無線感測器網路（Wireless Sensor Networks， WSN）最初是為軍事應用所開發，現在已廣泛應用在許多其他領域如工業製程（industrial process）監控、環境監測、智慧建筑（smart building）及家庭自動化（home automation）等?？蓴U充性、低功耗、降低建置成本、體積小和備援功能是推動無線感測器網路應用的一些關鍵特性。典型的無線感測器網路由叁個主要部分組成：多個感測器節點、一個閘道器，以及作為通訊用之軟體（如圖1所示）。感測器節點以小型電池為動力運作，利用能量回收（如太陽能）技術或連接一個主電源供應。能量來源的限制對感測器節點的訊號路徑和電源管理帶來重大的挑戰。美國國家半導體開發了高效率電源轉換和感測器訊號調解解決方案，有助于為感測器節點提供最新的功能并確保操作的穩定。

　　感測器節點的應用範圍非常廣泛，從利用感測器偵測家庭和建筑應用中的溫度、動態和壓力，到CO、CO2、NO2或CH4等有毒氣體濃度的監測。感測器節點硬體方塊圖作為獨立的應用基本上來說非常相似，都是由感測器、類比感測器訊號調解、無線電收發器、嵌入式處理器，以及針對整個節點的能量來源所組成（如圖2所示）。由于大多數感測器節點都是由電池或能量回收技術供電，低系統功耗是達到成功設計的關鍵要求。無線電傳輸和微處理器資料擷取通常是耗用可用能源的最大來源，低資料速率和短距通訊持續時間可使這些元件大部分時間都處在低功耗待機或空閒模式。為了確保最長的電池壽命和系統穩定性，很多廠商都設計專用于這些超低功耗應用的處理器。剩余能量可用于感測器輸出的類比訊號調解。

　　美國國家半導體開發的低功耗、高效能類比技術可因應感測器訊號調解和感測器節點的電源管理挑戰。美國國家半導體的LPV521微功率放大器為連接嵌入式微控制器的類比數位轉換器（ADC）提供所需的感測器輸出訊號放大功能。除了超低功耗外，LPV521元件內還採用了電磁干擾（EMI）保護設計，以降低來自無線感測器網路無線電的射頻通訊敏感度。此外美國國家半導體最近為電化學感測應用（如有毒氣體檢測）推出LMP91000可編程類比前端（AFE）。LMP91000在感測器和微控制器之間提供了一個完整的訊號路徑解決方案，可以產生一個與電池電流成正比的輸出電壓。LMP91000的可編程性可以只利用一個設計而不是多個分離元件來支援多個電化學感測器。

　　感測器節點的每個類比和數位負載都有其自己的電源供應考量。類比訊號路徑和射頻電路都需要一個具有高電源供應抑制率（PSRR）的低雜訊電源以確保最高的效能。美國國家半導體LP5900的低壓差穩壓器（LDO）就為敏感類比電路提供低雜訊電源很好的選擇。嵌入式微控制器需要一個有良好整體效率和快速回應時間的電源，以支援感測器網路的喚醒和休眠週期。一個具有優異輕載效率的穩壓器或低壓差穩壓器是適合的選擇。由電池或能量回收技術供電的節點因為有限的能量回收還存在一個制約因素，需要使用超低靜態電流穩壓器來最大幅度地提高感測器節點的運行時間。美國國家半導體低壓差穩壓器系列的LM2936和LP3869x可以在低靜態電流條件下運行，具有感測器節點的嵌入式處理器所需的快速回應時間。LM2936還具有高達40V的寬廣輸入電壓範圍，該範圍源于感測器節點使用的交流／直流（AC/DC）整流電源。美國國家半導體的低雜訊、高準確度電壓參考（如LM4140）非常適合需要高準確度的資料轉換設計。由于無線感測器網路的閘道器通常沒有受限的能量來源，電源供應的設計可以更加靈活。美國國家半導體的SIMPLE SWITCHER穩壓器和模組（如LM2267x和LMZ1200x）為閘道器應用提供簡易使用的負載點電源供應解決方案，同時具備有超低輻射EMI效能的附加優勢。整體來說，美國國家半導體有完整且多樣的電源管理解決方案，可以因應無線感測器網路應用的各種要求。

　　美國國家半導體有許多簡易使用的WEBENCH感測器設計工具和WEBENCH感測器感測類比前端，協助設計人員可以方便快速地設計和模擬類比感測器訊號調解解決方案，針對的應用包括壓力、溫度、負載和氣體等各種常見的感測器。WEBENCH電源設計工具是另一個創建完整直流/直流（DC/DC）電源供應設計的資源，可以進行效率、尺寸大小和成本的最佳化。