远传信号要用电流源,起点为什么不是0mA?

ZLG致远电子 2017-12-06 06:34 次阅读

工业上经常需要测量温度、压力、风速等非电物理量,这些通常都需要转换成模拟量才能传输到控制室或显示设备上,而对于一些电流输出传感器而言,一般都是选择4-20mA直流电流输出,那为什么不选择其它的输出数值呢?

4-20mA.DC(1-5V.DC)信号制是国际电工委员会(IEC):过程控制系统用模拟信号标准,如连接仪表、变送设备、控制设备、计算机采样设备等。我国从DDZ-Ⅲ型电动仪表开始采用这一国际标准信号制,仪表传输信号采用4-20mA.DC,联络信号采用1-5V.DC,即采用电流传输、电压接收的信号系统。  

一、为何远传信号要用电流源?

通常测量现场与控制室之间的距离都比较远,如果用电压源信号远传,当连接电线的电阻较大时,由于电线电阻与接收仪表输入电阻的分压,将产生较大的误差。采用电流信号的原因是不容易受干扰,因为工业现场的噪声电压的幅度可能达到数V,但是噪声的功率很弱,所以噪声电流通常小于nA级别,因此给4-20mA传输带来的误差非常小;电流源内阻趋于无穷大,导线电阻串联在回路中不影响精度,因此在普通双绞线上可以传输数百米,只要传送回路不出现分支,回路中的电流就不会随电线长短而改变,从而保证了传送的精度。 

二、为何标准电流信号是4-20mA呢?

4-20mA二线制传感器的设计,用20mA表示信号的满刻度,但起点信号为什么不是0mA呢?电流型变送器将物理量转换成4-20mA标准电流信号输出,必然要有外电源为其供电,其中0-4mA电流是为了供应传感器自身最小的工作电流需要,如果采用0-20mA,当信号很小的时候,传感器便无法获得足够的工作能量。而在低于4mA,高于20mA的信号则用于各种故障的报警,比如正常工作时不会低于4mA,当传输线因故障断路,环路电流降为0,所以常取2mA作为断线报警值。同时,仪表电气零点为4mA.DC,不与机械零点重合,这种“活零点”有利于识别断电和断线等故障。

最大电流20mA的选择是基于安全、实用的考虑,20mA的电流通断引起的火花能量不足以引燃瓦斯。  

因此,一般传感器都是4-20mA信号输出,这样信号不容易受干扰而且安全可靠,两线制4-20mA输出更可以节省传感器成本等等,这些原因使得以电流输出为主的压力传感器温度传感器等产品在工业上普遍使用的是两线制4-20mA输出。

ZLG致远电子的DM100数据采集记录仪支持采集测量信号种类包括直流电压DCV、直流电流DCI、热电偶TC、热电阻RTD、DI等,其中直流电压量程20mV-50V,支持GS标准电压信号输入,量程为0.4-2V、1-5V。

直流电流量程:0-20mA,支持GS标准电流信号输入,量程为4-20mA。

DM100数据采集记录仪看满足市面上常见的湿度传感器、压力传感器、温度传感器的输出要求,高精度采集、测量、记录多通道数据,实时显示多种测量结果,并对测量结果进行自定义二次运算、报警输出等操作,可扩展至200个采集通道,适合工业环境中的多通道数据采集记录。


原文标题:为什么4-20mA直流电流是标准信号?

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UCC2720x-Q1系列高频N沟道MOSFET驱动器包括一个120V自举二极管和独立的高侧和低侧驱动器输入以实现最大的控制灵活这允许在半桥,全桥,双开关正向和有源钳位正激转换器中进行N沟道MOSFET控制。低侧和高侧栅极驱动器可独立控制,并在相互之间的开启和关断之间匹配1 ns。 片内自举二极管消除了外部分立二极管。为高侧驱动器和低侧驱动器提供欠压锁定,如果驱动器电压低于指定阈值,则强制输出为低电平。 提供两种版本的UCC2720x-Q1 - UCC27200-Q1具有高噪声免疫CMOS输入阈值,UCC27201-Q1具有TTL兼容阈值。 两款器件均采用8引脚SO PowerPAD(DDA)封装。对于所有可用封装,请参见数据手册末尾的可订购附录。 特性 符合汽车应用要求 AEC-Q100符合以下结果: 设备温度等级1: -40°C至125°C环境工作温度范围 器件HBM ESD分类等级2 器件CDM ESD分类等级C5 驱动两个高侧和低侧配置的N沟道MOSFET 最大启动电压:120 V 最大V DD < /sub>电压:20 V 片内0.65 V VF,0.6ΩRD自举二极管 大于1 MHz的工作 20- ns传播延迟时间 3-A漏极,3A源输出电流 8-ns上升和...

