Radiolocman01_2020

Æóðíàë ðàçðàáîò÷èêîâ ýëåêòðîíèêè

WWW.RLOCMAN.RU

ÐÀÄÈÎËÎÖÌÀÍ ßíâàðü 2020 (104)

 ÝÏÎÕÓ ÈÑÊÓÑÑÒÂÅÍÍÎÃÎ ÈÍÒÅËËÅÊÒÀ

ÐàäèîËîöìàí.Æóðíàë

www.rlocman.ru/magazine

Îôèöèàëüíûå âåðñèè òîëüêî çäåñü: áåç ðåãèñòðàöèè è íàçîéëèâîé ðåêëàìû, ñ âûñîêîé ñêîðîñòüþ ñêà÷èâàíèÿ.

Åñëè âû ÿâëÿåòåñü íîñèòåëåì ïåðåäîâûõ çíàíèé â îáëàñòÿõ ðàçðàáîòêè ýëåêòðîííûõ ïðèáîðîâ è/èëè ïðèìåíåíèÿ ýëåêòðîííûõ êîìïîíåíòîâ è ãîòîâû ïîïóëÿðèçèðîâàòü èõ – ïðèãëàøàåì ê ñîòðóäíè÷åñòâó!

Íîâîñòè

ÐÀÄÈÎËÎÖÌÀÍ ßíâàðü 2020 (104)

Ãëàâíûé ðåäàêòîð: À. Íèêîëàåâ

Íàä íîìåðîì ðàáîòàëè: Ä. Ëåêàíîâ Â. Êîëåñíèê Ñ. Ìóðàò÷àåâ À. Íèêîëàåâ Ì. Ðóññêèõ À. Ðóñó

Îáëîæêà: À. Êðàâ÷óê

Äèðåêòîð: Ñ. Ìóðàò÷àåâ

Ïî âîïðîñàì ðàçìåùåíèÿ ðåêëàìû, ïóáëèêàöèè àâòîðñêèõ ìàòåðèàëîâ, ñ çàìå÷àíèÿìè è ïîæåëàíèÿìè îáðàùàòüñÿ:

4 Çâóê èç íèîòêóäà: ðåâîëþöèîííîå ðåøåíèå êîìïàíèé Continental è Sennheiser äëÿ àâòîìîáèëüíîãî àóäèî 5 TDK àíîíñèðóåò ïåðâûé â ìèðå ìèêðîôîí ñ ïîääåðæêîé ñòàíäàðòà MIPI SoundWire 6 Diodes âûïóñêàåò ëèíåéíûé äðàéâåð ñâåòîäèîäîâ ñ óëüòðàíèçêèì ïàäåíèåì íàïðÿæåíèÿ 7 Infineon äîïîëíÿåò ñåìåéñòâî EiceDRIVER 650-âîëüòîâûìè äðàéâåðàìè çàòâîðîâ ïîëóìîñòîâ 8 Holtek âûïóñêàåò íîâóþ ìèêðîñõåìó êîíòðîëëåðà èíòåðôåéñà CAN 9 Mornsun âûïóñêàåò íîâóþ ìèêðîñõåìó äâóõòàêòíîãî äðàéâåðà òðàíñôîðìàòîðà 10 Íîâàÿ ÑíÊ STMicroelectronics óñêîðèò ñîçäàíèå èíòåëëåêòóàëüíûõ óñòðîéñòâ IoT, ïîäêëþ÷àåìûõ ê ñåòÿì LoRa 11 TRINAMIC âûâîäèò íà ðûíîê ìèêðîñõåìó èíòåëëåêòóàëüíîãî äðàéâåðà íèçêîâîëüòíûõ äâèãàòåëåé ïîñòîÿííîãî òîêà 12 Power Integrations ðàçðàáîòàëà âûñîêîíàäåæíûé äðàéâåð çàòâîðîâ SCALE-iDrive äëÿ ñèñòåì àâòîìîáèëüíîé ýëåêòðîíèêè 13 Silanna Semiconductor íà÷àëà ïðîèçâîäñòâî íîâûõ 33- è 65-âàòòíûõ îáðàòíîõîäîâûõ êîíòðîëëåðîâ ñ àêòèâíûì îãðàíè÷åíèåì 14 CML ïðåäîñòàâëÿåò ïîëüçîâàòåëÿì Raspberry Pi ðàñøèðåííûå âîçìîæíîñòè ðå÷åâîãî êîäåêà 15 NJR íà÷èíàåò ïðîäàæè âûñîêîòî÷íûõ øóíòîâûõ ðåãóëÿòîðîâ NJM17431 16 Posifa Technologies ñîçäàëà íîâóþ ñåðèþ äàò÷èêîâ âîçäóøíîé ñêîðîñòè ñ âûõîäíûì èíòåðôåéñîì I2C 17 Elmos ðàçðàáîòàëà äðàéâåð øàãîâîãî äâèãàòåëÿ, îòâå÷àþùèé ñàìûì âûñîêèì òðåáîâàíèÿì ê ïëàâíîñòè õîäà è óðîâíþ ïîìåõ 18 Analog Devices àíîíñèðóåò óíèâåðñàëüíûé DC/DC ïðåîáðàçîâàòåëü ñ èíòåãðèðîâàííûì 150-âîëüòîâûì êëþ÷îì 19 Teledyne e2v àíîíñèðîâàëà íîâûé âðåìÿïðîëåòíûé äàò÷èê ñ ðàçðåøåíèåì 1.3 Ìï 20 Infineon íà÷àëà âûïóñê ìèêðîñõåì äëÿ àâòîìîáèëüíûõ ïðèëîæåíèé â êîðïóñàõ flip-chip 21 Íîâûå íèçêîïðîôèëüíûå âûïðÿìèòåëüíûå äèîäû Vishay óâåëè÷èâàþò ïëîòíîñòü ìîùíîñòè è ÊÏÄ 22 Íîâûé 500-âàòòíûé LDMOS óñèëèòåëü Ampleon èìååò ðåêîðäíîå äëÿ îòðàñëè çíà÷åíèå ÊÏÄ 22 Elmos ïðîäåìîíñòðèðîâàëà âîçìîæíîñòè íîâîãî êîíòðîëëåðà ñâåòîäèîäîâ â ñèñòåìå óïðàâëåíèÿ çàäíèìè ôîíàðÿìè àâòîìîáèëÿ 23 Torex ðàñøèðÿåò ëèíåéêó DC/DC ïðåîáðàçîâàòåëåé ñî ñâåðõíèçêèì òîêîì ïîòðåáëåíèÿ 23 Diodes ñîîáùèëà î äîñòóïíîñòè íîâûõ ÷àñîâ ðåàëüíîãî âðåìåíè äëÿ ýëåêòðîííûõ ñèñòåì àâòîìîáèëåé 24 Toshiba íà÷àëà ïîñòàâêè áûñòðîäåéñòâóþùåãî îïòîèçîëÿòîðà äëÿ ïðîãðàììèðóåìûõ 25 Omron âûâîäèò íà ðûíîê 100-àìïåðíûå ðåëå ñî ñâåðõíèçêèì ñîïðîòèâëåíèåì êîíòàêòîâ

Ñòàòüè

rlocman@rlocman.ru

Å

+7 (903) 721-72-14 www.rlocman.ru

Îôèöèàëüíûå âåðñèè æóðíàëà ðàñïðîñòðàíÿþòñÿ áåñïëàòíî è áåç ðåãèñòðàöèè òîëüêî íà ñàéòå ÐàäèîËîöìàí Ïðè ëþáîì èñïîëüçîâàíèè ìàòåðèàëîâ, îïóáëèêîâàííûõ â æóðíàëå, ññûëêà íà ÐàäèîËîöìàí îáÿçàòåëüíà. Ïîëíîå èëè ÷àñòè÷íîå âîñïðîèçâåäåíèå èëè òèðàæèðîâàíèå êàêèì áû òî íè áûëî ñïîñîáîì ìàòåðèàëîâ íàñòîÿùåãî èçäàíèÿ äîïóñêàåòñÿ òîëüêî ñ ïèñüìåííîãî ðàçðåøåíèÿ ðåäàêöèè. Ìíåíèÿ àâòîðîâ íå âñåãäà îòðàæàþò òî÷êó çðåíèÿ ðåäàêöèè.

Îôîðìëåíèå áåñïëàòíîé ïîäïèñêè:

www.rlocman.ru/magazine

26 ÑÀÏÐ â ýïîõó èñêóññòâåííîãî èíòåëëåêòà 29 ×åòûðåõòðàíçèñòîðíàÿ ñõåìà ïîâûøàþùå-ïîíèæàþùåãî êîíòðîëëåðà ñ ðåæèìîì Pass-Thru 32 Êàê ðàññ÷èòàòü èìïóëüñíûé ïðåîáðàçîâàòåëü ýëåêòðè÷åñêîé ýíåðãèè? ×àñòü 9 38 ÈÑÒÎÐÈß ÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÈ. 12 àâãóñòà 1960 ãîäà áûë óñïåøíî çàïóùåí ïåðâûé ñïóòíèê ñâÿçè NASA 40 Íîñèìîå óñòðîéñòâî ïåðåäà÷è òàêòèëüíûõ âîçäåéñòâèé ñîçäàåò îùóùåíèå ïðèêîñíîâåíèÿ

Ñõåìû 42 44 46 49 52 57 60 62

Ïðîñòåéøèé ãåíåðàòîð RGB ñ ïëàâíûì èçìåíåíèåì öâåòà Ïðåâðàùàåì AV-ðåñèâåð â ðåãóëèðóåìûé òðåõôàçíûé èñòî÷íèê ïèòàíèÿ Ñòàáèëèçàòîðû ìàëûõ ðåãóëèðóåìûõ ñî ñìåíîé ïîëÿðíîñòè íàïðÿæåíèé Îïòîýëåêòðîííûé ðåâåðñèâíûé êàíàë ïåðåäà÷è äàííûõ Ðàñøèðåíèå äèàïàçîíà íàïðÿæåíèé ïèòàíèÿ 600-âîëüòîâîãî îáðàòíîõîäîâîãî Ñõåìà ïèòàíèÿ ìîùíûõ ñâåòîäèîäîâ îò ñåòè ïåðåìåííîãî òîêà Ìîíèòîð òîêîâîãî øóíòà êîìïåíñèðóåò îøèáêè Ìîíèòîð òîêîâîãî øóíòà â ïîëîæèòåëüíîì ïîëþñå íàãðóçêè óìåíüøàåò îøèáêó

65 Ñõåìà ïðîñòîãî FSK ìîäóëÿòîðà 66 Ãåíåðàòîð ñ íåçàâèñèìîé ðåãóëèðîâêîé øèðèíû è ÷àñòîòû èìïóëüñîâ

Çâóê èç íèîòêóäà: ðåâîëþöèîííîå ðåøåíèå êîìïàíèé Continental è Sennheiser äëÿ àâòîìîáèëüíîãî àóäèî Continental AG ! 3D èììåðñèâíàÿ àóäèîñèñòåìà áåç äèíàìèêîâ, ñîçäàííàÿ Continental è Sennheiser, îáåñïå÷èâàåò ïðåâîñõîäíóþ àêóñòèêó, èñïîëüçóÿ äëÿ ñîçäàíèÿ çâóêà âíóòðåííèå ïîâåðõíîñòè àâòîìîáèëÿ. ! Àêóñòè÷åñêàÿ ñèñòåìà Ac2ated Sound êîìïàíèè Continental óìåíüøàåò âåñ è çàíèìàåìûé îáúåì íà 90% ïî ñðàâíåíèþ ñ îáû÷íûìè ñèñòåìàìè. ! Õåëüìóò Ìàöêè, ÷ëåí ñîâåòà äèðåêòîðîâ Continental: «Âìåñòå ìû ðàçðàáîòàëè ïåðâîêëàññíóþ àóäèîñèñòåìó, êîòîðàÿ ýêîíîìèò ïðîñòðàíñòâî è âåñ.  Continental ìû íàçûâàåì ýòó ñàìîäîñòàòî÷íîñòü "ìóçûêîé äëÿ âàøèõ óøåé"». ! Òåõíîëîãèÿ AMBEO Mobility êîìïàíèè Sennheiser ïîãðóæàåò ïàññàæèðîâ â ïîðàçèòåëüíî ðåàëèñòè÷íûé çâóêîâîé ëàíäøàôò. «Äëÿ Ac2ated Sound ìû îáúåäèíèëè âûñî÷àéøèé óðîâåíü îïûòà è çíàíèé â îáëàñòè àêóñòèêè, èíôîðìàöèîííî-ðàçâëåêàòåëüíûõ ñèñòåì è êîíñòðóêöèè àâòîìîáèëåé.  ëèöå Sennheiser ìû íàøëè àóäèî ýêñïåðòà, êîòîðûé ïîìîã ñäåëàòü íàøó íîâàòîðñêóþ àóäèîñèñòåìó åùå ëó÷øå, – ñêàçàë Õåëüìóò Ìàöêè (Helmut Matschi), ÷ëåí Èñïîëíèòåëüíîãî ñîâåòà è ãëàâà áèçíåñ-íàïðàâëåíèÿ "Áîðòîâûå ñåòè è èíôîðìàöèÿ" â Continental». Íà âûñòàâêå CES 2020, ïðîõîäèâøåé â Ëàñ-Âåãàñå ñ 7 ïî 10 ÿíâàðÿ 2020 ãîäà, òåõíîëîãè÷åñêàÿ êîìïàíèÿ Continental è ýêñïåðò â îáëàñòè àóäèî ðåøåíèé Sennheiser ïðåäñòàâèëè àóäèîñèñòåìó áåç äèíàìèêîâ äëÿ ñàëîíà àâòîìîáèëÿ. Óíèêàëüíàÿ ñèñòåìà íàïîëíÿåò ñàëîí àâòîìîáèëÿ ðåàëèñòè÷íûì îáâîëàêèâàþùèì çâóêîì. Äâà ïàðòíåðà îáúåäèíèëè çàïàòåíòîâàííóþ Sennheiser òåõíîëîãèþ 3D çâóêà AMBEO ñ àêóñòè÷åñêîé ñèñòåìîé Ac2ated Sound êîìïàíèè Continental. Èííîâàöèîííàÿ êîíöåïöèÿ Continental ïðåäïîëàãàåò ïîëíûé îòêàç îò òðàäèöèîííûõ äèíàìèêîâ, âìåñòî êîòîðûõ çâóê âîçáóæäàåòñÿ îòäåëüíûìè ïîâåðõíîñòÿìè â ñàëîíå àâòîìîáèëÿ.  ñî÷åòàíèè ñ AMBEO Mobility êîìïàíèè Sennheiser ýòà êîíöåïöèÿ îáåñïå÷èâàåò ïîòðÿñàþùåå òðåõìåðíîå âîñïðîèçâåäåíèå àóäèî, êîòîðîå îêóòûâàåò ïàññàæèðîâ íåâåðîÿòíî äåòàëèçèðîâàííûì è ÿðêèì çâóêîâûì ïåéçàæåì, ðàñêðûâàÿ ïåðåä íèìè âñå âîçìîæíîñòè àâòîìîáèëüíîé èíôîðìàöèîííîðàçâëåêàòåëüíîé ñèñòåìû. Ïî ñðàâíåíèþ ñ îáû÷íûìè àêóñòè÷åñêèìè óñòðîéñòâàìè, Ac2ated Sound ïîçâîëÿåò óìåíüøèòü âåñ è îáúåì äî 90 ïðîöåíòîâ. Òàêèì îáðàçîì, ñèñòåìà íå òîëüêî îáåñïå÷èâàåò âûñî÷àéøåå êà÷åñòâî çâóêà, íî è èäåàëüíî ïîäõîäèò äëÿ

4

ýëåêòðîìîáèëåé, ãäå ýêîíîìèÿ ìåñòà è âåñà èìååò ïåðâîñòåïåííîå çíà÷åíèå. «Äëÿ Ac2ated Sound ìû îáúåäèíèëè âûñî÷àéøèé óðîâåíü îïûòà è çíàíèé â îáëàñòè àêóñòèêè, èíôîðìàöèîííî-ðàçâëåêàòåëüíûõ ñèñòåì è êîíñòðóêöèè àâòîìîáèëåé.  ëèöå Sennheiser ìû íàøëè àóäèî ýêñïåðòà, êîòîðûé ïîìîã ñäåëàòü íàøó íîâàòîðñêóþ àóäèîñèñòåìó åùå ëó÷øå, – ñêàçàë Õåëüìóò Ìàöêè (Helmut Matschi), ÷ëåí Èñïîëíèòåëüíîãî ñîâåòà è ãëàâà áèçíåñ-íàïðàâëåíèÿ «Áîðòîâûå ñåòè è èíôîðìàöèÿ» â Continental. –Âìåñòå ìû ðàçðàáîòàëè àóäèîñèñòåìó, êîòîðàÿ ñîçäàåò ïåðâîêëàññíûé çâóê èç íèîòêóäà. Êðîìå òîãî, Ac2ated Sound ýêîíîìèò ïðîñòðàíñòâî è âåñ.  Continental ìû íàçûâàåì ýòó ñàìîäîñòàòî÷íîñòü ìóçûêîé äëÿ âàøèõ óøåé». «Ìû ðàäû ïðèâíåñòè ñâîé îïûò â îáëàñòè çâóêà è ïðîãðàììíîå îáåñïå÷åíèå AMBEO Mobility â íîâàòîðñêóþ ñèñòåìó Ac2ated Sound êîìïàíèè Continental, êîòîðàÿ êàëèáðóåò è

Ac2ated Sound è AMBEO Mobility ñîçäàþò ïîíàñòîÿùåìó ðåàëèñòè÷íîå âïå÷àòëåíèå îò òðåõìåðíîãî çâóêà.

ÍÎÂÎÑÒÈ

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

òîíêî íàñòðàèâàåò êà÷åñòâî çâóêà, îáåñïå÷èâàÿ àáñîëþòíî çàõâàòûâàþùåå è åñòåñòâåííîå àóäèî, îòêðûâàþùåå íîâûå ïåðñïåêòèâû è ðåàëüíîñòè», – îáúÿñíèë äîêòîð Àíäðåàñ Ñåííõåéçåð (Andreas Sennheiser), ñîïðåäñåäàòåëü ñîâåòà äèðåêòîðîâ Sennheiser. Ñîïðåäñåäàòåëü ñîâåòà äèðåêòîðîâ Äàíèýëü Ñåííõåéçåð (Daniel Sennheiser) äîáàâèë: «Íàøè èììåðñèâíûå àóäèî ðåøåíèÿ AMBEO îáåñïå÷èâàþò âûñî÷àéøåå êà÷åñòâî çàõâàòà, îáðàáîòêè è âîñïðîèçâåäåíèÿ çâóêà. Âàæíî îòìåòèòü, ÷òî äëÿ íàñëàæäåíèÿ îáâîëàêèâàþùèì çâóêîì íå òðåáóåòñÿ ñïåöèàëüíûõ èñòî÷íèêîâ 3D-àóäèî – àëãîðèòì ïðîñòðàíñòâåííîé ëîêàëèçàöèè AMBEO Mobility ìîæåò ïðåâðàòèòü ëþáîé ñòåðåî ìàòåðèàë â æèâîé îáúåìíûé çâóê. Ïóòåì èíòåëëåêòóàëüíîãî àíàëèçà êîíòåíòà çàïàòåíòîâàííûé àëãîðèòì õóäîæåñòâåííî ñìåøèâàåò çâóê, ÷òîáû îáåñïå÷èòü ýìîöèîíàëüíîå ïåðåæèâàíèå, ïîãðóæàþùåå ñëóøàòåëÿ â ìóçûêó».

Ïðåâðàùåíèå àâòîìîáèëÿ â ïðèáîð Âçÿâ çà îáðàçåö èäåþ òåõíîëîãèè êëàññè÷åñêèõ ñòðóííûõ èíñòðóìåíòîâ, äåðåâÿííûé êîðïóñ êîòîðûõ èñïîëüçóåòñÿ â êà÷åñòâå ðåçîíàíñíîé êàìåðû, ðàçðàáîò÷èêè ñîçäàëè ñïåöèàëüíûå èñïîëíèòåëüíûå ìåõàíèçìû, âîçáóæäàþùèå îïðåäåëåííûå ïîâåðõíîñòè â ñàëîíå àâòîìîáèëÿ. Ðåçóëüòàòîì ÿâëÿåòñÿ â âûñøåé ñòåïåíè åñòåñòâåííîå çâó÷àíèå, êîãäà ïàññàæèðû ÷óâñòâóþò, áóäòî îíè ñèäÿò â êîíöåðòíîì çàëå â îêðóæåíèè çâóêà. Êðîìå òîãî, ïî ñðàâíåíèþ ñ îáû÷íûìè àêóñòè÷åñêèìè ñèñòåìàìè, àóäèî ðåøåíèå èìååò ãîðàçäî ìåíüøèé âåñ è çíà÷èòåëüíî óìåíüøåííûé îáúåì. Äëÿ ñðàâíåíèÿ: îáû÷íûå àóäèîñèñòåìû ñ ìíîæåñòâîì êîìïîíåíòîâ âåñÿò äî

40 êèëîãðàììîâ. Èñïîëüçóÿ óæå ñóùåñòâóþùèå ïîâåðõíîñòè, Ac2ated Sound çíà÷èòåëüíî ýôôåêòèâíåå ýêîíîìèò ïðîñòðàíñòâî ñàëîíà. Ýòà ýêîíîìèÿ ìîæåò äîñòèãàòü 75 - 90 ïðîöåíòîâ ïî ñðàâíåíèþ ñ òðàäèöèîííûìè ñèñòåìàìè, ñóùåñòâóþùèìè ñåãîäíÿ íà ðûíêå.

Continental è Sennheiser ñîâìåñòíî ïðîèçâåëè ðåâîëþöèþ â àâòîìîáèëüíûõ àóäèîñèñòåìàõ.

 òî æå âðåìÿ, íåâèäèìàÿ àóäèîòåõíîëîãèÿ äàåò ðàçðàáîò÷èêàì è ïðîèçâîäèòåëÿì òðàíñïîðòíûõ ñðåäñòâ áîëüøå ñâîáîäû âûáîðà èíòåðüåðíûõ ðåøåíèé, ïîñêîëüêó èì áîëüøå íå íóæíî äóìàòü î òîì, ÷òî áîëüøèå ïîâåðõíîñòè äèíàìèêîâ çàíèìàþò öåííîå ïðîñòðàíñòâî ñàëîíà. Ñ Ac2ated Sound ìíîãèå êîìïîíåíòû ñòàíîâÿòñÿ íåíóæíûìè, ïîòîìó ÷òî ïîâåðõíîñòè àâòîìîáèëÿ âèáðèðóþò òàê æå, êàê äèàôðàãìû êîëîíîê. Ïðåîáðàçîâàòåëè ñîçäàþò âèáðàöèþ òàêèõ ýëåìåíòîâ, êàê îáèâêà ïåðåäíåé ñòîéêè, îáøèâêà äâåðè, îáøèâêà êðûøè è çàäíÿÿ ïîëêà, êîòîðûå èçäàþò çâóêè â ðàçíûõ ÷àñòîòíûõ äèàïàçîíàõ.

TDK àíîíñèðóåò ïåðâûé â ìèðå ìèêðîôîí ñ ïîääåðæêîé ñòàíäàðòà MIPI SoundWire ! Öèôðîâîé ìèêðîôîí T5808 ñ îòíîøåíèåì ñèãíàë/øóì 66 äÁ è òî÷êîé àêóñòè÷åñêîé ïåðåãðóçêè 135 äÁ â êîðïóñå ðàçìåðîì 3.5 × 2.65 × 0.98 ìì. ! Ïîääåðæêà äî ñåìè èíäèâèäóàëüíî êîíôèãóðèðóåìûõ ìèêðîôîíîâ íà îäíîé àóäèî øèíå. ! Ñîâìåñòèìîñòü ñ èíòåðôåéñîì SoundWire 1.1, îñíîâàííîì íà îòêðûòûõ ñòàíäàðòàõ MIPI. Êîðïîðàöèÿ TDK ïðåäñòàâëÿåò ïåðâûé â ìèðå ìèêðîôîí ñ ïîääåðæêîé ñòàíäàðòà MIPI SoundWire, ïðåäíàçíà÷åííûé äëÿ ìîáèëüíûõ óñòðîéñòâ, Èíòåðíåòà âåùåé è äðóãèõ ïîòðåáèòåëüñêèõ óñòðîéñòâ. Ýòîò ìíîãîðå-

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

æèìíûé ïðèáîð ðàçäâèãàåò ãðàíèöû àêóñòè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê öèôðîâûõ ìèêðîôîíîâ, îäíîâðåìåííî îáåñïå÷èâàÿ ðàñøèðåííûå íàáîðû ôóíêöèé ïðè î÷åíü íèçêîì ýíåðãîïîòðåáëåíèè.

ÍÎÂÎÑÒÈ

5

Ìèêðîôîí T5808 SoundWire èìååò îòíîøåíèå ñèãíàë/øóì 66 äÁ(A) è øèðîêèé äèíàìè÷åñêèé äèàïàçîí ñ òî÷êîé ïåðåãðóçêè ïî çâóêîâîìó äàâëåíèþ íà óðîâíå 135 äÁ ïðè òîêå 650 ìêÀ, ïîòðåáëÿåìîì â ðåæèìå âûñîêîãî êà÷åñòâà, êîòîðûé ñíèæàåòñÿ äî 215 ìêÀ â ðåæèìå íèçêîé ïîòðåáëÿåìîé ìîùíîñòè. Ìèêðîôîí T5808 òàêæå èìååò ðåæèì ñîâìåùåíèÿ, ïîçâîëÿþùèé îäíîâðåìåííî ïåðåäàâàòü àóäèîïîòîêè, ñôîðìèðîâàííûå â ðåæèìàõ âûñîêîãî êà÷åñòâà è ïîíèæåííîãî ýíåðãîïîòðåáëåíèÿ, êîòîðûå ìîãóò ïëàâíî ñìåíÿòü äðóã äðóãà áåç ñáîåâ çâóêà. ÍÎÐÌÀËÈÇÎÂÀÍÍÀß ÀÌÏËÈÒÓÄÀ (äÁ)

30

åò òåõíîëîãè÷åñêèõ ëèäåðîâ â îáëàñòè ïðîöåññîðîâ ïðèëîæåíèé, ïðîöåññîðîâ öèôðîâîé îáðàáîòêè àóäèîñèãíàëîâ, êîäåêîâ è äðóãèõ èíòåãðàëüíûõ ñõåì. SoundWire – ýòî ñòàíäàðò àóäèî øèíû, ïîääåðæèâàþùåé íåñêîëüêî àóäèîóñòðîéñòâ, âêëþ÷àÿ ìèêðîôîíû, äèíàìèêè, êîäåêè è óñèëèòåëè êëàññà D. SoundWire ðåâîëþöèîíèçèðóåò ñïîñîá âçàèìîäåéñòâèÿ àóäèîóñòðîéñòâ è ìèêðîñõåì, îáúåäèíÿÿ àóäèî è óïðàâëÿþùèå ñèãíàëû äëÿ óñòðîéñòâ, êîëè÷åñòâî êîòîðûõ íà îäíîé øèíå ìîæåò äîñòèãàòü 11 (íàïðèìåð, 7 ìèêðîôîíîâ è 4 äèíàìèêà).

Îñíîâíûå îáëàñòè ïðèìåíåíèÿ ! Ñìàðòôîíû; ! Ìèêðîôîííûå ðåøåòêè; ! Ïëàíøåòû: ! Êàìåðû; ! Ãàðíèòóðû Bluetooth; ! Íîóòáóêè; ! Ñèñòåìû áåçîïàñíîñòè è íàáëþäåíèÿ.

Îñíîâíûå õàðàêòåðèñòèêè 20

10

0

-10

-20 10

100

1000

10000

×ÀÑÒÎÒÀ (Ãö)

Òèïîâàÿ ÷àñòîòíàÿ õàðàêòåðèñòèêà ìèêðîôîíà T5808.

Êîìèòåò ïî ñòàíäàðòàì SoundWire, ñîçäàâøèé ñòàíäàðò MIPI äëÿ SoundWire, îáúåäèíÿ-

! Êîðïóñ äëÿ ïîâåðõíîñòíîãî ìîíòàæà ñ ðàçìåðàìè 5 × 2.65 × 0.98 ìì; ! Ïîòðåáëÿåìûé òîê 215 ìêÀ â ðåæèìå ïîíèæåííîé ìîùíîñòè; ! Ðàñøèðåííàÿ ÷àñòîòíàÿ õàðàêòåðèñòèêà îò 40 êÃö äî áîëåå 20 êÃö; ! Òîê ïîòðåáëåíèÿ â ñïÿùåì ðåæèìå 10 ìêÀ; ! Âûñîêèé êîýôôèöèåíò ïîäàâëåíèÿ ïóëüñàöèé ïèòàíèÿ: –91 äÁ ïîëíîé øêàëû; ! S-D ìîäóëÿòîð ÷åòâåðòîãî ïîðÿäêà; ! Öèôðîâîé âûõîä èìïóëüñíî-ïëîòíîñòíîé ìîäóëÿöèè; ! Ñîâìåñòèì ñ ïðîöåññàìè ïàéêè ñâèíöîâîñîäåðæàùèìè è áåññâèíöîâûìè ïðèïîÿìè; ! Îòâå÷àåò òðåáîâàíèÿì äèðåêòèâ RoHS è WEEE.

Diodes âûïóñêàåò ëèíåéíûé äðàéâåð ñâåòîäèîäîâ ñ óëüòðàíèçêèì ïàäåíèåì íàïðÿæåíèÿ Êîìïàíèÿ Diodes àíîíñèðîâàëà âûïóñê ëèíåéíîãî äðàéâåðà ñâåòîäèîäîâ BCR430UW6 ñ óëüòðàíèçêèì ïàäåíèåì íàïðÿæåíèÿ è ñòàáèëèçàöèåé òîêà â äèàïàçîíå îò 5 ìÀ äî 100 ìÀ. Òàêîå ñî÷åòàíèå õàðàêòåðèñòèê ïîçâîëÿåò èñïîëüçîâàòü áîëüøåå êîëè÷åñòâî ñâåòîäèîäîâ ïðè íèçêîì íàïðÿ-

6

æåíèè ïèòàíèÿ, ÷òî äåëàåò BCR430UW6 óäîáíûì ïðèáîðîì äëÿ ïðèëîæåíèé, òðåáóþùèõ ñîâìåñòíîé ðàáîòû íåñêîëüêèõ ñâåòîäèîäîâ, òàêèõ êàê ïîäñâåòêà èíôîðìàöèîííûõ óêàçàòåëåé è àðõèòåêòóðíîå îñâåùåíèå. Óëüòðàíèçêîå ïàäåíèå íàïðÿæåíèÿ 115 ì è íèçêèé ðàáî÷èé òîê, òèïîâîå çíà÷åíèå êîòî-

ÍÎÂÎÑÒÈ

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

òåëüíóþ ãèáêîñòü, ïîçâîëÿÿ èñïîëüçîâàòü îäíó ñõåìó äëÿ óïðàâëåíèÿ ðàçëè÷íûìè êîíôèãóðàöèÿìè ñâåòîäèîäîâ. Âûñîêîå êà÷åñòâî ñòàáèëèçàöèè ãàðàíòèðóåò, ÷òî îòêëîíåíèå âûõîäíîãî òîêà íå ïðåâûñèò ±5% âî âñåì äèàïàçîíå èçìåíåíèÿ òåìïåðàòóðû è íàïðÿæåíèÿ ïèòàíèÿ. Ýòà ñòàáèëüíîñòü îáåñïå÷èâàåò îäíîðîäíîå âîñïðîèçâîäèìîå îñâåùåíèå, íåçàâèñÿùåå îò óñëîâèé ðàáîòû.

VS

ðîãî ñîñòàâëÿåò âñåãî 285 ìêÀ, îáåñïå÷èâàþò áîëåå âûñîêèé óðîâåíü ÊÏÄ ñèñòåìû è âîçìîæíîñòü íàäåæíîãî óïðàâëåíèÿ áóëüøèì êîëè÷åñòâîì ñâåòîäèîäîâ â öåïî÷êå. Ýòè ôàêòîðû îñîáåííî âàæíû äëÿ ïðèëîæåíèé, ãäå âîñïðèÿòèå çàâèñèò îò õàðàêòåðèñòèê îñâåùåíèÿ, òàêèõ êàê ïîäñâåòêà âûâåñîê è çäàíèé. Óñòðîéñòâî íå òðåáóåò âíåøíèõ ìîùíûõ òðàíçèñòîðîâ èëè êîíäåíñàòîðîâ, ÷òî ñíèæàåò îáùóþ ñòîèìîñòü ìàòåðèàëîâ è ïîâûøàåò ñòàáèëüíîñòü ñèñòåìû. Óëó÷øåíà òàêæå äîëãîâðåìåííàÿ íàäåæíîñòü áëàãîäàðÿ êîíñòðóêöèè, óñòîé÷èâîé ê ïåðåíàïðÿæåíèÿì, âîçíèêàþùèì â ðåçóëüòàòå íåèñïðàâíîñòåé ñâåòîäèîäîâ èëè ïåðåõîäíûõ ïðîöåññîâ íà øèíàõ ïèòàíèÿ. Âñòðîåííàÿ òåïëîâàÿ çàùèòà îãðàíè÷èâàåò âûõîäíîé òîê ïðè ïîâûøåíèè ðàáî÷èõ òåìïåðàòóð, íå äîïóñêàÿ ýêñïëóàòàöèîííûõ îòêàçîâ è óâåëè÷èâàÿ ñðîê ñëóæáû ñâåòîäèîäîâ. Áëàãîäàðÿ âîçìîæíîñòè ðåãóëèðîâêè âûõîäíîãî òîêà îò 5 ìÀ äî 100 ìÀ, BCR430UW6 ìîæåò îáåñïå÷èòü äîïîëíè-

NC GND

OUT BCR430U

REXT

NC VS

GND

Ñõåìà âêëþ÷åíèÿ BCR430UW6.

Ìèêðîñõåìà èìååò öåïü ðåãóëèðîâêè ÿðêîñòè íà îñíîâå ØÈÌ, ðàáîòàåò â äèàïàçîíå âõîäíûõ íàïðÿæåíèé îò 5 äî 42  è ïîääåðæèâàåò ïàðàëëåëüíîå âêëþ÷åíèå íåñêîëüêèõ óñòðîéñòâ äëÿ óâåëè÷åíèÿ ñòàáèëèçèðîâàííîãî âûõîäíîãî òîêà.

BCR430UW6 âûïóñêàåòñÿ â êîðïóñå SOT26.

Infineon äîïîëíÿåò ñåìåéñòâî EiceDRIVER 650-âîëüòîâûìè äðàéâåðàìè çàòâîðîâ ïîëóìîñòîâ Infineon Technologies ðàñøèðÿåò ñâîé àññîðòèìåíò ìèêðîñõåì EiceDRIVER 650âîëüòîâûìè äðàéâåðàìè çàòâîðîâ ïîëóìîñòîâ, îñíîâàííûìè íà óíèêàëüíîé òåõíîëîãèè

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

ÊÍÈ (êðåìíèé íà èçîëÿòîðå). Ïðîäóêòû ñ èíòåãðèðîâàííûìè áóòñòðåïíûìè äèîäàìè îáåñïå÷èâàþò ëó÷øóþ â îòðàñëè çàùèòó îò îòðèöàòåëüíûõ âûáðîñîâ íàïðÿæåíèÿ è ïðåâîñõîäíóþ óñòîé÷èâîñòü ê çàùåëêèâàíèþ â ñõåìàõ èíâåðòîðîâ íà îñíîâå MOSFET è IGBT. Ýòè óíèêàëüíûå îñîáåííîñòè ïîçâîëÿþò ñîçäàâàòü áîëåå íàäåæíûå êîíñòðóêöèè ïðè ìåíüøåé ñòîèìîñòè êîìïîíåíòîâ. Ñèëüíîòî÷íîå ñåìåéñòâî 2ED218x ðàññ÷èòàíî íà âûñîêî÷àñòîòíûå ïðèëîæåíèÿ, òàêèå êàê èíäóêöèîííûå ïëèòû, êîìïðåññîðû êîíäèöèîíåðîâ, èìïóëüñíûå èñòî÷íèêè ïèòàíèÿ è

ÍÎÂÎÑÒÈ

7

Äî 650 Â 2ED2182S06F HIN

1

HIN

VB

8

LIN

2

LIN

HO

7

3

COM

VS

6

4

LO

VCC

5

VCC

Ê ÍÀÃÐÓÇÊÅ

Òèïîâàÿ ñõåìà âêëþ÷åíèÿ 2ED2182S06F.

ñîïðîòèâëåíèå 30 Îì. Ñïîñîáíîñòü óçëà VS âûäåðæèâàòü îòðèöàòåëüíûå 100-âîëüòîâûå ïîâòîðÿþùèåñÿ èìïóëüñû øèðèíîé 300 íñ îáåñïå÷èâàåò áîëüøîé çàïàñ ïðî÷íîñòè è âûñîêóþ íàäåæíîñòü ðàáîòû. Áåçîïàñíîñòü ðàáîòû äîïîëíèòåëüíî ãàðàíòèðóåòñÿ âñòðîåííûìè ñõåìàìè çàùèòû îò ñêâîçíûõ òîêîâ è íåçàâèñèìîé áëîêèðîâêîé ïðè ïîíèæåííîì íàïðÿæåíèè ïèòàíèÿ âåðõíåãî è íèæíåãî ïëå÷à äðàéâåðà. Âðåìÿ çàäåðæêè ðàñïðîñòðàíåíèÿ äðàéâåðîâ çàòâîðîâ îáîèõ ñåìåéñòâ ñîñòàâëÿåò 200 íñ.

Äîñòóïíîñòü

ÈÁÏ. Ñåìåéñòâî ïðèáîðîâ 2ED210x ñ íèçêèìè âûõîäíûìè òîêàìè ïðåäíàçíà÷åíî äëÿ áûòîâîé òåõíèêè, ýëåêòðîèíñòðóìåíòîâ, ïðèâîäîâ äâèãàòåëåé, âåíòèëÿòîðîâ è íàñîñîâ. Ìàêñèìàëüíûå âûõîäíûå òîêè ìèêðîñõåì ñåìåéñòâà 2ED218x ñîñòàâëÿþò 2.5 À, à ñåìåéñòâà 2ED210x – 0.7 À. Ïðåäëàãàþòñÿ âàðèàíòû ñ ôóíêöèåé îòêëþ÷åíèÿ è ðàçäåëüíûìè âûâîäàìè ëîãè÷åñêîé è ñèëîâîé çåìëè. Èíòåãðèðîâàííûé áóòñòðåïíûé äèîä ñî ñâåðõìàëûì âðåìåíåì îáðàòíîãî âîññòàíîâëåíèÿ èìååò â îòêðûòîì ñîñòîÿíèè òèïîâîå

Ïî ðàñïîëîæåíèþ âûâîäîâ, ýëåêòðè÷åñêèì õàðàêòåðèñòèêàì è ôóíêöèÿì ìèêðîñõåìû 2ED218x è 2ED210x ñîâìåñòèìû ñ óñòðîéñòâàìè ïðåäûäóùåãî ïîêîëåíèÿ IR(S)218x è IR(S)210x. Ïðèáîðû ïîñòàâëÿþòñÿ â ñòàíäàðòíûõ äëÿ îòðàñëè êîðïóñàõ DSO-8 (SOIC8) è DSO-14 (SOIC-14) è âûäåðæèâàþò ýëåêòðîñòàòè÷åñêèå ðàçðÿäû ìîäåëè ÷åëîâå÷åñêîãî òåëà äî 2 ê (òîëüêî 2ED218x). Äîñòóïíû äëÿ çàêàçà êàê åäèíè÷íûå îáðàçöû, òàê è ïðîìûøëåííûå ïàðòèè ïðèáîðîâ îáîèõ ñåìåéñòâ.

Holtek âûïóñêàåò íîâóþ ìèêðîñõåìó êîíòðîëëåðà èíòåðôåéñà CAN Holtek ñîîáùèëà î âûïóñêå ìèêðîñõåìû êîíòðîëëåðà øèíû èíòåðôåéñà CAN HT45B3305H. Ôèçè÷åñêèé óðîâåíü CAN ïîääåðæèâàåò âûñîêîñêîðîñòíîé îáìåí äî 1 Ìáèò/ñ, îáåñïå÷èâàÿ îòëè÷íóþ ïðîèçâîäèòåëüíîñòü â ïðèëîæåíèÿõ ïðîìûøëåííîé ñâÿçè, ÷òî äåëàåò óñòðîéñòâî ïðèãîäíûì äëÿ èñïîëüçîâàíèÿ â ýëåêòðîííîì îáîðóäîâàíèè àâòîìîáèëåé, òàêîì êàê ìîäóëè óïðàâëåíèÿ êóçîâíûì îáîðóäîâàíèåì, ñåðâîïðèâîäû ðóëåâîãî óïðàâëåíèÿ è ñòåêëîïîäúåìíèêîâ, ñèñòåìû îñâåùåíèÿ è êîíäèöèîíèðîâàíèÿ âîçäóõà. Îí òàêæå ìîæåò èñïîëüçîâàòüñÿ â ñèñòåìàõ èíòåëëåêòóàëüíûõ çäàíèé, òàêèõ êàê ëèôòû è ýñêàëàòîðû, â ïðèëîæåíèÿõ óïðàâëåíèÿ âåíòèëÿöèåé, êîíäèöèîíèðîâàíèåì è îáîãðåâîì, â ñâåòîñèãíàëüíûõ ìîäóëÿõ, äëÿ óïðàâëåíèÿ ïðîèçâîäñòâåííûìè ïðîöåññàìè, â êîíòðîëüíî-ñèãíàëüíîì îáîðóäîâàíèè, ñèñòåìàõ óäàëåííîãî ìîíèòîðèíãà ðåàëüíîãî âðåìåíè è äðóãèõ ñâÿçàííûõ îáëàñòÿõ ïðèìåíåíèÿ.

