作者：Rick Downs，德州仪器 (TI) 高精度模拟应用工程经理
大多数高精度模数转换器 (ADC) 都没有高阻抗输入。输入信号直接通过一个开关连接到一个采样电容器。这种负载存在一些有趣的挑战。
有人试图通过直接连接一个电位计到输入来验证其 ADC 的运行，如图 1 所示。这样做的结果通常让人失望，因为获得的结果并不理想。这种情况下，在 ADC 输入上看到的信号呈现出巨大的峰值，因为大输入阻抗从采样电容器吸取电流，从而导致对电容器充电需要大量的电流。如果在转换器的采集时间 tACQ 内稳定下来，便不会出现问题。但是，如果没有在 tACQ 内稳定到 0.5 最低有效位 (LSB) 以下，则会损耗精度。
图 1 高源阻抗会引起精度损耗
图 2 显示了驱动一个高精度 ADC 的建议电路。CSH 为 ADC 内部的采样电容，而…
技术在人类生活中发挥的重要作用与年俱增。由于我们对能执行简单流程并调控我们环境的电子产品变得越来越依赖，所以用户需要更简单易用的方法来和这些电子产品进行交互。该需求可通过人机界面（HMI）得到满足。
在自动取款机（ATM）、汽车信息娱乐系统以及家庭或工业控制系统等设备中，供用户输入之用的触摸屏是HMI的典型形式。而今，更多的工程师在他们的设计里集成触觉功能，以便借助来自触摸屏的更逼真反馈来提升用户体验。
为帮您在自己的设计中更快速地实施触觉功能，全新且具有触觉反馈功能的触摸屏TI Designs参考设计（TIDA-00408）（见下边的图1）包含了从机械设计和装配到操作系统和软件驱动器的一切东西。
图1：具有触觉反馈功能的全新触摸屏TI Designs参考设计
该设计的主要特性是触觉功能的集成，可实现更易用的界面，用DRV2667压电式驱动器产生振动作为给用户的触摸反馈。按一下按键后，该设计可为用户提供物理性确认…
作者: TI 专家 Bruce Trump
翻译: TI信号链工程师 Tom Wang (王中南)
放大电路的噪声性能受到输入电阻和反馈电阻Johnson噪声（热噪声）的影响。大多数人似乎都知道电阻会带来噪声，但对于电阻产生噪声的细节却是一头雾水。在讨论运放的噪声前，我们先做个小小的复习：
电阻的戴维宁噪声模型由噪声电压源和纯电阻构成，如图1所示。
噪声电压大小与电阻阻值，带宽和温度（开尔文）的平方根成比例关系。我们通常会量化其每1Hz带宽内的噪声，也就是其频谱密度。电阻噪声在理论上是一种“白噪声”，即噪声大小在带宽内是均等的，在每个相同带宽内的噪声都是相同的。
总噪声等于每个噪声的平方和再开平方。我们常常提到的频谱密度的单位是 V/ 。对于1Hz带宽，这个数值就等于噪声大小。对于白噪声，频谱密度与带宽开方后的数值相乘，可以计算出带宽内总白噪声的大小。为了测量和量化总噪声，需要限制带宽…
作者：Wiky Liao
TWS(True Wireless Stereo, 真无线立体声)蓝牙耳机是近年来异常火热的音频产品。它借助蓝牙芯片，先将手机与主耳机建立无线连接，再建立起主耳机和副耳机的无线通讯，从而完全摒弃了传统耳机间的线材连接，极大地方便了用户的使用。另外，主耳机是可以单独使用的，完全能够胜任现有市场上的单颗蓝牙耳机的应用需求，使用功能非常强大。因此自从2016年9月苹果发布第一款TWS耳机——Airpods以来，市场反响就非常热烈，后续音频厂商见此迅速跟进，扎堆布局TWS蓝牙耳机，使TWS耳机市场异彩纷呈。接下來Bluetooth 5 将带来更精彩的使用者体验，新的充电盒设计会让消费者更为方便。
轻巧且便于携带是TWS耳机最为重要的设计目标，受限于充电盒和耳机的狭小空间…
单片差分放大器是集成电路，包含一个运算放大器（运放）以及不少于四个采用相同封装的精密电阻器。对需要将差分信号转换成单端信号同时抑制共模信号的模拟设计人员而言，它们是非常有用的构建块。例如，图1所示的INA134目的是用作适合差分音频接口的线路接收器。
