技术
在血液分析仪、体外诊断系统和其他很多化学分析应用中，液体必须从一个容器中转移到另一个，以便将样本从试管中、或者将试剂从瓶中吸取出来。 这些实验室系统经常需要处理大量样本，因此尽可能缩短处理时间很重要。 为了提高效率，用来吸取样本的探针必须快速移动，因此有必要精确地定位探针与所要吸取液体表面的相对位置。 本文演示了电容数字转换器(CDC)的一种新颖使用方法，使用该方法可信心十足地完成这项工作。
<strong>CDC技术</strong>
<strong>简介</strong>
任何高性能模数转换器(ADC)，尤其是射频采样ADC，输入或前端的设计对于实现所需的系统级性能而言很关键。很多情况下，射频采样ADC可以对几百MHz的信号带宽进行数字量化。前端可以是有源（使用放大器）也可以是无源（使用变压器或巴伦），具体取决于系统要求。无论哪种情况，都必须谨慎选择元器件，以便实现在目标频段的最优ADC性能。
射频采样ADC采用深亚微米CMOS工艺技术制造，并且半导体器件的物理特性表明较小的晶体管尺寸支持的最大电压也较低。因此，在数据手册中规定的出于可靠性原因而不应超出的绝对最大电压，将当前主流的射频采样ADC与之前的老器件相比，可以发现这个电压值是变小的。
<strong>Jeff Watson 和 Gustavo Castro</strong>
<strong>简介</strong>
许多行业都需要能够在极端高温等恶劣环境下可靠工作的电子设备。依照传统做法，在设计需要在常温范围之外工作的电子设备时，工程师必须采用主动或被动冷却技术，但某些应用可能无法进行冷却，或是电子设备在高温下工作时更为有利，可提升系统可靠性或降低成本。这便提出了影响电子系统方方面面的诸多挑战，包括硅、封装、认证方法和设计技术。
<strong>高温应用</strong>
<font color="#FD8900">作者：Robert Kiely</font>
<strong>简介</strong>
本文阐释1/f噪声是什么，以及在精密测量应用中如何降低或消除该噪声。1/f噪声无法被滤除，在精密测量应用中它可能是妨碍实现最佳性能的一个限制因素。
<strong>什么是1/f噪声？</strong>
1/f噪声是一种低频噪声，其噪声功率与频率成反比。人们不仅在电子装置中观测到1/f噪声，在音乐、生物学乃至经济学中也观察到这种噪声1。关于1/f噪声的来源仍存在很大争议，人们就此仍在开展研究2。
<strong>作者：Stephen Nugent</strong>
<strong>摘要</strong>
设计一个要求高通道密度的系统时，例如在测试仪器仪表中，电路板上通常需要包括大量开关。当使用并行接口控制的开关时，控制开关所需的逻辑线路以及用于生成GPIO控制信号的串行转并行转换器会占用很大比例的板空间。本文讨论旨在解决这种设计挑战的ADI公司新一代SPI控制开关及其架构，以及相对于并行控制开关，它在提高通道密度上有何优势。ADI公司创新的多芯片封装工艺使得新型SPI转并行转换器芯片可以与现有高性能模拟开关芯片结合在同一封装中。这样既可节省空间，又不会影响精密开关性能。
杨金鹏，梁 东，杨 涛，张志新中国航天空气动力技术研究院 测控事业部，北京100074）
摘 要： 双余度舵控系统的基本思想是通过不同余度之间的切换来保证舵控系统的可靠性。针对无人机双余度电动舵机角度传感器故障检测技术提出了基于辨识参考模型的方法。首先介绍了电动舵机的双余度方案，然后通过机理分析和理论推导相结合的方式建立了舵系统的输入输出模型，利用系统辨识的方法确定了模型的参数。最终利用辨识的参考模型对双余度角度传感器进行故障检测，并通过实验，验证了方法的有效性。
<strong>引言</strong>
随着无人机技术的发展，无人机的应用范围越来越广，续航时间和任务半径越来越大，并且在执行任务的过程中携带的任务载荷和侦察打击设备越来越多，因此保证无人机在飞行过程中的安全性和可靠性就显得特别重要。
