机架式（ToR）交换机、路由器、服务器和存储器等各种当今高速通信设备是数据中心最时尚、功能强大和精心设计的主角。这些设备包含令人印象深刻的电路，多个端口实现25Gbps以上的速度，还有复杂的开关专用集成电路（ASIC）和复杂的信号调理设备。
很容易忘记的是，对于每个高速端口（小型可插拔接口（SFP）、四通道小型可插拔接口（QSFP）、串行连接小型计算机系统接口（SAS）等），有四至九个与该端口相关的低速信号需要管理。这意味着，对于高端口计数系统（例如48端口ToR开关），可能有超过400个低速信号。这会用很多电线！
为了管理所有这些信号，典型的设计实施涉及高引脚数现场可编程门阵列（FPGA）、I2C多路复用器、移位寄存器、LED驱动器和额外的印刷电路板（PCB）层。这些方法难以实施，电路板很拥挤和不容易扩展——直到现在，都是如此。TI的…
您是否曾经设计过一个电路，但电路的性能并不完全符合您的预期？我就有过这种经历！在本文中，我将帮助您解决在工业和汽车应用中与霍尔效应传感器相关的三个常见挑战：旋转编码、稳健的信号传递和平面磁感应。
挑战1– 在旋转编码应用中无法获得正确的正交签名
在旋转编码应用中，当试图监控速度和方向（顺时针或逆时针）时，通常使用两个霍尔效应锁存器或双锁存器。造成正交签名错误的原因有多种，但其中最为常见的原因之一是器件与环形磁极之间的布置不当和对齐不准。
使用两个霍尔效应锁存器时，可以通过机械方法，即将霍尔效应传感器与每个磁极相隔半个宽度加上任意整数个宽度来实现适当的两位正交输出。如图1b所示，其中传感器2位于N极/S极接口，而传感器1与传感器2的距离为一个全极点的宽度加上N极的半宽度。对于双霍尔效应锁存器，您可以使用一个器件将两个传感器精确地隔开磁极的一半宽度…
你评估过一个ADC的噪声性能，并且发现测得的性能不同于器件数据表中所给出的额定性能吗？在高精度数据采集系统中实现高分辨率需要对模数转换器 (ADC) 噪声有一定的认识和了解。有必要了解数据表如何指定噪声性能，以及外部噪声源对总体系统性能的影响方式。其中的一个噪声源示例就是我的同事Ryan Andrews在他的博文，“小心！你的ADC的性能也许只和它的电源性能差不多。”中所谈到过的电源噪声。在这篇博文中，我将会看一看基准噪声如何影响增量-累加ADC中的DC噪声性能。
如图1所示，你可以用短接至中电源电压的正负输入来指定和测量一个ADC的DC噪声性能。通过测量这个条件下的噪声，ADC输出代码内的噪声几乎不受基准电压、基准噪声或输入信号噪声变化的影响。虽然这个测试条件相对于实际应用来说是一个过于理想的情况，它的确较好地给出了一个不受某些外部噪声源影响的ADC噪声性能。
图1：ADC噪声性能测试（和调试）…
作者：Martin Rowe — 2012 年 2 月 6 日
在本系列第 1 部分《电路测试主要运算放大器参数》一文中，我们介绍了一些基本运算放大器测试，例如失调电压 (VOS)、共模抑制比 (CMRR)、电源抑制比 (PSSR) 和放大器开环增益 (Aol)。本文我们将探讨输入偏置电流的两种测试方法。选择哪种方法要取决于偏置电流的量级。我们将介绍器件测试过程中需要考虑的各种误差源。本系列的下篇文章将介绍一款可配置测试电路，其可帮助您完成本文所介绍的所有测量。
产品说明书通常为运算放大器的非反相输入与反相输入（iB+ 和 iB-）分别提供了一个偏置电流列表。这两个输入的区别就是输入失调电流 IOS。在工作台上，您可能会忍不住使用图 1a 中的电路来测试正输入偏置电流，因为该配置下的放大器很稳定，这种方式有效。
图 1.使用图 (a) 中的电路测量运算放大器非反相输入端的输入偏置电流。在图 (b) 中增加一个环路放大器…
你是否曾经想过为什么一个传统3运放(3-op amp)仪表放大器的偏移电压会随着增益的变化而变化？图1摘自INA333数据表。此数据表显示了偏移电压对器件增益依存关系的一个示例。今天，我们来看看是如何确定这个等式的。
