技术

电路设计人员在决定使用某个特定电源之前，首先会对它进行仔细测试。开关稳压器 IC 的数据手册提供了整个电源在实际应用中如何运行，以及如何通过实验室测试来获得相应特性的有价值信息。

电路仿真（例如LTspice®）很有用，可以帮助优化电路。但是，仿真并不能代替硬件测试。就此而言，寄生参数要么难以估计，要么难以仿真。因此，电源要在实验室中进行彻底测试。用于测试的可以是内部开发的原型，大多数情况下则是使用相应电源 IC 制造商的现有评估板。

随着电动汽车、个人电子产品和电网系统的日益普及，人们对锂离子（Li-ion）电池的需求正以指数级增长。随着消费者需求的增长，对高精度电池化成测试能力的需求也在增长。

电池化成测试需要多个充电和放电周期; 为了最大限度延长电池寿命并扩大存储容量，此过程中必须实现高精度控制。在每个周期中，电池的电流和电压必须得到精确控制，许多制造商要求满量程控制精度超过0.05％。然而，随着对电池电流要求的增加，保持如此高的精确度变得越来越困难。

TI 适用于高电流应用的电池测试仪参考设计利用恒定电流（CC）和恒定电压（CV）校准环路实现0.01％满量程充电和放电电流控制精度。它支持高达50A的充电和放电速率，并针对需要更高电流或多相的应用提供可修改的平台。例如，目前的汽车电池规格正在急剧增长，甚至可能需要超过50A的电流。

<strong>摘要</strong>

如果系统精度、效率和可靠性至关重要，设计传感器节点 无线数据传输以用于远程监控会是一个相当大的挑战。溶 液的pH值是许多行业需要考虑的一种测量，例如农业或医 疗领域。本文的主要目的是评估pH玻璃探针的特性，从而 解决硬件和软件设计的不同挑战，并提出一种利用射频收发器模块从探针无线传输数据的解决方案。

<strong>简介</strong>

本文第一部分介绍pH探针，然后探讨与前端信号调理电路相关 的各种设计挑战，以及如何实现低成本、高精度、高可靠性的数 据转换。为了提高数据处理的精度，讨论中还会涉及校准技术， 例如一般多项式拟合，即利用最小二乘法逼近分散的预定义数 据来校准pH值。本文最后一部分提供一种无线监控系统参考电 路设计。

在电源设计中我们如何选择电源模块，那么选择的前提是，我们得了解各种电源，了解各种电源的区别，那样我们才可以正确的选择电源模块。

<strong>什么是模拟电源</strong>

即变压器电源，通过铁芯、线圈来实现。

线圈的匝数决定了两端的电压比。

铁芯的作用是传递变化磁场。

主线圈在50HZ频率下产生了变化的磁场，这个变化的磁场通过铁芯传递到副线圈，在副线圈里就产生了感应电压，于是变压器就实现了电压的转变。

<strong>模拟电源的缺点：</strong>

线圈、铁芯本身是导体，那么它们在转化电压的过程中会由于自感电流而发热损耗，所以变压器的效率很低，一般不会超过35%。

<strong>设计步骤</strong>

1、分析设计要求

电压增益可以用于计算电压放大倍数；最大输出电压可以用于设置电源电压。

作为一名应用工程师，我经常被问及有关稳压器空载工作的问题。大多数现代 LDO 和开关稳压器均能在空载的情况下稳定工作，那么，人们为什么还要再三询问呢？

一些老式的功率器件要求具有最小的负载以保证稳定性，因为其中一个必须得到补偿的电极受有效负载电阻的影响。例如，图 A 显示，LM1117 至少需要 1.7 mA 的负载电流（最大 5 mA）。

汇聚基本的电路图符号，例如：电池、接地线、二极管等，可以满足基础电路的绘制需求。

<strong>传输路径符号</strong>

基本的电路符号，用于连接各元器件，起到“桥梁互通”的作用。

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一、电脑上打开PCB设计图，把短路的网络点亮，看看什么地方离得最近，最容易连到一块。特别要注意IC内部的短路。

