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示波器并非千篇一律：ADC 和低本底噪聲為何至關(guān)重要

在工程領(lǐng)域，精度是核心要素。無論是對先進(jìn)電子設(shè)備執(zhí)行質(zhì)量和性能檢測，還是對復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試，測量精度的高低都直接關(guān)系到項(xiàng)目的成功與否。這時(shí)，示波器中的垂直精度概念就顯得尤為重要，它衡量的是電壓與實(shí)際被測信號電壓之間的一致性。而要實(shí)現(xiàn)高垂直精度，關(guān)鍵在于兩個(gè)因素：一是模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 的位數(shù)，二是示波器的本底噪聲。ADC 位數(shù)的作用示波器的橫軸代表時(shí)間基準(zhǔn)，通常以s/div來表示，而縱軸則表示電壓，以V/div為單位。垂直精度關(guān)乎示波器所顯示的信號電壓的精確程度，這對于直觀地顯示電信號的波形
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基于ZJC2000、ZJA3100、ZJM5400的全差分DAQ參考設(shè)計(jì)

差分?jǐn)?shù)據(jù)采集(DAQ)具有高性能和更強(qiáng)的抗干擾性。該設(shè)計(jì)基于全差分輸入逐次逼近型(SAR) ADC ZJC2000系列產(chǎn)品(提供16位、18位及20位的精度)和精密全差分放大器ZJA3100，完全達(dá)到高精度和交流性能。精密匹配電阻網(wǎng)絡(luò)ZJM5400系列提供1、4、5、9或10的超高精度匹配和溫漂，更有低噪聲的選擇。精密電壓基準(zhǔn)源ZJR1004和ZJM5400都具有出色的長期漂移性能，故也保證了此設(shè)計(jì)的時(shí)間穩(wěn)定性。ZJC2000全差分DAQ原理框圖相關(guān)器件ZJC2000ZJC2000是一款18-bit 40
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模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）應(yīng)用中的誤差分析

通過四個(gè)不同的例子，了解模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）系統(tǒng)誤差分析。在設(shè)計(jì)測量系統(tǒng)時(shí)，我們需要充分了解不同的誤差來源以及它們?nèi)绾斡绊懻w精度。錯(cuò)誤分析使我們能夠自信地選擇組件，并確保系統(tǒng)滿足精度要求。本文通過不同的例子深入探討了ADC系統(tǒng)誤差分析。信號鏈中的典型錯(cuò)誤圖1顯示了電阻式電流傳感應(yīng)用的框圖。電阻式電流傳感應(yīng)用的框圖。圖1 電阻式電流傳感應(yīng)用的框圖。圖片由ADI公司提供雖然ADC是一個(gè)關(guān)鍵組件，但它只是測量系統(tǒng)中的一個(gè)誤差源?？赡苓€有其他幾個(gè)組件，如濾波器、放大器、ADC輸入驅(qū)動(dòng)器和電
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干貨｜詳解AC/DC、DC/DC轉(zhuǎn)換器

首先，我們過一下AC（交流）和DC（直流）的概念。何謂ACAlternating Current（交流）的首字母縮寫。AC是大小和極性（方向）隨時(shí)間呈周期性變化的電流。電流極性在1秒內(nèi)的變化次數(shù)被稱為頻率，以Hz為單位表示。何謂DCDirect Current（直流）的首字母縮寫。DC是極性（方向）不隨時(shí)間變化的電流。流動(dòng)極性（方向）和大小皆不隨時(shí)間變化的電流通常被稱為DC。流動(dòng)極性不隨時(shí)間變化，但大小隨時(shí)間變化的電流也是DC，通常被稱為紋波電流 (Ripple current)。1AC/DC轉(zhuǎn)換器何謂A
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沒有優(yōu)質(zhì)探頭，示波器 ADC 分辨率再高也無意義

人們常有這樣的誤解，以為測量準(zhǔn)確性只取決于儀器的規(guī)格，例如屏幕上顯示的波形數(shù)量。然而，影響實(shí)際準(zhǔn)確性的因素要復(fù)雜得多。準(zhǔn)確性與測量設(shè)置密切相關(guān)，取決于測量設(shè)置保持的被測信號完整性。任何測量的有效性最終取決于整個(gè)測量過程中信號完整性的保持情況。為了實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的信號測量，示波器必須通過探頭連接到被測電子電路。探頭發(fā)揮著重要作用，能夠確保到達(dá)示波器的信號無雜質(zhì)、不失真，且盡可能接近電路中流通的原始信號。如果沒有適當(dāng)?shù)男盘栒{(diào)節(jié)，即使是高分辨率示波器，也會產(chǎn)生誤導(dǎo)性結(jié)果，從而降低示波器在實(shí)際測量場景中發(fā)揮的作用。示波
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如何監(jiān)測自動(dòng)化測試儀和編碼器

