无论是设计测试和测量设备还是汽车激光雷达模拟前端（AFE），使用现代高速数据转换器的硬件设计人员都面临高频输入、输出、时钟速率和数字接口的严峻挑战。问题可能包括与您的现场可编程门阵列（FPGA）相连、确信您的首个设计通道将起作用或确定在构建系统之前如何对系统进行最佳建模。
本文中将仔细研究这些挑战。
快速的系统开发
开始新的硬件设计之前，工程师经常会在自己的测试台上评估最重要的芯片。一旦获得了运行典型评估板所需的设备，组件评估通常会在理想情况的电源和信号源下进行。TI大多数情况下会提供车载电源和时钟，以便您可使用最少的测试台设备以及如图1所示设置的更实际的电源和信号源来运行电路板。
图1：典型的ADC评估板
验证性能后，可将更完整的评估板的示意图和布局作为那一部分子系统的参考设计部分子…
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…
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…
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…
在使用高速放大器进行设计时，一定要熟悉其通用的规格并了解其特定概念。在本文中，高速放大器是指增益带宽积（GBW）大于或等于50 MHz的运算放大器（op amps）。（这些概念也适用于低速器件。）以下设计师在使用高速放大器时遇到的一些常见问题。
问：为什么某些高速运算放大器具有最小增益规格？
答：失补偿的运算放大器具有闭环最小增益稳定规格，但与单位增益稳定的同类产品相比，在相同电流消耗下，其可提供更大的GBW和更低的噪声。
“失补偿”仅表示Aol（开环增益）响应曲线中具有第二个高于0 dB的极点。这第二个极点还规定了确保放大器稳定性所需的最小增益。想象一下Aol曲线“上移”，如图1所示。增加的Aol会导致更宽的带宽。
图1：失补偿放大器的开环增益响应曲线
缩小放大器输入对中的负反馈电阻的尺寸会增加Aol，如图2所示。更小的负反馈电阻还有助于降低放大器噪声。
图2：运算放大器…
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…
作为支持模拟和数字温度传感器的高级应用/系统工程师，在工作中经常被问到有关温度传感器应用的问题。其中有很多是关于模数转换器（ADC）的，由于ADC在系统应用中的重要性，我花费很多时间在解释ADC对系统精度有何意义，以及如何理解并实现所选传感器的更大系统精度上。
温度传感器用于大功率开关电源设计中，需要监测功率晶体管和散热器。电池充电系统需要温度传感器监测电池温度，以便安全充电并优化电池寿命，家庭恒温器则需要温度传感器监测房间温度，以相应控制供暖，通风和空调系统。
这些应用中，常用的温度测量方法是使用负温度系数（NTC）热敏电阻。NTC是电阻器件，其电阻随着温度的改变而改变。为了满足当今温度传感器需求，一种更新、更高效、更准确的方法是使用硅基热敏电阻，它是一种正温度系数（PTC）器件。并且PTC不是电阻器件，而是电流模式器件；在电流模式下工作的硅提供基于温度的线性输出电压…
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…
在测试测量设备开发应用中，如何实现信号链DC Offset的补偿，以及如何获得高精度灵活可调电压输出一直都是系统设计者需要克服的困难。在本文中，我们将探讨TI新一代多通道DAC——DAC80508在诸如示波器、电池测试系统等测试测量设备中的实现上述功能的优势。TI的最新一代DAC产品，可在需要小尺寸和高性能要求的情况下实现高密度和多通道精确电压输出的解决方案。如今市场上的测试测量设备例如电池测试设备Battery Tester，数字示波器DSO，以及半导体测试仪器ATE等都会有多通道模拟参考电压输出的需求。而目前的DAC也存在一些缺点：高噪声，高功耗，缺乏灵活性等。这些缺点可以通过使用TI新一代DAC0508来克服。如图1所示是TI新一代DAC80508与市场已有方案的一些基本参数的对比。…
