selina的博客

【工程师博客】屡次失败的天才

作者:DavidHTO

1868年夏天,他到达波士顿,看起来不像是一个有朝一日能改变世界的人。他的所有财产都藏在一个帆布袋里,非常典型的“草根”形象,一个乡下男孩带着梦想来到大城市。他毫不起眼地穿行于市中心的人群中,前往当地的西联办公室,拿着家乡俄亥俄州的朋友写的一封介绍信。在电报局,他展示了一项让他卓尔不群的技能——以非常快的速度接收和发送莫尔斯电码,似乎是天赋。美国内战后,电报系统是通信的支柱(Tom Standage称之为维多利亚时代的互联网),熟练的电报员备受重视。因此,尽管办公室经理对这个乡巴佬的外表有所疑虑,但还是雇佣了他,让这个年轻人上夜班。对他来说,接收和发送全国各地的消息必定是令人激动的事情。

这间位于纽约的西联办公室类似于我们年轻的俄亥俄人在波士顿工作过的办公室

【工程师博客】变幻莫测:电离层历险记

作者:DavidHTO

你是否在晚上听过AM广播,思索你如何能听到远方的电台,但白天却听不到?科学家和研究人员同样感到疑惑,他们花了数十年时间试图了解我们上空发生了什么事情导致无线电信号在夜间“跳出来”。由此引出了更多问题,例如:为什么在一天的同一时间从同一地点发出的频率不同的信号会跳过更长或更短的距离?或者,在一天的同一时间从同一地点以相同频率发出的信号,为什么在不同季节里会有不同表现?又或者,即使所有上述条件(地点、时间、频率和季节)都相同,为什么信号在某些年份里可以环游世界,但几年之后只能传播几十英里?最后,知道所有变量之后,我们能否预测电离层的行为及其对通信的影响?

当然可以。

但是我们做不到。

【工程师博客】零信任,一种更好的方式

作者:ADI_bcmaguire

网络边界–高墙即将倒塌。数字革命正在推动连接达到超出传统企业网络的前所未有的水平。这里有一些例子说明了这一点:

到2020年,68%的业务应用工作量将出现在公共云中——《思科全球云指数:预测和方法(2015-2020)》;
80%以上的全球知识工作者从网络外连接——《PGI全球电信网络调查》;
物联网设备和运营技术(OT)正在大量连接到IT网络,这使得人们很难知道连接到网络的是什么;
为了更好地协作和同步,供应商、承包商和合作伙伴的生态系统获得了系统访问权限;并且
Gartner估计,在未来一年内,25%的企业数据流量将绕过边界安全防护,直接从移动设备流向云端
数字时代挑战。在数字时代,识别和保护静态网络边界几乎是不可能的。不出所料,根据2018年《Verizon数据泄露报告》,泄露数量仍然相当大。更糟糕的是,Verizon调查中有68%的入侵事件持续数月都没有被发现。关键是不管您有没有发现破坏分子,他们一直存在于网络中。

【工程师博客】精确测量阻抗所面临的挑战

作者:Gustavo.Castro

需要测量阻抗(电路中电压和电流之间的关系)的应用需求持续增加,因此,ADI开发了多款阻抗测量IC,如AD5933和ADuCM350,这些产品获得了广泛的市场认可。然而,这些器件并不能满足所有应用的需求,设计人员仍然面临着使用标准组件设计这种测量能力的挑战。其中一些人面对这些选择和挑战可能会有点无所适从。

让我们从基础开始,看看现代IC可以做些什么。虽然大多数人都从电压电流比的角度来考虑阻抗,但从电路的角度来说,它可以归结为两个电压信号以及一个已知阻抗和一个未知阻抗之间的关系。例如,要通过未知电阻RU施加电流,我们可以将该电阻放置在具有已知电压vi和第二个已知电阻R的电路中,这会形成一个分压器,输出电压为vo,可针对RU求解:

仪表放大器如何获得多增益范围?答案在此

问:如果我有一个仪表放大器,是否可以通过多路复用增益电阻来获得可编程增益呢?

为了实现高精度传感器测量动态范围的最大化,可能需要使用可编程增益仪表放大器(PGIA)。由于大多数仪表放大器使用外部增益电阻(RG)来设置增益,似乎通过一组多路复用增益电阻就可以实现所需的可编程增益。

虽然这是可能的,但在以这种方式将固态多路复用器施加于系统之前需要考虑三个主要问题:电源与信号电压的限制、开关电容和导通电阻。

图1. AD8421 PGIA带有多路复用器

保持在信号电压范围内

固态CMOS开关需电源供电。源电压或漏极电压超过电源电压时,故障电流流过,会导致输出不正确。每个电阻RG引脚的电压通常处于二极管相应输入端的压降范围内;因此,该开关的信号电压范围须大于仪表放大器的输入范围。

为什么是以太网用于运动控制?

