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通过网络化方法提高制造自动化系统的能源效率

<strong>Stefan Hacker ADI公司系统专家</strong>

围绕现代生产工厂的能源效率问题,目前有许多讨论,系统解决方案制造商不断推出新的概念来应对这个问题。其中一个概念涉及到提高自动化程度,这多少有点令人吃惊,但它考虑到了能源效率需求,意图通过提供更强大的互连网络来提高效率。

关于能源效率的要求已在欧盟标准和EuP (能源使用产品)等指令中写明。新法规已于2015年1月1日生效,到2017年1月将有更多措施出台,届时将会推出新的能效等级并将更小的动力装置纳入其中。目标是到2020年将能耗再降低20%。

利用ADG5412F解决模拟输入的IEC系统保护

<strong>作者:David Forde、David Aherne、Jeffrey Ryan</strong>

<strong>简介</strong>

在恶劣电磁环境中工作的电子系统须按照特定标准对其输入和输出端口加以保护,以防止器件受到静电放电(ESD)、电快速瞬变(EFT/突波)、浪涌事件影响。

本应用笔记说明ADI公司新一代集成过压保护(OVP)功能的故障防护系列开关,结合极少的外部元件,能够加快符合IEC61000-4 ESD、EFT和浪涌事件标准的保护架构的设计过程。本应用笔记阐述了过压故障防护原理,并对可以实现IEC标准水平高可靠性的电路进行了说明。

智能边缘第2部分:减少洞察时间

<strong>Ian Beavers ADI公司</strong>

减少边缘节点的洞察时间可在获得数据之后尽快做出关键决定。而理论上处理能力和通信数据均不受限制,则可将所有全带宽边缘节点检测信息发送至远端的云计算服务器。此外,还可以进行大量运算,以挖掘做出明智决策所需的宝贵细节信息。然而,电池电量、通信带宽和计算周期密集型算法的局限使得我们的设想只是一种概念,而无法成为实际方案。

在这个包含多个部分的工业物联网系列文章中,我们将分解和研究大型物联网框架中边缘节点解读的基本方面:检测、测量、解读和连接数据,同时还将考虑功率管理和安全性。

边缘节点所需的数据集可能只是一个离散的完整宽带信息子集。同样,数据可以根据要求进行传输。高效的超低功耗(ULP)处理也是实施任何边缘节点方案的一个关键。

智能边缘第1部分:边缘节点

<strong>Ian Beavers ADI公司</strong>

工业物联网(IoT)正在酝酿广泛的转变,这种转变不仅将使互联机器间的相互检测成为一种竞争优势,还将使其成为必不可少的基本服务。工业物联网以边缘节点为起始点,后者是检测和测量的目标切入点。这是物理世界与计算数据分析进行交互的接口所在。互联的工业机器可检测大量的信息,进而用于制定关键决策。这种边缘传感器可能远离存储历史分析的云服务器。它必须通过将边缘数据聚合到互联网的网关进行连接。理想情况下,边缘传感器节点具有很小的规格尺寸,可在空间受限的环境中轻松进行部署。

<strong>检测、测量、解读、连接</strong>

数字控制器IC利用黑盒工具 和在线诊断大幅降低返修率

<strong>Subodh Madiwale和 Vuong Tran ADI公司</strong>

<strong>摘要</strong>

黑盒诊断利用先进的数字控制器提高了故障信息的准确性并缩短了故障诊断的周转时间,从而为革新客户返修故障分析提供了一个机会。

<strong>内容提要</strong>

* 数字控制器IC利用黑盒工具和在线诊断大幅降低返修率
* 黑盒内容
* 数据检测和恢复
* EEPROM寿命和数据保存期限

ADC噪声系数 —— 一个经常被误解的参数

<strong>作者:Walt Kester</strong>

<strong>简介</strong>

噪声系数(NF)是RF系统设计师常用的一个参数,它用于表征RF放大器、混频器等器件的噪声,并且被广泛用作无线电接收机设计的一个工具。许多优秀的通信和接收机设计教材都对噪声系数进行了详细的说明(例如参考文献1),本文重点讨论该参数在数据转换器中的应用。

