1.1 ADC发展现状

ADC的应用范围广泛，主要包括通信、能源、医疗、仪器/仪表/测量、电机和功率控制、工业自动化和航空航天/国防等各个领域。一般情况下，涉及输入信号为模拟信号，而系统具有运算核心的电子系统都需要ADC。根据ADC的不同应用场合，对ADC提出的性能指标和要求也不相同。

应用于通信前端方向的ADC的采样频率较高（＞10MSPS；Sampling Per Second，SPS）。美国亚德诺公司（Analog Devices Inc.，ADI）AD9213的最高采样频率可以达到10GSPS，分辨率为12位。该ADC采用时间交织流水线结构，通过随机化与校正降低通道间ADC不匹配的影响，在采样频率范围内均保持较高的无杂散动态范围（Spurious-Free Dynamic Range，SFDR），可以直接用于射频（Radio Frequency，RF）前端。美国亚德诺公司的AD6676[1]是集成16位、3.2GSPS带通德尔塔-西格玛（Delta-Sigma，Δ-∑）ADC的宽带中频接收机子系统芯片，利用它可以大幅简化接收机的设计。

应用于测量系统等的ADC的采样频率较低（＜20MSPS），但是转换精度较高。一般采用逐次逼近（Successive Approximation Register，SAR）ADC、Δ-∑ADC或者隔离式ADC等架构。工业控制应用的ADC需要有较高的准确度、坚固性与灵活性，具有多个信号处理通道，且能处理电流等多种类型的输入信号；根据相应的安全规定要求，还要满足隔离的要求。ADI的LTC 2500-32[2]是结合数字滤波的32位过采样SAR ADC，在1MSPS采样率时，可以达到104dB的信噪比；在61SPS采样率时，可以达到148dB的动态范围。ADI的AD7177-2是32位、10kSPS的Δ-∑ADC[3]，可以用于温度、压力测量和医学科学仪器等领域。

除一般高速与高精度ADC外，依据应用需求还有与其他功能模块集成或者特殊用途的ADC，主要有隔离式ADC、音频ADC、电容/数字转换器和触摸屏控制器、电流/数字转换器、电能计量芯片、数字/频率转换器等。不同应用场景下，ADC会有一定的变化。除以上介绍的ADI外，Intersil、Maxim Integrated、Microchip、Texas Instruments等公司也提供不同规格的ADC芯片或者基于ADC的集成模块。