如何為您的傳感應(yīng)用選擇正確的集成ADC？

谷歌搜索術(shù)語“模數(shù)轉(zhuǎn)換器選擇”產(chǎn)生了數(shù)以千計(jì)的點(diǎn)擊量，證明這項(xiàng)任務(wù)繼續(xù)挑戰(zhàn)我們參與設(shè)計(jì)難以捉摸的完美傳感解決方案的眾多人員。畢竟，從8位微控制器（MCU）中集成的簡(jiǎn)單10位ADC到可以GHz速率解析的ADC，都有大量的模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）解決方案。

除非您正在設(shè)計(jì)專門的感測(cè)前端，否則您很可能正在尋找一款能夠?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量性能的集成ADC，而不會(huì)影響節(jié)能或操作靈活性。在這篇文章中，我列出了一些可以幫助您縮小ADC搜索范圍的參數(shù)，不過根據(jù)您應(yīng)用的具體需求，您可能還有其他參數(shù)。

解析度。也許是辯論最多的ADC參數(shù)，關(guān)于ADC可以解決的比特?cái)?shù)是否是其準(zhǔn)確度的最重要測(cè)量值有許多問題。查看它的一個(gè)簡(jiǎn)單方法是通過檢查應(yīng)用程序在ADC轉(zhuǎn)換后采取的操作。例如，衡量一個(gè)溫度變化是否發(fā)生了，它是一個(gè)相對(duì)測(cè)量值嗎？如果是這樣，一個(gè)10位或12位的ADC就足夠了，因?yàn)檫@是一個(gè)真正的假 - 沒有問題。另一方面，考慮電表等產(chǎn)品。在這種應(yīng)用中，模數(shù)轉(zhuǎn)換需要高度的精確度負(fù)載電流測(cè)量的準(zhǔn)確性可能意味著能源使用的差異，并因此為公用事業(yè)公司計(jì)費(fèi)。這類應(yīng)用通常使用> 16位Δ-ΣADC，

采樣率。ADC的采樣率直接取決于輸入的頻率。感謝我們的學(xué)者朋友Nyquist，您知道ADC必須以> 2倍的輸入信號(hào)進(jìn)行采樣（Fsample≥2x Finput），并且您知道有一個(gè)最低要求的采樣率。例如，一個(gè)100kHz的輸入需要在≥200kHz采樣。然而，數(shù)據(jù)手冊(cè)中規(guī)定的采樣速率僅涵蓋真正的“采樣+轉(zhuǎn)換”時(shí)鐘 - 并沒有考慮到ADC的任何設(shè)置時(shí)間，后處理轉(zhuǎn)換后的結(jié)果用于決策或移動(dòng)芯片外數(shù)據(jù)。這些因素同樣重要，因?yàn)樗鼈兪鼓軌蛴?jì)算ADC轉(zhuǎn)換的周期和占空比，并因此計(jì)算后處理的剩余余量。

例如，1MSPS的ADC采樣將在1ms內(nèi)采集1,000個(gè)16位采樣。如果您使用雙緩沖方法捕獲ADC采樣，那么您知道您有≤1ms的時(shí)間來后處理數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，根據(jù)結(jié)果采取措施并可能在下一個(gè)數(shù)據(jù)集準(zhǔn)備處理之前移動(dòng)數(shù)據(jù)。

參考選擇。評(píng)估集成ADC時(shí)的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)是內(nèi)部精密參考源的可用性。在某些情況下，設(shè)置多個(gè)參考電壓范圍的能力確保了解決ADC不同輸入范圍的靈活性。

操作范圍。許多ADC在器件可用的總電源電壓范圍的有限部分內(nèi)工作。評(píng)估應(yīng)用程序在這方面的需求非常重要。例如，在電池供電應(yīng)用中，可能需要降至最低電源電壓范圍（1.8V對(duì)于MCU來說相當(dāng)?shù)湫停M管TI的SimpleLink?MSP432P4系列中的某些ADC可以工作在1.72V以下）以確?？煽康霓D(zhuǎn)換，直到器件關(guān)閉。

輸入通道。輸入通道的數(shù)量不僅僅是可用于連接模擬輸入的外部可用引腳的數(shù)量。當(dāng)為需要排序的一組輸入選擇ADC時(shí)，考慮通道配置的靈活性也很重要?？蛇x的參考源，專用中斷和轉(zhuǎn)換寄存器以及差分輸入和可配置數(shù)據(jù)格式的可用性是確保您可以高效設(shè)置ADC配置并以可定制的方式進(jìn)行設(shè)置的重要功能，可防止安裝過程中浪費(fèi)的周期。

正如我在本文開頭提到的，根據(jù)應(yīng)用程序試圖感知的內(nèi)容，您的實(shí)際ADC選擇標(biāo)準(zhǔn)列表可能會(huì)更長(zhǎng)。您可以通過購(gòu)買MSP432P4 LaunchPad?開發(fā)套件以及通過我們的SimpleLink Academy培訓(xùn)門戶網(wǎng)站快速在線獲得有關(guān)使用精密ADC的教程，評(píng)估MSP432P4的高性能ADC，并提供高達(dá)16位精度。

如果您想深入鉆研ADC選擇的話題，看到TI的MSP432P4高精度ADC如何在下一個(gè)最多可疊加在市場(chǎng)上的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，看看下面的圖1中的圖表，并檢查了我們的申請(qǐng)報(bào)告與揭示ADC數(shù)據(jù)表參數(shù)的有用提示。

圖1：與競(jìng)爭(zhēng)相比，MSP432 16位精密ADC的性能