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：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…
作者：Tony Calabria 德州仪器
在使用数模转换器 (DAC) 进行设计时，您肯定希望输出能够从一个值向另一个值单调转换，但实际电路并不总是以这种方式工作的。在某些特定代码范围内出现过冲与下冲（即干扰脉冲）也很平常。这些脉冲会以这两种形式中的一种出现，如图 1 所示。
图 1：DAC 干扰行为
图 1a 是一种可产生两个代码转换误差区的干扰，在 R-2R 高精度 DAC 中很常见。图 1b 是单波瓣干扰脉冲，在电阻串 DAC 拓扑中较常见。干扰脉冲可通过能量测量进行量化，单位常为每秒纳伏 (nV-s)。
在讨论 DAC 干扰源之前，我们必须先给“主要进位转换”这个术语下定义。主要进位转换是指因较低位 (LSB) 转换而造成最高有效位 (MSB) 发生变化的单个代码转换。0111 到 1000 或 1000 到 0111 的二进制代码转换就是主要进位转换的具体实例。可将其看作是大多数开关的反相。这也是干扰最常见的地方…
网络设计人员知道，RS-485 标准在实现稳健可靠的通信方面具有良好的历史记录，并因此成了工业网络中多点差分数据传输的推荐标准。虽然 RS-485 标准经受住了时间考验，但随着系统或网络其它元件的变化，RS-485 收发器为满足这些需求也在不断发展变化。现代网络通常是控制系统与数据链路的组合，各种需求会随应用的变化而变化。
网络要求越来越多，因此很多设备制造商都要求控制通道不仅能在网络中跨越更远的距离，而且还能通过网络发送高速数据。RS-485 总线标准支持的数据传输距离长达 4000 英尺（1200 米），但在最大线缆长度下无法实现最大数据速率：线缆越长，数据速率越慢。
对于需要同步（并行收发器）信号定时的应用来说，那是可选数据速率可介入挽救这一局面的地方。您不需要再在线缆长度和数据速率之间进行抉择。在限定一次 SN65HVD01 可选数据速率收发器后，设计人员即可在距离与速度之间找到共同点…
作者：Eric.Siegel
在TI经常遇到这样的问题：在使用 RS-485 进行设计时，是否有一些技巧或诀窍需要掌握？为此，我们总结了使用 RS-485 时需要记住的一系列综合而全面的重要准则。
如何应用……
1) 使用图 A 确定最大线缆长度
2) 使用 Zo=120Ω 或 100Ω 的双绞线线缆
3) 使用菊花链连接总线节点
4) 端接 RT1 = Z0 的线缆一端
5) 您可在相同的总线上运行 3V 和 5V 器件。
7) 针对 ± 7V GPD 使用标准收发器
针对 ±20V GPD 使用 SN65HVD17xx
针对更高的 GPD 使用隔离收发器
8) 将不用的导线 (RT = Z0) 端接至其…
作者：Scott Monroe
CAN FD 到底是什么意思？全双工？频域？还是消防局？都不是，实际上它是 CAN 领域的最新技术，FD 代表 Flexible Data-rate（灵活数据速率），几年前由博世公司的一篇白皮书引入该领域，目前已经过标准化，成了 ISO11898-1 的更新版本。
控制域网络 (CAN) 是一个常见的通信协议及总线，主要用于对微处理器需要通信的分布式应用进行互连。众所周知，该技术植根于汽车领域。经过多年的发展壮大，它目前可用于工业控制、现场总线、大型家用电器、航空航天甚至咖啡机等众多应用。这种协议层面的简便性源于大部分繁重任务都可在 CAN 控制器外设内部的硬件中完成。此外，这种总线技术的灵活性也是其得到广泛使用的直接原因。
随着系统复杂性和处理器间通信的增加，CAN 总线中的可用带宽已经减少。因此，对速度（或更大带宽）的需求也在不断攀升。德州仪器 (TI) SN65HVD255、SN65H…
对于我们在本《模拟线路》系列第 1 部分或第 2 部分中讨论的 TINA-TI 主题，无论有没有您所“不敢”问的内容，我都希望我的下一个主题《使用 TINA-TI 进行噪声分析》能为您的日常工作带来帮助。
