Радиолоцман 2013 №05 (24) by Yurgen

Æóðíàë äëÿ òåõ, êòî èíòåðåñóåòñÿ ýëåêòðîíèêîé

ÐÀÄÈÎËÎÖÌÀÍ Ìàé 2013 (24)

Ñòàáèëèçèðîâàííûé çàðÿäîâûé íàñîñ ñ ìàëûì òîêîì ïîòðåáëåíèÿ

Ìèëëèìåòðîâûå âîëíû ðàçäâèíóò ãðàíèöû áóäóùèõ áåñïðîâîäíûõ òåõíîëîãèé

myIDkey: ïàðîëü íà êîí÷èêàõ âàøèõ ïàëüöåâ

Ñåêðåòû ýëåêòðîííîé íà÷èíêè

Chevy Volt ÕÕÕ

íàñòîÿùåå íåìåöêîå êà÷åñòâî

èíñòðóìåíò äëÿ ðàçäåëêè êàáåëÿ è ñíÿòèÿ èçîëÿöèè êîíòðîëüíîèçìåðèòåëüíîå îáîðóäîâàíèå

ïðîìûøëåííûå êîðïóñà âûêëþ÷àòåëè äàò÷èêè êëåììû íà DIN ðåéêó è äëÿ ïå÷àòíûõ ïëàò

Íîâîñòè

ÐÀÄÈÎËÎÖÌÀÍ Ìàé 2013 (24)

Ãëàâíûé ðåäàêòîð: À. Íèêîëàåâ

Íàä íîìåðîì ðàáîòàëè: Â. Êîëåñíèê Ñ. Ìóðàò÷àåâ À. Íèêîëàåâ Í. Ðàäóíöåâà Ì. Ðóññêèõ

Îáëîæêà: À. Êðàâ÷óê

Äèðåêòîð:

SBR-äèîäû êîìïàíèè Diodes ïîçâîëÿò ñîêðàòèòü ðàçìåðû çàðÿäíûõ óñòðîéñòâ

Linear Technology ïðåäëàãàåò ìèêðîìîäóëü L8001 ñ ìàññèâîì ìàëîøóìÿùèõ ëèíåéíûõ ðåãóëÿòîðîâ íàïðÿæåíèÿ

Èññëåäîâàòåëè è ðàäèîëþáèòåëè ìîãóò ñîáðàòü óïðàâëÿåìûé ìèêðîñõåìàìè Nordic êâàäðîêîïòåð ðàçìåðîì ñ ëàäîíü

SiTime âûõîäèò íà ðûíîê ñìàðòôîíîâ ñ ïåðâûìè ÌÝÌÑ ãåíåðàòîðàìè

Allegro MicroSystems ïðåäñòàâëÿåò íîâûé 2.5-àìïåðíûé ïîíèæàþùèé ïðåîáðàçîâàòåëü íàïðÿæåíèÿ ñ íèçêèì òîêîì ïîòðåáëåíèÿ

myIDkey: ïàðîëü íà êîí÷èêàõ âàøèõ ïàëüöåâ

Touchstone âûïóñòèëà âûñîêîýôôåêòèâíûé ïîâûøàþùèé ïðåîáðàçîâàòåëü ñ LDO ðåãóëÿòîðîì, ðàáîòàþùèé ïðè âõîäíîì íàïðÿæåíèè îò 0.6 Â

11 12

Knowles íà÷èíàåò ïðîèçâîäñòâî ìîùíûõ ìèêðîäèíàìèêîâ Cobra

NXP ïðåäñòàâëÿåò ïåðâûå â îòðàñëè ñâåðõøèðîêîïîëîñíûå óñèëèòåëè Äîýðòè

STMicroelectronics ïîïîëíèëà ñåðèþ STM32F4 ëó÷øèì â ñâîåì êëàññå ìèêðîêîíòðîëëåðîì

Ôðàíöóçñêàÿ ñòàðòàï-êîìïàíèÿ îáåùàåò ÷åðåç ãîä âûïóñòèòü óñòðîéñòâà Li-Fi

Linear Technology ñîçäàëà ðåâîëþöèîííûé 20-ðàçðÿäíûé ÀÖÏ ñ ÷àñòîòîé äèñêðåòèçàöèè 1 Msps è èíòåãðàëüíîé íåëèíåéíîñòüþ 0.5 ppm

Cooking Hacks âûïóñòèëà íàáîð äëÿ ñàìîñòîÿòåëüíîé ñáîðêè 3Dïðèíòåðà

Ñ. Ìóðàò÷àåâ

Ñòàòüè 19

Ñåêðåòû ýëåêòðîííîé íà÷èíêè Chevy Volt

Ìèëëèìåòðîâûå âîëíû ðàçäâèíóò ãðàíèöû áóäóùèõ áåñïðîâîäíûõ òåõíîëîãèé. ×àñòü 1

Ïîäàâëåíèå íèçêî÷àñòîòíûõ ïîìåõ â ñèñòåìàõ àâòîìàòè÷åñêîãî óïðàâëåíèÿ. ×àñòü 2

rlocman@rlocman.ru

Òåõíîëîãèè äèíàìè÷åñêîãî îòîáðàæåíèÿ â êîíêóðåíòíîé áîðüáå çà íàøè ãëàçà

+7 (495) 721-72-14

Îáçîð ðåãèñòðàòîðà AdvoCam-FD1: «åäèíè÷êà» ñ âîçìîæíîñòÿìè îòëè÷íèêîâ

www.rlocman.ru

Ñîâðåìåííûå àóäèîòåõíîëîãèè PureParth êîìïàíèè Texas Instruments

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

Îôèöèàëüíûå âåðñèè æóðíàëà ðàñïðîñòðàíÿþòñÿ áåñïëàòíî è áåç ðåãèñòðàöèè òîëüêî íà ñàéòå ÐàäèîËîöìàí

Îôîðìëåíèå áåñïëàòíîé ïîäïèñêè:

www.rlocman.ru/magazine

Ñõåìû 50

×òåíèå ñîñòîÿíèÿ 10 è áîëåå êíîïîê ñ ïîìîùüþ äâóõ âûâîäîâ ìèêðîêîíòðîëëåðà

Ñîçäàíèå ìîùíîé âèðòóàëüíîé çåìëè ñ ïîìîùüþ øåñòè áóôåðîâ è äâóõ MOSFET

Ýêîíîìè÷íûé ãåíåðàòîð ïèëîîáðàçíîãî íàïðÿæåíèÿ ñî ñâåðõíèçêèì íàïðÿæåíèåì ïèòàíèÿ

Ñòàáèëèçèðîâàííûé çàðÿäîâûé íàñîñ ñ ìàëûì òîêîì ïîòðåáëåíèÿ

SBR-äèîäû êîìïàíèè Diodes ïîçâîëÿò ñîêðàòèòü ðàçìåðû çàðÿäíûõ óñòðîéñòâ Diodes Incorporated âûïóñòèëà 15-àìïåðíûé SBR-äèîä SBR15U50SP5, ïðåäíàçíà÷åííûé äëÿ ñëåäóþùåãî ïîêîëåíèÿ çàðÿäíûõ óñòðîéñòâ ñìàðòôîíîâ è ïëàíøåòíûõ êîìïüþòåðîâ. (SBR – Super Barrier Rectifier, – «âûïðÿìèòåëü ñ ñóïåð áàðüåðîì», – âûïðÿìèòåëüíûé äèîä, èçãîòîâëåííûé ïî íîâåéøåé òåõíîëîãèè, çàïàòåíòîâàííîé êîìïàíèåé Diodes).

Õàðàêòåðèçóåìûå íèçêèì ïðÿìûì íàïðÿæåíèåì è ìàëûì îáðàòíûì òîêîì, ìèíèàòþðíûå SBR ðàçðàáàòûâàëèñü äëÿ èñïîëüçîâà-

íèÿ ïðè áîëüøèõ èìïóëüñíûõ òîêàõ è âûñîêîé òåìïåðàòóðå â îáðàòíîõîäîâûõ ïðåîáðàçîâàòåëÿõ, ðàáîòàþùèõ â ðåæèìå ïðåðûâèñòîé ïðîâîäèìîñòè â ñîñòàâå çàðÿäíûõ óñòðîéñòâ. Ïðÿìîå ïàäåíèå SBR15U50SP5 ïðè ïðÿìîì òîêå 10 À è òåìïåðàòóðå îêðóæàþùåé ñðåäû +90 °C ñîñòàâëÿåò ëèøü 0.35 Â, áëàãîäàðÿ ÷åìó çà ñ÷åò ñíèæåíèÿ ïîòåðü ïðîâîäèìîñòè óâåëè÷èâàåòñÿ ÊÏÄ çàðÿäíîãî óñòðîéñòâà. Íåáîëüøîé îáðàòíûé òîê óòå÷êè ïðè âûñîêèõ òåìïåðàòóðàõ îçíà÷àåò, ÷òî ïîòåðè ñíèçÿòñÿ è ïðè îòêëþ÷åííîé íàãðóçêå, èñêëþ÷àÿ ðèñê òåïëîâîãî ïðîáîÿ è ïîâûøàÿ îáùóþ íàäåæíîñòü óñòðîéñòâà. Ýëåêòðè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè SBR â ñî÷åòàíèè ñ íèçêèì òåïëîâûì ñîïðîòèâëåíèåì ìèíèàòþðíîãî êîðïóñà PowerDI-5 ïîçâîëÿþò çà ñ÷åò îïòèìèçàöèè òåïëîïåðåäà÷è óìåíüøàòü ðàçìåðû çàðÿäíûõ óñòðîéñòâ. Ñîçäàííûé Diodes êîðïóñ PowerDI-5 çàíèìàåò íà ïëàòå ïëîùàäü âñåãî 4.05 ´ 6.60 ìì ïðè âûñîòå 1.15 ìì.

