是的，电源的确非常重要 —— 那笔者还能做些什么呢？
笔者的上一篇文章说明了电源变化和噪声会对模数转换器（ADC）性能产生的影响。幸好您的数据采集系统并非注定如此。这里有四种您可采取的措施，能确保您的ADC不太容易受到电源变化和噪声的影响。
1.选择具有良好电源抑制比（PSRR）的ADC。当然，使您的系统性能免受其电源影响的最佳方法是选择具有足够PSRR的ADC来开始工作。如果您所选择的ADC不能完全满足您的PSRR需求，那么您可在自己原来的开关电源后加一个高PSRR的低压差稳压器（LDO）以提高系统的PSRR。这将有助于清除任何剩余的纹波，并直接增加整个系统的PSRR。请看一下高PSRR的LDO，如电压为3V至36V、电流为150mA的超低噪声TPS7A4901。
图1：为改善电源抑制状况而添加的TPS7A4901
2.适当的去耦和滤波。电源去耦通常发生在系统中的两个位置点：在供电源处和设备电源引脚处…
德州仪器（TI）
作者：Zhou, Jimmy
在室内低压调光应用中，母线电压小于60V，一般会选用降压调光驱动器。对于调光方式，存在模拟调光和数字PWM调光两种方式。数字调光通过调整脉冲和信号周期的比率，实现调光功能；模拟调光调整输出电流的幅值，实现调光目的。相比数字PWM调光方式，模拟调光方式的线性度更好，可以实现无极调光。
图1：数字PWM调光方式和模拟调光方式
TPS92513HV是集成MOS的LED 调光芯片，输入电压支持4.5V – 60V，输出电流最高支持1.5A。同时TPS92513HV支持模拟调光和数字PWM调光模式，适用于大多数调光应用。
图2：TPS92513HV典型应用电路
对于模拟调光，由于调光IC内部集成电路的工艺，存在失调电压，即便模拟给定是0，芯片仍然会存在微弱的输出…
在绘制原理图时，人们对系统接地回路（或 GND）符号总是有些想当然。GND 符号遍及原理图的各个角落，而且原理图假定不同的 GND 在印刷电路板 (PCB) 上都将处在相同的电势下。事实上，经过 GND 阻抗的电流会在 PCB 上的 GND 连接之间创建电压差。单端 dc 电路对这些 GND 压差尤其敏感，因为预期的单端电路可转变为差分电路，导致输出误差。
我们以以下所示标准非反相放大器电路为例加以说明。在输入电源 VIN 和输入电阻器 RI 的 GND 电势相等时，适用于我们熟悉的电路增益 1+RF/RI。因此，100mV 输入信号乘以 10V/V 增益，就等于 1V 的输出。
在下图所示电路中，输入电源 GND 与 RI GND 连接之间已插入一个电压源 VGND2。结果 = 修改的传输函数 + VGND2 电压 × - RF/RI 反相电路增益。10mV 的 GND 电势差可将所需 1V 输出降低 90mV…
大部分人认为电感式传感只是测量线圈与传导目标之间距离的方法，但该技术还有很多其它使用案例。例如，你是否知道可以使用一个螺旋 PCB 线圈和一块铜带来测量线性位置？
LDC1000 等电感至数字转换器 (LDC) 能感应接近传导目标（例如一片金属）的电感器的电感变化。LDC 可测量电感变化，提供有关目标位置的信息。
对于我的线性位置滑块，我并没有使用改变目标与线圈间距的常用方法。相反，我让目标至线圈的距离保持固定，并在线性滑动目标时改变了整个线圈的金属接触面。为此，我使用了一块从铜带上裁切下来的 100 毫米长的三角形目标。铜带可越过三角的最宽一端，确保在该位置上最大的金属接触面。
我选择了一个直径 29 毫米、每层 70 匝的 2 层 PCB 线圈作为传感器线圈。之所以选择该线圈，是因为它的直径超过了该形状目标的最宽部分。图 1 是我在该实验中使用的线圈和三角铜带目标。
图 1：
