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世界是模拟的——我们应该如何从中获得所需?

亚德诺半导体 2019-10-18 07:59 次阅读

作者:Uwe BröckelmannEMEA(欧洲、中东和非洲)技术总监

 

如果我们阅读行业杂志或上网查询,可能很快会产生这样的印象:当今的世界是数字化的,模拟技术已成为过去。事实真是如此吗?

 

不完全是。每一个物理元素,无论是音频信号还是温度,都是一个模拟量;要测量或管理这些模拟量,都需要用到模拟技术。每个高速的数字信号传输过程都必须处理好其中的模拟问题,只有非常了解模拟技术才能明白如何进行优化。一旦你意识到了软件不能解决所有问题,你就需要学习一些当今工作环境中迫切需要的知识。你会发现不具备模拟知识,就无法掌控诸如电动汽车和可再生能源等新的技术。尽管如此,市场上硬件专家的数量仍在不断减少,这就意味着掌握了半导体电路技术的学生和应届大学毕业生将会获得非常不错的职业发展契机。

 

为了帮助大家熟练掌握模拟技术,成长为这方面的专家,ADI公司开发了主动学习模块,你可以通过精心准备的电路实验,收获模拟知识和经验。这些模块可以纳入大学教学课程,也可以单独使用,帮助你更好地理解所学的理论知识。任何人都可以通过这些模块随时随地获得电路相关实践经验。不管你是喜欢在晚上独自学习,还是喜欢与同学合作,共同研究,并讨论结果。如果实验失败了,没人会在旁边看笑话,你可以继续重复实验。在学校里当你很难在你空闲的时候找到实验室场地和设备,就可以使用这些模块。这就是模块有一大优势:学生们可以同时进行实验,而不是一人实验,众人旁观。

 

这些学习模块提供的并不是计算机仿真器,结果也不是预先给定;而是实实在在的实验室实验。你可以搭建电路,施加输入信号,测量模拟或数字输出信号,然后在计算机上分析结果。此外,其低廉的成本也保证了学生们也可以购买。

 

以下是ADI公司目前提供的套件

 

ADALP2000

 

ADALP2000是一种器件包,包含ADI公司提供的多种芯片和分立式器件,例如电阻电容。利用这些器件,你可以在提供的面包板上构建不同的电路,而不需要进行焊接。

image.png

1.ADALP2000模拟套件

 

ADALM1000

 

这是一个基础实验学习模块。此模块通过USB接口连接,提供2.5 V5 V的可编程电压电源,它的电流最高可以达到200 mA。通过两个通道你可以采集不同位置的电压和电流波形。电压范围0 V5 V,电流范围–200 mA+200 mA,波形采样速率为100 kSPS。采用提供的软件(WindowsLinuxMac OS X系统可用),您可以使用示波器功能,在计算机上调整参数和显示测量结果。您可以参考ADI公司网站电路III实验室实验部分的多项实验案例,使用ADALM1000进行实验。

image.png

2.ADALM1000主动学习模块

 

ADALM2000

 

这是一个高级主动学习模块。ADALM2000不仅包含了ADALM1000系列模块的所有功能,还增加了一些其他功能。ADALM2000的可以测量高达25MHz的信号,可以生成最高30 MHz的信号,在速度上快了约1000倍。两个电源可在0 V+5 V–5 V0 V之间调节。配合软件可以显示2通道示波器、16通道数字逻辑分析仪以及电压表。可以对网络、频谱和数字总线进行分析。你可以在电子III实验室实验中查看相应的实验室实验。只要做出一些小的调整,也可利用ADALM1000套件进行相关实验。

image.png

3.ADALM2000主动学习模块。

 

ADALM-Pluto

 

ADALM-Pluto套件是一个高频率套件,让您能够对软件定义无线电(SDR)有更深入的了解,即通过软件设置频段和参数,以获得高频信号和实现无线通信。该套件支持325 MHz3.8 GHz的频率范围,内置发送和接收通道。用户可以阅读面向工程师的软件定义无线电一书(可从analog.com免费下载),了解和熟悉这些系统。此书还介绍了可利用ADALM-Pluto套件进行的几项实验。

image.png

4.ADALM-Pluto主动学习模块

 

如需了解有关这些套件的更多信息,请访问analog.com,查看教育部分的内容,或者搜索主动学习模块。您可以直接从ADI公司或从其经销商处订购这些套件。如需查看与套件有关的一些具体问题的答案,请访问ADI公司大学计划部分虚拟课堂中的EngineerZone®

 

这个世界现在和将来都是模拟的,需要具备深厚的模拟知识的工程师。所以,开始学习吧!

