作者：Art Kay
在上篇电气过应力博客中，我们介绍了瞬态电压抑制器 (TVS) 的技术参数。在本文中，我们将介绍逐步为设计选择最佳 TVS 的流程。
1. 考虑封装尺寸与最大功耗。TVS 的额定功率计算方法通常是用最大钳位电压乘以最大峰值脉冲电流 (PPP = IPP∙VC) 。最大功耗一般针对 1ms 脉冲。使用高额定功率 TVS 的优势是 V-I 曲线在该（击穿）区域的斜率很陡。我们随后会更详细地介绍钳位区域的 V-I 特征，但重点是如果给定故障电流下的器件具有更高的额定功率，故障条件下的稳压会更好。
注意，在图 1 中功耗与封装尺寸有关。可惜的是，与放大器封装相比 TVS 的封装尺寸很大。但是，没有必要为每个放大器配备 TVS。一个 TVS 可用于整个电源总线，或者也许可在大型 PCB 中使用几个 TVS。在该实例中，我们将选择 400W 的封装来最大限度地缩小 TVS 尺寸。在后续计算中，我们将看到故障电压如何因为大故障电流而增加…
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…
作者： Vijay Choudhary 和 Sourav Sen德州仪器
过去几年，各种工业应用设计人员对 Fly-Buck™ 拓扑产生了浓厚的兴趣。与更多常见隔离式拓扑相比，Fly-Buck 隔离式拓扑可提供更低成本的替代解决方案。本博客系列共有两篇文章。在第一篇中，我们不仅将简单介绍反激式拓扑的工作原理，而且还将提供一种用于改进隔离式输出稳压的简单设计方案。
Fly-Buck 转换器源自一种同步降压转换器，采用耦合电感器或反激式变压器替代输出滤波器电感器。Fly-Buck 拓扑的工作原理在 [1] 中进行了详细介绍。尽管 Fly-Buck 拓扑为人们所知已有一段时间，但到了 LM5017 等集成型高电压同步 COT 稳压器推出后，由于无需任何外部补偿，才简化了其使用。现在我们可以看到，这种拓扑已广泛应用于 PoE (33VIN-57VIN)、电信 (48 VIN) 以及其它隔离式偏置应用领域。
如图 1 所示…
作者：Art Kay 德州仪器
在上一篇电气过应力博客中，我们介绍了绝对最大技术参数表，说明了串联电阻器怎么能用来防止输入出现电气过应力问题。过度电源电压是另一个常见过应力问题。有一种可能是大型瞬态电压耦合在电源中。这可能会由电机启动等负载的电感反冲引起。电源上的大量瞬态电压是很多实际系统的常见问题。应该经常针对它进行设计，防止应用出现这样的问题。
防范电源瞬态的最常用方法是在每个电源上提供瞬态电压抑制器 (TVS)。TVS 可将电源电压限制在安全等级下，使其不超过最大电源电压。我们在上篇博客中介绍过 TVS。在本文中，我们将继续讨论该主题，介绍 TVS 规范。
图 1 是 TVS 器件的典型 V-I 特性。正如之前提到的那样，该器件的性能很像齐纳二极管，只是它经过了优化，可对大型瞬态电流进行快速反应。此外，TVS 的技术参数还强调了对于防止瞬态过压非常重要的主要特性。表 1 是 TVS 规范实例。注意，所有技术参数都一一对应于…
作者：Art Kay 德州仪器
记得大学的时候，我们莫名其妙地将 120VAC 电源连接到了 5V 微控制器电源上。微控制器爆了，实验室里到处都是陶瓷 DIP 器件的小碎片。这是我的第一次电气过应力 (EOS) 经历。
虽然可能很明显不应该将 120V 电源连接到 5V 器件上，但怎么知道安全工作等级是多少呢？答案就在“绝对最大额定参数”表中，该表主要描述器件损坏前所能承受的最差情况输入信号、电源电压和温度。表 1 是 OPA192 绝对最大额定参数的实例。在本博客中，我们将重点探讨电源电压和输入信号。我还将写一篇介绍其它参数的后续博客。
表 1：OPA192 的绝对最大额定参数表
在本实例中，绝对最大电源电压对于单电源而言是 ±20V 或 40V。必须理解，绝对最大电源电压（表 1 中 40V）不同于工作技术参数中的最大电源电压（表 2 中的 36V）。超过绝对最大电源电压会损坏器件…
作者：Eric.Siegel
TI 的电容式电流隔离技术在很多方面与光耦合器隔离技术不同，其中最突出的当属隔离实施。首先，我们来确定一下我们是否理解“隔离”的真正含义。隔离从本质上讲是一种保护形势，允许两点间的通信，但阻止电流在各点间直接流动。
