selina的博客

TSN通过以太网提供确定性性能。

时间敏感网络(TSN)的持续发展已导致IEEE 802.1和IEEE 802.3标准发生重大更新。TSN本质上是一个确定性以太网扩展集，同时也是音频视频桥接(AVB)的后继者——最初设计用于支持专业音频和视频环境（如现场DJ演出）中的实时媒体流传输的IEEE项目。但是，AVB引起了汽车制造商的注意，由此便播下了萌发TSN的种子。人们对未来汽车的先进性已期许良久，设想其将具备高速IP网络连接、智能自动驾驶员辅助/制动系统、信息娱乐门户、简化的内部线束以及更轻的总重量。推动这些特性实现的过程也为工业自动化行业带来了许多额外好处。

TSN：从汽车AVB到工业物联网的途径

利用以太网创建一种融合的IEEE 802规范是消除各种障碍的最显而易见的解决方案。更具体而言，汽车行业可以使用确定性以太网来克服有限的车载带宽，而不需要求助繁杂的传统网络协议（例如FlexRay、LIN和MOST）来将汽车的各种系统连接在一起。

把上述句子中的车载部分及其对汽车专用协议的引用去掉，您就能大致感受到随着工业物联网（或工业4.0）日益受到关注，汽车行业所面临的挑战。

1. 支持混合流量

作者：Steve Knoth

背景知识

车辆跟踪系统非常适合监控单辆车或整个车队。跟踪系统由自动跟踪硬件和数据采集软件（如果需要的话，还有数据传输）组成。2015年全球车队管理市场规模为80亿美元，预计到2022年
将超过220亿美元，从2016年至2023年的年均复合增长率超过20%（资料来源：Global Market Insights）。拉丁美洲、中东和非洲等地区对商用车的需求不断增长，这也是一个潜在的增长机会。在欧洲和北美等发达地区，物联网(IoT)技术在车辆中的集成预计将提升车辆跟踪系统的采用率，尽管集成的高成本减缓了这一进程。此外，亚太地区车辆跟踪市场规模在预测期内预计会大幅增长，日本、印度和中国是主要推动国家。这些新兴市场潜力巨大，主要是因为它们有大量商用车。

主动与被动跟踪器

通过在工厂里安装SmartMesh IP 无线网格网络，一家半导体公司能够实时监视气体钢瓶使用情况并把读数转发至工厂管理软件，确保及时地进行气体补给，从而减少停机时间和气体的浪费。无需昂贵的布线成本，无线网格网络就可以帮助企业简化制造作业。

导体公司谨慎地管理着他们的半导体晶圆片生产线 (“晶圆厂”)，旨在实现正常运行时间、良率和生产量的最大化。工厂运营团队不断地寻找新的方法以从制造工艺中“挤出”哪怕是百分之零点几的效率升幅。
在硅谷晶圆厂里的晶圆片制造工艺中，使用了超过 175 个特种气体钢瓶。必须密切地监测这些
气体钢瓶以确保不间断的气体供应。一次意外的供气中断将导致价值数十万美元的晶圆报废、收入损
失和在产品发运给客户的过程中出现不可接受的延误。为避免停机，技术人员一天三次手动地记录晶圆厂中每个气体钢瓶的压力。但该手动过程容易出现人为错误，而且维护成本高昂。

此项工作通常以手动方式完成是因为在晶圆厂中进行通信布线是昂贵和不切实际的。气体钢瓶遍布整个工厂，而且对于大多数钢瓶而言其附近并没有 AC 插座或以太网插口。出于安全原因建筑物是由混凝土墙搭建的，因而使得安装新的电线成本太高。此外，安装电力线和通信线的大型建设项目还将扰乱生产流程，从而导致工厂停工。

乘法 DAC 是波形发生应用的理想构建模块。因为乘法数模转换器 (DAC) 的 R-2R 架构非常适合低噪声、低毛刺、快速建立的应用。
从固定参考输入电压产生波形时，必须考虑一些重要的交流规格，包括建立时间、中间电平毛刺和数字 SFDR。
今天我们就来分析下这些与波形发生相关的重要 DAC 规格。

建立时间

假设 DAC 由真实的宽带低阻抗信号源（参考电压和接地引脚）驱动，那么它会迅速建立。因此，乘法 DAC 的压摆率和建立时间主要由运算放大器决定。决定运算放大器交流性能的规格包括其输入电容（必须保持最小）和 3 dB 小信号带宽。注意，运算放大器的带宽之所以受限，是因为它必须驱动 DAC 反馈电阻这一较大负载。例如，10 kΩ 的反馈电阻就是一个相当大的负载，它是决定电路配置带宽的主要极点。

