技术

在电子电路中，放大的对象是变化量，放大的本质是在输入信号的作用下，通过有源元件（晶体管或场效应管）对直流电源的能量进行控制和转换，使负载从电源中获得的输出信号能量比信号源向放大电路提供的能量大的多。晶体管放大电路有共射、共集、共基三种接法，场效应管有共源、共漏接法（与晶体管放大电路共射、共集接法相对应）。以下通过3个主要性能（放大倍数A、输入电阻Ri、输出电阻Ro）指标对晶体管三种基本接法进行比较。<strong>基本共射放大电路：</strong>

<strong>用于生物计量可穿戴设备的光学心率传感器</strong>

本文是主题为<font color="#FF0000">“用于生物计量可穿戴设备的光学心率传感器”</font> 三篇博客的第一篇。本篇着重介绍这些传感器系统的工作原理和通过它们可以测量什么。

大部分可穿戴设备采用光电容积脉搏波描记法（PPG）来测量心率及其他生物计量指标。PPG是一种将光射入皮肤并测量因血液流动而产生的光散射的方法。该方法非常简单，光学心率传感器基于以下工作原理：当血流动力学发生变化时，例如血脉搏率（心率）或血容积（心输出量）发生变化时，进入人体的光会发生可预见的散射。下图1介绍了光学心率传感器的主要元件和基本工作原理。

<strong>摘要</strong>

IGBT/功率MOSFET是一种电压控制型器件，可用作电源电路、电机驱动器和其它系统中的开关元件。栅极是每个器件的电气隔离控制端。MOSFET的另外两端是源极和漏极，而对于IGBT，它们被称为集电极和发射极。为了操作MOSFET/IGBT，通常须将一个电压施加于栅极（相对于器件的源极/发射极而言）。使用专门驱动器向功率器件的栅极施加电压并提供驱动电流。本文讨论栅极驱动器是什么，为何需要栅极驱动器，以及如何定义其基本参数，如时序、驱动强度和隔离度。

<strong>需要栅极驱动器</strong>

一般PCB基本设计流程如下：前期准备->PCB结构设计->PCB布局->布线->布线优化和丝印->网络和DRC检查和结构检查->制版。

<strong>第一：前期准备。</strong>

STM32家族中的所有芯片都内置了逐次逼近寄存器型ADC模块.内部大致框架如下:

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嵌入式系统正经历重大转型：从物理隔离的自动设备到连接互联网的可访问设备。设计人员了解到，转变的要求远不止将网络接口连接至总线以及添加一个互联网协议堆栈，这令他们非常沮丧。在许多方面，这些互联网感知设计更像小型企业数据中心，而非传统的嵌入式系统。

多项数据中心技术（如多任务处理、多处理和快速专用网络）已经为大型嵌入式系统设计人员所熟知，尽管规模要小很多。但是系统安全性可能是一项新数据中心技术。一旦您将嵌入式系统连接互联网，塑造数据中心安全架构的需求神奇地出现了。不同于计算、存储或连接要求，当您将系统从仓库大小的数据中心缩小为互联的嵌入式设备时，安全需求不会大幅减少。

<strong>数据中心安全性</strong>

下面是一个开关电源传导、辐射处理案例，通过整改调整Layout布线设计，最后通过测试，给电源设计工程师参考。

这是一款输入宽电压120-277V 60HZ，输出48V，273mA的电源，采用Buck拓扑结构。

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欢迎又来到射频测试的世界，前面我们分别讲了增益、输出功率和噪声测试，戳<a href="http://mouser.eetrend.com/content/2018/100013766.html">噪声系数测量两大方法详解，你get了吗?</a>对于更复杂的测试，如谐波、互调失真测试该如何应对呢？这期文章小编就来跟大家聊聊。

