摘要：在过去的10年中，智能城市取得了许多突破性的进展。虽然诸如以太网或Wi-Fi® 网络等典型基础设施实现了大部分系统与子系统之间的通信，然而随着物联网（IoT）的高速发展，各类系统的节点也随之持续增殖。为了支持那些具有更多不同子系统节点的系统，IoT网关逐渐成为智能城市的幕后推手。德州仪器 (TI) 可提供从低级节点到高级云服务器等涵盖整个 IoT 领域的半导体解决方案，以帮助客户通过不同的方式解决设计中所遇到的挑战。
无论是灵活的交通、高效的能源还是有效的水资源和废物管理，如今，智能城市所提供的各类系统改善了市民的福祉和工作生活效率。对于智能城市而言，虽然许多技术都是不可或缺的，然而实现智能城市最重要的一点是拥有高度互连的基础设施，以用于支持所安装系统中整体信息的共享和交换。
目前，大部分系统和子系统之间的通信都是采用诸如以太网或 Wi-Fi® 网络等典型基础设施来实现的，但是为了支持那些具有更多不同子系统节点的系统…
摘要：在过去，许多人对于家居或楼宇自动化的认识也许仅仅是安防系统的应用，然而随着技术的进步和发展，短短几年间，智能家居已经成为了电子行业中最火热的话题之一，市面上针对不同应用的电子产品也纷呈迭出。TI Designs 参考设计可提供大量针对楼宇自动化的参考设计，帮助开发者可以轻松打造属于自己的定制化解决方案。
很难相信，就在短短的几年之前，安防系统是仅有的常见家居自动化应用，而此类系统往往是通过一根简易老式的电话服务 (POTS) 线路向警报公司传送信息。在过去，智能家居的现实几乎是不存在的，虽然部分家居自动化已经不止是局限于简单的安保系统，但是其安装的场所通常仅限于非常高端的住房，因而导致这项技术难以走进大多数家庭。
如今，随着技术的飞速发展，智能家居的总体应用情形已经看起来大为不同了。技术的进步使得那些就在几年前还负担不起或是需要专业安装的家居自动化应用变得可以承受，同时随着产品的简化，用户已经可以自行完成组装。如果我们去中意的家居装饰店里逛一逛…
摘要：在驾车过程中调节空调温度或切换电台频道是常有的事，然而有时却因为需要时刻掌握方向盘而手忙脚乱，虽然我们中的很多人对这种情况都早已司空见惯，然而，驾驶员注意力不集中往往是导致交通事故的众矢之的。毫无疑问，我们需要加强和简化现代汽车的驾驶环境，从而帮助驾驶员将注意力集中在路面上，而抬头显示(HUD)恰好就是解决这个问题的最佳方案之一。
调一调空调温度，换一换电台节目，扫一眼车速和油表，然后回头照顾一下后座的孩子，顺便拿起手机看看是谁刚发的短信，百忙之中还得注意不要把车上的咖啡打翻，而更重要的是时刻保持双手紧握方向盘。
以上描述的情况相信每一位经常开车的驾驶员都不会感到陌生，很显然，每天开车出行已经变成了一项令人头晕脑胀的复杂任务，虽然我们中的很多人都早已司空见惯，然而，驾驶员注意力不集中往往是导致交通事故的众矢之的。
根据美国国家公路安全局(NHSTA)的调查显示，平均每天都有9个人在由驾驶员注意力不集中而导致的交通事故中丧生…
一、引言
随着电路设计高速高密的发展趋势，QFN封装已经有0.5mm pitch甚至更小pitch的应用。由小间距QFN封装的器件引入的PCB走线扇出区域的串扰问题也随着传输速率的升高而越来越突出。对于8Gbps及以上的高速应用更应该注意避免此类问题，为高速数字传输链路提供更多裕量。本文针对PCB设计中由小间距QFN封装引入串扰的抑制方法进行了仿真分析，为此类设计提供参考。
二、问题分析
在PCB设计中，QFN封装的器件通常使用微带线从TOP或者BOTTOM层扇出。对于小间距的QFN封装，需要在扇出区域注意微带线之间的距离以及并行走线的长度。图一是一个0.5 pitch QFN封装的尺寸标注图。
图一 0.5 pitch QFN封装尺寸标注图
图二是一个使用0.5mm pitch QFN封装的典型的1.6mm…
