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<strong>Mark Looney ADI公司</strong>

<strong>简介</strong>

对于那些为物联网应用领域开发智能传感器的人士而言，性能与功耗的关系是最微妙的权衡考虑。在广阔的性能空间中，噪声常常是一个重要的评估因素，因为它能制约智能传感器中关键功能模块的器件选择，进而提高功耗负担。此外，噪声特性在很大程度上决定了滤波要求，而这又会影响传感器对条件快速变化的响应能力，延长产生高质量测量结果所需的时间。

<strong>概要：</strong>

凌力尔特在硅谷半导体晶圆片工厂中采用了一个 SmartMesh IP 无线传感器网络以简化制造作业 —— 监视气体钢瓶使用状况以主动地安排气体补给时间表，并确保不间断的气体供应。

挑战：对于半导体晶圆片设备而言，优化正常运行时间及提高作业效率会使生产量增加。安装设施必须是非破坏性，适合现有的空间范围，并且在金属和混凝土结构中可靠地工作。

解决方案：凌力尔特安装了一个 SmartMesh IP 无线网格网络，以监视气体钢瓶使用情况，并把实时读数转发至工厂管理软件。该数据可实现快速和准确的气体使用量估测，确保及时地进行气体补给，从减少停机时间和气体的浪费。记录数据点并将其用于帮助进行产能的计划。

<strong>作者：Keith Szolusha</strong>

汽车 LED 前照灯组将远光灯和近光灯、昼间行驶灯、有时还包括
信号灯和示宽灯整合为单个车前灯组。该灯组的组件会具有迥然
相异的驱动器要求，包括电压和电流要求、拓扑、功率级别或独
特的调光功能。满足各种要求常常意味着需采用单独的驱动器解
决方案。使用多个驱动器不仅使物料清单 (BOM) 和生产过程复杂
化，而且还会导致难以满足 EMI 标准。每个额外的驱动器都会将
其高频信号添加至交织混杂的 EMI，从而使 EMI 认证、故障排除
和缓解工作变得复杂。

过去15年，电表行业多次见证了自爱迪生和特斯拉时代以来从未有过的大范围、大规模变革浪潮。从机械式电能表过渡到电子式电能表，随后是自动抄表 (AMR) 系统，进而演变为高级计量架构 (AMI) 系统，不仅具有更高速度、双向通信功能，并且能够为中央数据库提供大量数据，以便进行计费、故障检修和分析。

不可否认的是，企业效率也随之明显提升，例如数百万电表抄表所需工时骤减，抄表便捷（每个见过电力公司控制室的人都会深有感触），保障工人安全（例如减少上门抄表被狗咬伤的可能），以及减少上门服务而降低对环境的影响。

除了这些优势，AMI网络的主要功能仍然是确保正确计量和核算所有的用电量。

<strong>不止是电表计费 (Meter-to-Cash)</strong>

<strong>作者：Peter Delos和Jarret Liner</strong>

<strong>简介</strong>

在雷达应用中，相位噪声是要求高杂波衰减的系统的关键性能指标。相位噪声是所有无线电系统都会关心的问题，但是雷达相比通信系统来说特别要求非常靠近载波频率的频偏位置的相位噪声性能。

这些高性能系统中的系统设计人员将选择超低相位噪声振荡器，并且从噪声角度来讲，信号链的目标就是使振荡器相位噪声曲线的恶化最小。这就要求对信号链上的各种元器件做残余或加性的相位噪声测量。

最近发布的高速数模转换器(DAC)产品对于频率转换阶段需要的任何LO的波形生成和频率创建都非常有吸引力。然而，雷达目标会挑战DAC相位噪声的性能。

<strong>作者：Vicky Wong和Yoshinori Kusuda</strong>

顾名思义，零漂移放大器是指失调电压漂移非常接近于0的放大器。它使用自稳零或斩波技术（或兼而有之），并随时间和温度连续自校正直流误差。这使得放大器能够实现µV级失调和极低的失调漂移。因此，它尤为适用于高增益和高精密性能的信号调理电路中。例如，传感器（比如温度、压力或称重传感器）一般产生低电平输出电压，因此需要一个放大器来放大信号，同时不应引入更多误差。零漂移放大器针对超低失调电压和漂移、高共模抑制、高电源抑制以及更低的1/f噪声而设计，是在高要求系统应用中（比如检测应用）实现高分辨率的理想选择，具有较长的产品生命周期。

