現代微控制器（MCU）中常常集成了模數轉換器（ADC），獨立 ADC 似乎正慢慢退出舞臺。

其實不然，對于從事工業、儀器儀表和嵌入式應用的系統設計人員來說，獨立 ADC 仍然是設計中不可或缺的組件，因其在性能、布局靈活性和設計簡潔性方面具有集成解決方案無法比擬的優勢。

今天我們將揭秘獨立 ADC 的四大優勢，并介紹相關的產品實例！

一、獨立 ADC 的四大優勢

許多嵌入式系統都需要監控實際信號，例如電壓、電流、溫度以及模擬傳感器的輸出。盡管集成 ADC 能夠處理基本任務，但當設計需要某些高級功能時，它們可能會力不從心，例如：

更佳信號保真度

直接轉換控制

額外的 ADC 通道

更靠近傳感器的布局和走線優化

獨立 ADC 則能夠滿足上述功能需求，它可以降低數字噪聲耦合、提供轉換控制專用引腳，還可以靈活布局。下文將逐一進行講解：

1噪音隔離和信號精度

集成 ADC 最大的缺點是它們靠近 MCU 內部的高噪聲數字電路。基板噪聲或電源干擾帶來的內部耦合會降低敏感模擬測量的精度。而分立式 ADC 則在物理上靠近信號源放置，降低了潛在的噪聲污染。這在高精度、小信號或惡劣環境中尤為重要，例如工業過程控制和數據采集等應用。

2直接控制和更多通道

采用獨立 ADC 讓設計人員可以選擇最適合被測信號的分辨率、速度和架構。而且通常情況下，獨立 ADC 能為每次轉換提供直接時序控制，還可輕松擴展可用 ADC 的通道數量，而無需配置復雜或昂貴的微控制器。當需要新增采樣點，且當前的電路板空間有限，上述優勢可以大大縮短修改設計的時間。

3靈活放置以實現最佳性能

在許多需要監控電路板健康狀況的應用中，模擬信號源（例如分流器、溫度傳感器或電壓軌）通常遠離系統 MCU。傳遞低電平模擬信號經電路板至中央 MCU 可能會引入噪聲并降低測量精度。而一個小巧獨立的 ADC 則可以被放置在緊靠信號源的位置，使模擬信號的走線盡可能縮短，而 ADC 輸出的數字信號卻對噪聲影響并不怎么敏感，即使走線很長，到達 MCU 前需要穿越整塊電路板也沒關系。

4簡潔的設計選擇

采用獨立 ADC 還可以大大簡化整體系統設計。獨立 ADC 能夠增強性能，集成基準電壓源、可配置增益放大器、緩沖器、跨阻放大器、激勵源或溫度傳感器，從而更能滿足被測模擬信號的需求。獨立 ADC 大多都內置基準電壓源、前端信號調理、串行外設接口（SPI）或 I2C 數字接口，并且配置要求極低。設計人員可以根據具體應用需求選擇合適的 ADC。

二、獨立 ADC 產品實例：

MDC97476/7/8 系列產品

MDC97476/7/8 系列器件（包括MDC97476、MDC97477和MDC97478）充分體現了獨立 ADC 的優勢。

該系列 12 位、10 位和 8 位逐次逼近型（SAR）ADC 可提供高達 1Msps 的轉換速度，功耗極低（全速時低至 4.9mW ），且采用緊湊的 6 引腳 TSOT-23 封裝。

其主要特性包括：

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

速度：高達 1Msps

信噪比（SNR）：高達 72dB（LTC7476，120kHz 輸入）

電源：3V 至 5V 單電源

接口：簡單 3 線、SPI 數字輸出

參考電壓：源自 VDD，無需外部參考電壓

工作溫度范圍：-40°C 至 +125°C

MDC9747x 系列器件無需配置寄存器，并配備簡單的只讀數字接口，非常適合需要快速、精確轉換且軟件開銷極低的應用。它封裝小巧，可靠近模擬源放置，從而最大限度地提高信噪比（SNR）并簡化布局。

無論您構建的是工業傳感器集線器、電源監控解決方案，還是需要實時數據的控制環路，這些 ADC 都易于部署，性能可靠而且精確。圖 1 所示為MDC97476的典型應用電路。

圖 1：MDC97476 典型應用電路

結語

嵌入式系統日益復雜，性能需求也不斷提升，在這種狀況下，獨立 ADC 仍然是設計人員的重要工具。它們兼具精度、靈活性和集成度優勢，是對 MCU 內置 ADC 的有效補充。

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