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随着高级驾驶员辅助系统 (ADAS) 等系统的问世，以及面向无人驾驶车辆的发展方向，汽车需要清楚地知道周围环境。驾驶员能够感知我们周围的环境，做出判断，并在不同的情况下迅速做出反应。然而，人无完人。我们会疲惫、分神，也会犯错误。为了提升安全性，汽车制造商正在设计用于小客车的ADAS。汽车依靠多种传感器来了解很多不同情况下的周围环境。然后，这些数据被传送给诸如TI的TDA2x等高精密处理器，用于诸如自动紧急刹车 (AEB)，车道偏离报警 (LDW) 和盲点监测等功能。
有几种传感器经常被用于周围环境感知。被动传感器—被用来感测从物体上反射或发射出来的射线。
被动传感器受环境的影响—一天中的不同时刻，天气等。例如，可视传感器受到每天不同时刻的可见光数量的影响。…
近年来，3D打印技术全面开花！好像隔两天你就会听到3D打印引领发展潮流的相关报道。最近，我读到一篇有关第一台太空3D打印机的报道。NASA希望3D打印将在某一天随时随地为打印备用零件提供资源，并且在我们打算在另外的星球上定居时能够创造出很多所需的材料。3D打印将会使得一个与世隔绝的工作站或前沿哨所能够合理地使用有限资源，而不是针对可能出现的最差情况预先做好准备。这个灵活性是推动3D打印的一个关键思路。
今天，我想给大家介绍下，TI是如何很好地融入这场3D打印技术革命的。我们将采用什么更合适的方法来适应3D打印技术革命，而不是生产我们自己的3D打印机呢？最终的答案就是一款3D打印机控制器参考设计，此设计基于采用大范围TI器件阵列的LaunchPad + BoosterPack配置。这些器件中的很多器件曾用于简化用户自己的3D打印机
…电机在我们的日常生活中无处不在。如果你看看普通家用电器的内部，诸如冰箱，你将会找到某些步进和无刷直流 (BLDC) 电机，节气阀和BLDC风扇等高级应用。这些应用在使冰箱有效运行方面发挥了重要作用。
节气阀
节气阀是一个控制制冷器到冰箱空气流量的小节气门。它通常位于冰箱顶部，或者是后面板靠近顶部的位置上。节气阀由一个恒温器进行控制，根据冰箱内空气的温度来触发其打开或关闭。节气阀的内部有一个永磁体 (PM) 步进电机和齿轮箱。让我们拆开一个节气阀仔细地看一看（作为一名工程师，这是我最喜欢的部分！）。
如你所见，小型PM步进电机驱动齿轮箱，并使节气门打开或关闭。这个步进电机的驱动电压为12V，并且通常无需电流调节。那么，你怎么样来区分步进电机是由电压驱动还是由电流驱动呢？只要测量一下电机相位的DC电阻值就可以了。如果电阻值大约为30欧姆到几百欧姆的话，应该是电压驱动的。如果电阻值低于20欧姆，大多数情况下在10欧姆以下…
根据世界卫生组织 (WHO) 的报道，全世界每年因交通事故死亡的人数超过120万人，还有5千万人在交通事故中受伤。而这些惨剧中的大多数是由人为错误造成的。从超速、酒驾以及开车走神儿，这些事故中的很多是可以避免的。
这些统计数据为我们敲响了警钟，并使我们因在TI供职而感到骄傲，这是因为TI始终以帮助车辆更安全、更环保并具有更多的驾驶乐趣为己任。
TI最近发布其视觉软件开发套件 (SDK)，以及嵌入式视觉引擎 (EVE) 和数字信号处理 (DSP) 库来简化用于高级驾驶员辅助系统 (ADAS) 的TDA2x SoC的开发。为了使用TDA2x异构架构，TI的视觉SDK在其SysBIOS 实时操作系统 (RTOS) 的顶部提供无缝框架。EVE和DSP库提供超过250个运行在EVE和DSP上的经优化视觉函数，以帮助立即开始与TDAx器件相关的算法的开发。
每个人都知道，ADAS系统中的算法和数据流非常复杂。TI的创新视觉SDK框架使得用户能够生成与视频捕捉…
Brooke Williams 根本没必要舍近求远地为高级驾驶员辅助系统 (ADAS) 中使用的TDA3x 汽车片上系统 (SoC) 系列产品的设计寻找灵感。这位ADAC业务经理只是瞟了一眼桌子上的相框。
