技术
<strong>Victor Khasiev 高级应用工程师，Analog Devices 公司</strong>
<strong>引言</strong>
LTC3892是一款通用控制器，广泛应用于汽车和工业应用领域。该控制器的主要优点是能够通过调节开关 MOSFET的栅极电压降低功耗，并且在关断时具有极低的静态电流，仅为 3.6 μA。
这是一款具有 4.5 V 至 60 V 输入/输出电压范围的高电压系列控制器。它对工业客户非常有吸引力，因其能在 48V 输入电源轨应用中采用成本更低的紧凑降压型转换器替代昂贵、笨重的变压器。高电压控制器通过免除外部瞬态和过压保护电路简化了整体设计，从而显著降低了 12 V 和 24 V 输入轨应用中汽车电子设备的成本。
顾名思义，锁相环(PLL)使用鉴相器比较反馈信号与参考信号， 将两个信号的相位锁定在一起。虽然这种特性有许多用武之地，但是 PLL 如今最常用于频率合成，通常充当上变频器/下变 频器中的本振(LO)，或者充当高速 ADC 或 DAC 的时钟。
或许，我们很少注意这些电路中的相位行为。但随着对效率、带宽和性能的需求日益增长，RF 工程师必须推出新技术来提高频谱和功率效率。信号相位的重复性、可预测性和可调性在现代通信和仪器仪表应用中均起到日益重要的作用。
<strong>一切都是相对的</strong>
<strong>作者：Marcus O’Sullivan</strong>
<strong>简介</strong>
电流检测电阻有多种形状和尺寸可供选择，用于测量诸多汽车、功率控制和工业系统中的电流。使用极低值电阻（几 mΩ或以下）时，焊料的电阻将在检测元件电阻中占据很大比例，结果大幅增加测量误差。高精度应用通常使用 4 引脚电阻和开尔文检测技术以减少这种误差，但是这些专用电阻却可能十分昂贵。另外，在测量大电流时，电阻焊盘的尺寸和设计在确定检测精度方面起着关键作用。本文将描述一种替代方案，该方案采用一种标准的低成本双焊盘检测电阻（4 焊盘布局）以实现高精度开尔文检测。图 1 所示为用于确定五种不同布局所致误差的测试板。
<strong>原创： 谭祥军 模态空间</strong>
根据完美的齿轮传动，两个啮合的齿轮的转速之比等于齿数比的倒数。如图1所示的齿轮，大齿轮50个齿，小齿轮25个齿，假设大齿轮的转速为100rpm，如果是完美啮合，那么小齿轮的转速将是200rpm。但是因为传递误差的存在使得小齿轮的转速将不是200rpm，从而使得动力传递不平稳。
<strong>原创： 谭祥军 模态空间</strong>
齿轮的特征阶次与齿数相关，在对齿轮进行故障诊断时，根据参与啮合的齿轮对的齿数可以确定故障齿轮所在，从而快速的确定问题齿轮，因此，通常在故障诊断之前应根据传动比来计算各级参与啮合的齿轮的特征阶次。这是因为各级齿轮的齿数是不相同的，那么，对应的阶次也不相同，在进行阶次分析时，根据瀑布图或colormap图中的阶次可以确定NVH发生在哪级齿轮。如图1是发动机各旋转部件与曲轴转速之间的阶次关系图。当实际测试时，如果发现某阶次的响应特别大，就可以通过这个阶次关系确定是发动机哪个部件产生的响应，从而能快速的找到问题所在。
首先，让我们来做一个数学小测验：从表1中找出大于1的自然数，要求除了1和它自身外，不能被其他自然数整除。满足这样要求的数如表中黄色标记所示，这样的自然数叫质数，又称为素数。如果一个大于1的自然数，除了1和它自身外，不能被其他自然数整除的数叫做质数；否则称为合数。
表1 1-100的自然数
<strong>原创： 谭祥军 模态空间</strong>
齿轮箱结构的频谱图中经常出现以齿轮啮合频率或其谐频为载波频率，齿轮的转频为调制频率的边频带。这是因为齿轮啮合不精确，载荷和转速不均匀等原因导致了调制现象。调制是指使用调制信号去改变载波信号的一个或几个属性的过程，如可以改变载波信号的幅值、频率或相位等属性。因此，信号调制分三种类型：调幅、调频和混合调制，如图1所示。在这，我们将分别介绍这三种调制类型。
<strong>原创： 谭祥军 模态空间</strong>
对于齿轮而言，我们知道齿轮的啮合频率等于轴频乘以齿数。对于滚动轴承而言，轴承滚珠的通过频率是轴频乘以滚珠数吗？对于图1所示的滚动轴承，有15颗滚珠，外圈固定，内圈所在的轴的转速为600rpm，那么轴承滚珠的通过频率是150Hz吗？
