电源

在所有器件特性中,噪声可能是一个特别具有挑战性、难以掌握的设计课题。这些挑战常常导致一些道听途说的设计规则,并且开发中要反复试错。本文将解决相位噪声问题,目标是通过量化分析来阐明如何围绕高速数模转换器中的相位噪声贡献进行设计。本文旨在获得一种"一次成功"的设计方法,即设计不多不少,刚好满足相位噪声要求。 从一块白板开始,首先将DAC视作一个模块。噪声可能来自内部,...
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射频(RF)和微波放大器在特定偏置条件下可提供最佳性能。偏置点所确定的静态电流会影响线性度和效率等关健性能指标。虽然某些放大器是自偏置,但许多器件需要外部偏置并使用多个电源,这些电源的时序需要加以适当控制以使器件安全工作。 接下来,我们主要来说说偏置时序控制要求。 电源时序控制 使用外部偏置放大器时,电源时序控制非常重要,原因如下: *...
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简介 逐次逼近型模数转换器(因其逐次逼近型寄存器而称为SARADC)广泛运用于要求最高18 位分辨率和最高5 MSPS 速率的应用中。其优势包括尺寸小、功耗低、无流水线延迟和易用。 主机处理器可以通过多种串行和并行接口(如SPI、I2C 和LVDS)访问或控制ADC。本文将讨论打造可靠、完整数字接口的设计技术,包括数字电源电平和序列、启动期间的I/O 状态、接口时序、...
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Maithil Pachchigar ADI公司 简介 在很多应用中,模拟前端接收单端或差分信号,并执行所需的增益或衰减、抗混叠滤波及电平转换,之后在满量程电平下驱动ADC输入端。本文探讨精密数据采集信号链的噪声分析,并深入研究这种信号链的总噪声贡献。 如图1所示,低功耗、低噪声、全差分放大器ADA4940-1驱动差分输入、18位、1 MSPS PulSAR® ADC...
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Σ-Δ概述 过去几年间,Σ-Δ架构由于在混合信号VLSI工艺中有助于实现高分辨率ADC,因而日益受到青睐。然而,直到最近,商业化生产这些器件所需的工艺技术尚未问世。现在,1微米及更小的CMOS几何结构的制造条件已经成熟,因此Σ-Δ转换器在某些类型的应用中将变得更为常见,特别是在单芯片上集成ADC、DAC和DSP功能的混合信号IC中,Σ-Δ转换器的使用将尤为普遍。 从概念上讲,Σ-...
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Rob Reeder 系统应用工程师 ADI公司 在第一部分中,我们讨论了一般静态模数转换器的不精确性误差和涉及带宽的ADC不精确性误差。希望这些内容有助于加深读者对ADC误差以及这些误差如何影响信号链的理解。基于此,要记住的是,并非所有组件都是一样的——有源和无源器件均是如此,因此,无论系统最终选择了什么器件,模拟信号链中都会存在误差。 本文将描述精度、...
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Doug Ito ADI公司产品应用工程师 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。 许多高速ADC的采样时钟输入具有如下特性: * 差分 *...
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Derrick Hartmann 应用工程师 ADI公司 环路供电变送器已经从纯粹的模拟信号调理器发展为高度灵活的智能变送器,但所选择的设计方法仍取决于系统的性能、功能和成本要求。本文提供了三种不同的发射器参考设计。在环路供电设计中,4 mA到20 mA的环路需要同时提供电源和数据,并且系统回路的工作电流必须小于4 mA。事实上,小于或等于3.6 mA的电流是比较典型的目标值,...
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作者:Tim Watkins,核心应用部门,ADI公司 内容提要 有源和无源元件的选择对电源总体性能影响巨大。效率、产生的热量、物理尺寸、输出功率和成本都会在某种程度上依赖于所选的外部元件。本文描述了在一个典型SMPS设计中,对于下列外部无源和有源器件设计人员需要知道的最重要的规格。这些器件包括:电阻、电容、电感、二极管和MOSFET。 对于效率至关重要的多供电轨应用,...
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Subodh Madiwale和 Vuong Tran ADI公司 摘要 黑盒诊断利用先进的数字控制器提高了故障信息的准确性并缩短了故障诊断的周转时间,从而为革新客户返修故障分析提供了一个机会。 内容提要 * 数字控制器IC利用黑盒工具和在线诊断大幅降低返修率 * 黑盒内容 * 数据检测和恢复 * EEPROM寿命和数据保存期限...