8

 óñòðîéñòâî èíòåãðèðîâàí ìîäóëü CAN, ëèöåíçèðîâàííûé ó êîìïàíèè Bosch, êîòîðûé ïîääåðæèâàåò ñïåöèôèêàöèè ïðîòîêîëà CAN 2.0A/B è îòâå÷àåò òðåáîâàíèÿì ñòàíäàðòà ISO11898-1:2003. Îí âêëþ÷àåò â ñåáÿ 32 îáúåêòà ñîîáùåíèé, êîòîðûå èñïîëüçóþòñÿ äëÿ ïåðåäà÷è äàííûõ, è ìîæåò ïîääåðæèâàòü óëó÷øåííóþ ìîäåëü ïðîãðàììèðîâàíèÿ Full CAN. Óñòðîéñòâî ñîäåðæèò êîììóíèêàöèîí2 íûå èíòåðôåéñû SPI è I C. Ïðèáîð ðàññ÷èòàí íà ðàáîòó â äèàïàçîíå òåìïåðàòóð îò –40 °C äî +125 °C è ïîñòàâëÿåòñÿ â 16-âûâîäíûõ êîðïóñàõ NSOP ì QFN.

ÍÎÂÎÑÒÈ

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

Mornsun âûïóñêàåò íîâóþ ìèêðîñõåìó äâóõòàêòíîãî äðàéâåðà òðàíñôîðìàòîðà

2

VIN

Ìÿãêèé çàïóñê è çàùèòà îò ïåðåãðåâà

1

VD1

MN1

VD2

3

MN2

+

0.47 µF 5

Äðàéâåð

–

GND

2

GND VD2

3

GND

1 µF + VOUT=5 Â –

4

RB160M-60

Óïðîùåííàÿ ñõåìà âêëþ÷åíèÿ SCM1201A.

2. Çàùèòà îò êîðîòêîãî çàìûêàíèÿ âûõîäà: Ïîðîã ñðàáàòûâàíèÿ ýòîé çàùèòû èìååò õîðîøóþ âîñïðîèçâîäèìîñòü è íå çàâèñèò íè îò óðîâíÿ âûõîäíîé ìîùíîñòè, íè îò òåìïåðàòóðû.

3. Çàùèòà îò ïåðåãðåâà: Ïðè ïðåâûøåíèè òåìïåðàòóðîé êðèñòàëëà óñòàíîâëåííîãî ïîðîãà ìèêðîñõåìà ïåðåõîäèò â ðåæèì ñíà è àâòîìàòè÷åñêè âîçîáíîâëÿåò ðàáîòó, êîãäà òåìïåðàòóðà ñíîâà îïóñêàåòñÿ äî çàäàííîãî çíà÷åíèÿ.

9

90

8

80

7

70

6

60

5

50

4

40

3

30

2

20

1

10 20

40

0 60 80 100 120 140 160 180 200 Òîê íàãðóçêè (ìÀ)

Çàâèñèìîñòü âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ è ÊÏÄ îò òîêà íàãðóçêè.

CLK2

Îáëàñòü ïðèìåíåíèÿ

4

Áëîê-ñõåìà SCM1201A.

Âîò òðè êëþ÷åâûå îñîáåííîñòè ìèêðîñõåìû: 1. Ôóíêöèÿ ìÿãêîãî çàïóñêà: Ýòó ôóíêöèÿ ïîçâîëÿåò èçáåæàòü ïîâðåæäåíèé, âûçâàííûõ âûñîêèìè ïóñêîâûìè òîêàìè, è îáåñïå÷èòü íîðìàëüíûé çàïóñê ïðè ïîëíîé íàãðóçêå.

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

VIN

0

Çàùèòà âûõîäà 5

1

VIN=5 Â

0

CLK1

GND VD1

ÊÏÄ (%)

Ìèêðîñõåìà SCM1212A ñ èíòåãðèðîâàííûì ñäâîåííûì ìîùíûì MOSFET ìîæåò íîðìàëüíî ðàáîòàòü ïðè íèçêîì âõîäíîì íàïðÿæåíèè 4.5 Â, è íå áóäåò ïîâðåæäåíà âûñîêèì âõîäíûì íàïðÿæåíèåì 40 Â. Âûñîêàÿ ñèììåòðèÿ ñèãíàëîâ óïðàâëåíèÿ âíóòðåííèìè MOSFET ñíèæàåò ñòåïåíü ðàçáàëàíñà, õàðàêòåðíîãî äëÿ äâóõòàêòíîé òîïîëîãèè.

RB160M-60

Âûõîäíîå íàïðÿæåíèå (Â)

 íîâåéøåé ìèêðîñõåìå äâóõòàêòíîãî äðàéâåðà òðàíñôîðìàòîðà, âûïóùåííîé êèòàéñêîé êîìïàíèåé Mornsun, èíòåãðèðîâàíû ôóíêöèÿ ìÿãêîãî çàïóñêà, çàùèòà îò êîðîòêîãî çàìûêàíèÿ âûõîäà è çàùèòà îò ïåðåãðåâà, ýôôåêòèâíî ïîâûøàþùèå íàäåæíîñòü óñòðîéñòâà. Ìèêðîñõåìà SCM1212A â êîðïóñå SOT23-5 ôóíêöèîíàëüíî ýêâèâàëåíòíà ìèêðîñõåìå SCM1201A â êîðïóñå SOT23-6 è îòëè÷àåòñÿ òîëüêî êîëè÷åñòâîì âûâîäîâ.

Ìèêðîñõåìà ìîæåò èñïîëüçîâàòüñÿ â èçîëèðîâàííûõ èñòî÷íèêàõ ïèòàíèÿ, ñèñòåìàõ óïðàâëåíèÿ ïðîèçâîäñòâåííûìè ïðîöåññàìè, â ìåäèöèíñêîì è òåëåêîììóíèêàöèîííîì îáîðóäîâàíèè è ìíîãèõ äðóãèõ îáëàñòÿõ.

Îñíîâíûå õàðàêòåðèñòèêè ! Äèàïàçîí âõîäíûõ íàïðÿæåíèé 4.5 … 8 Â; ! Èíòåãðèðîâàííûé ñäâîåííûé ìîùíûé MOSFET;

ÍÎÂÎÑÒÈ

9

! Âûñîêàÿ ñèììåòðèÿ óïðàâëåíèÿ MOSFET; ! Âñòðîåííàÿ ñõåìà ìÿãêîãî çàïóñêà; ! Çàùèòà îò êîðîòêîãî çàìûêàíèÿ; ! Çàùèòà îò ïåðåãðåâà êðèñòàëëà;

! Äèàïàçîí ðàáî÷èõ òåìïåðàòóð ïåðåõîäà îò –40 °C äî +125 °C; ! Îáåñïå÷èâàåò ñîãëàñîâàíèå ñ òðàíñôîðìàòîðîì; (ðåêîìåíäóåìàÿ ñåðèÿ TTB05xx-1T).

Íîâàÿ ÑíÊ STMicroelectronics óñêîðèò ñîçäàíèå èíòåëëåêòóàëüíûõ óñòðîéñòâ IoT, ïîäêëþ÷àåìûõ ê ñåòÿì LoRa ! Ìèêðîêîíòðîëëåðíîå ÿäðî STM32 è ðàäèî÷àñòîòíûé áëîê Semtech, îáúåäèíåííûå íà îäíîì êðèñòàëëå. ! Ãîòîâû ê ïîäêëþ÷åíèþ ê LoRa è äðóãèì ìàëîìîùíûì ãëîáàëüíûì êîìïüþòåðíûì ñåòÿì â ëþáîé òî÷êå ìèðà. ! Ãàðàíòèÿ ñîõðàíåíèÿ óñòðîéñòâà â ïðîèçâîäñòâåííûõ ïëàíàõ êîìïàíèè â òå÷åíèå 10 ëåò.

STMicroelectronics (ST) ïðåäñòàâèëà ïåðâóþ â ìèðå ñèñòåìó íà êðèñòàëëå (ÑíÊ) äëÿ ïîäêëþ÷åíèÿ èíòåëëåêòóàëüíûõ óñòðîéñòâ ê Èíòåðíåòó âåùåé (IoT) ñ ïîìîùüþ òåõíîëîãèè áåñïðîâîäíîé äàëüíåé ñâÿçè LoRa.

áèòåëåé, ñîãëàñíî êîòîðîé STMicroelectronics îáÿçóåòñÿ ñîõðàíÿòü ïðîèçâîäñòâî ïðèáîðîâ íà ïðîòÿæåíèè, êàê ìèíèìóì, 10 ëåò.

STM32WLE5 âûïóñêàåòñÿ â êîðïóñå UFBGA73 ðàçìåðîì 5 ìì × 5 ìì. Ïðèáîð ïîëíîñòüþ èíòåãðèðîâàí â ýêîñèñòåìó STM32, âêëþ÷àÿ ïîääåðæêó ïðîãðàììíîãî ïàêåòà STM32Cube, à òàêæå ñòåêà LoRaWAN, ñåðòèôèöèðîâàííîãî äëÿ âñåõ ðåãèîíîâ è äîñòóïíîãî â âèäå èñõîäíîãî êîäà.

Äîïîëíèòåëüíàÿ òåõíè÷åñêàÿ èíôîðìàöèÿ

ÑíÊ STM32WLE5 äàåò ðàçðàáîò÷èêàì âîçìîæíîñòü ñîçäàâàòü òàêèå óñòðîéñòâà, êàê äàò÷èêè ñîñòîÿíèÿ îêðóæàþùåé ñðåäû, ïðèáîðû ó÷åòà, òðåêåðû è òåõíîëîãè÷åñêèå êîíòðîëëåðû, êîòîðûå ïîìîãàþò ýôôåêòèâíî óïðàâëÿòü ýíåðãèåé è ðåñóðñàìè.  ïðîñòîé â èñïîëüçîâàíèè ÑíÊ ST îáúåäèíèëà ïðîâåðåííûé âðåìåíåì ìèêðîêîíòðîëëåð STM32 ñî ñâåðõíèçêèì ýíåðãîïîòðåáëåíèåì è LoRa-ñîâìåñòèìîå ðàäèî. Ðåàëèçàöèÿ â STM32WLE5 íåñêîëüêèõ ïàòåíòóåìûõ ST ðåøåíèé, â ÷àñòíîñòè, àðõèòåêòóðû óïðàâëåíèÿ ïèòàíèåì, îáåñïå÷èò óíèêàëüíûå õàðàêòåðèñòèêè êîíå÷íîãî ïðîäóêòà. Ñîçäàííîå ST ïðîãðàììíîå îáåñïå÷åíèå äëÿ áåñïðîâîäíûõ ñåòåâûõ êîììóíèêàöèé LoRaWAN ïîëó÷èëî âñå ðåãèîíàëüíûå ñåðòèôèêàòû äëÿ èñïîëüçîâàíèÿ âî âñåì ìèðå. Äîëãîâðåìåííàÿ äîñòóïíîñòü STM32WLE5 ãàðàíòèðóåòñÿ ïðîãðàììîé ïîääåðæêè ïîòðå-

10

Èíòåãðèðîâàííûé ðàäèî÷àñòîòíûé áëîê, îñíîâàííûé íà ëèöåíçèðîâàííîì ó Semtech ÿäðå SX126x, ïîääåðæèâàåò äâà ðåæèìà ðàáîòû ïåðåäàò÷èêà – âûñîêîé ìîùíîñòè è íèçêîé ìîùíîñòè, – è îõâàòûâàåò âåñü ãëîáàëüíûé íåëèöåíçèðóåìûé ñóáãèãàãåðöîâûé ÷àñòîòíûé äèàïàçîí îò 150 ÌÃö äî 960 ÌÃö, îáåñïå÷èâàÿ ñîâìåñòèìîñòü ñ ñåòÿìè LoRa íà âñåõ òåððèòîðèÿõ. Ýòî çíà÷èò, ÷òî OEM-ïðîèçâîäèòåëè ìîãóò èñïîëüçîâàòü STM32WLE5 äëÿ âñåõ ðûíêîâ ìèðà, ãàðàíòèðóÿ òåõíè÷åñêóþ ñîâìåñòèìîñòü, à òàêæå ïîâûøåííóþ îïåðàöèîííóþ ýôôåêòèâíîñòü è ïîääåðæêó êëèåíòîâ. ×óâñòâèòåëüíîñòü äî –148 äÁì è äâà âñòðîåííûõ âûõîäíûõ óñèëèòåëÿ ñ ìàêñèìàëüíîé ìîùíîñòüþ ïåðåäà÷è 15 äÁì è 22 äÁì, äîñòóïíûõ â îäíîì êîðïóñå, óâåëè÷èâàþò äàëüíîñòü ñâÿçè.  äîïîëíåíèå ê âñòðîåííîé ìîäóëÿöèè LoRa, STM32WLE5 òàêæå ïîääåðæèâàåò ìåòîäû ìîäóëÿöèè (G)FSK, (G)MSK è BPSK, ÷òî ïîçâîëÿåò èñïîëüçîâàòü ðàçëè÷íûå àëüòåðíàòèâíûå ïðîòîêîëû, âêëþ÷àÿ ïðîòîêîëû, ñîçäàííûå ïîëüçîâàòåëåì. Êðîìå òîãî, âûñîêèé óðîâåíü ðàäèî÷àñòîòíûõ õàðàêòåðèñòèê

ÍÎÂÎÑÒÈ

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

ïðè íèçêîì ýíåðãîïîòðåáëåíèè îáåñïå÷èâàåò íàäåæíóþ áåñïðîâîäíóþ ñâÿçü è ïðîäëåâàåò âðåìÿ ðàáîòû óñòðîéñòâ ñ áàòàðåéíûì ïèòàíèåì.  ìèêðîêîíòðîëëåðå èñïîëüçîâàíà àðõèòåêòóðà STM32L4 êîìïàíèè ST, êîòîðàÿ âêëþ÷àåò â ñåáÿ ÿäðî Arm Cortex-M4 ñ ðàñøèðåíèÿìè ÖÎÑ è ïîääåðæèâàåò òåõíîëîãèè ñâåðõíèçêîãî ýíåðãîïîòðåáëåíèÿ, âêëþ÷àÿ äèíàìè÷åñêîå ìàñøòàáèðîâàíèå íàïðÿæåíèÿ, à òàêæå àäàïòèâíûé àêñåëåðàòîð ðåàëüíîãî âðåìåíè ART, îáåñïå÷èâàþùèé íóëåâîå âðåìÿ îæèäàíèÿ âûáîðêè ïðè âûïîëíåíèè ïðîãðàìì èç Flash-ïàìÿòè.

Øèðîêèé âûáîð âàðèàíòîâ ñ îáúåìîì Flash-ïàìÿòè 64 ÊÁàéò, 128 ÊÁàéò è 256 ÊÁàéò ïîçâîëÿåò ðàçðàáîò÷èêàì âûáèðàòü îïòèìàëüíóþ ïëîòíîñòü õðàíåíèÿ êîäà è äàííûõ äëÿ âñåé ïëàòôîðìû, âêëþ÷àÿ ïðèëîæåíèå è ðàäèî. Ïîëüçîâàòåëè òàêæå ñìîãóò èçâëå÷ü ïîëüçó èç âñòðîåííûõ ôóíêöèé êèáåðáåçîïàñíîñòè ìèêðîêîíòðîëëåðîâ STM32L4, òàêèõ êàê àïïàðàòíûé óñêîðèòåëü îòêðûòîãî êëþ÷à (PKA), ãåíåðàòîð èñòèííî ñëó÷àéíûõ ÷èñåë (TRNG), çàùèòà ñåêòîðà îò îïåðàöèé ÷òåíèÿ/çàïèñè (PCROP) è ïîääåðæêà ïåðåäîâûõ êðèïòîãðàôè÷åñêèõ àëãîðèòìîâ, âêëþ÷àÿ RSA.

TRINAMIC âûâîäèò íà ðûíîê ìèêðîñõåìó èíòåëëåêòóàëüíîãî äðàéâåðà íèçêîâîëüòíûõ äâèãàòåëåé ïîñòîÿííîãî òîêà TMC7300 – ýòî âòîðàÿ ìèêðîñõåìà Trinamic äëÿ íèçêîâîëüòíûõ ïðèëîæåíèé. Ìîùíûé äðàéâåð ñ UART äëÿ êîíòðîëÿ âðàùàþùåãî ìîìåíòà è ñêîðîñòè ìîæåò óïðàâëÿòü äâóìÿ ìîòîðàìè ïîñòîÿííîãî òîêà ñ íàïðÿæåíèåì ïèòàíèÿ îò 2 (1.8) äî 11  DC. Êîìïàíèÿ TRINAMIC Motion Control àíîíñèðîâàëà ìèêðîñõåìó íèçêîâîëüòíîãî äðàéâåðà TMC7300, ïðåäíàçíà÷åííîãî äëÿ óïðàâëåíèÿ îäíèì äâèãàòåëåì ïîñòîÿííîãî òîêà ñ ïèêîâûì ðàáî÷èì òîêîì äî 2 À èëè äâóìÿ äâèãàòåëÿìè ñ ïèêîâûìè òîêàìè äî 2.4 À. Ðàáîòàÿ îò îäíîé èëè äâóõ ëèòèé-èîííûõ áàòàðåé èëè, êàê ìèíèìóì, îò äâóõ áàòàðååê òèïà ÀÀ, TMC7300 îïòèìàëüíî ïîäõîäèò äëÿ îáîðóäîâàíèÿ ñ áàòàðåéíûì ïèòàíèåì, òàêîãî êàê IoT è ïîðòàòèâíûå óñòðîéñòâà, ïðèíòåðû è POS-ïðèëîæåíèÿ, èãðóøêè, êàìåðû è ìîáèëüíûå ìåäèöèíñêèå óñòðîéñòâà.

Áëàãîäàðÿ èíòåãðèðîâàííîé ñõåìå ïðÿìîãî óïðàâëåíèÿ ìîñòàìè, ìèêðîñõåìà ìîæåò òàêæå èñïîëüçîâàòüñÿ â êà÷åñòâå ïðèâîäà ñîëåíîèäîâ, ðåëå è äðóãèõ èñïîëíèòåëüíûõ óñòðîéñòâ. Íåñìîòðÿ íà íåáîëüøîé 20âûâîäíîé êîðïóñ QFN, èìåþùèé ðàçìåðû 3 × 3 ìì, TMC7300 îáåñïå÷èâàåò âûñîêóþ ïëîò-

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

íîñòü ìîùíîñòè áëàãîäàðÿ âñòðîåííûì ìîùíûì MOSFET è ïîëíîñòüþ èíòåãðèðîâàííîé ëîãèêå óïðàâëåíèÿ äâèãàòåëåì ïîñòîÿííîãî òîêà. TMC7300 ìîæåò óïðàâëÿòü ñêîðîñòüþ è îãðàíè÷èâàòü êðóòÿùèé ìîìåíò, èëè èñïîëüçîâàòüñÿ â ðåæèìå óïðàâëåíèÿ êðóòÿùèì ìîìåíòîì. Äëÿ ïðîñòîòû èñïîëüçîâàíèÿ TMC7300 âûïóñêàåòñÿ ñ îäíîïðîâîäíûì èíòåðôåéñîì UART, ÷åðåç êîòîðûé ìîæíî êîíòðîëèðîâàòü äî äâóõ äâèãàòåëåé ïîñòîÿííîãî òîêà, óïðàâëÿÿ èõ íàïðàâëåíèåì âðàùåíèÿ, ñêîðîñòüþ è êðóòÿùèì ìîìåíòîì. Íîâàÿ ìèêðîñõåìà, ïîääåðæèâàåìàÿ ñðåäîé ðàçðàáîòêè Trinamic, â êîòîðóþ âêëþ÷åíû îòêðûòûå àïïàðàòíûå è ïðîãðàììíûå ðåñóðñû, ïîçâîëÿåò ïðè ñíèæåííûõ èçäåðæêàõ áûñòðî ñîçäàâàòü ïðîòîòèïû íîâûõ óñòðîéñòâ. Ôóíêöèè çàùèòû è äèàãíîñòèêè, îáåñïå÷èâàþùèå óñòîé÷èâóþ è íàäåæíóþ ðàáîòó óñòðîéñòâà, âêëþ÷àþò ØÈÌ-óïðàâëåíèå äëÿ ïëàâíîãî óâåëè÷åíèÿ è ñíèæåíèÿ ñêîðîñòè, âíóòðåííèé îãðàíè÷èòåëü òîêà, çàùèùàþùèé êàê äâèãàòåëü, òàê è èñòî÷íèê ïèòàíèÿ, è äàò÷èê ìåõàíè÷åñêîé íàãðóçêè. ×àñòüþ äèàãíîñòè÷åñêèõ ôóíêöèé ÿâëÿåòñÿ îáíàðóæåíèå àâàðèéíûõ ñîñòîÿíèé, âêëþ÷àÿ êîðîòêîå çàìûêàíèå è ïåðåãðåâ. Îáíàðóæèâ íåèñïðàâíîñòü, TMC7300 ìîæåò çàïðåòèòü ðàáîòó ñèëîâîãî êàñêàäà è ñîîáùèòü îá îøèáêå ÷åðåç èíòåðôåéñ èëè ÷åðåç âûâîä DIAG.

ÍÎÂÎÑÒÈ

11

VCP

1.8 Â

VCP

TMC7300

Ðåãóëÿòîð 1.8 Â Ãåíåðàòîð

VIO/ NSTDBY Óïðàâëåíèå ïîëóìîñòîì Óïðàâëåíèå ÷åðåç UART Âûáîð UART/ ïîëóìîñòà

Ìîòîð

Çàðÿäîâûé íàñîñ

Óïðàâëåíèå îæèäàíèåì

Äðàéâåð Óïðàâëåíèå UART Ðåãèñòðû óïðàâëåíèÿ

ØÈÌ è òîêîâîå óïðàâëåíèå

Âûáîð ðåæèìà

Ìóëüòèïëåêñîð ñèãíàëîâ óïðàâëåíèÿ ïîëóìîñòàìè

Ìîòîð

Äðàéâåð Çàùèòà è äèàãíîñòèêà

Âûõîä äèàãíîñòèêè

Áëîê-ñõåìà TMC7300.

Ìèêðîñõåìà TMC7300-LA, à òàêæå êîììóòàöèîííàÿ ïëàòà TMC7300-BOB è îöåíî÷íàÿ ïëàòà TMC7300-EVAL â áëèæàéøåå âðåìÿ áóäóò äîñòóïíû äëÿ ïðèîáðåòåíèÿ ÷åðåç êàíàëû äèñòðèáóöèè Trinamic.

Îñîáåííîñòè è ïðåèìóùåñòâà ! Äèàïàçîí íàïðÿæåíèé îò 2 (1.8)  äî 11  ïîñòîÿííîãî òîêà; ! Äðàéâåð îäíîãî äâèãàòåëÿ ïîñòîÿííîãî òîêà ñ ðàáî÷èì òîêîì äî 2 À èëè äâóõ äâèãàòåëåé ñ òîêîì äî 2.4 À; ! Ðàáîòàåò îò îäíî- èëè äâóõýëåìåíòíîé LiIon áàòàðåè, è äàæå îò äâóõ áàòàðååê AA; ! Îäíîïðîâîäíûé UART äëÿ êîíòðîëÿ ñêîðîñòè, óïðàâëåíèÿ âðàùàþùèì ìîìåíòîì è íàïðàâëåíèåì; ! Òîê ïîêîÿ ìåíåå 50 íÀ (òèïîâîå çíà÷åíèå); ! Íèçêèå ñîïðîòèâëåíèÿ îòêðûòûõ êàíàëîâ âûõîäíûõ òðàíçèñòîðîâ: òèïîâîå çíà÷å-

íèå 170 ìÎì äëÿ òðàíçèñòîðîâ íèæíåãî è âåðõíåãî ïëå÷à; ! Ïîëíàÿ çàùèòà è äèàãíîñòèêà, âêëþ÷àÿ îáðàòíóþ ñâÿçü ïî íàãðóçêå äâèãàòåëÿ; ! ØÈÌ-óïðàâëåíèå ñâåòîäèîäàìè; ! Ïðèãîäåí äëÿ ñîëåíîèäîâ; ! Êîðïóñ QFN20 (3 ìì × 3 ìì).

Îöåíî÷íàÿ ïëàòà äëÿ TMC7300.

Power Integrations ðàçðàáîòàëà âûñîêîíàäåæíûé äðàéâåð çàòâîðîâ SCALE-iDrive äëÿ ñèñòåì àâòîìîáèëüíîé ýëåêòðîíèêè Êîìïàêòíûå è ýôôåêòèâíûå äðàéâåðû çàòâîðîâ SID1181KQ îáåñïå÷èâàþò áåçîïàñíîñòü ñèñòåìû Power Integrations àíîíñèðîâàëà íà÷àëî ìàññîâîãî ïðîèçâîäñòâà äðàéâåðà çàòâîðîâ SCALE-iDriver SID1181KQ, ïðåäíàçíà÷åííîãî äëÿ óïðàâëåíèÿ 750-âîëüòîâûìè IGBT â ñèñòåìàõ àâòîìîáèëüíîé ýëåêòðîíèêè. Íîâîå óñòðîéñòâî, ïîÿâèâøååñÿ âñëåä çà âûïóñêîì 1200-âîëüòîâîãî äðàéâåðà SID1182KQ, ðàñ-

12

øèðÿåò ëèíåéêó ìèêðîñõåì àâòîìîáèëüíûõ äðàéâåðîâ. Êîìïàêòíàÿ, ýôôåêòèâíàÿ è î÷åíü íàäåæíàÿ íîâàÿ ìèêðîñõåìà äðàéâåðà èñïîëüçóåò ðàçðàáîòàííóþ Power Integrations òåõíîëîãèþ âûñîêîñêîðîñòíîé êîììóíèêàöèè FluxLink, îáåñïå÷èâàþùóþ áåçîïàñíîñòü

ÍÎÂÎÑÒÈ

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

ñèñòåìû äàæå â óñëîâèÿõ íåèñïðàâíîñòè. Òåõíîëîãèÿ FluxLink çíà÷èòåëüíî ïîâûøàåò íàäåæíîñòü è êà÷åñòâî èçîëÿöèè íîâûõ äðàéâåðîâ çàòâîðà, îòâå÷àþùèõ ïðåäïèñàíèÿì ñòàíäàðòà AEC-Q100, çàìåíÿÿ îïòîïàðû è åìêîñòíûå èëè êðåìíèåâûå ðåøåíèÿ ñ èíäóêòèâíîé ñâÿçüþ.  óñòðîéñòâà SCALEiDriver âêëþ÷åíû êðèòè÷åñêè âàæíûå çàùèòíûå ôóíêöèè, òàêèå êàê êîíòðîëü âûõîäà èç íàñûùåíèÿ, áëîêèðîâêà ïðè ïîíèæåííîì íàïðÿæåíèè íà ïåðâè÷íîé è âòîðè÷íîé ñòîðîíå è óñîâåðøåíñòâîâàííûé àëãîðèòì ìÿãêîãî âûêëþ÷åíèÿ, ïðåäîõðàíÿþùèé êëþ÷ îò ïîâðåæäåíèÿ ïðè ñðàáàòûâàíèè çàùèòû îò êîðîòêîãî çàìûêàíèÿ. Êîììåíòèðóåò Ìàéêë Õîðíêàìï (Michael Hornkamp), ñòàðøèé äèðåêòîð Power Integrations ïî ìàðêåòèíãó ïðîäóêòîâ äëÿ àâòîìîáèëüíûõ äðàéâåðîâ çàòâîðîâ: «Ñåìåéñòâî SCALE-iDriver ñ òåõíîëîãèåé FluxLink ïîääåðæèâàåò áåçîïàñíûå è ìàëîçàòðàòíûå êîíñòðóêöèè øèðîêîãî ñïåêòðà äðàéâåðîâ IGBT, èñïîëüçóåìûõ â ðàçëè÷íûõ ïðèëîæåíèÿõ äëÿ ýëåêòðè÷åñêèõ òðàíñïîðòíûõ ñðåäñòâ, âêëþ÷àÿ ñèëîâûå àãðåãàòû, áîðòîâûå çàðÿäíûå óñòðîéñòâà è çàðÿäíûå ñòàíöèè, à òàêæå äðóãèå âûñîêîíàäåæíûå äðàéâåðû è èíâåðòîðû».

Ìèêðîñõåìû SCALE-iDriver, òðåáóþùèå òîëüêî îäíîé âòîðè÷íîé îáìîòêè òðàíñôîðìàòîðà, ìèíèìèçèðóþò êîëè÷åñòâî íåîáõîäèìûõ âíåøíèõ êîìïîíåíòîâ, èñêëþ÷àÿ èç ñõåìû òàíòàëîâûå è ýëåêòðîëèòè÷åñêèå êîíäåíñàòîðû è óïðîùàÿ êîíñòðóêöèþ èçîëèðîâàííîãî èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ. Ìîæåò èñïîëüçîâàòüñÿ ïðîñòàÿ äâóõñòîðîííÿÿ ïå÷àòíàÿ ïëàòà, ÷òî åùå áîëüøå óïðîùàåò êîíñòðóêöèþ è ëîãèñòèêó ïîñòàâîê. Äðàéâåðû çàòâîðîâ SCALE-iDriver SID1181KQ, îòâå÷àþùèå òðåáîâàíèÿì àâòîìîáèëüíîãî ñòàíäàðòà AEC-Q100, óæå äîñòóïíû äëÿ ïðèîáðåòåíèÿ. Öåíà îäíîãî äðàéâåðà â ïàðòèè èç 10,000 ïðèáîðîâ óñòàíîâëåíà ðàâíîé $4.81.

Silanna Semiconductor íà÷àëà ïðîèçâîäñòâî íîâûõ 33- è 65âàòòíûõ îáðàòíîõîäîâûõ êîíòðîëëåðîâ ñ àêòèâíûì îãðàíè÷åíèåì Îäíîêðèñòàëüíàÿ êîíñòðóêöèÿ ñî÷åòàåò â ñåáå ïðîñòîòó îáðàòíîõîäîâûõ êîíòðîëëåðîâ ñ âûñîêèìè çíà÷åíèÿìè ÊÏÄ è óäåëüíîé ìîùíîñòè îáðàòíîõîäîâûõ êîíòðîëëåðîâ ñ àêòèâíûì îãðàíè÷åíèåì Silanna Semiconductor ñîîáùèëà, ÷òî åå êîíòðîëëåðû îáðàòíîõîäîâûõ ïðåîáðàçîâàòåëåé ñ àêòèâíûì îãðàíè÷åíèåì (active clamp flyback – ACF) SZ1101 è SZ1105, ïðåäíàçíà÷åííûå äëÿ êîíñòðóèðîâàíèÿ ñåòåâûõ AC/DC

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

àäàïòåðîâ ñ âûñîêîé óäåëüíîé ìîùíîñòüþ, ïðîøëè âñå èñïûòàíèÿ è çàïóùåíû â ñåðèéíîå ïðîèçâîäñòâî. 33-âàòòíàÿ âåðñèÿ SZ1101 õîðîøî ïîäõîäèò äëÿ ñîçäàíèÿ çàðÿäíûõ óñòðîéñòâ ìîáèëüíûõ òåëåôîíîâ, òîãäà êàê 65-âàòòíàÿ âåðñèÿ SZ1105 ìîæåò èñïîëüçîâàòüñÿ â êîíñòðóêöèÿõ êîìïàêòíûõ àäàïòåðîâ äëÿ ïèòàíèÿ íîóòáóêîâ, èãðîâûõ êîíñîëåé è ìíîãîïîðòîâûõ çàðÿäíûõ óñòðîéñòâ. Îáðàòíîõîäîâûå ØÈÌ-êîíòðîëëåðû SZ1101 è SZ1105 óíèêàëüíû òåì, ÷òî â íèõ ñî÷åòàþòñÿ ÷åòûðå êëþ÷åâûõ êîìïîíåíòà ACF: óñîâåðøåíñòâîâàííûé àäàïòèâíûé öèôðîâîé êîíòðîëëåð ACF è òðè ñâåðõâûñîêîâîëüòíûõ ýëåìåíòà – MOSFET àêòèâíîãî îãðàíè÷èòåëÿ, äðàéâåð è ðåãóëÿòîð íàïðÿ-

ÍÎÂÎÑÒÈ

13

íàÿ íàìè òåõíîëîãèÿ óïðàâëåíèÿ OptiMode ìàêñèìèçèðóåò õàðàêòåðèñòèêè â êàæäîì öèêëå ïåðåêëþ÷åíèÿ, îáåñïå÷èâàÿ íàèëó÷øèå ïàðàìåòðû âî âñåõ ðåæèìàõ ðàáîòû».

Îñíîâíûå òåõíè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè

Îöåíî÷íàÿ ïëàòà äëÿ SZ1101; âèä ñâåðõó (ñëåâà) è ñíèçó (ñïðàâà).

! Äèàïàçîí âõîäíûõ íàïðÿæåíèé: 90…265 Â AC; ! Ìàêñèìàëüíàÿ âûõîäíàÿ ìîùíîñòü: 33 Âò (SZ1101), 65 Âò (SZ1105); ! Âûõîäíîé ïîðò: USB-PD 3.0 èëè PPS; ! ÊÏÄ: ñâûøå 94% ïðè ìàêñèìàëüíîé ìîùíîñòè;

Îñíîâíûå îñîáåííîñòè æåíèÿ çàïóñêà. Ýòîò áåñïðåöåäåíòíûé óðîâåíü èíòåãðàöèè ïîçâîëÿåò ñîçäàâàòü ýôôåêòèâíûå AC/DC àäàïòåðû ïèòàíèÿ ñ âûñîêîé ïëîòíîñòüþ ìîùíîñòè è íèçêîé ñòîèìîñòüþ êîìïîíåíòîâ. Âûïóùåííûå íîâûå ïðîäóêòû è îöåíî÷íûå ïëàòû, óæå äîñòóïíûå ïîòðåáèòåëÿì, äåìîíñòðèðóþò ëó÷øèå â îòðàñëè ïîêàçàòåëè ÊÏÄ äëÿ îäíîêðèñòàëüíîãî ðåøåíèÿ è â òî æå âðåìÿ îáåñïå÷èâàþò çàïàñ áîëåå 6 äÁ ïî íîðìàì èçëó÷àåìûõ ýëåêòðîìàãíèòíûõ ïîìåõ EMI. Äèðåêòîð ïî ìàðêåòèíãó Àõñàí Çàìàí (Ahsan Zaman) îáúÿñíèë: «Îäíîêðèñòàëüíàÿ êîíñòðóêöèÿ Silanna ñî÷åòàåò â ñåáå ïðîñòîòó òðàäèöèîííûõ îáðàòíîõîäîâûõ êîíòðîëëåðîâ ñ ÊÏÄ è óäåëüíîé ìîùíîñòüþ, îáåñïå÷èâàåìûìè êîíòðîëëåðàìè ACF. SZ1101 è SZ1105 ñíèæàþò îáùóþ ñòîèìîñòü êîìïîíåíòîâ ñèñòåìû íå òîëüêî çà ñ÷åò èíòåãðàöèè ñõåìû ACF, íî è çà ñ÷åò òîãî, ÷òî ðàçðàáîò÷èêè ìîãóò èñïîëüçîâàòü áîëåå äåøåâûå âíåøíèå êîìïîíåíòû – òðàíñôîðìàòîð, MOSFET ñèíõðîííîãî âûïðÿìèòåëÿ, êîíäåíñàòîð îãðàíè÷èòåëÿ è âõîäíîé ôèëüòð. Çàïàòåíòîâàí-

! Èíòåãðèðîâàííàÿ öåïü àêòèâíîãî îãðàíè÷åíèÿ íà îñíîâå ñâåðõâûñîêîâîëüòíîãî ÌÎÏ òðàíçèñòîðà, äðàéâåð è ðåãóëÿòîð íàïðÿæåíèÿ çàïóñêà; ! Òî÷íàÿ ðåãóëèðîâêà ÷àñòîòû ïåðåêëþ÷åíèÿ äëÿ ëó÷øåãî èñïîëüçîâàíèÿ âõîäíîãî ôèëüòðà ïîìåõ; ! Ïîöèêëîâîå àäàïòèâíîå öèôðîâîå óïðàâëåíèå; ! Îáåñïå÷èâàþò óäåëüíóþ ìîùíîñòü ñâûøå 3 1500 Âò/äì ; ! Òîê ïîêîÿ â îòñóòñòâèå íàãðóçêè è ÊÏÄ îòâå÷àþò òðåáîâàíèÿì Ìèíèñòåðñòâà ýíåðãåòèêè.

Äîñòóïíîñòü è öåíû Îáà ïðèáîðà – 33-âàòòíûé SZ1101 è 65âàòòíûé SZ1105 – â âåðñèÿõ ñ àâòîìàòè÷åñêèì âîçâðàòîì èç ðåæèìà çàùèòû (02) è ôèêñàöèåé ñîñòîÿíèÿ (03) äîñòóïíû äëÿ ïðèîáðåòåíèÿ â ñòàíäàðòíûõ äëÿ îòðàñëè 16âûâîäíûõ êîðïóñàõ SOIC.  ïàðòèÿõ èç 10,000 ìèêðîñõåì îäèí êîíòðîëëåð SZ1101 ñòîèò $1.06, à SZ1105 – $1.22. Ïðåäëàãàåòñÿ òàêæå îöåíî÷íàÿ ïëàòà USB-PD.

CML ïðåäîñòàâëÿåò ïîëüçîâàòåëÿì Raspberry Pi ðàñøèðåííûå âîçìîæíîñòè ðå÷åâîãî êîäåêà CML Microcircuits àíîíñèðîâàëà âûïóñê îöåíî÷íîé ïëàòû EV6550DHAT, ñîâìåñòèìîé ñ ìåçîíèííûìè ïëàòàìè äëÿ Raspberry Pi, êîòîðàÿ äåëàåò óëüòðàìàëîïîòðåáëÿþùèé ðå÷åâîé êîäåê CMX655D äîñòóïíûì äëÿ øèðîêîãî êðóãà ëþáèòåëåé, ðàçðàáîò÷èêîâ è ïðîèçâîäèòåëåé ïðîäóêòîâ.

14

×ðåçâû÷àéíî ïîïóëÿðíûé îäíîïëàòíûé êîìïüþòåð Raspberry Pi ïîâñåìåñòíî ïðèçíàí ïðîèçâîäèòåëÿìè, ýíòóçèàñòàìè è ïðîôåññèîíàëüíûìè ðàçðàáîò÷èêàìè êàê ïðåäïî÷òèòåëüíàÿ ïëàòôîðìà äëÿ áûñòðîé ðàçðàáîòêè àïïàðàòóðû è ïðîãðàììíîãî îáåñïå÷åíèÿ. Îñíîâàííàÿ íà ýòîé ðàñòóùåé ýêîñèñ-

ÍÎÂÎÑÒÈ

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

òåìå ïëàòà EV6550DHAT ïðåäîñòàâëÿåò äîñòóï ê ðàñøèðåííûì âîçìîæíîñòÿì ðå÷åâîãî êîäåêà CMX655D ñîîáùåñòâó Raspberry Pi. Êîäåê áûë ðàçðàáîòàí äëÿ öèôðîâûõ ãîëîñîâûõ è ñåíñîðíûõ ïðèëîæåíèé. Îí ñîäåðæèò ïîëíóþ ñõåìó îáðàáîòêè ñèãíàëà – îò äâóõ ñîãëàñîâàííûõ èíòåðôåéñîâ öèôðîâûõ ÌÝÌÑ ìèêðîôîíîâ äî ðàáîòàþùåãî íà äèíàìèê îäíîâàòòíîãî óñèëèòåëÿ êëàññà D, – âêëþ÷àþùóþ öåïè ïðîðåæèâàíèÿ, ôèëüòðàöèè, îáðàáîòêè ñèãíàëîâ è öèôðîâîãî óñèëåíèÿ, ïîääåðæèâàåìûå àóäèîèíòåðôåéñîì 2 I S/PCM è èíòåðôåéñîì óïðàâëåíèÿ SPI. Îí ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé èñòèííî îäíîêðèñòàëüíîå ðåøåíèå ñî ñâåðõíèçêèì ýíåðãîïîòðåáëåíèåì äëÿ äîáàâëåíèÿ ðàñøèðåííûõ âîçìîæíîñòåé êîäèðîâàíèÿ/äåêîäèðîâàíèÿ ãîëîñà ê ëþáîìó ïðèëîæåíèþ. Äëÿ òîãî ÷òîáû ñäåëàòü îöåíêó âîçìîæíîñòåé CMX655D è ðàçðàáîòêó óñòðîéñòâ íà ýòîé ìèêðîñõåìå êàê ìîæíî áîëåå äîñòóïíûìè, CML ñîçäàëà EV6550DHAT. Ïëàòà ñîâìåñòèìà ñ ëþáûì Raspberry Pi, èìåþùèì ðàñøèðåííûé 40-êîíòàêòíûé ðàçúåì GPIO, è ìîæåò ïîëíîñòüþ ïèòàòüñÿ íåïîñðåäñòâåííî îò Raspberry Pi, îäíàêî ïîääåðæèâàåò òàêæå è âíåøíèé èñòî÷íèê ïèòàíèÿ, åñëè èñïîëüçóþòñÿ äðóãèå ïëàòû èëè ïåðèôåðèéíûå óñòðîéñòâà, îãðàíè÷èâàþùèå îáùóþ ìîùíîñòü, äîñòóïíóþ îò õîñò-èíòåðôåéñà USB. «Raspberry Pi ÿâëÿåòñÿ èäåàëüíîé ïëàòôîðìîé äëÿ äåìîíñòðàöèè ôóíêöèé è âîçìîæíîñòåé CMX655D, ïðàêòè÷åñêè íå òðåáóþùåé óñèëèé íà ðàçðàáîòêó, – ïðîêîììåíòèðîâàë Äýâèä Áðóê (David Brooke), ìåíåäæåð ïî ïðîäóêöèè CML Microcircuits. – EV6550DHAT – ýòî íàøà ïåðâàÿ ìåçîíèííàÿ ïëàòà, è âñÿ êîìàíäà áûëà âçâîëíîâàíà ïåðñïåêòèâîé èñïîëüçîâàíèÿ óëó÷øåííûõ âîçìîæíîñòåé ðå÷åâîãî êîäåêà äëÿ Pi».

