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作者：Stephen Evanczuk

关键词 : 物联网, 开发工具, 方案

【开发板系列】简介

从前，嵌入式系统的开发从硬件开始。现在，可以再加入FPGA！面对应用需求越来越复杂的物联网细分市场，以及快速迭代和成本效益的挑战，选择一种现成套件用于无线传感节点原型设计和调试，是一种兼具开发效率和成本效益的解决方案，而全面的软件环境和优化的硬件平台可加快你的开发进度。在这个一连三集的开发板小系列，我们一起来了解更多！

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先进的工业、医疗、交通和农业物联网 (IoT) 应用需要更复杂的嵌入式系统设计。在这种情况下，尽管面临着更紧的工期和不断缩减的预算，但开发人员别无选择，只能自制开发板，以满足性能、连接性和外设要求。即使可能有现成的开发板，但性能、功耗、尺寸、外形和功能这些因素会限制其适用性。

然而，在物联网和工业物联网 (IIoT) 无处不在的时代，即使是最高效的定制开发团队也会因无线子系统的区域认证要求而被延误，导致减缓交付速度，失去市场机会。

本文将讨论无线嵌入式开发板的“造与买”的问题。然后介绍来自Digi的一款交钥匙型开发平台，该平台提供了全面的软件环境和具有预认证无线模块的优化硬件平台。本文还展示了如何使用该套件来帮助开发人员快速轻松地交付功能更强大的嵌入式系统解决方案。

自制还是外购：嵌入式开发板如何选择？

伴随着终端用户的产品期望和市场竞争压力，嵌入式系统开发人员需要在不断缩小的上市时间窗口内提供更多功能。用户偏爱更易于连接、使用和维护的系统。因此，开发人员在许多方面面临着日益增长的挑战。对于无线连接，短距离和长距离无线解决方案带来了相关的设计认证要求；实现合适的显示功能增加了设计的复杂性和成本；确保这些系统的持续可靠性和长期可用性对开发人员提出了挑战，他们需要找到能够承受严苛条件，还能在工业或医疗应用中常见的长生命周期内保持可用的解决方案。

对于某些应用，合适的解决方案非常依赖于定制设计方法来优化每个子系统，以满足要求。但是，越来越多的现成设计解决方案提供了一个可以轻松扩展的平台，以支持各种应用领域的独特要求。然而，开发团队有时会纯粹从开发成本的角度来决定构建定制解决方案而不是购买预先构建好的系统，他们计算得出从头开始构建定制设计要比购买现成的设计成本更低。

事实上，开发团队会发现，包括无线认证、可用性、可维护性和其他生命周期问题在内的其他考量因素会增加整体成本。在一个快速发展的市场中，实施定制设计造成的延迟会进一步侵蚀市场份额和营收时效，最终限制新产品的盈利能力。

为了解决这些问题，Digi推出了CC-WMX8MN-KIT ConnectCore 8M Nano开发套件，该套件是定制开发的有效替代方案，提供了一个能够满足各种应用的性能和成本要求的交钥匙型平台（图1）。

交钥匙型解决方案：满足不同的功能需求

Digi CC-WMX8MN-KIT ConnectCore 8M Nano开发套件提供了一个全面的硬件平台，能够缩短开发时间和系统上市时间。使用该套件，开发人员可以轻松实现可扩展的系统，以支持人机界面 (HMI) 设计、音频/视频处理、边缘计算、机器学习等各种应用。除了Digi ConnectCore 8M Nano开发板，该套件还包括双频天线、控制台端口电缆和电源，因此开发人员可以立即开始创建互连应用。

与Digi的其他ConnectCore开发套件一样，ConnectCore 8M Nano开发套件也利用了Digi的高度集成系统级模块 (SoM) 解决方案。Digi的ConnectCore SOM以NXP Semiconductor的i.MX处理器系列为基础，集成了多媒体、安全、有线连接和预认证型无线连接等典型嵌入式应用所需的功能。与广泛的软件环境结合使用，这些SoM简化了嵌入式系统的开发，相比通常使用的定制硬件方法，能够让产品制造商以更快的速度和更低的风险提供更复杂的产品。

对于CC-WMX8MN-KIT开发套件，Digi SOM结合了NXP基于四核Arm^® Cortex^®-A53和Arm Cortex-M7内核的i.MX 8M Nano处理器的功能，以及高达8 GB的闪存、高达1 GB的低功耗双倍数据速率 (LPDDR) 动态随机存取存储器 (DRAM) 和一系列附加子系统（图2）。

在其子系统中，该SoM集成了Microchip Technology的CryptoAuthentication系列安全器件，补充了Arm Cortex-A53内核的TrustZone安全功能。而CryptoAuthentication器件结合了专用加密处理器、高质量随机数发生器和受保护密钥存储，用以实现哈希和公钥基础设施 (PKI) 算法的高速安全执行。

SoM的内置连接选项支持千兆位以太网 (GbE) 以及预先认证的802.11 a/b/g/n/ac Wi-Fi和蓝牙5。为了满足广域网的需求，开发人员只需将Digi的XBEE蜂窝模块连接到CC-WMX8MN-KIT开发板的XBEE兼容连接器组，即可添加蜂窝连接和其他连接选项。

除了全套标准外设接口，SoM还支持用于音频、摄像头和显示器的多种多媒体接口。集成的图形处理单元和液晶显示接口 (LCDIF) 控制器让开发人员可以轻松添加可选的LCD面板，如Digi的CC-ACC-LCDW-10，并快速开始为其嵌入式应用创建HMI设计。

基于高级处理器设计中的电源管理

复杂嵌入式系统的电源管理可能是一项重大挑战，尤其是当系统设计集成了像NXP的i.MX 8M Nano这样的高级处理器时。与同类其他处理器一样，NXP的i.MX 8M Nano将核心处理器（VDD_ARM和VDD_SOC）、GPU (VDD_GPU)、存储器（VDD_DRAM、NVCC_DRAM）、安全非易失性存储（NVCC_SNVS_1P8、VDD_SNVS_0P8）等许多不同的子系统分为独立的功率域。开发人员不仅需要为每个域提供适当的电源轨，还需要以特定的时序为每个域供电（和断电）（图3）。

事实上，Digi的ConnectCore i.MX 8M Nano SoM只需要两个电源输入并使用ROHM Semiconductor的BD71850MWV电源管理IC (PMIC) 提供i.MX 8M Nano处理器和其他器件所需的多种供电电压电平。ROHM BD71850MWV专为支持NXP的i.MX 8M Nano处理器而设计，集成了多个降压稳压器和低压差 (LDO) 稳压器，从VSYS 5V主电源提供整套电源轨（图4）。

