对于我们在本《模拟线路》系列第 1 部分或第 2 部分中讨论的 TINA-TI 主题，无论有没有您所“不敢”问的内容，我都希望我的下一个主题《使用 TINA-TI 进行噪声分析》能为您的日常工作带来帮助。
下面是一些可使 TINA-TI 成为出色分析及优化工具的噪声仿真特性：
1. 任何噪声带宽下的输出 RMS 噪声图
2. 噪声密度图 — 参考输入输出
3. 噪声增益频率依赖性自动计算在内。
在 TINA-TI 中运行噪声分析的要求如下…
作者：Jenson Fang
逐次逼近型（SAR）ADC是在在工业，汽车，通讯行业中应用最广泛的ADC之一，例如电机电流采样，电池电压电流监控，温度监控等等。
通常工程师在设计SAR ADC时，通常需要注意以下三个方面：ADC前端驱动设计，参考电压设计，数字信号输出部分设计。本文将介绍ADC的前端驱动所需要的注意的一些要素。
如图所示是一个常见的SAR ADC的驱动电路包括驱动放大器和RC滤波。接下来将从如何设计RC滤波器，以及如何选择合适的运算放大器展开。
图1. SAR ADC驱动电路基本架构
如何设计RC滤波网络
首先我们来看一下RC网络的设置，对于RC网络，它的主要作用分为以下两个方面：
1：对ADC的Csh进行充电，由于ADC采样保持阶段需要输入给采样保持电容Csh充电。如图所示，开始采样时，Csh的电荷由输入部分（Qfrm…
现代高速模数转换器（ADC）已经实现了射频（RF）信号的直接采样，因而在许多情况下均无需进行混频，同时也提高了系统的灵活性和功能。
传统上，ADC信号和时钟输入都采用集总元件模型来表示。但是对于RF采样转换器而言，其工作频率已经增加至需要采用分布式表示的程度，那么原有的方法就不适用了。
本系列文章将从三个部分入手，说明如何将散射参数（也称为S参数）应用于直接射频采样结构的设计。
起决定性作用的S参数
S参数就是建立在入射微波与反射微波关系基础上的网络参数。它对于电路设计非常有用，因为可以利用入射波与反射波的比率来计算诸如输入阻抗、频率响应和隔离等指标。而且由于可以用矢量网络分析仪（VNA）直接测量S参数，因此无需知晓网络的具体细节。
图1所示的是一个双端口网络的例子，其入射波量为ax，反射波量为bx，其中x是端口。在该讨论中，我们假设被测器件是线性网络，因此适合采用叠加法。
图1：双端口网络波量
通常情况下，在测量所有端口上的反射波时…
作者：Holly Hong
在聚合酶链式反应（Polymerase chain reaction, PCR）设备中，需要通过控制试管内的温度使得管内的DNA进行高温变性（将DNA解螺旋为双链DNA）、低温退火（将引物与模板DNA进行互补配对）、中温延伸（在恒温的作用下进行扩增）。图1展示了NDA复制的温度控制周期。
图1 PCR的温度控制曲线
PCR设备中设备升降温速度和温度控制精度是很重要的指标。不同于传统的水浴加热，风扇制冷的方式，基于半导体制冷片（Thermo Electric Cooler, TEC，也叫Peltier或帕尔贴）温度控制系统具有体积小，重量轻，制冷速度快，控制方式简单灵活等优势。TEC的制冷原理如图2所示，当电压正向偏置的时候TEC制冷，当电压反向偏置的时候，TEC发热。
图2 TEC温度控制原理
由于TEC制冷和发热的速率和电流的大小有关…
为响应客户对顶级音频质量的需求，音频系统设计人员正在研究高分辨率或高清（HD）音频，因为越来越多的中端系统买家需要以前只能在高端系统中使用的高清音频性能的类型。过去，44.1kHzCD品质采样频率对于大部分市场来说已足够，但是今天（和可以预见的将来），高保真声音的需求只会继续增长。
