多通道数据采集(DAQ)系统的性能优化:关于输入建立时间的不为人知的故事

摘要

在多通道多路复用数据采集系统中,增加每个ADC的通道数量可改善系统的整体成本、面积和效率。现代逐次逼近寄存器模数转换器(SARADC)具有高吞吐量和高能效,使得系统设计人员能够实现比以往更高的通道密度。本文将说明多路复用器输入端的建立瞬变(由多路复用器输出端的大尺度开关瞬变引起)导致需要较长采集时间,使得多通道数据采集系统的整体吞吐量显著降低。然后,本文将着重阐述使输入建立时间最小化,以及提高数据吞吐量和系统效率所需的设计权衡。多通道DAQ的组成与性能多通道数据采集(DAQ)系统是一个与多路输入(通常是传感器)接口的完整信号链子系统,其主要功能是将输入端的模拟信号转换为处理单元可以理解的数字数据。多通道DAQ系统的主要组成部分有模拟前端子系统(缓冲器、开关元件和信号调理模块)、模数转换器(ADC)及数字接口。对于高速精密转换器,开关元件(通常是多路复用器)放置在ADC驱动器和转换器本身之前,以利用现代ADC的先进性能。SARADC兼具高速度和高精度性能,是这些应用最常用的ADC类型。