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在光电流应用中补偿电流反馈放大器

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<strong>作者:Jonathan Pearson</strong>

<strong>简介</strong>

电流反馈放大器(CFA)历来都不是跨阻放大器(TIA)的首选,因为它们具有较高的反相输入电流和反相输入电流噪声,可能比同等级电压反馈放大器(VFA)至少高出一个数量级。另外,许多系统设计师对 CFA 并不熟悉,因为不大愿意使用它们。然而,事实上,CFA 使用起来非常简单,而且在要求高增益、低功耗、低噪声、宽带宽和高压摆率的应用中,其性能可能超过VFA。其主要优势之一是,一个理想 CFA 的环路增益独立于其闭环增益,为此,CFA 可以实现出色的谐波失真和带宽性能,而不受其闭环增益的影响。

因超低的输入偏置电流和输入电流噪声,FET 输入运算放大器往往是 TIA 应用的首选,尤其是将低输出电流器件(如光电元件)用作输入电流源的应用。尽管 FET 输入放大器在诸多此类应用中技高一筹,但其速度却可能无法满足需要更快性能的系统要求。因此,在可以耐受较大噪声、速度更快的系统中,越来越多地将 CFA 用作 TIA。

简单电路让数字电源控制器与模拟控制兼容

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<strong>作者:Irvin Ou</strong>

最近,超大规模集成 (VLSI) 技术的发展扩宽了数字控制应用范围,尤其是在电源电子元件方面的应用。数字控制IC具有多种优势,比如裸片尺寸更小、无源元件数量更少、成本更低。另外,数字控制可利用电源管理总线 (PMBus™) 来完成系统配置;高级控制算法能改善性能;可编程性则可实现应用优化。随着数字电源管理的进一步普及并代替大量模拟控制器,它必须保持现有功能的向后兼容性,从而使数字电源模块和模拟电源模块均可在同一个系统中工作。

模拟电源模块中一般使用输出电压调整,这样最终用户可以通过外部电阻更改电源模块的输出电压。它具有增强的灵活性,允许将某些经过选择的标准模块用到几乎所有应用中,而无论电压要求如何。图1显示AGF600-48S30模拟电源模块中调整输出电压的典型配置。

输出电压可通过改变连接电源模块正输出端或接地端的电阻来进行调节。通过连接外部电阻RUP并使RDOWN浮空,可以向上调整输出电压(高于标称输出电压),或者通过连接外部电阻RDOWN并使RUP短路(电阻值为零)向下调整(低于标称输出电压)。

仪表放大器应用工程师指南

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<strong>仪表放大器的基本原理</strong>

<strong>前言</strong>

仪表放大器有时被错误地理解。不是所有用于仪器仪表的放大器都是仪表放大器,并且所有的仪表放大器决不只用于仪器仪表。仪表放大器用于许多领域,从电动机控制到数据采集以及汽车系统。

本书的目的是阐述什么是仪表放大器,它的工作原理怎样,如何使用它以及在何处使用它等基本问题。另外,本书还介绍几种不同类型的仪表放大器。
仪表放大器与运算放大器的区别是什么?

仪表放大器是一种具有差分输入和相对参考端单端输出的闭环增益单元。大多数情况下,仪表放大器的两个输入端阻抗平衡并且阻值很高,典型值≥109 Ω。其输入偏置电流也应很低,典型值为 1 nA至 50 nA。与运算放大器一样,其输出阻抗很低,在低频段通常仅有几毫欧(mΩ)。

运算放大器的闭环增益是由其反向输入端和输出端之间连接的外部电阻决定。与放大器不同的是,仪表放大器使用一个内部反馈电阻网络,它与其信号输入端隔离 。对仪表放大器的两个差分输入端施加输入信号,其增益既可由内部预置,也可由用户通过引脚连接一个内部或者外部增益电阻器设置,该增益电阻器也与信号输入端隔离。

MEMS陀螺仪中主要噪声源的预测和管理

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<strong>Mark Looney 应用工程师 ADI公司</strong>

<strong>摘要</strong>

当MEMS惯性测量单元(IMU)用作运动控制系统中的反馈传感器时,必须了解陀螺仪的噪声情况,因为它会在所监视的平台上造成不必要的物理运动。根据具体情况,针对特定MEMS IMU进行早期应用目标噪声估算时需要考虑多个潜在的误差源。在此过程中需要考虑的三个常见陀螺仪特性为其固有噪声、线性振动响应和对准误差。图1的简单模型显示了会影响各误差源评估的几个特性:噪声源、传感器响应和滤波。此模型给出了对这些特性进行频谱分析所需的基准。

【视频】工业4.0应用中的ADI功能

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了解ADI公司的功能和技术如何为设计工业4.0应用的客户解决问题。

