信号链类芯片技术壁垒较高,主要的技术门槛在于是模拟数字转换ADC芯片的技术壁垒,目前市场采用最多的模数转换芯片按照结构和原理主要分为3大门类
01.
Σ-A结构型高精度的ADC
所谓的Σ-A ADC的原理,就是利用过采样(Oversampling)技术将噪声整形技术和数字滤波技术以很低的采样精度和很高的采样速率将模拟信号数字化,将高精度的转换问题化简为低精度的转换问题增加有效精度。这种模数转换结构将会越来越多地出现在一些特定的应用领域中,采样精度高达24-36 bits;采样速率从1sps到几百Ksps特别适用于在温度,压力,称重等低速、低频信号的采集。
由于采用混合信号 CMOS 工艺,可实现低价格、高精度的数据采集和数字信号处理;同时过采样技术和-A 调制技术,增加了系统中数字电路的比例,减少了模拟电路的比例,并且易于与数字系统实现单片集成。适应了 VLSI(Very Large Scale Integration 超大规模集成电路)技术发展的要求
02.
SAR结构型的中高速ADC
更快的信号转换,如对于快速旋转的电动机,持续不断地需要互补的采样速度,编码器中具有高分辨率和快速转换速率的模数转换器(SAR-ADC)是其功能的核心。SAR-ADC的输入带宽(数十 MHz)比采样频率高。所需输入信号带宽一般在10MHz内。
03
Pipeline结构型的高速ADC激光雷达系统在设计阶段面临的主要挑战之一,就是近红外波长要保持在人眼安全限值之下。查看接收链路,会发现系统的信噪比(SNR)会影响在远距离(100米至300米)检测小型目标的能力。ADC底噪不能超过接收路径中的其他噪声源。如背景光或散粒噪声贡献因素低于ADC的底噪或PCBA的噪声,系统精度就会受限。采用直接飞行时间(ToF)法要求系统可以输出短脉冲(1ns 至5ns),且使用高采样速率 ADC 检测这些脉冲。采样速率必须达到 1GSPS以上Pipeline的技术结构才能满足接收信号链路需求。