工作原理
在基于光耦合器的技术中，使用 LED 将信号信息传输给接收器，再由接收器将消息发送给电路的其余部分（可以想象成使用手电筒发送摩斯代码）。其隔离层源自 LED 与铸模化合物厚度的结合。因此从本质上讲，其隔离与构成其封装的组件相关。在 TI 的电容式技术中，信号信息以通过一系列蚀刻在硅芯片上的电路为基础。中间是二氧化硅构成的电容器，可通过利用边缘检测方案阻隔直接电流流动（可以想象成敲击墙壁传送摩斯代码）。
要了解所有不同点，毫不夸张地说可能需要满满一学期的大学课程，不过我们只讨论几个主要方面：部件间变化、绝缘厚度以及质量与可靠性。
部件间变化
变化是绝对的…
作者：Ian Williams
如果您一直关注本博客，很有可会知道 TI Designs — precision，这是我们针对高精度应用的高质量参考设计库。在“TI Designs — precision”主页上，您首先会看到一张图片，显示这些设计的三个层面：参考、验证和 TI 认证 (CerTIfied)。前两个层面“参考”与“验证”很好理解，因为大部分工程师每天都在跟仿真、原理图及工作台测量打交道。但“TI 认证(CerTIfied)”有点难懂。
为什么要进行认证测试，谁来执行测试，以及通过或不通过由什么决定？
最重要的是，为什么单词中间有个有趣的大写“TI”？我将在今天的博客中说明这些问题。在第 2 部分，我将详细介绍适用于我们高精度设计的最常用测试标准。
…
当我还是小孩子的时候，电力公司的人会定期到我家来抄电表，以便根据我家的用电量向我们收取电费。这不仅很耗费时间，而且还要派人到偏远的地方。我敢肯定大家都听说过工作人员被狗撵的事。但随着智能电网的出现，人工抄表已经是过去的事了。
过去几年，电力网发生了翻天覆地的变化，它正在走向“智能化”。这意味着什么呢？电力网的主要目的是通过电线将电力从电厂传输到用户家。用户家安装有电表，用来显示其所使用的电量，以便以此来缴纳电费。既然用户家已经通过电线网络连接至电厂，为什么不使用该连接在传输电力的同时，也进行信息传输呢？这就是实施智能电网的原因所在。
电气仪表公司使用 OFDM 等抗噪声调制方案，采用德州仪器 (TI) C2000™ MCU 等微控制器 (MCU) 管理物理层协议，并采用 AFE032 模拟前端 (AFE) 等专用发送器在电力线上传播信息，因此他们能够构建可将信息从用户家中实时传回电厂的电表…
在这个包含三篇文章的博客系列中，我介绍了如何为您的互阻抗放大器电路选择具有足够带宽的运算放大器。
阅读第 1 部分了解相关内容。在第 2 部分中，我不仅创建了一个设计实例（使用该过程选择可满足这些电路需求的运算放大器），而且还确定了所需的运算放大器带宽是 5.26MHz。
表 1：互阻抗放大器的实例性能要求
现在，我们将对比两个运算放大器：一个符合要求，另一个不符合。
表 2：设计实例中两个运算放大器的增益带宽积对比
相位裕度对比
相位裕度是一个稳定性指标，可在环路增益等于 0dB 的位置将放大器环路增益 (AOL * β) 相位与 180 度相比。0 度相位裕度表明负反馈已经变成正反馈，说明系统不稳定。相位裕度可使用第 2 部分（图 1）的电路进行测量，其可中断反馈环路。在 AOL * β 电压幅值等于 0dB 的频率位置可测量 AOL * β 电压的相位…
最近，一位客户问我他是否可以将微小型 PCB 线圈用作 LDC1000 电感至数字转换器 (LDC) 的传感元件。该 PCB 线圈在四层电路板上每一 PCB 层只有三匝，线圈直径为 2 毫米。PCB 线圈的电感太低，无法产生与 LDC1000 振荡的 LC 谐振回路。由于传感器所在位置的空间很有限，因此我建议添加一个固定串联电感器来解决他的两难问题。
电感至数字转换器将外部 LC 谐振回路电路用作传感元件。该谐振回路包含一个带串联寄生电阻的电感器和一个并联电容器，如图 1 所示。
图 1：LC 谐振回路能感测导电目标的距离
谐振回路振荡频率范围受电感至数字转换器输出驱动器的驱动强度限制。要确保 LC 谐振回路的稳定振荡，LDC1000 不仅需要 5kHz 至 5MHz 的传感器振荡频率，同时还要保证谐振等效并联电阻 (RP) 保持在 798Ω 和 3.98MΩ 之间。这些边界条件可创建各种情景…
