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高速模数转换器信号链内部导致不精确性误差的原因分析

电子设计 2018-10-11 08:18 次阅读

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、分辨率和动态范围之间的差异。本文还将揭示信号链内部的不精确性是如何累积并导致误差的。定义新设计的系统参数时,这些内容对于理解如何正确指定或选择一个ADC有着重要作用。

精度、分辨率与动态范围

许多转换器用户似乎在互换使用精度和分辨率这两个术语,但这种做法是错误的。精度和分辨率这两个术语并不相等,但是具有相关性,所以,不应互换使用。可以把精度和分辨率视为堂兄妹,但不是双胞胎。

精度就是误差,或者说测量值偏离真值的幅度。精度误差可以称为灵敏度错误。分辨率就是测得值的表示或显示精细度。即使系统的分辨率为12位,也并不意味着它能测量精度为12位的值。

例如,假设一块万用表可以用6位数来表示测量值。则该万用表的分辨率为6位,但是,如果最后一位或两位数似乎在测量值之间摆动,则分辨率会受到影响,测量精度同样会受到影响。 系统或信号链里的误差会一直累积,使原始测量值失真。因此,了解系统的动态范围也很关键,以便衡量要设计的信号链的精度和分辨率。

我们再以万用表为例。如果表示位数为6,则其动态范围应为120 dB(或6 × 20 dB/十倍频程)。但要注意的是,最后两位仍在摆动。因此,真实动态范围只有80 dB。这就是说,如果设计人员要测量1 µV(或0.000001 V)的电压,则该测量值的误差可能高达100 µV,因为实际器件的精度仅为100 µV(或0.0001 V或0.0001XX V,其中,XX表示在摆动的最后两位)。

实际上,描述任何系统的整体精度的方法有两种:直流和交流。直流精度表示整个给定信号链中展现出来的“偏离”累积误差,这种方法有时称为“最差条件”分析。交流精度表示整个信号链中累积的噪声误差项,这项指标决定着系统的信噪比(SNR)。然后把这些误差累加起来,结果会使SNR下降,并产生整个设计更真实的有效位数(ENOB)。实际上,取得这两个参数可以告诉用户,在静态和动态信号下,系统有多精确。

低频SNR、ENOB、有效分辨率和无噪声代码分辨率之间的关系

记住,ADC可以“接受”多种信号(通常分为直流或交流),并以数字方式对信号进行量化。了解ADC在系统中的误差意味着,设计人员必须了解要采样的信号的类型。因此,信号类型取决于如何定义转换器误差对整个系统的贡献。这些转换器误差一般以两种方式定义:无噪声代码分辨率(表示直流类信号)和“信噪比等式”(表示交流类信号)。

由于电阻噪声和“kT/C”噪声,所有有源器件(如ADC内部电路)都会产生一定量的均方根(RMS)噪声。即使是直流输入信号,此噪声也存在,它是转换器传递函数中代码跃迁噪声存在的原因。其更常用的说法为折合到输入端噪声。折合到输入端噪声通常用将直流输入施加到转换器时的若干输出样本的直方图来表征。大多数高速或高分辨率ADC的输出为一系列以直流输入标称值为中心的代码。为了测量其值,ADC的输入端接地或连接到一个深度去耦的电压源,然后采集大量输出样本并将其表示为直方图(有时也称为“接地输入”直方图)-见图1。由于噪声大致呈高斯分布,因此可以计算直方图的标准差σ,它对应于有效输入均方根噪声,表示为LSB rms。

高速模数转换器信号链内部导致不精确性误差的原因分析
图1.转换器折合到输入端噪声或ADC“接地输入”直方图。

虽然ADC固有的差分非线性(DNL)可能会导致其噪声分布与理想的高斯分布有细微的偏差,但它至少大致呈高斯分布。如果代码分布具有较大且独特的峰值和谷值,则表明存在PC板布局欠佳、接地不良、电源去耦不当等问题。

典型情况下,折合到输入端噪声可以表示为均方根量,单位通常是LSB rms。涉及这类量的规格通常与高分辨率精密型转换器相关,原因在于较低的采样速率和/或其采集的直流类或低速信号。设计用于精度测量的Σ-Δ ADC,其分辨率在16至24位之间,其数据手册一般会列出折合到输入端噪声、有效分辨率、无噪声代码分辨率等规格,用以描述其直流动态范围。

另一方面,面向音频应用的较高频率的Σ-Δ ADC一般都用总谐波失真(THD)和总谐波失真加噪声(THD + N)来描述。

逐次逼近型(SAR)转换器涵盖了广泛的采样速率、分辨率和应用。它们通常有折合到输入端噪声,但对于交流输入信号,则还有SNR、ENOB、SFDR和THD等规格。

虽然采样频率为数百MHz或以上的高速转换器(如流水线式转换器)通常以SNR、SINAD、SFDR、ENOB等交流规格来描述,但它们也能采集直流类信号或低速信号。因此,了解如何从数据手册上列出的交流规格推算出高速转换器的低频性能是非常有用的。

侧边栏讨论:SNR等式

理想转换器对信号进行数字化时,最大误差为±½ LSB,如一个理想N位ADC的传递函数所示。对于任何横跨数个LSB的交流信号,其量化误差可以通过一个峰峰值幅度为q(一个LSB的权重)的非相关锯齿波形来近似计算。对该近似法还可以从另一个角度来看待,即实际量化误差发生在±½ q范围内任意一点的概率相等。

图2更详细地显示了量化误差与时间的关系。一个简单的锯齿波形就能提供足够准确的分析模型。锯齿误差的计算公式如下:

高速模数转换器信号链内部导致不精确性误差的原因分析
高速模数转换器信号链内部导致不精确性误差的原因分析
图2.量化噪声与时间的关系。

锯齿误差波形产生的谐波远远超过奈奎斯特带宽或直流至Fs/2,其中,Fs = 转换器采样速率。然而,所有这些谐波都会折回(混叠)到奈奎斯特带宽并相加,产生等于q/√12的均方根噪声。

