隨著成本，尺寸和功率需求的減少，在每兆次采樣范圍內(nèi)運(yùn)行的高分辨率數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器和運(yùn)算放大器的應(yīng)用正在迅速增加。在這個特殊的“高速”問題模擬對話的封面之間，您可以閱讀它們可能實(shí)現(xiàn)的一些應(yīng)用，關(guān)于噪聲和穩(wěn)定時間的測試方法 - 以及（本文的重點(diǎn)） ）您應(yīng)該了解一些有關(guān)典型前沿器件的信息，以幫助您更好地使用它們。

最近推出的AD8011運(yùn)算放大器*和AD876采樣模擬到數(shù)字（A / D） ）轉(zhuǎn)換器*以更低的功率和成本提供高速，準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)采集。它們可以一起使用<165 mW提供10位，20 MSPS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，價格對消費(fèi)設(shè)備設(shè)計人員具有吸引力。使用單 + 5-V 供應(yīng)可以獲得此性能。

歷史視角：在過去的二十年中，高速（> 1 MSPS）ADC和運(yùn)算放大器的設(shè)計和制造發(fā)生了巨大變化。圖1顯示了過去10年中由mW / MHz - 表示的A / D轉(zhuǎn)換器成本降低 - 。這種重大的減少是由不斷變化的市場力量推動的，這些力量在過去二十年中塑造了電子行業(yè)。

在20世紀(jì)80年代中期，冷戰(zhàn)是電子設(shè)備和設(shè)備發(fā)展的主要推動力。軍事承包商 - 技術(shù)領(lǐng)先的客戶 - 需要高性能， plus 密封包裝，嚴(yán)格的沖擊和振動規(guī)格，熱循環(huán)和輻射硬度 - 并且成本似乎沒有任何目的。

由于尚未提供單片IC，供應(yīng)商被驅(qū)動到卡裝式kludges或混合裝配。但是這種制造工藝很昂貴，需要高度的人工裝配和每一步的大量測試。大型密封包價格昂貴;軍事認(rèn)證需要時間，技術(shù)，人力和廣泛的記錄保存。

第一個單片10位或更好的高速ADC出現(xiàn)在大約1990年.AD9020，一個不斷發(fā)展的系列的高潮與5“x7”卡安裝的CAV1020 10位，20 MHz ADC相比，IC純閃存轉(zhuǎn)換器可大幅減小尺寸和功耗。采用創(chuàng)新的閃存架構(gòu)實(shí)現(xiàn)了低功耗，采用傳統(tǒng)閃存架構(gòu)所需的比較器數(shù)量的一半。 ¹

功耗必須低，以防止設(shè)備過多熱，并盡量減少熱漂移。 2.8 W被認(rèn)為是“低功率”。主要應(yīng)用 - 雷達(dá)警告和指導(dǎo)，數(shù)字示波器，醫(yī)學(xué)成像，紅外系統(tǒng)和專業(yè)視頻可以通過線路供電。

但是90年代爆炸電池供電設(shè)備（便攜式攝像機(jī)，移動電話，便攜式計算機(jī)等）導(dǎo)致設(shè)計者對降低功耗的需求迅速增加。為了滿足這些需求，出現(xiàn)了一種新的ADC架構(gòu)。多級流水線轉(zhuǎn)換器（1990）采用BiCMOS工藝，允許將采樣/保持結(jié)合到單片芯片上。 ADC供應(yīng)商可以提高性能并降低功耗和成本。 1993年，第一款1-μmCMOS15-MSPS ADC AD875有助于減少攝像機(jī)的尺寸和尺寸?，F(xiàn)在，兩年后，新一代小型幾何器件包括CMOS AD876 A / D轉(zhuǎn)換器和XFCB（超快速互補(bǔ)雙極性）AD8011運(yùn)算放大器。較低的結(jié)電容會降低功耗，并允許在較低電壓下提高速度;小型芯片尺寸導(dǎo)致成本結(jié)構(gòu)非常適合要求苛刻的消費(fèi)產(chǎn)品。單電源可避免額外電源的成本，尺寸和重量。這種改進(jìn)恰逢申請重點(diǎn)從軍事轉(zhuǎn)向商業(yè)和消費(fèi)者。示例：在便攜式攝像機(jī)中，高性能，低成本和長電池壽命是至關(guān)重要的需求;在通信設(shè)備中，例如有線機(jī)頂盒，速度和分辨率對于來自接收器的高質(zhì)量視頻至關(guān)重要;但要想成功，必須以低成本提供設(shè)備。

¹ 請參閱 模擬對話 24-1。< / p>

*模擬對話29-1，第7頁和第19頁。

參考電路

1. “驅(qū)動電路至關(guān)重要高速采樣ADC，“由Walt Kester提供。 電子設(shè)計，1994年11月7日，p。 43。
2. 技術(shù)數(shù)據(jù)，AD8011和AD876。
3. 系統(tǒng)應(yīng)用指南。 Norwood MA：Analog Devices（1993），p。 16-12，“驗(yàn)證高速ADC性能的技術(shù)?！?/li>