作者：Brian King
PFC-SEPIC LED 驱动器 — 哇，缩写词真多！
PFC 代表“功率因数校正”
SEPIC 代表“单端初级电感转换器”
当然，LED 代表“发光二极管”
在一个转换器中整合这三种特性，可为 LED 照明提供具有良好功率因数的高效率单级解决方案。图 1 是 PFC-SEPIC LED 驱动器的原理图。
图 1. PFC-SEPIC 转换器可使用传统 PFC 升压控制器控制。
SEPIC 的一个重要特征是缺少隔离功能。这样该结构就只能用在不需要安全隔离的应用中。想一下完全密封的应用，用户不能访问通电部件，例如路灯和高顶棚灯。
大多数 PFC 转换器都使用升压拓扑，需要输出电压高于峰值线路电压。SEPIC 拓扑允许输出电压高于或低于输入电压。这有助于控制器直接调节 LED 灯串中的电流，无需二级功率级…
在上篇博客中，我介绍了互阻抗放大器所需运算放大器带宽的三步计算过程中的前两步。在本文中，我不仅将介绍最后一个步骤，而且还将介绍使用本计算过程的设计实例。
步骤 3：计算所需运算放大器增益带宽积
进行基本稳定性分析，我们将获得本步骤背后的逻辑，如果您只想进行计算，可以直接跳到公式 5。图 1 是用于分析的 TINA-TI™ 电路。反馈环路使用大电感器 (L1) 中断，而电压源则可通过大电容器 (C1) AC 耦合至该环路。该环路在运算放大器输出端中断，以便输入电容的效果包含在分析中。我们可执行 AC 传输特性，并使用后处理器生成开环增益 (AOL) 和噪声增益 (1/β) 曲线（图 2）。
图 1：中断互阻抗放大器的反馈并生成 AOL 和 1/β 曲线
图 2：典型互阻抗放大器电路的 AOL 和 1/β 曲线图
1/β 曲线上有 3 个关注点…
电源封装是TI 在此设计过程的重要组成部分。我们的创新封装技术可用于改善成本、性能以及中低功耗应用，为 TI 以及我们的客户实现差异化产品。例如，TI 最近推出的两款反激式电源解决方案 UCC28910 和 UCC28630，其可为 5 至 100 瓦 AC/DC 电源实现最高能效和最低待机功耗。这类产品采用 TI 高级高电压及低功耗封装解决方案，可帮助客户在不降低性能的情况下节省能源成本。
TI 电源封装解决方案提供多种封装形式，例如高级版本的 SOIC （针对 LBC7HV 等工艺技术），而且，目前我们正在为我们的客户提供高电压（和中低功耗）封装技术。放眼未来，越来越多的应用都将需要高电压／高功率／高速器件，其将充分满足工业及楼宇自动化、能源生成与配送以及汽车等市场领域的需求。封装技术中的多芯片模块／系统将增强这些应用的封装与系统级集成。
能源效率是当前乃至以后众多应用的重要要求…
世界日趋自动化。我们的日常生活，从更智能家庭（AC、照明和大型家用电器）到更轻松、惬意的汽车旅行，都体现出了不断提高自动化程度的强大主动力。这需要大量的处理器和逻辑器件！但逻辑器件是如何控制所有这些电机、LED 和继电器的呢？外设、电机和低侧驱动器是实现该目标不可或缺的组成部分。您可能已经知道大部分应用中所使用的极其标准的驱动器 — 达林顿晶体管。但随着我们努力构建更优异的创新解决方案，我觉得有必要问一个问题：我们应如何让这一标准变得更好？
标准驱动器是什么样的？
如今，最简单也是最常见的外设驱动器是达林顿晶体管阵列。这种低侧驱动器有助于逻辑器件驱动或控制具有更高电源要求的器件（如图 1 所示）：
图 1：达林顿低侧驱动器
在当前系统中，设计人员使用包含多个达林顿对的阵列控制完整的系统。这类系统通常可以用支持 TTL 或 5V CMOS 的逻辑器件驱动每通道高达…
我们一起来看看该博客系列文章（共有三篇）的第一篇……
互阻抗放大器是一款通用运算放大器，其输出电压取决于输入电流和反馈电阻器：
我经常见到图 1 所示的这款用来放大光电二极管输出电流的电路。几乎所有互阻抗放大器电路都需要一个与反馈电阻器并联的反馈电容器 (CF)，用以补偿放大器反相节点的寄生电容，进而保持稳定性。
图 1：反馈电容器 CF 可补偿光电二极管接点电容及运算放大器输入电容
有大量文章都介绍了在使用某种运算放大器时应如何选择反馈电容器，但我认为这根本就是错误的方法。不管我们半导体制造商相信什么，工程师都不会先选择运算放大器，然后再通过它构建电路！大部分工程师都是先罗列一系列性能要求，再寻找能满足这些要求的部件。
