• 不要瞧不起单电源比较器!

    作为一名技术还不错,喜欢挑毛病的工程师,我对很多事情都持否定和消极的态度。然而,从我的经验来讲,我想在这里告诉大家的是绝对不要否定单电源比较器的作用,特别是在你不希望应用中产生过多延迟时更是如此!

    TLV3701是一款由静态电流典型值为560nA的电源供电的“纳米功耗级比较器”。从图表1中列出的主要技术规格可以看到,在差分输入过驱电压为50mV时,传播延迟时间,t(PHL),从高到低,额定值为37us。

    图表 1

    我有一个客户,他恰巧是数字设计工程师,对模拟技术略知一二,他送来过一份图2中显示的纳米功率级比较器电路图。现在已经过时的“一位”器件(留些情面,就不指名道姓了)曾经到处宣传德州仪器 (TI) 部件根本就不符合数据表中的技术规格,特别是传播延迟技术规格,数据表中的值与实际应用中的值之间的误差有62倍。图2中显示的是老式一位器件的单电源比较器电路。需要注意的是,由于担心会出现错误触发比较器的噪声…

  • 仿真还是不仿真,这是个问题

    Other Parts Discussed in Post: TINA-TI

            对于使用,或者过度使用SPICE仿真的争论由来已久。很多工程师在很大程度上依赖仿真,而手算量相对很少。其他工程师对于仿真嗤之以鼻,只通过手算和测量来解决问题。我个人认为均衡的方法才是最好的办法。我喜欢用计算、仿真和测量来试着确认电路的有效性。如果你在所有三个方法中的结果都是一致的,那么你就会对你的解决方案更加有信心。

            对于新入行的工程师,他们常常想知道为什么不能只依赖仿真。事实上,在仿真时应该考虑几个常见缺陷。第一个缺陷就是SPICE不论电路是否连接正确都将给出一个答案。例如,某些仿真器也许不会发现你将放大器的电源接反了。在电源反向时运行噪声分析将会由于放大器未被偏置而给出错误结果。然而,结果看上去是可信的,从而使工程师得出错误结论。

            总的来说,如果你运行几个不同的仿真来确认电路运行的话就可以轻松避免这个缺陷。例如,在你运行噪声分析前进行ac扫描并计算dc工作点来确认电路运转正常…

  • 正确端接的重要性

    Other Parts Discussed in Post: OPA350

    我最近在实验室测试时注意到输出信号上出现的一个奇怪振铃。在解决了这个问题后,我曾试着跟踪振铃到输入信号。图1显示我的电路输入信号,其中的红色方框内为出现的振铃。由于我之前预期的是洁净的阶跃响应,所以我需要找到振铃的原因。后来发现,原来是我的实验设备没有正确地端接。这篇博文说明了如何将实验室设备正确地端接在一起,以及这项技术的重要性。

    1:未知振铃

    图2显示了测试电路。此电路的源阻抗为ZS,等于实验室设备的缺省50Ω的源阻抗,以及输入阻抗Zi。这些值根据电路的需要会有所不同。

    2:测试电路

    使用方程式1中显示的反射系数方程式,可以看到,如输入阻抗不等于源阻抗,反射系数将为一个非零值。

    方程式1

    将Zi设定为远远大于ZS的值会给出一个较大的反射系数。如方程式2所示,将Zi设定为1MΩ时,反射系数大约为0.9999。这意味着几乎整个输入信号反射回信号发生器…

  • 缓冲器反馈路径中的电阻器:问问为什么!

    每当检查年轻工程师的电路原理图或印刷电路板 (PCB) 布局布线时,我都要挑选几个项目,问他们“为什么这么做?”为什么你选择这个组件?为什么把它布置在 PCB 的这个位置?之所以问这些问题是因为工程师在做出每个设计决策时都应该有合理的理由。

    例如,在配置成缓冲器的运算放大器反馈路径中有一个电阻器,应该马上想到“这是为什么呢?”

    图 1:在反馈路径中包含电阻器的运算放大器缓冲器电路

    令人难以接受的实际情况是工程师经常不知道自己为什么使用电阻器 R2。他们可能在以前的原理图中看到过,所以感到必须包含这个电阻器。这些电阻器通常用于低速应用 (<50 MHz),以消除运算放大器输入偏置电流产生的 DC偏移。但是,正如我之前的同事 Bruce Trump (已退休)所指出的那样,这样做收效甚微。

    R2 还可能会在输出出现 静电放电 (ESD) 冲击时为反相输入提供一定的保护…

  • 隔离式 Δ-Σ 调制器的问题: 我的系统是否足够快,能够进行短路保护?

    Other Parts Discussed in Post: TMS320F28377D, AMC1304M25, TIPD165

     

    电流隔离是许多工业应用中的一项关键要求。隔离提供了诸如断开噪声接地环路等技术优势,而且其还可避免终端用户和敏感设备遭受具有潜在危险性的高电压和瞬变。

     

    按图 1 所示可以构建一个隔离型电流监视采集系统:利用一个电流分流器将输入电流转换为模拟电压,并把该电压馈送至一个模数转换器 (ADC)。

     

    1:采用 ADC 和数字隔离器的隔离型数据采集系统

     

    假如能够构建一个如图 1 所示的系统,那么它就面对着如下的问题:为什么要用一个隔离型 Δ-Σ 调制器来取代全 ADC 与数字隔离器的组合呢?为什么要选择一个如图 2 中所示的系统呢?

     

    2:采用一个 Δ 调制器的隔离型数据采集系统

     

    虽然隔离型采集系统的首要任务是在所需的数据速率下实现高精度和准确度…

  • 两线 4-20 mA 发送器:背景和常见问题

    Other Parts Discussed in Post: XTR116

    两线 4-20 mA 现场发送器在工业控制和自动化领域中是十分常见的。它们之所以受到欢迎,是因其只需两根模拟信号线就能实现某种远程进程的监视。这两根信号线同时传输用于传感器 / 监视电路的供电功率以及模拟输出信号。尽管仅有两根信号线,但在设计此类系统时却有一些必需了解的常见问题。这篇博客帖子概要阐述了两线系统以及怎样避免最大压降 (compliance voltage) 问题。

    概述

    图 1 示出了一款具有两个端子的两线模拟输入模块:一个端子用于环路电源 (VLOOP),而另一个端子则用于提供两线发送器的 4-20 mA 输出的回接点 (RTN)。该两线发送器将把其耗散的电流精确地控制在 4 mA 和 20 mA 之间,并将控制数据返回给负责说明位置、电平、温度及其他由传感器提供之测量结果的 PLC 输入。VLOOP 和 RLOAD 的常用数值为 +24…