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…
传统内燃机车辆与混合电动车辆（HEV）或电动车辆（EV）之间的一个主要区别之一是存在多节电池和电压等级。内燃机由单个12V或24V电池（通常是铅酸电池）运行。但是，HEV和EV使用的二次高压电池的范围从48V（HEV）到更高的电压400V至800V（EV）。
多电压电平的存在需要隔离来保护低压电路免受高压影响。显然，对于400V及以上的电池，您需要隔离，但在48V轻度混合系统中是否需要隔离？让我们来分析一下。
48V HEV中的隔离
即使电压不高达400V或800V，隔离对于48V混合动力汽车来说也很重要，究其原因有很多种，其中包括增强的抗抗噪性能和故障保护。
图1所示为一个起动发电机系统，其中包括H桥和场效应晶体管（FET）的功率级处在48V侧。这些FET的开关会引起电压瞬变（dv/dt），这可能会在48V接地端产生一些共模噪声。没有任何隔离的情况下，该噪声将与12V端侧耦合，并影响低压侧电路的信号完整性。通过在两侧之间增加隔离…
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…
当面对数以千计的热敏电阻类型时，选型可能会造成相当大的困难。在这篇技术文章中，我将为您介绍选择热敏电阻时需牢记的一些重要参数，尤其是当要在两种常用的用于温度传感的热敏电阻类型（负温度系数NTC热敏电阻或硅基线性热敏电阻）之间做出决定时。NTC热敏电阻由于价格低廉而广泛使用，但在极端温度下提供精度较低。硅基线性热敏电阻可在更宽温度范围内提供更佳性能和更高精度，但通常其价格较高。下文中我们将会介绍，正在市场投放中的其他线性热敏电阻，可以提供更具成本效益的高性能选件，帮助解决广泛的温度传感需求的同时不会增加解决方案的总体成本。
适用于您应用的热敏电阻将取决于许多参数，例如：
物料清单成本
热敏电阻本身的价格并不昂贵。由于它们是离散的，因此可以通过使用额外的电路来改变其电压降。例如，如果您使用的是非线性的NTC热敏电阻，且希望在设备上
…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：
作者：现场应用工程师 苏智超 Rock Su
在测试测量相关应用中，模拟开关和多路复用器有着非常广泛的应用，例如运放的增益调节、ADC分时采集多路传感器信号等等。虽然它的功能很简单，但是仍然有很多细节，需要大家在使用的过程中注意。所以，在这里为大家介绍一下模拟开关和多路复用器的基础参数。
在开始介绍基础的参数之前，我们有必要介绍一下模拟开关和多路复用器的基本单元MOSFET开关的基本结构。
一. MOSFET开关的架构
MOSFET开关常见的架构有3种，如图1所示。
1）NFET。
2）NFET和PFET。
3）带有电荷泵的NFET。
三种架构各有特点，详细的介绍，可以参考《TI Precision Labs - Switches and Multiplexers》培训视频和《Selecting the Right Texas Instruments…
作者：Neel Seshan
因为汽车工业继续在混合电动汽车（HEV）中采用48V系统，车载网络对信号隔离的需求变得更加重要。如果对低压电路没有进行可靠、有效的保护，高电压的特性和优势就会大大降低。
但是，了解到需要在48V车辆中隔离高压事件信号只是成功了一半。与纯电动汽车（EV）不同，HEV除使用电池系统外，还使用传统的内燃机（ICE）。ICE产生的高温通常超过125°C。为了能够在这样的环境中可靠运行，汽车系统及其组成部件必须能够承受汽车电子协会（AEC）-Q100“基于封装集成电路应力测试认证的故障机理”中定义的高温。
