揭秘独立ADC的四大优势

现代微控制器（MCU）中常常集成了模数转换器（ADC），独立 ADC 似乎正慢慢退出舞台。

其实不然，对于从事工业、仪器仪表和嵌入式应用的系统设计人员来说，独立 ADC 仍然是设计中不可或缺的组件，因其在性能、布局灵活性和设计简洁性方面具有集成解决方案无法比拟的优势。

今天我们将揭秘独立 ADC 的四大优势，并介绍相关的产品实例！

一、独立 ADC 的四大优势

许多嵌入式系统都需要监控实际信号，例如电压、电流、温度以及模拟传感器的输出。尽管集成 ADC 能够处理基本任务，但当设计需要某些高级功能时，它们可能会力不从心，例如：

更佳信号保真度

直接转换控制

额外的 ADC 通道

更靠近传感器的布局和走线优化

独立 ADC 则能够满足上述功能需求，它可以降低数字噪声耦合、提供转换控制专用引脚，还可以灵活布局。下文将逐一进行讲解：

1噪音隔离和信号精度

集成 ADC 最大的缺点是它们靠近 MCU 内部的高噪声数字电路。基板噪声或电源干扰带来的内部耦合会降低敏感模拟测量的精度。而分立式 ADC 则在物理上靠近信号源放置，降低了潜在的噪声污染。这在高精度、小信号或恶劣环境中尤为重要，例如工业过程控制和数据采集等应用。

2直接控制和更多通道

采用独立 ADC 让设计人员可以选择最适合被测信号的分辨率、速度和架构。而且通常情况下，独立 ADC 能为每次转换提供直接时序控制，还可轻松扩展可用 ADC 的通道数量，而无需配置复杂或昂贵的微控制器。当需要新增采样点，且当前的电路板空间有限，上述优势可以大大缩短修改设计的时间。

3灵活放置以实现最佳性能

在许多需要监控电路板健康状况的应用中，模拟信号源（例如分流器、温度传感器或电压轨）通常远离系统 MCU。传递低电平模拟信号经电路板至中央 MCU 可能会引入噪声并降低测量精度。而一个小巧独立的 ADC 则可以被放置在紧靠信号源的位置，使模拟信号的走线尽可能缩短，而 ADC 输出的数字信号却对噪声影响并不怎么敏感，即使走线很长，到达 MCU 前需要穿越整块电路板也没关系。

4简洁的设计选择

采用独立 ADC 还可以大大简化整体系统设计。独立 ADC 能够增强性能，集成基准电压源、可配置增益放大器、缓冲器、跨阻放大器、激励源或温度传感器，从而更能满足被测模拟信号的需求。独立 ADC 大多都内置基准电压源、前端信号调理、串行外设接口（SPI）或 I²C 数字接口，并且配置要求极低。设计人员可以根据具体应用需求选择合适的 ADC。

二、独立 ADC 产品实例：

MDC97476/7/8 系列产品

MDC97476/7/8 系列器件（包括MDC97476、MDC97477和MDC97478）充分体现了独立 ADC 的优势。

该系列 12 位、10 位和 8 位逐次逼近型（SAR）ADC 可提供高达 1Msps 的转换速度，功耗极低（全速时低至 4.9mW ），且采用紧凑的 6 引脚 TSOT-23 封装。

其主要特性包括：

分辨率：12 位（MDC97476）、10 位（MDC97477）、8 位（MDC97478）

速度：高达 1Msps

信噪比（SNR）：高达 72dB（LTC7476，120kHz 输入）

电源：3V 至 5V 单电源

接口：简单 3 线、SPI 数字输出

参考电压：源自 VDD，无需外部参考电压

工作温度范围：-40°C 至 +125°C

MDC9747x 系列器件无需配置寄存器，并配备简单的只读数字接口，非常适合需要快速、精确转换且软件开销极低的应用。它封装小巧，可靠近模拟源放置，从而最大限度地提高信噪比（SNR）并简化布局。

无论您构建的是工业传感器集线器、电源监控解决方案，还是需要实时数据的控制环路，这些 ADC 都易于部署，性能可靠而且精确。图 1 所示为MDC97476的典型应用电路。

图 1：MDC97476 典型应用电路

结语

嵌入式系统日益复杂，性能需求也不断提升，在这种状况下，独立 ADC 仍然是设计人员的重要工具。它们兼具精度、灵活性和集成度优势，是对 MCU 内置 ADC 的有效补充。

欢迎私信咨询，深入了解 MPS 的 SAR ADC 产品，例如MDC97476、MDC97477、MDC97478等，总有一款适合您~