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<strong>作者:Chris Pearson</strong>
<strong>简介</strong>
大型时钟树使用多种类型的传输线,跨越多块电路板和多条同轴电缆,通过多个时钟器件路由时钟信号的情况并不少见。即使采用最佳实践做法,这些介质中的任何一种都可能带来大于10 ps的相位偏差。然而,在一些应用中,需要所有时钟信号实现小于1 ps的偏差。其中一些应用包括相控阵、MIMO、雷达、电子战(EW)、毫米波成像、微波成像、仪表和软件定义无线电(SDR)。
本文指出了设计过程、制造过程和应用环境中可能导致1 ps或以上相位偏差的几个关切问题。对于这些关切问题,本文将提供一些建议、示例和经验法则,帮助读者直观地了解相位偏差的根本原因和幅度。
隔离式半桥栅极驱动器用于许多应用,包括需要高功率密度和效率的隔离式DC-DC电源模块,以及高隔离电压和长期可靠性至关重要的太阳能逆变器。本文将探讨隔离式半桥栅极驱动器解决方案提供高性能和小尺寸解决方案的能力,将详细讨论这些设计概念。
<strong>作者:Steve Knoth</strong>
<strong>背景知识</strong>
许多由电池供电的设备通常需要各种各样的充电电源、电池化学组成、电压和电流。例如,随着适合所有类型电池化学组成的新型大电池组出现,功能丰富的高端消费型、医疗、工业和汽车电池充电器电路都需要更高电压和电流。
<strong>作者:Robert Guyol</strong>
在当今的位置检测技术中,各向异性磁阻(AMR)薄膜材料变得日益重要。相比传统技术,磁阻(MR)位置测量具有多种优势。可靠性、精度和整体鲁棒性是推动磁阻检测技术快速发展的主要因素。低成本、相对较小的尺寸、非接触式操作、宽温度范围、对灰尘和光的不敏感性、宽磁场范围,这些特性共同造就出一种鲁棒的传感器设计。
<strong>作者:Harvey Weinberg,ADI公司MEMS和传感器技术 部应用工程组主管</strong>
流览高性能陀螺仪数据手册时,多数系统设计师关注的第一个要素是零偏稳定性规格。毕竟,它描述的是陀螺仪的分辨率下限,理所当然是反映陀螺仪性能的最佳指标!然而,实际的陀螺仪会因为多种原因而出现误差,使得用户无法获得数据手册中宣称的高零偏稳定性。的确,可能只有在实验室内才能获得那么高的性能。传统方法是借助补偿来最大程度地降低这些误差源的影响。本文将讨论多种此类技术及其局限性。最后,我们将讨论另一种可选范式——根据机械性能选择陀螺仪,以及必要时如何提高其偏置稳定度。
<strong>环境误差</strong>
<strong>作者:Ning Jia</strong>
人们在跌倒后会面临双重危险。显而易见的是跌倒本身可能对人体产生伤害;另外,如果跌倒后不能得到及时的救助,可能会使结果更加恶化。例如,许多老年人由于其身体比较虚弱,自理能力和自我保护能力下降,常常会发生意外跌倒,如果得不到及时的救助,这种跌倒可能会导致非常严重的后果。有资料显示,很多严重的后果并不是由于跌倒直接造成的,而是由于跌倒后,未得到及时的处理和救护。当出现跌倒情况时,如果能够及时地通知到救助人员,将会大大地减轻由于跌倒而造成的危害。
不仅是对老人,在很多其他情况下,跌倒的报警也是非常有帮助的,尤其是从比较高的地方跌倒下来的时候。比如人们在登山,建筑,擦窗户,刷油漆和修理屋顶的时候。
LTC®6561是一款 220MHz 带宽的低噪声、四通道跨阻放大器 (TIA)。LTC6561 多通道跨阻放大器具有低噪声、高跨阻和低功耗特性,是使用雪崩光电二极管 (APD) 的激光雷达接收器的理想选择。该放大器具有 74kΩ 跨阻增益和30μA 线性输入电流范围。使用总电容为 2pF的 APD 输入电路时,输入电流噪声密度为4.5pA/√HZ (200MHz)。电容更低时,噪声和带宽会进一步改善。该器件仅需 5V 单电源,功耗仅为 200mW 。