<strong>零漂移放大器的基本架构</strong>

<strong>引言</strong>

如今的电子系统变得越来越复杂，电源轨和电源数量都在不断增加。为了实现最佳的电源方案密度、可靠性和成本，系统设计师常常需要自己设计电源解决方案，而不是仅仅使用商用砖式电源。设计和优化高性能开关模式电源正在成为越来越频繁、越来越具挑战性的任务。

<strong>Victor Khasiev</strong>

在嵌入式系统需要可靠供电的电信、工业和汽车应用中，数据丢失是一个关切的问题。供电的突然中断会在硬盘和闪存器执行读写操作时损坏数据。设计师常常使用电池、电容器和超级电容器来存储足够的能量，以在供电中断期间为关键的负载提供短期电源支持。

LTC®3643 备份电源使设计师能够采用一种相对便宜的储能元件：低成本电解电容器。在这里提及的备份电源或保持电源中，当电源存在时，LTC3643 把存储电容器充电至 40V，而当电源中断时，LTC3643 则把该存储电容器的电能释放给关键的负载。负载 (输出) 电压可设置为介于 3V 和 17V 之间的任何电压。

<strong>作者：Alan Walsh</strong>

逐次逼近型(SAR) ADC 提供高分辨率、出色的精度和低功耗特性。一旦选定一款精密 SAR ADC，系统设计师就必须确定获得最佳结果所需的支持电路。需要考虑的三个主要方面是：模拟输入信号与 ADC 接口的前端、基准电压源和数字接口。本文将重点介绍前端设计的电路要求和权衡因素。关于其它方面的有用信息，包括具体器件和系统信息，请参阅数据手册和本文的参考文献。

前端包括两个部分：驱动放大器和 RC 滤波器。放大器调节输入信号，同时充当信号源与 ADC 输入端之间的低阻抗缓冲器。RC 滤波器限制到达 ADC 输入端的带外噪声，帮助衰减 ADC输入端中开关电容的反冲影响。

<strong>作者：Jeff Watson 和 Gustavo Castro</strong>

<strong>简介</strong>

许多行业都需要能够在极端高温等恶劣环境下可靠工作的电子设备。依照传统做法，在设计需要在常温范围之外工作的电子设备时，工程师必须采用主动或被动冷却技术，但某些应用可能无法进行冷却，或是电子设备在高温下工作时更为有利，可提升系统可靠性或降低成本。这便提出了影响电子系统方方面面的诸多挑战，包括硅、封装、认证方法和设计技术。

<strong>高温应用</strong>

<strong>LDO 裕量及其对输出噪声和 PSRR 的影响</strong>

<strong>作者：Glenn Morita</strong>

基于深亚微米工艺的最新千兆级模拟电路对电源电压的要求越来越低，在有些情况下，还不到 1 V。这些高频电路往往需要较大的供电电流，因此，可能在散热方面存在困难。设计目标之一是使功耗降至电路性能绝对需要的水平。

<strong><img src="http://adi.eetrend.com/files/2018-06/wen_zhang_/100011863-42064-pingmuk…; alt=""></strong>

<strong>简介</strong>

在要求针对模拟信号控制和选择指定传输路径的电子系统的设计中，固态模拟开关和多路复用器已成为必要元件之一。这些器件被用于广泛的应用之中，包括多通道数据采集系统、过程控制、仪器仪表、视频系统等。

