本视频将讨论模拟器件在PoE（以太网供电）领域的地位，包括我们在新兴的IEEE802.3bt高功率PoE标准中的地位。

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在本系列第一部分中，我们探讨了以太网在自动化行业中的重要性，谈到了其相对于传统现场总线的优势。对于初创企业来说，以太网解决方案具有卓越的优势、能效比和设备选择自由性，这些优势全部来自其底层技术的灵活性、数十年的发展以及供应商群体的成熟度。

在本部分，我们将看看EtherNet/IP®，并考察如何在全厂自动化和控制系统中实施EtherNet/IP®。该标准以以太网为基础，基本兼容现有基础设施，这使其成为提升工厂性能、优化成本控制的绝佳选择。

思科与罗克韦尔自动化有限公司(Rockwell Automation)在2011年联合发布的一份出版物中解释道，“在竞争激烈的制造环境中，要实现必要的灵活性、可见性和效率，采用开放式行业标准网络技术的单一系统架构显得至关重要。”

在本系列第一部分中，我们考察了以太网在工业自动化和控制领域相比现场总线的各种优势。以太网解决方案具有卓越的带宽优势和设备成本优势，还能轻松延伸到整个工厂，用单个网络就能连通车间系统和企业IT系统。以第三个特性为基础，我们还在第二部分开始探讨了融合型全厂以太网架构(CPwE)，这是罗克韦尔自动化有限公司与思科公司联合开发的一种参考架构，其目的是鼓励通过结合使用标准以太网和IP套件实现IAC系统的现代化。

<strong>CPwE概述与总结</strong>

我们将演示用于机器人和伺服应用的电机驱动器和绝对编码器之间EnDat接口的解决方案。我们将介绍新型ADM3065E收发器的更高速度如何支持使用更长的编码器电缆和更高的通信速度。

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大家有木有发现，在比较在不同速度下工作的系统、或者查看软件定义系统如何处理不同带宽的信号时，噪声频谱密度(NSD)可以说比信噪比(SNR)更为有用。虽然它不能取代其他规格，但会是分析工具箱中的一个有用参数指标。

探索——

我的目标频段内有多少噪声？

数据转换器数据手册上的SNR表示满量程信号功率与其他所有频率的总噪声功率之比。

现在考虑一个简单情况来比较SNR和NSD，如图1所示。假设ADC时钟频率为75 MHz。对输出数据运行快速傅里叶变换(FFT)，图中显示的频谱为从直流到37.5 MHz。本例中，目标信号是唯一的大信号，且碰巧位于2 MHz附近。对于白噪声（大部分情况下包含量化噪声和热噪声）而言，噪声均匀分布在转换器的奈奎斯特频段内，本例中为直流至37.5 MHz。

目前，世界各地的制造工厂都依赖以太网解决方案来满足工业应用对实时性能和耐用性的要求。与传统现场总线相比，以太网能提供更快的速率，能更好地处理大批量数据，最终还能通过卓越的能效比和更加高效的设备节省更多开支。以太网还能单挑重任，作为唯一的组网技术，把车间的自动化系统连接到用于控制车间的企业IT系统——在提升性能的同时简化网络的整体设计。

以太网为何能在制造业发挥重大作用，如何发挥作用？以太网的崛起有多种原因，但有几个原因是需要注意的：

* 为避免冲突，目前的多数工业以太网都采用全双工工作模式。虽然在半双工模式下有可能发生冲突，但是，只要冲突帧之比不超过特定阈值，可能就不会构成问题。全双工则可以完全避免冲突。

<strong>作者：Mary McCarthy和Eamonn Dillon</strong>

<strong>简介</strong>

有多种类型的传感器可以用于测量温度。具体选择何种传感器，取决于所测量的温度范围和所需的精度。系统精度取决于温度传感器的精度和用于数字化传感器输出的ADC性能。许多情况下，来自传感器的信号幅度非常小，因而需要高分辨率ADC。Σ-Δ型ADC适合这些系统，因为此类ADC是高分辨率器件，而且常常包括温度测量系统所需的额外片内电路，例如激励电流等。本应用笔记介绍可用的温度传感器(热电偶、RTD、热敏电阻和热二极管)以及传感器与ADC接口所需的电路，还会讨论对ADC的性能要求。

