作者：Brian King 德州仪器
电源设计人员最常抱怨的一个问题是电源总是设计流程的最后一个环节。似乎到了大多数系统设计安排结束后才会有人想到：“嘿，我们还需要一款电源”。
对于电信应用来说，砖型电源非常适合。你只需把电源安放在电路板上就可使用，无需太多设计工作。
很多时候，产品最初通过的设计都会有一个能够承载模块成本的预算。然而进入生产阶段后，这个数量开始增长。接下来财务部就会着眼于利润率，要求新产品降低成本。这时首先想到的就是电源。
分立式设计可轻松将电源组件成本降低 50% 以上。当然与单个模块相比，还需要考虑所需的非循环开发工作以及大量元件的装配成本。在开发时间足够的大批量产品中，使用分立式组件构建的电源也是非常合理的。
这里正是您可真正利用 PowerLab 资源的地方。只需要适当的电源设计知识即可完成大量设计工作。这可显著降低开发成本与风险。
有些 PowerLab 设计甚至实现了与业界标准砖型封装引脚兼容…
作者: Collin Wells TI 高精度线性产品部的模拟应用工程师
今年夏天，我有幸负责培训实习生“John”，帮助他排除系统设计项目的故障。这个经历让我想起了我职业生涯中所吸取的一些重要的经验教训。
几天前，John 在测试某个设计的瞬态稳定性数据时，获得了一个重要发现：输出信号的步长对实现准确的结果极其重要。
在当 John 开发某个设计并需要用运算放大器来缓冲 1μF 的负载时，问题出现了。大部分运算放大器都无法直接驱动非常大的电容性负载，因而他不得不设计一套适合的补偿方案。由于不需要输出大电流，因此 John 在运算放大器输出与电容器之间插入了一个串联的隔离电阻器 (RISO)，用以对电路进行补偿，如图 1 所示。
图 1
采用 RISO 补偿 CLOAD
通过利用 TINA-TI（德州仪器 (TI) 基于 *** 的模拟仿真程序），我帮助 John 验证了该电路的稳定性…
作者：Robert Taylor 德州仪器
正如我的朋友 Brian 在他的博客中说的，现在人人都随身携带智能手机或平板电脑。这些是收发业务邮件、接打个人电话及了解世界最新信息的必要设备。令人疯狂的手机游戏层出不穷，例如愤怒的小鸟、糖果粉碎 (Candy Crush) 以及单词接龙 (Words with Friends) 等。智能手机可提供天气预报和导航。这些特性及功能可让我们的生活更轻松、工作更高效。
就像我一样，您可能也要为设备充电一整夜，第二天带着充足的电池出发。然而，由于大显示屏和高亮显示等因素会快速消耗电量，因此当前电池很难达到我们所需要的待机时间。
一个解决该问题的便捷方法是在通勤的路上为手机充电。车载 DC/DC 充电器不仅很流行，而且已变得必不可少了。
DC/DC 充电器分为几种不同种类。很多汽车内建 USB 端口，可用来为这些设备充电。此外，二级市场及常备无线电广播也可提供这种便捷性，并可播放存储在设备中的音乐…
作者: Art Kay 德州仪器
在担任应用工程师之前，我在TI 的职位是 IC 测试开发工程师。我的项目之一是对 I2C 温度传感器进行特性描述。在编写一些软件之后，我手工焊接了一个原型设计电路板。由于时间仓促，我省去了比较麻烦的去耦电容器。谁会需要它呢，对吧？
我收集数据大概有一个星期了，但获得的任何结果都无法与预期结果相匹配。于是我做了大量更改，试图提升性能，但都没有效果。最后，我决定添加一个去耦电容器，不出所料，问题解决了。
这让我不禁思考……，会不会总是需要使用去耦电容器？它的作用到底是什么？
要回答这个问题，需要考证在不使用去耦器件时会出现什么问题。
图 1 为带去耦电容器和不带去耦电容器（C1 和C2）情况下用于驱动 R-C 负载的缓冲电路。我们注意到，在不使用去耦电容器的情况下，电路的输出信号包含高频 (3.8MHz) 振荡。对于没有去耦电容器的放大器而言，通常会出现稳定性低…