 

作者简介

 

Uwe Bröckelmann2003年加入ADI公司。2004年至2012年,他负责领导ADI公司中欧地区的现场应用工程(FAE)团队;2008年至2015年,负责领导整个欧洲地区的汽车FAE团队。自2015年开始,他领导一个跨学科的应用工程师团队,负责监管ADI公司在欧洲、中东和非洲的所有FAE技术开发工作。

 

他就读于凯撒斯劳滕县大学自动化专业,并于1995年获得理科学士学位。他在西门子位于费尔特的公司担任硬件设计工程师,由此开始了自己的职业生涯。随后,在马克西姆公司工作5年,担任FAE,后来加入ADI公司。联系方式:uwe.brockelmann@analog.com


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MC74HC4067A 四路模拟开关/多路复用器/多路解复用器

4067A采用硅栅CMOS技术,实现快速传播延迟,低导通电阻和低通道漏电流。该双向开关/多路复用器/多路分解器控制可在整个电源范围(从VCC到GND)变化的模拟和数字电压。 ON / OFF控制输入与标准CMOS输出兼容;对于上拉电阻,它们与LSTTL输出兼容。对于带电压电平转换器的模拟开关,请参见HC4316A。 特性 快速切换和传播速度 高开/关输出电压比 开关之间的低串扰 所有输入/输出上的二极管保护 宽电源电压范围(VCC-GND)= 2.0至6.0 V 模拟输入电压范围(VCC-GND)= 0至6.0 V 通过输入电压改善线性度和降低导通电阻 低噪声 这些是无铅设备 应用 W hite商品,桌面等 电路图、引脚图和封装图...
发表于 04-18 22:01 32次 阅读
MC74HC4067A 四路模拟开关/多路复用器/多路解复用器

NCL30186 LED驱动器 AC-DC功率因数校正准谐振初级侧电流模式控制器 用于LED照明 具有智能模拟/调光功能

86是一款AC-DC功率因数校正反激式控制器,主要针对隔离式和非隔离式“智能可调光”恒流LED驱动器。控制器以准谐振模式工作,以提供最佳效率。电流控制算法支持反激,降压 - 升压和SEPIC拓扑。由于采用了一种新颖的控制方法,该器件能够从初级侧紧密调节恒定的LED电流。这消除了对次级侧反馈电路,偏置和光耦合器的需求。该器件与最少数量的外部元件高度集成。内置强大的安全保护套件以简化设计。该器件专门用于非常紧凑的节省空间的设计,并支持模拟和PWM调光,以及专用调光输入,旨在控制平均LED电流。为确保在高温下可靠运行,还提供了用户可配置的电流折返电路。 NCL30086安装在SOIC10中,其体积与标准SOIC8相同。 特性 优势 带主要反馈的恒定电流控制 无需光耦合器或辅助控制电路 功率因数低谐波失真校正 超过行业对照明的需求 精确的电流调节精度 不需要用于装箱LED或生产装饰 线路前馈以提高调节精度 改善监管跨线变化 宽Vcc工作范围 支持广泛的LED正向电压 用户可编程热折返 保护LED驱动器在恶劣条件下不会过热 开路和短路LED /输出...
发表于 04-18 21:33 33次 阅读
NCL30186 LED驱动器 AC-DC功率因数校正准谐振初级侧电流模式控制器 用于LED照明 具有智能模拟/调光功能

NCL30086 AC-DC功率因数校正的准谐振初级端电流模式控制器 用于LED照明 带智能模拟/调光功能

86是一款AC-DC功率因数校正的反激控制器,用于隔离和非隔离型的“智能调光”恒流LED驱动器。该控制器采用准谐振模式以提供最佳能效。这电流控制算法支持反激,降压 - 。升压和SEPIC拓扑结构由于新颖的控制方法,这器件能严格地对初级端电流进行稳流这省去了次级端反馈电路,偏置和光耦。这器件集成度高,所需外部元件数极少。内置一系列强固的保护特性以简化设计。该器件专用于很紧凑空间的高能效设计,并支持模拟和PWM调光,使用专用调光输入以控制平均LED电流。为确保温度升高时可靠的工作,还提供用户可配置的电流反走电路.NCL30086采用与标准的SOIC8尺寸相同的SOIC10封装。 特性 优势 恒流电流具有初级侧反馈的控制 无需光耦合器或辅助控制电路 低谐波失真的功率因数校正 超过行业对照明的需求 精确电流调节准确度 无需装箱LED或生产装饰 线路前馈以提高调节准确度 改善监管跨线变化 宽Vcc工作范围 支持各种LED正向电压 用户可编程热折返 保护LED驱动器在恶劣条件下不会过热 开路和短路LED /输出二极管保护 增强的故障处理 -...
发表于 04-18 21:25 44次 阅读
NCL30086 AC-DC功率因数校正的准谐振初级端电流模式控制器 用于LED照明 带智能模拟/调光功能

