技术
【导读】永磁无刷电动机是随着计算机技术、电子技术和控制技术的进步而发展起来的一种高性能机电一体化的产品。它具有能量密度高、效率高、惯量小等优点被广泛应用于伺服系统、数控机床、医疗器械、航空航天及军事装备等领域, 随着永磁材料和功率电子器件的不断进步, 其应用范围越来越广。永磁无刷电动机由电动机本体及驱动控制器组成, 通常在电动机本体中装有供换向位置检测的霍尔元件, 并与电动机共磁场, 这时, 各相霍尔片如何正确定位, 才能使无刷电动机得以正确换向以获取较佳的工作特性? 本文以齿数Z = 12, 极对数 p =5的无刷电动机为例, 讨论霍尔 S 41的定位原则和方法。
<strong>1、无刷电动机霍尔片定位原则</strong>
简介
对于在反馈环路中采用MEMS惯性测量单元(IMU) 的高性能运动控制系统，传感器对准误差常常是其关键考虑之一。对于IMU中的陀螺仪，传感器对准误差描述各陀螺仪的旋转轴与系统定义的"惯性参考系"（也称为"全局坐标系"）之间的角度差。为了管控对准误差对传感器精度的影响，可能需要独特的封装、特殊的组装工艺，甚至在最终配置中进行复杂的惯性测试。所有这些事情都可能会对项目管理的重要指标，如计划、投资和各系统中IMU相关的总成本等，产生重大影响。因此，在设计周期的早期，当还有时间界定系统架构以实现最有效解决方案的时候，对传感器对准误差加以考虑是十分有必要的。毕竟，没有人希望在烧掉项目80%的计划时间和预算之后才发现，为了满足最终用户不容商量的交货要求，其并不昂贵的传感器需要增加数百甚至数千美元的意外成本，那样可就糟糕至极了！
<strong>Robert Brennan 高级应用工程师 ADI公司</strong>
几乎每个RF和微波系统都需要频率合成器。频率合成器产生本振信号以驱动混频器、调制器、解调器及其他许多RF和微波器件。频率合成器常被视为系统的心跳，创建方法之一是使用锁相环(PLL)频率合成器。
传统上，一个简单的PLL将压控振荡器(VCO)输出频率分频，将其与一个参考信号进行比较，然后微调VCO控制电压以微调其输出频率。很多年来，PLL和VCO是两种单独的芯片——这就是分立解决方案。VCO产生实际输出信号；PLL监控输出信号并调谐VCO，以将其相对一个已知参考信号锁定。
分立解决方案有多个优点：
<strong>作者：John Morrissey ADI公司</strong>
<strong>简介</strong>
24 GHz硅基毫米波雷达技术正在实现新一代现实世界，即越来越多地用于汽车、无人机、泛工业和消费类应用等大众市场应用的非接触式智能传感器。这类雷达传感器可以提供实时信息，比如物体存在、运动、角位置、速度以及几厘米到几百米的传感器范围。直到最近，毫米波雷达传感器仍使用尺寸庞大、复杂且构建成本高昂的离散解决方案来实现，这限制了其广泛的市场采用。ADI公司的新型24 GHz雷达产品提供出色的性能和高集成度，是小尺寸、低成本且易用的超低功耗解决方案，适用于物理检测、跟踪、安全控制和防撞警告系统等应用。
<strong>简介</strong>
在雷达应用中，相位噪声是要求高杂波衰减的系统的关键性能指标。相位噪声是所有无线电系统都会关心的问题，但是雷达相比通信系统来说特别要求非常靠近载波频率的频偏位置的相位噪声性能。
这些高性能系统中的系统设计人员将选择超低相位噪声振荡器，并且从噪声角度来讲，信号链的目标就是使振荡器相位噪声曲线的恶化最小。这就要求对信号链上的各种元器件做残余或加性的相位噪声测量。
最近发布的高速数模转换器(DAC)产品对于频率转换阶段需要的任何LO的波形生成和频率创建都非常有吸引力。然而，雷达目标会挑战DAC相位噪声的性能。
<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。
