業(yè)界分析人士都一致認為，便攜性、"綠色"節(jié)能以及在終端設備中集成更多的傳感器是系統發(fā)展趨勢。這些趨勢推動了對于模數轉換器 (ADC) 和數模 (DAC) 轉換器高通道數、高速度和高性能的需求，同時也要求更低的功耗預算、更小的體積和更低的成本。

　　數據轉換器廠商們正通過制造更多集成了其他電路組件的數據轉換器來滿足這些需求。許多微控制器內核的周圍集中了大量的外圍器件，但是一些性能需求正推動某些專用模擬前端或其他模擬"配套"芯片的發(fā)展，其與一塊單獨的處理器協調工作。

　　例如，TI 最近推出的 ADS1298。這是一套完整的心電圖 (ECG) 系統前端器件。它將 8 個具有可編程增益放大器的 24 位 ADC 和大量配套電路一起集成到單個 BGA 或 TQFP 封裝中。由于數據轉換器成為單封裝集成系統的組成部分，它們往往會變?yōu)楦犹囟ǖ膽?ADS1298 的產品說明書提及了許多具體功能和術語，而 ECG 設備行業(yè)以外的一些制造廠商可能并不熟悉這些東西。這是否就意味著您只能將 ADS1298 用于 ECG 應用呢?

　　若我們想要研究這些集成器件，了解它們如何讓您的系統受益，只需對其進行分解并看它們如何實現所謂的信號鏈即可，如圖 1 所示。

　　圖 1 信號鏈結構圖

　　圖 1 所示結構圖能代表對某個信號進行處理的所有系統。如果它是一個測量或者數據采集系統，則信號鏈開始于傳感器，通過信號調節(jié)電路傳輸，進入 ADCr，然后以處理器作為結束。如果它是一個控制系統，或者一個音頻處理系統，又或者是一個軟件無線電設備，則可能會有一些必須轉回模擬信號的處理器輸出;具體請見結構圖右手側二分之一處。

　　不管您想要設計的是哪一種系統，都有一種較好的方法來選定實現您的信號鏈的一些組件。一般而言，處理器是要選定的第一個組件。它的選定一般是基于對該器件(您的公司已經在以前的一些設計中使用過的器件)的熟悉程度，或者針對其具有的特定外圍器件和功能來選擇。因此，您可以從圖 1 中心位置開始，然后向外循序漸進。

　　這就意味著，數據轉換器是下一個需要做出的選擇，而以模擬電路作為開始是符合邏輯的。讓我們假設我們正設計一個測量系統，因此我們只需要思考如何選擇一個 ADC。這里，重要的問題是您的測量系統需要多高的精度，以及您進行測量時需要多快的速度。當然，還有許多其他事項需要考慮，但重要的是速度和精度。請注意，我并沒有說數據轉換器有多少位之類的話—只是說您的測量系統需要多高的精度(物理參數)。就這點而言，更好的說法是您的測量系統需要至少 250ppm 的精度，而非選定一個 12 位的轉換器。

　　如果我們真的由里向外進行，則下一個步驟就是信號調節(jié)了，但其目的是接收傳感器提供的所有信號，然后將其與數據轉換器的輸入范圍匹配。因此，我們首先必須明白傳感器提供給我們的是什么樣的信號。比如說，傳感器最大能夠輸出 2V，那么您希望傳感器能測量的大小便為 2*250ppm = 0.5mV。

　　現在，您可以考慮如何測量該 0.5mV 變化了。完成這一工作的一種方法是使用一個放大器對信號進行增益處理，以求讓其與您轉換器的滿度范圍相匹配—假設它為 5V。利用 2.5 增益，傳感器的 0.5mV 變?yōu)?1.25mV，因此轉換器需要從 5V 解析出 1.25mV，即 1/4000。因此，一個 12 位轉換器可以起作用。另一種方法是使用一個可以直接測量 0.5mV 的高精度轉換器，其完全不需要信號調節(jié)。選擇哪種方法，具體取決于去除放大器而使用高精度轉換器所節(jié)省的功率、體積和成本的多少。還可能存在另一種情況，即傳感器阻抗使其無法直接進入轉換器，這時我們就不能去除放大器。

　　理解系統信號鏈以及每個模塊的需求，可幫助您確定這些高度集成的轉換器中