#馬達訊號鏈 #微控制器MCU #SAR ADC #多通道SINC濾波器
#大功率IGBT閘極驅動器 #馬達效率標準IE3/IE4
【檢視訊號鏈,提升馬達控制效率】
相較於消費市場,工業伺服馬達系統對精確度要求很高,位置、扭矩、角度等等參數的要求十分嚴格;馬達控制處理器、A/D轉換器、放大器、隔離器、功率元件等都需要調校。因此,擁有較高性能的 ARM Cortex 核心漸受供應商肯定;其中一個重要原因是設計人員對 ARM 平台較為熟悉,方便導入 FOC (Flex-on-Cap,覆晶構裝晶圓凸塊重分佈) 模組,進行開發偵錯。
另有三個趨勢值得留意:1.將高精度 SAR ADC 和多通道 SINC 濾波器整合進去,有助馬達控制系統的類比訊號不失真;2.利用數位隔離器,可擺脫光耦合器的成本、尺寸、功耗、性能和可靠性限制,實現出色的隔離性能;3.以隔離Σ-Δ 調變器檢測電流,是馬達驅動系統上的核心監測晶片,可針對不同功率等級應用,搭配不同方案控制電流迴路。
系統設計人員可利用隔離式 IGBT 閘極驅動器的低傳播延遲和偏斜來縮短低、高端切換之間的死區時間,將損耗降至最低並改善系統整體性能。突破性的「共模暫態抗擾度」(CMTI) 性能和低傳播延遲還支援新型功率開關技術,包括碳化矽 (SiC) 和氮化鎵 (GaN),以便在瞬變更大的系統中、使用更高的切換頻率。高品質晶片和長期供貨保證,是元件供應商在馬達控制市場爭取客戶的一項利器。
儘管 2016 年,全球經濟形式仍存在很多不確定性,但工業升級驅動力充足,使馬達控制市場在 2016 年熱度依然不減。有半導體業者觀察到:台灣廠商較專注於精細化製造,擅長「相對高檔、面臨競爭較小」的馬達系統,儘管目前出貨總量不大,但勝在市場定位較清晰、步伐較穩健;而大陸廠商更傾向於尋找新方案控制成本,雖然出貨量較大,但競爭也十分激烈。
延伸閱讀:
《ADI 著力於馬達控制的信號鏈系統》
http://compotechasia.com/a/____/2016/0920/33343.html
(點擊內文標題即可閱讀全文)
#亞德諾ADI #ADSP-CM408 #iCoupler數位隔離器 #Σ-Δ ADC AD740x
#ADuM4135 #ARM Cortex-M4F #MathWorks #MatLab
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多通道sinc濾波器 在 COMPOTECHAsia電子與電腦 - 陸克文化 Facebook 八卦
#通訊 #音頻 #數位濾波器 #抑制雜訊
【數位濾波器,幫雜訊「整形」】
「數位濾波器」旨在:抑制頻外雜訊。Σ-Δ 型調變器可執行雜訊「整形」,以降低目標頻內雜訊、並將雜訊推到更高的雜訊外區域。
所有 Σ-Δ 轉換器皆採具有低延遲特性的 sinc 濾波器,建立時間會比其他數位濾波器類型更短,例如,有限脈衝響應 (FIR) 濾波器。這對想要實現最大傳輸量的多工操作極為重要。使用 sinc 濾波器意味:相較於其他濾波器類型,可最大程度縮短每條通道的轉換時間並優化傳輸量!如果增益或配置發生變化,可能拉長轉換時間 (取決於 sinc 階數)。快速輸出下,較高階 sinc 濾波器性能更優。
通常,在輸出資料速率較低時,sinc3 與 sinc4 濾波器的雜訊性能差別不大;但在輸出資料速率較高時,Σ-Δ 型調變器的雜訊基準就會上升,高階 sinc 濾波器可更好地抑制雜訊,帶來更出色的雜訊性能和峰對峰值解析度。單就濾波曲線而言,較高階 sinc 濾波器擁有最佳滾降、最佳阻帶衰減和最寬陷波,後續轉換時間則取決於元件是在單通道或多通道模式運行。
