ADI《模拟对话》第49卷第2期

米粒 · 发表于 2015-12-5 09:41:14

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ADI《模拟对话》汇聚了ADI全球工程师的先进设计思想，涵盖丰富实用的技术资料。近50年以来，它一直肩负着现实世界信号处理中电路、系统和软件技术交流平台的重任，刊登了有关最新模拟、数字和混合处理产品、应用、技术及工艺的大量优质文章。

第49卷第2期新鲜出炉。。。

本期主要内容包括：
1）MEMS IMU/陀螺仪对准基础
对于在反馈环路中采用MEMS惯性测量单元(IMU) 的高性能运动控制系统，传感器对准误差常常是其关键考虑之一。对于IMU中的陀螺仪，传感器对准误差描述各陀螺仪的旋转轴与系统定义的"惯性参考系"（也称为"全局坐标系"）之间的角度差。为了管控对准误差对传感器精度的影响，可能需要独特的封装、特殊的组装工艺，甚至在最终配置中进行复杂的惯性测试。

2）多功能：困境抑或现实？
下一代航空航天等通信系统设计工程师正被推进到开发技术先进、高度可配置系统的阶段，需要整合各种不同的功能和需求，集成以前通过独立系统实现的功能。显然，这样做的好处是可以减少任务平台需要支持的子系统数量，降低整体尺寸、重量和功耗 (SWaP)，但由于还需要进一步支持认知和实时配置，其挑战可谓令人怯步。然而，新一代高性能、宽带器件为该挑战提供了潜在解决方案……

3）低功耗同步解调器设计考虑因素
“同步检波器助力精密低电平测量"（http://www.analog.com/library/analogDialogue/china/archives/48-11/lock_in_amplifier.html）一文讨论了存在相对较高噪声电平情况下使用同步解调测量低电平信号的优势。本文讨论在严格的功耗和成本限制系统中使用同步解调进行传感器信号调理时的一些设计考虑因素，进一步深入该话题。经仔细设计后，模拟系统在简洁性、低成本和低功耗方面将会是无与伦比的。

4）无烦恼，高增益：构建具有纳伏级灵敏度的低噪声仪表放大器
构建具有纳伏级灵敏度的电压测量系统会遇到很多设计挑战。目前最好的运算放大器（比如超低噪声AD797）可以实现低于1nV/ Hz的噪声性能(1 kHz)，但低频率噪声限制了可以实现的噪声性能为大约50 nV p-p（0.1 Hz至10 Hz频段内）。过采样和平均可以降低宽带噪声的rms贡献，但代价是牺牲了更高的数据速率，且功耗较高，但过采样不会降低噪声频谱密度，同时它对1/f区内的噪声无影响...

5）射频采样ADC输入保护：这不是魔法
任何高性能模数转换器(ADC)，尤其是射频采样ADC，输入或前端的设计对于实现所需的系统级性能而言很关键。很多情况下，射频采样ADC可以对几百MHz的信号带宽进行数字量化。前端可以是有源（使用放大器）也可以是无源（使用变压器或巴伦），具体取决于系统要求。

6）利用电容-数字转换器检测液位
输液和输血等程序要求监控液体的确切数量，因此这些应用需要采用精确、易于实施的方法来实现液位的检测。本文描述24位电容-数字转换器和液位检测技术，可通过测量电容对液位进行高性能检测。单通道AD7745和双通道AD7746均为高分辨率Σ-Δ型电容-数字转换器，可测量直接连接输入端的电容。这些器件具有高分辨率（21位有效分辨率和24位无失码）、高线性度(±0.01%)和高精度（出厂校准至±4 fF），非常适合检测液位、位置、压力和其他物理参数。