媒体看TI︱全新数据转换器产品重新定义高性能

“ADC单纯地提升精度等参数要求已非设计难题，综合性的指标平衡以及整体系统的性能提升才是TI所追求的目标。”——TI中国区高性能模拟产品业务发展经理宋浩然在给EDNChina记者介绍TI最新推出的小型引脚兼容ADC ADC3k和SAR ADC ADS8688系列时如是说道。下面我们将与您分享这篇文章。

在整个工业系统中，模拟器件占据着核心地位，以数据转换器为例，不同产品会为整个系统带来截然不同的速度、精度、整体功耗，任何改变都会为相关领域带来很大的变化。最近，德州仪器(TI)发布两款数据转换器产品，号称重新定义产品，推进性能极限，支持更便捷的设计。对此，TI中国区高性能模拟产品业务发展经理宋浩然表示，单纯地提升精度等参数要求已非设计难题，综合性的指标平衡以及整体系统的性能提升才是TI所追求的目标。

最新推出的小型引脚兼容模数转换器(ADC)ADC3k系列，包括速度高达160MSPS的12位与14位选项，提供双通道或四通道以及LVDS或JESD204B接口版本。ADC3k在160MSPS的最快采样速率下，每通道功耗仅为200mW，比市场同类产品低80mW，可提供30%的更高的性能功耗比；速率在25MSPS时，功耗可低至44mW。

据宋浩然介绍，该系列放大器之所以在性能方面有了突破性的提升，最新的THS4541全差分放大器功不可没。它是业界功耗最低的轨至轨输出的差分放大器，在1MHz下支持123/-130 dBc HD2/HD3的优异谐波失真性能，最大限度地增强了ADC3k的性能。二者相结合，这些器件可在充分发挥其性能水平的前提下提供超低功耗的最小型模拟前端解决方案。该系列器件不仅适用于电机控制、医疗影像与便携式测量测试等工业应用，而且也适合软件定义无线电与MIMO通信等应用。

另一款SAR ADC ADS8688系列在单个芯片上高度集成了可编程增益放大器(PGA)、驱动器放大器、多路复用器、电压参考、参考缓冲器与SAR ADC，以及可直接与ADC进行接口连接的辅助通道输入等20多个分立元件，有助于将其直接连接至无需信号调节的各种工业传感器。

“最新的高电压系列产品进一步壮大了TI的SAR ADC产品阵营。此次推出的8通道ADS8688和4通道ADS8684可通过单5V电源在±10.24V的范围内进行输入，从而可大幅简化系统电源需求。”宋浩然强调，“这些器件提供业界最低的增益漂移、失调电压及失调漂移，以及最高精度的参考。由于支持4ppm/C的指定增益漂移与3ppm/C的失调漂移，设计人员无需针对不同温度范围校正系统便可实现超过99.9%的高精度，可助力客户全面扩大工业应用的温度范围。”

为了帮助客户更好地了解产品，TI也将针对客户的应用过程提供更为全面的支持，TI Designs参考设计就是有力的支持方式。宋浩然表示，TI Designs涵盖了越来越多的产品系列，可帮助客户更快、更全面地了解产品性能、优势，以及设计过程中需要注意的要点，让客户有更多的时间进行产品化或个性化的设计。

针对ADC3k，TI Designs提供一款高性能、单端转差分有源接口参考设计TI DA-00294，它针对DC耦合单端输入应用进行了优化，适用于电机控制、医疗影像、便携式测量测试等应用。该设计可用来加速高速信号采集系统的设计，支持12位4通道50MSPS ADC34J22和THS4541，工程师可将该设计方法用于ADC3k系列中的任何器件。

针对ADS8688，TI Designs包括两个参考设计：适用于电力自动化的8通道多路复用数据采集系统TIPD167，包含理论、组件选择、仿真、验证和测量性能等，可深入了解采用多路复用ADC补偿多相位计量系统的方法，支持±10V振幅的0.002036°补偿相位差，典型频率为50Hz。另一款参考设计是适用于PLC应用的单电源模拟输入模块设计TIDA-00164—可编程电流范围(0～20mA)和电压范围(±10V)，24V输入单电源工作，设计符合IEC-61000标准。

用于电力自动化并支持相位补偿的 8 通道多路复用数据采集系统参考设计

描述

此TI 验证设计可提供原理、组件选择、TINA-TI 仿真、验证和测量性能、Altium 原理图和相补偿8通道多路复用电力自动化数据采集系统的PCB布局。 该设计使用具有集成模拟前端电路的16 位、8 通道500ksps SAR ADC ADS8688，适用于系统硬件设计。

特性

• 验证设计包含原理、组件选择、TINA-TI仿真、验证和测量性能、Altium原理图和PCB布局

• ADS8688：16 位、500-kSPS、8 通道、单电源 SAR ADC，含多路复用和双极输入

• 单端正弦输入，幅度 =±10V，典型值 = 50 Hz

• 0.002036 度补偿相位差

用于可编程逻辑控制器(PLC) 的 6 位、8 通道集成模拟输入模块

描述

此参考设计提供针对单电源工业控制模拟输入模块的完整解决方案。此参考设计适用于必须数字化标准工业电流输入以及高达 ±10V 的双极或单极输入电压的过程控制终端设备，例如可编程逻辑控制器 (PLC)、分布式控制系统 (DCS) 和数据采集系统 (DAS) 模块。

特性

• 8 通道、16 位 SAR ADCADS8688，支持每通道 300ksps到 30ksps

• 可编程通道：可利用软件配置将每个通道配置为电流或电压输入

• 可编程电流范围(0-20mA) 和电压范围 (+/-10V)

• 单一 24V 输入电源运行

• 设计符合 IEC-61000标准，即 IEC-61000-4-4：信号端口上 EFT 最高 ±2KV/5KHz；IEC-61000-4-2：ESD 最高4KV（接触放电）和 8KV（空气放电）；IEC-61000-4-5：信号端口上线路接地浪涌最高 ±1KV (CM)。

过去几年来，TI在数据转换器方面不断推进高精度以及速度极限。从业界首款电感数字转换器(LDC1000)到超小型12位SAR ADC (ADS7042)，TI高精度数据转换器正在帮助客户改变工业设计面貌。

根据IHS公司2014年第二季度发布的数据，2013年全球工业半导体市场规模为320亿美元，并将于2018年超过450亿美元。其中，TI约占据全球 工业半导体8%的市场份额，处于领先地位。据宋浩然透露，TI未来仍有相当大的成长空间，这也是为什么近年来TI非常重视工业领域的原因。目前在工业领 域，TI主要专注于工厂自动化、楼宇自动化、电机驱动与控制以及智能电网四大领域。

面向未来， 宋浩然表示，在数据转换器方面，TI有三大目标：第一，重新定义高精度，用综合性的指标平衡来提升总体系统性能；第二，推进速度极限，继续以业界领先的集成度、高性能以及低功耗提供更快的速度，帮助客户实现更多应用；第三，支持更便捷的设计，通过简单易用的数据转换器评估板、电路板及性能开发套件快速提高结果，同时提供更多的TI Designs参考设计加速数据转换器设计进程。

作者：EDNChina 老墨

点击阅读原文，查看更多TI Designs开始您的设计之旅吧！