使能多通道,後續轉換時間會有所延長,故必須權衡轉換時間 vs. 雜訊抑制能力。這是因為每次選擇一條通道,濾波器都需要建立時間,濾波器必須載入新的類比輸入通道的相關資訊,才能生成有效轉換。所幸,雜訊和濾波曲線等規格特性不會受多通道影響、不需額外的延遲時間或延長建立時間;從韌體角度看,使用者不必擔心不同操作模式會有不同的建立時間,濾波器會自動實現這一功能。
當滾降陡度下降,陷波會出現在輸出資料速率及倍頻處,但範圍會變窄。若使用陷波抑制訊號音,作用較小;而加裝後置濾波器或 FIR 濾波器,可獲得合理時間及良好抑制效果。最後,最小偏移和偏移漂移的「截波」,可透過交換類比輸入引腳實現;在一個方向連接引腳進行轉換,再交換輸入引腳進行另一次轉換,後將兩次轉換平均。濾波器的均值模組可變換平均基數實現不同輸出資料速率。
演示視頻:
《ADI:精密 Σ-Δ 型 ADC 濾波指南》
http://www.compotechasia.com/a/CTOV/2018/0209/38085.html
#亞德諾ADI #AD7124 #AD717X #AD719X #VirtualEval
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#通訊 #音頻 #數位濾波器 #抑制雜訊
【數位濾波器,幫雜訊「整形」】
「數位濾波器」旨在:抑制頻外雜訊。Σ-Δ 型調變器可執行雜訊「整形」,以降低目標頻內雜訊、並將雜訊推到更高的雜訊外區域。
所有 Σ-Δ 轉換器皆採具有低延遲特性的 sinc 濾波器,建立時間會比其他數位濾波器類型更短,例如,有限脈衝響應 (FIR) 濾波器。這對想要實現最大傳輸量的多工操作極為重要。使用 sinc 濾波器意味:相較於其他濾波器類型,可最大程度縮短每條通道的轉換時間並優化傳輸量!如果增益或配置發生變化,可能拉長轉換時間 (取決於 sinc 階數)。快速輸出下,較高階 sinc 濾波器性能更優。
通常,在輸出資料速率較低時,sinc3 與 sinc4 濾波器的雜訊性能差別不大;但在輸出資料速率較高時,Σ-Δ 型調變器的雜訊基準就會上升,高階 sinc 濾波器可更好地抑制雜訊,帶來更出色的雜訊性能和峰對峰值解析度。單就濾波曲線而言,較高階 sinc 濾波器擁有最佳滾降、最佳阻帶衰減和最寬陷波,後續轉換時間則取決於元件是在單通道或多通道模式運行。
使能多通道,後續轉換時間會有所延長,故必須權衡轉換時間 vs. 雜訊抑制能力。這是因為每次選擇一條通道,濾波器都需要建立時間,濾波器必須載入新的類比輸入通道的相關資訊,才能生成有效轉換。所幸,雜訊和濾波曲線等規格特性不會受多通道影響、不需額外的延遲時間或延長建立時間;從韌體角度看,使用者不必擔心不同操作模式會有不同的建立時間,濾波器會自動實現這一功能。
當滾降陡度下降,陷波會出現在輸出資料速率及倍頻處,但範圍會變窄。若使用陷波抑制訊號音,作用較小;而加裝後置濾波器或 FIR 濾波器,可獲得合理時間及良好抑制效果。最後,最小偏移和偏移漂移的「截波」,可透過交換類比輸入引腳實現;在一個方向連接引腳進行轉換,再交換輸入引腳進行另一次轉換,後將兩次轉換平均。濾波器的均值模組可變換平均基數實現不同輸出資料速率。
演示視頻:
《ADI:精密 Σ-Δ 型 ADC 濾波指南》
http://www.compotechasia.com/a/CTOV/2018/0209/38085.html
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