下面是一些可使 TINA-TI 成为出色分析及优化工具的噪声仿真特性：
1. 任何噪声带宽下的输出 RMS 噪声图
2. 噪声密度图 — 参考输入输出
3. 噪声增益频率依赖性自动计算在内。
在 TINA-TI 中运行噪声分析的要求如下…
作者：Kevin Duke 德州仪器
我在上篇文章中讨论了电阻串 DAC 架构及其趋势。如果您没有看到，可以在这里阅读该博客文章。本文将重点介绍两种非常相似的架构：R-2R DAC 与 MDAC。
首先回顾一下，电阻串 DAC 的较大局限性是与实现高分辨率和维持线性度有关的挑战。如果不实施级联电阻串或内插放大器等巧妙设计技术，电阻串 DAC 所需的电阻器数量将随分辨率的提高呈指数级增长。R-2R 可通过采用二进制加权电阻器梯形结构（如下图所示）直接解决该问题。
DAC 的每一位分辨率都由 1 个由 R 电阻器、2R 电阻器以及 1 个开关组成的集合实现的，开关可在参考电压与接地之间切换，能够在输出节点创建一个分压器。通常在硅芯片上有一个内藏输出缓冲器。如果您很难理解二进制加权分压器的工作原理，我建议您在 TINA-TI 中创建该电路，在这里您可仿真每个开关的位置。
R-2R DAC 在参考节点有不同的阻抗，因此，对于…
欢迎阅读《模拟线路》(Analog Wire) 上《获得连接》博客系列的第四篇文章！我们在上篇博客中探讨了一些随机抖动的测量技术以及实验室中确定性抖动的组成部分。在这篇博客中，我们将讨论 MLVDS、类似标准，并将介绍一种实用 MLVDS 应用。
我们在考虑通信链路中的合理架构时，会想到三种拓扑：点对点、多支路和多点。创建 TIA/EIA-644 或 LVDS 的目的是为点对点拓扑中的驱动器和接收器提供通用电气层规范。点对点拓扑是一种半双工链路，包含支持差分端接的单个驱动器及接收器。下图 1 是一个点对点配置：
图 1：点对点
下一种架构是多支路拓扑。LVDS 标准在开发时并没有考虑多支路拓扑，因此 TIA/EIA-644 标准在 2001 年进行了升级，可在 TIA/EIA-644-A（LVDS、REV-A）标准中支持多支路。升级版 TIA/EIA-644-A 针对驱动器要求进行了标准化…
作者：Philip Pratt
TI 最近推出了几款 JESD204B 数模转换器 (DAC) ，其中包含的求和模块是高速四通道 DAC 的最新功能。它位于内插滤波器及复合混频器后面的信号路径中，可帮助两个复合数字路径在进行模拟转换之前加在一起。
我能使用求和模块做什么？
如果您需要使用一个发送器同时发送两个不同的频带（例如采用一个宽带发送器发送两个不同的蜂窝频带）,那这个功能就很适合您。求和模块可承担 FPGA 中的频率分离创建工作，将该工作交由 DAC 完成。
图 1 是 DAC38J84 中的四个数字路径，称之为 A、B、C 和 D。它们可作为两个复合路径，即 A-B 和 C-D。两个复合路径都提供内插和 NCO 数字混频，可在四通道 DAC 中为您提供两个数字模块上变频器。
图 1：DAC38J84 的示意图，其中多频带求和模块用蓝色显示
在不使用求和模块时，这两个上变频器可分别用来确定进入 DAC A 和…
PCI Express® (PCIe®) 是一项业界领先的标准输入／输出 (I/O) 技术，是服务器、个人电脑以及其它应用中最常用的 I/O 接口之一。该标准多年来不断发展，以适应更高的数据速率（见表 1）。第 3 代 PCIe 引入了全新的编码方案，其可在不增加数据速率一倍的情况下，将数据吞吐量提升一倍。PCI-SIG 近期宣布推出的第 4 代 PCIe 具有 16 G 每秒传输 (GT/s) 的比特率。第 4 代的规范预计将在 2014 或 2015 年发布。
表 1：各代 PCIe 的数据吞吐量
随着数据速率的提升，参考时钟需求也在不断提高。本文将重点介绍参考时钟需求。
PCIe 参考时钟 (RefClk) 规范可针对 3 种不同架构定义，分别是：数据时钟、独立 RefClk 以及通用 RefClk。每个架构都具有特定的滤波器函数。在接收器时钟数据恢复输入端出现的有效抖动是接收器及发送器…
