技术
<strong>作者：Tracey Johnson</strong>
自工业革命早期以来，人们就需要使用机械和设备进行测量、控制和通信，采用传感器和执行器的仪表系统成为现代制造工厂的支柱。通过传输线路，采用 4 mA 至 20 mA 模拟电流信号进行传输数据以及设置的通信方式长期以来一直在广泛使用。但仪表也在日臻成熟，从早期的纯模拟系统发展到当前使用的“智能”系统，利用 HART®（可寻址远程传感器高速通道）协议等技术增强了通信功能。简而言之，直流低频电路信号由独立的更高频率信号进行调制，信号在一对频率之间切换（图 1）—这种技术称为频移键控(FSK)。
<strong>作者：Mark Looney</strong>
<strong>简介</strong>
Adept MobileRobots1项目经理 Seth Allen 认为，地面机器人系统必须常常处理“枯燥、肮脏、危险”的工作。换言之，机器人系统通常用于人工介入成本过高、危险过大或者效率过低的任务。在许多情况下，机器人平台的自主工作能力是一项极为重要的特性，即通过导航系统来监视并控制机器人从一个位置移到下一位置的运动。管理位置和运动时的精度是实现高效自主工作的关键因素，MEMS（微机电系统）陀螺仪可提供反馈检测机制，对优化导航系统性能非常有用。图 1 中所示的 Seekur®机器人系统就是一个采用先进 MEMS 器件来改善导航性能的自主系统。
<strong>作者：Glenn Morita</strong>
基于深亚微米工艺的最新千兆级模拟电路对电源电压的要求越来越低，在有些情况下，还不到 1 V。这些高频电路往往需要较大的供电电流，因此，可能在散热方面存在困难。设计目标之一是使功耗降至电路性能绝对需要的水平。
开关模式 DC-DC 转换器是最高效的电源，有些器件效率可超过95%，但其代价是电源噪声，通常在较宽带宽范围内都存在噪声问题。通常用低压差线性调节器(LDO)清除供电轨中的噪声，但也需要，在功耗和增加的系统热负荷之间做出权衡。为了缓解这些问题，使用 LDO 时，可使输入和输出电压之间存在较小的压差（裕量电压）本文旨在讨论低裕量电压对电源抑制和总输出噪声的影响。
<strong>LDO 电源抑制与裕量</strong>
<strong>Ken Waurin 市场经理 ADI公司</strong>
汽车制造商致力于使其下一代的汽车比前代汽车更安全、更智能且更节油。为此，需要在汽车中安装更多的ECU (电子控制单元)，这会导致电子系统的数量不断增加、复杂度也越来越高，以便实现主动噪声消除、互联网连接和车内通信等新功能。随着ECU数量的不断增加，连接各种ECU所需的电缆的重量和成本也随之增加。增加的重量会反过来降低汽车的燃油效率，这一点让汽车制造商很苦恼。
汽车制造商必须在提供先进、功能丰富的信息娱乐系统和符合政府发布的燃油效率标准之间取得平衡。减轻现有电缆的重量可大幅提高燃油效率。
<strong>现状</strong>
<strong>作者：Ben Wang</strong>
汽车航位推算(DR)导航系统采用一个陀螺仪(gyro)来推算车辆的即时航向。借助该信息再加上行驶的距离，导航系统可以正确确定车辆的位置，即使卫星信号因拥挤的城区环境或隧道而受阻时亦是如此。在 DR 导航中使用陀螺仪的一个重大挑战是，卫星信号可能会丢失较长时间，结果使累积角度误差过大而无法精确定位车辆。本文为这个问题提出了一种简单的解决办法。
<strong>DR 导航的工作原理</strong>
图 1 所示为 DR 导航的基本工作原理。一个陀螺仪测量车辆的旋转速率，单位为度/秒。代表车辆即时航向的角度通过计算旋转速率的时间积分而求得。结合航向和行驶距离，可以确定车辆的位置，如图中的红线所示。
<strong>作者：Richard Anslow和Martin Murnane</strong>
新的政府政策与新的法规共同推动可再生能源发电，预计未来太阳能市场将有强劲增长。由于太阳能逆变器中功率密度的不断增加以及对储能平衡的需求，这一代太阳能发电要求对太阳能系统的所有元件进行大量监控。对于太阳能光伏应用，RS-485通信固有的抗扰性能使其得到应用。增加iCoupler®隔离式RS-485收发器可为太阳能光伏网络通信接口提供安全、可靠且EMC鲁棒的解决方案。RS-485有多种用途，主要用途是远程监控发电、功率点跟踪器和储能状态（电池储能）。
<strong>Henry Zhang和Kevin B. Scott ADI公司</strong>