鉴于这种考虑，最好先确定电路中允许的最大反馈电容器，然后选择一个具有足够增益带宽积 (GBW) 的运算放大器，以便能与该反馈电容器稳定工作…
几周前，我有幸参观了TI 高压调度室 (dispatch office)。这个完全由计算机控制的指挥中心负责为所有位于达拉斯的晶圆制造设施监控负载。这座业界一流的控制室于 2013 竣工，不仅可实时监控电源，而且还可将信息显示在整个视屏墙上。在参观之前，我想这个指挥中心应该就像休斯敦航天飞机地面任务指挥中心的小一号版本。但是，这里看不到任何按钮或控制杆，只有计算机鼠标。另外，所监控的电源总量也十分惊人。就个人来说，我并不适应兆瓦及千伏级电源，我所接触过的最大电源就是使用 UCD3138 的相移全桥转换器的 500W 电源。UCD3138 是一款具有 PMBus™ 接口的数字电源控制器。
PMBus 是通过串行数字接口与电源转换器通信的标准方法。工程师使用 I2C 或 CAN 总线等数字接口已有数十年…
一款看似简单的设计，其实饱含数位工程师的心血和日日夜夜，这设计需经过千锤百炼、反复测评，才能够面市上线。TI Designs 参考设计库，诚意为您打造精典！欲查找更多参考设计？登陆TI Designs 参考设计库，就有您想要的设计！
TI Designs 设计库将会为您推出系列参考设计精选，包含工业、医疗、汽车电子、工厂自动化与控制、楼宇自动化、个人电子等各类应用，每周更新，千万不要错过哟！
现在，咱们就先来看看“汽车电子参考设计”的第5期有什么好的推荐吧！
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设计概述
PMP9351 是一种适用于汽车辅助摄像机模块的紧凑型电源和串行器解决方案，采用 OmniVision 图像传感器 OV10635。此参考板有两个 LMR22007 同步降压稳压器，提供两个 3…
在上篇博客文章《电感式传感：线性位置传感（第 1 部分）》中，我介绍了如何使用三角目标和螺旋线圈实施线性位置传感器。尽管使用这种方法可实现良好的分辨率，但需要测量一个比移动距离长的目标。在适合这种方法的目标尺寸被禁止的情况下，您可使用不规则线圈和较小目标代替。
对于目标必须是小尺寸的情况，我设计了一个右侧线圈环路间距大于左侧线圈环路间距的矩形线圈（如图 1 所示）。该线圈能产生不均匀磁场，其可通过获奖的 LDC1000 等电感至数字转换器 (LDC)，用于实现线性位置传感。
图 1：可产生不均匀磁场的 PCB 线圈 —来自 PCB 布局工具的图片可清楚显示
线圈是 2 层 PCB，迹线宽度和间距为 5 密尔（0.127 毫米）。它每层有 23 匝，尺寸为 100x12.5 毫米。在左侧，每个环路的间距是 5 密尔（0.127 毫米）。在右侧，我添加了一个环路，步进为 4…
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：
…作者：Thomas Kuehl
任何在其模拟电路设计中使用现代单通道运算放大器的人都熟悉 5 个有源器件引脚：2 个输入、2 个电源引脚和 1 个输出。这 5 个引脚适用于众多使用运算放大器的应用。
接下来的一类器件具有第六工作引脚功能。大多数情况下该附加引脚可发挥关断作用，或者整好相反，可作为器件的启用引脚。下图显示的是包含关断功能的 OPA320S。
那么，这个关断／启用引脚具体应该做什么呢？
通常，关断引脚的目的是关断放大器功能并降低其功耗。在运算放大器关断时，它就进入非工作模式，在该模式下静态电流 (Iq) 可降低很多个数量级。
以上所示 OPA320S CMOS 运算放大器支持 1.5mA 典型 Iq，采用 3.3V 电源供电。其工作状态下的功耗为 4.95mW。然而在关断模式下，典型 Iq 降低至 0.1uA，而功耗则降至 330nW，功耗降低比为 15,000:1。
关断／启用引脚可在两个模式间实现轻松切换…
作者：Aaron Paxton
假设您几乎已经完成了最新、最重大的应用设计。所有漏洞都已清除，而且非常好用。差不多该进入主要阶段了，但还要解决最有一件事：电源。
毕竟，我们不可能指望所有人都使用实验室电源为其应用供电，对吧？