量化噪声大致呈高斯分布,均匀分布于目标奈奎斯特带宽上,其范围通常为直流至Fs/2。这里假设量化噪声与输入信号不相关。理论信噪比现在可以通过一个满量程输入正弦波来计算:

高速模数转换器信号链内部导致不精确性误差的原因分析

要理解低速、直流类信号与高速交流类信号规格量之间的关系,确实需要一些数学知识。所以,请打开大学里用的数学书,翻到后面的标识表。接下来,我们来看看如何理解低频输入SNR、ENOB、有效分辨率和无噪声代码分辨率之间的关系。

假设FSR = ADC满量程,n = 折合到输入端噪声,则(均方根)有效分辨率定义如下:

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对于交流分析,则要使用满量程正弦波输入。另见上面的侧边栏讨论,其中:

高速模数转换器信号链内部导致不精确性误差的原因分析

因此,代入等式16,就可推算出ENOB、交流类信号和直流类(低速)信号之间的关系。或,

高速模数转换器信号链内部导致不精确性误差的原因分析

总之,对于直流低速信号,系统ENOB约比转换器的无噪声代码分辨率大1位(确切为0.92位),比转换器的有效分辨率小2位。

然而,随着信号速率的加快,或者对于涉及带宽的交流类信号,转换器的SNR和ENOB会变得与频率有关,并且在高频输入下会下降。

信号链中的转换器不精确性

以上我们了解了转换器误差,接下来,我们将讨论信号链中的剩余部分,以在系统层面了解这些概念。图3所示为一个简单的数据采集信号链示例。图中,一个传感器连传感器的交流信号先是推过两级预调理放大器,然后,到达要采样的ADC输入端。此处的目的是设计这样一个系统,使其可以精确地表示传感器信号,精度保持在传感器原始值的±0.1%之内。嗯,似乎颇具挑战性?

为了设计出这样的系统,有必要思考有哪些类型的误差可能会影响传感器的原始信号,还要想想它们来自信号链的哪个部分。设想一下,在最终对信号采样时,转换器最后会看到什么。

假设在此例中,ADC的满量程输入为10 V,分辨率为12位。如果转换器是理想的转换器,则可确定其动态范围或SNR为74 dB。

高速模数转换器信号链内部导致不精确性误差的原因分析
图3.简单的数据采集信号链。

SNR = 6.02 (12) + 1.76 = 74 dB (19)

然而,数据手册规格只会显示,转换器的SNR为60 dB或9.67ENOB。

ENOB = (SNR – 1.76)/6.02 = (60 – 1.76)/6.02 = 9.67 位 (20)

请注意SNR和ENOB的计算方法:在用数据手册中的SNR数据计算ENOB时,设计人员必须明白的是,该数据可能包括,也可能不包括谐波。如果确实包括失真,则可使用SINAD,后者定义为SNR与失真之和,有时称为THD(总谐波失真)。

因此,LSB大小可以定义为12.2 mV p-p or VFS/2N = 10/29.67。这样可以大幅减少数据输出端可能发生的表征的数量。记住,最后的LSB/位因ADC中存在噪声而摆动!

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图4. 记住,20 dB/十倍频程,或3 × 20 = 60 dB。

表1列出了一些简单的等值换算,供确定目标系统性能时参考。

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其他系统不精确性

要注意上面的信号链示例中建议的全部前端组件。正因为转换器精度达到或超过系统定义的系统精度规格,所以,还有更多的不精确性要理解——即前端、电源、任何其他外部影响或环境。

如上图3所示,这种信号链的设计可能非常复杂,超过了本文讨论的范围。但可以对与这种信号链相关的不精确性/误差进行简单总结,如表2所示。

高速模数转换器信号链内部导致不精确性误差的原因分析

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在任何信号链里都存在许多误差,更不用说电缆和其他外部影响,这些因素也可能在很大程度上决定着这种系统的设计。无论累积误差怎样,最终都会与信号一起在转换器端被采样——假设误差不会大到能屏蔽被采样信号的程度!

在用转换器进行设计时,要记住,对于系统精度的定义,等式包括两个部分。一是上面描述的转换器本身,二是用来在转换器之前调理信号的所有组件。记住,每丢失1位,动态范围就会减少6 dB。推论就是,每获得1位,系统灵敏度就会增长2倍。因此,前端要求的精度规格要远远高于用于对信号采样的转换器精度。

为了展示这一点,我们采用与图3所示相同的前端设计。假设,前端本身的不精确性为20 mV p-p;即是图5所示累积噪声。系统精度仍然定义为0.1%。同样的12位转换器,其精度能否达到定义的系统规格要求?答案是不能,原因如下。

以下是其计算方法,其中所用ADC的SNR = 60 dB。

注意,20 mV的噪声可使系统灵敏度下降1位或6 dB,使系统性能从要求的60 dB降至54 dB。为了解决这个问题,可能应该选择一种新型转换器,以便维持60 dB或0.1%的系统精度。我们选择一款ADC,其SNR/动态范围为70 dB,或者,其ENOB为11.34位,看看是否有用。

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看起来性能并无多大变化。为什么?因为前端的噪声太大,无法实现0.1%的精度,虽然转换器的性能本身要远远好于规格要求。需要改变前端设计,以便实现需要的性能。这种情况如下面的图6所示。知道最后一个配置示例为什么不起作用吗?设计人员并不能简单地选择一款更好的ADC来提高系统的整体性能。

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图6. 前端噪声与12位70 dB ADC噪声比较。

加总情况

前面选择的10 V满量程、12位ADC的动态范围为60 dB,可实现0.1%的精度。这意味着,总累积误差需要小于10 mV或10 V/(1060/20),才能达到0.1%的精度要求。因此,必须更换前端组件,以把前端误差降至9 mV p-p,如图7所示,所用转换器的SNR为70 dB。

图7. 低前端噪声与12位70 dB ADC噪声比较。

如果要使用14位、74 dB ADC,如图8所示,则对前端的要求甚至可以进一步放宽。但这种折衷可能会导致成本增加。这些折衷要根据具体的设计和应用进行评估。举例来说,更值得的做法可能是加大对容差更小、漂移更低的电阻的投入,而不是投资采购性能更强的ADC。

