selina的博客

掌握模数转换器的电源设计技巧

开关电源(DC-DC转换器)真的会降低模数转换器的性能吗?

工程师一般认为开关电源会降低ADC的性能,因此通常愿意选用低压差(LDO)线性稳压器,而不使用开关稳压器,但这种认识并非完全正确。LDO具有较低的纹波和噪声指标,但最近的研究表明,高效的开关稳压器也可用于一些转换器设计中,前提是设计师对电路拓扑有很好的理解,运用一些实用技巧,同时采取一些必要的防范措施。

首先是选择转换器,然后选择正确的开关稳压器,并不是任何开关稳压器都可以使用。从数据手册上查阅开关稳压器的噪声和纹波指标,以及开关频率。典型的开关稳压器在100kHz带宽范围内大概有10μV rms的噪声。假设它们都是白噪声,那么有关频带内的噪声密度相当于31.6 nVrms/rt-Hz。

其次,要查阅转换器的电源抑制(PSR)指标,以了解由于电源噪声引起的转换器性能下降的关键点。大多数高速转换器在第一奈奎斯特区内的PSR典型值为60dB(1mV/V)。

Demo展示ADP5091能源采集解决方案

今天,想和大家聊聊关于智能集成式能量采集纳米电源管理解决方案——ADP5091能源采集的一些问题。

ADP5091 是一款智能集成式能量采集纳米电源管理解决方案,可转换来自PV电池或热电发生器(TEG)的直流电源。该器件可对储能元件(如可充电锂离子电池、薄膜电池、超级电容和传统电容)进行充电,并对小型电子设备和无电池系统上电。

ADP5091主要用于直流输入从80m伏到3.3伏。直流输入来源可以是太阳能板、风力机、或者是压电发电、温差发电,这些发电来源的输出功率都是几百个m瓦,而ADP5091有内建快速冷启动功能,主要是针对输入功率从6u瓦到600m瓦的应用,这些再生能源通过ADP5091,将收集到的能量储存至可重复充电的电池裡。

可重复充电的电池种类可以是鋰电池/磷酸鋰铁电池/超级电容等,这些电池电压从3.2V到5V都有,ADP5091的充电截止电压为2.2V到5.2V,完全可以满足目前市场上常用的电池种类及应用。

电子行业的工业4.0有多重要?

目前这个行业正在向数字化转型,正在全面展开。几乎每个人都在使用像(工业)物联网,智能工厂或网络物理(生产)系统这样的流行语。在德国是最强大的国际工业之一,它被称为工业4.0--其他部分工业4.0。

但是,似乎没有人知道它的含义 - 虽然没有明确的定义,但有各种不同的解释。对于许多人来说,工业4.0的变化已经成为日常生活的一部分,随着重复的发生,这一概念正在向新奇化方向渗透。数字化和网络成为经常使用的流行语,这不会有所帮助。

专注于工业4.0,特别是在德国,很多行业都受政治影响。其他国家已经认识到其对本国经济和竞争力的积极影响,并鼓励它们进一步创新。在这种背景下,政治官员正在推行一种结合供应商视角和用户公司前景的双重战略,主要在工业自动化部门和机械或设备工程部门。一方面,制造商在自己的生产过程中使用新的,高效的和智能的技术是非常重要的。另一方面,他们必须将这些技术和产品投放市场。

相比之下,所有人都认为工业4.0不仅能推动新技术和智能产品的发展,而且还有助于扩大生产部门。这也为掌握现有市场和新市场不断增长的动态和复杂性创造了条件。能够在多个领域发挥作用的公司似乎拥有特别好的起点。

噪声频谱密度比信噪比更有用,是真的吗?

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。

以太网如何为更广泛的工业系统带来决定性

以太网在工业系统中增加了决定性的范围

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。

为什么决定论仅限于少数应用

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。

还有一个实际的问题 - 或者更确切地说,是阻止 - 确保最初并未包含它的标准(IEEE 802.3以太网)中的确定性。虽然以太网的带宽总是高于半双工和本质上确定性的串行连接,如RS-232和RS-485,但在20世纪90年代编码全双工交换以太网之前,其响应时间框架是不可预知的,而且商用工业以太网协议。

工业以太网如何使网络更具可扩展性

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%)。

什么在推动工业以太网的采用?

