博客

像德•福雷斯特和阿姆斯特朗这些无线电技术早期的先驱们都明白一个关键点：他们的成功离不开坚固可靠的检波器；早期时，这主要靠无线电报员，他们的技术实力和听力使其成为可能。然而，随着行业的发展，其他方面的重要性也逐渐突显，例如线性度、带宽等。

1912年，为了解决这些问题，德•福雷斯特想出了再生方案以及这种技术可能给接收器带来哪些好处。几乎在同一时间，阿姆斯特朗取得了类似的发现，他指出，如果从加热电路把能量耦合回帘调谐器，当放大器响应在自由振荡之前达到峰值时会产生明显的放大效果。这些发现引发了一场长达数十年的专利纠纷，因为每位发明家都声称首先问世的是自己的发明。

<strong>作者：Tom.meany，ADI功能安全工程师</strong>

在上一篇博客中，我承诺要讨论各种功能安全标准。关于标准，有人曾经说过：标准的好处在于“有太多可供选择的东西”。

IEC 61508是所谓的A级或基本标准。意思是它不是针对具体应用的，而是一个通用标准。从中衍生出行业特定标准，例如汽车行业的ISO 26262或机械航协的IEC 62061。这些行业特定标准被称为B级标准。底层标准是C级标准，适用于特定设备。

通过将汽车12V系统向48V演进，支持混合动力以及辅助启停等功能从而形成多种化产品，可得到更高的效率以减少CO2 排放量，同时优化系统成本。因此48V系统获得燃油汽车市场的普遍欢迎。

在近日举办的『2018第三届汽车48V系统技术论坛』上，ADI公司电源产品中国区市场总监梁再信（Lorry）向参会车厂、零部件供应商展示了ADI 公司可用于汽车48V系统的产品，包括——

* 用于48V和12V系统电池的双向DC/DC控制器产品
* 用于系统保护的双向断路器产品
* 可以提高48V系统电源效率的理想二极管
* 理想二极管桥堆整流电路器
* 针对汽车系统EMI问题的Silent Switcher系列开关
* 浪涌抑制器

<strong>作者：Dave Robertson，ADI 院士，兼任高速转换器部门总监。</strong>

我最近参加了一个由大波士顿商会主办的小组讨论会。主题是“重新定义案例：如何突破现状并长远考虑以实现长期成功”，以下是这次讨论以及我对ADI公司如何聚焦创新半个世纪的一些见解的摘录。

虽然ADI是一家相对较大的公司，但根据我的经验，ADI公司是按照“自下而上”的模式来运营的。它是若干较小运营机构的联盟，并带有某种上层结构。这使我们有能力保持很好的机动性和敏捷性，尽管公司规模越来越大。

我之前的大部分博客集中于功能安全的基础知识，因为我想让大家掌握基本要领。

这将是我一段时间内涉及基本话题的最后一篇导论性博客。

很显然，作为半导体制造业者，我将专注于半导体功能安全要求，但这里的所有内容都有更加广泛的适用范围。另外，鉴于博客的性质，我会采用一些“诗歌性”修辞来快速解释概念。

下图显示了半导体器件的标准流程。ADI公司内部文件ADI61508反映了这一流程。

监控 IC 是小型监视模块，它们凭借自己的电压基准能够监视电子系统中的电压源。如果监测的电压高于或低于一个设定值，则发出一个报警信号，系统可按照某种既定模式动作。这些模块目前已经成功地使用许多年了。

当今的电子产品经常需要很多不同的电压，有些用于模拟电路，而其他的一些则用于数字电路。为了进行可靠的监视，必需采用若干个监控 IC。当存在多个不同的电压时，有关是否应进行电源排序（即：个别电压的有序上升和下降）的问题便随之而来了。与此对应的监视系统极其复杂且难以实现。

为简化电压的监视，需借助综合全面的数字解决方案，这些解决方案可通过一个简单的图形用户界面 (GUI) 容易地进行操作。LTpowerPlay® 就是一个例子。

虽然很多人都对早期无线技术的发展做出了贡献，但古列尔莫•马可尼 (Guglielmo Marconi) 却是其中的佼佼者。虽然他以无线技术而闻名，但很多人并不熟悉他在20世纪初创建的无线技术事业。在20世纪的头20年中，他建立了一项至关重要的事业，使无线世界走向了今天的方向。

电路设计人员在决定使用某个特定电源之前，首先会对它进行仔细测试。开关稳压器 IC 的数据手册提供了整个电源在实际应用中如何运行，以及如何通过实验室测试来获得相应特性的有价值信息。

