工程师在为采用时钟、数据转换器或放大器的医疗应用、测试和测量以及无线基础设施的噪声敏感型系统设计电源时，经常遇到的一个问题是如何提高准确度和精度，并最大限度降低系统噪声。鉴于不同的人对“噪声”这个术语有不同的理解，我在此声明，本篇文章讲述的噪声是指电路中电阻器和晶体管所产生的低频热噪声。  您通常可将噪声频谱密度曲线（以微伏/平方根赫兹为单位）中10 Hz至100kHz带宽内的噪声视为集成输出噪声（以均方根毫伏为单位）。电源噪声会降低模数转换器的性能并引起时钟抖动。

以前，对时钟、数据转换器或放大器供电时，先后采用直流/直流转换器（或模块）、低压降稳压器 (LDO)（例如 TPS7A94、TPS7A82、TPS7A84、TPS7A52、TPS7A53 或 

作者：Imelda Zhang

随着电动汽车的发展，车载音响系统的信道的数量和输出功率均在逐步上升。在影音娱乐系统中，高通道数量和高输出功率的音响系统，可以产生更大的音压和动态范围，包裹感空间感更强，进而实现剧场效果的360度立体环绕声。除车载娱乐外，车载音响系统还具备许多功能。电动汽车相比传统内燃机汽车安静，为保护行人减少事故发生，所有新型电动车需要有一个发出适当声音的声学车辆报警系统（AVAS）。另外，在紧急呼叫（Ecall）系统中，音响系统可以通过触发防撞提示和车辆偏离警告，让驾驶员和紧急调度员取得联系。音响系统中包含许多部分，除喇叭外，还有功率放大器、 ADC、Codec等等。其中，D类功率放大器以高输出功率，高效率，小体积等优点，在车载音响领域异军突起。

                                                                 图1. 座舱音响系统喇叭分布图

         在数字D类功放刚上电或功放播放状态切换时，人耳偶尔会听到…

作者：Scarlett Cao

关键物料: DRV8714-Q1

1. 电动空气悬架系统介绍

汽车悬架系统可以调节车身的高度、阻尼、刚度，有效提升驾驶的舒适性与操控性，从而让驾驶者在不同的车速、路面条件下有不同的驾驶感受，提高车辆的平顺性和品质感。

传统悬架系统需要通过各式各样的流通阀实现精细的调校结果。但是丰富细致的阀系设计也会使得调校比较复杂。可变阻尼技术将一部分需求交给了减震器的可变阻尼功能，简化了调校的复杂性。但是随着悬架系统对灵活性、响应速度和可变范围要求的进一步提升，悬架系统便需要向电控技术方向进一步升级了。

电控空气悬架系统会结合车身高度传感器、加速度传感器等的输入信号和驾驶员的指令（驾驶模式、加减速、转弯等），通过控制电磁阀来控制空气弹簧和减震器，从而对悬架的高度，刚度和阻尼力等进行精细调节。

2. 电控阀系驱动设计及选型

2.1 …

作者：Scarlett Cao

关键物料： TCAN4550, TCAN4551, TCAN4550-Q1, TCAN4551-Q1

随着汽车电子和工业的蓬勃发展， CAN总线上的设备数量和数据吞吐量都大大提升。为了满足更高带宽和数据的吞吐量，CAN FD应运而生。CAN FD的延迟时间更短，具有更好的实时性能和更高的带宽，可以显著提升数据传输的效率。

越来越多的应用需要支持CAN FD通讯，然而很多主控芯片的CAN 控制器模块尚未支持CAN FD。TI的TCAN4550（-Q1）及TCAN4551（-Q1）产品集成了SPI转CAN的CAN控制器和CAN 收发器，并支持CAN FD功能，可以帮助开发者在现有平台的基础上迅速拓展CAN FD通讯功能。

为什么CAN FD通讯要开启收发送延时补偿TDC

作者：Martin Staebler

工业变频器和伺服驱动器的设计工程师需要了解电磁兼容 (EMC) 抗扰度与电磁发射 (EMI)，以及隔离安全要求。 你知道你设计的产品的法规需求吗？ 每个终端产品设计都必须满足相应的标准，以确保产品在所需的终端设备类别和环境中使用合规且安全。

