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模拟/混合信号

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丙丁先生

2024-2-9 07:35

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在一个遥远的电子世界里，生活着两种截然不同的族群：模拟信号家族和数字信号家族。模拟信号家族的成员们是一群连续不断的存在。他们的情感和行为就像一条流淌的河流，总是在变化中，从不会停歇。他们的喜怒哀乐，就像音乐中的旋律，细腻而丰富，可以在任何时刻展现出无数种可能的状态。这就是模拟信号的特点，连续、无限、自由。而数字信号家族则大不相同。他们是一群规规矩矩的存在，情感和行为都被限制在一定的范围内。他们只有两种状态：开或关，就像开关一样。他们的生活简单而有序，但缺乏模拟信号家族的那种丰富和细腻。这就是数字信号的特点，离散、有限、规律。然而，这两个家族并不是孤立的。他们之间有着密切的联系和交流。这就需要一个特殊的桥梁，那就是混合信号芯片。混合信号芯片是一位独特的使者，他既懂得模拟信号家族的语言，又能理解数字信号家族的规则。他的任务就是帮助两个家族进行沟通和交流。当模拟信号家族的信息需要传递给数字信号家族时，混合信号芯片就会化身为ADC（模拟到数字转换器），将模拟信号家族的连续信息转化为数字信号家族可以理解的离散信息。反过来，当数字信号家族的信息需要传递给模拟信号家族时，混合信号芯片就会化身为DAC（数字到模拟转换器），将数字信号家族的离散信息转化为模拟信号家族可以理解的连续信息。混合信号集成电路就是这个电子世界中的一种特殊存在，它集成了数字、模拟及射频等多种信号处理功能。根据集成程度的不同，它可以分为三类：以分立器件为主的混合集成电路，全薄膜型混合集成电路，厚膜型混合集成电路。在这个电子世界中，模拟信号家族和数字信号家族通过混合信号芯片这位使者，实现了和谐共处和互相理解，共同构建了一个多元而和谐的电子社会。
新一代混合信号LED驱动控制器芯片

