德州仪器 (TI) 推出业内先进的 70W 无刷直流 (BLDC) 电机驱动器，用于提供无需编程无传感器的梯形和磁场定向控制 (FOC)。新发布的器件使工程师能够在 10 分钟内启动 BLDC 电机，为工程师设计各种工业系统（如大型和小型家用电器）和医疗应用（如呼吸机和持续气道正压通气机器）减少了数周的设计时间。通过集成实时控制功能和包括 MOSFET 在内的多达 18 个分立式元件，新驱动器加快了系统响应，并缩小高达 70% 的布板空间，同时提供出色的声学性能。
Omdia 高级研究分析师 Noman Akhtar 表示：“由于电源效率提高和自动化等各种趋势以及设计更低噪声电机的需求，人们对实时电机控制的需求比以往任何时候都更为迫切。越来越多的工业系统正在从交流感应电机过渡到更节能的 BLDC 电机，但需要复杂的硬件和优化的软件设计才能提供高性能…
很多典型控制系统应用的目标是根据输入控制变量的状态来影响控制操作。其中的一些变量包括位置、速度、角度、水平、温度和压力。
对于这些控制变量中的每一个，你也许需要针对“精确的”测量、“准确的”控制操作和/或快速“响应时间”来优化设计。在这个系列博文中，我们将讨论SAR DAC响应时间和几种实现设计最佳效果的方法。
当我们考虑模拟电子元器件时：
但是，让我们将注意力放到如何优化系统响应时间 (tRESP) 上来。其中一个比较有效的方法是在设计中的不同“非实时”块上…
作者: TI专家Bruce Trump
翻译: TI信号链工程师 Rickey Xiong (熊尧)
上个月我们研究了同相放大器的噪声，但是我忽略了反馈网络带来的噪声问题。一位读者向我提出疑问，并希望得到更多详细信息。那么，在图1中R1和R2带来的噪声是多少呢？
反相输入端带来的噪声包含反馈电阻的热噪声和运放的电流噪声在反馈电阻上引起的电压噪声。这些噪声源在输出端带来的噪声可以使用下列几个运放最基本的知识来估计：
这些噪声源是不相关的，所以它们可以平方根的方式求和。
但是有更直观的方法来看待这个问题。如果这些噪声源都是在运放的同相输入端将会非常方便。输出噪声除以同相放大增益，这种归类到输入端（RTI）的方法可以方便地比较噪声源和输入信号…
作者：Bruce Trump， 德州仪器 (TI)
在帮助选择运算放大器和仪表放大器时，我经常听到这样的声音：“我需要真正的高输入阻抗。”哦，真是如此吗？你确定吗？
输入阻抗，更确切地说是输入电阻，很少会成为一个严重问题。（输入电容也即输入阻抗的电抗部分则是另外一回事，我们改日再讨论。）通常，我们最需要的是低输入偏置电流 IB。没错，它们相关，但却不同。下面，让我为你娓娓道来：
一个简单的单输入模型为电流源（输入偏置电流）和输入电阻的并联组合，如图 1 所示。该电阻器使输入电流随输入电压而变化。输入偏置电流为具体输入电压下的输入电流，通常使用中等电源。
输入电阻是一种“输入电压变化，输入电流也变化”的方法。它可能具有一安培的输入偏置电流，并且输入电阻仍然极高。
我们通常会给出一幅典型图，表明输入偏置电流与共模电压的关系。下面有一些例子，你可以看到它并非为一条笔直的线条…
作者：Art Kay 德州仪器
封装级微调是一种半导体制造方法，可实现高度精确的放大器及其它线性电路。放大器精确度的主要测量指标是其输入失调电压。输入失调电压是以微伏为单位的放大器输入端误差电压。该误差电压范围可以从几十微伏到几千微伏。
放大器及其它半导体器件通过化学制造工艺构建。在制造过程中，数千个放大器构建在晶圆硅片上。每个放大器都包含数千个晶体管、电阻器以及电容器。输入失调误差产生的原因是每个放大器上的输入晶体管不匹配。理想情况下每个晶体管都应该是完全相同的，但事实上半导体制造工艺并不完美，因此晶体管之间存在着差异。
在晶圆制造完成后需要以晶圆形式进行测试。在晶圆测试过程中，一些放大器采用激光微调工艺，在该工艺中可通过对每个器件上的微小电阻器进行测量和物理切割使用激光调整器件失调。这种工艺不仅耗时，而且成本高昂。此外，当器件从晶圆中移出并采用标准塑封（见图1）封装时，一些以晶圆形式获得的精确度改善就会消失。这是因为封装工艺会给半导体裸片产生应力…
