仪表放大器常见问题解答
1.仪表放大器的误差预算计算
2.仪表放大器设计中的常见陷阱
3.仪表放大器的输入共模电压范围
4.仪表放大器共模范围：钻石图（应用笔记）
5.使用钻石图工具（视频）
1.仪表放大器的误差预算计算
Q：RTI误差和RTO误差之间有何区别？如何计算它们的误差预算？
A：对于AD8422等具有三运算架构的仪表放大器，它包含一个实现差分增益的前置放大器级和一个移除共模电压的减法器级。减法器的差分信号固定增益为1（噪声增益=2），而前置放大器级的增益随编程增益的变化而变化。由于输出部分的误差与固定增益相乘，因此该部分通常是低电路增益下的主要误差源。当仪表放大器以更高增益工作时，输入级的增益增加。随着增益增加，输入部分导致的误差增多，而输出误差没有增多。因此，在高增益下，输入级误差占主导地位。为了组合来自两个级的误差源，通常将误差建模为与输入串联的单个误差源，或折合到输入端(RTI)。同样，也可将误差建模为与输出串联的单个误差源，或折合到输出端(RTO)。
运算放大器常见问题解答
双电源供电的放大器能否用于单电源配置？
如何防止过压？
如何解释放大器的负载电流规格？
使用高阻抗源的噪声考虑因素是什么？
哪种电阻值可用于低噪声应用？
单电源使用时的输出摆幅
放大器的容性负载驱动
1.双电源供电的放大器能否用于单电源配置？
Q：我在PLL设计中使用+12/-5V电源运行此元件[AD8610]。现在我发现使用+12和0V也运行得很好（不管规格是什么）。我需要一些有关我这样使用此元件可能会遇到的问题。（规格为最小+5/-5V）
A：运算放大器没有接地端子。可以由对称或不对称双电源供电，也可由单电源供电。
就电源工作范围而言，+12/-5V的供电电压类似于+17/0V或+8.5/-8.5V。因此，+12/-5V供电在AD8610的工作电压范围内。AD8610是JFET输入运算放大器，这意味着它不是轨到轨输入。由于输出也不是轨到轨，因此请密切留意数据手册(www.analog.com/AD8610)“电气规格”部分中，表2(Vs=+/-13V)的输入和输出电压范围规格。
有一只蚂蚁，在一个跷跷板上不断地来回的爬，跷跷板也周而复始的翻转……想要改变其频率，要么改变蚂蚁的爬行速度，要么改变翻转的位置。这就是蓄积翻转思想，通过这种思想，咱们可以在电学中使用比较器和阻容电路，实现指定频率的方波产生~
说到这儿，方波发生器是啥玩意儿？
如下图所示，最简单的方波发生器电路由一个迟滞比较器（运放+电阻R1、R2），以及一个阻容充电电路组成。假设运放的供电电压为±VA，且能够输出最大值也是±VA。
上个世纪在医疗成像领域实现的技术进步为非侵入诊断创造了前所未有的机会，并确立医疗成像作为医疗健康系统的组成部分。代表这些进步的主要创新领域之一是医疗图像处理的跨学科领域。
这一快速发展的领域涉及从原始数据采集到数字图像传输的广泛流程，而这些流程是现代医疗成像系统中完整数据流的基础。如今，这些系统在空间和强度维度方面提供越来越高的分辨率，以及更快的采集时间，从而产生大量优质的原始图像数据，必须正确处理和解读这些数据才能获得准确的诊断结果。
医疗图像处理的核心领域
有许多概念和方法用于构建医疗图像处理领域，这些概念和方法侧重于其核心区域的不同方面，如图1所示。这些方面形成此领域的三个主要过程——图像形成、图像计算和图像管理。
图像形成过程由数据采集和图像重构步骤组成，用于解答数学反演问题。图像计算的目的是提高重构图像的可解读性并从中提取与临床相关的信息。最后，图像管理处理所获取图像和派生信息的压缩、存档、检索和传输。
图像形成
数据采集