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唯样商城yyds

2023-1-4 00:21

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新一代混合信号LED驱动控制器芯片 LED照明产品标准迭代升级，以及使用者对照明光质量的追求，是制造厂商创新产品方案的动力。英飞凌广泛的LED照明产品组合，一直以来是国际国内照明制造厂商青睐的选择。 ICL88xx家族系列为新一代LED通用照明而设计研发，创新的混合信号控制技术，使得产品具有超高性价比。ICL88xx适用于反激AC-DC控制拓扑。基于ICL88xx设计的系统在提供高质量光输出同时，具有高功率因素，低谐波失真，低EMI，高效率等性能。ICL8800具有家族系列全部基本功能，ICL8810及ICL8820在ICL8800基础上增加额外功能，包括支持智能照明的低待机功耗，支持更好EMI性能的频率抖动功能。英飞凌AC-DC LED 驱动控制芯片，分为两大类别：数字控制器XDPL系列,针对高性能需求设计；混合信号控制器ICL系列，针对更高性价比需求场合。跟市场上其他方案相比，ICL88xx具明显优势：满足最新IEC61000-3-2谐波要求及欧盟ERP2019年后的新标准要求；动态响应快；满足智能照明要求的低功耗；支持应急照明设计；支持小型化高功率密度设计。 ICL88xx全系列高度集成AC-DC LED驱动 ICs，支持功率可达150W，非常适合中小功率LED驱动电源设计，以及其他需要高PF或低待机功耗的应用领域。 CL88xx功能描述 ICL88xx系统概述 ICL88xx组成的典型LED照明系统框图如图1所示，ICL88xx控制的反激输出恒压给后级，图示两级方案不但减小了输出纹波，提高了光输出的质量，而且降低了单级系统对设计余量的要求，大幅提高了整个系统的性能。基于这种拓扑架构可以设计从简单入门级的 LED驱动器到复杂的智能LED 驱动器，灵活性和可扩展性非常高。图1 ICL88xx组成典型两级LED驱动器系统 ICL88xx可以实现副边反馈控制或者原边反馈控制，根据项目的需求可自主选择。原边控制的优点在于不需要光耦，BOM成本相对节省；副边控制比原边控制具有更多优点：变压器设计更容易更简单，直接测量输出电压，不需要泄放电路，降低了过电压的风险，同时也节省了成本；副边控制可以和线性恒流控制器配合使用，减少DC-DC级的压降，提升了效率；副边控制在极轻载比如深度调光时仍能保持输出恒定，同时保持高效率。对于深度调光的LED驱动器设计，副边控制是最适合的。典型副边控制ICL88xx系统如图2所示。图2 典型ICL88xx副边恒压系统 ICL88xx集成创新混合信号控制技术，采用DSO-8封装。家族系列一共有三款产品，ICL8800基本款具有优异的PFC和THD性能，完善的功能及相关保护；ICL8810在ICL8800的基础上增加了间歇模式，以支持智能照明低功耗需求；ICL8820在ICL8810的基础上集成了了频率抖动功能，在直流输入模式下有更优异的EMI性能。全系列支持以下功能： ● 反激恒压输出； ● 副边反馈控制或原边控制； ● 全电压输入（90Vac to 300Vac,45Hz to 66Hz）和直流输入； ● 可调节最大导通时间，低压输入限功率以保证安全； ● 开机软起动； ● 间歇工作模式； ● 频率抖动功能此外，全系列集成过电压，过电流，过温度保护，及输入过压欠压检测保护，开环保护。工作模式 ICL88xx电压模式工作有利于功率因数校正，基于工作条件比如输入电压输入频率负载状况等自动选择最优的工作模式。支持的工作模式有： ● 准谐振模式这种模式通过控制导通时间让开关在谷底开通，最小化开关损耗，以最大化系统效率。图3 第一个谷底开关波形 ● 间歇模式这种模式提高了系统在轻载时的效率，扩展了宽电压输入的功率范围，满足低待机功耗要求。在高功率时，控制器工作在准谐振模式，功率降低时导通时间减少；功率降到一定程度时，控制器增加谷底数，避免频率过高；谷底数改变时，导通时间会同步优化使得功率相对恒定。为了输出最小的功率，ICL8810和ICL8820会进入间歇模式，间歇频率是交流输入频率的四倍。图4 开关特性VS相对功率（ICL8810/ICL8820）反馈环脉冲的产生基于从VS引脚引出的电流。这种方法具有更好的抗噪性。在包括突发模式在内的整个脉冲宽度范围内，VS电流从200μA指数映射到600μA。在20μs到1μs的范围内，映射相对良好，每50μA光电流的脉冲持续时间减少一半。图5 导通时间与vs引脚电流的映射为确保反馈回路正常运行，需要从VS引脚接一个12 kΩ接地。该引脚的最小电流（通过光耦的电流加上12 k Ω 电阻的电流）导致最大功率传输，VS引脚输出的最大电流导致最小功率工作点。为了获得最佳的THD和PF结果，建议使用几Hz的交叉频率。