小型化一直是電子行業(yè)的一個(gè)熱點(diǎn)，對(duì)電源尤其重要。電源的質(zhì)量通常以單位體積的功率來衡量。ADI在本文討論了一些有助于實(shí)現(xiàn)小型化電源設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)。
人們使用升壓轉(zhuǎn)換器，從低輸入電壓生成高輸出電壓。使用開關(guān)穩(wěn)壓器和升壓拓?fù)淇梢暂p松實(shí)現(xiàn)這種電壓轉(zhuǎn)換。但是，電壓增益本身存在限制。電壓增益是輸出電壓與輸入電壓的比值。如果從12V輸入電壓生成24V輸出電壓，電壓增益為2。
選擇合適的電源轉(zhuǎn)換器僅僅意味著找到最便宜的器件嗎?事實(shí)證明，電源電壓轉(zhuǎn)換領(lǐng)域的創(chuàng)新是值得的，并且在市場(chǎng)上獲得了回報(bào)——因?yàn)檫@些解決方案帶來了更高質(zhì)量的產(chǎn)品。ADI將在本文概述一些利用低成本電源轉(zhuǎn)換器成功實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量產(chǎn)品的應(yīng)用實(shí)例。
測(cè)量系統(tǒng)中的電流是監(jiān)測(cè)系統(tǒng)狀態(tài)的一種基本而有效的工具。隨著科技發(fā)展，電子或電氣系統(tǒng)在性能提升的同時(shí)，物理尺寸大大縮小，并降低了功耗和成本。每個(gè)電子設(shè)備都在監(jiān)測(cè)自己的健康和狀態(tài)，而這些診斷提供了管理系統(tǒng)所需的重要信息，甚至決定了其未來的設(shè)計(jì)升級(jí)。
為過程控制、工廠自動(dòng)化、樓宇控制系統(tǒng)等工業(yè)應(yīng)用設(shè)計(jì)系統(tǒng)級(jí)隔離式I/O解決方案時(shí)，有許多方面需要考慮，其中包括功耗、數(shù)據(jù)隔離和外形尺寸。圖1顯示了系統(tǒng)解決方案，其在隔離式單通道軟件可配置I/O解決方案中使用AD74115H和ADP1034，解決了電源、隔離和面積挑戰(zhàn)。通過將ADP1034的電源和數(shù)據(jù)隔離功能與AD74115H的軟件可配置能力相結(jié)合，可以僅使用兩個(gè)IC和非常少的外部電路來設(shè)計(jì)一個(gè)隔離式單通道I/O系統(tǒng)。
電氣工程中的一個(gè)典型應(yīng)用是通過傳感器記錄物理量并轉(zhuǎn)發(fā)給微控制器進(jìn)行深入處理。此過程需要使用ADC將模擬傳感器輸出信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。ADI在本文介紹了一種用于高精度測(cè)量應(yīng)用的低功耗模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)解決方案，即SAR-ADC或Σ-Δ ADC。因?yàn)樵诘凸膽?yīng)用中，節(jié)省的每一毫瓦都將是有用的。
本文提供一種校準(zhǔn)數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)的方法，專用于引腳電子器件驅(qū)動(dòng)器、比較器、負(fù)載、PMU和DPS。DAC具有差分非線性(DNL)和積分非線性(INL)等非線性特性，我們可以通過增益和偏置調(diào)整來盡可能降低這些特性。本文描述如何執(zhí)行這些校準(zhǔn)，以改善電平設(shè)置性能。
中國，北京–Analog Devices, Inc. (ADI)宣布推出全新的精密中等帶寬信號(hào)鏈平臺(tái)，可改善工業(yè)和儀器儀表應(yīng)用中DC至約500kHz信號(hào)帶寬的系統(tǒng)性能。該新平臺(tái)提供一系列具有可定制解決方案選項(xiàng)的完整信號(hào)鏈，并配備一套精選的開發(fā)工具，例如LTspice?仿真，有助于簡化設(shè)計(jì)過程。這些可靠的信號(hào)鏈專為精確測(cè)量時(shí)間和頻率而設(shè)計(jì)，使終端系統(tǒng)支持從IEPE振動(dòng)/加速度到溫度/壓力等各種傳感器和測(cè)量模式輸入。更關(guān)鍵的是，這些信號(hào)鏈可幫助工程師充滿信心地投入設(shè)計(jì)，從容應(yīng)對(duì)基于狀態(tài)的監(jiān)控(CbM)、多通道或分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAQ)、位置和電機(jī)控制以及聲納等應(yīng)用中精密儀器儀表帶來的嚴(yán)苛挑戰(zhàn)。
要測(cè)試精密儀器儀表，需要使用超低失真、低噪聲、高性能的信號(hào)發(fā)生器。新的產(chǎn)品通常需要保證性能指標(biāo)在較高的水平。有些參考設(shè)計(jì)(例如ADMX1002)利用高性能精密數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)簡化了這一任務(wù)，這些轉(zhuǎn)換器具有出色的精度和分辨率水平。1此外，加入一種創(chuàng)新數(shù)字預(yù)失真算法可以進(jìn)一步增強(qiáng)測(cè)試信號(hào)的保真度，從而以低成本的小尺寸實(shí)現(xiàn)出色的低失真信號(hào)。
