博客

对于突破极端温度界限的应用，无论是操纵在地下一英里深度工作的油井钻机，还是在喷射发动机上进行精密测量，都需要专业的耐高温电子产品解决方案，以确保性能和可靠性。

对于采用标准设计的集成电路，其最高工作温度通常仅规定为125°C。除此之外，如果将这类集成电路暴露于极端温度环境下，其性能和可靠性往往还会受许多因素的影响而有所降低。例如，衬底漏电流以指数方式增加以及器件参数随温度变化都会导致性能大打折扣。而诸如电子迁移等硅片级问题以及线焊磨损等封装级问题也会损害可靠性。

为了克服这些挑战，ADI 的高温产品系列特采用创新硅工艺、封装和测试技术进行设计，并且经认证可在高温环境下工作。

<strong>硅工艺</strong>

汽车、交通运输和工业应用对噪声敏感并且需要低EMI电源解决方案，传统方法是通过减慢开关边沿或降低开关频率来控制EMI，然而这两种方法都会产生不良的影响，例如效率下降，最短接通和关断时间增加，以及需要采用大尺寸的解决方案。

EMI 滤波器或金属屏蔽等替代方案在所需的电路板空间、组件和装配方面增加了大量成本，并使热管理和测试复杂化。

<strong>低噪声Silent Switcher架构简化了EMI设计</strong>

<strong>Mark Looney ADI公司</strong>

<strong>简介</strong>

对MEMS加速度计的调查发现，目前一个产品不能同时提供最低噪声和最低功耗。将ADXL355等低噪声加速度计与一款受欢迎的低功耗加速度计相比较时，ADXL355的表现如下：

* 噪声密度为20 μg/Hz1/2，低9倍。
* 功耗为338 μW，高大约13倍。

考虑到我自己在ADI公司高速应用团队工作，讨论高速ADC是一个合乎逻辑的进程。当我看着这些器件并想到目前担任的航空航天团队应用工程师角色时，我认为谈谈这些产品的辐射效应会很好。在上一期文章中，我们研究了TID（总电离辐射剂量效应）→细说辐射效应（连载2） 。

回想一下，其主要思想是对 ATE 进行辐射前后的测试。这为我们提供了长时间受到辐射时ADC经历的长期影响的信息。辐射基本上就像是一种加速寿命测试，器件被暴露在一定量的辐射下，当反复暴露于辐射时，可以推测器件在太空中的全寿命预期性能。

我觉得现在是时候讨论一些更有趣的话题，今天的话题是介绍工业机器人、协作机器人和移动机器人。

我想每个人都知道机器人是什么。机器人是可怕的大型机器，通常需要关在笼子中，其功能安全要求一般涉及门联锁装置、激光扫描仪等。目的是把机器人与人分开。所有安全性都可以根据机械安全标准ISO 13849和IEC 62061（IEC 61508的机械解释）进行设计

问：
我购买了一个双通道ADC，并配置成数字下变频器。但现在有人
说其实我有四个转换器!!!难道是我买数据转换器时没留神参加了
“买一赠一”活动？
答：
自从第一枚单片式硅基模数转换器(ADC)诞生以来，ADC技术一直紧
跟硅加工技术快速发展的步伐。这些年来，硅加工技术已发展到
非常高的程度，现在已经能采用经济的方式设计具有很多强大数
字处理功能的ADC。早先的ADC设计使用的数字电路非常少，主要
用于纠错和数字驱动器。新一代GSPS（每秒千兆样本）转换器（也
称为RF采样ADC）利用成熟的65 nm CMOS技术实现，可以集成许多
数字处理功能来增强ADC的性能。
当采样速率（在GSPS范围内）较高时，庞大的数据负载（每秒比特

一个人一辈子坚持做好一件事情，他一定会成功。

一家企业能长期坚持做好一件事而且做到极致，它就是一家值得尊敬的企业。

本文的主人公就是这样的人，而她所在的公司也是这样一家受人尊敬的企业。

Kay Rhind，ADI销售总监，她负责北美西部和拉丁美洲市场销售，带领一支75人的销售和现场应用团队。

我和我的团队要实时掌握市场趋势、客户面临的挑战以及市场竞争的情况，提供给工程团队以解决客户最棘手的问题……——ADI 销售总监 Kay Rhind

Kay Rhind的第一份工作是在一家叫PMI的小公司，后来这家公司被ADI收购， 她在实验室内对着仪器屏幕进行运放与DAC信号分析的时候，就抱定了要成为销售的决心， 熟悉半导体行业的人知道，这行女工程师少，而女销售则更少。 之后Kay又加入了国家半导体。

