作者：Tim Claycomb
需要控制电机的应用通常包含某种类型的电流感应电路。感应通过电机电流的能力可以帮助设计师根据电机电流状态做出如速度之类的调整。
例如，在无人机的应用中，每个控制螺旋桨的电机通常使用低侧电流感应电路，操控无人机在空中行进、停留或上升。在钻机和往复锯等电动工具中，低侧电流感应根据用户按动扳机的力度来控制工具的速度。这些产品通常需要成本敏感型设计，因为这些产品面对消费者市场。在这篇博文中，我将介绍如何为成本敏感型应用设计低侧电流感应电路。
在设计低侧电流感应电路时，高性价比的方法之一是使用非反相配置运算放大器（op amp）。图1是使用运算放大器的典型低侧电流感应电路原理图。
图1：低侧电流感应原理图
公式1用于计算图1中的电流传递函数：
其中 
。
图1中所示的低侧电流感应电路设计过程分为三个简单的步骤：
在如今的许多应用中，要求的额定输入电压超过许多现有DC/DC控制器的VIN最大额定值。对此，传统的解决办法包括使用昂贵的前端保护或实现低端栅极驱动器件。这意味着采用隔离拓扑，如反激式转换器。隔离拓扑通常需要自定义磁性，且与非隔离方法相比，设计复杂性和成本也有所增加。
存在着另一种解决方案，可以通过使用VIN max（最大输入电压）小于系统输入电压的简易降压控制器来解决问题。这是如何实现的呢？
降压控制器通常来源于参考电位（0V）的偏置电源（图1a）。偏置电源来自输入电压；因此，器件需要承受全部的VIN电位。然而，因为开通P通道金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）所需的栅极驱动电压在VGS低于VIN，P通道降压控制器具有参考VIN（图1b）的栅极驱动电源。关闭P通道MOSFET则仅需简单地将栅极电压变为VIN（0V VGS）（图2）。
图1：N通道(a)的VCC偏置生成；和P通道控制器(b)
图2：
…
低压差线性稳压器（LDO）最大的优点之一是它们能够衰减开关模式电源产生的电压纹波。这对锁相环（PLL）和时钟等信号调节器件在内的数据转换器尤为重要，因为噪声电源电压会影响性能。我的同事Xavier Ramus在博客中介绍了噪音对信号调节设备的不利影响：减少高速信号链电源问题。然而，电源抑制比（PSRR）仍然通常被误认为单一的静态值。在这篇文章中，我将尝试说明什么是PSRR以及影响它的变量有哪些。
什么是PSRR？
PSRR是许多LDO数据手册中的公共技术要求。它规定了某个频率的AC元件从输入到LDO输出的衰减程度。公式1表示PSRR为：
该等式告诉您衰减越高，每分贝的PSRR值越高。（应该指出的是，一些供应商会使用负号来表示衰减。大多数供应商，包括德州仪器都不这样用。）
在数据手册的电气特性表中找到频率为120Hz或1kHz的PSRR并不罕见。但是，单独使用此规范可能对确定指定LDO是否符合您的过滤要求没有多大帮助…
作者：Hao Wang 深圳模拟工程师
PSRR（Power supply rejection ratio）又称电源抑制比，是衡量电路对于输入电源中纹波抑制大小的重要参数，表示为输出纹波和输入纹波的对数比，单位为分贝（dB）[1]，其计算公式为:
式中：
：输入电压中纹波峰峰值
：输出电压中纹波峰峰值
从公式中可以看出PSRR越大，相同输入纹波在输出端的纹波越小，对于纹波有较高要求的射频和无线应用中，需要选用高PSRR的LDO。那么LDO的PSRR该如何测量呢？本文总结了各种测量方法。
在LDO输入的直流电压Vin_DC中叠加一定…
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…
作者：TI 工程师 Vental Mao
一直以来，设计中的电磁干扰（EMI）问题十分令人头疼，尤其是在汽车领域。为了尽可能的减小电磁干扰，设计人员通常会在设计原理图和绘制布局时，通过降低高di / dt的环路面积以及开关转换速率来减小噪声源。
但是，有时无论布局和原理图的设计多么谨慎，仍然无法将传导EMI降低到所需的水平。这是因为噪声不仅取决于电路寄生参数，还与电流强度有关。另外，开关打开和关闭的动作会产生不连续的电流，这些不连续电流会在输入电容上产生电压纹波，从而增加EMI。
因此，有必要采用一些其他方法来提高传导EMI的性能。本文主要讨论的是引入输入滤波器来滤除噪声，或增加屏蔽罩来锁住噪声。
图1 EMI滤波器示意简图