我们并不指望采用一个 5V 低功率运放来产生一个具 –100dBc 失真的正弦波。虽然如此，采用 LTC6258 的带通滤波器仍然能够与一个易用型低功率振荡器相组合，以在低成本、低电压和极低功耗的情况下产生实用正弦波。

LTC6258 为何如此“神奇”呢？

有源滤波器

图 1 所示的带通滤波器是 AC 耦合至一个输入。因此，LTC6258 输入并没有给前一个电路级施加负担来生成一个特定的绝对共模电压。一个由 RA1 和 RA2 构成的简单电阻分压器负责为 LTC6258 带通滤波器提供偏置。把运放输入规定在一个固定的电压有助于减小可能由于共模的移动而出现的失真。
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下图显示了微波无线电信号链和控制路径的一般情形。发射侧有双基带IQ高速数模转换器，其输出进入一个正交调制器。 然后，该输出进入一个转换器模块，后者执行单边带上变频，将其变为微波频率输出。

此微波信号随后由功率放大器放大，通过微波天线发送至空中广播。 接收路径信号链几乎与发射侧相反。 微波信号由天线接收，经过滤波后，被镜像抑制混频器下变频至较低频率。 此信号随后通过一个可变增益级，并再次由混频器降频至更低的频率。 此时会进行一些通道滤波和额外的放大处理，然后由高速模数转换器数字化，以便在调制解调器中进行数字信号处理。

作者：Jordyn Rombola和Chau Tran ADI公司

许多电子电路需要利用一个器件来将不同的电路隔离或分离开。这种特殊器件称为缓冲器。缓冲器是单位增益放大器，具有极高输入电阻和极低输出电阻。这意味着可以将缓冲器模拟为一个增益为1的压控电压源。缓冲器具有几乎无限大的输入电阻，因而不存在负载效应，故VIN = VOUT。此外，缓冲器的输出电压对负载电阻不敏感，因为理想缓冲器的输出电阻基本上为零。将单位增益缓冲器放置在数模转换器(DAC)和负载之间，可以轻松解决负载效应问题。

给系统添加单位增益缓冲器时，务必不要影响精度和性能。最重要的一点是计算增加的噪声：

其中：
en = 缓冲器输入电压噪声密度
in = 缓冲器输入电流噪声密度
f = 器件输入带宽(Hz)

本文通过与市场上可买到的压电（PZT）状态监测加速度计进行比较，回顾了展示MEMS技术发展状况和性能水平的数据。

MEMS工艺技术的投资与设计创新相结合，大大提高了MEMS的性能，足以使MEMS成为更广泛的状态监测应用的可行选择。与谐振频率高达50千赫，和噪声密度水平下降到25μ加速度计克 √Hz的是现在可以对专门的MEMS结构和工艺技术。信号调理电子设备的精心设计充分利用了这些新型加速度计的低布朗运动噪声。

性能和比较数据

一个乘法DAC如何用于DAC以外的其他应用？

大多数数模转换器（DAC）在固定的正参考电压和输出电压或与参考电压和设定的数字码的乘积成比例的电流下工作。对于所谓的乘法数模转换器（MDAC），事实并非如此。这里，参考电压可以变化，通常在±10V的范围内。然后模拟输出可以通过参考电压和数字代码进行影响 - 在两种情况下都是动态的。

应用

通过相应的接线，模块可以输出相对于参考放大，衰减或倒置的信号。这产生了波形发生器，可编程滤波器和PGA（可编程增益放大器）等领域的应用以及必须调整偏移或增益的许多其他应用。

图1显示了带有下游放大器的AD5453 14位MDAC，可根据DAC的编程代码放大或削弱信号。

电路计算

为了稳定性，必须在 MOSFET 栅极前面放一个 100 Ω 电阻吗？

只要问任何经验丰富的电气工程师——如我们今天故事里的教授 Gureux ——在 MOSFET 栅极前要放什么，你很可能会听到“一个约 100 Ω 的电阻”。

虽然我们对这个问题的答案非常肯定，但你们或许会继续问——

“为什么呢？他的具体作用是什么呢？电阻值为什么是 100 Ω 呢”

为了满足你们的这种好奇心，我们接下来将通过一个故事来探讨这个问题。

故事开始了

年轻的应用工程师 Neubean 想通过实验证明，为了获得稳定性，是不是真的必须把一个 100 Ω 的电阻放在 MOSFET 栅极前。拥有30 年经验的应用工程师 Gureux 对他的实验进行了监督，并全程提供专家指导。

高端电流检测简介

图1中的电路所示为一个典型的高端电流检测示例。