电路仿真（例如LTspice®）很有用，可以帮助优化电路。但是，仿真并不能代替硬件测试。就此而言，寄生参数要么难以估计，要么难以仿真。因此，电源要在实验室中进行彻底测试。用于测试的可以是内部开发的原型，大多数情况下则是使用相应电源 IC 制造商的现有评估板。

急救人员深入精确定位无GPS信号的基础设施，十年来一直是消防安全和应急人员群体难以达到的目标。这个目标就是在十几分钟内精确定位到几米以内。无独有偶，这些目标几乎与战术导弹的引导系统相同，但当今的解决方案至少要10000美元，尺寸、重量和功耗高得吓人，并不可行。同样的解决方案用于急救作业领域的早期概念验证演示，但事实证明实际部署存在（成本和尺寸）障碍。

因此应急人员定位仍然是现今最复杂的定位应用。虽然没有可以实现预期目标的灵丹妙药式传感器，但必需有多个技术节点，每个节点都具有前沿性能。此外，它涉及大规模传感器融合和系统集成方法。

高性价比、高性能MEMS惯性传感器现可为潜在的解决方案提供种子。本文提出一个完整的传感器到云传感器融合系统设想，包括高度复杂的算法。 下面表1描述了主要方法和实现技术。

表1. 契合关键目标的完整系统方法

作为一名应用工程师，我经常被问及有关稳压器空载工作的问题。大多数现代 LDO 和开关稳压器均能在空载的情况下稳定工作，那么，人们为什么还要再三询问呢？

一些老式的功率器件要求具有最小的负载以保证稳定性，因为其中一个必须得到补偿的电极受有效负载电阻的影响。例如，图 A 显示，LM1117 至少需要 1.7 mA 的负载电流（最大 5 mA）。

ADG9xx CMOS宽带开关主要设计用来满足工业、科研和医用(ISM)频段 (≥900 MHz) 信号发射器件的要求。这些器件具有低插入损耗、高端口间隔离度、低失真和低功耗等特性，因而是要求低功耗且能够处理发射功率 (最高达16 dBm) 的许多高频应用的理想解决方案。典型应用包括高速滤波和数据路由。

关于各器件 (ADG901,ADG902,ADG904,ADG904R,ADG918,ADG919,ADG936和ADG936R) 的完整特性，可以在 ADI 公司提供的数据手册中找到，同时请参考本应用笔记。本应用笔记对有关这些器件的一些常见问题进行了释疑。ADG9xx器件的完整列表见表1。

表1.ADG 9xx系列的主要规格特性

运算放大器是差分输入、单端输出的极高增益放大器，常用于高精度模拟电路，因此必须精确测量其性能。但在开环测量中，其开环增益可能高达107或更高，而拾取、杂散电流或塞贝克（热电偶）效应可能会在放大器输入端产生非常小的电压，这样误差将难以避免。

通过使用伺服环路，可以大大简化测量过程，强制放大器输入调零，使得待测放大器能够测量自身的误差。图1显示了一个运用该原理的多功能电路，它利用一个辅助运放作为积分器，来建立一个具有极高直流开环增益的稳定环路。开关为执行下面所述的各种测试提供了便利。

反复短路测试

测试说明:在各种输入和输出状态下将模块输出短路，模块应能实现保护或回缩，反复多次短路，故障排除后，模块应该能自动恢复正常运行。

测试方法

a、空载到短路：在输入电压全范围内，将模块从空载到短路，模块应能正常实现输出限流或回缩，短路排除后，模块应能恢复正常工作。让模块反复从空载到短路不断的工作，短路时间为1s，放开时间为1s，持续时间为2小时。这以后，短路放开，判断模块是否能够正常工作。
b、满载到短路：在输入电压全范围内，将模块从满载到短路，模块应能正常实现输出限流或回缩，短路排除后，模块应能恢复正常工作。让模块从满载到短路然后保持短路状态2小时。然后短路放开，判断模块是否能够正常工作。

同步降压-升压型控制器具有通用性和高效率。它们可作为升压和降压控制器利用单个电感器产生高功率，从而保持简单的电源设计。正常情况下，高功率应用中的降压-升压型控制器在一个标准或低开关频率下运作，这最大限度地提高了效率并可避免与贯通和开关消隐时间相关的复杂性，而此类现象会发生在高频条件下的同步整流中。然而，采用一个较小电感器的高频率 2MHz 降压-升压型控制器则可确保 EMI 成分所处的位置高于 AM 频段。

LT8390A 和 LT8391A 降压-升压型控制器是独特的，因为它们工作在 2MHz。高开关速度允许使用一个小型电感器以实现紧凑的解决方案尺寸，即使在高功率应用中也不例外。