图6 VS引脚电路功率因数校正和THD校正栅极驱动GD通过导通时间控制在电压模式下驱动功率MOSFET 。通过外部反馈回路抑制输出纹波，可在交流半正弦波期间获得准恒定的导通时间。这已经确保了基本的高功率因数和低THD性能。此外，ZCD引脚用于THD校正功能，根据检测到的IZCD电流扩展驱动信号的脉冲宽度。这优化了输入电流波形，尤其是在接近交流电压过零的区域。原理如图7所示。图7 THD校正原理设计案例以下为设计案例的部分信息结果（基于运放反馈）。副边控制案例由于一次侧功率扩展以及二次侧功能扩展更加方便，两级拓扑越来越流行。高光质、深度调光，以及带有传感器和MCU的更复杂系统，需要通过二次侧调节（SSR）拓扑实现稳定的输出电压（CV）。闪烁和总谐波失真（THD）以及谐波的更严格标准也更有利于SSR拓扑。SSR配置中使用的控制器适用于开/关LED驱动器，是深度调光至0.1%和调灭的最佳解决方案。本案例是基于SSR控制的43W设计。主要设计规格如下： ● 输入电压：90 to 305Vac; ● 输出电压: 54Vdc ● 输出电流： 0-800mA ● 最低效率 (满载)： 91% ● 最小工作频率（满载）：52kHz ● 谐波：EN61000-3-2 ● EMI：EN55015 电路板实物及PCB布局如下图8所示。图8 43W SSR 电路板输出电压调整率如下图9：图9 电压调整率效率曲线如图10: 图10 效率曲线空载待机功耗如图11：图11 待机功耗 THD如图12：图12 THD曲线 PF测量结果如图13：图13 PF曲线其他测试结果请参考相关文档，比如谐波，EMI，Jitter, Burst mode及相关保护功能等。原边控制案例如果只需要调光到5%到10%，并且可以接受更大的输出电压公差（3%到5%），那么就有可能采用PSR设计，与SSR解决方案相比，系统成本更低，省去了光耦，电压基准和误差放大器。ICL88xx系列可用于SSR系统以及PSR拓扑中的所有功能。买电子元器件现货上唯样商城本案例为基于PSR控制模式设计的42W参考设计。主要规格如下： ● 输入电压 100-264Vrms ● 输出电压设定 Vout,setpoint 54V ● 输出电流 Iout 0-750mA ● 最大效率（Pout,max）91% ● 目标最小频率（Pout,max） 52kHz 图14为设计电路板。图14 PSR设计案例电路板图15是输出电压调整率。图15 输出电压与负载效率曲线如图16所示。图16 参考设计效率 PF和THD分别如图17和图18所示。图17 PF曲线图18 THD曲线小型化设计案例小型化，高功率密度是电源产品设计的趋势之一。提高工作频率有利于缩小变压器和被动器件的体积。使用ICL88xx有两种小型化设计的方式。 ICL88xx SSR模式结合DC-DC 降压变换器，使用电压差值控制，可以显著提高系统效率，降低后级Buck级温度，并降低buck电感等组件的尺寸及成本，从而减少系统的尺寸和成本。系统简图如图18所示，具体信息请参阅：《ILD8150E 高效率参考设计报告》。图19 ICL88xx+ILD8150高效率方案示意图使用ICL88xx做小型化方案还可以直接用高频工作模式，ICL88xx可以工作在250kHz以上，搭配市面上开关速度最快的CoolMOS，或者搭配氮化镓器件，可以使整个系统的体积大幅度减少。设计工具英飞凌提供基于ICL88xx的开发设计工具，方便设计者使用。点击此处即可下载图19所示界面的开发工具。图20 ICL88xx设计工具结论本文描述了英飞凌LED AC-DC控制器ICL88xx的概况，并配以设计案例测试结果。ICL88xx非常适合LED驱动器电源系统的AC/DC一级，高PF，低THD，高效率，支持0.5%以下的调光，支持低待机功耗，支持小型化设计。能够满足绝大多数智能照明对控制芯片的要求。参考文献 Infineon _Datasheet_ICL88xx_Rev1.0 Infineon-Design_guide_Lighting_ICs_ACDC_LED_Driver_ICs_ICL88xx-ApplicationNotes-v02_00-EN Infineon-Reference_board_REF_ICL8810_LED_42W_PSR-ApplicationNotes-v01_01-EN Infineon-Reference_boards_REF_ICL88xx_LED_xxx-ApplicationNotes-v01_00-EN Infineon-Engineering_report_ILD8150E_LED_Driver_high_efficiency_reference_design-ApplicationNotes-v01_00-EN Power and Sensing Selection Guide 2022 来源：英飞凌科技作者：李纪明首席工程师作者：陈杰高级主任工程师
2013年跨国仪器公司即将加大投资计划？

