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最新一季《模拟对话》打包来袭，需要的小伙伴可不能错过哦~ 自创刊号至今，《模拟对话》一向是ADI最先进信号采集与处理技术的传播渠道。如此一来，本刊已成为高性能模拟、数字与混合信号处理领域领先的产品、系统解决方案、应用程序和设计技术信息资源。作为面向工程师读者的刊物，由ADI的工程师们亲自撰写的《模拟对话》致力于激励并帮助您实现下一代系统设计。 下载地址在这里：ez.analog.com/cn/other/f/forum/537237/adi 《模拟对话》第54卷第一期 本期内容摘要： 电动汽车警示音系统 传统内燃机车辆即使低速行驶也会发出声音，让行人很容易注意到车辆的靠近。 而电动汽车(EV)和混合动力汽车在低速行驶时大多悄无声息。电动汽车警示音系统 (EVWSS)产生一系列旨在提醒行人有电动汽车存在的声音。 ADI SDR收发器助业余无线电爱好者实现空间通信 Es’hail-2卫星配备两个专用转发器，这是一颗新的地球同步卫星，可实时连接全球用户，并能可靠覆盖超过地球三分之一的地区。这是一种新的针对无线电收发 器的软件定义无线电方法，具备多种优势，也影响了业余无线电领域。 提高极低压差线性稳压器输出电流，实现均匀散热的并联设计 在高功率密度和低输出电压条件下，散热问题上升为首要设计考虑因素，尤其是对于低噪声应用中的线性稳压器而言。并联LDO稳压器可以提高 电源电流并减少散热，从而降低任何 元件的温升幅度以及所需的散热器件尺寸和数量。 非常见问题解答—第173期：构建实际非常精准的模拟开关宏模型 我们这个月的RAQ将讨论LTspice®以及如何生成精确的模拟开关宏模型。运算放大器有很好的宏模型可用，但是模拟开关宏模型并非为高性能 仿真而设计。为了获得更精确的性能，您可能需要一种新的宏建模方法来提升仿真水平。 开源LIDAR原型制作平台 随着自动驾驶汽车和机器人逐渐变为现实，汽车和工业客户开始寻求新的环境感知解决方案，以便实现这些机器。LIDAR是该领域中快速发展的技术之一，随着它越来越成熟和可靠，其应用范围也变得更加广泛。 无线水质监测系统 饮料生产、制药和废水处理等多个行业都依靠水质监测系统对重要水质指标进 行测量和控制。本文探讨将测量系统和无线传感器与稳健可靠的无线网络相结合的优势。 为汽车电子系统提供供电和保护，无开关噪声，效率高达99.9% 为汽车电子系统供电并非易事。与车辆电池连接的各种电子和机械系统可能导致相对稳定的12 V电源在短时间内从–300 V上升至+150V。我们的新型4开关降压-升压DC/DC控制器通过其2.8 V至100 V输入工作范围、内置的反向电池保护和其新 PassThruTM工作模式，提供适当解决方案。 非常见问题解答—第174期：FET输入放大器中的电流噪声：为何您的设计在更高频率下产生更大噪声 许多半导体制造商的数据手册，都在规格表中给出了放大器的电流噪声，一般是 1 kHz频率时的噪声。但并非始终能够指明电流噪声参数从何而来。是通过测量得来？或者是理论推断而来？ 为何基准电压噪声非常重要？ 本文介绍基准电压在高精度(>20位)数据测量系统中有什么影响。为了实现这种高分辨率，需要使用低噪声信号链。举例来讲，要实现25位分辨率，或者152 dB动态 范围，可允许的最大系统噪声为0.2437 μV rms。 使用反射计芯片实施非接触式液位测量 可以通过将空气介质传输线贴在非金属水箱外壁来检测RF阻抗，以准确测量其 液位。本文提供一个经验设计示例，显示反射计器件(例如ADI公司的ADL5920)如 何帮助简化设计。 使用高效率、高频率、低EMI DC/DC转换器降低对陶瓷电容的电源要求 此外，多层陶瓷电容(MLCC)的价格在过去几年急速上涨。陶瓷电容被用在电源输出 端，用于降低输出纹波，以及控制因为高压摆率加载瞬变而导致的输出电压过冲 和欠冲。输入端则要求陶瓷电容进行解耦和过滤EMI，这是因为在高频率应用中， 它具备低ESR和低ESL。 非常见问题解答—第175期：在LTspice中处理WAV文件的乐趣：使用立体声和加密语音消息 接下来讨论使用LTspice处理WAV文件的乐趣。