图1：INA134差分线路接收器的简化内部原理图
虽然大多数设计人员都感觉这种简单的构件块用起来非常轻松惬意，但笔者还是发现在使用它们时有一个方面经常被忽视：差分放大器的两个输入端具有不同的有效输入电阻。笔者所说的“有效输入电阻”指的是由内部电阻器阻值和运放的运行产生的输入电阻。
图2展示了INA134的典型配置，具有标记的输入电压和电流以及内部运放输入节点处的电压。
图2：用于差分放大器有效输入电阻分析的相关电压和电流
让我们先从比较容易的部分开始：同相输入端…
作者：Rick Downs，德州仪器 (TI) 高精度模拟应用工程经理
在需要某个信号的绝对值时，我们常常使用高精度整流器电路，其作为计量应用中信号大小测量电路的组成部分。针对这类电路的设计不计其数，但在单电源系统中实现这一功能却具有一定的挑战性。
最近的许多设计都依靠单电源运算放大器 (op amp) 的饱和行为来实现整流。在许多情况下，这样做是可以接受的，但如果您想避免出现运算放大器饱和以及这种饱和带来的许多固有问题（缓慢的恢复时间、潜在的非理想相位反向），则图 1 所示电路是一款较好的解决方案。
图 1 单电源高精度整流器
图 1 所示电路接受负信号（高达器件的电源轨；本例中为 5V）。利用一个 +5V 电源，该电路可以接受高达 10vp-p 的零伏集中信号（即 ±5V）。
就正信号 (Vin > 0V) 而言，U1 起到一个加法器放大器的作用，而 U2 和 U1 则不相干…
作者：John Johnson，德州仪器
本文介绍时钟抖动对高速链路性能的影响。我们将重点介绍抖动预算基础。
用于在更远距离对日益增长的海量数据进行传输的一些标准不断出现。来自各行业的工程师们组成了各种委员会和标准机构，根据其开发标准的目标（数据吞吐量和通信距离）确定抖动预算；同时还要考虑到组成通信链路的模块的局限性。
图 1 通信链路—抖动组件
图 1 显示了集成有一个嵌入式时钟的典型高速通信链路。每个子系统（时钟、发送器、通道和接收机）都会对整体抖动预算的增加产生影响。子系统抖动包括一个决定性 (DJ) 组件和一个随机组件 (RJ)，如图 1 所示。为了实现可接受的通信效果，必须满足下列条件：
方程式 1
其中：TJSYS 是总抖动，而 1UI 为1个单位时间间隔（1 比特时间）
总抖动 (TJ) 包括每个子系统决定性抖动和随机抖动的和。由于随机抖动自身的属性，进行这种求和时需要特别注意…
作者：Lin Wu，德州仪器 (TI) 产品市场营销经理
今天，我们来谈谈所有电子系统都存在的一种常见问题——电磁干扰也即 EMI，并侧重讨论时钟的影响。
从广义来讲，EMI 是中断、阻碍或者降低电子器件有效性能的所有电磁干扰。其产生的方式有两种：1）通过存在于信号之间的寄生电感/电容，或者通过电源或接地连接的无用耦合，从而产生 EMI；或者2）直接通过电子/磁辐射，即辐射性 EMI。
由于两个原因，时钟信号常归咎于 EMI。即使时钟低频率运行，较好的时钟上升/下降沿也包含大量的奇次谐波，其在更高频率时会引起 EMI。另外，时钟通常会在板上传播一段较长的距离，从而更可能给其他组件带来干扰。通常，EMI 可通过频谱分析仪测量，如图 1 所示。图中，绿色信号存在一些超出红色 FCC 屏蔽的频率分量（300MHz…
通常，在定义一种新器件以达到严格的汽车标准时，我们的团队会看其它需要相同功能的系统，并且我们会设计跨所有这些应用的器件。这正是我们的团队开发新型ALM2402（专为汽车应用设计的双大电流运算放大器（运放））时发生的情况。
在定义ALM2402时，我们意识到许多汽车和工业系统均需要一种可驱动大电流电容性或电感性负载的运放。
