作者：Umesh Jayamohan 应用工程师 Analog ADI公司
数据转换器充当现实模拟世界与数字世界之间的桥梁已有数十年的历史。从占用多个机架空间并消耗大量电能(例如DATRAC11位50 kSPS真空管ADC的功耗为500 W)的分立元件起步，数据转换器现已蜕变为高度集成的单芯片IC [1]。从第一款商用数据转换器诞生以来，对更快数据速率的无止境需求驱动着数据转换器不断向前发展。ADC的最新化身是采样速率达到GHz的RF采样ADC。
架构的进步加上半导体技术的迅速成长，使得模数转换器能够以单芯片的形式实现。20世纪90年代以来，CMOS技术已经能够与构成数据转换器基本模块的分立模拟电路齐头并进。将构建模块集成到单个芯片中可以获得功耗和空间效率更高的设计。现在，摩尔定律不仅适用于数字IC设计，同样也适用于模拟设计[2]。只需看看过去二十年(从20世纪90年代中期到现在)，便能明白技术发展是何等之快。技术的发展刺激了对更高速数据转换的需求，导致数据转换器的带宽越来越高。
这些年来，硅技术已发展到非常高的程度，现在已经能以经济上可行的方式设计具有很多强大数字处理功能的模数转换器(ADC)。早先的ADC设计使用的数字电路非常少，主要用于纠错和数字驱动器。新一代GSPS(每秒千兆样本)转换器(也称为RF采样ADC)利用尖端65 nm CMOS技术实现，可以集成许多数字处理功能来增强ADC的性能。这样，数据转换器便从20世纪90年代中期和21世纪早期的大A (模拟)小D (数字)式ADC变身为现在的小A大D式ADC。这并不意味着模拟电路及其性能已衰退，而是说数字电路的数量已大幅增加，与模拟性能互为补充。这些增加的特性使得ADC能够在ADC芯片中快速执行大量数字处理，分担FPGA的一些数字处理负荷。这就为系统设计人员开启了许多其它可能性。现在，采用这些先进的新型GSPS ADC，系统设计人员针对各种各样的平台只需设计一种硬件，然后高效率地利用软件重新配置该硬件，便可适应新的应用。