开关模式电源有三种常用电流检测方法是：使用检测电阻，使用MOSFET RDS(ON)，以及使用电感的直流电阻(DCR)。每种方法都有优点和缺点，选择检测方法时应予以考虑。
<strong>检测电阻电流传感</strong>
作为电流检测元件的检测电阻，产生的检测误差最低（通常在1%和5%之间），温度系数也非常低，约为100 ppm/°C(0.01%)。在性能方面，它提供精度最高的电源，有助于实现极为精确的电源限流功能，并且在多个电源并联时，还有利于实现精密均流。
<strong>Henry Zhang和Kevin B. Scott ADI公司</strong>
电流检测电阻的位置连同开关稳压器架构决定了要检测的电流。检测的电流包括峰值电感电流、谷值电感电流（连续导通模式下电感电流的最小值）和平均输出电流。检测电阻的位置会影响功率损耗、噪声计算以及检测电阻监控电路看到的共模电压。
<strong>放置在降压调节器高端</strong>
对于降压调节器，电流检测电阻有多个位置可以放置。当放置在顶部MOSFET的高端时（如图1所示），它会在顶部MOSFET导通时检测峰值电感电流，从而可用于峰值电流模式控制电源。但是，当顶部MOSFET关断且底部MOSFET导通时，它不测量电感电流。
<strong>Henry Zhang、Mike Shriver和Kevin B. Scott ADI公司</strong>
电流模式控制由于其高可靠性、环路补偿设计简单、负载分配功能简单可靠的特点，被广泛用于开关模式电源。电流检测信号是电流模式开关模式电源设计的重要组成部分，它用于调节输出并提供过流保护。图1显示了LTC3855同步开关模式降压电源的电流检测电路。LTC3855是一款具有逐周期限流功能的电流模式控制器件。检测电阻RS监测电流。
<strong>Ian Beavers和Erik MacLean ADI公司</strong>
物联网系统攻击登上新闻头条，网络、边缘节点和网关不断暴露出安全漏洞。最近，Mirai僵尸网络通过登录到运行telnet服务器且未更改默认密码的设备，感染了愈250万物联网节点。Mirai后来发展到能够引发服务器拒绝服务，导致全球很大一部分的互联网接入中断。Reaper僵尸网络通过利用软件漏洞并感染系统，攻击了愈一百万台物联网设备。一个接入互联网的鱼缸提供了侵入赌场网络的入口点，导致10 GB数据被盗。智能电视已被用于间谍和监视活动。
<strong>作者：Tony Armstrong，电源产品产品市场总监，凌力尔特公司</strong>
<strong>背景</strong>
在功率范围的低端，对能量收集系统有毫微功率转换需求，例如：IoT设备中常见的能量收集系统。在此类系统中，必须使用能够处理非常低功率、非常小电流的电源转换 IC。功率和电流可能分别为数十微瓦和数十纳安。
有许多以转换器带宽为中心的混淆规范。为了为我的下一个设计选择合适的转换器，应使用什么带宽条款？
在开始新设计时，首先需要决定的参数是带宽。带宽将提供设计方向，并允许设计人员开始创作成功之路。基本上有三种类型的前端部可供选择：基带，带通或超奈奎斯特（有时也被称为窄带和/或子采样-基本上不使用的1个第一奈奎斯特区），和宽带，如图1所示。应用程序确定应该应用哪个前端。
简介
所述LTM4675是双9A或单18A降压微型模块®（微型组件）的DC / DC调节器设有的电力系统管理（PSM）参数上的PMBus-一个开放标准的远程可配置性和遥测监测余2的基于C的数字接口协议。其6mm x 11.9mm x 3.51mm BGA封装包含模拟控制回路，精密混合信号电路，EEPROM，功率MOSFET，电感器和支持组件。它具有4.5V至17V的宽输入电压范围，以及0.5V至5.5V的输出电压范围，在整个温度范围内具有±0.5％的直流精度。LTM4675的功率输出可以通过数字调节，裕量调节并以可编程摆率和时序延迟时间进行上电/下电。最长开机时间为70毫秒。遥测读回参数包括VIN，I IN，V OUT，I OUT，温度，运行峰值，正常运行时间，故障和警告。在9A温度下，当前读回精度为±2.5％。
凌力尔特的μModule4开关降压 - 升压型稳压器为输入电压可高于或低于所需输出电压的应用提供集成高效解决方案。这些固定频率的电流模式器件仅需要少量外部元件即可提供最短的设计时间电源解决方案。该产品系列中的最新IC是LTM8055和LTM8056。所述LTM8055（图1）是一个5V至36V IN装置，其能够从一个24V电源提供12V @ 8.5A。该LTM8056具有5V至58V的输入电压范围，并可通过24V电源提供12V @ 5.4A电流。这两款器件都集成了电感，将外部元件数量减少到检测电阻，设置输出电压的电阻分压器，设置开关频率的电阻和大容量输入和输出电容。
