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在可预见的未来,智能化也好,工业4.0也好,都对模拟技术提出了更高的需求。首先是高精度,为了保证工厂自动化以及控制自动化的质量及人身安全,对于模拟芯片的精度要求未来将会继续提升。其次是高速采集需求,在向全自动化的发展过程中,工厂需要十倍甚至百倍的数据点,因此对信号的高速和实时采集也是必不可少的要求,对模拟芯片特别模拟信号输入芯片的精度提出了更高的要求。此外,小型化是未来的必然趋势,因此也要求芯片持续向小型化、集成化的方向发展。
24位遭遇瓶颈,32位Δ-Σ ADC应时而生
那么,在目前的模拟数据采集芯片和解决方案方面,有哪些已经出现或者将要面临的技术挑战呢?
德州仪器 (TI) 半导体事业部中国区模拟业务拓展经理朱文斌介绍,目前24位ADC(模数变换器)在工业应用已经遇到瓶颈。以可编程逻辑控制器 (PLC)系统为例,其中的ADC位数从10位-20位不等,24位已经是的位数了。但是对于石油勘探等对温度控制要求很高的客户来说,他们在全温度范围内都要求更高的分辨率,24位往往不够用。由于性价比比较高的芯片全是24位Δ-Σ ADC,因此许多客户首先提出了更高精度的需求。此外,对于工业用高精度天平来说,也需要高于24位ADC的应用。24位的ADC市场已经基本处于饱和状态,亟需在本身的架构、精度上寻求突破。而除了高精度,对于工业现场用的各种采集板卡、系统来说,都要求温度和系统长时间工作的稳定性,因此要求IC器件具有低温漂漂移的特性。
顺应上述市场需求,TI在实时性、高速、高精度以及小型化等方向综合考量,推出了ADS1262/1263两款32位增量-累加模数转换器(Δ-Σ ADC),这两款器件将高分辨率、低噪声和集成故障检测组合在一起,成功解决了过去在器件评估和选型时,所需的性能和特性无法兼得的问题。
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