技术

目前大部分电子产品在用户体验升级方面通常从交互方式入手，而通常的思路就是将传统按键交互来使用GUI来替代。工程师面临着一个设计难题：MCU在图形处理方面相比SoC有着很大的短板，而在某些计算和图形处理方面不是很强的应用(以前使用MCU即可实现的)中，使用SoC跑Linux来实现显得有些过剩，在功耗和效率方面也并不能如人所愿；如果用纯软件图形应用(例如TOUGHGFX)实现的话，效率和处理器的压力也都是问题。

Microchip即瞄准了这一市场空缺，推出了业内首个内建GPU的MCU系列——PIC32MZ DA。近日在北京召开的发布会上，Microchip的32位单片机产品部资深产品营销经理Bill Hutchings对其进行了全面的解读。

<strong>如何给MCU加上图形处理能力?</strong>

有一种说法，最传统的半导体是硅Si，主要解决数据运算、存储的问题；而最新的半导体却以GaN为代表，它在光电转化方面性能突出，在微波信号传输方面效率很高，可以广泛地应用于照明、显示和通讯领域。可以说，GaN确实是目前最为新鲜的半导体技术，而且它的未来前景十分广阔！

现如今，已经听到我们的行业大咖宣布，“GaN将迎来黄金发展时间。”这一公告似乎在暗示，GaN已准备好出现在广大听众、用户或为数众多的应用面前。同时也表明，GaN技术已经如此成熟，不能认为它是一个有问题的技术。

<strong>Get Ready! 迎接全新GaN技术</strong>

测试GaN的一种方法是查看采用GaN的电源的开发过程。

设计一个移动电源的一个关键设计挑战是通过EMI测试。电子工程师经常担心EMI测试失败。若电路EMI测试多次失败，这将是一场噩梦。您将不得不夜以继日地在EMI实验室工作来解决问题，避免产品推出延迟。对于诸如移动电源的消费类产品，设计周期短，而EMI认证限制又严格，因此您想添加足够的EMI滤波器顺利通过EMI测试，但您又不想增加空间，也不想在电路方面增加过多成本。这似乎很难兼顾两者。

TI design低辐射EMI升压转换器参考设计（PMP9778）提供了这样一个解决方案。它可以支持2.7 - 4.4V输入电压、5V / 3A、9V / 2A和12V / 1.5A的输出功率，且只适合移动电源应用程序。通过布置和布局的优化，此TI设计能获得的裕量比在EN55022和CISPR22 B级辐射测试中高出6分贝。让我们来看看设计过程。

磁电式传感器是利用电磁感应原理，将输入运动速度变换成感应电势输出的传感器。它能把被测对象的机械能转换成易于测量的电信号，是一种无源传感器。磁电式传感器有时也称作电动式或感应式传感器， 它只适合进行动态测量。由于它有较大的输出功率，故配用电路较简单；零位及性能稳定。

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作者 贸泽电子 Schweber。仅仅还是几年前，“数字电源”还只是一个概念，仅有一些做了长期评估的原型，但很少有实际应用。而到2016年，我们看到数字电源已经成为高耗能应景场景如数据中心的标配了，如果没有数字电源，鉴于目前可用的空间、效率要求和热约束以及这些设施的其他复杂需求，要想以不同直流电路提供数百安培的电量是非常困难的。

<strong>数字电源在高耗能应用中大量普及有以下几个原因：</strong>

1、以较低的运营成本便可以收获高效率；热消耗低；更容易满足环保方面的监管要求。

2、它们可以满足处理器和FPGA具有挑战性及复杂的技术要求。

3、在运行期间，其灵活性高可以处理复杂的加电及省电测序场景。

对于从事电子行业的工程师来说，电子元器件是每天都需要去接触，每天都需要用到的，但其实里面的门门道道很多工程师未必了解。这里列举出工程师门常用的十大电子元器件，及相关的基础概念和知识，和大家一起温习一遍。

<strong>一、电阻</strong>

作为电子行业的工作者，电阻是无人不知无人不晓的。它的重要性，毋庸置疑。人们都说“电阻是所有电子电路中使用最多的元件。”

电阻，因为物质对电流产生的阻碍作用，所以称其该作用下的电阻物质。电阻将会导致电子流通量的变化，电阻越小，电子流通量越大，反之亦然。没有电阻或电阻很小的物质称其为电导体，简称导体。不能形成电流传输的物质称为电绝缘体，简称绝缘体。

