多通道數據采集(DAQ)系統的性能優化:關于輸入建立時間的不為人知的故事

摘要：在多通道多路復用數據采集系統中,增加每個ADC的通道數量可改善系統的整體成本、面積和效率。現代逐次逼近寄存器模數轉換器(SARADC)具有高吞吐量和高能效,使得系統設計人員能夠實現比以往更高的通道密度。本文將說明多路復用器輸入端的建立瞬變(由多路復用器輸出端的大尺度開關瞬變引起)導致需要較長采集時間,使得多通道數據采集系統的整體吞吐量顯著降低。然后,本文將著重闡述使輸入建立時間最小化,以及提高數據吞吐量和系統效率所需的設計權衡。多通道DAQ的組成與性能多通道數據采集(DAQ)系統是一個與多路輸入(通常是傳感器)接口的完整信號鏈子系統,其主要功能是將輸入端的模擬信號轉換為處理單元可以理解的數字數據。多通道DAQ系統的主要組成部分有模擬前端子系統(緩沖器、開關元件和信號調理模塊)、模數轉換器(ADC)及數字接口。對于高速精密轉換器,開關元件(通常是多路復用器)放置在ADC驅動器和轉換器本身之前,以利用現代ADC的先進性能。SARADC兼具高速度和高精度性能,是這些應用最常用的ADC類型。