Ñîâìåñòèìûå ñ ïëàòîé îòêðûòûå ïðîãðàììíûå ñðåäñòâà äëÿ EV6550DHAT äîñòóïíû ÷åðåç ìíîæåñòâî ïðèëîæåíèé è ïðîåêòîâ ñòîðîííèõ ðàçðàáîò÷èêîâ, âêëþ÷àÿ GTK3, Genie è Glade. Ýòî îçíà÷àåò, ÷òî ãðàôè÷åñêèé èíòåðôåéñ ïîëüçîâàòåëÿ, èñïîëüçóåìûé äëÿ äîñòóïà ê EV6550DHAT è âñåì ôóíêöèÿì, ëåãêî ìîäèôèöèðóåì è äîñòóïåí äëÿ èíæåíåðíîãî ñîîáùåñòâà. Ïîëüçîâàòåëÿì ïðåäîñòàâëÿþòñÿ ïðåäâàðèòåëüíî çàïèñàííûå ôàéëû ïðèìåðîâ, à òàêæå ñðåäñòâà çàïèñè è âîñïðîèçâåäåíèÿ àóäèîôàéëîâ â ôîðìàòå .wav, ÷òî ïîçâîëÿåò èì âîñïðîèçâîäèòü çàïèñàííûå ôàéëû ñ ðàçëè÷íûìè ñêîðîñòÿìè è óðîâíÿìè, ÷òîáû óïðîñòèòü ñðàâíåíèå íàñòðîåê è îöåíêó èõ âëèÿíèÿ íà êà÷åñòâî çâóêà.  ïåðå÷åíü êîíôèãóðèðóåìûõ ïàðàìåòðîâ âõîäÿò ÷àñòîòà âûáîðêè (8, 16, 32 èëè 48 Êâûá/ñ), ãðîìêîñòü è óðîâåíü â äÁ. Ãðàôè÷åñêèé èíòåðôåéñ ïîëüçîâàòåëÿ ïîçâîëÿåò óñòàíîâèòü êîýôôèöèåíò óñèëåíèÿ àóäèîâõîäà ìåæäó –12 äÁ è + 3 äÁ, à ãðîìêîñòü âîñïðîèçâåäåíèÿ – ìåæäó –90 äÁ è 0 äÁ. Äîñòóïíû òàêæå ôóíêöèè îòêëþ÷åíèÿ çâóêà è ñãëàæèâàíèÿ ÷àñòîòíîé õàðàêòåðèñòèêè. Ïðèîáðåñòè EV6550DHAT ìîæíî óæå ñåé÷àñ ó äèñòðèáüþòîðñêèõ êîìïàíèé Digi-Key è Mouser.

NJR íà÷èíàåò ïðîäàæè âûñîêîòî÷íûõ øóíòîâûõ ðåãóëÿòîðîâ NJM17431 New Japan Radio (NJR) ðàçðàáîòàëà âûñîêîòî÷íûé ðåãóëèðóåìûé øóíòîâîé ðåãóëÿòîð NJM17431 è íà÷àëà ïðîäàæè îáðàçöîâ ïðîäóêöèè NJR íà÷àëà ïðîäàæó îïûòíûõ îáðàçöîâ íîâîãî âûñîêîòî÷íîãî ðåãóëèðóåìîãî øóíòîâîãî ñòàáèëèçàòîðà NJM17431 ñ øèðîêîé îáëàñòüþ óñòîé÷èâîé ðàáîòû, ïðè ñîçäàíèè êîòîðîãî áûëè èñïîëüçîâàíû íîâåéøèå òåõíîëîãè÷åñêèå ïðîöåññû è ìíîãîëåò-

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

íèé îïûò êîìïàíèè â îáëàñòè àíàëîãîâîé ñõåìîòåõíèêè. Áëàãîäàðÿ òî÷íîñòè îïîðíîãî èñòî÷íèêà 0.8% è ñïîñîáíîñòè ñîõðàíÿòü óñòîé÷èâîñòü ïðè áîëüøèõ åìêîñòíûõ íàãðóçêàõ, íîâûé ïðèáîð ìîæåò èñïîëüçîâàòüñÿ â øèðîêîì ñïåêòðå

ÍÎÂÎÑÒÈ

15

ïðèëîæåíèé. Êðîìå òîãî, NJM17431 ìîæåò èñïîëüçîâàòüñÿ äëÿ çàìåíû ñòàáèëèòðîíîâ. Øèðîêàÿ îáëàñòü óñòîé÷èâîé ðàáîòû ïîìîæåò èíæåíåðàì ñîêðàòèòü òðóäîçàòðàòû íà ïîèñê çàìåíû è ïðîåêòèðîâàíèå.

NJM17431 ñîõðàíÿåò óñòîé÷èâîñòü ïðè çíà÷åíèÿõ åìêîñòè íàãðóçêè îò 0.01 ìêÔ äî 100 ìêÔ âî âñåì äèàïàçîíå òîêîâ êàòîäà.

Îáëàñòè ïðèìåíåíèÿ ! Ïðîìûøëåííîå îáîðóäîâàíèå; ! Áûòîâàÿ òåõíèêà; ! Ïðåöèçèîííûå èñòî÷íèêè ïèòàíèÿ; ! Çàìåíà ñòàáèëèòðîíà.

Òåõíè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè ! Äîïóñê îïîðíîãî íàïðÿæåíèÿ 2.5 ±0.8%; ! Âûõîäíîå íàïðÿæåíèå, ðåãóëèðóåìîå îò VREF äî 36 Â; ! Øèðîêàÿ îáëàñòü óñòîé÷èâîé ðàáîòû; ! Íèçêèé òåìïåðàòóðíûé êîýôôèöèåíò èñòî÷íèêà îïîðíîãî íàïðÿæåíèÿ; ! Âûõîäíîå íàïðÿæåíèå, óñòàíàâëèâàåìîå äâóìÿ âíåøíèìè ðåçèñòîðàìè; ! Áèïîëÿðíàÿ òåõíîëîãèÿ; ! Êîðïóñ SOT-23-5.

Ïëàíû ïðîèçâîäñòâà Ìàññîâîå ïðîèçâîäñòâî ïðèáîðà íà÷íåòñÿ âî 2 êâàðòàëå 2020 ãîäà.

Posifa Technologies ñîçäàëà íîâóþ ñåðèþ äàò÷èêîâ âîçäóøíîé ñêîðîñòè ñ âûõîäíûì èíòåðôåéñîì I2C Äëÿ ãëóáîêîé îöåíêè òåïëîýôôåêòèâíîñòè ïîëüçîâàòåëè ìîãóò îáúåäèíÿòü äàííûå î ñêîðîñòè âîçäóøíîãî ïîòîêà ñ èìåþùèìèñÿ äàííûìè î òåìïåðàòóðå Êîìïàíèÿ Posifa Technologies àíîíñèðîâàëà íîâóþ ñåðèþ ýêîíîìè÷íûõ âûñîêîýôôåêòèâíûõ äàò÷èêîâ âîçäóøíîé ñêîðîñòè 2 PAV3000 ñ öèôðîâûì âûõîäîì I C â êîðïóñå äëÿ ïîâåðõíîñòíîãî ìîíòàæà, ïðåäíàçíà÷åííûõ äëÿ óïðàâëåíèÿ òåìïåðàòóðíûìè ðåæèìàìè è êîíòðîëÿ ôèëüòðîâ äàæå â ñàìûõ îãðàíè÷åííûõ ïðîñòðàíñòâàõ.  îòëè÷èå îò ðåøåíèé, îñíîâàííûõ íà òåðìèñòîðàõ, PAV3000 ñîäåðæèò ÿäðî ÌÝÌÑ äàò÷èêà, ìèíèìàëüíî ïîäâåðæåííîå âëèÿíèþ èçìåíåíèÿ òåìïåðàòóðû îêðóæàþùåé ñðåäû, êîòîðîå â ðåàëü-

16

íîì âðåìåíè îáåñïå÷èâàåò ìãíîâåííóþ èíôîðìàöèþ î ñêîðîñòè âîçäóõà, íå íàðóøàÿ åãî ïîòîêà â êðèòè÷åñêèõ ìåñòàõ. Äàííûå î ñêîðîñòè âîçäóõà èäåàëüíî äîïîëíÿþò èíôîðìàöèþ î òåìïåðàòóðå, îáåñïå÷èâàÿ áîëåå àäåêâàòíóþ îöåíêó òåïëîâîé ýôôåêòèâíîñòè. Ïîñêîëüêó PAV3000 ïîìîãàåò â èäåíòèôèêàöèè îáëàñòåé, â êîòîðûõ äëÿ ïîääåðæàíèÿ ñòàáèëüíûõ òåìïåðàòóð íåîáõîäèì ÷ðåçâû÷àéíî áîëüøîé ïîòîê âîçäóõà, ïîÿâëÿåòñÿ âîçìîæíîñòü èçìåíåíèÿ êîìïîíîâêè êîðïóñîâ ñòîåê ñ âîçäóøíûì îõëàæäåíèåì, íàïðèìåð, â öåíòðàõ îáðàáîòêè äàííûõ, ÷òîáû ñíèçèòü òðåáîâàíèÿ ê îõëàæäåíèþ è ïîâûñèòü ýíåðãîýôôåêòèâíîñòü.  òàêèõ ïðèëîæåíèÿõ, êàê ñèñòåìû îòîïëåíèÿ, êîíäèöèîíèðîâàíèÿ è âåíòèëÿöèè, èçìåðåíèÿ ñêîðîñòè âîçäóõà ìîãóò èñïîëüçîâàòüñÿ äëÿ îïðåäåëåíèÿ íåîáõîäèìîñòè çàìåíû ôèëüòðîâ. Ýòî îáåñïå÷èâàåò íàäåæíóþ çàùèòó îáîðóäîâàíèÿ ïðè èíòåíñèâíîì èñïîëüçîâàíèè, à òàêæå ïîçâîëÿåò ïîòðåáèòåëÿì, ê àïïàðàòóðå êîòîðûõ íå ïðåäúÿâëÿåòñÿ ñòðîãèõ òðåáîâàíèé, óâåëè÷èòü èíòåðâàëû îáñëóæèâàíèÿ.

ÍÎÂÎÑÒÈ

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

Óñòðîéñòâà ñåðèè PAV3000 ñîäåðæàò çàïàòåíòîâàííûé Posifa äàò÷èê òåïëîâîãî ïîòîêà òðåòüåãî ïîêîëåíèÿ, â êîòîðîì äëÿ îáíàðóæåíèÿ èçìåíåíèé ãðàäèåíòà òåìïåðàòóðû, âûçâàííûõ ìàññîâûì ðàñõîäîì, èñïîëüçóåòñÿ ïàðà òåðìîïðåîáðàçîâàòåëåé. Ðåçóëüòàòû èìåþò îòëè÷íóþ ïîâòîðÿåìîñòü â ïðåäåëàõ 1% îò ïîëíîé øêàëû è òî÷íîñòü 5% îò ïîëíîé øêàëû. Òâåðäîòåëüíàÿ òåïëîèçîëÿöèîííàÿ ñòðóêòóðà íà êðèñòàëëå äàò÷èêà èñêëþ÷àåò íåîáõîäèìîñòü â ïîâåðõíîñòíîé ïîëîñòè èëè õðóïêîé ìåìáðàíå, èñïîëüçóåìîé â êîíêóðèðóþùèõ òåõíîëîãèÿõ, ÷òî äåëà-

åò äàò÷èê óñòîé÷èâûì ê çàñîðåíèþ è óäàðíîé âîëíå. Èçìåðÿÿ ñêîðîñòü âîçäóõà äî 7 ì/ñ (PAV3005V) è 15 ì/ñ (PAV3015V), óñòðîéñòâà ñåðèè PAV3000 îòëè÷àþòñÿ ÷ðåçâû÷àéíî áûñòðûì îòêëèêîì, òèïîâîå âðåìÿ êîòîðîãî ñîñòàâëÿåò 125 ìñ. Âûïóñêàåìûå â êîìïàêòíûõ è íàäåæíûõ êîðïóñàõ äàò÷èêè âîçäóøíîé ñêîðîñòè ôîðìèðóþò 12-áèòíûé öèôðîâîé âûõîä, ïèòàþòñÿ îò íàïðÿæåíèÿ 3.3  è ïîòðåáëÿþò òîê 13 ìÀ.  íàñòîÿùåå âðåìÿ äîñòóïíû êàê åäèíè÷íûå îáðàçöû, òàê è ïðîìûøëåííûå ïàðòèè äàò÷èêîâ âîçäóøíîé ñêîðîñòè PAV3000.

Elmos ðàçðàáîòàëà äðàéâåð øàãîâîãî äâèãàòåëÿ, îòâå÷àþùèé ñàìûì âûñîêèì òðåáîâàíèÿì ê ïëàâíîñòè õîäà è óðîâíþ ïîìåõ E523.39: ïîëíîñòüþ èíòåãðèðîâàííûå ñõåìû îáíàðóæåíèÿ ïðîñêàëüçûâàíèÿ è îñòàòî÷íîãî òîêà Elmos ïðåäñòàâëÿåò íîâûé âûñîêîòî÷íûé äðàéâåð øàãîâîãî äâèãàòåëÿ E523.39, îòâå÷àþùèé ñàìûì âûñîêèì òðåáîâàíèÿì â îòíîøåíèè ïëàâíîñòè âðàùåíèÿ, óðîâíÿ ýëåêòðîìàãíèòíûõ ïîìåõ è îáíàðóæåíèÿ îøèáîê. Öåëåâûå ïðèëîæåíèÿ ïðèáîðà âêëþ÷àþò ðåãóëèðîâêó ôàð, óïðàâëåíèå çàñëîíêàìè ñèñòåì îòîïëåíèÿ, âåíòèëÿöèè è êîíäèöèîíèðîâàíèÿ, êðóèç-êîíòðîëü, ðåãóëèðîâêó ïîëîæåíèÿ ðåøåòêè ðàäèàòîðà è êîíòðîëü ãèäðîêëàïàíîâ. Ìîäóëü ìîæåò òàêæå èñïîëüçîâàòüñÿ â ïðîìûøëåííîì îáîðóäîâàíèè èëè â ñèñòåìàõ àâòîìàòèçàöèè çäàíèé. Ïðè íàïðÿæåíèè ïèòàíèÿ îò 5  äî 42  âûõîäíûå êàñêàäû E523.39 ìîãóò îòäàâàòü ìàêñèìàëüíûé òîê 400 ìÀ, 800 ìÀ èëè 1200 ìÀ.  êàæäîì èç ýòèõ òðåõ ðåæèìîâ ôîðìà òîêà ïðîãðàììèðóåòñÿ ñ î÷åíü âûñîêîé òî÷íîñòüþ, ñîîòâåòñòâóþùåé ðàçðåøåíèþ 8 áèò. Óãëîâîå ðàçðåøåíèå, äîñòèãàþùåå

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

1/32 ìèêðîøàãà íà øàã, à òàêæå ìíîæåñòâî íàñòðàèâàåìûõ ïàðàìåòðîâ, òàêèõ êàê 8 ÷àñòîò ØÈÌ, 7 ðåæèìîâ ñïàäà èëè îïðåäåëÿåìûå ïîëüçîâàòåëåì ôîðìû ñèãíàëà, ïîçâîëÿþò äî ìèíèìóìà ñíèçèòü óðîâåíü øóìà â ïðèëîæåíèè è îïòèìèçèðîâàòü õàðàêòåðèñòèêè ýëåêòðîìàãíèòíîé ñîâìåñòèìîñòè.  òî æå âðåìÿ E523.39 íóæäàåòñÿ ëèøü â ìèíèìàëüíîì êîëè÷åñòâå âíåøíèõ êîìïîíåíòîâ, ÷òî ñíèæàåò ðàñõîäû íà ìàòåðèàëû. Äàæå ïðè î÷åíü ìàëûõ åìêîñòÿõ íà âûõîäàõ äâèãàòåëÿ â ýòîì ñëó÷àå ìîæåò áûòü äîñòèãíóò óðîâåíü óñòîé÷èâîñòè ê ýëåêòðîñòàòè÷åñêèì ðàçðÿäàì áîëåå ±8 ê (äëÿ ìîäåëè ÷åëîâå÷åñêîãî òåëà). Äðóãèìè âûäàþùèìèñÿ õàðàêòåðèñòèêàìè E523.39 ÿâëÿþòñÿ âñòðîåííûå ôóíêöèè èçìåðåíèÿ è äèàãíîñòèêè. Íàïðèìåð, îáíàðóæåíèå ïîëíîé îñòàíîâêè äâèãàòåëÿ âûïîëíÿåòñÿ âíóòðåííèìè ñðåäñòâàìè, íå òðåáóÿ íèêàêîãî àíàëèçà ñ ïîìîùüþ âíåøíèõ ìèêðîêîíòðîëëåðîâ. Îáíàðóæåíèå ïðîñêàëüçûâàíèÿ ðàáîòàåò èñêëþ÷èòåëüíî íàäåæíî äàæå íà íèçêèõ ñêîðîñòÿõ, â ñëîæíûõ óñëîâèÿõ îêðóæàþùåé ñðåäû è ïðè ðàçëè÷íûõ òèïàõ ðåäóêòîðîâ. Ýòî ïîçâîëÿåò ïðèëîæåíèþ ïîëó÷àòü î÷åíü òî÷íóþ èíôîðìàöèþ î ïîëîæåíèè ðîòîðà. Êðîìå òîãî, ðåàëèçîâàíà íîâàÿ óíèêàëüíàÿ òåõíîëîãèÿ, îáíàðóæèâàþùàÿ äàæå ñàìûå íåçíà÷èòåëüíûå îñòàòî÷íûå òîêè â äâèãàòåëå èëè ïðîâîäíûõ ñîåäèíåíèÿõ. Ýòî ïîçâîëÿåò ìíîãèå íåèñïðàâíîñòè äèàãíîñòè-

ÍÎÂÎÑÒÈ

17

ðîâàòü ïðåâåíòèâíî, äî òîãî, êàê äðàéâåð ïåðåñòàíåò ôóíêöèîíèðîâàòü è íàñòóïèò îòêàç ñèñòåìû. Ïåðå÷èñëåííûå îñîáåííîñòè äåëàþò E523.39 èäåàëüíûì êîìïîíåíòîì äëÿ ïðèëîæåíèé, òðåáóþùèõ âûñîêîãî óðîâíÿ áåçîïàñíîñòè. Äëÿ ïðèëîæåíèé, ãäå ê øàãîâîìó äâèãàòåëþ äîëæåí áûòü ïðèëîæåí òîê óäåðæàíèÿ,

ïðåäóñìîòðåí ðåæèì «Àäàïòèâíûé óäåðæèâàþùèé ìîìåíò». Òàêèì îáðàçîì ïîòðåáëåíèå ýíåðãèè äëÿ òîêà óäåðæàíèÿ â òå÷åíèå ñðîêà ñëóæáû ìîæåò áûòü óìåíüøåíî äî 90%.  ñî÷åòàíèè ñ èííîâàöèîííûìè ôóíêöèÿìè äèàãíîñòèêè ýòî ïðåäîñòàâëÿåò óíèêàëüíóþ âîçìîæíîñòü ñíèæåíèÿ âûáðîñîâ CO2 îò ñîîòâåòñòâóþùèõ àãðåãàòîâ àâòîìîáèëÿ.

Analog Devices àíîíñèðóåò óíèâåðñàëüíûé DC/DC ïðåîáðàçîâàòåëü ñ èíòåãðèðîâàííûì 150-âîëüòîâûì êëþ÷îì Analog Devices ïðåäñòàâèëà ìèêðîñõåìó óïðàâëÿåìîãî ïî òîêó DC/DC ïðåîáðàçîâàòåëÿ LT8365 ñ èíòåãðèðîâàííûì êëþ÷îì 1.5 À/ 150 Â, ðàáîòàþùåãî â äèàïàçîíå âõîäíûõ íàïðÿæåíèé îò 2.8  äî 60 Â. Áëàãîäàðÿ óíèêàëüíîé àðõèòåêòóðå ñ åäèíñòâåííûì âûâîäîì îáðàòíîé ñâÿçè, óñòðîéñòâî ìîæåò èñïîëüçîâàòüñÿ â êîíôèãóðàöèÿõ ïîíèæàþùåãî, SEPIC èëè èíâåðòèðóþùåãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ.  ïóëüñèðóþùåì ðåæèìå (Burst Mode) LT8365 ïîòðåáëÿåò òîê ïîêîÿ äî 9 ìêÀ, ïîääåðæèâàÿ âûñîêèé ÊÏÄ ïðè î÷åíü íèçêèõ âûõîäíûõ òîêàõ, ïðè ýòîì òèïîâàÿ àìïëèòóäà ïóëüñàöèé âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ ñîñòàâëÿåò ìåíåå 15 ìÂ. Âûâîä âíåøíåé êîððåêöèè ïîçâîëÿåò îïòèìèçèðîâàòü ïîëîñó ïðîïóñêàíèÿ ïåòëè îáðàòíîé ñâÿçè â øèðîêîì äèàïàçîíå âõîäíûõ è âûõîäíûõ íàïðÿæåíèé è ÷àñòîò ïåðåêëþ÷å-

íèÿ, ïðîãðàììèðóåìûõ îò 100 êÃö äî 500 êÃö. Ñ ïîìîùüþ âûâîäà SYNC/MODE ìîæíî ñèíõðîíèçèðîâàòü ÷àñòîòó ïåðåêëþ÷åíèÿ ñ âíåøíèì èñòî÷íèêîì èìïóëüñîâ. Êðîìå òîãî, ýòîò âûâîä ìîæåò èñïîëüçîâàòüñÿ äëÿ âûáîðà ìåæäó ïóëüñèðóþùèì ðåæèìîì è ðåæèìîì ïðîïóñêà èìïóëüñîâ. Äëÿ ïîâûøåíèÿ ÊÏÄ ïðåäóñìîòðåí âûâîä BIAS, êîòîðûé ìîæíî èñïîëüçîâàòü äëÿ ïîäêëþ÷åíèÿ âòîðîãî èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ øèíû INTVCC. Äîïîëíèòåëüíûå ôóíêöèè âêëþ÷àþò ñëåäÿùåå óïðàâëåíèå ÷àñòîòîé è ïðîãðàììèðóåìûå ïàðàìåòðû ìÿãêîãî ñòàðòà äëÿ êîíòðîëÿ òîêà äðîññåëÿ âî âðåìÿ çàïóñêà ñõåìû.

LT8365 äîñòóïåí â 16-âûâîäíîì êîðïóñå MSOP ñî ñíèæåííûì òåïëîâûì ñîïðîòèâëåíèåì, ÷åòûðå âûâîäà êîòîðîãî óäàëåíû äëÿ ñîçäàíèÿ âûñîêîâîëüòíîãî ïðîìåæóòêà.

0.1µF

VIN 9 … 30 Â

VOUT –250  10 ìÀ 0.22µF

0.1µF

10µH

20W

20W

10µF

0.22µF SW EN/UVLO

1MW FBX

LT8365

VOUT

BIAS

SYNC/MODE

INTVCC RT

SS

GND

VC 3.24k 84.5k

107k

1µF

0.22µF 1nF

D1, D2, D3, D4: DIODES INC. DFLS1150 L1: WURTH ELEKTRONIK WE-PD 74437324100

Èíâåðòèðóþùèé ïðåîáðàçîâàòåëü ñ âûõîäíûì íàïðÿæåíèåì –250  è ÷àñòîòîé ïåðåêëþ÷åíèÿ 400 êÃö.

18

ÍÎÂÎÑÒÈ

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

100 90 80 IL 500 ìÀ/ÄÅË ÊÏÄ (%)

70

VSW 50 Â/ÄÅË

60 50 40 30 20

1 ìêñ/ÄÅË

10

Ôîðìà ñèãíàëîâ â ñõåìå ïðåîáðàçîâàòåëÿ.

0 0

Îñíîâíûå îñîáåííîñòè ! Øèðîêèé äèàïàçîí âõîäíûõ íàïðÿæåíèé îò 2.8  äî 60 Â; ! Burst Mode ñ íèçêèì óðîâíåì ïóëüñàöèé è ñâåðõíèçêèì òîêîì ïîòðåáëåíèÿ 9 ìêÀ; ! Ñèëîâîé êëþ÷ 1.5 À/150 Â; ! Ïîëîæèòåëüíîå è îòðèöàòåëüíîå âûõîäíîå íàïðÿæåíèå, ïðîãðàììèðóåìîå ñ ïîìîùüþ åäèíñòâåííîãî âûâîäà îáðàòíîé ñâÿçè; ! Ïðîãðàììèðóåìàÿ ÷àñòîòà ïåðåêëþ÷åíèÿ (100 êÃö … 500 êÃö); ! Âîçìîæíîñòü ñèíõðîíèçàöèè ñ âíåøíèì èñòî÷íèêîì èìïóëüñîâ; ! Ðàñøèðåíèå ñïåêòðà ÷àñòîòíîé ìîäóëÿöèåé äëÿ ñíèæåíèÿ óðîâíÿ ïîìåõ; ! Âûâîä BIAS äëÿ óâåëè÷åíèÿ ÊÏÄ;

1

2

3

4 5 6 7 8 ÒÎÊ ÍÀÃÐÓÇÊÈ (ìÀ)

9

10 11

Çàâèñèìîñòü ÊÏÄ îò òîêà íàãðóçêè äëÿ ïðåîáðàçîâàòåëÿ ñ âõîäíûì íàïðÿæåíèåì 9…30 Â, âûõîäíûì íàïðÿæåíèåì –250  è ÷àñòîòîé ïåðåêëþ÷åíèÿ 400 êÃö.

! Ïðîãðàììèðóåìûé ïîðîã áëîêèðîâêè ïðè ïîíèæåííîì íàïðÿæåíèè; ! 16-âûâîäíîé êîðïóñ MSOP ñî ñíèæåííûì òåïëîâûì ñîïðîòèâëåíèåì; ! Ïðîõîäèò ïðîöåäóðó ñåðòèôèêàöèè íà ñîîòâåòñòâèå ñòàíäàðòó AEC-Q100.

Îáëàñòè ïðèìåíåíèÿ ! Ïðîìûøëåííîñòü è àâòîìîáèëåñòðîåíèå; ! Òåëåêîììóíèêàöèè; ! Ìåäèöèíñêîå äèàãíîñòè÷åñêîå îáîðóäîâàíèå; ! Ïîðòàòèâíàÿ ýëåêòðîíèêà.

Teledyne e2v àíîíñèðîâàëà íîâûé âðåìÿïðîëåòíûé äàò÷èê ñ ðàçðåøåíèåì 1.3 Ìï Íîâûé 3D ÊÌÎÏ äàò÷èê èçîáðàæåíèÿ Bora äëÿ ðîáîòèçèðîâàííûõ ñèñòåì ñ èñêóññòâåííûì çðåíèåì, ëîãèñòèêè è âèäåîíàáëþäåíèÿ Êîìïàíèÿ Teledyne e2v îáúÿâëÿåò î ñâîåì íîâîì âðåìÿïðîëåòíîì ÊÌÎÏ äàò÷èêå èçîáðàæåíèÿ Bora, ïðåäíàçíà÷åííîì äëÿ 3Dîáíàðóæåíèÿ è èçìåðåíèÿ ðàññòîÿíèÿ â íîâåéøèõ ïðîìûøëåííûõ ïðèëîæåíèÿõ, âêëþ÷àÿ ðîáîòîòåõíèêó ñ èñêóññòâåííûì çðåíèåì, ëîãèñòèêó è íàáëþäåíèå. Îñíîâàííûé íà èííîâàöèîííîé êîíñòðóêöèè ñ 10-ìèêðîííûìè ïèêñåëÿìè äàò÷èê èçîáðàæåíèÿ Bora ñ ðàçðåøåíèåì 1280 × 1024 ïèêñåëåé èìååò ïðåâîñõîäíóþ ÷óâñòâèòåëüíîñòü, à óíèêàëüíûé ðåæèì êàäðîâîãî çàòâîðà îáåñïå÷èâàåò âðåìÿ ñòðîáèðîâàíèÿ äî 42 íñ.

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

Èñêëþ÷èòåëüíî ãèáêàÿ êîíñòðóêöèÿ Bora îçíà÷àåò: ! Âûñîêóþ àäàïòèâíîñòü ê ðàçëè÷íûì ñöåíàðèÿì ñ òî÷íûì îïðåäåëåíèåì 3D-

ÍÎÂÎÑÒÈ

19

èíôîðìàöèè è ðàçðåøåíèåì ïî ãëóáèíå 1.3 Ìï. ! Âîçìîæíîñòü çàõâàòà êàäðà ñ áîëüøèì ïîëåì îáçîðà â 2D è 3D, îáåñïå÷èâàþùåãî ýêîíîìè÷åñêóþ ýôôåêòèâíîñòü è îïòèìèçàöèþ ñèñòåìû, ÷òî ïîëåçíî äëÿ ñòàòè÷åñêèõ ïðèëîæåíèé, òàêèõ êàê ñòðîèòåëüñòâî èëè àðõèòåêòóðíîå êàðòîãðàôèðîâàíèå. ! Âîçìîæíîñòü çàõâàòà 3D èçîáðàæåíèé â ðåàëüíîì âðåìåíè ñ ÷àñòîòîé îáíîâëåíèÿ êàðòû äàëüíîñòåé áîëåå 30 êàäðîâ â ñåêóíäó â ÷åòûðåõôàçíîì ðåæèìå. ! Âûñîêóþ íàäåæíîñòü â ñëîæíûõ óñëîâèÿõ ðàáîòû, à òàêæå âîçìîæíîñòü èçìåðåíèé íà áëèæíèõ è äàëüíèõ äèñòàíöèÿõ, íå ïîäâåðæåííûõ âëèÿíèþ îêðóæàþùåãî ñâåòà áëàãîäàðÿ óíèêàëüíîé ôóíêöèè ðàñøèðåíèÿ äèíàìè÷åñêîãî äèàïàçîíà. Äàò÷èêè Bora äîïîëíÿþòñÿ îöåíî÷íûì íàáîðîì, ñîäåðæàùèì êîìïàêòíûé êàëèáðîâàííûé îïòè÷åñêèé ìîäóëü ôîðìàòà 1" ñ èñòî÷íèêîì ïîäñâåòêè áëèæíåãî ÈÊ äèàïàçîíà.  íàáîð òàêæå âêëþ÷åíà îïòèêà, ïðåäíàçíà÷åííàÿ äëÿ ðåàëèçàöèè âðåìÿïðîëåòíûõ

èçìåðåíèé íà ìàëûõ ðàññòîÿíèÿõ äî 5 ì èëè íà ñðåäíèõ ðàññòîÿíèÿõ äî 10 ì ïðè îäíîâðåìåííîì çàõâàòå òðåõìåðíîé èíôîðìàöèè â ðåæèìå ðåàëüíîãî âðåìåíè ñ ïîëíûì ðàçðåøåíèåì 1.3 Ìï.  íàñòîÿùåå âðåìÿ äîñòóïíû îáðàçöû è îöåíî÷íûå êîìïëåêòû äëÿ áëèæíèõ äèñòàíöèé. Îöåíî÷íûå íàáîðû äëÿ ñðåäíèõ äèñòàíöèé èçìåðåíèÿ ïðåäîñòàâëÿþòñÿ ïî çàïðîñó.

Äåìîíñòðàòîð âðåìÿïðîëåòíîãî 3D äàò÷èêà.

Infineon íà÷àëà âûïóñê ìèêðîñõåì äëÿ àâòîìîáèëüíûõ ïðèëîæåíèé â êîðïóñàõ flip-chip Êîìïàíèÿ Infineon Technologies ñäåëàëà åùå îäèí øàã â íàïðàâëåíèè ìèíèàòþðèçàöèè óñòðîéñòâ äëÿ èñòî÷íèêîâ ïèòàíèÿ àâòîìîáèëüíîé ýëåêòðîíèêè. ßâëÿÿñü âåäóùèì ïðîèçâîäèòåëåì ÷èïîâ, êîìïàíèÿ îñâîèëà ñïåöèàëüíûé ïðîèçâîäñòâåííûé ïðîöåññ äëÿ êîðïóñîâ íà îñíîâå ïåðåâåðíóòîãî êðèñòàëëà, ïîëíîñòüþ ñîîòâåòñòâóþùèé âûñîêèì òðåáîâàíèÿì ê êà÷åñòâó èçäåëèé äëÿ àâòîìîáèëüíîãî ðûíêà. Ïåðâûì ïðîäóêòîì, âûïóùåííûì Infineon íà îñíîâå íîâîé òåõíîëîãèè,

20

ñòàë ëèíåéíûé ðåãóëÿòîð íàïðÿæåíèÿ OPTIREG TLS715B0NAV50. Ïðè èñïîëüçîâàíèè òåõíîëîãèè ïåðåâåðíóòîãî êðèñòàëëà (flip-chip) êðèñòàëë óñòàíàâëèâàåòñÿ â êîðïóñ ìèêðîñõåìû ïîäëîæêîé êâåðõó. Ïîñêîëüêó íàãðåâàþùàÿñÿ ÷àñòü ìèêðîñõåìû îáðàùåíà ê íèæíåé ÷àñòè êîðïóñà è íàõîäèòñÿ áëèæå ê ïå÷àòíîé ïëàòå, òåïëîïðîâîäíîñòü ìîæåò áûòü óâåëè÷åíà â 2–3 ðàçà. Ïîâûøåííàÿ âûñîêàÿ ïëîòíîñòü ìîùíîñòè ïîçâîëÿåò çíà÷èòåëüíî ñîêðàòèòü çàíèìàåìóþ ïëîùàäü ïî ñðàâíåíèþ ñ òðàäèöèîííûìè òåõíîëîãèÿìè êîðïóñèðîâàíèÿ. Ïëîùàäü íîâîãî ëèíåéíîãî ñòàáèëèçàòîðà íàïðÿæåíèÿ Infineon (êîðïóñ TSNP-7-8, 2.0 ìì × 2.0 ìì) ñîêðàùåíà áîëåå ÷åì íà 60% ïî ñðàâíåíèþ ñî ñòàâøèì ýòàëîííûì êîðïóñîì TSON-10 (3.3 ìì × 3.3 ìì), à òåïëîâîå ñîïðîòèâëåíèå ïðè ýòîì îñòàëîñü ïðåæíèì. Ýòî äåëàåò íîâîå óñòðîéñòâî îñîáåííî ïîäõîäÿùèì äëÿ ïðèëîæåíèé ñ î÷åíü æåñòêèìè îãðàíè÷åíèÿìè ïî ïëîùàäè, çàíèìàåìîé íà ïëàòå, òàêèõ êàê ðàäàðû è êàìåðû.  û õ îä í î å í à ï ð ÿ æ å í è å ì è ê ð î ñ õ å ì û

ÍÎÂÎÑÒÈ

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

OPTIREG TLS715B0NAV50 ðàâíî 5  ïðè ìàêñèìàëüíîì òîêå íàãðóçêè 150 ìÀ. Òåõíîëîãèÿ ïåðåâåðíóòîãî êðèñòàëëà èñïîëüçóåòñÿ íà ïîòðåáèòåëüñêîì è ïðîìûøëåííîì ðûíêàõ â òå÷åíèå íåñêîëüêèõ ëåò. Èççà óæåñòî÷àþùèõñÿ òðåáîâàíèé ê çàíèìàåìîìó ïðîñòðàíñòâó, îñîáåííî â ñâÿçè ñ ðàñòóùèì ÷èñëîì ðàäàðíûõ ñèñòåì è êàìåð, àâòîìîáèëüíîé ýëåêòðîíèêå òðåáóþòñÿ èñòî÷íèêè ïèòàíèÿ ìåíüøèõ ðàçìåðîâ, íî ñ ãîðàçäî áîëåå âûñîêèìè òðåáîâàíèÿìè ê êà÷åñòâó. ×òîáû ïðåäëîæèòü ëó÷øåå â ñâîåì êëàññå êà÷åñòâî ïðèáîðîâ flip-chip, Infineon íå ïîøëà ïóòåì äîïîëíèòåëüíîé ñåðòèôèêàöèè ñóùåñòâóþùèõ ïîòðåáèòåëüñêèõ è ïðîìûøëåííûõ ïðîäóêòîâ, à ðàçðàáîòàëà ñïåöèàëüíóþ òåõíîëîãèþ ïðîèçâîäñòâà, îðèåíòèðîâàííóþ íà ðûíîê àâòîìîáèëüíûõ óñòðîéñòâ.  áóäóùåì òåõíîëîãèÿ flip-chip çàòðîíåò âåñü ïîðòôåëü ïðîäóêòîâ Infineon äëÿ àâòîìîáèëüíûõ èñòî÷íèêîâ ïèòàíèÿ ñåìåéñòâà OPTIREG. Infineon ïëàíèðóåò òàêæå èñïîëüçîâàòü åå â ñâîèõ èìïóëüñíûõ ðåãóëÿòîðàõ

íàïðÿæåíèÿ è ìèêðîñõåìàõ óïðàâëåíèÿ ïèòàíèåì.

Äîñòóïíîñòü Ðåãóëÿòîðû OPTIREG TLS715B0NAV50 äîñòóïíû äëÿ ïðèîáðåòåíèÿ.

Äåìîíñòðàöèîííàÿ ïëàòà äëÿ ìèêðîñõåìû ðåãóëÿòîðà OPTIREG TLS715B0NAV50.

Íîâûå íèçêîïðîôèëüíûå âûïðÿìèòåëüíûå äèîäû Vishay óâåëè÷èâàþò ïëîòíîñòü ìîùíîñòè è ÊÏÄ 2- è 3-àìïåðíûå óñòðîéñòâà ñ îáðàòíûìè íàïðÿæåíèÿìè îò 45  äî 200  è ïðÿìûì ïàäåíèåì íàïðÿæåíèÿ äî 0.36  Vishay Intertechnology ðàñøèðèëà ïåðå÷åíü ïðåäëàãàåìûõ SMD âûïðÿìèòåëüíûõ Trench MOS âûïðÿìèòåëüíûõ äèîäîâ ñ áàðüåðîì Øîòòêè øåñòíàäöàòüþ íîâûìè 2- è 3àìïåðíûìè óñòðîéñòâàìè ñåðèè TMBS â íèçêîïðîôèëüíûõ êîðïóñàõ SMP (DO-220AA). Èçãîòàâëèâàåìûå ïîäðàçäåëåíèåì Vishay General Semiconductor âûïðÿìèòåëüíûå äèîäû ñ øèðîêèì äèàïàçîíîì îáðàòíûõ íàïðÿæåíèé îò 45  äî 200  ðàññ÷èòàíû íà ìàêñèìàëüíûé ðàáî÷èé òîê 3 À – íàèáîëüøèé ñðåäè âûïóñêàåìûõ îòðàñëüþ ïðèáîðîâ â êîðïóñàõ SMP. Áëàãîäàðÿ ïðÿìîìó ïàäåíèþ íàïðÿæåíèÿ äî 0.36  äëÿ 2-àìïåðíûõ óñòðîéñòâ è 0.37  äëÿ 3-àìïåðíûõ, âûïðÿìèòåëè ñíèæàþò ïîòåðè ýíåðãèè è óëó÷øàþò ÊÏÄ âûñîêî÷àñòîòíûõ èíâåðòîðîâ, DC/DC ïðåîáðàçîâàòåëåé è çàùèòíûõ öåïåé â êîììåð÷åñêèõ è ïðîìûøëåííûõ ïðèëîæåíèÿõ. Èìåþòñÿ òàêæå âåðñèè óñòðîéñòâ, ñåðòèôèöèðîâàííûõ íà ñîîòâåòñòâèå òðåáîâàíèÿì àâòîìîáèëüíîãî ñòàíäàðòà AEC-Q101.