<strong>热电偶</strong>

根据IDC研究，2017年全球智能家居设备出货量达4.331亿台，比起一年前要成长27.6%。展望未来，至2022年市场出货量可以达到9.397亿台，这几年的年平均复合成长率（CAGR）将达18.5%。

即使智能家居市场仍处于起步阶段，但是近年来消费者的认知以及厂商的改变让市场产生变化。简单来说，由于先前无法找到智能家居中心枢纽的问题，随着硬件制造商竞相与Alexa，Siri或谷歌助理等智能语音助理建立互操作性之后，得到解决。另一方面，即使消费者仍犹豫拟人化的智能助理，但却让他们开始期待未来出现更自然的用户接口链接来智能家居设备。

无论是以智能喇叭的形式，或者将智能助理内建至恒温器、冰箱、电视机或任何其他设备，都让智能家居的未来变得更加简易且可行性，在不久的将来普及率势必会显着提高。

物联网 (IoT) 改变生活的每一个角落，特别是在家庭中——家电物联网装置让我们更智能地控制门锁、灯光和电器，串连个人生活与外在系统和环境。而当进一步加入目前最热门的语音助理功能后，智能家居在 2018 年的发展可望更上一层楼。

智能家居(Smart Home)虽然已经是发展很久的议题，但市场发展似乎未成有爆发性的成长，不过，智能家居在加入语音助理之后，2018年的发展可望更上一层楼。2018年消费性电子大展(CES)中，各家大厂如亚马逊(Amazon)、苹果(Apple)、Google、三星(Samsung)、LG、海尔(Haier)等服务或家电制造业者，纷纷相互结盟，并展出最新智能家居产品。

<strong>作者：Gaetano (Guy) Fichera，Boston Engineering Corporation电子产品部总监</strong>

<strong>内容提要</strong>

隔离是交流电压电机驱动不可分割的一部分。电气隔离的方法有多种——主要采用光耦合器和数字隔离器。使用数字隔离器与传统的光耦合器相比具有数种优势——其中包括成本更低、元件数量更少、可靠性更强。本文以传统电机控制器设计为基础，对几种隔离方法进行比较，以突显数字隔离器的优势。

<strong>光耦合器与数字隔离器的背景知识</strong>

<strong>Thomas Brand ADI公司</strong>

现今，尤其是在工业物联网 (IIoT) 或工业4.0的背景下，许多工业自动化技术的供应商和制造商都对独立于制造商的开放式通信平台充满渴望。制造商期望在系统范围内实现越来越多的自动化流程。因此，自动化必须考虑到IT系统对于开放数据访问的需求，以及工业控制系统的实时要求。以太网和工业以太网已经在这方面发挥了重要作用。相较于传统现场总线，这一网络技术具有诸多优势，比如在共享传输介质上高效同步地传输大量数据。PROFINET、EtherNet/IP®、EtherCAT®、POWERLINK®等常用工业以太网协议都在某种程度上允许与http或TCP/IP等传统协议共享同一以太网介质。

SmartMesh产品是超低功耗，超可靠的无线传感器网络，用于恶劣环境中的物联网连接。用于分布式传感器应用的多跳网状网络具有跳频和低功耗的时间同步功能。

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<strong>以太网在工业系统中增加了决定性的范围</strong>

曾经，工业网络中的决定论主要是协调运动和CNC风格应用的省份。1人们普遍认为，在石油和天然气，风力，甚至某些类型的制造业等领域的核心应用永远不会需要确定性可以提供的明显的效率提升。

<strong>为什么决定论仅限于少数应用</strong>

这个假设的原因是什么？对于初学者来说，在以太网速度长达数十年的增加以及基于以太网的协议逐渐取代串行网络（例如，MODBUS ® TCP，EtherNet / IP的®和PROFINET ®）意味着自动化和控制系统都不断变得更快，并获得更多的带宽。这些转变的收益足以使决定论的好处看起来次要。

医疗保健行业面临三大挑战：人口越来越老，慢性病病例大幅增加，医疗保健费用也在爆炸式增长。预计未来20年，老年人口将呈指数增长。到2030年，欧洲人将超过65人，其中40％需要援助。没有得到足够的照顾，老年人有失去独立性的危险。因此，老年人高度期望独立的生活方式。但老年人的独立生活方式往往伴随着高风险。已经开发了许多利用各种传感器实现的智能家居技术，以跟踪和监测家中老年人的活动并帮助他们独立生活。