限幅放大器揭秘《应用与设计》

<strong>限幅放大器:概念</strong>

<strong>典型放大器概述</strong>

► 典型RF放大器增益和压缩

§ 增益在整个频段上是平坦的
§ POUT与PIN成线性比例关系
§ 输出功率仅在放大器处于压缩状态时受限

铁氧体磁珠揭秘

<strong>作者:Jefferson Eco 和 Aldrick Limjoco</strong>

<strong>简介</strong>

过滤高频电源噪声并干净地分享相似电源供电轨(即混合信号IC 的模拟和数字供电轨),同时在共享的供电轨之间保持高频隔离的一种有效方法是使用铁氧体磁珠。铁氧体磁珠是无源器件,可在宽频率范围内过滤高频噪声。它在目标频率范围内具有电阻特性,并以热量的形式耗散噪声能量。铁氧体磁珠与供电轨串联,而磁珠的两侧常与电容一起接地。这样便形成了一个低通滤波器网络,进一步降低高频电源噪声。

ADP1047/ADP1048的先进功率计量功能

<strong>作者:Kevin Huang</strong>

<strong>简介</strong>

能源成本不断提高,推动数据中心和其它相关的计算业务寻找全方位的智能电源管理策略。此类策略的实现要求准确采集包括电源在内的所有各级的功耗数据。如今,数字通信技术和智能电源简化了这项任务,但要实现精确的电能计量,仍然存在一些实际的挑战,因为电源(除少数例外)不是测量设备。

MEMS 麦克风的回流焊

<strong>作者 :Santosh A. Kudtarkar 和 Jia Gao</strong>

<strong>背景知识</strong>

本应用笔记提供 MEMS 麦克风封装的组装指南和建议,介绍了 ADMP401 和 ADMP421 的各种详细参数、器件尺寸、建议的模板图形以及 PCB 焊盘布局图形。

<strong>封装信息</strong>

MEMS 麦克风封装为底部端口、全向 MEMS 麦克风。

<strong>印刷参数</strong>

相位噪声和抖动的功率谱密度 :理论、数据分析和实验结果

<strong>作者 :Gil Engel</strong>

<strong>简介</strong>

模数和数模转换器采样时钟内的抖动会对可实现的最大信噪比造成限制(参见参考文献部分 van de Plassche 著《集成模数和数模转换器》)。本应用笔记阐述了相位噪声和抖动的定义,绘制了其功率谱密度,介绍了时域和频域测量技术,解释了实验室设备的不利因素并提供这些技术的校正要素。所提出的理论有实验结果支持,可用于解决实际问题。

<strong>概述</strong>

高性能差分驱动放大器和ADC的窄带接口设计方法

<strong>简介</strong>

ADI 公司拥有种类齐全的高性能差分放大器产品(包括ADL5561、ADL5562、AD8375、AD8376 和 AD8352 等 ),是以低失真、低噪声和低功耗为核心的通用 IF 和宽带应用的首选放大器。除了宽带宽、低失真外,这些放大器还具有增益调整能力,非常适合驱动模数转换器 (ADC)。通过在驱动放大器与目标 ADC 之间设计一个窄带通抗混叠滤波器,目标奈奎斯特频率区域外的放大器输出噪声得以衰减,有助于保持 ADC 的可用 SNR 性能。一般而言,若用一个恰当阶数的抗混叠滤波器时,SNR 性能会提高数个 dB。

通过扰动消除转换器非线性

<strong>作者 :Brad Brannon</strong>

序言 :本文聚焦于 12 位 41 MSPS ADC AD9042。AD9042是首款为配合宽带、高 SFDR(无杂散动态范围)前端而专门设计的商用转换器。

随着通信技术和服务迅猛发展,对数字接收机和发射机的需求也与日俱增。无论是宽带设计还是窄带设计,都会面临同样的问题 :哪里可以找到动态性能接近完美的数据转换器?对于需要 95 dB 以上无杂散动态范围的宽带接收机,哪里可以找到能够对 GSM 频段进行数字化的数据转换器?虽然现在还不可能,但具有 95 dB 无杂散动态范围的宽带数据转换器的出现已为期不远。然而,通过一种称为“扰动”的技术,可以大大扩展许多良好数据转换器(如 AD9042 等)的动态范围,从而满足当今及未来的苛刻通信需求。

利用引脚兼容高速 ADC 简化设计任务

<strong>作者 :Robert M. Clarke</strong>

<strong>简介</strong>

选择 ADC 可能是系统设计师最棘手的问题。转换器分辨率和采样速率决定系统性能。然而,设计通常是基于一系列无法验证的假设,除非原型系统经过测试。根据结果的不同,系统额定值可能过于严格,其实只需较低速度或分辨率的转换器,或者指标过低,需要更快或更高分辨率的转换器。前一情况下,有机会通过更便宜的转换器降低成本。而后一情况下,重大设计变化会延长上市时间,增加开发成本。