“我有三个孩子，他们还没到开车上路的年龄，但是其中一个还有三年就能拿驾照了，”来自美国的Brooke 说，“当我看到世界范围内与车辆事故有关的死亡人数时，发现其中的90%是由驾驶员的错误操作造成的，我想，‘我们必须解决这个问题，越快越好。’”
ADAS在很多豪车中已是常见配置，而那些同样的功能，诸如车道偏离警告或者盲点检测等，现在已经开始慢慢地出现在中级到入门级车辆中。今天发布的TDA3x将使一大批价格不高的新车从大多数创新型车辆所具有的功能中受益。
TDA3x SoC以更加实惠的价格将最多的智能功能内置在器件内，从而生产出市面上最小的ADAS模块…
2010年，全球交通事故的死亡人数达到120万1。单单在美国，每年就有6百万起交通事故，造成的经济损失1600亿美元。汽车事故继续成为年龄在4岁到34岁间人群的主要死亡原因2，而这些交通事故中的93%是由人为错误造成的，大多数情况下是疏忽大意所致。
TI的高级驾驶员辅助系统 (ADAS) 应用处理器团队正在开发全新的技术来减少事故数量，并通过充分利用创新型半导体器件来开发出自主驾驶体验。由于不断增加的可靠性以及比驾驶员更快的反应时间，无人驾驶系统能够减少碰撞的数量。
ADAS功能包括车辆前端、侧方和后方的摄像头和雷达传感器，从而为车辆提供额外的“眼睛”和“耳朵”来“感受”周围的环境。由传感器采集的原始数据由精密算法进行处理，所获得的有用信息以多重警报的方式提供给驾驶员。这使得驾驶员能够做出反应，而在更高级的系统中，驾驶员还可以控制车辆的转向以及/或者刹车来主动地避免事故。…
不知道您还记不记得，在您还是个小孩子的时候，似乎总是无法逃出妈妈的视线范围，不论你在做什么，她都能看到，就好像她脑袋后面也长了眼睛一样。日常生活中，我们在某些情况下看到的东西也不在我们的正前方，而及时发现这些东西对我们来说是非常有用的。其中一个情景就是在驾驶汽车的时候。我最近看到一条汽车广告。这条广告将路面交通描述成“完全杂乱无章”。这条广告给出了正常驾驶时会遇到的很多危险和意外，并以基于雷达的最新高级驾驶员辅助系统 (ADAS) 为卖点，这些系统能够帮助驾驶员及时发现这些危险和路面上的障碍物。而这条广告中最有意思的一个方面就是它促销的车辆并不是豪车，而是标准的中型家用轿车。诸如盲点监视、路口交通警报、障碍物检测和碰撞预警系统已经出现很多年了；然而，它们的配置数量有限，并且只用于高端车辆。
近期，由于这些24GHz雷达系统的集成数量有所提高…
过去的汽车信息娱乐系统主要由5V和3.3V电压的电源供电。其原因是汽车系统中有现成可用的12-14V电池，可以直接降压至较低的电压电平。然而，几个关键因素拉动了信息娱乐、高级驾驶员辅助系统 (ADAS) 和集群系统中更低电压运行的需求。
在过去十年间，移动和计算系统技术领域已经实现大跨步发展，这些技术进步提供了完美运行和功能丰富的用户体验，实现了多重音频和视频的访问功能。消费者十分希望能够在他们的汽车信息娱乐系统中实现同样的内容和功能。之前实现这一需求的方式是一个支持Bluetooth功能的触摸屏，而目前的实现方式是支持互联网访问，高清多媒体接口 (HDMI) 和USB接口的多触点平板电脑大小的显示屏。
汽车一级制造商正在利用已经为移动和计算功能建立起来的电子基础设施，并将其赋予针对汽车信息娱乐和集群系统的新用途。这些复杂性不断增加的系统以模块化方式提供，原厂设备制造商 (OEM) 可以根据车辆的级别来挑选功能。为了最大限度地重新使用这些混合模式电压系统…
我最近将私家车改造为一辆电动车 (EV)，而作为一名工程师，我无论如何要搞定它。