在过去的几个月里，我见过至少四次人们对运算放大器的“真正 Vos”产生错误理解。
图 1 显示的是 OPA363 运算放大器的技术参数，这是一款 1.8V 至 5.5V 的单电源运算放大器，具有 7MHz 的单位增益带宽以及 5V/us 压摆率。我在下表中用方框圈出了 OPA363 的真正 Vos。
不是真的！OPA363 的真正 Vos 直接取决于在应用环境中的使用方式！
图 1
我们来看一下如何计算应用中的真正 Vos，并确保设计满足技术规范。
造成直流失调电压的主要原因是：
1) Vos_drift（Vos 随温度的变化相应变化）
2) Vos_PSRR（电源抑制比造成的 Vos）
3) Vos_CMRR（共模抑制比造成的 Vos）
4) Vos_initial（出厂测试条件下的 Vos）
Vos 的每个影响因素都有正量级和负量级…
作者：Surinder Singh 德州仪器
人类最根本的欲望就是发展，使事物更美好、更快、更大。我们可在半导体产业中看到不断重复的相同倾向。当然不是更大，在电子产品领域中实际上是更小。晶体管一发明，早期开拓者就问：“我能否在同一个芯片上放一个以上晶体管？”因而后来 Jack Kilby 发明了集成电路。今天，更好、更小以及更快对在单个 IC 中集成相当数量电路的电源管理单元 (PMU) 来说非常适用。
开关模式电源与低压降转换器等单输出电源在任何电子系统中都非常重要。但几乎所有的电源系统都需要多电源。PMU 包含从多种电源选项中选出的各种单输出解决方案。PMU 如以下漫画所示，就像在一颗 IC 中有多颗 IC 一样。
PMU 可以简单到在芯片上只提供两个 LDO 或转换开关，也可以复杂到包含 21 组输出。PMU 可以是通用的，就像瑞士军刀，也可加入专用设计理念。例如 SSD 不仅需要特定电压电流下的电源…
作者：Brian King 德州仪器
很明显，智能手机与平板电脑时代已经改变了每个人的生活。然而电源设计人员可能是唯一注意到这些产品制造商还掀起了 AC/DC 适配器革命的人。毕竟没有人愿意把自己的小型智能手机插在硕大的电源上
还记得十年前这些庞大的“墙插式电源”吗？
除外形小巧外，充电器还必须尽量低成本、高效率。
就在几年以前，有人曾邀请我为一家大型售后配件制造商设计一款 5W 智能手机充电器。我尝试采用一款我们行业标准的低成本固定频率控制器来设计该充电器，但未能成功。尺寸要求结果只是我所面临的难题之一。满负载及空载条件下的功耗与整体解决方案成本需要一款新型控制器。在最初有人这样要求之后，其它类似的商机也开始有规律地涌现。经过几次不成功的尝试后，我就放弃了。
幸运的是 2012 年德州仪器 (TI) 推出了 UCC28700/UCC28710 系列反激式控制器。最后，我有了设计 AC…
作者：Chris Glaser Texas Instruments
我的梦想之车
作为普通人，我们每天都要在不同的产品选项之间做出权衡。我真的很想开一辆鲜红色的昂贵运动跑车，可我根本攒不够这么多钱去买。不过每当我在我家附近的小卖部买东西时，总喜欢摆阔，买 Blue Bell 冰激淋，不买该店品牌的冰激淋。对我来说，这类权衡与我在日常生活中所做的无数其它权衡都与我所能接受的购买商品的价值息息相关。开高档车的价值并不值买丰田车的价差，但整整 1/2 加仑容器中更美味冰激淋的价值当然就很值了。
作为工程师，我们面临设计挑战时也要对呈现在我们面前各种选项做出权衡。对于新一代智能手机或平板电脑的设计，还要用前一代机型使用的电源吗？或者我应该采用能够实现更高性能与更便捷系统集成的较新电源？在新应用中设计重复利用与优化老式设计相比，有多大的价值？我该使用已尝试过的东西还是选择高新技术？
现在，在您的新一代电源设计中，这两者您都可以得到了…
作者：Bob Hanrahan 德州仪器
