測量系統(tǒng)中的電流是監(jiān)測系統(tǒng)狀態(tài)的一種基本而有效的工具。隨著科技發(fā)展，電子或電氣系統(tǒng)在性能提升的同時，物理尺寸大大縮小，并降低了功耗和成本。每個電子設(shè)備都在監(jiān)測自己的健康和狀態(tài)，而這些診斷提供了管理系統(tǒng)所需的重要信息，甚至決定了其未來的設(shè)計升級。
為過程控制、工廠自動化、樓宇控制系統(tǒng)等工業(yè)應(yīng)用設(shè)計系統(tǒng)級隔離式I/O解決方案時，有許多方面需要考慮，其中包括功耗、數(shù)據(jù)隔離和外形尺寸。圖1顯示了系統(tǒng)解決方案，其在隔離式單通道軟件可配置I/O解決方案中使用AD74115H和ADP1034，解決了電源、隔離和面積挑戰(zhàn)。通過將ADP1034的電源和數(shù)據(jù)隔離功能與AD74115H的軟件可配置能力相結(jié)合，可以僅使用兩個IC和非常少的外部電路來設(shè)計一個隔離式單通道I/O系統(tǒng)。
電氣工程中的一個典型應(yīng)用是通過傳感器記錄物理量并轉(zhuǎn)發(fā)給微控制器進行深入處理。此過程需要使用ADC將模擬傳感器輸出信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。ADI在本文介紹了一種用于高精度測量應(yīng)用的低功耗模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)解決方案，即SAR-ADC或Σ-Δ ADC。因為在低功耗應(yīng)用中，節(jié)省的每一毫瓦都將是有用的。
本文提供一種校準(zhǔn)數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)的方法，專用于引腳電子器件驅(qū)動器、比較器、負(fù)載、PMU和DPS。DAC具有差分非線性(DNL)和積分非線性(INL)等非線性特性，我們可以通過增益和偏置調(diào)整來盡可能降低這些特性。本文描述如何執(zhí)行這些校準(zhǔn)，以改善電平設(shè)置性能。
中國，北京–Analog Devices, Inc. (ADI)宣布推出全新的精密中等帶寬信號鏈平臺，可改善工業(yè)和儀器儀表應(yīng)用中DC至約500kHz信號帶寬的系統(tǒng)性能。該新平臺提供一系列具有可定制解決方案選項的完整信號鏈，并配備一套精選的開發(fā)工具，例如LTspice?仿真，有助于簡化設(shè)計過程。這些可靠的信號鏈專為精確測量時間和頻率而設(shè)計，使終端系統(tǒng)支持從IEPE振動/加速度到溫度/壓力等各種傳感器和測量模式輸入。更關(guān)鍵的是，這些信號鏈可幫助工程師充滿信心地投入設(shè)計，從容應(yīng)對基于狀態(tài)的監(jiān)控(CbM)、多通道或分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAQ)、位置和電機控制以及聲納等應(yīng)用中精密儀器儀表帶來的嚴(yán)苛挑戰(zhàn)。
要測試精密儀器儀表，需要使用超低失真、低噪聲、高性能的信號發(fā)生器。新的產(chǎn)品通常需要保證性能指標(biāo)在較高的水平。有些參考設(shè)計(例如ADMX1002)利用高性能精密數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)簡化了這一任務(wù)，這些轉(zhuǎn)換器具有出色的精度和分辨率水平。1此外，加入一種創(chuàng)新數(shù)字預(yù)失真算法可以進一步增強測試信號的保真度，從而以低成本的小尺寸實現(xiàn)出色的低失真信號。
你可以跟Siri對話，獲取路線指引和查詢天氣。在家中，Alexa不僅可以開燈和播放你最喜歡的音樂，還可以打開暖氣和空調(diào)。我們都已經(jīng)習(xí)慣了這個“始終在線”的世界。如今，我們滿懷期待，希望在車內(nèi)也能獲得這些個性化連接體驗。
無論是黑燈工廠里設(shè)備的有序運行，還是溫馨家居中電器的自動感知，抑或是數(shù)字醫(yī)療中的體征信號數(shù)據(jù)采集，微控制器（MCU）幾乎是解決一切有控制需求場景的“萬能鑰匙”。近年來，隨著物聯(lián)網(wǎng)走入更廣泛的場景，例如可穿戴設(shè)備、遠(yuǎn)程測控、無線傳感等諸多應(yīng)用中，衍生出大量的低功耗類數(shù)據(jù)采集和控制需求，低功耗MCU成為微控制器品類中的一個重要細(xì)分市場。根據(jù)相關(guān)資訊預(yù)測，在全球微控制器市場份額中，低功耗微控制器約占15%～20％，2019年市場規(guī)模為44億美元，預(yù)計到2024年將增長到129億美元，年復(fù)合增長率（CAGR）高達(dá)24.1％。
