ADC 将现实世界的模拟信号(如声音、温度、压力和光)转换为可在数字域中处理的数字信号。 模拟设计工程师喜欢说“世界是模拟的”,但今天大多数信号处理都是由数字计算机完成的——模拟计算机的时代早已结束。本文概述了 ADC,并就如何成功应用它们提出了建议。
校准值可以通过读取已知参考值然后找出要使用的校正因子(二进制因数)来计算。对于给出的示例,理想情况和最坏情况 ADC 值之间的差异永远不会超过 1.2%,因此从原始值的二分之一或四分之一开始是没有意义的。测试和使用的唯一值是 1/128、1/256 和 1/512。你想从接近你期望看到的价值开始。
许多微控制器都包含片上 ADC。典型器件包括 Microchip PIC167C7xx 系列和 Atmel AT90S4434。大多数微控制器 ADC 都是逐次逼近的,因为这可以在速度和微控制器芯片上的空间成本之间进行最佳权衡。
ADC 比较,显示了可用于 sigma-delta、逐次逼近和闪存转换器的分辨率范围。还显示了每种类型的最大转换速度。如我们所见,可用的 sigma-delta ADC 的速度达到了逐次逼近型 ADC 的范围,但甚至不如最慢的闪存 ADC 快。表格没有显示的是速度和准确性之间的权衡。例如,虽然我们可以获得范围从 8 位到 16 位的逐次逼近型 ADC,但我们不会发现 16 位版本在给定的器件系列中是最快的。最快的闪存 ADC 不会是 12 位部分,而是 6 位或 8 位部分。
将模拟输入带入微处理器的常用方法是使用模数转换器 (ADC)。以下是选择此类零件并对其进行校准以满足您的需求的一些提示。
在要求不高的应用中,选择电容器的一个关键因素可能很简单,即确保电容器的工作电压至少与电路的工作电压一样高,然后选择合适的电容值。选择连接方法(径向引线、轴向引线或表面贴装)并执行任何与尺寸有关的优化。可能会考虑温度和电压特性(TCC 和 VCC),但对于大多数商品应用来说,这些通常不是重要因素。
当我与一些知识渊博的锁相环 (PLL) 设计师合作时,我了解到了这一点。他们告诉我,除了 C0G 或 X7R 电容器之外的任何东西都会有问题。这个“问题”是,除了用于制造 C0G 电容器的电介质之外,任何电介质都使用天然压电材料,并且在变形时会导致电压在部件上产生。我认为 PLL 设计人员首先发现这个问题是在设计显示冷却风扇旋转频率处的射频边带时。风扇使 PCB 振动,这种振动导致相关电容器产生足够的压电电压来调制 PLL 的振荡器调谐线,从而产生边带。将电容器更改为 C0G 类型使问题消失。
与开关一样,继电器也有多种形式,包括通用型、电源型、簧片型以及接触器,它们旨在处理非常高的电流和电压以及固态设备。
开关和继电器制造商正在提供更多选项,以帮助设计人员为其应用选择合适的器件。 开关和继电器市场的最大趋势之一是需要更多选项来帮助设计人员为其应用选择最佳开关器件。其他更大的要求是更长的使用寿命、更小的封装和更大的坚固性。
英飞凌推出 LITIX Power 双通道 DC/DC 控制器,无需额外的微控制器即可驱动 LED 前照灯。 Infineon Technologies AG通过双通道独立 DC/DC 控制器扩展了其LITIX Power 系列。该公司声称新的 TLD6098-2ES是第一款无需额外微控制器即可驱动全 LED 前照灯的产品。该控制器还可以操作四种标准 LED 前灯 功能:远光灯 (HB)、近光灯 (LB)、日间行车灯 (DRL) 和转向灯 (TURN)。LITIX Power 产品还可用作外部 LED 照明中动画的电压源。
钽电容器为高密度、高性能电子电路的设计人员提供了性能稳定的可靠高电容解决方案。钽电容器历来深受设计工程师的喜爱,广泛用于大容量储能、滤波和去耦等应用。钽电容器技术的进步包括聚合物阴极系统的成熟,这带来了更低的有效串联电阻 (ESR)、封装密度的显着提高以及有效串联电感 (ESL) 的降低。在这里,我们将研究这些发展对绩效的影响。
功耗是设计人员选择高速数据转换器的最重要的系统设计参数之一。无论是在需要更长电池寿命的便携式设计中,还是对于耗散较少热能的小型产品,功耗都至关重要。系统设计人员传统上从低噪声线性稳压器(例如低压差稳压器)而不是开关稳压器为数据转换器供电,因为他们担心开关噪声会进入转换器的输出频谱并显着降低交流性能。
从本质上讲,大多数直流电流检测电路都是从电源线中的电阻开始的(尽管磁场检测是一个很好的替代方案,尤其是在更高电流的情况下)。一个简单的测量电阻两端的电压降并根据需要对其进行缩放以读取电流(E = I × R(如果我不包括这个,有人会抱怨))。如果检测电阻器位于接地端,则解决方案是一个简单的运算放大器电路。一切都以接地为参考,您只需注意接地布局中的小电压降。
安全性在汽车设计中至关重要。汽车并不便宜,因此有必要保护车主的投资。最重要的是,人们的生命受到威胁。这就是现代汽车制造商采用各种安全功能的原因,包括安全气囊、稳定性控制和轮胎压力监测。但是设计中的安全性超出了那些明显的保护系统。安全性是汽车内任何电子设备的核心设计考虑因素——无论大小。
运算放大器(通常称为运算放大器)是用于设计电子电路的无处不在的构建块。今天,这些设备被制造成小型集成电路,但这个概念很久以前就开始使用真空管了。有一项 1946 年早期使用运算放大器概念的专利,尽管当时并未使用该名称。Raggazinni 经常被认为是在 1947 年创造了“运算放大器”一词。