selina的博客

同步降压-升压型控制器具有通用性和高效率。它们可作为升压和降压控制器利用单个电感器产生高功率，从而保持简单的电源设计。正常情况下，高功率应用中的降压-升压型控制器在一个标准或低开关频率下运作，这最大限度地提高了效率并可避免与贯通和开关消隐时间相关的复杂性，而此类现象会发生在高频条件下的同步整流中。然而，采用一个较小电感器的高频率 2MHz 降压-升压型控制器则可确保 EMI 成分所处的位置高于 AM 频段。

LT8390A 和 LT8391A 降压-升压型控制器是独特的，因为它们工作在 2MHz。高开关速度允许使用一个小型电感器以实现紧凑的解决方案尺寸，即使在高功率应用中也不例外。

与那些把电源开关内置于 IC 封装之中以节省空间的单片式转换器不同，这两款控制器能够以高得多的峰值电流 (例如：10A) 驱动外部电源开关。这么高的峰值电流将会烧毁典型集成化转换器的小型 IC 封装，但是外部 3mm x 3mm 同步 MOSFET 则能处理该功率。MOSFET 可与热环路电容器一起布置在狭小的空间以实现非常低的 EMI。这种独特的峰值开关电流检测放大器架构把检测电阻器布设在功率电感器的旁边 (位于至关紧要的输入和输出热环路的外部)，这也降低了 EMI。

如果接地是模拟问题的最常见原因之一，下一个最重要的因素是什么？

未用IC引脚的误接。

撰写本期非常见问题解答前，我在慕尼黑啤酒节过了个周末，这是全球首个、规模最大的啤酒节。我的目的不是啤酒，巴伐利亚啤酒固然是极品，但我是去见一群德国朋友和前同事。大部分是模拟应用专家，享受啤酒和乐队的同时，我们还谈到了过去遇到的一些愚蠢问题。很多问题涉及未用IC引脚的错误处理，所以，虽然非常见问题解答第32、463、704和1195期已经讨论过该主题，但我还要旧话重提—就像啤酒节。

一个问题是数据手册缺少标准化引起的，甚至同一制造商的标准也不同。IC通常具有一个或多个引脚，在引脚排列图上标有"NC"。这可能有两个含义，数据手册通常不会解释是哪一个。更常见的含义是IC芯片与该引脚间无连接。这种情况下最好接地，但大多数情况下，也可将在PCB该部分布设的另一条走线连接至引脚。

但NC也常常表示引脚承载在制造过程中用于校准或测试的内部连接，但正常使用期间不得连接至任何器件。如果引脚标记为"IC"（内部连接），几乎都是这种情况。连接此类引脚可能导致错误运行甚至破坏器件。如果数据手册上未指示NC含义，此类引脚应保持断开—或者咨询制造商产品工程师进行澄清。

一般情况下，未用输入不应保持开路：

使用高速转换器时，有哪些重要的PCB布局布线规则？

第一部分讨论了为什么AGND和DGND接地层未必一定分离，除非设计的具体情况要求您必须这么做。第二部分讨论了输电系统(PDS)，以及电源层和接地层挤压在一起如何能提供额外的电容。第三部分将讨论裸露焊盘(E-Pad)，这是一个容易忽视的方面，但它对于实现PCB设计的最佳性能和散热至关重要。

裸露焊盘（引脚0）指的是大多数现代高速IC下方的一个焊盘，它是一个重要的连接，芯片的所有内部接地都是通过它连接到器件下方的中心点。裸露焊盘的存在使许多转换器和放大器可以省去接地引脚。关键是将该焊盘焊接到PCB时，要形成稳定可靠的电气连接和散热连接，否则系统可能会遭到严重破坏。