作者：TI专家 Bruce Trump
在单片IC设计过程中，我们常常会竭尽所能地对内部组件进行精确的匹配。例如，精确匹配运算放大器的输入晶体管，旨在获得低失调电压。如果我们必须使用属于我们自己的离散晶体管运算放大器，则我们会得到 30mV 甚至更高的失调电压。精确匹配组件的这种能力包括片上电阻器的使用。 集成差动放大器利用高精度片上电阻器匹配和激光修整。这些集成器所拥有的卓越的共模抑制性能，有赖于精心设计集成电路的精确匹配和温度追踪能力。图 1 显示了如 INA133 等差动放大器的常用方法，其对一个低电阻分流器的电压进行测量，从而监测负载的电流。要想抑制 10V 共模电压 Vs，两个输入端增益必须完全相等并且极性相反。
图 1 中，我假设为一个理想的运算放大器，但输入电阻相互偏差 ±3Ω，并且其25kΩ 额定值中存在 ±0.012% 不匹配。这种非常小的电阻误差…
作者：Bruce Trump ，德州仪器 (TI)
失调电压与开环增益—它们是表亲
所有人都知道失调电压，对吧？在图 1a 所示最简单的 G=1 电路中，输出电压是运算放大器的失调电压。失调电压被建模为与一个输入端串联的DC电压。在单位增益中，G=1 时，失调电压直接传递至输出。在右侧高增益电路中，输出电压为1000∙Vos，没错吧？
好吧，差不多是这样，但不完全。理解这种“不完全”，可帮助你了解你运算放大器电路的误差。
在第一种情况下，输出电压非常接近基准电源（我们假设±电源）。它是我们定义和测试失调电压的输出电压。但在第二种情况下，输出电压可能为几伏，其假设失调电压为几毫伏。这要求在运算放大器输入端有少量额外差分电压，以形成输出摆动（具体根据该放大器的开环增益）。让我们来进行一些具体的计算：
如果DC开环增益为100dB，则其相当于1/10^(100dB/20…
欢迎阅读TI 最新《定时决定一切》系列博客文章的第一篇！在本系列中，您会发现我们的 TI 时钟专家能解决您的所有时钟问题，满足您的任何需求。作为该最新博客系列的开篇文章，我将帮助您了解如何正确测量时钟缓冲器的附加抖动。
为什么抖动很重要？
在当今数据通信、有线及无线基础设施以及其它高速应用等高级系统中，时钟抖动是整体系统性能的关键因素。要达到所需的系统抖动性能，一定要保持尽可能低的时钟抖动，并在整个分配网络上分配低抖动时钟源。
随着系统要求的不断提升，问题也随之而来：时钟线路上添加的简单缓冲器会不会让时钟抖动变得更差？如果会，在添加简单缓冲器之前应该考虑什么问题？
图 1：系统级说明
附加抖动定义
这就是存在附加抖动的地方。附加抖动可定义为器件本身为输入信号增加的抖动数量。它的计算公式为
，假设噪声过程是随机的，而且输入噪声与输出噪声互相没有关联…
作者：Kevin Duke
图 1
图 1 是 3 线模拟输出模块图。该模块使用双通道 DAC8562 数模转换器 (DAC) 驱动支持高电压、36V OPA192 运算放大器的电压与电流输出级。
电流输出是一个双级、高侧、电压至电流转换器。由放大器 A2、MOSFET Q2 和检测电阻器 RB 组成的第二级电路可为负载提供输出电流。A2 可在反相输入节点上感测整个 RB 上的压降，从而可通过负反馈调节输出电流。这样可确保其等于应用在非反相输入端的电压。
如果单独使用该级，高侧电源上的噪声或其它开关瞬态将直接对输出产生噪声。这是因为在 A2 非反相输入端的电压不会与高侧电压成比例变化。
要避免这个问题，应在设计中加入第一级，创建可增强系统对高侧电源噪声抗扰度的电流反射镜。第一级使用放大器 A1、MOSFET Q1 和电阻 RSET 创建电流汲极。
在本方框图中，A1 采用负反馈驱动 Q1 的栅极。这样可调节通过 Q1 的电流，使在…
从自动驾驶汽车到飞机再到工厂车间，电气化和自动化的进步正在迅速改变我们的世界。由于性能和可靠性的提高，以及总寿命成本的降低，以前的手动、机械或混合系统正在向全自动化和电气化方向发展。事实上，我们正处于聚焦于自动化和智能监控的第四次工业革命，也称为工业4.0时代。随着电气化革命的全面展开，高压系统在实现更高的效率和性能方面的作用越来越突出。