在过去，常要求设计人员用分立组件来满足这种需要。要用分立组件设计一种简单的大电流放大器，您需要放大器、双极结型晶体管（BJT）和二极管。图1所示就是这样的一个范例，通常用于电机驱动器应用。该实施方案可驱动解析器（用来测量电机轴旋转角度）的励磁线圈。您可在许多汽车和工业应用中找到放大器设计（如驱动电感性负载）。这种典型的解决方案会在电路板空间和输出晶体管偏置方面给设计人员带来挑战。
此外，还需提供附加电路以实现过电流保护功能，这增加了分立实施方案的空间挑战。没有过电流保护功能，该系统会变“哑”。如果没有任何保护功能…
作者：Eric.Siegel
在TI经常遇到这样的问题：在使用 RS-485 进行设计时，是否有一些技巧或诀窍需要掌握？为此，我们总结了使用 RS-485 时需要记住的一系列综合而全面的重要准则。
如何应用……
1) 使用图 A 确定最大线缆长度
2) 使用 Zo=120Ω 或 100Ω 的双绞线线缆
3) 使用菊花链连接总线节点
4) 端接 RT1 = Z0 的线缆一端
5) 您可在相同的总线上运行 3V 和 5V 器件。
7) 针对 ± 7V GPD 使用标准收发器
针对 ±20V GPD 使用 SN65HVD17xx
针对更高的 GPD 使用隔离收发器
8) 将不用的导线 (RT = Z0) 端接至其…
最近发布的通用串行总线（USB）C型连接器带来了许多增强的功能。众所周知，该连接器既是“可翻转的”又是可逆的，并且能通过单个连接传送数据、视频和电力。其规范给C型端口下了定义，这样它就可以一直支持USB；同时，在为交替模式确定的规范界限内，您还能启用运行（如DisplayPort视频功能运行）的交替模式。USB电力传送（PD）协议可实现增强的电力传送功能（电流为5A时电压高达20V）。
当C型连接器以惟USB（USB-only）模式运行而无需进行视频或大功率传送时，您将需要配置通道（CC）控制器和/或多路复用器（MUX）开关。如果您打算启用视频和电力传送等扩展的功能，您将需要额外的组件，如PD控制器和适用于信号映射的MUX开关。采用TI的PD和C型解决方案（TPS65982和HD3SS460），您就能启用具有DisplayPort视频和PD功能的C型端口…
作者：Collin Wells 德州仪器
最近在做一个项目时，我不得不对几组电子电线进行重新布线，让它们远离越野车的发电机，因为电容耦合产生的噪声可从发电机进入电线。这个项目让我想起了在通过电线、带状线缆或板对板连接器路由相互之间相邻信号时所遇到的类似情况。
正如采用绝缘体隔离的任何其它导体一样，任何相邻布线的两条电线都会在其之间产生电容。根据所用的线规和绝缘体材料，大部分标准带状线缆及电线会在电线之间产生 10 至 50 pF/ft 的电容，如下图 1 所示。
图 1. 带状线缆中相邻电线间的电容
由于信号会相互干扰，两条信号线之间的电容会引起信号延迟、噪声耦合或瞬态电压。
图 2 是电缆电容在通用双线开漏通信总线中引起大量瞬态电压的实例。右图是“开始”命令与左图前几个时钟脉冲的放大图。
图 2. 带状线缆的电容耦合
使用三英尺长的线缆路由两个相邻通信信号时，会出现图 2 中的结果…
最近，一位客户在这里访问了TI E2E 社区的高精度放大器论坛，提出了令人费解的电路工作情况问题。
其电路使用一款运算放大器在极低频率下放大扩音器输出。他采用大型 (47 μF) AC 耦合电容器及高输入阻抗 (100 kΩ) 为其测量获得低转角频率。
遗憾的是，运算放大器输出端出现了几乎 1 伏特的大量 DC 失调。这是怎么回事？
我最喜欢的一句名言是丹麦物理学家 Niels Bohr 说过的：“专家就是在一个非常狭窄领域犯了所有可犯错误的人。”我觉得自己还不是一名专家，但这就是我犯过的一个错误。
图 1
摘自 TI E2E 社区高精度放大器论坛的客户电路图
其运算放大器输出端出现了大量失调
看看图 1 中的客户原理图，C1 电容器值可为该失调源提供重要的线索。大型电容器（特别是电解质与钽质电容器）可能有极大的泄漏电流。这可导致在输入电阻器 R2 上产生电压，运算放大器会对其进行放大…
