ADC堪稱(chēng)數(shù)字世界與現(xiàn)實(shí)世界對(duì)話(huà)的 “翻譯官”。因其設(shè)計(jì)復(fù)雜、專(zhuān)利壁壘高筑，國(guó)內(nèi) ADC 產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)期處于追趕狀態(tài)。不過(guò)近年來(lái)，國(guó)產(chǎn)ADC發(fā)展迅猛，在中低端市場(chǎng)已站穩(wěn)腳跟，高端領(lǐng)域也在不斷突破。

目前，國(guó)產(chǎn)中低端ADC（8~16位分辨率、采樣率≤1MSPS）市場(chǎng)已經(jīng)成熟，高端領(lǐng)域在逐步突破，14~24位高精度ADC已有，高速ADC（≥1GSPS）仍依賴(lài)進(jìn)口，正在攻關(guān)。

在這種情況下，工程師怎么看待國(guó)產(chǎn)ADC芯片，目前整個(gè)行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀又如何？本文將詳細(xì)解析。

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ADC芯片，速度和精度不可兼得

ADC全稱(chēng)是Analog-to-Digital Converter模數(shù)轉(zhuǎn)換器，一般我們把模擬信號(hào)(Analog signal) 用A來(lái)進(jìn)行簡(jiǎn)寫(xiě)，數(shù)字信號(hào)(digital signal) 用D來(lái)表示。

在自然界中，模擬信號(hào)極為常見(jiàn)，諸如壓力、溫度測(cè)量等都是模擬信號(hào)。為便于儲(chǔ)存、處理與傳輸，需通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字形式，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字形式包含采樣和量化兩個(gè)步驟。

采樣是在時(shí)間域上對(duì)模擬波形進(jìn)行切分，每個(gè)切片近似等于原波形的值，該過(guò)程會(huì)損失部分信息，但數(shù)字系統(tǒng)具備去噪、數(shù)字儲(chǔ)存和處理等優(yōu)勢(shì)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)信息丟失帶來(lái)的不足。采樣完成后，為每個(gè)時(shí)間片分配數(shù)字，這一過(guò)程就是量化，量化生成的數(shù)字可供計(jì)算機(jī)處理。

ADC分為五種架構(gòu)，有些速度快，有些則精度高：并行比較型（Flash），逐次逼近型（Successive Approximation Register），積分型（Integrating），增量型（Delta-Sigma/Δ-Σ），流水線(xiàn)型（Pipeline）等。

圖源丨MPS

對(duì)于ADC來(lái)說(shuō)，高速和高精度不可兼得，因?yàn)槎邽榉幢汝P(guān)系。所以說(shuō)，如何平衡速度和精度，是做好ADC的重中之重。

ADC芯片，市場(chǎng)現(xiàn)狀

數(shù)據(jù)顯示，全球數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換芯片（含 ADC、DAC 芯片）規(guī)模約 280 億元，其中 ADC 芯片占 80%，約 224 億元。中國(guó)市場(chǎng)約占 35%~40%，規(guī)模近80億元。從應(yīng)用領(lǐng)域看，通信約35%，汽車(chē)占22%，工業(yè)占20%，消費(fèi)占10%。ADC 芯片市場(chǎng)分散、應(yīng)用廣泛，方案能力至關(guān)重要。目前，國(guó)產(chǎn)ADC主要集中在中低端領(lǐng)域。

國(guó)內(nèi)ADC芯片企業(yè)主要分為三派：

• 科研院所：航天 772 所（時(shí)代民芯）、中電24所、中電55所、中科院微電子所、吉芯科技（中國(guó)電科聲光電公司 / 重慶24所）、中科芯集成電路股份有限公司（中電58 所）等；

• 上市公司：思瑞浦、納芯微、上海貝嶺、芯?？萍肌⑹グ罟煞?、晶華微、智明達(dá)（銘科思微）、振芯科技、振華集團(tuán)（云芯微）等；

• 高校和海歸創(chuàng)業(yè)公司：昆騰微、靈矽微、韜潤(rùn)半導(dǎo)體、治精微、類(lèi)比半導(dǎo)體、核芯互聯(lián)、領(lǐng)慧立芯、微龕、山海半導(dǎo)體、芯熾科技、云芯微、迅芯微電子、士模微（思瑞浦投資）、智毅聚芯、原子半導(dǎo)體、徵格、奇歷士、恒芯微、晟朗、共模半導(dǎo)體、英彼森半導(dǎo)體、無(wú)錫晟朗、杭州瑞盟、蘇州潤(rùn)石等。