在高压系统中，信号和电源隔离有助于保护人员和关键电路免受高压交流或直流电源和负载的影响。随着系统集成了更多的电气功能，人们目前正在努力进一步缩小这些系统的体积。在缩小体积的同时如何降低系统成本和设计复杂度，并维持系统的高性能，对工程师来讲是一个全新的挑战。
电流检测通常用于高压系统中的过电流保护、监控和诊断以及闭环控制。电流检测通常需要高精度的负载监测和控制，以较大限度地提高效率。例如，功率因数校正电路需要精确地检测交流电流…
横机是针织机械的一种，为生产羊毛衫，围巾帽子等的主要生产设备，全机由130多个零件装置而成。横机机头板需要控制很多针，一般使用CPLD(Complex Programmable Logic Device)生成各种逻辑电平来控制螺线管和步进电机，所以CPLD被横机客户广泛使用。横机机头板一般由主板和子板，子板通过接插件插在主板上完成最终的控制功能（如图一）。因为每个子板都有控制信号来自母板，所以CPLD需要放置在母板上以便信号合理布局，但有时机头板母板受机械结构的限制没有足够的空间放下CPLD，这时候就会极大的增加layout工程师的工作难度。
图一
本文提出一种用分立逻辑芯片替换CPLD的方案，即当遇到主板结构有限，CPLD不易layout的情况时，通过化整为零，将多数芯片和功能移到子板上…
作者：RE
现在的位置传感技术不仅非常可靠、成本低，而且易于实施。它需要什么呢？一个 3 引脚器件和一块小型磁性材料！
应用
霍尔效应传感技术无处不在：
物理特性
基本物理特性极具吸引力，而且值得庆幸的是，即便没有高深的电磁专业知识也能理解。无论什么时候电流流过导体，垂直方向都会产生磁场，这样会在第 3 个垂直方向的整个导体上形成很小的电压。这就是霍尔效应。产生电压的原因是磁场对电流中移动的电子施加了洛伦兹力，导致电子在一边积累。这种电子的不平均分布实际上是微伏电压，它必须放大才能使用。
模拟霍尔传感器
德州仪器 (TI) 的 D…
作者 :Brandon Li 李占鹏
（一）高速光模块的市场概况
近些年，高速光模块市场迎来快速增长。5G基建建设的持续推进和互联网时代数据市场的需求爆发持续刺激着对50G/100G/200G/400G高速光模块的需求。全球100G/200G/400G的光模块在未来3到5年预计会以30%的CAGR持续增长。
图1：高速光模块的市场出货量（Y16-Y22F）
5G基站建设架构从RRU+BBU进化到AAU…
作者：Art Kay 德州仪器
在上一篇电气过应力博客中，我们介绍了绝对最大技术参数表，说明了串联电阻器怎么能用来防止输入出现电气过应力问题。过度电源电压是另一个常见过应力问题。有一种可能是大型瞬态电压耦合在电源中。这可能会由电机启动等负载的电感反冲引起。电源上的大量瞬态电压是很多实际系统的常见问题。应该经常针对它进行设计，防止应用出现这样的问题。
防范电源瞬态的最常用方法是在每个电源上提供瞬态电压抑制器 (TVS)。TVS 可将电源电压限制在安全等级下，使其不超过最大电源电压。我们在上篇博客中介绍过 TVS。在本文中，我们将继续讨论该主题，介绍 TVS 规范。
图 1 是 TVS 器件的典型 V-I 特性。正如之前提到的那样，该器件的性能很像齐纳二极管，只是它经过了优化，可对大型瞬态电流进行快速反应。此外，TVS 的技术参数还强调了对于防止瞬态过压非常重要的主要特性。表 1 是 TVS 规范实例。注意，所有技术参数都一一对应于…
系统设计人员经常会找不到典型产品说明书中提及的有功功耗。不少RS-232接口器件产品说明书仅规定了空载和关机设置下的电源电流。然而，当连接到远程RS-232器件时，RS-232器件只适用于通信。数据线的电容和远程接收器的电阻可增加本地RS-232器件的负载，从而增加功耗。虽然大多数新型RS-232器件会至少有一项有功电流或功率技术规格，但不少RS-232器件却没有这样的技术规格。
