高精度Σ-ΔADC技术

需求的背景和应用场景

在现代电子系统中，高精度模数转换器（ADC）是连接模拟信号与数字信号世界的桥梁，对于提高系统整体性能至关重要。特别是在工业控制、仪器仪表、医疗设备以及高精度数据采集等领域，对ADC的分辨率、精度和稳定性提出了极高的要求。当前，随着物联网、智能制造等新兴技术的快速发展，对高精度、低功耗、小尺寸的ADC需求日益增长。然而，国内在高精度Σ-ΔADC技术方面，尤其是带有可变增益放大器（PGA）的高精度Σ-ΔADC设计，相较于国际先进水平仍存在一定的差距。为了满足国内市场对高性能ADC的迫切需求，打破国外技术垄断，提升国产集成电路产品的竞争力，特此发布高精度Σ-ΔADC技术的合作开发需求。该技术旨在通过国内商用工艺平台，实现具有自主知识产权的高精度Σ-ΔADC芯片设计，以应用于上述提及的各类高精度要求场景中，推动国内集成电路产业的升级与发展。

要解决的关键技术问题

本技术需求的核心在于设计并实现一款基于国内商用工艺平台的高精度Σ-ΔADC，具体要求包括：

• 24位高精度设计：确保ADC的分辨率达到24位，以满足高精度测量和数据采集的需求。
• 带可变增益放大器（PGA）：集成PGA功能，使ADC能够灵活调整输入信号的增益，适应不同幅度的模拟信号输入，拓宽应用范围。
• 优化输出速率与非线性误差：在保证高精度的同时，需对输出速率进行合理优化，以减少数据延迟；同时，严格控制非线性误差，确保转换结果的准确性。
• I2C/SPI串行接口：设计I2C或SPI串行接口，以便于与微控制器等数字设备进行数据传输，提高系统的集成度和灵活性。
• 国内商用工艺平台：采用国内成熟的商用工艺进行芯片设计，确保技术的可实施性和成本可控性，同时促进国内半导体产业链的发展。

效果要求

该技术需求的实施将带来以下效益和竞争优势：

• 技术突破：实现国内在高精度Σ-ΔADC技术领域的自主创新和突破，提升国产集成电路产品的核心竞争力。
• 性能优越：所设计的ADC芯片在分辨率、精度、输出速率等关键性能指标上达到或超越国际同类产品水平，满足高端市场的需求。
• 应用广泛：凭借高精度和灵活的PGA功能，该ADC芯片可广泛应用于工业控制、仪器仪表、医疗设备、环境监测等多个领域，具有广阔的市场前景。
• 成本效益：采用国内商用工艺平台，有助于降低生产成本，提高性价比，增强市场竞争力。
• 产业链协同：通过合作开发，促进国内半导体产业链上下游企业的协同发展，共同推动国内集成电路产业的进步与繁荣。