许多模拟电路需要一种时钟信号，或者要求能在一定时间后执行某项任务。对于这样的应用，有各种各样适用的解决方案。
1、555定时器
对于简单的时序任务，可以使用标准的555电路。使用555电路和适当的外部组件，可以执行许多不同的任务。然而，使用相当广泛的555定时器有一个缺点，就是设置不太精确。555定时器通过给外部电容充电和检测电压阈值来工作。这种电路很容易制作，但它的精度很大程度上取决于其电容的实际值。
2、晶体振荡器
晶体振荡器适用于精度要求较高的应用。它们的精度可能很高，但它们有一个缺点：可靠性。参与电气设备维修的人都知道，故障通常是由大型电解电容引起的。晶体振荡器是引起故障的第二大原因。
3、小型微控制器
第三种测量时间长度或生成时钟信号的方法是使用一个简单的小型微控制器。当然，可供选择的器件数量繁多，且可以选择各自不同的优化方法。但是，这些器件需要编程，用户需要掌握一定的知识才能使用它；此外，由于其采用数字设计，在关键应用中使用时，必须非常小心谨慎。例如，如果微控制器发生故障，整个系统会出现问题。
作者：Chris.Jacobs
最近，我和几名行业同事在ADI公司技术孵化部门Analog Garage讨论了自动驾驶的持续发展。我们每天都在研究这个话题，它的实现受到多个障碍的影响，包括设计、监管、立法和技术挑战。所有这些因素都会影响自动驾驶汽车如何在路上行驶，同时也引出了我们目前面临的最大问题之一：
完全自动驾驶车辆何时才能成为现实？
尽管没有具体答案，但鉴于近年来的大量创新，自动驾驶仍处于一个令人兴奋的时代。其中许多发明来自波士顿，包括Analog Garage致力于技术工作的工程师。在Analog Garage，我与多位专家讨论了自动驾驶的未来，参与讨论的包括Aptiv自动移动性部门nuTonomy自动驾驶系统副总裁Eryk Nice、美国交通部沃尔普中心的Anita Kim和创业投资基金F-Prime Capital的Sanjay Aggarwal。
小组同意，如果我们深入研究自动驾驶，就会发现许多基础传感器技术已应用到当今汽车中。摄像头无处不在，雷达技术开始在自动紧急制动等应用领域广泛部署。遗憾的是，从我们的目标到能够真正实现自动驾驶车辆的更高级别自动化，该传感器技术仍有很长的路要走。
作者：Tom-M
2016年，ADI公司宣布收购凌力尔特，于是一个强大的电源产品系列产生了。其中部分电路可以携带超过100A的电流，流向数据中心内使用的服务器，其他电路则提供电气隔离，还有的电路专注于处理uA。
最近，我在加利福尼亚州米尔皮塔斯参加了一个电力峰会，如果我之前没有考虑升压、降压、降压-升压、SEPIC和反激式转换器，那我一定会感到惊讶。作为此次访问的一部分，我准备了一篇关于电源电路功能安全要求的演示文稿，下面我要与大家分享其中的部分内容。
我将使用IEC 61800-5-2:2016附录A中的这个电路来说明问题。这是变速驱动的功能安全标准。
所示输入为工业领域常见的24V DC电源。即使发生故障，这些电源通常限制在60V DC以下。如果电压监视器未指定为60V，那么如图所示的解决方案将保护带有TVS和保险丝的电路。如果电压超过电源监控电路的最大指定工作电压，那么电压应该箝位，并且应该选择能够在该箝位电流下保持打开的保险丝。图中还显示了串联MOSFET，在监视器的控制下，MOSFET可以断开剩余电路的电力。最后请注意，监控范围涵盖输入和所有调节电源。通过这种方式，电源监视器负责执行大部分重要安全提升工作，而实际电源的设计并没有那么重要。
半导体技术和能力的进步为工业应用（特别是状态监控解决方案）检测、测量、解读、分析数据提供了新的机会。基于MEMS技术的新一代传感器与诊断预测应用的先进算法相结合，扩大了测量各种机器和提高能力的机会，有助于高效监控设备，延长正常运行时间，增强过程质量，提升产量。
