步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制电机，是现代数字程序控制系统中的主要执行元件，应用极为广泛。。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。

步进电机是一种感应电机，它的工作原理是利用电子电路，将直流电变成分时供电的，多相时序控制电流，用这种电流为步进电机供电，步进电机才能正常工作，驱动器就是为步进电机分时供电的，多相时序控制器。

电机控制算法的作用是接受指令速度值，通过运算向电机提供适当的驱动电压，尽快地和尽快平稳地使电机转速达到指令速度值，并维持这个速度值。换言之，一旦电机转速达到了指令速度值，即使在各种不利因素(如斜坡、碰撞之类等使电机转速发生变化的因素)的干扰下也应该保持速度值不变。为了提高机器人小车控制系统的控制精度，选用合适的控制算法显得十分必要。

控制算法是任何闭环系统控制方案的核心，然而并非越复杂、精度越高的算法越好，因为比赛要求非常高的实时性，机器人必须在非常短的时间内作出灵敏的反应，所以现代的一些先进控制算法，比如模糊控制、神经元网络控制等就不能应用到小车控制系统里。本系统选用了最常规、最经典的PID控制算法，通过实际应用取得了很好的效果。

<strong>1 比例项</strong>

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三个ADuM3223栅极驱动器可将控制信号与连接至经整流交流市电输入的电源级隔离。 六个PWM控制信号来自Blackfin EZ套件，可驱动六个IGBT栅极，控制一个三相变速感应电机。

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利用iCoupler®数字隔离器，设计师可以摆脱光耦合器的成本、尺寸、功耗、性能和可靠性限制，在设计中实现出色的隔离性能。iCoupler数字隔离器还满足各种爬电距离/电气间隙要求，是业界唯一一种具有8 mm认证爬电距离的数字隔离器。目前已有5亿个以上的隔离通道投入应用。这些磁性隔离产品满足与光耦合器相同的严格安全标准。

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在模拟行业发展中历史最悠久的技术杂志。请查看最新的《模拟对话》，它具有更丰富的内容、更便捷的导览及更强大的社交功能等。

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《模拟对话》 是一份ADI公司出版的免费科技杂志。自公司创立后的第二年即1967年以来，每月发行一期（ps.点击“阅读原文”可下载任何一期哦）。《模拟对话》起到论坛的作用给大家提供了一个交流的平台。人们在此交流有关现实世界中信号处理系统设计的电路、系统以及软件各方面的创意、解决问题的答案以及远见卓识。

<strong>工程师撰稿，工程师阅读</strong>

自创刊号至今，《模拟对话》一向是ADI公司最先进信号采集与处理技术的传播渠道。如此一来，本刊已成为高性能模拟、数字与混合信号处理领域领先的产品、系统解决方案、应用程序和设计技术信息资源。作为面向工程师读者的刊物，由ADI的工程师们亲自撰写的《模拟对话》致力于激励并帮助您实现下一代系统设计。

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<strong>电路功能与优势</strong>

本电路是一个由高功率开关MOSFET组成的H电桥，由低压逻辑信号控制，如图1所示。该电路为低电平逻辑信号和高功率电桥提供了一个方便的接口。H电桥的高端和低端均使用低成本N沟道功率MOSFET。该电路还在控制侧与电源侧之间提供隔离。本电路可以用于电机控制、带嵌入式控制接口的电源转换、照明、音频放大器和不间断电源(UPS)等应用中。

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<strong>应用</strong>

* 直流无刷和交流电机控制
* 过程控制
* 机床数字控制
* 机器人技术
* 轴控制
* 军用伺服控制

<strong>概述</strong>

AD2S80A是一款单芯片、10/12/14/16位旋变数字转换器，提供40引脚DIP或44引脚LCC陶瓷封装。它采用BiMOS II工艺制造，将CMOS逻辑和双极性高精度线性电路的优势融合于同一芯片。

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<strong>特性</strong>

* USB 2.0接口
* 温度补偿模式跳线使能
* 关断模式跳线使能
* 测量测试点和同轴电缆连接器

<strong>评估套件内容</strong>

* ADA4571磁激励：
* 偶极磁体
* 集成控制电子器件的有刷或无刷直流电机
* 评估软件CD-ROM(GUI兼容Windows® 7 32位和64位)

<strong>概述<strong>

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<strong>简介</strong>

设计隔离测量仪器颇具挑战性，有时甚至会令人沮丧不已。隔离前端可以保护用户免受测量系统中可能存在的致命电压的伤害，同时允许工程师在高共模电压下进行精确的测量。图1所示为此类测量的一个典型示例。在高压燃料电池或电池组中，了解单个电池的电压有助于确保系统的安全运行，同时可以最大限度地延长电池寿命。在确定单个电池的电压时，我们必须在高达数百伏特的共模电压下进行测量。在用热电偶测量载流导体的温度时，会出现类似的情况。在本例中，系统必须具备测量毫伏级信号分辨率的能力，同时抑制高电平的60 Hz共模噪声，并保护操作员不受任何危险电压的伤害。

ADI知道，全球更严苛的能源法规要求采用更智能的高效电机控制系统。 ADI允许设计工程师从系统级的角度考虑关键隔离架构，实现系统效率最大化的同时改善系统精度和可靠性。

<strong>1、从系统角度来看能效</strong>

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<strong>作者：Robert Guyol</strong>

在当今的位置检测技术中，各向异性磁阻(AMR)薄膜材料变得日益重要。相比传统技术，磁阻(MR)位置测量具有多种优势。可靠性、精度和整体鲁棒性是推动磁阻检测技术快速发展的主要因素。低成本、相对较小的尺寸、非接触式操作、宽温度范围、对灰尘和光的不敏感性、宽磁场范围，这些特性共同造就出一种鲁棒的传感器设计。