20世纪60年代晚期的开关和多路复用器均以分立式MOSFET器件设计，并用小型PC板或模块生产。随着CMOS工艺的发展(以相同的基板生产优异的PMOS和NMOS晶体管)，开关和多路复用器在20世纪70年代中期快速转向了集成电路形式，推出了广受欢迎的ADI公司AD7500系列(1973年问世)等产品。1976年推出了带介质隔离系列，支持± 25 V的输入过压(超出供电轨)，而且不易闩锁。

<strong>作者：Theresa Corrigan</strong>

<a href="http://adi.eetrend.com/files/2018-06/wen_zhang_/100011828-41924-1024cn…; style="color:red;">详文请阅：如何计算多路复用器的建立时间和采样速率</a>

<strong>作者：Liam O’Hora</strong>

<strong>简介</strong>

<strong>David Bennett和Richard DiAngelo ADI公司</strong>

脉冲雷达应用之类的系统采用高集成度、高精密度、高功率射频 (RF) GaN功率放大器 (PA)，当今数字控制与管理系统必须适应不断提高的复杂度，这是一个持续挑战。要在这一市场中竞争，当今控制系统必须极其灵活、可重用且能轻松适应各种RF放大器架构，从而满足客户的特定需求。这些复杂管理系统需要创新补偿算法、内置测试(BIT)特性、本地和远程通信接口、关键系统性能参数与环境状况监测，以及系统故障防护。推动此类系统复杂度提高的因素是基于半导体的RF系统对更高功率的需求。

<strong>作者：David Krakauer，ADI公司产品线经理</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。

设计人员之所以引入隔离，是为了满足安全法规或者降低接地环路的噪声等。电流隔离确保数据传输不是通过电气连接或泄漏路径，从而避免安全风险。然而，隔离会带来延迟、功耗、成本和尺寸等方面的限制。数字隔离器的目标是在尽可能减小不利影响的同时满足安全要求。

<strong>作者：Glenn Morita</strong>

<strong>简介</strong>

噪声对高性能模拟电路设计人员来说是一个极其重要的参数。对高速时钟、模数转换器 (ADC)、数模转换器(DAC)、电压控制振荡器(VCO)和锁相环(PLL)来说尤其如此。降低输出电压噪声的关键是保持交流闭环增益接近单位增益，且不影响交流性能和直流闭环增益。

本应用笔记描述如何用简单的RC网络降低可调低压差稳压器(LDO)的输出噪声。我们将提供针对多个LDO的实验数据，以展示这一简单电路技术的有效性。尽管降噪(NR)是本应用笔记的重点，但同时一些测试数据也展示了降噪对电源抑制比(PSRR)和瞬变负载响应的影响。

<strong>作者：Reza Moghimi，ADI公司应用工程经理</strong>

<strong>内容提要</strong>

在低功耗、低成本设计中，尽量降低系统噪声至关重要。为了从信号调理电路获得最低噪底和最佳性能，设计人员必须了解元件级噪声源并在计算模拟前端的总噪声时充分考虑这些噪声源——若要针对极小信号实现高分辨率，就必须能够透过数据手册上有限的噪声指标了解内在本质，这点至关重要。每个传感器都具有自身的噪声、阻抗和响应特性，因此将它们匹配到模拟前端是设计过程的一个重要部分。有多种方法可以计算电路的噪声——在执行噪声分析和计算之前，所有这些方法都应该先优化配置信号调理电路。如果有良好的运算放大器SPICE模型可用，则使用SPICE是最简便的方法。

<strong>Jens Sorensen ADI公司</strong>

<strong>摘要</strong>

Σ-Δ型模数转换器广泛用于需要高信号完整度和电气隔离的电机驱动应用。 虽然Σ-Δ技术本身已广为人知，但转换器使用常常存在不足，无法释放这种技术的全部潜力。本文从应用角度考察Σ-Δ ADC，并讨论如何在电机驱动中实现最佳性能。

<strong>简介</strong>

在三相电机驱动中测量隔离相电流时，有多种技术可供选择。图1显示了三种常用方法：一是隔离传感器(如霍尔效应或电流互感器)结合一个放大器；二是电阻分流器结合一个隔离放大器；三是电阻分流器结合一个隔离Σ-Δ ADC。