技术
<strong>Doug Ito ADI公司产品应用工程师 </strong>
根据定义,高速模数转换器(ADC)是对模拟信号进行采样的器件,因此必定有采样时钟输入。某些使用ADC的系统设计师观测到,从初始施加采样时钟的时间算起,启动要比预期慢。出人意料的是,造成此延迟的原因常常是外部施加的ADC采样时钟的启动极性错误。
许多高速ADC的采样时钟输入具有如下特性:
* 差分
* 内部偏置到设定的输入共模电压(VCM)
* 针对交流耦合时钟源而设计
<strong>Derrick Hartmann 应用工程师 ADI公司</strong>
环路供电变送器已经从纯粹的模拟信号调理器发展为高度灵活的智能变送器,但所选择的设计方法仍取决于系统的性能、功能和成本要求。本文提供了三种不同的发射器参考设计。在环路供电设计中,4 mA到20 mA的环路需要同时提供电源和数据,并且系统回路的工作电流必须小于4 mA。事实上,小于或等于3.6 mA的电流是比较典型的目标值,主要用于环路属于低报警电流。设计中的其它关键因素还需要考虑目标性能、功能、尺寸和成本。
我们讨论的第一个电路(图1)采用纯模拟信号链。
<strong>Paul Blanchard 和 Brian Pelletier</strong>
<strong>摘要</strong>
当放大器发生外部过压状况时,ESD二极管是放大器与过电应力之间的最后防线。正确理解ESD单元在一个器件中是如何实现的,设计人员就能通过适当的电路设计大大扩展放大器的生存范围。本文旨在向读者介绍各种类型的ESD实现方案,讨论每种方案的特点,并就如何利用这些单元来提高设计鲁棒性提供指南。
<strong>引言</strong>
开关电源,尺寸小、成本低、效率高,所以具有极高的价值。
但是,它最大的缺点就是高开关瞬态导致高输出噪声。就是这个缺点,使得它们无法用于以线性稳压器供电为主的高性能模拟电路中。
可是,实践证明,在很多应用中,经过适当滤波的开关转换器可以代替线性稳压器从而产生低噪声电源。
因此,有必要设计经过优化和阻尼处理的多级滤波器,来消除开关电源转换器的输出噪声。
本文示例电路将采用升压转换器,但结果可以直接应用于任意DC-DC转换器。图1所示为升压转换器在恒定电流模式(CCM)下的基本波形。
<strong>Tyler Jesiel</strong>
<strong>对数成像和节点分析组合</strong>
使用节点分析和对数成像器可改进物联网(IoT)中的视频分析应用。视频分析应用试图利用日常世界中丰富的信息资源,出于几个原因考量。包括日常监控的人脸识别,但大部分原因集中在预测分析和行为分析上。这些应用中收集到的信息可通过云计算进行更高端的广泛处理。然而,深度处理有其局限性,并且可以通过往组合中增加节点分析和对数成像器在很多方面加以改进。
<strong>作者:ADI公司产品营销工程师Max Liberman和业务开发经理Bob Scannell</strong>
在工业制造运营中,被动的设备维修是造成生产能力丧失的一个主要因素,这种维修本来是可以避免的。平均售价仅几美元的零部件,一旦发生故障,维修成本和由此导致的收入损失可能是其售价的好多倍。在最不利的情况下,未检测到的故障可能在系统中引起连锁反应,导致大面积损坏,触发生产停运,造成惨痛损失。传统上,制造商借助预防措施来保持生产现场正常运转。
<strong>Bob Scannell ADI公司</strong>
基于传感器的过程监控和预测性维护有望实现零停机时间,降低维护成本,改善工人安全性。这些长期利益还没有获得肯定,而之前提供的技术则存在各种限制,或者存在管理成本问题或风险,弊大于利。
与尝试借助一项技术解决复杂问题不同,更谨慎、更具策略性的全系统振动监控视图可实现技术的长期价值。现在,传感器和传感器处理方面的技术发展可实现完全嵌入式自主检测系统的部署,并且能够可靠地对设备缺陷、不平衡、性能变化以及其他异常进行检测和分析,如图1所示。
原文:《 Grain-Boundary-Diffused Magnets:The challenges in obtaining reliable and representative BH curves for electromagnetic motor design.》——Margarita P. Thompson etc.