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

Íîâûå âûïðÿìèòåëüíûå äèîäû ìîãóò ðàáîòàòü ïðè ìàêñèìàëüíîé òåìïåðàòóðå ïåðåõîäà +175 °C è ïî ñòåïåíè ÷óâñòâèòåëüíîñòè ê âëàæíîñòè ñîîòâåòñòâóþò Óðîâíþ 1 ñòàíäàðòà J-STD-020. Óñòðîéñòâà îòâå÷àþò ïðåäïèñàíèÿì äèðåêòèâû RoHS è íå ñîäåðæàò ãàëîãåíîâ.  íàñòîÿùåå âðåìÿ ïîòðåáèòåëÿì äîñòóïíû êàê åäèíè÷íûå îáðàçöû, òàê è ïðîìûøëåííûå ïàðòèè íîâûõ äèîäîâ TMBS. Âðåìÿ âûïîëíåíèÿ êðóïíûõ çàêàçîâ ñîñòàâëÿåò âîñåìü íåäåëü.

ÍÎÂÎÑÒÈ

21

Íîâûé 500-âàòòíûé LDMOS óñèëèòåëü Ampleon èìååò ðåêîðäíîå äëÿ îòðàñëè çíà÷åíèå ÊÏÄ Êîìïàíèÿ Ampleon âûïóñòèëà òðàíçèñòîðíûé óñèëèòåëü ìîùíîñòè BLP05H9S500P íà îñíîâå ÌÎÏ òðàíçèñòîðîâ ñ áîêîâîé äèôôóçèåé (LDMOS), ïðåäíàçíà÷åííûé äëÿ ïðîìûøëåííîãî ñèñòåì îòîïëåíèÿ, ðàçìîðàæèâàíèÿ è ïëàçìåííîãî îñâåùåíèÿ, à òàêæå äëÿ ìåäèöèíñêèõ ïðèëîæåíèé.

4

1 5 2

3

Âíóòðåííÿÿ ñõåìà óñèëèòåëÿ BLP05H9S500P.

Ðàáîòàÿ â äèàïàçîíå ÷àñòîò îò 423 äî 443 ÌÃö, BLP05H9S500P ìîæåò âûäàâàòü âûõîäíóþ ìîùíîñòü äî 500 Âò â èìïóëüñíîì èëè íåïðåðûâíîì ðåæèìå, îáåñïå÷èâàÿ íåäîñòèæèìûé äî ñèõ ïîð óðîâåíü ÊÏÄ ñòîêà ñ òèïîâûì çíà÷åíèåì 75%. Òàêèå ëó÷øèå â ñâîåì êëàññå õàðàêòåðèñòèêè ìèíèìèçèðóþò òðåáîâàíèÿ ê òåïëîîòâîäó è ïîçâîëÿò ñíèçèòü çàíèìàåìîå ïðîñòðàíñòâî è ýêñïëóàòàöèîííûå ðàñõîäû.

Êðîìå òîãî, ëåãêèé äâóõòàêòíûé òðàíçèñòîðíûé óñèëèòåëü áûë ñïåöèàëüíî ðàçðàáîòàí äëÿ òîãî, ÷òîáû áåç ïîâðåæäåíèÿ èëè äåãðàäàöèè ïàðàìåòðîâ âûäåðæèâàòü ÊÑÂÍ 10:1 ïðè íàïðÿæåíèè 50 Â âî âñåõ ôàçàõ, ÷òî åùå áîëüøå óïðîùàåò êàê êîíñòðóêöèþ ñèñòåìû, òàê è ñõåìó åå çàùèòû.

BLP05H9S500P èçãîòàâëèâàåòñÿ ñ èñïîëüçîâàíèåì 9-ãî ïîêîëåíèÿ òåõíîëîãè÷åñêîãî ïðîöåññà LDMOS êîìïàíèè Ampleon è ïîñòàâëÿåòñÿ â êîðïóñå OMP780 ñ íèçêèì òåïëîâûì ñîïðîòèâëåíèåì. Ïðèáîð óæå âûïóñêàåòñÿ ñåðèéíî è ãàðàíòèðîâàííî íå áóäåò ñíÿò ñ ïðîèçâîäñòâà â òå÷åíèå, êàê ìèíèìóì, 15 ëåò.

Elmos ïðîäåìîíñòðèðîâàëà âîçìîæíîñòè íîâîãî êîíòðîëëåðà ñâåòîäèîäîâ â ñèñòåìå óïðàâëåíèÿ çàäíèìè ôîíàðÿìè àâòîìîáèëÿ Íà ïðîõîäèâøåé â Ëàñ-Âåãàñå ìåæäóíàðîäíîé âûñòàâêå ïîòðåáèòåëüñêîé ýëåêòðîíèêè CES 2020 Elmos ïîêàçàëà äåìîíñòðàòîð äèíàìè÷åñêèõ çàäíèõ ôîíàðåé Audi A8. Îñíîâîé äåìîíñòðàòîðà áûëà íîâàÿ ìèêðîñõåìà Elmos E522.95. Ýòîò ìíîãîêàíàëü-

22

íûé êîíòðîëëåð ñâåòîäèîäîâ äëÿ âíåøíèõ ñâåòîâûõ ïðèáîðîâ àâòîìîáèëÿ ñ ðàñøèðåííûìè âîçìîæíîñòÿìè ñåòåâîãî èíòåðôåéñà ïîçâîëÿåò íàïðÿìóþ óïðàâëÿòü ñâåòîäèîäíûìè ëàìïàìè. Êîíòðîëëåð E522.95, îñíàùåííûé ôèçè÷åñêèì èíòåðôåéñîì CAN FD ñî ñêîðîñòüþ 2 Ìáèò/ñ è ïîääåðæêîé ïðîòîêîëà CAN FD, ìîæíî íàïðÿìóþ ïîäêëþ÷àòü ê ãëàâíîìó áëîêó óïðàâëåíèÿ êóçîâíûì îáîðóäîâàíèåì ÷åðåç áîðòîâóþ ñåòü àâòîìîáèëÿ, ÷òî äåëàåò íåíóæíûìè ëîêàëüíûå áëîêè óïðàâëåíèÿ îñâåùåíèåì. Ýòîò ïðîäóêò áûë ðàçðàáîòàí â ñîòðóäíè÷åñòâå ñ êîìïàíèåé Audi. Äîñòóïíû îïûòíûå îáðàçöû E522.95. Áûëè, íàïðèìåð, ïðîäåìîíñòðèðîâàíû òàêèå ñöåíàðèè, êàê Coming Home/Leaving Home, äèíà-

ÍÎÂÎÑÒÈ

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

ìè÷åñêèé èíäèêàòîð ïîâîðîòà è ìíîãèå äðóãèå ñöåíàðèè ñëåäóþùåãî ïîêîëåíèÿ. Ðàçðàáîòàííûé â ñîîòâåòñòâèè ñ òðåáîâàíèÿìè ñòàíäàðòà ôóíêöèîíàëüíîé áåçîïàñíîñòè ISO 26262, E522.95 ñîäåðæèò ïîëíûé íàáîð äèàãíîñòè÷åñêèõ ôóíêöèé, êîòîðûå îáåñïå÷èâàþò íàäåæíóþ ðàáîòó ñâåòîäèîäíûõ äðàéâåðîâ è ïîçâîëÿþò äîñòèãàòü ñèñòåìíîé íàäåæíîñòè óðîâíÿ ASIL-B. 16-

êàíàëüíûé êîíòðîëëåð ñâåòîäèîäîâ E522.95 ñ ìàêñèìàëüíûì âûõîäíûì òîêîì 100 ìÀ íà êàíàë ïîääåðæèâàåò çàïàòåíòîâàííóþ Elmos ìåòîäèêó óïðàâëåíèÿ ïèòàíèåì, îáåñïå÷èâàþùóþ ïîñòîÿííóþ èíòåíñèâíîñòü ñâåòà ñâåòîäèîäîâ äàæå â ñëîæíûõ òåìïåðàòóðíûõ óñëîâèÿõ. E522.95 ïðåäëàãàåòñÿ â êîðïóñå QFN40 ñ âñêðûòûì òåïëîîòâîäÿùèì îñíîâàíèåì êðèñòàëëà.

Torex ðàñøèðÿåò ëèíåéêó DC/DC ïðåîáðàçîâàòåëåé ñî ñâåðõíèçêèì òîêîì ïîòðåáëåíèÿ Torex Semiconductor ïðåäñòàâèëà íîâóþ ñåðèþ ïîíèæàþùèõ DC/DC ïðåîáðàçîâàòåëåé XC9276 ñ óëüòðàíèçêèì ñîáñòâåííûì òîêîì ïîòðåáëåíèÿ.

100 90 80

ÊÏÄ (%)

70 60 50 40 30

VIN = 2.7 Â VIN = 3.6 Â VIN = 4.2 Â

20 10 0 0.001

0.01

0.1

1

10

100

Âûõîäíîé òîê (ìÀ)

150-ìèëëèàìïåðíûå ïîíèæàþùèå ïðåîáðàçîâàòåëè XC9276 ñ ñèíõðîííûì âûïðÿìëåíèåì, ðàáîòàþùèå â ðåæèìå ÷àñòîòíîèìïóëüñíîé ìîäóëÿöèè (×ÈÌ), èìåþò ôóíêöèþ ïåðåêëþ÷åíèÿ âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ. Áëàãîäàðÿ ðåàëèçàöèè ñõåìû ñî ñâåðõíèçêèì ýíåðãîïîòðåáëåíèåì è ìåòîäó óïðàâëåíèÿ ×ÈÌ, çíà÷èòåëüíî óëó÷øåí ÊÏÄ ïðè ëåãêîé íàãðóçêå. Êðîìå òîãî, ìèêðîñõåìà èìååò âûâîä VSEL, ïîçâîëÿþùèé ïåðåêëþ÷àòü âûõîäíûå íàïðÿæåíèÿ ìåæäó äâóìÿ ïðåäóñòàíîâëåííûìè çíà÷åíèÿìè. Ýòà ôóíêöèÿ, ïîëåçíàÿ äëÿ âûáîðà íàèáîëåå ïîäõîäÿùåãî âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ,

Çàâèñèìîñòü ÊÏÄ îò òîêà íàãðóçêè ïðè âûõîäíîì íàïðÿæåíèè 1.8 Â.

ñîîòâåòñòâóþùåãî ðåæèìó ðàáîòû ìèêðîêîíòðîëëåðà, âíîñèò äîïîëíèòåëüíûé âêëàä â ñíèæåíèå ýíåðãîïîòðåáëåíèÿ âñåé ñèñòåìû. Áëàãîäàðÿ ýòèì ôóíêöèÿì, ïðèáîðû ñåðèè XC9276 ìîãóò èñïîëüçîâàòüñÿ â îáîðóäîâàíèè, êîòîðîìó òðåáóåòñÿ âûñîêèé ÊÏÄ ïðè ìàëîì òîêå íàãðóçêè è äëèòåëüíîå âðåìÿ àâòîíîìíîé ðàáîòû. Ñåðèÿ XC9276 ìîæåò ðàáîòàòü ñ èíäóêòèâíîñòüþ 2.2 ìêÃí, ÷òî äàåò âîçìîæíîñòü ñíèçèòü êàê ðàçìåðû ïå÷àòíîé ïëàòû, òàê è ïóëüñàöèè âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ, õàðàêòåðíûå äëÿ ìåòîäà óïðàâëåíèÿ ×ÈÌ.

Diodes ñîîáùèëà î äîñòóïíîñòè íîâûõ ÷àñîâ ðåàëüíîãî âðåìåíè äëÿ ýëåêòðîííûõ ñèñòåì àâòîìîáèëåé Êîìïàíèÿ Diodes ñîîáùèëà î äîñòóïíîñòè àâòîìîáèëüíûõ âåðñèé ïîïóëÿðíûõ ìàëîïîòðåáëÿþùèõ ìèêðîñõåì ÷àñîâ ðåàëüíîãî âðåìåíè PT7C4363BQ è PT7C4563BQ (ñ

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

íàñòðàèâàåìûì òàéìåðîì). Øèðîêèé òåìïåðàòóðíûé äèàïàçîí íîâûõ ïðèáîðîâ ïîçâîëÿåò èñïîëüçîâàòü èõ â ñõåìàõ àâòîìîáèëüíîé ýëåêòðîíèêè, âêëþ÷àÿ èíôîðìàöè-

ÍÎÂÎÑÒÈ

23

îííî-ðàçâëåêàòåëüíûå ñèñòåìû, äèñïëåè ïðèáîðíûõ ïàíåëåé è òåëåìàòè÷åñêèå óñòðîéñòâà (T-Box).

PT7C4363BQ è PT7C4563BQ èìåþò ñåðòèôèêàòû ñîîòâåòñòâèÿ òðåáîâàíèÿì Óðîâíÿ 1 ñòàíäàðòà AEC-Q100 è ìîãóò ðàáîòàòü â äèàïàçîíå òåìïåðàòóð îò –40 °C äî +125 °C. Ìèêðîñõåìû îòâå÷àþò òðåáîâàíèÿì PPAP (ïðîöåññ îäîáðåíèÿ ïðîèçâîäñòâà êîìïî-

íåíòîâ) è ïðîèçâîäÿòñÿ íà ïðåäïðèÿòèÿõ, ñåðòèôèöèðîâàííûõ â ñîîòâåòñòâèè ñ IATF16949. Øèðîêèé äèàïàçîí ðàáî÷èõ íàïðÿæåíèé îò 1.3  äî 5.5  îáåñïå÷èâàåò ãèáêîñòü êîíñòðóèðîâàíèÿ, â òî âðåìÿ êàê íèçêèé òîê 400 íÀ, ïîòðåáëÿåìûé îò ðåçåðâíîãî èñòî÷íèêà 3.0 Â, äåëàåò ýòè óñòðîéñòâà ÷ðåçâû÷àéíî ýêîíîìè÷íûìè. Ìèêðîñõåìû ðàññ÷èòàíû íà ïðÿìîå ïîäêëþ÷åíèå íåäîðîãîãî âíåøíåãî êâàðöåâîãî ðåçîíàòîðà 32.768 êÃö ñ ýêâèâàëåíòíûì ïîñëåäîâàòåëüíûì ñîïðîòèâëåíèåì äî 100 êÎì. Ïîìèìî âûïîëíåíèÿ ôóíêöèé ÷àñîâ ðåàëüíîãî âðåìåíè, óñòðîéñòâà òàêæå ìîãóò âûäàâàòü ïðÿìîóãîëüíûå âûõîäíûå èìïóëüñû ñ ÷àñòîòîé, âûáèðàåìîé èç ðÿäà çíà÷åíèé 1 Ãö, 32 Ãö, 1024 Ãö èëè 32,768 Ãö. Äîñòóï ê òî÷íîé èíôîðìàöèè î âðåìåíè è 2 äàòå îñóùåñòâëÿåòñÿ ÷åðåç èíòåðôåéñ I C. Êîððåêòèðîâêà êîëè÷åñòâà äíåé â ìåñÿöå ïðîèçâîäèòñÿ àâòîìàòè÷åñêè; òàêæå èìååòñÿ ôóíêöèÿ áóäèëüíèêà.

Toshiba íà÷àëà ïîñòàâêè áûñòðîäåéñòâóþùåãî îïòîèçîëÿòîðà äëÿ ïðîãðàììèðóåìûõ ëîãè÷åñêèõ êîíòðîëëåðîâ Toshiba Electronics Europe ïðåäëàãàåò íîâûé îïòîèçîëÿòîð ñ áûñòðîäåéñòâèåì 10 Ìáèò/ñ, ïðåäíàçíà÷åííûé äëÿ ïðîãðàììèðóåìûõ ëîãè÷åñêèõ êîíòðîëëåðîâ (ÏËÊ) ñ öèôðîâûìè âõîäàìè 24  è äðóãîãî êîíòðîëüíîèçìåðèòåëüíîãî îáîðóäîâàíèÿ. Äëÿ ïèòàíèÿ îïòîèçîëÿòîðà TLP2363, ðàáîòàþùåãî â øèðîêîì äèàïàçîíå òåìïåðàòóð îò –40 äî +105 °C, äîñòàòî÷íî òîêà âñåãî 4 ìÀ.  ñîîòâåòñòâèè ñ òðåáîâàíèÿìè, ïðåäúÿâëÿåìûìè ñòàíäàðòîì IEC 61131-2 type 1 ê öèôðîâûì âõîäàì ÏËÊ, ìèíèìàëüíîå è ìàêñèìàëüíîå çíà÷åíèÿ ïîðîãîâîãî òîêà ñîñòàâëÿþò 0.3 ìÀ è 2.4 ìÀ, ñîîòâåòñòâåííî. Óíèêàëüíûì äëÿ ýòîãî òèïà óñòðîéñòâ ÿâëÿåòñÿ òî, ÷òî âñå, ÷òî äîïîëíèòåëüíî òðåáóåòñÿ äëÿ çàêîí÷åííîé êîíñòðóêöèè, – ýòî äèîäíûé ìîñò è ïîäõîäÿùèé ðåçèñòîð äëÿ êîíòðîëÿ òîêà. Ìàëîå âðåìÿ çàäåðæêè ðàñïðîñòðàíåíèÿ, ðàâíîå âñåãî 80 íñ, èäåàëüíî äëÿ èñïîëüçîâàíèÿ îïòîèçîëÿòîðà â âûñîêîñêîðîñòíûõ ñèñòåìàõ. Ïðèáîð îáåñïå÷èâàåò ÷åòêèå âûõîäíûå óðîâíè íóëÿ è åäèíèöû, ïîäàâëÿÿ äðîæàíèå äàæå ïðè î÷åíü ìåäëåííî èçìåíÿþùåìñÿ âõîäíîì ñèãíàëå ñ âðåìåíåì ñïàäà 60 ñ è áîëåå.  ðåçóëüòàòå îòïàäàåò íåîáõîäèìîñòü

24

â êàêîé-ëèáî ñõåìå ôîðìèðîâàíèÿ ñèãíàëà, ÷òî óìåíüøàåò êîëè÷åñòâî êîìïîíåíòîâ è ýêîíîìèò ïëîùàäü è ñòîèìîñòü ïå÷àòíîé ïëàòû. Íåñìîòðÿ íà íåáîëüøîé è òîíêèé 5âûâîäíîé êîðïóñ SO6 ñ ìàêñèìàëüíîé âûñîòîé 2.3 ìì, óñòðîéñòâî îáåñïå÷èâàåò ìèíèìàëüíîå íàïðÿæåíèå èçîëÿöèè 3750  ñ.ê.ç. Ñòàíäàðòíûé äëÿ îòðàñëè êîðïóñ ïîçâîëÿåò ðàçðàáîò÷èêàì çàìåíÿòü ïðîäóêòû äðóãèõ ïðîèçâîäèòåëåé, ÷òîáû èñïîëüçîâàòü ïðåèìóùåñòâà óëó÷øåííûõ õàðàêòåðèñòèê TLP2363. Ïîñòàâêè íîâîãî îïòîèçîëÿòîðà óæå íà÷àëèñü.

ÍÎÂÎÑÒÈ

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

Omron âûâîäèò íà ðûíîê 100-àìïåðíûå ðåëå ñî ñâåðõíèçêèì ñîïðîòèâëåíèåì êîíòàêòîâ eeNews Europe Omron Electronics Components âûøëà íà ðûíîê ìîùíûõ ðåëå, âûïóñòèâ 100àìïåðíûå óñòðîéñòâà, îòëè÷àþùåãîñÿ èñêëþ÷èòåëüíî íèçêèì òåïëîâûäåëåíèåì áëàãîäàðÿ ñâåðõíèçêîìó ñîïðîòèâëåíèþ êîíòàêòîâ.

Ðåëå G7EB, ïðåäíàçíà÷åííîå äëÿ ðàñïðåäåëåííûõ ñèñòåì ðåãóëèðîâàíèÿ ìîùíîñòè è èñïûòàòåëüíîãî îáîðóäîâàíèÿ, òàêîãî êàê

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

òåñòåðû ïîëóïðîâîäíèêîâûõ ïðèáîðîâ, ìîæåò êîììóòèðîâàòü òîêè äî 100 À ïðè íàïðÿæåíèè ïåðåìåííîãî òîêà äî 800 Â. Óëüòðàíèçêîå ñîïðîòèâëåíèå êîíòàêòîâ ðåëå, íå ïðåâûøàþùåå 5 ìÎì, çíà÷èòåëüíî ñíèæàåò òåïëîâûäåëåíèå âíóòðè óñòðîéñòâà. Ýòî íå òîëüêî ïîâûøàåò íàäåæíîñòü çà ñ÷åò ñíèæåíèÿ òåïëîâîé íàãðóçêè íà ïðèáîð è îêðóæàþùèå ñõåìû, íî òàêæå ìèíèìèçèðóåò ïîòåðè ýíåðãèè.  ðåçóëüòàòå ïåðåãðåâ G7EB ïðè ïîñòîÿííîé òîêîâîé íàãðóçêå 100 À ñîñòàâëÿåò ïîðÿäêà +40 °C, â îòëè÷èå îò +80 °C äëÿ êîíêóðèðóþùèõ êîíñòðóêöèé.  ñõåìàõ ñèñòåì ðåãóëèðîâàíèÿ ìîùíîñòè îáû÷íî ñîäåðæèòñÿ òðè èëè áîëåå ðåëå ïîäîáíîãî òèïà. Ðåëå ñ ðàçìåðàìè 40.5 × 50.5 × 37 ìì ïîìîæåò óìåíüøèòü îáùèé îáúåì ñèñòåìû, óïðîñòèâ ïðè ýòîì òðåáîâàíèÿ ê ðàäèàòîðàì, ÷òî îáåñïå÷èò ðàçðàáîò÷èêàì ñèñòåìû äîïîëíèòåëüíóþ ýêîíîìèþ ìåñòà.

ÍÎÂÎÑÒÈ

25

ÑÀÏÐ â ýïîõó èñêóññòâåííîãî èíòåëëåêòà Joseph Sawicki, âèöå-ïðåçèäåíò ïîäðàçäåëåíèÿ ÑÀÏÐ ÈÑ â Mentor, Siemens Business Electronic Design

ÈÈñêóññòâåííûé èíòåëëåêò äîêàçàë ñâîþ ïîëåçíîñòü â ðàçëè÷íûõ ïðèëîæåíèÿõ, äàæå â îáëàñòè àâòîìàòèçàöèè ýëåêòðîííîãî ïðîåêòèðîâàíèÿ. È, ñóäÿ ïî âñåìó, åùå áîëüøåå âëèÿíèå îí îêàæåò íà òåõíîëîãèþ ÑÀÏÐ â ýòîì ãîäó. Ïî ìåðå ñîâåðøåíñòâîâàíèÿ è ðàñøèðåíèÿ ñôåðû èñïîëüçîâàíèÿ òåõíîëîãèè èñêóññòâåííîãî èíòåëëåêòà (ÈÈ), ñòàíîâèòñÿ âñå áîëåå î÷åâèäíûì, ÷òî ÈÈ è åãî ìíîãî÷èñëåííûå ïðîèçâîäíûå (ãëóáîêîå îáó÷åíèå, ìàøèííîå îáó÷åíèå è ò. ä.) ïðèâåäóò ê êîðåííûì ñîöèàëüíî-ýêîíîìè÷åñêèì èçìåíåíèÿì òàêîãî ìàñøòàáà, êîòîðîãî ìèð íå âèäåë ñî âðåìåí ïðîìûøëåííîé ðåâîëþöèè. È õîòÿ âîïðîñ îá ýòè÷íîñòè èëè íåýòè÷íîñòè èñïîëüçîâàíèÿ ÈÈ è åãî ïîòåíöèàëüíîì âëèÿíèè íà ãëîáàëüíûå ñîöèîýêîíîìèêè ìîæåò áûòü ñïîðíûì, ÿñíî îäíî: èñêóññòâåííûé èíòåëëåêò, äàæå â çà÷àòî÷íîì ñîñòîÿíèè, óæå ñåãîäíÿ âñå àêòèâíåå èñïîëüçóåòñÿ äëÿ çíà÷èòåëüíîãî óñîâåðøåíñòâîâàíèÿ ñïîñîáîâ ðåøåíèÿ ðÿäà çàäà÷ àâòîìàòèçàöèè, íà÷èíàÿ îò ñáîðà äàííûõ, ñâÿçè, ðîáîòîòåõíèêè, àâòîìàòèçàöèè ïðîèçâîäñòâà è ïðîåêòèðîâàíèÿ àâòîìîáèëåé, è çàêàí÷èâàÿ äàæå íàøåé íåáîëüøîé, íî ìîùíîé îòðàñëüþ ÑÀÏÐ èíòåãðàëüíûõ ñõåì.

Êîðî÷å ãîâîðÿ (è èçâèíèòå çà ñìåøàííóþ ìåòàôîðó), ìû âûïóñòèëè äæèíà èç áóòûëêè, è ìû äîëæíû ïðèíÿòü åãî ñ ðàñïðîñòåðòûìè îáúÿòèÿìè.  2020 ãîäó ìû, áåçóñëîâíî, ìîæåì îæèäàòü ïðîäîëæåíèÿ ðîñòà â ðàçðàáîòêå è âíåäðåíèè ìèêðîñõåì è ñèñòåì èñêóññòâåííîãî èíòåëëåêòà. ×òîáû ïîìî÷ü êîìïàíèÿì â ðàçâèòèè áîëåå ñëîæíûõ òåõíîëîãèé ÈÈ, ðàçðàáîò÷èêè ÑÀÏÐ ýëåêòðîííûõ ñèñòåì, òàêèå êàê Mentor, a Siemens Business*), äåëàþò äâå âåùè: 1. Ñîçäàþò èíñòðóìåíòû ðàçðàáîòêè, ïîìîãàþùèå êîìïàíèÿì áûñòðåå ñîçäàâàòü àêñåëåðàòîðû ÈÈ.

1) Ïðèìå÷àíèå ðåäàêöèè

Mentor Graphics ïîñëå ïðèîáðåòåíèÿ â 2017 ãîäó êîìïàíèåé Siemens ñòàëà íàçûâàòüñÿ Mentor, a Siemens Business.

26

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

2. Èñïîëüçóþò àëãîðèòìû ìàøèííîãî îáó÷åíèÿ (ÌÎ) äëÿ óñîâåðøåíñòâîâàíèÿ èíñòðóìåíòîâ ïðîåêòèðîâàíèÿ ìèêðîñõåì, ÷òîáû ïîçâîëèòü ïîòðåáèòåëÿì âûïîëíÿòü ñâîþ ðàáîòó áûñòðåå è ïîëó÷àòü ëó÷øèå ðåçóëüòàòû. Äàâàéòå ïîñìîòðèì íà íèõ âíèìàòåëüíåå.

Ñðåäñòâà óñêîðåííîé ðàçðàáîòêè óñîâåðøåíñòâîâàííûõ ñèñòåì ÈÈ/ÌÎ Â áîëüøèíñòâå ñëó÷àåâ ÈÈ íà÷èíàåòñÿ êàê ìàòåìàòè÷åñêèé àëãîðèòì. Ðàçðàáîò÷èêè ñîçäàþò åãî ñ ïîìîùüþ ìàòåìàòè÷åñêèõ èíñòðóìåíòîâ, ïåðåâîäÿò â êîä C è çàòåì çàïóñêàþò ýòîò àëãîðèòì íà ïðîöåññîðå. Íåèçáåæíî, îíè îáíàðóæàò, ÷òî îäíè ÷àñòè àëãîðèòìà ðàáîòàþò îïòèìàëüíî, òîãäà êàê äðóãèå – íàìíîãî ìåäëåííåå. Âîò ïî÷åìó íàáëþäàåòñÿ çíà÷èòåëüíûé ðîñò èíâåñòèöèé â ðåøåíèÿ äëÿ ÈÈ/ÌÎ àêñåëåðàòîðîâ è ðàçâèòèå êðåìíèåâûõ òåõíîëîãèé ñî ñòîðîíû âåí÷óðíîãî ñîîáùåñòâà, à òàêæå êðóïíûõ êîðïîðàöèé. Íåêîòîðûå àëãîðèòìû öåíîé êîìïðîìèññà â ïðîèçâîäèòåëüíîñòè è ìîùíîñòè ìîãóò áûòü ðåàëèçîâàíû íà ñóùåñòâóþùèõ àðõèòåêòóðàõ ñïåöèàëèçèðîâàííûõ ìèêðîñõåì ÈÈ, íî äëÿ îïòèìàëüíîé ðàáîòû äðóãèõ (íàïðèìåð, ìîáèëüíûõ óñòðîéñòâ) òðåáóåòñÿ ñïåöèàëèçèðîâàííàÿ ëîãèêà. Ðàçðàáîòêà ïðàâèëüíîé àðõèòåêòóðû ÈÈ äëÿ êîíêðåòíîãî ïðèëîæåíèÿ òðåáóåò òàêèõ èíñòðóìåíòîâ ÑÀÏÐ, êîòîðûå ïîçâîëèëè áû êîìïàíèÿì ðàáîòàòü ñ áîëåå âûñîêèìè óðîâíÿìè àáñòðàêöèè. Ìû íà÷èíàåì âèäåòü ðîñò âíèìàíèÿ ê íàøåé òåõíîëîãèè Catapult HLS (High Level Synthesis – âûñîêîóðîâíåâûé ñèíòåç) ñî ñòîðîíû êîìïàíèé, ðàçðàáàòûâàþùèõ ÈÈ-óñêîðèòåëè äëÿ ñâîèõ ñèñòåì íà êðèñòàëëå (ÑíÊ). Ýòî ïîçâîëÿåò àðõèòåêòîðàì ÈÈ ñîçäàâàòü ñâîè ìàòåìàòè÷åñêèå êîäû, ïåðåâîäèòü èõ íà C èëè SystemC è çàðàíåå âèäåòü, êàêèå ÷àñòè èõ àëãîðèòìà äîëæíû áûòü ðåàëèçîâàíû àïïàðàòíî, à êàêèå ïðîãðàììíî. Òîãäà îíè ìîãóò ïðèéòè ê èäåàëüíîé àðõèòåêòóðå ãîðàçäî áûñòðåå, íå ïûòàÿñü ñðàçó ñïóñòèòüñÿ íà óðîâåíü ðåãèñòðîâ. Ïîñëå òîãî, êàê îïðåäåëåíà èäåàëüíàÿ àðõèòåêòóðà è âûáðàíà êîíôèãóðàöèÿ îáîðóäîâàíèÿ, ðàáîòàþùàÿ íàèáîëåå ïîäõîäÿùèì îáðàçîì, áåçóñëîâíî, ëó÷øèé ñïîñîá ïðîòåñòèðîâàòü è óñîâåðøåíñòâîâàòü ýòó

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

àðõèòåêòóðó – èñïîëüçîâàòü ðåøåíèå äëÿ ýìóëÿöèè, òàêîå êàê ïëàòôîðìà ýìóëÿöèè Veloce êîìïàíèè Mentor. Ýòî ïîçâîëÿåò êîìàíäàì ðàçðàáîò÷èêîâ íå òîëüêî âûïîëíèòü ïðîãîí êîíñòðóêöèè ìèêðîñõåìû â ñèñòåìå ýìóëÿöèè, à çàòåì òî÷íî íàñòðîèòü ïðîãðàììíóþ ýìóëÿöèþ, íî è èìåòü òàêæå âîçìîæíîñòü ïîäêëþ÷èòü ýìóëÿöèþ ê êîíå÷íîé ñèñòåìå, ÷òîáû ýìóëÿòîð âûïîëíèë îáùèé ñðàâíèòåëüíûé àíàëèç íà îñíîâå ÌÎ. Ìíîãèå èç ýòèõ ïëàòôîðì ÈÈ âñå ÷àùå áóäóò íóæäàòüñÿ â âûñîêîñêîðîñòíîì ñîåäèíåíèè. Òàêèì îáðàçîì, ìû ïîëàãàåì, ÷òî áîëüøèíñòâî ÑíÊ ÌÎ íà ñàìîì äåëå áóäóò ÑíÊ ñìåøàííûõ ñèãíàëîâ. Äëÿ ýòîãî ïîòðåáóþòñÿ èíñòðóìåíòû, êîòîðûå ñìîãóò áîëåå ýôôåêòèâíî ñâÿçàòü öèôðîâûå è àíàëîãîâûå áëîêè, íàïðèìåð, íàøå ðåøåíèå äëÿ ìîäåëèðîâàíèÿ Symphony AMS, ÿâëÿþùååñÿ íåçàâèñèìîé îò ïîñòàâùèêà ñðåäîé ðàçðàáîòêè ìèêðîñõåì àíàëîãîâûõ è ñìåøàííûõ ñèãíàëîâ. Ïîñêîëüêó ìíîãèå èç ñïåöèàëèçèðîâàííûõ ñòàíäàðòíûõ êîìïîíåíòîâ ÀÈ, ÿâëÿþùèõñÿ îñíîâîé öåíòðîâ îáðàáîòêè äàííûõ è êîììóíèêàöèîííîé èíôðàñòðóêòóðû, òðåáóþò ìàêñèìàëüíî âîçìîæíîé ïðîèçâîäèòåëüíîñòè, ÿ ñ÷èòàþ, ÷òî ìû óâèäèì íà÷àëî ðîñòà êîììåðöèàëèçàöèè êðåìíèåâûõ ôîòîííûõ óñòðîéñòâ, êîòîðûå ïåðåíåñóò ôîòîíèêó íåïîñðåäñòâåííî íà êðåìíèé.

Óñîâåðøåíñòâîâàíèå ÑÀÏÐ ñ ïîìîùüþ ÌÎ Â òå÷åíèå ïîñëåäíèõ íåñêîëüêèõ ëåò ñîòðóäíèêè îòäåëà èññëåäîâàíèé è ðàçðàáîòîê Mentor âî ìíîãîì ñïîñîáñòâîâàëè èíòåãðàöèè ÌÎ â íàøè ñîáñòâåííûå èíñòðóìåíòû ÑÀÏÐ.  íàñòîÿùåå âðåìÿ êîìïàíèÿ ìîæåò ïðåäëîæèòü ïÿòü êîììåð÷åñêèõ èíñòðóìåíòîâ, êîòîðûå èñïîëüçóþò ÌÎ, ÷òîáû ïîìî÷ü çà ìåíüøåå âðåìÿ äîáèòüñÿ ëó÷øèõ ðåçóëüòàòîâ. Ïîçâîëüòå ìíå íåìíîãî óãëóáèòüñÿ â òåõíîëîãèþ è ïîãîâîðèòü î ÌÎ â êîíòåêñòå óëó÷øåíèÿ èíñòðóìåíòîâ ÑÀÏÐ. Êàê ìû âñå çíàåì, ÌÎ áåñïîëåçíî áåç äàííûõ. ×åì áîëüøå äàííûõ ïîëó÷åíî, òåì ýôôåêòèâíåå ÌÎ ìîæåò áûòü èñïîëüçîâàíî äëÿ èõ êëàññèôèêàöèè è ðàçðàáîòêè íà îñíîâå ýòèõ äàííûõ ÷åãî-òî çíà÷èìîãî. Íàì ïîâåçëî, ÷òî èíñòðóìåíòû ÑÀÏÐ ñàìè ïðîèçâîäÿò îãðîìíîå êîëè÷åñòâî äàííûõ. Ïðîöåññû ïðîèçâîäñòâà ãåíåðèðóþò áîëüøèå îáúåìû äàííûõ, à ïîëüçîâàòåëè ìîãóò ñîçäàâàòü ñâîè ñîáñòâåííûå äàííûå è ôîðìóëèðîâàòü òðå-

ÑÒÀÒÜÈ

27

28

Ïðîãíîçèðóåìàÿ âû÷èñëèòåëüíàÿ ìîùíîñòü, íåîáõîäèìàÿ äëÿ ñîõðàíåíèÿ âðåìåíè ðàçðàáîòêè OPC

60000

×èñëî ÿäåð ïðîöåññîðà

áîâàíèÿ (äëÿ îáó÷åíèÿ). Òàêèì îáðàçîì, òåîðåòè÷åñêè, íåäîñòàòêà â äàííûõ íåò. Íà ïðàêòèêå, ïðè èñïîëüçîâàíèè ÌÎ äëÿ ÑÀÏÐ âîçíèêàåò âîïðîñ: êàêèå íàáîðû äàííûõ ìîæíî èñïîëüçîâàòü ýôôåêòèâíî, è äëÿ êàêèõ ôóíêöèé èíñòðóìåíòà? Ïîêà ó íàñ åñòü ïÿòü èíñòðóìåíòîâ, êîòîðûå èñïîëüçóþò äîïîëíèòåëüíûå âîçìîæíîñòè ÌÎ, è áîëüøèíñòâî èç íèõ îðèåíòèðîâàíî íà ñôåðû ôèçè÷åñêîãî ïðîåêòèðîâàíèÿ, âåðèôèêàöèè è ïðîèçâîäñòâà: ÌÎ äëÿ îïèñàíèÿ áèáëèîòåê è ìîäåëèðîâàíèÿ, êîððåêöèè îïòè÷åñêèõ èñêàæåíèé (OPC) â ôîòîëèòîãðàôèè, ìîäåëèðîâàíèÿ ëèòîãðàôèè è ìîäåëèðîâàíèÿ õèìèêî-ìåõàíè÷åñêîé ïîëèðîâêè. Ýòîò ñåãìåíò EDA ÿâëÿåòñÿ î÷åâèäíîé îòïðàâíîé òî÷êîé äëÿ íà÷àëà. Íàïðèìåð, èíñòðóìåíò Calibre OPC äëÿ êîððåêöèè îïòè÷åñêîé áëèçîñòè ðàáîòàåò ñ áàçîé äàííûõ ôèçè÷åñêîãî ïðîåêòèðîâàíèÿ. Êàæäûé ïðîãîí êðèñòàëëà ïðîèçâîäèò ìèëëèàðäû òî÷åê äàííûõ, äîñòóïíûõ äëÿ àíàëèçà. Âíåäðèâ òåõíîëîãèþ ÌÎ â Caliber OPC, ìû ìîæåì ñîáèðàòü äàííûå îá ýòèõ ÷èïàõ, à çàòåì èñïîëüçîâàòü èõ äëÿ áîëåå áûñòðîãî ïîëó÷åíèÿ ëó÷øèõ ðåçóëüòàòîâ ïðè ðàçðàáîòêå. Ïðè òåõïðîöåññå 7 íì äëÿ âûïîëíåíèÿ îäíîãî ïðîãîíà äëÿ êðèòè÷åñêîãî ñëîÿ êëèåíòû èñïîëüçóþò äî 8,000 ïðîöåññîðîâ, ðàáîòàþùèõ îò 12 äî 24 ÷àñîâ. Èñïîëüçóÿ ìàøèííîå îáó÷åíèå, ìû ñìîãëè ñîêðàòèòü ýòî âðåìÿ â òðè ðàçà è îãðàíè÷èòü óâåëè÷åíèå âðåìåíè, êîòîðîå ïîòðåáóåòñÿ äëÿ ãåíåðàöèè óïðàâëÿ-

50000 40000 30000 20000 10000 0 7 íì

5 íì

Îáû÷íàÿ OPC

3 íì

2 íì

OPC ñ ìàøèííûì îáó÷åíèåì

Îñü Y ïðåäñòàâëÿåò íîðìàëèçîâàííîå óâåëè÷åíèå ÷èñëà ÿäåð ÖÏ, íåîáõîäèìîå äëÿ ïîëó÷åíèÿ ðåçóëüòàòîâ OPC çà òî æå âðåìÿ. Êðèòè÷åñêàÿ òîëùèíà ñëîÿ äëÿ ìèêðîñõåìû ðàçìåðîì 100 ìì2 ïðè ýêñïîíèðîâàíèè ýêñòðåìàëüíûì ÓÔ èçëó÷åíèåì è ìíîãîêðàòíîì ôîðìèðîâàíèè ðèñóíêà.

Ðèñóíîê 1. Òðåáîâàíèÿ ê âû÷èñëèòåëüíûì ðåñóðñàì çíà÷èòåëüíî ñíèæàþòñÿ áëàãîäàðÿ ìàøèííîìó îáó÷åíèþ Calibre OPC.

