分享ADC芯片的速度和精度指标相互制约，国产制造正不断突破

五连环画

自2022年开始自主研发以来，2022年推出了24高精度低功耗ADC芯片CS1242，填补了市场空白。如果在这些范围内选择一个比较令人难忘的ADC，那就是芯百微高采样率的CBM08AD1500QP。加快电子元器件更迭换代的速度，从下游需求层面来看，电子元器件市场的发展前景极为可观。

ADC芯片的速度和精度指标之间存在着相互制约的关系。高速高精度ADC一直是国内厂商努力的方向。毕竟ADC太关键了，连接了现模拟世界和电子系统。随着对集成电路产业的重视，近年来我国AO4407L芯片产业发展迅速，国内很多ADC芯片进入了大家的视野。这些高质量的国内ADC厂商推出了很多不弱于国际ADC头厂商的代表系列，完成了部分国内ADC的替代。


芯海科技高精度ADC系列


芯海科技专注于高精度ADC。自2022年开始自主研发以来，2022年推出了24高精度低功耗ADC芯片CS1242，填补了市场空白。到目前为止，芯海科技的CS12XX系列是国内知的高精度ADC系列。该系列依托其高精度、高输入阻抗和低功耗的特点，已应用于许多场景（泛健康设备、智能手机、智能家居、工业测量、汽车电子）。


CS1232是目前该系列中有效精度比较高的型号，ENOB比较高可达235位，是高精度测量应用中的常客。


CS1232采用阶S-D调制器，采用低噪声仪放大器结构现PGA放大，放大倍数为1、2、64、128。其输出速率为10H80H。10H时，P-P噪声为139V，80H时为298V。CS1232内置RC振荡器，可采用外置晶振或直接通过引脚输入时钟。


当PGA为128时，系统整体积分线性度为±6，增益误差不超过±01%。整个系统的功耗也较低。从P模式下的电流来看，模拟部分电流仅为01A，数字部分仅为15A。在高精度ADC类别中，这种性能和功耗指标也足够出色。


芯百微ADC


芯百微的ADC主要用于雷达系统、电等领域，精度和速率覆盖面广，架构上还覆盖了SAR、P、S-D。如果在这些范围内选择一个比较令人难忘的ADC，那就是芯百微高采样率的CBM08AD1500QP。


CBM08AD1500QP，双通道8位超高速ADC。CBM08AD1500QP的比较高采样为每通道15GSPS，采用时间交替模式可达到两倍的采样率，在高速数字采集、雷达、通信接收等方面具有很大的势。


CBM08AD1500QP是折叠和插值的结构，包括采样保持放大器、折叠放大器、间隙电压基准、时钟电路和LVDS输出。输出时钟提供SDR和DDR选择，并提供时钟占空比校正。该系列不牺牲功耗和精度来现较高的采样速率。该装置在高采样率下经过特殊化，即使在全吞吐量下也能现异的直流线性和交流性能。


迅芯微超高速ADC


苏州芯微电子专注于超高速，主要生产6-14位分辨率的高速ADC，在高速方面处于国内领先地位。其AAD08Q2500、4通道8位ADC代表产品采样率可达10GSPS。


AD08Q2500采用S基工艺，可将差分400V输入模拟信号转换为8数字信号，芯片中包含4个比较高工作在25的子ADC。这些子ADC可以在交织或非交织模式下工作，并配置成道、双通道或单通道。


AD08Q2500模拟输入带宽38GH，整个SFDR指标为40B，ENOB为55B。芯片采用+33V+18V电源供电，总功耗约85W。芯片采用FC-BGA封装，具有392引脚。该设备在国内超高速ADC领域具有良好的技术势，目前正在向集成ADC芯片发展。


中微高精度ADC


中微MCU采用自主研发的ADC，虽然CMS24AD系列型号不多，但在高精度应用中性能不错。


CMS24AD2022PGA放大倍数可选范围广，S-D调制器通过低噪声仪放大器结构现PGA放大。当PGA为128时，其ENOB206位与国内其他类似ADC相当。此时等效输入噪声30。


在正常工作模式下，ADC数据输出速率可选，覆盖25H-256KH。增益误差在±15%左右，增益误差漂移到16℃，略高。设备整体功耗处于较低水平，PGA为128时正常工作电流168A，休眠模式电流不超过50，属于高精度低功耗ADC设备。


总结


做ADC本身需要一定的技术积累，但也需要不断的迭代训练，这并不容易。国内ADC给我们留下了深刻的印象，但我们也应该认识到，ADC芯片技术在高端领域与欧洲和美国企业仍存在差距，这也是国内ADC制造商不断突破的动力。