虽然BD71850MWV可管理处理器所需的详细上电和断电时序，但Digi进一步提高了控制级别，旨在优化总体功耗并保持系统可靠性。Digi微控制器辅助器件 (MCA) 集成在SoM中，采用NXP的专用Kinetis KL17 MKL17Z64VDA4微控制器 (MCU) 进行系统级电源管理。NXP的 Kinetis KL17 MCU采用超低功耗Arm Cortex-M0+内核，在超低功耗运行模式下，每兆赫 (MHz) 仅消耗46微安 (μA)，在维持内存和实时时钟 (RTC) 功能的停止模式下，仅消耗1.68μA。

MCA即使在系统处于休眠模式时也能保持活动状态，能执行在KL17 MCU上运行的可升级固件，以提供多个选项来唤醒NXP的i.MX 8M Nano系统处理器。例如，Digi采用了一项默认设置，以禁用系统处理器的RTC，转而利用MCA固件中实现的低功耗RTC功能。开发人员可以使用该MCA的12位模数转换器 (ADC) 来监控外部事件，并仅在需要时生成中断来唤醒系统处理器。反过来，MCA固件实现了三个用于外部操作的多通道脉冲宽度调制 (PWM) 控制器。为了帮助确保整体系统可靠性，MCA固件还提供看门狗定时器功能，如果该处理器上运行的软件挂起，或该软件在正常软件执行期间不执行常规的看门狗定时器维护，则该功能可重置整个系统或仅重置系统处理器。

在系统启动时，一旦通电，MCA就会开始运行。经过可编程的延迟后，MCA又会启动BD71850MWV PMIC，后者执行前文所述的i.MX 8M Nano上电时序。系统复位或从低功耗休眠状态转换的方式与MCA协调PMIC和处理器恢复电源的方式基本相同。

生产就绪型嵌入式Linux软件环境

Digi CC-WMX8MN-KIT开发套件利用其广泛的硬件基础，提供了一个运行开源Digi Embedded Yocto (DEY) 的生产就绪型软件环境。DEY以Yocto Project广受欢迎的嵌入式Linux发行版为基础进行了扩展，增加了专门为支持Digi硬件平台而设计的附加板级支持包 (BSP) 功能（图5）。

在Linux内核的BSP扩展中，Digi的TrustFence为Linux设备提供了一个安全框架。利用其身份验证和身份管理功能，TrustFence服务从低级别的内部和外部I/O端口访问控制，扩展到高级别的支持，以确保安全的网络连接以及使用经验证固件映像进行安全引导。虽然最初不受ConnectCore 8M Nano模块支持，但Digi TrustZone将在未来的DEY版本中提供。

除了各个设备层面的安全和管理，大规模物联网应用还不可避免地需要监控和管理物联网设备群的能力。为了支持这些要求，Digi Remote Manager提供基于云的服务，旨在支持设备运行状况监视、配置管理和固件更新。使用移动APP或桌面软件，开发人员可以通过Digi Remote Manager来显示设备群的详细运行信息，包括设备群运行状况、警报、连接状态和信号强度（图6）。

除了监视功能外，Digi Remote Manager还能让开发人员交互使用命令行或以编程方式使用该服务的应用编程接口 (API)，更主动地管理数据、连接和设备软件。借助这些功能，开发人员可以重新引导设备并上传文件，从而轻松执行典型互连设备所需的大规模设备群固件和软件更新，但在大规模部署时通常会面临后勤方面的挑战。

总结

在工业、医疗、交通和农业等细分市场中，应用需求越来越复杂，这推动了对更复杂的面向物联网的嵌入式系统设计的需求。相关无线子系统的地区性认证要求也使问题复杂化，并减缓了设计速度。

为了解决这些问题，Digi推出一个开发套件，为设计人员提供了一个全面的软件环境和优化的硬件平台，并带有经过预先认证的无线模块。如上所述，该套件能够让开发人员更轻松、更快速地交付功能强大的互连嵌入式系统解决方案。

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作者：Kevin Chow

关键词 : 信号, 工作原理

通过Σ-Δ 模数转换器来简化信号链有效地解决了采样问题，它们消除了对抗混叠滤波器和缓冲器的需求，并解决了信号链偏移误差和与其他组件相关的漂移问题。有关模数转换器(ADC)的基础运作，可参阅我们的微信文章《全程干货！ADC采样中的信号链设计挑战》

在这篇文章中，我们将深入讨论如何在转换器的操作及线路设计上，能够使ADC模数转换器在有效采样的同时减少噪声和抗混叠的方法。

连续时间Σ-Δ (CTSD) 模数转换器

CTSD 模数转换器是一种Σ-Δ ADC架构，利用过采样和噪声整形等原理，但它能提供另一种实施采样操作的方法，可带来巨大的系统优势。

图1显示了离散时间Σ-Δ (DTSD) 架构和CTSD架构的比较。正如我们在DTSD架构中看到的那样，在循环之前对输入进行采样。环路滤波器H(z) 在时间上是离散的，并使用开关电容积分器实现。反馈DAC也是基于开关电容的。由于输入端存在采样，这将导致f_S 产生混叠问题，因此在采样之前，需要在输入上附加一个抗混叠滤波器。

CTSD在输入端没有配置采样器，而是在环路内的量化器上进行采样。环路滤波器使用连续时间积分器实现了时间连续性，反馈DAC也是如此。与量化噪声受到整形相似，由于采样引起的混叠也被整形，这样就产生了几乎不采样的ADC，从而形成了自己的一类。与DTSD不同，CTSD的采样频率是固定的，而DTSD可以很容易地调整调制器的采样频率。同样，与开关电容器等效物相比，CTSD ADC对抖动的容忍度更低。现成的晶体或CMOS振荡器为本地ADC提供低抖动时钟，从而有助于避免在隔离状态下传输低抖动时钟并降低EMC。

CTSD的两个主要优点是固有的混叠抑制以及信号和参考的阻性输入。

固有的抗混叠

把量化器放在循环内可形成稳固的混叠抑制。如图2所示，输入信号在被采样之前先经过环路滤波器，这使在量化器处产量的折返（混叠）误差也可以经过该滤波器去除。信号和混叠误差将面对与Σ-Δ环路有相同的噪声传递函数，并且在Σ-Δ架构中进行与量化噪声相似的噪声整形。因此，CTSD环路的频率响应自然会抑制采样频率整数倍的输入信号，好像一个抗混叠滤波器的功能。