Linear Technology ïðåäëàãàåò ìèêðîìîäóëü L8001 ñ ìàññèâîì ìàëîøóìÿùèõ ëèíåéíûõ ðåãóëÿòîðîâ íàïðÿæåíèÿ Linear Technology ïðåäëàãàåò ìèêðîìîäóëü ïîíèæàþùåãî ðåãóëÿòîðà íàïðÿæåíèÿ L8001, ñîäåðæàùèé ìàññèâ èç ïÿòè ìàëîøóìÿùèõ ëèíåéíûõ ñòàáèëèçàòîðîâ ñ âûõîäíûì òîêîì 1 À. Îáúåäèíÿÿ êàíàëû ïðèáîðà, ìîæíî ïîëó÷èòü, â çàâèñèìîñòè îò êîëè÷åñòâà è êîìáèíàöèè âûõîäîâ, ðåãóëÿòîðû ñ ìàêñèìàëüíûì òîêîì 2, 3, 4 èëè 5 À. Çàêëþ÷åííûé â êîðïóñ BGA ðàçìåðîì 15 ´ 15 ´ 3.42 ìì, ìîäóëü ïðåäíàçíà÷åí äëÿ âûñîêîýôôåêòèâ-

íîãî ïðåîáðàçîâàíèÿ íàïðÿæåíèÿ 6 … 36 Â, ïîñòóïàþùåãî îò ðàñïîëîæåííîãî íà ïëàòå ñèíõðîííîãî ïîíèæàþùåãî DC/DC êîíâåðòåðà. Âûõîäíîå íàïðÿæåíèå êàæäîãî êàíàëà ðåãóëèðóåòñÿ â äèàïàçîíå îò 0 äî 24 Â. Ìèêðîìîäóëü L8001 ðàññ÷èòàí íà èñïîëüçîâàíèå, â ïåðâóþ î÷åðåäü, â ñèñòåìàõ ñ ìíîãîøèííûì ïèòàíèåì, ñîäåðæàùèõ ÏËÈÑ, ÖÑÏ, ñïåöèàëèçèðîâàííûå àíàëîãîâûå ìèêðîñõåìû è ìèêðîêîíòðîëëåðû. Íàïðÿæåíèå íà âûõîäå êàæäîãî èç ïÿòè ñîäåðæàùèõñÿ â L8001 ëèíåéíûõ ñòàáèëèçàòîðîâ ìîæåò áûòü èíäèâèäóàëüíî óñòàíîâëåíî â äèàïàçîíå îò 0 äî 24 Â ñ òî÷íîñòüþ 2% âî âñåì äèàïàçîíå ðàáî÷èõ òåìïåðàòóð. Âûõîäíîé øóì â ïîëîñå ÷àñòîò 10 Ãö … 1 ÌÃö íå ïðåâûøàåò 90 ìêÂ ñ.ê.ç. Ïîðîã îãðàíè÷åíèÿ âûõîäíîãî òîêà ìîæåò çàäàâàòüñÿ ñ òî÷íîñòüþ ±10%. Ãàðàíòèðóåòñÿ ñîîòâåòñòâèå L8001 âñåì çàÿâëåííûì ïàðàìåòðàì â äèàïàçîíå âíóò-

ÍÎÂÎÑÒÈ

ÐàäèîËîöìàí – ìàé 2013

ðåííèõ òåìïåðàòóð ìîäóëÿ îò –40 °C äî +125 °C èëè îò –55 °C äî +125 °C. Öåíû íà÷èíàþòñÿ îò $17.40 çà øòóêó ïðè ïîêóïêå ïàðòèÿìè îò 1000 ìèêðîñõåì. Ïðèáîðû îòãðóæàþòñÿ ñî ñêëàäà íåìåäëåííî ïîñëå ïîäòâåðæäåíèÿ çàêàçà.

Ñâîäêà îñíîâíûõ õàðàêòåðèñòèê L8001: ! Ïîíèæàþùèé èñòî÷íèê ïèòàíèÿ: # Óñòàíîâêà ïîðîãà îãðàíè÷åíèÿ âûõîäíîãî òîêà ñ òî÷íîñòüþ 10% # Øèðîêèé äèàïàçîí âõîäíûõ íàïðÿæåíèé: 6 … 36 Â # Âûõîäíîå íàïðÿæåíèå îò 0 äî 24 Â

! Êîíôèãóðèðóåìûé ìàññèâ LDO: # Ïÿòü äîïóñêàþùèõ ïàðàëëåëüíîå ñîåäèíåíèå êàíàëîâ ñ âûõîäíûì òîêîì 1.1 À êàæäûé # Âûõîäíîå íàïðÿæåíèå, ðåãóëèðóåìîå â äèàïàçîíå 0 … 24 Â ñ òî÷íîñòüþ ±2.0% # Íèçêèé âûõîäíîé øóì: 90 ìêÂ ñ.ê.ç. â ïîëîñå ÷àñòîò 10 Ãö … 1 ÌÃö ! Âàðèàíòû ñ äèàïàçîíàìè âíóòðåííèõ òåìïåðàòóð îò –40 °C äî +125 °C èëè îò –55 °C äî +125 °C ! Êîðïóñ äëÿ ïîâåðõíîñòíîãî ìîíòàæà BGA ðàçìåðîì 15 ´ 15 ´ 3.42 ìì

Èññëåäîâàòåëè è ðàäèîëþáèòåëè ìîãóò ñîáðàòü óïðàâëÿåìûé ìèêðîñõåìàìè Nordic êâàäðîêîïòåð ðàçìåðîì ñ ëàäîíü Nordic Semiconductor ñîîáùèëà, ÷òî øâåäñêàÿ ñòàðòàï-êîìïàíèÿ Bitcraze ðàçðàáîòàëà íàáîð ñ îòêðûòîé äîêóìåíòàöèåé äëÿ ñàìîñòîÿòåëüíîé ñáîðêè ìèíèàòþðíîãî ÷åòûðåõâèíòîâîãî êâàäðîêîïòåðà, îðèåíòèðîâàííûé íà øèðîêè êðóã ïîëüçîâàòåëåé – îò èññëåäîâàòåëåé äî ëþáèòåëåé, êîòîðûå ñàìîñòîÿòåëüíî ìîãóò çàêàçàòü, ñîáðàòü è íàñòðîèòü àïïàðàò.

Íàáîð ñòîèìîñòüþ $149 ñîñòîèò èç êîìïàêòíîãî, âåñÿùåãî 19 ã êâàäðîêîïòåðà, íàçâàííîãî Crazyflie, è âñòðàèâàåìîé ïëàòû óïðàâëåíèÿ ñ àêêóìóëÿòîðîì, à òàêæå îòäåëü-

ÐàäèîËîöìàí – ìàé 2013

íîãî USB-àäàïòåðà ïîä íàçâàíèåì Crazyradio, ñîâìåñòèìîãî ñî âñåìè îñíîâíûìè ÎÑ, âêëþ÷àÿ Windows, Linux è OS X, è ëþáûì ñòàíäàðòíûì èãðîâûì êîíòðîëëåðîì äëÿ ÏÊ.

Crazyflie, ðàçìåð êîòîðîãî îò âèíòà äî âèíòà ñîñòàâëÿåò âñåãî 9 ñì, íàñòîëüêî ìàë, ÷òî ìîæåò ïðîëåòàòü ïîä ñòîëàìè è ñòóëüÿìè. Îí õîðîøî óïðàâëÿåòñÿ è îòëè÷àåòñÿ î÷åíü âûñîêîé ìàíåâðåííîñòüþ. Êâàäðîêîïòåð ñîäåðæèò âûñîòîìåð è àâòîìàòè÷åñêóþ ýëåêòðîííóþ ñèñòåìó ñòàáèëèçàöèè ïîëîæåíèÿ â ïðîñòðàíñòâå, îáëåã÷àþùèå ïèëîòèðîâàíèå ïî ñèãíàëàì 3-îñåâîãî ãèðîñêîïà è 3-îñåâîãî

ÍÎÂÎÑÒÈ

àêñåëåðîìåòðà, âõîäÿùèõ â ñîñòàâ ìèêðîñõåìû MPU-6050 êîìïàíèè Invensense, à òàêæå äîïîëíèòåëüíûõ áàðîìåòðà è ìàãíèòîìåòðà (ïëþñ $24 ê íà÷àëüíîé ñóììå).

