模拟设计期刊

获得适用于激光雷达和 ToF 系统的纳秒级精密激光脉冲控制

作者：成员组技术人员 Leaphar Castro 和高速放大器应用工程师 Anant Sinha

在自主机器人和工业自动化中，瞬间检测错误可能导致错过障碍物、检查失败甚至危及安全。上升和下降时间、传播延迟和脉冲间稳定性都会产生时序误差，这些误差在每秒数千个脉冲中累积。本文介绍了一些实用的设计步骤，包括输出电流设置、偏置电压调整和阻尼网络优化，以抑制寄生振铃。实验室结果证实，上升和下降时间 <1ns，传播延迟变化 <50ps 且脉冲间振幅变化 <2%，可在实际条件下实现毫米级空间分辨率。

集成式隔离偏置模块如何改善功率密度和可靠性

作者：营销经理 Mark Allen Esquillo 和高压电源应用工程师 Carter Pollan

为电动汽车、数据中心和可再生能源系统设计电力电子装置意味着要在日益缩小的外形尺寸中实现更高性能，而布板空间、热余量和电气噪声几乎没有误差余量。分立式反激变换器迫使工程师同时平衡变压器尺寸、EMI 滤波和热管理，延长了开发周期并占用宝贵的板载面积。IsoShield™ 技术通过将变压器、开关 FET 和隔离栅嵌入到一个紧凑的封装中解决了这些权衡问题 — 将解决方案面积缩减高达 70%，将散热能力提高多达 30%，将振动引起的机械扭矩降低 >90%，同时只需极少的外部滤波即可满足 CISPR 25 5 类要求。

通过 mMIMO 和精确波束形成技术发掘 5G 网络潜力

作者：无线基础设施应用工程师 Bhavesh Rathod

在密集的 5G mMIMO 天线阵列实现多千兆位吞吐量和亚毫秒级延迟，对工程师提出了根本性挑战。要实现这种性能，每条发送和接收路径都需要在每次下电上电、链路重新初始化和启动事件期间保持确定性的相位关系 — 即使微小的误差会在数十根天线上快速累积，从而破坏预编码向量、降低波束精度并影响整体网络性能。三种实用的同步方法（单次 sysref 模式、基于 GPIO 的 sysref 锁存和 NCO 频率选择）解决了这些权衡问题，并提供了详细的硬件时序控制，用于在 sub-6GHz 和毫米波频段的 64 至 128 天线无线电设计中实现相位相干波束形成。

一种用于图腾柱无桥 PFC 的新型 CCM-TCM 多模式控制方法

作者：系统工程师 Bosheng Sun

80 Plus Ruby（最新且要求最严苛的数据中心 PSU 效率认证）和高功率密度要求使工程师面临两种相互矛盾的 PFC 控制方法：CCM 可提供高功率密度但会产生高开关损耗，而 TCM 可实现零电压开关 (ZVS)，但需要多相交错，从而增加尺寸和成本。多模式方法绕过了这一权衡问题：在电流需求最高的交流电压峰值附近运行 CCM，然后在电流下降的过零区域附近自动切换到带 ZVS 的 TCM。在 3.6kW 基于 GaN 的设计上进行测试，结果实现了超过 180 W/in³ 的功率密度，轻载效率比传统 CCM 提升高达 2%，并且实现了无失真模式转换 — 包括 80 Plus Ruby 首次引入的 5% 负载要求。

如何使用自适应电源将 PLC 输出功耗降低一半

作者：精密放大器系统工程师 Ahmed Noeman

随着 PLC 模块将更多通道封装到更紧凑的封装中，4 个 20mA 电流输出级中的功耗悄然成为热管理危机 — 无论负载条件如何，固定电源电压在每个通道上都会浪费数百毫瓦功耗。跟踪输出电压并将余量修整到所需的最小值可直接解决该问题，在不影响信号质量的情况下将通道功耗降低 >50%。本文将为工程师介绍 DC/DC 转换器选择、反馈网络设计和差分放大器实现方案，以实现自适应电源控制，并附有测量结果，证实功耗低于 180mW，DC/DC 效率在 75% 至 90% 之间，在整个 4-20mA 输出范围内具有 17.5 至 18.2 位的 RMS 分辨率。

选择精密运算放大器作为 ADC 驱动器

作者：精密放大器高级业务开发经理 Soufiane Bendaoud

设计工程师在诊断 ADC 性能不足时通常会忽略运算放大器，但不合适的驱动器选择会在根本原因变得明显之前悄然削弱信噪比 (SNR)、动态范围和有效位数 (ENOB)。这些参数与 ADC 相互作用，在一次转换完成之前就会累积误差，使得运算放大器的选择比大多数设计人员预期的更为关键。针对逐次逼近寄存器 (SAR) 和 Δ-Σ ADC 拓扑的仿真结果和实际电路示例，为优化精密 ADC 驱动器和信号链性能提供了一个可重复的框架。

模拟设计期刊 - 2025 年第 2 期

本期涵盖 48V AI 服务器保护、PFC 浪涌控制以及电能计量中的隔离式电流检测。

模拟设计期刊 - 2025 年第 1 期

本期包含有关跳频方法、相关权衡因素和运算放大器稳定性的主题。

模拟设计期刊 - 2024 年第 3 期

本期包含有关跳频方法、相关权衡因素和运算放大器稳定性的主题。

我热衷于拓宽知识，也乐于指导新人工程师，为他们扫除设计过程中的障碍。

我一直热衷于探寻事物的运作方式。为复杂问题寻找简单的解决方案是我作为一名工程师的不竭动力。

[在位于达拉斯的德克萨斯州立大学就读时] 我研修机器人学和教学方法。我爱好园艺、钓鱼以及修理小型和大型发动机。

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