       国际电工委员会 (IEC) 发布的关于变速驱动系统的相应终端设备标准包括针对 EMC 和 EMI 的 IEC 61800-3 以及针对系统安全要求 (包括隔离) 的 IEC 61800-5-1。IEC 61800-3 标准中指定的 EMC 和 EMI 要求取决于变频器所属的类别。 类别范围从C1到C4，且规定了变频器的最高额定电压和可以安装使用的环境。 变频器的最高额定电压可以小于1000V，也可以大于1000V。分以下两种环境：

       第一种环境是指在由公共电网供电的房屋或办公楼等住宅楼宇中使用变频器。 而第二个环境是指在由专用变压器供电的工业区域中使用的要求…

作者：Sirui Zhu

近年来，随着人们健康意识的增强，亚健康、中国老年、商旅办公等人群的扩大，以及智能化按摩椅产品的不断更新升级，具有良好按摩保健功效的按摩椅正逐步获得广大消费者的认可。从电机的种类上来看，有刷电机因其简单的控制方式和优良的转矩控制特性，在调速领域一直占有主导地位。为了提高功率，按摩椅中的驱动往往采用12/24V有刷电机，考虑到电机运转中的瞬态电压，往往会采用40-50V耐压范围的驱动芯片。

本文会着重介绍TI集成MOSFET的有刷电机驱动芯片的电流输出级特性，以及如何增强驱动峰值电流。

有刷电机驱动芯片的电流输出

图表 1：DRV8840输出级

由于在按摩椅的使用场景中，经常会遇到重载启动或高转矩运转的情况，下面先对有刷电机驱动的输出电流部分进行分析：

有刷电机的速度由加在电机电枢两端的电压决定…

在所有描述世界日益电气化的流行语中，有一个词十分亮眼：电流检测。如果电流检测技术不可靠、不准确且难以用于设计，那么在太阳能电池阵列、电动汽车 (EV) 充电站或机器人领域令人耳熟能详的创新几乎都不可能实现。

本文将介绍随着电气化应用发展而出现的四大设计趋势，以及用于提高系统电压、增强系统保护、实现遥测监测和缩减外形尺寸的电流检测技术。总的来说，电流传感器监测电气系统中的一项重要参数，即电流，这能够使系统在安全范围内尽可能高效地运行。

通过电流检测支持更高的系统电压

随着对效率的要求愈加严格，系统电压也随之增加，从而有助于提高效率。根据欧姆定律，在较高的系统电压下，可通过降低负载的电流来得到等量的功率，这有助于减少系统中的 I²R 损耗。电压愈高，系统可以愈发高效地传输大功率…

这篇文章是我们运动控制技术文章系列的第三篇（第一篇 |第二篇）。

如果您正在设计电机驱动应用，以往您可能会使用如双极结型晶体管 (BJT) 等多个分立式元件来实现电机控制。尽管这种方法通常成本更低，但使用的元件总数更多，占用的布板空间更大，花费的设计时间更长，复杂度也更高。使用多个元件还可能会影响系统可靠性。

随着应用的复杂度增加、功率提高、占用空间减小，集成变得至关重要。集成解决方案可以缩短设计时间、简化采购流程以及节省成本，同时还可以确保电机系统更加可靠和高效。

在本文中，我将对不同的电机控制实现方案进行比较，包括分立式和完全集成式选项，从而帮助您找到适合您设计的方法。表 1 比较了各种电机控制选项的集成度。

表 1：用于驱动电机的集成度

采用分立式方…

牵引逆变器是电动汽车 (EV) 中消耗电池电量的主要零部件，功率级别可达 150kW 或更高。牵引逆变器的效率和性能直接影响电动汽车单次充电后的行驶里程。因此，为了构建下一代牵引逆变器系统，业界广泛采用碳化硅 (SiC) 场效应晶体管 (FET) 来实现更高的可靠性、效率和功率密度。

