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…
跨阻放大器（TIA）是光学传感器（如光电二极管）的前端放大器，用于将传感器的输出电流转换为电压。跨阻放大器的概念很简单，即运算放大器（op amp）两端的反馈电阻（RF）使用欧姆定律VOUT= I × RF 将电流（I）转换为电压（VOUT）。在这一系列博文中，我将介绍如何补偿TIA，及如何优化其噪声性能。对于TIA带宽、稳定性和噪声等关键参数的定量分析，请参见标题为“用于高速放大器的跨阻抗注意事项”的应用注释。
在实际电路中，寄生电容会与反馈电阻交互，在放大器的回路增益响应中形成不必要的极点和零点。寄生输入和反馈电容的最常见来源包括光电二极管电容（CD）、运算放大器的共模（CCM）和差分输入电容（CDIFF），以及电路板的电容（CPCB）。反馈电阻RF并不理想，并且具有可能高达0.2pF的寄生并联电容。在高速TIA应用中，这些寄生电容相互交互，也与RF交互生成一个不理想的响应。在本篇博文中，我将阐述如何来补偿TIA…
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…
与运动物体存在检测相关的开关和锁存应用会增加设计的复杂度，并且会受到稳定性问题的困扰。这些应用包括检测开关门状态的篡改检测，或者是长期暴露于尘土或油污环境中的齿轮的旋转速度测量；而这些应用所处环境中的不利因素会阻断传感器的通信，并且导致故障。
根据开关应用所使用的特定技术，还有一些其它难题需要解决：
随着TI LDC0851差分电感开关的推出，我们可以用一个全新的方法将温度稳定开关阀值精确至线圈直径的1%，从而免除了对于生产校准的需要。
LDC0851差分电感开关原理
如图1中所示，LDC0851使用电感感测在两个已匹配的印刷电路板…
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…
作者：Bryan Lizon
任何高分辨率信号链设计的基本挑战之一是确保系统本底噪声足够低，以便模数转换器（ADC）能够分辨您感兴趣的信号。例如，如果您选择德州仪器ADS1261（一个24位低噪声Δ-ΣADC），您可在2.5 SPS下解析输入低至6 nVRMS，增益为128 V / V的信号。
但是，从系统的角度来看，您需要担心的不仅仅是ADC噪声——毕竟所有组件（包括放大器、电压基准、时钟和电源）都会产生一些噪声——这些器件对系统噪声的累积影响是什么？更重要的是，您的系统能够解决您感兴趣的信号吗？
为助您更好地理解系统噪声并将这些知识应用到您的设计中，我最近撰写了一篇名为“解决信号”的技术文章系列。该系列探讨了典型信号链中的常见噪声源，并通过降低噪声和保持高精度测量的方法辅助理解。
以下是该系列中10个最关键的问题和答案，可帮助…
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…
在电机驱动应用中，通常需要位置、转速反馈环，如图1所示。该环节对系统性能的优劣起到关键性作用。现如今，市场上存在多种测量位置、转速的传感技术，能够满足用户对不同精度应用的需求。其中，旋转变压器是一种可靠的测量位置、转速传感器，广泛应用于工业驱动和新能源汽车。通过阅读本文，您可以了解到：什么是旋变，它是如何工作的，旋变的相关应用和目前市场上存在哪些方案。
图1 电机驱动系统的基本框图
1. 什么是旋转变压器?
旋转变压器(Resolver)，简称旋变，是一种电磁式传感器，用来测量旋转物体的角位移和角速度。如图2所示，旋变由定子和转子组成，通常转子固定于电机转轴上，同步旋转。
图2 旋转变压器实物图
2. 旋变是如何工作的?
类比普通变压器原理，旋转变压器定子绕组作为变压器的原边，接受励磁电压。转子绕组作为变压器的副边，通过电磁耦合作用得到感应电压。转子绕组输出电压幅值与转子转角成正弦、余弦函数关系，如图3所示…
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…
作者：德州仪器Dan Mar
为了达到最高精确度的温度测量，系统设计者通常只有一种选择：铂电阻温度探测器(RTDs),例如PT100 或 PT1000。高度线性和可互换的RTD可用于各种精度等级（DIN）标准,如国际电工委员会（IEC）和德国标准化研究所定义的在0°C时误差低至±0.03°C。 但是，使用RTD实现这种精确度并不容易。
为了获得RTD的最高精度，通常需要花费数小时到数天来仔细选择和模拟RTD周围昂贵的精密元件。设计者必须在电路板布局上花很大功夫才能避免影响测量的电阻匹配不当现象发生。
尽管设计人员做了一丝不苟的努力，但采集电路很容易增加0.5°C 至1.0°C 的测量误差，从而使RTD本身的固有精度相形见绌。为了达到接近RTD所能提供的精度，唯一的选择是在生产中耗时耗成本地校准每个单元。
节…
这篇博文是非射频（RF）与射频放大器规格对比系列博文的第三篇。我在之前的两篇博文中讨论了噪声和双音失真。今天，我们将讨论一个同样重要的话题-放大器的输出限制。对于任何应用中的放大器，输出电压的摆动范围以及可供给负载的电流量都有一个限制。这些限制基本上由装置电源电压、输出级架构和工艺技术限制设置。大多数线性放大器包括一个阐述支持的最大和最小输出电压和最大电流的规范。
对于诸如低噪声放大器（LNA）、射频功率放大器（PA）和射频增益模块等射频导向型放大器而言，输出摆幅限制通常以1dB增益压缩点表示。随着线性和射频放大器的速度在诸如LMH6401增益放大器的现代高速放大器中彼此接近，了解这两种规范之间的关联，以及他们反映装置性能的方式很重要。
我们首先看一下最大规格方面的绝对输出电压和电流，因为它们最为简单。随着放大器的绝对值输出电压增加，它最终将达到由放大器的架构设置的物理极限。这种物理限制被称为最大或最小输出电压。