阻性输入

与采样保持配置比例，在信号和基准输入上使有阻性输入更容易被驱动。使用恒定阻性输入，不会产生反冲，更可以完全不需使用驱动器，如图3所示。由于输入阻抗恒定不变，因此也消除了因增益误差而导致的系统需要重新转换的故考虑。

即使ADC具有单极电源，模拟输入也可能是双极性的。这样便不需要从双极性前端到ADC的转换转换需要。基准负载也是电阻性的，可以减少开关反冲，因此不需要单独的基准电压系数。低通滤波器的电阻器可以在片上完成，制动可以与片上电阻性负载一起跟踪（因为它们的材料相同），以减少增益误差温度漂移。

CTSD体系结构并不是新事物，但工业和仪器市场的大趋势要求在更高的宽度下具有直流和交流精度性能。此类，客户更喜欢能够满足大多数解决方案的单一平台设计，从而减少了产品上市时间。时致今天，由于具有多种其他类型ADC的众多优势，CTSD架构已成为从高性能音频到蜂窝手机RF前端的广泛应用中选择。但也可能可能更重要的是，因为使用CTSD解决了很多重要的系统级问题。

市场中已经有这样的解决方案，如ADI的AD7134就是基于CTSD的高精度直流至40kHz带宽ADC，简化信号链设计，可以通过降低通常由模拟前端电路的噪声，误差，不匹配和失真，来提高系统级性能，也不会降低精密仪表应用的性能参数要求。

工程师开发的好帮手

通过参数筛选决定需要的模数转换器后，工程师们都希望能够尽快了解该转换器的性能及懂得如何操作，进而在极短的时间将设计产品推出市场，这或许是工程师们每天工作的写照。为了达到这个目标，特别是一些刚向市场推出的新型号芯片，选料时可以尝试留意对应的评估板或开发套件，利用评估板提供的电路原理图和相关开发例程作参考开发之用。

如上一篇描述搜索引擎输入关键字「ADC」或「模数转换器」，看到「数据采集 – 模数转换器（ADC）」，下一项便是「评估板 – 模数转换器（ADC）」。

进入「评估板 – 模数转换器（ADC）」选项后，可以看见产品的基本参数列，可以直接从「使用的 IC/零件」搜寻目标的转换器。

工程师也可以直接在Digi-Key搜索引擎中输入替换零件编号，对应的评估板便同时显示，让工程师开发产品的工作效率更有效。

本文小结

为提供低噪声，低混叠及精密差分匹配的ADC解决方案，市场上ADC生产商已开始利用连续时间Σ-Δ（CTSD）技术，它的优点能提供稳定的抗混叠，并使用恒定模拟阻性输入和基准输入，可以完全消除驱动器要求，令芯片体积更细小，工作效率提高。

更多ADC模数转换器相关的信息, 请点击以下链接，也欢迎大家在文末留言讨论。

• ADC 中的 “模拟地” 和 “数字地” 的接地问题，该如何处理?
• 模拟基础知识 – 第 1 部分：SAR 模数转换器
• 给应用配个合适的 ADC
• 模拟基础知识 — 第 2 部分：三角积分 (ΔƩ) ADC 及其数字功能的利用方式
• 模拟基础知识 — 第 3 部分：流水线 ADC 及其使用方法
• 模拟基础知识：采样和保持电路如何工作并确保 ADC 精度

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作者： Kelsie McMillin

如今城市和社区持续面临着复杂的挑战，包括基础设施维护、人口增长和可持续性发展问题。经过精心建设，这些现代城市环境拥有了先进的交通系统、智能的电网、清洁、安全的社区，以及便利的设施。新的想法和新的技术融汇在一起，提高了市民的生活质量，并创造了一个更加美好光明的未来。良好的生活质量涉及市民日常生活的方方面面。智慧城市确保了经济的增长和生活质量的可持续性，其中环境和自然资源的可持续利用是关键。一个智慧城市必须是一个商业便利的城市，这样才能确保生活质量和经济增长。

是什么让城市变得有智慧——是数字基础设施和技术。对于智慧城市应用来说，采购到合适的零部件是极其重要的。经考察，我发现有些产品对智慧城市产品的智能部分有很大的作用。以下是我发现的一些Microchip产品。

PolarFire成像和视频套件

PolarFire成像和视频套件 (1100-MPF300-VIDEO-KIT-NS-ND) 是一款低功耗、小尺寸的FPGA，对机器视觉、医疗成像、监控和其他应用非常适用。它提供4K图像处理和双摄像头传感器。PolarFire系列最大的好处是：开发者不需要事先有FPGA经验。这个套件和其他PolarFire系列FPGA均配套使用VectorBlox软件。VectorBlox软件允许开发人员打造低功耗、小尺寸人工智能和机器学习应用。VectorBlox SDK旨在让开发人员能够用C/C++对FPGA进行编程。

Hello FPGA开发套件

Hello FPGA开发套件 (1100-M2S-HELLO-FPGA-KIT-ND) 是一个很棒的套件，适合对FPGA有中低程度知识的开发人员。该套件还针对FIR滤波器、FFT、FPGA内核功率测量、图像处理和人工智能提供了快速入门演示。该套件还具有Arduino和Mikrobus连接器，在原型设计时提供了灵活性。另提供了各种配套扩展板，包括MikroE Click板。

EV18H79A

EV18H79A评估套件 (150-EV18H79A-ND)（图3）是专为机器学习设计的。它采用SAMD21G18微控制器，带板载调试器nEDBG。它还有一个CryptoAuthentication安全元件 IC (ATECC608A) 和 ATWINC1510 Wi-Fi网络控制器。温度和光线 (MCP9808) 传感器和带有高精度6轴MEMS (TDK InvenSense ICM-42688-P) 的扩展板，能够让开发人员收集数据，以训练和创建机器学习模型。

EV45Y33A

EV45Y33A评估套件 (150-EV45Y33A-ND) 也是一个机器学习套件。与EV18H79A类似，它采用了SAMD21G18微控制器。不同之处在于，该扩展板带有一个低功率惯性测量装置Bosch BMI160。

ATSAMC21-XPRO和QT8

SAMC21 xPlained Pro评估套件 (ATSAMC21-XPRO-ND) 与QT8 Xplained Pro (AC164161-ND) 相结合（图5），展示了触摸板的耐水性和抗噪能力。xPlained Pro评估套件基于ATSAMC21。QT8展示了强大的耐水2D触摸表面解决方案。