我们通常所讲的采样方式都是等时间采样，也即是采样过程中采集相邻两个数据点之间的时间间隔是固定不变的。而对于等角度采样，是指采样过程中采集相邻两个数据点之间的角度间隔是固定不变的。等时间采样方式既适用于非旋转结构，也适用于旋转结构，而等角度采样只适用于旋转结构。
1､为什么需要等角度采样
对于旋转机械而言，低转速时旋转一圈所用的时间长，高转速时旋转一圈所用的时间短。如果按等时间采集旋转机械的振动噪声信号，则会出现这样的情况：低转速时，旋转一圈采集的数据点多；高转速时，旋转一圈采集的数据点少。即使旋转设备在某一名义转速下工作，但实际的转速也是在一个小范围内波动，因而等时间采样时每转采集的数据点也是不相同的。低转速下满足采样定理，而高转速下，可能会不满足采样定理。另外，高转速下每转数据点少则说明包含的信息量少，同时可能因不满足采样定理而发生混叠现象。
当需要比较各阶次的相对大小、对总量级OA的贡献，以及评价阶次的线性度时都需要对阶次进行提取。而常规提取出来的阶次是不带相位信息的，在这里我们讲一讲带相位的阶次提取、以及各种阶次提取的方法与阶次的叠加。
1、阶次的相位
在《什么是Overall level》一文中，我们已经明白阶次提取时是计算相应阶次宽度内的有效值，然后按照时间或转速的先后顺序，将各个瞬时频谱的这个阶次宽度内的有效值连成曲线，即为要提取的阶次。如提取图1所示的2阶次时，阶次宽度设置为0.5阶次（从1.75-2.25阶次，图中两条蓝线所示的区域），计算每个瞬时频谱这个阶次宽度内的有效值如图右侧所示，然后将这些有效值按转速的先后顺序连接得到2阶次，如图2所示。
<strong>兰迪Oltman</strong>
<strong>5G即将到来</strong>
对许多人来说，这种简短的陈述既是希望的灯塔，又是恐惧的源泉。对于测试设备制造商来说尤其如此。虽然5G提供了健康增长的机会，但有几个因素将使这一代无线宽带技术的收益比其前辈更具挑战性。
采样保持（THA）输出噪声有两个关键噪声分量：采样噪声和输出缓冲放大器噪声。
<strong>采样噪声分量</strong>
噪声的第一个分量是采样过程中产生的采样噪声，它用外差法将THA的前端噪声转化到频域的每个奈奎斯特区间中。整个前端带宽产生的噪声是在每个时域样本中捕获，然后将该噪声大致均匀地分布在每个奈奎斯特区间上。此噪声由前端热噪声和采样抖动噪声组成，无法被滤除，除非在输出端使用低通滤波器转折频率来显著降低奈奎斯特带宽。通常不使用这种滤波，因为它会损坏时钟速率所提供的可用带宽，并导致输出波形的建立时间性能降低。
<strong>输出缓冲放大器噪声分量</strong>
<strong>由 Eamon Nash 和 Eberhard Brunner完成</strong>
定向耦合器用于各种应用中以感测RF功率，并且它们可以出现在信号链中的多个点处。在本文中，我们将探讨ADI公司的ADL5920，该器件结合了宽带定向桥接耦合器和两个均方根响应探测器，采用5 mm×5 mm表面贴装封装。与传统的分立式定向耦合器相比，该器件具有明显的优势，可以在尺寸和带宽之间进行权衡，特别是在1 GHz以下的频率。
通常使用定向耦合器和RF功率检测器来实现在线RF功率和回波损耗测量。
在图1中，双向耦合器用于无线电或测试和测量应用中，以监测发射和反射的RF功率。有时也希望将RF功率监视嵌入电路中，其中一个很好的例子是将两个或多个信号源切换到发送路径（使用RF开关或使用外部电缆）。
<strong>原创： 谭祥军 模态空间</strong>
轴承在不同的阶段所表现出来的振动特性是不相同的，对于最早期的超声阶段，由于振动能量不高，特征不明显，而在故障后期轴承失效接近尾声时，轴承的故障特征频率和固有频率会被随机宽带高频“振动噪声”所淹没。因此，滚动轴承故障振动处理方法更多集中在第二和第三阶段，即固有频率阶段和故障特征频率阶段。
对于普通的振动信号，我们主要从时域和频域来进行相应的处理。对于轴承故障振动信号的处理而言，也离不开时域与频域的处理方法。但除此之外，还有高级的信号处理方法，如包络分析。
对滚动轴承振动信号进行分析的第一步是要获得能提取到有用信息的时域数据，因此，这涉及到两个方面：数据的采样频率与测量位置。
