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利用SAR型模数转换器降低功耗

上网日期: 2012年11月02日 ?? 作者: Shane O’Meara ?? 我来评论 字号:放大 | 缩小 分享到:sina weibo tencent weibo tencent weibo


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关键字:模数转换器? SAR转换器? AD7091R?

随着医疗、消费电子和工业市场上的便携式手持仪器仪表日趋向尺寸更小、重量更轻、电池(或每次充电)续航时间更长、成本更低且通常功能更多方向发展,低功耗已经成为如今电池供电模数转换器应用的一项关键要求。即使是在非电池供电的应用中,低功耗的好处也不容忽视,因为低功耗系统无需散热器或风扇也能工作,因而尺寸更小、成本更低,而且更加可靠,同时也“更加绿色环保”。此外,许多设计人员在设计产品时都面临一个挑战,即在增强产品功能或性能的同时降低或者至少不得超过当前的功耗预算。

当今市场上品种繁多的ADC则使得选择符合特定系统要求的最佳器件变得更加困难。如果说低功耗是必须的条件,那么除了评估速度和精度等常见的转换器性能特性之外,还需要考虑更多性能指标。了解这些指标以及设计决策会对功耗预算有何影响,对于确定系统功耗和电池寿命计算非常重要。

ADC的平均功耗是转换期间所用功耗、不转换时所用功耗以及各模式下所用时间的函数,如等式1所示。

(1)

PAVG= 平均功耗。

PCONV= 转换期间的功耗。

PSTBY= 待机或关断模式下的功耗。

tCONV = 转换所用时间。

tSTBY = 处于待机或关断模式的时间。

转换期间所用功耗通常远大于待机功耗,因此如果处于待机模式的时间增加,平均功耗会显著降低。逐次逼近(SAR)型转换器尤其适合此类工作模式。

影响系统电源使用情况的最大因素之一是板上电源的选择。对于便携式应用,系统通常由3 V纽扣式锂电池直接供电。这样就无需使用低压差稳压器,从而节省电能、空间和成本。非电池应用也可受益于具有低VDD电源电压范围的转换器,因为功耗与输入电压成正比。为ADC选择最低可接受VDD将可降低功耗。


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