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別被表面現(xiàn)象迷惑,謹防模擬或數(shù)字電路的設計誤區(qū)

作者: 時間:2013-01-20 來源:網(wǎng)絡 收藏
>  樂器和射頻設備都利用共振來工作。圖4展示的是一組管風琴,每根管子都被調到一個固定的音符上。而當我們從一個地方發(fā)射無線電到另一個地方,諧振將幫助我們選擇一個信號,而拒絕所有其它信號。

  美國一所教堂中的管風琴

  圖4:美國一所教堂中的管風琴。(點擊放大)

  調節(jié)射頻天線尺寸使它諧振在指定頻率,但仍然存在問題。在汽車環(huán)境工作時,設計者把天線放在引擎室以期實現(xiàn)遠距離通信,這是一個汽車配件,需要在汽車引擎金屬蓋下進行接收和發(fā)射。

  設計者認為汽車引擎室在指定頻率下會形成一個諧振腔并放大信號。不幸的是,諧振腔需要精確的設計,而不同的汽車有不同的引擎室尺寸,很難獲得諧振。此外,設計者不想為了滿足汽車的高溫工作要求,而為器件花大價錢。

  設計者不理解引擎室溫度很高,仍希望消費類產品在最高70℃的溫度下能僥幸工作。

  數(shù)模混合器件,如MAX541 16位數(shù)/模轉換器,通常有一個引腳作為模擬地,另一個地為數(shù)字地。在MAX541的數(shù)據(jù)手冊中,第九頁和第十頁解釋了如何把它們連在一起,并采用星型連接。這個對地描述的術語可能容易造成誤解,不使用模擬和數(shù)字,而使用“干凈和嘈雜”可能更容易理解。

  正如應用筆記4345所述,“良好的接地,數(shù)字也是模擬”,因為閾值效應,能忽略一些噪聲,而不能。在數(shù)據(jù)轉換器中,數(shù)字和模擬地的連接方法需要非常小心,尤其當系統(tǒng)由很多ADC、DAC組成時,把一個地平面連成星型的經驗和技巧是必須。

  同時,在每個數(shù)據(jù)轉換器中,模擬和數(shù)字平面需要交叉連接,目的是將主電流返回到電源,而幾乎沒有什么電流消耗在交叉點。專業(yè)的工程師會使用電阻、磁珠或電感作為交點以傳導為頻率函數(shù)的電流。經驗允許版圖最小化,但唯一確定的方法是根據(jù)經驗反復的優(yōu)化電路版圖以降低噪聲。

  不幸的是,所有的器件都有可能被誤用或濫用,經驗是最好的老師。學生在學校時,可能必須死記一些知識。所幸的是,通過分享這些經驗,我們能避免其他工程師尋找突破口時的痛苦。節(jié)省下來的時間我們可以用來改進設計,而不必撓著腦袋為沒有很快看到結果而煩惱。

  對每個工程師來說,沒有一個器件是萬能的,不管Rube Goldberg如何試驗,一個設備不能集成每個應用的所有器件。人們從Rube的很多卡通作品中找到了樂趣,這是很好的事情。


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