如今，我们在市场上看到越来越多带有USB Type-C™和USB功率输出（PD）端口的电子产品。这些产品的覆盖范围从手机、笔记本电脑和移动电源到无人机、电动工具以及智能家居和便携式应用。USB PD标准允许在协商后进行高功率传输，并对端口背后的内容提出了新要求：即充电器IC。
一方面，作为器件，您的设备应能够协商源头提供的最高电压（5-20V）和电流，以便为电池充电，为系统提供电源。另一方面，作为主机，您的设备应从一健拷贝（OTG）方面向外围设备提供电池的最大电压（5V-20V）和电流。
对于具有单节或多节锂离子（Li-ion）电池系统的器件，降压升压电池充电器是与我所描述的要求相兼容的良好解决方案。当设备充电时，如果电压源高于电池，则降压升压电池充电器可以降低（降压）电压源以对电池充电，或者可以另行提升（升压）电压源…
并不是所有架构造而平等。就像您不会选择一个单一工具来建造一个房子一样，您不应该假设所有仪表放大器（INA）在所有应用中都能发挥最佳效用。
共模抑制比（CMRR）和共模抑制（CMR）测量差分输入放大器（例如运算放大器或INA）抑制两个输入共用信号的能力。换言之，由于共模电压与数据手册中的规定不同，所以在输入端出现偏置电压。该偏移电压除了初始输入失调电压外，还通过器件或电路的差分增益放大！
CMRR的技术定义是差分增益与共模增益的比值。通过改变输入共模电压并观察输出电压的变化进行测量。该变化值通过除以增益而被称为输入，并且被认为是输入偏移电压变化。 CMRR通常以分贝（dB）报告，以便于解释和比较。没有行业标准，且CMRR和CMR经常互换。
因是共模增益，CMRR取决于几个放大器设计因素，包括：
作者：Luiz Grossmann，Optionline 公司首席执行官
云计算和物联网（IoT）的最新进展已为我们开辟了“大数据”的优势，使他们能够分析源源不断的信息流。
但这些进步如何影响光谱领域？我所在的Optionline这样的创新型公司正在这些方面处于领先地位。我们通过对各种物质进行数据分析的SMART技术（如下图）将近红外（NIR）光谱仪连接到IoT。例如，通过快速确定物质的化学成分，可以帮助制药行业的人员确保质量控制。
今天的NIR技术分析和区分数据集的功能，而非深入研究化学分析。这意味着NIR光谱范围内的简单循序扫读涉及数据点的大量流入。通常，信号被分解成数百个预测变量，这些变量通过复杂算法进行反馈，以预测类别或量化特定内容。近红外光谱使人们能够通过将化学信息转化为数字来获得材料智能，从而可以轻松地转换、传输和翻译化学信息。
当然这是“说起来容易做起来难”。NIR光谱是样品中分子振动的结果…
线性充电器和开关充电器广泛应用于多种应用：助听器、智能手表、传感器节点、手机、笔记本电脑...数不胜数！每当使用可充电电池时，都需要一个充电器。然而，考虑到可用的不同充电拓扑相关的利弊，您在选择充电器时可能需要考虑更多因素。
每种方法都有其利弊。线性充电器体积小、易于使用、成本低廉。不用任何切换，它们即可适用于噪声敏感的应用；但是当充电电流大时，功耗很高。图1所示为线性充电器的示意图。
开关充电器以其高效率而闻名，并可在输入适配器电压的广泛变量下最小化功耗。但与线性充电器相比，附加电感器和电容器消耗更多的电路板空间，增加了BOM成本和设计复杂性。图2所示为开关充电器的图。表1比较了两种充电器类型的功能。
图1：线性充电器图
图2：开关充电器图
线性充电器
开关充电器
功耗大，充电电流大
假期临近，本假期最热门的礼物之一将是可穿戴设备。样式和便捷性通常是人们所期望的因素。但电池呢？为比拇指还小的电池充电完全不同于为智能手机或平板电脑充电。穿戴式电子产品通常尺寸较小，如智能手表、运动和健身跟踪器，甚至服装。由于其物理限制，电池尺寸和容量受限，即使更长的电池运行时间对于良好的用户体验变得更为重要。