图 1 所示的隔离式栅极驱动器集成电路 (IC) 提供从低电压到高电压（输入到输出）的电隔离，驱动逆变器每相的高边和低边功率模块，并监测和保护逆变器免受各种故障的影响。根据汽车安全完整性等级 (ASIL) 功能安全要求，栅极驱动器 IC 必须符合 ISO26262 标准，确保对单一故障和潜在故障的故障检测率分别为 ≥99% 和 ≥90%。

在本文中，我们将重点介绍实时可变栅极驱动强度的技术优势，这项新功能可让设计人员优化系统参数，例如效率（影响电动汽车行驶里程…

作者：Eileen Zhang

随着技术的进步，可穿戴个人电子产品的种类与所集成的功能日益丰富，例如智能手表、智能手环、AR眼镜等，越来越多的人选择购买使用这一类产品。为进一步提升用户体验，延长可穿戴设备中电池的使用寿命成为开发者面临的一个重要挑战。TI新推出的升压转换器TPS61299具有超低的静态电流，能有效满足可穿戴设备对于延长待机时长的这一要求。

TPS61299的静态电流低至95nA，在业界处于先进水平。同时，TPS61299的能量转换效率很高，例如，在输入2V、输出3.3V/200mA的条件下，效率高达94%。这些特性可以有效延长系统中电池的待机时间及使用寿命，满足可穿戴式个人电子产品的设计需求，从而带来更好的用户体验。

TPS61299的输入电流范围为0.7V至5.5V，满足绝大多数可穿戴电子产品的电池电压范围，输出电压范围为1…

作者：Janet Wu，Eileen Zhang

连续血糖监测（CGM）包括传感器、发射器、接收器三部分，其能帮助患者实现持续、实时、动态的高质量血糖监测，对于 1 型及需要胰 岛素强化治疗的 2 型糖尿病患者意义重大。

传感器负责读取皮下组织间液的葡萄糖浓度，通常为 一根插入皮下的细小软针，为一次性材料，佩戴时间一般在 7-14 天；发射器负责捕捉传感器读数并发送至无线接收器上，可次抛也可重复使用；接收器负责与发射器通讯，显示来自传感器的葡萄糖读数，可为单独的设备或通过蓝牙连接至智能手机的 app，可重复使用。其中，发射器主要由纽扣电池、电源芯片、蓝牙MCU和模拟前端构成。

图1.  连续血糖监测仪（CGM）

那么，升压转换器TPS61299是如何助力更长续航时间的CGM方案的呢？CGM通常由两节Zn-Ag₂O纽扣电池供电（Vin: 1.8~3V），电路中需要升压芯片输出3…

作者：Emma Wang

简介：

在MCU系统里，系统时钟的准确性及精度对于系统的安全运行非常重要，为保证系统可对时钟的准确性进行监控，从F28004X 系列开始，C2000 产品增加了一个新的功能模块Dual-Clock Comparator，简称DCC。DCC是一个可配置的，双时钟比较的模块，用于在应用程序的时间执行期间确定时钟信号的准确性。 DCC 使用另一个输入时钟作为参考来测量可选时钟源的频率。 时钟源以及精度由应用程序编程。可以实现对时钟信号提供时钟输入频率的自主、实时的监控，当输入时钟频率范围超出设定值时，DCC模块会触发错误，从而完成对输入时钟频率的监控。本文以F280049为例，介绍了DCC模块的工作原理和实际应用及相应的注意事项。

1.DCC工作原理介绍和配置方法：

顾名思义，DCC模块提供了两个时钟模块clock0 和clock1…

从简单的家用血压监测仪到公司的设备网络和整个公用事业电网，Wi-Fi^® 在当今许多领域中的应用越来越广泛，甚至是备受期待。通过使用 Wi-Fi，房主可以安全可靠地控制智能烤箱、电动汽车充电站或洒水系统，从而节约时间和能源。楼宇管理员能够实现远程照明和空调系统，以此来节约资源、提高舒适度和减少开支。电网运营商可以通过无线方式检测并解决与维护、电能分配和安全相关的问题。