þùåé ïðîãðàììû ïðè óìåíüøåíèè ðàçìåðîâ ñòðóêòóð, êîòîðîå áóäåò ïðîèñõîäèòü â áóäóùåì (Ðèñóíîê 1). Ýòî òîëüêî îäèí ïðèìåð, íî àíàëîãè÷íûå ðåçóëüòàòû ìû âèäèì è ñ äðóãèìè íàøèìè èíñòðóìåíòàìè, óëó÷øåííûìè ñ ïîìîùüþ ÌÎ.  íàñòîÿùåå âðåìÿ ìû ðàáîòàåì íàä äâóìÿ äåñÿòêàìè äðóãèõ ïðîåêòîâ, èùà íîâûå ñïîñîáû, èñïîëüçîâàíèÿ ÈÈ/ÌÎ, äëÿ óñêîðåíèÿ è óëó÷øåíèÿ îáðàáîòêè îãðîìíîãî êîëè÷åñòâà äàííûõ è ïîëó÷åíèÿ ëó÷øèõ ðåçóëüòàòîâ. Ñêîðåå âñåãî, äëÿ ñîçäàíèÿ ñâîèõ èííîâàöèîííûõ ïðîäóêòîâ â 2020 ãîäó âû áóäåòå èñïîëüçîâàòü åùå áîëüøå èíñòðóìåíòîâ ÑÀÏÐ ñ ðàñøèðåííûìè âîçìîæíîñòÿìè ÌÎ. ÐË

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

×åòûðåõòðàíçèñòîðíàÿ ñõåìà ïîâûøàþùå-ïîíèæàþùåãî êîíòðîëëåðà ñ ðåæèìîì Pass-Thru David Megaw è Bruce Haug, Analog Devices Design Note

Ââåäåíèå Ðàñïðîñòðàíåííîé ïðîáëåìîé DC/DC ïðåîáðàçîâàíèÿ ÿâëÿåòñÿ ñòàáèëèçàöèÿ íàïðÿæåíèÿ â ñõåìå, ãäå âõîäíîå íàïðÿæåíèå ìîæåò áûòü âûøå, íèæå èëè ðàâíî âûõîäíîìó, òî åñòü ïðåîáðàçîâàòåëü äîëæåí âûïîëíÿòü ôóíêöèè êàê ïîâûøåíèÿ, òàê è ïîíèæåíèÿ. Òàêîé ñöåíàðèé òèïè÷åí äëÿ ïèòàíèÿ àâòîìîáèëüíîé ýëåêòðîíèêè îò àêêóìóëÿòîðíîé áàòàðåè ñ íîìèíàëüíûì íàïðÿæåíèåì 12 Â, êîòîðîå ìîæåò èçìåíÿòüñÿ îò 3  ïðè õîëîäíîì çàïóñêå äâèãàòåëÿ äî 100  ïðè ñáðîñå íàãðóçêè, èëè æå ìåíÿòü ïîëÿð-

VIN

A

DG

Ñòàáèëèçèðóåò: 3 … 100 Â

RSENSE

SW1

CIN

íîñòü èç-çà îøèáêè îïåðàòîðà. Ñóùåñòâóåò íåñêîëüêî òîïîëîãèé ïðåîáðàçîâàòåëåé ïîñòîÿííîãî òîêà, êîòîðûå ìîãóò êàê ïîâûøàòü, òàê è ïîíèæàòü íàïðÿæåíèå, – îò SEPIC äî ÷åòûðåõòðàíçèñòîðíîé òîïîëîãèè, – íî íè îäíî èç ýòèõ ðåøåíèé íå ïåðåäàåò âõîäíîå íàïðÿæåíèå íåïîñðåäñòâåííî íà âûõîä áåç àêòèâíîãî ïåðåêëþ÷åíèÿ. Ïî êðàéíåé ìåðå, òàê áûëî äî ñèõ ïîð.

LT8210 – ýòî êîíòðîëëåð ñèíõðîííîãî ïîíèæàþùå-ïîâûøàþùåãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ, êîòîðûé ìîæåò ðàáîòàòü â ðåæèìå PassThru (ñêâîçíîé, òðàíçèòíûé – ðåä.), óñòðàíÿþùåì ïîòåðè êîììóòàöèè è èçëó÷åíèÿ è óâå-

B

L

SW2

D

VOUT 8 … 16 Â

C COUT

Âûäåðæèâàåò: –40 … +100 Â

TG1

BG1

SNSP1 SNSN1 PGND

VINP

BG2

TG2 EXTVCC W 2 MW

DG VIN

LT8210

FB1

VDD

W 2 MW W 287 kW

MODE1 FB2

MODE2 2.2 µF

W 133 kW

Ðèñóíîê 1. Ñõåìà ðåãóëÿòîðà Pass-Thru ñ âûõîäíûì íàïðÿæåíèåì îò 8 Â äî 16 Â.

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

ÑÒÀÒÜÈ

29

36

100

32

24

1

Îáëàñòü Pass-Thru

20

92

16

88

2

VIN VOUT ÊÏÄ

8 4

84 4

SW2

80 4

8

12 16 20 Âõîäíîå íàïðÿæåíèå (Â)

24 3

Ðèñóíîê 2. Ïðè ðàáîòå â ïðåäåëàõ îêíà PassThru ÊÏÄ ìîæåò äîñòèãàòü 99.9%.

ëè÷èâàþùåì ÊÏÄ (äî 99.9%).  ðåæèìå PassThru âõîä íàïðÿìóþ ïîäêëþ÷àåòñÿ ê âûõîäó, åñëè âõîäíîå íàïðÿæåíèå íàõîäèòñÿ â ïðåäåëàõ îêíà, çàïðîãðàììèðîâàííîãî ïîëüçîâàòåëåì. LT8210 ðàáîòàåò â äèàïàçîíå âõîäíûõ íàïðÿæåíèé îò 2.8  äî 100 Â, ïîçâîëÿÿ ïîääåðæèâàòü òðåáóåìîå âûõîäíîå íàïðÿæåíèå êàê ïðè ìèíèìàëüíîì âõîäíîì íàïðÿæåíèè âî âðåìÿ õîëîäíîãî çàïóñêà äâèãàòåëÿ, òàê è ïðè ïèêîâîé àìïëèòóäå íåïîäàâëåííîãî áðîñêà íàïðÿæåíèÿ ïðè ñáðîñå íàãðóçêè. LT8210 ìîæåò ðàáîòàòü êàê îáû÷íûé ïîíèæàþùåïîâûøàþùèé êîíòðîëëåð â ðåæèìàõ íåïðåðûâíîé ïðîâîäèìîñòè (CCM), ïðîïóñêà èìïóëüñîâ èëè ãåíåðàöèè ïà÷åê (Burst Mode), âûáèðàåìûõ ñ ïîìîùüþ âûâîäîâ ìèêðîñõå-

VIN VOUT = 16 V 1

VOUT = 12 V 2

SW1 3

SW2 4

CH1 20.0 V

CH2 10.0 V

CH3 50.0 V

CH4 20.0 V

Ðèñóíîê 3.  ðåæèìå Pass-Thru LT8210 áûñòðî ðåàãèðóåò íà íåïîäàâëåííûé 80âîëüòîâûé áðîñîê, âîçíèêøèé ïðè ñáðîñå íàãðóçêè, îãðàíè÷èâàÿ âûõîäíîå íàïðÿæåíèå ìàêñèìàëüíûì çàïðîãðàììèðîâàííûì çíà÷åíèåì 16 Â.

30

VOUT = 8 V

SW1

12

0

VOUT = 12 V

ÊÏÄ (%)

Íàïðÿæåíèå (Â)

VIN

96

28

CH1 5.00 V

CH2 5.00 V

CH3 10.0 V

CH4 10.0 V

Ðèñóíîê 4. Íà èìïóëüñ õîëîäíîãî çàïóñêà (ìåíåå 4 Â) LT8210 â ðåæèìå Pass-Thru îòêëèêàåòñÿ ïîâûøåíèåì âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ äî ìèíèìàëüíîãî çàïðîãðàììèðîâàííîãî çíà÷åíèÿ 8 Â.

ìû, èëè â íîâîì ðåæèìå Pass-Thru, â êîòîðîì âûõîäíîå íàïðÿæåíèå ñòàáèëèçèðóåòñÿ â ïðåäåëàõ çàïðîãðàììèðîâàííîãî îêíà. Êîãäà âõîäíîå íàïðÿæåíèå íàõîäèòñÿ â ýòîì îêíå, îíî ïåðåäàåòñÿ íåïîñðåäñòâåííî íà âûõîä áåç àêòèâíîãî ïåðåêëþ÷åíèÿ ïîëåâûõ òðàíçèñòîðîâ, ÷òî óìåíüøàåò ñîáñòâåííûé òîê ïîòðåáëåíèÿ äî ñâåðõíèçêèõ çíà÷åíèé è óñòðàíÿåò øóìû ïåðåêëþ÷åíèÿ.

Ðåæèì ðàáîòû Pass-Thru Íà Ðèñóíêå 1 ïîêàçàíà óïðîùåííàÿ ñõåìà íà îñíîâå ìèêðîñõåìû LT8210, ñêîíôèãóðèðîâàííîé äëÿ ðàáîòû â ðåæèìå Pass-Thru ñ îêíîì ðåãóëèðóåìîãî âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ ìåæäó 8  è 16 Â. Âåðõíåå è íèæíåå íàïðÿæåíèÿ îêíà Pass-Thru óñòàíàâëèâàþòñÿ ðåçèñòèâíûìè äåëèòåëÿìè íà âûâîäàõ FB2 è FB1, ñîîòâåòñòâåííî. Íà Ðèñóíêå 2 èçîáðàæåíà ïåðåäàòî÷íàÿ õàðàêòåðèñòèêà âõîä/âûõîä ñõåìû íà Ðèñóíêå 1. Êîãäà âõîäíîå íàïðÿæåíèå íàõîäèòñÿ âûøå îêíà Pass-Thru, LT8210 ïîíèæàåò åãî, óìåíüøàÿ âûõîäíîå íàïðÿæåíèå äî ðåãóëèðóåìîãî çíà÷åíèÿ 16  (Ðèñóíîê 3). Åñëè âõîäíîå íàïðÿæåíèå ïàäàåò íèæå îêíà, LT8210 ïîâûøàåò åãî, ÷òîáû ïîääåðæàòü âûõîäíîå íà ìèíèìàëüíîì óðîâíå 8  (Ðèñóíîê 4). Êîãäà âõîäíîå íàïðÿæåíèå íàõîäèòñÿ âíóòðè îêíà Pass-Thru, âåðõíèå êëþ÷è A è D ïîñòîÿííî îòêðûòû, ïîçâîëÿÿ âûõîäíîìó íàïðÿæåíèþ îòñëåæèâàòü âõîäíîå, à ìèêðîñõåìå – ïåðåêëþ÷èòüñÿ â ðåæèì ïîíèæåííîé ìîùíîñòè, â êîòîðîì òèïîâûå òîêè, ïîòðåáëÿåìûå

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

160

100 VIN = 12 Â Áåç íàãðóçêè Ðåæèì Pass-Thru

90 80

120 ÊÏÄ (%)

Òîê (ìêÀ)

70

80

60 50 40 VIN = 12 Â

30

40

20 CCM Pass-Thru

10 0 –40 –20

0

20 40 60 Òåìïåðàòóðà (°C)

80

Ðèñóíîê 5.  îáëàñòè Pass-Thru ñîáñòâåííûé òîê ïîòðåáëåíèÿ LT8210 ñíèæàåòñÿ äî óëüòðàíèçêèõ çíà÷åíèé.

âûâîäàìè VIN è VINP, ñíèæàþòñÿ äî 4 ìêÀ è 18 ìêÀ, ñîîòâåòñòâåííî (Ðèñóíîê 5).  íåêîììóòèðóåìîì ðåæèìå íå ñóùåñòâóåò íè ýëåêòðîìàãíèòíûõ èçëó÷åíèé, íè ïîòåðü ïåðåêëþ÷åíèÿ, áëàãîäàðÿ ÷åìó ñòàíîâèòñÿ äîñòèæèìûì ÊÏÄ, ïðåâûøàþùèé 99.9% (Ðèñóíîê 6).

Çàêëþ÷åíèå Àâòîìîáèëüíûå àêêóìóëÿòîðû è àíàëîãè÷íûå èñòî÷íèêè ïèòàíèÿ ñ øèðîêèì äèàïàçîíîì íàïðÿæåíèé ñîçäàþò ñëîæíûå ïðîáëåìû äëÿ ðàçðàáîò÷èêîâ DC/DC ïðåîáðàçîâàòåëåé, òðåáóÿ çàùèòíûõ ôóíêöèé è ïîíèæàþùå-ïîâûøàþùåãî ïðåîáðàçîâàíèÿ ïðè âûñîêîì ÊÏÄ. Êîíòðîëëåð ñèíõðîííîãî ïîíèæàþùå-ïîâûøàþùåãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ LT8210 óñòðàíÿåò âñå ñõåìîòåõíè÷åñêèå ïðîáëåìû,

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

0 0.0001

100 120

0.001

0.01 0.1 Òîê íàãðóçêè (À)

1

7

Ðèñóíîê 6. Â îáëàñòè Pass-Thru ÊÏÄ äîñòèãàåò ïî÷òè 100%. Äëÿ ñðàâíåíèÿ ïîêàçàíà çàâèñèìîñòü ÊÏÄ â ðåæèìå íåïðåðûâíîé ïðîâîäèìîñòè (CCM).

ñî÷åòàÿ çàùèòíûå ôóíêöèè ñ øèðîêèì äèàïàçîíîì ïðåîáðàçóåìûõ âõîäíûõ íàïðÿæåíèé è óíèêàëüíîé îïöèåé Pass-Thru. Îí ðàáîòàåò ïðè âõîäíûõ íàïðÿæåíèÿõ îò 2.8  äî 100  è èìååò âñòðîåííóþ çàùèòó îò íàïðÿæåíèÿ îáðàòíîé ïîëÿðíîñòè. Ðåæèì PassThru óñòðàíÿåò êîììóòàöèîííûå ïîòåðè è øóìû è îäíîâðåìåííî ñíèæàåò òîê ïîòðåáëåíèÿ äî óëüòðàíèçêîãî óðîâíÿ.  ðåæèìå PassThru âûõîäíîå íàïðÿæåíèå íå ñòàáèëèçèðóåòñÿ â îáû÷íîì ñìûñëå, à îãðàíè÷èâàåòñÿ ïðîãðàììèðóåìûì îêíîì íàïðÿæåíèÿ. ÐË

Ìàòåðèàëû ïî òåìå

ÑÒÀÒÜÈ

1. Datasheet Analog Devices LT8210

31

Êàê ðàññ÷èòàòü èìïóëüñíûé ïðåîáðàçîâàòåëü ýëåêòðè÷åñêîé ýíåðãèè? ×àñòü 9 Îêîí÷àíèå. Íà÷àëî â íîìåðàõ 05…12-2019

Àëåêñàíäð Ðóñó, Îäåññà, Óêðàèíà

Îïðåäåëåíèå ìàêñèìàëüíûõ çíà÷åíèé òîêîâ ïîëóïðîâîäíèêîâûõ ýëåìåíòîâ Ìàêñèìàëüíûå çíà÷åíèÿ òîêîâ â ýëåìåíòàõ ñèëîâîé ÷àñòè ïðåîáðàçîâàòåëÿ íåîáõîäèìî çíàòü äëÿ ïðàâèëüíîãî âûáîðà ñèëîâûõ êëþ÷åé: òðàíçèñòîðîâ è äèîäîâ. Èìåííî ýòè çíà÷åíèÿ âìåñòå ñ ìàêñèìàëüíûìè çíà÷åíèÿìè íàïðÿæåíèé áóäóò îïðåäåëÿòü âåëè÷èíó óñòàíîâî÷íîé ìîùíîñòè (ïðîèçâåäåíèÿ ìàêñèìàëüíî äîïóñòèìûõ çíà÷åíèé íàïðÿæåíèé è òîêîâ), îò êîòîðûõ íàïðÿìóþ çàâèñèò ñòîèìîñòü ïîëóïðîâîäíèêîâûõ ýëåìåíòîâ.  íàøåì ñëó÷àå ðåøåíèå ýòîãî âîïðîñà íå ïðåäñòàâëÿåò êàêîé-ëèáî ñëîæíîñòè, âåäü

÷åðåç òðàíçèñòîðû è äèîäû ïðîòåêàþò òå æå òîêè, ÷òî è ÷åðåç îáìîòêè äðîññåëÿ, à èõ ïàðàìåòðû óæå áûëè îïðåäåëåíû â ïðåäûäóùèõ ÷àñòÿõ ñòàòüè. Òàê, íàïðèìåð, óðàâíåíèå äëÿ ìãíîâåííîãî çíà÷åíèÿ òîêà òðàíçèñòîðà VT1 îïèñûâàåòñÿ ôîðìóëîé (120), à ÷èñëåííûå çíà÷åíèÿ ïàðàìåòðîâ, âõîäÿùèõ â íåãî, îïðåäåëåíû â Òàáëèöå 4. Ïîñêîëüêó òîêè îáìîòîê äðîññåëÿ, à, ñëåäîâàòåëüíî, è òîêè òðàíçèñòîðîâ è äèîäîâ èçìåíÿþòñÿ ïî ëèíåéíûì çàêîíàì (ñì. ôîðìóëó (58)), îíè áóäóò ïðèíèìàòü ìàêñèìàëüíûå çíà÷åíèé ëèáî â íà÷àëå (IÍÀ×Õ_Õ), ëèáî â êîíöå (IÊÎÍÕ_Õ) êàêîãî-ëèáî èç ýòàïîâ ïðåîáðàçîâàíèÿ.  íàøåì ñëó÷àå ìàêñèìàëüíîå çíà÷åíèå òîêà â òðàíçèñòîðàõ è äèîäàõ áóäåò

Òàáëèöà 6. Ìàêñèìàëüíûå çíà÷åíèÿ òîêîâ â ñèëîâûõ ýëåìåíòàõ ñõåìû Ýëåìåíò Äðîññåëü L1, îáìîòêà W1 Äðîññåëü L1, îáìîòêà W2 Òðàíçèñòîð VT1 Äèîä VD1 Äèîä VD2

32

Óðàâíåíèå äëÿ îïðåäåëåíèÿ ìãíîâåííîãî çíà÷åíèÿ òîêà (60) (59) (120) (59) (122)

Îáîçíà÷åíèå

Ðåæèì

Ìàêñèìàëüíûé òîê, À

IÊÎÍ1_1 IÍÀ×2_2 IÊÎÍ1_1 IÍÀ×2_2 IÍÀ×2_1

Ðàáîòàþò îáà êàíàëà Ðàáîòàþò îáà êàíàëà 3.6 Ðàáîòàþò îáà êàíàëà 3.6 Ðàáîòàþò îáà êàíàëà 3.6 Ðàáîòàåò òîëüêî ïåðâûé êàíàë

8.32 3.6 8.32 3.6 4.2

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

èëè â ñàìîì êîíöå ïåðâîãî ýòàïà ïðåîáðàçîâàíèÿ, èëè â ñàìîì íà÷àëå âòîðîãî, âåäü èìåííî â ýòîò ìîìåíò êîëè÷åñòâî íàêîïëåííîé ýíåðãèè â äðîññåëå ìàêñèìàëüíî. Äî íåäàâíåãî âðåìåíè ýòî ïðàâèëî áûëî óíèâåðñàëüíûì, è ïåðâûé ýòàï ïðåîáðàçîâàíèÿ ìíîãèå ñïåöèàëèñòû ïî èìïóëüñíîìó ïðåîáðàçîâàíèþ íàçûâàëè íå èíà÷å êàê «èíòåðâàëîì íàêîïëåíèÿ». Îäíàêî ðàçâèòèå ýëåìåíòíîé áàçû ïîçâîëèëî èìïóëüñíûì ïðåîáðàçîâàòåëÿì ðàáîòàòü è â èíûõ ðåæèìàõ. Òàê, íàïðèìåð, â ðåæèìå ðåêóïåðàöèè, ïîäðîáíî ðàññìîòðåííîì â [7], êîãäà ýíåðãèÿ ïåðåäàåòñÿ â îáðàòíîì íàïðàâëåíèè – ñ âûõîäà ïðåîáðàçîâàòåëÿ íà åãî íà âõîä, ìàêñèìàëüíîå êîëè÷åñòâî ýíåðãèè â äðîññåëå áóäåò â íà÷àëå ïåðâîãî ýòàïà ïðåîáðàçîâàíèÿ.

Òàêèì îáðàçîì, ïðè îïðåäåëåíèè ìàêñèìàëüíûõ çíà÷åíèé òîêà íóæíî âíèìàòåëüíî ïðîàíàëèçèðîâàòü ðåæèìû ðàáîòû ñèëîâîé ÷àñòè è ïî îïðåäåëåííûì ðàíåå çíà÷åíèÿì IÍÀ×Õ_Õ è IÊÎÍÕ_Õ âûáðàòü ìàêñèìàëüíîå èç íèõ.  íàøåì ñëó÷àå, àíàëèçèðóÿ çíà÷åíèÿ Òàáëèöû 4, ïðîñòî ïåðåïèøåì ìàêñèìàëüíûå çíà÷åíèÿ òîêà (Òàáëèöà 6). Îáðàòèòå âíèìàíèå íà òîêè äèîäîâ. Åñëè äëÿ òðàíçèñòîðà VT1 òîê, ïðîòåêàþùèé ÷åðåç íåãî, îæèäàåìî áóäåò ìàêñèìàëüíûì â ðåæèìå 100% ìîùíîñòè, êîãäà ðàáîòàþò îáà êàíàëà, òî äëÿ äèîäîâ ýòî ìîæåò áûòü íå òàê. Äåëî â òîì, ÷òî â àâàðèéíûõ ðåæèìàõ, íàïðèìåð, êîãäà îòêëþ÷àåòñÿ íàãðóçêà îäíîãî èç êàíàëîâ, èçìåíèâøèéñÿ óðîâåíü ïóëüñàöèè òîêà â îáìîòêàõ äðîññåëÿ (DIÕ_Õ) ìîæåò ïðèâåñòè ê

Ïåðâûé ýòàï ïðåîáðàçîâàíèÿ + L1

+

+

VD1

W1

UÂÕ N2 N1

–

UÂÛÕ1

+

VD2

–

–

C1

–12 Â

+

W2

UÂÕ UÂÕ

–

UÂÛÕ2 + UÂÕ N2 N1

+12 Â

C2

C3

UÂÛÕ1 UÂÛÕ2

–

Îáù

Âòîðîé ýòàï ïðåîáðàçîâàíèÿ

L1

+

–

W1

W2

UÂÛÕ2

UÂÛÕ2 N1 N2 UÂÕ

+

+ C1

–12 Â

–

+12 Â

+ UÂÛÕ1

C2

VT1 –

–

C3

UÂÛÕ1 UÂÛÕ2

Îáù

Ðèñóíîê 28. Îïðåäåëåíèå ìàêñèìàëüíûõ çíà÷åíèé íàïðÿæåíèé.

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

ÑÒÀÒÜÈ

33

óâåëè÷åíèþ ìàêñèìàëüíûõ çíà÷åíèé òîêîâ äèîäîâ. Ýòî, â ÷àñòíîñòè, ïðîèñõîäèò ïðè îòêëþ÷åíèè íàãðóçêè âòîðîãî êàíàëà. Óâåëè÷èâøèéñÿ óðîâåíü ïóëüñàöèè îáìîòêè W1 c DI2_1 = 0.89 A (êîãäà ðàáîòàþò îáà êàíàëà) äî DI2_1 = 3.6 A (êîãäà ðàáîòàåò òîëüêî ïåðâûé êàíàë) ïðèâîäèò è ê óâåëè÷åíèþ ìàêñèìàëüíîãî çíà÷åíèÿ òîêà äèîäà VD2 ñ 2.84 A (êîãäà ðàáîòàþò îáà êàíàëà) äî 4.2 A (êîãäà ðàáîòàåò òîëüêî ïåðâûé êàíàë). Åñëè ýòîò ìîìåíò íå ó÷åñòü ïðè ïðîåêòèðîâàíèè è âûáðàòü äèîä VD2 ñ ìàêñèìàëüíî äîïóñòèìûì òîêîì, íàïðèìåð, 3.5 À, òî ïðè îòêëþ÷åíèè íàãðóçêè âòîðîãî êàíàëà ðàçðàáîò÷èêà ìîæåò æäàòü íåïðèÿòíûé ñþðïðèç.

Îïðåäåëåíèå ìàêñèìàëüíûõ çíà÷åíèé íàïðÿæåíèé íà ïîëóïðîâîäíèêîâûõ ýëåìåíòàõ Êàê è ìàêñèìàëüíûå çíà÷åíèÿ òîêîâ, ìàêñèìàëüíûå çíà÷åíèÿ íàïðÿæåíèé íåîáõîäèìû, â ïåðâóþ î÷åðåäü, äëÿ âûáîðà òðàíçèñòîðîâ è äèîäîâ. Èõ îïðåäåëåíèå íå ïðåäñòàâëÿåò áîëüøîé ñëîæíîñòè, è äëÿ ýòîãî óäîáíåå âñåãî èñïîëüçîâàòü âòîðîé çàêîí Êèðõãîôà. Íà ïåðâîì ýòàïå ïðåîáðàçîâàíèÿ, êîãäà ÷åðåç òðàíçèñòîð VT1 ïðîòåêàåò òîê, ê îáìîòêå W1 ïðèêëàäûâàåòñÿ âõîäíîå íàïðÿæåíèå UÂÕ, êîòîðîå òðàíñôîðìèðóåòñÿ äðîññåëåì L1 âî âòîðè÷íóþ öåïü âòîðîãî êàíàëà (Ðèñóíîê 28).  ðåçóëüòàòå ýòîãî îáðàòíîå íàïðÿæåíèå äèîäà VD1 ðàâíî ñóììå âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ UÂÛÕ2 è íàïðÿæåíèÿ íà îáìîòêå W2. Ïðè ìàêñèìàëüíîì âõîäíîì íàïðÿæåíèè UÂÕ_MAX = 6  îíî áóäåò ðàâíî:

UVD1_ MAX = UÂÛÕ 2 +UÂÕ _ MAX = 12 + 6 ×

21 = 22.5 Â .

12

N2 = N1

(131)

Äëÿ äèîäà VD2, àíîä êîòîðîãî ïîäêëþ÷àåòñÿ òðàíçèñòîðîì VT1 ê îáùåìó ïðîâîäó, îíî áóäåò ðàâíî âûõîäíîìó íàïðÿæåíèÿ ïåðâîãî êàíàëà (UVD2_MAX = 12 Â). Íà âòîðîì ýòàïå ïðåîáðàçîâàíèÿ, êîãäà òîê ÷åðåç òðàíçèñòîð VT1 íå ïðîòåêàåò, ìåæäó åãî ñòîêîì è èñòîêîì ôîðìèðóåòñÿ íàïðÿæåíèå, êîòîðîå ìîæíî îïðåäåëèòü äâóìÿ ñïîñîáàìè.  ïåðâîì ñëó÷àå, êàê äëÿ ïîâûøàþùåãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ, íàïðÿæåíèå ìåæäó ñòîêîì è èñòîêîì òðàíçèñòîðà VT1 ðàâíî âûõîäíîìó íàïðÿæåíèþ ïåðâîãî êàíà-

34

ëà (UVT1_MAX = 12 Â). Âî âòîðîì ñëó÷àå, êàê äëÿ îáðàòíîõîäîâîãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ, íàïðÿæåíèå ìåæäó ñòîêîì è èñòîêîì òðàíçèñòîðà VT1 ðàâíî ñóììå âõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ UÂÕ è âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ âòîðîãî êàíàëà, òðàíñôîðìèðîâàííîãî äðîññåëåì L1. Ïðè íîìèíàëüíîì âõîäíîì íàïðÿæåíèè:

UVT1_ MAX = UÂÕ +UÂÛÕ = 5 + 12 ×

N1 = N2

(132)

12 = 11 .85 Â .

21

Íåñìîòðÿ íà òî, ÷òî ïîëó÷åííûå çíà÷åíèÿ îòëè÷àþòñÿ (12  ¹ 11.85), ýòî ñîâåðøåííî íå îçíà÷àåò, ÷òî â ðàñ÷åòàõ åñòü îøèáêè, è âòîðîé çàêîí Êèðõîôà íå ðàáîòàåò. Åñëè ïîñìîòðåòü íà ðåçóëüòàòû ìîäåëèðîâàíèÿ ýòîé ñõåìû â Proteus (Ðèñóíîê 24), òî óâèäèì, ÷òî ðåàëüíûå âûõîäíûå íàïðÿæåíèÿ ïåðâîãî è âòîðîãî êàíàëîâ îòëè÷àþòñÿ îò ðàñ÷åòíûõ çíà÷åíèé 12  (UÂÛÕ1 = 11.9 Â, UÂÛÕ2 = 12.1 Â), è åñëè ïîäñòàâèòü ýòè çíà÷åíèÿ â ôîðìóëó (132), òî âñå ïðåêðàñíî ñîéäåòñÿ (UVT1_MAX = 11.9 Â). Ýòîò âîïðîñ ïîäðîáíî ðàññìîòðåí â îäíîé èç ïðåäûäóùèõ ÷àñòåé ñòàòüè, ãäå áûëî ïîêàçàíî, ÷òî èç-çà òîãî, ÷òî îáìîòêè äðîññåëÿ ìîãóò ñîäåðæàòü òîëüêî öåëîå ÷èñëî âèòêîâ, ïîäîáðàòü îïòèìàëüíóþ êîìáèíàöèþ çíà÷åíèé N1 è N2 äëÿ ìíîãîêàíàëüíîãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ îêàçûâàåòñÿ íå òàê ïðîñòî. Áîëåå òîãî, ïðè èçìåíåíèè âõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ âûõîäíûå íàïðÿæåíèÿ áóäóò «ïëàâàòü» – îòêëîíÿòüñÿ îò ðàñ÷åòíûõ çíà÷åíèé íà âåëè÷èíó, âî ìíîãîì çàâèñÿùóþ îò ìåòîäà óïðàâëåíèÿ. Îäíàêî çà÷åì íàì íóæíû ìàêñèìàëüíûå íàïðÿæåíèÿ íà ñèëîâûõ ýëåìåíòàõ? Îíè íóæíû äëÿ âûáîðà òðàíçèñòîðà VT1. Î÷åâèäíî, ÷òî íè îäèí ðàçðàáîò÷èê íå áóäåò âûáèðàòü òðàíçèñòîð «âïðèòûê». Íåîáõîäèìî ÷òîáû òðàíçèñòîðû è äèîäû èìåëè êàê ìèíèìóì 30% çàïàñà è ïî íàïðÿæåíèþ, è ïî òîêó. Ïîýòîìó íà ïîñëåäóþùèõ ýòàïàõ ïðîåêòèðîâàíèÿ âïîëíå ìîæíî ðóêîâîäñòâîâàòüñÿ çíà÷åíèÿìè, ïðèâåäåííûìè â Òàáëèöå 7. Òàáëèöà 7. Ìàêñèìàëüíûå íàïðÿæåíèÿ â ñèëîâûõ ýëåìåíòàõ ñõåìû Ýëåìåíò Òðàíçèñòîð VT1 Äèîä VD1 Äèîä VD2

ÑÒÀÒÜÈ

Ìàêñèìàëüíîå íàïðÿæåíèå, Â 12 22.5 12

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

Çàêëþ÷åíèå Êîíå÷íî, ðàñ÷åò èìïóëüñíîãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ íà äàííîì ýòàïå íå çàêàí÷èâàåòñÿ, ìîæíî ñêàçàòü, ÷òî îí òîëüêî íà÷èíàåòñÿ. Î÷åíü ìíîãî âîïðîñîâ âûõîäèò çà ðàìêè îòäåëüíîé æóðíàëüíîé ñòàòüè è äàæå öåëîãî öèêëà ñòàòåé, êîòîðûé òîëüêî â æóðíàëå ÐàäèoËîöìàí ðàñòÿíóëñÿ áåç ìàëîãî íà 2.5 ãîäà (ïåðâàÿ ïóáëèêàöèÿ [1] âûøëà â ñåíòÿáðå 2017 ãîäà). Îñòàëèñü íåðàññìîòðåííûìè âîïðîñû ðàñ÷åòà ÊÏÄ, çàùèòû ïîëóïðîâîäíèêîâûõ ïðèáîðîâ îò ïåðåãðóçêè ïî íàïðÿæåíèþ è ïî òîêó. Òîëüêî âîïðîñ óïðàâëåíèÿ ñèëîâîé ÷àñòüþ çàñëóæèâàåò îòäåëüíîãî öèêëà ñòàòåé, âåäü íà ñåãîäíÿøíèé äåíü èõ ïðèäóìàíî âåëèêîå ìíîæåñòâî, è êàæäûé èç íèõ èìååò ñâîþ ñïåöèôèêó. Îäíàêî íà ñåãîäíÿøíèé äåíü áîëüøèíñòâî âîïðîñîâ, ñâÿçàííûõ ñ ðàçðàáîòêîé èìïóëüñíûõ ïðåîáðàçîâàòåëåé, ïîÿâëÿåòñÿ èìåííî íà íà÷àëüíîì ýòàïå ïðîåêòèðîâàíèÿ, ïîñêîëüêó ñâÿçü ýíåðãåòè÷åñêèõ, â ïåðâóþ î÷åðåäü, ýëåêòðîìàãíèòíûõ ïðîöåññîâ â ìàãíèòîïðîâîäå äðîññåëÿ ñ ýëåêòðè÷åñêèìè ïðîöåññàìè â ñèëîâîé ÷àñòè ïðåîáðàçîâàòåëÿ â èçâåñòíîé ëèòåðàòóðå îñâåùåíà âåñüìà ñêóäíî. À âîò îòâåòû íà ïîñëåäóþùèå âîïðîñû óæå äîñòàòî÷íî ïðîñòî íàéòè ñàìîñòîÿòåëüíî. Èç ñïåöèôè÷åñêèõ îñîáåííîñòåé äàííîé ñõåìû, åñëè êòî-òî âäðóã ðåøèòñÿ åå ñîáðàòü, íåîáõîäèìî îáðàòèòü âíèìàíèå åùå íà îäèí ìîìåíò. Ïðè îòêëþ÷åíèè íàãðóçêè ïåðâîãî êàíàëà òðàíçèñòîð VT1 è êîíäåíñàòîð Ñ3, ñêîðåå âñåãî, âûéäóò èç ñòðîÿ èç-çà ïðîáîÿ ïî íàïðÿæåíèþ. Ýòî – èçâåñòíàÿ ïðîáëåìà îáðàòíîõîäîâûõ ïðåîáðàçîâàòåëåé, ñâÿçàííàÿ ñ íàëè÷èåì ó îáìîòêè W1 èíäóêòèâíîñòè ðàññåÿíèÿ. Åñëè ê âûõîäó ïåðâîãî êàíàëà ïîäêëþ÷åí õîòü êàêîé-òî ðåçèñòîð, òî ýíåðãèÿ, íàêàïëèâàåìàÿ â èíäóêòèâíîñòè ðàññåÿíèÿ, ÷åðåç äèîä VD2 áóäåò ïåðåäàâàòüñÿ â íàãðóçêó ïåðâîãî êàíàëà. Ïîýòîìó íóæíî ïðåäóñìîòðåòü çàùèòíûå ýëåìåíòû äëÿ ïðåäîòâðàùåíèÿ ýòîãî ðåæèìà. Ýòî ìîæåò áûòü çàùèòíûé ñòàáèëèòðîí íà âûõîäå ïåðâîãî êàíàëà èëè ðàçðÿäíûé ðåçèñòîð, îáåñïå÷èâàþùèé ìèíèìàëüíóþ íàãðóçêó. Ìîæíî òàêæå ïîäêëþ÷èòü ïàðàëëåëüíî îáìîòêå W1 ñíàááåð, èñïîëüçóåìûé â îáðàòíîõîäîâûõ ïðåîáðàçîâàòåëÿõ, ñîáðàííûé ïî ëþáîé èç èçâåñòíûõ ñõåì.

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

 ýòîé ñòàòüå ñîâåðøåííî íà ðàññìîòðåí ðàñ÷åò ïîòåðü â ñèëîâûõ ýëåìåíòàõ: äðîññåëå, òðàíçèñòîðå è äèîäàõ. Ýòî ñâÿçàíî ñ òåì, ÷òî, âî-ïåðâûõ, ïîòåðè îïðåäåëÿþòñÿ êîíêðåòíîé ýëåìåíòíîé áàçîé, íàïðèìåð, âìåñòî äèîäîâ VD1 è VD2 ìîæíî èñïîëüçîâàòü òðàíçèñòîðû, è ýòî îçíà÷àåò, ÷òî ðàñ÷åò ïîòåðü ïîéäåò ñîâñåì ïî äðóãîìó àëãîðèòìó. À âî-âòîðûõ, ýòè âîïðîñû ïîäðîáíî îñâåùåíû â ëèòåðàòóðå, â ïåðâóþ î÷åðåäü, ïðîèçâîäèòåëÿìè ïîëóïðîâîäíèêîâûõ êîìïîíåíòîâ. Òàêæå ñëåäîâàëî áû ó÷åñòü ñóùåñòâóþùåå â ðåàëüíûõ ñõåìàõ ïàäåíèå íàïðÿæåíèÿ íà îáìîòêàõ äðîññåëÿ è ñèëîâûõ ïîëóïðîâîäíèêîâûõ ýëåìåíòàõ. Îäíàêî òóò ñíîâà âñå çàâèñèò îò âûáðàííîé ýëåìåíòíîé áàçû, âïëîòü äî êîíêðåòíûõ ìîäåëåé òðàíçèñòîðîâ è äèîäîâ, âûáîð êîòîðûõ áåç ðàññìîòðåíèÿ èäåàëèçèðîâàííîé ñõåìû áóäåò óæå íåñêîëüêî ñëîæíåå. À ñàìîå ãëàâíîå – ýòî óâåëî áû ÷èòàòåëÿ íåìíîãî â ñòîðîíó îò ñóòè ïðîöåññîâ, íà êîòîðûõ î÷åíü õîòåëîñü àêöåíòèðîâàòü âíèìàíèå.  ëþáîì ñëó÷àå, êàê áûëî ñêàçàíî â ñàìîì íà÷àëå, ãëàâíîå â ýòîé ñòàòüå íå

ÑÒÀÒÜÈ

uW1(t), Â 10

5Â t, ìêñ

0 –10

–6.86 Â

uW2(t), Â 8.75 Â

10

t, ìêñ

0 –10 –12 Â 12 Â

uVT1(t), Â 10

t, ìêñ uVD1(t), Â t, ìêñ –10 –20.75 Â

–20 uVD2(t), Â

t, ìêñ –12 Â

–10 5.83

4.17 10

Ðèñóíîê 29. Äèàãðàììû íàïðÿæåíèé â ñèëîâîé ÷àñòè ïðåîáðàçîâàòåëÿ.

35

iW1(t), À

Ðàáîòàåò òîëüêî ïåðâûé êàíàë

iW1(t), À

Ðàáîòàåò òîëüêî âòîðîé êàíàë

iW1(t), À

10

10

10

8

8

8

6

6

6

4

4

4

2

2

2

Ðàáîòàþò îáà êàíàëà 8.32 À

5.92 À 4.2 À 4.72 À

2.84 À 1.95 À

0.6 À

2.32 À

t, ìêñ

t, ìêñ

iW2(t), À iVD1(t) 4

iW2(t), À iVD1(t) 4

2

2

t, ìêñ iW2(t), À iVD1(t) 4

3.4 À

3.6 À 2.07 À

1.4 À

t, ìêñ

2

t, ìêñ

iVT1(t), À

iVT1(t), À

8

8

t, ìêñ iVT1(t), À

8.32 À

8 5.92 À

6

6

6

4

4

4

2

2

4.2 À

0.6 À

t, ìêñ

iVD2(t), À

4.2 À

2

2.32 À t, ìêñ

iVD2(t), À 4

4

2

2

2

t, ìêñ iC1(t), À 4 2

2 t, ìêñ

–2

2 t, ìêñ

–2

–4 iC2(t), À 4

3.2 À

0.08 À t, ìêñ

0 –2

–3.52 À

–1.8 À

2.85 À 1.96 À

0.08 À

0

1.95 À

t, ìêñ iC1(t), À 4

2.4 À

1.8 À

0

2.84 À

t, ìêñ iC1(t), À 4

1.8 À

t, ìêñ

iVD2(t), À

4 0.6 À

4.72 À

–4

–4

iC2(t), À 4

iC2(t), À 4

2

2

–3.52 À

1.84 À 2 0 –2

t, ìêñ –1 À

–0.4 À

–2

iC3(t), À 4

iC3(t), À 4

2

2

0

t, ìêñ

–2

t, ìêñ

0

4.17 10

t, ìêñ

0 –1 À

–2 iC3(t), À 4

2.4 À

2.6 À

2 0.4 À t, ìêñ

0 –1 À

–2 5.83

0.95 À

5.83

4.17 10

1.07 À t, ìêñ

0 –1 À

–2 5.83

4.17 10

Ðèñóíîê 30. Äèàãðàììû òîêîâ â ñèëîâîé ÷àñòè ïðåîáðàçîâàòåëÿ.

36

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

ðåçóëüòàò, à ÏÐÎÖÅÑÑ ðàñ÷åòà – ÷åòêîå ïîíèìàíèå âåùåé, ïðîèñõîäÿùèõ â ñèëîâîé ÷àñòè èìïóëüñíîãî ïðåîáðàçîâàíèÿ. Èìåííî ïîýòîìó â ñòàòüå áûëà âûáðàíà íåñòàíäàðòíàÿ ñõåìà, ýëåêòðè÷åñêèå è ýíåðãåòè÷åñêèå ïðîöåññû â êîòîðîé (Ðèñóíêè 29 è 30) áûëè óñïåøíî îïðåäåëåíû. ÐË

Ñïèñîê èñòî÷íèêîâ 1. Ðóñó À.Ï. Îòêóäà ïîÿâèëèñü áàçîâûå ñõåìû ïðåîáðàçîâàòåëåé . Ðóñó À.Ï. Çà÷åì íóæåí òðàíñôîðìàòîð â èìïóëüñíîì ïðåîáðàçîâàòåëå ýëåêòðè÷åñêîé ýíåðãèè?