此前，我已经发表了有关如何测试电源设计的三篇文章中的前两篇，即效率测量（第 1 篇）和噪声测量（第 2 篇）。文章主要涵盖各种噪声源以及如何使用示波器正确测量噪声。此外，我还讨论了由线路及负载瞬态产生的输出错误问题。
今天，我要谈谈电源测试的第三个也是最后一个指标：稳定性测量。
电源属于闭环放大器，负责吸收电能并将其转换成具有特定稳压和／或电流的另一种电能形式。电源的稳压原理是传感输出并将输出的一部分与参考电压相比较。将传感信号与参考信号的差值进行放大，然后用于控制稳压器的功率级，以保持电压（或电流）恒定。（图 1）。
电源采用从输出回到误差放大器的负反馈确保其在各种工作条件下（负载变化、温度变化以及输入电压变化等）的正确稳压。与任何稳定闭环系统一样，电源也必须确保在工作频率或风险振荡和／或其它不适应特性下闭环增益小于 1。电源负反馈条件必须与输入完全呈异相性或者构建小于…
作者：Bob Hanrahan 德州仪器
上次，我发表了关于“如何测试电源设计”三篇文章中的第一篇：电源测试，效率测量，主要介绍有关测试的基础知识，包括必要设备以及如何准备用于测试的电路等。此外，我还介绍了如何精确测量启动时间、电流限值以及电源效率。
今天，我要谈谈在测试电源性能时需要考虑的另一个重要指标：噪声测量。
电源噪声从何而来？
电源噪声的生成有多种不同的来源。与任何一款放大器一样，电源也会产生各种不同类型的噪声，而开关模式设计还需要处理其发生的固有开关噪声。开关电源不但可通过设计，最大限度地降低其开关噪声，而且还可纳入输出滤波器，进一步降低该噪声。但只有经过实际测量后才能确切知道电源所产生的噪声级别。
瞬态纹波噪声
为何要测量噪声？
任何系统内的偏置电压正如我所认为的那样，可将其看作电气电路的基础。所有系统都能够与这些电源相连，而且必须解决与其相关的噪声问题。如果从电源生成（或通过…
作者: Ankur Verma 德州仪器
LED 照明领域普遍关注的问题一直是如何将总谐波失真 (THD) 保持在 10% 以下。电源不但可作为非线性负载，而且还可引出一条包含谐波的失真波形。这些谐波可能会对其它电子系统的工作造成干扰。因此，测量这些谐波的总体影响非常重要。总谐波失真可为我们提供信号 w.r.t. 基波分量中谐波含量的相关信息。更高的 THD 就意味着出现在输入电源端的失真越大或电源质量越低。
因此，我不得不使用 15 W 射灯（绝缘）设计来测试一个设计方法，该设计方案采用针对 7 个串联 LED 配置的 TPS92314 器件，可通过 150 ~ 265V AC 输入提供 3.1V 正向电压和 0.7A 额定电流。按照下列指示，我在 240V 的 AC 输入电压下实现了 8.7% 的 THD。
在进行实际实施之前，请查阅本应用手册，了解完成该测试所需的两个重要方程式。
在本例中，k 等于…
作者: Bob Hanrahan 德州仪器模拟应用工程师
作为一名模拟现场应用工程师，我的使命是帮助客户解决系统问题。有时这些系统问题可能会追溯到电源上。去年 3 个月内，我曾在不同的客户那里遇到了 3 种不同的系统问题，问题的根源均与电源设计问题直接相关。系统已经投产，但却出现了间歇性的现场故障。对于每种情况，我都发现需要对电源做少量修改，而这些修改工作本可以在系统投产前轻易找到并进行的。
我觉得最有意思的是，由于软件设计工具的进步，客户越来越信任没有经过任何工作台测试（曾经的基本操作步骤）的电源设计。据我观察，系统设计人员仅将仿真结果作为设计稳健性的佐证，甚至没花时间对电源进行实际工作台测试。通过以上观察结果以及许多设计人员从未有过工作台测试经验的这一事实，我清楚地认识到有必要写一篇专题报道。我有时也会思考这种局面与当下大学教育-重软件工具、轻实践设计及测试这个问题到底有多大关系？不过这是我在后续博客中将要探讨的话题。
…作者: Terry Allinder 德州仪器