<strong>谐波测试两种主要方式</strong>

<strong>首先了解一下直流电机</strong>

直流电机（direct current machine）是指能将直流电能转换成机械能（直流电动机）或将机械能转换成直流电能（直流发电机）的旋转电机。它是能实现直流电能和机械能互相转换的电机。当它作电动机运行时是直流电动机，将电能转换为机械能；作发电机运行时是直流发电机，将机械能转换为电能。

<strong><font color="#FF0000">作者：Graham Mostyn</font> </strong>

几乎每个电子器件都需要一个时钟源。例如，单片机（MCU）使用振荡器来前进到下一条指令，无线电需要通过精确的振荡器来将射频信号混合到基带中加以处理。

智能联网设备的出现对时钟性能提出了更高的要求。本文解释了设计师如何在应对这些挑战的同时降低技术风险、缩短设计时间以及削减物料清单。我们着眼于采用石英和基于MEMS的技术的石英晶体、石英晶振（XO）和高度集成的时钟解决方案。

<strong>智能联网设备需要复杂的时钟树</strong>

首先反激电源一般设计占空比时，我们一般是小于0.5的，大家都知道如果超过0.5必须要增加斜坡补偿。

那么开关电源在设计反激开关电源时，为何占空比都设计成0.45左右而不是更小？

听得最多的是，占空比越大电源效率会越高，所以大家都是这样来设计的，实际上也是个这样的趋势，为什么？从原理上怎么解释？从公式上又怎样看出？

<strong>我们一起来分析一下：</strong>

以反激DCM模式为例

<strong>首先开关电源中最影响效率的三个关键元器件为</strong>

1、mos管

2、变压器

3、输出整流二极管

当然还有其他元器件，但这三个占比是比较大的。

<strong>什么是FPGA？</strong>

<strong>一、FPGA原理</strong>

FPGA中的基本逻辑单元是CLB模块，一个CLB模块一般包含若干个基本的查找表、寄存器和多路选择器资源，因此FPGA中的逻辑表达式基于LUT的。

FPGA内部的编程信息一般存储在SRAM单元中，因此通常的FPGA都是基于SRAM的，所以掉电后信息会丢失，下次上电需要先配置才能使用。

<strong>二、FPGA产品的速度等级</strong>

速度等级一般反映一款芯片的性能，速度等级越高，说明芯片内的逻辑延时和布线延时越小，设计的性能要求也越容易达到，随之付出的成本也越大。

为了支持不断增长的无线数据需求，现代基站无线电设计支持多个 E-UTRA 频段以及载波聚合技术。这些多频段无线电采用新一代 GSPS RF ADC和DAC，可实现频率捷变、直接RF信号合成和采样技术。

为了应对 RF 无线频谱的稀疏特性，利用先进 DSP 来高效实现数据比特与RF的来回转换。本文描述了一个针对多频段应用的直接RF发射机例子，并考虑了 DSP 配置以及功耗与带宽的权衡。

<strong>10年、10倍频段、100倍数据速率</strong>

作为工作于开关状态的能量转换装置，开关电源的电压、电流变化率很高，产生的干扰强度较大；干扰源主要集中在功率开关期间以及与之相连的散热器和高平变压器，相对于数字电路干扰源的位置较为清楚；开关频率不高（从几十千赫和数兆赫兹），主要的干扰形式是传导干扰和近场干扰；而印刷线路板（PCB）走线通常采用手工布线，具有更大的随意性，这增加了PCB分布参数的提取和近场干扰估计的难度。

<strong>具体各个频率点超标解决方案如下：</strong>

<strong>1MHz以内：</strong>

以差模干扰为主1.增大X电容量；2.添加差模电感；3.小功率电源可采用PI型滤波器处理（建议靠近变压器的电解电容可选用较大些）。

在PCB设计中，Design Rule设计规则是关系到一个PCB设计成败的关键。所有设计师的意图，对于设计的功能体现都通过设计规则这个灵魂来驱动和实现。精巧细致的规则定义可以帮助设计师在PCB布局布线的工作中得心应手，节省工程师的大量精力和时间，帮助设计师实现优秀的设计意图，大大方便设计工作的进行。