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作者:Walt Kester 简介 噪声系数(NF)是RF系统设计师常用的一个参数,它用于表征RF放大器、混频器等器件的噪声,并且被广泛用作无线电接收机设计的一个工具。许多优秀的通信和接收机设计教材都对噪声系数进行了详细的说明(例如参考文献1),本文重点讨论该参数在数据转换器中的应用。 现在,RF应用中会用到许多宽带运算放大器和ADC,这些器件的噪声系数因而变得重要起来。...
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作者:Aileen Ritchie和Claire Croke 简介 本应用笔记提供指南,概述如何将输配电应用的系统级要求转换成ADI数据手册中提供的模数转换器(ADC)规格。这些指南描述了测量和保护设备对系统级性能的影响。本应用笔记使用AD7779作为参考。但是,本应用笔记介绍的一般原则适用于ADI的所有ADC。 系统级要求 尽管系统级规格因应用而异,...
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作者:Kevin Huang 简介 能源成本不断提高,推动数据中心和其它相关的计算业务寻找全方位的智能电源管理策略。此类策略的实现要求准确采集包括电源在内的所有各级的功耗数据。如今,数字通信技术和智能电源简化了这项任务,但要实现精确的电能计量,仍然存在一些实际的挑战,因为电源(除少数例外)不是测量设备。 目前,某些高端系统实现了交流功率监测,主要是利用专用的交流功率监控器和仪表...
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还不熟悉ADC?使用包含多路复用器、PGA、缓冲器、Σ-Δ转换器、VREF和电源的复杂系统时,感到很困惑?不知道从哪里开始? 推荐一个“神器”吧——轻松实现改变ADC模拟输入、PGA增益、基准电压源或电源,查看对阶跃响应、幅频特性或转换器直方图的影响。 为什么采用虚拟方式? 一个设计的整体性能是由该设计中单颗芯片的性能所决定的。尽管产品数据手册提供了芯片性能的第一手资料,...
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作者: Frederik Dostal ADI公司 数字电源可用于实现许多很有意思的功能。借助可编程调节环路,可在不同工作条件下获得更佳的环路特性。电源与完整系统的数字连接可实现电压和电流的精确监控。此外,数字电源还提供高灵活性。可以相当快的速度修改不同参数。这简化了电路设计过程并加快了系统衍生产品的开发。 当然,许多电源专家仍然对采用数字电源有一些抗拒。...
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简介 ADI 公司拥有种类齐全的高性能差分放大器产品(包括ADL5561、ADL5562、AD8375、AD8376 和 AD8352 等 ),是以低失真、低噪声和低功耗为核心的通用 IF 和宽带应用的首选放大器。除了宽带宽、低失真外,这些放大器还具有增益调整能力,非常适合驱动模数转换器 (ADC)。通过在驱动放大器与目标 ADC 之间设计一个窄带通抗混叠滤波器,...
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作者:Jonathan Colao 简介 ADI公司的精密Σ-Δ型产品具备片内校准功能,支持内部校准和系统校准。这些Σ-Δ型产品集成了系统中所需的许多附加构建模块,例如增益和内部基准。内部校准可最大限度降低内部失调误差和增益误差。这些器件上使用的校准方法可校准所有内部模块的失调误差和增益误差,例如校准增益级的误差。 转换器支持系统失调误差和增益误差校准,外部组件通过模数转换器(...
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简介 ADM1062、 ADM1063、 ADM1064、 ADM1066、ADM1069、ADM1166和ADM1169系列是完全可编程的电源时序控制器和监控器,可以为采用多个电压源的系统提供完整的电源管理解决方案。这些器件均集成一个片内12位ADC。ADC可设置以读取一个结果或连续读取选定通道。每个通道均提供均值功能并可任意启用(开启)或停用(关闭)。...
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作者:Walt Kester 简介 在ADC和采样保持器(SHA)的技术规格中,误解最深、滥用最多的可能是那些包含“孔径”的规格。图1给出了一个简单的模型,SHA最基本的动态特性是它能够快速断开保持电容与输入缓冲放大器的连接。一直以来,这一动作所需的极短(但非零)时间间隔称为“孔径时间”(或“采样孔径”)ta。此间隔结束时电压保持的实际值取决于输入信号压摆率和开关操作本身引入的误差。...
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作者:Christoph Kämmerer 简介 还不熟悉ADC?使用包含多路复用器、PGA、缓冲器、∑-Δ转换器、VREF和电源的复杂系统时,是否感到很困惑,不知道从哪里开始?这就是Virtual Eval大展身手的地方。改变ADC模拟输入、PGA增益、基准电压源或电源,查看对阶跃响应、幅频特性或转换器直方图的影响。 该系列第一个成员是AD7124-8虚拟评估板。...
