selina的博客

工程师博客分享——利用切实可行的情报打击窃电

据东北集团报告,窃电给能源供应商造成的损失每年高达960亿美元,这大致相当于发展中国家2020年气候行动融资的总目标。窃电问题常被视为发展中国家的问题,但事实上是广泛存在的,影响着每一个地理区域。有创造力的窃贼们利用各种各样的方法窃取能源,包括直接接入线路、磁性干扰和旁路电表。考虑到该问题的严重性,人们已发展出多种方法来检测窃电企图并告知能源供应商,以便能采取适当行动。但到目前为止,结果并不令人满意,窃电案持续上升。如何逆转这一趋势?

问题的根源在于,每种窃电检测方法都有弱点。所产生的洞察和报警容易出错,导致人们缺乏对解决方案的信任。它们能提供关于问题的有趣观点,但不能提供实时的切实可行的情报。

还在为如何为滤波器选择正确的放大器而困扰? 烦恼终结者—模拟滤波器向导设计工具!

作者:Kushwanthi Padmanabhuni

器件选择对电路设计来说至关重要。在最终开始生产前,通过仿真和原型制作验证器件选择是否正确极为重要。您对在设计中选择了合适的元件有多大自信呢?如果在仿真前有个工具能精调您的选择会怎么样?

模拟滤波器向导就是这样一种用于现实运算放大器的实用设计工具。这款工具让您不必再苦寻滤波器建议,助您设计出具备所需特性的低通、高通或带通滤波器,且准备时间更短(图1)。此外,它提供了对滤波器的理论预期和实际性能的严谨分析。

滤波器类型

为什么我的处理器漏电? 这听起来像一个开放式问题

作者:Abhinay Patil

问:为什么我的处理器功耗大于数据手册给出的值?

答:

在我的上一篇文章中,我谈到了一个功耗过小的器件——是的,的确有这种情况——带来麻烦的事情。但这种情况很罕见。我处理的更常见情况是客户抱怨器件功耗大于数据手册所宣称的值。记得有一次,客户拿着处理器板走进我的办公室,说它的功耗太大,耗尽了电池电量。由于我们曾骄傲地宣称该处理器属于超低功耗器件,因此举证责任在我们这边。我准备按照惯例,一个一个地切断电路板上不同器件的电源,直至找到真正肇事者,这时我想起不久之前的一个类似案例,那个案例的“元凶”是一个独自挂在供电轨和地之间的LED,没有限流电阻与之为伍。

分辨率与ENOB – 这么多年后依然没弄清楚

问题:

我的ADC具有12位线性度,但ENOB仅10.5。你们的规格是否违规夸大?

答案:

最近我的一个老朋友兼同事退休了。在整理办公室的时候,我想起他曾经是“官方老数据手册管理员”。没错,就是那些已经发布、并且过时了的数据手册的罕见印刷副本;早在目前已经普及的数字文档产生之前。我的朋友和古老苏格兰长老派教会的教堂执事没什么两样,执事负责保管的教堂圣经可能是所在教堂中唯一的一本圣经。他告诉我,他选择了我做他的继任者。那是一间充满老年人气息的房间,没有标识和其它类似的东西,而我的办公室有幸与他信任的人离得最近,能够托付这项光荣的任务。

温度变化及振动条件下使用加速度计测量倾斜

问题:我的消费级加速度计理论上可以测量小于1°的倾斜。在温度变化及振动条件下是否仍然可以实现这样的测量精度?

答案:

答案很可能是否定的。关于明确倾斜精度值的问题总是很难回答,因为在MEMS传感器性能方面需要考虑许多环境因素。通常,消费级加速度计难以在动态环境中检测小于1°的倾斜。为了表明这一点,我们将通用消费级加速度计与新一代低噪声、低漂移和低功耗MEMS加速度计进行比较。这一比较着眼于倾斜应用中存在的许多误差源,以及可以补偿或消除哪些误差。

可以观察到0g偏置精度、焊接引起的0g偏置漂移、PCB外壳对准引起的0 g偏置漂移、0g偏置温度系数、灵敏准确度和温度系数、非线性度以及横轴灵敏度等误差,并且可以通过装配后校准流程减少这些误差。滞后、使用寿命期间的0g偏置漂移、使用寿命期间的灵敏度漂移、潮湿引起的0g漂移以及温度随时间变化引起的PCB弯曲和扭转等等,这些误差项无法通过校准或其他方法解决,需要通过一定程度的原位维修才能减少。在这一比较中,假设横轴灵敏度、非线性度和灵敏度得到补偿,因为相比温度系数失调漂移和振动校正,尽量减少这些误差所需的工作量要少得多。

常见的几块ADI传感器及信号调理电路:高阻抗传感器

光电二极管应用

其许多应用当然是光学方面。在CAT扫描器中用于X射线探测,汽车应用,通信中的光纤接收器需要超高速光电二极管,还有各种工业应用。

对于此类应用,我们有全系列放大器可供使用。它们全都是在fA范围内工作。最新的一款是ADA4530-1,它在25C时的最大输入偏置电流为20 fA,而典型输入电流在1 fA左右,大约每秒6,000个电子。因此,器件输入电流的噪声基本上是在计数电子。许多应用都可以使用光电二极管来实现非常精密的测量。

