高分辨率模数转换器(ADC)是数据采集系统中的关键组件，它们负责将模拟信号转换成数字信号，以便于后续的数字处理。在工业和数据采集项目中，设计人员经常面临的问题是如何处理输入信号的宽动态范围以及不同来源的信号。高分辨率ADC能够提供更高的精度，从而更好地捕捉信号的细微变化。
传统的解决方法包括使用可编程增益放大器(PGA)、信号复用或直接使用高分辨率ADC。PGA通常与低成本、低分辨率ADC结合使用，通过调整增益来适应不同的信号幅度。然而，这种方法可能导致“交越不匹配”问题，即在PGA切换增益设置时，输出数字值出现不连续。这要求在每个增益级别上都非常精确地匹配增益，以减小这种误差。此外，PGA的噪声和失调电压在高增益模式下可能成为问题，影响整体系统性能。
多缓冲放大器方法适用于信号源与ADC之间存在较大距离的情况。通过在ADC前端使用多个缓冲放大器，可以保持信号完整性，同时减少噪声引入。单个高分辨率ADC则提供了一种简洁的解决方案，尤其是在需要解析小动态范围内信号微小变化时。现代16位或更高位的ADC价格已经相当亲民，可以提供良好的性价比，即使在牺牲部分动态范围的情况下，其精度仍然足以满足许多传感器的需求。
选择合适的ADC需要综合考虑应用需求。例如，如果需要极高分辨率以解析接近0点的信号变化，那么高分辨率ADC是最佳选择。另外，某些情况下，使用数模转换器(DAC)进行增益补偿也是一个有效的替代方案。在实际设计中，需要权衡成本、性能和复杂性，以确定最合适的解决方案。
表1列举了几款不同的ADC型号，这些ADC具有不同的分辨率、动态范围和性能特性，适用于各种不同的应用场景。例如，AD8250是一款受欢迎的PGA，可以与ADC配合使用，以适应宽动态范围的输入信号。
高分辨率ADC的普及为设计人员提供了更多灵活性，以应对复杂的信号处理需求。随着技术的发展，这些高精度器件的成本降低，使得它们在各种应用中变得更为普遍。设计师在选择ADC时，应考虑系统的整体性能、信号特性和成本效益，确保最终设计能够满足预期的测量和控制要求。
