电源

<strong>作者：Rob Reeder ADI公司</strong>

本文介绍最常见的外部噪声源以及它们如何影响高速信号链的总动态系统性能，另外给出了一些模拟和数字小技巧，可用来改善您下一款设计的信噪比(SNR)。

<strong>简介</strong>

高速模拟信号链的设计可能非常具有挑战性，因为有如此多的噪声源需加以考虑。无论频率为高速(>10 MHz)或低速，转换器都应视为高速混频器，从而所有输入引脚——无论它们pin信号的类型如何(比如模拟、时钟或电源)——都能让这些pin脚的噪声引入到输出频谱。

转换器受限于工艺水平会有特定的底噪，其取决于内部节点和偏置。大部分情况下，高速ADC采用0.18 µCMOS设计，这意味着模拟电源(AVDD)为+1.8 V。这种趋势会持续扩大周边其它驱动模拟输入和时钟的支持器件极限，导致转换器产生偏压。

由于这一转换器裕量不断受限，每一款新的设计都会面临保持−150 dBFS/Hz或更低的极低噪声频谱密度的挑战。设计人员需认识到周边噪声贡献因素对整个信号链解决方案的重要性，而这就是这种认识至为重要的原因。诚然，有很多噪声原理。本指南涉及其中的两条原理：噪声带宽和噪声源叠加。

<strong>作者：Mike Byrne</strong>

<strong>简介</strong>

所有的IC工艺都存在相关的本征击穿电压，由此导致的最大电压应力将会施加于采用该工艺制造的任何器件。因此，所有IC制造商都会提供其器件产品的绝对最大额定值技术规格，一般是提供施加于器件任何引脚的最大电压。器件过压指超过绝对最大额定值的应力或电压施加于该器件。本应用笔记重点讨论CMOS和线性兼容CMOS器件的电源输入过压问题。

与IC工艺相关的本征击穿电压，就是指该工艺中的晶体管、嵌入式齐纳二极管或其他此类元件会有一个确定的击穿电压。显然，如果器件的正电源输入(VDD)和负电源输入(VSS)之间仅有一个此类元件，那么VDD — VSS的绝对最大额定电压就是该元件的击穿电压。由于所需IC功能、硅片尺寸限制及其它因素影响，因此无法总是确保IC内的任何单个元件上不会出现VDD - VSS。这意味着器件制造商将会选择可施加于电源的有限电压，以防器件受损。因此，器件制造商都会确定该限值，并在器件的数据手册上规定一个绝对最大额定值，以保证器件安全地处于击穿电压内。器件的用户也必须确保施加于器件的工作电压处于绝对最大额定值范围内。那么，问题出在哪里呢？

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<strong>Snehal Prabhu和Ian Beavers ADI公司</strong>

<strong>摘要</strong>

犯错乃人之常情。但对于系统的模数转换器(ADC)，我们能够提出什么样的要求呢？我们将回顾转换误差率(CER)测试的范围和高速ADC的分析。取决于采样速率和所需的目标限值，ADC CER测量过程可能需要数周或数月时间。为实现高置信度(CL)，出现首次错误之后常常还需要进行测试(Redd，2000)。对于那些要求低转换误差率的系统，需要付出努力来详尽地予以量化。一切完成后，我们便能确定高置信度的误差率—优于10–15。

许多实际高速采样系统，如电气测试与测量设备、生命系统健康监护、雷达和电子战对抗等，不能接受较高的ADC转换误差率。这些系统要在很宽的噪声频谱上寻找极其罕见或极小的信号。误报警可能会引起系统故障。因此，我们必须能够量化高速ADC转换误差率的频率和幅度。

<strong>CER与BER</strong>

<strong>无论波形如何，均方根 - 直流转换器都能计算信号的真均方根值。可在各种测量电路内作为构建模块使用。

作者 ：Bob Clarke、Mark Fazio 和 Dave Scott</strong>

<strong>简介</strong>

均方根 - 直流转换器提供直流输出，大小等于交流或波动直流输入的均方根值。ADI 公司提供五款均方根 -直 流 转 换 器 ：AD536A、AD636、AD637、AD736 和AD737。AD536A、AD636 和 AD637 的工作原理和应用在《均方根 - 直流转换应用指南》第二版中有详细说明。

但该指南中未提及较新的 AD736 和 AD737 均方根 - 直流转换器。本应用笔记旨在补充该指南，讨论 AD736和 AD737 的工作原理及应用，另外还包含有关提高精度及缩短 AD637 建立时间的信息。
文章分以下五个主要部分 ：均方根 - 直流转换器如何工作、如何选择均方根 - 直流转换器、AD736 和 AD737的工作原理、AD736 和 AD737 的应用、AD637 的应用。

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<strong>作者：Adrian Sherry</strong>

<strong>简介</strong>

AD7708/AD7718、AD7709、AD7719、以及AD7782/AD7783高分辨率Σ-Δ型ADC全部在Σ-Δ调制器输入端集成了可编程增益放大器(PGA)，如图1所示。