环境辅助生活（AAL）在这方面提供了一系列的好处。这些好处包括连接患者，医生和医疗设备，这大大提高了治疗和护理的效率。链接可以自动记录和评估患者的活动和健康数据，无论他们身在何处。因此，只有当患者的健康状况恶化时才需要拨打医疗人员。这里的目标是降低医疗保健部门的成本，并改善患者的护理，即使患者不再在医院中持续受到监控，也无法在日常生活中对其进行监控。

在物联网世界，我们展示了ADI和我们的合作伙伴在开发物联网解决方案和创建物联网生态系统方面的优势。我们第一次看到物联网概念正在实现，ADI正在引领这一潮流。

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工业以太网解决方案的采用已经上升了一段时间了，从串行协议，如PROFIBUS自动化行业的变化，并且可以打开像PROFINET基于以太网的替代品®和EtherCAT ®。根据IMS Research 2013年的一份研究报告，仅在过程工业中使用工业以太网应该比2011年的水平翻一番。1 2015年的一份供应商报告显示，尽管工业以太网协议在整体市场份额中仍然落后于现场总线（33％至67％ ％），它们的增长速度是原来的两倍以上（17％比7％）。

<strong>什么在推动工业以太网的采用？</strong>

以太网解决方案之所以在传统现场总线上取得如此巨大的成功，主要是因为以太网供电的出色带宽和速度，以及由于大型已建立的产品生态系统而具有出色的灵活性和成本效益。另外，以太网是一种熟悉的技术，几十年前首次进入办公室局域网。

在过去的几十年中，由于信号采集系统的不断增加和永不满足的带宽需求，尽管速度很慢，但高速模数转换器（ADC）性能指标发生了很大变化，尽管速度缓慢。ADC性能测量的方式也发生了变化。

在20世纪80年代，我们主要根据其直流规格（如差分和积分非线性（DNL和INL））来判断ADC。在20世纪90年代，我们主要根据其信噪比（SNR）来判断ADC。虽然无杂散动态范围（SFDR）也是一个重要的ADC参数，但噪声谱密度（NSD）是当今高速和每秒千兆（GSPS）ADC可用于定义其性能的又一全面规范。

凭借二十年的工业和汽车客户经验，我在电源设计故障排除方面拥有丰富的经验。在客户支持方面，当数据表中出现预期或承诺的问题时，您通常会接到电话。通常，当你接到电话时，布局已经完成，投入大量资金，解决问题的时间与项目管理的紧张程度一样紧密。

这些问题通常是由布局引起的。在演示板上，一切看上去和测量都很好。但是，在客户委员会做出更多妥协，这是一个不同的故事。你不能责怪布局人，他完成了他的工作，连接了所有需要的电路图，并将所有元件整齐排列在电路板上。要创建成功的电源布局，如果您打算从经过验证的布局中更改任何内容，则需要了解所涉及的物理特性。演示板布局可能会根据您的设计的不同要求进行优化，或者您的设计可能需要稍微不同的组件。

集成电路（IC）是所有现代安全系统的根本。集成电路提供逻辑并控制传感器，或者越来越多的是传感器。集成电路驱动最终元素以实现安全状态，并且它们是软件运行的平台。半导体内部集成的可能性可以简化系统级的实现，但这是以IC内部增加的复杂性为代价的。由于减少了部件数量，这种集成度提高了系统的可靠性，并提供了更高诊断覆盖率和更低诊断测试时间间隔的机会 - 所有成本都使安全性降低。有人可能会认为，由于增加了复杂性，这种整合水平是一件坏事。然而，随着集成电路复杂性的价格在模块和系统级别上可能会大大简化。令人惊讶的是，虽然存在处理过程控制，机械，电梯，变速驱动器和有毒气体传感器的功能安全标准，但没有专用于集成电路的功能安全标准。相反，要求和知识的零散部分遍布IEC 61508和其他B和C标准。本文为解释现有的半导体功能安全标准提供指导。没有专用于集成电路的功能安全标准。

在《模拟对话》2017年12月文章中介绍SMUADALM1000之后，我们希望开始进行一些小的基本测量。如需参阅之前的ADALM1000文章，

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