CAN-bus总线是应用最广泛的现场总线之一。而很多非常熟练的CAN工程师，面对一条CAN报文到底有多少位的问题时，却不能非常准确地回答。今天我们就从最基本的帧格式来解惑一条CAN报文的到底有多少位。

CAN报文帧分为几种呢？CAN-bus通信帧共分为数据帧、远程帧、错误帧、过载帧和帧间隔。而数据帧和远程帧又有标准帧和扩展帧两种。其帧类型以及用途如表1所示：

<strong>表1 帧类型及用途</strong>

<strong>介绍</strong>

物联网（IoT）预计将在未来十年连接数十亿台设备（参见：https://www.ericsson.com/res/docs/whitepapers/wp-50-billions.pdf）。低成本，高覆盖率和低功耗的解决方案将成为针对IoT应用的大多数用例的解决方案的基础。强有力的技术标准和协议的行业协调将推动更大规模的经济性和轻松的端到端集成和互操作性。

作者：Richard Chang

在当今的高性能的电源系统设计中，确保可靠性至关重要，因此高效的功能必须可以处理潜在的问题。同步整流电流反向就是这样一个问题。这发生在电容电流（寄生效应引起的）导致MOSFET在轻负载的情况下被过早激活时– 然后反向电流从输出电容流回同步整流器。这不仅导致系统能效受到严重影响，还可能会导致运行故障。

为了防止这种情况的发生，必须在系统处于轻载条件时采取措施增加延迟。自适应死区时间控制机制可以弥补寄生电感的存在，从而减轻体二极管导通的不良影响。通过这种方法，可以调整同步整流器关断点，以保持一个恒定的死区时间，而不受当时输出负载的影响。从而持续保持高能效和对相应的热管理规定更少的要求（由于散热的减少）。

<strong>作者：Bob Briano，ADI公司营销和应用经理；Aengus Murray，ADI公司电机和功率控制应用经理</strong>

<strong>简介</strong>

PWM（Pulse Width Modulation）控制——脉冲宽度调制技术，通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要波形（含形状和幅值）。

PWM控制技术在逆变电路中应用最广，应用的逆变电路绝大部分是PWM型，PWM控制技术正是有赖于在逆变电路中的应用，才确定了它在电力电子技术中的重要地位。

<strong>理论基础： </strong>

冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。冲量指窄脉冲的面积。效果基本相同，是指环节的输出响应波形基本相同。低频段非常接近，仅在高频段略有差异。

<strong>作者：贸泽电子公司保罗·皮克林撰文</strong>

电力系统设计师正面临来自市场的持续压力，努力寻找充分利用可用功率的方法。

在便携式设备中，更高的效率将延长电池的使用寿命，使更多的功能可以被打包成更小的数据包。在服务器和基站中，更高的效率将节省基础设施(冷却系统)及运营的成本(电力账单)。

为此，系统设计者正在改进几个领域的能量转换过程，包括更高效的开关模式拓扑、打包创新、以及基于碳化硅(SiC)和氮化镓(GaN)的新半导体设备。

<strong>开关变换器拓扑改进</strong>

<strong>一段 ：</strong>你刚开始进入这行，对PMOS/NMOS/BJT什么的只不过有个大概的了解，各种器件的特性你也不太清楚，具体设计成什么样的电路你也没什么主意，你的电路图主要看国内杂志上的文章，或者按照教科书上现成的电路，你总觉得他们说得都有道理。你做的电路主要是小规模的模块，做点差分运放，或者带隙基准的仿真什么的你就计算着发文章，生怕到时候论文凑不够。总的来说，基本上看见运放还是发怵。你觉得spice是一个非常难以使用而且古怪的东西。

<strong>作者：Jim Harrison, 林肯科技通讯业务部特邀博主</strong>

汽车正在快速演化成一台安全联网的自动驾驶机器人，能够感测环境、进行思考并采取自主措施。变化更快的也许是小型自动驾驶公共车辆——出租车、拼车或公交车，能够将我们从公共交通站、市中心或办公区域带到想去的地方(最后一公里)。

其中一个例子是2015年10月推出的NAVYA ARMA自动驾驶电动巴士。这台小型巴士能够安全搭载15名乘客，时速高达28英里，目前正在欧洲和美国的许多社区进行测试或运营，并于CES 2017期间亮相拉斯维加斯街头。