根据专业和消费类音频设备公司，更高的采样频率捕获并再现更广泛的频率范围。大于20kHz音频频率的再现，包括超高频谐波，给出了声音（特别是声学乐器）的微妙组成部分的特性。据这些音频设备公司介绍，有一些技术优点使其值得转向更高的采样频率，例如由于在数模转换或模数转换期间采用的陡峭滤波器来减少不必要的副作用。
简单地选择一个现成的音乐播放器将不会兑现高分辨率音频的承诺，这需要专门的硬件来真正享受其丰富内涵和微妙之处。当然，并非每个音频文件或媒体都被录制在高清音频中。
…作者：德州仪器Luke Trowbridge
您是否正在搜寻有关数字隔离器的更多信息？我们将为您提供帮助。根据 TI E2E™ 社区的反馈，我们搜集并整理了关于数字隔离器设计攻关的最常见问题清单。希望这份清单能为您提供隔离信号与电源的有用见解。
1.基础型和增强型数字隔离器至简的区别是什么？
基础型数字隔离器必须根据组件级标准，通过一套测试，如 Deutsches Institut für Normung (DIN) V Verband der Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (VDE) V 0884-11。DIN V VDE V 0884-11 定义了隔离器可以耐受的电压水平，比如最大浪涌隔离电压，VIOSM；最大瞬态隔离电压，VOITM；及最大重复峰值隔离电压，VIORM（参见白皮书“高压增强型隔离：定义与测试方法”中的解释…
作者：Binbin Wang/Wilson Guo/Given Ding
摘要
TPS23754是一款集成DC/DC控制器的高效PD芯片，可以支持IEEE 802.3at标准，最大输入功率可达30W。其主要应用场景包括无线接入点，安防摄像头，IP电话等。该芯片支持反激和有源钳位正激两种拓扑，用户可以根据自身需求选择相应的拓扑。本文针对TPS23754，简介其应用方式以及针对应用中出现的输出短路无法恢复问题进行了分析并提出了解决方案。
1.典型应用简介
PoE (Power Over Ethernet) 指的是在现有的以太网Cat.5布线基础架构不作任何改动的情况下，在为一些基于IP的终端（如IP电话机、无线局域网接入点AP、网络摄像机等）传输数据信号的同时，还能为此类设备提供直流供电的技术[1]。一个完整的POE系统包括供电端设备(PSE, Power…
作者：Soufiane Bendaoud 德州仪器
在开始前，首先我要承认没有什么可以取代良好的传统工作方式，即在实验室工作台上采用示波器、分析仪以及高精度音频测量设备开展工作！
话虽如此，但 TINA-TI™ 等仿真工具现在在设计过程中确实能够实现巨大的增值，为您节省大量时间，这是实验室工作台无法做到的。TINA-TI 是一款免费模拟电路仿真工具，可为全球用户带来数百种行为及宏模型。
其中一种我认为非常有用的特性是参数分级，其可帮助您使用所选组件通过尽可能多的值仿真电路。这特别有助于避免反复试验与错误。
使用 TINA-TI，需要先后点击主屏幕上的“分析 (analysis)”和“模式 (mode)”。 然后转到“分析 (analysis)”条目下的“选择目标控制 (select object control)”，点击屏幕中的“Riso”并选择“列表 (list)”以便为您所选组件输入不同的值。…
作者：Bruce Trump，德州仪器 (TI)
虽然 Bode 图是一种很不错的分析工具，但是您可能没有还发现该图太过直观了。就运算放大器不稳定和振荡而言，Bode 图这是对常见原因的一种直观表述。
在反馈信号到达反相输入端时就会发生如图 1 中所示的完美的无延迟阻尼响应。运算放大器通过斜坡至最终阈值并在反馈信号检测到在适当输出电压时的闭合缓缓下降来进行响应。
