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1.波形观察法

适用于带换相信号的增量式编码器、正余弦编码、旋转变压器。

1) 以示波器直接观察UV线反电势波形过零点与传感器的U相信号上升沿/Z信号、或Sin信号过零点、或Sin包络信号过零点的相位对齐关系，以此方法可以将传感器的上述信号边沿或过零点对齐到-30度电角度相位；

2) 以阻值范围适当的三个等值电阻构成星形，接入永磁伺服电机的UVW动力线，以示波器观察U相动力线与星形等值电阻的中心点之间的虚拟U相反电势波形与与传感器的U相信号上升沿/Z信号、或Sin信号过零点、或Sin包络信号过零点的相位对齐关系，以此方法可以将传感器的上述信号边沿或过零点对齐到电角度相位0点；

2.转子定向法

不正确地驱动步进电机很容易导致电机发出“嗡嗡”的噪声和很大的振动。

当驱动步进电机时，如果发现步进电机处于静止状态时，其内部都发出很明显的噪音，有点类似线圈快速变化那种，一般是由于线圈电流过大导致的。对于这种情况，最有效的接决方法是降低电机线圈中流过的电流，具体方法包括：设置驱动器在电机停止时自动半流，减小电机的驱动电流。由于步进电机的工作方式，所以步进电机处于何种状态，其内部线圈都一直有电流变换。

当驱动步进电机动作时，如果发现步进电机噪声和振动很明显，应按如下步骤检查:

无刷直流 (BLDC) 电机寿命长、采用直流电源且相对经济实惠，因此广泛应用于硬盘驱动器、冷却风扇和 DVD 播放机等电子设备的设计。通常情况下，BLDC 的速度和扭矩由 MCU 使用标量技术控制。

现在一类新型应用正悄然兴起，其中以四旋翼无人机最具代表性，这类应用正日益受到业余爱好者的青睐此外，无人机也正被监控等众多商业应用纳入考量。对这些应用而言，尤其重要的是控制器的动态响应，以及控制器在低速和无传感器的情况下平稳控制 BLDC 的能力。

对于负载动态变化的应用来说，标量技术不够精确。而磁场定向控制 (FOC) 技术能够大大提高精度，因而广泛用于驱动高端工业 AC 设备。通过实施 FOC，BLDC 能够以合理的成本为无人机和其他高性能应用（例如医疗机器人、万向系统和自主驾驶车辆）提供精确控制。

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为了在恶劣环境下保护模拟前端或外部工业背板/通信端口以便提高自动化程度，需要进行鲁棒性增强隔离。然而，今天的转换器和ASIC高速串行接口难以在足够的带宽下实现隔离以便实现精密测量和控制。利用iCoupler® 600 Mbps LVDS直接数字隔离器实现隔离，无需进行任何解串或额外的设计工作和信号调理。

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<strong>作者：Aidan Frost</strong>

<strong>简介</strong>

AD7403/AD7405为高性能二阶Σ-Δ调制器，片上的数字隔离采用ADI公司的iCoupler®技术，能将模拟输入信号转换为高速单个位数据流。AD7403和AD7405分别具有CMOS和LVDS数字接口。此应用笔记将介绍一种方法，它结合使用共存的系统集成温度传感器和AD7403/AD7405，可校准较大程度的失调和增益误差温度漂移。在电机控制应用中，需要特别注意失调和增益误差的温度漂移，因为这对系统稳定性的影响很大。补偿技术部分介绍的补偿方法可以降低AD7403/AD7405数据手册中指定的漂移数据，分别可将失调误差漂移和增益误差漂移降低30%和90%。

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<strong>Jakub Szymczak, Shane O'Meara, Johnny Gealon 和 Christopher Nelson De La Rama</strong>

<strong>简介</strong>

旋变器和机电传感器可用来精确测量角位置，以可变耦合变压器的方式工作，其初级绕组和两个次级绕组之间的磁耦合量根据旋转部件（转子）位置而改变；转子通常安装在电机轴上。旋变器可部署在工业电机控制、伺服器、机器人、混合动力和全电动汽车中的动力系统单元以及要求提供精确轴旋转的其他许多应用中。旋变器在这些应用中可以长期耐受严苛条件，是恶劣环境下军用系统的完美选择。

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<strong>作者：James Scanlon和Conal Watterson，ADI公司</strong>

