隨著成本，尺寸和功率需求的減少，在每兆次采樣范圍內(nèi)運行的高分辨率數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器和運算放大器的應用正在迅速增加。在這個特殊的“高速”問題模擬對話的封面之間，您可以閱讀它們可能實現(xiàn)的一些應用，關于噪聲和穩(wěn)定時間的測試方法 - 以及（本文的重點） ）您應該了解一些有關典型前沿器件的信息，以幫助您更好地使用它們。

最近推出的AD8011運算放大器*和AD876采樣模擬到數(shù)字（A / D） ）轉(zhuǎn)換器*以更低的功率和成本提供高速，準確的數(shù)據(jù)采集。它們可以一起使用<165 mW提供10位，20 MSPS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，價格對消費設備設計人員具有吸引力。使用單 + 5-V 供應可以獲得此性能。

歷史視角：在過去的二十年中，高速（> 1 MSPS）ADC和運算放大器的設計和制造發(fā)生了巨大變化。圖1顯示了過去10年中由mW / MHz - 表示的A / D轉(zhuǎn)換器成本降低 - 。這種重大的減少是由不斷變化的市場力量推動的，這些力量在過去二十年中塑造了電子行業(yè)。

在20世紀80年代中期，冷戰(zhàn)是電子設備和設備發(fā)展的主要推動力。軍事承包商 - 技術領先的客戶 - 需要高性能， plus 密封包裝，嚴格的沖擊和振動規(guī)格，熱循環(huán)和輻射硬度 - 并且成本似乎沒有任何目的。

由于尚未提供單片IC，供應商被驅(qū)動到卡裝式kludges或混合裝配。但是這種制造工藝很昂貴，需要高度的人工裝配和每一步的大量測試。大型密封包價格昂貴;軍事認證需要時間，技術，人力和廣泛的記錄保存。

第一個單片10位或更好的高速ADC出現(xiàn)在大約1990年.AD9020，一個不斷發(fā)展的系列的高潮與5“x7”卡安裝的CAV1020 10位，20 MHz ADC相比，IC純閃存轉(zhuǎn)換器可大幅減小尺寸和功耗。采用創(chuàng)新的閃存架構實現(xiàn)了低功耗，采用傳統(tǒng)閃存架構所需的比較器數(shù)量的一半。 ¹

功耗必須低，以防止設備過多熱，并盡量減少熱漂移。 2.8 W被認為是“低功率”。主要應用 - 雷達警告和指導，數(shù)字示波器，醫(yī)學成像，紅外系統(tǒng)和專業(yè)視頻可以通過線路供電。

但是90年代爆炸電池供電設備（便攜式攝像機，移動電話，便攜式計算機等）導致設計者對降低功耗的需求迅速增加。為了滿足這些需求，出現(xiàn)了一種新的ADC架構。多級流水線轉(zhuǎn)換器（1990）采用BiCMOS工藝，允許將采樣/保持結(jié)合到單片芯片上。 ADC供應商可以提高性能并降低功耗和成本。 1993年，第一款1-μmCMOS15-MSPS ADC AD875有助于減少攝像機的尺寸和尺寸。現(xiàn)在，兩年后，新一代小型幾何器件包括CMOS AD876 A / D轉(zhuǎn)換器和XFCB（超快速互補雙極性）AD8011運算放大器。較低的結(jié)電容會降低功耗，并允許在較低電壓下提高速度;小型芯片尺寸導致成本結(jié)構非常適合要求苛刻的消費產(chǎn)品。單電源可避免額外電源的成本，尺寸和重量。這種改進恰逢申請重點從軍事轉(zhuǎn)向商業(yè)和消費者。示例：在便攜式攝像機中，高性能，低成本和長電池壽命是至關重要的需求;在通信設備中，例如有線機頂盒，速度和分辨率對于來自接收器的高質(zhì)量視頻至關重要;但要想成功，必須以低成本提供設備。

¹ 請參閱 模擬對話 24-1。< / p>

*模擬對話29-1，第7頁和第19頁。

參考電路

1. “驅(qū)動電路至關重要高速采樣ADC，“由Walt Kester提供。 電子設計，1994年11月7日，p。 43。
2. 技術數(shù)據(jù)，AD8011和AD876。
3. 系統(tǒng)應用指南。 Norwood MA：Analog Devices（1993），p。 16-12，“驗證高速ADC性能的技術。”