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标题：您的HEV系统的温度高达150°C？并非难题。 |
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稿件：业界首个0级AEC-Q100数字隔离器ISO7741E-Q1可帮助您节省环境工作温度超过 |
是100BASE-T1、1000BASE-T、100BASE-TX、10BASE-T还是10BASE-Te？对于那些不太精通以太网物理层（PHY）术语的人来说，评估各种类型的术语是非常难的。这些数字、符号和缩写指的是什么？什么是介质独立接口（MII）？汽车物理层和工业物理层的区别在哪？如何为网络协议摄像头、车联网控制单元和可编程逻辑控制器选择物理层？所有的物理层都满足各种现场总线要求吗？
在技术文章系列“简化您的以太网设计”的第1部分中，我们将介绍以太网物理层基础知识，帮助您选择合适的终端应用物理层。我们还将提供TI物理层选择流程图，帮助您简化物理层选择过程。
什么是以太网物理层？
实际上，基础以太网物理层非常简单：如图1所示，它是一种物理层收发器（发射器和接收器），能将一个设备物理地连接到另一个设备。这种物理连接可以是铜线（例如CAT5电缆——一种家庭使用的蓝色插线电缆）或光纤电缆。…
作者: Henry Kwok
1.组件放置
D类放大器产生PWM脉冲，扬声器端子桥接负载配置，扬声器驱动器大约是电源的两倍。 工作频率一般为384Khz至768Khz，快速切换对具有快速上升时间（nS）和短脉冲宽度，因此这可能会出现严重的RF发射干扰，使芯片到扬声器之间的走线成为天线，所以 处理组件放置很重要。
Output Filter
2.接地问题
- 与组件放置密切相关的是接地问题。 理想情况下，所有组件都放置在理想的位置，坚固的接地平面具有零阻抗，因此不会干扰任何其他因素，并且不会产生任何影响，并且会对接地返回电流造成EMI威胁。
-理想情况下，可能需要将敏感元件放置在远离噪声元件的地方，地平面具有有限的阻抗。 这是可能需要将接地隔离到一定程度的地方，但是由于隔离产生不需要的天线而存在引起EMI危险的风险。
在芯片内部…
作者：Luke Trowbridge
截至2020年1月，德国标准化学会(DIN)和德国电气工程师协会 (VDE) V0884-10: 2006-12不再是用于评估电磁和电容电隔离产品的固有绝缘特性和高压性能的有效认证标准。这标志着集成电路（IC）制造商三年过渡期的结束。该过渡期始于2017年，当时VDE发布了DIN VDE V 0884-11:2017-01更新标准。随着这一变化，集成电路制造商必须进行升级以满足新的认证要求，否则将要求其从相应的IC数据表中删除VDE认证。
由于这些认证是为基础和增强的数字隔离器创建的唯一组件级标准，因此它们能够使原始设备制造商和终端设备制造商相信特定的隔离产品将满足其系统的高电压要求和终端设备等级认证。
新标准有哪些变化？
从DIN V VDE V 0884-10到DIN VDE V 0884-11的最大变化是对认证过程和要求的更改。表1中列出的这些更改会影响基本认证和增强认证的组件标准。
由于运算放大器（运放）规格不同，工程师们经常需要选择多个运放以满足其电路板上每个子系统的需求。这会使从采购到生产的工作更加复杂。
但是，可以选择一个运放来满足您的系统需求，这将有助于优化定价和降低设计总成本。让我们来看一看一个单运放如何处理三个常见的功能：电流感测、温度感测和比较器操作。
电流感测
低侧电流感测可以通过测量负载和接地之间分流电阻上的压降来实现，如图1所示。通常在这类应用中看到低压（5V）放大器。然而，仅仅因为放大器的最大电源电压为36V或40V并不意味着它只能用于高压电源。
图1：单电源低侧单向电流感测电路
高电压、多用途放大器