本应用笔记将讨论该PGA的用处和优点。

<center><img src="http://adi.eetrend.com/files/2017-04/wen_zhang_/100005843-18106-pingmuk…; alt="采用PGA的Σ-Δ型ADC"></center>

<center>图1. 采用PGA的Σ-Δ型ADC</center>

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<strong>作者：Brad Brannon和Tom MacLeod</strong>

<strong>转换器建模</strong>

转换器建模经常被忽视、忽略或者采用理想的数据转换器模型来完成。随着越来越多的系统使用混合信号技术，系统建模的重要性不断提高。日益缩短的设计周期和“一次成功”的压力，进一步凸显了完整系统建模的重要性。

ADIsimADC™正是为回应这一不断增长的需求而开发。理想转换器模型常常用于功能建模，但它们无法提供所需的详细性能信息，从而无法确定特定器件是否符合系统目标。解决这一问题是ADIsimADC开发的初衷。ADIsimADC使用户第一次拥有了在系统中验证特定转换器的性能，从而利用其条件确定所选器件是否适用的手段。虽然ADIsimADC并不模拟ADC的每一个特性，但它对于实现让用户能够在其系统仿真中模拟真实转换器这一目标意义深远。

<strong>位精确模型与行为模型</strong>

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<strong>作者：Doug Grant、ScottWurcer</strong>

假设您花费 25 美元或更多钱购买了一个精密运算放大器或数据转换器，插入电路板后，您却发现，器件与其技术规格不符。可能是电路受漂移影响，频率响应不佳，发生振荡，或者根本无法实现您期望的精度。不过，先不要抱怨器件本身，而应当先检查您的无源元件，包括电容、电阻、电位器，当然还有印刷电路板本身。容差、温度、寄生效应、老化以及用户组装过程的微妙影响，可能会在不经意间搞垮您的电路。而且，制造商常常对所有这些影响不加说明或语焉不详。

一般而言，如果使用 12 位或更高分辨率的数据转换器，或者价格在5美元以上的运算放大器，则无源元件的选择尤其应当慎重。为了更好地说明这一问题，请考虑一个 12 位数模转换器(DAC)。半个LSB（最低有效位）对应于满量程的 0.012%，或百万分之 122 (ppm)！在各种无源元件的影响下，误差可能会快速累积，从而远远超过 122。

购买昂贵的无源元件并不一定能解决问题。很多情况下，如果选择得当，则利用 25 美分电容所实现的设计，可能比利用 8 美元的电容的设计性能更好、性价比更高。了解和分析无源元件的影响虽然并非易事，不过却是非常值得的；下面将介绍一些基本知识。

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<strong>作者：Swarnab Banerje和Niranjan Chandrappa ADI公司</strong>

<strong>简介</strong>

根据电力研究院 (EPRI) 最近发布的研究报告，由于电力问题，包括电源波动和电压扰动，美国大型工业设施每年损失超过1000亿美元。家里的电灯闪烁不定会令人烦恼。而在工厂里，电力不稳定可能导致昂贵的设备发生故障，甚至过早报废。细微的电源质量事件常常越过传统保护网络而不被察觉，造成设备性能随着时间推移而降低。此外，许多电源质量扰动的来源是多个负载连接到同一网络，引起扰动穿越邻近设施和建筑物。为了克服电源质量挑战，有必要监控输入以及负载产生的扰动。电源质量监控可为设备提供适当的保护，并且帮助确定合适的管控技术来提高电源质量。

了解ADI基于SAR ADC的最新精密数据采集子系统，该系统集行业领先的性能、小尺寸以及低功耗特性于一体，与传统解决方案相比，更易于使用。

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<strong><a href="http://www.analog.com/cn/applications/markets/motor-control-pavilion-ho…，获取更多电机控制设计信息</a></strong>

<strong>作者：电工之家</strong>

三相异步电动机控制电路除了能满足被控设备生产工艺的控制要求外，还必须考虑到电路有发生故障和不正常工作情况的可靠性。因为发生这些情况时会引起电流增大，电压和频率降低或升高、损毁。因此，控制电路中的保护环节是电动机控制系统中不可缺少的组成部分。常用的保护电路有短路保护、过载保护、过电流保护、失电压保护和欠电压保护等。

1、短路保护

在电动机控制系统中，最常用和最危险的故障是多种形式的短路。如电器或线路绝缘遭到损坏、控制电器及线路出现故障、操作或接线错误等，都可能造成短路事故。发生短路时，线路中产生的瞬时故障电流可达到额定电流的十几倍道几十倍，过大的短路电流将会使电器设备 15 或配电设备受到损坏，甚至因电弧而引起火灾。因此，当电路出现短路电时，必须迅速、可靠地断开电源，这就要求短路保护装置应具有瞬时动作的特性。短路保护的常用方法是采用熔断器和低压断路器保护装置。

2、过电流保护