欢迎阅读《模拟线路》(Analog Wire) 上《获得连接》博客系列的第四篇文章！在上篇博客中，我们讨论了高电平的抖动问题，深入了解了随机抖动 (RJ) 以及确定性抖动 (DJ) 的组成部分，所有这些抖动加在一起就是总体抖动 (TJ)。我们将在本文中讨论用于精确测量 RJ 以及 DJ 组成部分的实验室技术。
正确测量抖动是一项令人生畏的任务，但如果理解了我们在《获得连接：抖动》一文中所介绍的每项内容的定义，那么您的测量工作就会很有意义，而且可以理解。我们知道，RJ 不仅是无限的，而且还有具有概率性，因此很难为其设定最大值。所以，RJ 通常设定为 RMS 值，而非峰至峰值。既然 RJ 是 RMS 值，那么使用相位噪声分析器 (PNA) 在频域中测量最为精确，因为 PNA 比示波器的噪声底限更低。PNA 更适合这种测量的原因还在于：它可让您了解到在什么样的频率下会出现有问题的谐波。PNA…
作者：Ron Michallick 德州仪器
您不仅需要设计一款低电源电压的基本运算放大器电路，而且还需要使用高电压、低成本运算放大器来节省成本。这行吗？我会教您如何辨别。
我首先以 LM324 器件为实例，因为该器件价格不贵（很普遍），而且工作电压低至 3V。LM2902 支持 -40C 的工作温度，我将使用该器件作为一种个人设计挑战，因为低温下的二极管压降最大。因此，温度是为输入输出电压范围引起最多问题的因素。
第 1 步：针对 VCC 检查有效输入输出电压范围。
LM2902 没有 3V 参数，因此我使用图 1 中的 5V 参数。
图 1：TI LM2902 的 5V 参数
输入共模覆盖 5V 及更高电压，但对于 3V 而言，我只能靠自己了。电子技术规则在 3V 下仍然适用，因此我可使用“满量程”VICR 公式 0 至 Vcc-2V 得到 0V 至 1V 的输入范围。
25C 下的…
作者：Ian Williams 德州仪器
“喂！关小声点！”
您很可能在某个时候听过这样的话，尤其是如果您像我一样也喜欢开大音量听音乐！如果您决定责成“关小音量”，那么还能做什么呢？当然是伸手进行音量控制啊！
什么是音量控制？简单来说，就是用来减小音频信号幅值的电路。通常减小幅度会从无到有，低到一定程度就会让音频小声得听不见。很多音频设备都是数字控制的，但仍然有许多带旋钮的系统，您可通过旋转旋钮调节音量。
该旋钮实际是一个叫做电位计的电子组件，如图 1 所示。电位计是带三阶端子的特殊电阻器，叫做滑动片。转动旋钮时，滑动片就会前后移动，改变在滑动片端看到的电阻数。这可创建一个分压器行为，因此电位计是用于音量控制电路的理想组件。
但并非所有电位计都一样。三个最常见的类型或锥度是：线性锥度、对数（或音频）锥度以及反向对数（或反向音频）锥度。图 2 是每个锥度的电阻随旋转变化的情况…
作者：Collin Wells
电阻器自发热的计算是一个非常基本的概念，但很多工程师对它并不熟悉，或经常被他们忽略。
在我阐述最近设计的高精度电阻式温度检测器 (RTD) 采集系统的原理时，我意识到了它的重要性。该设计在 TI 设计 — 高精度参考设计 TIPD152 中提供。对于图 1 中的简化设计，需要考虑信号路径中电阻器自发热引起的误差，才能防止它们所导致的不希望出现的误差级。
图 1：简化的比率计 RTD 系统
该设计针对比率计测量设计，因此模数转换器 (ADC) 的最终转换结果直接取决于参考电阻器 RREF 的绝对值。由于 RREF 上有激励电流经过，因此它会消耗电源并发热，从而可引起电阻变化，影响系统精确度。此外，电阻器自发热影响在电流感应或功率测量等众多其它应用中也很重要，其取决于电阻器绝对值，因为在电阻器消耗电源时它可能会改变阻值。
电阻器的温度系数（或 TC）规定了电阻器温度变化时电阻的变化范围…
作者：Pete Semig 德州仪器
我的同事 John Caldwell撰写了几篇关于仪表放大器 (INA) 电源及共模抑制比 (PSRR & CMRR) 的极好博客文章。（参见“处理抑制问题：仪表放大器 PSRR 与 CMRR”第 I 部分 和 第 II 部分）。
他准确指出了大多数 INA 器件的 CMRR 与 PSRR 性能会随增益变化。但少数 INA 的 CMRR 不随增益变化而变化该怎么办呢？