二、如果是人工焊接，要养成好的习惯：

1、焊接前要目视检查一遍PCB板，并用万用表检查关键电路（特别是电源与地）是否短路；

2、每次焊接完一个芯片就用万用表测一下电源和地是否短路；

3、焊接时不要乱甩烙铁，如果把焊锡甩到芯片的焊脚上（特别是表贴元件），就不容易查到。

三、发现有短路现象。拿一块板来割线（特别适合单/双层板），割线后将每部分功能块分别通电,逐步排除。

四、使用短路定位分析仪器

运算放大器是差分输入、单端输出的极高增益放大器，常用于高精度模拟电路，因此必须精确测量其性能。但在开环测量中，其开环增益可能高达107或更高，而拾取、杂散电流或塞贝克（热电偶）效应可能会在放大器输入端产生非常小的电压，这样误差将难以避免。

通过使用伺服环路，可以大大简化测量过程，强制放大器输入调零，使得待测放大器能够测量自身的误差。图1显示了一个运用该原理的多功能电路，它利用一个辅助运放作为积分器，来建立一个具有极高直流开环增益的稳定环路。开关为执行下面所述的各种测试提供了便利。

<strong>1、整流桥并联</strong>

在小功率设计中，一般很少用到整流桥的并联，但在某些大功率输出的情况下，不想增添新的器件单个整流桥电流又不满足输入功率要求，就需要用到整流桥的并联了，整流桥的并联不能采用两个整流桥各自整流后直流并联的方式，也就是不能采用图1的方式，因为整流桥没有配对，单纯靠自身的V-I特性，一般是无法均流的，这样就会造成两个整流桥发热不一致。而采用图2的方式，通常认为在一个封装内的两个二极管是非常匹配的，是可以均分电流的，所以采用图2的方式就可以实现整流桥的并联了。

根据定义，高速模数转换器(ADC)是对模拟信号进行采样的器件，因此必定有采样时钟输入。某些使用ADC的系统设计师观测到，从初始施加采样时钟的时间算起，启动要比预期慢。出人意料的是，造成此延迟的原因常常是外部施加的ADC采样时钟的启动极性错误。

<strong>许多高速ADC的采样时钟输入具有如下特性：</strong>

● 差分
● 内部偏置到设定的输入共模电压(VCM)
● 针对交流耦合时钟源而设计

本讨论适用于时钟缓冲器具有上述特性的转换器。

一直想给大家讲讲ESD的理论，很经典。但是由于理论性太强，如果前面那些器件理论以及理论不懂的话，这个大家也不要浪费时间看了。任何理论都是一环套一环的，如果你不会画鸡蛋，注定了你就不会画大卫。

静电放电(ESD: Electrostatic Discharge)，应该是造成所有电子元器件或集成电路系统造成过度电应力(EOS: Electrical Over Stress)破坏的主要元凶。因为静电通常瞬间电压非常高(>几千伏)，所以这种损伤是毁灭性和永久性的，会造成电路直接烧毁。所以预防静电损伤是所有IC设计和制造的头号难题。

隔离器的主要功能是通过电气隔离栅传送某种形式的信息，同 时阻止电流。隔离器采用绝缘材料制造，可以阻止电流，隔离 栅两端都有耦合元件。信息通常在传输通过隔离栅之前由耦合 元件编码。

ADI公司的iCoupler®数字隔离器使用芯片级微变压器作为耦合元 件，将数据传输通过高质量聚酰亚胺隔离栅。iCoupler隔离器中 主要使用两种数据传输方法：单端和差分。选择数据传输机制 时，需要进行工程设计取舍，以优化所需的终端产品特性。

在单端数据传输中，我们使用变压器，初级绕组的一端接地。 输入信号中的逻辑转换编码为脉冲，相对于地面始终为正极 性，位于发送器芯片上。这也称为“一脉冲两脉冲”，因为上升 沿编码为两个连续脉冲，而下降沿表示为单个脉冲(请参见图1 顶部)。隔离栅另一端的接收器接收到信号，并确定发送了一个 还是两个脉冲；然后，它将会相应地重构输出。