常用的输出电压测定方式通常有两种…
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…
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…
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： TI 工程师 刘靖伟 Steven Liu
TUSB9261是TI的一款USB 3.0转SATA接口的桥接芯片，其相关的参考资料如下：
http://www.ti.com/product/TUSB9261
在使用过程中，因为需要对SPI flash做programming，所以会涉及到一定的操作步骤，很多人对此有些疑虑，其实只需要TUSB9261和USB口设计正确，。特别是在板子设计调试时，需要直接通过板载的方式直接进行SPI flash 烧录的时候，可以按照下述的步骤来进行。从板卡角度上来看，只需要，只需要通过USB一根线就可以烧录了。
至于量产时，可以继续使用该工具，但个人经验觉得可以采用先批量烧录SPI flash，然后再贴板的方式，效率应该会更高。
言归正传，在进行板载SPI flash烧录的时候，首先要下载如下两个文件，
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：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…
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…
在自动化、便捷性和可持续性需求的推动下，电气化的进步需要更多的传感器、电力电子设备和处理器来可靠、准确地感知周围环境并做出反应。不断寻找如何缩小解决方案的尺寸、优化和监测功耗的方法并非易事。
20 年来，我们的工程师一直在开发电流检测放大器和数字功率监测器，旨在帮助您找到测量系统运行状况和监测功耗的方法，保护系统免受过流情况的影响，并执行动态测量来调整控制回路，从而提高效率。
虽然集成分流器产品并不算新鲜事物，但其新奇之处在于能够将简便性、低漂移、小尺寸和低成本等优势结合到一起。TI EZShunt 技术无需使用外部分流电阻器，而是将封装中的引线框用作分流器（如图 1 所示）。EZShunt 产品使用温度补偿算法补偿了传统铜引线框的漂移（可高达 3,600ppm/°C）。标准分流电阻器的漂移范围为 50ppm…
作者：Habeeb Ur Rahman Mohammed 德州仪器
智能手机、Web、视频与音频应用的高速增长提升了对高速系统的需求。随着越来越多的用户需要高速数据，运营商需要具有更高调制及带宽支持功能的更大容量基站网络。在 6 至 42GHz 频率下支持微波回程的基站网络可将来自众多用户的数据发送至中央主干网络。来自这些网络的数据不仅比来自一个用户或一个用户区段的数据高一个数量级，而且还需要更高调制水平的支持功能。
这样高的调制方案可为发送器及接收器带来更大的挑战。由于符号数量的增加，系统需要更高的信噪比 (SNR) 或更低的噪声。由于这类信号的峰值与平均值之比相对更大，因此需要更好的线性度。
当存在相位噪声、系统热噪声和时钟抖动等减值时，收发器质量性能的测量主要采用误差矢量幅度 (EVM) 的形式来表述。在直接转换调制器及解调器的使用案例中，还存在其它减值形式，例如发送器中的局部振荡器 (LO) 泄漏、接收器中的 DC…
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…
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：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…
随着工业4.0的先进制造工艺席卷全球市场，高度自动化系统的需求急剧增长，这些系统既需要在集成的制造流程中运行，又需要不断收集流程控制数据。大多数此类系统（包括机械臂中的磁性编码器、接近传感器、传动器、压力变送器、线性电机和自主移动机器人）均需要先进的位置感应解决方案来控制性能并收集工厂级数据，从而做出更明智的决策并提高设备运行的安全性和可靠性。
图1中所示自主移动机器人可以自动执行简单的任务，例如在仓库内运输物料。这类工业机器人可帮助优化制造流程、增加生产量并提高生产率。要在工厂车间或仓库实现安全高效导航，自主移动机器人的轮子必须内置位置感应和速度控制等高精度系统控制功能。
图 1：自主移动机器人横穿仓库
可控制运动的高性能自动化系统几乎都需要位置感应，并且位置感应技术的选择直接影响整个系统的成本和性能。在评估出色的位置感应解决方案，需要考虑传感器精度…
基于UAF42的50Hz陷波器设计与仿真【1】
UAF42是一个集成化的二阶滤波器，可以用来设计复杂的滤波器。众所周知，在滤波器设计时，运放的精度和温度稳定性是关键。UAF42里面集成了两片0.5%精度的1000pF的电容。
在工业应用中，多种场合需要用到50Hz陷波器。本节将介绍使用UAF42设计一个高性能的50Hz陷波器。使用UAF42来设计50Hz陷波器，只需要外加6个电阻即可组成一个50Hz陷波器。如下图所示
UAF42的辅助运放将高通和低通滤波器的输出相加，即得到陷波器。陷波器的陷波频率由下面的公式所决定，其中Alp为低通滤波器的增益，Ahp是高通滤波器的增益。
一般而言，ALP/AHP • RZ2/RZ1=1。因此陷波器的中心频率即为：
其中fo由下式确定：
其中
。参考UAF42的数据手册，C=1000pF…
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