最糟糕的设计方案通常会在最低输入电压下产生最大输出功率。而在现实情况中，高输入线路的最大功率可能是最低输入线路电压所输送功率的两倍。这会迫使电源设计人员必须对功率级进行过量设计。本文将探讨输入功率增加的原因以及降低方法。此外，还将介绍一种可提升峰值电流模式控制性能的创新方法。
反向转换器变压器基本上由两个耦合电感器组成。当主开关接通期间，电能被储存在主耦合电感器中。由于变压器具有一次绕组和二次绕组配置，因而当主开关接通时，输出二极管 (D1) 会被反向偏置（图 1a–1b）。当主开关断开时，会将储存在主耦合电感器中的电能传送到输出耦合电感器中，作为驱动负载的能量。反向变压器能对输出电压进行升压或降压转换，并提供输入到输出的隔离。
图 1.1a) 主耦合电感器中存储的电能；1b)电能传送至二次绕组
峰值电流模…
作者: Sureena Gupta 德州仪器
我不得不承认，随着时间的推移为 FPGA 供电变得越来越复杂，本文提供一些建议，希望可以帮助简化 FPGA 的电源解决方案，使用户能够创建出快速便捷的解决方案。
在为 FPGA 供电时需要考虑若干电源设计方面的问题，比如：
另外，不要忘了还有排序以及更多所需功能。图 1 显示了 FPGA 开发套件中典型的 FPGA 电源解决方案。设计该方案除了要选择正确的器件和电感器外，还需要具备一些其它的专业知识。例如，需要考虑部件放置和板面布局方面的细节。
图 1. 典型的 FPGA 电源解决方案
那么，如何才能简化设计呢？
幸运的是，有多种解决方案都有助于实现简化。在本文中，我将重点介绍两种能够帮助您快速便捷地实现设计目标的创新技术…
作者：Sungho Beck 德州仪器
脉冲跳频模式 (PSM) 是一种广泛用于提高轻负载效率的方法。我们将以具有 PSM 模式的 TPS65290 器件为例介绍如何选择输出滤波电容器。图 1 和图 2 分别显示了 TPS65290 在 PSM 模式下的简化方框图和输出波形。
如图 1 所示，在 PSM 模式下，只有 SKIP_COMPARATOR 参与了反馈环路。如果输出电压下降到最低值（图 2 中的 Vout_pwm），降压转换器就会开启并将输出电容器充电至最高值（图 2 中的 Vout_pwm+Vhys）。一旦输出电压达到最高值，转换器便开始进入睡眠状态，直到轻负载放电使输出电压再次降至最低值为止。
由于放电期间转换器处于睡眠状态，轻负载效率在 PSM 模式下相对于在普通脉宽调制 (PWM) 模式下运行可能会有所提高。如果放电过程变长（也就是说负载更轻），那么 PSM 相对于 PWM 的效率优势就会变得更加明显。
…作者：John Cummings 德州仪器
今天，防止电子产品出现电路故障以及管理上电浪涌电流的方法都得到了长足发展，简单的保险丝以及不确定 P 通道 FET 演变成了高级程度大大提升的解决方案。这些高度集成的解决方案不仅可管理进入系统的浪涌电流，而且还可使导通元件（通常是 FET）处于安全工作范围 (SOA) 内，由此为系统诊断提供了更优异的控制及故障遥测技术。本文将针对增强型系统保护解决方案和几个重要关注点展开讨论。
简单的系统保护
最简单的电子电路保护形式是具有恰当额定值的保险丝。为应用开发适当解决方案时，有各种保险丝可供选择，包括但不仅限于快熔断、慢熔断、多状态以及智能保险丝等。保险丝之所以种类繁多，是因为每一款都有其自身问题。
快熔断保险丝的特点正如其名，熔断速度快，这意味着故障跳变的可能性很高，会导致产品召回。因此，如果要选择这种保险丝…
作者: TI电池管理解决方案产品部高级应用工程师 UpalSengupta
在我还不能准确定义“共振”这一概念的时候，我就对这个词很感兴趣。“共振”有多种不同的含义，其中大部分含义之间都存在着某种关联。作为电子工程师，现在我听到这个词的第一反应就会想到调谐 LC 电路。