图1：INA333偏移电压技术规格
传统3运放仪表放大器具有两个级。输入级由两个缓冲（或放大）差分输入信号的非反向放大器组成。输出级由一个将差分信号转换为单端输出的差分放大器组成。他还提供将基准电压添加到输出的功能。图2显示了一个传统3运放的拓扑结构。
图2：传统3运放仪表放大器
假设GDA and GIS是分别与差分放大器和输入级相关的增益，方程式1是图2中电路的普通传递函数（假设R2=R4并且R1=R3）。
仪表放大器中每一个运放均有一个输入偏移电压。与A1和A2相关的偏移电压根据RF和RG
…作者：TI Analog FAE Betty Guo
在典型的音频功放应用中，通常使用音频DAC输出I2S信号送到数字音频功放进行音频放大。音频DAC会根据外围不同的配置来确定其作为master还是slave 模式，音频功放通常作为slave接受来自master 的I2S数据。CS5343是一款音频DAC，其通过I2S信号中的SDOUT的电平状态来确定主从模式。在CS5343和TAS5731M结合使用时，两颗芯片精确的上电时序控制是至关重要的，否则会出现偶尔没有声音的问题。具体分析如下。
TAS5731M介绍：
TAS5731M 是一款集成DSP 和支持2.1模式的2*30W高效数字音频D类功放，可以用于驱动立体声桥式扬声器，可接受宽范围额输入数据和传输速率。TAS5731M 只可作为从设备工作，接收外部的所有时钟和数据信号。根据采样率不同…
作者：德州仪器 Gregg Burke
您是否了解所有融入当今新车的最新技术？这些技术振奋人心，其中一些技术甚至应用于入门级和经济型车辆中：
图 1：汽车信息娱乐系统
本文中，我将讨论新汽车信息娱乐系统中音频放大器的几个关键设计考虑因素。
尺寸
一些高级功能需要他们自有专用的处理器和传感器…
虽然隔离数字输入和数字隔离器听起来很相似，但实际上它们之间存在一些显著差异。阅读本博文后，希望您能够轻松分辨出两个隔离功能之间的区别。
内部结构
数字隔离器充当提供电流隔离数字信号路径的基本（或通常是加强型）功能。来自德州仪器（TI）的隔离结构是电容性的，其绝缘屏障由我们互补的金属氧化物半导体（CMOS）工艺技术构建的两个高压电容器组成。高频载波通过隔离栅从初级侧到次级侧通信，而我们的数字隔离器能够承受高达12.8 kV的施加浪涌电压和1.5 kV的工作电压，而不会破坏双电容屏障。数字隔离器的一个关键组件是基本或加强型隔离电压。
图1：数字隔离器
隔离数字输入充当提供从传感器输入或其他输入类型到主机控制器接口的逻辑输出的电流隔离的基本功能。与数字隔离器不同，隔离数字输入的输入级（如图2所示）包括用户设置输入阈值和集成电流限制，允许9V至60V范围内的输入电压转换为逻辑输出。在最简单的形式中，隔离数字输入用作隔离比较器，具有一些易于设计的附加功能…
作者：Tsedeniya Abraham
工业4.0已经彻底改变了制造业，改变了工厂的设计和实施方式。在工厂自动化和过程控制应用中，Industry 4.0的影响归结为两个基本概念：分散式系统和智能确定性系统的扩散。分散式系统固有地需要进行模块化设置，并具灵活性。高效、低功耗和热优化的设计是这些系统的关键推动因素。智能确定性系统是可以早期检测故障并提高可靠性的模块。
在工厂自动化和过程控制应用中，数模转换器（DAC）通常在用于可编程逻辑控制器（PLC）和传感器发射器的模拟输出中被发现。这两种情况下，DAC都可用于传送电压输出或电流输出。
DAC8775是TI最新的高精度DAC，通过包括4-20mA驱动器、电压输出和片上自适应电源管理在行业中最具集成性。在这篇博文中，将提供与DAC8775相关的设计技术示例，并探索如何设计这个行业的当前趋势。
