本文利用LTspice分析所有电阻非理想且温度跨汽车级范围变化时，恒流泵电路的精度表现。 上周我发布两篇文章，探讨由两个运放和五个电阻组成的恒流源电路： 精密恒流泵电路图。图片由Analog Devices授权使用   第二篇文章中，我用LTspice评估非理想电阻匹配对电路输出的影响。误差定义为仿真负载电流与应用笔记解析表达式预测电流之差。 $$I_{OUT}=\frac{V_{IN}\left(\frac{R4}{R2}\right)}{R1}$$ 通过LTspice蒙特卡洛函数在指定公差范围内变化R3和R5，保持R1、R2、R4为标称值，模拟非理想匹配。 本研究执行综合仿真，

本文概述电动汽车电池系统必须满足的关键安全测试与标准。 电动汽车（EV）普及加速，推动厂商推出更亲民车型。每款EV电池和电池管理系统（BMS）设计核心均为安全。行业安全通过严格法规、认证、最重要的全面测试达成。 以下章节将考察电池标准覆盖的主要测试领域及其对实际部署的意义。 EV电池须经详尽测试证明商用安全。图片由UL（保险商实验室）提供。 为何EV电池测试至关重要 EV依赖高功率、大容量锂基电芯，单位质量储能远超常规燃料。优势伴随风险：单次故障可释放可燃气体并产生剧烈热量，潜在引发火灾甚至喷射火焰效应。车辆还面临日常机械应力和碰撞，电池必须具备分层安全机制，防止一切情况下起火。 GM为

锂离子电池系统中的热失控是什么？电池管理系统如何帮助缓解故障以提高安全性？本技术文详细解析。 锂离子电池在受控环境下通常安全。然而，安全保障仅取决于电池管理系统（BMS）和电芯制造工艺。实践中BMS并非万无一失，设计师必须优先考虑弹性BMS架构，以对抗锂离子化学固有物理特性。 基于BMS基础概述，本文探讨失效模式（特别是热失控），呈现经验证的缓解策略，并预览适配高密度电池技术演进需求的新兴BMS元件。 电池管理系统中的热失控 热失控是可导致火灾隐患的关键失效模式。在BMS中，可由硬件故障或固件Bug触发。例如，电芯均衡器遗漏停止命令，致电芯无限期过放电。即使系统检测异常并触发熔断，持续放电仍

理解锂离子电池热失控及BMS如何保障安全 锂离子电池在受控参数下运行被认为安全。但无BMS或制造工艺是完美的。通过设计更健壮的BMS，可对抗锂离子固有物理特性，提升关键应用安全性。 本文延续BMS入门介绍，深入探讨潜在失效模式及缓解策略，并预览支撑下一代电池技术的新兴BMS元件。 电池管理系统中的热失控 热失控是电力系统公知失效模式，与火灾隐患紧密相关。BMS故障可由硬件故障或固件Bug触发。例如，电芯均衡器遗漏停止命令，导致电芯持续放电超安全极限。即便系统检测异常并熔断保险丝，电芯仍可能过放电，致隔膜劣化，后续充电尝试中形成内部短路。 图1. 过放电导致内部铜短路形成。图片由Xuning

电动汽车功率变换：聚焦半桥拓扑 电动汽车依赖功率变换网络——高压DC-DC变换器、牵引逆变器、车载充电器——实现能量形式转换。每个变换级核心均为半桥拓扑，上下桥臂功率器件在正负高压母线间切换负载。 半桥配置 半桥中，栅极驱动器须快速精准驱动各开关管栅极。IGBT需栅极-发射极电压（VGE）超阈值导通；SiC FET则靠栅极-源极电压（VGS）实现同等功能。虽本文聚焦IGBT半桥，但原理同样适用SiC设计。 图1展示采用IGBT和SiC FET的半桥，均由隔离栅极驱动器驱动。隔离保护低压控制器免受高压环境干扰，确保可靠运行。 图1. 带隔离栅极驱动器的IGBT/SiC FET半桥 下桥臂驱动