过去，Wi-Fi 以可控的成本满足性能需求；它无处不在、可互操作且为人们所熟知。举例来说，Wi-Fi 基础设施在许多领域都比较常见，因而产品设计人员无需担心桥接器和适配器的创建问题（在创建桥接器和适配器后，才能将他们的产品连接到互联网）。Wi-Fi 的另一项优势是技术提供商构成的广泛生态系统，他们不断改进电气与电子工程师协会 (IEEE) 802.11 标准，随后与 Wi-Fi 联盟

储能系统价格变得越来越实惠，电价也在上涨，因此对可再生能源的需求不断增加。许多住宅现在使用太阳能发电和电池储能相结合的系统，确保在太阳能无法满足需求时能够提供能源。图 1 展示了一个住宅用例，图 2 展示了如何将典型的光伏逆变器系统与储能系统进行集成。

图 1：一种住宅用太阳能发电和储能系统安装方案

图 2：具有储能系统的典型光伏逆变器系统

理想情况下，这种类型的系统具有可实现交流/直流和直流/直流转换和高功率密度的高效电源管理组件（具有尽可能小的解决方案尺寸），这些组件具有高度可靠性（损耗超低）并有助于将产品快速推向市场。然而，这些要求并非总能同时实现，需要就这些子块的理想电源转换拓扑进行权衡。

交流/直流和直流/直流降压和升压电源转换器的现有电源拓扑的共同点是具有交错运行的半桥或转换器分支，旨在用于提高直流/直流转换器中的功率级别…

在工业 4.0 时代，诊断数据量逐年递增，使系统变得更智能，能够保持更长的在线时间，并最终提高生产力。在可编程逻辑控制器 (PLC) 系统、机器人和机床行业，传统上仍然缺乏诊断数据的一个领域是 24 V_DC 电源，它用于为工厂中的不同控制系统配电。

如果 24 V_DC 配电出现问题，由于缺乏负载诊断数据，通常需要花费较长时间进行调试，其中包含基本步骤（如“电源正常的 LED 是绿色还是红色？”）或侵入性调查（如模块拆卸），这会增加停机时间并降低生产力。

电流检测是一种负载诊断，当添加到 24 V_DC 配电网络时，可以改进数据收集，从而可以诊断过载电流、断线和老化的机械系统，或者识别负载是否正确开启。

通过模数转换器 (ADC) 和电流检测放大器或集成电流监测的高侧开关来检测电流的功能随时可实现。然而，鉴于隔离栅、有限的 ADC…

十多年来，德州仪器 (TI) 的 Power Stage Designer  工具一直是一款出色的设计工具，可协助电气工程师计算不同电源拓扑的电流和电压。我认为，利用这款工具可以轻松开始全新的电源设计，因为它可以实时执行各种计算，并为您提供直接反馈。

我们最新版本的 Power Stage Designer 在其现有功能集之上添加了一个新拓扑和两个新的设计功能，可帮助您进一步缩短开发电源的设计时间。

新工具包含场效应晶体管 (FET) 损耗计算器、并联电容器的电流共享计算器、交流/直流电源大容量电容器计算器、用于抑制整流器振铃效应的电阻器-电容器 (RC) 缓冲器计算器、反激式转换器的电阻器-电容器-二极管 (RCD) 缓冲器计算器、输出电压电阻分压器计算器、动态模拟和数字输出电压调节计算器、单位转换器、用于环路补偿的波特图绘图工具、负载阶跃计算器以及滤波器设计器。让我们来详细地了解一下这 13 个特性。

第 1 个：FET 损耗…

您是否希望学习 RS-485 收发器的设计教程？本文基于 TI E2E 社区中的常见问题提供了一些解答，对于任何希望详细了解此通信标准的人来说都是非常有用的资源。

有关隔离式 RS-485 收发器的具体信息，请参阅技术文章“有疑问？TI帮你汇总隔离型RS-485收发器的七大设计问题”。

1、何时需要 RS-485 总线端接，如何正确进行端接？

RS-485 总线端接在许多应用中都很有用，它有助于提高信号完整性并减少通信问题。“端接”是指将电缆的特性阻抗与端接网络相匹配，使总线末端的接收器能够接收最大信号功率。未端接或未正确端接的总线将出现失配的情况，从而在网络末端产生反射，导致整体信号完整性降低。