作者: Art Kay 德州仪器
在担任应用工程师之前，我在TI 的职位是 IC 测试开发工程师。我的项目之一是对 I2C 温度传感器进行特性描述。在编写一些软件之后，我手工焊接了一个原型设计电路板。由于时间仓促，我省去了比较麻烦的去耦电容器。谁会需要它呢，对吧？
我收集数据大概有一个星期了，但获得的任何结果都无法与预期结果相匹配。于是我做了大量更改，试图提升性能，但都没有效果。最后，我决定添加一个去耦电容器，不出所料，问题解决了。
这让我不禁思考……，会不会总是需要使用去耦电容器？它的作用到底是什么？
要回答这个问题，需要考证在不使用去耦器件时会出现什么问题。
图 1 为带去耦电容器和不带去耦电容器（C1 和C2）情况下用于驱动 R-C 负载的缓冲电路。我们注意到，在不使用去耦电容器的情况下，电路的输出信号包含高频 (3.8MHz) 振荡。对于没有去耦电容器的放大器而言，通常会出现稳定性低…
作者：Ian Williams 德州仪器
在为非功能性或不良性能电路排除故障时，工程师通常可运行仿真或其它分析工具从原理图层面考量电路。如果这些方法不能解决问题，就算是最优秀的工程师可能也会被难住，感到挫败或困惑。我也曾经经历过这种痛苦。为避免钻进类似的死胡同，我向大家介绍一个简单而又非常重要的小技巧：为其保持清洁！
我这么说是什么意思呢？就是说如果PCB 没有保持适当的清洁，在 PCB 装配或修改过程中使用的某些材料可导致严重的电路功能性问题。此类现象中最为常见的问题之一就是焊剂。
图 1 即为残留过多数量焊剂的 PCB。
图 1
焊剂是一种化学制剂，用于协助将组件焊接至 PCB。但令人遗憾的是如果在焊接后不加以清除，焊剂会劣化 PCB 的表面绝缘电阻，在该过程中会给电路性能造成严重退化！
图 2
图 2 是我用来展示焊剂污染所造成结果的测试电路。由 2.5V 参考电压激活的平衡惠斯顿接桥网络可仿真高阻抗桥接传感器…
选择温度传感产品也许看似小事一桩，但由于可用的产品多种多样，因此这项任务可能令人颇感畏惧。在这篇博客文章中，笔者将介绍四种类型的温度传感器（电阻式温度检测器 (RTD)、热电偶、热敏电阻器以及具有数字和模拟接口的集成电路 (IC) 传感器）并讨论每种传感器的优点与缺点。
从系统级的立足点来看，温度传感器是否适合您的应用将取决于所需的温度范围、准确度、线性度、解决方案成本、功能、功耗、解决方案尺寸、安装法（表面贴装法与通孔插装法以及电路板外安装法）还有必要支持电路的易设计程度。
RTD
当一边测量RTD的电阻一边改变它的温度时，响应几乎是线性的，表现得像一个电阻器。如图1所示，该RTD的电阻曲线并非完全呈线性，而是有几度的偏差（示出了一条用作参考的直线）—— 但却是高度可预测并可复验的。为了对这种轻微的非线性进行补偿，大多数设计人员都会对测得的电阻值进行数字化处理，并使用微控制器内的查找表以便应用校正因子。这种宽温度范围…
BQ25618/9是TI为TWS耳机充电仓专门开发的一款三合一（保护，充电及升压）的IIC控制开关充电芯片。
其中BQ25618跟BQ25619在规格上一致，区别在于BQ25618采用的是小型化的DSBGA封装，0.4mm的管脚间距，对生产工艺有较高的要求，而BQ25619采用的稍大一点的WQFN封装 方便方便线路布板，器件的封装尺寸见下图一。
我们从下面四个角度角度来了解这颗芯片：
图二
1: 降压充电功能：
a) 输入工作电压范围支持4-13.5V，瞬间浪涌电压可以支持到22V，可以很方便的支持5V,9V,12V工作系统。
b) 输入过压通过VAC脚检测，默认值OVP值为14.2V，通过IIC可以有四挡OVP值调节5.7 V/6.4 V/11 V/14.2，可以根据实际需求灵活调整。
c) IIC编程设置输入过流保护点，范围可以从100mA到3…