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低侧电流感应通常也需要高压摆率的运放以应对一些系统故障情况。对OPA2990和OPA2191的功耗水平来说，两者的压摆率可以说很高：OPA2990静态电流120 μA，压摆率为4.5 V/µs，…
许多教材和参考指南将运算放大器（运放）定义为可以执行各种功能或操作（如放大、加法和减法）的专用集成电路（IC）。虽然我同意这个定义，但仍需注重芯片的输入引脚的电压。
当输入电压相等时，运算放大器通常在线性范围内工作，而运算放大器正是在线性范围内准确地执行上述功能。然而，运算放大器只能改变一个条件来使输入电压相等，即输出电压。因此，运算放大器的输出通常以某种方式连接到输入，这种通常被称为电压反馈。
在本文中，我将解释一个通用电压反馈运算放大器的基本操作，并请您参阅其他内容以了解更多信息。
运算放大器设计
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图1描述了运算放大器的标准示意图符号。有两个输入端（IN+, IN-）、一个输出端（OUT）和两个电源端（V+, V-）。这些端的名称可能因制造商而异，甚至单个制造商也可能使用不同的名称，但它们仍然是相同的五个端。
例如，您可能会看到Vcc或Vdd而…
作者：Gavin Bakshi
即使销售了成百上千甚至上百万个产品，许多公司也会在他们售出的每一个产品上单独刻印自己的商标。商标的打标和商标的蚀刻是由激光打标机来完成的，这个过程需要非常高的精度。随着技术的进步，为了进行更精细的打标，这些系统的设计者面临着使激光打标机更加精确的压力。
使用高强度、低功率激光的激光打标机（图1）能在手机、手工工具、印刷电路板（PCB）等任何东西上蚀刻出非常精确的设计。为了达到所需的输出，需要借助一个精确的数模转换器（DAC）非常小心地引导激光器。
图1：激光切割机
那么DAC是如何控制激光的呢？DAC负责提供非常精确的输出电压，该电压将被用作电机的模拟输入。DAC的每个特定模拟输入代码都与特定的电机位置有关。此电机负责移动镜子，该镜子可在x、y或z平面上重新放置，以引导和反射激光，并将其确定在终端设备上…
随着TWS耳机爆发式的增长，对耳机及电池盒的续航提出了更高的要求，一般可以从以下几点去提高续航。
1) 使用更大容量的电池来提高续航能力，缺点在于耳机及电池盒小巧的体积很难容下大体积的电池，同时大容量电池会过重。
2) 提高工作效率，减少器件的漏电流。耳机芯片可以选用BQ25150A类似的只有400-nA 漏电流的线性充电芯片。充电盒芯片可以选用BQ25619类似的只有几个微安漏电流的开关充电芯片，提高充电速度以及改善热问题。
3) 优化系统，减少损耗，增加续航时间。
下面，我们从第三方面去介绍TI的电流采样芯片在优化系统，减少损耗上的应用。
框图一是一个典型的TWS耳机系统框图。其中红色电流采样部分，是为了在小电流，一般会低于5mA，将升压电路关闭，从而减少损耗。
…
德州仪器应用工程师Timothy Claycomb
简介
一些运算放大器（运放）具有感性开环输出阻抗，稳定这一类运放可能比阻性输出阻抗的运算放大器更为复杂。最常用的技术之一是使用“断开环路”方法，这涉及到断开闭环电路的反馈环路和查看环路增益以确定相位裕度。一种鲜为人知的方法是使用不需要断开环路的闭环输出阻抗。在本文中，我将讨论如何使用闭环输出阻抗来稳定带阻性或感性开环输出阻抗的运算放大器。
等式1计算闭环输出阻抗Zout，它取决于开环输出阻抗Zo，开环增益Aol，和反馈系数B。方程1表明，随着Aol的减小，Zout增加：
Zout = Zo/(1 + Aol*B) (1)
闭环输出阻抗可以是阻性、感性和双感性的，这取决于开环输出阻抗在运算放大器中的设计。对于带阻性开环输出阻抗的运算放大器，闭环输出阻抗是阻性的，并且因Aol的减小而随频率增加。当Aol减小时，闭环输出阻抗变为感性。对于带感性开环输出阻抗的运算放大器…
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