图 1 是低功耗、单电源 INA331 的 CMRR 与频率的产品说明书比较图，其表现如下所示。
图 1：INA331 的 CMRR 与频率比较
尽管 CMRR 可通过下列公式 1 计算，但公式 2 是 CMRR 的学术定义，其中 Adm 是差分增益，Acm 是共模增益。
包括 INA 在内的差分放大器不仅要抑制共模信号，而且还要放大差分信号。因此，根据公式 2 可知，增大 …
作者：Marek Lis
我们在 E2E™ 社区高精度放大器论坛上收到的一些最常见的问题都与 IC 不同参数的长期稳定性有关。自然界没有什么事物是静止的，产品说明书参数也不例外。
随着时间的推移，半导体材料的掺杂度以及封装对内部裸片产生的物理应力都会发生变化，这会导致产品的参数值发生偏移。这些偏移可在新产品质量认证过程中，通过测量生命周期测试过程中（在高温炉中执行的加速老化过程）的参数偏移进行量化。
125C 下 1000hrs 或 150C 下 300hrs 的典型生命周期测试持续时间可在室温下确保至少 10 年的产品生命周期（不计算静态自身发热条件）。持续时间通过 Arrhenius 公式计算，这是一个简单而非常精确的计算公式，用于描述给定过程的反应速度常数对温度的依赖性：
过程速率 (PR) = Ae-(Ea/kT) Arrhenius 公式
这就引出了加速系数 (AF) 概念，即两个不同温度下的过程速率之比…
作者：Kim Devlin-Allen 德州仪器
网络设计人员知道，RS-485 标准在实现稳健可靠的通信方面具有良好的历史记录，并因此成了工业网络中多点差分数据传输的推荐标准。虽然 RS-485 标准经受住了时间考验，但随着系统或网络其它元件的变化，RS-485 收发器为满足这些需求也在不断发展变化。现代网络通常是控制系统与数据链路的组合，各种需求会随应用的变化而变化。
网络要求越来越多，因此很多设备制造商都要求控制通道不仅能在网络中跨越更远的距离，而且还能通过网络发送高速数据。RS-485 总线标准支持的数据传输距离长达 4000 英尺（1200 米），但在最大线缆长度下无法实现最大数据速率：线缆越长，数据速率越慢。
对于需要同步（并行收发器）信号定时的应用来说，那是可选数据速率可介入挽救这一局面的地方。您不需要再在线缆长度和数据速率之间进行抉择。在限定一次 SN65HVD01 可选数据速率收发器后，设计人员即可在距离与速度之间找到共同点…
作者：Richard Zarr 德州仪器
80 年代初期我还是一名年轻设计人员，我就一直在关注总线结构的发展。从简单的 S-100 及 AT 总线到速度快似闪电的第 3 代 PCIe，我看到了几项变化，最引人注目的是串行化。要实现更快的速度，您如果不加快时钟速率并使每条传输线路在电气长度上相等（并非易事），就需要使数据串行化并嵌入时钟。这就引出了我今天的主题 — 高性能串行总线标准。
在众多现代计算平台及外设中找到几种不同高速标准并不稀奇。这些包括 PCI Express、USB、Thunderbolt、串行高级技术附件 (SATA) 和串列 SCSI (SAS)。如前所述，很多这些标准都从并行总线结构发展成了目前的串行结构，以克服时序偏移并提高可靠性。这些标准在发展过程中也在不断提高速度，使得设计人员不得不更加努力地确保准确无误的传输。我一直能看到这种挑战！
信号完整性与标准
这些标准的每次修订都会设定某些要求…
欢迎访问《模拟线路》阅读获得连接系列博客的第三篇文章！在本博客中，我们将讨论高电平的抖动问题。这是一个非常复杂的主题，无法在一篇博客中完全详细介绍。
要理解抖动，我们首先要了解眼状图。眼状图是数字信号在时域中的表现形式，其中电压振幅按时间变化绘制。一长串数据可分割成多个片段，称之为单位间隔 (UI)，这些 UI 在示波器上一个个叠加，有助于示波器一次显示极大数量的数据。单位间隔定义为 UI = 1／比特速率。如图 1 中眼状图所示。一个眼状图由 1 个 UI 组成（工程师有时会绘制两个并排眼状图），它是数字信号质量的视觉体现。
图 1