Microchip提供了各种各样对智慧城市应用非常有效的元器件和设计资源。

如需详细了解Digi-Key和Microchip在智慧城市方面所做的努力，请点击此处观看我们的视频系列。

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关键词 : FPGA, 编程

问：First-Word Fall-Through（FWFT）读取操作

在查看Xilinx KINTEX-7 FPGA存储器资源时，你会发现它的FIFO生成器支持两种读取选项模式——标准读取操作和FWFT读取操作。什么是FWFT？

FWFT是First-Word Fall-Through的首字母缩写，通常用于描述存储器中的FIFO操作。借助FWFT特性，可以在不发出读操作的情况下从FIFO中查看下一个可用字。当FIFO中有可用数据时，第一个字可以直接通过FIFO并自动出现在输出总线（dout）上。

dout上出现第一个字之后，empty变为无效，表明FIFO中有一个或多个可读字，而VALID变为有效，表明dout中有一个有效字。下图展示了FWFT读取访问的过程。

与标准读模式不同，FWFT empty标记在从FIFO读取最后一个数据后变为有效。当empty变为有效时，VALID即变为无效。在标准读取模式下，当empty变为有效时，VALID会在1个时钟周期中持续有效。FWFT特性还将FIFO的有效读取深度增加两个读取字。当将第一个数据写入空FIFO时，FWFT特性为empty的失效延长了两个时钟周期。

FWFT在需要低延迟访问数据的应用和需要基于读取数据内容进行节流的应用中很有用。

更多关于编程技术的信息, 请查看：

• Microsemi FLASHPRO5安装故障排除
• 如何寻找合适的MCU编程器
• 借助易用型 Arduino 入门套件，开启创客世界大门
• FPGA 基础知识 – 第 4 部分：Xilinx 的 FPGA 入门

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关键词 : 音频, 工作原理, 开关

问：电吉他——系列布线配置

本指南无意于深入说明应该或不应该在系列配置中配置吉他拾音器。因为有许多资深人士已在网上分享过这些内容。本指南旨在从电子学的角度展示并简要说明相关电路中的情况。我希望本文能够帮助大家弄清电吉他的工作原理。本文的目标受众并不是电气/电子技术人员或工程师，而是那些只是希望了解相关概念的发烧友。

请注意，下图中并不包含涉及连接器和旋钮及伴随电路的电路章节。本指南仅包括拾音器本身的电路部分。

另请注意，本电路利用单刀双掷（SPDT）（开、关、开）开关在三种不同的工作模式之间进行切换。下面我们就来说明各模式是如何工作的。

请看下面的图表A。拨动开关位于左侧，从而将引脚2和引脚3相连，而引脚1处于断开状态。此时，形成了一条电气连接路径，从音量旋钮穿过开关直至引脚1。接着继续向下接通左（后）侧拾音器，然后向上回到开关的引脚2，穿过引脚3，最后接地。

你可能已经注意到，还有一根导线从引脚2向下接通第二个拾音器，再向上回到引脚3。你可能会问，为什么第二个拾音器并未正常工作？它明明已经连接到电路中了。这通常就是产生混乱的根源。

有一种思路可以解释这个问题。电总是希望通过电阻最小的路径到达地面。尽管该拾音器连接到引脚2和引脚3，且开关也在它们之间形成了连接点。但这就产生了一个岔路。电路会将拾音器视为电阻，因此电宁愿通过开关进行传输，所以“关闭”了该拾音器。

此外，我们还可以从拾音器的角度来思考。拾音器通过在相连的导线中产生电位差来工作。当开关在引脚2和引脚3之间闭合时，会使它们在电气上处于同一点。因此，产生的任何电位都会在拾音器的两侧之间迅速平衡，从而将其从电路中消除。

电路C的工作原理与电路A相同，只是切断了另一个拾音器。

然而，在电路B中，开关处于“关”的位置。这意味着开关内部没有任何连接，因而电失去了接地的捷径。它被迫先后通过两个拾音器。

更多有关开关的技术信息, 请查看：

• 如何将DPDT开关作为多路开关进行4路接线
• 怎样寻找开关的替代料
• 为什么我的磁簧开关会失效？
• 开关电路及功能
• 紧急开关浅谈
• 短路式和非短路式旋转开关比较

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作者： Steve Leibson

关键词 : FPGA, 开发工具, 方案

【开发板系列】简介

从前，嵌入式系统的开发从硬件开始。现在，可以再加入FPGA！面对应用需求越来越复杂的物联网细分市场，以及快速迭代和成本效益的挑战，选择一种现成套件用于无线传感节点原型设计和调试，是一种兼具开发效率和成本效益的解决方案，而全面的软件环境和优化的硬件平台可加快你的开发进度。在这个一连三集的开发板小系列，我们一起来了解更多！

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Arduino和Raspberry Pi开发板是颠覆嵌入式系统开发方式的登峰造极之作。从前，嵌入式系统的开发从硬件开始。项目步骤一般如下：

1. 规范系统要求，包括粗略估计处理速度和I/O要求。
2. 选择符合功率、性能和价格要求的适当微控制器或微处理器。
3. 连接硬件原型。
4. 调试硬件原型。如有必要，编写少量驱动程序代码来调动线路。
5. 硬件运行后，开始执行代码。
6. 调试代码。
7. 发货！

现在没那么简单了。首先，有数以千计的处理器和微控制器可供选择，而它们来自众多供应商。没有人可以把所有这些替代方案都记在脑中。

其次，上述第三项（连接硬件原型）提出了一个实际问题，因为三十年前全球已发展到采用表面贴装技术的阶段。对于电气工程，上世纪70年代普遍使用的原型开发技术手工布线甚至绕接技术，类似于手工锻造技术。现今已很少用到此类技术。您确实需要设计、制造和焊接原型印刷电路板，如果有更好（更快、更低成本）的替代选项，谁会花时间那样做呢？

这种情况为开发板创造了机会，直接绕过上面的一至四步。目前市场上最知名的两种开发板是Arduino Uno（及其众多型号）和Raspberry Pi。Raspberry Pi的最新型号是Raspberry Pi 3 Model B+。虽然人们经常将Arduino开发板与Raspberry Pi开发板相提并论，但两者截然不同。

嵌入式开发：从Arduino起步

Arduino是一家开源计算机硬件与软件公司的名称、一个开源社区项目、设计和制造Arduino开发板的用户社区、一种集成开发环境 (IDE) 以及实际Arduino微控制器板本身。（Arduino这个名字出自意大利伊夫雷亚的一家酒吧，Arduino项目的一些最初创始人过去常在那里会面。）