NLAS4053 模拟多路复用器/多路分解器

53是MC14053和MC74HC4053的改进版本,采用亚微米硅栅CMOS技术制造,具有较低的RDS(on)电阻和较低的电流线性度。该器件可采用单电源供电,也可采用高达+/- 3V的双电源供电,以通过6 V PP 信号,无需耦合电容。 在单电源模式下工作时,只需要将V EE ,引脚7连接到地。对于双电源供电,V EE 与负电压相连,不超过最大额定值。引脚引脚兼容所有行业标准版本的'4053'。 特性 改进RDS(on)规格 MAX4053和MAX4053A的引脚更换引脚 单电源或双电源操作 地址和控制引脚兼容标准TTL 改善标准HC4053设备的线性度 流行的SOIC和节省空间的TSSOP,QSOP 16引脚封装 无铅封装是可用 电路图、引脚图和封装图...
发表于 04-18 21:25 45次 阅读
NLAS4053 模拟多路复用器/多路分解器

NLAS3157 低压SPDT复用/复用模拟开关

57 Mux / Demux模拟开关是一款先进的高速单刀双掷(SPDT)CMOS开关。它可以用作模拟开关或低延迟总线开关。先断后切换可防止同时启用两个开关。这消除了切换期间的信号中断。控制输入​​S与超小占位面积中的电源电压线开关无关。 特性 •高速:tPD = 0.25 ns(最大值)@ VCC = 4.5 V RON:7.5 pF Typ @ VCC = 4.2 V CON:7.5 pF Typ @ VCC = 3.3 V VCC范围:1.65 V至4.5 V •超小1 x 1 mm包装 此设备无铅,无卤素/无BFR且符合RoHS标准 应用 终端产品 手机,PDA,相机 手机,PDA,相机 电路图、引脚图和封装图...
发表于 04-18 21:25 23次 阅读
NLAS3157 低压SPDT复用/复用模拟开关

NCP167 LDO稳压器 700 mA 超低Iq 超高PSRR 超低噪声

是一款LDO(低压差稳压器),能够提供700 mA输出电流。 NCP167器件旨在满足RF和模拟电路的要求,具有低噪声,高PSRR,低静态电流和非常好的负载/线路瞬态。该器件设计用于1μF输入和1μF输出陶瓷电容。它有两种厚度的超小0.35P,0.65 mm x 0.65 mm芯片级封装(CSP),XDFN-4 0.65P,1 mm x 1 mm封装。 类似产品: NCP160 NCP161 NCP163 NCP167 输出电流(A) 0.25 0.45 0.25
发表于 04-18 21:22 85次 阅读
NCP167 LDO稳压器 700 mA 超低Iq 超高PSRR 超低噪声

PAC1921 PAC1921高侧电流传感器,带可配置模拟输出,I2C,32V,功率计算,可调节微控制器电压

信息 PAC1921是一款专用电源监控设备,具有可配置的模拟输出,可以提供电源,电流或电压。所有信息也在2线/ I2C©兼容接口上提供。 PAC1921专为电源测量和诊断系统而设计,在执行高速电源管理时无法实现延迟。该器件的电流读数精度为0.4%,功率读数精度为1%。测量值在大型寄存器中累计,积分周期为500μs至2.9秒。测量结果取平均值,并在模拟输出上显示,满量程范围为3V,2V,1.5V或1.0V。 PAC1921具有READ / INT引脚,用于主机控制测量积分周期。该引脚可用于同步多个器件之间多条总线的读数。数据采样和输出属性,例如内部ADC分辨率(11位或14位)和采样率,是可配置的。该器件可以监控0-32V的电源轨,在检测电阻上具有100 mV的满量程能力。此设备无需输入过滤器。 可配置的测量类型输出:电源,电流或总线电压 可配置电压输出(3V,2V,1.5V,1V) 所有输出值也可在SMBus上使用> 新设备拓扑 提供综合平均功率测量 功率测量提供带有ADC输入的tomicro-controller 输出电压与所选测量成比例>   高边电流传感器 100 mV满量程电流检测电压范围 二阶delta-sigma ADC,具有11位或14位分辨率 可选...
发表于 04-18 20:43 72次 阅读
PAC1921 PAC1921高侧电流传感器,带可配置模拟输出,I2C,32V,功率计算,可调节微控制器电压

