電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道(文/李寧遠(yuǎn))ADC芯片的兩個(gè)指標(biāo)，速度和精度指標(biāo)存在著相互制約的關(guān)系。高速/高精度ADC一直是國產(chǎn)廠商努力的方向，畢竟ADC實(shí)在是太關(guān)鍵了，連接起了現(xiàn)實(shí)模擬世界與電子系統(tǒng)。隨著國家對(duì)集成電路產(chǎn)業(yè)的重視，近年來中國的芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，不少國產(chǎn)ADC芯片走進(jìn)了大家的視線。這些優(yōu)質(zhì)國產(chǎn)ADC廠商推出了許多不弱于國際ADC頭部廠商產(chǎn)品的代表系列，完成了ADC的部分國產(chǎn)替代。

芯海科技高精ADC系列

芯海科技主攻高精度ADC，從2003年著手自研，2006年推出填補(bǔ)市場(chǎng)空白的24bit高精度低功耗ADC芯片CS1242，到現(xiàn)在，芯海科技的CS12XX系列是國產(chǎn)高精度ADC相當(dāng)有知名度的一個(gè)系列。依靠其高精度、高輸入阻抗以及低功耗的特性，這個(gè)系列在很多場(chǎng)景中(泛健康類設(shè)備、智能手機(jī)、智慧家居、工業(yè)測(cè)量、汽車電子)都有應(yīng)用。

CS1232，是目前這個(gè)系列中有效精度最高的型號(hào)，ENOB最高能達(dá)到23.5位，是高精度測(cè)量應(yīng)用中的?？?。

CS1232采用了三階Sigma-Delta調(diào)制器，通過低噪聲儀用放大器結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)PGA放大，放大倍數(shù)可選1，2，64，128。其輸出速率10Hz/80Hz可選。10Hz時(shí)，P-P噪聲為139nV，80Hz時(shí)為298nV。CS1232內(nèi)置了RC振蕩器，可以使用外置晶振也可以通過引腳直接輸入時(shí)鐘。

在PGA為128時(shí)，系統(tǒng)整體的積分線性度為±6ppm，增益誤差不超過±0.1%。整個(gè)系統(tǒng)的功耗也較低，以Power down模式下的電流來看，模擬部分電流僅為0.1uA，數(shù)字部分也僅有1.5uA。在高精度的ADC品類中，這樣的性能與功耗指標(biāo)也足夠出彩。

芯佰微ADC

芯佰微的ADC多用于雷達(dá)系統(tǒng)、電網(wǎng)等領(lǐng)域，精度和速率覆蓋的范圍較廣，架構(gòu)上也覆蓋了SAR、Pipeline、Sigma-Delta。如果說在這些范圍里挑出一個(gè)讓人最能記得住的ADC，那就是芯佰微高采樣率的CBM08AD1500QP。

CBM08AD1500QP，雙通道的8位超高速ADC。CBM08AD1500QP最高采樣速率每通道1.5GSPS，采用時(shí)間交替模式可以達(dá)到兩倍的采樣率，在高速數(shù)字采集、雷達(dá)、通信接收應(yīng)用上有很大優(yōu)勢(shì)。

CBM08AD1500QP是折疊和插值相結(jié)合的結(jié)構(gòu)，內(nèi)部包含了采樣/保持放大器、折疊放大器、帶隙電壓基準(zhǔn)、時(shí)鐘電路和LVDS 輸出等電路。輸出時(shí)鐘提供SDR和DDR選擇，并提供時(shí)鐘占空比校正。該系列并沒有通過犧牲功耗和精度來實(shí)現(xiàn)較高的采樣速率，器件在高采樣率下經(jīng)過專門的優(yōu)化，即使在滿吞吐量下也可實(shí)現(xiàn)出色的直流線性度和交流性能。

迅芯微超高速ADC

蘇州迅芯微電子主攻超高速，主要做6至14位分辨率的高速ADC，在高速這個(gè)點(diǎn)的拿捏上它處于國內(nèi)領(lǐng)先的位置。旗下AAD08Q2500，4通道的8位ADC代表產(chǎn)品，采樣速率能達(dá)到10GSPS。

AAD08Q2500采用了Si基工藝，可將差分400mV輸入模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成8bit數(shù)字信號(hào)，芯片內(nèi)包含四個(gè)最高工作在2.5GS/s的子ADC。這些子ADC可工作在交織或非交織模式，配置成四通道、雙通道或單通道。

AAD08Q2500模擬輸入帶寬3.8GHz，器件整體SFDR指標(biāo)40dB，ENOB為5.5Bits。芯片采用+3.3V/+1.8V電源供電，總功耗約為8.5W。芯片采用Flip Chip-BGA封裝，有392引腳。在國內(nèi)超高速ADC領(lǐng)域內(nèi)，器件有不錯(cuò)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，目前在往集成化ADC芯片開拓。

中微高精度ADC

中微的MCU采用了自研的ADC，雖然CMS24AD系列型號(hào)不多，但在高精度應(yīng)用上性能不俗。

CMS24AD2001的PGA放大倍數(shù)可選范圍廣泛，也是采用了Sigma-Delta調(diào)制器通過低噪聲儀用放大器結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)PGA放大。在PGA為128時(shí)，其ENOB 20.6位與國內(nèi)其他同類ADC齊平。此時(shí)等效輸入噪聲30nVrms。

在正常工作模式下，ADC數(shù)據(jù)輸出速率可選，覆蓋2.5Hz-2.56KHz。其增益誤差在±1.5%左右，增益誤差漂移為16ppm/℃，這項(xiàng)指標(biāo)略高。器件的整體功耗處于較低水平，PGA為128時(shí)正常工作電流1.68mA，休眠模式電流不超過50nA，屬于高精度下的低功耗ADC器件。

小結(jié)

做ADC本身需要一定的技術(shù)積累，同時(shí)還要不斷迭代、磨煉，這并非易事。國產(chǎn)ADC給我們留下深刻印象，但還要認(rèn)清我國ADC芯片技術(shù)在高端領(lǐng)域離歐美等企業(yè)仍有差距，這也是國產(chǎn)ADC廠商不斷突破的動(dòng)力。

原文標(biāo)題：高精高速ADC，國產(chǎn)替代在路上

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審核編輯：湯梓紅