什么是毫米波？它与低频段有何不同？ 毫米波（mmWave）是波长1-10 mm、频率30-300 GHz的电磁波频段。国际电信联盟将其指定为极高频（EHF）。核心物理规律简单：波长缩短，频率成比例升高（f = c/λ）。 图1展示毫米波在频谱中的位置，标注关键应用——从5G移动无线、汽车雷达到安检扫描仪。 图1. 毫米波频谱概览。图片由Analog Devices提供 奠定基础后，探讨毫米波信号如何传播。 毫米波传播特性 毫米波传播与低频显著不同，主要特征： 高自由空间路径损耗（FSPL） 显著大气衰减 漫反射 穿透固体和植被能力有限 每个特征既是挑战也是机遇，下文详述。 自由空间路

本文中，MacroFab首席电气工程师兼联合创始人Parker Dillman分享了为顺利制造和组装准备PCB设计的关键策略。 硬件开发者常面临紧迫交期，有缺陷的原型PCB可能使项目停滞数周。首次正确组装板卡——快速、干净、合规——对保持时间表至关重要。 以下是简明的最佳实践清单，帮助您避开常见陷阱并加速生产。 反复核对封装与封装 确保封装与元件封装匹配是防范制造延误的第一道防线。现代元件——尤其是微小BGA——不再易于通过打印1:1比例叠加层验证。应使用EDA工具的投影和尺寸功能，匹配数据手册所示机械布局。 验证封装尺寸单位（mm或mil）与数据手册一致。 留意从底视角绘制元件的制造商；这

3GPP Release 16通过利用新信号特性并融合多种非蜂窝技术，承诺提供更廉价、更可靠的高精度定位服务，为混合定位打开大门。 当我们在手机上点击GPS坐标时，得到的是一个统计估计。该值代表一种概率——通常为50%——即设备位于报告位置特定半径（如1米）内。我们对该数值的信任程度取决于底层数据如何生成和验证。 全球导航卫星系统（GNSS） GNSS长期以来一直是精准定位的金标准，但对安全关键、高精度应用日益增长的需求，要求具备稳健的置信度指标，并在卫星信号失效时提供回退选项。 蜂窝调制解调器通过三角测量蜂窝信号已提供粗略定位。u-blox等领先制造商提供结合GNSS与蜂窝数据的混合模块，以

如何挑选在DSP任务中表现出色的MCU 数字信号处理（DSP）已成为无数电子产品的核心能力——从音频放大器到工业控制系统。幸运的是，许多现代单片机（MCU）现在提供实现DSP算法所需的计算能力、灵活性和成本效益，无需求助于专用DSP芯片或FPGA。 本文探讨在选择既作为系统控制器又作为DSP引擎的MCU时应评估的关键属性。我们的重点是实用的、工程就绪的标准：位宽、时钟速度、算术支持，以及MIPS（每秒百万条指令）等整体性能指标。 选择合适的位宽：8位、16位还是32位？ 虽然8位MCU通常足以应对简单控制回路或低分辨率数据，但DSP工作负载通常涉及大中间值和高动态范围。16位和32位器件更适合

本文继续探讨在考虑DSP能力时特别重要的单片机特性和特征。 本文扩展阐述了构建稳健数字信号处理（DSP）应用所必需的单片机属性。 单片机为将DSP嵌入可穿戴设备、医疗器械、音频设备及其他系统提供了便捷、高性价比的途径。然而，单片机主要面向控制任务设计。要充分发挥其DSP潜力，精心选择外设至关重要。 上一篇文章涵盖了字长、时钟速度、指令周期和浮点支持等CPU特性。本文将重点考察能提升单片机DSP适用性的外设模块和功能。 处理器支持 某些硬件模块位于CPU与标准外设（如定时器和比较器）之间，例如硬件乘法器。 硬件乘法 专用硬件乘法器可能决定一个实时DSP系统是满足性能指标还是失败。数字滤波、频谱分

