作者：Scott Monroe
CAN FD 到底是什么意思？全双工？频域？还是消防局？都不是，实际上它是 CAN 领域的最新技术，FD 代表 Flexible Data-rate（灵活数据速率），几年前由博世公司的一篇白皮书引入该领域，目前已经过标准化，成了 ISO11898-1 的更新版本。
控制域网络 (CAN) 是一个常见的通信协议及总线，主要用于对微处理器需要通信的分布式应用进行互连。众所周知，该技术植根于汽车领域。经过多年的发展壮大，它目前可用于工业控制、现场总线、大型家用电器、航空航天甚至咖啡机等众多应用。这种协议层面的简便性源于大部分繁重任务都可在 CAN 控制器外设内部的硬件中完成。此外，这种总线技术的灵活性也是其得到广泛使用的直接原因。
随着系统复杂性和处理器间通信的增加，CAN 总线中的可用带宽已经减少。因此，对速度（或更大带宽）的需求也在不断攀升。德州仪器 (TI) SN65HVD255、SN65H…
你曾经在家中收到过一箱装有价格昂贵，且对温度十分敏感的处方药吗？如果包装箱被打开了，物品温度上升，而你不十分确切地知道温度有多高，也不知道暴露在这个温度下有多长时间，你该怎么办呢？嗯，我家就遇到过这种情况，确定药品是否还能够使用可不是一件让人高兴的事情。
在这篇博文中，我将讨论一个物联网 (IoT) 工业应用，其中涉及制造工艺、封装和运输易变质货物—这被称为“冷链”—以及一个被称为数据记录器的简单、低成本解决方案将如何在我的解决方案中发挥重大作用。
作为资产跟踪的一种形式，冷链管理需要确保产品从制造或种植，直到被使用或消费过程中保持恒定温度的所有方法。以下只是其中涉及的某些行业：
图1是食品冷链管理过程的一个流程图，其中的温度计符号代表一个有可能需要温度监视的步骤…
电感感测技术使得设计人员重新思考那些已经存在很多年的许多问题。今天，我將为你展示一个按钮设计的先进方法；在这个方法中，不再需要使用任何的移动部件。
传统上，电器和消费类电子产品上的按钮使用一个阻性触摸解决方案；这个解决方案依靠机械按钮来实现正常功能。移动部件的使用容易受到长期稳定性的影响，并且看上去不太美观。这个方法也无法实现外壳的完全密封，这也使它容易受到潮湿和其它污染物的影响。
电容按钮已经解决了很多机械按钮存在的问题，诸如稳定性问题，但是电容按钮仍然会受到外来物质的影响，比如说按钮表面水滴。此外，有的时候戴手套就无法操作电容按钮。
支持金属触摸技术的电感到数字转换 (LDC) 解决了这些问题，而同时又可以实现时尚而又非常可靠的按钮。其外壳可由单片金属制造而成（如图1中所示），这使其具有很高的成本有效性，并且不受潮湿环境的影响。
图1：包含四个按钮的ToM设计
传感器是一个位于外壳内部的印刷电路板 (PCB) 线圈…
仪表放大器，简称仪放，英文名叫做Instrument Amplifier，通常用于高精密低频信号检测，像温度，压力等电桥差分测量，电流取样，生物电等微弱差分信号放大。这些信号有共同的特点就是：差分信号，幅度较小，源阻抗较高，并且共模电压变化比较大。放大这些信号通常直流精度要求较高，失调电压，失调电流通常是我们关注的参数，然而还有一个非常重要的参数，CMRR，共模抑制比也会对仪表放大器的精度造成重要的影响。
共模抑制比，描述的是放大器共模电压的变化导致的输出电压的变化，通常使用dB值来描述。举个例子，比如80dB的共模抑制比，代表共模电压变化1V，输入失调电压变化0.1mV，如果放大1000倍，那么对应的输出失调电压将变化100mV。
其中 Vout 为输出失调电压；Vcm 为输入共模电压…
作者：Chris Cockrill 德州仪器
让您的最新逻辑电路运行起来，一切都按设计要求运行。然后关掉电源，电路却依然工作。这是怎么回事？
在当今世界，使用的都是即插即用型器件而且强调省电，因此通常有多个电压源。为了节能，我们可能会通过关闭电路中的某些部分来省电。对于电池供电设备更是如此，其可帮助您尽可能多的省电。