许多系统控制器由于传感器数量的增加而处理数百个输入/输出（I / O…
作者：德州仪器 Salil Chellappan
提高电源可靠性的关键在于降低功率元件的热、电压和电流应力，这主要是输入电压和所需功率的函数。不过，您可选择有助于减轻这些应力的拓扑。
同样，虽然热应力是额定功率的函数，但电源效率也起着重要作用。因此，在追求可靠性的过程中，探索提供高效率的拓扑结构和电路元件极其重要。
“提高工业AC/DC电源的可靠性：在我们的参考设计"94.5％效率、500W工业AC-DC参考设计中了解更多信息。”
在我们的94.5％效率、500 W工业AC / DC参考设计中，前端功率因数校正（PFC）级是交错式过渡模式升压拓扑，尽管单级连续导通模式（CCM）升压拓扑结构是也是一个可行选择。拓扑选择主要是出于器件压力的考虑；交错式拓扑，因两级并联工作，将功率元件（升压电感、开关金属氧化物半导体场效应晶体管[MOSFET]和整流二极管）中的电流应力降低了两倍。图1所示为两种拓扑的简化图…
Kunal Gandhi /Pahul Rrakash
对于工程师来说，最令他们担心和紧张的时刻也许就是他们的设计从制造厂返回、准备进行测试的时候。虽然在实验室中首次看到我们的概念或者设计作品时令人很激动，但是有时我们也必须接受重大失败的现实。
在这篇博客中，我们将重点讲述系统性能预测及如何避免设计失败。可立即映入我脑海中能避免这些失败的术语就是“仿真”。当前，除了数模转换器 (DAC) 之外，用户可以在SPICE仿真工具中建模并仿真模拟信号链组件中的绝大多数组件。借助于针对高精度DAC的SPICE模型，在实现实际硬件前，电路板工程师不再需要完全依赖于手算结果。
我们可提供两款不同的SPICE模型。其中的一个使用简单的n位宽并行接口，如图1中所示，此模型与所有TINA-TI版本器件兼容。而另外一款模型使用一个串行SPI接口，如图2中所示，他与工业用TINA-TI器件兼容。两款不同的模型包括针对DAC和输出放大器的重要直流特性…
作者：Thomas Kugelstadt，德州仪器
越来越多的人在问关于 EIA/TIA-485（俗称 RS-485 数据传输标准）基本概念的一些问题，这一事实表明未来数年 RS-485 仍会在各种工业接口中起到举足轻重的作用。
本文中，我们将为您解答许多常见和最新的问题，例如：
1）RS-485 收发器可以驱动多大的总线电流？
2）可以驱动 32 以上单位负载吗？
要回答第一个问题，我们需要研究图 1 所示典型 RS-485 数据链路。我们看到，除驱动通过端接电阻器的差分电流以外，驱动器还必须驱动通过许多接收机输入阻抗的电流，以及通过位于总线上的故障保护网络的电流。这些阻抗在差分信号线路和接地之间形成电流通路，同时影响了 A 和 B 信号线的电流，且影响程度相同。因此，可以将它们表示为共模阻抗 RCM。
图 1 典型 RS-485 数据链路
为了对最大共模负载进行定义，RS-485 使用了一个单位负载的理论概念…
客户经常问我：“将磁铁放在电感数字转换器（LDC），如LDC1612等附近会产生什么样的效果？”不受直流磁场的影响对于安全关键系统以及必须具有防干扰功能的系统（如家庭安全系统）而言尤为重要。
答案非常简单，就是窄带LC传感器不会受直流磁场的影响。但可以通过在传感器附近移动磁铁来轻松观察到传感器电感的变化情况。
确切地说，直流磁铁会以两种方式来改变LDC传感器的读数：
一般情况下，永久磁铁也是导体，或涂有导电涂层；LDC实际感测的是导电组件，而非磁铁的直流磁场。
如果将铁等铁磁材料作为目标，即使在传感器附近，直流磁铁可能使材料的磁畴达到饱和，并使得传感器交流磁场的目标特征发生变化。
必须要注意的是，这些为二次效应；并非直接由直流磁场引起。让我们来详细审视一下这个问题。
为什么LDC不受直流磁场的影响？