图1显示的是我收到的电池；我只知道这些电池是从一辆改造后的保时捷944 EV上卸下来的，充/放电大约200次。电池卖家对于改造后的性能不太满意。他把改造不成功的原因主要归咎于没选好车辆的形状。由于没有足够的预算来进行全面改造，车辆的平衡性、操控性很差，并有安全隐患。因此，他打算从头来过，设计一款全新车辆。而他原来的电池也就不太适合他的新项目了，但是对于我来说足够用了，并且价钱只有新电池的三分之一。仅仅作为一名低用量用户，我没有接触过最佳的锂离子电池技术，如果选择了二手电池，那么我也不知道它们是否曾经用在同一电池组或环境中。我只能有多少钱就办多少事了。我不知道组成电池组的数个串联在一起电池是否是同时生产的！但是我能找到节省大笔开销的二手电池—机不可失，失不再来。
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…
作者: Amit Kumbasi
在我之前的SAR ADC输入注意事项的那一篇博文中，我介绍了针对逐次逼近寄存器 (SAR) 模数转换器 (ADC) 的不同数据类型：单端、伪差分和全差分输入。
在选择一个SAR ADC时所考虑的某些关键技术规格包括分辨率、通道数量、采样率、电源范围、功耗、数字接口和时钟速度。但是诸如信噪比 (SNR) 和总谐波失真 (THD) 的噪声和AC参数是怎样的呢？这些参数会影响总体系统性能，并因此影响到SAR输入类型的选择。
噪声影响
单端输入：这些SAR只需要一条导线/电缆和一个单输入驱动器，如果有的话，连接至电源。需要注意的是，这些ADC测量相对于SAR自身接地的输入信号。虽然这是最简单的配置，信号接地和SAR接地之间的误差将影响准确度。此外，从电源和接地耦合到内部采样电容器的噪声将影响转换准确度，这是因为共模抑制 (CMRR) 很糟糕，可以忽略不计。
差分输入（伪差分和全差分）：虽然这种输入需要一条额外的导线…
在这一系列上两篇帖子中，我谈到了3线模拟输出的演进以及如何保护3线模拟输出。在这篇帖子中，我们将用一些解决几个特定应用问题的解决方案来完成3线制模拟输出的讨论。
工业应用领域的一个不断增长的趋势是让模拟输出模块提供单个端子块上的电压和电源输出。这样做为制造商节省了昂贵的接头和电缆连接费用。此外，他还增加了单模拟输出模块在几乎任何需要模拟输出的应用中的使用灵活性。
上方图1中的全集成方法使用DAC8760，其中VOUT和IOUT端子被直接互连并连接到输出端子。
当电压输出被启用而电流输出被禁用时，IOUT端子进入高阻抗状态。由于IOUT引脚处于高阻抗，输出电流的绝大部分将流入负载，从而使电压输出表现为数据表中的额定值。
然而，当电流输出被启用，而电压输出被禁用时，电压输出缓冲器 (A3) 暂停工作，而开关S1和S2打开。这使得输出电流在负载高端上产生的电压电势高于VREF之前按照数据表中的额定值执行。当这一情况发生时，二极管D1被正向偏置…
作者: Lokesh Ghulyani
一个逐次逼近寄存器 (SAR) 模数转换器 (ADC) 通常需要一个驱动器来驱动其模拟输入，以获得所需的精度效果。但是在较低数据吞吐量和较低分辨率应用中，你也许不需要驱动器。让我们来看一看SAR ADC的采样过程和模拟输入结构来了解驱动器的要求。
SAR ADC的模拟输入是一个采样开关、一个电阻器和采样电容器的组合。图1显示针对一个SAR ADC的模拟输入结构。
图1
采样开关在一定的时间周期tACQ（采集时间）内关闭以获得输入信号，并在转换过程期间打开。采样相位期间，通过在模拟输入源和采样电容器之间传递电荷将采样电容器充电至输入电压。对于分辨率为N位的ADC，在采集时间内，采样电容器上的电压应该稳定在 (VIN ± ½ LSB) 范围内。
在这里：
在将一个运算放大器设计成为全新应用时经常被问到的两个问题是：
应该在目标电路中评估运算放大器的最大功率。我们假定放大器运行的第一种情况是这样的。我们将最低负载电阻RL加载到输出上，正如OPA 316电气特性表中所列出的那样。这个表格中列出的值为2 kΩ（红色椭圆中的值）。