飞行时间传感器如何确定距离？通过示例 3D 相机深入了解 ToF 相机。 飞行时间传感器如何确定距离？通过示例 3D 相机深入了解 ToF 相机。 三大 3D 成像技术竞逐手机和汽车空间：立体视觉、结构光投影、飞行时间（ToF）相机。这些设备生成的数据可提供行人检测、面部特征身份认证、手势检测、供 SLAM（同步定位与建图）算法使用。 该领域两大巨头为 ams 和 Infineon. 撰文时，ams 各类型传感器各有一款，Infineon 专注 ToF 传感器。     本文聚焦 pmdtechnologies 的 3D 相机开发套件「pico flexx」阐述 ToF

电源系统设计师面临挑战：在保持设计到制造周期准时的前提下，交付紧凑、可靠、高效的解决方案。 当今快节奏电子环境下，高功率密度模块在移动通信、工业自动化、交通运输、嵌入式计算等领域需求旺盛。其密封封装和稳健热性能让设计师对长期可靠性充满信心——即使在最恶劣工业环境。 消费者现期待产品尺寸最小、性能最高、成本最优。选用廉价板载电源方案只是第一步；模块还须无缝集成、满足严苛安全标准、保持峰值效率。 DC-DC 转换器：即插即用电源方案 DC-DC 转换器是多功能电压供电模块，极少集成工作即可投入电路。它们在广泛空间关键应用中提供高效输出，涵盖消费电子、移动设备、电池充电器、游戏机、LCD 面板、照明

探索太赫兹频谱、关键特性与增长用例 若您遇到「THz 间隙」一词并好奇其含义，本文提供清晰、专家背书的解释。 太赫兹频谱 太赫兹（THz）辐射占据 100 GHz（3 mm）至 10 THz（30 µm）间的电磁波段，横跨毫米波和红外区域。该波段也称亚毫米波、远红外、近毫米波。 1 THz 处的 THz 波呈现： 波长： 自由空间 300 µm 周期： 1 ps 光子能量： 4.14 meV 其温度等效值，由 hf/k_B 给出，为 48 K（h 为普朗克常数，k_B 为玻尔兹曼常数）。 THz 区域在宽谱系中的位置见图 1。 图 1. THz 波段在电磁频谱中的位置。 与研究深入的微波

欠压复位（BOR）是增强单片机可靠性的关键特性，防止电源跌至安全阈值以下时的不稳定运行。本文深入剖析 BOR 如何防范电源质量问题，并以天文传感器阵列中启用 BOR 解决静默故障的真实案例为证。 理解欠压复位 「欠压」指单片机供电电压短暂跌破可靠运行所需阈值。大多数现代 MCU 包含保护电路，检测到此跌落自动复位器件，确保电源恢复后干净启动。此动作称为欠压复位（BOR）。更高级的低电压检测（LVD）监控多电压阈值，可在复位前触发中断。 BOR 通常通过控制寄存器位启用。欠压事件触发复位时，状态标志置位并跨复位保留（前提是电压未跌得太低）。固件可检查此标志记录事件或执行额外恢复步骤。 无 BOR

本文介绍严苛环境测试（SET），一种填补全 MIL-STD 认证产品与 COTS 产品间空白的安全测试标准，为 COTS 产品安全提供额外信心。 电气互连件是众多行业的关键组件，在多样存储和环境条件下运行。终端用户要求严格测试以确保在特定应用中可靠性能。严苛环境测试（SET）应运而生，给设计师信心，让其大胆集成 COTS 互连件到系统中。 SET 计划起源 商用现货（COTS）产品长期用于商业领域，但在军事、航空航天、汽车、工业、医疗领域的采用仅近期增长。这些领域通常要求超出标准 COTS 测试的额外验证。SET 旨在填补全 MIL-STD 合格产品与标准 COTS 产品间的空白，为系统设计师