图1是一个简化的EMI滤波器，包括共模（CM）滤波器和差模（DM）滤波器。 通常，DM滤波器主要用于滤除小于30MHz的噪声（DM噪声），CM滤波器主要用于滤除30MHz至100MHz的噪声（CM噪声…
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…
消费者每天都会与各种各样的系统打交道，这些系统根据外界条件进行相应动作。以汽车为例，当您踩下油门之后，汽车几乎瞬间加速，也就是说，踩完踏板即实现加速，这之间没有明显延迟。
从汽车示例引出文章主题，我们假设汽车是一个系统，外界条件（司机）踩下油门即增加车速，则系统实现了所谓的“实时控制”。实时控制是闭环系统在定义的时间窗口内收集数据、处理数据并更新系统的能力。如果系统错过定义的时间窗口，其稳定性、精度和效率都会降低。控制能力下降可能会影响系统性能；例如，不能达到所需速度，甚至过热。本文将介绍实时控制系统的功能块，并以机器人应用为例进行说明。
系统组件之间的通信尽管不必参与系统控制，但也应与主控制环路共同发挥作用。实时控制涉及的主要功能块包括检测（收集数据）、控制（解释并使用数据）和驱动（更新系统）（见图1）。
图 1：实时控制环路的主要功能块
下面详细介绍这些部分。
在之前的博客文章中，我向大家介绍了如何借助低侧电流感应控制电机，并分享了为成本敏感型应用设计低侧电流感应电路的三个步骤。在本篇文章中，我将介绍如何使用应用印刷电路板（PCB）技术，采用一款微型运算放大器 (Op amp)来设计精确的、低成本的低侧电流感应电路。
图1是之前的博客文章引用的低侧电流感应电路原理图，图一中使用的是TLV9061超小型运算放大器。
图1：低侧电流感应原理图
公式1是计算图1所示电路的传递函数：
其中。
精确的低侧电流感应设计对印刷电路板的设计有两大要求。首先要确保分流电阻(Rshunt)直接连接到放大器的同相输入端和RG的接地端，这通常被称为“开尔文接法”（Kelvin connection）。如果不使用开尔文接法，会产生与分流电阻(Rshunt)串联的寄生电阻，导致系统产生增益误差。图2显示了系统中寄生电阻的位置。…
作者：Michael Mock 德州仪器
工程师们几十年来一直在努力理解神秘的共模电压 (VCM) 与输出电压 (VOUT) 比较图。尽管 VCM 与 VOUT 形状经常会因器件及设置配置的不同而不同，但最常见的形状则如图 1 所示。
随着 VCM 接近电源电压，内部运算放大器的输入／输出限制会限制器件的 VOUT 范围。因此，所应用 VCM 的输出摆幅通常取决于内部运算放大器拓扑、电源电压、增益以及参考电压。
图 1. INA114 的共模电压与输出电压范围比较
图 1 中产品说明书图表的测试条件是 VS = ±15V，VREF = 0V。
很多应用都需要不同的工作条件，因此需要定制的 VCM 与 VOUT 比较图。精确的 *** 模型和 TINA-TITM 测试电路可生成这些图表，获得更进一步的了解。
…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…
多年以来，超声波感应器在乘用车上应用广泛如超声波停车辅助可帮助车辆在低速停车时检测周围物体。此外，踢脚开启后备箱和入侵检测报警则是超声波传感器的两个新兴应用。如图1所示。本文将为您详细解释这三种应用为何以及如何使用超声波感应器。
图1：用于乘用车中的超声波感应器
超声波停车辅助系统
超声波停车辅助也被称为停车辅助系统、停车引导系统和倒车辅助。这些系统可实现从简单地检测周围物体并通过声音警示驾驶员，到几乎没有人为操作的自动停车。通常，这些系统拥有4-16个感应器，巧妙地围绕车身安装，以提供所需的检测覆盖，如图2所示。
图2：使用PGA460-Q1的超声波停车辅助星型配置
设计这些类型应用的工程师应寻求驱动超声波传感器（发射器）的集成电路，同时接收、调节和处理确定物体与车辆距离的超声回波。例如，PGA460-Q1能够可靠地检测距离最远为5米的国际标准化组织…
如果您曾用过便携式 CD 播放器，大概率懂得CD 被划伤或弄脏后听到跳音的感受。或许，您也还记得 VHS 磁带的缠绕问题、磁带老化和图像质量差的体验。闪存作为一种经济实用的固态解决方案，淘汰了这些复杂的机械存储方式。
在如今的汽车行业，制造商可以通过使用微型雨刮器、喷水器、压缩空气和其他系统来解决摄像头和传感器的清洗问题。然而，由于这些解决方案价格昂贵且机械复杂度高，因此普及使用的可能性不大。