高速模数转换器信号链内部导致不精确性误差的原因分析
图8. 前端噪声与14位74 dB ADC噪声比较。

分析总结

前文简要介绍了精度误差、分辨率和动态范围之间的关系,这些指标为针对具体应用选择转换器提供了不同的参考,这些应用则要求达到一定的测量精度。了解所有组件误差以及这些误差对信号链的影响至关重要。注意,并非所有组件均生而平等!创建囊括所有这些误差的电子表是插入不同信号链组件的简便方法,可更快进行评估并决定组件的权衡取舍,如表2所示。在不同组件的成本之间进行权衡时,尤其如此。另外,有关如何生成这种电子表格的讨论将在本系列第三部分进行。最后,请记住,单纯增加信号链中转换器的性能或分辨率无法提升测量精度。如果依旧存在同样数量的前端噪声,精度将不会得到改善。只会让这些噪声或不精确性测量达到更精细的程度,并最终可能让设计人员的老板付出更多的成本。


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TMP05 ±0.5°C精度的PWM温度传感器,采用5引脚SC-70封装

和特点 调制串行数字输出,与温度成比例 精度:±0.5°C(典型值,25°C) 精度:±1.0°C(0°C至70°C) 分为两级 工作温度范围:-40℃至+150℃ 工作电压范围:3 V至5.5 V 功耗:70 μW(最大值,3.3 V) TMP05具有CMOS/TTL兼容输出 TMP06具有灵活的开漏输出 小型、低成本、5引脚SC-70和SOT-23封装产品详情 TMP05/TMP06均为可产生调制串行数字输出(PWM)的单芯片温度传感器,其输出与器件的温度成正比。PWM的高电平周期(TH)在整个温度范围内保持稳定,低电平周期(TL)则会有所变化。B级版本具有高温度精度和出色的传感器线性度特性,在0°C至70°C范围内精度为±1°C。TMP05/TMP06的数字输出为CMOS/TTL兼容,可与多数常见微处理器的串行输入轻松接口。TMP06具有灵活的开漏输出,能提供5 mA的吸电流。TMP05/TMP06的额定工作电压范围为3 V至5.5 V,工作电压为3.3 V时,电源电流的典型值为370 μA。TMP05/TMP06的额定工作温度范围为-40℃至+150°C。当温度超过125°C时,建议不要让这些器件的总工作时间超过其寿命的5%(5,000小时)。上述器件采用低成本、小尺寸SC-70和SOT-23封...
发表于 02-15 18:37 33次 阅读
TMP05 ±0.5°C精度的PWM温度传感器,采用5引脚SC-70封装

TMP06 ±0.5°C精度的PWM温度传感器,采用5引脚SC-70封装

和特点 调制串行数字输出,与温度成比例 精度:±0.5°C(典型值,25°C) 精度:±1.0°C(0°C至70°C) 分为两级 工作温度范围:-40℃至+150℃ 工作电压范围:3 V至5.5 V 功耗:70 μW(最大值,3.3 V) TMP05具有CMOS/TTL兼容输出 TMP06具有灵活的开漏输出 小型、低成本、5引脚SC-70和SOT-23封装产品详情 TMP05/TMP06均为可产生调制串行数字输出(PWM)的单芯片温度传感器,其输出与器件的温度成正比。PWM的高电平周期(TH)在整个温度范围内保持稳定,低电平周期(TL)则会有所变化。B级版本具有高温度精度和出色的传感器线性度特性,在0°C至70°C范围内精度为±1°C。TMP05/TMP06的数字输出为CMOS/TTL兼容,可与多数常见微处理器的串行输入轻松接口。TMP06具有灵活的开漏输出,能提供5 mA的吸电流。TMP05/TMP06的额定工作电压范围为3 V至5.5 V,工作电压为3.3 V时,电源电流的典型值为370 μA。TMP05/TMP06的额定工作温度范围为-40℃至+150°C。当温度超过125°C时,建议不要让这些器件的总工作时间超过其寿命的5%(5,000小时)。上述器件采用低成本、小尺寸SC-70和SOT-23封装...
发表于 02-15 18:37 71次 阅读
TMP06 ±0.5°C精度的PWM温度传感器,采用5引脚SC-70封装

ADT7411 SPI®-/I2C®兼容、10位数字温度传感器和8通道ADC

和特点 10位温度数字转换器 10位8通道ADCDC输入带宽输入范围: 0 V至2.25 V和0 V至VDD 温度范围: -40℃至+120°C 温度传感器精度:±0.5°C 电源电压范围: 2.7 V至5.5 V 省电模式电流: <10 μA 内部2.228 VREF选项 兼容双缓冲输入逻辑I2C、SPI、QSPI™、 MICROWIRE™和DSP 四线式串行接口 兼容SMBus分组差错校验(PEC) 16引脚QSOP产品详情 ADT7411在一个16引脚QSOP封装中集成了一个10位温度数字转换器和一个10位8通道ADC。 内置一个带隙温度传感器和一个10位ADC,能够以0.25°C的分辨率对温度进行监控和数字化。ADT7411采用2.7 V至5.5 V单电源供电。 ADC通道的输入电压范围为0 V至2.25 V,输入带宽为dc。 ADC通道的基准电压从内部获得。 ADT7411提供两种串行接口选项: 与SPI®、QSPIT、MICROWIRE和DSP接口标准兼容的4线串行接口和双线SMBus/I2C接口。 该器件具有待机模式,可通过串行接口进行控制。ADT7411具有宽电源电压范围、低电源电流和SPI/I2C兼容接口,是各种应用的理想之选,其中包括个人计算机、办公设备和家用电器。应用便携式电池...
发表于 02-15 18:37 16次 阅读
ADT7411 SPI®-/I2C®兼容、10位数字温度传感器和8通道ADC