SA572 可编程模拟压缩扩展器

Compandor是一款双通道,高性能增益控制电路,其中任一通道均可用于动态范围压缩或扩展。每个通道都有一个全波整流器来检测输入信号的平均值,一个线性化的温度补偿可变增益单元(DELTAG)和一个动态时间常数缓冲器。该缓冲器允许独立控制动态攻击和恢复时间,使用最少的外部元件,并改善先前压缩扩展器的低频增益控制纹波失真。 SA572旨在降低高性能音频系统的噪音。它还可以用于各种通信系统和视频录制应用。 特性 独立控制攻击和恢复时间 改善低频增益控制纹波 使用外部运算放大器进行互补增益压缩和扩展 宽动态范围 - 大于110 dB 温度补偿增益控制 低失真增益电池 低噪声6.0μV典型 宽电源电压范围 - 6.0 V-22 V 系统级别可通过外部组件调整 应用 终端产品 动态降噪系统 电压控制放大器 立体声扩展器 自动电平控制 高电平限幅器 低电平噪声门 状态变量滤波器 卫星广播 音频放大器 电路图、引脚图和封装图...
发表于 04-18 20:13 55次 阅读
SA572 可编程模拟压缩扩展器

TLV1548-Q1 具有串行控制和 8 个模拟输入的汽车类低压 10 位模数转换器

信息描述The TLV1548 is a CMOS 10-bit switched-capacitor successive-approximation (SAR) analog-to-digital (A/D) converter. The device has a chip select (CS), input-output clock (I/O CLK), data input (DATA IN) and serial data output (DATA OUT) that provides a direct 4-wire synchronous serial peripheral interface (SPI™, QSPI™) port of a host microprocessor. When interfacing with a TMS320 DSP, an additional frame sync signal (FS) indicates the start of a serial data frame. The device allows high-speed data transfers from the host. The INV CLK\ input provides further timing flexibility for the serial interface. In addition to a high-speed converter and versatile control capability, the device has an on-chip 11-channel multiplexer that can select any one of eight analog inputs or any one of three internal self-test voltages. The sample-and-hold function is automatic except for the extended sampling cycle, where the sampling cy...
发表于 04-18 20:09 130次 阅读
TLV1548-Q1 具有串行控制和 8 个模拟输入的汽车类低压 10 位模数转换器

TLC2543-Q1 具有串行控制和 11 个模拟输入的汽车类 12 位模数转换器

信息描述The TLC2543 is a 12-bit, switched-capacitor, successive-approximation, analog-to-digital converters. Each device, with three control inputs [chip select (CS), the input-output clock, and the address input (DATA INPUT)], is designed for communication with the serial port of a host processor or peripheral through a serial 3-state output. The device allows high-speed data transfers from the host. In addition to the high-speed converter and versatile control capability, the device has an on-chip 14-channel multiplexer that can select any one of 11 inputs or any one of three internal self-test voltages. The sample-and-hold function is automatic. At the end of conversion, the end-of-conversion (EOC) output goes high to indicate that conversion is complete. The converter incorporated in the device features differential high-impedance reference inputs that facilitate ratiometric conversion, scaling, and isolation of analog circuitry from logic and supply noi...
发表于 04-18 20:07 124次 阅读
TLC2543-Q1 具有串行控制和 11 个模拟输入的汽车类 12 位模数转换器

AC1324 模拟I/O用接口板

信息产品分类接口和隔离 IOS子系统Additional 3B Resources: Accessories, Backplanes and Power SuppliesSales and Service: North America (SCS Embedded Tech), Rest of WorldDownload a PDF copy of this user manual
发表于 04-18 19:15 102次 阅读
AC1324 模拟I/O用接口板

H11F1M 6引脚DIP双向模拟FET输出光电耦合器

信息H11FXM系列包含一个砷铝化镓IRED发光二极管,该二极管光学耦合至对称双向硅光电探测器。 探测器与输入端绝缘,功能类似于理想的隔离式FET,设计用于低电平AC和DC模拟信号的无失真控制。 H11FXM系列器件采用双列直插封装。作为一个远程可变电阻:≤ 100Ω至≥ 300MΩ≤ 15pF分流电容≥ 100GΩ I/O隔离电阻作为模拟开关:极低失调电压60 V信号能力无电荷注入或闩锁UL认证(文件编号E90700)...
发表于 04-18 19:01 86次 阅读
H11F1M 6引脚DIP双向模拟FET输出光电耦合器

