作者: TI 专家 Bruce Trump
翻译: TI信号链工程师 Tom Wang (王中南)
之前我提了一个关于薄膜电容的问题，如下图所示，电容一端的条纹代表什么？
这些都是无极性电容，所以这个条纹不是极性标记。一位读者得回答正确，它代表电容卷绕时，卷绕在外层的那一极。我发现现在很少有工程师知道电容一端的条纹代表什么，也不知道条纹端和不带条纹端互换带来的不同效果。即使你从来不使用这类电容，了解这些内容也会让你设计的PCB有所不同。这次让我们讨论一下这个话题。
薄膜电容外层的导体屏蔽了内层的导体。在一个简单的低通R-C电路中，如图1a所示，电容带条纹的一侧接地，从而屏蔽了电磁耦合和电磁干扰。
对于高通R-C电路，如图1b所示，电容两端都没接地。但总体上看，前端驱动呈低阻抗特性，这将不容易受到感应噪声的影响。因此，应该将带有条纹的一端连接至低阻抗侧。
现在来看看积分电路。如图2a所示，积分电路的积分电容由低阻抗的运放驱动…
作者：Marek Lis
我们在 E2E™ 社区高精度放大器论坛上收到的一些最常见的问题都与 IC 不同参数的长期稳定性有关。自然界没有什么事物是静止的，产品说明书参数也不例外。
随着时间的推移，半导体材料的掺杂度以及封装对内部裸片产生的物理应力都会发生变化，这会导致产品的参数值发生偏移。这些偏移可在新产品质量认证过程中，通过测量生命周期测试过程中（在高温炉中执行的加速老化过程）的参数偏移进行量化。
125C 下 1000hrs 或 150C 下 300hrs 的典型生命周期测试持续时间可在室温下确保至少 10 年的产品生命周期（不计算静态自身发热条件）。持续时间通过 Arrhenius 公式计算，这是一个简单而非常精确的计算公式，用于描述给定过程的反应速度常数对温度的依赖性：
过程速率 (PR) = Ae-(Ea/kT) Arrhenius 公式
这就引出了加速系数 (AF) 概念，即两个不同温度下的过程速率之比…
我们都曾有过这样的经历——姗姗来迟的需求变化让你的设计陷入混乱。没有足够的时间更改设计，多路复用器的选择也少之又少。在最后关头可能面临无数的变化，但我在与设计人员合作时经常遇到的一个问题是：如何在选择了微控制器后监控增加的节点数，如图1所示。在这种情况下，我们面临的最大挑战是缺少可用的电路板空间来安装额外的多路复用器。
图1：具有8:1多路复用器的通用输入/输出(GPIO)扩展功能
幸运的是，小尺寸的8:1多路复用器可提供相对简单的解决方案，如TMUX1308。
当你想到小尺寸多路复用器时，可能会认为唯一的选择是使用四方扁平无引脚（QFN）封装的器件。其实还有另外一种选择，即小型晶体管（SOT）-23封装的多路复用器。
图2：TI 16引脚封装尺寸比较
图2比较了常规16引脚封装的尺寸，你会注意到薄型SOT-23是一种引脚式封装，它的尺寸是目前大多数设计中使用的薄型小外形封装（TSSOP）解决方案的一半…
我相信互联网搜索引擎可为我提供可靠、快速的答案，因此当我第一次遇到I2C协议时，我首先寻求互联网搜索引擎获得帮助。我的搜索给出如下响应：内部集成电路（I2C）协议是双向双线串行总线，其提供集成电路之间的通信链路。这一解释已经很清楚了，但我还有更多的问题：它究竟是什么？什么类型的设备使用I2C？I2C如何帮我解决系统中遇到的实际问题？
I2C是使主设备（例如处理器，微控制器（MCU）或专用集成电路（ASIC））能够与同一双线总线上的其它外围设备通信的流行通信协议。一条线专用于数据传输，而另一条用于时钟信号。想象它就像一个双车道公路：每个车道都有汽车从一端流向另一端，就像数据包将从主设备（处理器、MCU、ASIC）传输到外围设备（温度传感器、湿度传感器及其它设备）。
那I2C到底是什么呢……现在，为什么要使用它？I2C可以在同一总线上轻松实现多个外设 - 例如，使用各种传感器来监视服务器的温度。I2C协议实际上设计用于在单个总线上支持多个设备…
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…