ADT75 ±2℃精度、12位数字温度传感器

和特点 12位温度-数字转换器 B级精度±1.0°C(0°C至70°C) A级精度±2.0°C(–25°C至100°C) SMBus/I2C兼容接口 工作温度范围:−55°C至+125°C 工作电压范围: 从 2.7 V 至 5.5 V 过温指示器 低功耗关断模式 功耗:79 μW(典型值,3.3 V) 小型低成本8引脚MSOP锡铅和无铅封装 标准8引脚SOIC无铅封装产品详情 ADT75是一款完整的温度监控系统,采用8引脚MSOP和SOIC封装。 该器件内置一个带隙温度传感器和一个12位ADC,用于监控温度并进行数字转换,分辨率为0.0625°C。ADT75与LM75和AD7416引脚兼容且寄存器兼容。ADT75的额定工作电压范围为2.7 V至5.5 V,工作电压为3.3 V时,平均电源电流的典型值为200 μA。ADT75提供关断模式来实现器件断电,关断电流典型值为3 μA。 ADT75的额定工作温度范围为-55°C至+125°C。有三个引脚(A0、A1和A2)可用于地址选择。 还有一个开漏OS/ALERT输出,当温度超过可编程限值时,该引脚进入有效状态。 该引脚能够以比较器模式或中断模式工作。产品特色 片内温度传感器,可以精确测量环境温度。测量温度范围为−55°C至+125℃。 电源电压:2.7 V至...
发表于 02-15 18:37 8次 阅读
ADT75 ±2℃精度、12位数字温度传感器

ADT7320 ±0.25°C精度的16位数字SPI温度传感器

和特点 高性能温度精度±0.20°C:-10°C至+85°C±0.25°C(-20°C至+105°C,3.3 V)16位分辨率:0.0078℃超低温漂:0.0073°C 易于实现用户无需校准或校正温度无需线性校正 低功率1 SPS(每秒采样率)省电模式正常模式下为700 μW(3.3 V,典型值)关断模式下为7 μW(3.3 V,典型值) 宽工作范围工作温度范围:-40°C至+150°C电压范围:2.7 V至5.5 V 可编程中断 临界过温指示器过温/欠温中断 SPI兼容型接口 16引脚、4 mm × 4 mm LFCSP封装,符合RoHS标准 欲了解更多特性,请参考数据手册 产品详情 ADT7320是一款4 mm × 4 mm LFCSP封装高精度数字温度传感器,可在较宽的工业温度范围内提供突破性的性能。该器件含有一个内置带隙基准电压源、一个温度传感器和一个16位模数转换器(ADC),用于监控温度并进行数字转换,分辨率为0.0078°C。默认ADC分辨率设置为13位(0.0625°C)。ADC分辨率为用户可编程模式,可通过串行接口更改。ADT7320的保证工作电压范围为2.7 V至5.5 V;工作电压为3.3 V时,平均电源电流的典型值为210 μA。ADT7320具有关断模式,可关断器件,3.3 V时的关断电流典型值为2.0 μA,额定...
发表于 02-15 18:37 6次 阅读
ADT7320 ±0.25°C精度的16位数字SPI温度传感器

ADT7311 汽车应用、±0.5°C精度的16位数字SPI温度传感器

和特点 通过汽车应用认证 温度精度:−40°C至+105°C:±0.5°C(2.7V至3.6V)−40°C至+105°C:±0.4°C (3.0V) 用户无需温度校准/校正 无需线性校正 1 SPS(每秒采样率)省电模式:正常模式下为700 µW(3.3 V,典型值)关断模式下为7 µW(3.3 V,典型值) 温度范围:−40°C至+150°C 电压范围:2.7 V至5.5 V 临界过温中断 过温/欠温中断 SPI兼容型接口 8引脚窄体SOIC封装,符合RoHS标准产品详情 ADT7311是一款窄体8引脚SOIC封装高精度数字温度传感器。它内置一个带隙温度基准源和一个16位ADC,用来监控温度并进行数字转换,分辨率为0.0078°C。默认ADC分辨率设置为13位(0.0625°C)。ADC分辨率为用户可编程模式,可通过串行接口更改。 方框图...
发表于 02-15 18:37 12次 阅读
ADT7311 汽车应用、±0.5°C精度的16位数字SPI温度传感器

ADT7410 ±0.5°C精度、16-BIT数字I2C温度传感器

和特点 高性能 温度精度±0.5°C:−40°C至+105°C(2.7 V至3.6 V)±0.4°C:−40°C至+105°C(3.0 V)16-Bit温度分辨率:0.0078°C 6 ms快速首次上电温度转换 轻松实现 无需用户校准或校正温度 无需线性校正 低功耗 1 SPS(每秒采样率)省电模式 正常模式下为700 μW(3.3 V,典型值) 关断模式下为7 μW(3.3 V,典型值) 宽工作范围 温度范围:−55°C至+150°C 电压范围:2.7 V至5.5 V 可编程中断 临界过温中断 过温/欠温中断 I2C兼容接口 8-lead narrow SOIC and 16-lead LFCSP RoHS-compliant packages 产品详情 ADT7410是一款窄体SOIC封装高精度数字温度传感器。器件内置一个带隙温度基准源和一个13-Bit ADC,用来监控温度并进行数字转换,分辨率为0.0625°C。默认ADC分辨率设置为13位(0.0625℃)。可以通过设置配置寄存器(寄存器地址0x03)中的Bit 7将分辨率更改为16位(0.0078°C)。ADT7410的保证工作电压范围为2.7 V至5.5 V;工作电压为3.3 V时,平均电源电流的典型值为210 μA。ADT7410具有关断模式,可关断器件,关断电流典型值为2 μA。ADT7410的额定工作温度范围为−...
发表于 02-15 18:37 8次 阅读
ADT7410 ±0.5°C精度、16-BIT数字I2C温度传感器