LTC®6560是一款 220MHz 带宽的低噪声跨阻放大器 (TIA)。LTC6560 具有低噪声、高跨阻和低功耗特性,是使用雪崩光电二极管 (APD)的激光雷达接收器的理想选择。LTC6560 具有74kΩ 跨阻增益和 30μA 线性输入电流范围。使用总输入电容为 2pF 的 APD 时,输入电流噪声密度为 4.8pA/√Hz (200MHz)。电容更低时,噪声和带宽会进一步改善。LTC6560 采用 5V单电源供电,功耗仅为 90mW。
利用 LTC6560的输出 MUX,多个 LTC6560 器件可以合并提供单路输出。LTC6560 的快速过载恢复和快速输出复用功能使其非常适合用于具有多个APD 的激光雷达接收器。在 100Ω 负载下,LTC6560 的单端输出摆幅可达 2VP-P。其低阻抗运放式输出设计用于驱动后部端接的 50Ω电缆。
<strong>作者:Bob Scannell,ADI公司MEMS和传感器技术部业务开发经理 </strong>
最近的传感器技术发展使得工业系统设计实现革命性的进步。惯性传感器能够改善系统性能的应用包括:平台稳定、工业机械运动控制、安全/监控设备、机器人、工业车辆导航和机械调平等。这种传感器提供的运动信息非常有用,不仅能改善性能,而且能提高可靠性、安全性并降低成本。
然而,要想获得这些好处,必须克服一些障碍,因为许多工业应用处在恶劣的物理环境下,需要考虑温度、振动、空间限制和其他因素的影响。就工程师而言,为了从传感器获取一致的数据,将其转换成有用的信息,然后在系统的时序和功耗预算内做出反应,工程师必须拥有多种技术领域的知识和经验,并且遵循良好的设计规范。
针对电机控制解决方案,ADI 公司提供了门类齐全的产品组合,其中包括了模数/数模转换器、放大器、嵌入式处理器、 iCoupler®数字隔离器、电源管理器件和实时以太网解决方案;这些高性能的器件和增加系统集成度有助于实现更新型的拓扑 结构设计,为客户实现系统的差异化设计带来价值,比如,更快主频的处理器可以运行更加复杂的算法,高性能的 ADC 可以支持更高性能的电流环控制等等。
<strong>ADI伺服电机控制解决方案的价值主张</strong>
<strong>David Robertson和Gabriele Manganaro ADI公司</strong>
不断丰富的高速和极高速ADC以及数字处理产品正使过采样成为宽带和射频系统的实用架构方法。半导体技术进步为提升速度以及降低成本做出了诸多贡献(比如价格、功耗和电路板面积),让系统设计人员得以探索转换和处理信号的各种方法——无论使用具有平坦噪声频谱密度的宽带转换器,或是使用在目标频段内具有高动态范围的带限∑-Δ型转换器。这些技术改变了设计工程师对信号处理的认识,以及他们定义产品规格的方式。
噪声频谱密度(NSD)及其在目标频段内的分布,能够让其在数据转换过程中更好的被滤除。
<strong>应用介绍</strong>
在模拟信号或者模拟数字混合信号应用领域,任意波形发生器(AWG)有着非常普遍和广范的应用。比如产生激励信号来模拟某种传感器,例如汽车碰撞实验的复现,或者产生高速模拟信号来测试某种芯片的功能。从简单的正弦波产生到复杂一点的AM/FM调制信号,再到更加复杂的QAM调制信号等都有着任意波形发生器的应用。下面介绍的ADI任意波形发生器解决方案侧重于带宽300 MHz以下的应用场合。
<strong>设计难点</strong>
<strong>高速大幅度</strong>
高速运放很多,但是能输出大幅度的很少,所以有些高速信号放大电路需要借助分立三极管来实现,这样就使得设计难度大大增加。
<strong>概述</strong>
ADI公司的高速通用评估板(EB-O8R-2Z)旨在帮助客户快速完成新双通道运算放大器电路的原型设计,缩短设计时间。该评估板适用于几乎所有ADI公司的双通道运算放大器,支持各种配置和应用。图1显示的是评估板的器件侧,而图2显示的是评估板的电路侧。
<strong>Peter Delos ADI公司</strong>
<strong>摘要</strong>
许多雷达系统要求低相位噪声以最大限度抑制杂波。高性能雷达需要特别关注相位噪声,导致在降低频率合成器的相位噪声和表征频率合成器部件的相位噪声方面投入了大量的设计资源。