德州仪器 (TI) 扩充了其高速数据转换器产品系列，推出了一系列全新的逐次逼近寄存器 (SAR) 模数转换器 (ADC)，它们可在工业设计中实现高精度数据采集。ADC3660 系列在超低功耗下可实现出色的动态范围，包括八款分辨率为 14、16 和 18 位、采样速度为 10-125 MSPS 的 SAR ADC，可帮助设计人员提高信号分辨率、延长电池寿命并增强系统保护功能。
提高高速数据采集精度满足了工业系统对实时控制日益增长的需求。在高速数字控制环路中，ADC 在复杂系统中监控电压或电流的快速变化并对其作出响应，有助于防止电源管理系统中的关键元件受损而浪费成本。随着工业系统中数据密集型任务数量的增加，系统需要通过快速决策来防止出现系统故障…
作者: TI专家 Bruce Trump
翻译: TI信号链工程师 Michael Huang (黄翔)
失调电压对电路的影响并不是都很明显。直流失调电压很容易利用OP放大器的SPICE模型来仿真，但是一般只能预测到某个芯片的失调电压的影响。在不同的器件之间，结果又会有怎样的变化呢？
我们利用改进型的Howland电流源（如figure1）给出一个例子。连接到正、反相输入端的反馈也许会让我们对运放失调电压如何给电路带来的误差产生疑问。OPA548是一款很强的功放，其最大5A的电流输出能力以及60V供电的能力使其经常用于Howland电路。但它最大高达10mV的失调电压会对整个电路的输出电流产生何种影响呢？
在仿真前，有个很好的机会来练习best practice with ***，你们认为有了10mV的输入失调电压后，输出电流将是多少？
运放的失调电压模型是串联一个电压源在其中一个输入引脚上…
作者: TI专家Bruce Trump
翻译: TI信号链工程师 Rickey Xiong (熊尧)
跨阻放大器（TIA）的输入阻抗是多少呢？无穷大还是零呢？都不是，究竟是多少？没有事物是绝对为零或绝对无穷大的，对吗？即使你没有用过TIA， TIA输入阻抗的值会让你惊讶，值得你去理解。毕竟，一个反向放大器就是一个有输入电阻的TIA ，对吗？
TIA将一个电流信号转换成电压，并且经常用于测量弱电流，如图1所示。对于理想运放，有无穷大的开环增益和带宽，输入阻抗为零。运放的反馈回路使得V1保持虚地，得到一个零输入电阻。类似一个电流表，一个理想的电流测量电路的输入阻抗应该为零。
我们仍然假设运放工作在理想条件下，但实际上运放的增益带宽积是有限的，我们应该思考其输入阻抗Z是多少？一些推论和8阶的代数式揭示出一个有趣的结果。图2是OPA314的开环增益随频率变化的曲线…
作者：Frank Cai
如今，智能穿戴产品成为我们日常生活中不可缺少的一个部分，耳机、智能手表、手环、智能眼镜等产品已经成为了现代人必备。 2014 年 9 月，Apple 推出了第一款智能手表。从那时候开始，苹果在市场上就掀起了智能穿戴的帷幕，亚马逊、三星、华为、OPPO、vivo等众多公司都卷入了这场智能穿戴引起的浪潮。
从IDC对于2015，2016，2019以及2020年智能穿戴出货量的调研报告可以看出，智能穿戴设备的出货量在逐年增加。在2015年以及2016年的几家主要生产商包括：小米（市场份额37.4%），小天才（市场份额7.4%），乐心和华为（5.4%和5.1%）以及苹果（3.4%）。而到了2020年，智能穿戴市场的主要生产商有了一个很大的改变。从上述的几家生产商变成了以手机厂商为主的主要生产商，如华为，小米…
作者：Duoduo Cheng
电机在工业领域具有广泛的应用，而电机驱动系统的趋势是高效率，高功率密度和高可靠性。功率半导体供应商不断在导通损耗和开关速度上实现突破，推出更高的电流等级、更小的封装尺寸以及更短的短路耐受时间的半导体器件。并且随着宽禁带半导体器件成本降低，也使得电机驱动系统逐步开始使用SiC,GaN器件。这些功率器件的发展及应用使得电机驱动系统的效率以及功率密度得到了提高，但也对驱动系统的可靠性，尤其过流及短路保护的响应时间提出了更高的要求。
本文将详细介绍工业电机驱动系统中的过流现象，以及TI隔离比较器在过流保护中的应用。
电机驱动系统中的过流类型分析
一般工业电机驱动器的应用环境复杂且相对恶劣，可能会出现高温、机械过载、交流线路瞬变以及接线错误等突发状况，这些可能会导致过大的电流流入电机驱动器系统…
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: TI专家 Bruce Trump