<strong>简介</strong>

在工业与仪器仪表应用(I&I)中，常常需要在距离很远的多个系统之间传输数据。RS-485总线标准是I&I应用中使用最广泛的物理层总线设计标准之一。RS-485的应用包括：过程控制网络、工业自动化、远程终端、楼宇自动化(例如，暖通空调(HVAC)、保安系统)、电机控制和运动控制。在这些实际的系统中，雷击、电源波动、感应开关和静电放电会通过产生较大瞬变电压对通信端口造成损害。设计人员必须确保设备不仅能在理想条件下工作，而且能够在实际可能遇到的恶劣环境下正常工作。

目前电子器材用于各类电子设备和系统仍然以印制电路板为主要装配方式。实践证明，即使电路原理图设计正确，印制电路板设计不当，也会对电子设备的可靠性产生不利影响。例如，如果印制板两条细平行线靠得很近，则会形成信号波形的延迟，在传输线的终端形成反射噪声。因此，在设计印制电路板的时候，应注意采用正确的方法。

一、接地

地线设计在电子设备中，接地是控制干扰的重要方法。如能将接地和屏蔽正确结合起来使用，可解决大部分干扰问题。电子设备中地线结构大致有系统地、机壳地(屏蔽地)、数字地(逻辑地)和模拟地等。在地线设计中应注意以下几点：

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<strong>作者：Estibaliz Sanz Obaldia 和 Junifer Frenila</strong>

当前市场在不断动态变化，促使设计周期越来越短，系统功能越来越强，而且终端系统更具便携性。这就要求必须采用新方法来简化这些挑战，同时又不增加设计复杂度。 本文将讨论控制和测量方面的一些关键系统挑战；许多不同应用都涉及到控制和测量，包括数据采集系统、工业自动化、可编程逻辑控制器和电机控制。 本文将探讨双极性数模转换器(DAC)架构的最新进展，以及这些拓扑结构如何应对终端系统挑战，例如：通过[比如]在相同或更少的空间中提供更多功能和智能。 本文还会探讨分立式和功能更完整的解决方案。 最后，本文会说明多种替代传统设计拓扑的方案，这些方案在设计重用和系统模块化方面具有更高的灵活性。

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<strong>电路功能与优势</strong>

图1所示电路提供使用广泛的USB总线与RS-485或RS-232总线之间的完全隔离连接。信号和电源隔离确保USB设备与工业总线或调试端口之间实现安全接口，允许监控TIA/EIA-485/232总线流量，并且便于向未配备RS-485或RS-232端口的PC发送命令或从该PC接收命令。本电路中的隔离能提供电气线路浪涌保护并断开总线和数字引脚之间的接地连接，增加系统安全性和鲁棒性，进而消除系统中可能存在的接地环路。

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本视频是ADI公司（Analog Devices, Inc.）举办的“2011年中国大学创新设计竞赛”获奖作品演示视频。视频中的作品运用了ADI公司ADuC、DSP、放大器、转换器、MEMs和电源等众多优秀产品及技术。该竞赛为当代电子专业大学生提供了难得的积累工程设计经验、发挥创新能力及团队协作能力的平台。

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2015 年 9 月 14 日凌晨 4 点，在人类历史上首次探测到引力波。它来自 13 亿光年外的两个黑洞，这两个黑洞在猛烈碰撞后释放出引力波能量，这一能量是宇宙中所有星球能量总和的十倍以上。

这一发现是当今时代最著名的科学（和精密检测技术）发现之一，在全球范围内引起了巨大反响，多个科学杂志、大众媒体和深夜谈话节目都纷纷予以报道。

在全球最重要的物理期刊之一《物理评论快报》宣布这一发现后，这个事件引发媒体报道数量远远超过《物理评论快报》以往发表过的其它任何文章所产生的媒体关注度。《纽约时报》称，这“注定会成为科学界最伟大的声音之一，其重要意义不亚于亚历山大·格雷厄姆·贝尔在电话中说的‘沃森先生，快来’”。

是什么支撑了这一革命性事件？

今天我们就说说差分滤波器布局时需要考虑的那些点儿。

<strong>成对差分走线的长度须相同</strong>

此规则源自这一事实：差分接收器检测正负信号跨过彼此的点，即交越点。因此，信号须同时到达接收器才能正常工作。

<strong>差分对内的走线布线须彼此靠近</strong>

如果一对中的相邻线路之间的距离大于电介质厚度的2倍，则其间的耦合会很小。此规则也是基于差分信号相等但相反这一事实，如果外部噪声同等地干扰两个信号，则其影响会互相抵消。同样，如果走线并排布线，则差分信号在相邻导线中引起的任何干扰噪声都会被抵消。