本文介绍的超声波镜头清洗 (ULC) 固态解决方案可实现摄像头和传感器的自清洗，并且具有成本效益。
鉴于镜头尺寸和材料繁多，实现 ULC 的结构方法也多种多样。那么，半导体如何发挥作用？尽管 ULC 可实现的功能不限于本文所述，为方便起见，本文将典型圆形摄像头上的水滴作为污染物进行演示。
要清洗镜头，可以施加一个力将水滴从镜头上排到视场 (FoV) 外，或者也可以通过施加大于表面张力的力将水滴雾化…
若您是一名设计师，负责将系统中的USB端口迁移到最新的USB标准和USB Type-C连接器，那么您可能已考虑过一些事情。
ESD保护
首先，与从外部将连接器暴露给用户的所有系统一样，您的系统需具有国际电工委员会（IEC）61000-4-2静电放电（ESD）保护。您还需要保护比以前的USB Type-A或USB Micro-B连接器更多的信号引脚。24引脚USB Type-C连接器（图1）需要为两个差分对（D + / D-）提供ESD保护，用于USB 2.0数据；四个差分对用于最高可达20Gbps（TX / RX）的超高速数据总线、边带使用（SBU）引脚和两个配置通道（CC）引脚，用于检测电缆方向。
图1：全功能的USB Type-C插件引脚排列
过压保护
其次，随着高达100 W USB电源输出（PD）的引入，VBUS引脚现在可承载高达20V的电压电平。若VBUS短路到相邻的CC，可能对下游USB Type…
**这篇文章是模拟接线 (Analog Wire) 内月度RF采样博客系列中的第8篇博文**
你认为你的射频 (RF) 采样设计运行的还不错，其原因在于你选择了合适的器件，并且定义了时钟源。不过先等一等；你所要完成的工作还远非如此。在不进行适当的频率规划，以确保谐波或时钟混合杂散中产生出洁净频谱的情况下，即使是最好的器件也会造成性能下降。我在上一篇博文中讨论了与交错转换器有关的某些缺陷。频率规划始终是良好收发器设计的一部分，不过RF采样更加关键，这是因为信号一直处于所需的频率频带范围内。与其它具有中间频率 (IF) 或基频级 (BB) 的配置不同，RF采样架构不具有清洁频谱的窄频带通道滤波功能。
在这些发射器中，管理要求将严格限制杂散乘积的等级，使其落在所需频带内，并且刚好在频带外。这些转换器内产生的杂散乘积在到达功率放大器 (PA) 之前无法被有效过滤掉。一旦受到辐射，这些乘积就有可能干扰其它用户。
用一个RF采样数模转…
简介
数据采集系统的设计人员—特别是需要在过程控制或自动化系统中进行精密测量的设计人员—已经习惯地将他们的系统设计为在第一那奎斯特区域内运行，这只意味着最大输入频率必须被限制在少于一半采样频率的范围内。所以，如果你搭建了一个系统，用于捕捉最大频率为20KHz的音频，那么你必须在40KHz频率以上进行采样，以确保捕获到最高频分量。
混叠
那么，当你不遵循这个规则时，系统会发生什么情况呢？我们假定，你在15kHz上对模拟信号进行采样，此时的频率分量高达20kHz—你将最终遇到“混叠”问题，或者将上部分量折叠进入输入信号的工作频段（请见图1）。这些混叠信号将增加到原始信号上，并且将无法把已混叠频率分量与原始信号区分开来。
图1：输入信号与第二那奎斯特区域产生交叉，并被混叠进入信号的工作频段
在大多数情况下，捕捉模拟信号，并且不遵守那奎斯特采样规则的系统被认为是“不良系统…
十多年前，半导体设计与应用工程师在有了可行 CMOS 硅芯片时高兴得相互击掌庆祝，因为它可在 80% 的良率下实现 100uV 以下的放大器输入失调电压。当时，Allen Bradley、John Deere、Rockwell Automation 以及 Siemens 等工业领域巨头都考虑将 CMOS 放大器作为较低成本的平台，但它们很少将其用于实现高性能。
尽管双极性技术依然盛行，但新型 CMOS 放大器正在以先进的设计技巧、高级的微调方法以及提高的良率逐渐打破工艺局限性。
以往，双极性器件在需要高精度的应用领域一直处于工程师的“首选”项。这些器件可实现低于 1uV/ºC 的失调漂移，而 CMOS 的输入级则提供高达 5uV/ºC 的失调漂移。
在 CMOS 输入运算放大器中实现极低失调的挑战在于阀值电压之间的差异（输入差分对）以及栅…
（注：Kaustubh Gadgil和Robert Schreiber合撰此技术文章。）
随着系统尺寸越来越小，每平方毫米的印刷电路板（PCB）面积都至关重要。与此同时，随着对数据需求的增加，则需要监视更多的传感器。