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UCC27200-Q1 汽车类 120V 升压 3A 峰值电流的高频高端/低端驱动器

UCC27538 栅极驱动器

UCC2753x单通道高速栅极驱动器可有效地驱动MOSFET和IGBT电源开关.UCC2753x器件采用一种通过不对称驱动(分离输出)提供高达2.5A和5A灌电流的设计,同时结合了支持负断偏置电压,轨道轨道驱动功能,极小传播延迟(通常为17ns)的功能,是MOSFET和IGBT电源开关的理想解决方案.UCC2753x系列器件也可支持使能,双输入以及反相和同相输入功能。隔离输出与强大的不对称驱动提高了器件对寄生米勒效应的抗扰性,并有助于减少地的抖动。 输入引脚保持断开状态将使驱动器输出保持低电平。驱动器的逻辑行为显示在应用图,时序图和输入与输出逻辑真值表中。 VDD引脚上的内部电路提供一个欠压锁定功能,此功能在VDD电源电压处于工作范围内之前使用输出保持低电平。 特性 低成本栅极驱动器(为FET和IGBT的驱动提供最佳解决方案) 分立式晶体管(1800pF负载时的典型值分别为15ns和7ns) 欠压锁定(UVLO) 被用作高侧或低侧驱动器(如果采用适当的偏)置和信号隔离设计) 低成本,节省空间的5引脚或6引脚DBV(SOT-23)封装选项 UCC27536和UCC27537与TPS2828和TPS2829之间引脚对引脚兼容 工作温度范围:...

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UCC27538 栅极驱动器

UCC27517A-Q1 具有 5V 负输入电压处理能力的 4A/4A 单通道高速低侧栅极驱动器

UCC27517A-Q1单通道高速低侧栅极驱动器件有效地驱动金属氧化物半导体场效应应晶体管(MOSFET)和绝缘栅双极型晶体管UCC27517A-Q1能够灌,拉高峰值电流脉冲进入到电容负载值为13ns)。 UCC27517A-Q1器件在输入上处理-5V电压。 当V DD = 12V时,UCC27517A-Q1可提供峰值为4A的灌/拉(对称驱动)电流驱动能力。 UCC27517A-Q1在4.5V至18V的宽V DD 范围以及-40°C至140° C的宽温度范围内运行.V DD 引脚上的内部欠压锁定(UVLO)电路可在V DD 超出运行范围时使输出保持低电平。此器件能够在低电压(例如低于5V)下运行,并且拥有同类产品中最佳的开关特性,因此非常适用于驱动诸的GaN功率半导体器件等新上市的宽带隙电源开关器件。 特性 符合汽车应用要求 具有符合AEC-Q100标准的下列结果: 符合汽车应用要求的器件温度1级:-40°C至125°C的环境运行温度范围 器件人体放电模式(HBM)静电放电(ESD)分类等级2 器件组件充电模式(CDM)ESD分类等级C6 低成本栅极驱动器件提供NPN和PNP离散解决方案的高品质替代产品 4A峰值拉电流和灌电流对称驱动 能够输入上处理负...