那么，您是否准备好设计电源管理解决方案，以便为可穿戴设备实现最长的电池运行时间？选择正确的电池充电器是您首要考虑的事情。
一个理想的可穿戴设备充电器IC应具有四个主要功能：
1. 小尺寸。当设备总体尺寸约为20mm×20mm，电池本身尺寸占据一半以上空间时，4mm × 4mm的充电器IC不再适用。最新的线性充电器bq25100的封装尺寸仅为1.6 mm×0.9 mm，整体尺寸为2.1 mm×2.2 mm。
2. 最大充电电流低。超过90％的可穿戴设备使用容量小于300…
您或您认识的人很可能在假期收到了可穿戴设备。活动监视器已远远超过了几年前设计的计步器功能。当今最先进的可穿戴设备可测量您走了多少步、估计您所覆盖的距离、跟踪您的活动强度、告知您爬了多少楼层、测量您的心跳并监控您的睡眠质量。当与智能手机配对时，他们可帮您设定和实现活动目标，为您提供有关改善健康状况和帮您为竞赛和体育活动进行训练的见解和提示。有些可穿戴设备甚至有显示器和振动马达，可在用户需起身和移动时提醒用户，提供有关其活动的反馈或已收到重要的电子邮件或文字。
活动监视器的外形尺寸有所不同，但大部分尺寸较小，且佩戴在手腕上。创建一个小型可穿戴设备具有诸多挑战，其中大部分问题都围绕空间和功率的有效利用。由于它们在进行活动时被使用，因此它们应具有纤细、轻便且防水的特性。设备必须始终处于持续导通状态，不断获取数据并准备向用户提供反馈。为此，高效的电源管理是必须项，选择具有高功率使用和低静态电流的组件至关重要。此外，客户希望持续佩戴活动监视器…
作者：Frank Moizio，德州仪器（TI）
大屏电视的使用场景之多无需赘述。但由于某些原因——包括美观性、便携性、显示质量——我们最终转向了其他选择。
但情况正在迅速改变。随着移动智能电视，又称“无屏电视”的发展，我们正在见证许多从“不可能”向“可能”的转变。
从卧室到会议室、到后院甚至到更远的范围，这些小巧紧凑的设备将先进的投影显示与无线连通性组合在一起，从而为用户提供真正随身便携的视觉体验。
目前的移动智能电视采用最先进的光学元件、明亮且持久耐用的发光二极管（LED）光源，以及高效的TI DLP® Pico™ 芯片，从而在多种表面上生成一个准确、高质量图像。
何为移动智能电视？
想象一下，只需把一个小型电子盒子放在桌上，让它向上投影，就能把任何表面都转变成为一个影院屏幕…
感应应用的物理体积越来越小。无论您是设计出需要在工厂中收集的远程工业传感器节点（图1），抑或是下一个智能穿戴式设备的传感器，空间正成为一种稀缺资源。
另一方面，对于在微控制器（MCU）或系统级本地可用的集成和处理的需求越来越多。将来自机架或测试台的离域测量直接插入节点，结合先进的处理功能，以支持本地分析，使远程节点能够做出更及时和明智的决策，最大限度地减少通信延迟并减轻通信链路的不可用性。
这两种趋势——物理尺寸减小，更多的集成——具有同等吸引力，但并不总是相辅相成。嵌入式应用程序开发人员的挑战是挑选正确的产品，以适应其物理体积和计算方面的约束。
图1：空间受限的工业无线传感器节点
MSP432™MCU系列采用生产就绪的80管脚球栅阵列（BGA）封装进行扩展，将MSP432 MCU的高性能功能引入到5mm×5mm以内的尺寸（图2），以适应对空间有限的工业应用的要求…
若您是运算放大器，您可能从未想过接纳仪表放大器（INA）。这是因为在关键应用中，如电流感应和传感器信号调理，INA的功能更强大、性能更佳。INA也无需太多的外部援助，他们不会开环运行。但是，与运算放大器相比，它们并非具有多功能，通常更昂贵，所以不要放弃希望。
INA的一个关键功能是在存在大的共模电压和直流电位的情况下调节小差分信号。INA的设计旨在抑制共模电压（VCM），只能增益或调节差分电压（VDIFF）。通过共模电压传递给输出的误差由共模抑制比（CMRR）规范确定。图1定义了INA的共模电压，并显示了改变共模电压可能导致的参考输入误差电压。