Ïëàòôîðìà ðàçðàáîòêè îñíîâàíà íà ïîëíîñòüþ îòêðûòîì èñõîäíîì êîäå, òî åñòü ïðîøèâêà è èñõîäíûé êîä ìîãóò áûòü ñêà÷àíû ñ ñàéòà êîìïàíèè Bitcraze, è êàæäîìó âñòóïèâøåìó â ñîîáùåñòâî ïîëüçîâàòåëþ Crazyflie äîñòóïíû ëþáûå èçìåíåíèÿ ïðîãðàììû. Îáíîâëåííàÿ ïðîøèâêà òàêæå ìîæåò áûòü îòïðàâëåíà ïî áåñïðîâîäíîìó êàíàëó â çàãðóç÷èê Crazyflie, íå òðåáóÿ íèêàêîãî äîïîëíèòåëüíîãî îáîðóäîâàíèÿ.

Â ïðîöåññå ðàáîòû ïðèåìîïåðåäàò÷èê Nordic nRF24LU1+, âñòðîåííûé â USBàäàïòåð äëÿ ÏÊ, 100 ðàç â ñåêóíäó ïîñûëàåò íà nRF24L01+ äàííûå äëÿ óïðàâëåíèÿ äâèæåíèåì, âêëþ÷àþùèå çàäàíèå êðåíà, òàíãàæà, ðûñêàíèÿ è òÿãè. USB-àäàïòåð òàêæå ìîæåò ïîëó÷àòü äàííûå îò Crazyflie, íàïðèìåð, òåëåìåòðè÷åñêóþ èíôîðìàöèþ. Ñâåðõíèçêîå ýíåðãîïîòðåáëåíèå Nordic nRF24L01+ ïîçâîëÿåò Crazyflie ðàáîòàòü îò âñòðîåííîãî êîìïàêòíîãî ëèòèé-ïîëèìåðíîãî àêêóìóëÿòîðà åìêîñòüþ 170 ì·À÷, êîòîðûé â ïåðåðûâàõ ìåæäó ïîëåòàìè ìîæíî çàðÿæàòü ÷åðåç êàáåëü microUSB. Bitcraze óòâåðæäàåò, ÷òî ïðîäàëà áîëåå 1300 íàáîðîâ, è â áóäóùåì ïëàíèðóåò äîáàâèòü ðÿä èíòåðåñíûõ íîâûõ ôóíêöèé è óñîâåðøåíñòâîâàíèé. Ïðè ýòîì óæå ñåé÷àñ Crazyflie ìîæíî îñíàñòèòü âèäåîêàìåðîé, ñâåòîäèîäàìè è áåñïðîâîäíûì èíäóêòèâíûì çàðÿäíûì óñòðîéñòâîì. Íàáîð Crazyflie ìîæíî çàêàçàòü íàïðÿìóþ ó ïàðòíåðà Bitcraze, êèòàéñêîãî ïðîèçâîäèòåëÿ îáîðóäîâàíèÿ Seeedstudio.

SiTime âûõîäèò íà ðûíîê ñìàðòôîíîâ ñ ïåðâûìè ÌÝÌÑ ãåíåðàòîðàìè SiTime Corporation ïðåäñòàâèëà ñåìåéñòâî ÌÝÌÑ ãåíåðàòîðîâ ñ ÷àñòîòîé íàñòðîéêè 32.768 êÃö. Ïðåäíàçíà÷åííûå äëÿ çàìåíû òðàäèöèîííûõ êâàðöåâûõ ðåçîíàòîðîâ â òàêèõ ìîáèëüíûõ óñòðîéñòâàõ, êàê ñìàðòôîíû è ïëàíøåòíûå êîìïüþòåðû, ïðèáîðû ñåðèè SiT15xx ïîçâîëÿþò íà 85% óìåíüøèòü òðåáóåìóþ ïëîùàäü ïå÷àòíîé ïëàòû è âäâîå ñîêðàòèòü ïîòðåáëåíèå ýíåðãèè. Ïðè ýòîì ïî óðîâíþ íàäåæíîñòè íîâûå ãåíåðàòîðû ïðåâîñõîäÿò ïðèáîðû íà îñíîâå êâàðöà â 15 ðàç.

«Íîâàòîðñêèå ðåøåíèÿ SiTime â îáëàñòè ÌÝÌÑ è àíàëîãîâûõ ñõåì ïîçâîëÿþò ñîâåðøèòü ðåâîëþöèîííûé ñêà÷îê â ðàçâèòèè ñèñòåì ñèíõðîíèçàöèè ïîñëå äåñÿòèëåòèé äîìèíèðîâàíèÿ êâàðöåâûõ ïðèáîðîâ. Ðàçðàáîò÷èêè êðóïíûõ èíôðàñòðóêòóðíûõ ïðîåêòîâ è ñîçäàòåëè áûòîâîé ýëåêòðîíèêè óæå ïîëó÷àþò ïðèáûëü îò çàìå÷àòåëüíîé êîìáèíàöèè âûñî÷àéøèõ òåõíè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê, íèçêîé öåíû è âûñîêîé íàäåæíîñòè íàøèõ èçäåëèé», – ñêàçàë Ðýäæåø Âýøèñò (Rajesh Vashist), èñïîëíèòåëüíûé äèðåêòîð SiTime. – «Òåïåðü ìû äàåì âîçìîæíîñòü âîñïîëüçîâàòüñÿ ýòèìè ïðåèìóùåñòâàìè ñòðåìèòåëüíî ðàñòóùåìó ðûíêó ìîáèëüíîé ñâÿçè. Óïîðñòâî è öåëåóñòðåìëåííîñòü óæå ïîçâîëèëè íàì çàíÿòü 80% ðûíêà ÌÝÌÑ óñòðîéñòâ ñèíõðîíèçàöèè, à ñ íîâûì ñåìåéñòâîì SiT15xx ìû ïðîäîëæèì óêðåïëÿòü ñâîå ëèäåðñòâî». Ñåìåéñòâî SiT153x çàìåíÿåò êâàðöåâûå ðåçîíàòîðû è ðàáîòàåò îò ñòàáèëèçèðîâàííîãî èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ íàïðÿæåíèåì îò 1.2 äî 3.63 Â, ÷òî ïðåêðàñíî ñîãëàñóåòñÿ ñ íàïðÿæå-

ÍÎÂÎÑÒÈ

ÐàäèîËîöìàí – ìàé 2013

ÌÝÌÑ ðåçîíàòîð Óïðàâëåíèå

GND

Óñèëèòåëü

Ïîäñòð.

Ïðîãð.

Ñâåðõìàëîìîù. ÔÀÏ×

Äåëèòåëü

Ðåãóëÿòîðû

VDD

Ïðîãð.

Ñâåðõìàëîìîù. äðàéâåð

CLK Out

Áëîê-ñõåìà ãåíåðàòîðà SiT1544

íèÿìè áàòàðååê òèïà «òàáëåòêà» èëè èîíèñòîðîâ, èñïîëüçóåìûõ â ñìàðòôîíàõ â êà÷åñòâå ðåçåðâíûõ èñòî÷íèêîâ. Ñåìåéñòâî SiT154x òàêæå ïðåäíàçíà÷åíî äëÿ çàìåíû êâàðöåâûõ ðåçîíàòîðîâ, íî ðàññ÷èòàíî íà íåñòàáèëèçèðîâàííîå ïèòàíèå îò Li-Ion áàòàðåè ñ íàïðÿæåíèåì îò 2.7 äî 4.5 Â. Íåêîòîðûå äîïîëíèòåëüíûå õàðàêòåðèñòèêè ïðèáîðîâ ïåðå÷èñëåíû íèæå. ! SiT1532/42 – ïåðâûå â îòðàñëè ÌÝÌÑ ãåíåðàòîðû ñ ÷àñòîòîé íàñòðîéêè 32.768 êÃö â êîðïóñå CSP (êîðïóñ ïî ðàçìåðó êðèñòàëëà) ñ ãàáàðèòàìè 1.5 ´ 0.8 ìì ! SiT1533/43 – ÌÝÌÑ ãåíåðàòîðû ñ ÷àñòîòîé íàñòðîéêè 32.768 êÃö â êîðïóñå ðàçìåðîì 2.0 ´ 1.2 ìì, ñîâìåñòèìîì ïî âûâîäàì ñ êâàðöåâûìè ãåíåðàòîðàìè ! SiT1534/44 – ãåíåðàòîðû ñ ÷àñòîòîé íàñòðîéêè, ïðîãðàììèðóåìîé â äèàïàçîíå 1 Ãö … 32.768 êÃö, â êîðïóñàõ îáîèõ òèïîâ (CSP 1.5 ´ 0.8 ìì èëè 2.0 ´ 1.2 ìì)