选择合适的温度传感器不但可以节省成本，还可以尽可能地提高系统性能。在这篇博文中，我将主要来谈一谈热敏电阻和模拟温度传感器，这两个都是成本有效的温度感测解决方案。而问题在于，你怎么才能知道选择哪一个呢？
从技术上讲，热敏电阻是一种电阻器，它的电阻值随温度的变化而变化。如图1中所示，需要一个偏置电路和少数几个外部组件，在这里，偏置电阻器和热敏电阻组成了一个分压器，并且被接到一个可选运算放大器上，这个运算放大器与微控制器 (MCU) 的模数转换器 (ADC) 相连，从而将热敏电阻的电阻值转换为一个温度值。
图1：热敏电阻解决方案
热敏电阻的优势在于其低成本。此外，作为一个电阻器，它可以采用极小型两端子封装，并被放置在接线式探针内。
热敏电阻的缺点是，只有在很窄的温度范围内，它的输出才是线性和准确的，而在这个范围之外会变得非线性。图2绘制了三条热敏电阻的输出曲线，偏置电阻分别为1MΩ、35kΩ和10kΩ。在窄温度范围内，每条曲线都是线性的…
作者: Thomas Kugelstadt 德州仪器
串行外设接口 (SPI) 总线是一个工作在全双工模式下的同步串行数据链路。它可用于在单个主控制器和一个或多个从设备之间交换数据。其简单的实施方案只使用四条支持数据与控制的信号线（图 1）：
图 1：基本 SPI 总线
虽然表 1 中的引脚名称来自摩托罗拉开发的 SPI 标准，但具体集成电路的 SPI 端口名称往往与图 1 中所示的不同。
表 1：SPI 引脚名称分配
SPI 数据速率一般在 1 到 70MHz 的范围内，字长为从 8 位及 12 位到这两个值的倍数。
数据传输一般由数据交换构成。在主控制器向从设备发送数据时，从设备也向主控制器发送数据。因此主控制器的内部移位寄存器和从设备都采用环形设置（图 2）。
图 2：双移位寄存器形成一个芯片间的环形缓存器
在数据交换之前，主控制器和从设备会将存储器数据加载至它们的内部移位寄存器。收到时钟信号后…
作者：Chris Cockrill 德州仪器
如今，现代设计公司不仅正在努力寻找功耗更低的更小型器件，同时他们还希望为工业自动化、PC、服务器以及电信设备等应用降低成本。实现这些目标的绊脚石是：设计人员使用运行在单一电压下的处理器，其需要连接至工作在不同电压下的各种外设或其它子系统。这就需要对电压便捷地进行上下变频。这种变频通常使用多个分立式组件完成。我们来讨论一下为什么使用单电轨的单个逻辑组件能在简化设计的同时，高效有力地进行电压转换。此外，我们还将教您如何便捷进行上下变频。
TI SN74LV1T 系列只需一个电轨，便可执行上下电压变频。该器件的过压容限输入允许针对 Vcc 电平进行高达 5.5V 的下变频，其可低至 1.8V。此外，该系列还具有更低的开关阀值，允许其上变频至 Vcc 电平，其可高达 5.5V（见图 1）。这可解决单个应用中需要多个电压等级的问题。
图 1：SN74LV1T 可取代多个分立式组件
…网络设计人员知道，RS-485 标准在实现稳健可靠的通信方面具有良好的历史记录，并因此成了工业网络中多点差分数据传输的推荐标准。虽然 RS-485 标准经受住了时间考验，但随着系统或网络其它元件的变化，RS-485 收发器为满足这些需求也在不断发展变化。现代网络通常是控制系统与数据链路的组合，各种需求会随应用的变化而变化。
网络要求越来越多，因此很多设备制造商都要求控制通道不仅能在网络中跨越更远的距离，而且还能通过网络发送高速数据。RS-485 总线标准支持的数据传输距离长达 4000 英尺（1200 米），但在最大线缆长度下无法实现最大数据速率：线缆越长，数据速率越慢。
对于需要同步（并行收发器）信号定时的应用来说，那是可选数据速率可介入挽救这一局面的地方。您不需要再在线缆长度和数据速率之间进行抉择。在限定一次 SN65HVD01 可选数据速率收发器后，设计人员即可在距离与速度之间找到共同点…