当VS 和 IQ为最大值，并且输出被偏置到Vs+电源电压一半的dc电平时，将出现最大功率耗散。图2显示出OPA316被配置为单电源，非反向放大器。其输出正在驱动一个对地为2 kΩ的等效负载，此负载由RL与RF和RI串联形成的电阻并联而成。此非反向输入由一个+1.375Vdc电源驱动，由于有2倍增益，这个值在输出上表现为2.75V。OPA316的输出晶体管中的一个使电流流经对地为2kΩ等效负载电阻…
在设计一个高性能数据采集系统时，勤奋的工程师仔细选择一款高精度ADC，以及模拟前端调节电路所需的其他组件。在几个星期的设计工作之后，执行仿真并优化电路原理图，为了赶工期，设计人员迅速地将电路板布局布线组合在一起。一个星期之后，第一个原型电路板被测试。出乎预料，电路板性能与预期的不一样。
这种情景在你身上发生过吗？
最优PCB布局布线对于使ADC达到预期的性能十分重要。当设计包含混合信号器件的电路时，你应该始终从良好的接地安排入手，并且使用最佳组件放置位置和信号路由走线将设计分为模拟、数字和电源部分。
参考路径是ADC布局布线中最关键的，这是因为所有转换都是基准电压的一个函数。在传统逐次逼近寄存器 (SAR) ADC架构中，参考路径也是最敏感的，其原因是基准引脚上会有一个到基准源的动态负载。
由于基准电压在每次转换期间被数次采样，高电流瞬变出现在这个终端上，其中的ADC内部电容器阵列在这个位置位时被开启和充电…
在我的上一篇帖子中，我谈到了集成技术是如何简化3线制模拟输出设计的。在这篇帖子中，我将为你展示一种方法来保护这些设计不受危险工业瞬变（会导致电气过应力）影响。
让我们从几个示例开始。在这些示例中，我们试着保护系统不受以下情况的影响：
你在保护模拟输出时所需要应对的瞬变情况与其生成的低压 (<24V) 和低频 (<10kHz) 信号十分不同。工业瞬变是高电压，高达15kV，和高频，通常情况下持续时间少于100ns。你的电路应该利用这些差异来提供保护，同时又不干扰模拟输出的信号完整性。
图1.衰减和转向概述
衰减和转向可被用来充分利用工业瞬变的高频和高压组件…
你是否曾经想过为什么一个传统3运放(3-op amp)仪表放大器的偏移电压会随着增益的变化而变化？图1摘自INA333数据表。此数据表显示了偏移电压对器件增益依存关系的一个示例。今天，我们来看看是如何确定这个等式的。
图1：INA333偏移电压技术规格
传统3运放仪表放大器具有两个级。输入级由两个缓冲（或放大）差分输入信号的非反向放大器组成。输出级由一个将差分信号转换为单端输出的差分放大器组成。他还提供将基准电压添加到输出的功能。图2显示了一个传统3运放的拓扑结构。
图2：传统3运放仪表放大器
假设GDA and GIS是分别与差分放大器和输入级相关的增益，方程式1是图2中电路的普通传递函数（假设R2=R4并且R1=R3）。
仪表放大器中每一个运放均有一个输入偏移电压。与A1和A2相关的偏移电压根据RF和RG
…噪声和失真是工程师在设计高精度模拟系统常见的两个令人挠头的问题。但是，当我们查看一个运算放大器数据表中的总谐波失真和噪声 (THD+N) 数值时，也许不能立即搞清楚哪一个才是你要应对的敌人：噪声还是失真？
“噪声”描述的是由放大器产生的随机电信号。“失真”是指由放大器引入的有害谐波。谐波是频率为输入信号频率整数倍的信号。总谐波失真和噪声技术规格通过比较失真谐波的电平 (Vi) 和RMS噪声电压 (Vn) 与输入信号的电平 (Vf) 来量化这些因素，使用的方程式如下：
在OPA316的数据表中，这条曲线显示了针对多个配置和输出负载，在频率范围内测得的THD+N。不幸的是，我们无法立即知道噪声或失真谐波是否对THD+N有更大的影响。要深入探究这一点，我们可以计算噪声对测量结果产生的影响…
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…
模拟
汽车
DLP® 技术
嵌入式处理
工业
电源管理