Âñå ýòè ïðèáîðû âûãîäíî îòëè÷àþòñÿ îò êâàðöåâûõ ðåçîíàòîðîâ, ïðåæäå âñåãî, ñëåäóþùèìè îñîáåííîñòÿìè: ! Ñóùåñòâåííî ìåíüøàÿ ïëîùàäü, çàíèìàåìàÿ íà ïå÷àòíîé ïëàòå: êîðïóñ CSP ýêîíîìèò äî 85% ïëîùàäè, ïî ñðàâíåíèþ ñ êîðïóñîì 2012, è äî 70% ïî ñðàâíåíèþ ñ

ÐàäèîËîöìàí – ìàé 2013

ñàìûìè ìèíèàòþðíûìè èç äîñòóïíûõ ñåãîäíÿ êâàðöåâûõ ïðèáîðîâ ! Áîëüøå ôóíêöèé íà îäíîì êðèñòàëëå: ãåíåðàòîð çàìåíÿåò êâàðöåâûå ðåçîíàòîðû, íî íå íóæäàåòñÿ â íàãðóçî÷íûõ êîíäåíñàòîðàõ, çàíèìàåò ìèíèìàëüíîå ìåñòî íà ïëàòå è îáåñïå÷èâàåò áîëåå íàäåæíûé çàïóñê ñèñòåìû ïðè ýêñòðåìàëüíûõ òåìïåðàòóðàõ ! Èñêëþ÷èòåëüíàÿ ýêîíîìèÿ ýíåðãèè: òèïîâîé òîê ïîòðåáëåíèÿ 0.75 ìêÀ âäâîå ìåíüøå, ÷åì ó ýêâèâàëåíòíûõ èçäåëèé íà îñíîâå êâàðöà ! Íàèìåíüøàÿ òîëùèíà, èäåàëüíàÿ äëÿ ñìàðòôîíîâ: 0.55 ìì ! Ëó÷øàÿ ñòàáèëüíîñòü ÷àñòîòû: ±20 ppm ïðè êîìíàòíîé òåìïåðàòóðå è ±100 ppm â äèàïàçîíå –40 °C … +85 °C ! Âûñî÷àéøàÿ ìåõàíè÷åñêàÿ ñòîéêîñòü – â 30 ðàç âûøå, ÷åì ó êâàðöåâûõ ðåçîíàòîðîâ ! Áîëåå âûñîêàÿ íàäåæíîñòü: ñðåäíåå âðåìÿ íàðàáîòêè íà îòêàç 500 ìëí. ÷àñîâ – â 15 ðàç áîëüøå, ÷åì äëÿ ïðèáîðîâ íà îñíîâå êâàðöà Ñåìåéñòâî SiT15xx íàéäåò ïðèìåíåíèå íå òîëüêî â ñìàðòôîíàõ. Ãåíåðàòîðû ïðåêðàñíî ïîäîéäóò äëÿ ëþáîãî óñòðîéñòâà, êðèòè÷íîãî ê ðàçìåðàì è óðîâíþ ïîòðåáëÿåìîé ìîùíîñòè – îò ÷àñîâ è ïåðñîíàëüíûõ ñèñòåì ìîíèòîðèíãà ôèçè÷åñêîãî ñîñòîÿíèÿ, äî áåñïðîâîäíûõ êëàâèàòóð è êîìïüþòåðíûõ ìûøåé. Ïîêà ïðåäëàãàþòñÿ èíæåíåðíûå îáðàçöû íîâûõ ïðèáîðîâ. Öåíû ñîîáùàþòñÿ ïî èíäèâèäóàëüíûì çàïðîñàì.

ÍÎÂÎÑÒÈ

Allegro MicroSystems ïðåäñòàâëÿåò íîâûé 2.5-àìïåðíûé ïîíèæàþùèé ïðåîáðàçîâàòåëü íàïðÿæåíèÿ ñ íèçêèì òîêîì ïîòðåáëåíèÿ Ñîîòâåòñòâóåò òðåáîâàíèÿì ñòàíäàðòà AEC Q100 è ïðåäíàçíà÷åí äëÿ ðàáîòû â ïîëíîì äèàïàçîíå âõîäíûõ íàïðÿæåíèé, òèïè÷íûõ äëÿ àêêóìóëÿòîðíûõ áàòàðåé Allegro MicroSystems ïðåäñòàâëÿåò íîâûé èìïóëüñíûé ïîíèæàþùèé ïðåîáðàçîâàòåëü íàïðÿæåíèÿ, îáëàäàþùèé ñóùåñòâåííîé ãèáêîñòüþ â îòíîøåíèè âõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ (îò 4 äî 40 Â), ÷àñòîòû ïåðåêëþ÷åíèÿ (îò 250 êÃö äî 2.4 ÌÃö) è âûõîäíîãî òîêà (äî 2.5 À). Ðàçðàáîòàííûé â ñîîòâåòñòâèè ñ òðåáîâàíèÿìè ê ýëåêòðîïèòàíèþ àâòîìîáèëüíûõ àóäèî- è èíôîðìàöèîííî-ðàçâëåêàòåëüíûõ ñèñòåì ñëåäóþùåãî ïîêîëåíèÿ, A8580 îò Allegro îáåñïå÷èâàåò óïðàâëåíèå è çàùèòó ñõåìû, ïîçâîëÿÿ ñîçäàâàòü ðåãóëÿòîðû íàïðÿæåíèÿ ñ áîëüøèì âûõîäíûì òîêîì è òî÷íîñòüþ óñòàíîâêè âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ äî ±1.0%.

Êëþ÷åâîé îñîáåííîñòüþ A8580 ÿâëÿåòñÿ âîçìîæíîñòü èñïîëüçîâàíèÿ ÷àñòîòíîèìïóëüñíîé ìîäóëÿöèè (×ÈÌ) ïðè ðàáîòå îò î÷åíü ìàëîãî âõîäíîãî òîêà â ðåæèìå îáåñïå÷åíèÿ íàïðÿæåíèÿ ïèòàíèÿ äëÿ «ïîääåðæàíèÿ æèçíè». Ýòî ãàðàíòèðóåò ïîòðåáëåíèå

ìåíåå òîêà 50 ìêÀ ïðè âõîäíîì íàïðÿæåíèè 12 Â è ïîääåðæàíèè íà âûõîäå 3.3 Â /40 ìêÀ. Òàêæå, äëÿ ïîääåðæàíèÿ ðàáîòîñïîñîáíîñòè âïëîòü äî ïîëíîãî ðàçðÿäà àêêóìóëÿòîðà A8580 áóäåò ïðîäîëæàòü ôóíêöèîíèðîâàòü äàæå ïðè ñíèæåíèè âõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ äî 3.6 Â. Äðóãèìè îñîáåííîñòÿìè íîâîãî óñòðîéñòâà ÿâëÿþòñÿ ñèíõðîíèçàöèÿ ÷àñòîòû ïåðåêëþ÷åíèÿ ñ âíåøíèì ñèãíàëîì è ñâåðõìàëûé òîê ïîòðåáëåíèÿ â ðåæèìå îòêëþ÷åíèÿ – ìåíåå 5 ìêÀ. A8580 èìååò âûâîäû ïîäêëþ÷åíèÿ âíåøíèõ öåïåé êîìïåíñàöèè, ïîçâîëÿþùèå àäàïòèðîâàòü ñõåìó ê øèðîêîìó äèàïàçîíó ÷àñòîò è âíåøíèõ êîìïîíåíòîâ. Ïðè âêëþ÷åíèè ïèòàíèÿ ìèêðîñõåìà ãåíåðèðóåò ñèãíàëà ñáðîñà (NPOR), ñîãëàñîâàííûé ñ âûõîäíûì íàïðÿæåíèåì. Îáøèðíûé íàáîð ñðåäñòâ çàùèòû âêëþ÷àåò ïîèìïóëüñíîå îãðàíè÷åíèå òîêà, ïåðåõîä â ðåæèì «èêàíèÿ» ïðè êîðîòêîì çàìûêàíèè, çàùèòó îò îáðûâà èëè ïðîáîÿ àñèíõðîííîãî äèîäà, çàùèòó îò îáðûâà èëè êîðîòêîãî çàìûêàíèÿ íà âûâîäå BOOT, áëîêèðîâêó ïðè íåäîñòàòî÷íîì âõîäíîì íàïðÿæåíèè, çàùèòó âûõîäà îò ïåðåíàïðÿæåíèÿ è òåïëîâóþ çàùèòó. A8580 äîñòóïåí â íèçêîïðîôèëüíîì 16âûâîäíîì êîðïóñå TSSOP (ñ ñóôôèêñîì LP) ñ âñêðûòûì îñíîâàíèåì äëÿ óëó÷øåíèÿ òåïëîâîãî îáìåíà.

myIDkey: ïàðîëü íà êîí÷èêàõ âàøèõ ïàëüöåâ Äâàäöàòü ëåò íàçàä äîñòàòî÷íî áûëî çàïîìíèòü äâà èëè òðè ïàðîëÿ. Ýòî áûëè äíè, êîãäà âñåìèðíàÿ ïàóòèíà áûëà äèêèì ðóáåæîì íåçàùèùåííûõ ñàéòîâ. Â íàøè äíè, îäíàêî, ïîëüçîâàòåëü ìîæåò èìåòü íåñêîëüêî äþæèí ñëîæíûõ ïàðîëåé, åñëè îí ñåðüåçíî áåñïîêîèòñÿ î ñâîåé îíëàéí-áåçîïàñíîñòè. Ñåãîäíÿ ñóùåñòâóåò ìíîæåñòâî ìåíåäæåðîâ ïàðîëåé, âðîäå LastPass è 1Password, íî ôëåø-íàêîïèòåëü myIDkey, ïðåäñòàâëåííûé

êîìïàíèåé Arkami, äîáàâëÿåò ýêñòðà-óðîâåíü áåçîïàñíîñòè ñâåðõ âñåõ âîçìîæíîñòåé, êîòîðûå ïðåäëàãàþò ýòè ìåíåäæåðû.