1.晶界扩散技术
传统烧结磁体的工艺:按一定的配比熔炼和铸造生产出小片的NdFeB,然后利用氢爆和精磨制成2-10μm的粉末微粒,再压成磁场定向的小块,然后烧结退火,再把烧结块按需要的尺寸切割成磁体,表面研磨、倒角,表面镀防腐层。传统工艺中,镝(Dy)和铽(Tb)在熔炼工序加入,重稀土元素在最终的磁体中会均匀分布,所有永磁体截面的矫顽力相同。
传统的伺服电机通常都会有 2 个(或以上)的电气连接端口,一个是动力电源,另一个为信号反馈,有的可能还会有一个单独的接口用于抱闸(Holding Brake)控制。
如果去问机器制造商和设备用户,是否愿意使用只有一个电气端口的伺服电机,这样在伺服驱动器和电机之间就只需要使用一根线缆连接,他们的反应很可能会是 “不错,很好啊......但是......”。
<strong>作者:Aileen Ritchie和Claire Croke</strong>
<strong>简介</strong>
本应用笔记提供指南,概述如何将输配电应用的系统级要求转换成ADI数据手册中提供的模数转换器(ADC)规格。这些指南描述了测量和保护设备对系统级性能的影响。本应用笔记使用AD7779作为参考。但是,本应用笔记介绍的一般原则适用于ADI的所有ADC。
<strong>系统级要求</strong>
尽管系统级规格因应用而异,但是一些关键要求可运用至大部分应用,包括最大和最小标称工作电流(INOM)和精度规格。精度通常取决于测量或保护标准,规定了电流、电压或电能测量值的特定百分比误差。
<strong>Stefan Hacker ADI公司系统专家</strong>
围绕现代生产工厂的能源效率问题,目前有许多讨论,系统解决方案制造商不断推出新的概念来应对这个问题。其中一个概念涉及到提高自动化程度,这多少有点令人吃惊,但它考虑到了能源效率需求,意图通过提供更强大的互连网络来提高效率。
Jason Cockrell 和 Tom MacLeod
概述
喝完第三杯咖啡,您捡起一沓技术规格书,发出一声叹息。今天您面临着一个熟悉的挑战:开发一个满足前沿要求的下一代平台,时间难以置信地紧迫,预算不合道理地低,而且还要面带微笑地去做。您必须为项目选择合适的供应商,而为了实现这些极其困难的目标,除了核心产品外,您还需要供应商提供高水平支持。
<strong>作者:Harvey Weinberg(ADI MEMS感测器技术部门应用工程事业群主管) </strong>
长久以来偏压稳定度被视为维持陀螺仪稳定度的重要指标,但在大多数的实际应用中,振动敏感度往往也是另个重要关键。因此,为提升陀螺仪稳定性,须同时考量偏压稳定度及振动敏感度。选择陀螺仪时,须要考虑将最大误差源最小化。在大多数应用中,振动敏感度是最大的误差源。
<strong>作者: Frederik Dostal ADI公司 </strong>
数字电源可用于实现许多很有意思的功能。借助可编程调节环路,可在不同工作条件下获得更佳的环路特性。电源与完整系统的数字连接可实现电压和电流的精确监控。此外,数字电源还提供高灵活性。可以相当快的速度修改不同参数。这简化了电路设计过程并加快了系统衍生产品的开发。
当然,许多电源专家仍然对采用数字电源有一些抗拒。电源设计人员通常不是经验丰富的软件工程师。但在数字电源项目中,通常会在开发团队中增加一名软件工程师。经验表明,由电源专家和软件专家共同开发电源可能会产生一些复杂问题。这两者之间的交流可能导致误解,并最终导致项目延期。