以太网正成为工业应用中日益重要的网络。

就运动控制而言,以太网、现场总线以及其他技术(如外围组件互连)历来都是相互竞争的,用以在工业自动化和控制系统中获得对一些最苛刻要求的工作负载的处理权限。运动控制应用要求确定性(保证网络能够及时将工作负载传送至预定的节点),这是确保位置保持所必需的,这进而又将确保驱动器的精确停止、适当的加速/减速以及其他任务。

标准的 IEEE 802.3 以太网从未达到这方面的要求。即使全双工交换和隔离冲突域淘汰了过时的 CSMA/CD 数据链路层,但它还是缺乏可预测性。此外,典型堆栈中的 TCP/IP 的高度复杂性并未针对实时流量的可靠传送进行优化。因此,现场总线以及带有基于 ASIC 的 PCI 卡的 PC 控制架构一直是常见的运动控制解决方案。

如何控制EMI?Silent Switcher架构的µModule稳压器来解决

汽车、交通运输和工业应用对噪声敏感并且需要低EMI电源解决方案。传统方法通过减慢开关边沿或降低开关频率来控制 EMI。这两种方法都会产生不良的影响,例如效率下降,最短接通和关断时间增加,以及需要采用大尺寸的解决方案。EMI 滤波器或金属屏蔽等替代方案在所需的电路板空间、组件和装配方面增加了大量成本,并使热管理和测试复杂化。

低噪声 Silent Switcher 架构简化了EMI设计

ADI 的低噪声μModule®技术给开关稳压器设计带来了突破。采用 µModule 封装的 LTM8003 稳压器配备专有的 Silent Switcher® 架构,以最大限度降低 EMI 辐射,并在高开关频率下提供高效率。稳压器的架构和 µModule 器件的内部布局设计旨在最大限度缩小稳压器的输入环路。这能够显著地减少开关节点振铃和在热环路中存储的相关能量,即使存在非常快的开关边沿也不例外。这种安静的开关切换提供了卓越的EMI性能,同时最大限度降低了AC开关损耗,从而使得稳压器能在高开关频率下运行,且效率并无明显下降。

挖掘通过ADC实现功能安全的潜力

功能安全是诸多行业整体安全策略的一部分,其目的是将对人或作业设备造成伤害的概率降至可接受的范围以内。近年来,人们对系统功能安全的要求显著增长。从核电站到医疗设备,无故障系统已成为部分应用的理想选择,也是其他应用的必备条件。例如,在传感领域,获取的数据如果不正确或遭到损坏,结果可能具有破坏性,甚至可能致命,具体取决于系统和所涉及的风险级别。

传统上,系统开发人员有责任将诊断和故障预防机制集成到其产品当中,确保来自传感IC的数据的完整性。但其代价是会增加PCB面积、物料成本和处理开销,最终会导致费用增加。从那时起,通过与系统设计工程师的广泛合作,人们开发出了一种解决方案来解决这个问题。为此,人们已经开始在IC级设计中考虑功能安全特性。

本文旨在从确保数据采集系统整体完整性的角度,探讨通过ADC实现功能安全的潜力。C 级设计中考虑功能安全特性。

传统的功能安全解决方案与更佳的方式

一组动图带你搞懂电压电流的超前滞后

电压电流的超前与滞后这个概念是相对于电流和电压之间的关系而说的。也就是说,比如是容性负载(电容器),那么他会导致最终电流超前90度,如果是电感则产生最终电流超前-90度(即滞后90度) 反过来说,在平面直角坐标系中,假设电压为X轴水平方向,则是否超前则为Y轴垂直方向,当为容性负载时为Y正半轴部分,感性负载为Y负半轴部分 无论是正超前还是负超前(滞后)都会导致功率因数下降,而纯阻性负载其超前角是0度,这个时候功率因数为1 正因为容性和感性具有这种相反的性质,那么当使用电动机等感性负载时,会导致严重的负超前,这个时候就应当使用足够的电容器进行补偿,使其无限逼近0度,保证功率因数无限的逼近1。 总之,功率因数下降,无论是正超前还是负超前都回导致下降,只有为0时才是最高的,而感性负载一应用就肯定是负的了。所以就要用电容补偿让他接近0。

如下图,由于Sin[ωt]在求导或积分后会出现Sin[ωt±90°],所以对于接上了正弦波的电感、电容,横坐标为ωt时可以观察到波形超前滞后的现象,直接从静态的函数图上看不太容易理解,还是做成动画比较好。

下图是电感的,用红色表示电压,蓝色表示电流。如果接上理想的直流电压表、直流电流表,可以观察到电压的变化超前于电流,电流的变化滞后于电压。时间增加时,纵坐标轴及时间原点会随着波形一起往左移动。

ADI 深度丨采用分布式PLL系统评估相位噪声的方法

对于数字波束成形相控阵,要生成本地振荡器(LO) ,通常会考虑的实现方法是向分布于天线阵列中的一系列锁相环分配常用基准频率。对于这些分布式锁相环,目前文献中还没有充分记录用于评估组合相位噪声性能的方法。

在分布式系统中,共同噪声源是相关的,而分布式噪声源如果不相关,在 RF 信号组合时就会降低。对于系统中的大部分组件,这都可以非常直观地加以评估。对于锁相环,环路中的每个组件都有与之相关联的噪声传递函数,它们的贡献是控制环路以及任何频率转换的函数。这会在尝试评估组合相位噪声输出时增加复杂性。本文基于已知的锁相环建模方法,以及对相关和不相关贡献因素的评估,提出了跟踪不同频率偏移下的分布式PLL贡献的方法。

对于任何无线电系统,都需要为接收器和激励器精心设计 LO生成的实现方法。随着数字波束成形在相控阵天线系统中不断普及,需要在大量分布式接收器和激励器中分配 LO 信号和基准频率,这让设计变得更加复杂。

在系统架构层面需要权衡的因素包括,分配所需的LO频率或分配较低的频率基准,以及在靠近使用点的物理位置产生所需的LO。通过锁相环从本地产生 LO 是一种高度集成的现成选项。下一个挑战是评估来自各种分布式组件以及集中式组件的系统级相位噪声。