LDC传感器均为窄带谐振器，仅受频率与传感器相同的交流磁场影响。传感器的频率Q越高…
选择合适的放大器总会涉及在系统类型、成本和性能之间做出权衡。设备性能包括音频性能、热性能和功能设置。在这篇博文中，我们将讨论如何指定系统额定功率以及如何选择合适的放大器集成电路器件（IC）用于电声棒、家庭影院系统、有源音箱或其他产品。
大多数TI的高功率D类放大器（其实大部分产品为D类放大器）的设计可连续输出数据表中额定的满功率，前提是系统的散热解决方案可提供充分的散热，以保持设备处于工作温度范围内，特别是可保持设备数据表指定的温度范围。满足解决方案散热要求的热系统将取决于散热器尺寸；强制/不强制气流；设备和散热器之间的热界面；及最重要的是，为系统传递指定热试验（或功率测试）的要求。
持续功率测试的热系统要求取决于特定输出功率/测试条件下放大器的功耗。设备功率损耗取决于在特定输出功率电平条件下的放大器效率。D类放大器通常在高输出功率条件下能达到90％或以上的效率，但在空闲损耗和低输出功率方面，放大器具有更多变化。空闲损耗和高功率效率既取决于MOSFET的尺寸…
作者：Bonnie Baker，德州仪器 (TI)，高级应用工程师
您坐下来为您的电路选择合适的运算放大器 (op amp) 时，首先要做的便是确定系统通过该放大器进行传输的信号带宽。一旦您确定下来这一点，您便可以开始寻找正确的放大器。来自高速设计专家的告诫是：您应该避免使用相对您的应用而言速度过快的模拟器件。因此，您要尽量选择一种闭环带宽稍高于信号最大频率的放大器。
它听起来好像是一种较好的产品选择方案，但是这种设计方法将可能会给您的应用板带来灾难性的后果。在实验室中，您可能会发现当您将应用最大频率的输入正弦波信号置入系统时，您放大器的输出信号并未穿过希望的全刻度模拟范围。信号增益远低于预期。您放大器的转换速率等级超出所需。另外，您并没有驱动放大器输出至电源轨中。哪里出错了呢？
不要再反复检查您的电阻值了！在增益单元中设计某个放大器时，为这项工作选择备选放大器时您需要了解一些事情。例如，您的信号最大带宽 (SBW) 是多少…
作者：Hayden Hast – 系统工程师
当我第一次光顾德克萨斯的一家烧烤店时，菜单上各式各样的肉类选择让我感到非常惊讶，以至于我不知道要选哪一种。但幸运的是，烧烤店提供了三种肉类的拼盘，因而我就可以试尝一下不同肉类的风味。
其实，类似于烤肉店的经历，工程师们在选择运算放大器(op amp)时也会面临很多选择。此外，随着如今生产周期的不断缩短，工程师们往往需要快速做出决定。而不小心选择了不合适的运算放大器，会耽误研发周期，并消耗不必要的研发资金。
本文将介绍TI全系列运放产品TLV90xx系列，它提供多达48种的不同产品组合（包括最新产品TLV9001、TLV9052和TLV9064）。我们将提供多达16种不同的封装选择，其中包括业内最小的单通道和四通道封装。在此技术文章中，您将了解到此新的运算放大器系列如何满足各种项目需要，从而节省印刷电路板…
想想这样一个场景：每次电视开着却没有人观看。鉴于能源成本的不断上涨，如果电视能够在检测到无人观看后自行关闭，将会大有裨益。电视能够检测观看者座位的距离和方向，并利用这些信息来优化图像质量，同时还能把发出的声音对准观看者来提供出色的音频，这将大大增强观看者的体验。同理，如果显示器能检测到有人靠近并启动登录，这将会提供更快捷的服务。如果电视在播放特定节目时能检测室内人数，这将会为服务和内容的供应商提供更好的数据。如果显示器能了解用户何时离开工作区并立即自行注销，这将会加强安全流程。
60GHz 雷达传感器使上述这些功能得以实现。60GHz 雷达传感器具有更短的波长和更多数量的发射和接收天线，可以准确检测室内人员（四人或更多人数）的存在、运动和位置。毫米波雷达可提供多种功能，例如监控多个区域以确定每个区域是否有人员存在并跟踪人员的移动。