硅光电倍增管：面向现代科研与工业的高增益、单光子灵敏探测器 硅光电倍增管（SiPM）是紧凑固态器件，将单光子转化为可测电脉冲。利用盖革模式雪崩光电二极管（APD）阵列，SiPM 提供卓越增益、纳秒级计时、抗磁场能力，适用于医学成像到高能物理等广泛应用。 SiPM 的突出优势 低偏压（≤ 60 V）下高增益（高达 106） 200–1100 nm 波长范围单光子灵敏度 快速恢复时间（几十纳秒）支持高速率测量 抗磁场和机械冲击 可扩展设计——从用于无人机的微立方体到用于伽马能谱的大面阵 这些属性实现精准光度测量、飞行时间计算、苛刻环境下的高速数据采集。 常见行业与用例 SiPM 现已成为以下领

单片机定时器系列第 3 部分：深入实时时钟（RTC） 本篇深入单片机实时时钟（RTC）核心。前文涵盖定时器基础和脉宽调制。本文解释 RTC 如何维持精准一秒间隔、管理时间日期、补偿漂移、防篡改。 RTC 的功能 RTC 是产生稳定一秒滴答并持续计数的专用硬件。简单时序图展示滴答发生器、读取秒计数器的软件例程、三秒后触发的闹钟。关键需求是 精度 和 持续运行。 图 1. 基础 RTC 时序图 典型硬件特性 现代单片机 RTC 通常包含： 内部 32.768 kHz 振荡器（常配晶体或 TCXO 选项） 可提供高精度参考的外部时钟输入 选择信源的多路复用器，后接分频器除以 32,768 (2¹

超宽带（UWB）是提供极速数据率、超低功耗、厘米级定位精度的短距无线标准。 尽管超宽带概念已逾百年，但芯片设计和信号处理的近期突破让 UWB 成为蓝牙和 Wi-Fi 在消费设备上的有力竞争者。英特尔、苹果、华为、三星、小米、NXP、索尼、博世、Xtreme Spectrum 等巨头大力投资 UWB 研发，苹果已在 iPhone 11 起每款机型植入 UWB 芯片，实现精准「飞行时间」测距。 本指南将拆解 UWB 基础、演进历程、核心优势，及现代系统采用的两大传输策略。 什么是 UWB？ 超宽带是一种短距无线通信协议，利用极短脉冲跨宽频谱——3.1 GHz 至 10.5 GHz 非授权频段——传

中间总线架构：节省空间的电源设计技术 电源电子技术从汞弧整流器演进至现代 IGBT，推动清洁能源、电动汽车、数据中心对更小、更具成本效益系统的需求。一种新兴方案是中间总线转换器（IBC），它能在保持高效率的同时缩小 PCB 占地面积。 虽然分布式电源架构（DPA）仍是负载点（POL）设计的行业标准，但中间总线架构（IBA）提供两阶段方案，让设计师使用低压、低电感 POL 转换器。这减小电感尺寸、降低成本，可将总方案面积减半。 图 1. 单级传统 DPA vs. 两级 IBA IBA 与 DPA 的权衡主要取决于电源轨数量： IBC 架构DPA 架构 成本更小电感和 POL 转换器降低成本

探索驾驶舱界面演进的基础技术 在 All About Circuits/Moores Lobby 播客第 10 集，NASA 宇航员 Matthew Dominick 与工程师 Dave Finch 探讨为何战机驾驶舱在触摸屏与按键界面间的选择至关重要。本文拆解塑造这些决策的关键技术。 机械按键与键盘界面 提供触觉响应的传统界面仍具价值，尤其适用于戴手套用户。机械键盘隔离每个按键，减少相邻按钮误触。它们轻量、廉价，适合碎屑可能干扰触控输入的恶劣环境。 触摸屏技术 触摸屏模拟机械反馈、点亮或按下发声，却缺乏按键间物理隔离。这可能导致误触，尤其在快速输入序列中。但它们在脏污或腐蚀环境中可靠性更高，