翻译: TI信号链工程师 Michael Huang (黄翔)
看了上次的电阻难题了吗？如果错过了请查看这里。
解答如下：
我们不习惯读三维的原理图，所以第一步我们先清楚地重新画出它。有三条很明显的从A到B的路径，用蓝色、绿色和红色标出。每条路径都有一个串联起来的链路1Ω—R—1Ω。3Ω电阻有效地与R并联。这些3Ω电阻连接的对称性，使它们与并联电阻R等效。
从A到B的总电阻为1Ω，所以每个支路的阻值为3Ω。每个支路的两端是1Ω，所以中间的并联网络阻值为1Ω，经过计算R是1.5Ω，与3Ω并联得到1Ω。
有趣么？也许您错过了一个更早的难题，infinite resistor network（无限电阻网络），这个更有趣。
…（Gavin Bakshi是本技术文章的合著者）
技术文章《智能数模转换器科普》介绍了智能数模转换器(DAC)及其如何为诸多应用带来价值。智能DAC可减轻软件开发的负担从而提高设计效率，还能提供很多有用的功能，若没有这些功能，则需要使用性能较低或类似但成本更高的外部元件。智能DAC的集成特性能以低成本实现高精度。
在本文中，我们将讨论智能DAC如何通过器件的反馈引脚产生直接由模拟信号控制的脉宽调制(PWM)信号。本示例中使用的DAC53701采用非易失性存储器(NVM)，后者经过初步编程，即使在下电上电后，也可以存储所有寄存器配置。
对于汽车照明和工业应用中的远程控制和故障管理，可以将智能DAC用作PWM发生器，以提供可配置的模拟至PWM转换、占空比转换以及通用输入(GPI)至PWM转换，与同类竞争解决方案相比成本更低且性能更高。让我们从简单的PWM生成开始…
作者: TI 专家 Bruce Trump
翻译: TI信号链工程师 David Zhao (赵大伟)
贴心的小工具使工程师工作地更加轻松。这些小工具可能是你偶然发现或者自己创建的一些特殊用途的计算机程序或者电子表格。
以前工程师会用到计算图表，这些图形帮助解决各种常见的多变量问题。计算器和桌面计算降低了它们的使用量，所以今天你很少看到他们。我仍然使用其中一个的变体。60年代，我在第一节电子线路课程上领到一个硬纸板做的的R-L-C电抗计算滑尺。当我定位零极点的时候，它能够帮我在正确的阻抗范围内找到基本正确的值。有它在我手中，我总是可以更好地思考问题。
我相信计算图表的图形特性在可视化和优化方面会有所帮助。当我们将数据插入到计算机中的时候是否有一些东西已经丢失了？
在这篇博文中，我想介绍一个计算阻值数据的Excel表，它用于参考电压偏移到输出电压的三电阻分压器的阻值计算。例如，当你有一个-10伏到10伏的输入，你想对其进行衰减将它转换成0伏到3伏的输出…
作者：Art Kay
在上篇电气过应力博客中，我们介绍了瞬态电压抑制器 (TVS) 的技术参数。在本文中，我们将介绍逐步为设计选择最佳 TVS 的流程。
1. 考虑封装尺寸与最大功耗。TVS 的额定功率计算方法通常是用最大钳位电压乘以最大峰值脉冲电流 (PPP = IPP∙VC) 。最大功耗一般针对 1ms 脉冲。使用高额定功率 TVS 的优势是 V-I 曲线在该（击穿）区域的斜率很陡。我们随后会更详细地介绍钳位区域的 V-I 特征，但重点是如果给定故障电流下的器件具有更高的额定功率，故障条件下的稳压会更好。
注意，在图 1 中功耗与封装尺寸有关。可惜的是，与放大器封装相比 TVS 的封装尺寸很大。但是，没有必要为每个放大器配备 TVS。一个 TVS 可用于整个电源总线，或者也许可在大型 PCB 中使用几个 TVS。在该实例中，我们将选择 400W 的封装来最大限度地缩小 TVS 尺寸。在后续计算中，我们将看到故障电压如何因为大故障电流而增加…
每当我检查年轻工程师的原理图或 PCB 布局时，我都要挑选几个部位问他们“为什么？”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，为什么在运算放大器配置成的缓冲器的反馈路径中有一个电阻器？
图 1：在反馈路径中包含电阻器的运算放大器缓冲器电路