ÍÎÂÎÑÒÈ

ÐàäèîËîöìàí – ìàé 2013

MyIDkey ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé USBíàêîïèòåëü, êîòîðûé ñ ïîìîùüþ áèîìåòðè÷åñêèõ ñðåäñòâ ñïîñîáåí áåçîïàñíåå õðàíèòü äàííûå. Äëÿ ðàçáëîêèðîâàíèÿ ýòîãî óñòðîéñòâà ïîëüçîâàòåëþ íóæíî ñäåëàòü ñâàéï ïî ñåíñîðó, è ïîñëå ýòîãî myIDkey ïîêàæåò åìó ïàðîëè è ðåãèñòðàöèîííûå äàííûå. Ýòî óñòðîéñòâî ðàáîòàåò ñ ìîáèëüíûìè óñòðîéñòâàìè è êîìïüþòåðàìè.

Êàê è áîëüøèíñòâî USB ýëåêòðîííûõ êëþ÷åé, myIDkey ìîæíî ïîäêëþ÷èòü ê êîìïüþòåðó, è îí àâòîìàòè÷åñêè çàïîëíèò íóæíîé èíôîðìàöèåé ñîîòâåòñòâóþùèå ïîëÿ. Íà íåì òàêæå ìîæíî õðàíèòü äîêóìåíòû è ôàéëû, êàê íà îáû÷íîì USB-íàêîïèòåëå. Íî ÷òî

äåéñòâèòåëüíî âïå÷àòëÿåò, òàê ýòî ôóíêöèÿ ãîëîñîâîãî ïîèñêà. Äîñòàòî÷íî, íàïðèìåð, ïðîèçíåñòè íàçâàíèå áàíêà, è myIDkey âûâåäåò ñîîòâåòñòâóþùóþ èíôîðìàöèþ íà OLEDäèñïëåé. Îäíàêî íå êàæäûé ìîæåò îòäàâàòü ãîëîñîâûå êîìàíäû è ïîëó÷àòü èíôîðìàöèþ. Äëÿ íà÷àëà ñëåäóåò ðàçáëîêèðîâàòü ýòî óñòðîéñòâî ïðèêîñíîâåíèåì ïàëüöà. Åñëè æå ïðîñòîãî ñêàíèðîâàíèÿ îòïå÷àòêà ïàëüöà íåäîñòàòî÷íî äëÿ æåëàåìîãî óðîâíÿ áåçîïàñíîñòè, ìîæíî äîáàâèòü ïîñëåäîâàòåëüíîñòü íàæàòèé. Íàïðèìåð, ÷òîáû ðàçáëîêèðîâàòü ýòîò ýëåêòðîííûé êëþ÷, ïîëüçîâàòåëþ íóæíî áóäåò ñíà÷àëà îòñêàíèðîâàòü îòïå÷àòîê áîëüøîãî ïàëüöà, à ïîòîì êîñíóòüñÿ óñòðîéñòâà äâàæäû. MyIDkey ñïîñîáåí ðàáîòàòü ñ ïðèëîæåíèåì äëÿ ñìàðòôîíîâ, à òàêæå ñîçäàâàòü ðåçåðâíûå êîïèè äàííûõ ïîëüçîâàòåëÿ â ðåæèìå îíëàéí. Ýòî î÷åíü óäîáíî â ñëó÷àå, åñëè òàêîé íàêîïèòåëü ïîòåðÿåòñÿ èëè áóäåò óêðàäåí. Ïîñëå íåñêîëüêèõ íåóäà÷íûõ ïîïûòîê ïîëó÷åíèÿ äîñòóïà, îí ñîòðåò âñå õðàíÿùèåñÿ íà íåì äàííûå. Âîññòàíîâèòü äàííûå èëè çàãðóçèòü èõ â íîâûé ýëåêòðîííûé êëþ÷ ïîëüçîâàòåëü ìîæåò ñ ïîìîùüþ ñèñòåìû ðåçåðâíîãî êîïèðîâàíèÿ.

Òåõíè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè Ìèêðîêîíòðîëëåð

ÌÊ êîìïàíèè Atmel ñ 32-ðàçðÿäíûì ÿäðîì ARM Cortex-M3

Ñêàíåð îòïå÷àòêîâ ïàëüöåâ

Êîíòðîëëåð ñ öèôðîâûì ñèãíàëüíûì ïðîöåññîðîì è ñêàíåðîì îòïå÷àòêîâ ïàëüöåâ AES1711 êîìïàíèè Authentec

Bluetooth

Bluetooth 2.1 + ïîääåðæêà EDR

Ïàìÿòü NAND-ôëåø

2/8/16 ÃÁ

Äèñïëåé

Äèàãîíàëü 0.96”, ðàçðåøåíèå 128 ´ 64

Êíîïêè

4 êíîïêè (Ââåðõ, âíèç, àêòèâàöèÿ ãîëîñîâûõ êîìàíä, Âêë/Âûêë)

ßçûê Àêêóìóëÿòîð

ASCII (ðàñøèðåííûé) Ëèòèé-èîííûé íà 240 ÷àñîâ â ðåæèìå îæèäàíèÿ

Ðàçìåðû

78 ´ 24 ´ 12 ìì

Âåñ

43 ã

Äèàïàçîí ðàáî÷èõ òåìïåðàòóð

Îò –20 äî 60 °C

Òåìïåðàòóðà õðàíåíèÿ

Îò –30 äî 70 °C

Touchstone âûïóñòèëà âûñîêîýôôåêòèâíûé ïîâûøàþùèé ïðåîáðàçîâàòåëü ñ LDO ðåãóëÿòîðîì, ðàáîòàþùèé ïðè âõîäíîì íàïðÿæåíèè îò 0.6 Â Êîìïàíèÿ Touchstone Semiconductor àíîíñèðîâàëà ñâîþ ïåðâóþ ìèêðîñõåìó äëÿ óïðàâëåíèÿ ïèòàíèåì, îáúåäèíèâøóþ â îäíîì êîðïóñå âûñîêîýôôåêòèâíûé ïîâû-

ÐàäèîËîöìàí – ìàé 2013

øàþùèé ïðåîáðàçîâàòåëü è LDO ñòàáèëèçàòîð. Ïðèáîðó ïðèñâîåíî îáîçíà÷åíèå TS3300. Ïðåîáðàçîâàòåëü ìîæåò ðàáîòàòü óæå ïðè âõîäíîì íàïðÿæåíèè 0.6 Â, à ïðè

ÍÎÂÎÑÒÈ

Â ñåêöèþ ïîâûøàþùåãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ ìèêðîñõåìû TS3300 çàëîæåíà ñïåöèàëüíàÿ ôóíêöèÿ anti-crush, ïðåäîòâðàùàþùàÿ ïðîâàëû âõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ ïðè ãëóáîêîì ðàçðÿäå áàòàðåè, êîãäà åå âûõîäíîé èìïåäàíñ çíà÷èòåëüíî óâåëè÷èâàåòñÿ. Åñëè íàïðÿæåíèå íà âõîäå îïóñêàåòñÿ íèæå îïðåäåëåííîãî ïîðîãà, çàäàâàåìîãî âíåøíèì ðåçèñòèâíûì äåëèòåëåì, êîììóòàöèÿ ñèëîâîãî êëþ÷à ïðèîñòàíàâëèâàåòñÿ, ýôôåêòèâíî îãðàíè÷èâàÿ ìèíèìàëüíîå âõîäíîå íàïðÿæåíèå. Ôóíêöèÿ anti-crush ïîëåçíà â òåõ ñëó÷àÿõ, êîãäà òîê, çàáèðàåìûé îò íàêîïèòåëüíîãî êîíäåíñàòîðà íà âûõîäå ïîâûøàþùåãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ, íîñèò èìïóëüñíûé õàðàêòåð, à âõîäíîé èñòî÷íèê èìååò ñóùåñòâåííîå âíóòðåííåå ñîïðîòèâëåíèå, ÷òî òèïè÷íî äëÿ ñòàðîé áàòàðåè èëè äëÿ ðàáîòû ïðè íèçêèõ òåìïåðàòóðàõ. Âñå ïàðàìåòðû TS3300 ãàðàíòèðóþòñÿ â äèàïàçîíå òåìïåðàòóð îò –40 °C äî +85 °C.