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UCC27517A-Q1 具有 5V 负输入电压处理能力的 4A/4A 单通道高速低侧栅极驱动器

UCC27211 120V 升压 4A 峰值电流的高频高侧/低侧驱动器

UCC27210和UCC27211驱动器是基于广受欢迎的UCC27200和UCC27201 MOSFET驱动器,但性能得到了显着提升。峰值输出上拉和下拉电流已经被提高至4A拉电流和4A灌电流,并且上拉和下拉电阻已经被减小至0.9Ω,因此可以在MOSFET的米勒效应平台转换期间用尽可能小的开关损耗来驱动大功率MOSFET。现在,输入结构能够直接处理-10 VDC,这提高了稳健耐用性,并且无需使用整流二极管即可实现与栅极驱动变压器的直接对接。这些输入与电源电压无关,并且具有20V的最大额定值。 UCC2721x的开关节点(HS引脚)最高可处理-18V电压,从而保护高侧通道不受寄生电感和杂散电容所固有的负电压影响.UCC27210(a CMOS输入)和UCC27211( TTL输入)已经增加了滞后特性,从而使得到模拟或数字脉宽调制(PWM)控制器接口的抗扰度得到了增强。 低侧和高侧栅极驱动器是独立控制的,并在彼此的接通和关断之间实现了2ns的延迟匹配。 由于在芯片上集成了一个额定电压为120V的自举二极管,因此无需采用外部分立式二极管。高侧和低侧驱动器均配有欠压锁定功能,可提供对称的导通和关断行为,并且能够在驱动电压低于指定阈值时将输出强制为低...

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UCC27211 120V 升压 4A 峰值电流的高频高侧/低侧驱动器

UCC27710 具有互锁功能的 620V 0.5A、1.0A 高侧低侧栅极驱动器

UCC27710是一款620V高侧和低侧栅极驱动器,具有0.5A拉电流,1.0A灌电流能力,专用于驱动功率MOSFET或IGBT。 对于IGBT,建议的VDD工作电压为10V至20V,对于MOSFET,建议的VDD工作电压为17V。 UCC27710包含保护特性,在此情况下,当输入保持开路状态时,或当未满足最低输入脉宽规范时,输出保持低位。互锁和死区时间功能可防止两个输出同时打开。此外,该器件可接受的偏置电源范围宽幅达10V至20V,并且为VDD和HB偏置电源提供了UVLO保护。 该器件采用TI先进的高压器件技术,具有强大的驱动器,拥有卓越的噪声和瞬态抗扰度,包括较大的输入负电压容差,高dV /dt容差,开关节点上较宽的负瞬态安全工作区(NTSOA),以及互锁。 该器件包含一个接地基准通道(LO)和一个悬空通道(HO),后者专用于自电源或隔离式电源操作。该器件具有快速传播延迟特性并可在两个通道之间实现卓越的延迟匹配。在UCC27710上,每个通道均由其各自的输入引脚HI和LI控制。 特性 高侧和低侧配置 双输入,带输出互锁和150ns死区时间 在高达620V的电压下完全可正常工作,HB引脚上的绝对最高电压为700V VDD建...

发表于 10-16 11:19 15次 阅读
UCC27710 具有互锁功能的 620V 0.5A、1.0A 高侧低侧栅极驱动器

UCC27533 栅极驱动器

UCC2753x单通道高速栅极驱动器可有效地驱动MOSFET和IGBT电源开关.UCC2753x器件采用一种通过不对称驱动(分离输出)提供高达2.5A和5A灌电流的设计,同时结合了支持负断偏置电压,轨道轨道驱动功能,极小传播延迟(通常为17ns)的功能,是MOSFET和IGBT电源开关的理想解决方案.UCC2753x系列器件也可支持使能,双输入以及反相和同相输入功能。隔离输出与强大的不对称驱动提高了器件对寄生米勒效应的抗扰性,并有助于减少地的抖动。 输入引脚保持断开状态将使驱动器输出保持低电平。驱动器的逻辑行为显示在应用图,时序图和输入与输出逻辑真值表中。 VDD引脚上的内部电路提供一个欠压锁定功能,此功能在VDD电源电压处于工作范围内之前使用输出保持低电平。 特性 低成本栅极驱动器(为FET和IGBT的驱动提供最佳解决方案) 分立式晶体管(1800pF负载时的典型值分别为15ns和7ns) 欠压锁定(UVLO) 被用作高侧或低侧驱动器(如果采用适当的偏)置和信号隔离设计) 低成本,节省空间的5引脚或6引脚DBV(SOT-23)封装选项 UCC27536和UCC27537与TPS2828和TPS2829之间引脚对引脚兼容 工作温度范围:...