3. Ðóñó À.Ï. Îñîáåííîñòè ïðèìåíåíèÿ òðàíñôîðìàòîðîâ â èìïóëüñíûõ ïðåîáðàçîâàòåëÿõ ýëåêòðè÷åñêîé ýíåðãèè 4. Ðóñó À.Ï.  êàêîì ðåæèìå äîëæåí ðàáîòàòü ìàãíèòîïðîâîä äðîññåëÿ èìïóëüñíîãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ?

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

ÑÒÀÒÜÈ

5. Ìàòåðèàëû ñ ñàéòà http://coretech.com.ua/ 6. Ðóñó À.Ï. Êàê îïðåäåëèòü ðàçìåðû ìàãíèòîïðîâîäà äðîññåëÿ èìïóëüñíîãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ 7. Ðóñó À.Ï. Ïî÷åìó èìïóëüñíûå ïðåîáðàçîâàòåëè «íå ëþáÿò» «ëåãêóþ» íàãðóçêó 8. Êàòàëîã Powder Cores. – Epcos. – Magnetics. – 2017. – 112c.

9. Ferrites and accessories. SIFERRIT material N87. – Epcos. – 2006. – 7ñ.

10. Êàòàëîã ñåðäå÷íèêîâ èç ðàñïûëåííîãî æåëåçà.

– Coretech. – 2012. – 24ñ.

11. Ðóñó À.Ï. Ïî÷åìó îáìîòêè äðîññåëÿ îáðàòíîõîäîâîãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ ìîãóò èìåòü ðàçíîå ÷èñëî âèòêîâ 12. Ðóñó À.Ï. Ìîæåò ëè òîê â îáìîòêå äðîññåëÿ èçìåíèòüñÿ ìãíîâåííî?

13. Áàêàëîâ Â.Ï., Äìèòðèêîâ Â.Ô., Êðóê Á.È. Îñíîâû òåîðèè öåïåé: Ó÷åáíèê äëÿ âóçîâ; Ïîä ðåä. Â.Ï. Áàêàëîâà. – 3-å èçä., ïåðåðàá. è äîï. – Ì.: Ãîðÿ÷àÿ ëèíèÿ – Òåëåêîì, 2007. – 597 ñ.

14. Ìåäíûå ýìàëèðîâàííûå ïðîâîäà â ñòàíäàðòàõ Óêðàèíû è ÑÍÃ. – CoreTech. – 2015. – 10 c.

37

ИСТОРИЯ ЭЛЕКТРОНИКИ

12 àâãóñòà 1960 ãîäà áûë óñïåøíî çàïóùåí ïåðâûé ñïóòíèê ñâÿçè NASA Jessica MacNeil EDN

Â

 ýòîò äåíü â èñòîðèè òåõíîëîãèé ñ ìûñà Êàíàâåðàë áûë óñïåøíî çàïóùåí ïåðâûé ñïóòíèê ñâÿçè NASA Echo 1A. Ýòîò çàïóñê ïîñëåäîâàë çà àíàëîãè÷íîé, íî íåóäà÷íîé ïîïûòêîé NASA â ìàå 1960 ãîäà çàïóñòèòü ïî÷òè èäåíòè÷íûé ñïóòíèê. Îòêàç ðàêåòû-íîñèòåëÿ ýòîãî ñïóòíèêà Echo 1 ïîãóáèë åãî ìèññèþ.

Echo 1A, â íàñòîÿùåå âðåìÿ ÷àùå íàçûâàåìûé ïðîñòî Echo 1, áûë ðàçðàáîòàí êàê ïàññèâíûé ñâÿçíîé îòðàæàòåëü äëÿ ðåòðàíñëÿöèè òðàíñêîíòèíåíòàëüíûõ è ìåæêîíòèíåíòàëüíûõ òåëåôîííûõ, ðàäèî è òåëåâèçèîííûõ ñèãíàëîâ ìåæäó òî÷êàìè íà Çåìëå. ×åðåç íåñêîëüêî ÷àñîâ ïîñëå çàïóñêà Echo 1A ïåðåäàë ñâîå ïåðâîå ñîîáùåíèå, îòðàçèâ ðàäèîñèãíàë, ïîñëàííûé èç Êàëèôîðíèè, â Bell Labs â Íüþ-Äæåðñè. Ýòî áûëî ïîñëàíèå ïðåçèäåíòà ÑØÀ Ýéçåíõàóýðà, â êîòîðîì îí ñêàçàë: «Íàäóâíîé ñïóòíèê, êîòîðûé îòðàçèë ýòè ñëîâà, ìîæåò ñâîáîäíî èñïîëüçîâàòüñÿ ëþáîé ñòðàíîé äëÿ ïîäîáíûõ ýêñïåðèìåíòîâ â ñâîèõ ñîáñòâåííûõ èíòåðåñàõ». Ñïóòíèê äèàìåòðîì 100 ôóòîâ, êîíñòðóêöèÿ êîòîðîãî áûëà àíàëîãè÷íà êîíñòðóêöèè âîçäóøíîãî øàðà, èçãîòîâèëè èç ìàéëàðîâîé ïëåíêè ïëîùàäüþ 31,416 êâàäðàòíûõ ôóòîâ è òîëùèíîé 0.0127 ìì. Ïëåíêà áûëà ïîêðûòà 4 ôóíòàìè îòðàæàþùåãî àëþìèíèåâîãî ïîêðûòèÿ, à âåñü ñïóòíèê âåñèë 132 ôóíòà.

38

Ïîëó÷èâøèé ïðîçâèùå «satelloon» (îò «satellite» – ñïóòíèê è «balloon» – âîçäóøíûé øàð, ðåä.), îí áûë çàïóùåí íà îðáèòó, à çàòåì îñòàâàâøèéñÿ âíóòðè âîçäóõ ðàñøèðèë åãî. Îí èìåë ðàäèîìàÿêè, ðàáîòàþùèå íà ÷àñòîòå 107.9 ÌÃö, ïîëó÷àþùèå ïèòàíèå îò ïÿòè íèêåëü-êàäìèåâûõ àêêóìóëÿòîðîâ, çàðÿæàåìûõ 70 ñîëíå÷íûìè ýëåìåíòàìè, óñòàíîâëåííûìè íà áàëëîíå. Êîñìè÷åñêèé àïïàðàò ñîáèðàë äàííûå äëÿ ðàñ÷åòà ïëîòíîñòè àòìîñôåðû è ñîëíå÷íîãî äàâëåíèÿ è èñïîëüçîâàëñÿ äëÿ îöåíêè òåõíè÷åñêîé îñóùåñòâèìîñòè ñïóòíèêîâîé òðèàíãóëÿöèè, ÷òî ìîãëî áû ïîâûñèòü òî÷íîñòü êàðòîãðàôèðîâàíèÿ.

Íàäóòûé Echo 1 íà çàâîäå ÂÌÔ ïî ïðîèçâîäñòâó äèðèæàáëåé. (Ôîòî NASA).

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

Áàëëîí áûë äîñòàòî÷íî áîëüøèì, ÷òîáû åãî ìîæíî áûëî âèäåòü íåâîîðóæåííûì ãëàçîì, è NASA âûïóñêàëî åæåäíåâíûå ãðàôèêè, â êîòîðûõ ñîîáùàëîñü, êîãäà è ãäå ñôåðà áóäåò âèäíà íàä ãîëîâîé. Ðàäèîëþáèòåëè ìîãëè îòðàæàòü îò ñïóòíèêà ñâîè ñèãíàëû.

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

Çàëîæèâ îñíîâó äëÿ ñîâðåìåííîé ñïóòíèêîâîé ñâÿçè, Echo 1A ñíîâà âîøåë â àòìîñôåðó è ñãîðåë 24 ìàÿ 1968 ãîäà.

NASA ïðîäîëæèëî ïðîåêò Echo, çàïóñòèâ â ÿíâàðå 1964 ãîäà Echo 2, ïîõîæèé ñïóòíèêîâûé áàëëîí, íî áîëåå êðóïíûé, ÷åì Echo 1A. ÐË

ÑÒÀÒÜÈ

39

Íîñèìîå óñòðîéñòâî ïåðåäà÷è òàêòèëüíûõ âîçäåéñòâèé ñîçäàåò îùóùåíèå ïðèêîñíîâåíèÿ Stephen Mraz 1 Machine Design

Êîæà âèðòóàëüíîé ðåàëüíîñòè ïîëó÷àåò ïèòàíèå è êîìàíäû áåç ïðîâîäîâ

Â

Âîçìîæíîñòü èñïûòàòü îùóùåíèå îáúÿòèÿ îò âàøåé ìàòåðè èëè äðóãà ñ ïîìîùüþ âèäåîçâîíêà ñêîðî ìîæåò ñòàòü ðåàëüíîñòüþ, åñëè êîìàíäà áèîìåäèöèíñêèõ èññëåäîâàòåëåé èç Ãîðîäñêîãî óíèâåðñèòåòà Ãîíêîíãà è Ñåâåðî-Çàïàäíîãî óíèâåðñèòåòà â ÑØÀ ïðåóñïååò â êîììåðöèàëèçàöèè êîíöåïöèè áåñïðîâîäíîé âèðòóàëüíîé ðåàëüíîñòè (ÂÐ), ðàáîòàþùåé ñ êîæåé ïîëüçîâàòåëÿ. Èññëåäîâàòåëè ñ÷èòàþò, ÷òî íàèáîëüøèé ïîòåíöèàë ïðèìåíåíèÿ ðåçóëüòàòû åå ðàáîòû áóäóò èìåòü â îáëàñòè êîììóíèêàöèé, ïðîòåçèðîâàíèÿ è ðåàáèëèòàöèè, à òàêæå â ñôåðå èãð è ðàçâëå÷åíèé. Êîæà – ñàìûé áîëüøîé îðãàí ÷åëîâåêà. Íî ïî ñðàâíåíèþ ñ ãëàçàìè è óøàìè, ýòî îòíîñèòåëüíî íåäîñòàòî÷íî èçó÷åííûé ñåíñîðíûé èíòåðôåéñ äëÿ âèðòóàëüíîé èëè äîïîëíåííîé ðåàëüíîñòè.  íàñòîÿùåå âðåìÿ â áîëüøèíñòâå óñòðîéñòâ âèðòóàëüíîé è äîïîëíåííîé ðåàëüíîñòè èñïîëüçóþòñÿ âèáðàöèè, ñîçäàâàåìûå íà êîæå ýëåêòðè÷åñêèìè ìîòî-

40

ðàìè. Íî äëÿ íèõ òðåáóþòñÿ ïðèêðåïëåííûå ê òåëó ãðîìîçäêèå ïðîâîäà è áàòàðåéíûå áëîêè, ÷òî îãðàíè÷èâàåò èõ «ðåàëèçì» è îáëàñòü ïðèìåíåíèÿ. Ýòà ãðóïïà ðàçðàáîò÷èêîâ ñîçäàëà ïðåîáðàçîâàòåëü, êîòîðûé ïîëó÷àåò âõîäíûå äàííûå ïî áåñïðîâîäíîé ñåòè, à çàòåì èìèòèðóåò «ïðèêîñíîâåíèå» ñ ïîìîùüþ âèáðàöèè, ñîçäàâàåìîé òîíêîé, ìÿãêîé è ëèïêîé ïîâÿçêîé íà êîæå. Îñíîâàííàÿ íà ñòðîèòåëüíîé ìåõàíèêå ïëîùàäêà ñîñòîèò èç ñîòåí ôóíêöèîíàëüíûõ êîìïîíåíòîâ, âêëþ÷àÿ ïðåîáðàçîâàòåëè, èìèòèðóþùèå êàñàíèå ìåõàíè÷åñêîé âèáðàöèåé ìèëëèìåòðîâîé àìïëèòóäû. Ýòè êîìïîíåíòû ïðèêðåïëåíû ê ïîêðûòîìó òîíêèì ñèëè-

Êîìàíäà èññëåäîâàòåëåé èç Ãîðîäñêîãî óíèâåðñèòåòà Ãîíêîíãà. (Ôîòî: City University of Hong Kong).

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

Îùóùåíèå âèðòóàëüíîãî ïðèêîñíîâåíèÿ

Ð ÎÂ ÒÂ Ñ ÎÉ ÒÐ ÓÑ

ÏÐÎÒÅÇ

Íåäàâíî ðàçðàáîòàííàÿ ñèñòåìà «èíòåãðèðîâàííûõ â êîæó òàêòèëüíûõ èíòåðôåéñîâ» ìîæåò ïîìî÷ü ïîëüçîâàòåëÿì ïðîòåçîâ ïî÷óâñòâîâàòü îêðóæàþùóþ ñðåäó, à òàêæå èñïîëüçîâàòüñÿ â ñîöèàëüíûõ ñåòÿõ, ðàçâëå÷åíèÿõ è èãðàõ. (Ôîòî: City University of Hong Kong).

êîíîì ýëàñòîìåðíîìó ñëîþ òîëùèíîé îêîëî 3 ìì. Âîçäóõîïðîíèöàåìàÿ ìíîãîðàçîâàÿ ïëîùàäêà ìîæåò îñòàâàòüñÿ ïîäêëþ÷åííîé è ðàáîòàòü äàæå òîãäà, êîãäà ïîëüçîâàòåëü ñîâåðøàåò âåñü íàáîð èçãèáàþùèõ è ñêðó÷èâàþùèõ äâèæåíèé. ×òî åùå áîëåå âàæíî, íàáîð ñõåì è àíòåíí, âñòðîåííûõ â ïëîùàäêó, ïîçâîëÿåò åé ïîëó÷àòü ïèòàíèå è óïðàâëåíèå áåç ïðîâîäîâ. Òàêòèëüíûå ïðåîáðàçîâàòåëè ñîáèðàþò ðàäèî÷àñòîòíóþ ýíåðãèþ ÷åðåç áîëüøóþ ãèáêóþ àíòåííó ñ íåêîòîðîãî ðàññòîÿíèÿ, ïîýòîìó ïîëüçîâàòåëü, íîñÿùèé óñòðîéñòâî, ìîæåò ñâîáîäíî ïåðåìåùàòüñÿ, íå èìåÿ ïðîáëåì ñ ïðîâîäàìè. Ñèñòåìà ðàáîòàåò, êîãäà îíà íàõîäèòñÿ â ïðåäåëàõ òðåõ ôóòîâ îò ïåðåäàò÷èêà, ÷òî, ìîæåò áûòü, íå òàê äàëåêî, íî ýòî â 10 ðàç ïðåâûøàåò ìàêñèìàëüíîå ðàññòîÿíèå àíàëîãè÷íûõ òåõíîëîãèé.

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

Äëÿ ñîçäàíèÿ çàìåòíûõ îùóùåíèé òàêòèëüíûì ïðåîáðàçîâàòåëÿì òðåáóåòñÿ ìåíåå 2 ìÂò, òîãäà êàê îáû÷íûì àëüòåðíàòèâíûì óñòðîéñòâàì ñ èñòî÷íèêîì ïèòàíèÿ ïîñòîÿííîãî òîêà äëÿ ñîçäàíèÿ òàêîãî æå óðîâíÿ âèáðàöèè íóæíî ïîðÿäêà 100 ìÂò. Íà ðàçðàáîòêó ýòîãî áåñïðîâîäíîãî óñòðîéñòâà âèðòóàëüíîé ðåàëüíîñòè êîìàíäà ïîòðàòèëà îêîëî äâóõ ëåò, ïðèâëåêàÿ òàêèå äèñöèïëèíû, êàê ìàøèíîñòðîåíèå, ìàòåðèàëîâåäåíèå, áèîìåäèöèíà, ôèçèêà è õèìèÿ.  íàñòîÿùåå âðåìÿ èññëåäîâàòåëè ïðîâîäÿò èñïûòàíèÿ, ÷òîáû ïîìî÷ü ïîëüçîâàòåëÿì ïðîòåçîâ ÷åðåç âíåøíþþ ñòèìóëÿöèþ ïî÷óâñòâîâàòü òàêèå õàðàêòåðèñòèêè îáúåêòà, êàê ôîðìà èëè òåêñòóðà. Êîìàíäà òàêæå ñ÷èòàåò, ÷òî ýòî ìîæåò çíà÷èòåëüíî óëó÷øèòü ÷óâñòâåííîå âîñïðèÿòèå â ñîöèàëüíûõ ñåòÿõ, ìóëüòèìåäèéíûõ ðàçâëå÷åíèÿõ è ïîäãîòîâêå õèðóðãîâ. ÐË

ÑÒÀÒÜÈ

41

Ïðîñòåéøèé ãåíåðàòîð RGB

Áàñêîâ Ì. Ï.

ñ ïëàâíûì èçìåíåíèåì öâåòà Ì.Ï. Áàñêîâ, Î.Ä. Ëåâàøîâ Moñêâà – Áðåøèÿ (Èòàëèÿ)

Â

 ðîìàíå «Îñîáûé êîíòðîëü» ðîññèéñêîãî ôàíòàñòà Âàñèëèÿ Ãîëîâî÷¸âà åñòü íåêèé òàèíñòâåííûé àðòåôàêò, ïðåäñòàâëÿþùèé ñîáîé òî÷êó ñ ïëàâíûì èçìåíåíèåì öâåòà, êîòîðóþ èíîïëàíåòÿíå îñòàâëÿëè íà îáúåêòàõ, óãðîæàþùèõ ýêîëîãèè. Ýòîò àðòåôàêò èñïîëüçîâàëñÿ àâòîðàìè â íåñêîëüêèõ RPGèãðàõ ïî ìîòèâàì ïðîèçâåäåíèé ôàíòàñòà. Ïðîãðàììèðóåòñÿ ýêðàííàÿ ðåàëèçàöèÿ ýòîãî àðòåôàêòà äîñòàòî÷íî ïðîñòî, íî åãî àïïàðàòíàÿ ðåàëèçàöèÿ íà äèñêðåòíûõ êîìïîíåíòàõ ÿâëÿåòñÿ âåñüìà ñëîæíîé çàäà÷åé è íå èìååò ïðàêòè÷åñêîãî ñìûñëà. Âðåìåíà èçìåíèëèñü, è òåïåðü RGB-ñâåòîäèîäû, ñàìîñòîÿòåëüíî ìåíÿþùèå öâåò, ñòàëè ïðèâû÷íûì àòðèáóòîì åëî÷íûõ óêðàøåíèé. Ñ öåëüþ ðàñøèðåíèÿ ïðèêëàäíîé ôóíêöèîíàëüíîñòè ýòèõ «èãðóøåê», ìû èññëåäîâàëè èçìåíåíèå íàïðÿæåíèÿ íà àíîäå òàêîãî ñâåòîäèîäà. Ðåçóëüòàò ïðåäñòàâëåí íà Ðèñóíêå 1. Ïîñëå àíàëèçà äèàãðàììû ñòàëî ÿñíî, ÷òî òàêîé ñâåòîäèîä ìîæåò ñëóæèòü îñíîâíîé ÷àñòüþ ãåíåðàòîðà RGB-ïîñëåäîâàòåëü-

íîñòè ñ ðàçäåëüíûìè êàíàëàìè îñíîâíûõ öâåòîâ… Äàëüøå – äåëî òåõíèêè (Ðèñóíîê 2). Ñ ïîìîùüþ äâóõ êîìïàðàòîðîâ è îäíîãî ýëåìåíòà «È-ÍÅ» íàì óäàëîñü âûäåëèòü RGBêîìïîíåíòû. Èõ äàëüíåéøåå èñïîëüçîâàíèå çàâèñèò òîëüêî îò ôàíòàçèè ÷èòàòåëÿ. Âèäåî, ñäåëàííîå íà ýòàïå ïðîâåðêè èäåè, ìîæíî ïîñìîòðåòü ïî ññûëêå â êîíöå ñòàòüè.  êà÷åñòâå èñòî÷íèêà îïîðíîãî íàïðÿæåíèÿ èñïîëüçóåòñÿ ñèíèé ñâåòîäèîä V2, ÷òî îáåñïå÷èâàåò îòíîñèòåëüíîå ïîñòîÿíñòâî óñòàâîê îïîðíûõ êàíàëîâ êîìïàðàòîðîâ À1-1 è À1-2. Ýòî îáåñïå÷èâàåò ñòàáèëüíîñòü ðàáîòû ãåíåðàòîðà â øèðîêîì äèàïàçîíå ïèòàþùèõ íàïðÿæåíèé, îãðàíè÷åííûõ ñâåðõó òîëüêî ïðåäåëüíûì çíà÷åíèåì íàïðÿæåíèÿ ïèòàíèÿ ìèêðîñõåìû D1 (18 Â). Åñëè ñîïðîòèâëåíèÿ ðåçèñòîðîâ R1 è R2 óìåíüøèòü äî 2 êÎì, òî ñõåìà áóäåò ðàáîòàòü îò 3.7 Â. Óêàçàííûå íà ñõåìå çíà÷åíèÿ íàïðÿæåíèé èçìåðåíû ïðè íàïðÿæåíèè ïèòàíèÿ 12 Â. Íà âûõîäå RGBãåíåðàòîðà ôîðìèðóþòñÿ óïðàâëÿþùèå ñèã-

2.7 Â 2.4 Â 2.0 Â

Ðèñóíîê 1. Äèàãðàììà íàïðÿæåíèÿ íà àíîäå â ïðèâÿçêå ê ñïåêòðó èçëó÷åíèÿ.

42

ÑÕÅÌÛ

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

+7…15 Â 12.0 Â

R1

R2

R5

R6

+ A1-1

D1-4

B

D1-3

R

D1-2

G

– D1-1

+ 1.9 Â êðàñíûé 2.4 Â çåëåíûé 2.7 Â ñèíèé

V1

2.60 Â

2.50 Â

2.20 Â

A1-1

– V1 – ìíîãöâåòíûé; V2 – ñèíèé; R1, R2, R5, R6 – 8.2 êÎì; R3, R4 – 10 êÎì; A1 – LM393; D1 – CD4011.

V2 R3

R4

Ðèñóíîê 2. RGB-ãåíåðàòîð ïñåâäîñëó÷àéíîé öâåòîâîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè.

íàëû âûñîêîãî óðîâíÿ äëÿ n-êàíàëüíûõ MOSFET. Åñëè íóæíû óïðàâëÿþùèå ñèãíàëû íèçêîãî óðîâíÿ, èíâåðòîðû D1-2, D1-3, D1-4 ñëåäóåò èñêëþ÷èòü. Èçëîæåííóþ â ñòàòüå èäåþ àâòîðû ïðèìåíèëè äëÿ èçãîòîâëåíèÿ äåêîðàòèâíûõ ñâåòèëüíèêîâ, îñâåùàþùèõ òåððèòîðèþ çàãîðîäíîãî äîìà. Ðàçóìååòñÿ, ìîæíî áûëî áû ïðèîáðåñòè ñâåòîäèîäíûå ïðîæåêòîðû ñ àíàëîãè÷íûì ôóíêöèîíàëîì, íî îíè, êàê ïðàâèëî, òðåáóþò âûñîêîâîëüòíîãî ïèòàíèÿ. Íàøè

æå ñâåòèëüíèêè ïèòàþòñÿ îò ìîùíîé áàòàðåè èç âîññòàíîâëåííûõ àâòîìîáèëüíûõ àêêóìóëÿòîðîâ, çàðÿæàåìûõ ùåäðûì èòàëüÿíñêèì ñîëíöåì. Ïîñêîëüêó ÷åðåç íåêîòîðîå âðåìÿ ñâåòîäèîäû íà÷èíàþò ðàáîòàòü àñèíõðîííî, òî íî÷íîé ñàä ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ôååðè÷åñêîå çðåëèùå. ÐË

Ìàòåðèàëû ïî òåìå 1. Datasheet Texas Instruments LM393 2. Datasheet Texas Instruments CD4011B

Çàãðóçêè Èñïûòàíèå RGB-ãåíåðàòîðà ñ ïëàâíûì èçìåíåíèåì öâåòà

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

ÑÕÅÌÛ

43

Ïðåâðàùàåì AV-ðåñèâåð â ðåãóëèðóåìûé òðåõôàçíûé èñòî÷íèê ïèòàíèÿ Henno Normet Electronic Design Óñèëèòåëü ñòàíäàðòíîãî AV-ðåñèâåðà ìîæåò ñòàòü ïîëíîñòüþ ðåãóëèðóåìûì òðåõôàçíûì èñòî÷íèêîì ïèòàíèÿ ïîñëå äîáàâëåíèÿ ê íåìó îïåðàöèîííîãî óñèëèòåëÿ îáùåãî íàçíà÷åíèÿ, íåñêîëüêèõ ïàññèâíûõ êîìïîíåíòîâ è ñòàíäàðòíûõ òðàíñôîðìàòîðîâ.

Å

Åñëè âàì íóæåí ïîëíîôóíêöèîíàëüíûé ðåãóëèðóåìûé òðåõôàçíûé 60-ãåðöîâûé èñòî÷íèê ïèòàíèÿ, â íåãî ìîæíî ïðåâðàòèòü ñòàíäàðòíûé ïîòðåáèòåëüñêèé ìíîãîêàíàëüíûé àóäèîóñèëèòåëü ñ äåêîäåðàìè öèôðîâî-

ãî àóäèîïîòîêà (AV-ðåñèâåð). Ïðè ýòîì, íàïðèìåð, ðåñèâåð ñ âûõîäíîé ìîùíîñòüþ 100 Âò íà êàíàë ìîæåò ïèòàòü íàãðóçêó äî 200 Âò ïîñëå äîáàâëåíèÿ ê óñèëèòåëüíîé ñåêöèè ïðîñòîãî àäàïòåðà, êîòîðûé ïðåîáðà-

R5

R6 +12 Â

L1

120 Â AC 60 Ãö

Signal ST-2-10 TP1

5Â

0.47 µF

MC1458 +

R1 R2

R7 R8

L2

TP2 R3 R

–12 Â R4

Âõîäû CD AV ðåñèâåðà L

R1, R3 = 4.99k ± 1% R2, R4 = 1k ± 1% R5, R6 = 10k ± 1% R7 = 4.7k ± 5% R8 = 10k

Ðèñóíîê 1. Ýòà ïðîñòàÿ ñõåìà íà îñíîâå îïåðàöèîííîãî óñèëèòåëÿ îáåñïå÷èâàåò 60-ãðàäóñíûé ðåãóëèðóåìûé ôàçîâûé ñäâèã, íåîáõîäèìûé äëÿ ôîðìèðîâàíèÿ íà âõîäå AV-ðåñèâåðà ñèãíàëà ñ ðàñùåïëåííîé ôàçîé.

44

ÑÕÅÌÛ

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

çóåò ðåñèâåð â òðåõôàçíûé èñòî÷íèê ïèòàíèÿ ñ êîíôèãóðàöèåé ðàçîìêíóòîãî òðåóãîëüíèêà ñ çàçåìëåííîé óãëîâîé òî÷êîé. ÂÍÈÌÀÍÈÅ:  âûõîäíîé öåïè ìîãóò ïðèñóòñòâîâàòü íàïðÿæåíèÿ, îïàñíûå äëÿ æèçíè. Äëÿ ýòîãî ïîíàäîáÿòñÿ äâà íèçêîóðîâíåâûõ 60-ãåðöîâûõ ñèãíàëà ñ ðàçíîñòüþ ôàç 60° (Ðèñóíîê 1). Ïåðâûé ñèãíàë ïîëó÷àþò ñ 5âîëüòîâîé âòîðè÷íîé îáìîòêè íåáîëüøîãî èçîëèðóþùåãî òðàíñôîðìàòîðà (Signal Transformer, ST-2-10), âòîðîé ñèãíàë áåðóò ñ âûõîäà ôàçîâîãî (âñå÷àñòîòíîãî) ôèëüòðà, âûõîä êîòîðîãî îïåðåæàåò âõîä íà 60°. Äëÿ ïîñòðîåíèÿ ôàçîâîãî ôèëüòðà òðåáóåòñÿ ëèøü îäèí îïåðàöèîííûé óñèëèòåëÿ (â äàííîé ñõåìå èñïîëüçîâàíà ïîëîâèíà ìèêðîñõåìû MC1458). Òî÷íàÿ óñòàíîâêà ôàçîâîãî ñäâèãà 60° âûïîëíÿåòñÿ 10-êèëîîìíûì ïîäñòðîå÷íûì ðåçèñòîðîì R8. Åñëè ôàçîìåòð âàì íåäîñòóïåí, äëÿ ðåãóëèðîâêè ôàçîâîãî ñäâèãà ìîæíî âîñïîëüçîâàòüñÿ ïðîñòîé ïðîöåäóðîé. Ñíà÷àëà èçìåðüòå íàïðÿæåíèå îòíîñèòåëüíî çåìëè â êîíòðîëüíîé òî÷êå TP1; îíî äîëæíî ñîñòàâëÿòü ïðèìåðíî 6  ñ.ê.ç. Çàòåì èçìåðüòå íàïðÿæåíèå ìåæäó TP1 è TP2. Ñ ïîìîùüþ ïîäñòðîå÷íîãî ïîòåíöèîìåòðà ñäåëàéòå ýòî íàïðÿæåíèå ðàâíûì íàïðÿæåíèþ, èçìåðåííîìó íà ïðåäûäóùåì øàãå. Ïðè ðàâåíñòâå ýòèõ äâóõ íàïðÿæåíèé ôàçîâûé ñäâèã ðàâåí ðîâíî 60°. Âûõîäíûå ñèãíàëû àäàïòåðà ïîäêëþ÷àþòñÿ ê ïðàâîìó è ëåâîìó âõîäàì CD- ðåñèâåðà. Ïåðåä ïîäêëþ÷åíèåì óñòàíîâèòå óðîâåíü ãðîìêîñòè ðåñèâåðà íà ìèíèìóì, à ðåãóëèðîâêè áàëàíñà, âûñîêèõ ÷àñòîò è íèçêèõ ÷àñòîò – â ñðåäíèå ïîëîæåíèÿ. Âûõîäíàÿ öåïü òðåõôàçíîãî èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ ñîñòîèò èç äâóõ 24-âîëüòîâûõ òðàíñôîðìàòîðîâ T1 è T2 (Signal Transformer, ST-2-10) ìîùíîñòüþ 100 ÂÀ (Ðèñóíîê 2).Ïåðâè÷íàÿ è âòîðè÷íàÿ

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

T1

+ R

A 120 Â

24 Â

RL

–

T2

+ L

RL

B

Äèíàìèê

RL 24 Â

120 Â

–

C T1, T2: Signal 241-8-24 24 Â/4 À (100 ÂÀ)

Ðèñóíîê 2. Ïàðà ñòàíäàðòíûõ, íåêðèòè÷íûõ ê âûáîðó òðàíñôîðìàòîðîâ ïðåâðàùàåò âûõîäû ëåâîãî è ïðàâîãî êàíàëîâ ðåñèâåðà â òðåõôàçíóþ òîïîëîãèþ.

îáìîòêè â ýòîì ïðèëîæåíèè ïîìåíÿíû ìåñòàìè: 24-âîëüòîâûå îáìîòêè òðàíñôîðìàòîðà ïîäêëþ÷åíû ê êëåììàì äèíàìèêîâ ðåñèâåðà, à 120-âîëüòîâûå îáìîòêè ñîåäèíåíû â êîíôèãóðàöèè ðàçîìêíóòîãî òðåóãîëüíèêà ñ çàçåìëåííîé óãëîâîé òî÷êîé, êîòîðàÿ ìîæåò îòäàâàòü äî 200 Âò òðåõôàçíîé ìîùíîñòè. Ìåæôàçíûå íàïðÿæåíèÿ ìîæíî ðåãóëèðîâàòü â äèàïàçîíå îò 0 äî 120  AC, à ìàêñèìàëüíûé òîê ôàçû ñîñòàâëÿåò ïðèìåðíî 0.5 À. Ïîäêëþ÷åíèå ïîëíîïåðèîäíîãî âûïðÿìèòåëÿ (âñåãî øåñòü äèîäîâ – ïî äâà äèîäà íà ôàçó) ê âûõîäíûì êëåììàì ïðåâðàùàåò ðåñèâåð â èñòî÷íèê ïèòàíèÿ ñ ïîñòîÿííûì âûõîäíûì íàïðÿæåíèåì, ðåãóëèðóåìûì îò 0 äî 100 Â, âûõîäíûì òîêîì äî 1.5 À è î÷åíü íèçêèì óðîâíåì ïóëüñàöèé. ÐË

Ìàòåðèàëû ïî òåìå

ÑÕÅÌÛ

1. Datasheet STMicroelectronics MC1458 2. Datasheet Signal Transformer 241-8-24

45

Ñòàáèëèçàòîðû ìàëûõ ðåãóëèðóåìûõ ñî ñìåíîé ïîëÿðíîñòè íàïðÿæåíèé Ìèõàèë Øóñòîâ, ã. Òîìñê

Ïðèâåäåíû ñõåìû íèçêîâîëüòíûõ ñòàáèëèçèðîâàííûõ èñòî÷íèêîâ ðåãóëèðóåìîãî â ïðåäåëàõ îò U äî –U ïîñòîÿííîãî íàïðÿæåíèÿ, âûïîëíåííûõ íà îñíîâå ñòàáèëèòðîíîâ TL431C èëè èõ àíàëîãîâ

Í

Íå ðåãóëèðóåìûå ïî âåëè÷èíå íèçêîâîëüòíûå ñòàáèëèçàòîðû íàïðÿæåíèÿ ÷àùå âñåãî âûïîëíÿþò íà îñíîâå ïðÿìîñìåùåííûõ ïåðåõîäîâ äèîäîâ è òðàíçèñòîðîâ, èçãîòîâëåííûõ èç ïîëóïðîâîäíèêîâûõ ìàòåðèàëîâ ñ ðàçëè÷íîé øèðèíîé çàïðåùåííîé çîíû. Òàêèå ñòàáèëèçàòîðû íå ïîääàþòñÿ +12  R1 10ê DA1 TL431C

+2.0…4.5 Â

R5 68

R2 100ê R3 10ê

R4 10ê RÍ

>90 Îì UÂÛÕ=–2.5…2.5 Â

DA2 TL431C

+4.5…2.0 Â

R6 68

Ðèñóíîê 1. Ìîñòîâàÿ ñõåìà èñòî÷íèêà ñòàáèëèçèðîâàííîãî ðåãóëèðóåìîãî â ïðåäåëàõ îò –2.5 äî 2.5  ïîñòîÿííîãî íàïðÿæåíèÿ ñ ïîâûøåííîé íàãðóçî÷íîé ñïîñîáíîñòüþ.

46

ðåãóëèðîâêå è îáëàäàþò äàëåêî íå ñàìûìè ëó÷øèìè ñâîéñòâàìè – íàïðÿæåíèå íà èõ âûõîäå çàìåòíî çàâèñèò îò èçìåíåíèÿ íàïðÿæåíèÿ ïèòàíèÿ, òåìïåðàòóðû, ñîïðîòèâëåíèÿ íàãðóçêè. Ïîäàâëÿþùåå áîëüøèíñòâî ñõåì èñòî÷íèêîâ ðåãóëèðóåìîãî ñòàáèëèçèðîâàííîãî íàïðÿæåíèÿ îòíîñÿòñÿ ê óñòðîéñòâàì, ïîçâîëÿþùèì ñòàáèëèçèðîâàòü è ðåãóëèðîâàòü âûõîäíîå íàïðÿæåíèå âåëè÷èíîé îò 1…2.5  è âûøå [1]. Èçâåñòíû òàêæå åäèíè÷íûå ïðèìåðû ñîçäàíèÿ ðåãóëèðóåìûõ èñòî÷íèêîâ ïîñòîÿííîãî íàïðÿæåíèÿ ñ âîçìîæíîñòüþ ñìåíû ïîëÿðíîñòè âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ, âûïîëíåííûå ïî äèôôåðåíöèàëüíî-ìîñòîâîé ñõåìå [2, 3]. Íà Ðèñóíêå 1 ïðèâåäåíà ñõåìà ñòàáèëèçàòîðà ïîñòîÿííîãî íàïðÿæåíèÿ, ïîçâîëÿþùåãî ïîëó÷èòü íà ñîïðîòèâëåíèè íàãðóçêè ñòàáèëèçèðîâàííîå ðåãóëèðóåìîå â ïðåäåëàõ îò –2.5 äî 2.5  íàïðÿæåíèå. Ñòàáèëèçàòîð âûïîëíåí ïî ìîñòîâîé ñõåìå ñ èñïîëüçîâàíèåì ðåãóëèðóåìûõ ñòàáèëèòðîíîâ TL431C èëè èõ àíàëîãîâ. Ïðè ðåãóëèðîâêå ïîòåíöèîìåòðà R2 ñòàáèëèçèðîâàííîå íàïðÿæåíèå íà ðåçèñòîðàõ R5 è R6 èçìåíÿåòñÿ â ïðåäåëàõ îò 2.0 äî 4.5  è îò 4.5 äî 2.0 Â, ñîîòâåòñòâåííî.

ÑÕÅÌÛ

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

+10 Â +12 Â

R1 100 R2 10ê

R3 20ê DA1 TL431C

R4 10ê

R6 10ê

DA2 TL431C R5 10ê

+5.0  RÍ > 1 êÎì UÂÛÕ=–2.5…2.5 Â

+2.5…7.0 Â

R7 750

DA3 TL431C R8 10ê

Ðèñóíîê 2. Âàðèàíò ìîñòîâîãî èñòî÷íèêà ñòàáèëèçèðîâàííîãî ðåãóëèðóåìîãî â ïðåäåëàõ îò –2.5 äî 2.5  ïîñòîÿííîãî íàïðÿæåíèÿ.

Ñëåäîâàòåëüíî, ðàçíîñòíîå íàïðÿæåíèå, ñíèìàåìîå ñ ýòèõ ðåçèñòîðîâ íà ñîïðîòèâëåíèå íàãðóçêè, áóäåò èçìåíÿòüñÿ â ïðåäåëàõ îò –2.5 äî 2.5 Â. Ïðè ïîâûøåíèè íàïðÿæåíèÿ ïèòàíèÿ ïàäåíèå íàïðÿæåíèÿ íà ðåçèñòîðàõ R5 è R6 ïðîïîðöèîíàëüíî ïîâûøàåòñÿ, íî ðàçíîñòü ýòèõ íàïðÿæåíèé áóäåò îñòàâàòüñÿ âñåãäà íåèçìåííîé è ñòàáèëüíîé. Âåëè÷èíà âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ ñòàáèëèçàòîðà îñòàåòñÿ ïîñòîÿííîé ïðè óñëîâèè, ÷òî ñîïðîòèâëåíèå íàãðóçêè ïðåâûøàåò 90 Îì. Òîê, ïîòðåáëÿåìûé óñòðîéñòâîì, íå ïðåâûøàåò 95 ìÀ. Íàãðóçî÷íóþ ñïîñîáíîñòü ñòàáèëèçàòîðà ìîæíî ïîâûñèòü ïóòåì ïîâûøåíèÿ íàïðÿæåíèÿ ïèòàíèÿ, ÷òî ñêàæåòñÿ íà òåïëîâûäåëåíèè íà ýëåìåíòàõ DA1, DA2, R5 è R6. Ñòàáèëèòðîíû TL431C äëÿ èõ îõëàæäåíèÿ è ïîâûøåíèÿ òåìïåðàòóðíîé ñòàáèëüíîñòè âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ ðåêîìåíäóåòñÿ óñòàíîâèòü íà ìåäíîé òåïëîîòâîäÿùåé ïëàñòèíå. Âòîðîé âàðèàíò íèçêîâîëüòíîãî ðåãóëÿòîðà ñòàáèëèçèðîâàííîãî âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ ñ âîçìîæíîñòüþ ñìåíû åãî ïîëÿðíîñòè ïîêàçàí íà Ðèñóíêå 2. Ýòîò ñòàáèëèçàòîð âûïîëíåí ïî ìîñòîâîé ñõåìå èíîãî ïîñòðîåíèÿ, ëåâóþ âåòâü êîòîðîé ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé öåïî÷êà èç äâóõ íåðåãóëèðóåìûõ ñòàáèëèçàòîðîâ íàïðÿæåíèÿ, à ïðàâóþ – ðåãóëèðóåìûé ñòàáèëèçàòîð íàïðÿæåíèÿ íà îñíîâå ñòàáèëèòðîíîâ TL431C è ðåçèñòîðà R7.  äèàãîíàëü ìîñòà âêëþ÷åíî ñîïðîòèâëåíèå íàãðóçêè RÍ. Íà ëåâûé ïî ñõåìå âûâîä

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

ýòîãî ñîïðîòèâëåíèÿ ïîäàåòñÿ ñòàáèëèçèðîâàííîå íàïðÿæåíèå 5.0 Â, íà ïðàâûé – ñòàáèëèçèðîâàííîå, ðåãóëèðóåìîå â ïðåäåëàõ îò 2.5 äî 7.5  íàïðÿæåíèå. Ñëåäîâàòåëüíî, íà ñîïðîòèâëåíèè íàãðóçêè, âåëè÷èíà êîòîðîãî äîëæíà ïðåâûøàòü 1 êÎì, ìîæíî ïîëó÷èòü ñòàáèëèçèðîâàííîå íàïðÿæåíèå, âåëè÷èíó êîòîðîãî ìîæíî ðåãóëèðîâàòü â ïðåäåëàõ îò –2.5 äî 2.5 Â. Òîê, ïîòðåáëÿåìûé óñòðîéñòâîì, íå ïðåâûøàåò 20 ìÀ. Íåäîñòàòêîì ïðåäøåñòâóþùèõ ñõåì (Ðèñóíêè 1 è 2) ÿâëÿåòñÿ òî, ÷òî èõ ñîïðîòèâëåíèÿ íàãðóçêè íàõîäÿòñÿ â «ïîäâåøåííîì» ñîñòîÿíèè, ÷òî îãðàíè÷èâàåò âîçìîæíîñòè ïðèìåíåíèÿ ïîäîáíûõ ñòàáèëèçàòîðîâ íà ïðàêòèêå. Íà Ðèñóíêå 3 ïîêàçàíà ñõåìà ðåãóëèðóåìîãî â ïðåäåëàõ îò 0 äî +2.5  ñòàáèëèçàòîðà ïîñòîÿííîãî íàïðÿæåíèÿ ñ çàçåìëåííîé +5  +12 Â

R1 75 R2 10ê

R3 10ê

DA1,DA2 TL431C

0…2.5 Â R4 10ê

R5 10ê

RÍ > 30 Îì

Ðèñóíîê 3. Èñòî÷íèê ñòàáèëèçèðîâàííîãî ðåãóëèðóåìîãî â ïðåäåëàõ îò 0 äî +2.5  ïîñòîÿííîãî íàïðÿæåíèÿ ñ çàçåìëåííîé íàãðóçêîé.