AD7414 采用6引脚SOT封装的SMBus/I2C 数字温度传感器,具有SMBus报警和过温引脚

和特点 温度范围:-40°C至+85°C 精度:±2°C SMBus™/I2C®兼容型串行接口 关断电流:3 µA 温度转换时间:29 µs(典型值) 节省空间的6引脚SOT-23封装 可通过AS引脚选择寻址 过温指示器 SMBus 报警功能 四种版本,总共可提供8个I2C 地址 产品详情 AD7414是一款完整的温度监控系统,采用6引脚SOT-23封装。它内置一个带隙温度传感器和一个10位ADC,能够以0.25°C的分辨率对温度进行监控和数字化。 AD7414提供与SMBus和I2C接口兼容的双线式串行接口。片内寄存器可通过编程设置温度上下限;当温度超过上限时,即会激活ALERT输出(SMBus兼容)。 该器件提供四种版本:AD7414-0、AD7414-1、AD7414-2和AD7414-3。AD7414-0和AD7414-1均提供3个不同的SMBus地址选择。所有四种版本总共可提供8个不同的I2C 地址。 AD7414具有2.7 V电源供电、低电源电流、串行接口和小封装尺寸等特性,是各种应用的理想之选,其中包括个人计算机、手机、办公设备和家用电器。同时请查看AD7414的同类器件AD7415,AD7415采用5引脚SOT-23封装,并不具备SMBus报警功能。 方框图...
发表于 02-15 18:37 21次 阅读
AD7414 采用6引脚SOT封装的SMBus/I2C 数字温度传感器,具有SMBus报警和过温引脚

ADT7420 ±0.25℃精度、16位数字I2C温度传感器

和特点 温度精度:±0.20°C(3.0 V,−10°C至+85°C)±0.25°C(2.7 V至3.3 V,−20°C至+105°C) 16位分辨率:0.0078°C 超低温漂:0.0073°C NIST备案或等效方式 6 ms快速首次上电温度转换 易于实现用户无需校准或校正温度无需线性校正 低功耗1 SPS(每秒采样率)省电模式正常模式下为700 μW(3.3 V,典型值)关断模式下为7 μW(3.3 V,典型值) 欲了解更多特性,请参考数据手册 产品详情 ADT7420是一款4 mm × 4 mm LFCSP封装高精度数字温度传感器,可在较宽的工业温度范围内提供突破性的性能。它内置一个带隙温度基准源、一个温度传感器和一个16位ADC,用来监控温度并进行数字转换,分辨率为0.0078℃。默认ADC分辨率设置为13位(0.0625℃)。ADC分辨率为用户可编程模式,可通过串行接口更改。ADT7420的保证工作电压范围为2.7 V至5.5 V;工作电压为3.3 V时,平均电源电流的典型值为210 μA。ADT7420具有关断模式,可关断器件,3.3 V时的关断电流典型值为2.0 μA,额定工作温度范围为-40℃至+150℃。引脚A0和A1用于地址选择,可为ADT7420提供四个I2C地址。CT引脚属于开漏输出,当温度超过临界温度...
发表于 02-15 18:37 14次 阅读
ADT7420 ±0.25℃精度、16位数字I2C温度传感器

LTC2984 具有 EEPROM 的多传感器高准确度数字温度测量系统

和特点 可直接对两线、三线或四线电阻式温度检测器 (RTD)、热电偶、热敏电阻和二极管进行数字化处理片内 EEPROM 可存储通道配置数据和定制系数2.85V 至 5.25V 单电源20 个灵活的输入允许交换传感器自动热电偶冷结点补偿用于热电偶、RTD 和热敏电阻的内置标准系数和用户可编程系数可测量负的热电偶电压烧毁、短路和故障的自动检测缓冲输入可提供外部保护同时 50Hz / 60Hz 抑制包括 15ppm/°C (最大值) 基准 (I 级) 产品详情 LTC®2984 可测量多种温度传感器并以数字方式输出结果 (采用 °C 或 °F 为单位),具有 0.1°C 的准确度和 0.001°C 的分辨率。LTC2984 能够测量几乎所有标准 (B、E、J、K、N、S、R、T 类) 热电偶或定制热电偶的温度,可自动补偿冷结点温度并对结果进行线性化。另外,该器件还能利用标准的两线、三线或四线式 RTD、热敏电阻和二极管来测量温度。其具有 20 个可重配置的模拟输入,从而实现了众多的传感器连接和配置选项。LTC2984 包括适用于每种温度传感器的激励电流源和故障检测电路,以及一个用于存储定制系数和通道配置数据的 EEPROM。LTC2984 可直接连接至参考于地的传感器,并不需要电平移位...
发表于 02-15 18:32 8次 阅读
LTC2984 具有 EEPROM 的多传感器高准确度数字温度测量系统

ADA4937-2 ADA4937-2 超低失真差分模数转换器驱动器

和特点 极低谐波失真(HD) -112 dBc HD2 (10 MHz) -84 dBc HD2 (70 MHz) -77 dBc HD2 (100 MHz) -102 dBc HD3 (10 MHz) -91 dBc HD3 (70 MHz) -84 dBc HD3 (100 MHz) 低输入电压噪声:2.2 nV/√Hz 高速 -3 dB带宽:1.9 GHz (G = 1) 压摆率:6000 V/μs(25%至75%) 快速过驱恢复:1 ns 失调电压:0.5 mV(典型值) 外部可调增益 差分转差分或单端转差分 操作 可调输出共模电压 单电源供电:3.3 V至5 V 产品详情 ADA4937-1 / ADA4937-2是低噪声、超低失真、高速差分放大器。非常适合驱动分辨率最高16位、DC至100 MHz的高性能ADC。可调输出共模电平使ADA4937-1/ADA4937-2能够与ADC的输入相匹配。内部共模反馈环路也可提供出色的输出平衡,并能抑制偶数阶谐波失真产物。对于ADA4937-1 / ADA4937-2,利用由四个电阻组成的简单外部反馈网络便可轻松实现差分增益配置,反馈网络决定放大器的闭环增益。ADA4937-1 / ADA4937-2采用ADI公司的专有硅-锗(SiGe)互补双极性工艺制造,可实现极低的失真水平,输入电压噪声仅为2.2 nV/√Hz。低直流失调和出色的动态性能使得ADA4937-1/ADA...
发表于 02-15 18:22 8次 阅读
ADA4937-2 ADA4937-2 超低失真差分模数转换器驱动器

基于Altera NiosⅡ处理器实现SoPC智能低应变反射波检测系统的设计

信息化、自动化、智能化、高集成度已经成为当今工程技术领域的发展趋势,并广泛应用于各个领域。可编程片上....
的头像 电子设计 发表于 02-06 09:29 280次 阅读
基于Altera NiosⅡ处理器实现SoPC智能低应变反射波检测系统的设计

2G至5G基站接收器设计简化它的方法

在工程术语中,灵敏度由系统噪声系数 (NF) 决定。噪声系数越低,意味着灵敏度越高。通过提高增益以实....
的头像 射频百花潭 发表于 01-22 10:20 589次 阅读
2G至5G基站接收器设计简化它的方法

最近ADAS3023模数转换器的数据读取方面有几点疑问,有大侠能帮我看看是什么问题吗?