“工业 4.0 时代，在使用大量数据、设有各种传感器的工厂中，电源的外形尺寸、效率、EMI这些性能指标更为关键。”在昨天举行的工业 4.0 与智慧工业研讨会上 ADI 电源产品中国区市场总监梁再信（Lorry）如此说道。如果说工业4.0是一场革命，ADI以µModule技术为主的高性能电源正在推动基础技术变革。

作为高端工业智能领域的高性能模拟器件供应商，ADI 认为未来工业4.0的设备和装置的智能化会越来越高，这时设备“是否够灵活、效率是否够高、沟通畅否、安全性以及可靠性”都是非常关键的性能要求。

<strong>作者：Aaron Shultz和Peter Haak</strong>

问：能否同时产生所有频率的频谱？

答：电路中的噪声通常都是有害的，任何好电路都应该输出尽可能低的噪声。尽管如此，在某些情况下，一个特性明确且没有其他信号的噪声源就是所需的输出。

电路特性测量就是这种情况。许多电路的输出特性可通过扫描一定频率范围内的输入信号并观测设计的响应来测量。输入扫描可以由离散输入频率或扫频正弦波组成。干净的极低频率正弦波(低于10 Hz)难以产生。处理器、DAC和一些复杂的精密滤波可以产生相对干净的正弦波，但对于每个频率阶跃，系统必须稳定下来，使得包含许多频率的顺序全扫描很缓慢。测试较少的离散频率可能较快，但会增加跳过高Q现象所在的关键频率的风险。

DSP和音频解码是实现当今消费者期望的高质量音频的关键要素。这篇博客将是讨论这一主题的系列博客中的第一篇。首先简述DSP为什么对音频设计至关重要。

在真正开放的空间中，大自然提供了无限数量的音频通道供人类享受。科学家和工程师试图滤除不想要的音频，而在客厅中捕获并再现想要的音频。140多年前，留声机为我们带来单声道音频。经过多年发展，人们有了立体声磁带和多声道音频，通过额外的后处理以最高的精度和保真度重现音频。然而，使用分立式麦克风录制音频并使用分立式扬声器播放音频会产生不自然的音频体验，迫使技术人员增加录制和播放的声道数。这又带来了另一个问题——音频通道越多，录制、传输和播放的数据量越大。这个新问题迫使科学家们发明出不会丢失保真度和动态范围的压缩/解压缩算法。

如今人们可以生产出各种尺寸和容量的锂离子电池，用于为手机、笔记本电脑、电动汽车以及储能器等一系列应用提供电源。这些应用中使用的电池可能具有不同的化学性质，并且容量差异很大，因此所需的系统 应能满足不同的电压和电流要求。AD8452是用于电池测试和化成系统的集成式精密模拟前端、控制器和PWM，能够提供灵活的可扩展平台以适应各种电池的要求。

ADI 已开发出许多参考设计，使客户能够更轻松地采用新的化成和测试功能 。目前，公司正在开发AD8452四通道系统板，旨在帮助加速电池化成和测试设备的设计，同时充分发挥AD8452的多功能性。该系统将包含AD8452的自适应功能组合； 使客户能够快速评估灵活的多通道系统的性能优势，并减少将新产品推向市场所需的时间。

在自动化设备中，经常用到伺服电机，特别是位置控制，大部分品牌的伺服电机都有位置控制功能，通过控制器发出脉冲来控制伺服电机运行，脉冲数对应转的角度，脉冲频率对应速度（与电子齿轮设定有关），当一个新的系统，参数不能工作时，首先设定位置增益，确保电机无噪音情况下，尽量设大些，转动惯量比也非常重要，可通过自学习设定的数来参考，

然后设定速度增益和速度积分时间，确保在低速运行时连续，位置精度受控即可。

（1）位置比例增益

设定位置环调节器的比例增益。设置值越大，增益越高，刚度越大，相同频率指令脉冲条件下，位置滞后量越小。但数值太大可能会引起振荡或超调。参数数值由具体的伺服系统型号和负载情况确定。

（2）位置前馈增益

随着数字化或物联网的出现，传感器正成为工业基础设施应用的核心。在这种情况下，应用依赖 MEMS 进行状态监控和结构健康监测，与这些新应用相伴而来的是关于性能和可靠性的非常具体的标准。