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用户1667914

2013-12-6 14:05

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发布日期：2013-12-05 转自：中国传感器交易网核心提示：近年来，仪器仪表行业一直在科技的发展进程中突出着重要的作用，它有效的带动了国民经济的发展，在这种有利近年来，仪器仪表行业一直在科技的发展进程中突出着重要的作用，它有效的带动了国民经济的发展，在这种有利的环境下，各大企业也紧随市场的发展，加大了投资的步伐，他们将目光逐渐投入到新兴市场中来。相信，2013年仪器行业的发展仍是带动市场经济的重要领先力量。来自最新一期CEN杂志的报道，笼罩在整个2012年的不确定性使得仪器公司对于2013年的计划也不清晰。至少短期来看，美国的财政压力，欧元区的经济疲软，以及来自新兴市场的混合“信号”仍然是仪器公司的困扰。根据市场研究机构SDI的报告，2012年全球分析和实验室仪器市场规模约为44亿美元。对于2013年，仪器制造商们预测，“至少在最初几个月，销售增长率将保持在低个位数。” 安捷伦科技公司，在结束于2012年10月31日的2012年财季，其收入增长率预计约3.5%。 “我们假设在美国或欧洲将不会有新的金融危机发生，”安捷伦首席执行官William P. Sullivan在2012年年底告诉股票分析师。 “然而，预期在2013上半年，持续的不确定性将抑制需求。” 仪器供应商认为，学术机构和政府客户的支出可能还将受制约，尤其是在西方，工业市场增长也将放缓。但是，对于全球能源、环境、法医和食品行业发展大趋势，很多人还是很乐观。他们说，在药物研发和诊断领域市场应保持稳定。安捷伦化学分析集团总裁Mike McMullen说，“尽管存在短期挑战，但是在许多终端市场安捷伦会坚持长期的承诺，毕竟大趋势在新兴市场表现更突出。” 许多公司都计划在新兴地区进一步扩张。虽然2012年，中国经济增长也放缓，但是中国仍然是很具有吸引力的市场。 “有限的本地竞争，政府聚焦于实验室基础设施建设，以及学术研究使得生命科学工具和诊断行业在中国有准确的定位，”高盛分析师Isaac Ro在2012年年底的一份报告中指出。赛默飞世尔科技首席执行官Mark Casper告诉分析师，“与成熟市场相比，新兴市场有更可观的增长率，这也引发了仪器供应商重点的转移。大家会看到在新兴市场更多的投资，相反在西欧和美国都在严格地控制投资。” 例如，赛默飞已经在减少其全球制造基地，但是在低成本地区建设基地。“虽然我们有很多的举措来提升公司的增长，但我们也很谨慎和小心地管理成本，” Mark Casper说，“我们会密切监测市场环境，我们将采取必要措施来控制成本。” 这么看来，成本很重要，但在研发和其他领域投资也同样重要，PerkinElmer高级副总裁Dusty Tenney说，“如果我们不投资，我们最终会失去机会，这些投资不仅在2013年可以促进业务发展，在2014年和2015年更可以进一步提升业务。” 本资讯摘自仪器仪表网，如果您想了解仪器仪表行业的相关技术问题，请致深圳大盛唐客服热线：Q1731959093/15191862997 ;网站链接www.szdst.com.cn，我们真诚的欢迎您的到来!
2013年跨国仪器公司即将加大投资计划？