      在ADAS3023数据读取方面有几点疑问,望知道的朋友指点下。 1)ADAS3023数据手册上提及,CN...
发表于 01-18 07:56 70次 阅读
最近ADAS3023模数转换器的数据读取方面有几点疑问,有大侠能帮我看看是什么问题吗?

AD9248模数转换器的数据手册免费下载

AD9248是一个双、3 V、14位、20 msps/40 msps/65 msps模数转换器(AD....
发表于 01-17 08:00 80次 阅读
AD9248模数转换器的数据手册免费下载

模数转换器规格很多,怎样快速弄清哪种最适合既定应用?

模数转换器(ADC)有很多规格,总是很难弄清哪种ADC才最适合既定应用。那么,选择转换器时只关注分辨率、信噪比(SNR)...
发表于 01-15 16:29 199次 阅读
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一种新型高中频架构,教你应对小尺寸无线电设计

一种新型高中频架构,可显著削减接收机和发射机的尺寸、重量、功耗与成本,而系统规格不受影响。
的头像 Duke 发表于 01-14 10:09 0次 阅读
一种新型高中频架构,教你应对小尺寸无线电设计

继电保护在智能电网中的作用

智能网络化变电站数据为了实现数据采集的同步、各保护之间信息交互和相互配合,采用数据采集模式,例如分布....
的头像 发烧友学院 发表于 01-12 09:22 332次 阅读
继电保护在智能电网中的作用

AD7606转换结果值不准确

1、自己画的AD7606板子,使用内部基准电压,使用STM32驱动。 2、当采样芯片本身的基准电压时,电压只有2.4985V左右,结果...
发表于 01-08 13:20 142次 阅读
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干货 | 信号链基础知识合辑 1-10

探讨的话题包括模拟信号处理以及支持这些功能所必须的器件,放大器和转换器的应用及注意事项。信号链包括从信号的采集,放大,传...
发表于 01-05 09:45 176次 阅读
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【每天看电路第77期】采样保持电路

活动宗旨:为锻炼大家的分析电路问题的能力,从今天开始,每天一个小电路,一期应用电路,一期习题电路,同时照顾到工程师以及学...
发表于 01-04 14:20 1676次 阅读
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适用于高速流水线ADC中基于双采样技术的高性能采样/保持电路设计

随着现代电子技术迅猛发展,电子产业逐步形成了以数字为主的格局。数字信号处理 技术日渐成熟的同时, 对....
的头像 电子设计 发表于 12-28 09:12 785次 阅读
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基于MPC5634的汽车控制器的采样模块设计

本文主要介绍一种基于MPC5634的多路模拟信号采集方法,通过增强型直接内存访问(DMA)方式,自动....
的头像 电子设计 发表于 12-25 08:27 716次 阅读
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模拟芯片将成为全球模拟IC销售未来五年主要推动力

随着物联网、新能源、人工智能、新能源汽车以及自动驾驶等领域的不断涌现为模拟芯片设计带来持续的强劲需求....
的头像 人间烟火123 发表于 12-23 10:34 1185次 阅读
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用于LTC2377-20的DC精密驱动器可实现2ppm线性度

引言随着模数转换器 (ADC) 的分辨率和采样率持续上升,其模拟输入的驱动电路(而不是模数转换器本身....
的头像 电机控制设计加油站 发表于 12-22 09:34 1078次 阅读
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采用MSP430FG4616单片机与模数转换器实现心电图机系统的设计

十二导联同步心电图机,广泛应用于医院、疾病防控中心等卫生医疗保健机构,十二导联同步心电图机的厂家很多....
的头像 电子设计 发表于 12-10 09:00 1283次 阅读
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声卡是什么声卡的组成基本结构和工作原理及有声卡和没声卡的区别概述

声卡(SoundCard)也叫音频卡(港台称之为声效卡):声卡是多媒体技术中最基本的组成部分,是实现....
发表于 12-05 08:00 108次 阅读
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趋势展望!助你通关多行业融合下的新测试策略,三个观点值得思考

IBM 2016年对全球最高管理层的“重新诠释边界”调研显示,“行业融合明显超过了他们预计未来三到五....
的头像 恩艾NI知道 发表于 12-04 13:54 525次 阅读
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AD7705模数转换芯片工作原理介绍

AD7705是AD公司的一款新型16位AD转换器。该器件包括由放大器(PGA)和缓冲器组成的前端模拟调节电路、可编程数字滤波器...
发表于 11-20 22:22 235次 阅读
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访问集成Xilinx模数转换器的三种方法介绍

了解访问集成Xilinx模数转换器(XADC)的三种方法; 通过直接连接到PS,作为PS或Micr....
的头像 Xilinx视频 发表于 11-20 06:16 402次 观看
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简要分析电流传感器工作原理

小小的电源设备已经融合了越来越多的新技术。例如开关电源、硬开关、软开关、稳压、线性反馈稳压、磁放大器....
发表于 11-15 14:57 240次 阅读
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模数转换器应用中国工程师百问

ADI技术支持论坛中工程师关于模数转换器与ADI专家的问答实录。 附件 735.6 KB869.5 KB900.4 KB ...
发表于 11-12 10:18 135次 阅读
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ADS1230用于桥式传感器的20位模数转换器的数据手册免费下载

ADS1230是一种精密的20位模数转换器(ADC)。具有机载低噪声可编程增益放大器(PGA)、机载....
发表于 11-09 08:00 116次 阅读
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采用EDA技术的等效采样方案介绍

