selina的博客

工程师博客分享——混合动力汽车改变了什么

tnelson654 :ADI应用系统部总监

今天早上,我骑车去市中心买咖啡途中,在左转双车道上等候,周围都是汽车。我曾因为尾气排放而惧怕那些时刻。现在多亏混合动力汽车和传统汽车的新的启停功能,这些大有改善。混合动力汽车和汽油动力汽车的启停系统消除了大量污染空气的排碳量。毫不夸张,大量的!

据国际能源署报道,2016年矿物燃料消耗产生的二氧化碳(CO2)排放量有23%左右来自交通运输。2016年4月,丰田的混合动力汽车销量达到九百万辆,丰田测算相比同等大小和驾驶性能的传统汽车,他们的混合动力汽车减少了约6700万吨的二氧化碳排放量。如今,几乎每家大型汽车制造商都提供混合动力汽车。所以,整个行业的排碳量的减少肯定更是高出许多倍。

低功耗会烧毁器件?低电流损耗也可能带来麻烦

问题:

我更换了一个更新更好的器件,具有更低的电流损耗。结果发生故障,新器件甚至烧毁。请问您如何解释这一现象?

答案:

线性稳压器是相当简单的器件,并没有太多挑战。尽管如此,偶尔还是会遇到麻烦。

我当现场应用工程师时,有时客户会请我推荐替代其他供应商的器件。在许多情况下,器件的替换由客户的生产、采购团队决定,而原来的电路设计师可能并不知晓这个变更。决策过程相当简单:替换器件应当具有相同的功能、封装和引脚配置,以及与被替换器件同等甚至更好的电气规格。只要满足所有这些要求,就向元器件工程师提供必要的比较数据,将新元器件添加到材料清单中,作为第二供应商备选件。做完这些,应当大功告成。但事实上,使用旧器件正常工作的产品在替换为备选件后,在生产线上开始失效。哪里出错了呢?

我曾参与解决这样一个案例,我们遵循上述流程,在客户设计中,将一个隔离式RS-485收发器作为另一供应商器件的第二供应商。两个器件形状、尺寸和功能兼容,而我们的器件具有更好的电气规格。客户随后向我们下了大量此器件的订单,似乎没有任何理由出错。然而,客户报告说,新的RS-485收发器在生产测试台上开始失效。由于设计中没有任何别的改变,所以一定是图中的新器件出错了。

如何为低噪声设计选择最佳放大器?方法要点在此

当针对低噪声应用评估放大器的性能时,考虑因素之一是噪声,今天我们简要探讨在为低噪声设计选择最佳放大器时涉及到的权衡问题。

如果驱动一个带有一定源电阻的运算放大器,等效噪声输人则等于以下各项平方和的平方根:放大器的电压噪声;源电阻产生的电压;以及流过源阻抗的放大器电流噪声所产生的电压。

如果源电阻很小,则源电阻产生的噪声和放大器的电流噪声对总噪声的影响不大。这种情况下,输人端的噪声实际上只是运算放大器的电压噪声。

如果源电阻较大,源电阻的约翰逊噪声可能远高于运算放大器的电压噪声和由电流噪声产生的电压。但需要注意,由于约翰逊噪声仅随电阻的平方根而增长,而受电流噪声影响的噪声电压与输人阻抗成正比关系,因而对于输人阻抗值足够高的情况,放大器的电流噪声将成为主导。当放大器的电压和电流噪声足够高时,在任何输人电阻值情况下,约翰逊噪声都不会是主导。

如果某个放大器的噪声贡献相对于源电阻可以忽略不计,则可通过运算放大器的品质因数Rs, op来进行选择。这可以通过放大器的噪声指标来计算:

工程师博客分享——全能DAQ ADAQ798x,双极性输入的另一种配置

作者:tschmitt,ADI应用工程师

该篇我们将讨论差动放大器配置,这是另一种将ADAQ798x与双极性输入信号接口的手段。此配置可用于具有宽输入电压范围和带宽的双极性信号。我们将了解如何针对给定输入范围选择所需的外部元件,以及它们如何影响输入阻抗、噪声和直流误差等其他特性。

差动放大器

利用四个外部电阻可将ADC驱动器配置为差动放大器,如下所示:

这种配置可以看作是同相和反相配置的叠加;双极性输入信号乘以放大器反相增益,而直流偏置电压(使用VREF,原因已在该系列博客《衰减双极性输入》中讨论)乘以同相增益。参考电路《库隔离、2通道、16位、500 kSPS同步采样 信号链,集成数据采集系统》利用此配置调理来自PGIA (AD8251)的±10 V输出摆幅。此配置的传递函数如下:

工程师博客分享——全能DAQ ADAQ798x,如何实现高噪声输入的有源滤波

作者:tschmitt,ADI应用工程师

这是本系列的最后一篇文章,我们将概述ADAQ798x的Sallen-Key有源低通滤波器拓扑结构。此配置是一种较为简单的有源滤波实现方案,使得ADAQ798x即使同高噪声输入源和传感器接口,也能发挥最高性能。

Sallen-Key低通滤波器

Sallen-Key拓扑可用来将ADAQ798x的ADC驱动器配置为有源、双极点、低通滤波器。此配置相对简单,因为ADC驱动器设置为简单的同相配置,滤波器不会直接影响其性能和带宽(参见ADI公司线性电路设计手册)。低通滤波器的实现需要两个电阻(R1和R2)及两个电容(C1和C2)以设置滤波器截止频率,另需要两个可选电阻(Rf和Rg)以增加信号增益:

