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<strong>应用</strong>

* 直流无刷和交流电机控制
* 过程控制
* 机床数字控制
* 机器人技术
* 轴控制
* 军用伺服控制

<strong>概述</strong>

AD2S80A是一款单芯片、10/12/14/16位旋变数字转换器，提供40引脚DIP或44引脚LCC陶瓷封装。它采用BiMOS II工艺制造，将CMOS逻辑和双极性高精度线性电路的优势融合于同一芯片。

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<strong>特性</strong>

* USB 2.0接口
* 温度补偿模式跳线使能
* 关断模式跳线使能
* 测量测试点和同轴电缆连接器

<strong>评估套件内容</strong>

* ADA4571磁激励：
* 偶极磁体
* 集成控制电子器件的有刷或无刷直流电机
* 评估软件CD-ROM(GUI兼容Windows® 7 32位和64位)

<strong>概述<strong>

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<strong>简介</strong>

设计隔离测量仪器颇具挑战性，有时甚至会令人沮丧不已。隔离前端可以保护用户免受测量系统中可能存在的致命电压的伤害，同时允许工程师在高共模电压下进行精确的测量。图1所示为此类测量的一个典型示例。在高压燃料电池或电池组中，了解单个电池的电压有助于确保系统的安全运行，同时可以最大限度地延长电池寿命。在确定单个电池的电压时，我们必须在高达数百伏特的共模电压下进行测量。在用热电偶测量载流导体的温度时，会出现类似的情况。在本例中，系统必须具备测量毫伏级信号分辨率的能力，同时抑制高电平的60 Hz共模噪声，并保护操作员不受任何危险电压的伤害。

ADI知道，全球更严苛的能源法规要求采用更智能的高效电机控制系统。 ADI允许设计工程师从系统级的角度考虑关键隔离架构，实现系统效率最大化的同时改善系统精度和可靠性。

<strong>1、从系统角度来看能效</strong>

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<strong>作者：Miguel Usach Merino，ADI公司</strong>

在分布式系统中，模拟信号在传感器或负载间来回远程传输。在这类系统中，信号要传输很长的距离，噪声抑制能力成为一个重要考虑因素。噪声会耦合进信号中，结果使数据遭到破坏，由此产生不良影响。系统需要得到适当的保护，了解预期噪声的量和性质可以明确需要采取的保护措施，以取消或者至少减少环境干扰水平。

噪声源或干扰源一般有两种，根据其耦合进主信号的方式，分为共模噪声和差模噪声两种，如图1所示。

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<strong>作者：Robert Guyol</strong>

在当今的位置检测技术中，各向异性磁阻(AMR)薄膜材料变得日益重要。相比传统技术，磁阻(MR)位置测量具有多种优势。可靠性、精度和整体鲁棒性是推动磁阻检测技术快速发展的主要因素。低成本、相对较小的尺寸、非接触式操作、宽温度范围、对灰尘和光的不敏感性、宽磁场范围，这些特性共同造就出一种鲁棒的传感器设计。

MR效应指某种材料随外加磁场的方向或幅度而改变其电阻的能力。AMR材料有两个不同的操作区间，即高场强区和低场强区。本应用笔记将讨论高场强应用，当外加磁场远远大于传感器的内部磁场时，我们就说该传感器处于饱和工作状态。在这种工作模式下，电阻的改变仅仅取决于磁场方向而非施加的磁场强度。

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针对电机控制解决方案，ADI提供了门类齐全的产品组合，其中包括了模数/数模转换器、放大器、嵌入式处理器、iCoupler®数字隔离 器和电源管理器件；这些高性能的器件和增加系统集成度有助于实现更新型的拓扑结构设计，为客户实现系统的差异化设计带来价值，伺服驱动系统的性能同用户最终所构建的运动控制系统的性能和所能提供的精度密切相关，多数情况下，最终的用途可以是一个高精度 数控机床系统、运动控制系统或机器人系统，这些系统要求能够精确控制位置及电机的扭矩。ADI能够提供涵盖信号链中所有重要器件的完整解决方案。

<strong>ADI系统设计考虑和主要挑战</strong>

<strong>基于电机控制系统模型的设计价值</strong>

旨在帮助简化使用传统非自动化方法进行控制系统设计时所遭遇的固有困难与复杂性。

为设计人员提供可视化设计环境，让开发人员为整个系统使用单一模型，实现数据分析、模型可视化、测试、验证和最终的产品部署。 一旦模型完成构建和测试，便会自动生成精确的实时软件，相比传统的手动编码能节省时间并降低总开发成本。 可自动生成代码的基于模型的设计还可用于快速原型制作，进一步缩短设计周期。

本身提供软件再利用结构，允许将已完成的设计根据所需应用有效地调高或调低复杂性，从而以更简单、更具性价比的方式可靠地完成升级。

通过减少设计时间，并提供性能、系统功能性以及特性和调度等方面更精确且更接近预设计期望的最终设计，从而节省宝贵的设计资源。

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<strong>作者：David Rice，ADI公司应用工程师</strong>

工业系统中的数模转换器(DAC)可能需驱动宽范围负载。若DAC采用固定电源供电，那么这样做会让芯片产生大量功耗，尤其当负载较小或短路至地时。片内功耗会导致温度上升至超过建议的工作限值，这对具有高通道密度或较高环境温度的系统而言可能是个大问题。例如，理想DAC需要向100 Ω至1 kΩ范围内的用户定义负载提供高达20 mA电流。这种情况下，最低电源电压必须为20 V。DAC产生的最高功率为V × I = 20 V x 20 mA = 0.4 W。