最初的Arduino开发板基于Atmel的AVR微控制器。在使用Arduino IDE开发代码后，Arduino IDE随后会编译代码，并将代码下载到板载微控制器的闪存中。Arduino IDE支持C和C++语言，具备其独有的特殊代码结构规则。由于Arduino概念得到了极大发展，较新的Arduino型号已升级到基于32位Arm^® Cortex^®-M0的微控制器，以实现更高性能（图1）。

Arduino开发板是作为入门级微处理器开发板，用于控制相对简单的嵌入式系统，因此其I/O功能非常简单。除了一些带有简单数字I/O和模拟输入引脚的0.1英寸针座外，Arduino Uno开发板还有一个USB端口以及一些可以闪烁的板载LED。就这么简单。I/O引脚由软件控制，因此在发挥这些引脚的性能时不会有太多阻碍。

升级到Raspberry Pi！

如果嵌入式设计需要更高性能，那么可以考虑从Arduino升级到Raspberry Pi 3 B+开发板（图2）。以下是该开发板的重要特性：

• Broadcom BCM2837B0，1.4 GHz Cortex^®-A53 (Arm^®v8) 64位SoC
• 1 GB LPDDR2 SDRAM
• 2.4 GHz和5 GHz IEEE 802.11.b/g/n/ac无线LAN，蓝牙4.2，BLE
• USB 2.0千兆位以太网（最大吞吐量300 Mbps）
• 扩展型40引脚GPIO针座
• 全尺寸HDMI
• 四个USB 2.0端口
• 扩展型40引脚GPIO针座
• CSI摄像头端口，用于连接Raspberry Pi摄像头
• DSI显示端口，用于连接Raspberry Pi触摸屏显示器
• 4极立体声输出和复合视频端口
• Micro SD端口，用于加载操作系统和存储数据
• 5V/2.5A直流电源输入
• 以太网供电 (PoE) 支持（需要独立的PoE HAT）

有了如此多的处理能力、存储器和I/O功能，您可以做很多事情。Raspberry Pi 3 B+开发板可运行Linux，且该产品具有庞大的支持社区。Raspberry Pi 3 Model B+价格低廉，成为许多嵌入式开发项目的绝佳硬件平台。

如果您需要提速，该怎么办？

如果Raspberry Pi 3 Model B+满足您对嵌入式系统设计的所有要求，则无需再寻找其他产品。既然这款开发板价格低廉，功能又极其强大，那么何必多此一举呢？但是，如果您的嵌入式系统需要的特殊I/O功能超出Raspberry Pi Model 3 B+的大量I/O资源，该怎么办？

这种情况就是您需要FPGA的高性能功能的一个例子，FPGA擅长让您仅使用软件即可定义出新型高速接口。无需额外布线

ZynqBerry基于Xilinx的Zynq Z-7010 SoC，融合了双核Arm^® Cortex^®-A9 32位微处理器和FPGA。以此打造的器件与单个处理器（或甚至以1.4 GHz运行的四个处理器）相比，能够处理更多的高性能任务。您可以使用可下载的Xilinx Vivado工具套件对Trenz ZynqBerry进行编程，该套件可为Zynq SoC的软件（处理器）和硬件 (FPGA) 端提供 IDE。

更喜欢Arduino的外形尺寸？

但如果您更喜欢Arduino Uno的外形尺寸呢？Trenz Electronic的TE0723-03M ArduZynq也可满足您的这一需求（图3）。

与Trenz ZynqBerry一样，您可以使用可下载的Xilinx Vivado工具套件对Trenz ArduZynq进行编程。

像Arduino Uno和Raspberry Pi这样的开发板可以简化许多嵌入式开发选择，但无法应对所有嵌入式设计挑战。当您的需求超出这些开发板的功能时，无需更改开发板的外形尺寸。您只需在组合中添加一点FPGA。

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作者：Kevin Chow

关键词 : 信号, 工作原理

模数转换器（ADC）中的采样可能会引起混叠和电容反冲问题，为了解决这些问题，设计人员会在电路中使用滤波器和驱动放大器，但同时也会给在中等带宽应用领域中实现精确的直流和交流性能带来挑战，设计人员可能最终为此牺牲系统目标。

本文将会从采样技术的基础知识说起，重温模数转换的基本运作方式，并帮助大家理解现实中会遇到的问题。在接下来的后一篇文章中，我们会进一步介绍如何通过连续时间Σ-Δ ADC简化信号链，有效地解决采样中遇到的问题。

采样基础

数据数字化涉及采样和量化这两个基本过程，如图1所示。采样是第一步，其是使用采样频率f_S将连续时间变化的模拟信号x(t)转换为离散时间信号x(n)。结果得出平均间隔的信号为1/ T_S （f_S  = 1/ T_S ）。

第二步是量化，即将这些离散时间样本的值估算为一个有限的可能值，并以数字代码表示，如图1所示。量化为一组有限值会导致数字化错误，称为量化噪声。

采样过程也会导致混叠。在混叠中，我们会看到输入信号折返及其在采样与保持时钟频率周围出现谐波。奈奎斯特准则要求采样频率必须至少是最高信号频率的两倍。如果采样频率小于最大模拟信号频率的两倍，将会发生称为混叠的现象。为了理解混叠在时域和频域中的含义，首先要考虑如图2所示采样的单信号正弦波的时域表示形式。

在这个示例中，采样频率f_S较模拟输入频率f_a  仅略高，但不多于f_a 两倍，因此不符合奈奎斯特准则。值得留意的是，实际样本的模式会产生较低的频率（等于f_S -f_a）的混叠正弦波。这种情况的相应频域表示如图3所示。

奈奎斯特带宽定义为从直流到f_S / 2的频谱。频谱被划分为无数个奈奎斯特区，每个区的宽度等于0.5f_S。实际上，理想的采样器由ADC和FFT处理器来代替。 FFT处理器仅提供从直流到f_S / 2的输出； 即是出现在第一个奈奎斯特区域中的信号或混叠。

如果采用理想的脉冲采样器，在频率f_S下对频率f_a  的单频正弦波进行采样，如图1所示。另外假设f_S > 2f_a。采样器的频域输出显示，每一个f_S倍频附近均会出现原始信号的混叠或镜像。也就是说，在|± K f_S ± f_a | 的频率处，K = 1、2、3、4等。

之后，考虑在图3中第一个奈奎斯特区域之外的信号情况。信号频率仅略小于采样频率，与图2时域表示中所示的条件相对应。请注意，即使信号在第一个奈奎斯特区域之外，其镜像（或混叠）f_S – f_a 仍在该区内。回到图3，如果一个不想要的信号出现在f_a 的任何镜像频率上，它也将会出现在f_a上，从而在第一奈奎斯特区中产生一个杂散频率成分。