Ìèêðîñõåìû âûïóñêàþòñÿ â íèçêîïðîôèëüíîì 16-âûâîäíîì êîðïóñå TQFN ðàçìåðîì 3?3 ìì ñ âñêðûòûì òåïëîîòâîäÿùèì îñíîâàíèåì.

Îñîáåííîñòè ! Êîìáèíàöèÿ ìàëîìîùíîãî ïîâûøàþùåãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ è LDO ñòàáèëèçàòîðà ! Ïîâûøàþùèé ïðåîáðàçîâàòåëü # Âõîäíîå íàïðÿæåíèå: 0.6 … 4.5 Â # Âûõîäíîå íàïðÿæåíèå: 1.8 … 5.25 Â # ÊÏÄ: äî 84% # Òîê ïîòðåáëåíèÿ â îòñóòñòâèå íàãðóçêè: 3.5 ìêÀ # Îòäàåò â íàãðóçêó òîê áîëåå 100 ìÀ ïðè âûõîäíîì íàïðÿæåíèè 1.8 Â è âõîäíîì íàïðÿæåíèè 1.2 Â # Óïðàâëåíèå âûêëþ÷åíèåì ! Ôóíêöèÿ anti-crush # Ïðåäîòâðàùàåò ïðîâàëû âõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ ïðè áîëüøîì âíóòðåííåì ñîïðîòèâëåíèè èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ ! Ñõåìà ñ îäíîé èíäóêòèâíîñòüþ, ðàáîòàþùàÿ â ðåæèìå ïðåðûâèñòîé ïðîâîäèìîñòè ñ àâòîìàòè÷åñêîé óñòàíîâêîé ïèêîâîãî òîêà ! LDO ñòàáèëèçàòîð # Ðåãóëèðóåìîå âûõîäíîå íàïðÿæåíèå: 1.8 …5Â # Ïàäåíèå íàïðÿæåíèÿ: 225 ìÂ ïðè òîêå 100 ìÀ ! Íèçêîïðîôèëüíûé 16-âûâîäíîé êîðïóñ TQFN 3´3 ìì ñ óëó÷øåííûì òåïëîâûì ñîïðîòèâëåíèåì 100

VÂÕ = 1.2 Â; VÂÛÕ =1.8 Â

90 80 70

ÊÏÄ (%)

íàïðÿæåíèè 1.2 Â íà âõîäå è 3 Â íà âûõîäå îòäàâàòü â íàãðóçêó òîê íå ìåíåå 75 ìÀ. Ïîäîáíûõ ïðèáîðîâ ðûíîê ìèêðîñõåì ðàíåå íå âèäåë. Ñîåäèíèâ âûõîä ïðåîáðàçîâàòåëÿ ñ âõîäîì LDO ñòàáèëèçàòîðà, ìîæíî ñîçäàòü ñòðóêòóðó, âûïîëíÿþùóþ ìíîæåñòâî ïîëåçíûõ ôóíêöèé, â ÷àñòíîñòè, ôóíêöèþ ïîâûøàþùåå-ïîíèæàþùåãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ. Â ñèñòåìàõ ñáîðà ýíåðãèè èëè â ñõåìàõ áóôåðèçàöèè ïèêîâîé íàãðóçêè ëèíåéíûé ðåãóëÿòîð ìîæåò ñëóæèòü ïîñòðåãóëÿòîðîì íàïðÿæåíèÿ, íàêàïëèâàåìîãî íà âûõîäå ïðåîáðàçîâàòåëÿ â êîíäåíñàòîðå áîëüøîé åìêîñòè èëè â èîíèñòîðå. Íàêîíåö, LDO ðåãóëÿòîð ìîæåò ïðîñòî èñïîëüçîâàòüñÿ êàê êëþ÷ ïîäêëþ÷åíèÿ/îòêëþ÷åíèÿ íàãðóçêè. Ðåãóëÿòîð ñïîñîáåí îòäàâàòü òîê äî 100 ìÀ ïðè ïàäåíèè íàïðÿæåíèÿ 225 ìÀ è âòðîå ñîêðàòèòü ïóëüñàöèè âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ ïîâûøàþùåãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ.

VÂÕ = 1.2 Â; VÂÛÕ =3 Â

60 50 40 30 20 10 0

L: LPS4018-103ML 0.01

0.1

1 IÂÛÕ (ìÀ)

100

Çàâèñèìîñòü ÊÏÄ ïîâûøàþùåãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ îò òîêà íàãðóçêè

ÍÎÂÎÑÒÈ

ÐàäèîËîöìàí – ìàé 2013

Ïðèìåíåíèå ! Ïîðòàòèâíîå îáîðóäîâàíèå ñ ïèòàíèåì îò ÷àñîâûõ áàòàðååê ! Îáîðóäîâàíèå ñ ïèòàíèåì îò îäíîé ëèòèéèîííîé èëè ùåëî÷íîé áàòàðåè ! Ñèñòåìû ñáîðà ñîëíå÷íîé èëè ìåõàíè÷åñêîé ýíåðãèè

! Áåñïðîâîäíûå ìèêðîôîíû ! Áåñïðîâîäíûå äàò÷èêè ! RFID ìåòêè ! Ãëþêîìåòðû ! Ïåðñîíàëüíûå ñèñòåìû äèàãíîñòèêè çäîðîâüÿ.

Knowles íà÷èíàåò ïðîèçâîäñòâî ìîùíûõ ìèêðîäèíàìèêîâ Cobra Áëàãîäàðÿ êðåìíèåâîé ìåìáðàíå è âûñîêîé àêóñòè÷åñêîé îòäà÷å íîâûé äèíàìèê ðàçìåðîì 11´15 ìì îáåñïå÷èâàåò èñêëþ÷èòåëüíóþ ãðîìêîñòü çâó÷àíèÿ Àâñòðèéñêàÿ êîìïàíèÿ Knowles Sound Solutions ñîîáùèëà î íà÷àëå ïðîèçâîäñòâà ìèêðîäèíàìèêîâ Cobra, àäðåñîâàííûõ, â ï å ð âó þ î÷ å ð åä ü , ð û í ê ó ì î á è ë ü í û õ óñòðîéñòâ. Íîâûå ìèíèàòþðíûå óñòðîéñòâà îòëè÷àþòñÿ áåñïðåöåäåíòíîé àêóñòè÷åñêîé îòäà÷åé, à êðåìíèåâûé äèôôóçîð îáåñïå÷èâàåò èñêëþ÷èòåëüíóþ ãðîìêîñòü çâó÷àíèÿ è âûñîêóþ ìåõàíè÷åñêóþ íàäåæíîñòü. Îäíîâðåìåííî Knowles ïðåäëîæèëà âåðñèþ ìèêðîäèíàìèêà ñ áîêîâûì ðàñïîëîæåíèåì àêóñòè÷åñêîãî ïîðòà, ïîëó÷èâøóþ íàçâàíèå Cobra Side-fire.

ñóùåñòâóþùèå êîìïîíåíòû òàêîé æå ïëîùàäè. Ãëàâíîé îñîáåííîñòüþ ìèêðîäèíàìèêîâ Cobra ÿâëÿåòñÿ ðàçðàáîòàííàÿ Knowles êðåìíèåâàÿ ìåìáðàíà ñ áîëüøîé äîïóñòèìîé àìïëèòóäîé äåôîðìàöèè è âûñî÷àéøåé íàäåæíîñòüþ, ñïîñîáíàÿ â òå÷åíèå âñåãî ñðîêà ñëóæáû ðàáîòàòü ïðè âûñîêèõ óðîâíÿõ ìîùíîñòè. Êðîìå òîãî, ìåìáðàíà îòëè÷àåòñÿ ïîâûøåííîé îòäà÷åé íà íèçêèõ ÷àñòîòàõ, îáåñïå÷èâàþùåé ïðåêðàñíóþ ïåðåäà÷ó áàñîâ. Îäíîâðåìåííî Sound Solutions ïðåäñòàâèëà âåðñèþ äèíàìèêà Cobra Side-fire, îòëè÷àþùóþñÿ îò áàçîâîãî èçäåëèÿ áîêîâûì ðàñïîëîæåíèåì àêóñòè÷åñêîãî ïîðòà. Ýòî ïðîâåðåííîå ìíîãî÷èñëåííûìè òåñòàìè àêóñòè÷åñêîå ðåøåíèå äàñò âîçìîæíîñòü èçãîòîâèòåëÿì òåëåôîíîâ èñïîëüçîâàòü äëÿ âûâîäà çâóêà òîðöåâûå ïîâåðõíîñòè ìîáèëüíûõ óñòðîéñòâ è, â êîíå÷íîì ñ÷åòå, ïðåäëîæèòü ðûíêó áîëåå òîíêèå èçäåëèÿ. À äëÿ ïîòðåáèòåëåé ýòî îçíà÷àåò, ÷òî çâóê òåëåôîíà íå áóäåò çàãëóøàòüñÿ ðóêàìè èëè ïîâåðõíîñòüþ ñòîëà.