可将该配置看作是一个-40 dB/10倍频程滤波器级联一个增益级:

工程师博客分享——全能DAQ ADAQ798x,如何实现衰减双极性输入

作者:tschmitt,ADI应用工程师

在该系列博客《增加单极性输入的增益》中,我们讨论了同相配置的一种修改,其适用于±VREF范围内的双极性输入,但不兼容超出该范围的信号。今天将讨论一种略有修改的配置,其支持ADAQ798x转换较大的双极性信号(例如±10 V)。我们首先看看如何选择相关电阻以实现所需的输入范围,然后看看这些值如何影响系统的输入阻抗和本底噪声。

支持衰减的同相求和配置

针对大于±VREF的信号,可采用以下配置来执行带衰减的双极性到单极性转换。

此配置与该系列博客《增加单极性输入的增益》讨论的配置相似,区别在于不再需要Rf和Rg,但增加了R3以提供额外的信号衰减。此配置的传递函数如下:

工程师博客分享——全能DAQ ADAQ798x,如何增加双极性输入的增益

作者:tschmitt,ADI应用工程师

本篇文章将讨论一种可用来将ADAQ798x与双极性传感器和输入源接口的配置。此类信号在工业和数据采集应用中很常见。该配置基于该系列博客《增加单极性输入的增益》讨论的将双极性信号转换成单极性信号以用于集成ADC的同相配置。

同相求和配置

双极性信号在低电压(0 V)上下摆动。由于ADAQ798x集成ADC只能转换0 V到VREF的信号,所以针对该ADC,需要将双极性信号加以直流偏置和适当调整。为了完成这一任务,以下配置给标准同相配置增加了两个电阻(R1和R2)。

工程师博客分享——全能DAQ ADAQ798x,如何增加单极性输入的增益

作者:tschmitt,ADI应用工程师

正如该系列的博客《为何要配置ADC驱动器?》所说,ADAQ798x集成ADC驱动器的多种常见且有用的配置方案,如何进行设计,以及需要注意什么。本文将讨论如何使用常见的同相配置来让ADAQ798x与小于ADC输入范围(0 V至VREF)的单极性输入源接口。

同相配置

回忆该系列的博客《为何要配置ADC驱动器?》,ADC转换0 V和VREF之间的输入。这意味着ADC驱动器的输出范围也必须是0 V到VREF,系统才能利用ADAQ798x提供的全部216个码。ADAQ798x集成ADC驱动器可提供增益来使幅度较小的信号得到必要的扩大。

这就要用到同相配置。此配置为单极性信号提供增益,提供高输入阻抗,只需增加两个电阻。

工程师博客分享——全能DAQ ADAQ798x,为何要配置ADC驱动器?

作者:tschmitt,ADI应用工程师

ADC驱动器用于调理输入信号,并充当信号源与SAR ADC开关电容输入之间的低阻抗缓冲器。ADAQ798x的ADC驱动器采用“两全其美”的办法,不仅具备信号链集成优势,而且提供设计灵活性,支持很多不同的应用。

ADAQ798x中集成ADC驱动器可减少电路板面积,免除(有时令人畏惧的)选择合适放大器的任务(如《模拟对话》文章《精密SAR模数转换器的前端放大器和RC滤波器设计》所述)。但是,ADC驱动器配置仍很灵活,因为其输入和输出直接路由到器件上的引脚,允许增加外部无源元件以实现增益、滤波等。这使得ADAQ798x能够支持很多精密应用中的信号幅度和带宽。

我们将在接下来的文章中讨论ADAQ798x的几种常见ADC驱动器配置方案。但在具体了解这些配置的详情之前,让我们明确许多应用关于ADC驱动器的一些常见设计考虑。

首先,我们从输入电压范围开始:

ADAQ798x集成ADC将0 V至VREF的单极性单端信号转换成16位结果。VREF为基准电压,其是在外部产生,可在2.4 V至5.1 V范围内设置。必须配置ADC驱动器以转换输入源的输出范围,使其适合集成ADC的输入范围。

干货 | 关于电机绝缘的一切都在这109个问答里面

1.电机绝缘包括哪些方面?
答:电机电机绝缘包括线圈的股间、匝间.排间.层间和对地绝缘,端部各种支撑或固定永各种绝缘构件及连接线和引出线绝缘.

2.什么时线圈的主绝缘?
答:线圈的主绝缘是指线圈对机身和其它绕组间的绝缘,习惯上也叫对地绝缘.

3.什么时匝间绝缘?
答:匝间绝缘是指同一线圈的匝和匝之间的绝缘.

4.什么时股间绝缘?
答:股间绝缘是指同一匝内各股线之间的绝缘,一般为绕组线本身的绝缘.

5.什么是排间绝缘?
答:排间绝缘是并联几排导线的绝缘.

6.为什么人们把线圈比作电机的心脏?
答:电机绝缘结构是起隔电作用,但有些也起机械支撑.固定作用,翟长期运行过程中,电机绝缘受到电.热.机械力的作用和不同环境条件的影响,绝缘会逐渐老化,最终丧失其应有的性能.导致绝缘击穿,不能继续安全进行,因此电机运行的可靠性及寿命在很大程度上由线圈绝缘性决定的,所以人们把线圈比作电机的心脏.

7.常用电机线圈绝缘损坏的基本因素有哪些?
答:常用电机线圈绝缘损坏的基本因素有热.电.机械力及环境条件的影响.