MR效应指某种材料随外加磁场的方向或幅度而改变其电阻的能力。AMR材料有两个不同的操作区间，即高场强区和低场强区。本应用笔记将讨论高场强应用，当外加磁场远远大于传感器的内部磁场时，我们就说该传感器处于饱和工作状态。在这种工作模式下，电阻的改变仅仅取决于磁场方向而非施加的磁场强度。

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<strong>作者：Miguel Usach Merino，ADI公司</strong>

在分布式系统中，模拟信号在传感器或负载间来回远程传输。在这类系统中，信号要传输很长的距离，噪声抑制能力成为一个重要考虑因素。噪声会耦合进信号中，结果使数据遭到破坏，由此产生不良影响。系统需要得到适当的保护，了解预期噪声的量和性质可以明确需要采取的保护措施，以取消或者至少减少环境干扰水平。

噪声源或干扰源一般有两种，根据其耦合进主信号的方式，分为共模噪声和差模噪声两种，如图1所示。

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针对电机控制解决方案，ADI提供了门类齐全的产品组合，其中包括了模数/数模转换器、放大器、嵌入式处理器、iCoupler®数字隔离 器和电源管理器件；这些高性能的器件和增加系统集成度有助于实现更新型的拓扑结构设计，为客户实现系统的差异化设计带来价值，伺服驱动系统的性能同用户最终所构建的运动控制系统的性能和所能提供的精度密切相关，多数情况下，最终的用途可以是一个高精度 数控机床系统、运动控制系统或机器人系统，这些系统要求能够精确控制位置及电机的扭矩。ADI能够提供涵盖信号链中所有重要器件的完整解决方案。

<strong>ADI系统设计考虑和主要挑战</strong>

<strong>基于电机控制系统模型的设计价值</strong>

旨在帮助简化使用传统非自动化方法进行控制系统设计时所遭遇的固有困难与复杂性。

为设计人员提供可视化设计环境，让开发人员为整个系统使用单一模型，实现数据分析、模型可视化、测试、验证和最终的产品部署。 一旦模型完成构建和测试，便会自动生成精确的实时软件，相比传统的手动编码能节省时间并降低总开发成本。 可自动生成代码的基于模型的设计还可用于快速原型制作，进一步缩短设计周期。

本身提供软件再利用结构，允许将已完成的设计根据所需应用有效地调高或调低复杂性，从而以更简单、更具性价比的方式可靠地完成升级。

通过减少设计时间，并提供性能、系统功能性以及特性和调度等方面更精确且更接近预设计期望的最终设计，从而节省宝贵的设计资源。

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<strong>作者：David Rice，ADI公司应用工程师</strong>

工业系统中的数模转换器(DAC)可能需驱动宽范围负载。若DAC采用固定电源供电，那么这样做会让芯片产生大量功耗，尤其当负载较小或短路至地时。片内功耗会导致温度上升至超过建议的工作限值，这对具有高通道密度或较高环境温度的系统而言可能是个大问题。例如，理想DAC需要向100 Ω至1 kΩ范围内的用户定义负载提供高达20 mA电流。这种情况下，最低电源电压必须为20 V。DAC产生的最高功率为V × I = 20 V x 20 mA = 0.4 W。

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<strong>电路功能与优势</strong>

该电路适用于高速、高精度、非接触式角度和长度测量关键型应用，比如机床速度控制、起重机角度控制、无刷直流电机和其他工业或汽车应用。

图1所示紧凑型双芯片电路提供非接触式各向异性磁阻(AMR)测量解决方案，可用于角度或线性位置测量。该双芯片系统在180°范围内具有优于0.2°的角精度，在0.5英寸范围内具有2 mil(0.002英寸)线性精度，具体取决于所用磁体的尺寸。

对于大部分BLDC控制系统，根据可用空间和电机轴安装的便利性，配置和安装传感器有许多选择方式。

典型的轴端配置包括一个安装在旋转轴上的直径磁化盘式磁体，该磁体安装在电机总成内部，如图3(a)所示。该磁体可提供一个穿过传感器平面的磁场。

在此配置中，无需使机械和电气组件接触即可直接读取转子角度。由于AMR技术不依赖磁场强度，因此能够耐受气隙变化。不依赖磁场强度还可增大机械容差并使磁体材料的选择简单化。紧凑的轴端配置意味着传感器可直接安装在非常靠近电子控制装置(微控制器、MOSFET)的印刷电路板(PCB)上，从而能够最大限度减少信号路由并减小与恶劣电机环境的距离。

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<strong>作者：Phillip Nanea和Paul Blanchard</strong>

<strong>简介</strong>

电路中的电流信息可提供有关电路状况的有用信息。电流监控电路广泛用于各种仪器仪表领域，以便实现保护、补偿和控制。电流监控的常见应用有电池监控系统、电机控制、过流保护和4 mA至20 mA系统。电流监控在音频等商业应用中也很有用。此类应用之一是监控音频放大器输出到扬声器的电流，以便提供音质补偿和保护。

本应用笔记聚焦于工作在高电压范围的扬声器输出电流监控电路。该电路使用的主要器件是D类放大器、AD8479和ADA4805-1。

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隔离式半桥栅极驱动器可用于许多应用，从要求高功率密度和效率的隔离式DC-DC电源模块，到高隔离电压和长期可靠性至关重要的太阳能逆变器等等，不一而足。本文将详细阐述这些设计理念，探索隔离式半桥栅极驱动器解决方案在提供高性能和小尺寸方面的卓越能力。