Ïðî÷èå îñîáåííîñòè ìèêðîäèíàìèêîâ Cobra Ìèêðîäèíàìèêè Cobra ìîùíîñòüþ 1 Âò ñîçäàíû äëÿ èñïîëüçîâàíèÿ â ïîðòàòèâíûõ ïîòðåáèòåëüñêèõ óñòðîéñòâàõ, ïðåæäå âñåãî, â ìîáèëüíûõ òåëåôîíàõ ñ ðàñøèðåííîé ôóíêöèîíàëüíîñòüþ, ñìàðòôîíàõ è ïëàíøåòíûõ êîìïüþòåðàõ. Ìàêñèìàëüíîå çâóêîâîå äàâëåíèå 94 äÁ ïîçâîëÿåò óòâåðæäàòü, ÷òî ïðèáîðû Cobra, ôàêòè÷åñêè, óñòàíàâëèâàþò íîâûå ïðîìûøëåííûå ñòàíäàðòû äèíàìèêîâ äëÿ ìîáèëüíûõ òåëåôîíîâ. Ïðè øèðîêî ðàñïðîñòðàíåííûõ â îòðàñëè ðàçìåðàõ 11´15 ìì Cobra çâó÷àò íà 5 äÁ ãðîì÷å, ÷åì ëþáûå

ÐàäèîËîöìàí – ìàé 2013

! Äîñòóïíû âåðñèè ñ êëàññîì çàùèòû IPx8 (ïîãðóæåíèå â âîäó íà ãëóáèíó 1.5 ì â òå÷åíèå 30 ìèí) ! Óñòîé÷èâîñòü ê òåìïåðàòóðàì äî 150 °C ! Êîíñòðóêöèÿ ñ òðîéíûì ìàãíèòîì óìåíüøàåò ðàññåèâàíèå ìàãíèòíîãî ïîëÿ è ñíèæàåò âåðîÿòíîñòü ïðèëèïàíèÿ ìàãíèòíûõ ÷àñòèö ! Ñîïðîòèâëåíèå 6 Îì ïîçâîëÿåò ïîëó÷àòü âûõîäíóþ ìîùíîñòü 1 Âò, äàæå ïðè èñïîëüçîâàíèè ñòàíäàðòíûõ ÷èïñåòîâ ñ âûõîäíûì íàïðÿæåíèåì 2.45 Â ñ.ê.ç.

ÍÎÂÎÑÒÈ

Ñïåöèôè÷åñêèå îñîáåííîñòè äèíàìèêîâ Cobra Side-fire ! Àêóñòè÷åñêàÿ êîíñòðóêöèÿ òåëåôîíà íå íóæäàåòñÿ â äîïîëíèòåëüíûõ âîçäóøíûõ êàíàëàõ ! Äèíàìèêè ñ áîêîâûì ðàñïîëîæåíèåì àêóñòè÷åñêîãî ïîðòà ìîãóò ïîçâîëèòü ñýêîíîìèòü äî 2 ìì âûñîòû êîðïóñà.

Çâóêîâîå äàâëåíèå (ÇÄ) [äÁ îòí. óðîâíÿ 20 ìêÏà]

105

1000 ìÂò

100

25 20

700 ìÂò 15

85 ÇÄ ÍÈ

75 70 100

Íåëèíåéíûå èñêàæåíèÿ (ÍÈ) [%]

! Ïðåäâàðèòåëüíî íàïðÿæåííûå ïðóæèííûå êîíòàêòû äëÿ ìåõàíè÷åñêîé íàäåæíîñòè è óäîáñòâà èñïîëüçîâàíèÿ ! Ðàññ÷èòàíû íà ïîëíîñòüþ àâòîìàòèçèðîâàííóþ ñáîðêó ïå÷àòíûõ ïëàò ! 100% çàâîäñêîé êîíòðîëü âñåõ çàÿâëåííûõ àêóñòè÷åñêèõ è ýëåêòðè÷åñêèõ ïàðàìåòðîâ

0 1000 f [Ãö]

10000

×àñòîòíûå çàâèñèìîñòè çâóêîâîãî äàâëåíèÿ è êîýôôèöèåíòà íåëèíåéíûõ èñêàæåíèé

Cooking Hacks âûïóñòèëà íàáîð äëÿ ñàìîñòîÿòåëüíîé ñáîðêè 3D-ïðèíòåðà Ïîäðàçäåëåíèå Cooking Hacks êîìïàíèè Libelium, ñïåöèàëèçèðóþùååñÿ â îáëàñòè îòêðûòûõ àïïàðàòíûõ ñðåäñòâ, îáúÿâèëî î âûïóñêå íîâîãî íàáîðà 3D Printer Kit, ñîäåðæàùåãî âñå àïïàðàòíûå êîìïîíåíòû, íåîáõîäèìûå äëÿ ñáîðêè 3D-ïðèíòåðà ñ íóëÿ, ïîøà-

ãîâóþ èíñòðóêöèþ è äîñòóï ê ïðàêòè÷åñêèì ñåìèíàðàì. Ñ íàáîðîì Cooking Hacks 3D Printer Kit, ïðåäíàçíà÷åííûì äëÿ ðàçðàáîò÷èêîâ, ëþáèòåëåé è ýíòóçèàñòîâ ñàìîäåëüùèêîâ, òàêæå ïðåäëàãàåòñÿ ïðîôåññèîíàëüíàÿ îíëàéíïîääåðæêà êëèåíòîâ ïî âîïðîñàì ñáîðêè è íàñòðîéêè. Â îñíîâó íàáîðà Cooking Hacks 3D Printer Kit ïîëîæåíà ïîñëåäíÿÿ ìîäåëü ïðèíòåðà Prusa iT3 è åãî êîìïîíåíòû, èñïûòàííûå â ëàáîðàòîðèè Libelium. Áëàãîäàðÿ ïîääåðæêå ðàçëè÷íûõ ñòàíäàðòîâ ñåòåâîãî íàïðÿæåíèÿ è ÷àñòîòû (220/110 Â, 50/60 Ãö) ýòîò íàáîð ìîæåò ðàáîòàòü ãäå óãîäíî. Â íàáîð âêëþ÷åíû: ! Ýëåêòðîííûå êîìïîíåíòû: äâèãàòåëè, äðàéâåðû, ïëàòà RAMPS, ïîçâîëÿþùàÿ ïå÷àòàòü ñ SD-êàðòû, íàãðåâàòåëüíàÿ ïëàòôîðìà, êîíöåâîé äàò÷èê, Arduino Mega, òåðìèñòîð (òåðìîðåçèñòîð)

ÍÎÂÎÑÒÈ

ÐàäèîËîöìàí – ìàé 2013

! Ìåõàíè÷åñêèå äåòàëè: ñòàíäàðòíàÿ òåðìîãîëîâêà, ïîäøèïíèêè, êðåïåæ, íàïðàâëÿþùèå øòàíãè, ðåìíè, øêèâû ! Êàðêàñ: ýêñòðóäåð, ðàìà, ïëàñòìàññîâûå äåòàëè ! Èíñòðóìåíòû äëÿ ñáîðêè Îñîáåííîñòè: ! Ïèòàþùåå íàïðÿæåíèå: 220 èëè 110 Â ! Ìàòåðèàëû äëÿ ïå÷àòè: 3-ìì ïëàñòèêè ABS è ïîëèëàêòèä

! Ïðèìåðíîå âðåìÿ ñáîðêè: 8 ÷àñîâ ! Îáëàñòü ïå÷àòè: 20 ´ 20 ´ 20 ñì ! Ðàçìåðû ïðèíòåðà: 34 ´ 44 ´ 37 ñì ! Ñäåëàí íà îñíîâå 3D ïðèíòåðà PRUSA ITERATION 3 – IT3 Íàáîð Cooking Hacks 3D Printer Kit óæå ìîæíî ïðèîáðåñòè ïî öåíå 650ˆ.

NXP ïðåäñòàâëÿåò ïåðâûå â îòðàñëè ñâåðõøèðîêîïîëîñíûå óñèëèòåëè Äîýðòè Îáåñïå÷åíèå âûñîêîýôôåêòèâíîãî óñèëåíèÿ â ðàäèîâåùàòåëüíûõ ïåðåäàò÷èêàõ Êîìïàíèÿ NXP Semiconductors îáúÿâèëà î âûõîäå òèïîâîãî âàðèàíòà ðàçðàáîòêè ñâåðõøèðîêîïîëîñíîé ñõåìû Äîýðòè ñ èñïîëüçîâàíèåì òðàíçèñòîðîâ BLF884P è BLF884PS – ïåðâîãî â îòðàñëè øèðîêîïîëîñíîãî óñèëèòåëÿ ìîùíîñòè Äîýðòè, ñïîñîáíîãî ðàáîòàòü â äèàïàçîíå ÷àñòîò îò 470 äî 806 ÌÃö. Íîâûå ðàçðàáîòêè íà áàçå òåõíîëîãèè LDMOS äëÿ ÒÂ ñèãíàëîâ ñòàíäàðòà DVB-T âûõîäíîé ìîùíîñòüþ 70 Âò, îñíîâàííûå íà çàïàòåíòîâàííîé àðõèòåêòóðå NXP è ñïîñîáíûå ðàáîòàòü â èñêëþ÷èòåëüíî øèðîêîé ïîëîñå ÷àñòîò, îáåñïå÷àò ðàäèîâåùàòåëüíûì ïåðåäàò÷èêàì âûñîêèé ÊÏÄ, ñâîéñòâåííûé òîïîëîãèè Äîýðòè.