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差动放大器性能优化方法

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<strong>作者:Reza Moghimi</strong>

有时需要在有较大共模信号的情况下测量小信号。在这类应用中,通常使用两个或三个运算放大器的集成仪表放大器。尽管仪表放大器具有出色的共模抑制比(CMRR),但价格因素,有时还可能是性能指标阻碍了其在此类应用中的使用。仪表放大器可能不具备用户要求的带宽、直流精度或功耗。因而,在这种情况下,用户可通过一个单放大器和外部电阻自行构建差分放大器,以替代仪表放大器。不过,除非使用匹配良好的电阻,否则这种电路的共模抑制比将很差。本应用笔记将探讨构建分立的差动放大器并优化其性能的数种方法,同时还将推荐几款可使解决方案的整体性价比能与单片仪表放大器相媲美的运算放大器产品。

图1为采用一个典型的由单放大器构建的差动放大器,该放大器与一个传感器桥路相连。

向工业 4.0 过渡的领域出发,ADI 这些技术助你一臂之力!

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更高水平的生产力和灵活性、更高的效率、更高的质量和更低的成本,这些就是全世界的对工业 4.0 的期待。

但是,如何才能实现这些目标呢?现在应该采取什么措施?

你可能不知道,ADI 也在帮助设备制造商率先迎接工业 4.0,用信号链专业知识、优化的解决方案和密切的开发协作补充设备制造商的独特能力,探索更快实现工业 4.0 的途径。

看不懂?没关系,版主细细的来为你解答

ADI 为实现工业4.0可提供的五个方面:

一、如何应对不断变化的工厂

工业 4.0 正在使工厂发生的一些变化,这些变化对于 ADI 与客户合作加速过渡到安全互联企业会产生哪些影响呢?ADI 又将如何应对这些变化呢?

观看视频让ADI 工业业务部门总经理 Brendan O’Dowd 来告诉您吧~

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二、可提供灵活的通用模拟 IO

ADC中的集成式容性PGA:重新定义性能

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<strong>作者:Miguel Usach Merino和Gerard Mora-Puchalt</strong>

<strong>摘要</strong>

ADI 专利的容性可编程增益放大器(PGA)相比传统的阻性PGA具有更佳的性能,包括针对模拟输入信号的更高共模电压抑制能力。

本文描述了斩波容性放大器的工作原理,强调了需要放大传感器小信号至接近供电轨——比如温度测量(RTD 或热电偶)和惠斯登电桥——时,此架构的优势。

Σ-Δ 型模数转换器(ADC)广泛用于传感器具有较小输出电压范围和带宽的应用中(比如应变计或热敏电阻),因为这种架构提供高动态范围。具有高动态范围是因为,相比其它 ADC 架构,它具有低噪声性能。

Σ-Δ 型转换器基于两条原理工作:过采样和噪声整形。当 ADC对输入信号进行采样时,独立于采样频率的量化噪声会在直到采样频率一半的整个频谱内扩散。因此,如果输入信号以比奈奎斯特理论所推导出的最小值高很多的频率采样,则目标频段内的量化噪声下降。

图 1 显示了不同采样频率下的量化噪声密度示例。

降低仪表放大器电路中的射频干扰整流误差

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<strong>作者:Charles Kitchin、Lew Counts和Moshe Gerstenhaber</strong>

<strong>简介</strong>

在实际应用中,必须处理日益增多的射频干扰(RFI),对于信号传输线路较长且信号强度较低的情况尤其如此,而仪表放大器的典型应用就是这种情况,因为其内在的共模抑制能力,它能从较强共模噪声和干扰中提取较弱的差分信号。

但有个潜在问题却往往被忽视,即仪表放大器中存在的射频整流问题。当存在强射频干扰时,集成电路可能对干扰进行整流,然后以直流输出失调误差表现出来。仪表放大器输入端的共模信号通常被其共模抑制的性能衰减了。

但遗憾的是,射频整流仍然会发生,因为即使最好的仪表放大器在信号频率高于20 kHz时,实际上也不能抑制共模噪声。放大器的输入级可能对强射频信号进行整流,然后以直流失调误差表现出来。一旦经过整流后,在仪表放大器输出端的低通滤波器将无Rev. 0 | Page 1 of 8法消除这种误差。如果射频干扰为间歇性,那么它会导致无法被觉察到的测量误差。

<strong>设计实用的射频干扰滤波器</strong>

【视频】用于助听器/手持式应用的无线电池充电器

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助听器需要超小尺寸的解决方案。ADI公司针对助听器提供三种不同的低功耗解决方案,并有针对低功耗手持式应用的解决方案。

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