现在，器件设计和工艺技术的进步使雷达能够与片上硬件加速器…
移动销售时点系统（EPOS）现在越来越普及。与传统的POS机不同的是，移动设备只有有限的电池续航能力，需要经常通过USB或其它连接设备充电。
在其它移动电子市场，快速充电正在获得越多的青睐，相信EPOS很快也会采用这一方案。虽然现在各大厂商提出了不同的解决方案， 但是核心思想是提高电源适配器输入端的电压。其中一个原因是，电源适配器的电流承载能力往往是非常有限的，采用更高的输入电压可以在不增加输入电流的条件下，提高输入功率。电源适配器的输入电压标准一般是5V。5V是USB VBUS的默认标准。电源适配器的输出端的电压，则是可以通过USB D+/D-两根信号线上的传输协议，根据输出功率需求适当提高的。现在典型的输出端电压有5V, 9V和12V三种。具体情况还要参考电源适配器自身的功率传递能力。用于控制充电的芯片，例如系统中的控制器，通过控制USB…
作者：Chris Cockrill 德州仪器
如今，现代设计公司不仅正在努力寻找功耗更低的更小型器件，同时他们还希望为工业自动化、PC、服务器以及电信设备等应用降低成本。实现这些目标的绊脚石是：设计人员使用运行在单一电压下的处理器，其需要连接至工作在不同电压下的各种外设或其它子系统。这就需要对电压便捷地进行上下变频。这种变频通常使用多个分立式组件完成。我们来讨论一下为什么使用单电轨的单个逻辑组件能在简化设计的同时，高效有力地进行电压转换。此外，我们还将教您如何便捷进行上下变频。
TI SN74LV1T 系列只需一个电轨，便可执行上下电压变频。该器件的过压容限输入允许针对 Vcc 电平进行高达 5.5V 的下变频，其可低至 1.8V。此外，该系列还具有更低的开关阀值，允许其上变频至 Vcc 电平，其可高达 5.5V（见图 1）。这可解决单个应用中需要多个电压等级的问题。
图 1：SN74LV1T 可取代多个分立式组件
…
当您走进一个房间，灯光自动打开时，您不感觉很棒吗？很可能，支付电费的人也会有这种感觉：占用传感器与节能相关，这通常意味着可节约成本。这通常是房主和企业的首要考虑因素。
那么占用传感器如何工作呢？使用的又是什么技术呢？当今市场上的一个常见选择是超声波——特别是在诸如厕所之类的地方。这类地方的墙壁可能阻挡传感器的视线。超声波感测与雷达类似，但使用超声波而不是无线电波。参见下图1。
图1：超声波反射
通用的超声波传感应用包括油罐液位传感、无人机着陆辅助和高级驾驶员辅助系统（ADAS）。随着占用传感器市场不断增长，额外使用的潜力似乎是无限的。可以下面的场景为例。
在大学学习，需要每天走200-300英里——或情况至少如此。大多数在校园徒步的学生会看到常用的电器，如自动取款机或自动贩卖机。但在达拉斯有一台自动售货机每次都能吸引我，可能是因为它的触摸屏很大。您还没有看到吗？他们通常看起来像图2的样子…
作者：John Caldwell 德州仪器
简介
多层陶瓷电容器 (MLCC) 因其拥有价格低、体积效率高和等效串联电阻低等优势，在当今电子产品中获得广泛应用。这些优势使 MLCC 近乎完美地适用于各种应用，如用于电源的输出电容器以及用于集成电路的本地去耦电容器。MLCC 的不同类型主要根据其温度系数来定义，温度系数是指通过特定温度范围内的电容变化量。根据 NP0 或 C0G 的规定，I 类 MLCC 在工作温度范围内的电容变化必须少于 +/–30ppm，而 II 类 MLCC 的变化范围则可介于 +/–15% (X7R) 到 +22%/–82%(Z5V)[1] 之间。
MLCC 的温度系数直接受形成电容器介电的陶瓷材料的影响。此外，介电材料还可决定电容器的电气特性。II 类介电（X7R、Z5U…
作者: TI 专家 Bruce Trump
翻译: TI信号链工程师 David Zhao (赵大伟)