大家知道,为实现低相位噪声性能,尤其是超低相位噪声性能,必须使用低噪声电源才能达到最佳性能。但文献上没有详细说明如何通过一种系统化方法来量化电源噪声电压电平对相位噪声的影响。本文旨在改变这种状况。
<strong>简介</strong>
在超声及成像等各类系统中,模拟信号的电压有时可能突然达到极限值。而诸如ADC驱动器之类的多种下游电路可以对模拟输入信号电平进行限制,以维持其性能。在过驱条件下,这类器件可能过度吸取电流,也可能被驱动至饱和状态,从而延长恢复时间。
在这类系统中,可以利用多种箝位放大器来对输出端的信号偏移进行限制,以保护下游器件。目前,多数箝位放大器都依赖于一种称为输出箝位放大器(OCA)的输出箝位架构。一种被称为输入箝位放大器(ICA)的新型架构可提供更高的箝位精度和更低的失真。
图1显示了两种器件的相对性能。可以看出,在线性区,ICA更接近直线,进入箝位区后有所弯曲。另一方面,OCA在接近箝位电压时,偏离直线的时间更早。当然,响应更接近直线的程度显示了放大器在该区的线性度。
<strong>作者:Kristina Fortunado</strong>
<strong>简介</strong>
数据采集系统(DAQ)在许多行业应用广泛,例如研究、分析、设计验证、制造和测试等。这些系统与各种传感器接口,从而给前端设计带来挑战。必须考虑不同传感器的灵敏度,例如,系统可能需要连接最大输出为10 mV和灵敏度为微伏以下的负载传感器,同时还要连接针对10 V输出而预调理的传感器。只有一个增益时,系统需要具有非常高的分辨率来检测两个输入。即便如此,在最低输入时信噪比(SNR)也会受影响。
<strong>作者:Robert Brennan</strong>
锁相环 (PLL) 和压控振荡器 (VCO) 输出特定频率的 RF 信号,理想情况下此信号应当是输出中的唯一信号。但事实上,输出中存在干扰杂散信号和相位噪声。本文讨论最麻烦的杂散信号之一——整数边界杂散——的仿真与消除。
<strong>概述</strong>
ADGS1408/ADGS1409均为模拟多路复用器,分别内置8个单通道和4个差分通道开关。一个串行外设接口(SPI)控制这些开关。该SPI接口具有强大的错误检测功能,例如:循环冗余校验(CRC)错误检测、无效读取/写入地址检测和SCLK计数错误检测。
可将多个ADGS1408/ADGS1409器件通过菊花链连接在一起。
菊花链模式支持以极少的数字走线实现多个器件的配置。ADGS1408/ADGS1409还可在突发模式下工作,从而减少SPI命令之间的时间。
iCMOS结构可确保功耗极低,因而该器件非常适合便携式电池供电仪表。
接通时,各开关在两个方向的导电性能相同,输入信号范围可扩展至电源电压范围。在断开条件下,高至电源电压的信号电平被阻止。
<strong>作者:Colm Slattery</strong>
<strong>概述</strong>
可编程逻辑控制器(PLC)使用逻辑、时序控制、定时、计数和算术算法等快速、确定性的功能来控制机器和过程。PLC使用模拟和数字信号与终端节点通信,例如读取传感器和控制执行器。典型的通信方法包括电流/电压环路、Fieldbus1和工业以太网2协议。
随着工业远程应用领域传感器和控制节点数的不断增加,控制器中 I/O 模块节点数也相应增加,一些分布式控制系统(DCS)能够处理成千上万的节点。如此密集的节点使温度相关的挑战难度越来越大,尤其是对于 4mA 至 20mA 环路通信标准的系统。
<strong>Robert Brennan 高级应用工程师 ADI公司</center>
几乎每个RF和微波系统都需要频率合成器。频率合成器产生本振信号以驱动混频器、调制器、解调器及其他许多RF和微波器件。频率合成器常被视为系统的心跳,创建方法之一是使用锁相环(PLL)频率合成器。
传统上,一个简单的PLL将压控振荡器(VCO)输出频率分频,将其与一个参考信号进行比较,然后微调VCO控制电压以微调其输出频率。很多年来,PLL和VCO是两种单独的芯片——这就是分立解决方案。VCO产生实际输出信号;PLL监控输出信号并调谐VCO,以将其相对一个已知参考信号锁定。
分立解决方案有多个优点: