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隔离用户及敏感电子部件是电机控制系统的重要考虑事项。安全隔离用于保护用户免受有害电压影响，功能隔离则专门用来保护设备和器件。电机控制系统可能包含各种各样的隔离器件，例如：驱动电路中的隔离式栅极驱动器；检测电路中的隔离式ADC、放大器和传感器；以及通信电路中的隔离式SPI、RS-485、标准数字隔离器。无论是出于安全原因，还是为了优化性能，都要求精心选择这些器件。

虽然隔离是很重要的系统考虑，但它也存在缺点：会提高功耗，跨过隔离栅传输数据会产生延迟，而且会增加系统成本。系统设计师传统上求助于光隔离方案，多年来，它是系统隔离的当然选择。最近十年来，基于磁性(变压器传输)方法的数字隔离器提供了一种可行且在很多时候更优越的替代方案；从系统角度考虑，它还具备系统设计师可能尚未认识到的优点。

本文将讨论这两种隔离解决方案，重点论述磁隔离对延迟时序性能的改善，以及由此给电机控制应用在系统层面带来的好处。

光耦利用光作为主要传输方法，如图1所示。发送侧包括一个LED，高电平信号开启LED，低电平信号关闭LED。接收侧利用光电检测器将接收到的光信号转换回电信号。隔离由LED与光电检测器之间的塑封材料提供，但也可利用额外的隔离层(通常基于聚合物)予以增强。

ADI公司副总裁Martin Cotter通过鲜活的例子，展现传感和测量技术对传感器节点产生数据和洞察力的至关重要性。

<strong>模拟电路仿真导论</strong>

近年来，系统设计人员承受的压力越来越大，他们需要先利用计算机仿真验证设计，再着手进行实际印刷电路板布局和硬件设计。对复杂数字设计进行仿真特别有利，原型制作阶段通常可以完全省去。大多数模拟电路并非如此。仿真可使设计人员对最终设计更有信心，而在高速/高性能模拟或混合信号电路设计中，完全绕开原型制作阶段风险很大。因此，在处理模拟电路时，有些原型制作必须进行仿真。原型制作技术将在MT-100中详细讨论。

SPICE(集成电路加重的仿真程序)是最常见的模拟电路仿真工具，可在不同计算机平台上以多种形式使用(参见参考文献1和2)。但是，为使仿真结果有意义，设计人员需要许多系统元件的精确模型。其中最重要的是用于集成电路的真实模型。

运算放大器几乎是所有模拟电路的基本构建模块，上世纪90年代初，ADI公司开发了一种先进的运算放大器SPICE模型，这种模型至今仍在使用(参见参考文献3和4)。在这种创新的开放式放大器架构中，增益和相位响应可以充分模拟，设计人员可以精确预测交流、直流和瞬态性能特性。这种模拟方法还扩展到了其他器件，如仪表放大器、基准电压源和模拟乘法器。以下讨论主要针对运算放大器，并说明了基本原理。

2018 年将会是物联网(IoT )和人工智能(AI) 之年，而最近Verizon Enterprise Solution的预测亦将物联网(IoT )以及人工智能(AI)放到2018 年的重点之中，更称包括软件定义网络 (SDN)、物联网 (IoT) 及人工智能 (AI) 等已渐变成主流。

因此，企业如何利用这些新兴科技将会是2018年的焦点。如果企业能把技术确实地转化成优势，而又不致让运营变得复杂，这将会成为取胜之关键。

2018年，以下趋势将给企业及政府客户带来影响：

1、SDN 正式启航

随着软件定义网络 (SDN) 的技术流通全世界，企业亦开始探索他们能如何善用虚拟网络服务带来之安全性、灵活性和敏捷性。

而「应用感知网络」(Application-aware Networking) 将会是下一个突破：以管理应用程序的效能、性能和安全来达致充分地使用带宽，在这个日益以内容为主导的世界中，这将会变得更为关键。

Analog Devices, Inc. (ADI) 宣布推出 Power by Linear™ 的 LTC7821，该器件是业界首款混合式降压型同步控制器，它把开关电容器电路与一个同步降压型控制器相结合，可使 DC/DC 转换器解决方案尺寸相比传统降压解决方案锐减 50% 之多。这种改善是通过将开关频率提高 3 倍实现的 (并未牺牲效率) 。或者，当工作于相同的频率时，基于 LTC7821 的解决方案能提供高达 3% 的效率升幅。LTC7821 的其他优势包括低 EMI 和减低的 MOSFET 应力 (因采用软开关前端所致) ，非常适合功率分配、数据通信和电信以及新兴 48V 汽车应用中的下一代非隔离式中间总线应用。

欲查看 LTC7821 产品页面、下载数据手册、订购样片和评估板，请访问：
www.linear.com.cn/product/LTC7821

绝缘包扎是线圈制造的最为繁琐的环节，也是最难控制的环节。不同额定电压的电机包扎的层数不同，采用的材料为云母带，该环节最难控制是云母带叠压的符合性。

线圈直线边一般为全自动机包方式，容易保证叠包交叠比例一致。一些工厂也有人工绕包的情况，常因人为性的因素导致交叠比例不一致，或厚或薄问题时有发生。绝缘过厚线圈进不了槽，绝缘薄了耐电压强度达不到要求。

线圈包扎过程中张力的控制非常重要，这主要表现在线圈端部的手工包扎过程，如果包扎松动会导致绝缘之间出现空气隙，是极大的质量隐患。

在激增的高质量传感器、可靠连接和数据分析的共同推动下，工业效率迈上了新的台阶，而不断提高这些智能节点的自动化和移动化程度也能带来好处。在这些情况下，对传感器节点进行精密运动捕捉和位置跟踪成为事关应用成败的核心。这样，智能农场就可以基于丰富的地理位置、传感器内容以及分析学习结果来联合利用自动化地面车辆和航空器更加有效地指导地面作业。智能手术室将经典的导引技术带到手术台上，供精密制导机械臂使用，其运用传感器融合技术来确保各种条件下的精准导引。在多个领域，基于运动的传感器成为移动应用的价值倍增器。

手机中普遍存在的消费类惯性传感器使人们对其精度普遍感到失望，因此，在推动运动物联网(IoMT)的概念方面，迄今都没有什么成效。然而，新型高性能工业传感器能支持精确的角度指向和精确的地理定位性能，同时还能达到必要的尺寸和成本效率要求，故而现在又做好了推动运动物联网发展的准备。

<strong>工业系统智能检测的推动因素</strong>

人们撰写了大量文章来阐述如何端接PCB走线特性阻抗以避免信号反射。但是，妥善运用传输线路技术的时机尚未说清楚。

下面总结了针对逻辑信号的一条成熟的适用性指导方针。

当PCB走线单向传播延时等于或大于施加信号上升/下降时间(以最快边沿为准)时端接传输线路特性阻抗。

例如，在Er = 4.0介电质上2英寸微带线的延时约270 ps。严格贯彻上述规则，只要信号上升时间不到~500 ps，端接是适当的。

更保守的规则是使用2英寸(PCB走线长度)/纳秒(上升/下降时间)规则。如果信号走线超过此走线长度/速度准则，则应使用端接。

例如，如果高速逻辑上升/下降时间为5 ns，PCB走线等于或大于10英寸(其中测量长度包括曲折线)，就应端接其特性阻抗。

借助ADI设计工具，您将能轻松而准确地找到最适合设计的产品。这些工具可简化您的设计和产品选型过程，并提供仿真结果以揭示实际性能。

<strong>作者：Miguel Usach和Estibaliz Sanz</strong>

AD5767是一款16通道、12位denseDAC®数模转换器(DAC)，采用2.5 V外部基准电压源，经配置可产生最小电压−20 V到最大电压+14 V的多种输出电压范围，同时提供每通道最高20 mA的输出电流。

AD5767的推荐用途是偏置磷化铟Mach Zehnder调制器(InPMZM)，它是光通信中常用的调制器。

由于物理应力或老化效应等原因，InP MZM的最优直流偏置点会改变。为了找到最优直流偏置点并使调制器保持完全正交，可将一个扰动信号应用于偏置输入电压。

为此，AD5767集成了一个功能，其允许将一个10 kHz到100 kHz的低频低压扰动信号叠加于DAC产生的直流信号之上，从而减少物料(BOM)和印刷电路板(PCB)面积，简化系统设计。

本应用笔记的目的是讨论扰动的不同工作模式，以及使能或禁用此功能的最佳方法。

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AD5767中的扰动生成