（文/程文智）模數轉換器（ADC）經過30多年的發展，技術也經歷了多次革新，目前比較常用的ADC主要有三種類型，即Δ-∑、SAR、以及流水線（Pipelined）型ADC。這三種ADC各有其特點和優勢。

接下來我們將具體談一談這些ADC器件的有缺點，以及我們在具體應用中選擇ADC芯片時需要考慮的十一大因素。

ADC類別介紹

前面我們有提到ADC目前主流的架構有三種，首先我們來看下Δ-∑型ADC。Δ-∑型ADC，又稱為過采樣轉換器，它由積分器、比較器、1位DA轉換器和數字濾波器等組成。原理上近似于積分型，將輸入電壓轉換成時間(脈沖寬度)信號，用數字濾波器處理后得到數字值。

它的優點是分辨率較高，高達24位；轉換速率高；低功耗、低價格；缺點是速度比較低，延時高。

圖：ADC架構與速度和分辨率的關系（來源：Microchip）

跟Δ-∑型ADC比較接近的是雙通道斜率ADC，它的速度是最慢的，以前主要用于萬用表的設計，現在比較少用。現在如果需要用到雙通道斜率ADC的場合，可以選用Δ-∑型ADC。

二是SAR型ADC，它的速度和精度都是比較居中的，其優點是延時特別低，適合用于需要快速反應的場景；缺點是速度和精度都無法做到特別高，特別快。

三是流水線型ADC，它的優點是速度特別高，可以用于高速應用；缺點是功耗比較高，而且有一些延時。

圖：ADC架構比較（來源:Microchip）

如何選擇合適的ADC芯片

對于如何選擇一款合適的ADC芯片呢？我們可以從下面十一個方面來探討。

一是ADC架構的選擇。對于選擇何種架構，我們首先要考慮應用的輸入信號是快速信號還是慢速信號，可以根據信號的快慢，相應地從慢到快，選擇Δ-∑、SAR、和流水線型ADC。其次是需要考慮輸入信號是連續信號，還是離散信號。如果是連續信號，那就比較簡單，這幾種架構的ADC都可以選；但如果是離散信號，就不能用Δ-∑型ADC，因為Δ-∑型ADC是對信號進行多次采用后，求平均值得到的信號，所以是不適合的。

二是看ADC采樣率的選擇。根據奈奎斯特定律，采樣頻率要大于等于輸入信號的兩倍，即fs≥2finput；但實際上，我們采用的采用頻率是輸入信號的10~20倍。

三是如何設置ADC輸入滿量程范圍。這是由參考電壓VREF決定的。一般是0~VREF，或者是-VREF~+VREF

四是ADC分辨率的選擇。這是由轉換器的精度要求，由輸入幅值范圍和LSB大小等因素共同決定的。

五是輸出延時對應用是否重要。這個要看具體的應用，比如安全氣囊方面的應用就對輸出延時很重要，需要選用延時特別小的ADC，這種情況SAR ADC就比較合適，

六是傳感器信號的配置。需要看一下傳感器的輸出阻抗是否足夠小，傳感器的輸出信號是不是交流信號，來選用單端的，或者是差分輸入ADC。

七是電源電壓范圍，這根據實際應用來選擇。

八是接口的選擇。如果是非高速應用，一般選用I2C，SPI接口；如果是高速應用的話，通常選用并行CMOS、LVDS、DDR LVDS和EBI等接口；

九是封裝類型。根據實際需要來選擇，可選用的封裝類型有DFN、SOT、MSOP、SOIC、QFN和BGA等

十是需要考慮ADC是否需要過汽車級認證，如果是用在汽車上的話，就需要選擇車規級ADC芯片。

最后一個是單價，這也是需要考量的一個很重要的因素。

結語

這就是關于ADC選用的一些小知識，希望對大家有所幫助。