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鸡鸣过后,太阳还没完全从地平线跳出来,空气中含着些微的冷气,老店迎来了第一位客人。 老板寒暄:“今儿个来真早,要点什么?” “SAR ADC模拟输入架构的输入器件。” “得嘞,您是要单端输入,伪差分输入还是差分输入呢?” 客人微微皱眉:”这么多类型,可怎么选好?“ 老板笑道:“这些输入类型的器件我这儿全都有,这就说说其中的门道。。。“ 什么是 SAR ADC...
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ADI公司50年来始终是高性能信号处理半导体器件的标准制定者。ADI的电源管理产品延续了这一伟大传统,不断超越客户在可靠性、创新和价值上的期待。还有谁比ADI公司更了解高性能信号处理链的电源需求? 本手册概要介绍了我们的电源管理产品组合,涉及的应用包括工业、仪器仪表、成像、通信和计算基础设施以及消费电子。我们知道,完整解决方案必须包括三种要素:解决现实需要的产品、...
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作者:Paul O’Sullivan 简介 ADI公司的新系列故障保护开关(ADG5462F、ADG5243F、ADG5248F和ADG5249F)支持用户自定义的故障保护电平。器件的两个副电源POSFV和NEGFV用于设置过压保护启动的电平。POSFV可以用4.5 V至VDD的电源供电,NEGFV可以用VSS至0 V的电源供电。如果没有负电源,必须将这些引脚(POSFV和NEGFV...
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这个视频将展示ADI公司如何提供一整套用于在线测量正向功率、RF功率和回波损耗的解决方案,包括一个宽带方向桥,两个高范围RMS检测器和一个多通道精密ADC。 点击这里,获取更多IOT物联网设计信息
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作者:Tim Watkins,核心应用部门,ADI公司 内容提要 有源和无源元件的选择对电源总体性能影响巨大。效率、产生的热量、物理尺寸、输出功率和成本都会在某种程度上依赖于所选的外部元件。本文描述了在一个典型SMPS设计中,对于下列外部无源和有源器件设计人员需要知道的最重要的规格。这些器件包括:电阻、电容、电感、二极管和MOSFET。 对于效率至关重要的多供电轨应用,...
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Kevin M. Tompsett 高级应用工程师 ADI公司 最近,开关电源几乎用于所有电子设备中。它们由于尺寸小、成本低和效率高而具有极高的价值。但是,它们最大的缺点就是高开关瞬态导致高输出噪声。这个缺点使它们无法用于以线性稳压器供电为主的高性能模拟电路中。实践证明,在很多应用中,经过适当滤波的开关转换器可以代替线性稳压器从而产生低噪声电源。哪怕在要求极低噪声电源的苛刻应用中,...
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作者:Nitzan Gadish 简介 焊接电子元件不仅可为这些元件提供电气连接,还可提供元件与印刷电路板和其他基板之间的机械连接。事实上,焊接通常是将元件固定的唯一机械连接方式。 相比固态器件,MEMS陀螺仪等机械传感器对焊接的机械可靠性特别敏感。陀螺仪和其他MEMS传感器在焊接时必须特别注意机械稳定性,由机械不稳定引起的任何移动都将转变为不需要的输出信号。...
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作者:Bill Crone,ADI公司医疗保健系统工程师 根据ECG子系统的应用不同,某些临床情况下CMR(共模抑制)必须非常高。美国医疗器械促进协会(AAMI)规定了测试方法及必须满足的典型电极阻抗不平衡和失调要求。其他标准,如IEC、UL和各国的医疗指令等,也都对共模抑制提出了各种测试要求。 本文阐述人体阻抗不匹配、电极和电缆设计、保护电路、右腿驱动的使用,...
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Van Yang,ADI公司现场应用工程师 简介 在服务器等诸多应用中,电源轨的负载瞬态响应要求越来越严格。此外,由于涉及到复杂的拉普拉斯变换函数计算,对于很多工程师而言,环路补偿设计通常被视为一项困难而又耗时的任务。 本文将首先讨论广泛使用的峰值电流模式(PCM)的连续电流(CCM)DC-DC转换器的平均小信号数学建模。然后使用了ADI公司的开关电路仿真工具ADIsimPE/...
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作者:Brian Kennedy,ADI公司iCoupler数字隔离器部门应用工程师 设计人员设计隔离式AC-DC、DC-DC或DOSA兼容型电源模块时,面临着以更佳的性能应对市场需求的挑战。 本文介绍数字隔离器误差放大器,它可改进初级端控制架构的瞬态响应和工作温度范围。传统的初级端控制器应用是利用光耦合器提供反馈回路隔离,利用分流调节器提供误差放大器和基准电压。...