整个PCB设计都需要遵守规则定义。包括最基本的电气规则（间距，短路断路），布线规则（线宽，走线风格，过孔样式，扇出等），平面规则（电源地平面层连接方式，铺铜连接方式）；以及其他常用的辅助规则如布局规则，制造规则，高速设计规则，信号完整性规则等等。在设计完成之后，还可进行规则检查Design Rule Check来重新审视您的设计，看看有无违反规则的情况发生并加以改进和完善。

LLC的优势之一就是能够在比较宽的负载范围内实现原边MOSFET的零电压开通(ZVS)，MOSFET的开通损耗理论上就降为零了。要保证LLC原边MOSFET的ZVS，需要满足以下三个基本条件：

1)上下开关管50%占空比，1800对称的驱动电压波形;

2)感性谐振腔并有足够的感性电流;

3)要有足够的死区时间维持ZVS。

图a)是典型的LLC串联谐振电路。图b)是感性负载下MOSFET的工作波形。由于感性负载下，电流相位上会超前电压，因此保证了MOSFET运行的ZVS。要保证MOSFET运行在感性区，谐振电感上的谐振电流必须足够大，以确保MOSFET源漏间等效的寄生电容上存储的电荷可以在死区时间内被完全释放干净。

我有一个仪表放大器，但我需要更宽的动态范围，而不是单一增益。我可以通过多路复用增益电阻来获得可编程增益吗？

为了实现高精度传感器测量动态范围的最大化，可能需要使用可编程增益仪表放大器(PGIA)。由于大多数仪表放大器使用外部增益电阻(RG)来设置增益，似乎通过一组多路复用增益电阻就可以实现所需的可编程增益。

虽然这是可能的，但在以这种方式将固态多路复用器施加于系统之前需要考虑三个主要问题：电源与信号电压的限制、开关电容和导通电阻。

<strong><font color="#FF0000">作者：Joe Vanden Wymelenberg, Maxim Integrated核心产品事业部 IC设计执行总监</font> </strong>

查找线性稳压器时，面对无限多的产品型号，利用参数搜索工具可以把选择范围缩小到少数几个，看起来非常简单。需要什么样的输出电压？负载电流是多少？承受的输入电压范围如何？稳压器需要工作在什么压差下？最大输入电压是多少？封装和外部元件尺寸？接下来是细节处理。如果负载对电源波动非常敏感怎么办？可能要求极低的输出噪声和很高的PSRR。如果设计采用电池供电，则对静态电流的要求也会非常严格。

<strong>正确理解AC耦合电容</strong>

在高频电路设计中，经常会用到AC耦合电容，要么在芯片之间加两颗直连，要么在芯片与连接器之间加两颗。看似简单，但一切都因为信号的高速而不同。信号的高速传输使这颗电容变得不“理想”，这颗电容没有设计好，就可能会导致整个项目的失败。因此，对高速电路而言，这颗AC耦合电容没有优化好将是“致命”的。

下面笔者依据之前的项目经验，盘点分析一下我在这颗电容的使用上遇到的一些问题。

最开始要先明白AC耦合电容的作用。一般来讲，我们用AC耦合电容来提供直流偏压，就是滤出信号的直流分量，使信号关于0轴对称。既然是这个作用，那么这颗电容是不是可以放在通道的任何位置呢？这就是笔者最初做高频电路时，在这颗电容使用上遇到的第一个问题——AC耦合电容到底该放在哪。

我们在上一节中介绍了衡量PA的两个至关重要的测量参数——增益和输出功率，<strong><a href="http://mouser.eetrend.com/content/2018/100013602.html">拥抱5G红利，射频前端测试搞定了吗？</a></strong>这一节我们将介绍测量低噪声放大器（LNA）的另外一个至关重要的参数——噪声系数，尽管测量噪声系数的方法有多种，但最常用的两种方法是冷源法（也称为增益法）以及Y因子法。

<strong>噪声系数基础知识一览</strong>