抗干扰

<strong>Moshe Gerstenhaber, Rayal Johnson, 和 Scott Hunt</strong>

<strong>简介</strong>

构建具有纳伏级灵敏度的电压测量系统会遇到很多设计挑战。目前最好的运算放大器（比如超低噪声AD797）可以实现低于1nV/ Hz的噪声性能(1 kHz)，但低频率噪声限制了可以实现的噪声性能为大约50 nV p-p（0.1 Hz至10 Hz频段内）。过采样和平均可以降低宽带噪声的rms贡献，但代价是牺牲了更高的数据速率，且功耗较高，但过采样不会降低噪声频谱密度，同时它对1/f区内的噪声无影响。此外，为避免来自后级的噪声贡献，就需要采用较大的前端增益，从而降低了系统带宽。如果没有隔离，那么所有的接地反弹或干扰都会出现在输出端，并有可能破坏放大器及其输入信号的低内部噪声的局面。表现良好的低噪声仪表放大器可以简化设计，并降低共模电压、电源波动和温度漂移引起的残留误差。

<strong>作者：Bob Scannell，ADI公司业务开发经理</strong>

工厂自动化和总体效率理所当然地受到巨大的关注，原因不仅是生产率提高(哪怕一点点)能带来正面效益，而且同样重要的是，它能降低或消除设备停工造成的严重损失。现在，我们可以不用仰赖分析技术的进步来洞察可用统计数据以预测维护需求，或者简单地依靠加强对技术人员的培训，而是可以通过检测与无线传输技术的进步实现真正实时的分析和控制。

精密的工业生产过程(参见图1)越来越依赖于电机和相关机械设备高效可靠、始终如一的运作。机器设备的不平衡、缺陷、紧固件松动和其它异常现象往往会转化为振动，导致精度下降，并且引发安全问题。如果置之不理，除了性能和安全问题外，若导致设备停机修理，也必然会带来生产率损失。即使设备性能发生微小的改变，这通常很难及时预测，也会迅速转化为重大的生产率损失。

<strong><a href="文章链接">详文请阅：利用无线振动传感器实现连续可靠的过程监控</a></strong>

<strong>作者：Hank Zumbahlen</strong>

接地无疑是系统设计中最为棘手的问题之一。尽管它的概念相对比较简单，实施起来却很复杂，遗憾的是，它没有一个简明扼要可以用详细步骤描述的方法来保证取得良好效果，但如果在某些细节上处理不当，可能会导致令人头痛的问题。

对于线性系统而言，"地"是信号的基准点。遗憾的是，在单极性电源系统中，它还成为电源电流的回路。接地策略应用不当，可能严重损害高精度线性系统的性能。

对于所有模拟设计而言，接地都是一个不容忽视的问题，而在基于PCB的电路中，适当实施接地也具有同等重要的意义。幸运的是，某些高质量接地原理，特别是接地层的使用，对于PCB环境是固有不变的。由于这一因素是基于PCB的模拟设计的显著优势之一，我们将在本文中对其进行重点讨论。

我们必须对接地的其他一些方面进行管理，包括控制可能导致性能降低的杂散接地和信号返回电压。这些电压可能是由于外部信号耦合、公共电流导致的，或者只是由于接地导线中的过度IR压降导致的。适当地布线、布线的尺寸，以及差分信号处理和接地隔离技术，使得我们能够控制此类寄生电压。

西安交大知名教授、博士生导师杨建国老师最新力作《你好，放大器》（未修订版）新鲜出炉，第一时间免费电子版供大家下载。

本书内容概述——本书共用了以下6个章节、200多页的篇幅完成该系列书籍的第一部分，初识篇：

1. 放大器定义、分类和选择使用
2. 运算放大器的关键指标详解
3. 多种样的运算放大器
4. 使用放大器的共性问题
5. 典型放大电路分析
6. 仪器使用、焊接调试和撰写报告

<strong><a href="http://h.analog.com/China_ebook_hello_amp">详文请阅：你好，放大器</a></strong>

<strong>简介</strong>

ADuCM350是一款超低功耗集成混合信号计量解决方案，包含一个微控制器子系统用于处理、控制和连接。该处理器子系统基于低功耗ARM® Cortex™-M3处理器，由数字外设、嵌入式SRAM和闪存、一个提供时钟、复位和功耗管理功能的模拟子系统组成。

本应用笔记说明如何设置ADuCM350以利用双线测量方法最优地测量RC传感器的阻抗。为了优化阻抗测量的精度，用户必须最大程度地使用16位ADC范围。为此，峰峰值激励输出电压、RTIA/CTIA组合和校准电阻全都需要计算。控制该计算的是流入负载的最大容许电流。如果没有限制，则用户可以使跨阻放大器(TIA)输入ADC的信号摆幅最大，以获得尽可能好的SNR。然而，如果负载电流有限制，例如在双线生物阻抗应用中为了满足IEC 60601标准，则用户应计算最大容许电流，并在电路中采取防范措施。