如果器件的输入或输出端有一个钳位二极管，而且输入或输出在其上提供有电压，那么该部件便可通过二极管给 Vcc 上电。输入或输出电压将传输至 Vcc 引脚，而且 Vcc 电压等于输入或输出端电压 -1VT。这被称为“反向供电。由于现在电压位于 Vcc 引脚，因此它可传输至该电路的其它器件并为它们供电。
如何知道器件是否有可为该器件反向供电的二极管？
所有标准逻辑器件都在输入或输出上有 ESD 保护二极管。这些二极管不仅可用于 ESD 保护，而且还可提供电压钳位功能，以防输入或输出超过 Vcc 或低于接地…
作者：Thomas Kuehl 德州仪器
监视便携式设备或配套服务系统中纽扣电池的电压等级，对现代 CMOS 运算放大器来说是一项常见的简单应用。
图 1 是一个使用 1.8V OPA333 零漂移运算放大器的实施方案。纽扣电池的电压是 3V，该电路采用 3 至 5V 电压级供电。
奇怪的是，我听有客户反映，纽扣电池在这类电路中的使用寿命要比预期的短很多；只能用几天或几个小时！这些客户发现在移走运算放大器后，纽扣电池保持带电状态。这引起了我的好奇，于是开始调查到底发生了什么事。
图 1 — 连接 OPA333 单位增益放大器，监控纽扣电池电压
锂电池 CR2032 是一款常见的纽扣电池，额定容量 175 mAh，提供 200uA 连续电流。OPA333 的输入偏置电流一般是 70pA，几年也不会耗尽纽扣电池的电量。可能有其它什么电路消耗了电池。对 OPA333 内部原理图进行仔细观察后，发现了一种貌似合理的放电情境…
作者：Collin Wells
电阻器自发热的计算是一个非常基本的概念，但很多工程师对它并不熟悉，或经常被他们忽略。
在我阐述最近设计的高精度电阻式温度检测器 (RTD) 采集系统的原理时，我意识到了它的重要性。该设计在 TI 设计 — 高精度参考设计 TIPD152 中提供。对于图 1 中的简化设计，需要考虑信号路径中电阻器自发热引起的误差，才能防止它们所导致的不希望出现的误差级。
图 1：简化的比率计 RTD 系统
该设计针对比率计测量设计，因此模数转换器 (ADC) 的最终转换结果直接取决于参考电阻器 RREF 的绝对值。由于 RREF 上有激励电流经过，因此它会消耗电源并发热，从而可引起电阻变化，影响系统精确度。此外，电阻器自发热影响在电流感应或功率测量等众多其它应用中也很重要，其取决于电阻器绝对值，因为在电阻器消耗电源时它可能会改变阻值。
电阻器的温度系数（或 TC）规定了电阻器温度变化时电阻的变化范围…
作者：Ron Michallick 德州仪器
您不仅需要设计一款低电源电压的基本运算放大器电路，而且还需要使用高电压、低成本运算放大器来节省成本。这行吗？我会教您如何辨别。
我首先以 LM324 器件为实例，因为该器件价格不贵（很普遍），而且工作电压低至 3V。LM2902 支持 -40C 的工作温度，我将使用该器件作为一种个人设计挑战，因为低温下的二极管压降最大。因此，温度是为输入输出电压范围引起最多问题的因素。
第 1 步：针对 VCC 检查有效输入输出电压范围。
LM2902 没有 3V 参数，因此我使用图 1 中的 5V 参数。
图 1：TI LM2902 的 5V 参数
输入共模覆盖 5V 及更高电压，但对于 3V 而言，我只能靠自己了。电子技术规则在 3V 下仍然适用，因此我可使用“满量程”VICR 公式 0 至 Vcc-2V 得到 0V 至 1V 的输入范围。
25C 下的…
在本系列文章的第一部分，我们讨论了直流增益中偏移电压(VOS)和偏移电压漂移(TCVOS)的结构，以及如何选择具有理想精确度的毫微功耗运算放大器（op amp），从而使放大后低频信号路径中误差最小化。在第二部分中，我们将回顾电流感应的一些基础知识，并介绍如何在提供精确读数的同时，利用运算放大器来实现系统功耗最小化。
电流感应
设计者通过将一个非常小的“分流”电阻串联在负载上，在两者之间设置一个电流感应放大器或运算放大器，实现用于系统保护和监测的电流感应。虽然专用的电流感应放大器能够发挥十分出色的电流感应作用，但如果特别注重功耗的情况下，精密的毫微功耗运算放大器则是理想的选择。