通过以下三个步骤，可以实现裸露焊盘的最佳电气和散热连接。首先，在可能的情况下，应在各PCB层上复制裸露焊盘，这将为所有接地提供较厚的散热连接，从而快速散热，对于高功耗器件尤其重要。在电气方面，这将为所有接地层提供良好的等电位连接。在底层上复制裸露焊盘时，它可以用作去耦接地点和安装散热器的地方。

使用高速转换器时，有哪些重要的PCB布局布线规则？（第2部分）

本RAQ的第一部分讨论了为什么AGND和DGND接地层未必一定分离，除非设计的具体情 况要求您必须这么做。第二部分讨论印刷电路板(PCB)的输电系统(PDS)设计，这一任务常被忽视，但对于系统级模拟和数字设计人员却至关重要。

PDS的设计目标是将响应电源电流需求而产生的电压纹波降至最低。所有电路都需要电流，有些电路需求量较大，有些电路则需要以较快的速率提供电流。采用充分去耦的低阻抗电源层或接地层以及良好的PCB层叠，可以将因电路的电流需求而产生的电压纹波降至最低。例如，如果设计的开关电流为1A，PDS的阻抗为10mΩ，则最大电压纹波为10mV。

问：使用高速转换器时，有哪些重要的PCB布局布线规则？

答：为了确保设计性能达到数据手册的技术规格，必须遵守一些指导原则。首先，有一个常见的问题：“AGND和DGND接地层应当分离吗？”简单回答是：视情况而定。

详细回答则是：通常不分离。因为在大多数情况下，分离接地层只会增加返回电流的电感，它所带来的坏处大于好处。从公式V = L(di/dt)可以看出，随着电感增加，电压噪声会提高。而随着开关电流增大（因为转换器采样速率提高），电压噪声同样会提高。因此，接地层应当连在一起。

一个例子是，在一些应用中，为了符合传统设计要求，必须将脏乱的总线电源或数字电路放在某些区域，同时还受尺寸限制的影响，使得电路板无法实现良好的布局分割，在这种情况下，分离接地层是实现良好性能的关键。然而，为使整体设计有效，必须在电路板的某个地方通过一个电桥或连接点将这些接地层连在一起。因此，应将连接点均匀地分布在分离的接地层上。最终，PCB上往往会有一个连接点成为返回电流通过而不会导致性能降低的最佳位置。此连接点通常位于转换器附近或下方。

工业4.0浪潮正席卷全球制造业向更高发展阶段迈进，而这一过程离不开基础之一的电源技术的支持。在近日ADI于北京举办的一场精彩绝伦的Power Workshop上，ADI电源产品中国区市场总监梁再信（Lorry）全面为我们诠释了ADI对市场需求变化的深刻洞察以及公司如何应对市场挑战。尤其在谈及占据ADI电源业务超过40%的工业应用领域时，Lorry一开场便着重强调：“工业4.0真正的本质和基础，考虑更多的是如何提供实时的控制、软件可配制的I/O，以及所有这些设备的可靠性、安全性和健康运行等。”

工业4.0应用要实现更高的生产率会需要满足以下几个方面的创新需求：柔性、效率、通信、安全性、可靠性。然而，任何工业产品的应用都离不开电源。在低EMI、高功效、小体积这三个维度，ADI能够提供非常强大的支持以及一系列创新产品来满足不同工业应用领域电源的安全性和可靠性要求。

顾名思义，起停系统在停车时会关闭引擎，而不是空转，然后在需要行驶时迅速重新起动引擎。如果驾驶中需要走走停停，通过避免引擎长时间空转可以减少排放并节省燃料。

例如，如果您在遇到红灯或火车经过时停车，引擎不应运转；如果引擎不运转，就不会浪费任何能源。与没配备这种系统的汽车相比，城市交通的燃料消耗降低幅度高达8%。

驾驶舒适性和安全性并不会受自动起停功能影响，因为该功能只在引擎达到理想的运转温度时才激活。如果空调尚未使座舱达到所需温度，电池尚未充分充电，或驾驶员还在转动方向盘，该功能也不会激活。