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。

以太网采用的另一个主要驱动因素是:工业物联网的兴起。IIoT的庞大规模及其无数的设备和IP网络正在推动硬连线发射器和串行现场总线达到极限。例如,HART系列协议的演变就可以看到这种趋势。3

ADALM1000 SMU培训主题2:比例和叠加

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,

图1. ADALM1000原理图。

现在我们开始第二个实验。

目标

这次实验室活动的目标是验证比例和叠加定理。

背景知识:在本活动中,我们将借助以下各图所示电路,验证比例和叠加定理。

1. 比例定理规定,电路响应与作用于电路的源成比例。也称为线性度。比例常数A表达的是输入电压与输出电压的关系:

Power by Linear丨3款卓越的新品,为您的设计赋予强大的Power

1号新品:LT8603

LT8603,一款能接受 42V 输入电压的高效率四输出单片式开关稳压器。其灵活的设计把一个升压型控制器与两个高电压 2.5A 和 1.5A 同步降压通道以及一个较低电压 1.8A 同步降压通道组合起来,以提供 4 个独立的输出。LT8603 可配置为由升压型控制器向降压型转换器的输入供电,从而使之能产生 3 个精确调节的输出。即使当输入降至明显低于稳定输出电压时 (例如:在电池电压有可能降到低至 3V 的汽车冷车发动或启-停状况下) 也是如此。或者,升压型控制器也可由降压型稳压器的其中一个输出驱动,从而提供 4 个精确调节的输出和非常紧凑的解决方案占板面积。

从前端到云端,全面掌控智能电表的健康状态

全球电力公司正在投资高级计量基础设施(AMI),以便收集和分析用电量数据,从而降低抄表成本,提供定制计费选项,并提供新服务。

但是,电力公司对于部署生命周期内的电表资产的管理仍然依赖于现场检查电表使用统计方法来验证精度、根据使用年限而不是按需更换正常运转的电表、并处理错误的窃电警报。

电力公司的机遇——实时电表健康

在全球范围内有数百万只使用中的电表受到窃电行为影响,并造成高达每年数十亿美元的窃电损失,这为电力公司通过直接和实时监控每个电表的健康状况,降低成本、减少窃电并改善运营提供机遇。

mSure® 表内诊断——了解全部电表的状况

mSure®是一种内置于电能计量IC中的非侵入诊断技术,可以实时监控和报告每个电表的健康数据,包括电流和电压传感器的精度。

一文教你正确认识CMOS静电和过压问题

对于模拟CMOS(互补对称金属氧化物半导体)而言,两大主要危害是静电和过压(信号电压超过电源电压)。了解这两大危害,用户便可以有效应对。

静电

由静电荷积累(V=q/C=1kV/nC/pF)而形成的静电电压带来的危害可能击穿栅极与衬底之间起绝缘作用的氧化物(或氮化物)薄层。这项危害在正常工作的电路中是很小的,因为栅极受片内齐纳二极管保护,它可使电荷损耗至安全水平。

然而,在插人插座时,CMOS器件与插座之间可能存在大量静电荷。如果插人插座的第一个引脚恰巧没有连接齐纳二极管保护电路,栅极上的电荷会穿过氧化层释放而损坏器件。

以下四步有助于防止器件在系统装配阶段受损:

将未使用的CMOS器件存放于黑色导电泡沫材料中,这样在运输时可以防止引脚之间积累电荷;
负责器件接插的操作人员应通过一个塑料接地带与系统电源地相连;
从防护性的泡沫材料中取出CMOS器件前,泡沫材料应与电源共地,释放掉积累的电荷;
在电路插人电路板之后,移动电路板时应保持电路板接地或屏蔽。

SCR闩锁