为了实现这些新能力并获得状态监控的益处，新解决方案必须准确、可靠、稳健，以便实时监控能够扩展到对潜在设备故障的基本检测之外，提供富有洞察力和可操作的信息。新一代技术的性能与系统级洞察力相结合，有助于人们更深入地了解解决这些挑战所需的应用和要求。
振动是机器诊断的关键要素之一，已被可靠地运用于监控各种工业应用中的最关键设备。有大量文献来支持实现高级振动监控解决方案所需的各种诊断和预测能力。但是，关于振动传感器性能参数（如带宽和噪声密度）与最终应用故障诊断能力之间关系的文献则不是很多。本文介绍工业自动化应用中的主要机器故障类型，并确定了与特定故障相关的振动传感器关键性能参数。
下面重点介绍几种常见故障类型及其特性，以便深入了解开发状态监控解决方案时必须考虑的一些关键系统要求。所述故障类型包括但不限于不平衡、未对准、齿轮故障和滚动轴承缺陷。
不平衡
什么是不平衡，什么原因导致不平衡？
出于各种原因，电子系统需要实施隔离。它的作用是保护人员和设备不受高电压的影响，或者仅仅是消除PCB上不需要的接地回路。在各种各样的应用中，包括工厂和工业自动化、医疗设备、通信和消费类产品，它都是一个基本设计元素。
虽然隔离至关重要，但它的设计也极其复杂。控制功率和数据信号通过隔离栅时，会产生电磁干扰(EMI)。这些辐射发射(RE)会对其他电子系统和网络的性能产生负面影响。
对于带隔离的电路设计，一个重要的步骤是跨隔离栅传输功率，并缓解产生的RE。虽然传统方法可能行之有效，但它们往往需要权衡取舍。其中可能包括使用分立式电路和变压器来传输功率。这种方法笨重耗时，会占用宝贵的PCB空间，无一不会增加成本。更经济高效的解决方案是将变压器和所需的电路集成到更小外形中，如芯片封装。
虽然这样可以节省电路板空间，降低设计的复杂性和成本，但也使得变压器体积变小，具备的绕组更少，需要更高的开关频率（高达200MHz）才能高效地将所需的功率传输到次级端。在更高频率下，寄生共模(CM)电流可能通过变压器的绕组以容性方式从初级端耦合至次级端。因隔离栅的性质所限，没有物理路径可以让这些CM电流返回初级端。隔离栅形成一个偶极，将能量以CM电流的形式辐射，并让其返回到初级端。这就引发了另一个重要考虑因素：合规性。
你平时是如何使用带有模拟接地层(AGND)和功率接地层(PGND)的开关稳压器的？如果习惯于处理数字接地层和模拟接地层，在涉及功率GND时，你有木有手足无措的感觉呢？
PGND是较高脉冲电流流经的接地连接。根据开关稳压器拓扑结构，这表示通过功率晶体管的电流或功率驱动器级的脉冲电流。对于带有外部开关管的开关控制器，该接地层尤为重要。
AGND有时被称为SGND(信号接地层)，是其他信号用作参照的接地连接，通常十分平静。该接地层包括调节输出电压所需的内部基准电压。软启动和使能电压也以AGND连接为参照。
关于这两种接地连接的处理，有两种不同的技术观点，因此专家的意见也产生了分歧。
根据其中一种观点，开关稳压器IC上的AGND和PGND连接应该在各自引脚旁相互连接。这样一来，两个引脚之间的电压偏移保持在相对较低的水平。因此可以保护开关稳压器IC免受干扰，进而免遭破坏。电路的所有接地连接和可能的接地层将以星型拓扑的结构连接到该公共点。
图1所示为该观点的实现示例。此处显示了LTM4600的电路板布局。电路板上的独立接地连接彼此靠在一起(请参见图1中的蓝色椭圆形)。由于芯片和外壳之间的各自焊线的寄生电感，以及各自引脚的电感，因此已经存在一定程度的PGND和AGND去耦，这导致芯片上电路之间存在少量相互干扰。