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本视频将展示如何利用本指南来节省设计时间、降低成本。本指南包括ADI公司的最新12位、16位和18位逐次逼近(SAR)模数转换器和驱动放大器。 点击这里,获取更多IOT物联网设计信息
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作者:Brad Brannon和Rob Reeder 应用范围 本应用笔记将介绍ADI公司高速转换器部门用来评估高速ADC的特征测试和生产测试方法。本应用笔记仅供参考,不能替代产品数据手册。 动态测试硬件设置 SNR、SINAD、最差杂散和IMD均通过类似于图1的硬件设置进行测试。在生产测试中,测试硬件均高度集成,但硬件原理都是一样的。动态测试的基本设置包括一个信号发生器...
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作者 :Liam Riordan 简介 当结合交流性能足够高的放大器使用时,乘法数模转换器(DAC) 的 R-2R 架构非常适合低噪声、低毛刺、快速建立的应用。本应用笔记详细说明了电流输出乘法 DAC 的基本原理,以及这些 DAC 为何适合从固定直流输入参考信号产生波形。 基本原理 乘法 DAC 是波形发生应用的理想构建模块。缓冲电流输出 DAC...
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作者 :Liam Riordan 简介 乘法数模转换器 (DAC) 与常规固定参考信号 DAC 的区别在于,前者能够工作在任意或交流参考信号情况下。本应用笔记详细说明了电流输出乘法 DAC 的基本原理,以及这些 DAC 为何非常适合调理交流和任意电压信号。 基本波形衰减 有一种简单的调节交流信号增益方法是使用典型反相运算放大器级,选择带宽足够的放大器,并利用下式调节增益...
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作者:Patrick Pratt和Frank Kearney 简介 电缆系统于20世纪50年代初在美国首次问世。即使技术和分配方式在迅速发生变化,电缆作为数据分配通道却始终保持着重要地位。新技术在现有电缆网络上已实现分层。本文重点介绍这一技术演进的其中一方面——功率放大器 (PA) 数字预失真 (DPD)。这是许多从事蜂窝系统网络研发工作的人士将会熟悉的一个术语。...
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作者:Eric Carty和Padraig McDaid ADI公司 解决大问题需要开创性的技术。机电继电器早在电报问世之初就已存在,但没有其他替代的开关技术可满足所有市场需求——特别是对于测试和测量、通信、防务、医疗保健和消费类市场中智能性和互联性更强的应用需求。作为不断增长的市场需求的一个例子,测试和测量终端用户要求多标准测试解决方案的尺寸尽可能最小,在0 Hz/...
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简介 在要求针对模拟信号控制和选择指定传输路径的电子系统的设计中,固态模拟开关和多路复用器已成为必要元件之一。这些器件被用于广泛的应用之中,包括多通道数据采集系统、过程控制、仪器仪表、视频系统等。 20世纪60年代晚期的开关和多路复用器均以分立式MOSFET器件设计,并用小型PC板或模块生产。随着CMOS工艺的发展(以相同的基板生产优异的PMOS和NMOS晶体管),...
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实际设计时面临的问题、考虑的因素比这里列出的多得多。罗马不是一天建成的,所以需要日积月累的。 异常情况的思考 1、电流倒灌 集成电路的典型模型如下: 1、 D1在大多数CMOS集成电路中起着防静电功能.同时辅助起着输入端限幅作用。但是在ABT,LVT,LVC和AHC/AHCT类集成电路中无此二极管。 2、D2是半导体集成所产生的寄生二极管(...
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简介 高分辨率数模转换器(DAC)的常见用途之一是提供可控精密电压。分辨率高达20位、精度达1 ppm且具有合理速率的DAC的应用范围包括医疗MRI系统中的梯度线圈控制、测试和计量中的精密直流源、质谱测定和气谱分析中的精密定点和位置控制以及科学应用中的光束检测。 随着时间的推移,半导体处理和片内校准技术的发展,关于精密集成电路DAC的定义也不断变化。高精度12...
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作者:Ian Beavers | Electronic Design 在为高性能系统选择宽带模数转换器(ADC)时,需要考虑多种模拟输入参数,比如,ADC分辨率、采样速率、信噪比(SNR)、有效位数(ENOB)、输入带宽、无杂散动态范围(SFDR)以及微分或积分非线性度等。 对于GSPS ADC,最重要的一个交流性能参数可能就是SFDR。简单而言,...