<strong><font color="#FF0000">作者：Steve Schriber</font> </strong>

虽然我们大多数人从未见过流行文化之外的外骨骼结构，但是它们确实已经存在几十年了。第一个例子出现在19世纪末，当时开发出一款有助于跑步和跳跃的装置，采用气体动力学提供动力。20世纪60年代一些公司开发了针对军事和工业用途的可穿戴“增强”设备，但是这些设备都太笨重，非常的不实用。近些年来组件的微型化以及重量的减轻使得可穿戴外骨骼设备成为现实，例如一名曾经瘫痪的女士穿着外骨骼架构设备完成了2012年的伦敦马拉松比赛。

无线传感器网络所具有的众多类型的传感器，可探测包括地震、电磁、温度、湿度、噪声、光强度、压力、土壤成分、移动物体的大小、速度和方向等周边环境中多种多样的现象。

潜在的应用领域可以归纳为: 军事、航空、防爆、救灾、环境、医疗、保健、家居、工业、商业等领域。

<strong>通讯协议</strong>

1、 MQTT 、SOAP协议（webservice）：物联网协议

2、MODBUS RTU：串口协议;

3、MODBUS TCP：以太网协议;

4、XL/6N-RF-UDP：信立协议，通过490MHz、2.4GHz无线方式主动上传数据，XL61、XL62系列产品及XL91支持此协议；

<strong>简介</strong>

工业电机驱动中使用的电子控制必须能在恶劣的电气环境中提供较高的系统性能。电源电路会在电机绕组 上导致电压沿激增现象，而这些电压沿则可以电容耦 合进低电压电路之中。电源电路中，电源开关和寄生 元件的非理想行为也会产生感性耦合噪声。控制电路 与电机和传感器之间的长电缆形成多种路径，可将噪声耦合到控制反馈信号中。高性能驱动器需要必须与 高噪声电源电路隔离开的高保真反馈控制和信号。在 典型的驱动系统中，包括隔离栅极驱动信号，以便将 逆变器、电流和位置反馈信号驱动到电机控制器，以 及隔离各子系统之间的通信信号。实现信号隔离时， 不得牺牲信号路径的带宽，也不得显著增加系统成本。光耦合器是跨越隔离栅实现安全隔离的传统方 法。尽管光耦合器已使用数十年，其不足也会影响系 统级性能。

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最近看了好几个来我们网站咨询的电源工程师，可能是入门不久，都在电路图中的Vcc接芯片的地方加入了一个12V左右稳压管。目的是为了保证芯片的电压上限，意图很明确，稳压管能够保护芯片不会因为电压过高问题而烧毁。看上去没啥毛病，但实际上很危险。

当今，在没有透彻掌握芯片、封装结构及PCB的电源供电系统特性时，高速电子系统的设计是很难成功的。事实上，为了满足更低的供电电压、更快的信号翻转速度、更高的集成度和许多越来越具有挑战性的要求，很多走在电子设计前沿的公司在产品设计过程中为了确保电源和信号的完整性，对电源供电系统的分析投入了大量的资金，人力和物力。

电源供电系统(PDS)的分析与设计在高速电路设计领域，特别是在计算机、半导体、通信、网络和消费电子产业中正变得越来越重要。随着超大规模集成电路技术不可避免的进一步等比缩小，集成电路的供电电压将会持续降低。随着越来越多的生产厂家从130nm技术转向90nm技术，可以预见供电电压会降到1.2V，甚至更低，而同时电流也会显著地增加。从直流IR压降到交流动态电压波动控制来看，由于允许的噪声范围越来越小，这种发展趋势给电源供电系统的设计带来了巨大的挑战。

<strong><font color="#FF0000">问题:能否同时产生所有频率的频谱？</font> </strong>

<strong>答案:</strong>

电路中的噪声通常都是有害的，任何好电路都应该输出尽可能低的噪声。尽管如此，在某些情况下，一个特性明确且没有其他信号的噪声源就是所需的输出。

一般来讲，从电路上说，总是存在驱动的源和被驱动的负载。如果负载电容比较大，驱动电路要把电容充电、放电，才能完成信号的跳变，在上升沿比较陡峭的时候，电流比较大，这样驱动的电流就会吸收很大的电源电流，由于电路中的电感，电阻（特别是芯片管脚上的电感，会产生反弹），这种电流相对于正常情况来说实际上就是一种噪声，会影响前级的正常工作。这就是耦合。