工业控制系统广泛用于各个行业，无论是生产制造还是加工生产都离不开工业控制系统。特别是在关键的基础设施方面更加依赖工业控制系统，比如化工、水利设施、商业设施、国防工业、食品行业、通信、应急响应、重点制造、能源、公共卫生、交通系统等支撑现代社会的重要部门。随着行业应用的深化落地，以及工业系统中数据密集型任务数量的增加，系统需要通过快速决策来防止出现系统故障，这增加了人们对工业系统实时控制提出更快速度和更高精度的需求。
2021年6月9日，德州仪器 （TI）扩充了其高速数据转换器产品系列，推出了一系列全新的逐次逼近寄存器 （SAR） 模数转换器 （ADC），它们可在工业设计中实现高精度数据采集。在同日举办的媒体会上，TI高速数据转换器产品线经理Matthew Hann与OFweek电子工程网及一众行业媒体进行了更深入的解析和沟通。
Matthew Hann，TI高速数据转换器产品线经理（TI供图，下同）
Matthew Hann提到，工业场景中的实时控制可以帮助人们在第一时间了解到工业系统的状况，从而及时作出一些保护措施，来避免伤害的产生。以热像仪、电网基础设施、电能质量分析监测等为例，这些设备都需要实时控制来满足细节之处的监测和跟踪，比如监测是否会出现电压或电流过载导致高温情况的出现。其次，监测过程中从端到中央的信息传输是否稳定可靠，监测信号的品质是否能保证，信息是否能得到及时有效的反馈等等。这些都是工业系统实时控制中所需要注意的问题。
为了解决工业系统设计中所遇到的包括准确度、噪声、功耗、尺寸，以及设计开发周期在内的诸多挑战，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况下，通过快速控制让机器设备反应更及时，应用在工厂自动化场景中，帮助工厂及时发现问题并作出补救，保护工人以及工厂环境。与此同时，ADC3660系列在功耗、尺寸方面都进一步满足了未来工业便携式、微型化以及节能省电的发展趋势。
TI全新精密模数转换器ADC系列
据介绍，ADC3660系列具有如下特点：
1、在数字控制环路中通过更快的响应时间保护工业系统
ADC3660系列在类似速度下的延迟比同类器件低80％。以该系列中的ADC3664为例，ADC3664具有该系列中国最快速的25MSPS跟14位的分辨率，可实现一个时钟 （8ns） 的 ADC 延迟。该系列的超低延迟使各种工业系统中的高速数字控制环路能够更准确地监控电压和电流峰值并对其作出响应，从而提高在半导体制造等应用场景中的工具精度。
2、在超低功耗下实现业界先进的噪声性能
ADC3660系列可以免去工程师在出色的噪声性能和低功耗之间做选择的烦恼，以ADC3683（业界超快的 18 位、65MSPS ADC）为例，这是该系列里分辨率18位的一款ADC，它可提供 84．2dB 的信噪比 （SNR） 和 －160dBFS／Hz 的噪声频谱密度，同时保持每通道 94mW 的低功耗；ADC3541（10MSPS、14 位）的总功耗为 36mW，可简化热管理并延长 GPS 接收器或手持电子设备等功率敏感型应用的电池寿命；ADC3660（65MSPS、16 位）可提供 82dBFS SNR，从而提高声纳应用中的图像分辨率，而且功耗比同类器件低 65％（每通道 71mW）。
3、利用集成特性和高采样频率降低设计复杂性
此外，ADC3660系列的高采样速度和集成特性可帮助设计人员减少其系统中的元件数量。例如，ADC3683在两倍的通道密度下，实现比同类18位器件快四倍的采样率；它还支持一种将所需信号的谐波推往更高频率的过采样技术，这使设计人员能够降低抗混叠滤波器的复杂性并减少 75％ 的系统元件数量。
总而言之，ADC3660系列同时具备了高精准度和低噪声、及时性与低功耗。可以让工程师非常方便自由地去针对应用及困难，选择一颗适合的物料，然后在设计上可能只需要做些微的修改，让产品可以更快投产，并使产品的性能在业界领先。
但实际上，在高精度和高采样速度间取得平衡并不容易，对此，Matthew Hann表示，TI在定义一个新的产品时，需要倾听客户的心声，了解客户的需求是什么。正如上文所提到的众多场景中，有些场景只需要准确度不需要速度，有些场景需要高速而不需要准确度。但事实上，现在的生活场景中，如果能够更快、更好、更精准、更低功耗地截取我们所需要的的微小信号，那就能够开发更多可能的应用，大大提升生活的便利性。如今TI的产品能被广泛应用在雷达、工厂自动化、电厂安全监控与保护、电机控制等众多领域。