ÑÕÅÌÛ

47

íàãðóçêîé. Óñòðîéñòâî ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòü èç äâóõ ñòàáèëèçàòîðîâ ïîñòîÿííîãî íàïðÿæåíèÿ: íåðåãóëèðóåìîãî íà DA1 è ðåãóëèðóåìîãî – íà DA2. Íàïðÿæåíèå íà âûõîäå ïåðâîãî ñòàáèëèçàòîðà ïîääåðæèâàåòñÿ íà óðîâíå 5 Â. Âòîðîé èç ñòàáèëèçàòîðîâ âûïîëíåí ïî íåñòàíäàðòíîé ñõåìå: ñîïðîòèâëåíèå íàãðóçêè âêëþ÷åíî â àíîäíóþ öåïü ñòàáèëèòðîíà TL431C (ïðè óñëîâèè R5 >> RÍ, RÍ > 30 Îì). Ðåçèñòîð R5 áåç èçìåíåíèÿ ñâîéñòâ ñòàáèëèçàòîðà ìîæåò áûòü ïîäêëþ÷åí è ïî êëàññè÷åñêîé ñõåìå: ìåæäó óïðàâëÿþùèì âõîäîì è àíîäîì ñòàáèëèòðîíà DA2. Ïðè ðåãóëèðîâêå ïîòåíöèîìåòðà R3 ïàäåíèå íàïðÿæåíèÿ íà ñòàáèëèòðîíå DA2 TL431C ìåíÿåòñÿ îò 5.0 äî 2.5 Â, ïîýòîìó íà ñîïðîòèâëåíèè íàãðóçêè íàïðÿæåíèå ìåíÿåòñÿ â ïðåäåëàõ îò 0 äî 2.5 Â. Òîê, ïîòðåáëÿåìûé ñòàáèëèçàòîðîì ïðè ñîïðîòèâëåíèè íàãðóçêè íå ìåíåå 30 Îì, íå ïðåâûøàåò 95 ìÀ. Ðåçèñòîð R1 ÿâëÿåòñÿ ãàñÿùèì ñîïðî-

48

òèâëåíèåì è îäíîâðåìåííî çàùèùàåò ñòàáèëèçàòîð îò êîðîòêîãî çàìûêàíèÿ â íàãðóçêå. Îáùèì íåäîñòàòêîì ðàññìîòðåííûõ âûøå ñòàáèëèçàòîðîâ ÿâëÿåòñÿ èõ íèçêèé ÊÏÄ, ÷òî, âïðî÷åì, õàðàêòåðíî ïðàêòè÷åñêè äëÿ ëþáûõ ñõåì àíàëîãîâûõ ñòàáèëèçàòîðîâ íàïðÿæåíèÿ. ÐË

Ëèòåðàòóðà 1. Øóñòîâ Ì.À. Ïðàêòè÷åñêàÿ ñõåìîòåõíèêà. 450 ïîëåçíûõ ñõåì. – Ì.: Altex-A, 2001. – Êí. 1. – 352 ñ.

(I èçä.); 2003 (II èçä.); Ì.: Äîäýêà-XXI–Altex, 2007. – 360 ñ. (II èçä.).

2. Øóñòîâ Ì.À. Èñòî÷íèê ïèòàíèÿ ñ ïëàâíîé èíâåðñèåé íàïðÿæåíèÿ // Ðàäèîëþáèòåëü. – 1999. – ¹ 4. – Ñ. 25.

3. Èñòî÷íèê ïèòàíèÿ ñ ïëàâíûì èçìåíåíèåì ïîëÿðíîñòè // Ðàäèîêîíñòðóêòîð. – 2000. – ¹ 1.

– Ñ. 25.

Ìàòåðèàëû ïî òåìå

ÑÕÅÌÛ

1. Datasheet STMicroelectronics TL431

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

Îïòîýëåêòðîííûé ðåâåðñèâíûé êàíàë ïåðåäà÷è äàííûõ Ìèõàèë Øóñòîâ, ã. Òîìñê

Ïðåäëîæåíû âàðèàíòû ñõåì ðåàëèçàöèè îïòîýëåêòðîííûõ ðåâåðñèâíûõ êàíàëîâ ïåðåäà÷è öèôðîâîé è àíàëîãîâîé èíôîðìàöèè

Ð

Ðåâåðñèâíûå êàíàëû ïåðåäà÷è äàííûõ ïîçâîëÿþò ïðîèçâîäèòü ïåðåäà÷ó àíàëîãîâîé èëè öèôðîâîé èíôîðìàöèè îò îäíîãî èñòî÷íèêà ñèãíàëà ê äðóãîìó ïî îäíîé ëèíèè ñâÿçè áåç äîïîëíèòåëüíûõ ïåðåêëþ÷åíèé [1, 2]. Îïòîýëåêòðîííûå ðåâåðñèâíûå êàíàëû ïåðåäà÷è äàííûõ, Ðèñóíîê 1–3, ïîçâîëÿþò ìàêñèìàëüíî óïðîñòèòü çàäà÷ó ñîçäàíèÿ óñòðîéñòâ ïîäîáíîãî íàçíà÷åíèÿ. Èñïîëüçî-

âàíèå îïòîýëåêòðîííûõ ýëåìåíòîâ ïîçâîëÿåò ãàëüâàíè÷åñêè ðàçäåëèòü èñòî÷íèêè èíôîðìàöèè, ÷òî îáåñïå÷èâàåò èõ ïîâûøåííóþ íàäåæíîñòü è ïîìåõîçàùèùåííîñòü. Íà Ðèñóíêå 1 ïîêàçàí ïðèìåð îðãàíèçàöèè îïòîýëåêòðîííîãî ðåâåðñèâíîãî êàíàëà ïåðåäà÷è äàííûõ ñ èñïîëüçîâàíèåì îïòîýëåêòðîííûõ ïàð HCPL-181 èëè èì ïîäîáíûõ ýëåìåíòîâ. Èñòî÷íèêè ñèãíàëîâ G1 è G1´ , à

+9 Â

+9 Â R2 4.3ê

UÂÕ/ÂÛÕ R1 G1

SA1.1

50

R3

R3´

51

51

R2´ 4.3ê UÂÛÕ/ÂÕ R4´ 5.1ê

R4 5.1ê 1

4

4

1

3

2

SA1.2

R1´ 50

G1´

DA1, DA2 HCPL-181 5Â

2

3 <10 êÃö

5Â

5Â

UÂÕ 0 5Â UÂÛÕ

0.24 Â 0

Ðèñóíîê 1. Ðåâåðñèâíûé îïòîýëåêòðîííûé êàíàë ïåðåäà÷è äàííûõ ñ èíâåðñèåé âûõîäíîãî ñèãíàëà.

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

ÑÕÅÌÛ

49

+9 Â

+9 Â R2 4.7ê

R3 10ê R4

UÂÕ/ÂÛÕ R1 G1

5Â

R3´ 10ê

R4´

100

SA1.1

50

DA1, DA2 HCPL-181 VT1, VT2 BC547C

R2´ 4.7ê UÂÛÕ/ÂÕ

100

SA1.2

R5´ 4.7ê

R5 4.7ê 1

4

4

1

2

3

3

2

<10 êÃö

R1´ 50

G1´

5Â

5Â

UÂÕ 0 5Â UÂÛÕ

0.19 Â 0

Ðèñóíîê 2. Ðåâåðñèâíûé îïòîýëåêòðîííûé êàíàë ïåðåäà÷è äàííûõ áåç èíâåðñèè âûõîäíîãî ñèãíàëà.

òàêæå êîììóòèðóþùèå óñòðîéñòâà SA1.1 è SA1.2 ïðèâåäåíû óñëîâíî, äëÿ èëëþñòðàöèè ïðèíöèïà ðàáîòû óñòðîéñòâà. Îòìåòèì, ÷òî äàííîå óñòðîéñòâî îáåñïå÷èâàåò èíâåðñèþ âûõîäíîãî ñèãíàëà. Ïðåäïîëîæèì, ÷òî ïåðåäà÷à èíôîðìàöèè ïðîèçâîäèòñÿ ñëåâà íàïðàâî, îò èñòî÷íèêà G1. Âõîäíîé ñèãíàë óðîâíÿ ëîãè÷åñêîãî íóëÿ øóíòèðóåò öåïü ïèòàíèÿ ñâåòîäèîäà îïòîïàðû

DA1; íà âûõîäå óñòðîéñòâà ïðèñóòñòâóåò ñèãíàë óðîâíÿ ëîãè÷åñêîé åäèíèöû (5 Â). Êîãäà íà âõîä óñòðîéñòâà ïîñòóïàåò óïðàâëÿþùèé ñèãíàë óðîâíÿ ëîãè÷åñêîé åäèíèöû àìïëèòóäîé 5 Â, ÷åðåç ñâåòîäèîä îïòîïàðû DA1 ïðîòåêàåò òîê, ñîïðîòèâëåíèå êîëëåêòîð-ýìèòòåð îïòîïàðû ñòàíîâèòñÿ ìèíèìàëüíûì, íàïðÿæåíèå íà âûõîäå óñòðîéñòâà ïàäàåò äî ìèíèìàëüíîãî óðîâíÿ (óðîâíÿ ëîãè÷åñêîãî íóëÿ – 240 ìÂ).

+9 Â

+9 Â DA1, DA2 SFH6705

R2 1.2ê UÂÕ/ÂÛÕ R1 G1

5Â

50

SA1.1

R3

R3´

100

100

R2´ 1.2ê UÂÛÕ/ÂÕ R4´ 1ê

R4 1ê 2

8

3

6

6

5

5 <100 êÃö

8

2

3

SA1.2

R1´ 50

G1´

5Â

5Â

UÂÕ 0 5Â UÂÛÕ

0.77 Â 0

Ðèñóíîê 3. Ðåâåðñèâíûé îïòîýëåêòðîííûé êàíàë ïåðåäà÷è äàííûõ ñ èñïîëüçîâàíèåì îïòîïàð SFH6705.

50

ÑÕÅÌÛ

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

Ïåðåäà÷à ñèãíàëîâ ïî íàïðàâëåíèþ ñïðàâà íàëåâî îñóùåñòâëÿåòñÿ è îïèñûâàåòñÿ ïîäîáíûì îáðàçîì. Ðàçóìååòñÿ, ïðè îäíîâðåìåííîì ïîñòóïëåíèè óïðàâëÿþùèõ ñèãíàëîâ íà âõîäû óñòðîéñòâî ïåðåõîäèò â ñîñòîÿíèå íåîïðåäåëåííîñòè è íåñïîñîáíî êîððåêòíî ïåðåäàâàòü èíôîðìàöèþ. Ñëåäóþùåå óñòðîéñòâî, Ðèñóíîê 2, ïîçâîëÿåò îñóùåñòâëÿòü ðåâåðñèâíóþ òðàíñëÿöèþ öèôðîâûõ ñèãíàëîâ áåç èõ èíâåðñèè, äëÿ ÷åãî èñïîëüçóþòñÿ äîïîëíèòåëüíûå êàñêàäû íà òðàíçèñòîðàõ VT1 è VT2. Ðàññìîòðåííûå âûøå ðåâåðñèâíûå êàíàëû ïåðåäà÷è äàííûõ, Ðèñóíîê 1 è 2, ñïîñîáíû òðàíñëèðîâàòü íå òîëüêî öèôðîâóþ, íî è àíàëîãîâóþ èíôîðìàöèþ. Äëÿ ýòîãî ìîãóò áûòü èñïîëüçîâàíû äâà ñïîñîáà äîñòèæåíèÿ òðåáóåìîãî ðåçóëüòàòà. Ïåðâûé èç íèõ ïðåäóñìàòðèâàåò ïîäà÷ó íà âõîä(û) àíàëîãîâûõ ñèãíàëîâ ìàëîé àìïëèòóäû, âòîðîé – íàëîæåíèå ÷åðåç ðàçäåëèòåëüíûé êîíäåíñàòîð àíàëîãîâîé èíôîðìàöèè íèçêî- èëè âûñîêî÷àñòîòíîé àìïëèòóäû â äîëè âîëüòà íà öèôðîâûå ñèãíàëû ñ ïîñëåäóþùèì èõ àíàëîãè÷íûì îòäåëåíèåì íà ïðèåìíîé ñòîðîíå. Ðåâåðñèâíûå îïòîýëåêòðîííûå êàíàëû ïåðåäà÷è äàííûõ ìîãóò áûòü ñïðîåêòèðîâàíû è ñ èñïîëüçîâàíèåì èíûõ ñðåäñòâ è ýëåìåíòîâ îïòîýëåêòðîíèêè.  êà÷åñòâå ïðèìå-

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

ðà íà Ðèñóíêå 3 ïîêàçàí âàðèàíò áîëåå áûñòðîäåéñòâóþùåãî óñòðîéñòâà, âûïîëíåííîãî íà îñíîâå îïòîïàð SFH6705.  âûñîêîñêîðîñòíûõ îïòîïàðàõ SFH6705 èñïîëüçóþòñÿ èíôðàêðàñíûå ñâåòîäèîäû íà îñíîâå GaAlAs, îïòè÷åñêè ñâÿçàííûå ñ ôîòîäåòåêòîðîì. Ñèãíàë ñ ôîòîäåòåêòîðà ïîñòóïàåò íà òðèããåð Øìèòòà è âûõîäíîé êàñêàä – òðàíçèñòîð ñ îòêðûòûì êîëëåêòîðîì, ÷òî îáåñïå÷èâàåò ïîâûøåííîå áûñòðîäåéñòâèå îïòîïàðû ñ ìèíèìóìîì èñêàæåíèé. Íåäîñòàòêîì îïòîýëåêòðîííûõ êàíàëîâ ïåðåäà÷è äàííûõ, âîçìîæíî, óñòðàíèìûì ïî ìåðå ðàçâèòèÿ òåõíèêè, ÿâëÿåòñÿ ìàëîå èõ áûñòðîäåéñòâèå: ïðè ïîâûøåííûõ ÷àñòîòàõ ïðîèñõîäèò èñêàæåíèå âûõîäíîãî ñèãíàëà, â ðÿäå ñëó÷àåâ ïîääàþùååñÿ êîððåêòèðîâêå. ÐË

Ëèòåðàòóðà 1. Øóñòîâ Ì.À. Ðåâåðñèâíûå ðåãåíåðàòîðû ëîãè÷åñêîãî óðîâíÿ // Ðàäèîìèð. – 2011. – ¹ 4. – Ñ. 14–15.

2. Øóñòîâ Ì.À. Ðåâåðñèâíàÿ ðàáîòà ëîãè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ

Ìàòåðèàëû ïî òåìå

ÑÕÅÌÛ

1. Datasheet Broadcom HCPL-181 2. Datasheet Vishay SFH6700

51

Ðàñøèðåíèå äèàïàçîíà íàïðÿæåíèé ïèòàíèÿ 600-âîëüòîâîãî îáðàòíîõîäîâîãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ Yuchen Yang, William Xiong, Analog Devices Design Note

ëåìà çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òî çàäåðæêà ðàñïðîñòðàíåíèÿ, ñòàðåíèå è ðàçáðîñ óñèëåíèÿ îïòîïàð çíà÷èòåëüíî óñëîæíÿþò ÷àñòîòíóþ êîìïåíñàöèþ ïåòëè îáðàòíîé ñâÿçè èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ è ìîãóò ñíèçèòü åãî íàäåæíîñòü. Êðîìå òîãî, äëÿ çàïóñêà ñõåìû íåîáõîäèì ðåçèñòîð ïðåäâàðèòåëüíîé íàãðóçêè èëè âûñîêîâîëüòíàÿ ïóñêîâàÿ öåïü, ÷òîáû â

Ââåäåíèå  òðàäèöèîííûõ èçîëèðîâàííûõ âûñîêîâîëüòíûõ îáðàòíîõîäîâûõ ïðåîáðàçîâàòåëÿõ òî÷íàÿ ñòàáèëèçàöèÿ âûõîäà îñóùåñòâëÿåòñÿ ñ ïîìîùüþ îïòîïàð, ïåðåäàþùèõ èíôîðìàöèþ îáðàòíîé ñâÿçè îò îïîðíîé öåïè âòîðè÷íîé ñòîðîíû íà ïåðâè÷íóþ ñòîðîíó. ÏðîáVIN 20…800 Â

1 µF

10 W 4.7 µF

T1 8:1:1 D1

D2

VOUT + 12 Â

47 pF

D5 VIN

BIAS

EN/UVLO

141 µF

W 44.2 kW

W 10 kW

DCM

+

470 µF

D3 VOUT –

FB INTVCC

W 121 kW

W 4.99 kW

D4

LT8316

4.7 µF

TC SMODE

SCT3160KLGC11 GATE 20 W

VC W 10 kW

SENSE IREG/SS

100 W

GND W 50 mW

100 nF

Äî 800 ìÀ (VIN = 20 Â) Äî 2 À (VIN = 50 Â) Äî 3 À (VIN > 100 Â)

W 56.2 kW

1 nF

T1: SUMIDA 11328-T078 D1: BAV20WS-7-F D2: FSV20150V D3: SMBJ188A D4: US1MFA D5: BZG03C220-M

Ðèñóíîê 1. Çàêîí÷åííûé 12-âîëüòîâûé îáðàòíîõîäîâîé ïðåîáðàçîâàòåëü äëÿ øèðîêîãî äèàïàçîíà âõîäíûõ íàïðÿæåíèé îò 20  äî 800  ñ ìèíèìàëüíûì íàïðÿæåíèåì çàïóñêà 260 Â.

52

ÑÕÅÌÛ

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

12.4

90

12.3

Âûõîäíîå íàïðÿæåíèå (Â)

100

ÊÏÄ (%)

80 70 60 VIN = 20 Â VIN = 100 Â VIN = 400 Â VIN = 800 Â

50 40 0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

12.1 12.0 VIN = 20 Â VIN = 100 Â VIN = 400 Â VIN = 800 Â

11.9 11.8

3.0

0

Òîê íàãðóçêè (À)

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

Òîê íàãðóçêè (À)

Ðèñóíîê 2. Çàâèñèìîñòü ÊÏÄ îáðàòíîõîäîâîãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ íà Ðèñóíêå 1 îò òîêà íàãðóçêè.

íà÷àëüíûé ìîìåíò îáåñïå÷èòü ìèêðîñõåìó ïèòàíèåì. Åñëè ê ïóñêîâûì êîìïîíåíòàì íå äîáàâèòü äîïîëíèòåëüíûé âûñîêîâîëüòíûé MOSFET, ðåçèñòîð áóäåò èñòî÷íèêîì íåæåëàòåëüíûõ ïîòåðü ìîùíîñòè.

LT8316 – ýòî ìèêðîìîùíûé âûñîêîâîëüòíûé îáðàòíîõîäîâîé êîíòðîëëåð, íå òðåáóþùèé îïòè÷åñêîé ðàçâÿçêè, ñëîæíîé îïîðíîé ñõåìû íà âòîðè÷íîé ñòîðîíå èëè äîïîëíèòåëüíûõ êîìïîíåíòîâ çàïóñêà.

Ðàñøèðåíèå äèàïàçîíà íàïðÿæåíèé ïèòàíèÿ LT8316 âûïóñêàåòñÿ â 20-âûâîäíîì êîðïóñå ñî ñíèæåííûì òåïëîâûì ñîïðîòèâëåíèåì, ÷åòûðå âûâîäà êîòîðîãî óäàëåíû äëÿ ñîçäàíèÿ âûñîêîâîëüòíîãî ïðîìåæóòêà. Ïðè èñïîëüçîâàíèè òðåòüåé îáìîòêè äëÿ èçìåðåíèÿ èçîëèðîâàííîãî âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ îïòðîí â öåïè îáðàòíîé ñâÿçè íå òðåáóåòñÿ. Âûõîäíîå íàïðÿæåíèå ïðîãðàììèðóåòñÿ äâóìÿ âíåøíèìè ðåçèñòîðàìè è òðåòüèì, íåîáÿçàòåëüíûì, ðåçèñòîðîì òåìïåðàòóðíîé êîìïåíñàöèè. Ðàáîòà â êâàçèðåçîíàíñíîì ðåæèìå êðèòè÷åñêîé ïðîâîäèìîñòè ïîìîãàåò äîñòè÷ü îòëè÷íîãî êà÷åñòâà ñòàáèëèçàöèè ïî òîêó íàãðóçêè, óìåíüøèòü ðàçìåðû òðàíñôîðìàòîðà è ìèíèìèçèðîâàòü êîììóòàöèîííûå ïîòåðè, îñîáåííî ïðè âûñîêèõ âõîäíûõ íàïðÿæåíèÿõ. Ïîñêîëüêó âûõîäíîå íàïðÿæåíèå èçìåðÿåòñÿ â òå ìîìåíòû, êîãäà òîê âòîðè÷íîé îáìîòêè ïðàêòè÷åñêè ðàâåí íóëþ, êàêèå-ëèáî âíåøíèå ðåçèñòîðû è êîíäåíñàòîðû äëÿ êîìïåíñàöèè íàãðóçêè íå íóæíû. Â

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

12.2

Ðèñóíîê 3. Çàâèñèìîñòü íåñòàáèëüíîñòè âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ ïî íàãðóçêå è âõîäó îò âûõîäíîãî òîêà äëÿ îáðàòíîõîäîâîãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ íà Ðèñóíêå 1.

ðåçóëüòàòå ðåøåíèå íà LT8316 îòëè÷àåòñÿ íåáîëüøèì ÷èñëîì êîìïîíåíòîâ, ÷òî çíà÷èòåëüíî óïðîùàåò êîíñòðóêöèþ èçîëèðîâàííîãî îáðàòíîõîäîâîãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ (ñì. Ðèñóíîê 1). Ìàêñèìàëüíî äîïóñòèìîå íàïðÿæåíèå íà âûâîäå VIN ìèêðîñõåìû LT8316 ñîñòàâëÿåò 600 Â, íî åãî ìîæíî óâåëè÷èòü, âêëþ÷èâ ñòàáèëèòðîí ïîñëåäîâàòåëüíî ñ âûâîäîì VIN. Ïàäåíèå íàïðÿæåíèÿ íà ñòàáèëèòðîíå ñíèæàåò íàïðÿæåíèå, ïîäàâàåìîå íà ìèêðîñõåìó, ïîçâîëÿÿ íàïðÿæåíèþ ïèòàíèÿ ïðåâûøàòü 600 Â. Íà Ðèñóíêå 1 èçîáðàæåíà ïîëíàÿ ñõåìà îáðàòíîõîäîâîãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ ñ äèàïàçîíîì âõîäíûõ íàïðÿæåíèé îò 18  äî 800 Â. Ðåêîìåíäàöèè ïî âûáîðó êîìïîíåíòîâ ïîäðîáíî îïèñàíû â òåõíè÷åñêîì îïèñàíèè LT8316. Èç-çà 220-âîëüòîâîãî ñòàáèëèòðîíà, âêëþ÷åííîãî ïîñëåäîâàòåëüíî ñ âûâîäîì VIN, ìèíèìàëüíîå íàïðÿæåíèå ïèòàíèÿ, íåîáõîäèìîå äëÿ çàïóñêà ñõåìû, ñ ïîïðàâêîé íà ðàçáðîñ íàïðÿæåíèÿ ñòàáèëèçàöèè ñîñòàâëÿåò 260 Â. Çàìåòèì, ÷òî ïîñëå çàïóñêà LT8316 áóäåò íîðìàëüíî ðàáîòàòü è ïðè íàïðÿæåíèÿõ íèæå 260 Â. Íà Ðèñóíêå 2 ïîêàçàíà çàâèñèìîñòü ÊÏÄ îò òîêà íàãðóçêè ïðè ðàçëè÷íûõ âõîäíûõ íàïðÿæåíèÿõ, èç êîòîðîé âèäíî, ÷òî ïèêîâûé ÊÏÄ îáðàòíîõîäîâîãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ äîñòèãàåò 91%. Äàæå áåç îïòîèçîëÿòîðà, ñòàáèëèçàöèÿ ïî òîêó íàãðóçêè ïðè ðàçëè÷íûõ âõîäíûõ íàïðÿæåíèÿõ îñòàåòñÿ âûñîêîé, ÷òî ïîäòâåðæäàåòñÿ Ðèñóíêîì 3.

ÑÕÅÌÛ

53

VIN 20…800 Â W 649 kW

1 µF

BF720T1G D5 D6

10 W 4.7 µF

D7

T1 8:1:1 D1

D2

VOUT + 12 Â

47 pF 220 nF VIN

BIAS

EN/UVLO

141 µF

W 44.2 kW

W 10 kW

DCM

+

470 µF

D3 VOUT –

FB INTVCC

W 121 kW

W 4.99 kW

D4

LT8316

4.7 µF

TC SMODE

SCT3160KLGC11 GATE 20 W

VC W 10 kW

SENSE IREG/SS

100 W

GND W 50 mW

100 nF

Äî 800 ìÀ (VIN = 20 Â) Äî 2 À (VIN = 50 Â) Äî 3 À (VIN > 100 Â)

1 nF

W 56.2 kW

T1: SUMIDA 11328-T078 D1: BAV20WS-7-F D2: FSV20150V D3: SMBJ188A D4: US1MFA D5, D6: BZD27C180P D7: BZD27C200P

Ðèñóíîê 4. Ñõåìà îáðàòíîõîäîâîãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ íàïðÿæåíèÿ îò 20 Â äî 800 Â â 12 Â ñ íèçêèì íàïðÿæåíèåì çàïóñêà.

Ñõåìà ñ íèçêèì íàïðÿæåíèåì çàïóñêà

Íåèçîëèðîâàííûé ïîíèæàþùèé ïðåîáðàçîâàòåëü

Ïðåäûäóùåå ðåøåíèå ïîäíèìàåò âåðõíþþ ãðàíèöó âõîäíûõ íàïðÿæåíèé äî 800 Â, íî èç-çà äîïîëíèòåëüíîãî ñòàáèëèòðîíà ìèíèìàëüíîå íàïðÿæåíèå çàïóñêà ñõåìû óâåëè÷èâàåòñÿ äî 260 Â. Ïðîáëåìà çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òî â íåêîòîðûõ ïðèëîæåíèÿõ òðåáóåòñÿ êàê âûñîêîå âõîäíîå íàïðÿæåíèå, òàê è íèçêîå íàïðÿæåíèå çàïóñêà. Àëüòåðíàòèâíîå ðåøåíèå ñ ìàêñèìàëüíûì âõîäíûì íàïðÿæåíèåì 800  ïîêàçàíî íà Ðèñóíêå 4.  ñõåìå èñïîëüçóþòñÿ ñòàáèëèòðîí è òðàíçèñòîð, îáðàçóþùèå ðåãóëÿòîð íàïðÿæåíèÿ. Âõîäíîå íàïðÿæåíèå ìîæåò áåçîïàñíî äîõîäèòü äî 800  ïðè íàïðÿæåíèè âûâîäà VIN, ñòàáèëèçèðîâàííîì íà óðîâíå ïîðÿäêà 560 Â. Ïðåèìóùåñòâî ýòîé ñõåìû ñîñòîèò â òîì, ÷òî îíà ïîçâîëÿåò LT8316 çàïóñêàòüñÿ ïðè áîëåå íèçêîì íàïðÿæåíèè ïèòàíèÿ.

Ñïîñîáíîñòü LT8316 âûäåðæèâàòü âûñîêèå íàïðÿæåíèÿ ëåãêî èñïîëüçîâàòü â ïðîñòîì íåèçîëèðîâàííîì ïîíèæàþùåì ïðåîáðàçîâàòåëå, ãäå íå òðåáóåòñÿ èçîëèðóþùèé òðàíñôîðìàòîð.  êà÷åñòâå ìàãíèòíîãî êîìïîíåíòà âûáðàí ñðàâíèòåëüíî íåäîðîãîé äîñòóïíûé äðîññåëü. Äëÿ íåèçîëèðîâàííîãî ïîíèæàþùåãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ âûâîä çåìëè LT8316 ïîäêëþ÷àåòñÿ ê êîììóòàöèîííîìó óçëó ñ èçìåíÿþùèìñÿ íàïðÿæåíèåì. Óíèêàëüíàÿ èçìåðèòåëüíàÿ ñõåìà LT8316 âîñïðèíèìàåò âûõîäíîå íàïðÿæåíèå òîëüêî òîãäà, êîãäà êîììóòàöèîííûé óçåë ïîäêëþ÷åí ê çåìëå, ÷òî çíà÷èòåëüíî óïðîùàåò ñõåìó ïîíèæàþùåãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ. Êàê è â ñëó÷àå îáðàòíîõîäîâîãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ, âõîäíîå íàïðÿæåíèå ïîíèæàþùåãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ ìîæåò áûòü óâåëè÷åíî. Íà Ðèñóíêå 5 äàíà ñõåìà ïîíèæàþùåãî ïðåîá-

54

ÑÕÅÌÛ

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

VIN 19…800 Â

0.1 µF

D1

D2 BIAS

DCM

W 10 kW

INTVCC W 21.5 kW

10 pF

VIN

EN/UVLO

10 µF

M1: TK2P90E L1: SUMIDA RPT129NP-102MB D1, D3: US1M-13-F D2: CMDSH2-3

BZG03C220-M LT8316

FB TC

M1

GATE

SMODE VC W 2.49 kW

W 22.1 kW

SENSE

GND

IREG/SS W 220 mW

100 nF

100 nF

L1 1 mH D3

47 µF 16 V X5R ×3

VOUT 12  200 ìÀ

Ðèñóíîê 5. Ñõåìà íåèçîëèðîâàííîãî ïîíèæàþùåãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ ñ íàïðÿæåíèåì ïèòàíèÿ äî 800 Â.

ðàçîâàòåëÿ ñ âõîäíûì íàïðÿæåíèåì äî 800 Â. Ìåæäó øèíîé ïèòàíèÿ è âûâîäîì VIN âêëþ÷åí ñòàáèëèòðîí ñ íàïðÿæåíèåì ñòàáèëèçàöèè 220 Â. Ñ ó÷åòîì ðàçáðîñà íàïðÿæåíèÿ ñòàáèëèçàöèè ñòàáèëèòðîíà ìèíèìàëüíîå íàïðÿæåíèå ïèòàíèÿ, íåîáõîäèìîå äëÿ

ãàðàíòèðîâàííîãî çàïóñêà ñõåìû, ñîñòàâëÿåò 260 Â. Ïîñëå çàïóñêà LT8316 ìîæåò íîðìàëüíî ïðîäîëæàòü ðàáîòàòü ïðè áîëåå íèçêîì íàïðÿæåíèè. Êàê âèäíî èç Ðèñóíêà 6, íà êîòîðîì ïîêàçàíà çàâèñèìîñòü ÊÏÄ ïîíèæàþùåãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ îò òîêà íàãðóçêè ïðè ðàç12.4

Âûõîäíîå íàïðÿæåíèå (Â)

100 90

ÊÏÄ (%)

80 70 60 50

VIN = 19 Â VIN = 100 Â VIN = 450 Â VIN = 800 Â

40

12.3 12.2 12.1 12.0 VIN = 19 Â VIN = 100 Â VIN = 450 Â VIN = 800 Â

11.9 11.8 0

30 0

0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16 0.18 0.2

0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12 0.14 0.16 0.18 0.2 Òîê íàãðóçêè (À)

Òîê íàãðóçêè (À)

Ðèñóíîê 6. Çàâèñèìîñòü ÊÏÄ ïîíèæàþùåãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ íà Ðèñóíêå 5 îò òîêà íàãðóçêè.

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

Ðèñóíîê 7. Çàâèñèìîñòü íåñòàáèëüíîñòè âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ ïî íàãðóçêå è âõîäó îò âûõîäíîãî òîêà äëÿ ïîíèæàþùåãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ íà Ðèñóíêå 5.

ÑÕÅÌÛ

55

VIN 19…800 Â

0.1 µF

W 649 kW

Q1 D1

D2

D7

BIAS

DCM

INTVCC W 21.5 kW

10 pF

D5

VIN

EN/UVLO

10 µF

W 10 kW

D6 D8

LT8316

FB TC

M1

GATE

SMODE VC W 2.49 kW

D4

W 22.1 kW

SENSE

GND

IREG/SS W 220 mW

100 nF

100 nF

M1: TK2P90E L1: SUMIDA RPT129NP-102MB D1, D3: US1M-13-F D2: CMDSH2-3 D4, D5: BZD27C180P D6: BZD27C200P D7: PMEG4030ER D8: ES1G Q1: BF720T1G L1 1 mH 47 µF 16 V X5R ×3

D3

VOUT 12  200 ìÀ

Ðèñóíîê 8. Ñõåìà íåèçîëèðîâàííîãî ïîíèæàþùåãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ ñ âõîäíûì íàïðÿæåíèåì 800 Â è íèçêèì íàïðÿæåíèåì çàïóñêà.

ëè÷íûõ âõîäíûõ íàïðÿæåíèÿõ, ïèêîâûé ÊÏÄ äîñòèãàåò 91%. Íåñòàáèëüíîñòè âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ ïî íàãðóçêå è âõîäó èëëþñòðèðóåòñÿ Ðèñóíêîì 7. Òàê æå, êàê è â ñõåìå îáðàòíîõîäîâîãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ íà Ðèñóíêå 4, ìåæäó øèíîé ïèòàíèÿ è âûâîäîì VIN ìîæíî äîáàâèòü ðåãóëÿòîð íàïðÿæåíèÿ, ÷òîáû îáåñïå÷èòü íèçêîå íàïðÿæåíèå çàïóñêà ïîíèæàþùåãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ. Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî ìåæäó âûâîäàìè GND è VIN èìååòñÿ ïàðàçèòíûé äèîä, êîòîðûé ïîâûøàåò ýìèòòåðíîå íàïðÿæåíèå òðàíçèñòîðà è ÿâëÿåòñÿ ïðè÷èíîé ïðîáîÿ ïåðåõîäà áàçà-ýìèòòåð. Ïîýòîìó äëÿ çàùèòû òðàíçèñòîðà äîáàâëåíû äâà äèîäà. Ðåøåíèå ñ íèçêèì íàïðÿæåíèåì çàïóñêà ïîêàçàíî íà Ðèñóíêå 8.

Çàêëþ÷åíèå

áóÿ îïòîèçîëÿòîðà, îáåñïå÷èâàåò îòëè÷íîå êà÷åñòâî ñòàáèëèçàöèè. Ìèêðîñõåìà ïîòðåáëÿåò íåáîëüøîé òîê è ïîääåðæèâàåò áîãàòûé íàáîð ôóíêöèé, òàêèõ êàê ïðåðûâèñòûé ðåæèì ñèíõðîíèçàöèè ñ íèçêèì óðîâíåì ïóëüñàöèé, ìÿãêèé çàïóñê, ïðîãðàììèðóåìûé ïîðîã îãðàíè÷åíèÿ òîêà, áëîêèðîâêà ïðè ïîíèæåííîì íàïðÿæåíèè è òåìïåðàòóðíàÿ êîìïåíñàöèÿ. Âûñîêèé óðîâåíü èíòåãðàöèè ïîçâîëÿåò ñîêðàòèòü êîëè÷åñòâî êîìïîíåíòîâ â ïðîåêòå è ñîçäàâàòü âûñîêîýôôåêòèâíûå ðåøåíèÿ äëÿ øèðîêîãî ñïåêòðà ïðèëîæåíèé, îò ñèñòåì ñ áàòàðåéíûì ïèòàíèåì äî àâòîìîáèëüíûõ, ïðîìûøëåííûõ, ìåäèöèíñêèõ è òåëåêîììóíèêàöèîííûõ èñòî÷íèêîâ ïèòàíèÿ. ÐË

Ìàòåðèàëû ïî òåìå

LT8316 ðàáîòàåò â êâàçèðåçîíàíñíîì ðåæèìå êðèòè÷åñêîé ïðîâîäèìîñòè è, íå òðå-

56

ÑÕÅÌÛ

1. Datasheet Analog Devices LT8316 2. Datasheet ROHM SCT3160KL 3. Datasheet Toshiba TK2P90E

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

Ñõåìà ïèòàíèÿ ìîùíûõ ñâåòîäèîäîâ îò ñåòè ïåðåìåííîãî òîêà Aaron Lager EDN

ÑÑâåòîäèîäû ïðèîáðåëè ïîïóëÿðíîñòü êàê ñðåäñòâî ýêîíîìèè ýíåðãèè äëÿ îñâåùåíèÿ îáùåãî íàçíà÷åíèÿ, íî ýòî ïîòðåáîâàëî ðàçðàáîòêè ýôôåêòèâíûõ ñïîñîáîâ óïðàâëåíèÿ èìè. Ñâåòîäèîäû äëÿ óñòðîéñòâ îñâåùåíèÿ ïîìåùåíèé âûïóñêàþòñÿ, íàïðèìåð, êîìïàíèåé Lumileds ïîä ìàðêîé Luxeon. Äëÿ ïèòà-

íèÿ íåñêîëüêèõ ñâåòîäèîäîâ ìîæåò áûòü äîñòàòî÷íî ëèøü òîêîîãðàíè÷èâàþùåãî ðåçèñòîðà, íî â îñâåòèòåëüíûõ ïðèëîæåíèÿõ äëÿ îñâåùåíèÿ äîñòàòî÷íîé îáëàñòè òðåáóåòñÿ öåïü èç 20 èëè áîëåå ñâåòîäèîäîâ. Ñõåìà íà Ðèñóíêå 1, îñíîâàííàÿ íà 100-êèëîãåðöîâîì ØÈÌ-êîíòðîëëåðå NCP1200A êîìïàíèè

ÄÈÎÄÍÛÉ ÌÎÑÒ + 4 D2 … D5 1 R1 500k R2 500k

3 _

C2 0.1 µF 250V

NC

+ C1

47 µF 400V

ADJ

HV

8

7 IC1 NC NCP1200 3 6 CS VCC 2 FB

2 2

1

L1 500 µH

IC2 4N35

4

5

GND

DRV

D

5 G S

R4 10

R3 6.2k

4 1

C4 470 pF

C3 0.001 µF 400V Q1 MTD1N60E

R5 43

C5 22 µF 16V

20 ÑÂÅÒÎÄÈÎÄÎÂ

Ê ÑÅÒÈ ÏÅÐÅÌÅÍÍÎÃÎ ÒÎÊÀ

D1 MUR160

R6 1.2

ÄÎÏÎËÍÈÒÅËÜÍÛÉ ÂÕÎÄ ØÈÌ-ÄÈÌÌÈÐÎÂÀÍÈß

Ðèñóíîê 1. Ïèòàþùèéñÿ îò ñåòåâîãî íàïðÿæåíèÿ èñòî÷íèê òîêà óïðàâëÿåò öåïî÷êîé ìîùíûõ ñâåòîäèîäîâ.

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

ÑÕÅÌÛ

57

Ðèñóíîê 2. Íà ôîòîãðàôèè ñõåìû Ðèñóíîê 1 â âåðõíåì ïðàâîì óãëó ïëàòû âèäåí äðîññåëü L1.