<strong>作者：Jarrah Bergeron</strong>

在所有器件特性中，噪声可能是一个特别具有挑战性、难以掌握的设计课题。这些挑战常常导致一些道听途说的设计规则，并且开发中要反复试错。本文将解决相位噪声问题，目标是通过量化分析来阐明如何围绕高速数模转换中的相位噪声贡献进行设计。本文旨在获得一种“一次成功”的设计方法，即设计不多不少，刚好满足相位噪声要求。

从一块白板开始，首先将DAC视作一个模块。噪声可能来自内部，因为任何实际元器件都会产生某种噪声；也可能来自外部噪声源。外部噪声源可通过DAC的任何外部连接，包括电源、时钟和数字接口等，进入其中。图1显示了这些可能性。下面将对每一种可能的噪声嫌疑对象分别进行研究，以了解其重要性。

<strong>作者：Reza Moghimi，ADI公司应用工程经理</strong>

<strong>内容提要</strong>

在低功耗、低成本设计中，尽量降低系统噪声至关重要。为了从信号调理电路获得最低噪底和最佳性能，设计人员必须了解元件级噪声源并在计算模拟前端的总噪声时充分考虑这些噪声源——若要针对极小信号实现高分辨率，就必须能够透过数据手册上有限的噪声指标了解内在本质，这点至关重要。每个传感器都具有自身的噪声、阻抗和响应特性，因此将它们匹配到模拟前端是设计过程的一个重要部分。有多种方法可以计算电路的噪声——在执行噪声分析和计算之前，所有这些方法都应该先优化配置信号调理电路。如果有良好的运算放大器SPICE模型可用，则使用SPICE是最简便的方法。

交流异步电动机的转速与谁有关?

为了弄清楚交流异步电动机的转速与哪些因素有关，这里再将异步电动机的工作原理介绍一遍：

首先，异步电动机的定子绕组接通三相电源后，由于三相电源的相与相之间的电流在相位上相差120°，而且定子中的三个绕组在空间方位上也互差120°，这样，定子绕组就会产生一个旋转磁场。

其次，定子绕组产生旋转磁场后，转子导条(笼条或绕组)将切割旋转磁场的磁力线而产生感应电流，进而产生转子感应磁场。在楞次定律的作用下，转子就会跟着定子旋转磁场同方向转动，并且转子的转速低于定子旋转磁场的转速2%~5%，也就是说转子的速度比定子旋转磁场的转速慢一些。如果假设转子与定子旋转磁场的转速差为s，那么：

异步电动机转速=转子转速=定子旋转磁场转速×(1-s)

因此，只要控制定子旋转磁场的转速，就能同时控制电动机的转速。

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<strong>摘要</strong>

随着支持直接IF采样的更高分辨率数据转换器的上市，系统设计师在选择低抖动时钟电路时，需要在性能/成本之间做出权衡取舍。许多用于标定时钟抖动的传统方法都不适用于数据转换器，或者最多只能表征部分特性。如果对如何标定和设计时钟电路没有正确的了解，可能无法使这些新型数据转换器达到最佳性能。要作出明智的时钟选择决定，仅有简单的抖动指标是远远不够的。

而了解时钟噪声的带宽和频谱形状很重要，以便在采样过程中进行正确的处理。如今，许多系统设计师在为数据转换器时钟标定相位噪声和抖动要求时都做得不够，结果导致系统性能下降。几皮秒的时钟抖动可以使信号路径中迅速产生数分贝损耗。有些设计师则走向另一个极端，他们仅仅因为不清楚时钟噪声对转换器及其产品的性能到底有何影响，就选择了昂贵的时钟源，付出高昂的成本。

请注意，最昂贵的时钟发生器并非始终能实现最佳系统性能。本应用笔记将说明与抖动、相位噪声和转换器性能相关的多种折衷考量。只要了解了这些利弊因素，就可以针对具体应用选择最适用的时钟，从而以最低的成本获得最佳性能。本文首先解释数据转换器中采样过程的工作原理，然后结合应用实例对时钟选择过程进行说明。

稀土永磁同步电动机(REPMSM)具有体积小、重量轻、效率高等特点，理论上转子无基波损耗，转子温升应该较低，但实际情况则不然。以作者研制的一台增安型稀土永磁同步电机为例，试验时出现转子温升高达1 25°C的现象。转子温度过高，会对钕铁硼永磁体造成去磁的危险，影响电机正常工作。本文分析了可能导致转子温升过大的原因，提出了降低温升的措施。

1 转子结构：REPMSM的定子取异步电机的定子，它的结构一般指转子的结构。异步起动REPMSM的转子由鼠笼条、转轴、转子铁心和永磁体组成，转子铁心由冲片叠压而成，并在转子铁心内填入钕铁硼永磁体，同时铸铝形成鼠笼，如图1所示。其起动过程同异步电机，当定子电枢绕组中通人三相对称交流电时，形成圆形旋转磁场，此时转子静止，转子鼠笼切割磁力线，并感应出交流电形成交变磁场，与定子磁场作用，转子开始转动。当转子转速接近同步转速时，鼠笼条中不再产生感应电流，而是永磁体形成的恒定磁场与定子磁场同步旋转，进入正常运行。