<strong>同一差分对内的走线间距在全长范围内须保持不变</strong>

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<strong>电路功能与优势</strong>

由于两路输入均以 2.5 V 为中心，因此 AD8274 仅放大差值，电流监控功能在电源管理、电磁阀控制和电机控制等许多应 由此可获得该系统的输入至输出传递函数：用中非常关键。在负载的高端监控电流，就可以实现精确的电流检测和诊断保护，防止对地(GND)短路。将引脚 3 与 GND 相连，AD8274 的输出共模电压可设置为 0 V。因此，输出电压的正负取决于分流电阻上负载电流的方向。AD8210 等集成器件可提供高电压接口，并能够在分流电阻上进行双向电流监控，从而简化高端电流监控。它具有高共模抑制(CMR)特性和出色的温度性能，可在应用中实现最佳精度。该器件放大经分流电阻流至负载的电流，并提供以地为参考、与负载电流成比例的输出电压。

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<strong>作者：Brad Brannon，ADI公司系统应用工程师</strong>

<strong>内容提要</strong>

模数转换器(ADC)有很多规格；某些规格对于某个特定应用而言要比对于其他应用更重要。理解这些规格并控制影响ADC的外部器件将实现更佳的性能。

有如此之多的模数转换器(ADC)可供选择，我们总是很难弄清哪种ADC才最适合既定应用。数据手册往往会使问题变得更加复杂，许多技术规格都以无法预料的方式影响着性能。选择转换器时，工程师通常只关注分辨率、信噪比(SNR)或者谐波。这些虽然很重要，但其他技术规格同样举足轻重。

<strong>分辨率</strong>

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《模拟对话》 是一份ADI出版的免费科技杂志。自公司创立后的第二年即1967年以来，每月发行一期。《模拟对话》起到论坛的作用给大家提供了一个交流的平台。人们在此交流有关现实世界中信号处理系统设计的电路、系统以及软件各方面的创意、解决问题的答案以及远见卓识。

最新一期（第50卷第三期 ）新鲜出炉，点击 http://h.analog.com/cn_analogdialogue 可免费索取印刷版哦~

<strong>本期内容摘要：</strong>

<strong>最新RF DAC拓宽了软件无线电的应用视野</strong>

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<strong>模拟隔离技术</strong>

在许多应用中，传感器与接收数据的系统之间最好不要有直接的(“电流”)电气连接，这点有时甚至非常重要。这样可能是为了防止系统一半产生的危险电压或电流给另一半造成损坏的可能，或者是为了断开难以处理的接地环路。这即是所谓的“隔离”系统，而无电流连接却允许信号通过的布局则称为隔离栅。

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<strong>作者：Baoxing Chen</strong>

近年来，为了节省能源并降低CO2排放，消费者开始热衷于替代燃料汽车，因而混合动力汽车(HEV)日益受到青睐。与依靠汽油的传统内燃机相比，电动马达具有更高的能效，并且可以大幅降低排放。电池是HEV的核心所在，但由于可靠性、安全性、重量和成本方面的原因，电池也是阻碍HEV发展的拦路虎。为了克服这些障碍，必须采用电池监控系统，使电池能长时间安全地工作。由于工作电压很高，因此需要尖端隔离技术。在许多HEV中，电池组电压可能高达400V，因此电池监控系统(BMS)设计面临多项重大挑战。

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<strong>作者：Mark Cantrell，ADI公司应用工程师</strong>

<strong>内容提要</strong>

在工业控制世界，有几点是确定无疑的：下一款产品将具有更小的尺寸、更多通道数，每通道的目标成本更低。人们期望，技术在上一个设计产品之后已有所改进，所有这些都是可能的。在很大程度上，过去就是这样发展的，而未来很可能仍然如此。

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<strong>电路功能与优势</strong>

低压差分信号(LVDS)是低功耗、高速、点对点通信的既定标准(TIA/EIA-644)。它用于在仪器仪表和控制应用中通过背板或短电缆链路传输大量数据，或分配高速时钟至应用电路的不同部分。

图1所示电路表示LVDS接口的隔离。隔离LVDS接口的好处有：保护器件免受故障影响(安全隔离)，以及增加鲁棒性(功能隔离)。

ADuM3442为ADN4663 LVDS驱动器的逻辑输入以及ADN4664 LVDS驱动器的逻辑输出提供数字隔离。除了使用ADuM5000提供隔离式电源，在工业和仪器仪表应用中隔离LVDS链路还面临着许多挑战，包括：