AD7172-2、AD7172-4、AD7173-8、AD7175-2、AD7175-8、AD7176-2、 AD7177-2、AD7124-4和AD7124-8校准

<strong>作者:Jonathan Colao</strong>

<strong>简介</strong>

ADI公司的精密Σ-Δ型产品具备片内校准功能,支持内部校准和系统校准。这些Σ-Δ型产品集成了系统中所需的许多附加构建模块,例如增益和内部基准。内部校准可最大限度降低内部失调误差和增益误差。这些器件上使用的校准方法可校准所有内部模块的失调误差和增益误差,例如校准增益级的误差。

转换器支持系统失调误差和增益误差校准,外部组件通过模数转换器(ADC)配合内部误差源提供校准。
本应用笔记将详细讨论AD7172-2、AD7172-4、AD7173-8、AD7175-2、AD7175-8、AD7176-2、AD7177-2、AD7124-4和AD7124-8中使用的校准方法。

超级时序控制器的ADC回读

<strong>简介 </strong>

ADM1062、 ADM1063、 ADM1064、 ADM1066、ADM1069、ADM1166和ADM1169系列是完全可编程的电源时序控制器和监控器,可以为采用多个电压源的系统提供完整的电源管理解决方案。这些器件均集成一个片内12位ADC。ADC可设置以读取一个结果或连续读取选定通道。每个通道均提供均值功能并可任意启用(开启)或停用(关闭)。

本应用笔记介绍如何逐步设置并从ADC读取一个结果(均值功能开启或关闭)。此外还介绍如何逐步ADC连续读取(均值功能开启或关闭)。本文在所提供指令集中以VH通道为例。

孔径时间、孔径抖动、孔径延迟时间——正本清源

<strong>作者:Walt Kester</strong>

<strong>简介</strong>

PBGA 封装的建议返修程序

<strong>作者:Ramon Navarro</strong>

<strong>简介</strong>

本应用笔记说明从印刷电路板 (PCB) 移除塑封球栅阵列封装 (PBGA) 的建议程序。

<strong>封装描述</strong>

PBGA是一种封装形式,其主要区别性特征是利用焊球阵列来与基板(如PCB)接触。此特性使得PBGA相对于其他引脚配置不同的封装形式(如单列、双列直插、四列型)有一个优势,那就是能够实现更高的引脚密度。PBGA封装内部的互连通过线焊或倒装芯片技术实现。包含集成电路的PBGA芯片封装在塑封材料中。

高性能惯性检测解决方案 助力自主式机器应用

<strong>作者:Bob Scannell ADI公司</strong>

无论是在制造业、农业、物流业、能源业、汽车业还是无人机行业,机械自动化都有望显著提高资源效率、设备精度和安全性。为实现这些效益,关键是找出合适的检测技术以增强对设备状况相关情境的了解,使得设备的地点或位置成为有价值的输入。对此,通过指出精确地点或维持精准定位,精密惯性传感器有望发挥巨大作用。在某些应用中,运动是一个重要因素,若将其位置信息和传感器情境信息相关联,将产生意义重大的价值。很多情况下,尤其是在复杂或恶劣环境下工作时,确定位置有着关键性作用。运动物联网(IoMT)在实现效率大幅提升的道路上还面临着许多挑战,高性能惯性传感器将对其发展起到重要的推动作用。

<strong>传感器推动机器自动化</strong>

高性能电源管理产品

ADI公司50年来始终是高性能信号处理半导体器件的标准制定者。ADI的电源管理产品延续了这一伟大传统,不断超越客户在可靠性、创新和价值上的期待。还有谁比ADI公司更了解高性能信号处理链的电源需求?

本手册概要介绍了我们的电源管理产品组合,涉及的应用包括工业、仪器仪表、成像、通信和计算基础设施以及消费电子。我们知道,完整解决方案必须包括三种要素:解决现实需要的产品、加速客户产品面市的辅助设计工具以及作为产品强大后盾的世界一流企业。因此,除了优秀的产品之外,我们还开发了同类最佳的Web工具,用于产品选择、设计、模拟、优化和评估板定制。此外,我们还在世界各地组建了电源管理专家团队,通过客户应用中心帮助客户快速开发高效解决方案。

电源研发中心