每经编辑｜陈超    

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十八而(er)“智(zhi)”，ADC的(de)青(qing)春期(qi)密码(ma)

十八(ba)岁，一个充满无限可(ke)能与(yu)责(ze)任(ren)的(de)年纪(ji)。对(dui)于一(yi)个技术(shu)概念(nian)而(er)言，十八年(nian)足以(yi)见证(zheng)其从(cong)萌芽(ya)到蓬(peng)勃(bo)发(fa)展(zhan)的(de)全过(guo)程(cheng)。数(shu)字(zi)化(hua)ADC（Analog-to-DigitalConverter，模数转换(huan)器）的十八岁，更是一(yi)个值(zhi)得(de)深入解(jie)读(du)的特殊时刻(ke)。这并非一个简单的(de)年龄(ling)断代(dai)，而是(shi)标(biao)志(zhi)着其在技术成熟度(du)、应用广度以(yi)及(ji)大众认(ren)知度上(shang)，都(dou)已达到(dao)一个(ge)关键(jian)的(de)“成年”阶(jie)段。

一、十(shi)八岁的(de)“原(yuan)因”：技术飞(fei)跃与(yu)需求牵引的(de)共振

为何十(shi)八岁这(zhe)个节点如(ru)此具有意义？这(zhe)背后是技(ji)术自身发(fa)展的(de)内在(zai)驱动(dong)，更(geng)是(shi)市场(chang)与社(she)会(hui)需(xu)求的(de)强力牵(qian)引(yin)。

技(ji)术(shu)层面的(de)“十(shi)八般(ban)武(wu)艺”：回溯ADC的发(fa)展历(li)程(cheng)，早(zao)期技(ji)术(shu)以逐次(ci)逼近(jin)式、双积分式为(wei)主，速度与精度(du)都存(cun)在瓶(ping)颈(jing)。而(er)近十八年来(lai)，随着半(ban)导体工艺的飞速(su)进(jin)步，诸(zhu)如(ru)Sigma-Delta（Σ-Δ）调(diao)制器、流水线(xian)式ADC（PipelinedADC）、Σ-Δ流水线(xian)混(hun)合式(shi)ADC等新(xin)型架(jia)构层出(chu)不(bu)穷。

特(te)别是(shi)高分(fen)辨率(lv)、高采样率(lv)的ADC，其性能实现了指(zhi)数(shu)级(ji)的(de)增(zeng)长。过(guo)去(qu)需要专(zhuan)业实(shi)验室(shi)才(cai)能(neng)实现(xian)的超(chao)高精(jing)度测(ce)量，如(ru)今已能(neng)集(ji)成到消费级(ji)电(dian)子产品(pin)中(zhong)。这(zhe)种(zhong)技术(shu)上(shang)的(de)“十八(ba)般武(wu)艺”的(de)精进(jin)，使(shi)得(de)ADC能够(gou)胜任(ren)更为(wei)复杂(za)和严(yan)苛的(de)应(ying)用(yong)场景(jing)，为数(shu)字化(hua)浪潮提供(gong)了坚(jian)实(shi)的基(ji)础。

“大数(shu)据”时(shi)代的“饥渴”：随着(zhe)物(wu)联网（IoT）、5G通信(xin)、人(ren)工智能（AI）等技术(shu)的爆炸式发展，我(wo)们正身处一(yi)个前所未有的(de)大数(shu)据时(shi)代。从(cong)智能手(shou)机(ji)的(de)传感器(qi)，到工业生(sheng)产(chan)线(xian)的(de)监测设备(bei)，再到智慧城(cheng)市的交通(tong)信(xin)号，海量(liang)的信息需(xu)要被采(cai)集、感知(zhi)。而(er)这(zhe)一(yi)切(qie)的起(qi)点，往往是模拟信号(hao)。

温度、压力(li)、声音、图(tu)像，这些(xie)连续变化的物(wu)理量，最终都需(xu)要通过ADC转(zhuan)化为(wei)数字信(xin)号(hao)，才(cai)能(neng)被进一步(bu)处(chu)理(li)、存(cun)储(chu)和(he)分(fen)析。ADC的性能(neng)直接决定(ding)了数据(ju)的质量(liang)和采集的效率(lv)。可(ke)以(yi)说(shuo)，大(da)数据(ju)时(shi)代(dai)的(de)“饥渴”，对ADC的(de)性能(neng)提(ti)出了更高(gao)的要(yao)求(qiu)，也(ye)反过来(lai)促进了(le)ADC技(ji)术(shu)的(de)加(jia)速迭代。