如果接地是模拟问题的最常见原因之一，下一个最重要的因素是什么？

未用IC引脚的误接。

撰写本期非常见问题解答前，我在慕尼黑啤酒节过了个周末，这是全球首个、规模最大的啤酒节。我的目的不是啤酒，巴伐利亚啤酒固然是极品，但我是去见一群德国朋友和前同事。大部分是模拟应用专家，享受啤酒和乐队的同时，我们还谈到了过去遇到的一些愚蠢问题。很多问题涉及未用IC引脚的错误处理，所以，虽然非常见问题解答第32、463、704和1195期已经讨论过该主题，但我还要旧话重提—就像啤酒节。

使用高速转换器时，有哪些重要的PCB布局布线规则？

第一部分讨论了为什么AGND和DGND接地层未必一定分离，除非设计的具体情况要求您必须这么做。第二部分讨论了输电系统(PDS)，以及电源层和接地层挤压在一起如何能提供额外的电容。第三部分将讨论裸露焊盘(E-Pad)，这是一个容易忽视的方面，但它对于实现PCB设计的最佳性能和散热至关重要。

裸露焊盘（引脚0）指的是大多数现代高速IC下方的一个焊盘，它是一个重要的连接，芯片的所有内部接地都是通过它连接到器件下方的中心点。裸露焊盘的存在使许多转换器和放大器可以省去接地引脚。关键是将该焊盘焊接到PCB时，要形成稳定可靠的电气连接和散热连接，否则系统可能会遭到严重破坏。

使用高速转换器时，有哪些重要的PCB布局布线规则？（第2部分）

本RAQ的第一部分讨论了为什么AGND和DGND接地层未必一定分离，除非设计的具体情 况要求您必须这么做。第二部分讨论印刷电路板(PCB)的输电系统(PDS)设计，这一任务常被忽视，但对于系统级模拟和数字设计人员却至关重要。

PDS的设计目标是将响应电源电流需求而产生的电压纹波降至最低。所有电路都需要电流，有些电路需求量较大，有些电路则需要以较快的速率提供电流。采用充分去耦的低阻抗电源层或接地层以及良好的PCB层叠，可以将因电路的电流需求而产生的电压纹波降至最低。例如，如果设计的开关电流为1A，PDS的阻抗为10mΩ，则最大电压纹波为10mV。

问：使用高速转换器时，有哪些重要的PCB布局布线规则？

答：为了确保设计性能达到数据手册的技术规格，必须遵守一些指导原则。首先，有一个常见的问题：“AGND和DGND接地层应当分离吗？”简单回答是：视情况而定。

详细回答则是：通常不分离。因为在大多数情况下，分离接地层只会增加返回电流的电感，它所带来的坏处大于好处。从公式V = L(di/dt)可以看出，随着电感增加，电压噪声会提高。而随着开关电流增大（因为转换器采样速率提高），电压噪声同样会提高。因此，接地层应当连在一起。

工业4.0浪潮正席卷全球制造业向更高发展阶段迈进，而这一过程离不开基础之一的电源技术的支持。在近日ADI于北京举办的一场精彩绝伦的Power Workshop上，ADI电源产品中国区市场总监梁再信（Lorry）全面为我们诠释了ADI对市场需求变化的深刻洞察以及公司如何应对市场挑战。尤其在谈及占据ADI电源业务超过40%的工业应用领域时，Lorry一开场便着重强调：“工业4.0真正的本质和基础，考虑更多的是如何提供实时的控制、软件可配制的I/O，以及所有这些设备的可靠性、安全性和健康运行等。”

工业4.0应用要实现更高的生产率会需要满足以下几个方面的创新需求：柔性、效率、通信、安全性、可靠性。然而，任何工业产品的应用都离不开电源。在低EMI、高功效、小体积这三个维度，ADI能够提供非常强大的支持以及一系列创新产品来满足不同工业应用领域电源的安全性和可靠性要求。

顾名思义，起停系统在停车时会关闭引擎，而不是空转，然后在需要行驶时迅速重新起动引擎。如果驾驶中需要走走停停，通过避免引擎长时间空转可以减少排放并节省燃料。

例如，如果您在遇到红灯或火车经过时停车，引擎不应运转；如果引擎不运转，就不会浪费任何能源。与没配备这种系统的汽车相比，城市交通的燃料消耗降低幅度高达8%。

驾驶舒适性和安全性并不会受自动起停功能影响，因为该功能只在引擎达到理想的运转温度时才激活。如果空调尚未使座舱达到所需温度，电池尚未充分充电，或驾驶员还在转动方向盘，该功能也不会激活。