…今天，存在许多需要精确和连续温度感测以保护产品或提高系统性能的应用。由于连接技术的进步，温度传感器现在能够无线和实时地提供精确的测量。在许多应用中，从远程位置监视和控制系统是关键要求。通过将远程Sub-1GHz网络与Bluetooth®低功耗（2.4GHz）连接相结合，打开了温度测量可能性的新世界。在这里，我们将讨论如何一起使用这些技术增强温度测量至关重要的系统。
一些示例应用——冷链管理和家庭自动化
温度感测在许多应用中使用，下面我们将看两个例子：
冷链管理
冷链管理部署用于监控和跟踪对温度敏感的产品。一个典型的例子是从农民处开始运输的新鲜食品，要一直跟踪到超市。监控托盘或单个箱子的温度以确保产品的质量。尽管现在存在监测解决方案，Sub-1GHz和蓝牙低功耗在单个设备中加上高质量温度传感器的组合实现了新的功能。例如，长距离，Sub-1GHz网络使得能够覆盖像存储设施这样的大面积…
当我第一次看到数字总线开关时，我实在想不出这些开关到底有啥用。幸运的是，现在我知道了这些开关的多种使用方法；我想在这里与你分享其中一种方法。我将描述单个控制器上复用多个器件的步骤和相关考虑。你可以将这个技巧用于任意类型的通信总线，不过我还是将以USB为例进行说明。
首先，我想稍微谈一谈“数字总线开关”的定义。我们先将注意力放在这个名称的最后部分。说到底，它只是一个开关。它使你能够用数字的方法，将电路中的一个连接打开和关闭。图1显示的是与一个开关等效的电路。
图1：单通道数字总线开关的简化示意图
通过输出使能引脚 (OE)，用电压来控制这个开关；只需在高电平关闭开关，在低电平时打开开关。（对于低电平有效OE引脚来说，恰恰相反；这些引脚上通常会有标签进行标注。）RON 是开关的内部电阻。A和B到开关的两个连接点。
未在图1中显示的是传播延迟，它是输入信号到达输出所需的时间，通常在开关的数据表中用t
…从汽车动力传动系统（牵引逆变器、电池管理和电动助力转向等），到汽车安全系统（防抱死制动系统或自动驾驶等），汽车各系统的电气化比例正在日益提升。为确保车辆安全，我们必须了解这些系统是否按照正确的操作指南运行。而准确电流测量和快速故障响应对于在这些系统中进行调试和诊断至关重要。
图1所示为一个典型的过流电路，包括一个分立运算放大器和一个分立比较器。
图1：利用分立运算放大器和比较器实现过流检测
决定该系统的准确性和响应时间的来源包括：
在最坏的情形下，由放大器和比较器之间的分流、增益和分压器引起的误差都会导致电流测量误差。根据此错误水平…
作为一名模拟应用工程师，笔者很多解决问题的工作均涉及为客户推荐可在其整体产品设计中用作子电路的应用电路。因此，笔者了解预测性能时对标准值、公式、印刷电路板（PCB）特性和快捷方式的需求。
笔者的一位同事Tim Green拥有约32年的工作经验，其中16年他都在从事板级/系统级设计。当笔者问他怎么管理这些常用设计辅助工具时，他打开他的文件柜，取出一个文件夹，里边塞满了被翻得卷角的旧文件，都是他多年来收集的自己最喜欢的设计附属资料。掉出的东西中有一本25页的小册子，名为《Burr-Brown电子工程师袖珍参考》，出版于1994年。
那本小册子是笔者和Tim对德州仪器全新的《模拟工程师袖珍参考》（图1）进行简化、整理、使其内容现代化并以电子方式将其公之于众的动机。
图1：TI的全新《模拟工程师袖珍参考》（灵感来自于1994年的Burr-Brown小册子）
袖珍参考的一个普遍问题是，您必须非常熟悉它们。换句话说，当遇到难题时…
作者：Michael Peffers 德州仪器
在本文中，我们将探讨差分信号的优势以及这些优势如何对您的高速设计产生积极影响。
TTL、CMOS 以及其更低电压的同类 LVTTL 与 LVCMOS 等单端信号都是数字电路设计中的常用技术。然而，使用这些类型的信号发送技术有一些不足，其最终会限制高速设计。由于不同接地电势和高压摆率，单端信号在远距离通信时运行非常吃力。针对每个信号在正负电轨间切换的单端驱动器需要一个高 ΔV/Δt，这就意味着您需要各种负载的电流 (I = CΔV/Δt)。因此，轨至轨信号（大 ΔV）的局限性就显而易见了：需要更多的电源来实现更短的转换时间（更小的 Δt）。那么我们应如何围绕数字设计获得高速信号，并避免单端信号的损耗呢？实施差分信号！