以之前对电阻噪声的讨论为基础，这次让我们一起学习放大器噪声的一些基本知识。对于低噪声应用来讲，同相放大电路是最常见的，因此我们将主要探讨同相运算放大器。 如图1所示，将输入源等效为一个电压源与一个电阻串联，我们知道源电阻RS的噪声与其电阻平方根值是成正比例关系的(如图2中的直线所示)。低噪声放大器的设计目标是在电阻引入噪声的基础上，尽可能少地引入运放附加的噪声。
如图1所示，放大器噪声的等效模型为在一个输入端串联一个电压噪声，同时在两端分别连接一个电流噪声源。把电压噪声看作失调电压的时变元件。同样，电流噪声是输入偏置电流的时变元件，在每个输入端各有一个。由于我们总能将反相输入端的电流噪声值降到最低，因此我们将忽略它。
图2给出了BJT做为输入级的OPA209和JFET做为输入级的OPA140这两个运算放大器电路的总输入参考噪声的曲线…
在工业DAC系列的上一篇文章中，我们探讨了如何创建和保护三线制工业模拟输出。今天，我们将转而研究二线制模拟输出。
图 1：典型二线制变送器简图
图1为设计二线制模拟输出最常用方法的简化电路图。对于许多模拟工程师而言，二线制方法比三线制和四线制更难于理解。理解二线制电路的困难大多数源自变送器电路中缺少接地符号——对于大学电路课程而言似乎是“具有挑战性的问题”。
为了更好地理解这一电路，图2中使用了不同于电源接地的变送器接地符号，以及一些能够实现电路转换功能的电流电压标记。
图 2：典型二线制变送器分析
放大器A1的目的是根据需要对输出进行调节，确保反相输入和非反相输入端的输出相同。这样一来，我们可以假设在正常工作情况下，V+与V-是相同的。由于V-与接地回路相连，V+电位也是零地电位。
因为V+为地回路或0V，我们可以很容易地定义流过R
…在为下一代服务器和交换机实现从10G到25G系统的转换时，硬件设计工程师们必须满足以下这些互相抵触和矛盾的目标：尽可能降低数据延迟、保持或减小功耗、以及尽可能地降低成本。为了用具有竞争力的成本优势为数据中心用户提供世界一流的产品，从根本上来说，你必须少花钱多办事。
以下是5个快速小窍门，它能使你在设计25G系统时做出很好的平衡：
1.确定系统中的哪条链路将会需要信号调节；这将取决于走线长度和印刷电路板 (PCB) 材质。低损耗材料需要较少的信号调节，不过它们的价格也比标准材料要贵。损耗大于专门用途集成电路 (ASIC) 的内在补偿功能的通道将需要某种形式的信号调节。例如，如果你的ASIC能够实现30dB的补偿，你就有可能希望为损耗达到27dB或以上的通道增加信号调节，而其中的3dB差异可以作为安全裕量。
图1是一个PCB材料A和B之间的通道损耗预算分析比较示例图。
图1：一个系统内通道的示例分布，假定ASIC损耗补偿能力…
设计人员经常选择D类音频放大器来驱动电视机（TV）、Bluetooth®音箱和笔记本电脑等各种中等功率应用里的扬声器。毕竟，与传统的AB类音频放大器相比，D类音频放大器具有更少的散热量和相对较高的效率（以便延长电池寿命）。如果紧凑的电路板空间非常重要，那么D类音频放大器也颇具优势。
与D类音频放大器相关的最大挑战是电磁干扰（EMI）。传统上用外部电感器-电容器滤波法来减少EMI，但这会增加终端设备的成本、占位面积和复杂度。
TI已开发了几种闭环放大器，包括TPA3110（2010年发布），它通过采用先进的闭环功率级显著减少了EMI。此外，TI还刚刚发布了TPA3140 D类音频功率放大器，该产品包含的一些创新甚至有助于为线缆长度达1米的扬声器提供真正无电感器的性能。在LCD TV（其中较长的扬声器线缆使得满足EMI要求成为一项挑战）领域，这种无电感器的设备已投入生产。
边缘速率控制
一种用来减少EMI辐射的方法是降低该放大器输出转换的压摆率…
模拟
汽车
DLP® 技术
嵌入式处理
工业
电源管理