事后考虑电源并不稀奇。我们很少围绕电源管理来设计系统，而且正好相反。这样的做事顺序会造成恐慌，尤其是在 PCB 上空间所剩无几的时候。唯一可用的方法就是找到最小的电源 IC。
LDO 是空间有限应用的热门选择，支持健身腕带、智能手表以及其它可穿戴设备等便携式应用。然而，即使是机顶盒与路由器等线路供电的应用，空间也不是无限的，在可能的情况下也需要优化。工程师经常会因芯片尺寸小而选择 LDO。
但这是唯一的考虑因素吗？
这肯定是最重要的因素之一。我们还需要权衡一些其它的因素，例如功耗、噪声特点与精确性等，但芯片首先要能放入应用，才有成为可行的解决方案。
IC 的物理尺寸能说明些问题，但绝对不够全面…
作者：Brian King
以下这 4 个基本技巧可帮助您减少涉及 EMI 合规性时为您带来的烦恼。当然，EMI 主题非常广泛，会涉及很多其它技巧。
回顾第 1 部分(http://www.deyisupport.com/blog/b/power_house/archive/2014/06/18/powerlab-emi-1.aspx)的讨论内容，在该部分我们重点讨论了当电源中的组件寄生电容直接耦合至电源输入电线时会发生的情况。现在，我们来看看共模 EMI 问题的最常见来源：电源变压器。
该问题由一次绕组和二次绕组间的寄生电容以及一次绕组的高 dV/dt 引起。这个绕组间的电容可起到充电泵的作用，导致杂散电流流到通常连接至接地的二次侧。这里有四个可最大限度减少该问题的常见技巧。
作者：Tony Calabria 德州仪器
在上一篇 DAC 基础知识博文中，我们对高精度数模转换器 (DAC) 中的输出干扰源进行了探讨。若您希望在增加代码的过程中获得线性转换，那么这些输出脉冲可能会扰乱系统运行。让我们快速回顾一下我在上篇博文中介绍的干扰脉冲情况：
DAC 输出干扰的“能量”由脉冲(以绿色显示)的宽度和高度定义。可根据系统要求对干扰的形状进行很好的控制。在 DAC 输出的后面添加一个简单的 RC 滤波器能够减小干扰的幅度，但会增加建立时间，而干扰“能量”（曲线下面的区域）保持不变。下面以 DAC 通过主要进位转换阶段为例，展示了 RC 滤波器之前和之后的输出。
应通过观察干扰周期并提前 10 个单位左右选择截止点 (cutoff point) 来为 RC 滤波器选择适合的电阻与电容比。在选择组件值时，应使用较小的电阻值以避免电阻负载上产生较大的压降…
一款看似简单的设计，其实饱含数位工程师的心血和日日夜夜，这设计需经过千锤百炼、反复测评，才能够面市上线。TI Designs 参考设计库，诚意为您打造精典！欲查找更多参考设计？登陆TI Designs 参考设计库，就有您想要的设计！
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现在，咱们就先来看看“汽车电子参考设计”的第4期有什么好的推荐吧！
了解更多，点击此处获取本参考设计的原文介绍。
设计概述
PMP7966 是一款四相升压转换器，在输入电压为 6V 到 42V 且电流为 2.5A 时的额定输出值为 52V。该设计采用 LM5122 升压控制器，每相的开关频率为 100kHz，从而产生 400kHz…
作者：Bosheng Sun
几十年来，平均电流模式控制一直用于功率因数校正 (PFC)，而且在商业市场也有各种采用这种控制算法的 PFC 控制芯片。
图 1 是这种平均电流模式控制的形象介绍。
图 1. PFC 的平均电流模式控制
通常认为，平均电流模式控制的性能可充分满足大部分 50/60Hz AC 线路输入的商用电源应用需求。但是，传统平均电流模式控制会使电感器电流领先于输入电压，导致不统一的基本位移功率因数与过零失真。在 PFC 工作在高频率 AC 环境下时，这种情况会变得更糟糕，例如工作在 400Hz 下的机载系统。这些系统所需的高质量输入电流很难通过传统控制方法实现。一种名为占空比前馈 (DFF) 控制的最新控制方法可有效降低高线路频率下的输入电流失真1/2/3。
DFF 控制的基本构想是预先计算占空比，以减轻反馈控制器的任务。对于工作在连续传导模式下的升压拓扑来说，占空比 dFF 的计算公式为：
模拟
汽车
DLP® 技术
嵌入式处理
工业
电源管理
