tify;">工業控制系統廣泛用于各個行業，無論是生產制造還是加工生產都離不開工業控制系統。特別是在關鍵的基礎設施方面更加依賴工業控制系統，比如化工、水利設施、商業設施、國防工業、食品行業、通信、應急響應、重點制造、能源、公共衛生、交通系統等支撐現代社會的重要部門。隨著行業應用的深化落地，以及工業系統中數據密集型任務數量的增加，系統需要通過快速決策來防止出現系統故障，這增加了人們對工業系統實時控制提出更快速度和更高精度的需求。
2021年6月9日，德州儀器 （TI）擴充了其高速數據轉換器產品系列，推出了一系列全新的逐次逼近寄存器 （SAR） 模數轉換器 （ADC），它們可在工業設計中實現高精度數據采集。在同日舉辦的媒體會上，TI高速數據轉換器產品線經理Matthew Hann與OFweek電子工程網及一眾行業媒體進行了更深入的解析和溝通。
Matthew Hann，TI高速數據轉換器產品線經理（TI供圖，下同）
Matthew Hann提到，工業場景中的實時控制可以幫助人們在第一時間了解到工業系統的狀況，從而及時作出一些保護措施，來避免傷害的產生。以熱像儀、電網基礎設施、電能質量分析監測等為例，這些設備都需要實時控制來滿足細節之處的監測和跟蹤，比如監測是否會出現電壓或電流過載導致高溫情況的出現。其次，監測過程中從端到中央的信息傳輸是否穩定可靠，監測信號的品質是否能保證，信息是否能得到及時有效的反饋等等。這些都是工業系統實時控制中所需要注意的問題。
為了解決工業系統設計中所遇到的包括準確度、噪聲、功耗、尺寸，以及設計開發周期在內的諸多挑戰，TI全新推出的ADC3660系列，可以在高精度、安全性、高可靠度以及高效率情況下，通過快速控制讓機器設備反應更及時，應用在工廠自動化場景中，幫助工廠及時發現問題并作出補救，保護工人以及工廠環境。與此同時，ADC3660系列在功耗、尺寸方面都進一步滿足了未來工業便攜式、微型化以及節能省電的發展趨勢。
TI全新精密模數轉換器ADC系列
據介紹，ADC3660系列具有如下特點：
1、在數字控制環路中通過更快的響應時間保護工業系統
ADC3660系列在類似速度下的延遲比同類器件低80％。以該系列中的ADC3664為例，ADC3664具有該系列中國最快速的25MSPS跟14位的分辨率，可實現一個時鐘 （8ns） 的 ADC 延遲。該系列的超低延遲使各種工業系統中的高速數字控制環路能夠更準確地監控電壓和電流峰值并對其作出響應，從而提高在半導體制造等應用場景中的工具精度。
2、在超低功耗下實現業界先進的噪聲性能
ADC3660系列可以免去工程師在出色的噪聲性能和低功耗之間做選擇的煩惱，以ADC3683（業界超快的 18 位、65MSPS ADC）為例，這是該系列里分辨率18位的一款ADC，它可提供 84．2dB 的信噪比 （SNR） 和 －160dBFS／Hz 的噪聲頻譜密度，同時保持每通道 94mW 的低功耗；ADC3541（10MSPS、14 位）的總功耗為 36mW，可簡化熱管理并延長 GPS 接收器或手持電子設備等功率敏感型應用的電池壽命；ADC3660（65MSPS、16 位）可提供 82dBFS SNR，從而提高聲納應用中的圖像分辨率，而且功耗比同類器件低 65％（每通道 71mW）。
3、利用集成特性和高采樣頻率降低設計復雜性
此外，ADC3660系列的高采樣速度和集成特性可幫助設計人員減少其系統中的元件數量。例如，ADC3683在兩倍的通道密度下，實現比同類18位器件快四倍的采樣率；它還支持一種將所需信號的諧波推往更高頻率的過采樣技術，這使設計人員能夠降低抗混疊濾波器的復雜性并減少 75％ 的系統元件數量。
總而言之，ADC3660系列同時具備了高精準度和低噪聲、及時性與低功耗。可以讓工程師非常方便自由地去針對應用及困難，選擇一顆適合的物料，然后在設計上可能只需要做些微的修改，讓產品可以更快投產，并使產品的性能在業界領先。
但實際上，在高精度和高采樣速度間取得平衡并不容易，對此，Matthew Hann表示，TI在定義一個新的產品時，需要傾聽客戶的心聲，了解客戶的需求是什么。正如上文所提到的眾多場景中，有些場景只需要準確度不需要速度，有些場景需要高速而不需要準確度。但事實上，現在的生活場景中，如果能夠更快、更好、更精準、更低功耗地截取我們所需要的的微小信號，那就能夠開發更多可能的應用，大大提升生活的便利性。如今TI的產品能被廣泛應用在雷達、工廠自動化、電廠安全監控與保護、電機控制等眾多領域。