工程師，在用什么國(guó)產(chǎn)ADC

EEWorld網(wǎng)友hjl2832表示，其在工作中主要接觸24位ADC，主要使用國(guó)際的高端產(chǎn)品。目前他也嘗試使用了一些國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品，根據(jù)他的測(cè)試，使用國(guó)產(chǎn)ADC，同樣電路參數(shù)國(guó)產(chǎn)芯片采樣后的波動(dòng)大于進(jìn)口的，調(diào)整了輸入濾波電路的參數(shù)，同時(shí)加了濾波算法后，結(jié)果才能將就保持與進(jìn)口的一致。

EEWorld網(wǎng)友y7y7y7y7則表示，曾在一個(gè)項(xiàng)目中使用過(guò)士模微的CM2249這款 ADC 芯片，整體使用體驗(yàn)相當(dāng)不錯(cuò)，確實(shí)是一款值得推薦的國(guó)產(chǎn)替代ADC芯片。CM2249是士模自主設(shè)計(jì)且量產(chǎn)的SAR ADC，已經(jīng)通過(guò)了廣五所的AQKK安全可控認(rèn)證。

EEWorld網(wǎng)友TTDZ在項(xiàng)目中試用過(guò) Everest-semi(順芯)生產(chǎn)的ES7243E 24位ADC，該產(chǎn)品分辨率達(dá)到 8到48KHz。從Datasheet中可以看到，該產(chǎn)品為102dB信噪比，支持-85dB THD+N.24bit 8-200kHz采樣率，可應(yīng)用于麥克風(fēng)陣列、音響、數(shù)字電視、音頻接口、音頻接收器等場(chǎng)合。

一些工程師推薦上海貝嶺的 BL108X系列的高精度SAR ADC產(chǎn)品。該系列產(chǎn)品具有高精度、多通道、高采樣速率、零轉(zhuǎn)換延遲的特點(diǎn)，涵蓋了1~16通道、16~18位分辨率、100KS/s~1MS/s采樣速率，可提供QFN、QFP、TSSOP等多種封裝形式。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、智能電網(wǎng)、軌道交通等領(lǐng)域。

另外，還有一些工程師推薦芯佰微電子的CBM16AD125，該產(chǎn)品是雙通道、16 位、125MSPS模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)，支持需要高性能、低成本、小尺寸的多功能通信應(yīng)用。這款雙通道的ADC內(nèi)核采用多級(jí)差分流水線(xiàn)架構(gòu)，每個(gè)ADC均集成高帶寬的差分采樣保持電路，支持用戶(hù)可選的各種輸入范圍。

一些工程師也表示，最近也關(guān)注到了上海海思推出的一款高端ADC產(chǎn)品——AC9610 2Msps 24bit ADC芯片。這是一款采用SAR架構(gòu)的ADC。在上海海思沉淀多年的先進(jìn)算法和設(shè)計(jì)上，AC9610采用SAR ADC架構(gòu)實(shí)現(xiàn)了2Msps采樣率的同時(shí)，保持了24bit的超高采樣精度。目前從參數(shù)來(lái)看，131dB的SFDR非常高，說(shuō)明ADC的雜散信號(hào)非常低，可以提供非常干凈的信號(hào)。103.5dBFS @ 2Msps，138dBFS @ 1Ksps的SNR（信噪比），ADC的噪聲性能非常出色。靜態(tài)性能指標(biāo)也好看。不過(guò)，具體要看做的是不是集成輸入緩沖和參考的模組，類(lèi)似4630。

你用過(guò)什么國(guó)產(chǎn)ADC，對(duì)于國(guó)產(chǎn)ADC怎么看，歡迎移步原貼進(jìn)行討論：https://www.eeworld.com.cn/aXXPKe5

參考文獻(xiàn)

[1]MPS：

[2]芯片投資進(jìn)階：

[3]海思技術(shù)有限公司：

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