图1：INA的共模电压的表示
INA是输入上具有高阻抗缓冲器的差分或减法器放大器的本质派生产品。因此当我们谈论INA的时候，最好从差分放大器开始。如图2所示，差分放大器应仅放大差模信号，并抑制共模信号。对于带有完美平衡电阻的理想放大器…
由于在单个以太网电缆中组合了数据和电源传输，PoE（以太网供电）在以太网系统中很受欢迎。它广泛应用于以太网交换机、IP电话、IP网络摄像头应用。对于一些智能家居系统而言，以太网也是中央控制器和一些末端设备（如智能面板和无线AP）之间的一种关键连接法。除了标准48V电缆电压外，一些客户也愿意采用30V的电源传输。其中考虑了两大关键因素，一个是30V电压在36V人身安全电压范围之内，另一个是低至30V的电压可以节省电源解决方案成本。除了电流限制和过流保护功能外，末端设备检测对于系统设计也是有益的，可以确保中央控制器在无合适末端设备的情况下不会通电。
在IEEE 802.3at标准中，如下面表1和表2所示，PSE端口输出电压范围为44~57V（1型）和50~57V（2型），而PD端口功率为37…
2017年最火热的话题是什么？ 我相信智能家居设备是当仁不让的当红“炸子鸡”。你身边原本呆萌的电子产品，比如音箱、电视、冰箱、烟感等等一夜之间都成了从颜值一直武装到大脑的智能家居。智能是什么，体现在哪里呢？它要有很强的处理能力，感知身边的变化，还要有记忆能力，更重要的是它要能和人交流，要自带“光环”。
小光环往往有大智彗，简单的开关，和千篇一律的指示已经不能满足我们日益增长的颜值和互动的要求，那么到底什么样的光环才能叫实至名归的高大上呢？让我们一起看一下这些A+的答案。
一个好的“光环”是这样的：
- 它有漂亮的色彩，而且可以随着我的心情不断变化。
- 它有柔和的亮度，不要白天不懂夜的黑。
- 它有高雅的呼吸渐变的感觉。
- 它有行流水的动态变化。
- 它还需要绿色环保…
随着Bluetooth®5的提速，您是否也想要抢占先机，快人一步？现在，工程师可以借助TI针对单模Bluetooth低功耗应用、首款通过全面认证的Bluetooth5协议栈轻松支持高速模式。
Bluetooth®5是开创性的，这种新型高速模式使数据传输速度高达2Mbps，相当于Bluetooth4.2速度的两倍、Bluetooth4.0速度的五倍，而且不会增加功耗。除了更快的速度之外，这种模式还可以显著改善能效和无线共存，以缩短无线通信时间。Bluetooth5实现了无与伦比的灵活性，用户可以根据应用需求，通过高速或远程模式来分别调整速度和距离。
由于目前数据的传输速度已经能够达到2Mbps，开发人员可以使用语音、音频、成像和数据记录等以往Bluetooth低功耗无法提供的信息来开发他们的应用。凭借高速模式，现有应用可以实现更快速的响应、更丰富的使用和更长的电池寿命。此外，值得一提的是，Bluetooth5还可以实现更快…
借助核心技术规格5.0版本，Bluetooth®不再作为一个只用于个人局域网络（PAN）的无线协议存在。在这个技术规格中新增加了3个数据速率，其中两个是专门定制的，用来提高Bluetooth低能耗连接的范围。通过良好的室内和室外覆盖率，该提升可以使网络变得更加便捷，而且非常适用于住宅、楼宇和工业自动化中所使用的物联网（IoT）产品。
不过，Bluetooth 5无线链路的实际范围到底是多少？通过使用全新的125kbps编码物理层 （PHYsical）格式，TI此前曾演示过基于两个SimpleLink™ Bluetooth低能耗CC2640R2F无线微控制器（MCU）LaunchPad™开发套件之间1.6km的室外范围，而这个范围实在是令人印象深刻。那么，我们为什么不在CC2640R2F无线MCU数据表中明确提出1.6km范围的技术规格呢？