本文将讨论如何显著减少PCB占用空间，增加通道密度以及最大限度地发挥其他组件和功能与TI微型数据转换器高度集成的优势，从而以更小的尺寸创造更多的价值。
第一个优点：PCB占用空间更小
设计和封装技术的进步使得电子元件变得越来越小。 如图1所示，TI最新的单通道ADC（ADS7042）占用空间为2.25mm2，几乎是十年前同类ADC的一半。同样，TI最新的单通道DAC（DAC53401）是十年前同类DAC的四分之一。同样，对于多通道应用，TI最新的8通道ADC（
一、引言
随着电路设计高速高密的发展趋势，QFN封装已经有0.5mm pitch甚至更小pitch的应用。由小间距QFN封装的器件引入的PCB走线扇出区域的串扰问题也随着传输速率的升高而越来越突出。对于8Gbps及以上的高速应用更应该注意避免此类问题，为高速数字传输链路提供更多裕量。本文针对PCB设计中由小间距QFN封装引入串扰的抑制方法进行了仿真分析，为此类设计提供参考。
二、问题分析
在PCB设计中，QFN封装的器件通常使用微带线从TOP或者BOTTOM层扇出。对于小间距的QFN封装，需要在扇出区域注意微带线之间的距离以及并行走线的长度。图一是一个0.5 pitch QFN封装的尺寸标注图。
图一 0.5 pitch QFN封装尺寸标注图
图二是一个使用0.5mm pitch QFN封装的典型的1.6mm…
作者：John Caldwell 德州仪器
电气工程师习惯于处理各种抑制问题，从共模抑制到电源抑制，以至于 EMI 抑制，而且这也绝对是我们喜欢做的事。抑制越多越好！
然而对于仪表放大器而言，在计算由电源或共模电压变化产生的失调偏移时很容易产生困惑。这种困惑的根本原因如下图所示：
图 1：仪表放大器的典型电源抑制比曲线
在图 1 中，放大器的电源抑制比 (PSRR) 随放大器增益配置的升高而增加。这样很容易让人想到，在高增益下产生任何输出偏移，都需要电源的明显变化！但一定要记住：共模抑制比 (CMRR) 和 PSRR 都是输入参考参数：
PSRR 和 CMRR 定义为输入失调电压变化 ΔVOS(IN) 与电源电压变化 ΔVS 或共模电压变化 ΔVCM 的比值。
为了了解增益对这些参数的影响，请将大多数仪表放大器看成两个串行的放大器级…
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：
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接口类型 |
用途 |
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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：Hooman Hashemi 德州仪器
使用 TINA-TI 可以做很多事情，比第一眼看到的还要多。TI 这款免费电气仿真软件支持无限节点，其不仅已经构建了大多数 TI 器件，而且还可运行其他厂商的器件模型。即使您在构建电路之前一般不仿真，一旦亲身感受了 TINA-TI，您就会明白自己错过了什么。
我在下面列出了一些重要的 TINA-TI 主题，供您查看和评论：
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…
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。
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参数 |
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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 |
||
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工模电压范围 |
VCM |
(V-) -0.1 |
(V+) - 1.5 |
V |
||
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短路电流 |
ISC |
±23.5 |
m… | |||
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…
模拟
汽车
DLP® 技术
嵌入式处理
工业
电源管理