当反馈信号延迟的时候问题就会进一步恶化。由于在环路中有延迟，放大器无法立即检测到其达到最终阈值的进程，进而以过快地向正常输出电压移动的形式表现为过响应。请注意延迟反馈越多最初斜率也就越快。反相输入无法及时接收到其已经达到并传递出正常输出电压的反馈。其将过冲目标并在最终建立时间前需要诸多连续的极性纠正。
如果是少量的延迟，您可能只是看到了一些过冲和振铃。如果是大量的延迟，那么这些极性纠正就会永无休止——进而形成振荡器。
延迟的根源通常是一个简单的低通…
信号和电源隔离有助于确保交流电机驱动系统的稳定运行，并保护操作人员免受高压危险。
但并非所有隔离技术都能满足所有需求，尤其是在器件寿命和温度性能方面。
为解决交流（AC）电机设计挑战，本白皮书对比了德州仪器（TI）的基于电容的隔离技术和传统的隔离技术，包括隔离栅极驱动器在功率级、隔离电压、电流反馈或控制模块中隔离式数字输入。
什么是交流电机驱动系统？
交流电机驱动是一种使用交流电输入的感应电动机，如图1所示，它可以驱动大型工业负载，例如加热、通风、商业楼宇的空调、泵和压缩机的运行。交流电机也能驱动需要调节速度的工厂自动化和工业器件负载，例如传送带或隧道掘进、采矿和造纸设备。
图1.工厂中带有交流电机驱动的感应电机
交流电机驱动采用交流能量，将其整流为直流母线电压，实现复杂的控制算法，然后基于负载需求通过复杂的控制算法将直流电转换回交流电。
图2所示为交流电机驱动系统的框图，其中功率级和电源供给标记为绿色…
TINA-TI 系列文章的本期内容主要针对第 1 部分读者所提出的需求。本文我们将了解如何生成：
时变源：
在实践过程中，标准波形（即方波与三角波等）可能无法满足您的仿真需求，您需要生成类似于您系统中所出现情况的真实激励波形，用以验证工作台表现或者预测构建前的性能。对于这些情况，TINA-TI 可提供能够创建瞬态或重复波形的分段线性源。
创建分段线性源的关键是，先将时间（x 轴）和电压或电流（y 轴）输入统计表格（x、y），然后将其插入 TINA-TI 源信息对话框。剩下的工作 TINA-TI 就可完成（见图 1）。
图 1：输入可定义时变波形的源（VG 或 IG）信息
定义一个完整的 x-y 周期后，您甚至还可以让波形重复（见图 2）！
图 2：加入简单的文本命令可使波形重复
就像您看到的那样，生成单脉冲或部分波形非常容易。
…作者：Chen Yan
随着近年来工业互联网蓬勃发展，智能化信息化进程逐步加快，而EtherCAT技术由于其具有通讯的高性能，硬实时性能，灵活的拓扑结构，简单、低成本及充分的开放性，以EtherCAT为代表的工业以太网的发展势头远超现场总线，逐渐成为未来工业互联网的主流应用。
EtherCAT是使用100Mbit/s 全双工的Ethernet通讯。通常由EtherCAT从站控制器（EtherCAT Slave Controller，ESC）和物理层接口PHY实现EtherCAT的应用。ESC通常会支持PHY使用MII，RMII和RGMII接口，由于RMII和RGMII接口包含TX FIFO，会增加EtherCAT从站设备的传输延时，同时也会引入抖动，所以一般不建议在EtherCAT应用中使用，本文主要讨论PHY的MII接口的硬件配置。
下图是ESC和PHY MII之间的连接关系的示意图。ESC和PHY之间的时钟必须保持一致。LINK_STATUS是一个LED输出信号…
德州仪器 (TI) 推出业内超精确的 3D 霍尔效应位置传感器。借助 TMAG5170，工程师能够在高达 20 kSPS 的速度下无需校准即可实现超高精度，从而在工厂自动化和电机驱动应用中进行更快速、更精确的实时控制。该传感器也提供集成的功能和诊断特性，可更大程度地提高设计灵活性和系统安全性，同时功耗比同类器件至少低 70%。TMAG5170 是 TI 全新 3D 霍尔效应位置传感器系列中的第一款器件，可满足包括超高性能应用和通用应用在内的各种工业需求。