不过随后我还会联想到许多别的东西，如钟摆、游乐场的秋千或者音叉，这些都是现实世界中共振的例子。我曾咨询过其他人，问他们是怎么理解共振的，得到的回应真是五花八门，有的人茫然地瞪了我一眼，也有人说“让我想起诗歌”
根据维基百科的定义，共振是指“系统在某些频率下比在其它频率下以更大的振幅做振动的倾向”。虽然这种生硬的技术类定义看似不太富有诗意，不过在我们思考“固有频率”概念的真正含义时，确实赋予了其诗意。毕竟精确调谐和高效率有其优雅之处。…
作者：Upal Sengupta，高级应用工程师
德州仪器电池管理解决方案业务部
在我从事便携式设备开发工作的大多数时间里，一直被教导“越少未必越好”。PC 电路板上的集成电路 (IC) 数量越少，就越好。自从第一款便携式计算机和移动电话在 20 到 30 年前问世以来，我们就始终孜孜不倦地在为更小巧、更轻薄以及更低价格而努力。当然这种集成趋势在很大程度上是由半导体工艺技术的快速进步所带来的。虽然不太好意思承认，但我的确记不清“亚微米技术”是什么时候成为主流的。老实说，到现在我也记不起来我最后一次使用工艺技术为 1 微米左右的 IC 是在什么时候。
多年来，我所在的团队一直在负责开发适用于移动电话的高集成度 PMIC 器件。在从 20 世纪 90 年代第一款数字 (2G) 产品出现到大约 2007 至 2008 年 3G 产品成为主流的这段时间里，我观察到一个相当稳定的趋势。我们在系统的…
作者: TI电池管理解决方案产品部高级应用工程师 UpalSengupta
许多年前，我们就已经开始使用“即插即用”一词来描绘一些易于使用的事物了。与过去相比，如今许多复杂设备在设置、配置和启用等方面都要比以往便捷得多。
今天，客户希望产品可以“开盒即用”。这样的期望与过去相比或多或少得到了合理满足。然而，这种外在的简单性却稍含欺骗成分。作为工程师，我们必须花更多心思简化产品的外在使用，尽管其内部可能相当复杂。
按照这种趋势，IC 组件供应商已经在努力简化其部件，充分满足系统设计人员的使用需求。与不久的过去相比，大多数 IC 产品说明书都提供详细的设计方程式、外部组件选择指南，乃至建议性 PCB 布局图，可帮助将给定 IC 整合于系统级设计。几乎所有编录中的 IC 都提供有评估套件，以帮助系统设计人员在开展自己的 PCB 构建之前详细了解所需知识。
可惜的是，有时候系统设计工程师会有误解…
作者: TI电池管理解决方案产品部高级应用工程师 UpalSengupta
最近，我终于有时间清理扔在我办公室柜子后角的一些旧盒子，它们大多属于早已被遗忘的旧笔记本和图纸，但我发现了一件很有意思的东西，我决定留下作为历史纪念。这是我至少从 1993 年保存到现在的第一本锂离子电池规范说明书传真件。
那时候，我的工作是为便携式计算机开发电池组和充电系统。锂离子技术当时只是作为高端便携式产品的“未来潮流”初露锋芒。我们知道它价格昂贵，没有真正在意。顺便提一件我觉得非常有意思的事，在去年超级本产品上市前，一般的笔记本电脑所使用的电池尺寸、重量及典型三小时电池使用寿命与我们 20 年前的设计相差无几。
作为一名多年为便携式产品设计电源系统的设计人员，我已经认识到对“我们这种人”看似魅力无穷的新技术往往不为最终用户所看重。解决方案的技术细节及高级程度让我们深感振奋，但对从未看到过设备内部的人来说，他们的观点可能就会大相径庭…
我们在上周探讨了基于 MSP430FR5739 器件的移动信用卡读卡器。MSP430FR5739 是 MSP430 系列中首款基于 FRAM 的 MCU。
这个星期，大家不仅可以了解 MSP430FR5739 如何满足大家的能耗预算需求，而且还能了解到其如何借助便捷的 Wi-Fi 实施来支持物联网。
