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全新数字世界中模拟IC的ABC

2019-09-04 16:22 来源: 震仪

  我们生活在这个世界,依靠视觉、听觉、感觉、嗅觉等感官功能感知一切,而自然界还有光、音、温度、压力等等现象,这一切都是模拟的。而随着电子技术的进步,带来了一个全新的数字世界。我们感知的是模拟信号,电子产品处理的是数字信号,一个完整的信号链,就是来来回回的在数/模之间转换。任何一个信号链系统,都需要传感器来探测来自模拟世界的电压、电流、温度、压力等信号。这些信号被送到放大器中进行放大,然后通过ADC把模拟信号转化为数字信号,经过处理器、DSP或FPGA信号处理后,再经由DAC还原为模拟信号(图1)。在模拟IC中,除了少量的混合信号(约占14%)处理,其余都是标准线性模拟IC。包括电源管理芯片、放大器、数据转换器和接口电路。

  电源管理芯片:根据世界半导体贸易统计数字专刊(WSTS)的定义,电源管理芯片也可称为“稳压器和电压参考电路”,其主要功用在于提高系统的功率转换效率,确保便携式电子产品的电池寿命更长,技术改用交流电,其耗电量也可减至最低。除了向小型化和低功耗化发展外,电源管理芯片也呈现出多电源化,系统电源化和智能化发展外的趋势。

  放大器:放大器是运用得非常广泛的一种线性集成电路,种类繁多,可分为“通用”、“高速”、及“高精度”等三类,主要作用在于调节模拟信号,防止信号逐渐减弱或在传输过程中的衰减,同时也可进一步加强信号,让信号恢复甚至超过原先的强度。放大器是前置放大器和功率放大器的统称。功率放大器,简称功放,用于增强信号功率。不带信号源选择、音量控制等附属功能的功率放大器称为后级。前置放大器是功放之前的预放大和控制部分,用于增强信号的电压幅度,提供输入信号选择,音调调整和音量控制等功能。前置放大器的作用是将激光唱机、电唱盘、磁带卡座、调谐器等送来的信号进行各种处理与放大,以便为功率放大器准备适宜的电信号,同时它可具有音量调节、音调调节等功能。功率放大器的作用是将前置放大器送来的信号,放大到足够推动相应扬声器所需的功率。

  接口电路:按照目前的发展趋势,无论传输什么数据,带宽似乎永远无法满足需求(尤其是传送高清晰的视频信号),而且传输线路也在不断加长。接口电路在这方面有它的特定功用,那就是确保传输的信号不会再传输过程中出现错误。因此,接口电路要负责为信号消除噪声,以及提供卓越的定时功能。

  数据转换器:数据转换器将真实世界的模拟信号转成“0/1”的数字信号,以便微处理器或者数字信号处理器能够进行处理。这些需要处理的数据流来自真实的世界,包括音频、视频、热能、光线、振动或者其他喜好。而经过处理的数字信号,还需要经过数/模转换器还原成我们所能感知的模拟信号。(本文图片由TI公司提供)

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  在使用STM32进行ADC采集处理的时候,需要设计到参考电压的选取问题,关于模拟部分,牵扯到参考电压的引脚为:1.100引脚以下的芯片,ADC参考电压引脚VREF+在单片机内部和VDDA引脚连接。2.100引脚以上的芯片,ADC参考电压引脚VREF+和VDDA是分开的。所以,在100引脚以上的芯片中,我们可以是采用单独供电,改变ADC的参考电压。但是在100引脚以下的芯片中,就必须是看VDDA的电压值范围。查看数据手册,可以发现,VDDA为所有的模拟电路部分供电,包括:ADC模块,复位电路,PVD(可编程电压监测器),PLL,上电复位(POR)和掉电复位(PDR)模块,控制VBAT切换的开关

  MCU:STM32F103ZET6IDE: MDK-ARM V5 +STM32CubeMX5.0.0串口调试助手:SSCOM3.2功能描述:通过ADC1通道1采样外部电压值,将采样的AD值和转换后的电压值通过串口打印出来。需要配置的有USART1和ADC。一. 在 Pinout&Configuration---System Core中:1. 首先设置时钟RCC的HSE(外部高速时钟)为晶振模式:Crystal/ceramic Resonator2. 设置系统SYS的Debug为Serial Wire:二. 在 Pinout&Configuration---Analog和Connectivity中:1.

  摘要:为什么每个厂家在产品投入使用前,都必须要进行CAN节点DUT的输入电压阈值测试呢?因为CAN总线设计规范对于CAN节点的输入电压阈值有着严格的规定,若不符合规范,则组网后容易出现各节点间出现通信故障。是否遇到过这种情况,CAN节点设备在实验室测试通信正常,当挂在现场总线上就出现CAN通信故障。那可能由于节点电路设计不规范导致,当差分显性幅值处于0.9V临界值左右时,CAN节点可能因为现场干扰导致幅值下降至0.9V以下,甚至0.5V以下,造成位翻转,导致CAN总线错误,如下这种情况:之前遇到用户反馈说自己的设备在实验室测试时出现大量的错误报文,经过帧统计成功率只有26.44%,如图1所示

  ● 引领市场的四分之一砖功率密度为100W,输入宽度为12:1。●电压输入范围:9VDC-160VDC。●EN50155标准输入电压范围为24V到110V(包括在14.4V的断电状态和154V的瞬态下连续运行)。●底板承受最大温度为+105℃。●7种输出电压,PoE为53V,国防应用为28V。● 满足EN61373和MIL-STD-810F的热冲击和振动要求。Powerbox是欧洲最大的电源公司之一,40多年来一直是为苛刻应用优化电力解决方案的领导力量,它宣布推出三款新系列的超宽输入电压范围,即铁路、运输和国防工业用40W至100W面板

  意法半导体A7987汽车开关稳压器宽输入电压,适用于卡车和大型客车,输出电压可调,灵活多用,性能稳定,可为车身信息娱乐和远程信息服务等汽车应用中的多种电压轨供电。A7987的最大输入电压为61V,电源可以使用传统或混动/电动车辆中的24V汽车电池,即使出现甩负荷等干扰的情况也能保持稳压输出。输出电压调节范围0.8V至输入电压,低压差,可为从逻辑控制到照明的各种负载提供高达3A的输出电流。通过外部下拉电阻设置电流限值和开关频率(最高1.5MHz),设计人员可以创建尺寸紧凑的电源模块,优化输出电感尺寸。采用逐脉冲电流检测和数字频率折折返方法,最大限度降低短路对功率元件的应力,提高稳压器的可靠性。内置热保护功能

  单限比较器图1(a)给出了一个基本单限比较器,输入信号Uin,即待比较电压,它加到同相输入端,在反向输入端接到一个参考电压(门限电平)Ur。当输入电压Uin>Ur时,输出为高点平UOH。图1(b)为其传输特性。图1 单限比较器图2为某仪器中过热检测保护电路。它用单电源供电,1/4LM339的反相输入端加一个固定的参考电压,它的值取决于R1于R2。Ur=R2/(R1+R2)×UCC同相端的电压就等于热敏元件Rt的电压降。当机内温度为设定值以下时,﹢端电压大于﹣端电压,Uo为高电位。当温度上升为设定值以上时,﹣端电压大于﹢端,比较器反转

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