图 1：单端信号拓扑（左）／差分信号拓扑（右）
差分系统一般是三导线系统…
作者：Mark Sauerwald 德州仪器
在用户访问www.ti.com 时，在搜索框中输入“均衡器”一词时，会发现两类截然不同的产品。一类是像 LMH0394 这样的自适应线缆均衡器，而另一类则是 DS32EV100，即所谓的可编程单一均衡器。这两类均衡器之间有什么区别，是否能用一种均衡器替换另一种？下面我来说明一下。
在通过传输介质（线缆或 PCB 线迹）发送信号时，存在两种类型的损耗：一种是集肤效应损耗，另一种是介电损耗。集肤效应产生的原因是电场渗入导体的深度与 1/√ω 成比例，引起导体有效厚度随频率增大而缩小。
集肤效应会造成与频率的平方根成比例的衰减。介电损耗来自围绕导体的电场对导体周围的绝缘体的加热效应。对 PCB 线迹来说，就是指 PCB 材料本身。对于线缆而言，就是导体周边的绝缘体。
图 1：线缆（双同轴 — 实心线）和 FR4 PCB 线迹（点线路…
作者：Gabe Ayala
欢迎继续关注《定时决定一切》系列文章！上次我们探讨了对 PLL 环路滤波器响应的理解。今天，我将帮助您了解如何更好地理解各种抖动技术规范。
随着高速应用中的定时要求日趋严格，对各种抖动技术规范的更深入理解现已变得非常重要。从 10Gb 以太网网络到 PCIe 等高速互联技术，链路中所暗含的稳健性都与降低定时裕度密切相关。
简言之，抖动就是信号边沿与理想值或理想间隔的偏差。使用一个周期信号作为理想参考值，可在下图中更准确地描述系统中带噪音成分的真实信号，其中噪声源包括电源、热噪声以及交叉耦合干扰等。图 1 是“理想”信号和信号频域表示法。
由于噪声和扰动对信号有影响，因此得到的波形会受到抖动影响，如图 2 所示。整个频谱上的信号能量传播被称为相位噪声。
抖动可进一步划分为多个子类和技术规范，每一个都有自身的属性和测量方式…
TI广泛的电源管理IC产品组合可支持NXP处理器和Xilinx FPGAs的需求。从我们完整的参考设计（带有文档的硬件和软件）中可以看出，TI PMIC可配置为支持非TI处理器供电。
这些参考设计基于用户可编程的PMIC（如TPS6521815），使用户能够对非易失性EEPROM存储器进行编程，以产生所需的电压、排序和其他特殊功能，从而简化设计并缩短上市时间。同一个设备可以多次编程，为不同系统中的各种处理器或FPGA供电，而不需要更改印刷电路板，因此可以最小化电路板上的组件数量。
TI PMIC还提供了额外的功能，如电源故障检测（不受控制断电的早期检测）、断电有源放电和扩展温度支持（-40至105⁰C）。
可用于NXP处理器的TI特色资源：
我们可能都见到过需要随时间变化扫描频率的情况。如果您遇到这样的问题，可以考虑雷达等应用，在这类应用中发送的信号不仅可由目标反射回来，而且还能够与接收到的信号进行比较，如下图 1 所示。观察频率 (Df) 差异，我们可确定信号返回所需的时间 (Dt)。知道该时间后，我们就可以算出与目标的距离。如果让线路的斜率更陡，那么系统对噪声的敏感度就会降低，但这样做的代价是缩小了覆盖范围。
图 1：频率线性调频波形
对于雷达应用而言，重点是要让图 1 中产生的波形具有极高的线性度与恒定斜率，以避免频率计算错误。在允许较高非线性度的应用中，可使用数模转换器 (DAC) 来调节电压控制振荡器 (VCO) 的控制电压，以生成所需的波形。该开环方案的一个难点是波形的斜率会受到部件间变化、温度、VCO 频率漂移以及 VCO 频率提供推频的影响。