LTspice拥有许多超级功能，但它处 理音频文件的能力是令人印象较深刻的功能之一。LTspice可用于生成WAV文件作 为 电路仿真的输出，也可用于导入WAV文件来激励电路仿真。本文详细说明如何 使用LTspice音频WAV文件生成不太为人所知的立体声语法(以及更高的通道计数)。 《模拟对话》第54卷第二期 本期内容摘要： 充分利用数字信号处理器上的片内FIR和IIR硬件加速器 有限脉冲响应(FIR)和无限脉冲响应(IIR)滤波器都是常用的数字信号处理算法，尤 其适用于音频处理应用。因此，在典型音频系统中，处理器内核的很大一部分 时间用于FIR和IIR滤波。 适用于微型电机驱动应用的快速反应、光学编码器反馈系统 光学编码器通常用于跟踪电机位置。捕获这些编码器的信息以便精确测量电机位 置对于自动化和机器设备的成功运行很重要。快速、高分辨率、双通道同步采样 模数转换器(ADC)是此系统的重要组件。 轻松快速设计开关模式电源EMI滤波器 凭借其高功率转换效率，开关模式电源在现代电子系统中得到广泛应用。开关模 式电源普及的一个副作用是电磁干扰(EMI)或噪声，并会耦合到其他器件，从而降 低了敏感模拟或数字信号电路的性能。 非常见问题解答—第176期：采用小型DC/DC升压转换器的超低噪声、48 V、虚假麦克风电源 专业级电容麦克风需要使用48 V电源为内部电容传感器充电，以及为内部缓冲器供 电，以提供高阻抗传感器输出。该电源的电流很低，且因为麦克风的输出电平非常 低，因此要求电源必须具有极低的噪声以便高质量传输捕获信号。 多轴机器人和机床应用中的时序挑战 我们的第一篇文章探讨多轴机器人和机床应用中的时序挑战。机器人一般有6个 轴，这些轴必须协调有序。在CNC加工中，5轴协调很常见，但是有些应用会用到 多达12个轴，其中工具和工件相对移动。 相控阵天线方向图—第1部分：线性阵列波束特性和阵列因子 相控阵天线设计并不新鲜。近几十年来，相控阵天线的原理得到了很好的发展。 随着相控阵开始包含更多混合信号和数字内容，许多工程师可以从更直观的相控 阵天线方向图说明中获益。 为单极负电源增加高效的正供电轨 通常，汽车电池只提供相对于地的一个电压轨。车内音频系统、逻辑板、ADC和 DAC传感器等众多系统需要完整的双极电源。本文详细介绍一种简单、低元件数 的电路，用于从电池中产生正电压。该解决方案的效率达到96%并提供高达6 A(最 大值)的满量程输出电流(12 VOUT时)。 非常见问题解答—第177期：宽电压范围汽车电路保护器 本期非常见问题解答解决了rms功率问题。如果您不想计算交流功率波形的rms 值，那么得出的结果可能没有实际意义。相反，如果您使用电压和/或电流的rms 值来计算平均功率，那么就会得出有意义的结果。这两者之间存在差异，本文将 提供正确的说明。 相控阵天线方向图—第2部分：栅瓣和波束斜视 本文是“相控阵天线方向图”3部分系列文章中的第2部分内容。第2部分讨论了栅 瓣和波束斜视考虑因素，以及相移和延时对宽带系统的影响。在第1部分，我们介 绍了波束指向和阵列因子。 使用LTspice分析状态监控系统中的振动数据 如果您正在使用状态监控(CbM)系统，则通常会需要一个完整的网络来分析数据 (例如，电机的振动数据)。有时，分析可能比想像的要更加简单。本文介绍如何 使用LTspice®分析CbM系统中振动数据的频谱，以便在工业机械电机故障的早期发出预警。 直接通过汽车电池输入进行DC-DC转换：5 A、3.3 V和5 V电源符合严格的EMI辐射标准 只要精心选择IC，无需反复权衡考量，就可以生产出适合汽车应用的紧凑型高性 能电源。就是说，可以同时实现高效率、高开关频率和低EMI。本文所示解决方 案使用LT8636—具有独特布局的42 VIN、5 A连续单片式降压Silent Switcher®器件。 非常见问题解答—第178期：宽电压范围汽车电路保护器 本期RAQ提出的问题是：是否有过压(OV)和欠压(UV)保护器件可用，特别是针对汽车 应用？很多应用中都可能容易发生欠压和过压。在汽车供应管路上，起动期间的 点火起动和熄火期间的负载突降，是电压瞬变的常见来源。 