设计挑战

对于高性能应用，系统设计人员需要解决由采样过程引起的量化噪声、混叠和开关电容输入采样问题。工业应用中常见有两种类型的精密ADC，分别是逐次逼近寄存器（SAR）和Σ-Δ ADC，它们都是采用基于开关电容的采样技术设计的。

• 量化噪声

在理想的奈奎斯特 ADC中，ADC的LSB大小将决定在进行模数转换时添加到输入的量化噪声。该量化噪声分布在f_S / 2的带宽范围内。为了解决量化噪声问题，可以考虑过采样技术，即以远高于奈奎斯特频率的速率对输入信号进行采样，以提高信噪比（SNR）和分辨率（ENOB）。在过采样中，使用采样频率为奈奎斯特频率（2 × f_IN ）的N倍，因此必须使相同的量化噪声分布在N倍奈奎斯特频率范围内。这也放宽了对抗混叠滤波器的要求。过采样率（OSR）定义为f_S / 2 f_IN ，其中f_IN 是目标信号带宽。作为一般准则，对ADC进行四倍的过采样可以额外提供１位分辨率，或者增加6 dB的动态范围。增加过采样率将导致整体噪声降低，并增加动态范围（DR），过采样为ΔDR= 10log10 OSR，以dB为单位。

过采样在本质上与集成的数字滤波器和抽取功能一起使用和实现。 Σ-Δ ADC中的基本过采样调制器对量化噪声进行整形，使其大部分出现在目标带宽之外，从而导致低频处的整体动态范围增大，如图4所示。然后，数字低通滤波器（LPF）然后滤除目标带宽以外的量化噪声，抽取器将输出数据速率降低，使其回落至奈奎斯特速率。

噪声整形是另一种减少量化噪声的技术。在Σ-Δ ADC中，在环路滤波器之后的环路内使用低分辨率量化器（一位至五位）。 DAC用作反馈，从输入中减去量化信号，如图5所示。

积分器持续将量化误差加起来，从而将量化噪声整形至更高频率，然后可以使用数字滤波器对其进行滤波。图6说明了典型Σ-Δ ADC输出x[n]的功率谱密度（PSD）。噪声整形斜率取决于环路滤波器H(z)的阶数，每十倍频程为（20 × n）dB，其中n是环路滤波器的阶数。通过结合使用噪声整形和过采样，Σ-Δ ADC可实现带内高分辨率。带内带宽等于f_ODR / 2（ODR代表输出数据速率）。通过增加环路滤波器的阶数或增加过采样率，可以获得更高的分辨率。

• 混叠现象

为了在高性能的应用中消除混叠，使用更高阶的抗混叠滤波器来避免任何数量的混叠。抗混叠滤波器是一种低通滤波器，其带宽会限制输入信号，并确保信号中没有超出可以折返的目标带宽的频率分量。滤波器的性能将取决于带外信号与f_S / 2的接近程度以及所需的衰减量。

对于SAR ADC，输入信号带宽和采样频率之间的差距并不大，因此我们需要一个更高阶滤波器，这会是一个更复杂、更高功率和更大失真的高阶滤波器设计。例如，如果200 kSPS采样速度SAR的输入带宽为100 kHz，则抗混叠滤波器将需要拒绝大于100 kHz的输入信号，以确保没有混叠。这需要使用非常高阶的滤波器。图7显示了陡峭的曲线需求。

如果选择400 kSPS的采样速度来降低滤波器的阶数，则需要抑制> 300 kHz的输入频率。增加采样速度将增加功率，如果想实现双倍速度，需要的功率也将增加一倍。由于采样频率远高于输入带宽，因此以功率为代价的进一步过采样将进一步降低抗混叠滤波器的要求。

在Σ-Δ ADC中，输入以更高的OSR进行过采样，由于采样频率远高于输入带宽，因而降低了抗混叠滤波器的要求，如图8所示。

图9显示SAR和离散时间Σ-Δ（DTSD）架构中抗混叠滤波器复杂度的程度。如果我们采用100 kHz的 -3dB输入带宽在采样频率f_S下实现102 dB衰减，则DTSD ADC将需要使用二阶抗混叠滤波器，而采用SAR ADC在f_S下获得相同的衰减，则需要使用五阶滤波器。对于连续时间Σ-Δ（CTSD）ADC，衰减是固有的，因此我们不需要使用任何抗混叠滤波器。

这些滤波器对系统设计人员来说可能是一道难题，它们必须优化这些滤波器的设计，以便在目标频带内提供衰减，并尽可能提供更高的抑制性能。它们还会给系统增加许多其他误差，例如失调、增益、相位误差和噪声，从而降低其性能。同样，高性能ADC本质是差分的，因此我们需要两倍数量的无源组件。为了在多通道应用中获得更好的相位匹配，信号链中的所有组件都必须匹配良好，即需要使用公差更严格的组件。

ADC选料上的考虑

工程师要选择一款合适的模数转换器（ADC），要了解转换器的关键参数项。如上文所述，它们包括「位数」、「采样率」或「输入数」的要求，转换「架构」的选择（SAR、三角积分…），甚至于「输入类型」的选项（单端、差分… ）等，以及参数项互相的影响或补充。如工程师手上能拥有一个能够概括大部份主要参数项的筛选列表，在筛选中还能清楚表达各选项在市场上的普遍程度，且能够灵活地加减筛选项，这一定会提升选料效率。

这里为大家分享一个实用的工具——工程师只需在Digi-Key官网的搜索引擎中输入关键字「ADC」或「模数转换器」，进入「数据采集 – 模数转换器（ADC）」后，相关的详细参数就能一目了然。

本文小结

本文中，我们首先重温了模数转换器的基础运作原理。接下来介绍了如何通过Σ-Δ ADC来简化信号链，有效地解决采样问题。这种方法，消除了对抗混叠滤波器和缓冲器的需求，并解决了信号链偏移误差和与其他组件相关的漂移问题。这些设计的好处包括：可缩小解决方案的尺寸，简化设计，并改善系统的相位匹配和整总体延迟。此外， Digi-Key官网中的「数据采集 – 模数转换器（ADC）」产品的参数筛选列表清晰易用，可以方便工程师快速完成ADC的选料。