对于需要更好线性度的应用，可选用锁相环 (PLL)（例如…
作者：Vijay Ceekala
人工智能 (AI) 正在从根本上改变机器视觉和成像应用的功能。AI 使高分辨率成像数据实时分析的精度和灵敏度变得更高，并且能够快速检测模式或异常。这些功能正在为机器人辅助外科手术、基于 3D 成像的安全和监控平台以及工厂自动化环境中基于视觉的工业机器人提供帮助。
随着传感器技术的进步以及采用微型模块化封装的超高清或 4K 视频图像传感器的实现，这种向基于 AI 处理的转变成为可能。
机器人辅助内窥镜平台和机器视觉摄像机等应用需要传输来自安装在极小的探针尖端上的传感器的高分辨率图像数据，而该探针尖端通过极细的电缆与视频采集和分析系统相连。来自视频采集系统的控制信息同时流回到探针尖端，从而提供了一种通过倾斜和缩放等控制手段来控制探针尖端位置的方法。
图1展示了工业移动机器人这类基于视觉的控制系统…
作者: TI 专家 Bruce Trump
翻译: TI信号链工程师 David Zhao (赵大伟)
运算放大器的增益带宽积(GBW)会怎样影响你的电路并不总是显而易见。宏模型有固定的增益带宽积。虽然你可以深入观察这些模型，当然最好不要瞎弄它们。那么你可以做什么？
你可以使用SPICE中的通用放大器的模型来检测你的电路对增益带宽积的灵敏度。大多数基于SPICE的电路仿真器包含一个简单的运算放大器模型，因此你很容易就可以修改。TINA的仿真界面如图1所示。
首先将DC开环增益设置为1M(120dB)。然后，主极点的频率(单位为Hz)与其相乘将得到放大器的增益带宽积(单位为MHz)。在这个例子中，10Hz的主极点对应10MHz的增益带宽积。对于5MHz，10MHz和100MHz三种不同的增益带宽积，图2分别给出了对应的开环响应。
注意这个简单的模型存在第二个极点(有些人称它为不受欢迎的极点)。有时候，你会想要第二个极点处在一个非常高的频率…
作者: TI专家 Bruce Trump
翻译: TI信号链工程师 Michael Huang (黄翔)
建立时间是运放阶跃响应进入和停留在最终值的特定误差范围内的所需时间。它在一些应用中十分重要，例如驱动AD转换器，数字化的快速变化输入。但我们先超越这个定义看一看，聚焦在建立波形的特性上。
之前关于压摆率的博文中讲到一个运放是如何从陡升斜坡到小信号稳定波形上的转变，如Figure1。随着增益的上升，你可以看到靠近最终值的速度也变慢了。这是因为增益更高，闭环带宽减小。
此例子的运放在增益为1的时候相位裕量约为90°。请注意即使是单位增益时也没有过冲。它近乎完美的一阶响应就像一个标准品，可以作为比较的基准，但你不太可能找到一个运放在增益为1的情况下拥有如此充足的相位裕量。
Figure 2中的响应更符合实际（也许有点悲观）。这些波形来自同一个运放，这个运放在增益为1时的相位裕量约35°（理想运放的响应也列出以供对比…
年轻时，我和大多数心怀抱负的工程师一样，也曾梦想遨游太空，特别是火星。那时，我以为乘坐美国航空航天局的航天飞机是到达太空的唯一途径。然而，航天飞机项目的取消击碎了我少年时代的梦想，至少我是这样认为的。最近的商业化卫星和发射服务称，有朝一日可能提供太空探索服务。凭借新的创新方法和数十年的相关经验，我相信他们能够将这一梦想变为现实。
与此同时，我们也必须清楚地认识到，由于极端恶劣的环境，太空其实是一个非常危险的地方。轨道飞行中存在辐射、飞溅的碎片、极端温度和繁多的环境干扰。鉴于这些因素，飞船设计师采用了抗辐射集成电路（例如德州仪器公司生产的电路）、温度和惯性控制及特殊的外部结构，为太空飞行器提供保护，防止这些环境因素的影响。
当然我们不是专业的天体物理学家，作为业余人士，我们首先需要了解航天器或卫星的七个基本子系统：
作者: Collin Wells TI 高精度线性产品部的模拟应用工程师