来之不易的微型芯片：CC2640R2F无线MC…
作者：Masoud Beheshti
电力电子世界在1959年取得突破，当时Dawon Kahng和Martin Atalla在贝尔实验室发明了金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）。首款商业MOSFET在五年后发布生产，从那时起，几代MOSFET晶体管使电源设计人员实现了双极性早期产品不可能实现的性能和密度级别。
然而，近年来，这些已取得的进步开始逐渐弱化，为下一个突破性技术创造了空间和需求。这就是氮化镓（GaN）引人注目的地方。
作为一种宽带隙晶体管技术，GaN正在创造一个令人兴奋的机会，以实现电力电子系统达到新的性能和效率。GaN的固有优势为工程师开启了重新考虑功率密度的方法，这些方法在以前并不可能实现，如今能满足世界日益增长的电力需求。在这篇文章中，我将探讨如何实现。
为何选择GaN？
当涉及功率密度时，GaN为硅MOSFET提供了几个主要优点和优势，包括：
•较低的RDS（on）：如表1所示…
工业以太网协议是工厂自动化的一个重要组成部分。现在出台了许多协议标准，包括EtherCAT、Profinet、Powerlink、以太网/工业协议（IP）和Sercos III。拥有众多不同协议使开发可用于多个不同网络的解决方案更具挑战性。一个解决方案是拥有一个可针对不同协议进行再编程的单个设备，如TI最新推出的AMIC110片上系统（SoC）。
TI Sitara™ARM®处理器通过可编程实时单元工业通信子系统（PRU-ICSS）实现10多种工业通信标准。如果设计中已存在现有的应用处理器，添加全功能ARM®处理器则可能不切实际。若是这种情况，您可利用现有产品，还可通过添加像AMIC110 SoC这样的通信处理器来实现PRU-ICSS的功能。尽管AMIC110SoC包含ARMCortex®-A8内核，但它可运行以太网堆栈，而非作为主处理器…
作者：Nicole Navinsky，德州仪器（TI）
科技无疑还会不断发展，新技术也正在不断涌现。在这样的快速更迭中，传统电视行业的未来似乎难以捉摸。人们对大屏电视趋之若鹜，但它们是否有可能会大到难于操控且难以移动？激光电视是个极佳的解决方案。
由于其灵活性和便携性，激光电视越来越受到大众的欢迎，它们能够提供的屏幕尺寸超过100英寸，并且可以很轻松地完成从一个房间到另一个房间的转移，或者在不使用时放在看不见的地方。
何为激光电视？
激光电视使用最前沿的激光荧光技术，提供明亮、色彩丰富的显示画面，并且使用寿命高达2万小时。正是由于激光的高效率、更低的养护成本和更高的色域，电影行业很快将它作为光源。同时，消费者也可以通过激光电视随时随地在自己的家中实现影院级别的观影体验。
激光电视系统的另外一个主要优势就是超短焦投影光学元件的集成，这帮助激光电视能够在距离屏幕或墙面几英寸的位置上投射出大幅、明亮的图像…
汽车电池的稳态电压范围为9V至16V，具体取决于其充电状态、环境温度和交流发电机工作状态。然而，电池电源总线也受到广泛的动态干扰，包括起停、冷启动和负载转储瞬变的限制。
每个汽车制造商除了由国际标准化组织（ISO）7637和ISO 16750等行业标准给出的标准脉冲波形之外，还具有独特且广泛的传导抗扰度测试套件。表1列出了几种欠压和过压汽车瞬变特性。
瞬态
原因
幅度和持续时间
相关标准
负载突降
高输出电流下断开交流发电机的放电电池
钳位至Us * = 35 V，取决于交流发电机的集中式钳位和稳压器的响应时间
ISO 16750-2：2012第4.6.4节
冷启动
启动电机通电后电池电压降低和后续恢复