e2echina.ti.com/.../21_2D00_21559_2D00_TMAG5170_2D00_Social_2D00_CN_2D00_r2_2D00_1080x608.mp4
“智能工厂拥有越来越多的高度自动化系统，这些系统必须在更加集成的制造流程中运行，同时同步收集数据以控制流程，”…
作者：罗嘉林 实习工程师， 庞家华 华南区工程师 email: pangjiahua@ti.com
AFE031是一款应用于电力线通信的模拟前端器件，可以作为电力线通信系统的收发器。本文将从AFE031应用背景、基本框架及系统设计三个方面进行介绍。
一． 应用背景
电力线通信（Power Line Communication, PLC）是一种利用电力线进行数据信息传输的通信技术，其基本系统框图如图1所示。数字信号经调制后以载波形式发送，再经PLC收发器进行调理后，加载到电力线上进行传输，而接收则是一个反向过程。SunSpec快速关断协议是专门针对光伏系统快速关断功能制定的PLC协议。SunSpec规定，调制方法采用B-FSK（二进制频移键控），B-FSK调制原理如图2所示，SunSpec指定的两种载波频率分别为fm=131.25kHz…
基于UAF42的50Hz陷波器设计与仿真【1】
UAF42是一个集成化的二阶滤波器，可以用来设计复杂的滤波器。众所周知，在滤波器设计时，运放的精度和温度稳定性是关键。UAF42里面集成了两片0.5%精度的1000pF的电容。
在工业应用中，多种场合需要用到50Hz陷波器。本节将介绍使用UAF42设计一个高性能的50Hz陷波器。使用UAF42来设计50Hz陷波器，只需要外加6个电阻即可组成一个50Hz陷波器。如下图所示
UAF42的辅助运放将高通和低通滤波器的输出相加，即得到陷波器。陷波器的陷波频率由下面的公式所决定，其中Alp为低通滤波器的增益，Ahp是高通滤波器的增益。
一般而言，ALP/AHP • RZ2/RZ1=1。因此陷波器的中心频率即为：
其中fo由下式确定：
其中
。参考UAF42的数据手册，C=1000pF…
在尝试将锁相环（PLL）锁定时，你是否碰到过麻烦？草率的判断会延长调试过程，调试过程变得更加单调乏味。根据以下验证通行与建立锁定的程序，调试过程可以变得非常简单。
第1步：验证通信
第一步是验证PLL响应编程的能力。如果PLL没有锁定，无法读回，则尝试发送需要最小量硬件命令工作的软件命令。一种方法是通过软件（而非引脚）调节PLL的通电断电寻找引脚的可预测电流变化或偏置电压电平变化。许多PLL在其输入（OSCin）引脚的电平在通电时为Vcc/2，在断电时为0V。
如果PLL集成了压控振荡器（VCO），则查看低压差（LDO）输出引脚电压是否对通电和断电命令做出反应。还可能可以切换输入/输出 (I/O)引脚，比如许多LMX系列PLL的MUXout引脚。如果采用上述方法能够验证通信，就可以继续尝试进行锁定。
如果无法验证通信，则查找常见的原因，例如以下原因：
在音频波束成形和外科手术机器人等新兴市场中，接近传感器实现了自主性和自动化、安全操作以及高能效。
接近传感器在系统设计中非常普遍，因此不太经常遇到“是否需要接近传感器”这一问题，而更常见的是哪种类型能满足设计目标。在开发新技术时，合适的解决方案并不总是很直观。其中，考虑规格十分重要，尤其是终端设备特性，以此来确定系统设计应该采用哪种传感技术。
自主性和自动化