<strong>作者：Bob Scannell，ADI公司MEMS和传感器技术部业务开发经理</strong>
运动是生命中不可或缺的重要组成部分。能够移动的人似乎在一刻不停地运动着，而不能移动的人则可能需要借助某种形式的机械助力来帮助实现运动。因此，不难想象，能够测量这种运动的惯性传感器在提供有关我们自身的有用信息方面具有重大价值。如今的音频(麦克风)或光学(相机)传感器就是这样。
<strong>作者：Chau Tran和Jordyn Rombola ADI公司</strong>
<strong>简介</strong>
随着环境的不断恶化，当前社会越来越重视新能源汽车技术的发展，作为新能源汽车关键零部件(电动机及变速器)的技术发展也越来越受到重视。电动机作为其主要驱动源，变速器则作为动力传输与分配机构，两者的性能设计与相互配合集成研究很大程度上决定了整车的性能。如果电动机温度过高未得到及时散热，则电动机性能就无法得到体现且安全性也会大打折扣，而变速器内部含有被动冷却系统(如AT中的ATF、电驱系统单档减速器中的Mobil等)，根据本身结构设计来完成热管理方案。
如在总成结构中能够利用变速器被动冷却系统给予电动机转子或轴心散热，这将是对电动机是两种不同的热管理方案。本文将针对这两种热管理方案利用等效热阻网络法对总成结构(主要针对电动机)的温度场变化进行分析及未来发展趋势分析。
<strong>冷却系统研究分析</strong>
数控机床是数字控制工作母机的总称，是集现代精密机械设计与制造技术、计算机技术、通讯技术、自动控制技术、检测技术、电力电子与微电子技术、电机与新材料技术、液压与气动技术、光电技术等最新成就而构成的机电一体化的高级典型产品，作为加工制造业的工作母机，同时是兼备高精度、高柔性、高效率、高自动化特点于一身的现代化设备。数控机床是国防军工、国民经济中的重要基础装备，它的应用遍及社会经济的各个领域，是机械、电子、汽车、石化、建筑等部门的支柱产业，也是能源、交通、材料、通讯等基础产业现代化重要工具。
在工业设备中，伺服电机有可能被应用于各种苛刻、复杂的恶劣环境条件下，如：潮湿、粉尘、液体喷淋...等等，因此，电机的 IP 防护等级成为运控应用选型时一项非常重要的规格指标。那在运控应用中，需要注意哪些应用环境因素，以及关于电机 IP 防护等级的几点考虑。
我们先简单复习下，什么是“ IP 防护等级”？
简单的说，IP防护等级（INGRESS PROTECTION），就是将产品按照其防尘防湿气的特性加以分级，并用 2 位数字（或者加上字母）组成的 IP 防护等级代码，来标注产品可以在特定环境下正常工作的能力。
<strong>作者：youshuang ding</strong>
在机器人中，执行机构一般分为液压驱动和电机驱动两种类型，其中又以电机驱动最为常见。本文主要讨论一般机器人驱动机构中电机的选择问题。
机器人中常用的电机分为有刷直流电机、无刷直流电机、永磁同步电机、步进电机等。其中在中小型机器人（尺寸在15cm-30cm）中，由于价格便宜，定位精度高，直流电机以及无刷直流电机最为常见。本文主要讨论直流电机的选择方法。
第一部分：电机要求
直流电机简介：
<strong>Rich Ghiorse</strong>
<strong>引言</strong>
现今，电子系统往往具有许多不同的电源轨。在采用模拟电路和微处理器、DSP、ASIC、FPGA的系统中，尤其如此。为实现可靠、可重复的操作，必须监控各电源电压的开关时序、上升和下降速率、加电顺序以及幅度。既定的电源系统设计可能包括电源时序控制、电源跟踪、电源电压/电流监控和控制。有各种各样的电源管理IC可以执行时序控制、跟踪、上电和关断监控等功能。
<strong>作者：Steven Xie</strong>
虽然目前的高分辨率SAR ADC和Σ-Δ ADC可提供高分辨率和低噪声，但系统设计师们可能难以实现数据手册上的额定SNR性能。而要达到最佳SFDR，也就是在系统信号链中实现无杂散的干净噪底，可能就更加困难了。杂散信号可能源于ADC周围的不合理电路，也有可能是因恶劣工作环境下出现的外部干扰而导致。
