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對于大多數 ADC 用戶來說，“時延”和“建立時間”這兩個術語有時可以互換。但對于 ADC 設計人員而言，他們非常清楚這兩個術語的區(qū)別，以及這些現象將會如何影響您的應用電路。ADC 用戶已注意到這兩個 ADC 特性會對他們的電路產生一些影響，這是一個不爭的事實，但是，人們對于時延和建立時間普遍存在誤解，因此當一個系統(tǒng)設計人員絞盡腦汁地想要找出信號完整性問題的時候，可能受挫。 無論轉換器采用一個 SAR（逐次逼近寄存器）、流水線型還是 ?-∑ 拓撲結構，ADC 時延均為從轉換器采集模擬信號到數字輸出字段準備檢索所花費的總時間量。時延，或者延遲，包括轉換時間及數字輸出時間，但不包括采樣時間。與一些產品說明書前幾頁所敘述的相反，時延不能為零。所有的 ADC 完成模數轉換都需要一定時間。 所有ADC 完成模數轉換均需要一定的時間 在最常見拓撲結構中，SAR ADC 具有最短的時延。在對輸入信號進行采樣之后，大多數 SAR 轉換器在短短 1 個或 2 個時鐘周期內便開始傳輸數字輸出字段。對于流水線型轉換器，數字輸出信號的時延取決于流水線型架構的內部級數量。流水線型轉換器的時延為流水線型架構的全部內部級完成轉換所需的時間。流水線型轉換器的時延還取決于轉換器的精度，通常為 6 或 7 個時鐘周期。對 ?-∑ 轉換器的時延進行測量相對較困難。?-∑ 轉換器對輸入信號進行多次采樣，同時將采樣結果發(fā)送至內部數字濾波器級。?-∑ 轉換器的時延開始于第一個采樣周期的開端，一直到數字輸出數據檢索結束。ADC達到自身的延遲要求并不能確保就符合精度要求。 ADC 建立時間是一個截然不同的概念。建立時間是指轉換器的輸出匯聚至一個步進輸入最終值所需的時間。SAR 轉換器的建立時間（以秒為計量單位）發(fā)生在采集周期內。請注意，該界定不包括外部輸入濾波器或者系統(tǒng)其它部分的建立時間。流水線型轉換器的建立時間與 SAR 轉換器的建立時間相似。在采集周期內流水線型轉換器對輸入信號進行采樣。為了獲得精確的轉換，在獲得轉換模擬信號之前，輸入信號必須在模擬域中進行足夠的調節(jié)，使之達到 ADC 精度水平。?-∑ 轉換器在這一點上不同于 SAR 和流水線型轉換器。?-∑ ADC的內部數字濾波器建立時間能反映出數字濾波器的階數。通常，您是以周期為單位對 ?-∑ ADC的建立時間進行測量，這里的周期為一個步進輸入匯聚至其最終值所需轉換的數量。 您可以從這一討論中得出一個結論，即 SAR 和流水線型轉換器的建立時間要優(yōu)于 ?-∑ ADC 的建立時間。但是，要從系統(tǒng)角度來看，而不是單獨的轉換器時，這樣才較為有效。在系統(tǒng)中，SAR 和流水線型轉換器需要一個外部模擬轉換器。在轉換器獲得信號之前，這種類型的濾波器需要一定時間進行調節(jié)。相比較而言，該濾波器是內置于 ?-∑ 轉換器的。 致謝 在此，我要特別感謝德州儀器 (TI) 應用工程師 Michael Ashton，感謝他就 ?-∑ 轉換器提出的真知酌見。 Bonnie Backer 現任 TI 高級應用工程師，并撰寫了《A Baker’s Dozen：針對數字設計人員的真正的模擬解決方案》一書。如欲聯(lián)系作者，請發(fā)送郵件至 bonnie@ti.com。 |