人数统计、跌倒检测和避障是接近传感器的主要用例。人数统计颠覆了零售分析，无需摄像头即可测量店铺的客流量并减轻客户的隐私顾虑。扫地机器人可以检测自身环境以避免从楼梯上摔下来，而具有避障功能的无人机导航系统可以在树木周围穿梭，并在 50 米的范围内避开电线和其他障碍物。
对于需要自主性和自动化的应用，两个重要的因素是距离和视场，但这两者之间需要权衡。更宽的视场通常意味着更短的传感距离…
By Eileen Zhang
拉杆音箱通常为一种带有拉杆和轮子的无线音箱，如图1所示。由于拖拉方便，易于移动，并且在室外可以提供足够的响度，拉杆音箱广泛应用于各种户外活动中，如广场舞、演唱会、婚礼、会议、瑜伽练习等。拉杆音箱的主要消费市场在中国，也出口到东南亚，欧美等地区。
拉杆音箱有多种功率等级，从数十瓦到数百瓦不等。影响拉杆音箱功率等级的因素有音量的大小，低音炮的功率等。举例来说，一款20W的拉杆音箱，通常带有一个5英寸的低音喇叭；而一款100W的拉杆音箱，通常带有一个18英寸的低音喇叭。图2所示为一款带有屏幕的中高端拉杆音箱。
图1. 拉杆音箱（基本款） 图2. 拉杆音箱（带屏幕）
为同时满足便携性需求并提供足够的功率，拉杆音箱通常配备了12V铅酸电池…
RS-485 网络的许多信号完整性和通信问题都源于端接，这可能是因为缺少端接或端接不正确。在 RS-485 基础知识系列的这一部分，我将讨论何时不需要端接 RS-485 网络，以及在需要端接时如何使用标准（并联）端接和交流电 (AC) 端接网络。
如本系列上一部分所述，RS-485 收发器的驱动器必须能够在 32 个单位负载和两个 120Ω 端接电阻上驱动 1.5V。我在本文中没有提到这一点，但要说明的是，120Ω 端接电阻值来源于双绞线总线的差模特性阻抗。简而言之，线规、绝缘类型和厚度以及每单位长度的扭绞数都会影响高速数据信号“接触”的阻抗。该阻抗以欧姆表示，对于双绞线电缆，其范围通常为 100Ω 至 150Ω。RS-485 标准的起草者选择 120Ω 作为标称特性阻抗，因此为了匹配此阻抗，端接电阻器的默认值也为 120Ω。
端接网络存在的理由
将电缆的特性阻抗与端接网络相匹配…
作者：德州仪器 Errol Leon, Richard Barthel, Tamara Alani
引言
零漂移放大器采用独特的自校正技术，可提供适用于通用和精密应用的超低输入失调电压（Vos）和接近零的随时间和温度输入失调电压漂移（dVos/dT）。TI的零漂移拓扑结构还提供了其他优势，包括无1/f噪声,低宽带噪声和低失真——简化了开发复杂性并降低了成本。这可以通过两种方式中的一种来完成；斩波器或自动调零。本技术说明将解释标准的连续时间和零漂移放大器之间的差异。
适用零漂移放大器的应用
零漂移放大器适用于各种通用和精密应用，使其从信号路径的稳定性中受益。这些放大器出色的失调和漂移性能使其在信号路径的早期特别有用，其中高增益配置和连接微伏信号的接口很常见。受益于此技术的常见应用还包括精密应变计和体重秤、电流分流测量、热电偶、热电堆和桥式传感器接口…
作者: TI专家Bruce Trump
翻译: TI信号链工程师 Rickey Xiong (熊尧)
运算放大器的1/f (one-over-f)低频区域噪声好像有一些神秘。1/f噪声也被称作闪烁噪声，像一道闪烁的烛光。在示波器上使用慢扫描来观察1/f噪声可以看到一条漂移的基线（如图1所示），因为高频噪声叠加在较大的低频成分上。1/f噪声通常被比喻为粉红噪声，同样揭示出较大的低频噪声成分。闪烁噪声经常在物理系统和生命科学中出现。1/f噪声和天气一样，是一个缓慢变化的过程，你可能需要很长的时间才能观测到。我并不打算解释为什么1/f噪声会在半导体中存在------这是一个很深的主题！
