【技术文章】21世纪的SAR ADC

21世纪的 SAR ADC
作者：Richard Capistran，Alain Guery， Mike Hennessy
在过去的几十年中，全世界的精密数据转换器设计厂商一直在
重新改进逐次逼近型模数转换器(SAR ADC)的体系结构。其中
功耗和尺寸是改进最大的两个参数。从 2006 到 1996 年的 SAR
转换器比较中可看出，较新推出的的转换器占用的印制电路板
(PCB)面积减少了88％以上， 并且每次转换的功耗减少了98％。
虽然吞吐率和精度提高幅度不太显著，但它们也在不断得到改
进。当今的 SAR 转换器（AD7980 是其中最新的一款）非常适
合于便携式电池供电应用，例如病人监护设备和手持数据采集
系统。
转换器设计的真正难题是保持低功耗，同时达到更高的吞吐
率。等式(1.0)确定了 SAR ADC 体系结构的转换效率改进与时
间之间的数量关系。
隔为高压区域和低压区域。图 2 表明 AD7980 的模拟输入采样
电路可以采样 5 V 输入信号，同时其 ADC 内核采用 2.5 V 电源
电压供电。维持较大的输入信号摆动可以最大程度提高信噪比
（SNR），同时采用 2.5 V 电源电压供电的大电流 ADC 内核可
以最大程度降低功耗并且提高转换效率。独立的逻辑电源允许
串行接口与 1.8 V～5 V 之间的任何逻辑电平兼容，因此这种灵
活性无需在 ADC 和控制器之间使用外部电平移动电路。


功耗 每次转换所需能量＝ （焦耳/采样） （1.0） 采样率
V）。这种灵活性允许集成电路设计工程师将 SAR 体系结构分
21 世纪的 SAR ADC 隔为高压区域和低压区域。图 2 表明 AD7980 的模拟输入采样
电路可以采样 5 V 输入信号，同时其 ADC 内核采用 2.5 V 电源
作者：Richard Capistran，Alain Guery， Mike Hennessy 电压供电。维持较大的输入信号摆动可以最大程度提高信噪比
在过去的几十年中，全世界的精密数据转换器设计厂商一直在