《模拟对话》第54卷第三期 本期内容摘要： JESD204C入门：新特性及其内容——第2部分 此JESD204C系列的第2部分为您介绍了JESD204C标准的关键要素，正是这些要素 实现了这种解决问题的技术。我们将仔细了解64b/66b编码方案实现的带宽效率改 进，以及增加带宽的32 Gbps物理层规范。 您真的能通过运算放大器实现ppm精度吗？ 众多应用都需要准确的信号。为了达到18位或以上的准确度和可复制性，我们需 要考虑完整的信号链。对于精密系统，其关键元件之一即为运算放大器。本文将 讨论一个有趣的问题：您真的能通过运算放大器实现ppm精度吗？ 用于通信的高压升压和反相转换器 我们本月的Power by Linear文章就需要高压的应用展开论述。有时候，您需要采 用电流仅为几毫安的高压源，例如±250 V，为高压设备提供动力。 非常见问题解答—第167期：何时越小越好 设计PCB电源时，设计人员希望能够实现：小尺寸、易用性、可靠性以及高效率。 因为PCB尚处于开发阶段，所以实验室电源被用于提供动力。进入系列生产时，就 需要开发自己的动力系统，这时总会遇到PCB空间有限的问题。 复合放大器：高精度的高输出驱动能力 复合放大器由两个单独的放大器配置而成，旨在最大限度地发挥每个放大器的优 势。与单个放大器相比，运用复合放大器的主要优势是扩展带宽、尽可能减少噪 声和失真以及提高直流精度。 具有故障注入功能的高精度旋变器仿真系统 软件仿真是产品开发中的一个重要话题。如果您对旋变数字转换器(RDC)系统设计 感兴趣，并且希望建立自己的旋变器仿真装置试验台进行故障仿真研究，建议您 读一读这篇文章。 用于恶劣汽车环境的全面电源系统设计占用空间极小，可节约电池 电量且具有低EMI特性 在恶劣条件下，汽车应用电源必须能够无故障运行。设计人员必须考虑所有的紧 急情况，包括负载突降、冷启动、蓄电池极性接反、双蓄电池跨接、尖峰箝位和 其他瞬变状态，以及机械振动、噪声、极宽的温度范围等。 非常见问题解答—第168期：适用于高压信号和电源的低压运算放大器的自举 在本期的RAQ中，Barry Harvey讨论了适用于高压信号和电源的低压运算放大器的自举。我们可以采用具有出色输入特性的运算放大器，并进一步提高其性能，使其电 压范围、增益精度、压摆率和失真性能均优于原来的运算放大器。 同步关键的分布式系统时，新型Σ-Δ ADC架构可避免中断的数据流 关键的分布式系统要求输入信号采集在所有子系统中同步进行。与SAR ADC相比， 由于采用固有的采样结构，Σ-Δ ADC的目标变得更有挑战性，该结构将对输入信号 连续采样，而不是提供触发采集和转换过程的外部信号。本文介绍了同步Σ-Δ ADC 的不同方法及其优缺点。 我的电压参考源设计是否对湿度敏感？控制精密模拟系统湿度和性能的方法 本文回顾湿度对精密基准电压源系统内长期漂移的影响。由于一个完整的精密模 拟系统的性能在很大程度上取决于所采用的基准电压源，因此，该方法是了解系 统级影响，并采用改进型印刷电路板(PCB)制造方法来解决湿气/湿度问题。 是否可以将低EMI电源安装到拥挤的电路板上？ 当设计人员试图将复杂的电源安装到小型区域时，他们会做出妥协，从而导致验 证过程中出现困难。因此需要高性能的电源系列，旨在简化设计过程，最大限度 地减小电路板面积、提高效率和热性能，并实现低噪声设计。 非常见问题解答—第169期：使用一个GPIO数字接口测量温度的简单方式 连接到单个微处理器或FPGA的器件密度不断增加。因此，应用空间和I/O引脚数量 可能受限。在本文中，我们将探讨一种温度-频率转换器，它只需要使用一个GPIO 引脚即可提供准确的温度结果。 《模拟对话》第54卷第四期 本期内容摘要： 第1部分：用于电机控制电流测量的Σ-Δ调制优化 针对电机控制应用实施优化、隔离的Σ-Δ电流测量主题是一个非常宽泛的领域，需 要我们拆分文章进行介绍。第1部分介绍在电机控制应用中，使用sinc滤波器对Σ-Δ 编码数据进行解调。第2部分(包含在本期中)先提出一种可以改善电机控制应用测量 性能的sinc滤波器新架构，之后讨论如何使用采用HDL编码的sinc滤波器优化性能。 