有两种等效采样的方法:随机等效采样和连续等效采样。连续等效采样在每个触发捕获一个样值,而不依赖于时间....
的头像 电子设计 发表于 11-08 08:40 792次 阅读
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20mA模数转换器,可简化PLC模块开发

(ADI)今日推出两款多通道+/-10V和0-20mA精密模数转换器,这两款器件能够更好地支持实现可....
的头像 电子发烧友网工程师 发表于 11-03 11:06 923次 阅读
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多角度讲解高精度SAR ADC的抗混叠滤波考虑因素

理想情况下,与ADC相关的滤波器,特别是那些负责解决频谱混叠问题的滤波器,相比其精度,其幅度响应带宽....
的头像 亚德诺半导体 发表于 11-02 11:40 1105次 阅读
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AD7705和AD7706模数转换器芯片的数据手册免费下载

AD7705/7706 是应用于低频测量的2/3 通道的模拟前端。该器件可以接受直接来自传感器的低电....
发表于 10-30 17:36 129次 阅读
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ADI推两款多通道+/-10V和0-20mA精密模数转换器减少PLC模块复杂性

AD4111和AD4112模数转换器接受+/-10V的标称输入电压范围,同时在满足性能规格下输入电压....
的头像 人间烟火123 发表于 10-19 10:50 2971次 阅读
ADI推两款多通道+/-10V和0-20mA精密模数转换器减少PLC模块复杂性

TLC5510应用8位半闪速结构模数转换器的介绍和使用手册免费下载

TLC5510是美国德州仪器(TI)公司生产的8位半闪速结构模数转换器,它采用 CMOS工艺制造,可....
发表于 10-18 08:00 109次 阅读
TLC5510应用8位半闪速结构模数转换器的介绍和使用手册免费下载

AD7605和AD7606,AD7607及 AD7608 SAR模数转换器的数据手册免费下载

本文档的主要内容详细介绍的是AD7605和AD7606,AD7607及 AD7608 SAR模数转换....
发表于 10-12 08:00 123次 阅读
 AD7605和AD7606,AD7607及 AD7608 SAR模数转换器的数据手册免费下载

放大器测试巴伦不运转的原因和解决方案

测量放大器驱动器的偶数阶失真需要额外的器件,如巴伦。如何使它成功运转呢?数学,数学、数学!
的头像 亚德诺半导体 发表于 10-06 11:39 1034次 阅读
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医学影像技术及前端模拟子系统的需求介绍

CT也是利用电离辐射创建人体内图像的两种技术之一。最简单的,CT扫描是人体的X-射线胶片的一部分。胶....
的头像 电子设计 发表于 10-02 01:05 1215次 阅读
医学影像技术及前端模拟子系统的需求介绍

电动汽车监视和控制功耗技巧 电动汽车电源控制和遥测方案分析

要监视电子系统的功耗,就需要连续测量电流和电压。电压可以直接用模数转换器(ADC) 测量。如果 AD....
的头像 电子设计 发表于 09-30 08:19 1767次 阅读
电动汽车监视和控制功耗技巧 电动汽车电源控制和遥测方案分析

一款具备双独立通道升压型DC/DC转换器LT8582

  一款双独立通道、升压型DC/DC 的转换器LT8582,该转换器为输出短路、输入/ 输出过压及过热情况的集成式故障提供了保护...
发表于 09-27 10:14 259次 阅读
一款具备双独立通道升压型DC/DC转换器LT8582

ADuCRF101数据采集系统实现pH无线传感器监控设计

而溶液的pH值是许多行业需要考虑的一种测量,今天我们分享的参考设计的目的是评估pH玻璃探针的特性,从....
的头像 电子设计 发表于 09-27 08:03 1064次 阅读
ADuCRF101数据采集系统实现pH无线传感器监控设计

ADI发布了ADM1175-8系列产品,用于增强系统保护能力

由于新设备设计将单独的刀片式结构紧密地封装在一起,因此机架系统需要提高散热能力并且势必需要更复杂和更....
的头像 电子设计 发表于 09-25 10:51 1518次 阅读
ADI发布了ADM1175-8系列产品,用于增强系统保护能力

LTC2269低功率ADC模数转换器分析

传统上,ADC制造商一般推荐采用线性稳压器为转换器提供干净的电源。线性稳压器能够抑制系统电源中经常出....
的头像 电子设计 发表于 09-25 09:50 741次 阅读
LTC2269低功率ADC模数转换器分析

TLC5510和TLC5510A 8位高速模数转换器的详细

TLC5510和TLC5510A是CMOS,8位,20MSPS模数转换器(ADC),它们采用半闪存结....
发表于 09-19 16:54 237次 阅读
TLC5510和TLC5510A 8位高速模数转换器的详细

LIS3DSH的模数转换器找不到任何信息

LIS3DSH有一个三通道10位A / D转换器,但我找不到任何信息。 准确度是多少? (如果需要,我可以将一个通道连接...
发表于 09-18 16:40 209次 阅读
LIS3DSH的模数转换器找不到任何信息

40Gb/s的WDM系统进入规模商用阶段

100Gb/s的长距传输需求,在不久的未来有可能出现相应的POS接口,如此,100GE的标准化已经完....
的头像 电子设计 发表于 09-14 07:58 1236次 阅读
40Gb/s的WDM系统进入规模商用阶段

模拟ADC的前端

作者:Bonnie Baker 逐次逼近、模数转换器 (SAR-ADC) 很简单直接,用户将模拟电压接在输入端上 (AINP, AINN, R...
发表于 09-07 14:17 259次 阅读
模拟ADC的前端

实用的电子制作电路图,电子制作500例详细电路图详细解

本文档的主要内容详细介绍的是实用的电子制作电路图,电子制作500例详细电路图详细解包括了报警和保安电....
发表于 08-31 08:00 1827次 阅读
实用的电子制作电路图,电子制作500例详细电路图详细解