有功功耗是负载所消耗的功率与器件中所损失的功率之和。第一步是为接收器电阻器和线缆电容计算负载功率。表达式1是远程接收器电阻器功率公式，表示为通道数乘以驱动器电压的平方，再除以接收器电阻。
N × V2/R （1）
表达式2是数据线的功耗，表示为驱动器峰峰值电压的平方乘以频率和电容。本地RS-232驱动器的数量对此没有影响，因为每次只接通一个驱动器。
F × C ×（2 × V）2
…
作者：Kevin Duke 德州仪器
我们今天将讨论电阻串 DAC 架构原理 - 电阻串理论！
电阻串 DAC 有时被称为 Kelvin 分压器或 Kelvin-Varley 分压器（以其发明者命名），是用于 DAC 设计最直接的方法之一。最简单的电阻串 DAC 只是一系列相同尺寸的电阻器和每个电阻器之间的接点。适当的接点可根据应用于 DAC 的数字代码切换至输出缓冲器。这种有限开关活动可产生极低的干扰能量。在理想情况下，每个电阻器都会针对等于 1 LSB 的参考电压产生压降。下图是该架构的简单说明。
随着电阻串 DAC 中分辨率的提高，设计所需的电阻器数量也在呈指数级增长。一个 n 位电阻串 DAC 需要 2n 个电阻器，因此高分辨率电阻串 DAC 通常需要大型 IC 封装。这就意味着 16 位 DAC 需要 65,536 个电阻器，18 位需要 262,144 个，而 20 位则需要 1,048,576 个电阻器…
作者： TI专家Bruce Trump
仪表放大器（IA）是运算放大器和反馈电阻的结合，用于精确地获取和放大信号。 使用这些通用放大器的一个常见错误是没有为输入偏置电流提供一条通路。25年以来，我们一直在向人们展示一幅图表，强调正确运行所要求的必要输入偏置，但广大设计人员似乎都没有注意到这一点。之所以会这样也许正是因为它的名字——仪表放大器。它听起来像是实验室仪器，例如：示波器或者频谱分析仪等，包括一些随时可用的输入。好吧，差不多是这样，但仪表放大器需要您更小心一些。 每个输入都直接连接至双极晶体管基极（请参见图 1a）或者 FET 栅极（请参见图 1b）。双极晶体管要求基极电流工作。浮动热电偶电压源不提供该电路通路。没有该电流通路的情况下，输入会出现饱和，从而形成无效输出电压。
即使是一个极低输入偏置电流的 FET 输入 IA…
Sunny Qin
由于拥有较高的分辨率和采样率，SAR型ADC一直被众多工业和汽车客户所亲睐。但是SAR型ADC由于其特殊的特性，所以对外围电路也相应的提出很多“特殊需求”。
首先就是抗混叠电路的需求。例如当电路中的SAR型ADC采样率为fs时，根据香浓采样定律，输入信号的频率需要小于fs/2，频率超过fs/2的信号将会通过混叠效应“混入”有用信号频带中，并且无法区分。因此，为了避免混叠的问题，绝大部分SAR型ADC电路需要在前端设计专用的多阶有源滤波器，滤掉频率超过fs/2的信号。（注：Σ-Δ型ADC理论上也需要抗混叠滤波器，但是由于其过采样特性及内部数字滤波器的带外衰减特性，其对抗混叠滤波器的设计要求要低很多，多数情况下一阶RC电路能够满足抗混叠需求。）
其次是模拟输入与基准输入的驱动问题。不同于大学课本上讲到的，现在市面上流行的大部分SAR型ADC不再是通过分压电阻网络来实现电压的逐次逼近…
有刷直流电机控制简单、成本低廉且功能多样，非常适合需要集成式大功率可靠电机驱动器的汽车负载，比如车窗升降器、天窗控制、门锁、锁存器和发动机阀门。
如果您正在设计汽车系统，可能会同时面临器件级和系统级挑战，包括尺寸限制、故障条件，以及设计重复使用以缩短开发时间的需求。因此，本文将详细分析这些挑战并提供相应解决方法。
采用完全集成式高功率密度电机驱动器减小系统尺寸
设计成本优化型汽车系统时，需着重考虑减小系统尺寸和节省布板空间。减小封装尺寸并将功能集成至有刷直流驱动器，可减少外部元件数量，从而节省布板空间并降低成本。
设计小型系统时，应考虑以下改进方法：
欢迎阅读《获得连接》系列博客！在上篇《获得连接》博客《解密串行解串器》一文中，我们探讨了如何通过串行解串器器件实现并行数据的串行解串。本文我们将探讨串行解串器如何构成另一种称为物理层器件 (PHY) 的较小器件。
什么是 PHY？
