家庭醫(yī)療設(shè)備。

　　數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器在醫(yī)療電子應(yīng)用中也發(fā)揮越來越大的作用。據(jù)市場分析公司Prismark Partners分析，醫(yī)療設(shè)備市場占全球電子行業(yè)營業(yè)額的4%，且營收以每年平均5.6%的速率增長，到2010年將達(dá)到660億美元的市場規(guī)模。醫(yī)療電子設(shè)備包括可植入式設(shè)備、診斷儀器以及監(jiān)測設(shè)備。該市場將由個(gè)人便攜式醫(yī)療設(shè)備的爆炸式增長點(diǎn)燃，這些個(gè)人便攜式醫(yī)療設(shè)備越來越緊湊，并將在精度、成本以及簡便性上持續(xù)獲得改善。便攜式醫(yī)療監(jiān)測系統(tǒng)，如血液分析或血壓測量系統(tǒng)，讓人們能夠方便地檢查身體;這些設(shè)備被用于遠(yuǎn)程監(jiān)測病人的關(guān)鍵參數(shù);這些設(shè)備被放置在家中，醫(yī)院以及急救車可進(jìn)行非見面式(non-invasive)治療。大多數(shù)便攜式監(jiān)測以及醫(yī)療成像系統(tǒng)均設(shè)計(jì)為從病人那里接收某種信號(hào)的傳感器陣列。

　　因此，這些設(shè)備需要對信號(hào)調(diào)理電路進(jìn)行一些組合，包括放大器、濾波器以及把從傳感器讀出的模擬讀數(shù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字的ADC，之后，這些數(shù)據(jù)才能存儲(chǔ)在醫(yī)療設(shè)備的存儲(chǔ)器或在顯示屏上顯示。除了尺寸小之外，模擬電路—特別是ADC的性能—是精確讀出傳感器的輸出的關(guān)鍵。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器還應(yīng)具有低功耗的特點(diǎn)，以提供更長的電池壽命以及更長時(shí)間的讀數(shù)。

　　醫(yī)療用ADC的選擇要基于若干準(zhǔn)則，如分辨率、轉(zhuǎn)換速度、功率要求、物理尺寸以及接口結(jié)構(gòu)。ADC必須具有足夠的比特以獲得精度規(guī)范所要求的分辨率。典型的要求包括至少12bit的分辨率以及1Msps或以上的轉(zhuǎn)換速度。醫(yī)療應(yīng)用既需要高轉(zhuǎn)換速率(大于40～50Msps)以及精密的ADC，也需要與處理器兼容，以免采用額外的膠合邏輯;因此，對ADC架構(gòu)、接口結(jié)構(gòu)以及ADC時(shí)序的選擇均與系統(tǒng)處理器的選擇有關(guān)。

　　便攜式醫(yī)療應(yīng)用通常采用SAR ADC。該架構(gòu)是測量從穩(wěn)態(tài)至幾MHz信號(hào)的理想選擇。這些ADC還具有響應(yīng)快和延遲低的特點(diǎn)。另一個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)是功耗低，它隨著采樣率而變化，與其它的ADC架構(gòu)如閃爍或流水線型ADC不同。

　　ADI推出了稱為PulSAR的16bit SAR ADC，其采樣率在6Msps至10Msps間，鎖定的是新一代數(shù)字X射線系統(tǒng)、磁共振成像(MRI)設(shè)備以及計(jì)算機(jī)X射線斷層攝影術(shù)系統(tǒng)。PulSAR家族ADC以CMOS工藝為基礎(chǔ)，ADC架構(gòu)具有零數(shù)據(jù)延遲率，它是精密數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的關(guān)鍵參數(shù)。

　　凌力爾特公司推出的LTC2366 12bit SAR ADC的工作速度高達(dá)3Msps，工作電壓從2.35V至3.6V;該器件以最大輸出速率工作時(shí)僅消耗7.2mW功率，比市場上類似器件的功耗少20%。因外形尺寸的減小以及功耗非常低，LTC2366成為各種便攜式應(yīng)用的選擇之一，包括醫(yī)療設(shè)備。

　　Maxim推出的低功耗數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)MAX1329集成了精密的、用于信號(hào)調(diào)理以及感測的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器。MAX1329的特點(diǎn)在于具有基于SAR的16bit分辨率的ADC，因此，是諸如血糖傳感器等應(yīng)用的理想選擇。

　　通信應(yīng)用對數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的要求

　　高性能12、14和16bit器件是下一代通信系統(tǒng)的關(guān)鍵元器件，它們把現(xiàn)有的技術(shù)推向了新的極限。高性能模數(shù)轉(zhuǎn)換是把發(fā)射和接受鏈路數(shù)字化的關(guān)鍵。這種技術(shù)不僅對ADC的性能提出了重要的要求，而且對新的靈活性和簡化性提出了要求。無線基站需要更多的信道以支持復(fù)雜的新興空中接口標(biāo)準(zhǔn)，這就迫切需要更快和更低功耗的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器。

　　NS不久前推出了16bit 130MSPS ADC，其特點(diǎn)在于具有高線性性能以及低功耗，應(yīng)用鎖定在特別高容量、高性能多標(biāo)準(zhǔn)無線基站接收機(jī)。