技术

为工程师提供有关电子整机产品设计所需的技术分析、设计技巧、设计工具、测试工具信息,也提供有关IC设计的工具、方法和相关资料信息。帮助工程师实现创新设计!

高速连接器发展趋势与质量检验重点

概况

在通讯产业蓬勃发展之下,各式电子产品持续追求更佳的传输质量与及时性并提供多元化应用,这些需求促使讯号传递速度持续朝高速发展。为了提升讯号传递速度以及缩短用户的等待时间,除改变讯号编码方式外,降低讯号位准(signal level)亦或是提供全双功的传输模式都成为改良的手段;为达到此一目标,各组件或装置之间对于减少讯号衰减与失真以及避免噪声干扰的要求大幅提升。因此,作为沟通桥梁的连接器也无法幸免,其对于传输讯号质量与速度的影响也日趋受到重视。以数据传输为例,从早期USB 1.0的最大传输速度为12 Mbps,到了USB 2.0 时最大传输速度为480 Mbps、在USB 3.0(SuperSpeed USB)更提升到5 Gbps,最近相当热门USB 3.1 Gen 2 更一口气将传输速度提高到10 Gbps,其通讯模式也从半双功提升至全双功,以满足高速传输。

理解电机驱动器电流环路中非 理想效应影响的系统方法

作者:Jens Sorensen,Dara O’Sullivan

本文将重点关注相电流测量引起的扭矩纹波。我们将对每种误差进行分析,并讨论最大限度地减小测量误差影响的方法。

摘要

在任何数控电机驱动器中,一个不可或缺的部件是相电流反馈。测量质量与扭矩纹波和扭矩建立时间等系统参数直接相关。虽然系统性能与相电流测量之间存在强相关关系,但很难将其转换成对反馈系统的硬性要求。从系统角度来看,本文将讨论如何设计出面向电机控制优化的反馈系统。同时还将指出误差源,并讨论缓解效应。

1. 简介

电流环路在电机驱动器或伺服(见图1)中的性能直接影响电机的扭矩输出(扭矩输出对平滑响应至关重要)以及精确定位和速度曲线。平稳扭矩输出的一个关键衡量指标是扭矩纹波。这对仿形切削和切割应用尤为重要,在此类应用中,扭矩纹波会直接转 化为可实现的终端应用精度。对于生产效率直接受可用控制带宽影响的自动化应用,响应时间和建立时间等与电流环路动态相关的参数非常重要。除电机设计本身外,驱动器内的多个因素也会直接影响这些性能参数。

语音接口技术浅析

语音接口已经成为一个改变人机交互方式的全新切入点。这些系统如何工作?打造这样一款设备在硬件方面有什么要求?随着语音控制接口变得越来越普及,德州仪器(TI)的一位工程师对此技术进行了深入的了解,并分享了其对这项技术的认识和看法。

语音接口是什么?

语音识别技术自20世纪50年代起开始出现在我们身边。那时贝尔实验室的工程师创建了一款可以识别单个数字的系统。然而,语音识别只是完整语音接口技术的一部分。语音接口包含传统用户接口的所有方面:它能呈现信息并为用户提供一种操控方式。在语音接口中,操控或者甚至一些信息的呈现都将通过语音实现。在一些如按钮或显示屏等传统的用户接口上,也可能配置语音接口这一选项。

大部分人遇到的第一款语音接口设备很有可能是移动电话,或者是个人电脑上非常基础的将语言转换成文字的程序。然而,这些设备的运行都非常缓慢、识别不精确且可识别的词汇有限。

那是什么将语音识别从一种附属性功能变成了计算机世界炙手可热的技术呢?首先,如今的计算能力和算法性能都有显著的提高(如果你对隐马尔科夫模型有所了解,对此你会有更直观的认识)。其次,云技术和大数据分析的应用也改进了语音识别效果,并且提高了识别的速度和准确性。

为你的设备添加语音识别功能

针对支持 HART 的 4 mA 至 20 mA 输入进行优化的电路设计

作者:Derrick Hartmann,Michal Brychta

HART(可寻址远程传感器高速通道的开放通信协议)协议允许在传统的模拟4 mA至20 mA电流环路内实现双向1.2 kHz/2.2 kHz FSK (频移键控)调制数字通信。这样可实现传感器/执行器的查询,并且能够在设备安装、监控和维护过程中表现出显著的优势。通过使用便携式辅助器件查询传感器/执行器,HART可为维护人员提供众多便利,但要完全实现HART带来的所有好处,必须将传感器/执行器连接至带支持HART的电流输入或输出的控制系统。本文将重点阐述支持HART的电流输入以及与向余量受限的4 mA至20 mA输入设计中添加HART功能相关的难题。

我们先来看看HART FSK发送电路。图1显示了HART FSK发送电路的一种传统方案,对此电路进行讨论后我们将展示经过改进的电路设计,改进后的电路可节省空间和成本。

高速信号编码之8B/10B

作者:黄刚

前面文章说过,在高速链路中导致接收端眼图闭合的原因,很大部分并不是由于高频的损耗太大了,而是由于高低频的损耗差异过大,导致码间干扰严重,因此不能张开眼睛。针对这种情况,前面有讲过可以通过CTLEFFE(包括DFE)均衡进行解决,原理无非就是衰减低频幅度或者抬高高频幅度,从而达到在接收端高低频均衡的效果。同时我们在前文还埋了个伏笔:

大功率、可扩展、封装占板面积很小、产生热量更少的 POL 稳压器已经出现

通过 3D 封装架构和聪明的组件放置方式解决了热量问题

作者:Afshin Odabaee 微型模块电源产品部 业务部经理

下面将要陈述的一些事实一定会让 DC/DC IC 及电路设计师不快,不过,真实情况是,这些问题今天比几年前更加显著。尽管这些设计师脑力强大,通晓设计艺术和设计学,拥有丰富经验,可以熟练摆弄波德图 (Bode plot)、麦克斯韦方程 (Maxwell’s equations) 和零极点,能够设计出精致的 DC/DC 转换器电路,但是 IC 设计师常常对付最后一个可怕的物理难题:热量。这本来是封装工程师的事儿。如今,封装工程师对 DC/DC POL (负载点) 稳压器热性能的影响要比以往大得多,尤其是那些大功率、小封装稳压器。

POL 稳压器之所以产生热量,是因为没有电压转换效率能够达到 100%。这样一来就产生了一个问题,由封装结构、布局和热阻导致的热量会有多大? 封装的热阻不仅提高 POL 稳压器的温度,还提高 PCB 及周围组件的温度,并使得系统散热设计更加复杂。

组件安装到 PCB 上以后,消除封装产生的热量主要有两种方法:

  1) 采用表面贴装方式时,将热量传导到铜质 PCB 层,从封装底部散热。

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发射本振泄漏—零中频架构中令人烦恼的问题

作者:Dave Frizelle

简介

零中频架构有一些重要优势,但也有一些挑战需要克服。发射本 振泄漏(以下简称为发射LOL)便是其中之一。未校正的发射LOL 会在所需发射范围内产生无用发射,造成潜在的违反系统规范的 风险。本文论述发射LOL的问题,并介绍在ADI的RadioVerse™ 收发 器系列(包括AD9371;有关详情,请参见ADI RadioVerse网站)中实 现的可消除此问题的技术。如果可以将发射LOL降低到足够低的 水平,使其不再导致系统或性能问题,也许人们就可以不必为LOL 问题而烦恼!

互联网+AI,云反射弧如何成为人工智能发展的下一个重点

作者:刘锋

从2014年开始,人工智能逐渐成为科技领域最热门的概念,被科技界,企业界和媒体广泛关注。作为一个学术领域,人工智能是在1956年夏季,以麦卡赛、明斯基、罗切斯特和申农等为首的一批有远见卓识的年轻科学家在一起聚会,共同研究和探讨用机器模拟智能的一系列有关问题时首次提出。

事实上,人工智能的发展充满了坎坷,在过去的60年里,人工智能经历了多次从乐观到悲观,从高潮到低潮的阶段。最近一次低潮发生在1992年日本第五代计算机计划的无果而终,随后人工神经网络热在20世纪90年代初退烧,人工智能领域再次进入“AI之冬”。这个冬季如此的寒冷与漫长,直到2006年加拿大多伦多大学教授Geoffrey Hinton提出”深度学习“算法,情况才发生转变。

这个算法是对20世纪40年代诞生的人工神经网络理论的一次巧妙的升级,它最大的革新是可以有效的处理庞大的数据。这一特点幸运的与互联网结合。由此引发了2010年以来新的一股人工智能热潮。2011年,一位NCAP研究员和斯坦福的Andrew Ng在Google建立了以深度学习为基础的谷歌大脑,Andrew Ng也就是后来百度大脑的首席科学家吴恩达。2013年,Geoffrey Hinton加入Google公司,其目的是进一步把谷歌大脑的工作做的更为深入。

示波器的FFT功能简介 – 在开关转换器的设计、评估与侦错应用

摘要

随着科技的进步,现今的示波器除了能观察信号的时域波形之外,还能经由内建的快速傅立叶变换(Fast Fourier Transform;FFT)功能观察信号的频谱。本文将介绍如何在示波器上设定快速傅立叶变换功能,并将此功能有效地应用于开关转换器的设计与侦错上。

一. 前言

现今在开关转换器的设计、评估及除错的过程中,若需使用到频域的量测,通常都会使用专用的仪器,如使用网络分析仪(Network Analyzer)量测转换器之环路增益(loop gain)和使用EMI接收机(EMI Receiver)量测转换器是否符合电磁干扰的相关法规等。

近年来随着示波器功能的提升,快速傅立叶变换(Fast Fourier Transform;FFT)已是示波器的标准配备,使得电源工程师可以在一台示波器上同时观察讯号的时域波形及频域成份。藉由频域上分析电路的电压和电流波形,掌握突波(spike)的频率分布,可使电源工程师在解决EMI问题时,能针对特定频率去做改善。除此之外,透过示波器之FFT功能来观测电解电容的电流频谱,分离不同频率下的电容电流大小,也有助于预估电容之寿命。

宽输入高压Buck转换器RT6204实战技巧

摘要

RT6204是可在很宽的输入、输出电压范围内工作的Buck转换器,其输入电压范围为5.2V-60V,输出可在0.8V-50V范围内进行调节,可以输出0.5A电流。在为其选择外围元件的时候,输入电压范围和输出电压都是必须考虑的因素。本文给出了4种不同的转换器设计,它们的输出电压范围从1.2V延展至24V,每个设计的元件参数计算过程和在全电压范围内的实际测量结果都全部列出以供参考。