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用户1667914

2013-12-6 13:41

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发布日期：2013-12-05 转自：中国传感器交易网核心提示：近年来，仪器仪表行业一直在科技的发展进程中突出着重要的作用，它有效的带动了国民经济的发展，在这种有利近年来，仪器仪表行业一直在科技的发展进程中突出着重要的作用，它有效的带动了国民经济的发展，在这种有利的环境下，各大企业也紧随市场的发展，加大了投资的步伐，他们将目光逐渐投入到新兴市场中来。相信，2013年仪器行业的发展仍是带动市场经济的重要领先力量。来自最新一期CEN杂志的报道，笼罩在整个2012年的不确定性使得仪器公司对于2013年的计划也不清晰。至少短期来看，美国的财政压力，欧元区的经济疲软，以及来自新兴市场的混合“信号”仍然是仪器公司的困扰。根据市场研究机构SDI的报告，2012年全球分析和实验室仪器市场规模约为44亿美元。对于2013年，仪器制造商们预测，“至少在最初几个月，销售增长率将保持在低个位数。” 安捷伦科技公司，在结束于2012年10月31日的2012年财季，其收入增长率预计约3.5%。 “我们假设在美国或欧洲将不会有新的金融危机发生，”安捷伦首席执行官William P. Sullivan在2012年年底告诉股票分析师。 “然而，预期在2013上半年，持续的不确定性将抑制需求。” 仪器供应商认为，学术机构和政府客户的支出可能还将受制约，尤其是在西方，工业市场增长也将放缓。但是，对于全球能源、环境、法医和食品行业发展大趋势，很多人还是很乐观。他们说，在药物研发和诊断领域市场应保持稳定。安捷伦化学分析集团总裁Mike McMullen说，“尽管存在短期挑战，但是在许多终端市场安捷伦会坚持长期的承诺，毕竟大趋势在新兴市场表现更突出。” 许多公司都计划在新兴地区进一步扩张。虽然2012年，中国经济增长也放缓，但是中国仍然是很具有吸引力的市场。 “有限的本地竞争，政府聚焦于实验室基础设施建设，以及学术研究使得生命科学工具和诊断行业在中国有准确的定位，”高盛分析师Isaac Ro在2012年年底的一份报告中指出。赛默飞世尔科技首席执行官Mark Casper告诉分析师，“与成熟市场相比，新兴市场有更可观的增长率，这也引发了仪器供应商重点的转移。大家会看到在新兴市场更多的投资，相反在西欧和美国都在严格地控制投资。” 例如，赛默飞已经在减少其全球制造基地，但是在低成本地区建设基地。“虽然我们有很多的举措来提升公司的增长，但我们也很谨慎和小心地管理成本，” Mark Casper说，“我们会密切监测市场环境，我们将采取必要措施来控制成本。” 这么看来，成本很重要，但在研发和其他领域投资也同样重要，PerkinElmer高级副总裁Dusty Tenney说，“如果我们不投资，我们最终会失去机会，这些投资不仅在2013年可以促进业务发展，在2014年和2015年更可以进一步提升业务。” 本资讯摘自仪器仪表网，如果您想了解仪器仪表行业的相关技术问题，请致深圳大盛唐客服热线：Q1731959093/15191862997 ;网站链接www.szdst.com.cn，我们真诚的欢迎您的到来!
面向大众的混合信号示波器（下）

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用户1504801

2010-3-18 23:41

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更多功能早期的数字示波器可能会自动确定信号的频率。泰克更进一步，因为 2024 可以获得和显示 29 个不同的测量项目，包括上升时间和下降时间、 RMS 、脉冲数、相位、等等。这里真正实现了“阴阳平衡”，我喜欢在屏幕上显示数据，同时又不乐意牺牲 LCD 空间。 FilterVu 功能是一种可变低通滤波器，设置范围为 1 Hz 到示波器全部的 200 MHz ，视水平标度设置而定。而且还不止于此：仪器会显示滤波后的信号，当然还会以较低亮度显示没有滤波的信号，在背景中会显示图像。 FFT 选项把这台仪器变成穷人的频谱分析仪 ( 显示幅度随频率变化，而不是幅度随时间变化 ) 。我上面提到总线监测。选配的 USB 模块把 2024 转换成适用于 I2C 、 SPI 、 RS-232 和 RS-422/485 的协议分析仪。对了，它不支持以太网。各种显示模式可以显示码流，甚至在数据包上标出十六进制值。其非常优异的一个特性是自动标记错误，如没有确认错误。这个画面非常好，信息非常全面。我计划截一个屏幕图，但泰克寄给我的仪器 USB 端口坏了，所以没存成。它还有更多功能，有大量的模式，有大量的特性。这个小东西几乎可以完成一切，当然这可能会成为问题。在为某个问题调出设置后，一层层菜单中的许多参数可能已经变化，因此不再能测量简单的信号。这时按 Default Setup ，仪器会消除这种复杂性，确定相应的设置。当然这种功能还不完美，比如， 5V 方波会把设备设置成 1 V/div ，而不是更合适的 2V/div ，但我自己还是会经常使用这一功能。运行示波器这款示波器性价比高，特别适合满足大量嵌入式设计的需求。这是一款三合一设备：示波器、逻辑分析仪和协议分析仪 ( 当然协议分析仪是选件，需要额外付费 ) ，可以让你在所有领域无缝衔接操作。在花少量时间熟悉之后，仪器很快就能上手。泰克的人想要回样机，她位于 3,000 英里以外的俄勒冈。她要干什么？找一伙人从我这儿抢走样机？呵呵。 Jack Ganssle ( jack@ganssle.com ) 是专注于嵌入式系统开发问题的讲师和顾问。如需进一步了解 Jack ，请点击这里。

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