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UCC27533 栅极驱动器

UCC27531 2.5A、5A、40VMAX VDD FET 和 IGBT 单门驱动器

UCC2753x单通道高速栅极驱动器可有效地驱动MOSFET和IGBT电源开关.UCC2753x器件采用一种通过不对称驱动(分离输出)提供高达2.5A和5A灌电流的设计,同时结合了支持负断偏置电压,轨道轨道驱动功能,极小传播延迟(通常为17ns)的功能,是MOSFET和IGBT电源开关的理想解决方案.UCC2753x系列器件也可支持使能,双输入以及反相和同相输入功能。隔离输出与强大的不对称驱动提高了器件对寄生米勒效应的抗扰性,并有助于减少地的抖动。 输入引脚保持断开状态将使驱动器输出保持低电平。驱动器的逻辑行为显示在应用图,时序图和输入与输出逻辑真值表中。 VDD引脚上的内部电路提供一个欠压锁定功能,此功能在VDD电源电压处于工作范围内之前使用输出保持低电平。 特性 低成本栅极驱动器(为FET和IGBT的驱动提供最佳解决方案) 分立式晶体管(1800pF负载时的典型值分别为15ns和7ns) 欠压锁定(UVLO) 被用作高侧或低侧驱动器(如果采用适当的偏)置和信号隔离设计) 低成本,节省空间的5引脚或6引脚DBV(SOT-23)封装选项 UCC27536和UCC27537与TPS2828和TPS2829之间引脚对引脚兼容 工作温度范围:...

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UCC27531 2.5A、5A、40VMAX VDD FET 和 IGBT 单门驱动器

TPS51604 用于高频 CPU 内核功率应用的同步降压·FET 驱动器

TPS51604驱动器针对高频CPU V CORE 应用进行了优化。具有降低死区时间驱动和自动零交越等 SKIP 引脚提供CCM操作选项,以支持输出电压的受控制理。此外,TPS51604支持两种低功耗模式。借助于脉宽调制(PWM)输入三态,静态电流被减少至130μA,并支持立即响应。当 SKIP 被保持在三态时,电流被减少至8μA(恢复切换通常需要20μs)。此驱动器与合适的德州仪器(TI)控制器配对使用,能够成为出色的高性能电源系统。 TPS51604器件采用节省空间的耐热增强型8引脚2mm x 2mm WSON封装,工作温度范围为-40°C至105°C。 特性 针对已优化连续传导模式(CCM)的精简死区时间驱动电路 针对已优化断续传导模式(DCM)效率的自动零交叉检测 针对已优化轻负载效率的多个低功耗模式 为了实现高效运行的经优化信号路径延迟 针对超级本(超极本)FET的集成BST开关驱动强度 针对5V FET驱动而进行了优化 转换输入电压范围(V IN < /sub>):4.5V至28V 2mm×2mm 8引脚WSON散热垫封装 所有商标均为其各自所有者的财产。 参数 与其它产品相比 半桥驱动器   Number of Channels (#) ...

发表于 10-16 11:19 10次 阅读
TPS51604 用于高频 CPU 内核功率应用的同步降压·FET 驱动器

基于芯片角度来解决和优化电源管理系统

  读到SAE的Denso关于HEV的BMS系统,关于设计方面的一些内容,比较有意义,摘录一些内容大家一起看看。   关于电...

发表于 10-15 18:45 113次 阅读
基于芯片角度来解决和优化电源管理系统

电源管理中的热管理解决方案分析

在讨论热管理和使用诸如“散热”或“排热”等短语时总要牢记在心的一个问题是:热量要散发到哪里? 愤世嫉....

的头像 电子设计 发表于 10-15 08:16 608次 阅读
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可穿戴系统电源管理的优化策略

  今天,可穿戴设备不再只是一些小玩具了,它还包括许多医疗领域使用的健康监测工具。影响可穿戴设备市场普及的障碍在于其能源...

发表于 10-12 17:10 142次 阅读
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苹果抛弃Imagination后,A系列芯片的GPU已经完成自研

苹果将以3亿美元现金收购Dialog Semiconductor(一家总部位于欧洲的芯片制造商)公司....

的头像 电子发烧友网工程师 发表于 10-12 14:10 901次 阅读
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描述符是什么?如何在简单程序中传输数据

在第3节视频中,分别介绍8种外设管理单元(PMU)指令 — 也称为描述符,以及了解在简单程序中....

