用超纤巧16位ADC取代低性能嵌入式数据转换器

摘要： 本文介绍了如何利用外置ADC取代微控制器内部所集成的ADC以及设计时需要考虑的注意事项。

关键词： ADC；微控制器；增益放大器；传感器阻抗

当今的电子产品总是希望尺寸越小越好。从占据整个房间的服务器系统到能方便地装进衣服口袋的消费电子产品，设计师们不断寻求实现最小的外形尺寸，在更小的空间中实现更多的功能。能够让完整的解决方案比同类方案小 10% 到 20% 的设计师有更大的机会赢得设计订单。纤巧的集成电路是从大到小各种产品设计的关键。

这类便携式和空间受限的产品设计中包括电源、微控制器、MOSFET、放大器、数据转换器等电路。专用集成电路(ASIC)中已经纳入了很多上述功能，取得了不同程度的成功。设计师在空间、性能和成本之间进行平衡取舍时，一个可能影响测量效果的环节是模数转换。设计师们常常使用微控制器和集成式 ADC或较低分辨率的 ADC 和前置放大器电路。

测量便携式和空间受限设计的温度、电压、电流和其他信号时，ADC 发挥着关键作用。嵌入式微控制器中的 ADC 有一个主要问题，线性度、偏移误差、噪声等关键直流性能规格常常没有保证、未经过测试甚至未列出。尽管微控制器的方框图显示，内部有一个12 位逐次逼近寄存器(SAR)ADC 或一个 16 位增量累加 ADC 可选，但是设计师们却要猜测其真正的性能有多好。

当今的微控制器内核集成了多种功能，包括数字时钟、定时器、存储器和几百个寄存器。就确实含有 ADC 的微控制器而言，浏览冗长的数据表以确定 ADC 的性能是一个艰巨的任务。

进入实验室以后，获得好的 ADC 性能可能同样艰巨。一个“16 位 ADC”用起来也许更像是一个 10 位或 12 位 ADC。ADC 的地和负基准电源一般来自与微控制器其余部分共用和噪声较大的基片。由于这些微控制器以数字优化工艺制造，没有为测量模拟信号而优化，因此 ADC 的性能常常是事后考虑的。在微控制器内部，没有为实现良好 ADC 性能而进行最佳布线。不幸的是，ADC 和其余电路共享一个公用的硅基片。

采用超纤巧封装的 16 位 ADC

凌力尔特公司提供的一个新 ADC 系列使设计师有可能不必在空间、性能和成本之间进行选择。16 位的 LTC2450 采用 2mm