连续时间" title="连续时间">连续时间sigma-delta(CTSD)技术是一项较为复杂的技术，从上世纪90年代初开始研发至正式投入生产经历了超过15年的时间。这些年来，CTSD技术一直是高校与业内的热门研究课题。从90年代初至90年代中期为止，采用CTSD技术的模拟/数字转换器" title="数字转换器">数字转换器只能支持低速的产品，例如数字音频系统。直至几年前，带宽高达10MHz以上的模拟/数字转换器才正式面世，例如，15MHz的型号在2003年推出，而20MHz的型号则在2006年推出。
    基于CTSD技术的ADC在其漫长的设计历程中面对的挑战主要有以下几个方面：
    · 内置调制环路的采样时钟速率较高，因此需要低抖动" title="低抖动">低抖动采样边缘的配合。由于美国国家半导体" title="美国国家半导体">美国国家半导体成功开发了创新的电感式LC储能电路，因此可以提供如此低抖动的采样边缘。此外，内置的时钟调整电路可为高性能数据转换系统提供必要的低抖动时钟信号。
    · 必须充分利用最先进的CMOS工艺技术，才可降低设计复杂的多级数字滤波器的生产成本，以及支持较高的内部采样率，确保输出采样率可以进一步提高。
    · 为了可以提高数据输出率并支持较高的分辨度，必须采用高速、可调谐、而且在任何情况下都能稳定操作的多级SD调制器。
    · 虽然采用CTSD技术之后放大器的技术要求" title="技术要求">技术要求无需那么严格，但结构上仍需采用其他高精度电路。对于线路幼小、供电电压较低的CMOS工艺来说，面对的挑战会更为艰巨。
    NS的技术实力加之与有关公司合作的机遇，共同推动了美国国家半导体(NS)率先将CTSD技术应用到生产方面。Xignal Technologies 公司一直在研究如何将CTSD技术应用到生产方面。2007年1月，NS成功并购该公司，并决定继续加强这方面的研究。之后，NS便充分利用先进的集成电路设计、产品开发、测试和生产工艺等技术，终于在不足12个月内成功推出第一款可正常操作的硅片。
    15年磨一剑。2008年1月29 日，美国国家半导体公司终于宣布推出业界首款采用连续时间 sigma-delta(CTSD)技术的高速模拟/数字转换器ADC12EU050。这款8通道、12bit、50MSPS的模拟/数字转换器属于美国国家半导体PowerWise高能效芯片系列产品。该产品的无混叠信号采样带宽高达25MHz，并且功耗比采用流水线架构的同类竞争产品低一半(只有350mW)。这款芯片在低功率技术上取得新的突破，将可延长便携式超声波医疗设备及工业用成像系统中电池的寿命，并降低设备的散热量。
    ADC12EU050芯片的推出意味着美国国家半导体成为首家成功将CTSD技术从实验室转移到实际生产应用领域的芯片厂商。美国国家半导体还计划推出更多采用CTSD技术的模拟/数字转换器产品，让成像系统、通信设备以及测试和测量仪表等电子产品能够以极低的功率发挥卓越的动态性能。连续时间架构的优点在于不但可以添加信号调节等信号路径功能，而且可为模拟/数字转换器增添滤除混叠信号的滤波功能，大幅精简系统设计。
    ADC12EU050芯片的创新CTSD架构相比于传统的流水线架构有如下的优势：
    · 更低功耗，作为PowerWise模拟/数字转换器，其功耗比同类竞争产品低30%。
    · 集成滤除混叠信号的低通、砖墙式滤波器，可将频带外的信号滤除。
    · 易于驱动，采用纯电阻式输入级，无需外加采样及保持放大器。
    · 集成锁相环路（PLL）和压控振荡器（VCO），可以执行时钟调节功能，让系统设计工程师可以采用成本经济的时钟电路。
    · 芯片内置实时超载恢复(IOR)电路。即使输入信号超过预设极限，也可在一个时钟周期内从饱和状态下恢复过来。
    ADC12EU050是一款12bit、超低功率、8进制CTSD模拟/数字转换器，它可以提供高达25MHz的无混叠信号采样带宽，转换速度为40MSPS～50MSPS，信噪比及失真(SINAD)为68dB，信噪比为70dBFS。若以1.2V的供电电压及50MSPS的采样速度操作，这款芯片的单位通道的功耗仅为44mW，总功耗只有350mW。可编程串行输出具有业界标准低电压差分信号传输(LVDS)和可调节低电压信号传输(SLVS)两种模式可供选择。由于ADC12EU050采用可编程串行输出模式，从而可以大大简化互连设计。ADC12EU050芯片采用68引脚的 LLP 封装，大小只有10mm×10mm，而且可在-40℃～85℃的温度范围内操作。
    从图1可以看到不同的应用对模拟/数字转换器有不同的技术要求。ADC12EU050的推出并非要取代NS原来推出的各种流水线架构ADC。事实上，由于传统流水线ADC的应用范围很广，CTSD ADC在短期内也不可能取代流水线ADC。但是，它的确在一定的技术要求下，可以更好地满足一些应用的需要。这类应用主要包括： 医疗超声波扫描系统、其他医疗设备扫描系统、低中频或零中频通信系统、工业用成像及传感系统。

图1 不同应用对ADC有不同的技术要求