的头像 Maxim视频 发表于 10-12 03:16 226次 观看
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低功耗处理器与MAX23625、MAX32630的性能介绍

本期视频主要介绍了:1. Maxim在处理器的经验,2.在可穿戴应用中可能遇到的问题,3.MA....

的头像 Maxim视频 发表于 10-12 03:07 306次 观看
低功耗处理器与MAX23625、MAX32630的性能介绍

苹果6亿美元买通Dialog电源IC技术

Dialog公司对外宣布,已经与苹果达成深入合作。苹果将以6亿美元的代价,买通了Dialog公司的电....

发表于 10-11 16:18 266次 阅读
苹果6亿美元买通Dialog电源IC技术

在Eclipse工具中如何设置MAX32630/31评估板

Venkatesh演示如何设置MAX32630和MAX32631超低功耗、Arm Cortex-M4....

的头像 Maxim视频 发表于 10-11 04:16 275次 观看
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如何用MAX32630配置微控制器进行深度睡眠

In this video, Mohamed discusses some of the low-p....

的头像 Maxim视频 发表于 10-10 13:44 224次 观看
如何用MAX32630配置微控制器进行深度睡眠

便携式医疗仪器的电源管理模块设计

仪器配置2200 mAh的镍氢电池,经过测试,电源管理模块使整个系统的功耗降低了60%。系统在数据采....

的头像 电子设计 发表于 10-10 09:02 362次 阅读
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什么是外设管理单元?有何特点

本系列视频总共分为5部分。在第1部分视频中,介绍Maxim独有的外设管理单元(即PMU),及其如何减....

的头像 Maxim视频 发表于 10-10 03:00 359次 观看
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第一部分:MAX32630微控制器的设置

在本视频短片中,Mohamed介绍利用实时时钟(RTC)电路计时的不同方法。Mohamed演示在智能....

的头像 Maxim视频 发表于 10-08 03:19 455次 观看
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长虹PT50700等离子彩电的故障原因及检修分析

找到"PS-ON"端将其对地短接后开机,副电源输出的5.3V正常,副电源还输H1一路17V电压,从Q....

的头像 电子设计 发表于 10-02 08:17 794次 阅读
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电源管理芯片的未来发展趋势如何

据市调机构iSuppli预计,2016年电源管理IC市场预计将达到387亿美元,消费电子、网络通信、....

的头像 电子设计 发表于 09-27 08:10 776次 阅读
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碳化硅在电子产品中的应用(2)

功率电子是基础产业;所有电力设备都将使用某种形式的电源管理器件。因此,功率器件的进步也推动了大量应用....

的头像 电子设计 发表于 09-25 10:36 1071次 阅读
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超省电型应用设备中的电源管理设计

当考虑到需要某种形式无线连接的电池供电型设备时,无论在简单的点对点无线网络配置,或是更复杂的星型或网....

的头像 电子设计 发表于 09-25 09:38 637次 阅读
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红外热成像信号处理技术的最新科研进展

自然界中任何物体的温度都高于绝对零度,会不断向周围空间发射红外电磁能量。波长在0.75 〜 1000....

的头像 MEMS 发表于 09-23 18:12 431次 阅读
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信号处理加深度学习才能实现语音交互

本文主要详细介绍关注语音信号的拾取优化,能否进一步提升未来自然语音交互的识别能力。

的头像 LiveVideoStack 发表于 09-23 11:12 1095次 阅读
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ADI正式完成对Linear的并购,在电源管理领域有哪些创新技术和产品?

电源的EMI是最难抑制的,可能会产生电磁辐射,ADI在考虑从工程物理的角度去解决这个问题,在芯片设计....

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单芯片电源管理和端口控制器解决方案

以太网供电 (PoE) 的主要优势体现在它的简易性上。但在 IEEE 802.3 以太网标准中引入对....

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物联网技术中的电源管理介绍

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R&S RTP系列高性能示波器以创新科技为用户提供卓尔不凡的价值

R&S RTP系列高性能示波器完美兼顾高信号保真度和高波形捕获率的测试需要。在标准采集模式下,R&S....