在設(shè)計(jì)用于準(zhǔn)確監(jiān)測和控制重要電氣參數(shù)（包括電流、電壓和功率）的系統(tǒng)中，模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 使用同步采樣來監(jiān)測和控制電壓和電流。速度和精度是其中一些最重要的參數(shù)，它們有助于更大限度提升信號鏈的性能。此外，通道密度更高的 ADC 有助于縮小電路板尺寸，并增加通過給定電路板傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量。這篇技術(shù)文章將介紹精度更高且速度更快的 ADC 如何在自動(dòng)化半導(dǎo)體測試儀、數(shù)據(jù)采集設(shè)備和高端線性編碼器等站點(diǎn)數(shù)量較多的系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)更高的精度和更高的吞吐量。自動(dòng)化半導(dǎo)體測試儀通
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ADC INL誤差——最佳擬合線、總未調(diào)整誤差、絕對和相對精度

了解更多關(guān)于模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）中的積分非線性（INL）的信息，如最佳擬合線INL定義、絕對精度、相對精度和總未調(diào)整誤差（TUE）。積分非線性（INL）是一個(gè)重要的規(guī)范，它使我們能夠表征A/D（模數(shù)）轉(zhuǎn)換器的靜態(tài)線性性能。INL誤差量化了實(shí)際傳遞函數(shù)的轉(zhuǎn)變點(diǎn)與理想值的偏差，理想值是從參考直線獲得的。然而，不同的INL定義使用不同的參考線。之前，我們研究了其中一些定義，比如基于端點(diǎn)的定義。作為復(fù)習(xí)，最常見的INL定義的參考線是穿過第一個(gè)和最后一個(gè)代碼轉(zhuǎn)換的線（圖1中穿過點(diǎn)a和B的線）。參考線INL定義示例。
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理解ADC積分非線性（INL）誤差

了解積分非線性（INL）規(guī)范及其與模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）誤差的關(guān)系。三個(gè)參數(shù)，即偏移誤差、增益誤差和INL，決定了ADC的精度。偏移和增益誤差可以校準(zhǔn)出來，這讓我們把INL作為主要的誤差因素。INL規(guī)范描述了實(shí)際傳遞函數(shù)的轉(zhuǎn)變點(diǎn)與理想值的偏差。什么是積分非線性（INL）？理想的ADC具有均勻的階梯式輸入輸出特性，這意味著每次轉(zhuǎn)換都發(fā)生在距離前一個(gè)轉(zhuǎn)換1 LSB（最低有效位）處。然而，對于真實(shí)世界的ADC，步驟并不一致。例如，考慮圖1所示的傳遞曲線。ADC的傳輸曲線示例。?圖1。ADC的傳輸曲線示例
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基于類比高性能16bit ADC ADX112的熱電偶檢測方案

熱電偶（thermocouple）作為工業(yè)接觸式溫度測量的核心元件，以其直接的溫度測量能力及將溫度信號轉(zhuǎn)換為熱電動(dòng)勢信號的特性，廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)測溫場合。這種轉(zhuǎn)換過程通過電氣儀表（二次儀表）實(shí)現(xiàn)，將熱電勢信號準(zhǔn)確轉(zhuǎn)換為被測介質(zhì)的溫度值。熱電偶以其結(jié)構(gòu)的簡潔性、制造的便捷性、寬廣的測量范圍、高精度、小慣性，以及便于遠(yuǎn)程傳輸?shù)妮敵鲂盘柕葍?yōu)勢，確立了其在工業(yè)測量中的重要地位。
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了解CMRR及其與ADC偏移誤差的關(guān)系

了解共模抑制比（CMRR）的變化如何影響模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）的性能。在不同的應(yīng)用中，如傳感器測量系統(tǒng)和通信系統(tǒng)，我們觀察到ADC輸入端的共模信號不是恒定的。共模電壓的變化可能是由于噪聲分量引起的，該噪聲分量同樣耦合到ADC的兩個(gè)輸入端，或者源于正常的電路操作。在本文中，我們將看到共模電平的變化如何影響ADC的性能。為什么ADC的共模抑制很重要？圖1顯示了RTD測量的簡化圖。RTD測量的示例圖。圖1. RTD測量的示例圖。圖片由德州儀器公司提供在上述示例中，激勵(lì)電流源迫使固定電流流過RTD和參考
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如何才能獲得ADC的最佳SNR性能？