针对高分辨率、精密ADC应用中的杂散问题，本文将介绍几种判断其根本原因的方法，并提出相应的解决方案。这些技术和方法将有助于提高终端系统的EMC能力和可靠性。
本文将针对五种不同的应用情况阐述用于降低杂散的特定设计解决方案：
<strong>作者：Mark Cantrell</strong>
目前在办公室和家庭中使用的标准信息处理设备—个人电脑 (PC)，使用通用串行总线(U S B) 与大多数外设进行通讯。标准化、低成本 及软件和开发工具的支持已使个人电脑成为医疗和工业应用很具吸引力的主处理器平台，但这些增长中的市场对安全性和可靠性要求 （特别是在电气隔离方面）与一直以来推动个人电脑发展的办公室环境有很大不同。
早期的个人电脑以串行和并行端口作为与外部世界连接的标准接口。这些标准是从最早的大型计算机继承而来的。另一个可用的通讯标准R S-232 接口，虽然速度慢，但因为可简单地实现所需要的鲁棒隔离，很适合医疗和工业环境。由于得到广泛使用并有良好的支持，人们容忍了其速度低和点对点的缺点。
<strong>作者：Hank Zumbahlen</strong>
接地无疑是系统设计中最为棘手的问题之一。尽管它的概念相对比较简单，实施起来却很复杂，遗憾的是，它没有一个简明扼要可以用详细步骤描述的方法来保证取得良好效果，但如果在某些细节上处理不当，可能会导致令人头痛的问题。
对于线性系统而言，"地"是信号的基准点。遗憾的是，在单极性电源系统中，它还成为电源电流的回路。接地策略应用不当，可能严重损害高精度线性系统的性能。
对于所有模拟设计而言，接地都是一个不容忽视的问题，而在基于PCB的电路中，适当实施接地也具有同等重要的意义。幸运的是，某些高质量接地原理，特别是接地层的使用，对于PCB环境是固有不变的。由于这一因素是基于PCB的模拟设计的显著优势之一，我们将在本文中对其进行重点讨论。
<strong>作者：Jeff Watson 和 Maithil Pachchigar</strong>
<strong>简介</strong>
越来越多的应用要求数据采集系统必须在极高环境温度下可靠地工作，例如井下油气钻探、航空和汽车应用等。虽然这些行业的最终应用不尽相同，但某些信号调理需求却是共同的。这些系统的主要部分要求对多个传感器进行精确数据采集，或者要求高采样速率。此外，很多这样的应用都有很严格的功率预算，因为它们采用电池供电，或者无法耐受自身电子元件发热导致的额外升温。因此，需要用到可以在温度范围内保持高精度，并且可以轻松用于各种场景的低功耗模数转换器 (ADC) 信号链。这类信号链见图1；该图描绘了一个井下钻探仪器。
<strong>作者：Michael Manning</strong>
<strong>简介</strong>
汽车、军事和航空电子应用中的恶劣工作环境对集成电路的技术要求极端苛刻，电路必须能够承受高电压和电流、极端温度和湿度、振动、辐射以及各种其他应力。为了提供安全、娱乐、远程信息处理、控制和人机界面等应用领域所需的特性和功能，系统工程师迅速采用高性能电子器件。随着精密电子器件的使用日益增加，系统也变得越来越复杂，而且更易受到电子干扰，其中包括过压、闩锁状况和静电放电 (ESD)事件。这些应用中采用的电子电路需要具有高可靠性和对系统故障的高耐受性，因此设计人员在选择器件时必须考虑到环境因素和器件自身限制。
<strong>作者：Mark Reisiger</strong>
<strong>概述</strong>
在很多应用中，都需要用到能够为负载提供适当功率的放大器；另外还需保持良好的直流精度，而负载的大小决定了目标电路的类型。精密运算放大器能驱动功率要求不足50 mW的负载，而搭配了精密运算放大器输入级和分立功率晶体管输出级的复合放大器可以用来驱动功率要求为数W的负载。 但是，在中等功率范围内却没有优秀的解决方案。 在这个范围内，不是运算放大器无法驱动负载，就是电路过于庞杂而昂贵。