作者：Thomas Kugelstadt，德州仪器
要求远距离或者在多个RS-232应用之间实现RS-232数据传输的一些工业用数据链路，通常都使用RS-232到RS-485转换器。尽管存在高达±13V的高信号摆幅，但RS-232仍然是一种非平衡或单端接口，而且本身极易受噪声影响。它的总线最大长度被限定在20米（60英尺）左右。尽管允许进行全双工数据传输（通过一些单独的信号导线同时发送和接收数据），但是RS-232并不支持在同一条总线上连接多个节点。
与之形成鲜明对比的是，RS-485是一种使用差分信号传输的平衡接口，从而让其拥有较高的共模噪声抗扰性。因此，延长RS-232数据链路传输距离和实现多总线节点连接，要求通过接口转换器将其转换为RS-485信号（参见图1）。
图 1 短距、点对点数据链路到远距、多点网络的转换
图2显示了一个低功耗、隔离式转换器设计的原理图。这里，一台个人计算机…
远程信息处理控制单元（TCU或T-BOX）是一种嵌入式车载系统，可应用于车辆的无线跟踪与通信等领域。
在本系列的文章中会依次对以下主要模块进行详细介绍：
第三节：接口
第三节 接口
接口概述：
如下图-1所示，T-BOX有各种各样的接口与总线相连，不仅包括传统的控制器局域网CAN（Controller Area Network）、局域互联网络LIN （Local Interconnect Network）以及调试接口RS232/RS485/USB2.0，还包括了汽车总线“新贵”车载以太网（Ethernet）。
图-1
这些接口的用途总结如下表-1所示：
|
接口类型 |
用途 |
|
CAN收发器 |
高速CAN主要用在对实时性要求高的动力系统的控制；低速CAN主要是用在对实时性要求较低的舒适系统和车身系统的控制… |
作者：Tim Green1
放下严肃的技术文章形式，我来为大家出六道有关运算放大器的谜题，在公布正确答案之前，大家赶快来开动脑筋、享受一下思考的乐趣吧！
我在图 1 中为您提供了一些有帮助的重要运算放大器规范。
|
参数 |
|
条件 |
单位 |
|||
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最小值 |
典型值 |
最大值 |
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Vs=±5V 除非另有说明 |
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工作电压范围 |
VS |
±1.35 |
±6 |
V |
||
|
工模电压范围 |
VCM |
(V-) -0.1 |
(V+) - 1.5 |
V |
||
|
短路电流 |
ISC |
±23.5 |
m… | |||
作者：Kevin Duke
去年，我同事 Tony Calabria 和我发表了 DAC 基础知识系列博客。在该系列文章中，我们探讨了高精度数模转换器 (DAC) 的静态及动态规范、高精度 DAC 架构以及 DC 误差计算。
今年在该系列中，我们将继续发表文章，发表基于应用的 DAC 基础知识后续文章。我们将首先发表针对工业控制应用的“迷你系列”博客文章。
作为该系列的开篇文章，我今天首先介绍 DAC 可用于工业控制系统方面的内容。此外，我还将探讨双线与三线／四线系统之间的区别。
在工业控制应用中，DAC 最常用于针对可编程逻辑控制器 (PLC)（上图左侧）或传感器发送器（也叫现场发送器）（上图右侧）使用的模拟输出。
在这两种情况下，DAC 都可用来提供电压输出或电流输出。电流输出最普遍，大概占 75%。
电压输出一般为四个范围中的一种：0~5V、0~10V、+/-5V 以及 +/-10V，但也有一些需要超范围输出的特例…
模拟
汽车
DLP® 技术
嵌入式处理
工业
电源管理