在冷启动期间，初始低压坪（U56）低至15ms时为 2.8V
ISO 16750…
在目前竞争激烈的市场环境下，提高生产和供应链的效率是取得成功的两条途径。这些改进与提升包括增强机器的可靠性、规划精简它们的易用性，或者为它们的运行提供更加准确的数据。基于在工厂中如何利用工业自动化系统进行信息传输，这些设想都可成功实现。
工厂内究竟都在发生些什么？
为了保持机器的顺畅运转，操作员必须快速识别生产线上可能出现的任何故障。例如，一台汽水装瓶机需要根据剩余汽水量来提醒操作员补充汽水。一旦系统感测到剩余汽水量不足，这个系统随后会通过一个人机界面（HMI），在手持设备、大型控制室或者机器本身的显示屏上显示状态更新。HMI的范围可以从简单的分段显示装置到高分辨率LCD显示器。
显示系统通常拥有一个应用处理器来运行诸如Linux或VXWorks®等操作系统，这可以实现对Qt等框架的访问，从而进行图形用户界面（GUI）的设计。某些处理器甚至包括图形加速器，以便在减轻主处理器负载的同时，提供复杂精细的图形处理。广泛的…
无论是酷暑还是寒冬，利用汽车加热冷却系统，乘客始终可以享受到舒适的车内环境。在不同类别的车辆中，这些暖通空调（HVAC）系统的复杂性和自动化程度也各不相同。经济型汽车可能需要驾驶员手动旋转旋钮来控制温度，而在高端车辆中，则可以通过传感器同时自动控制车内的温度以及空气的湿度和质量。
空气流动
无论何种类别的车辆，汽车HVAC系统都会交换空气，并在此过程中改变其温度、湿度和质量。
我们来看一下空气流动的原理。空气可以从车厢外部或内部吸入系统。也可以通过蒸发器或换热器进入HVAC系统进行调节；调节空气分布在整个车厢内，让乘客脚部保暖、防止挡风玻璃起雾。
空气流动的途径有很多种：从外部到蒸发器再到挡风玻璃，或从内部到热交换器再到车厢底部的通风口。那么HVAC系统是如何控制空气流动的方式呢？
图1是HVAC系统的侧视图。关键组件用数字标记，箭头指示空气流动的方向。图1中的部件4至8所示为风门执行器。橙色虚线表示风门移动的区域…
汽车系统需要承受高温差、极端输入瞬变和其它多种干扰的影响。汽车中几乎所有的电子产品都需经过严格的测试，以符合汽车电子委员会（AEC）规定的质量体系标准和组件资质。大多数汽车系统采用12V铅酸电池，并且您可能知道，电池的电压几乎在您可以想到的每种情况下都会发生变化：环境温度、负载条件、使用年限等等，不胜枚举。
正常工作条件下，电压的变化范围可达到9V-16V。在某些工作条件下，甚至会更大。启动内燃机时，12V铅酸电池必须为起动电机的绕组提供足够的能量，在短时间内提供大量的电流，导致电池电压急剧下降。极低的温度会导致电池电压降至更低水平。这种现象称为冷启动。典型的测试波形如图1所示，其中电压可以降至3V。
图1：汽车电池冷启动电压曲线
假设我们正在设计一款由12V铅酸电池直接供电的12V汽车音响系统。如何使音响系统保持恒定的输入电压？记住，如上所述，电池电压的波动范围可达3V至16V。降压转换器有用吗？不行。当电池电压低于12V时…
根据美国汽车协会交通安全基金会的一项调查，成年驾驶员每天的驾乘时间最长可达58分钟。鉴于上下班或堵车所消耗的时间，驾驶员希望获得舒适的驾乘体验也就不足为奇了。为此，汽车制造商正在为汽车不断添加新的功能。
在这篇博文中，我将讨论如何将一些最具创新性的功能集成到汽车中，包括触觉反馈触摸屏、旋钮更换、智能玻璃和驱动程序通知应用程序。
集成触觉触摸屏
一些信息娱乐触摸屏不具备用于确认用户按到正确按钮的触觉反馈。屏幕的触觉反馈功能可以减少驾驶员再次查看中控台屏幕进行确认的时间，有利于提高道路的安全性。一般的平板电脑和手机的触觉反馈并不充分，不足以克服道路和发动机振动的影响。