你可以跟Siri對(duì)話，獲取路線指引和查詢天氣。在家中，Alexa不僅可以開燈和播放你最喜歡的音樂，還可以打開暖氣和空調(diào)。我們都已經(jīng)習(xí)慣了這個(gè)“始終在線”的世界。如今，我們滿懷期待，希望在車內(nèi)也能獲得這些個(gè)性化連接體驗(yàn)。
無論是黑燈工廠里設(shè)備的有序運(yùn)行，還是溫馨家居中電器的自動(dòng)感知，抑或是數(shù)字醫(yī)療中的體征信號(hào)數(shù)據(jù)采集，微控制器（MCU）幾乎是解決一切有控制需求場(chǎng)景的“萬能鑰匙”。近年來，隨著物聯(lián)網(wǎng)走入更廣泛的場(chǎng)景，例如可穿戴設(shè)備、遠(yuǎn)程測(cè)控、無線傳感等諸多應(yīng)用中，衍生出大量的低功耗類數(shù)據(jù)采集和控制需求，低功耗MCU成為微控制器品類中的一個(gè)重要細(xì)分市場(chǎng)。根據(jù)相關(guān)資訊預(yù)測(cè)，在全球微控制器市場(chǎng)份額中，低功耗微控制器約占15%～20％，2019年市場(chǎng)規(guī)模為44億美元，預(yù)計(jì)到2024年將增長到129億美元，年復(fù)合增長率（CAGR）高達(dá)24.1％。
精密數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)通常由高性能的分立式線性信號(hào)鏈模塊組成，用于測(cè)量和保護(hù)、調(diào)節(jié)和獲取，或者合成和驅(qū)動(dòng)。硬件設(shè)計(jì)人員在開發(fā)這些數(shù)據(jù)采集信號(hào)鏈時(shí)，一般需要高輸入阻抗，以直接連接多種傳感器。在這種情況下，通常需要利用可編程增益使電路適應(yīng)不同的輸入信號(hào)幅度——單極性或雙極性和單端或差分信號(hào)，具有可變共模電壓。大多數(shù)PGIA傳統(tǒng)上由單端輸出組成，該輸出不能直接全速驅(qū)動(dòng)基于全差分、高精度SAR架構(gòu)的ADC，需要至少一個(gè)信號(hào)調(diào)理或驅(qū)動(dòng)級(jí)放大器。隨著人們?cè)絹碓阶⒅赝ㄟ^系統(tǒng)軟件和應(yīng)用來提供與眾不同的系統(tǒng)解決方案，整個(gè)行業(yè)不斷迅速發(fā)展變化。但是，受緊張的研發(fā)預(yù)算和上市時(shí)間限制，用于構(gòu)建模擬電路并制作原型來驗(yàn)證其功能的時(shí)間也越來越少。這樣就增加了硬件開發(fā)資源的壓力，需要進(jìn)一步減少設(shè)計(jì)迭代。本文將介紹在設(shè)計(jì)分立式寬帶全差分PGIA時(shí)要注意的關(guān)鍵事項(xiàng)，并展示PGIA在驅(qū)動(dòng)高速信號(hào)鏈μModule?數(shù)據(jù)采集解決方案時(shí)的精密性能。
零漂移運(yùn)算放大器使用斬波、自穩(wěn)零或這兩種技術(shù)的結(jié)合來消除不需要的低頻誤差源，例如失調(diào)和1/f噪聲。傳統(tǒng)上，此類放大器僅用于低帶寬應(yīng)用中，因?yàn)檫@些技術(shù)在較高頻率時(shí)會(huì)產(chǎn)生偽像。只要系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)考慮了高頻誤差，例如紋波、毛刺和交調(diào)失真(IMD)等，較寬帶寬的解決方案也可以受益于零漂移運(yùn)算放大器的出色直流性能。
繼智能手機(jī)后，近年來可穿戴設(shè)備正“包攬”全身，逐步成為消費(fèi)者新時(shí)尚：耳戴TWS耳機(jī)，腕戴智能手環(huán)/智能手表，頭戴智能眼鏡/智能頭顯，身穿心電T恤……多種多樣的智能穿戴設(shè)備正成為繼手機(jī)后撬動(dòng)著消費(fèi)電子市場(chǎng)增長的新亮點(diǎn)。但看似百花齊放的繁榮表象背后，可穿戴設(shè)備發(fā)展卻暗藏隱憂——應(yīng)用場(chǎng)景單一、功能更新緩慢、同質(zhì)化嚴(yán)重、入局者眾多……
正如本系列文章上篇所討論的，設(shè)計(jì)和優(yōu)化基于熱敏電阻的應(yīng)用解決方案涉及到不同挑戰(zhàn)。這些挑戰(zhàn)包括上篇文中討論過的傳感器選擇和電路配置。其他挑戰(zhàn)有測(cè)量優(yōu)化——包括ADC配置和選擇外部元件，同時(shí)確保ADC在規(guī)格范圍內(nèi)運(yùn)行以及系統(tǒng)優(yōu)化，從而實(shí)現(xiàn)目標(biāo)性能并確定與ADC和整個(gè)系統(tǒng)相關(guān)的誤差源。
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