接下来，我们将在下一篇文章中深入讨论优化模数转换器的数据取样、较少噪声和抗混叠的有效方法，敬请关注。

更多模数转换器相关的技术信息,  请点击以下链接，也欢迎大家在文末留言讨论。

• ADC 中的 “模拟地” 和 “数字地” 的接地问题，该如何处理?
• 模拟基础知识 – 第 1 部分：SAR 模数转换器
• 给应用配个合适的 ADC
• 模拟基础知识 — 第 2 部分：三角积分 (ΔƩ) ADC 及其数字功能的利用方式
• 模拟基础知识 — 第 3 部分：流水线 ADC 及其使用方法

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作者：Steven Keeping

关键词 : 连接器, 方案, 开发工具

最新的USB连接器/电缆、功率传输 (PD) 和协议规范（分别为USB Type-C、USB PD 3.0和USB 3.2）进一步提高了连接器的易用性、USB的数据吞吐量和功率传输能力。然而，那些渴望使用新规范的设计人员却发现自身面临着诸多实施挑战。尤其是新规范支持高电压和大电流，可能会导致不兼容外设损坏，造成电缆、连接器和端口过热。

尚不熟悉USB Type-C和USB PD的开发人员，必须设法在具有适当软件接口的受控环境中试验这些新技术。USB芯片供应商已经对此作出回应，推出了配备软件和电路板的评估套件 (EK)，其中包括电源、用于连接PC的USB接口以及最新一代的USB芯片。借助这些EK，开发人员可以利用带用户友好界面的成熟设计来获取USB Type-C和USB PD的配置经验。此外，这些EK也可用作开发人员原型开发的参考设计。

本文将概述最新USB Type-C规范的关键属性，并阐示一些实施难题。另外，还将介绍ON Semiconductor、STMicroelectronics和Texas Instruments推出的套件，并展示如何使用这些套件来安全探索USB新技术的功能。作为评估套件和评估板基础的集成组件可用于新产品设计，从而提高性能，节省空间并减少元器件数量。

为何要升级为最新USB规范？

将产品升级为最新USB规范的主要原因包括：

• 便利性更高：USB Type-C基于紧凑型可逆插头连接器，更适合现代消费类电子产品的外形尺寸，让消费者使用更便利。
• 吞吐量更大：USB 3.2（于2017年推出，现已统合所有先前的USB 3.x规范）数据速率高达20Gb/s。
• 功率更大：USB PD 3.0提供功率高达100W (5A x 20V)，可为平板电脑和便携式计算机快速充电。

USB Type-C连接器对于USB 3.2第2×2代规范必不可少，今后该标准的新版本将只兼容这类连接器（而不兼容Type-A和Type-B连接器）。该规范定义了24针连接器，即四个+5V接地引脚、两对用于USB 2.0数据总线差分信号、四对用于SuperSpeed数据总线、两个“辅助”引脚、用于有源电缆的 V_CONN +5V电源，以及用于电缆方向检测和连接管理的通道配置 (CC) 引脚。请注意，在特定应用中引脚使用有所不同，具体取决于所采用的通信协议和功率传输要求（图1）。

“全功能”USB Type-C连接器和电缆支持最快的USB数据速率。例如，使用USB Type-C时，设计人员可以选择USB 3.2第1代 (SuperSpeed 5 Gb/s)、USB 3.2第2代 (SuperSpeed 10 Gb/s) 或USB 3.2第2×2代 (SuperSpeed 20Gb/s) 协议。请注意，若使用“非全功能”USB Type-C连接器和电缆组合，则不适用于最新规范支持的功能。下文只探讨使用全功能USB Type-C硬件的设计。

借助USB Type-C，设计人员还能充分利用USB PD 2.0/3.0供电协议允许的USB PD最高电压和最大电流。自USB PD 2.0起，规范定义了5V、9V、15V和20V四个电压电平。此外，电源最大输出功率还支持0.5W至100W之间的任意值，而非USB PD 1.0标准的六个固定功率水平。功率超过15W的电源电压为5V和9V，超过27W为5V、9V和15V，超过45W为5V、9V、15V和20V。各种电压和电流组合称作“功率分布”。

尽管功率水平灵活配置具有诸多优势，但该技术支持的高电压和大电流却增大了实施复杂性，并带来若干奇特的设计挑战。例如，USB PD需要新增端口控制器，以协调和实施USB PD功率发布。短时间内，惯用USB Type-A的设计人员可能无法适应这些差异，因而导致设计决策不合适或具潜在破坏性的风险增大。

例如，带USB PD的USB Type-C系统可通过USB A转C电缆连接至 USB Type-A 端口；USB Type-A端口的V_BUS保持在5V左右，而带USB PD的USB Type-C端口可在5A下提供高达20V电压。因此，电流将从V_BUS电压较高的端口流向另一端口，但是许多USB Type-A端口功率开关不具备反向电流保护，因而可能会因高电压而损坏。（有关USB Type-C和USB PD设计的更多信息，请参见Digi-Key文章“USB Type-C 设计和使用功率传输进行快速充电”）。

USB Type-C复杂性管理

USB Type-C和USB PD可通过可配置的电缆、接口和功率设置实现多功能性。USB Type-C连接器使用CC引脚进行电气检测和连接配置。USB Type-C端口可以作为仅主机、仅设备（以传统USB主机和设备运行）或双角色端口 (DRP)；主机是下行端口 (DFP)，设备是上行端口 (UFP)。

USB Type-C的其他优势包括：

• 双角色端口可重新配置。例如，便携式计算机通过显示器充电时可作为UFP，而为微型风扇供电时可作为DFP。
• 可根据需要配置V_CONN，以确定V_BUS使用USB Type-C标准电源或USB PD。
• 支持可选的备用和配件模式。

使用端口控制器与PD控制器配合协调电源要求和方向，例如不会用智能手机等电池容量不大的设备为便携式计算机等大功率设备供电。端口控制器通常包括嵌入式微控制器，因而无需外部设备来监控电力交易。

为了有效管理复杂性并确保设计成功，USB芯片供应商推出评估套件，为设计人员提供经优化的受保护电路进行试验，评估配置以选择最适合应用的USB Type-C和USB PD。例如，ON Semiconductor的STR-USBC-4PORT-200W-EVK是一款200W、四端口USB Type-C EK。该套件具有多个输出电压，分别为5V、9V、15V和20V，最大电流为5A，每个端口的最大输出功率为100W，开发人员可藉此探索USB PD 3.0的功能。由于受电源限制，该EK四个端口的最大总输出功率为200W。

STR-USBC-4PORT-200w-EVK包括USB PD端口控制器、高压保护开关和降压电源控制器。此外，该套件还配备了AC/DC电源，输入电压为90V – 265V，内置过流和热保护。该EK随附ON Semiconductor的Strata 软件，其中包括配置工具，可用于功率分布测试、各种故障和折返功能试验、系统遥测监控，并为连接的设备提供可变充电负载（图2）。