有两个位置可以根据负载放置分流电阻：负载与电源之间（图1），或者负载与接地之间（图2）。
图1：高侧电流感应
图2：低侧电流感应
在这两种情况下，为了利用已知阻值的电阻来感应电流，通过运算放大器来测量分流电阻两端的电压。运用欧姆定律…
作者：Haiwen Huang
TWS（True Wireless Stereo, 真无线蓝牙耳机）需要检测充电仓盖的开合，以及耳机是否在位，在这一检测功能中，霍尔器件因为反应灵敏，体积小，功耗低，受到越来越多的客户的青睐。在本文中，我们将会介绍市场常见的开关监测方案，以及TI 霍尔传感器技术在TWS 耳机中的应用。
一、常规开关检测方案
1、机械弹针检测
机械弹针结构简单，对精度要求高，但是使用寿命短，易受粉尘、水汽、振动等因素影响，触点容易锈化，极易产生金属疲劳损坏。
2、磁簧开关检测
磁簧检测是通过磁铁感应密封在玻璃管内含有贵金属材料的触点。因此，该开关不受湿气或其他环境因素的影响，触点不会氧化，缺点是体积大、安装难、易损坏。
3、红外光电开关检测
红外光电开关把光发射器和接收器面对面地装在一个槽的两侧。发光器发出红外光，在开盖时接收器能收到光，合盖时槽中光线被遮挡…
作者：Wayne Liu
Abstract
FPD Link 器件广泛的应用于汽车影音娱乐以及ADAS系统中高清视频数据的传输。本文主要总结了FPD Link 串行、解串芯片的主要功能模块的基本工作原理以及其在链路中的作用，便于工程师们快速理解和应用FPD Link系列产品。
Contents
1..... FPD Link系统架构.............................................................................................................................. 2
2..... FPD Link 串行芯片架构介绍...........................................…
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：
第四节：紧急呼叫单元；
第四节 紧急呼叫单元
紧急呼叫单元eCall（Emergency Call）是T-BOX的重要组成部分，当汽车在行驶过程中发生意外事故时，eCall通过移动电话和卫星定位功能，与救援中心建立联系并及时调动救援服务，从而挽救生命。
图- 1
“安全无小事，生命大于天。” 欧盟已有明确规定，2018年4月以后销售的所有汽车都必须安装eCall车载系统。联合国拟定的草案也对通话时长、备用电池以及声音强度做出了明确要求。通话（Voice Communication Mode）时长不少于5分钟，且电话回调（Callback Mode）时长不少于20分钟；备用电池只能为车载系统IVS…
作者：Kim Devlin-Allen 德州仪器
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：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：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…
作者：Vinay Tucson Agarwal 德州仪器
上周，我把家里的地毯换成了木制地板。在移除客厅楼梯的地毯后，我注意到原本“一致”的楼梯台阶的进深宽度其实很不均匀。对此，我感到非常惊奇，因为这么多年来我上上下下却从未注意到台阶是不均匀的。这是因为地毯绝妙地掩盖了这个问题。
以我书呆子式的思维方式，这件让我不禁想到了高分辨率 SAR 模数转换器 (ADC) 的问题。我原本以为我家的楼梯是均匀的，就像具有完美对称的量化步进的无噪声 ADC 的理想转换函数一样。图 1 显示了 3 位 ADC 的实例情况。