<strong>原创： 谭祥军 模态空间</strong>
在电机的振动噪声分析中，我们经常看到如图1所示的伞状阶次，这些阶次与常规的阶次有着明显的区别：1）起始点不是零点（0转速0Hz）；2）在中心频率两侧成伞状散射，而不是传统的单侧散射。因此，在这篇文章让我们来说说这个特殊的伞状阶次。
<strong>原创： 谭祥军 模态空间</strong>
脉宽调制，PWM（Pulse Width Modulation），通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要波形（含形状和幅值）。PWM控制技术主要应用在电力电子技术行业，具体讲包括风力发电、电机调速、直流供电等领域。在其诸多应用领域中，在这我们只讲电动汽车中的PWM应用。
电动汽车上的电源是蓄电池，蓄电池为电动汽车的驱动电机提供电能，电机将电源的电能转化为机械能，通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置，此时的电机称为“电动机”。蓄电池是直流电，需要将直流电逆变为交流电（逆变电路，电动汽车中的逆变属于无源逆变），这一过程中几乎都是采用PWM技术。PWM 逆变电路分为电压型和电流型两种，目前实用的PWM 逆变电路几乎都是电压型电路。
<strong>作者：David Brandon</strong>
常见的单通道直接数字频率合成器(DDS)可产生如图 1 所示的相位连续频率转换。但在相干脉冲多普勒雷达和用于医疗和材料分析的 NMR/MRI 波谱等应用中，相位相干转换是首选。本文说明如何配置 AD9958/AD9959 多通道 DDS，通过叠加 DDS输出实现稳定的相位相干频移键控(FSK)调制器。
多通道 DDS 几乎完全消除了同步多个单通道器件时遇到的通道间温度和时序问题。多通道 DDS 输出尽管相互独立，但可共用同一系统时钟，因此对温度和电源偏差的追踪性能优于多个单通道器件的输出。所以，多通道 DDS 更适合在叠加输出端产生相位相干频率转换。
线性稳压器集成电路(IC)将电压从较高电平降至较低电平，且无需电感。低压差(LDO)线性稳压器是一种特殊类型的线性稳压器，其压差（需要保持稳压的输入和输出电压之间的差值）通常低于400 mV。早期的线性稳压器设计提供大约1.3 V的压差，这意味着对于5 V的输入电压，器件进行调节可实现的最大输出仅为3.7 V左右。然而，在当今更复杂的设计技术和晶圆制造工艺条件下，“低”大致定义为<100mV到300mV左右。
此外，虽然LDO稳压器通常是任何给定系统中成本最低的元件之一，但从成本/效益角度来说，它往往是最有价值的元件之一。除了输出电压调节之外，LDO稳压器的另一个关键任务是保护昂贵的后端负载免受恶劣环境条件的影响，例如电压瞬变、电源噪声、反向电压、电流浪涌等。
<strong>飞行历史</strong>
航天飞机曾是美国航天计划——十分坦率的说，也是全球航天探索和卫星实施计划——的主力运载工具。航天飞机(也称轨道飞行器或O V)于1969年开始设计，并于1981年抵达低轨道。具体来说，其中对电力系统(EPS)给予了特别考虑。EPS包括电源反应物存储和分配、燃料电池发电厂(电力产生)以及电力分配和控制。EPS为OV提供28 VDC和115 VAC供电轨，在这上面花费了很多时间和精力。这些系统和子系统非常复杂、笨重和低效，但电力系统是整个有效载荷计算的一个重要部分。
<strong>Jakub Szymczak</strong>
影响数据采集系统的主要因素包括：速度、精度、功耗、封装尺寸和元件成本，其中哪些会成为关键因素取决于应用场合。本文介绍如何使用单个运算放大器来驱动 8 信道数据采集系统中的 ADC，从而减少整个系统的成本和尺寸。
AD7329 八信道、12 位加符号位、1 MSPS ADC 拥有真正的双极输入以及四个可独立编程、可通过软件选择的输入范围：±4×VREF、±2×VREF、±VREF 和 0-to-4×VREF。它采用灵活的设计，经配置后可以满足各种各样的应用需求。如图 1 所示，AD7329 由 8 信道多路复用器以及随后的采样保持和逐次逼近 ADC、信道序列器、2.5 V 基准电压源和 SPI 兼容接口组成。
