想实现工业4.0？是时候告别24位ADC了

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• 　　提及智能化或工业自动化，我们的第一反应往往是APP很强大、人机界面很炫或是主控芯片性能很高……但是，在这些看得到、感受得到的技术背后，模拟技术的作用其实是巨大的，它像一个低调的巨人，默默地支撑着智能化、自动化这些光鲜的技术应用从无到有、从基础到强大。

  　　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位已经是最高的位数了。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。

  　　ADS1262/1263在2.5SPS采样率情况下，还能采到7nVRms均值信号的水平，这点对于输入信号为10mV以下或者更小的电桥应用是必不可少的。它们的偏移误差漂移也比同类解决方案低80%，从而确保了整个温度范围内的测量稳定性。38 kSPS的最大输出数据速率使得它们特别适用于高数据吞吐量工业应用中。