数据链路层与物理介质之间的电气连接通常由 PHY 构成，数据将通过它传输。下图 1 是开放式系统互联 (OSI) 模型的一部分。OSI 模型是通信系统内部功能的概念模型。在该模型中，介质接入控制 (MAC) 通过介质独立接口 (MII) 连接 PHY。PHY 将包含一个物理编码子层 (PCS)、一个物理介质附加 (PMA) 层和一个物理介质相关 (PMD) 层。在较新版本的 IEEE802.3 标准中，新增了自动协商机制、链路训练以及正向纠错 (FEC) 等更多特性，但这些在每种 PHY 器件中都不需要。
图 1：开放式系统互联 (OSI) 模…
作者：Robert Keller，德州仪器
当今的高速数模转换器 (DAC) 通常都包含有许多数字信号处理模块，让其更加易于使用。应论述需要，我们使用了 TI 的 DAC34H84（详见《参考文献 1》），它是一款 4 通道、16 位、1250 Msps 的 DAC。这样做的原因是，它是一种典型的高速数模转换器，拥有隔离输入和 DAC 时钟域的输入 FIFO、插值数字模块、精细频率分辨率数字正交调制、模拟正交调制器校正以及 sin(x)/x 校正（请参见图 1）。本文将逐一介绍这些特性的功能和作用。
图 1 DAC34H84 功能结构图
第一个数字模块是插值模块，它负责增加 DAC 内部数字信号的采样速率。一般而言，利用两倍采样速率增加步骤，来实现插值。利用在输入采样点之间插入零来完成这项工作，其在 fIF 和 FIN – f…
工业DAC：保护三线制模拟输出
在上一篇博文中，我讨论了集成如何简化了三线制模拟输出设计。本文将介绍保护这些设计的方法，避免危险的工业瞬态过电引起电气过载。
首先，我们通过几个示例了解一下系统所面临的风险：
需要保护模拟输出的瞬态过电与其产生的低压（＜24V）和低频率（＜10kHz）信号差异巨大。工业瞬态过电为高压（高达15kV）、高频率（通常时间短于100ns）。您的电路应当利用这些差别提供保护，同时不影响模拟输出的信号质量。
减弱策略
l 此方法采用被动元件（电阻、电容、磁珠）减弱电压突变幅度，限制电流
l 保护水平取决于预见输入信号幅度、频率和形状的能力
…作者: Amit Kumbasi
今天，我们继续讲解与逐次逼近寄存器 (SAR) 数模转换器 (ADC) 输入类型有关的内容。在之前的部分中，我研究了输入注意事项和SAR ADC之间的性能比较。在这篇帖子中，我们将看一看造成SAR ADC内总谐波失真 (THD) 的源头，以及他在不同的输入类型间有什么不一样的地方。
THD影响
让我们首先看看谐波失真是如何被引入的。本质上来说，转换器是一个非线性系统。如果系统完全线性，输入“x”将在输出上以线性的形式表现为“mx+c”。然而，由于采样和转换电容器的非线性运行方式，以及量化，当一个信号“x”流经非线性系统时，ADC在其输出上引入DC和高阶误差项（x2，x3等）。
当你查看频域内的输出时，每个高阶误差项（x2，x3等）会导致尖峰脉冲。这些尖峰脉冲是信号频率的整数倍，并被成为谐波。
可以通过基本三角函数来非常直观的理解这一点…
德州仪器（TI）
作者：Zhou, Jimmy
在低压调光应用领域，通常会采用Buck降压调光驱动器，具有高效率、高集成度和低成本等优势。对于Buck降压调光驱动器，存在High-side Buck和Floating Buck两种输出拓扑。如图1所示，Floating Buck中，灯串和电源输出并联；High-side Buck中，灯串直接连接输入，和滤波电感串联。相比Floating Buck，High-side Buck对于灯串短路到地的工况，可以完成有效保护，可靠性更高。
图1：High-side Buck 和Floating Buck拓扑
同时，在High-side Buck拓扑，为了驱动高侧的MOSFET，线路中存在BOOT电容。在每次二极管导通过程中，芯片内部路径会对BOOT电容充电。在输入和输出压差较低、调光频率较低和调光占空比较低的条件下…
模拟
汽车
DLP® 技术
嵌入式处理
工业
电源管理