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<strong>电路功能与优势</strong>

该电路适用于高速、高精度、非接触式角度和长度测量关键型应用，比如机床速度控制、起重机角度控制、无刷直流电机和其他工业或汽车应用。

图1所示紧凑型双芯片电路提供非接触式各向异性磁阻(AMR)测量解决方案，可用于角度或线性位置测量。该双芯片系统在180°范围内具有优于0.2°的角精度，在0.5英寸范围内具有2 mil(0.002英寸)线性精度，具体取决于所用磁体的尺寸。

对于大部分BLDC控制系统，根据可用空间和电机轴安装的便利性，配置和安装传感器有许多选择方式。

典型的轴端配置包括一个安装在旋转轴上的直径磁化盘式磁体，该磁体安装在电机总成内部，如图3(a)所示。该磁体可提供一个穿过传感器平面的磁场。

在此配置中，无需使机械和电气组件接触即可直接读取转子角度。由于AMR技术不依赖磁场强度，因此能够耐受气隙变化。不依赖磁场强度还可增大机械容差并使磁体材料的选择简单化。紧凑的轴端配置意味着传感器可直接安装在非常靠近电子控制装置(微控制器、MOSFET)的印刷电路板(PCB)上，从而能够最大限度减少信号路由并减小与恶劣电机环境的距离。

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隔离式半桥栅极驱动器可用于许多应用，从要求高功率密度和效率的隔离式DC-DC电源模块，到高隔离电压和长期可靠性至关重要的太阳能逆变器等等，不一而足。本文将详细阐述这些设计理念，探索隔离式半桥栅极驱动器解决方案在提供高性能和小尺寸方面的卓越能力。

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<strong>作者：Phillip Nanea和Paul Blanchard</strong>

<strong>简介</strong>

电路中的电流信息可提供有关电路状况的有用信息。电流监控电路广泛用于各种仪器仪表领域，以便实现保护、补偿和控制。电流监控的常见应用有电池监控系统、电机控制、过流保护和4 mA至20 mA系统。电流监控在音频等商业应用中也很有用。此类应用之一是监控音频放大器输出到扬声器的电流，以便提供音质补偿和保护。

本应用笔记聚焦于工作在高电压范围的扬声器输出电流监控电路。该电路使用的主要器件是D类放大器、AD8479和ADA4805-1。

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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。

目前我国电动机保有量大，消耗电能大，设备老化，效率较低，已完全进入更新换代的时期，而永磁同步电动机(PMSM)具有体积小、效率高、功率因数高、起动力矩大、力能指标好、温升低等特点。

<strong>永磁同步电机基本原理<strong>

＊ 电机是以磁场为媒介进行机械能和电能相互转换的电磁装置。

＊ 为在电机内建立进行机电能量转换所必需的气隙磁场，可有两种方法：一种是在电机绕组内通以电流来产生磁场，如普通的直流电机，同步电机和异步电机等；另一种是由永磁体来产生磁场，即永磁同步电机。

＊ 从基本原理来讲：永磁同步电机与传统电励磁同步电机是一样的，其唯一区别为传统的电励磁同步电机是通过在励磁绕组中通入电流来产生磁场的，而永磁同步电机是通过永磁体来建立磁场的，并由此引起两者分析方法存在差异。

由永磁体励磁产生同步旋转磁场的同步电机，称为永磁同步电机。永磁体作为转子产生旋转磁场，三相定子绕组在旋转磁场作用下通过电枢反应，感应三相对称电流，此时转子动能转化为电能，永磁同步电机作发电机(generator)用；此外，当定子侧通入三相对称电流，由于三相定子在空间位置上相差120，所以三相定子电流在空间中产生旋转磁场，转子旋转磁场中受到电磁力作用运动，此时电能转化为动能，永磁同步电机作电动机(motor)用。

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<strong>作者：Harry Holt，ADI公司应用工程师</strong>

<strong>内容提要</strong>

对于大多数IC(集成电路)，数据手册上都会列出最大电源电流，但人们常常对其测量条件视而不见。对于某些轨到轨输出运算放大器，某些操作可能会导致电源电流比规定的最大值高出2到10倍。本文探讨在确定最大电源电流时，需要考虑哪些方面；本文的讨论对双极性和CMOS运算放大器均适用。

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<strong>应用</strong>

* 绝对位置测量(线性和角度)
* 无刷直流电机控制与定位
* 执行器控制与定位
* 非接触式角度测量与检测
* 磁性角位置检测

<strong>概述</strong>

ADA4571是一款各向异性磁阻(AMR)传感器，集成了信号调理放大器和ADC驱动器。ADA4571产生两路模拟输出，指示周围磁场的角位置。ADA4571在一个封装内集成两个芯片：一个AMR传感器和一个固定增益(标称值G = 40)仪表放大器。ADA4571可提供有关旋转磁场角度的干净且经过放大的余弦和正弦输出信号。输出电压范围与电源电压成比例。

对于含有isoPower器件的应用的辐射和噪声控制，PCB布局与结构是非常重要的。今天我们就说说相关辐射机制，并为您提供解决辐射问题的具体建议。

<strong>isoPower概述</strong>

isoPower常用来驱动iCoupler数据通道的副边，以及为片外负载供电。ADI应用了数种电源架构来实现隔离电源的设计目标，如高效率、小尺寸和高输出电压等（参见图1）。

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许多传感器接口应用要求信号和电源隔离。为了运行模数转换器(ADC)、提供传感器偏置以及实现数字信号隔离，电源是必需的，但隔离电源的开关噪声可能会影响高精度测量。例如，当ADuM5201 isoPower的储能电路工作时，会产生360 MHz的噪声。如果该噪声与ADC的采样时间重合，噪声将耦合到传感器偏置、ADC电源或基准电压源中，导致测量丧失一定的保真度。为减少干扰，数字系统的常规做法是在时钟沿之间开始ADC转换，确保开关噪声不与电压转换相互作用。