高速ADC关系到激光雷达测距精度
而对付自动驾驶激光雷达而言，测距间隔足够远、测距精度足够高，是担保自动驾驶系统及时作出判断的前置条件。前面也提到测距间隔取决于激光器的功率，而测距精度，则取决于ADC的采样频率。
目前主流的激光雷达都采取ToF的测距办法，ToF也便是翱翔韶光（Time of Flight），通过直接丈量发射激光和回波旗子暗记的韶光差打算出间隔信息。激光器先发射出经由编码的激光，激光到达被测物体后，吸收器再吸收被测物体反射回来的激光，由于光速基本固定，以是可以打算从发出激光到吸收到激光的韶光差，利用s=v/t打算出这段韶光内光传播的间隔，再除以2得出被测物体与激光雷达之间的间隔。
在激光雷达中，吸收器吸收到的旗子暗记，须要通过仿照前端进行放大以及通道选通，再由ADC将仿照旗子暗记转换成数字旗子暗记。因此，ToF测距激光雷达的测距精度，就直接取决于ADC的采样频率。
以采样速率为1GSPS（Gigabit Samples Per Second，即每秒千兆次采样）的ADC为例，它的时钟周期为1ns。已知光速C一样平常取值为300000km/s，以是在采样速率1GSPS的ADC中，每个时钟周期，也便是每1ns的采样周期里光传播间隔为30cm。因此，考虑到打算间隔须要将这段韶光内光传播的间隔除以2，那么也便是说采样速率为1GSPS时可以达到正负15cm的精度。
根据techinsights对Velodyne的VLP-16激光雷达的拆解，BOM本钱大约为830-990美元，个中由于是机器旋转构造，16线须要有16组激光器和吸收器，本钱占大头；而其他紧张元件里，Altera的FPGA和TI的高速ADC08500占比较高，分别为14美元和30美元。从TI官网可以查到，ADC08500是一颗8bits、500MSPS采样率的高速ADC，当然Velodyn这款激光雷达也是相对较早期的产品了。
目前市场上激光雷达运用中，比较常见采取的是TI的ADC08D1000，这是一颗8bits、支持双路1GSPS或单路2GSPS的高速ADC，兼顾低功耗和高性能。
而激光雷达的另一种测距办法，FMCW（调频连续波）通过将发射激光的光频进行线性调制，将回波旗子暗记与参考光进行相关得到频率差，从而得到翱翔韶光反推目标物体间隔。FMCW激光雷达具有可直接丈量速率信息以及抗环境光和其他激光雷达滋扰等上风，但由于采取多通道并行处理，数据量大，对高速ADC转换速率（最大采样速率）的哀求是ToF系统的2-4倍。
美半导体三巨子份额超95%，国产厂商进展如何？
但目前高速ADC/DAC市场险些被TI、ADI、Maxim三家公司所垄断，占海内市场超过95%份额。同时，在美国的出口牵制清单中，也包含了一些高分辨率、高速ADC产品，比如采样速率400MSPS以上的12-14bits ADC。
以是在近些年很多国产厂商也看到了该领域国产替代的需求，开始入局高速ADC市场，而目前来看已经有不少公司推出了技能指标能够对标外洋大厂的产品。比如苏州迅芯微电子，公司专注高端旗子暗记链仿照芯片，高速ADC采样速率有2GSPS、10GSPS，最高乃至达到30GSPS，精度在6bits-8bits之间。
航天电子技能株式会社的全资子公司时期民芯也推出了两款高速ADC，包括MXT2001，具有双通道、低功耗、高性能的特性，采样精度为8bits，单通道采样率高达1.3GSPS；MXT2002则是航天运用的高速ADC，在MXT2001根本上增加了抗辐照特性，单通道采样率略低，为800MSPS。
而面向激光雷达的需求，也有一些海内厂商推出了干系产品。CBM08AD1500QP是芯佰微推出的一款双通道8位超高速ADC，最大转换速率达到1.5GSPS，具有采样率高、功耗低、线性偏差小、增益和失落调自动校正和3－线接口掌握等特点。通过3－线接口可对内部电路的增益、失落调和通道间的时钟匹配进行校正，仿照输入为差分输入，即可互换耦合也可直流耦合；时钟输入电路内部设有直流偏置，必须互换耦合输入。
成立于2018年的灵矽微，在2020年成功流片了8bit、1GSPS采样速率的高速、低功耗ADC，并宣告已经得到激光雷达客户百万元订单。灵矽微表示这款ADC是海内唯一正向设计的1GSPS 8bit ADC产品，速率精度同等的情形下，与ADI、TI同类产品比较，功耗降落70%，高温适用范围提高20℃，完美适应激光雷达以及示波器客户的需求。
在8月初，芯炽科技展示了其一款型号为SC10D9501的低功耗高性能ADC，分辨率10bit的同时，双通道采样率也高达1.5GSPS，单通道更是可以实现3GSPS采样率（DES模式）。该芯片单路1.9V电源在1.5GSPS的非多路复用模式下范例功耗为2.19瓦，芯炽科技表示与国外同类型产品比较，SC10D9501面积降落70%，功耗降落50%，高低温性能优胜。
小结：
作为仿照芯片中的主要一环，要做好ADC并不随意马虎。除了本身在工艺、设计上须要有多年的技能迭代积累，如何在市场上与早已成熟的外洋大厂产品进行竞争，这须要海内仿照芯片厂商紧贴市场需求，坚持正向研发。而海内激光雷达厂商的崛起，是否也会带动海内高速ADC产品的加速打破，也值得期待。