<strong>作者 :Jerad Lewls</strong>
<strong>简介</strong>
在 ADI 公司的众多产品中,MEMS 麦克风 IC 的独特之处在于其输入为声压波。因此,这些器件的数据手册中包括的某些技术规格可能不为大家所熟悉,或者虽然熟悉,但其应用方式却比较陌生。本应用笔记解释 MEMS 麦克风数据手册中出现的技术规格和术语,以便帮助设计人员将麦克风正确集成到系统之中。
<strong>灵敏度</strong>
我们已经指出,噪声比一些较大噪声源少三分之一至五分之一的任何噪声源都可以忽略,几乎不会有误差。此时,两个噪声电压必须在电路内的同一点测量。要分析运算放大器电路的噪声性能,必须评估电路每一部分的噪声贡献,并确定以哪些噪声为主。为了简化后续计算,可以用噪声频谱密度来代替实际电压,从而带宽不会出现在计算公式中(噪声频谱密度一般用nV/√Hz表示,相当于1 Hz带宽中的噪声)。
如果考虑下图1中的电路——由一个运算放大器和三个电阻组成的放大器(R3代表节点A处的源阻抗),可以发现六个独立噪声源:三个电阻的约翰逊噪声、运算放大器电压噪声和运算放大器各输入端的电流噪声。每个噪声源都会贡献一定的放大器输出端噪声。噪声一般用RTI来规定,或折合到输入端,但计算折合到输出端(RTO)噪声往往更容易,然后将其除以放大器的噪声增益(非信号增益)便得到RTI噪声。
工业电机驱动的整个市场趋势是对更高效率以及可靠性和稳定性的要求不断提高。功率半导体器件制造商不断在导通损耗和开关时间上寻求突破。有关增加绝缘栅极双极性晶体管(IGBT)导通损耗的一些权衡取舍是:更高的短路电流电平、更小的芯片尺寸,以及更低的热容量和短路耐受时间。这凸显了栅极驱动器电路以及过流检测和保护功能的重要性。本文讨论现代工业电机驱动中成功可靠地实现短路保护的问题,同时提供三相电机控制应用中隔离式栅极驱动器的实验性示例。
<strong>工业环境中的短路</strong>
工业电机驱动器的工作环境相对恶劣,可能出现高温、交流线路瞬变、机械过载、接线错误以及其它突发情况。其中有些事件可能会导致较大的过流流入电机驱动器的功率电路中。图1显示了三种典型的短路事件。
采用高速模数转换器(ADC)的系统设计非常困难,对于输入有两类ADC架构可供选择:缓冲型和无缓冲型。
缓冲和无缓冲架构的特征
缓冲架构的基本特征
* 高线性度缓冲器,但需要更高的功率;
* 更易设计输入网络与高阻抗缓冲器接口,因为它提供固定的输入端接电阻;
* 缓冲器提供采样电容与输入网络之间的隔离,电荷注入瞬变更小。
无缓冲架构的基本特征
* 输入阻抗由开关电容设计设置;
* 功耗较低;
* 输入阻抗随时间变化(采样时钟-采样保持器);
* 来自采样电容的电荷注入反射回输入网络。
<strong>无缓冲ADC</strong>
<strong>Hein Marais ADI 公司应用工程师</strong>
在仪器仪表、过程控制、工业自动化、电机和功率控制、医疗保健等应用中,需要将信息从各种传感器传送到中央控制器进行处理和分析。系统根据分析结果和用户输入进行优化。为了维护用户接口必须的安全性,并且防止来自信号源的耦合瞬变,必须进行电气隔离。此类系统的例子有很多,例如,精密机械臂需要在有电弧焊等设备的恶劣工业环境下工作,病人监护仪需要在除颤期间工作。
设计系统时必须考虑市场要求,尤其应满足EMC要求。出售产品到欧盟时,需要CE标志;出售产品到美国时,也存在类似要求,如FCC分类认证。为取得这些认证,系统需要执行并通过一套EMC测试。