H11F3M 6引脚DIP双向模拟FET输出光电耦合器

系列包含一个韵铝化镓IRED发光二极管,该二极管光学耦合至对称双向硅光电探测器。探测器与输入端绝缘,功能类似于理想的隔离式FET,设计用于低电平AC和DC模拟信号的无失真控制。 特性 作为一个远程可变电阻: ≤100Ω至≥300MΩ ≤15pF分流电容 ≥100GΩI/ O隔离电阻作为模拟开关: 极低失调电压 60 V pk-pk 信号能力 无电荷注入或闩锁 UL认证(文件编号E90700) 应用 消费型设备 工业级电机 电路图、引脚图和封装图...
发表于 04-18 19:01 76次 阅读
H11F3M 6引脚DIP双向模拟FET输出光电耦合器

MCP2030A 3D模拟转发器

信息 MCP2030A是一款独立的模拟前端(AFE)器件,适用于低频(LF)传感和双向通信应用。该器件具有三个低频输入通道。每个输入通道可以单独启用或禁用。设备可以检测幅度低至~1 mVPP的输入信号,并可以调低幅度调制的输入信号,低至8%调制深度。该器件还可以使用相同的LF(LF-Talk反向)载波频率传输数据.MCP2030A可用于各种LF通信,如无源无钥匙进入,Bodycom和远程访问控制应用。   模拟输入信号的三个输入引脚 高输入检测灵敏度(1 mVPP,典型值) 高调制深度灵敏度(低至8%) 三种输出选择: - 解调数据 - 载波时钟 - RSSI 输入载波频率:125 kHz,典型值 输入数据速率:10 Kbps,最大值 八个内部配置寄存器 双向转发器通信(LF对讲) 可编程天线调谐电容(最高63 pF,1 pF /步) 可编程输出启用过滤器 低待机电流:6.5μA(启用三个通道),典型值 低工作电流:19μA(启用三个通道),典型值 带外部设备的串行外设接口(SPI) 支持电池备份模式和外部电路的无电池操作 工业和扩展温度范围:-40°C至+ 85°C 电路图、引脚图和封装图...
发表于 04-18 18:55 48次 阅读
MCP2030A 3D模拟转发器

MCP2035 1 D模拟转发器

信息 MCP2035是针对BodyCom应用而优化的模拟前端(AFE)。它是用于低频(LF)的单通道独立设备信号检测和低功率短程转发器应用,例如BodyCom通信。该设备可以检测幅度低至~1 mVPP的输入信号,并可以调制低至8%调制深度的调幅输入信号。   用于信号检测的单个模拟输入引脚 高输入检测灵敏度(3 mVPP,典型值) 高调制深度灵敏度(低至8%) 三种输出类型选择: 解调数据 载波时钟 接收信号强度指示器(RSSI) 输入载波频率:125 kHz,典型值 输入数据速率:10 Kbps,最大值 8内部配置寄存器 通过相同的输入引脚进行双向应答器通信(LF对讲) 可编程天线调谐电容(最高63 pF,1 pF /步) 可编程输出启用过滤器 低待机电流:2μA,典型值 低工作电流:10μA,典型值 串行外设接口(SPI™) 工业温度范围:-40°C至+ 85°C(工业) 电路图、引脚图和封装图...
发表于 04-18 18:55 66次 阅读
MCP2035 1 D模拟转发器

模拟噪声应该注意的多个误区

噪声是模拟电路设计的一个核心问题,它会直接影响能从测量中提取的信息量,以及获得所需信息的经济成本
的头像 模拟对话 发表于 04-10 17:58 1468次 阅读
模拟噪声应该注意的多个误区

你必须要了解模拟系统中动态范围的解决方法

我们认为理所当然的许多应用程序都在具有高动态范围的真实环境中运行
的头像 模拟对话 发表于 04-10 17:36 1159次 阅读
你必须要了解模拟系统中动态范围的解决方法

模拟和数字布线的基本相似之处及差别

本文就旁路电容、电源、地线设计、电压误差和由PCB布线引起的电磁干扰(EMI)等几个方面,讨论模拟和....
的头像 张飞实战电子 发表于 03-23 11:01 2170次 阅读
模拟和数字布线的基本相似之处及差别