现如今，几乎任何家用电器都可冠以“智能”二字作为前缀。试想一下：智能冰箱能在门没有关紧时向您发送文本消息；自动调温器可以在您有事外出期间自动调节温度；而干衣机则可在小猫咪钻进温暖的衣服堆里时发出警告。看来我们需要随时与我们所有的电器保持通畅连接，若能无线相连就更好了:）。
如果您的应用还不能实现上述功能，也许是时候让它变得更加聪明了！
MSP430FR5739 能处理用户所有应用的常规事务，同时还能与TI Simple Link Wi-Fi CC3000 控制器等主机…
上周当我飞抵佛罗里达州 Fort Myer 机场时，这里展示着福特公司生产的各种经典汽车。机场广场展示的这些福特老爷车有近一百年的历史，看上去高贵典雅，尤其是那款旁边摆放着真人大小亨利.福特画像的黑色标志性T 型车，这款闪亮的 T 型车是一代机械工程天才的惊世之作。但这些具有百年历史的老爷车都缺乏一种我们习以为常的元素 — 电子设备。
与一个世纪之前形成鲜明对比的是，当今汽车塞满了半导体产品。数百个集成电路上散布的数十亿颗晶体管繁忙地工作，使当今汽车成了极为高级的工程设计产品。
即便就在眼前，我们也经常忽视汽车内的大量半导体器件：
作者：John Perry
我已有将近 30 年的驾龄，在这期间共拥有过八款不同的汽车，车型年份是：78、86、89、92、2000、2001、2006 以及 2011 款。除 78 款 Granada 外，我的所有汽车性能都非常可靠，而且在我换车时仍保持良好的车况。所换之车并非全是新的，甚至还不如之前的车新。
我的 86 款及 89 款车型在购买时都是二手的，在 2000 出售时行驶里程都超过了 150,000 英里。当然，汽车车龄越长所需的维护就越多。这对大多数“耐用品”来说都适用。我的 86 款及 89 款车都没有上消费者报告推荐列表，但不管怎样，还是很好用的。为什么呢？
汽车制造商一直都很看重设计的简洁性。简单的设计往往性能更好，更耐用。即便各制造商都竭力满足我们对便利性及安全特性不断提升的要求 — 这通常涉及大量的电子设备，但他们仍然更喜欢最简单的方法。因为这可确保产品的高质量和高可靠性。…
这是三篇系列技术文章中的第一篇。请您下周一定继续查阅最新文章！：）
您是否曾有看似超越现有技术好几年的想法？是否因为无法找到可满足需求的 MCU 而将草稿设计遗忘？请拂去设计方案上的尘土。MSP430FR5739 器件在这里可帮助您重新构思不可能的设计。
MSP430FR5739 器件是 MSP430 系列中的首款 FRAM 嵌入式 MCU，于 2011 年发布至今已应用在大量独特应用设计中，其可帮助解决系统级问题、优化设计，充分满足低能耗的需求。
今天我们将讨论移动信用卡读取器应用，在该应用中 MSP430FR5739 的独特差异化价值可帮助解决多种挑战。MSP430FR5739 器件配有 16K 嵌入式 FRAM、5 个独立定时器、硬件乘法器、DMA、ADC 以及串行通信端口。说到移动信用卡读取器，并非所有读取器都是同等的，它们都有一些不同的风格：
(1) 简单的磁条读取器：其中该读取器仅支持一个模拟前端…
作者: Pete Semig 德州仪器(TI)高精度线性产品部的模拟应用工程师
作为应用工程师，我遇到过系统设计人员针对如何解读产品说明书规范提出的大量问题。就在我认为我已经掌握如何确定规范以及它们如何造成设计误差时，我总会从客户的 TI E2E™ 论坛帖子、电话或电子邮件中获得与我的理解不同的内容。
有一天竟然有人向我提出了一个与产品说明书“条件”栏有关的问题。例如，OPA188 产品说明书未列出输入失调电压参数的测试条件（图 1）。因此，列示在电气特性表顶部的条件便可应用于输入失调电压参数。如果没有其它说明，这对产品说明书中的所有参数均适用。
图 1：OPA188 产品说明书
在这种情况下，该规范对列示在电气特性表顶部的电源电压范围是有效的。调整电源电压将改变每个电源抑制比 (PSRR) 参数…
模拟
汽车
DLP® 技术
嵌入式处理
工业
电源管理