现实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，觉得必须包含它。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 失调。但是，正如我现在已退休的同事 Bruce Trump 所指出的那样，这很少奏效。
R2 还可能会在输出出现 ESD 攻击时为反相输入提供一定的保护。此外，如果两个输入端有匹配的电源阻抗，有些运算放大器（特别是 JFET 输入型）就会产生较低的失真…
具有空腔的相对湿度(RH)传感器专门用于测量空气中存在的水蒸汽。存储环境中湿度过高会直接加剧腐烂程度，空气中的湿度会直接影响系统可靠性（腐蚀）或产品寿命，因此，相对湿度是一项重要的测量指标。
相对湿度传感器面临的难题之一是其暴露的感应元件会随着时间的推移而老化。持续暴露在潮湿空气和环境中的挥发性有机化合物，例如在传感器材料上沉积的苯或乙二醇，会导致传感器的精度偏离其规格。这需要停用系统以更换或校准传感器，从而增加总拥有成本。在本文中，我将讨论相对湿度传感器的精度和长期漂移，以及这些参数如何影响终端设备的性能和寿命。
长期漂移和精度是湿度传感器的一些重要规格。在当今的湿度传感器中，尤其是电容式传感器，通常具有2%到3%的相对湿度精度和最大3%到4%的相对湿度精度。这种精度就是所谓的传感器在投入现场实际使用之前的初始精度，并且不包括长期漂移。
电容式传感器的…
RS-485收发器相关问题已经困扰您许久？别担心！本文基于德州仪器在线支持社区E2E™内的常见问题提供了一些见解，对于想要了解这一既定通信标准的人来说，相信会为您提供帮助！
1. 何时需要在RS-485总线上端接，以及如何正确端接？
RS-485总线端接在许多应用中均很有用，因为此方式有助于提高信号完整性并减少通信问题。“端接”是指将电缆的特征阻抗与端接网络匹配，使总线末端的接收器能够观察到最大信号功率。未端接或端接不当的总线将无法很好的匹配，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，无需终止，因为每次反射到达网络末端时，它们都会损失能量。但是，对于位时间基本上不长于电缆环路时间的应用，为使反射最小化，端接至关重要。
最基本的端接称为并联端接…
作者：Xavier Ramus 德州仪器
电流反馈 (CFB) 放大器大部分归属高速放大器范畴。近年来所推出的大量良好应用指南主要用来介绍应用电流反馈放大器的工作以及其中所遇到的主要问题。这里我们将通过简短的文字加以总结。
CFB 放大器具有一个高阻抗输入(非反相输入)、一个低阻抗输入（反相输入）以及一个输出低阻抗，如下图所示。注意：为了便于讨论，我会忽略电源引脚及禁用功能。
图 1：CFB 内部组件
只要不加载输入，非反相输入端电压便可看到高输入阻抗。非反相输入端电压在通过缓冲器时会出现在反相输入端。由于缓冲器不太理想，因此它会具有随频率变化的增益 a(s)，DC 幅度非常接近 1V/V，通常为 0.996V/V。此外，缓冲器在理想情况下，输出阻抗为 0W。实际上，输出阻抗介于几欧姆到几十欧姆之间。目前我会忽略阻抗的电感分量。
缓冲器的作用有两个：
1) 迫使反相节点电压跟随非反相输入；
2) 提供一个用于疏导误差电流的低阻抗路径…
作者：Pete Semig
如果您有一个分压器，其中每个电阻器支持 5 ppm/°C 的漂移，那么最差情况的漂移是多少？这是我最近研究低漂移电流传感参考设计 (TIPD156) 时向我同事提出的一个既定观点的问题（当然，是在我已经得出答案之后提出的）。“显而易见”的答案是 10ppm/°C。真正的答案其实只有 5ppm/°C，但必须是在分压器分压比是 ½ 的时候。让我们来深入了解一下这个并非显而易见的明显问题的答案。
图 1 是一款分立式解决方案，其提供一个参考电压 (VREF) 和基于 R1 与 R2 比值的偏置电压 (VBIAS)。
图 1：双参考分立式拓扑
这时很“显然”电阻器分压器的整体漂移是 (5 ppm/°C) + (5 ppm/°C) = 10 ppm/°C。为进行确认，我进行了仿真。图 2 是 …
在任何电气系统中，电流都是一个至关重要的参数。电动汽车 (EV) 充电系统和太阳能系统都需要检测电流的大小，以便控制和监测功率转换、充电和放电。电流传感器通过监测分流电阻器上的压降或导体中电流产生的磁场来测量电流。