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最大程度降低开关调节器的输出纹波和瞬变十分重要,尤其是为高分辨率ADC之类噪声敏感型器件供电时,输出纹波在ADC输出频谱上将表现为独特的杂散。为避免降低信噪比(SNR)和无杂散动态范围(SFDR)性能,开关调节器通常以低压差调节器(LDO)代替,牺牲开关调节器的高效率,换取更干净的LDO输出。了解这些伪像可让你成功将开关调节器集成到更多的高性能、噪声敏感型应用中。 输出纹波和开关瞬变...
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采用远程信号源时,发生损害故障的可能性更大。可能因系统电源时序控制设计不当或系统要求热插拔而导致过压。若未采取保护措施,因连接欠佳或感性耦合导致的瞬变电压可能会损坏元件。另外,在电源发生故障或者开关输入仍然连接至模拟信号而电源连接丢失时,也可能出现故障。这些故障条件可能造成重大损坏,结果可能意味着高昂的维修成本。 图1所示电路利用一个带断电保护的低导通电阻、四通道单刀单掷开关ADG4612...
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简介 高分辨率数模转换器(DAC)的常见用途之一是提供可控精密电压。分辨率高达20位、精度达1 ppm且具有合理速率的DAC的应用范围包括医疗MRI系统中的梯度线圈控制、测试和计量中的精密直流源、质谱测定和气谱分析中的精密定点和位置控制以及科学应用中的光束检测。 随着时间的推移,半导体处理和片内校准技术的发展,关于精密集成电路DAC的定义也不断变化。高精度12...
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摘要 按照许多年前老师的教导,我们会在运算放大器的两个输入端放上相等的阻抗。本文探究为什么会有这么一条经验法则,以及我们是否应当遵循这种做法。 老师的教导 如果您是在741运算放大器1横行天下的时代长大的,那么平衡运算放大器输入端电阻的观念必定已扎根在您的脑海中。随着时间的流逝,由于不同电路技术和不同IC工艺的出现,这样做可能不再是对的。事实上,它可能引起更大直流误差和更多噪声...
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介绍了ADP1074是一款专为隔离式DC-DC电源设计的电流模式固定频率有源钳位同步正激式控制器。ADP1074集成了ADI公司的专有iCouplers,无需在隔离边界上传输信号的庞大信号变压器和光耦合器。该器件降低了系统设计复杂性、成本和元器件数量,并提高了系统的整体可靠性。ADP1074在原边和副边均集成了隔离器和MOSFET驱动器,提供紧凑的系统级设计,在重负载下的效率优于非同步正激转换器...
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作者:David Brandon 简介 直接数据频率合成器(DDS)因能产生频率捷变且残留相位噪声性能卓越而著称。另外,多数用户都很清楚DDS输出频谱中存在的杂散噪声,比如相位截断杂散以及与相位-幅度转换过程相关的杂散等。此类杂散是实际DDS设计中的有限相位和幅度分辨率造成的结果。 其他杂散源与集成DAC相关——DAC的采样输出产生基波和相关谐波的镜像频率。另外,...
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简介 虽然串DAC和温度计DAC是迄今最为简单的DAC架构,但需要高分辨率时,它们绝不是最有效的。二进制加权DAC每位使用一个开关,首创于1920年代(参见参考文献1、2和3)。自此以后一直颇受欢迎,成为现代精密和高速DAC的支柱架构。 二进制加权DAC 图1所示的电压模式二进制加权电阻DAC是教材中常用的最简单DAC示例。然而,该DAC本身不具单调性,...
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很多现代无线电架构包含下变频级,可将RF或微波频段向下 转换至中频,以便进行基带处理。无论最终应用是通信应 用、航空航天与国防应用,或是仪器仪表应用,目标频率都 越来越高,并进入了RF和微波频谱。应对这种情况的一种可 行解决方案是使用更多的下变频级,如图1所示。而另一种更 有效的解决方案是使用集成数字下变频器(DDC)的RF ADC, 如图2所示。 图1....
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本视频介绍支持PSM的产品的基本特性和评估平台。它将标准电源转换器集成到数字遥测硬件中,大大增强了电源系统的能力。 点击这里,获取更多电机控制设计信息
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Jose Carlos Conchell 简介 用于生命体征监测 (VSM) 的可穿戴设备正在推动医疗行业的变革,使我们能够随时随地监测我们的生命体征和活动。通过测量人体阻抗,可以获得某些关键参数的最相关信息。 为了确保有效性,可穿戴设备必须小巧紧凑、成本便宜且功耗较低。此外,测量生物阻抗还带来了使用干式电极和安全要求方面的挑战。本文针对这些问题提供了一些解决方案。...
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