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模電與數(shù)電：從同一器件的不同應(yīng)用看設(shè)計(jì)本質(zhì)

模電與數(shù)電在傳統(tǒng)電子工程中似乎被劃分為兩大領(lǐng)域，然而，它們實(shí)際上是對(duì)同一器件的不同應(yīng)用方法。這種觀念有助于我們理解元器件在各種工作狀態(tài)下的多樣性，并在復(fù)雜的電路設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)更高效的系統(tǒng)集成。一、三極管的多重身份：放大器與開(kāi)關(guān)三極管是模擬電路和數(shù)字電路的經(jīng)典實(shí)例。在模擬電路中，三極管工作在放大區(qū)，主要用于信號(hào)放大。放大區(qū)設(shè)計(jì)側(cè)重于精確調(diào)節(jié)輸入與輸出的增益、穩(wěn)定性和噪聲特性，通常應(yīng)用于音頻放大器、射頻放大器等對(duì)線性度和信號(hào)保真度有高要求的場(chǎng)合。然而，當(dāng)三極管工作在截止區(qū)和飽和區(qū)時(shí)，就轉(zhuǎn)變成了數(shù)字電路中的開(kāi)關(guān)。截
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采用電容型PGA，納芯微推出高精密多通道24和16位Δ-Σ型ADC

納芯微近日推出多通道24/16位、低功耗、高精密 Δ-Σ型ADC—NSAD124x和NSAD114x 系列，具有3ppm積分非線性和高達(dá)23.4位的有效分辨率，專為滿足工業(yè)級(jí)高精度測(cè)溫需求而設(shè)計(jì)。這兩款產(chǎn)品可為熱電偶測(cè)溫、多線制RTD、熱敏電阻、電阻橋式傳感器等多種應(yīng)用場(chǎng)景，以及工廠自動(dòng)化、復(fù)雜過(guò)程控制系統(tǒng)等廣泛工業(yè)應(yīng)用，提供高精度、高穩(wěn)定性測(cè)溫解決方案。NSAD124x和NSAD114x 系列最多可集成12個(gè)模擬輸入通道，擁有片上基準(zhǔn)源，片上振蕩器和兩路匹配電流源。其特殊設(shè)計(jì)的數(shù)字濾波器可以實(shí)現(xiàn)低延遲轉(zhuǎn)
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采用電容型PGA，納芯微推出高精密多通道24/16位Δ-Σ型ADC

納芯微近日推出多通道24/16位、低功耗、高精密 Δ-Σ型ADC—NSAD124x和NSAD114x 系列，具有3ppm積分非線性和高達(dá)23.4位的有效分辨率，專為滿足工業(yè)級(jí)高精度測(cè)溫需求而設(shè)計(jì)。這兩款產(chǎn)品可為熱電偶測(cè)溫、多線制RTD、熱敏電阻、電阻橋式傳感器等多種應(yīng)用場(chǎng)景，以及工廠自動(dòng)化、復(fù)雜過(guò)程控制系統(tǒng)等廣泛工業(yè)應(yīng)用，提供高精度、高穩(wěn)定性測(cè)溫解決方案。NSAD124x和NSAD114x 系列最多可集成12個(gè)模擬輸入通道，擁有片上基準(zhǔn)源，片上振蕩器和兩路匹配電流源。其特殊設(shè)計(jì)的數(shù)字濾波器可以實(shí)現(xiàn)低延遲轉(zhuǎn)
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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(wú)論是對(duì)先進(jìn)電子設(shè)備執(zhí)行質(zhì)量和性能檢測(cè)，還是對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試，測(cè)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(cè)信號(hào)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(lái)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(hào)電壓的精確程度，這對(duì)于直觀地顯示電信號(hào)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(zhǎng)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(guò)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(cè)量系統(tǒng)時(shí)，我們需要充分了解不同的誤差來(lái)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(guò)不同的例子深入探討了ADC系統(tǒng)誤差分析。信號(hào)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(cè)量系統(tǒng)中的一個(gè)誤差源。可能還有其他幾個(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(guò)一下AC（交流）和DC（直流）的概念。何謂ACAlternating Current（交流）的首字母縮寫(xiě)。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(xiě)。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
關(guān)鍵字： ADC 數(shù)模轉(zhuǎn)換

沒(méi)有優(yōu)質(zhì)探頭，示波器 ADC 分辨率再高也無(wú)意義

人們常有這樣的誤解，以為測(cè)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(cè)量設(shè)置密切相關(guān)，取決于測(cè)量設(shè)置保持的被測(cè)信號(hào)完整性。任何測(cè)量的有效性最終取決于整個(gè)測(cè)量過(guò)程中信號(hào)完整性的保持情況。為了實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的信號(hào)測(cè)量，示波器必須通過(guò)探頭連接到被測(cè)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(hào)無(wú)雜質(zhì)、不失真，且盡可能接近電路中流通的原始信號(hào)。如果沒(méi)有適當(dāng)?shù)男盘?hào)調(diào)節(jié)，即使是高分辨率示波器，也會(huì)產(chǎn)生誤導(dǎo)性結(jié)果，從而降低示波器在實(shí)際測(cè)量場(chǎng)景中發(fā)揮的作用。示波
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如何監(jiān)測(cè)自動(dòng)化測(cè)試儀和編碼器

在設(shè)計(jì)用于準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)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(lái)監(jiān)測(cè)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(hào)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(guò)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(cè)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(cè)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(duì)和相對(duì)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(duì)精度、相對(duì)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(jiàn)的INL定義的參考線是穿過(guò)第一個(gè)和最后一個(gè)代碼轉(zhuǎn)換的線（圖1中穿過(guò)點(diǎn)a和B的線）。參考線INL定義示例。
關(guān)鍵字： ADC，INL，最佳擬合線，總未調(diào)整誤差，絕對(duì)精度，相對(duì)精度

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(lái)，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(duì)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
關(guān)鍵字： 202410 ADC 積分非線性 INL 誤差

基于類比高性能16bit ADC ADX112的熱電偶檢測(cè)方案

熱電偶（thermocouple）作為工業(yè)接觸式溫度測(cè)量的核心元件，以其直接的溫度測(cè)量能力及將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換為熱電動(dòng)勢(shì)信號(hào)的特性，廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)測(cè)溫場(chǎng)合。這種轉(zhuǎn)換過(guò)程通過(guò)電氣儀表（二次儀表）實(shí)現(xiàn)，將熱電勢(shì)信號(hào)準(zhǔn)確轉(zhuǎn)換為被測(cè)介質(zhì)的溫度值。熱電偶以其結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)潔性、制造的便捷性、寬廣的測(cè)量范圍、高精度、小慣性，以及便于遠(yuǎn)程傳輸?shù)妮敵鲂盘?hào)等優(yōu)勢(shì)，確立了其在工業(yè)測(cè)量中的重要地位。
關(guān)鍵字：熱電偶 ADC ADX112 冷端補(bǔ)償工業(yè)測(cè)量工業(yè)自動(dòng)化

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(cè)量系統(tǒng)和通信系統(tǒng)，我們觀察到ADC輸入端的共模信號(hào)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(cè)量的簡(jiǎn)化圖。RTD測(cè)量的示例圖。圖1. RTD測(cè)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(guò)RTD和參考
關(guān)鍵字： CMRR，ADC，偏移誤差

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(hào)的問(wèn)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(méi)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(jiàn)的。對(duì)于某個(gè)給定的ADC，在零標(biāo)度測(cè)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(cè)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(guò)140dB的過(guò)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(zhǎng)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(zhǎng)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(chǎng)可編程門(mén)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
關(guān)鍵字： ADI RF ADC