智能基础设施

利用数字化创建智能基础设施可带来诸多好处，其中包括更高的容量、效率和可靠性。智能基础设施可为客户和用户提供更多且更有针对性的服务，而无需增加投资或资源。此外，互连基础设施可以收集数据，以帮助更有效地设计和实现未来基础设施。将智能引入基础设施还可以有效解决维护的主要挑战。

问：我有一个仪表放大器，但我需要更宽的动态范围，而不是单一增益。我可以通过多路复用增益电阻来获得可编程增益吗？

答：为了实现高精度传感器测量动态范围的最大化，可能需要使用可编程增益仪表放大器(PGIA)。由于大多数仪表放大器使用外部增益电阻(RG)来设置增益，似乎通过一组多路复用增益电阻就可以实现所需的可编程增益。虽然这是可能的，但在以这种方式将固态多路复用器施加于系统之前需要考虑三个主要问题：电源与信号电压的限制、开关电容和导通电阻。

“IDC 数据显示 2017 年全球可穿戴设备市场持续上升，总出货量达1.154亿台，比2016年的1.046亿台增长10.3％，其中中国的发货量贡献将近一半。未来五年，这一数据有望达到2.19亿，年平均复合成长率达13.4%。”

这是ADI 亚太区医疗健康行业市场总监王胜在近期举办的『2018 AETF第五届智能可穿戴健康监测技术论坛』上为我们分享的一组数据。

<strong>智能可穿戴，体征信号监测功能是关键</strong>

问题: 采用单电源供电时，我的运算放大器输出会高度失真。这可能是因为某种裕量问题吗？

答案: 裕量(headroom)肯定是输出失真的众多原因之一。有些人可能还不熟悉裕量的概念，它用于衡量放大器的输入和输出摆幅接近供电轨的程度。您可能还听说过“下裕量”(footroom)这一术语，它是指与负电源的差距，但“裕量”通用于两个供电轨。因此，对于裕量为±0.8 V的放大器，其摆幅可以达到电源的0.8 V范围内。

幸好，根据数据手册的技术规格或性能曲线，就可以迅速确定放大器的裕量要求。输入裕量指输入共模电压范围(ICMVR)与电源电压的差异。输出裕量指输出电压摆幅与电源电压的差异。超过ICMVR或者要求放大器的输出高于额定输出摆幅，当然会使输出信号失真。

问题: 我正在将MEMS惯性测量单元(IMU)用于个人交通工具平台的自平衡制导系统。是否会有一款面向消费者，能消除各传感器之间的全部对齐误差，并且所有核心传感器元件都集成在单个芯片上的IMU？

答案: 否，对于您的设计来说，这一般不是一个保险的期望。采用鲁棒的分立传感器和最佳封装并经过优化校准的工业级IMU，其对齐精度要比位于单个芯片上的消费级IMU高得多。

问题: 采用单电源为轨到轨运算放大器供电似乎是个双赢组合，但会有哪些不足？

答案：单电源和轨对轨输出是很优秀的组合，但少数参数仍需要重新调整。这个问题没有明确说明您提到的是单电源放大器（一类特殊的放大器）还是利用单电源驱动传统运算放大器；因此，对这两种情况，我们都将进行讨论。

根据定义，真正的“单电源”运算放大器采用一个电源供电，放大器的输入共模电压范围包括负电源轨。值得注意的是，即使放大器的输入可以达到负轨或比负轨还低，但这并不表示放大器的输出也能够这样。当我们讨论轨对轨输出时，将更详细地进行说明。

问题:我在给一个精密传感器模拟前端设计信号调理模块，我是否应该使用轨到轨输入的运放？

答案:

可能要用，这取决于传感器输出信号是否会迫使运算放大器达到一个接近供电轨的电压。例如，若要通过一个精密10 Ω并联电阻监控0 mA至500 mA的负载电流，则最大输出电压将是5 V。如果放大器电源电压为5 V，那么您将需要选择一个具有轨到轨输入电压范围的放大器。

一贯崇尚极客文化和匠人精神的 ADI
携手大疆 RoboMaster （机甲大师）大赛
让埋头研究的青年工程师们
走上舞台，成为千万人的关注焦点。
这一刻，投射在他们身上的聚光灯
照亮了越来越多年轻人
走向工程师、享受极客成就感之路
也照亮了中国工业创新和科技智造的未来！