一种直接测量运算放大器输入差分电容的方法 本文集中讨论一些不太常见的运算放大器规格。输入电容常常被设计人员忽略； 但是，对于高阻抗和高频率运算放大器应用，它是一个非常关键的规格。值得注 意的是，例如，当光电二极管的结电容较小时，运算放大器的输入电容会成为导 致应用产生噪声和带宽问题的主导因素。运算放大器的输入电容和反馈电阻在放 大器的响应中产生一个极点，从而影响稳定性并增加较高频率下的噪声增益。因 此，稳定性和相位裕量可能会降低，输出噪声可能会增加。本文介绍一种直接测 量CDM的新方法。 小尺寸高功率密度 新Silent Switcher® 2系列采用特殊的设计和封装技术，在2 MHz高开关频率下能够实 现92%以上的效率，同时可以轻松符合CISPR 25 5类峰值EMI限制。独特的内部结构 采用铜柱代替键合线并增加了内部旁路电容，以及集成式衬底接地平面，以进一 步改善EMI。 非常见问题解答—第170期：开关电源中的电感电流测量 与前一篇相关的是本文将回答的问题：如何测量电感电流？开关模式电源通常使 用电感来临时储能。在评估这些电源时，测量电感电流通常有助于了解完整的电 压转换电路。 双AMR电机位置传感器，适用于安全关键应用 需要使用电机位置传感器来测量定子与转子之间的位置，以确保定子线圈按正确 顺序通电。传统霍尔开关用于此功能。它们现在可以由一个精简应用代替，该应 用使用磁阻角度传感器。 第2部分：用于电机控制电流测量的Σ-Δ调制优化 第2部分继续讨论了一种新的sinc滤波器架构，可以提高电机控制应用的测量性能。 接着讨论采用HDL代码实现sinc滤波器，以获得优异性能的方法。最后，给出了基 于FPGA的3相伺服驱动的测量结果。 采用单个IC从30 V至400 V输入产生隔离或非隔离±12 V输出 在许多应用中通常需要双极双电源供电，并使用线性稳压器。更好的解决方案是 使用单个开关稳压器，该开关稳压器从相对较高的输入产生两个输出，并具有良 好的效率、低EMI和良好的调节性能。本文介绍了两种精简电路，它们可在30 V至 400 V的宽输入电压范围产生±12 V输出。一个电路利用隔离型反激式拓扑，而另一 个电路基于非隔离型降压拓扑。 非常见问题解答—第171期：“如果没坏，就不要修理。”调节固定增益差动放大器的增益 在此“非常见问题解答”中，我们提问：我们能够增加固定增益差动放大器的增 益吗？经典的4电阻差动放大器可以解决许多测量难题。如果需要设置不同的增 益，则这种带有集成电阻的差动放大器有一个缺点。只是通过在固定增益放大器 上增加几个电阻来提供正反馈路径，此举可以减少整体的负反馈，从而获得更高 的整体增益。 了解地震信号检测网络的基础知识 对于满布商业和住宅建筑、人口密集的地区，地震带来的危害非常大。使用微 机电系统(MEMS)加速度计和坚固耐用的小型地震检波器，可以开发低成本物联网 (IoT)解决方案。MEMS传感器为地震传感器网络应用提供简单但可靠的仪器设计解 决方案。 ADI ToF景深测量技术：工业、汽车市场等涌现的新兴应用 本文讨论飞行时间(ToF)景深测量的基础、两种主要的ToF景深测量方法，以及与其 他景深测量技术之间的比较。您将了解ADI的3D景深测量技术，该技术包含集成 了深度处理器的整套ToF信号处理器件，可以将来自VGA CCD传感器的原始图像数 据转化成深度/像素数据。 开启并运行LTspice LTspice®支持绘图、探查和分析电路设计的性能。包含原理图编辑器和波形查看 器，一旦掌握一些基本命令便可轻松使用。本文将引导您使用这款高效工具，加 快创建仿真模型。 非常见问题解答—第172期：操纵MCU SPI接口可访问非标准SPI ADC 当前的许多精密ADC都采用SPI或者另一种串行接口与控制器通信，包括MCU、DSP 或FPGA。但是，有些新ADC采用串行外设接口并使用非标准的三线式或四线式SPI 作为从机来实现更快的吞吐速率。本文介绍如何设计出适合ADC配置和代码解读 的微控制器SPI。
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