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<strong>应用</strong>

* 高边电流检测
* 电机控制
* 电磁阀控制
* 电源管理
* 低边电流检测
* 诊断保护

<strong>概述</strong>

AD8418A是一款高压、高分辨率电流检测放大器。设定初始增益为20 V/V，在整个温度范围内的最大增益误差为±0.2%。缓冲输出电压可以直接与任何典型转换器连接。AD8418A在输入共模电压处于−2 V至+70 V范围时，具有出色的输入共模抑制性能；它能够在分流电阻上进行双向电流的测量，适合各种汽车和工业应用，包括电机控制、电源管理和电磁阀控制等。

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<strong>作者：Colin Duggan和Denis Labrecque，ADI公司</strong>

鉴于在性能、成本、功耗、尺寸、新功能和效率等方面宏大的提升目标，未来嵌入式系统的设计面临着复杂的挑战。不过，一种有望解决这些复杂问题的设计选项已开始崭露头角——即模拟元件与ARM®微控制器内核的智能集成。这种方案与传统模拟集成的区别在于，新方案具有超高的性能，还经过了多种优化，以解决具体的系统级问题。虽然每个市场对这些提升领域的优选次序都有着自己的认识，但同时满足多个因素的要求实为众望所归，可以通过集成多个分立式元件来实现。从逻辑上讲，组合多个器件可以实现这些嵌入式系统目标中的一大部分，但只是简单地把多个分立式元件与一枚处理器集成到一个封装之中，这并非答案所在；解决方案要复杂得多，需要智能集成。

第一次关于伺服电机的笔记

1.伺服电机主要的作用是用于高精度定位， 基本上普遍都是用pLC发出脉冲 通过私服驱动器来达到定位效果，而私服电机后面的编码器可以反馈伺服电机的行程 与 PLC发出的脉冲做比较 从而达到一个闭环系统

2.伺服电机只是接受命令完成某种动作的电机，普通电机也可做伺服电机用，所以伺服电机的种类很多；伺服系统那就复杂得多了。

3.直流电机加上编码器，加上编码器是只是实现了闭环环节，伺服系统还有很多细节控制，如扭力，过扭力。

4.分为直流和交流伺服电机两大类。

5.编码器的结构域工作原理

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<strong>作者：David Krakauer，ADI公司iCoupler®数字隔离器部门产品线经理</strong>

多年来，工业、医疗和其他隔离系统的设计人员实现安全隔离的手段有限， 唯一合理的选择是光耦合器。如今，数字隔离器在性能、尺寸、成本、效率和集成度方面均有优势。了解数字隔离器三个关键要素的特点及其相互关系，对于正确选择数字隔离器十分重要。这三个要素是：绝缘材料、结构和数据传输方法。

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<strong>应用</strong>：

＊ 高端电流检测
＊ 48 V电信
＊ 电源管理
＊ 基站
＊ 单向电机控制
＊ 精密高压电流源

<strong>概述</strong>

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ADI公司今天宣布收购美国科罗拉多州戈尔登市Vescent Photonics公司的固态激光波束转向技术。Vescent的非机械激光波束转向技术新颖，可以进一步增强集成激光雷达（注1）系统的性能，克服目前庞大的机械式产品在可靠性、尺寸和成本等方面的诸多重大缺陷。ADI拥有20年的汽车安全技术研发经验，收购波束转向技术一举巩固了其在汽车安全系统技术领域的重要地位，更有利于研发下一代ADAS和自动驾驶应用。

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<strong>应用</strong>

* 高端电流检测
* 48 V电信设备
* 电源管理
* 基站
* 单向电机控制
* 精密高压电流源

<strong>概述</strong>

AD8219是一款高压、高分辨率分流放大器。设定增益为60 V/V，在整个温度范围内的最大增益误差为±0.3%。缓冲输出电压可以直接与任何典型转换器连接。AD8219在输入共模电压处于4V至80V范围时，具有出色的输入共模抑制性能；它能够在分流电阻上进行单向电流的测量，适合各种工业和电信应用，包括电机控制、电源管理和基站功率放大器偏置控制等。

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<strong>简介</strong>

恶劣环境是电机控制或电磁阀控制应用中的许多电气系统必须面对的现实。控制电机和电磁阀的电子装置需要非常接近使终端应用发生物理运动的高电流和电压。除了近距离外，这些系统常常会进行维修(例如，雇佣技工更改洗碗机电磁阀的控制器板)，这就为非故意的接线错误留下了可能性。接近高电流和电压，加上接线不当的可能性，要求设计需要考虑过压保护。

为了构建高效安全的系统，须使用精密电流检测放大器来监控这些应用中的电流。精密放大器电路设计需要防止过压影响，但这种保护电路可能会影响放大器的精度。适当地设计、分析和验证电路，可以在保护和精度之间达成平衡。本文讨论两种常见保护电路，以及这些电路的实施会如何影响电流检测放大器的精度。

步进电机是一种将电脉冲信号转换成角位移或线位移的一种器件。在不超载情况下，步进电机的转速和运动距离取决于控制电脉冲的频率和数量。

其控制精度主要由两方面决定:

1、步进电机的每步精度，以2相混合式步进电机为例，一个200步的步进电机在不细分情况下，单步的步距为:360°/200=1.8°，即该步进电机单步行走的最小距离就是1.8°。但实际使用中，一般都会细分步数。以2细分为例，此时步进电机行走两步相当于原来走一步，则现在单步的步距为：360°/(200*2)=0.9°；同理，4细分下，单步步距为:360°/(200*4)

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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。