<strong>观察周围环境</strong>

对于许多应用所需的时序方案列表已经超出了不起眼的晶体的能力。从小型外设和软件狗到摄像机模块和无线耳机等设备越来越小，需要结合更多的功能，同时更加便携，它们对时序方案有更严格和广泛的要求。

灵活性、多输出时钟、小尺寸、最小的有源和待机功耗需求、强固性-在物理和电气方面，都对新一代终端产品的设计人员更重要，以满足消费、便携式和安防市场无尽的需求。基于晶体的固定和单时钟性质的时序方案现在从严格意义上讲是不匹配这些需求的，还可能导致令人头痛的长的交货时间和扩展的物料单及相关成本。

为应对日益苛刻的“时序愿望清单”，近年来基于硅的时序器件成为一个重要的和不断创新的领域，由一些大公司兴起开发。安森美半导体最新的一次可编程和可再编程时钟发生器最显然地证明了现在这种趋势。

电动汽车作为新潮炫酷，还兼具节能环保的交通工具，许多人包括ROHM君，都将眼光聚焦在电动汽车的续航能力上，这一点与我们今天的主人公——车载充电机紧密相关。

车载充电机（On Board Charger）是指固定安装在电动汽车上的充电机，其主要功用是为电动汽车的动力电池安全、快速、便捷地充满电。根据对电动汽车的充电方式，充电可分为交流充电和直流充电两大类。交流充电给普通纯电动轿车充满电需要4~5个小时，俗称“慢充”。直流充电具备直接给电池充电的能力，俗称“快充”。本文将重点介绍一下车载充电机。

<strong>内容概要：</strong>

介绍车载充电机概览

1） 介绍车载充电机的基本原理
2） 介绍车载充电机的内部结构和主要电路
3） 介绍车载充电机未来发展

电磁屏蔽一般可分为三种：静电屏蔽、静磁屏蔽和高频电磁场屏蔽。三种屏蔽的目的都是防止外界的电磁场进入到某个需要保护的区域中，原理都是利用屏蔽对外场的感应产生的效应来抵消外场的影响。但是由于所要屏蔽的场的特性不同，因而对屏蔽壳材料的要求和屏蔽效果也就不相同。

一、 静电屏蔽

接地无疑是系统设计中最为棘手的问题之一。尽管它的概念相对比较简单，实施起来却很复杂，遗憾的是，它没有一个简明扼要可以用详细步骤描述的方法来保证取得良好效果，但如果在某些细节上处理不当，可能会导致令人头痛的问题。

对于线性系统而言，"地"是信号的基准点。遗憾的是，在单极性电源系统中，它还成为电源电流的回路。接地策略应用不当，可能严重损害高精度线性系统的性能。

对于所有模拟设计而言，接地都是一个不容忽视的问题，而在基于PCB的电路中，适当实施接地也具有同等重要的意义。幸运的是，某些高质量接地原理，特别是接地层的使用，对于PCB环境是固有不变的。由于这一因素是基于PCB的模拟设计的显著优势之一，我们将在本文中对其进行重点讨论。

<strong>Microchip Technology Inc. Keith Curtis</strong>

金属面板电容（MoC）触摸系统的一大优点在于其传感器的灵活性。这也就是说，其传感器设计可以多达数百种，通过各种部署方式实现相同的外观和触感。面对如此众多令人眼花缭乱的潜在可能，设计人员很难专注于一个具体的设计，除非其对不同的设计方案以及各种方案的优缺点非常熟悉。因而我们建议您去咨询一下机械工程师，因为他们更了解可用的材料、材料的特点及制造工艺。

工业4.0已经彻底改变了制造业，改变了工厂的设计和实施方式。在工厂自动化和过程控制应用中，Industry 4.0的影响归结为两个基本概念：分散式系统和智能确定性系统的扩散。分散式系统固有地需要进行模块化设置，并具灵活性。高效、低功耗和热优化的设计是这些系统的关键推动因素。智能确定性系统是可以早期检测故障并提高可靠性的模块。

在工厂自动化和过程控制应用中，数模转换器(DAC)通常在用于可编程逻辑控制器(PLC)和传感器发射器的模拟输出中被发现。这两种情况下，DAC都可用于传送电压输出或电流输出。

DAC8775是TI最新的高精度DAC，通过包括4-20mA驱动器、电压输出和片上自适应电源管理在行业中最具集成性。在这篇博文中，将提供与DAC8775相关的设计技术示例，并探索如何设计这个行业的当前趋势。