АЦП последовательного приближения: характеристики и применение
22.05.2026
АЦП последовательного приближения относится к классу устройств, реализующих двоичный поиск значения входного сигнала посредством последовательного уточнения кода. Его архитектура представляет собой баланс между высокой точностью и умеренной скоростью преобразования. То есть такой тип АЦП является одним из наиболее универсальных в системах сбора и обработки данных.
Функциональная структура SAR АЦП включает в себя несколько ключевых узлов: схему выборки и хранения (Sample & Hold), цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), компаратор и регистр последовательного приближения. В момент начала преобразования входное аналоговое напряжение фиксируется схемой выборки и хранения, что обеспечивает стабильность сигнала на протяжении всего цикла работы. Далее регистр последовательного приближения инициирует процесс двоичного поиска: начиная с установки старшего бита выходного кода в единицу. Соответствующее значение подается на ЦАП, который формирует аналоговый эквивалент текущего цифрового кода. Компаратор сравнивает это напряжение с удерживаемым входным сигналом и определяет: превышает ли входное значение опорное или нет. В зависимости от результата соответствующий бит кода фиксируется либо сбрасывается, после чего алгоритм продолжается для следующего, менее значимого бита.
В результате каждого цикла компаратор сообщает регистру SAR информацию: увеличивать или уменьшать выходной код. Таким образом, за N тактовых интервалов формируется N-битное цифровое представление входного сигнала. Окончательный код является результатом итерационного приближения, в котором каждый цикл уточняет значение с удвоением точности по сравнению с предыдущим. Такой принцип работы позволяет SAR АЦП обеспечивать хорошее сочетание точности и быстродействия. При этом точность преобразования определяется стабильностью внутреннего ЦАП и компаратора, а скорость – временем отклика схемы выборки и хранения, а также тактовой частотой последовательного приближения.
В таблице ниже представлены основные характеристики SAR АЦП из нашего ассортимента. Изделия выступают как альтернатива решениям компании Analog Devices.
Таблица 1 – Параметры АЦП последовательного приближения
|
Партномер |
Частота дискретизации, Квыб/с |
Разрядность, бит |
Число каналов |
Отношение сигнал/шум, дБпш |
SFDR, дБпш |
Тип корпуса |
Партномер аналогичного АЦП от AD |
|
MCA7608 |
200 |
18 |
8 |
90 |
110 |
LQFP-64 |
AD7608 |
|
MCA7606 |
200 |
16 |
8 |
89 |
110 |
LQFP-64 |
AD7606 |
|
MCA7960 |
5000 |
18 |
1 (дифф. выходы) |
99 |
115 |
QFN-32 |
AD7960 |
Каждый тип АЦП оптимизирован под свои задачи. При выборе устройства важно учитывать баланс между скоростью, разрешением и энергопотреблением. В таблице ниже указаны различия трех АЦП.
Таблица 2 – Сравнение параметров АЦП
|
Тип |
Партномер |
Разрядность, бит |
Число каналов |
Частота дискретизации, Квыб/с |
SNR, дБпш |
Энергопотребление, мВт |
Интерфейс |
Применения |
|
MCA42LB69-250 |
16 |
2 |
до 250 000 |
74 |
600/канал |
DDR LVDS |
Связь, радары, тестовое оборудование |
|
|
MCA1274 |
24 |
4 |
до 144 |
110 |
31–70/канал |
SPI / Frame-Sync |
Вибрации, акустика, промышленные датчики |
|
|
MCA1278 |
24 |
8 |
до 144 |
110 |
31–70/канал |
SPI / Frame-Sync |
Вибрации, акустика, промышленные датчики |
|
|
SAR АЦП |
MCA7608 |
18 |
8 |
до 200 |
99 |
110/канал |
Serial LVDS |
Вибрационные стенды, датчики, системы измерений |
Для проверки характеристик микросхем АЦП и их работы в различных конфигурациях мы предоставляем отладочные платы.
За дополнительной информацией или запросом продукции отправляйте письмо нам на почту info@m-projects.ru или звоните по номеру +7 (812) 509-39-08.