金属氧化物半导体场效应晶体管 (MOSFET) 控制方案使用电流信息来控制光伏逆变器操作，或者检测交流输出或输出上的电流，以保护元件免受过流或故障事件的影响。电流传感器有多种不同类型可供选择，每种技术都各有优缺点。对于特定的应用，最适合的电流传感器类型取决于多个因素，包括系统的功率等级、预期的精度和成本。本文将探讨何种器件适合在电动汽车充电器和光伏逆变器中检测电流。
电动汽车充电器中的电流检测
在电动汽车充电器中，电流传感器用于测量输入交流电源、直流/直流转换器和输出电源等位置的电流，以确认充电器是否正确地将交流电输送到电动汽车的车载充电器系统…
在过去的几个月里，我见过至少四次人们对运算放大器的“真正 Vos”产生错误理解。
图 1 显示的是 OPA363 运算放大器的技术参数，这是一款 1.8V 至 5.5V 的单电源运算放大器，具有 7MHz 的单位增益带宽以及 5V/us 压摆率。我在下表中用方框圈出了 OPA363 的真正 Vos。
不是真的！OPA363 的真正 Vos 直接取决于在应用环境中的使用方式！
图 1
我们来看一下如何计算应用中的真正 Vos，并确保设计满足技术规范。
造成直流失调电压的主要原因是：
1) Vos_drift（Vos 随温度的变化相应变化）
2) Vos_PSRR（电源抑制比造成的 Vos）
3) Vos_CMRR（共模抑制比造成的 Vos）
4) Vos_initial（出厂测试条件下的 Vos）
Vos 的每个影响因素都有正量级和负量级…
John Johnson 德州仪器
在本文中，我们将讨论抖动传递及其性能，以及相位噪声测量技术的局限性。
时钟抖动和边沿速率
图1显示了由一个通用公式表述的三种波形。该公式包括相位噪声项“φ(t)”和幅度噪声项“λ(t)。对评估的三个频率来说，φ(t)=0和λ(t)是个伪随机函数，该函数为每个波形都产生噪声的恒定包络。图1显示三个波形中每一波形的Vth穿越分解视图，以及Vth可被穿越的位置分布。
图1：时间抖动引入与信号边缘速率
图1强调了噪声源而不是固有抖动会引起定时抖动错误。更快的边沿速率减少了时钟信号上的电压噪声对时钟抖动性能的影响。这种现象并非是仅属于时钟信号的特点。在接收时钟信号或测量抖动性能的设备内，这种机理也表现得很明显。
…作者: TI专家Bruce Trump
翻译: TI信号链工程师 Rickey Xiong (熊尧)
你曾用过线性电位计作为音量控制器吗？如果你使用过，你可能会发现，音量跳变得非常快。如果想将音量调整得相当小，你可能需要safe-cracker般的灵敏触觉（safe-cracker能够靠自己灵敏的听觉来破译保险箱的密码，作者此处是一种比喻，对于线性电位计，常人是很难将音量调得相当小的）。这时就需要对数电位计。
我们的听觉有相当大的动态范围。我们的耳朵（尤其年轻人）能够识别的有效范围是120dB或者更大，1000000：1的比率。音量大小（以分贝为单位）的起点取决于我们的听觉能力，通常为1dB，这是我们能感受到的最小的音量变化。以分贝为单位，对数电位计是近似线性的，所以，对数电位计在位置上的改变会带来音量上相对应的改变。
图1显示了使用线性电位计和数学上理想的对数电位计来分压时的衰减比例。转动电位计到50%的位置，输出电压是输入电压的0…
当谈到模拟信号链时，每个人都明白输入信号路径的重要性。我们设计自己的系统，以获取值得关注的信号并保持其完整性，同时竭尽全力来避免或减少干扰。我们特别留意沿途所置各组件的选择......然后我们就给其供电。
笔者曾听人把电源形容成“电路的鞋带。”像电路一样，人们常为鞋子的设计和款式做大量艰苦的工作，却直到最后才会想起鞋带。虽然电源往往是后添加的东西，但它们的设计可能正如信号链本身一样重要。
在本系列的第一部分，笔者将介绍电源抑制（PSR）的概念，并说明电源如何能影响Δ-Σ型模数转换器（ADC）的性能。
笔者的直流（DC）电源“固如磐石”，对吗？
您的电源也许并不如您想象的那样坚固耐用，信不信由您。从DC的角度来看，组件容差和温度漂移都可能导致您的电源输出因电路板不同和温度变化而发生变化。轻微的变化似乎无关紧要（如果它仍在您ADC的工作条件范围内…
模拟
汽车
DLP® 技术
嵌入式处理
工业
电源管理