许多工程师发现，将一个或多个螺线管搭配螺线管驱动器（如TI的DRV251x-Q1系列螺线管驱动器）是提高反馈力度的一个有效方法。使用螺线管提供反馈与使用诸如线性谐振器（LRAs）、偏心旋转质量（ERM）或压电器等典型执行器不同。为了驱动推动大质量的螺线管…
想象一下，仅凭一加仑的汽油，便可以驾车环球旅行。它可能并不像你想的那样遥不可及！来自慕尼黑技术大学（TUM）的一群学生开发制造了一款名为eLi14的电动汽车（EV），这种电动汽车仅消耗很少量的汽油。这款电动汽车已经作为世界上最高效的电动车被录入吉尼斯世界纪录，其中便应用了TI技术。
在吉尼斯记录挑战中，eLi14每100公里消耗81.16瓦时，相当于每10,956公里消耗1升高辛烷值汽油，换言之一加仑汽油便足以环游世界。测试在德国巴伐利亚的汽车制造商测试轨道进行。以前的世界纪录是在2005年创造的，当时一辆汽车使用一升汽油行驶了5385公里，现在的eLi14的效率几乎是它的两倍。
eLi14电动车由TUfast学生团队于2014年建造，2016年，为了挑战世界纪录而进行了进一步的改造。TUfast于2002年成立，是TUM的一项课外活动，学生可以在专业环境中学习，该活动还获得了众多校友和几家电动汽车公司的指导和支持。
…夜间驾驶时，您可能很少会想到汽车的前大灯和尾灯，而我对这些照明系统中的很多设计元素却非常着迷：
鉴于灯光设计中涉及的众多学科，最终产品的开发过程也便自然而然地会有很多的设计选择。今天，我想谈谈其中的LED灯。
LED灯
和家用照明一样，汽车的外部照明之前也多采用白炽灯。随着发光二极管（LED）灯在家庭中的使用日益普遍，它在汽车市场也逐渐受到追捧。LED汽车尾灯和刹车灯便是一个例证。设计人员经常使用一组共享的LED串作为这两种车灯的光源。当驾驶员刹车时，刹车灯变亮，而尾灯则变暗。这一功能是设计人员通过驱动LED光源的电子设备中的调光功能实现的…
作者：Tsedeniya Abraham
工业4.0已经彻底改变了制造业，改变了工厂的设计和实施方式。在工厂自动化和过程控制应用中，Industry 4.0的影响归结为两个基本概念：分散式系统和智能确定性系统的扩散。分散式系统固有地需要进行模块化设置，并具灵活性。高效、低功耗和热优化的设计是这些系统的关键推动因素。智能确定性系统是可以早期检测故障并提高可靠性的模块。
在工厂自动化和过程控制应用中，数模转换器（DAC）通常在用于可编程逻辑控制器（PLC）和传感器发射器的模拟输出中被发现。这两种情况下，DAC都可用于传送电压输出或电流输出。
DAC8775是TI最新的高精度DAC，通过包括4-20mA驱动器、电压输出和片上自适应电源管理在行业中最具集成性。在这篇博文中，将提供与DAC8775相关的设计技术示例，并探索如何设计这个行业的当前趋势。
许多系统控制器由于传感器数量的增加而处理数百个输入/输出（I / O…
从定位和邻近度测量，到确定液面位置和光照强度，传感器解决方案为我们提供了一个感测、数字化表达和处理周围世界的途径。特定的应用问题已经催生出大量不同的传感器技术，使得系统能够在各种各样的条件下，以不同的精度等级来感测周围情况。随着近期智能基础设施的兴建，工厂内的工业4.0 (Industry 4.0)、楼宇自动化产品，以及自动驾驶无人机等更新型应用的兴起，开发人员正期待传感器能够将系统性能和效率提升到全新水平。
设备上配备的毫米波 (mmWave) 雷达技术专门用来在短距离 (5cm) 到长距离（150m以上）范围内实现探测功能，这项技术本身可以探测快速运动物体（速度高达300kph）的范围、速率和运动角度，而它的精度不受周围光照、下雾、降雨和灰尘的影响。图1是范围、速率和运动角度信息的可视化示例。
毫米波传感器技术在汽车领域非常成功，不过设计人员目前正在解决这项技术扩展至其它市场时所面临的挑战…
模拟
汽车
DLP® 技术
嵌入式处理
工业
电源管理