“万物互(hu)联”的(de)“神经末(mo)梢(shao)”：物联(lian)网(wang)的(de)核(he)心在(zai)于(yu)连接(jie)，而连(lian)接的(de)背(bei)后(hou)是感(gan)知(zhi)。数(shu)字化(hua)ADC，正是(shi)连(lian)接(jie)物理世(shi)界(jie)与数(shu)字世(shi)界的关键“神(shen)经末梢(shao)”。从智(zhi)能家居中的温(wen)湿度传感(gan)器，到(dao)可穿(chuan)戴设备的(de)心率(lv)监测(ce)，再到工业机器人手(shou)臂(bi)的位(wei)置(zhi)反馈，ADC都在默(mo)默(mo)工作(zuo)，将(jiang)现实(shi)世(shi)界的(de)“体征(zheng)”转化为机(ji)器(qi)可以(yi)理(li)解的(de)语言。

十八(ba)年(nian)来(lai)，随着物(wu)联(lian)网设(she)备(bei)的数量(liang)呈几(ji)何级增长(zhang)，ADC作为基础元(yuan)器件，其(qi)应用场景(jing)之广泛，已(yi)经超(chao)出了(le)许多人的(de)想象(xiang)。它(ta)不再仅仅是(shi)高端(duan)仪器(qi)仪(yi)表(biao)中(zhong)的(de)“高(gao)冷”部件(jian)，而是渗透(tou)到我(wo)们生(sheng)活的方方(fang)面(mian)面(mian)，成为“万(wan)物(wu)互联”不可或缺(que)的一(yi)环。

“人(ren)工智(zhi)能”的“感官基础”：人工(gong)智能的发(fa)展，离(li)不开对海量数(shu)据(ju)的(de)学习和分(fen)析。而(er)这些(xie)数据，很大(da)一部分(fen)来源于对物(wu)理世界(jie)的感知。无论是(shi)图像识(shi)别(bie)中(zhong)的(de)摄(she)像头(tou)，还是语音识别(bie)中(zhong)的(de)麦(mai)克风，其(qi)前端都(dou)需要(yao)高(gao)性(xing)能的(de)ADC来(lai)捕捉(zhuo)原始的(de)模(mo)拟信(xin)号。AI算法的(de)精准度(du)，在很大(da)程度(du)上依(yi)赖于(yu)输(shu)入(ru)数据的(de)质(zhi)量。

而(er)高质量(liang)的数据(ju)，又离不开(kai)高精(jing)度、高速(su)度的ADC。因(yin)此，AI的(de)飞速(su)发展(zhan)，对ADC技(ji)术提出了(le)更高的要(yao)求，也(ye)为ADC的创新注入(ru)了(le)强大的动力(li)。ADC的“十八岁(sui)”，恰(qia)逢(feng)AI的(de)黄金发展期(qi)，二(er)者(zhe)相辅相成，共同(tong)推动(dong)着数字化(hua)进程(cheng)。

“消费(fei)电子(zi)”的(de)“普惠化(hua)”：过去，高(gao)性(xing)能ADC往往是专(zhuan)业领(ling)域(yu)的“奢侈(chi)品(pin)”。但(dan)随着技术(shu)成熟和(he)成本(ben)下降(jiang)，高精度ADC已经越(yue)来越(yue)多地(di)出(chu)现(xian)在消(xiao)费级(ji)电子产品(pin)中，例(li)如(ru)高(gao)端智(zhi)能手机的(de)音(yin)频解码(ma)、数(shu)码(ma)相(xiang)机的高清(qing)成像(xiang)、VR/AR设(she)备的沉浸式体(ti)验(yan)等(deng)。这种(zhong)“普惠(hui)化”趋(qu)势，使(shi)得普通大(da)众(zhong)也(ye)能享(xiang)受(shou)到(dao)数(shu)字化技(ji)术(shu)带(dai)来的(de)便利(li)和乐趣。