自动起停功能由中央控制单元协调，该控制单元监测来自所有相关传感器（包括起动电机和交流发电机）的数据。如果舒适性或安全性有需要，控制单元将自动重新起动引擎——例如，如果车轮开始滚动、电池电量降至过低或挡风玻璃上出现水汽凝结。此外，大多数系统可识别临时停车和行程结束之间的差异。如果驾驶员的安全带解开，或者车门或行李箱打开，系统不会重新起动引擎。如有需要，按下按钮即可完全禁用自动起停功能（至少现在是这样）。

对于突破极端温度界限的应用，无论是操纵在地下一英里深度工作的油井钻机，还是在喷射发动机上进行精密测量，都需要专业的耐高温电子产品解决方案，以确保性能和可靠性。

对于采用标准设计的集成电路，其最高工作温度通常仅规定为125°C。除此之外，如果将这类集成电路暴露于极端温度环境下，其性能和可靠性往往还会受许多因素的影响而有所降低。例如，衬底漏电流以指数方式增加以及器件参数随温度变化都会导致性能大打折扣。而诸如电子迁移等硅片级问题以及线焊磨损等封装级问题也会损害可靠性。

为了克服这些挑战，ADI 的高温产品系列特采用创新硅工艺、封装和测试技术进行设计，并且经认证可在高温环境下工作。

硅工艺

ADI 的多款HT（High Temperature）产品中都采用了自主研发的绝缘硅片 (SOI) 双极性工艺硅技术。在下图中，我们对比了采用普通结隔离 (JI) 双极性工艺与SOI工艺的典型NPN晶体管。JI工艺图中的箭头指出了器件内电流泄漏的路径，以及电流泄漏到衬底的寄生路径（黑色箭头）。

汽车、交通运输和工业应用对噪声敏感并且需要低EMI电源解决方案，传统方法是通过减慢开关边沿或降低开关频率来控制EMI，然而这两种方法都会产生不良的影响，例如效率下降，最短接通和关断时间增加，以及需要采用大尺寸的解决方案。

EMI 滤波器或金属屏蔽等替代方案在所需的电路板空间、组件和装配方面增加了大量成本，并使热管理和测试复杂化。

低噪声Silent Switcher架构简化了EMI设计

ADI 的低噪声μModule®技术给开关稳压器设计带来了突破。采用µModule封装的LTM8003稳压器配备专有的Silent Switcher® 架构，以最大限度降低EMI辐射，并在高开关频率下提供高效率。稳压器的架构和µModule器件的内部布局设计旨在最大限度缩小稳压器的输入环路。这能够显著地减少开关节点振铃和在热环路中存储的相关能量，即使存在非常快的开关边沿也不例外。这种安静的开关切换提供了卓越的EMI性能，同时最大限度降低了AC开关损耗，从而使得稳压器能在高开关频率下运行，且效率并无明显下降。

Mark Looney ADI公司

简介

对MEMS加速度计的调查发现，目前一个产品不能同时提供最低噪声和最低功耗。将ADXL355等低噪声加速度计与一款受欢迎的低功耗加速度计相比较时，ADXL355的表现如下：

* 噪声密度为20 μg/Hz1/2，低9倍。
* 功耗为338 μW，高大约13倍。

当传感器未在使用时，如果应用对传感器周期供电以节省电能，噪声与功耗的关系会大不相同。这种差异来源于建立时间，这可能让有些人大吃一惊。在需要对一组连续数组的传感器数据求均值以达到关键不确定性条件的应用中，填充该数组所需的时间会直接影响总建立时间。例如，ADXL355数据手册中的艾伦方差曲线表明，0.01秒的均值时间会将其不确定性降至100 μg以下。要在低功耗传感器中实现类似水平的不确定性，所需均值时间将比ADXL355长81倍，因为均值滤波器的降噪幅度与均值时间的平方根成比例。