精密數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)通常由高性能的分立式線性信號鏈模塊組成，用于測量和保護、調(diào)節(jié)和獲取，或者合成和驅(qū)動。硬件設(shè)計人員在開發(fā)這些數(shù)據(jù)采集信號鏈時，一般需要高輸入阻抗，以直接連接多種傳感器。在這種情況下，通常需要利用可編程增益使電路適應(yīng)不同的輸入信號幅度——單極性或雙極性和單端或差分信號，具有可變共模電壓。大多數(shù)PGIA傳統(tǒng)上由單端輸出組成，該輸出不能直接全速驅(qū)動基于全差分、高精度SAR架構(gòu)的ADC，需要至少一個信號調(diào)理或驅(qū)動級放大器。隨著人們越來越注重通過系統(tǒng)軟件和應(yīng)用來提供與眾不同的系統(tǒng)解決方案，整個行業(yè)不斷迅速發(fā)展變化。但是，受緊張的研發(fā)預(yù)算和上市時間限制，用于構(gòu)建模擬電路并制作原型來驗證其功能的時間也越來越少。這樣就增加了硬件開發(fā)資源的壓力，需要進一步減少設(shè)計迭代。本文將介紹在設(shè)計分立式寬帶全差分PGIA時要注意的關(guān)鍵事項，并展示PGIA在驅(qū)動高速信號鏈μModule?數(shù)據(jù)采集解決方案時的精密性能。
零漂移運算放大器使用斬波、自穩(wěn)零或這兩種技術(shù)的結(jié)合來消除不需要的低頻誤差源，例如失調(diào)和1/f噪聲。傳統(tǒng)上，此類放大器僅用于低帶寬應(yīng)用中，因為這些技術(shù)在較高頻率時會產(chǎn)生偽像。只要系統(tǒng)設(shè)計時考慮了高頻誤差，例如紋波、毛刺和交調(diào)失真(IMD)等，較寬帶寬的解決方案也可以受益于零漂移運算放大器的出色直流性能。
繼智能手機后，近年來可穿戴設(shè)備正“包攬”全身，逐步成為消費者新時尚：耳戴TWS耳機，腕戴智能手環(huán)/智能手表，頭戴智能眼鏡/智能頭顯，身穿心電T恤……多種多樣的智能穿戴設(shè)備正成為繼手機后撬動著消費電子市場增長的新亮點。但看似百花齊放的繁榮表象背后，可穿戴設(shè)備發(fā)展卻暗藏隱憂——應(yīng)用場景單一、功能更新緩慢、同質(zhì)化嚴(yán)重、入局者眾多……
正如本系列文章上篇所討論的，設(shè)計和優(yōu)化基于熱敏電阻的應(yīng)用解決方案涉及到不同挑戰(zhàn)。這些挑戰(zhàn)包括上篇文中討論過的傳感器選擇和電路配置。其他挑戰(zhàn)有測量優(yōu)化——包括ADC配置和選擇外部元件，同時確保ADC在規(guī)格范圍內(nèi)運行以及系統(tǒng)優(yōu)化，從而實現(xiàn)目標(biāo)性能并確定與ADC和整個系統(tǒng)相關(guān)的誤差源。
本系列文章分為上下兩篇。上篇首先討論基于熱敏電阻的溫度測量系統(tǒng)的歷史和設(shè)計挑戰(zhàn)，以及它與基于電阻溫度檢測器(RTD)的溫度測量系統(tǒng)的比較。文中還會簡要介紹熱敏電阻選擇、配置權(quán)衡，以及Σ-Δ型模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)在該應(yīng)用領(lǐng)域中的重要作用。下篇將詳細(xì)介紹如何優(yōu)化和評估基于熱敏電阻的最終測量系統(tǒng)。
溫度是過程控制系統(tǒng)中的一個關(guān)鍵測量指標(biāo)。人們可以直接測量，例如測量化學(xué)反應(yīng)的溫度，也可以補償測量，例如通過壓力傳感器的溫度補償。對于任何系統(tǒng)設(shè)計，準(zhǔn)確、可靠、穩(wěn)健的溫度測量往往都很關(guān)鍵。對于某些終端設(shè)計，檢測系統(tǒng)故障則至關(guān)重要，一旦系統(tǒng)發(fā)生故障，就會轉(zhuǎn)換到安全狀態(tài)。因此在這些環(huán)境中應(yīng)該使用功能安全設(shè)計，通過認(rèn)證級別來表明設(shè)計的診斷覆蓋率水平。
自2000年(GE)首次推出數(shù)字超聲技術(shù)以來，超聲市場發(fā)展迅速。超聲技術(shù)已從基于靜態(tài)轉(zhuǎn)向動態(tài)，并從黑白轉(zhuǎn)向彩色多普勒。隨著超聲應(yīng)用越來越多，對組件的要求也不斷提高，例如與探頭、AFE和電源系統(tǒng)相關(guān)的要求。
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