今年夏天，我有幸负责培训实习生“John”，帮助他排除系统设计项目的故障。这个经历让我想起了我职业生涯中所吸取的一些重要的经验教训。
几天前，John 在测试某个设计的瞬态稳定性数据时，获得了一个重要发现：输出信号的步长对实现准确的结果极其重要。
在当 John 开发某个设计并需要用运算放大器来缓冲 1μF 的负载时，问题出现了。大部分运算放大器都无法直接驱动非常大的电容性负载，因而他不得不设计一套适合的补偿方案。由于不需要输出大电流，因此 John 在运算放大器输出与电容器之间插入了一个串联的隔离电阻器 (RISO)，用以对电路进行补偿，如图 1 所示。
图 1
采用 RISO 补偿 CLOAD
通过利用 TINA-TI（德州仪器 (TI) 基于 *** 的模拟仿真程序），我帮助 John 验证了该电路的稳定性…
作者：Bruce Trump，德州仪器 (TI)
鉴于反馈通路中相移（或者称作延迟）引起的诸多问题，我们一直在追求运算放大器的稳定性。通过上周的讨论我们知道，电容性负载稳定性是一个棘手的问题。
如果受反馈网络电阻影响的运算放大器输入电容（加上一些杂散电容）形成的相移或者延迟过大，则简易非反相放大器便会不稳定，或者出现大量过冲和振铃。您可以通过减少该节点的杂散电容来获得一定的改善，其可以最小化这种连接的电路板线路面积。使用某个特定的运算放大器时，输入电容（差分电容+共模电容）为固定值—您会受到它的束缚。但是，您可以按比例减小反馈网络的电阻值，以保持增益不变。这样可将该电容所产生的极点频率移至更高频率，并减小延迟时间常量。本例中，我们将电阻减小至 5kΩ 和 10kΩ，获得了明显改善，但仍然产生了约 10% 过冲，并有振铃出现。另外，它还给运算放大器带来额外的负载，因此您不能过多地使用这种解决方法。两个电阻器的和为运算放大器负载…
作者：Soufiane Bendaoud 德州仪器
将光转化为电压并不是微不足道的工作。光电二极管可用于各种领域，从自动水龙头、干手机和点钞机等普通应用到编码器与光接收器等工业控制与光通信应用，无处不在。选择“正确”的放大器取决于应用，但也要充分考虑到二极管本身。
这是因为二极管的结电容会与放大器的反馈电阻器形成一个极点，引起相位滞后。补偿一个极为简单的配置（如图 1 所示）应该是小菜一碟，对吧？恩，……但可能并不是这么简单。
图 1
记住，与运算放大器反馈电阻器一起形成极点的电容并不只来自二极管，还必须考虑寄生现象、杂散电容以及运算放大器本身的输入电容。
这就会涉及工艺差异问题。您应该选择双极性获得低噪声（这是电压噪声），选择 CMOS 实现低输入偏置电流，还是选择 JFET 实现这两种应用并获得低电流噪声？该选择取决于灵敏度以及电路组件…
设计一个使用高速信号进行数据传输的系统有时是十分困难的，尤其是当可供选择的通信协议十分繁多的时候。。虽然很多通信协议都是高速信号的理想选择，但其中有一个协议特别受欢迎，那就是USB协议。它通常和游戏、汽车音响主机、PC和笔记本电脑应用联系在一起。由于支持多种类型的数据传输和高功率充电，USB协议已成为一种更通用的高速数据协议、接口和电缆规范。图1展示了USB自1998年发布以来的发展历程。
图1：USB协议的发展历程——2019年发布USB 4.0
为了让您了解USB协议是否适合您的系统并满足您的高速接口需求，我们为您列出了设计师通常需要考虑的六个关键问题:
1：您的CPU或MCU的接口功能是什么？
当使用USB时，首先需要考虑中央处理器（CPU）或微控制器（MCU）的接口能力，因为该器件是您设计中高速数据传输的基础。如果您发现需要将数据从CPU或MCU传输到连接的外围设备，且数据传输速率大于10 Mb…
作者：Xavier Ramus 德州仪器
