無論是黑燈工廠里設(shè)備的有序運行，還是溫馨家居中電器的自動感知，抑或是數(shù)字醫(yī)療中的體征信號數(shù)據(jù)采集，微控制器（MCU）幾乎是解決一切有控制需求場景的“萬能鑰匙”。近年來，隨著物聯(lián)網(wǎng)走入更廣泛的場景，例如可穿戴設(shè)備、遠(yuǎn)程測控、無線傳感等諸多應(yīng)用中，衍生出大量的低功耗類數(shù)據(jù)采集和控制需求，低功耗MCU成為微控制器品類中的一個重要細(xì)分市場。根據(jù)相關(guān)資訊預(yù)測，在全球微控制器市場份額中，低功耗微控制器約占15%～20％，2019年市場規(guī)模為44億美元，預(yù)計到2024年將增長到129億美元，年復(fù)合增長率（CAGR）高達(dá)24.1％。
精密數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)通常由高性能的分立式線性信號鏈模塊組成，用于測量和保護(hù)、調(diào)節(jié)和獲取，或者合成和驅(qū)動。硬件設(shè)計人員在開發(fā)這些數(shù)據(jù)采集信號鏈時，一般需要高輸入阻抗，以直接連接多種傳感器。在這種情況下，通常需要利用可編程增益使電路適應(yīng)不同的輸入信號幅度——單極性或雙極性和單端或差分信號，具有可變共模電壓。大多數(shù)PGIA傳統(tǒng)上由單端輸出組成，該輸出不能直接全速驅(qū)動基于全差分、高精度SAR架構(gòu)的ADC，需要至少一個信號調(diào)理或驅(qū)動級放大器。隨著人們越來越注重通過系統(tǒng)軟件和應(yīng)用來提供與眾不同的系統(tǒng)解決方案，整個行業(yè)不斷迅速發(fā)展變化。但是，受緊張的研發(fā)預(yù)算和上市時間限制，用于構(gòu)建模擬電路并制作原型來驗證其功能的時間也越來越少。這樣就增加了硬件開發(fā)資源的壓力，需要進(jìn)一步減少設(shè)計迭代。本文將介紹在設(shè)計分立式寬帶全差分PGIA時要注意的關(guān)鍵事項，并展示PGIA在驅(qū)動高速信號鏈μModule?數(shù)據(jù)采集解決方案時的精密性能。
零漂移運算放大器使用斬波、自穩(wěn)零或這兩種技術(shù)的結(jié)合來消除不需要的低頻誤差源，例如失調(diào)和1/f噪聲。傳統(tǒng)上，此類放大器僅用于低帶寬應(yīng)用中，因為這些技術(shù)在較高頻率時會產(chǎn)生偽像。只要系統(tǒng)設(shè)計時考慮了高頻誤差，例如紋波、毛刺和交調(diào)失真(IMD)等，較寬帶寬的解決方案也可以受益于零漂移運算放大器的出色直流性能。
繼智能手機(jī)后，近年來可穿戴設(shè)備正“包攬”全身，逐步成為消費者新時尚：耳戴TWS耳機(jī)，腕戴智能手環(huán)/智能手表，頭戴智能眼鏡/智能頭顯，身穿心電T恤……多種多樣的智能穿戴設(shè)備正成為繼手機(jī)后撬動著消費電子市場增長的新亮點。但看似百花齊放的繁榮表象背后，可穿戴設(shè)備發(fā)展卻暗藏隱憂——應(yīng)用場景單一、功能更新緩慢、同質(zhì)化嚴(yán)重、入局者眾多……
正如本系列文章上篇所討論的，設(shè)計和優(yōu)化基于熱敏電阻的應(yīng)用解決方案涉及到不同挑戰(zhàn)。這些挑戰(zhàn)包括上篇文中討論過的傳感器選擇和電路配置。其他挑戰(zhàn)有測量優(yōu)化——包括ADC配置和選擇外部元件，同時確保ADC在規(guī)格范圍內(nèi)運行以及系統(tǒng)優(yōu)化，從而實現(xiàn)目標(biāo)性能并確定與ADC和整個系統(tǒng)相關(guān)的誤差源。
本系列文章分為上下兩篇。上篇首先討論基于熱敏電阻的溫度測量系統(tǒng)的歷史和設(shè)計挑戰(zhàn)，以及它與基于電阻溫度檢測器(RTD)的溫度測量系統(tǒng)的比較。文中還會簡要介紹熱敏電阻選擇、配置權(quán)衡，以及Σ-Δ型模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)在該應(yīng)用領(lǐng)域中的重要作用。下篇將詳細(xì)介紹如何優(yōu)化和評估基于熱敏電阻的最終測量系統(tǒng)。
溫度是過程控制系統(tǒng)中的一個關(guān)鍵測量指標(biāo)。人們可以直接測量，例如測量化學(xué)反應(yīng)的溫度，也可以補(bǔ)償測量，例如通過壓力傳感器的溫度補(bǔ)償。對于任何系統(tǒng)設(shè)計，準(zhǔn)確、可靠、穩(wěn)健的溫度測量往往都很關(guān)鍵。對于某些終端設(shè)計，檢測系統(tǒng)故障則至關(guān)重要，一旦系統(tǒng)發(fā)生故障，就會轉(zhuǎn)換到安全狀態(tài)。因此在這些環(huán)境中應(yīng)該使用功能安全設(shè)計，通過認(rèn)證級別來表明設(shè)計的診斷覆蓋率水平。