电阻传感器应用

电阻传感器,它通常用在桥式电路中,比如应变计和电子秤,压力传感器也是如此。还有其他类型的阻性响应传感器,例如之前讨论的响应温度变化的RTD和热敏电阻,但最简单的使用方法是配合电桥使用。

常见的几块ADI传感器及信号调理电路:位置和运动传感器

多年来,此类传感器是利用各种机械装置实现的,但我们也能在硅片上制造大量此类传感器。人们关注很多不同的事情,比如线性位置、接近程度等,这就要用到传感器,电机、雷达等使用旋转传感器,汽车要使用加速度和倾斜传感器,飞机导航等需要陀螺仪,诸如此类。下面我们会看看这些传感器的很多不同使用方法。

* 几种常见的位置与运动传感器
* 线性位置:线性可变差分变压器(LVDT)
* 霍尔效应传感器
* 近程检测器
* 旋转位置:
* 光学旋转编码器
* 自整角机和旋变器
* 感应式传感器(线性和旋转位置)
* AMR磁角度传感器
* 加速和倾斜:加速度计
* 陀螺仪

LVDT或线性可变差分变压器本质上是一块磁铁,把它放在几个激励线圈或磁性线圈之间,当磁铁移动时,线圈中的磁场会随着中间电枢的移动而改变。

常见的几块ADI传感器及信号调理电路:温度传感器

温度传感器

温度是到目前为止被检测最多的物理变量,因此其检测方式之多也就不足为奇。最常见的是热电偶,其温度检测范围非常宽,而且相当容易构建。热电偶精度高,使用时间长。

RTD或电阻温度器件更容易使用,安装简单,具有良好的温度范围和线性度。热敏电阻可以做得极其小,因此灵敏度非常高。它是一种指数型器件,线性度很差,但对许多应用而言是相当不错的。我们还会讨论半导体器件,它具有标准半导体的温度范围,相当精确,而且很容易用在硅电路中。

工程师博客分享——PLL相比于DDS所拥有的典型优势……

本文由ADI时钟和信号部市场经理JLKeip撰写

20年前,我曾经不时地通过收音机聆听Paul Harvey的节目。他之所以出名,是因为他对新闻事件的挖掘要比其他很多记者深刻得多。我很喜欢。我有些日子没想起他了,但当我撰写本文时,我的脑海里又回响起了他的声音和口头禅:“以上......就是故事剩余的部分”。而下面,就是关于PLL相比于DDS所拥有的典型优势的微妙故事的剩余部分。

功耗

PLL的这部分优势在很大程度上取决于您希望合成的频率范围。DDS有很多数字成分,当提高采样速率时,功耗会显著增加,而您需要较高采样速率才能达到较高输出频率。如果频率设置为100 MHz以下,那么功耗优势是相当有竞争力的。有一款DDS的最高速度为250 MSPS,功耗约为50 mW (AD9913),因此DDS和PLL在这方面的差距不一定很大。

随着工艺几何尺寸缩小,功耗差距也会缩小。

价格

价格差异当然是存在的。随着几何尺寸缩小,这一差距也会缩小,但规模经济也会导致其缩小。PLL使用更广泛,生产规模要大得多,有助于改善成本结构。如果是针对大规模应用,并且DDS方案有一些优势,那么在价格上应该有一定的协商空间。

工程师博客分享——探究宽带GSPS ADC中的DDC(第1部分)

作者:ADI应用工程师IanB

宽带GSPS模数转换器(ADC)使高速采集系统具备很多性能优势。在高采样速率和输入带宽上,宽带GSPS ADC提供宽频谱的可见性。然而,虽然有些应用需要宽带前端,但也有一些应用要求能够滤波并调谐到更窄的频谱。

在信号链中,数字滤波可以在ADC之后的后处理步骤中进行。但是,这要求FPGA、DSP或ASIC提供大量专用硬件空间以执行算法运算。它还会消耗ADC输出数据的全部带宽,因为关于样本的信息要到ADC处理完信号之后才能确定。

现在,高性能GSPS ADC让数字下变频(DDC)功能在信号链中前移,进驻到ADC内部。这就给高速系统架构师提供了多种新的设计选择。然而,这一功能对ADC来说是相对较新的,关于GSPS ADC中DDC模块的运行,工程师们可能有一些设计相关的问题。我们来看看几个常见问题:

什么是“抽取”?对于DDC而言,它意味着什么?

简单说来,抽取是一种仅观测ADC输出样本中的一个周期性子部分,而忽略其余部分的方法。也就是通过降采样来有效降低ADC的采样速率。例如,在ADC的1/M抽取模式下,仅输出第M个样本,抛弃其间的所有其他样本。对于每M个样本,均重复此方法。