獲得ADC的最佳SNR性能并不僅僅是給ADC輸入提供低噪聲信號的問題，提供一個(gè)低噪聲基準(zhǔn)電壓是同等重要。雖然基準(zhǔn)噪聲在零標(biāo)度沒有影響，但是在全標(biāo)度，基準(zhǔn)上的任何噪聲在輸出代碼中都將是可見的。對于某個(gè)給定的ADC，在零標(biāo)度測量的動(dòng)態(tài)范圍(DR)之所以通常比在全標(biāo)度或接近全標(biāo)度測量的信噪比(SNR)高出幾個(gè)dB，原因即在于此。在ADC的SNR有可能超過140dB的過采樣應(yīng)用中，提供一個(gè)低噪聲基準(zhǔn)電壓是特別重要。如欲實(shí)現(xiàn)這種水平的SNR，即使是最好的低噪聲基準(zhǔn)也需要一些幫助以降低其噪聲電平。能夠降低基準(zhǔn)噪聲的替
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RF ADC為什么有如此多電源軌和電源域？

在采樣速率和可用帶寬方面，當(dāng)今的射頻模數(shù)轉(zhuǎn)換器(RF ADC)已有長足的發(fā)展，其中還納入了大量數(shù)字處理功能，電源方面的復(fù)雜性也有提高。那么，RF ADC為什么有如此多不同的電源軌和電源域？為了解電源域和電源的增長情況，我們需要追溯ADC的歷史脈絡(luò)。早期ADC采樣速度很慢，大約在數(shù)十MHz內(nèi)，而數(shù)字內(nèi)容很少，幾乎不存在。電路的數(shù)字部分主要涉及如何將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)字接收邏輯——專用集成電路 (ASIC) 或現(xiàn)場可編程門陣列 (FPGA)。用于制造這些電路的工藝節(jié)點(diǎn)幾何尺寸較大，約在180 nm或更大。使用單電壓
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模擬 ADC 的前端

ADC 的 SPICE 模擬反復(fù)試驗(yàn)的方法將信號發(fā)送到 ADC 非常耗時(shí)，而且可能有效也可能無效。如果轉(zhuǎn)換器捕獲電壓信息的關(guān)鍵時(shí)刻模擬輸入引腳不穩(wěn)定，則無法獲得正確的輸出數(shù)據(jù)。SPICE 模型允許您執(zhí)行的步是驗(yàn)證所有模擬輸入是否穩(wěn)定，以便沒有錯(cuò)誤信號進(jìn)入轉(zhuǎn)換器。讓我們仔細(xì)看看典型的串行偽差分 SAR-ADC，例如ADS8860（圖 1）。圖 1 ADS8860 是一款偽差分輸入、1 MHz、16 位 SAR-ADC。該設(shè)備的 TINA-TI Spice 宏模型允許您模擬進(jìn)入轉(zhuǎn)換器的模擬信號的影響。借助此模
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如何在速度更快、尺寸更小的應(yīng)用中精確檢測電機(jī)位置

本文介紹工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)用于電機(jī)控制的位置檢測接口時(shí)面臨的常見問題，即在速度更快、尺寸更小的應(yīng)用中檢測位置。利用從編碼器捕獲的信息以便精確測量電機(jī)位置對于自動(dòng)化和機(jī)器設(shè)備的成功運(yùn)行很重要，快速、高分辨率、雙通道同步采樣模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)是此系統(tǒng)的重要組件。位置、速度和方向之類的電機(jī)旋轉(zhuǎn)信息必須準(zhǔn)確，以為各種新興應(yīng)用生產(chǎn)精準(zhǔn)的驅(qū)動(dòng)器和控制器，例如，將微型組件裝配到空間有限的PCB區(qū)域中的裝配機(jī)器。近來，電機(jī)控制開始走向微型化，使得醫(yī)療健康行業(yè)出現(xiàn)新的外科手術(shù)機(jī)器人應(yīng)用，航空航天和防務(wù)領(lǐng)域出現(xiàn)
關(guān)鍵字：電機(jī)控制光學(xué)編碼器 ADC

如何通過集成多路復(fù)用輸入ADC搞掂空間受限的挑戰(zhàn)？

工業(yè)、儀器儀表、光通信和醫(yī)療保健行業(yè)有越來越多的應(yīng)用開始使用多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，導(dǎo)致印刷電路板 (PCB) 密度和熱功耗方面的挑戰(zhàn)進(jìn)一步加大。這些應(yīng)用對高通道密度的需求，推動(dòng)了高通道數(shù)、低功耗、小尺寸集成數(shù)據(jù)采集解決方案的發(fā)展，還要求精密測量、可靠性、經(jīng)濟(jì)性和便攜性。系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員在性能、熱穩(wěn)定性和PCB密度之間進(jìn)行取舍以維持較佳平衡，并且被迫不斷尋找創(chuàng)新方式來解決這些挑戰(zhàn)，同時(shí)要將總物料 (BOM) 成本降低較低。本文重點(diǎn)說明多路復(fù)用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)考慮，并聚焦于通過集成多路復(fù)用輸入ADC解決方案來應(yīng)對
關(guān)鍵字： ADI ADC 多路復(fù)用