ADC的“十八岁”，也(ye)是其从“小(xiao)众(zhong)”走向“大众”的(de)关键(jian)时(shi)期。

“绿(lv)色(se)节能(neng)”的“新(xin)需求(qiu)”：随(sui)着(zhe)全球对能(neng)源效率和(he)环境保护(hu)的日益重(zhong)视，低(di)功耗的ADC设(she)计成为了新(xin)的(de)研究热点。尤其(qi)是(shi)在(zai)物联(lian)网设备(bei)和(he)移(yi)动(dong)终端领域，电池续航(hang)能(neng)力至关(guan)重要。新的ADC架构(gou)和设(she)计技术(shu)，能够(gou)在(zai)保证(zheng)性能(neng)的大(da)幅降(jiang)低功(gong)耗(hao)。这(zhe)使得(de)ADC能够(gou)更好(hao)地服(fu)务(wu)于“绿(lv)色(se)节能(neng)”的发展理(li)念，也(ye)为(wei)数(shu)字化(hua)设备(bei)的普(pu)及提(ti)供了可持(chi)续的动力(li)。

从技(ji)术(shu)演(yan)进(jin)的内在逻辑(ji)，到市(shi)场(chang)需求的(de)外部(bu)驱(qu)动，再到(dao)应用(yong)场(chang)景的无(wu)限拓展，数字化(hua)ADC的“十(shi)八(ba)岁”是多(duo)重因素叠加共(gong)振的结果。它标(biao)志着ADC技(ji)术已(yi)经(jing)完(wan)成(cheng)了(le)从实验(yan)室走向(xiang)广泛应(ying)用的蜕(tui)变，真正成为支撑(cheng)现(xian)代(dai)数字(zi)化社会不(bu)可(ke)或缺(que)的基石。

十八而“耀”，ADC的(de)公(gong)众影响力(li)与(yu)未来(lai)展(zhan)望

当(dang)数字(zi)化ADC跨(kua)入“十八岁(sui)”的(de)成(cheng)年(nian)门槛，其(qi)影响力已(yi)远远(yuan)超越了芯(xin)片本(ben)身，深(shen)刻(ke)地改变着大(da)众的认知，并(bing)为未(wei)来(lai)的发(fa)展描(miao)绘出(chu)更加(jia)宏伟的(de)蓝(lan)图。

二(er)、大众(zhong)认知(zhi)的(de)“十(shi)八变(bian)”：从(cong)幕(mu)后(hou)到(dao)台(tai)前

曾(ceng)几何时(shi)，“ADC”对于大多数人来(lai)说(shuo)，是一(yi)个陌(mo)生(sheng)且(qie)遥(yao)远(yuan)的专(zhuan)业术语。它(ta)就像(xiang)一台机器的精(jing)密齿(chi)轮，虽然(ran)至关重要(yao)，却(que)隐(yin)藏(cang)在产(chan)品(pin)内部(bu)，不(bu)为人(ren)所知(zhi)。随着(zhe)数字化浪潮(chao)的(de)席卷(juan)，ADC正在悄然改变(bian)着(zhe)公众的(de)认(ren)知(zhi)。

“看(kan)得见(jian)”的“数(shu)字化体验”：如(ru)今(jin)，我们享受的(de)许多“数字化体(ti)验”，都离(li)不开(kai)ADC的(de)贡献(xian)。例如，智能(neng)手(shou)机拍摄的清(qing)晰照片(pian)和流畅(chang)视频(pin)，背后是(shi)高(gao)采(cai)样(yang)率、高(gao)分(fen)辨(bian)率(lv)的(de)ADC捕(bu)捉(zhuo)光信(xin)号(hao)；语(yu)音助手能(neng)够准确(que)理(li)解我(wo)们的(de)指(zhi)令，背(bei)后(hou)是高保真(zhen)度的ADC还原(yuan)声音(yin)的细(xi)微差(cha)别；智(zhi)能手(shou)表监(jian)测心率、血(xue)氧等(deng)健康(kang)数据(ju)，背后是精(jing)准可(ke)靠(kao)的ADC采集(ji)生物(wu)电信(xin)号。