该EK的端口控制器采用ON Semiconductor的FUSB307B，旨在实现带USB PD功能的USB Type-C端口控制器 (TCPC)。作为TCPC，该芯片符合USB PD接口规范，具有用于USB Type-C端口管理器 (TCPM) 的标准化接口，并集成用于手动连接/断开检测的 USB Type-C检测电路。该芯片可自动处理时间关键型PD功能，而无需使用系统微控制器或TCPM。

就这方面而言，STMicroelectronics推出了STEVAL-ISC004V1 USB PD EK。该EK是一款即用型USB PD源，基于该公司的STUSB4710A USB PD控制器，演示了如何将固定电压的直流电源输入转换为USB PD可变电压输出。USB PD控制器通过USB Type-C的CC引脚进行通信，以协调传输至连接设备的给定功率，无需微控制器支持即可处理与DFP或UFP的连接。

此外，Texas Instruments (TI) 还推出了USB-CTM-MINIDK-EVM，一款USB Type-C坞站接口EK（图3）。该EK是一款USB Type-C坞站参考解决方案，包括USB PD、音频、USB数据、电源和视频；通过USB Type-C PD主端口支持拉出和灌入电流功能。由外部USB Type-C充电器供电时，坞站可在3A下提供5V电压，在5A下提供12V至20V电压。

该EK包括：

• TUSB8041：四端口USB 3.0集线器控制器，通过DFP和UFP均可提供SuperSpeed USB连接。
• TUSB321：TCPC用于检测端口连接/断开、电缆方向和角色。该芯片可配置为 DFP、UFP或DRP。
• TPS65982：USB Type-C 控制器用于 USB PD 协调和启用电源路径。

ON Semiconductor、TI和STMicroelectronics的EK可协助工程师完成带USB PD的USB Type-C设计设置和配置。

使用ON Semiconductor的EK开发需借助该公司的Strata Developer Studio。首先，开发人员需向EK施加交流电压，使用USB Mini-B电缆将其连接至 PC，登录并允许PC检测EK，下载相关内容。

开发人员可对系统进行基本设置，包括最大系统功率（从30W至200W），该设置可确保四个端口的总PD“合同”不超过交流电源的总功率，以及“保证功率”设置，即端口1始终按分配输出功率，而其他端口共享剩余功率。此外，还提供故障保护设置，可用于确定指示故障状态的温度阈值。

然后，开发人员就可以着手测试各种端口设置，包括：

• 端口最大功率：设置后所有合同均不得超出该限值
• 限流：0至6A
• 电缆补偿：拉电流较高时，减少灌入设备的电压降
• 功率分布广播：插入设备后，将显示提供给灌入设备的功率分布列表

再者，开发人员可以访问浏览器，其中详细列出USB端口的总输入电压和功率，以及各个端口的功率分布 (V)、PD合同 (W)、输出电压和功率、温度和能效等相关性能信息。该EK可连接示波器以显示V_BUS转换等详细性能信息（图4）。

STMicroelectronics EK的工作方式与ON Semiconductor EK类似。连接22V（最小值）直流电源和带USB Type-C 连接器的外设后，通过I²C接口，即可从非易失性存储器将该EK的板载USB PD控制器设置读取至PC。然后，开发人员通过PC接口重新配置最多五个PD电压和电流输出、峰值电流、欠压和过压锁定。在PC上完成设置后，可将配置编程导入USB PD控制器的存储器，用于为连接的外设供电。

TI的EK则需要与该公司的USB Type-C使能板配合使用。使用USB Type-A转USB Type-B电缆和DisplayPort电缆，将使能板连接至PC，再使用USB Type-C电缆将EK连接至USB Type-C使能板。然后，开发人员就可直接在PC上测试USB 3.0集线器、TCPC和USB Type-C控制器的配置。

总结

USB Type-C和USB PD为消费者带来便利，提高了吞吐量和功率传输能力，可为连接的外设供电，也可为其电池充电。不过，该技术也相应增大了复杂性，给惯用USB Type-A系统的开发人员带来相当艰巨的实施挑战。

如上所述，尚不熟悉USB Type-C和USB PD的开发人员，现可利用主要USB芯片供应商推出的评估套件，通过用户友好界面以受控方式进行技术试验。此外，这些EK也可用作开发人员原型开发的参考设计。

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关键词 : 保护, 电路设计

问：正确的热熔断体安装

在某些电子电路中，热熔断体是一种具有极佳安全特性的物料，但如果安装不当，则无法发挥其功能。本文将解释如何正确安装热熔断体。

许多器件（如咖啡机、微波炉和某些变压器等等）在工作时都会发热，因此它们均具有安全特征，即在过热的情况下断开电路，以免在发生故障时起火或损坏机器。这些应用中最常用的器件称为热熔断体或热熔保险丝。点击此处查看Digi-Key可供选择的产品。

需要注意的是，热熔断体必须与器件的电源串联并置于热源附近，这样才能正常工作。如果热熔断体离热源不够近，那么在热熔断体跳闸前电路就有可能损坏。如果热熔断体与电源并联而非串联，那么它将在给定温度下跳闸，但不会断开电源电路，因而会导致设备损坏，达不到设置热熔断体的目的。

最后，热熔断体还具备额定电流，而且额定电流必须大于电路功能电流。例如，如果电路消耗6A电流，那么理想的热熔断体额定电流可以为10A。

更多有关电路保护的技术信息, 请查看：

• 电路保护 – 被动元器件
• 电路保护器件的差异
• ADI浪涌抑制器，常见的应用拓扑
• PTC可复式保险丝，真的能替代保险丝吗？
• 肖特基二极管与齐纳二极管在整流应用上，可否互相替代?

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关键词 : 电源管理

问：确定电源上的插头极性

台式电源，例如我们网站上的“电源-外部/内部（板外）|交流直流台式、壁式适配器| DigiKey”类别，其中包含一个有关“输出圆形插头中心极性正或负”的过滤条件。

如果你要更换电源，希望确定电源插头的极性，最简单的方法是查看电源标签中是否包含以下这样的符号：

以下示例展示了此类符号图形在电源标签中的位置：

 

更多有关电源管理的技术信息, 请查看：

• 台式电源用电源线（交流电缆）
• 选择一个合适的电源替代料
• 电源额定值与测量技术的使用
• 交流至直流双路24V输出电源的选择
• 全球电源插头概览

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