闪烁噪声的频谱曲线以-10dB/十倍频的斜率下降，斜率是R-C网络单极点的一半。噪声电压的平方（或者功率）以1/f的斜率下降，噪声电压以1…
什么是系统基础芯片（SBC）？
SBC是纯粹的集成电路，它将控制器局域网络（CAN）或本地互联网络（LIN）收发器与内部/外部“功率器件”集成在一起。该功率器件可以是低压差线性稳压器（LDO）、DC/DC转换器或两者兼有。
当设计师需要更多输出功率，或需要离散式解决方案的布局选项并且该离散式解决方案需要收发器和离散式LDO或DC/DC转换器，这时SBC是您的理想选择。
SBC对于市场来说不是新生事物，但是，近期在集成和性能方面的创新均拓展了这些设备的使用。对汽车设计师而言，其高水平的集成和更高的可靠性可以使其实现质量更轻和成本更低的设计。从经典CAN向灵活数据速率CAN（CAN FD）的转型，要求解决方案能够弥补CAN FD控制器处理器可用性之间的差距，同时亦有助于增加经典CAN/CAN FD总线的数量。
在比较深入地介绍SBC之前…
我在上篇博文中谈到Δ-Σ模数转换器（ADC）中常用的不同类型的数字滤波器。在这篇博文中，我会重点讲述Δ-Σ模数转换器中最常用的数字滤波器：正弦滤波器。
那么，正弦滤波器到底为何物？它为什么常用于Δ-Σ模数转换器中？我在上篇博文中提到，“正弦”的名称源于它的以sin（x）/ x函数形式存在的频率响应。该滤波器具有这种反应的原因与它为什么常用于Δ-Σ模数转换器密切相关。
在特定数目的调制器时钟周期，数字滤波器使用调制器通过求和1秒输出可创建一个数字输出码（记住：Δ-Σ模数转换器的调制速率[fMOD]与其输出的数据率[fDR]的比率被称为“过采样比”，或OSR）。这相当于在采样周期取那些样本的移动平均值。在时域取移动平均值可转换为频域中的一阶正弦响应。正弦响应在数据速率的整数倍等于零，这出现在该滤波器幅度响应曲线的陷波…
作为最重要的设计参数之一，选择环路带宽涉及到抖动、相位噪声、锁定时间或杂散之间的平衡。适合抖动的最优环路带宽BWJIT也是数据转换器时钟等许多时钟应用的最佳选择。如果BWJIT并非最佳选择，首先要做的仍是寻找最优环路带宽。
图1中，锁相环(PLL)与压控振荡器(VCO)噪声交叉处的偏移，BWJIT（约为140kHz）通过减少曲线下方的面积来优化抖动。
图1：最优抖动带宽
尽管此带宽BWJIT对抖动而言是最优的，但对于相位噪声、锁定时间或杂散却并非如此。表1给出了环路带宽对这些性能指标的影响的大致参考。
性能指标
最优带宽
备注
抖动
BWJIT
最优值一般为BWJIT。在低集成限制更高的一些情况下，有时较窄的环路带宽实际上效果更好。
锁定时间
无限
VCO锁定时间随着环路带宽的增加而提高，但有时会受到VCO校准时间…
作者：Jamie Zhang
随着智能手机产品轻薄化的流行趋势，喇叭的体积越来越局限，这样造成外放的性能很难提升。同时，音频现在是手机上非常重要的卖点，大音量和好音质是市场上非常主流的要求。所以面对这两方面的一个Tradeoff，SmartPA在市场上的需求越来越多。
SmartPA主要是通过智能的保护算法实现对喇叭振幅和喇叭温度的保护，从而充分发挥喇叭的潜力，在有限的喇叭空间的情况下实现大音量和好音质。这一部分TI的解决方案主要包括TAS2557, TAS2560和TAS2559。对于单声道方案而言，主要是内置DSP的TAS2557和不带DSP的TAS2560。对于内置DSP的方案而言，保护算法是跑在芯片内部的DSP上，所以实现相对而言更容易。那对于没有DSP的方案来说，保护算法是需要跑在平台端的DSP上，那本文主要就是针对这种应用…
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