新兴应用给数据转换提出新要求

为了实现上述目的，获得完整的参考设计是关键。

　　采用分立ADC，还是集成ADC

最近几年，模拟设计工程师也趋向于越来越多地采用系统级设计方法。

ADC越来越多地被实现在SoC(系统芯片)上，特别是用于移动通信系统的ADC。最新一代的消费和移动通信系统需要延长电池寿命，正是出于这一考虑，厂家制造了低压供电的SoC。因此，ADC也被集成进低压供电的SoC之中。

嵌入式数据转换器在消费电子应用中受到了欢迎，在该领域的应用中，至关重要的是以最小的空间来集成各种系统，但是，付出的代价是性能欠最优化。

市场存在越来越多地把混合信号数据转换器集成进SoC(系统芯片)之中的需求。

这就给设计工程师提出了新的挑战：在数字域是专家的设计团队，在集成模拟IP的过程中面临新的挑战。进一步说，把混合信号数据转换器集成进SoC之中，满足所需要的性能，代表着一项充满挑战的任务，并且它会给项目引入高风险。

数据转换器代表着在模拟IP市场一个日益增长的领域。在市场上有大量的嵌入式转换器IP，其中，每一种嵌入式转换器IP均被设计为满足特定的用户需求。

例如，模拟与混合信号IP核提供商Cosmic Circuits公司已经宣布，其产品线中有超过20个A/D转换器核是用于监控应用的。其IP核产品线包括分辨率为8～10bit的A/D转换器，以及速度从200 Ksps至20 Msps的A/D转换器，它们通常被用于监控应用。这些A/D转换器的理想应用包括触摸屏控制和电池电压、温度、RF功率电平、电源电平等的监测，以及传感器驱动和若干控制环路的应用。

相比之下，在高性能应用中分立器件受到欢迎，因为它们相对于嵌入式A/D转换器来说提供更高的性能以及较大的灵活性。正是出于这个原因，它们在高端应用中受到欢迎。

　　在工业和医疗应用中对数据转换器的需求

新级别的高性能、小外形、低功耗数据转换器提供高速响应、多信道以及低延迟，这些是非常重要的工业以及医疗应用所特别需要的。

工业是数据转换器的最大市场。出于提高生产效率、控制库存以及缩短上市时间等考虑，工业精密设备工程师采用具有多信道的模块化数据转换方法。设计工程师依赖于客户的需要，要求灵活性地改变分辨率并快速地改变信道数。

Microchip公司的MCP3001 10bit ADC在小的封装中实现了高性能及低功耗，使之成为嵌入式控制应用的理想选择。该器件的特色在于采用了逐次逼近寄存器(SAR)架构以及工业标准的SPI串行接口，让10bit ADC的性能可被添加至该公司的PIC系列单片机中。MCP3001的应用包括数据采集、仪表和车辆、多信道数据记录器、工业PC、电机控制、机器人、工业自动化、智能传感器、便携式仪器以及家庭医疗设备。

数据转换器在医疗电子应用中也发挥越来越大的作用。据市场分析公司Prismark Partners分析，医疗设备市场占全球电子行业营业额的4%，且营收以每年平均5.6%的速率增长，到2010年将达到660亿美元的市场规模。医疗电子设备包括可植入式设备、诊断仪器以及监测设备。该市场将由个人便携式医疗设备的爆炸式增长点燃，这些个人便携式医疗设备越来越紧凑，并将在精度、成本以及简便性上持续获得改善。便携式医疗监测系统，如血液分析或血压测量系统，让人们能够方便地检查身体;这些设备被用于远程监测病人的关键参数;这些设备被放置在家中，医院以及急救车可进行非见面式(non-invasive)治疗。大多数便携式监测以及医疗成像系统均设计为从病人那里接收某种信号的传感器阵列。

因此，这些设备需要对信号调理电路进行一些组合，包括放大器、滤波器以及把从传感器读出的模拟读数转换为数字的ADC，之后，这些数据才能存储在医疗设备的存储器或在显示屏上显示。除了尺寸小之外，模拟电路—特别是ADC的性能—是精确读出传感器的输出的关键。数据转换器还应具有低功耗的特点，以提供更长的电池寿命以及更长时间的读数。

医疗用ADC的选择要基于若干准则，如分辨率、转换速度、功率要求、物理尺寸以及接口结构。ADC必须具有足够的比特以获得精度规范所要求的分辨率。典型的要求包括至少12bit的分辨率以及1Msps或以上的转换速度。医疗应用既需要高转换速率(大于40～50Msps)以及精密的ADC，也需要与处理器兼容，以免采用额外的胶合逻辑;因此，对ADC架构、接口结构以及ADC时序的选择均与系统处理器的选择有关。

便携式医疗应用通常采用SAR ADC。该架构是测量从稳态至几MHz信号的理