如何将低速高精度运算放大器电路用于高速领域？而且更为重要的是，如何解读可能遇到的不一致情况？在本文中，我将以一款特定电路（差分放大器电路）为主，探讨器件架构如何对性能造成影响。见图 1。
图 1：差分放大器电路
差分放大器既可用来抑制共模信号，也可用来实现从差分到单端的信号转换。对于正相节点与反相节点正好相等的理想运算放大器而言，共模抑制比 (CMRR) 是众所周知的数字，这里是设计所选电阻器的百分比误差精度。
当然，这是在 DC 情况下，或者针对理想放大器而言的。如果放大器是非理想的，放大器的反相与非反相输入之间就存在误差电压。我们把电压反馈放大器 (VFB) 的这种误差称之为
，把电流反馈放大器 (CFB) 的这种误差称之为
。请注意，对于电阻器误差精度
与 VFB 放大器整个输入的误差电压
，我都使用相同的名字…
在设计一个用于AC信号处理的数据采集系统 (DAQ) 时，你的测试结果也许不满足你所需的技术规格，其主要原因在于糟糕的失真性能。在这种情况下，你该怎么办呢？也许你会首先检查信号源，然后检查电源、印刷电路板 (PCB) 布局布线，等等，不过问题依然存在。你是不是想过其它原因呢，比如说输入信号的不稳定？这有可能是一个非常重要的考虑因素。
在这片博文中，我将会谈一谈信号稳定—以及输入信号的不稳定—如何影响失真性能。
图1显示了一个逐次逼近寄存器SAR模数转换器 (ADC) 输入电路的简化模型和内部采样电容器的时域充电响应。
图1：使信号稳定的电荷分布
在采集阶段，有一个电荷从输入信号源传输到ADC的内部采样电容器，CSH内。CSH 上的VIN 信号必须在采集时间，tAQ内，至少稳定至最终值的最低有效位 (LSB) 的一半。很明显，如果输入源需要的稳定时间比tAQ长，在tACQ结束时，CSH 上的残余电压误差将大于LSB的一半…
作者：Robert Keller，德州仪器
我们一般使用连续波 (CW) 信号来描述高速模数转换器 (ADC) 和数模转换器 (DAC)。这样做的原因是：1）就 ADC 而言，CW 信号更易于通过 CW 生成器和窄带通滤波器无噪生成；2）就 DAC 而言，CW 信号更容易分析；3）它们具有许多标准参考测试，可在各种器件之间清楚地比较。然而，大多数现实系统都将高速数据转换器用于采样调制波形。弥合基于 CW 测量的各种规范和调制信号的系统要求之间存在的差异具有一定的挑战。
CW 信号和调制信号之间存在两种差异，会影响高速数据转换器的行为。首先，CW 信号没有带宽——能量被限定在某个单一频率；而调制信号有带宽，能量分布于某个频率范围。其中的一个结果便是 CW 信号失真在另一个频率引起 CW 谐波，而调制信号失真引起该信号之外更宽频率范围的谐波和交叉调制：二次谐波 2x、三次谐波 3x 等。在带宽与调制信号相同的某个频段能量的传播带来更低完整度的失真能量…
您是否注意到了差分信号在高性能信号路径中正日益占据主导地位？差分信号可提供多种优势！我一直在考虑这样一个事实，即每个差分信号路径都有一个与其相关的寄生共模信号路径。
在差分信号路径中，大部分环境噪声都可作为共模噪声耦合。很多差分器件都能很好地抑制这种噪声。下面是 LMH6881 可编程差分放大器 (PDA) 的共模抑制比 (CMRR) 图示。
CMRR 可确定差分信号受共模噪声干扰的“污染程度”。这个数值非常重要，但事情也不完全如此。
保护差分信号固然重要，但共模噪声情况也值得考虑。如果噪声传到另一个器件，该器件就需要抑制它。下图是相同 LMH6881 放大器的共模增益。
我们从这两张图中能确定几个要点。
首先，在低频率下，共模抑制和共模增益（衰减）都非常有用。
然而，在较高的频率下会怎样呢？CMRR 和共模衰减都开始变差。如果所涉及的系统在极高频率下具有很大的噪声…
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嵌入式处理
工业
电源管理
