ADI

<strong>Jens Sorenson和Richard Anslow ADI公司</strong>

旋转编码器广泛用于工业自动化系统中。此类编码器的典型应用是电力机械，其中编码器连接到旋转轴，从而向控制系统提供反馈。虽然编码器的主要用途是角度位置和速度测量，但系统诊断和参数配置等其他特性也很常见。图1显示了一个电机控制信号链，其利用RS-485收发器和微处理器连接绝对编码器（ABS编码器）从机和工业伺服驱动器主机，以实现对交流电机的闭环控制。

伺服驱动器和ABS编码器之间的RS-485通信链路通常要求最高达16 MHz的高数据速率和低传播延迟时序规格。RS-485线缆延伸长度最大值通常是50米，但有时候也可能长达150米。对数据通信而言，电机控制编码器应用是具有挑战性的环境，因为电气噪声和长电缆会影响RS-485信号传输的完整性。本文重点阐述电机控制应用采用ADI公司50 Mbps (25 MHz) ADM3065E RS-485收发器和ADSP-CM40x混合信号控制处理器的主要好处。

ADM3065E RS-485收发器设计用于在电机控制编码器之类恶劣环境中可靠地工作，并且具备增强的抗扰度和(IEC) 61000-4-2 ESD（静电放电）鲁棒性。

工业以太网系统需要比办公以太网更加稳定可靠。

以太网，尤其是工业以太网近来已成为制造业的热门词汇。虽然类似，却各有特点，各有优势。本文将介绍以太网和工业以太网，并比较二者的不同。

<strong>何谓以太网？</strong>

以太网最早出现于1970年代，之后按照IEEE 802.3实施了标准化。以太网是指符合IEEE 802.3标准的局域网(LAN)产品组，IEEE802.3是一组电气与电子工程师协会(IEEE)标准，用于定义有线以太网媒体访问控制的物理层和数据链路层。这些标准也说明子配置以太网网络的规则，以及各种网络元件如何彼此协作。以太网支持多台计算机通过一个网络连接，没有它，现代社会采用的各种设备之间可能无法通信。以太网是一种全球化的电线电缆系统标准，这些电线电缆将多台计算机、设备、机器等通过企业的单个网络连接在一起，以便所有计算机彼此通信。以太网的雏形是一条电缆，它支持多台设备连接至同一网络。如今，以太网网络可根据需要扩展和覆盖新设备。以太网是目前全球最受欢迎、使用范围最广泛的网络技术。

<strong>工业以太网的工作原理</strong>

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在高电流背板应用中要求实现电路板的带电插拔，这就需要兼具低导通电阻 (在稳态操作期间) 和针对瞬态情况之高安全工作区 (SOA) 的 MOSFET。通常，专为拥有低导通电阻而优化的新式 MOSFET 并不适合高 SOA 热插拔应用。

LTC®4234 是一款针对热插拔 (Hot Swap™) 应用的集成型解决方案，其允许电路板在带电背板上安全地插入和拔出。该器件把一个热插拔控制器、功率 MOSFET 和电流检测电阻器集成在单个封装中，以满足小型化应用的要求。对 MOSFET 的安全工作区进行了生产测试，并保证其能承受热插拔应用中的应力。

LTC4234 的 3.3mΩ 内部 MOSFET 和 0.7mΩ 检测电阻器可支持高达 20A 的负载电流。在该电流水平下，LTC4234 的功率耗散为：

PD = I2 · R = (20A)2 · (3.3mΩ + 0.7mΩ) = 1.6W

对于期望实现较低功率耗散的应用，图 1 所示的电路增设了一个与 LTC4234 的内部 MOSFET 相并联的外部低电阻 MOSFET，旨在把功率耗散降至低于：

PD = I2 · R = (20A)2 · ((3.3mΩ || 0.9mΩ) + 0.7mΩ) = 0.56W

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<strong>作者：David Guo</strong>

运算放大器通常用于在工业流程控制、科学仪器和医疗设备等各种应用中产生高性能电流源。《模拟对话》1967年第1卷第1期上发表的“单放大器电流源”介绍了几种电流源电路，它们可以提供通过浮动负载或接地负载的恒流。在压力变送器和气体探测器等工业应用中，这些电路广泛应用于提供4-mA至20mA或0-mA至20-mA的电流。

图1所示的改进型Howland电流源非常受欢迎，因为它可以驱动接地负载。允许相对较高电流的晶体管可以用MOSFET取代，以便达到更高的电流。对于低成本、低电流应用，可以去除晶体管，如《模拟对话》2009年第43卷第3期“差动放大器构成精密电流源的核心”所述。

这种电流源的精度取决于放大器和电阻。本文介绍如何选择外部电阻以最大程度减少误差。

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<strong><a href="http://www.analog.com/cn/applications/markets/motor-control-pavilion-ho…，获取更多电机控制设计信息</a></strong>

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<strong>作者：Rob Reeder，ADI公司应用工程师</strong>

在1990年代早期，尺寸与现代笔记本电脑接近的“便携式”电话(有时也称为“背包电话”)广为使用。此后，不出二十年，口袋大小的手机已经可以收发邮件和文字消息、拍照、查询股票、预约，当然还能给世界上任何地方的人打电话。与此类似，在医疗领域，早期所谓的“便携式”超声系统是推车式的，且功耗较高、成本昂贵。幸运的是，超声系统近年来也得益于芯片集成和功耗调整技术的突破。

这些技术突破催生了更便携、更高效的超声系统，具有更佳的成像性能和更多的功能。更高的动态范围、更低的功耗以及更紧凑的系统级IC提供了高质量的图像，可更好地进行诊断。未来的超声系统可能是手持式的，并成为医师的第二个“听诊器”。

<strong>超声信号链</strong>

图1显示了一个超声系统信号链的简化框图。所有超声系统都在相对较长电缆的末端使用换能器，电缆长度一般为两米。此电缆至少包含8个——最多可达256个——微型同轴电缆，是系统中最昂贵的部件之一。在几乎所有系统中，换能器基元都直接驱动电缆。电缆电容成为换能器基元的负载，引起很大的信号衰减。它需要一个高度灵敏的接收器来保持动态范围和实现最佳系统性能。

什么是PLL（锁相环）？

► 锁相环
► 经典负反馈控制环路
► 工作在频域
► 它产生的输出频率（或相位）精确跟踪所施加的频率（或相位）调制信号
► 在上变频或下变频系统中，此信号可用作混频器的LO（本振）

<strong><a href="http://adi.eetrend.com/files/2018-04/wen_zhang_/100011199-39506-05-18-1…：ADI公司PLL产品系列的最新发展</a></strong>