自2000年(GE)首次推出數(shù)字超聲技術(shù)以來，超聲市場發(fā)展迅速。超聲技術(shù)已從基于靜態(tài)轉(zhuǎn)向動態(tài)，并從黑白轉(zhuǎn)向彩色多普勒。隨著超聲應(yīng)用越來越多，對組件的要求也不斷提高，例如與探頭、AFE和電源系統(tǒng)相關(guān)的要求。
在健康和健身可穿戴設(shè)備的功能列表中，心率(HR)和血氧飽和度(SpO2)正迅速從“期待擁有”階段進(jìn)入“有望實現(xiàn)”階段。不過，這種轉(zhuǎn)變卻導(dǎo)致讀數(shù)質(zhì)量下降。這是由于一些傳感器制造商急于滿足市場需求，放松了產(chǎn)品質(zhì)量，引發(fā)人們對產(chǎn)品精確度的質(zhì)疑。雖然對于日常使用的可穿戴設(shè)備，讀數(shù)準(zhǔn)確性可能不太關(guān)鍵，但在臨床級可穿戴設(shè)備上，測量結(jié)果的質(zhì)量和完整性則必須可靠。因此設(shè)計人員面臨著一個關(guān)鍵挑戰(zhàn)：如何在進(jìn)行高質(zhì)量的HR和SpO2測量時，不會消耗過多的設(shè)備電池電量?對此，ADI將在本文介紹為何傳統(tǒng)光學(xué)讀數(shù)方法會浪費電能，并提供一種采用新型架構(gòu)、可執(zhí)行臨床級測量的低功耗傳感器IC。
中國，北京 — 2022年11月17日 — Analog Devices, Inc. (Nasdaq: ADI)宣布推出長距離單對以太網(wǎng)供電(SPoE)供電設(shè)備(PSE)和受電設(shè)備(PD)解決方案，助力客戶提升智能樓宇、工廠自動化以及傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)邊緣上其他應(yīng)用的智能水平。此系列方案產(chǎn)品支持實時電源管理和遙測功能，不僅待機(jī)功耗超低，且易于安裝，利于在工廠和樓宇自動化應(yīng)用中打通“最后一英里”的供電連接。
未來，特定的醫(yī)療檢測可以在家里進(jìn)行，比如懷孕和通過葡萄糖監(jiān)測對糖尿病進(jìn)行關(guān)鍵管理，不過居家檢測的選擇范圍仍然相當(dāng)有限。大多數(shù)醫(yī)療檢測始于醫(yī)院和醫(yī)生辦公室等臨床護(hù)理點(POC)，但由于所需設(shè)備和化學(xué)試劑的規(guī)模和復(fù)雜性，檢測本身通常是在集中的第三方實驗室進(jìn)行。
多路復(fù)用SAR ADC通常用于需要不斷監(jiān)測系統(tǒng)中多個關(guān)鍵變量的應(yīng)用。在光通信應(yīng)用中，可以通過光功率測量監(jiān)測激光偏壓，而在VSM應(yīng)用中可以監(jiān)測來自電極的EEG/ECG信號。這些多路復(fù)用應(yīng)用有一些共同的要求：
電子掃描陣列(ESA)中會使用移相器(PS)和實時延遲(TTD)或兩者的組合，在陣列的轉(zhuǎn)向角限值內(nèi)使匯聚波束指向目標(biāo)方向。而用于實現(xiàn)錐形波束的可調(diào)衰減器也可被視為波束成形元件。本文將探討在相同的ESA中，在何處以及如何使用TTD和PS分層方法可以幫助消除一些相控陣設(shè)計挑戰(zhàn)。
高速的互聯(lián)網(wǎng)連接曾經(jīng)被視為奢侈品，如今卻已成為人們?nèi)粘１匦?，是教育、通信和企業(yè)不可或缺的工具。學(xué)生需要上網(wǎng)做作業(yè)，老年人需要與醫(yī)生視頻通話，企業(yè)需要與客戶溝通。那些沒有通過有線、衛(wèi)星或無線4G和5G獲得高速互聯(lián)網(wǎng)連接的人在社會經(jīng)濟(jì)方面往往處于不利地位，亦會減弱他們獲取新技能、查找和申請工作，以及在線購物或進(jìn)行銷售的能力。
中國，北京–2022年11月10日，馬薩諸塞大學(xué)洛厄爾分校、Analog Devices, Inc. (Nasdaq: ADI)和ADI基金會聯(lián)手打造了ADI射頻/微波學(xué)習(xí)實驗室。這座先進(jìn)的實驗室已于近日正式啟用，馬薩諸塞大學(xué)洛厄爾分校研究與創(chuàng)新副校長Anne Maglia、馬薩諸塞大學(xué)洛厄爾分校教務(wù)長兼學(xué)術(shù)與學(xué)生事務(wù)副校長Joseph Hartman、ADI高級副總裁兼首席技術(shù)官及ADI基金會董事Dan Leibholz、ADI航空航天和防務(wù)事業(yè)部副總裁Bryan Goldstein、ADI航空航天和防務(wù)事業(yè)部總經(jīng)理Yasmine King等出席了剪彩儀式。
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