图 1.ADC 转换函数——“均匀一致的楼梯”
这再次让我这个书呆子开动脑筋思考，我家里不太完美的楼梯在尺寸上是非线性的（图 2），这与 ADC 代码转换永远不会完全均匀的情况非常类似。ADC 的这种不均匀特性主要取决于两个方面，即微分非线性…
作者: TI 专家 Bruce Trump
翻译: TI信号链工程师 Tom Wang (王中南)
我的同事Soufiane最近发表了一篇名为“Pushing the Precision Envelope”的文章。在这篇文章里，他讨论了各种常见的将运放的失调电压调整或适配到一个极小值的技术，这让我想起了运放的失调电压的调整引脚——他们去哪了？
大多数较新的运放没有失调电压调整引脚，而以前这些引脚出现在几乎所有的运放上。造成这种变化的原因很多：性能更好的、更低失调电压运放的出现，自动校准系统的设计、装配和成本的要求、小型贴片封装的使用等，这些原因综合起来使失调电压调整引脚消失。此外，许多畅销的有失调电压调整引脚的运放也正在消失，同时在实际中使用或不使用这些引脚的知识和经验也在消退。
至少有一点是容易的，如果不使用调整引脚，则直接让它们开路，而不要连接到地。
图1是一个常见的内部调整电路…
技术进步已允许将温度传感器集成电路（IC）用于人体温度测量（常见于可佩戴式保健带和医疗设备中）等精密应用。由于TI最近发布了适合人体温度测量的小外形精确LMT70模拟温度传感器，用户已向TI的温度传感团队提出了许多与这些类型的应用相关的问题。因为笔者过去介绍其它传感器时已回答了一些这样的问题，所以笔者认为自己应在本文中讨论几个这样的问题。
问：当用模数转换器（ADC）监测传感器时，您如何能用一个12位ADC（如在MSP430™超低功耗微控制器 (MCU) 中发现的12位ADC）实现更佳的量化误差？
答：在软件中使用移动平均值可提高ADC的分辨率 —— 实际上您可改变平均值的数量并看到噪声水平及分辨率的提高或降低。如果施加到ADC输入的信号的噪声振幅超过ADC的最低有效位（LSB），那么移动平均法可发挥作用。例如，采用16个样本的移动平均值可通过方程式1将12位ADC的分辨率增加到14位：…
作者： Gen Vansteeg - 2017年12月6日
运算放大器(op amp)的高精度和高速度直接影响着功耗的量级。电流消耗降低则增益带宽减少；相反，偏移电压降低则电流消耗增大。
运算放大器的许多电子特性相互作用，相互影响。由于市场对低功耗应用的需求逐渐增大，如无线感应节点、 物联网 (IoT) 和楼宇自动化，因此为确保同时满足终端设备性能优化及功耗尽可能低，了解各电子特性间的平衡至关重要。此系列博文包含三部分，在第一部分中，我将介绍在毫微功率精密运算放大器中关于直流增益的功率与性能表现的平衡。
直流增益
你也许还记得，在学校中学到的运算放大器的典型反相（如图1）和非反向（如图2）增益配置。
图1：反相运算放大器
图2：非反相运算放大器
根据这些配置可分别得出反相和非反相运算放大器闭环增益等式…
对于我们在本《模拟线路》系列第 1 部分或第 2 部分中讨论的 TINA-TI 主题，无论有没有您所“不敢”问的内容，我都希望我的下一个主题《使用 TINA-TI 进行噪声分析》能为您的日常工作带来帮助。
下面是一些可使 TINA-TI 成为出色分析及优化工具的噪声仿真特性：
1. 任何噪声带宽下的输出 RMS 噪声图
2. 噪声密度图 — 参考输入输出
3. 噪声增益频率依赖性自动计算在内。
在 TINA-TI 中运行噪声分析的要求如下…
作者: TI专家 Bruce Trump
翻译: TI信号链工程师 Michael Huang (黄翔)
以前谈到电源去耦，我警告过糟糕的去耦会增加放大器的失真。一位读者问了一个有趣的问题，去耦电容的接地脚应该在哪里接地才能消除这个问题呢？
这个问题升级到关于正确接地的技术。题目太大了，不过我也许能够提供一些启发性的例子。