如何使用一个balun类型的FDA,从而实现信号链与额外性能的对接

想象一下,如果你不使用高级器件——FDA集成电路来驱动差分ADC。除了balun,一个解决方案就需要....
的头像 电子工程专辑 发表于 08-28 10:09 1351次 阅读
如何使用一个balun类型的FDA,从而实现信号链与额外性能的对接

全新的示波器芯片在泰克最新发布的MSO6示波器上的使用

TEK049和TEK061就是泰克公司为中端示波器研发的最新研发的ASIC。两颗全新的示波器芯片在泰....
的头像 EETOP 发表于 08-15 17:38 2000次 阅读
全新的示波器芯片在泰克最新发布的MSO6示波器上的使用

NTD8288双核8位单芯片采样模数转换器详细数据和使用手册中文资料下载

NTD8288是一款双核8位单芯片采样模数转换器(ADC),内置片内采样保持电路,具有低成本、低功耗....
发表于 08-07 08:00 238次 阅读
NTD8288双核8位单芯片采样模数转换器详细数据和使用手册中文资料下载

NTD8218双核10位单芯片模数转换器的详细中文数据和使用手册免费下载

NTD8218 是一款双核 10 位单芯片采样模数转换器(ADC),内置片内采样保持电路,具有低成本....
发表于 08-07 08:00 267次 阅读
NTD8218双核10位单芯片模数转换器的详细中文数据和使用手册免费下载

解析匹配传感器与模数转换器

大多数创客项目的核心都是数字式的,但传感器通常是模拟器件,需要进行信号处理,才能与处理器模拟输入对接....
的头像 电子设计 发表于 08-03 09:37 2996次 阅读
解析匹配传感器与模数转换器

嵌入式系统是一种可靠性的低成本方法

嵌入式系统现在变得更加智能,互连程度更高,当然也比以前要复杂。要让嵌入式系统保持稳健并尽可能接近无错....
的头像 电子设计 发表于 08-03 09:37 2981次 阅读
嵌入式系统是一种可靠性的低成本方法

美国微芯科技公司推出灵活的双模功率监控IC

该器件受全功能单相功率和电能监控系统MCP39F511A功率监控演示板(ADM00667)支持。该系....
的头像 Microchip微芯 发表于 08-01 11:50 1685次 阅读
美国微芯科技公司推出灵活的双模功率监控IC

网络的功能安全要求

另外,EN50159的表B.2很有意义。它列出了各种类型的网络,并将每种威胁标识为可以忽略、需要某种....
的头像 电机控制设计加油站 发表于 07-25 10:19 1252次 阅读
网络的功能安全要求

利用IO设备高集成度来提供广泛功能

随着工业应用中对检测的需求不断增长,业界需要一个能够适应多样化终点设备和连接要求的有效 IO 控制器....
的头像 Duke 发表于 07-25 09:25 6395次 阅读
利用IO设备高集成度来提供广泛功能

小LCD屏幕应用日渐普及,安森美半导体推出两款新的图像信号处理器

安森美半导体新的图像信号处理器IC集结了专为优化显示图像的特性,包括能自动将视频输出调节至适当显示屏....
发表于 07-24 15:35 215次 阅读
小LCD屏幕应用日渐普及,安森美半导体推出两款新的图像信号处理器

教你轻松检测电气设备中的绝缘故障问题

绝缘老化是造成电机、高压变压器和发电机发生电气设备故障的主要原因之一。绝缘故障会导致危险电压、火灾、....
的头像 电子设计 发表于 07-24 09:45 3266次 阅读
教你轻松检测电气设备中的绝缘故障问题

设计一款器件让你的多轨电源更加简化

对任何可佩戴式或物联网(IoT)设计(如智能手表、数据记录仪、传感器、家庭网关等)而言,加快产品上市....
的头像 电子设计 发表于 07-20 09:43 2096次 阅读
设计一款器件让你的多轨电源更加简化

通过“楼梯”讲解模数转换器的非线性度

上周,我把家里的地毯换成了木制地板。在移除客厅楼梯的地毯后,我注意到原本一致的楼梯台阶的进深宽度其实....
的头像 电子设计 发表于 07-19 10:12 2554次 阅读
通过“楼梯”讲解模数转换器的非线性度

贸泽电子备货TI四通道1 GSPSADS54J64模数转换器,高信噪比、高带宽和500 MSPS

贸泽电子供应的TI ADS54J64 ADC通过使用模拟输入缓冲器在很宽的频率范围内提供一致的阻抗。
的头像 人间烟火123 发表于 07-17 09:48 2242次 阅读
贸泽电子备货TI四通道1 GSPSADS54J64模数转换器,高信噪比、高带宽和500 MSPS

关于MCP37Dxx流水线型模数转换器的特点及构造介绍

利用Microchip的MCP37Dxx系列流水线型模数转换器,抽取和数字下变频等数字处理功能,从而....
的头像 Microchip视频 发表于 07-08 00:19 1088次 观看
关于MCP37Dxx流水线型模数转换器的特点及构造介绍

关于MCP372xx流水线型模数转换器的内部结构介绍

Microchip的MCP372xx系列流水线型模数转换器内部200 Msps模数转换器可通过内部多....
的头像 Microchip视频 发表于 07-02 00:03 1059次 观看
关于MCP372xx流水线型模数转换器的内部结构介绍

对8个信号同时进行数字化处理

其他特点包括每通道模拟输入范围的独立 SoftSpan 控制 (按逐转换的方式) 和引脚可选的 SP....
的头像 EE techvideo 发表于 06-28 00:11 874次 观看
对8个信号同时进行数字化处理

模拟信号处理/调节设计要求、约束和利弊取舍示例

大多数创客项目的核心都是数字式的,但传感器通常是模拟器件,需要进行信号处理,才能与处理器模拟输入对接....
的头像 Duke 发表于 06-26 09:16 2428次 阅读
模拟信号处理/调节设计要求、约束和利弊取舍示例

基于MicroPython软件相结合的无线设计方案

物联网 (IoT) 应用的开发人员需要确保他们的无线传感器系统能够无缝连接到基于云的软件和服务。但是....
的头像 Duke 发表于 06-25 09:37 2714次 阅读
基于MicroPython软件相结合的无线设计方案