这些过去难(nan)以(yi)想象的(de)便捷(jie)和智能，都(dou)让大众(zhong)真(zhen)切地(di)感受到(dao)了(le)ADC技术(shu)带(dai)来(lai)的改(gai)变，尽管他们可能不(bu)知道这(zhe)个名字。ADC正从(cong)幕后(hou)走向(xiang)台前，成(cheng)为塑造(zao)我们(men)数字(zi)生活(huo)体验(yan)的(de)关(guan)键元(yuan)素。

“听(ting)得(de)懂”的“技术魅力”：随着科普读(du)物(wu)、技术(shu)博(bo)主的兴起，以及媒(mei)体对(dui)前沿科(ke)技报道的(de)增多(duo)，ADC这(zhe)样(yang)的(de)核(he)心技(ji)术也(ye)逐(zhu)渐(jian)走(zou)入(ru)公众(zhong)的视野(ye)。人(ren)们开始(shi)了解到(dao)，正是这些看似(shi)不起眼的(de)芯(xin)片(pian)，支撑(cheng)着(zhe)我们所(suo)依赖的(de)各(ge)种高科技产(chan)品(pin)。对于(yu)一(yi)些科技爱好(hao)者而言，ADC的(de)性能(neng)参数，如(ru)分(fen)辨率（bits）、采样(yang)率（SPS）等，已(yi)经成为衡量一个设备(bei)好(hao)坏的重(zhong)要(yao)指(zhi)标。

这(zhe)种“听(ting)得懂”的(de)进步(bu)，意(yi)味着(zhe)ADC的技(ji)术(shu)魅力正(zheng)在被更广(guang)泛地传(chuan)播和理(li)解(jie)。

“用得上(shang)”的“价(jia)值创造”：ADC的应用(yong)范围(wei)之广，也让(rang)大(da)众认(ren)识到其巨(ju)大的价(jia)值。在(zai)医疗(liao)领域(yu)，高精度ADC让远程(cheng)诊断(duan)和精(jing)准治疗(liao)成为可(ke)能(neng)；在(zai)工(gong)业(ye)领域(yu)，ADC提升(sheng)了生(sheng)产效(xiao)率和(he)产品(pin)质量；在交(jiao)通领(ling)域，ADC优化(hua)了交通(tong)流量，保障了出(chu)行安全；在(zai)科研(yan)领域，ADC是(shi)探(tan)索未(wei)知世(shi)界的(de)重(zhong)要(yao)工具。

大(da)众(zhong)通过切(qie)身(shen)感(gan)受(shou)到的(de)社会(hui)进(jin)步和生(sheng)活(huo)便利，间接认(ren)识到ADC在(zai)价值创(chuang)造(zao)方(fang)面扮(ban)演的(de)角色。

“感受(shou)得到(dao)”的“未(wei)来(lai)趋势”：随(sui)着AI、大数据(ju)、元宇(yu)宙(zhou)等概念的(de)普(pu)及，人们对(dui)未来的数(shu)字(zi)化世(shi)界(jie)充满了期待。而ADC，作为(wei)连接(jie)物理(li)与数字(zi)世(shi)界的(de)桥梁(liang)，其重要性(xing)将更加凸显。未(wei)来的(de)智能设备将(jiang)更(geng)加普(pu)及，感知能力(li)将(jiang)更加强大，数据(ju)处(chu)理(li)将(jiang)更(geng)加(jia)高效(xiao)。大(da)众可(ke)以通(tong)过(guo)对这些(xie)未来趋势(shi)的感(gan)知(zhi)，预见到(dao)ADC在其(qi)中扮演的(de)关键角色。

三、十(shi)八岁(sui)的“责任”与(yu)“远方”：ADC的(de)未(wei)来之路(lu)

十八岁(sui)，是青(qing)春的(de)黄金(jin)时期(qi)，也是(shi)承载未来(lai)希望的(de)起(qi)点。对于数(shu)字(zi)化(hua)ADC而言，十八岁意味着(zhe)更大的(de)责任，更广阔的(de)征途。