<strong>简介</strong>
凌力尔特的隔离器μModule ®转换器是断开接地环路紧凑的解决方案。这些转换器采用反激结构，其最大输出电流随输入电压和输出电压而变化。虽然它们的输出电压范围限制在最大12V，但可以增加输出电压或输出电流范围。该解决方案只需连接两个或多个串联的隔离式μModule转换器的二次侧。
的LTM8057和LTM8058 UL60950公认2kV的AC隔离微型模块转换器将被用于证明这种设计方式，其也可以应用到LTM8046，LTM8047和LTM8048。假设20V输入时需要300mA的10V输出。回顾图1中的最大输出电流曲线，我们注意到单个LTM8057不足以满足这些条件下的输出电流要求。
<strong>介绍</strong>
线性μModule稳压器非常适用于负载点电源，因为它们易于插入，紧凑，一体化设计。它们只需很少的工程工作就能适应狭小的空间 - 除了μModule封装本身之外，只需要几个组件。任何降压型μModule稳压器都可以用来毫不费力地生成负电压解决方案，同时保留μModule稳压器固有的常规简单设计和低元件数量优势。
<strong>负电压输出的三个步骤</strong>
以下三个简单的设计步骤将降压拓扑转换为反相降压 - 升压拓扑，产生负输出电压轨。
将μModule稳压器的V OUT引脚连接至系统地（PGND）。这创建了反相降压 - 升压转换器所需的接地电感配置。
<strong>作者：Tony Armstrong </strong>
<strong>背景知识</strong>
ADAS是高级驾驶员辅助系统的英文缩写，它在当今许多新型汽车和卡车中很常见。此类系统通常有助于安全驾驶；当检测到周围物体(例如不遵守交通规则的行人、骑车人，甚至有其他车辆位于不安全的行驶轨迹上)构成风险时，系统可以向驾驶员提供警报！此外，这些系统通常提供自适应巡航控制、盲点检测、车道偏离警告、驾驶员困倦监控、自动制动、牵引控制和夜视等动态特性。因此，消费者对安全性日益增强的重视、对驾驶舒适性的要求以及政府安全法规的不断增加，是未来十年后半时期汽车ADAS的主要增长动力。
<strong>作者：Jeff Watson和Maithil Pachchigar</strong>
<strong>简介</strong>
在许多恶劣环境系统中，一个不断增长的趋势是高精密电子器件离高温区域越来越近。这一趋势背后有多个推动因素，在能源勘探、航空航天、汽车、重工业和其他终端应用中都有体现。1例如，在能源勘探领域，环境温度增幅为深度的函数，相关设备的典型工作温度为175°C及以上。受尺寸和功率限制，有源冷却不太实际，热对流非常有限。在其他系统中，需要把传感器和信号调理节点置于高温区域附近，比如发动机、刹车系统或高功率能源转换电子器件，以提高系统的整体可靠性或降低成本。
<strong>作者：Jess Espiritu</strong>
<strong>简介</strong>
电源时序控制是微控制器、FPGA、DSP、ADC 和其他需要多个电压轨供电的器件所必需的一项功能。这些应用通常需要在数字 I/O 轨上电前对内核和模拟模块上电，但有些设计可能需要采用其他序列。无论如何，正确的上电和关断时序控制可以防止闩锁引发的即时损坏和 ESD 造成的长期损害。此外，电源时序控制可以错开上电过程中的浪涌电流，这种技术对于采用限流电源供电的应用十分有用。
<strong>Ed Spence ADI公司</strong>
2016年6/7月份的Uptime文章“状态监控和MEMS加速度计：你需要知道什么”中，介绍了微机电系统(MEMS)加速度计的多项特性，它们使得该技术对状态监控应用极具吸引力。本文通过回顾一些数据来说明MEMS技术的发展状况及性能水平，并将其与商用压电(PZT)状态监控加速度计进行比较。
对MEMS工艺技术的投资加上设计创新，已大大改善MEMS性能，使得MEMS足以成为更广泛状态监控应用的可行选择。采用专门化MEMS结构和工艺技术，现在已实现谐振频率高达50 kHz、噪声密度低至25 μg/√Hz的加速度计。通过精心设计的信号调理电子电路，可以充分发挥此类新型加速度计的低噪声优势。