Figure 1是反向放大电路与同相放大电路及其杂散接地寄生电阻和电感（用红色标出）。节点A、B、C是理想地。但如果电流流过接地的寄生阻抗，这些节点将形成不同的电位。这些寄生的阻抗会使得对地失真电流影响到输入信号。
读者的问题是“去耦电容的接地端应该连在哪里”。这是重点。从运放电源脚流进的电流（也流经去耦电容）会引起失真，因为电流只提供了半个正弦波。如果失真（或其他干扰）电流流过一个脆弱的地节点，它会增加放大器的失真（或其他误差）。
一个干扰或失真电流流进A节点直接影响了输入信号的参考地…
作者：Vaibhav Kumar 德州仪器
工程师们喜欢通过多种方法简化设计流程。我最喜欢的是一直采用低阻抗电源驱动模数转换器 (ADC) 输入。为什么我会对这种方法情有独钟？因为它可为精确数据采集模块带来诸多优势。
我们首先来看一种常见应用，其中需要将高电压信号源进行电平转换，将其转换为所需的 ADC 输入范围。图 1 中的简单分压器可用来解决该问题，即将 +/-5V 信号电平转换为 0-5V。该分压器的等效阻抗 Req 等于 R1 与 R2 的并行结合。
那么，这种有限电源阻抗会如何影响数据采集系统？
图 1
高电源阻抗会在数据采集过程中产生线性和非线性错误。导致数据采集系统低 SNR 及 THD 性能的主要错误包括：
作者：Mathew Hann，德州仪器
使用模拟比例积分微分 (PID) 控制器的温度控制是一种非常简单的电路，是确保热电冷却器 (TEC) 的设置点能够对温度或者激光进行调节的有效方法。比例积分项协同工作，精确地伺服TEC的电流，以维持控制器的温度设置点。与此同时，微分项对完成上述工作的速率进行调节，从而优化总体系统响应。如果可以对总体系统响应H (s) 进行描述，则为其设计 PID 控制器G (s) 的最为方便和有效的方法是利用 SPICE 进行仿真。
步骤1：确定SPICE模型的TEC/Temp传感器热阻抗。
要想把 SPICE 作为 PID 环路设计的一种有效工具，获取温度环路的热响应非常重要，目的是获得 PCBàTECà 激光二极管à 温度传感器接线的实际热敏电阻、电容和传输函数。记住，由于实际热特性会出现高达50%的变化，因此最好是向实际系统注入一个热步进输入…
作者：Thomas Kugelstadt，德州仪器 (TI) 应用工程师
通常产品设计时间非常紧张，用于新产品设计的资金也并不宽余，但不管怎样，我们都必须要在不增加成本的前提下设计出能够运行于恶劣环境下的稳健系统。一般而言，这会要求使用电流隔离，用于保护敏感控制电子组件免受外部突入和瞬态浪涌电流的损害。
如果您的设计涉及许多工业接口，那么当您在各大半导体厂商的官方网站上看到琳琅满目的RS-485、RS-232、CAN和I2C信号隔离器时，您会发现自己像一个进到糖果店里的小孩一样兴奋不已。但是，当您想要采购经理批准购买这些产品时，他会立马给您泼上一盆冷水：“不能利用一些已有的标准组件吗？不管用什么方法，把它们都利用起来！”
今后碰到这种情况，您可以热情洋溢的回答“没问题”，因为本文将为您介绍一部分工业接口电路，它们几乎都只使用一个标准隔离器。图 1-4 显示了工业应用中最为常见的数字接口的简化示意图…
作者：Soufiane Bendaoud 德州仪器
将光转化为电压并不是微不足道的工作。光电二极管可用于各种领域，从自动水龙头、干手机和点钞机等普通应用到编码器与光接收器等工业控制与光通信应用，无处不在。选择“正确”的放大器取决于应用，但也要充分考虑到二极管本身。
这是因为二极管的结电容会与放大器的反馈电阻器形成一个极点，引起相位滞后。补偿一个极为简单的配置（如图 1 所示）应该是小菜一碟，对吧？恩，……但可能并不是这么简单。
图 1
记住，与运算放大器反馈电阻器一起形成极点的电容并不只来自二极管，还必须考虑寄生现象、杂散电容以及运算放大器本身的输入电容。
这就会涉及工艺差异问题。您应该选择双极性获得低噪声（这是电压噪声），选择 CMOS 实现低输入偏置电流，还是选择 JFET 实现这两种应用并获得低电流噪声？该选择取决于灵敏度以及电路组件…
模拟
汽车
DLP® 技术
嵌入式处理
工业
电源管理