在网络的双向环路时间远大于信号位时间时，不需要端接…

在许多工业和汽车应用中，保护接口收发器免受各种电过应力事件的影响是一个主要问题。瞬态电压抑制器 (TVS) 二极管常用于上述用途，因为它们可以通过生成低阻抗电流路径来钳制电压尖峰。

TVS 二极管的电气特性由几个工艺因素决定。这些参数与 TVS 电压、电流和额定功率相关，具有多种多样的数值，以适应各种应用。但通过查看元件数据表，就会发现选型并不简单。在本文中，我将讨论电压参数并展示哪种 TVS 二极管适用于 RS-232、RS-485 和控制器局域网 (CAN) 应用。当然，峰值脉冲功率耗散和峰值脉冲电流也是关键参数，它们决定了系统中的放电能力和静电放电 (ESD) 水平。但在这里，我将重点介绍电压。

TVS 电压参数 VWM、VBR 和 VC

当出现不需要的高压瞬变时，TVS 二极管应起到钳位的作用；当收发器在正常条件下工作时，它们也应该是“透明的”。因此，首先要查看数据表上的额定关断电压 VWM 这个参数。VWM 也称为额定工作电压，低于该…

在本系列的上一部分中，我介绍了何时需要端接 RS-485 网络以及如何实施标准和交流端接方案。在这一部分中，我将介绍处理空闲总线条件的两种常见方法，以便保证总线上的逻辑状态。

由于 RS-485 是一个多点拓扑网络并且无法处理争用，因此，有时候总线上的所有 RS-485 收发器都呈现高阻抗，并且没有主动驱动逻辑状态。这通常在一个节点完成消息传输后、下一个节点开始传输消息前发生。在此期间，由于安装了端接电阻，总线将具有 0V 差分信号。电子工业协会 (EIA)-485 标准规定，当差分电压 ≥+200mV 时，RS-485 接收器的输入阈值为逻辑高电平；当差分电压 ≤-200mV 时，RS-485 接收器的输入阈值为逻辑低电平。这意味着差分输入电压有一个 400mV 的不确定状态，如图 1 所示。

图 1：RS-485 接收器输入阈值

处理这种不确定状态的两种常见方法是：选择具有内置失效防护输入阈值的接收器，或者使用额外的外部电阻器在空闲总线上创建外部偏置…

RS-485 接口因其稳健性和长距离通信能力而广泛用于工业应用。自 RS-485 标准于 1998 年推向市场以来，电子系统的尺寸和复杂性不断增加。许多终端设备（例如电机驱动器、PLC 和工业 PC）现在都需要高速 (>10Mbps) 通信。TI 的 THVD1550 是新款 TI RS-485 收发器，可支持高达 50Mbps 的数据速率。在本文中，我将向您展示如何评估 THVD1550 在这种高速传输下的功率耗散。这样，您可以了解功率消耗情况并评估系统的热性能。

要计算功率损耗，您可以将功率分成几个部分。成功评估每个部分后，将所有部分相加可得到总功率。当器件在没有外部负载的情况下上电时，该集成电路 (IC) 本身会消耗功率。如果您在其输出引脚上添加负载，该器件会提供驱动负载的功率。由于 RS-485 具有差分信号，负载通常加在 A 和 B 引脚之间。

进一步研究负载，您可以将负载分为两种类型…

RS-485 网络的许多信号完整性和通信问题都源于端接，这可能是因为缺少端接或端接不正确。在 RS-485 基础知识系列的这一部分，我将讨论何时不需要端接 RS-485 网络，以及在需要端接时如何使用标准（并联）端接和交流电 (AC) 端接网络。

如本系列上一部分所述，RS-485 收发器的驱动器必须能够在 32 个单位负载和两个 120Ω 端接电阻上驱动 1.5V。我在本文中没有提到这一点，但要说明的是，120Ω 端接电阻值来源于双绞线总线的差模特性阻抗。简而言之，线规、绝缘类型和厚度以及每单位长度的扭绞数都会影响高速数据信号“接触”的阻抗。该阻抗以欧姆表示，对于双绞线电缆，其范围通常为 100Ω 至 150Ω。RS-485 标准的起草者选择 120Ω 作为标称特性阻抗，因此为了匹配此阻抗，端接电阻器的默认值也为 120Ω。