“更(geng)极致(zhi)”的(de)性能(neng)追(zhui)求：随着应(ying)用场景的不(bu)断细(xi)分(fen)和复杂化，对ADC的(de)性能要求将越(yue)来越苛刻(ke)。例如(ru)，在自动(dong)驾驶(shi)领(ling)域，需要(yao)极(ji)高的实(shi)时(shi)性和(he)精度(du)来处理多传感(gan)器融(rong)合数(shu)据；在(zai)科学仪器(qi)领域(yu)，需要前所未有(you)的分辨率和低(di)噪(zao)声(sheng)来(lai)捕(bu)捉(zhuo)微(wei)弱信号。未(wei)来，ADC将朝着(zhe)更高的(de)采(cai)样率、更(geng)高的分(fen)辨率(lv)、更低的功(gong)耗、更小的(de)尺寸(cun)、更强的(de)抗干扰(rao)能力等方(fang)向不(bu)断发展(zhan)。

“更智能(neng)”的集(ji)成设计：未(wei)来(lai)的ADC将不再是(shi)单纯(chun)的(de)模(mo)数(shu)转换器(qi)件，而(er)是会(hui)集成更多(duo)的(de)数字信(xin)号(hao)处理（DSP）功(gong)能(neng)，甚(shen)至结合(he)AI算法，实(shi)现“边采(cai)集边处(chu)理”。这(zhe)种智(zhi)能(neng)化(hua)的集(ji)成，能(neng)够大(da)大减(jian)轻主处理(li)器的负担(dan)，提(ti)高整(zheng)体(ti)系统(tong)的效率，并实现(xian)更灵活的(de)应用。

“更广泛”的(de)跨(kua)界(jie)融(rong)合：ADC将(jiang)与更多(duo)的(de)技(ji)术领(ling)域发(fa)生深(shen)度融(rong)合。例(li)如，与新型(xing)传感(gan)器材料(liao)的结合(he)，将(jiang)催(cui)生(sheng)出(chu)更敏(min)感、更智能的(de)感(gan)知设备；与(yu)新(xin)的(de)通信技术的结(jie)合，将(jiang)支持更高(gao)质量的音视频(pin)传输和(he)更可(ke)靠(kao)的(de)物联网(wang)连接(jie)。ADC的应(ying)用(yong)边界将(jiang)不断(duan)被拓(tuo)展。

“更(geng)严峻(jun)”的挑(tiao)战应(ying)对：随(sui)着数字(zi)化设备的普及，信(xin)息安全和隐私保护的问题也(ye)日(ri)益突出。ADC作为(wei)数(shu)据(ju)采集的源(yuan)头，其(qi)安(an)全(quan)性也(ye)受(shou)到前(qian)所(suo)未有(you)的关注(zhu)。未来的(de)ADC设计，需要(yao)考(kao)虑(lv)更多(duo)的(de)安全防(fang)护(hu)措(cuo)施(shi)，确(que)保采集数据的(de)可靠性和(he)安全性。如(ru)何应对电(dian)磁干(gan)扰、噪声(sheng)影(ying)响等(deng)工程挑战，也(ye)是ADC持续发(fa)展的重点。

ADC的十八(ba)岁，是(shi)其技(ji)术成熟(shu)、应(ying)用(yong)广泛、影(ying)响(xiang)力(li)日增的(de)里程碑(bei)。它不再仅仅是(shi)一个冰冷的技术术语(yu)，而是承载(zai)着我们(men)对更(geng)智能、更便(bian)捷、更美好的数字(zi)未(wei)来(lai)的(de)期待。从最(zui)初的(de)蹒跚学步(bu)，到如(ru)今的十八岁“少年”，ADC用(yong)十八(ba)年的光(guang)阴，证明(ming)了自(zi)己(ji)的价值(zhi)，也预示(shi)着一(yi)个(ge)更(geng)加(jia)辉煌(huang)的(de)明(ming)天。

我们(men)有理由(you)相信(xin)，在(zai)未(wei)来的(de)岁月(yue)里，ADC将继续书(shu)写(xie)属(shu)于(yu)自己(ji)的辉煌篇章，成(cheng)为(wei)驱动(dong)人类社(she)会数(shu)字(zi)化(hua)进程(cheng)的强(qiang)大引擎。

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图片来源：每经记者 陈祥木 摄

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