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“跑分作弊”华为回应:其它厂商也是这么干的

对于这样的结果,3DMark表示这可能是因为手机针对公开版3DMark应用使用了隐藏的性能模式来覆盖....

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分享Maxim最新可穿戴健康技术

目前,针对可穿戴及预防保健应用,Maxim为客户提供4大核心技术平台,分别包括完备的生物电势和生物电....

的头像 美信半导体 发表于 09-07 09:08 1087次 阅读
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信号处理的概念分析 数字信号处理三大基本步骤

信号处理的目的是:削弱信号中的多余内容;滤出混杂的噪声和干扰;或者将信号变换成容易处理、传输、分析与....

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功率器件市场现状:欧美日把持,国内仍需努力

纵观整个功率器件市场,整体态势是欧美日厂商三足鼎立。 其中美国功率器件处于世界领先地位,拥有一批具有....

的头像 半导体行业联盟 发表于 09-05 11:54 2894次 阅读
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对五种改善EMD端点效应的方法进行分析

国内外很多研究者对改进EMD端点效应问题进行了研究。目前,常用的EMD 端点效应处理方法有镜像法、极....

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ATX微机开关电源工作原理和原理图及维修讲解免费下载

ATX电源作用是把交流220V的电源转换为计算机内部使用的直流5V,12V,24V的电源。

发表于 08-27 15:27 118次 阅读
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联电8吋厂产能大爆满,即便先前已启动涨价

目前半导体主流晶圆规格为12吋,全球主要晶圆厂扩产,都以12吋厂为主,8吋晶圆厂只能透过去技术瓶颈化....

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中国疯狂建设的晶圆厂的启示

这两年,中国晶圆厂进入了投资扩产热潮。在内外资的共同催生下,大陆建设了36条晶圆产线。基于2016年....

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ADI《模拟对话》技术杂志第45卷和第46卷详细资料免费下载

《模拟对话》(Analog Dialogue)是ADI公司的技术杂志,主要讨论关于模拟、数字和混合信....

发表于 08-21 17:32 113次 阅读
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NS6316高电压输入的同步降压电源管理芯片详细中文数据手册免费下载

NS6316 是支持高电压输入的同步降压电源管理芯片,在 4~30V 的宽输入电压范围内可实现 3A....

发表于 08-20 08:00 100次 阅读
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NS6116高电压输入的同步降压稳压器电源管理芯片详细中文数据手册

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近150亿收购案北京豪威估值141亿元,聚焦CIS符合战略布局

业绩承诺方承诺,在本次交易于2019年12月31日之前实施完毕的情况下,北京豪威2019年、2020....

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英飞凌与京东签署战略合作协议,加速智能家居等物联网应用场景落地

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揭秘PoE系统为何可以更精确、高效地满足应用的需求

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英飞凌与阿里云共同推进物联网技术升级 签下合作备忘录

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跟数据线说再见—浅析无线充电技术

讲者将针对近两年蓬勃发展的无线充电技术,分析无线充电的市场需求,介绍目前的充电技术以及对无线技术监管....

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高度集成的电源管理解决方案,新鲜来袭!

ADI 推出 Power by LinearTM LTC3372,该器件是一款高度集成的电源管理解决....

的头像 亚德诺半导体 发表于 07-27 11:09 1951次 阅读
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新一代的USB 3.0外设控制器

本设计中,将USB3.0模块作为从器件,从器件FIFO接口如图2所示。该接口允许外部处理器直接访问....

的头像 FPGA技术联盟 发表于 07-25 14:18 1166次 阅读
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ADI推出高度集成的电源管理降压型控制器——LTC3372

LTC3372 的降压型控制器在 4.5V 至 60V 的输入电压范围内工作,并驱动一个全 N 沟道....

的头像 人间烟火123 发表于 07-25 11:17 1862次 阅读
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可配置电源中典型DSP控制系统设计

对于设计有大功率 (100 W) 需求的电子产品来说,选择电源类型的方法似乎简单明了。 设计团队有三....

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电源管理模拟应用的资料详细概述免费下载

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发表于 07-20 16:21 116次 阅读
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如何来设计针对FPGA系统电源

FPGA被应用于通信、汽车、工业、医疗、视频和国防等,但是所有设计的一个共同特性就是它们全都需要电源....

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