端接网络存在的理由

将电缆的特性阻抗与端接网络相匹配…

随着家庭和办公室开放式布局设计的出现以及日渐转向混合动力电动汽车和电动汽车，愈发需要更安静、高效的电机控制。即使是非常小的声学差异，也会对可闻噪声造成显著影响。

在图 1 中，您可以看到生活空间中的电器如何影响整体噪声水平。利用具有更高功率密度、更高集成度和更高效系统的电机控制电路等先进的实时控制技术，可帮助您实现更出色的系统声学性能。一些其他策略包括使用连续脉宽调制 (PWM) 的矢量磁场定向控制 (FOC) 算法，减少振动的特定控制算法，以及应用死区时间补偿和 PWM 生成来降低可闻噪声的集成控制。

图 1：开放式厨房和客厅的可闻噪声

由于这些不同的产品和策略都可以降低运动控制应用中的可闻噪声，因此可能很难确定哪种策略更适合您的应用。在本文中，我将以 BLDC 集成控制栅极驱动器为例，列出降低运动控制应用中可闻噪声的三种出色方式…

作者：Remy Zhang

本文档介绍了D类音频功放的典型设计，概述了氮化镓器件在D类音频功放中的基础应用，并简单介绍了氮化镓器件在D类音频功放设计中，相较于硅基器件所带来的优势。

一 D类音频功放的典型设计

1. 什么是D类音频功率放大器？

D类功放最早由英国科学家Alec Reeves于1950年发明。简单来说，D类功率放大器就是一种电子放大器，也称为功率开关放大器，工作于脉宽调制，它将输入信号转换为脉冲流。D类功率放大器的输出晶体管级作为电子开关运行，并且没有像其他放大器那样的线性增益。D类功率放大器通过接收传入的模拟输入信号并生成PWM或PDM 开始工作。然后它将输入信号转换为脉冲流。因此，可以说一个典型的D类功放由两个输出MOSFET、一个脉宽调制器和一个外部低通滤波器组成，用于恢复放大的音频。

图1. 不同类型的音频功率放大器之间效率与失真表现的对比图

与AB类功率放大器中使用的会导致功率晶体管能量损失的线性功率调节不同…

作者：Zoe Yang

摘要：DRV8952是一款高度集成的半桥驱动器件，内置4个半桥栅极驱动器、8个MOSFET和电流放大器。内部放大器在 40% 至 100% 的额定电流下提供 5% 的精度（参见表 1）。此文章将提供一种外部电路方案，不仅可以支持更高的电流检测精度，而且适用于大多数步进电机驱动应用中的低边电流检测的工作情况。

表格1

DRV8952 提供两种封装 ：44 引脚 HTSSOP (DDW) 封装和28 引脚 HTSSOP (PWP) 封装。如果系统需要更高的电流检测精度，可以选择带有独立接地结构的封装来满足控制算法。

在国内很多步进电机驱动方案商大多是常用低边开关进行慢续流，并且依据流过下桥采样电阻的电流来做闭环控制以控制电机正反转以及调速。请参考下图1。我们以A相电流检测为例：

图1

当图1MOS管M6&M8缓慢续流时，电流Isb从电感A…

随着“边缘人工智能 (AI)”的兴起，“在网络边缘拥有更高的智能性”也倍受讨论，拥有更高本地实时处理能力的好处就易被忽视，而这种处理无需依赖基于云的资源来运行 AI 模型。通过使我们日常交互的电子设备能够根据 AI 模型在现实世界中做出决策，我们可以提高其响应能力、安全性和整体效率。

当然，一些 AI 驱动型系统可能一直都需要基于云的资源。利用诸如人员和物体分类、异常检测和人体姿势估计等处理功能，可以大大增强许多低功耗应用，特别是那些具有一至两个摄像头的应用。然而，由于成本限制以及此类处理水平的功率要求，在低功耗应用中实现这些功能颇具挑战。

新的基于 Arm^® Cortex^® 的视觉处理器（例如 AM62A 处理器系列）可帮助设计人员在应用中扩展视觉和…