既然我们了解了眼状图，就可提出这样一个问题“什么是抖动？”抖动可定义为不希望看到的、信号理想转换位置的高频率偏移。抖动可分为总体抖动 (TJ)、随机抖动 (RJ) 和确定性抖动 (DJ)。顾名思义，总体抖动 (TJ) 包含所有抖动组成部分的影响…
作者：Eric.Siegel 德州仪器
您是数字隔离领域的新手，还是经验丰富的老手？无论专业技术水平如何，我们都可以对众多时钟周期进行单独刷新。数字隔离主题是个非常普及的领域，许多方面都非常令人关注。如果采用随意学习方式，单基础内容就足以让您头脑发晕。在德州仪器 (TI)，我们将基础内容以易于理解的形式提供，并以此为基础深入研究更高级的主题。
隔离基础知识
如果数字隔离听起来像一个锁定非法恶意软件的地方，那么起点可能就在这里。电流隔离拓扑有很多种形式，其中最常见的三种是：光耦合器、电感式（磁性变压器）与电容式。
现在该如何测量它们呢？首先，大多数隔离额定值都以电压为单位，即均方根 (RMS) 或峰值电压 (Vpk)。将 Vpk 转换为 RMS 只需除以 2 的平方根或约 1.4；反之便可将 Vrms 转换为 Vpk。有四个主要隔离值对所有设计都很重要：标准隔离电压额定值 (Viso)、瞬态过压 (Viotm)、输入电压或浪涌…
作者：Thomas Kuehl 德州仪器
监视便携式设备或配套服务系统中纽扣电池的电压等级，对现代 CMOS 运算放大器来说是一项常见的简单应用。
图 1 是一个使用 1.8V OPA333 零漂移运算放大器的实施方案。纽扣电池的电压是 3V，该电路采用 3 至 5V 电压级供电。
奇怪的是，我听有客户反映，纽扣电池在这类电路中的使用寿命要比预期的短很多；只能用几天或几个小时！这些客户发现在移走运算放大器后，纽扣电池保持带电状态。这引起了我的好奇，于是开始调查到底发生了什么事。
图 1 — 连接 OPA333 单位增益放大器，监控纽扣电池电压
锂电池 CR2032 是一款常见的纽扣电池，额定容量 175 mAh，提供 200uA 连续电流。OPA333 的输入偏置电流一般是 70pA，几年也不会耗尽纽扣电池的电量。可能有其它什么电路消耗了电池。对 OPA333 内部原理图进行仔细观察后，发现了一种貌似合理的放电情境…
作者：Habeeb Ur Rahman Mohammed 德州仪器
智能手机、Web、视频与音频应用的高速增长提升了对高速系统的需求。随着越来越多的用户需要高速数据，运营商需要具有更高调制及带宽支持功能的更大容量基站网络。在 6 至 42GHz 频率下支持微波回程的基站网络可将来自众多用户的数据发送至中央主干网络。来自这些网络的数据不仅比来自一个用户或一个用户区段的数据高一个数量级，而且还需要更高调制水平的支持功能。
这样高的调制方案可为发送器及接收器带来更大的挑战。由于符号数量的增加，系统需要更高的信噪比 (SNR) 或更低的噪声。由于这类信号的峰值与平均值之比相对更大，因此需要更好的线性度。
当存在相位噪声、系统热噪声和时钟抖动等减值时，收发器质量性能的测量主要采用误差矢量幅度 (EVM) 的形式来表述。在直接转换调制器及解调器的使用案例中，还存在其它减值形式，例如发送器中的局部振荡器 (LO) 泄漏、接收器中的 DC…
作者：Chris Cockrill 德州仪器
让您的最新逻辑电路运行起来，一切都按设计要求运行。然后关掉电源，电路却依然工作。这是怎么回事？
在当今世界，使用的都是即插即用型器件而且强调省电，因此通常有多个电压源。为了节能，我们可能会通过关闭电路中的某些部分来省电。对于电池供电设备更是如此，其可帮助您尽可能多的省电。
如果器件的输入或输出端有一个钳位二极管，而且输入或输出在其上提供有电压，那么该部件便可通过二极管给 Vcc 上电。输入或输出电压将传输至 Vcc 引脚，而且 Vcc 电压等于输入或输出端电压 -1VT。这被称为“反向供电。由于现在电压位于 Vcc 引脚，因此它可传输至该电路的其它器件并为它们供电。
如何知道器件是否有可为该器件反向供电的二极管？
所有标准逻辑器件都在输入或输出上有 ESD 保护二极管。这些二极管不仅可用于 ESD 保护，而且还可提供电压钳位功能，以防输入或输出超过 Vcc 或低于接地…