ON Semiconductor, ðàáîòàþùåì â ðåæèìå óïðàâëåíèÿ ïî âûõîäíîìó òîêó, ñëóæèò îñíîâîé íåäîðîãîãî ñåòåâîãî èñòî÷íèêà ïîñòîÿííîãî òîêà äëÿ ïèòàíèÿ íåñêîëüêèõ ñâåòîäèîäîâ. Õîòÿ îáû÷íî ðàçðàáîò÷èêè èñïîëüçóþò åãî â êîíôèãóðàöèè èñòî÷íèêà íàïðÿæåíèÿ, â ýòîì ïðèëîæåíèè NCP1200A ÿâëÿåòñÿ èñòî÷íèêîì ïîñòîÿííîãî òîêà. Íà Ðèñóíêàõ 2 è 3 ïîêàçàíû êðóïíûå ïëàíû ñõåìû. Äâóõïîëóïåðèîäíûé ìîñòîâîé âûïðÿìèòåëü D2-D5 è êîíäåíñàòîð ôèëüòðà C1 îáåñïå÷èâàþò ñõåìó ïðåîáðàçîâàòåëÿ IC1 è ñâÿçàííûå ñ íåé êîìïîíåíòû ïîñòîÿííûì íàïðÿæåíèåì ïðèáëèçèòåëüíî 160 Â. Ðåçèñòîð R3 èçìåíÿåò ñìåùåíèå íà âûâîäå ïîäêëþ÷åíèÿ äàò÷èêà òîêà ìèêðîñõåìû IC1 è ïðè ñîïðîòèâëåíèè 6.2 êÎì ïîçâîëÿåò èñïîëüçîâàòü òîêîèçìåðèòåëüíûé ðåçèñòîð R6 ñîïðîòèâëåíèåì 1.2 Îì. Óìåíüøåíèå ñîïðîòèâëåíèÿ R6 íå òîëüêî ñíèæàåò çàòðàòû ïî ñðàâíåíèþ ñ òîêîèçìåðèòåëüíûì ðåçèñòîðîì áîëåå âûñîêîé ìîùíîñòè, íî è ïîâûøàåò ÊÏÄ ñõåìû. Êîíäåíñàòîð C3, ñòàáèëèçèðóþùèé òîê öåïè îáðàòíîé ñâÿçè, íà ñëó÷àé îáðûâà öåïî÷êè ñâåòîäèîäîâ äîëæåí èìååò íîìèíàëüíîå íàïðÿæåíèå 400 Â. RC-öåïî÷êà, îáðàçîâàííàÿ ýëåìåíòàìè R5 è C4, îáåñïå÷èâàåò íåêîòîðóþ íèçêî÷àñòîòíóþ ôèëüòðàöèþ íàïðÿæåíèÿ íà âõîäå CS. Ðàçðÿäíûå ðåçèñòîðû R1 è R2 óñòðàíÿþò ëþáóþ îïàñíîñòü ïîðàæåíèÿ òîêîì îò êîíòàêòîâ âèëêè ñåòåâîãî ïðîâîäà ïðè åãî îòñîåäèíåíèè. Õîòÿ âìåñòî íèõ ìîæíî áûëî áû èñïîëüçîâàòü îäèí ðåçèñòîð 1 ÌÎì äëÿ ìîíòàæà â îòâåðñòèÿ, äâà ïîñëåäîâàòåëüíûõ ðåçèñòîðà äëÿ ïîâåðõíîñòíîãî ìîíòàæà ïî 500 êÎì ñòîÿò äåøåâëå è îáåñïå÷èâàþò ìåæäó äîðîæêàìè ïëàòû ðàññòîÿíèå, íåîáõîäèìîå, äëÿ ïðèëîæåíèé ñ ñåòåâûì íàïðÿæå-

60

Ðèñóíîê 3. Ýòà âåðñèÿ ñõåìû ñîäåðæèò òðè êàíàëà äðàéâåðà ïîñòîÿííîãî òîêà. Íàä ïå÷àòíîé ïëàòîé íàõîäèòñÿ ñîáðàííàÿ ñâåòîäèîäíàÿ ïàíåëü.

íèåì. Íîìèíàëüíîå íàïðÿæåíèå êîíäåíñàòîðà C2 äîëæíî âûáèðàòüñÿ â ñîîòâåòñòâèè ñ íàïðÿæåíèåì ñåòè.  êà÷åñòâå Q1 ìîæíî èñïîëüçîâàòü ëþáûå MOSFET ñ ïîäõîäÿùèì íàïðÿæåíèåì ïðîáîÿ è íèçêèì ñîïðîòèâëåíèåì îòêðûòîãî êàíàëà, òàêèå, íàïðèìåð, êàê MTD1N60E èëè IRF820. Äðîññåëü L1 ñ èíäóêòèâíîñòüþ 500 ìêÃí äîëæåí áûòü ñïîñîáåí ðàáîòàòü íà ÷àñòîòå 100 êÃö è ïðîïóñêàòü íåïðåðûâíûé òîê áîëåå 350 ìÀ. Ìîæíî èñïîëüçîâàòü, íàïðèìåð, âûïóñêàåìûå Coilcraft äðîññåëè äëÿ ïîâåðõíîñòíîãî ìîíòàæà ñåðèé RFB1010 èëè DR0810, íî ìîæíî è ïîýêñïåðèìåíòèðîâàòü ñ ñàìîñòîÿòåëüíîé íàìîòêîé, âûáðàâ ñåðäå÷íèê èç ïîäõîäÿùåãî ìàòåðèàëà. Ïðè æåëàíèè ñõåìó ìîæíî äîïîëíèòü îïòîèçîëÿòîðîì IC2, ÷òîáû èìåòü âîçìîæíîñòü óïðàâëåíèÿ ÿðêîñòüþ îñâåùåíèÿ ñ ïîìîùüþ ØÈÌ-ñèãíàëà ìèêðîêîíòðîëëåðà, èñïîëüçóÿ âõîä îáðàòíîé ñâÿçè ìèêðîñõåìû IC1 (âûâîä 2). Äëÿ ëó÷øåãî ïîíèìàíèÿ ýêîíîìè÷åñêîé ìîòèâàöèè èñïîëüçîâàíèÿ ñâåòîäèîäîâ êàê èñòî÷íèêîâ ñâåòà, ñðàâíèì ñâåòîîòäà÷ó öåïî÷êè èç 20 îäíîâàòòíûõ áåëûõ ñâåòîäèîäîâ Luxeon è ñòàíäàðòíîé ëàìïû íàêàëèâàíèÿ. Êàæäûé ñâåòîäèîä îáåñïå÷èâàåò ñâåòîâîé ïîòîê 45 ëì, à âñÿ öåïî÷êà èç 20 ñâåòîäèîäîâ – 900 ëì. Ñðåäíåå ïðÿìîå íàïðÿæåíèå, ïðèõîäÿùååñÿ íà îäèí ñâåòîäèîä, ñîñòàâëÿåò 3.42  ïðè ðàññåèâàåìîé ìîùíîñòè 1.197 Âò è ïðÿìîì òîêå 350 ìÀ. Òàêèì îáðàçîì, öåïî÷êà èç 20 ñâåòîäèîäîâ ðàññåèâàåò 23.94 Âò. Ñ ó÷åòîì íåâûñîêîãî ÊÏÄ èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ, îöåíèâàåìîãî çíà÷åíèåì 80%, ïîòðåáëÿåìàÿ ñèñòåìîé ìîùíîñòü äîñòèãàåò 28.73 Âò ïðè ýôôåêòèâíîñòè èçëó÷åíèÿ 900 ëì íà 29 Âò èëè 31 ëì/Âò. Èçëó÷àòåëè

ÑÕÅÌÛ

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

Luxeon ðàññ÷èòàíû íà 100,000 ÷àñîâ ðàáîòû, ÷òî ñîñòàâëÿåò ïðèìåðíî 11 ëåò. Äëÿ ñðàâíåíèÿ, ñòàíäàðòíàÿ 60-âàòòíàÿ ëàìïà íàêàëèâàíèÿ Philips âûäàåò 860 ëì â òå÷åíèå 1000 ÷àñîâ, òî åñòü, â òå÷åíèå ëèøü îäíîãî ìåñÿöà, ïðè ýôôåêòèâíîñòè âñåãî 14 ëì/Âò. Ñ òî÷êè çðåíèÿ ðàññåèâàåìîé ìîùíîñòè êîíñòðóêöèÿ íà îñíîâå ñâåòîäèîäîâ âäâîå ýôôåêòèâíåå ëàìïû íàêàëèâàíèÿ. Êðîìå òîãî, ñâåòîäèîäíàÿ êîíñòðóêöèÿ íå

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

òðåáóåò äîïîëíèòåëüíûõ òðóäîçàòðàò íà òåõíè÷åñêîå îáñëóæèâàíèå äëÿ çàìåíû ëàìï. ÐË

Ìàòåðèàëû ïî òåìå

ÑÕÅÌÛ

1. Datasheet Vishay 4N35 2. Datasheet ON Semiconductor NCP1200 3. Datasheet Vishay IRF820 4. Datasheet ON Semiconductor MTD1N60E 5. Datasheet MCC MUR160

59

Ìîíèòîð òîêîâîãî øóíòà êîìïåíñèðóåò îøèáêè Chau Tran è Paul Mullins, Analog Devices EDN

È

Èíîãäà áûâàåò íåîáõîäèìî èçìåðèòü òîêè íàãðóçêè äî 5 À ïðè íàëè÷èè ñèíôàçíîãî íàïðÿæåíèÿ, äîñòèãàþùåãî 500 Â. Äëÿ ýòîãî ìîæíî âîñïîëüçîâàòüñÿ âûñîêîâîëüòíûì ìîíèòîðîì òîêîâîãî øóíòà AD8212 êîìïàíèè Analog Devices, èçìåðÿþùèì íàïðÿæåíèå íà ðåçèñòîðíîì øóíòå. Ýòó ñõåìó ìîæíî èñïîëüçîâàòü â ïðèëîæåíèÿõ óïðàâëåíèÿ

ñîëåíîèäàìè èëè ìîòîðàìè. Íà Ðèñóíêå 1 ïîêàçàíà ñõåìà, â êîòîðîé ïðåîáðàçîâàíèå âûõîäíîãî òîêà ìèêðîñõåìû AD8212 â ïðèâÿçàííîå ê çåìëå âûõîäíîå íàïðÿæåíèå, ïðîïîðöèîíàëüíîå äèôôåðåíöèàëüíîìó íàïðÿæåíèþ íà âõîäå ìèêðîñõåìû, âûïîëíÿåòñÿ ñ ïîìîùüþ âíåøíåãî ðåçèñòîðà è PNP òðàíçèñòîðà. PNP òðàíçèñòîð ïðèíèìàåò íà ñåáÿ

AD8212

ALPHA

6

ÒÎÊÎÂÎÅ ÇÅÐÊÀËÎ

IB

VOUT VSENSE ÍÀÃÐÓÇÊÀ

RSHUNT

1k

8 1 V+

1k

IOUT – +

5

RL

A1

IC

5Â V+

ÑÕÅÌÀ ÑÌÅÙÅÍÈß

BIAS COM

3 2 RBIAS

IBIAS

Ðèñóíîê 1. Âíåøíèé PNP òðàíçèñòîð ïîçâîëÿåò ñõåìå ðàáîòàòü ïðè âûñîêèõ íàïðÿæåíèÿõ.

62

ÑÕÅÌÛ

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

IBIAS =

V+ - 5  495  = = 495 ìêÀ .

RBIAS 1000 êÎì

Âûõîäíîé òîê ñõåìû ñîçäàåò íàïðÿæåíèå, ïðèáëèçèòåëüíî ðàâíîå íàïðÿæåíèþ íà âûâîäå ÑÎÌ, ïëþñ óäâîåííîå íàïðÿæåíèå VBE âíåøíåãî òðàíçèñòîðà (íàïðÿæåíèå áàçàýìèòòåð), èëè

V+ - 5 Â + 2VBE . Âñå âûñîêîå íàïðÿæåíèå ïðèíèìàåò íà ñåáÿ âíåøíèé PNP-òðàíçèñòîð, à âñå âíóò-

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

ðåííèå òðàíçèñòîðû íàõîäÿòñÿ ïîä íàïðÿæåíèåì ìåíåå 5 Â, ÷òî çíà÷èòåëüíî íèæå èõ ïðîáèâíîãî íàïðÿæåíèÿ. Òîê, òåðÿåìûé â áàçå PNP òðàíçèñòîðà, óìåíüøàåò âûõîäíîé òîê AD8212, è ñîîòâåòñòâåííî, ñíèæàåò òîê êîëëåêòîðà IC. Ýòî ñíèæåíèå ïðèâîäèò ê îøèáêå â âûõîäíîì íàïðÿæåíèè. ×òîáû èñêëþ÷èòü îøèáêó, âíîñèìóþ áàçîâûì òîêîì, âìåñòî PNP òðàíçèñòîðà ìîæíî áûëî áû âêëþ÷èòü ïîëåâîé òðàíçèñòîð, íî ýòî óâåëè÷èâàåò ñòîèìîñòü ñõåìû. Ïîýòîìó â ìèêðîñõåìó äîáàâëåíà öåïü êîìïåíñàöèè áàçîâîãî òîêà, ïîçâîëÿþùàÿ èñïîëüçîâàòü äåøåâûé PNP òðàíçèñòîð áåç ïîòåðè òî÷íîñòè èçìåðåíèé.  ðàññìàòðèâàåìîì ñëó÷àå òðàíçèñòîðû òîêîâîãî çåðêàëà, âíóòðåííèå ðåçèñòîðû AD8212 è óñèëèòåëü A1 îáðàçóþò ñõåìó ðåöèðêóëÿöèè áàçîâîãî òîêà. ÎØÈÁÊÀ ÂÛÕÎÄÍÎÃÎ ÒÎÊÀ (%)

ïî÷òè âñå íàïðÿæåíèå ïèòàíèÿ, ðàñøèðÿÿ äèàïàçîí ñèíôàçíûõ íàïðÿæåíèé äî íåñêîëüêèõ ñîòåí âîëüò. Âíåøíèé ðåçèñòîð RBIAS áåçîïàñíî îãðàíè÷èâàåò íàïðÿæåíèå ñõåìû äî íåáîëüøîé äîëè íàïðÿæåíèÿ ïèòàíèÿ. Âíóòðåííÿÿ öåïü ñìåùåíèÿ è ðåãóëÿòîð 5  ïîääåðæèâàþò ñòàáèëüíîñòü âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ â äèàïàçîíå ðàáî÷èõ òåìïåðàòóð, îäíîâðåìåííî ìèíèìèçèðóÿ íåîáõîäèìîå êîëè÷åñòâî âíåøíèõ êîìïîíåíòîâ. Êîìïåíñàöèÿ òîêà áàçû ïîçâîëÿåò èñïîëüçîâàòü íåäîðîãîé PNP òðàíçèñòîð, âîçâðàùàÿ åãî áàçîâûé òîê IB è îòðàæàÿ åãî îáðàòíî â ñèãíàëüíûé ïóòü äëÿ ïîääåðæàíèÿ òî÷íîñòè ñèñòåìû. Íàïðÿæåíèå ïðîáîÿ ýòîãî PNP òðàíçèñòîðà îïðåäåëÿåò ðàáî÷èé äèàïàçîí ñèíôàçíûõ íàïðÿæåíèé ñõåìû. Ñïåöèàëüíîãî èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ äëÿ AD8212 íåò. Âíóòðåííèé ïîñëåäîâàòåëüíûé ðåãóëÿòîð óñòàíàâëèâàåò íà âûâîäå COM «ïëàâàþùåå» íàïðÿæåíèå, íà 5  áîëåå íèçêîå, ÷åì íàïðÿæåíèå èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ V+, ïîýòîìó íàïðÿæåíèå ïèòàíèÿ äëÿ èçìåðèòåëüíîé ñõåìû òàêæå ñîñòàâëÿåò 5 Â. Ñîïðîòèâëåíèå ðåçèñòîðà ñìåùåíèÿ RBIAS âûáèðàþò òàêèì, ÷òîáû ïðîõîäÿùåãî ÷åðåç íåãî òîêà áûëî äîñòàòî÷íî äëÿ âêëþ÷åíèÿ è ðàáîòû ðåãóëÿòîðà. Ïðè ðàáîòå ñ âûñîêèìè íàïðÿæåíèÿìè òîê ñìåùåíèÿ óñòàíàâëèâàþò â äèàïàçîíå îò 200 ìêÀ äî 1 ìÀ. Íèæíÿÿ ãðàíèöà ýòîãî òîêà äîëæíà îáåñïå÷èâàòü âêëþ÷åíèå ñõåìû ñìåùåíèÿ, à âåðõíÿÿ çàâèñèò îò èñïîëüçóåìîãî óñòðîéñòâà. Íàïðèìåð, ïðè íàïðÿæåíèè áàòàðåè, ðàâíîì 500 Â, è ñîïðîòèâëåíèè RBIAS, ðàâíîì 1000 êÎì, ïîëó÷àåì

1.2 ÁÅÇ ÊÎÌÏÅÍÑÀÖÈÈ Ñ ÊÎÌÏÅÍÑÀÖÈÅÉ

0.8 0.4 0 –0.4 –0.8 –1.2 0

1

2

3

4

5

ÒÎÊ ÍÀÃÐÓÇÊÈ (À)

Ðèñóíîê 2. Âíóòðåííÿÿ êîìïåíñàöèÿ òîêà áàçû óìåíüøàåò îøèáêó.

Íà Ðèñóíêå 2 èçîáðàæåíû ãðàôèêè çàâèñèìîñòè îøèáêè âûõîäíîãî òîêà îò òîêà íàãðóçêè äëÿ ñëó÷àåâ íàëè÷èÿ è îòñóòñòâèÿ ñõåìû êîìïåíñàöèè òîêà áàçû. Èñïîëüçîâàíèå ñõåìû êîìïåíñàöèè ñíèæàåò îáùóþ îøèáêó ñ 1% äî 0.4%. Ñîïðîòèâëåíèå íàãðóçî÷íîãî ðåçèñòîðà êîëëåêòîðà RL âûáèðàþò òàêèì, ÷òîáû êîýôôèöèåíò óñèëåíèÿ ñõåìû ñîîòâåòñòâîâàë äèàïàçîíó âõîäíûõ íàïðÿæåíèé ïîäêëþ÷åííîãî ê íåìó ÀÖÏ. Ïðè ìàêñèìàëüíîì äèôôåðåíöèàëüíîì âõîäíîì íàïðÿæåíèè 500 ì ìàêñèìàëüíûé âûõîäíîé òîê ñîñòàâèò 500 ìêÀ. Ïðè ñîïðîòèâëåíèè íàãðóçêè 10 êÎì ìàêñèìàëüíîå íàïðÿæåíèå íà âõîäå ÀÖÏ áóäåò ðàâíî 5 Â. ÐË

Ìàòåðèàëû ïî òåìå

ÑÕÅÌÛ

1. Datasheet Analog Devices AD8212

61

Ìîíèòîð òîêîâîãî øóíòà â ïîëîæèòåëüíîì ïîëþñå íàãðóçêè óìåíüøàåò îøèáêó Marián Štofka EDN

ÑÑõåìà íà Ðèñóíêå 1 ÿâëÿåòñÿ àëüòåðíàòè-

ïðèìåðíî äî –0.4% ïðîòèâ çíà÷åíèÿ ïîðÿäêà –1% â íåêîìïåíñèðîâàííîé ñõåìå. Îøèáêè ñõåìû âîçíèêàþò â îñíîâíîì èççà êîíå÷íûõ êîýôôèöèåíòîâ óñèëåíèÿ òîêà äâóõ áèïîëÿðíûõ PNP òðàíçèñòîðîâ: âíåøíåãî òðàíçèñòîðà è âíóòðåííåãî íèçêîâîëüòíîãî òðàíçèñòîðà ìèêðîñõåìû AD8212. Ïåðåõîä

âîé ìîíèòîðó òîêîâîãî øóíòà, îïèñàííîìó â ïðåäûäóùåé ñòàòüå [1]. Â òîé ñõåìå èñïîëüçîâàëàñü ìèêðîñõåìà AD8212 êîìïàíèè Analog Devices ñ âíåøíèì âûñîêîâîëüòíûì áèïîëÿðíûì PNP òðàíçèñòîðîì. AD8212 ìîæåò êîìïåíñèðîâàòü îøèáêè, óìåíüøàÿ èõ

RF 1k 0.1%

V+

IF 4

RSH 0.1%

3 1k

–

5

+

2

Q2 1

IC1 AD8603

Q1

100 nF VOUT

ZD RO 2k 0.1%

RL RB

Ðèñóíîê 1. Ñõåìà âîñïðèíèìàåò òîê, èäóùèé ÷åðåç ðåçèñòîð íàãðóçêè RL â ïîëîæèòåëüíîì ïîëþñå íàãðóçêè, è ïåðåäàåò åãî íåïîñðåäñòâåííî â íèçêîâîëüòíóþ öåïü ñ ïîìîùüþ òîêà IF öåïè îáðàòíîé ñâÿçè, çíà÷åíèå êîòîðîãî â âåðõíåé òî÷êå äèàïàçîíà èçìåðåíèé ñîñòàâëÿåò 500 ìêÀ.

64

ÑÕÅÌÛ

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

áàçà-ýìèòòåð âíóòðåííåãî PNP òðàíçèñòîðà çàìûêàåò ïåòëþ îáðàòíîé ñâÿçè îïåðàöèîííîãî óñèëèòåëÿ ìèêðîñõåìû AD8212. Îáà PNP òðàíçèñòîðà îáðàçóþò êàñêàä èç äâóõ òðàíçèñòîðîâ, ðàáîòàþùèõ â ðåæèìå ñ îáùåé áàçîé.  èäåàëüíîì ñëó÷àå ýìèòòåðíûé òîê âíóòðåííåãî PNP òðàíçèñòîðà, êîòîðûé ïðîïîðöèîíàëåí èçìåðÿåìîìó òîêó, äîëæåí áûòü ðàâåí òîêó êîëëåêòîðà âíåøíåãî PNP òðàíçèñòîðà. Ýòîò êîëëåêòîðíûé òîê íåñåò â ñåáå èíôîðìàöèþ îá èçìåðåííîì òîêå. Îäíàêî íà ïðàêòèêå òîê êîëëåêòîðà âíåøíåãî PNP òðàíçèñòîðà ðàâåí òîêó ýìèòòåðà âíóòðåííåãî PNP òðàíçèñòîðà çà âû÷åòîì ñóììû áàçîâûõ òîêîâ îáîèõ PNP òðàíçèñòîðîâ. Òîê áàçû òàêæå ÿâëÿåòñÿ èñòî÷íèêîì îøèáîê ýòîé ñõåìû. Ïî ñðàâíåíèþ ñ âàðèàíòîì èç [1], ïðåäëàãàåìàÿ ñõåìà óìåíüøàåò íåæåëàòåëüíûé áàçîâûé òîê PNP Äàðëèíãòîíà â bPNP ðàç. Åñëè â ïðåäûäóùåé ñõåìå bPNP – ýòî êîýôôèöèåíò ïåðåäà÷è òîêà îäíîãî PNP òðàíçèñòîðà, òî â ñõåìå íà Ðèñóíêå 1 bPNP ñîîòâåòñòâóåò êîýôôèöèåíòó ïåðåäà÷è äâóõ âíåøíèõ òðàíçèñòîðîâ, ñîåäèíåííûõ ïî ñõåìå Äàðëèíãòîíà. Ðàçíèöà ìåæäó òîêàìè ýìèòòåðà è êîëëåêòîðà ïàðû Äàðëèíãòîíà íàñòîëüêî íåçíà÷èòåëüíà, ÷òî öåïü êîìïåíñàöèè è ñâÿçàííûé ñ íåé âíóòðåííèé PNP òðàíçèñòîð èç ñõåìû ìîæíî èñêëþ÷èòü. Ýòî çíà÷èò, ÷òî ìîæíî èíòåãðèðîâàòü äâà ðåçèñòîðà 1 êÎì è ñòàáèëèòðîí â ìîíîëèòíóþ ìèêðîñõåìó, êîòîðàÿ áóäåò ïðîùå, ÷åì AD8212.  ñõåìå íà Ðèñóíêå 1 èñïîëüçóåòñÿ îïåðàöèîííûé óñèëèòåëü AD8603 êîìïàíèè Analog Devices, èìåþùèé âõîäíîå íàïðÿæåíèå ñìåùåíèÿ 40 ìêÂ. Ïðè âõîäíîì íàïðÿæåíèè, áëèçêîì ê íàïðÿæåíèþ âåðõíåé øèíû ïèòàíèÿ, ñìåùåíèå óâåëè÷èâàåòñÿ, íî îñòàåòñÿ ìåíüøå 200 ìêÂ. Îäíàêî äàæå â õóäøåì ñëó÷àå âõîäíîå íàïðÿæåíèÿ ñìåùåíèÿ ìîæåò ïðèâåñòè ê àääèòèâíîé îøèáêå ëèøü 0.04% îò ïîëíîé øêàëû, ïîñêîëüêó âñÿ øêàëà ñîñòàâëÿåò 500 ìÂ. Ïðè ïîâûøåíèè òåìïåðàòóðû äî 125 °C ñóáïèêîàìïåðíûé òîê ñìåùåíèÿ IC1 âîçðàñòàåò ïðèìåðíî äî 320 ïÀ, íî ýòîãî óâåëè÷åíèÿ âñå ðàíî íåäîñòàòî÷íî äëÿ òîãî, ÷òîáû ïîâëèÿòü íà òî÷íîñòü ñõåìû. Òî æå ñàìîå âåðíî òàêæå è äëÿ òîêà óòå÷êè ñõåìû Äàðëèíãòîíà, ïîñêîëüêó òîêè óòå÷êè, ïðîòåêàþùèå ÷åðåç ýìèòòåð è êîëëåêòîð Q2, èìåþò ïî÷òè îäèíàêîâûå çíà÷åíèÿ. Òîê óòå÷êè ICE0 ñòàíîâèòñÿ ÷àñòüþ òîêà îáðàòíîé ñâÿçè, ïðîòåêàþùåãî ÷åðåç ðåçèñòîð RF.

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

Ïðè óâåëè÷åíèè ICE0 âûõîäíîå íàïðÿæåíèå îïåðàöèîííîãî óñèëèòåëÿ ñòàíîâèòñÿ íåìíîãî áîëåå ïîëîæèòåëüíûì. Òîê îáðàòíîé ñâÿçè IF, ïðîòåêàþùèé ÷åðåç ðåçèñòîð RF, ïî-ïðåæíåìó îñòàåòñÿ ïîñòîÿííûì. Åäèíñòâåííîå óñëîâèå: ìèíèìàëüíûé òîê îáðàòíîé ñâÿçè äîëæåí áûòü áîëüøå, ÷åì ìàêñèìàëüíûé òîê óòå÷êè. Âûáðàííûé PNP òðàíçèñòîð ïîçâîëÿåò èñïîëüçîâàòü ñõåìó ïðè íàïðÿæåíèè V + äî 30 Â. Òðàíçèñòîðó MMBT3906 (Q1) ïðåäïî÷òåíèå îòäàíî â ñâÿçè ñ íèçêèì ñïàäîì êîýôôèöèåíòà ïåðåäà÷è òîêà ïðè ìàëûõ òîêàõ ýìèòòåðà. Ïðè òîêå 100 ìêÀ îí ïàäàåò âñåãî äî 75% îò ìàêñèìàëüíîãî çíà÷åíèÿ 130.  êà÷åñòâå Q2 âûáðàí òðàíçèñòîð MMBT4403. Äëÿ ïðèëîæåíèé, òðåáóþùèõ áîëåå âûñîêèõ çíà÷åíèé íàïðÿæåíèÿ V+, âûáåðèòå PNP òðàíçèñòîðû ñ ïîäõîäÿùèì äîïóñòèìûì íàïðÿæåíèåì êîëëåêòîð-ýìèòòåð è óâåëè÷üòå ñîïðîòèâëåíèå ðåçèñòîðà RB â ñîîòâåòñòâèè ñ ôîðìóëîé

RB =

V+ - 5 Â .

5 × 10 - 4 À

ZD – ýòî ñòàáèëèòðîí ñ íàïðÿæåíèåì ñòàáèëèçàöèè ïðèáëèçèòåëüíî 4.7  ïðè òîêå ïîðÿäêà 500 ìêÀ. Èñïûòàíèå ïîêàçûâàåò, ÷òî îòíîñèòåëüíàÿ ðàçíèöà ìåæäó òîêàìè ýìèòòåðà è êîëëåêòîðà ïàðû Äàðëèíãòîíà â âåðõíåé òî÷êå øêàëû íå ïðåâûøàåò 0.06%.  íà÷àëå øêàëû, ïðè òîêå â 100 ðàç ìåíüøåì ìàêñèìàëüíîãî, îòíîñèòåëüíàÿ îøèáêà âîçðàñòàåò äî 1.77%, óêàçûâàÿ íà òî, ÷òî çíà÷åíèå îáùåãî êîýôôèöèåíòà ïåðåäà÷è òîêà ïàðû Äàðëèíãòîíà ïàäàåò ïðèìåðíî äî 56. Óìåíüøåíèå îøèáêè èçìåðåíèé ïîçâîëÿåò ñíèçèòü íàïðÿæåíèå ïîëíîé øêàëû íà ðåçèñòîðå øóíòà RSH äî 250 ìÂ, íà 50% ñíèçèòü ìîùíîñòü, ðàññåèâàåìóþ íà RSH, è ïîääåðæèâàòü ïîãðåøíîñòü íà óðîâíå 0.15%. ÐË

Ññûëêè 1. «Ìîíèòîð òîêîâîãî øóíòà êîìïåíñèðóåò îøèáêè». ÐàäèîËîöìàí, 2020, ÿíâàðü, ñòð. 60.

Ìàòåðèàëû ïî òåìå

ÑÕÅÌÛ

1. Datasheet Analog Devices AD8603 2. Datasheet Nexperia MMBT3906 3. Datasheet Diodes MMBT4403 4. Datasheet Vishay ZPY5V6

63

ÐàäèîËîöìàí.Æóðíàë www.rlocman.ru/magazine Îôèöèàëüíûå âåðñèè òîëüêî çäåñü: áåç ðåãèñòðàöèè è íàçîéëèâîé ðåêëàìû, ñ âûñîêîé ñêîðîñòüþ ñêà÷èâàíèÿ.

ÐàäèîËîöìàí.Ôîðóì

www.rlocman.ru/forum

Îáñóæäàéòå ñòàòüè è íîâîñòè, îáùàéòåñü! Ïðèãëàøàåì ïðîôåññèîíàëîâ.

ÐàäèîËîöìàí.Öåíû

www.rlocman.ru/price

Ïîäáåðèòå îïòèìàëüíîãî ïîñòàâùèêà ýëåêòðîííûõ êîìïîíåíòîâ, èçìåðèòåëüíîé è ýëåêòðîííîé òåõíèêè. Öåíû, óñëîâèÿ ïîñòàâêè è äîñòàâêè.

ÐàäèîËîöìàí.Ñîö.Ñåòè Îáíîâëåíèÿ â ïðèâû÷íîì ôîðìàòå.

vk.com/rlocman facebook.com/rlocman ok.ru/rlocman twitter.com/rlocman È åùå ìíîãîå äðóãîå íà ïîðòàëå:

ÐàäèîËîöìàí. ...

www.rlocman.ru

68

ÑÕÅÌÛ

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

Ñõåìà ïðîñòîãî FSK ìîäóëÿòîðà Shyam Tiwari EDN

Ï

Ïðè íåîáõîäèìîñòè ñîçäàíèÿ êîìïàêòíîé òåëåìåòðè÷åñêîé ñèñòåìû âîçíèêàåò ïðîáëåìà ðàçðàáîòêè íåáîëüøîãî ëåãêîãî óñòðîéñòâà ñ ìèíèìàëüíûì ÷èñëîì êîìïîíåíòîâ. Ñîïðÿæåíèå ñ ïîñëåäîâàòåëüíûìè äàííûìè èç ìèêðîïðîöåññîðà òàêæå çàòðóäíåíî, ïîñêîëüêó âõîäû áîëüøèíñòâà íåäîðîãèõ ðàäèî÷àñòîòíûõ ïåðåäàò÷èêîâ íå ïðèíèìàþò ïîñòîÿííûå óðîâíè íàïðÿæåíèÿ. Êîììåð÷åñêèå FSK (frequency-shift-keying – ÷àñòîòíàÿ ìàíèïóëÿöèÿ) ìîäóëÿòîðû ãðîìîçäêè è òðåáóþò ìíîãî ïàññèâíûõ êîìïîíåíòîâ.  ñõåìå íà Ðèñóíêå 1 äëÿ ôîðìèðîâàíèÿ íåïðåðûâíîãî ÷àñòîòíî-ìàíèïóëèðîâàííîãî ñèãíàëà èç âõîäíûõ ñèãíàëîâ óðîâíÿ ÒÒË èñïîëüçîâàí îäèíî÷íûé ëîãè÷åñêèé ýëåìåíò «ÍÅ» (èíâåðòîð) NL27WZ14 êîìïàíèè ON Semiconductor â êîðïóñå äëÿ ïîâåðõíîñòíîãî ìîíòàæà. Âûõîäû ýòîé ñõåìû ñîâìåñòèìû ñ ñóùåñòâóþùèìè ïåðåäàò÷èêàìè. Ïðè íèçêîì óðîâíå âõîäíîãî ÒÒË ñèãíàëà ñõåìà ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé àâòîêîëåáàòåëüíûé ãåíåðàòîð, ðàáîòàþùèé íà ÷àñòîòå ïðèìåðíî 2400 Ãö (ðåãóëèðóåìîé ïîäñòðîå÷íûì ðåçèñòîðîì R1). Êîãäà óðîâåíü âõîäíîãî ñèãíàëà ñòàíîâèòñÿ âûñîêèì, ÷àñòîòà ãåíåðàöèè óìåíüøàåòñÿ âäâîå èç-çà äîáàâëåíèÿ âî âðåìÿçàäàþùóþ öåïü êîíäåíñàòîðà C1, ïîäêëþ÷àåìîãî òðàíçèñòîðîì Q 1 . Ìèêðîñõåìà

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

IC1 NL27WZ14 1 C1 0.01 µF

ÂÕÎÄ TTL

5k Q1 2N2222

5Â DC 5

6

ÂÛÕÎÄ FSK

2 R1 10k

470

C2 0.01 µF

ÂÕÎÄ ÂÛÕÎÄ FSK

Ðèñóíîê 1.  FSK ìîäóëÿòîðå èñïîëüçóåòñÿ îäèí èíâåðòîð ñ ìèíèìàëüíûì ÷èñëîì äîïîëíèòåëüíûõ êîìïîíåíòîâ.

èíâåðòîðà ìîæåò ðàáîòàòü íà ÷àñòîòå ïðèáëèçèòåëüíî äî 80 êÃö. ×àñòîòó FSK ìîæíî ëåãêî óâåëè÷èòü, íàïðèìåð, äî 4800 è 9600 Ãö, óìåíüøèâ åìêîñòè âðåìÿçàäàþùèõ êîíäåíñàòîðîâ C1 è C2. ÐË

Ìàòåðèàëû ïî òåìå

ÑÕÅÌÛ

1. Datasheet ON Semiconductor NL27WZ14

65

Ãåíåðàòîð ñ íåçàâèñèìîé ðåãóëèðîâêîé øèðèíû è ÷àñòîòû èìïóëüñîâ Davinder Oberoi EDN

À

Àâòîêîëåáàòåëüíûé ìóëüòèâèáðàòîð ÿâëÿåòñÿ ïîïóëÿðíûì èñòî÷íèêîì ïðÿìîóãîëüíûõ èìïóëüñîâ, ïîëåçíûì äëÿ ìíîãèõ ïðèëîæåíèé, òàêèõ êàê ñõåìû ñèíõðîíèçàöèè è çâóêîâûå èçâåùàòåëè. Îäèí èç íàèáîëåå ðàñïðîñòðàíåííûõ ñïîñîáîâ ãåíåðàöèè ïðÿìîóãîëüíûõ ñèãíàëîâ îñíîâàí íà èñïîëüçîâàíèè íåäîðîãîãî òàéìåðà 555. Èíîãäà âîçíèêàåò íåîáõîäèìîñòü â ïðÿìîóãîëüíûõ èìïóëüñàõ ñ ôèêñèðîâàííîé ÷àñòîòîé, íî ïåðåìåííîé øèðè-

íîé èìïóëüñà, èëè íàîáîðîò. Âûïîëíèòü ýòè òðåáîâàíèÿ ñ ïîìîùüþ îáû÷íîé àâòîêîëåáàòåëüíîé ñõåìû íà îñíîâå 555 äîñòàòî÷íî òðóäíî. Íà Ðèñóíêå 1 ïîêàçàíà ìîäèôèêàöèÿ áàçîâîé ñõåìû ìóëüòèâèáðàòîðà íà òàéìåðå 555. Ýòó ñõåìó ìîæíî èñïîëüçîâàòü äëÿ ôîðìèðîâàíèÿ ñòàáèëüíûõ èìïóëüñîâ, øèðèíà è ÷àñòîòà êîòîðûõ íå çàâèñÿò äðóã îò äðóãà è ðåãóëèðóþòñÿ ñ ïîìîùüþ îòäåëüíûõ ýëåìåíòîâ óïðàâëåíèÿ. Âûõîä 3 ìèêðîñõåìû òàéìå-

P2, 47k ÓÏÐÀÂËÅÍÈÅ ×ÀÑÒÎÒÎÉ

P1, 47k ÓÏÐÀÂËÅÍÈÅ ØÈÐÈÍÎÉ ÈÌÏÓËÜÑÎÂ

VCC

R1 R3 R2 D2 1N4148

D1 1N4148

4

8

6 555

3

ÂÛÕÎÄÍÛÅ ÈÌÏÓËÜÑÛ

2 C1 0.047 µF

5

1

C2 0.01 µF

Ðèñóíîê 1. Ðåãóëèðóÿ äâà ïîòåíöèîìåòðà, ìîæíî íåçàâèñèìî óïðàâëÿòü øèðèíîé è ÷àñòîòîé èìïóëüñîâ.

66

ÑÕÅÌÛ

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

ðà çàðÿæàåò è ðàçðÿæàåò êîíäåíñàòîð C1. Äèîäû D1 è D2 îáåñïå÷èâàþò èíäèâèäóàëüíûå ïóòè äëÿ çàðÿäíîãî è ðàçðÿäíîãî òîêà, ñîîòâåòñòâåííî. Äâà âðåìÿçàäàþùèõ ïîòåíöèîìåòðà P1 è P2 óïðàâëÿþò ïîñòîÿííîé âðåìåíè RC1 â òå÷åíèå öèêëîâ çàðÿäà è ðàçðÿäà. Ïðè âûñîêîì óðîâíå íà âûâîäå 3 ìèêðîñõåìû 555 êîíäåíñàòîð çàðÿæàåòñÿ ÷åðåç R2 (÷àñòü P1, ñîïðîòèâëåíèå êîòîðîé çàâèñèò îò ïîëîæåíèÿ äâèæêà ïîòåíöèîìåòðà). Êîãäà C1 çàðÿæàåòñÿ äî äâóõ òðåòåé VCC, íàïðÿæåíèå íà âûâîäå 3 îïóñêàåòñÿ, è C1 ðàçðÿæàåòñÿ ÷åðåç D2, P2 (ñîïðîòèâëåíèå R1) è P1 (ñîïðîòèâëåíèå R3). Êîãäà íàïðÿæåíèå íà C1 äîñòèãàåò îäíîé òðåòè VCC, âûõîäíîé óðîâåíü íà âûâîäå 3 âíîâü ñòàíîâèòñÿ âûñîêèì. Ïðîöåññ ïîïåðåìåííîãî çàðÿäà è ðàçðÿäà Ñ1 ïåðèîäè÷åñêè ïîâòîðÿåòñÿ, è ðåçóëüòàòîì

ÐàäèîËîöìàí – ÿíâàðü 2020

ÿâëÿåòñÿ âûõîäíîé ñèãíàë ñ òðåáóåìîé øèðèíîé è ÷àñòîòîé èìïóëüñà. Ïîñêîëüêó ïðÿìîå ñîïðîòèâëåíèå äèîäîâ íåçíà÷èòåëüíî, øèðèR 2C1 log( 2).

íà èìïóëüñà ðàâíà 0.693(R1 + R 2 + R 3 ) C1 .

Ïåðèîä èìïóëüñîâ (âåëè÷èíà, îáðàòíàÿ ÷àñòîòå) ðàâåí Òàêèì îáðàçîì, øèðèíà èìïóëüñà íå çàâèñèò îò ïîëîæåíèÿ äâèæêà ïîòåíöèîìåòðà P2, à ÷àñòîòà íå çàâèñèò îò ïîëîæåíèÿ äâèæêà ïîòåíöèîìåòðà P1. ÐË

Ìàòåðèàëû ïî òåìå

ÑÕÅÌÛ

1. Datasheet Texas Instruments LM555

67

Æóðíàë äëÿ òåõ, êòî èíòåðåñóåòñÿ ýëåêòðîíèêîé

Åñëè âàì íåáåçðàçëè÷íû òåìû: ìèêðîêîíòðîëëåðû àâòîìàòèçàöèÿ ñèëîâàÿ ýëåêòðîíèêà ñâåòîòåõíèêà ÑÀÏÐ èçìåðåíèÿ

èëè âû ÿâëÿåòåñü íîñèòåëåì ïåðåäîâûõ çíàíèé â äðóãèõ îáëàñòÿõ ýëåêòðîíèêè è ãîòîâû èõ ïîïóëÿðèçèðîâàòü ïðèãëàøàåì ê ñîòðóäíè÷åñòâó!