Â òî âðåìÿ, êàê ÊÏÄ äëÿ òðàäèöèîííûõ ÓÂ×-òåõíîëîãèé, íàïðèìåð, êëàññà ÀÂ, ñîñòàâëÿåò â ëó÷øåì ñëó÷àå òîëüêî 30%, ÊÏÄ óñèëèòåëåé ìîùíîñòè íà áàçå ñõåìû Äîýðòè ìîæåò äîñòèãàòü 45-50%. Ðåàëèçàöèè ñâåðõøèðîêîïîëîñíîé ñõåìû Äîýðòè, îñíîâàííûå íà ïðîâåðåííîé âðåìåíåì çàïàòåíòîâàííîé NXP ïåðåäîâîé 50-âîëüòîâîé LDMOS-òåõíîëîãèè, à òàêæå íàäåæíîñòü òðàíçèñòîðîâ BLF884P è BLF884PS äåëàþò èõ

ÐàäèîËîöìàí – ìàé 2013

èäåàëüíûìè ïðèáîðàìè äëÿ öèôðîâûõ ðàäèîâåùàòåëüíûõ ïåðåäàò÷èêîâ. «Áëàãîäàðÿ èñïîëüçîâàíèþ îïûòà êîìïàíèè NXP, à òàêæå ðÿäà çàïàòåíòîâàííûõ ðàçðàáîòîê â îáëàñòè àðõèòåêòóðû Äîýðòè ìû ñìîãëè ñîçäàòü óíèêàëüíîå ðåøåíèå äëÿ ñâåðõøèðîêîïîëîñíîé ñõåìû Äîýðòè, êîòîðîå îáåñïå÷èâàåò âûñîêóþ ýôôåêòèâíîñòü, íå ñîçäàâàÿ äîïîëíèòåëüíûõ çàòðàò èëè çàäåðæåê âûõîäà íà ðûíîê. Ðàçðàáîòàâ åäèíñòâåííóþ ñõåìó Äîýðòè, ìû ìîæåì ïîêðûòü âåñü äèàïàçîí ÷àñòîò îò 470 äî 806 ÌÃö. Â ïðîöåññå òåñòèðîâàíèÿ ïåðâûõ øèðîêîïîëîñíûõ óñèëèòåëåé ìîùíîñòè Äîýðòè íàøèì êëèåíòàì óäàëîñü ïîëó÷èòü îãðîìíûé âûèãðûø â ýôôåêòèâíîñòè, ÷òî åùå áîëåå ïîäòâåðäèëî ïðàâèëüíîñòü íàøåãî ïîäõîäà», – ãîâîðèò Ìàðê Ìåðôè (Mark Murphy), äèðåêòîð ïî ìàðêåòèíãó, à òàêæå ïîäðàçäåëåíèÿ ìîùíîé Â×-ïðîäóêöèè NXP Semiconductors. – Ó÷èòûâàÿ ïîñòîÿííî íàðàñòàþùåå äàâëåíèå ðûíêà, òðåáóþùåãî äîñòàâêè ÷åðåç òåëåâèçèîííûå ïåðåäàò÷èêè âñå áîëåå ñëîæíîãî êîíòåíòà, ìû âåðèì, ÷òî âëèÿíèå ñâåðõøèðîêîïîëîñíûõ àðõèòåêòóð Äîýðòè íà îáùåì ðûíêå öèôðîâîãî âåùàíèÿ áóäåò îãðîìíûì. Ïðè ñðåäíåé ìîùíîñòè DVB-T ñèãíàëà íà óðîâíå 70 Âò òèïîâîé âàðèàíò ðàçðàáîòêè ñâåðõøèðîêîïîëîñíîé ñõåìû Äîýðòè íà áàçå BLF884P/PS êàê íåëüçÿ ëó÷øå ïîäõîäèò äëÿ ïðèìåíåíèÿ â òåëåâèçèîííûõ ðåòðàíñëÿòîðàõ».

Äîñòóïíîñòü Òðàíçèñòîðû BLF884P è BLF884PS çàïóùåíû â ìàññîâîå ïðîèçâîäñòâî. Äëÿ ïðèâèëåãèðîâàííûõ êëèåíòîâ îáðàçöû ïðîäóêòîâ è

ÍÎÂÎÑÒÈ

òèïîâûå âàðèàíòû ðàçðàáîòêè äîñòóïíû íåìåäëåííî. Íîâûå ñâåðõøèðîêîïîëîñíûå óñèëèòåëè ìîùíîñòè Äîýðòè êîìïàíèè NXP, âêëþ÷àÿ ãîòîâÿùååñÿ ê âûõîäó ðåøåíèå äëÿ

ñèãíàëîâ DBV-T âûõîäíîé ìîùíîñòüþ 110 Âò BLF888D, ðàññ÷èòàííîå íà èñïîëüçîâàíèå â áîëåå êðóïíûõ ïåðåäàò÷èêàõ, áûëè ïðåäñòàâëåíû íà IMS 2013.

STMicroelectronics ïîïîëíèëà ñåðèþ STM32F4 ëó÷øèì â ñâîåì êëàññå ìèêðîêîíòðîëëåðîì Â ñåìåéñòâå âûñîêîïðîèçâîäèòåëüíûõ ì è ê ð î ê î í ò ð îë ë å ð î â S T M 3 2 F 4 ñ 3 2 ðàçðÿäíûì ÿäðîì ARM Cortex-M4 è öèôðîâûì ñèãíàëüíûì ïðîöåññîðîì íîâûé STM32F401 ÿâëÿåòñÿ ïðèáîðîì íà÷àëüíîãî óðîâíÿ. Ñíèæåííàÿ ïî ñðàâíåíèþ ñ äðóãèìè óñòðîéñòâàìè ñåðèè òàêòîâàÿ ÷àñòîòà ïîçâîëèëà STMicroelectronics äîáèòüñÿ áàëàíñà ìåæäó ïðîèçâîäèòåëüíîñòüþ, ýíåðãîïîòðåáëåíèåì è ñòåïåíüþ èíòåãðàöèè è âûâåñòè STM32F401 â ëèäåðû â ñâîåì êëàññå. Íà ÷àñòîòå 84 ÌÃö ïðîèçâîäèòåëüíîñòü ìèêðîêîíòðîëëåðà äîñòèãàåò 105 DMIPS, ïîòðåáëåíèå òîêà â àêòèâíîì ðåæèìå ñîñòàâëÿåò 137 ìêÀ/ÌÃö, à â ðåæèìå îñòàíîâà óñòðîéñòâó, â òèïè÷íîì ñëó÷àå, äîñòàòî÷íî 11 ìêÀ.

Íèçêîå ýíåðãîïîòðåáëåíèå, ìèíèàòþðíûé êîðïóñ ðàçìåðîì 3 ´ 3 ìì è âîçìîæíîñòü ðàáîòû ïðè òåìïåðàòóðå äî 105 °C äåëàþò STM32F401 èäåàëüíûì ðåøåíèåì äëÿ ìåäè-

öèíñêèõ è ìîáèëüíûõ ïðèëîæåíèé, à òàêæå äëÿ ìîäóëåé ïðîìûøëåííûõ äàò÷èêîâ. Áëàãîäàðÿ èñïîëüçîâàíèþ óíèêàëüíîãî àäàïòèâíîãî óñêîðèòåëÿ ðåàëüíîãî âðåìåíè (Adaptive Real-Time accelerator) ðàáîòà STM32F401 ñ âñòðîåííîé Flash-ïàìÿòüþ îáúåìîì 256 ÊÁ íå òðåáóåò öèêëîâ îæèäàíèÿ. Â óñòðîéñòâî èíòåãðèðîâàíû 12-ðàçðÿäíûé 16êàíàëüíûé ÀÖÏ ñ áûñòðîäåéñòâèåì 2.4 ìëí. âûáîðîê â ñåêóíäó, 12 êîììóíèêàöèîííûõ ïîðòîâ, âêëþ÷àÿ USB OTG, I2S, I2C è SPI, òàéìåð äëÿ óïðàâëåíèÿ äâèãàòåëåì, à òàêæå íåñêîëüêî òàéìåðîâ îáùåãî íàçíà÷åíèÿ. Îáîçíà÷åíèå STM32F401 îáúåäèíÿåò 10 íîâûõ ìîäåëåé, ðàñøèðèâøèõ ñåðèþ STM32F4, â êîòîðîé òåïåðü íàñ÷èòûâàåòñÿ áîëåå 90 óñòðîéñòâ. Ñåé÷àñ âåäóùèì OEMïðîèçâîäèòåëÿì ïðåäîñòàâëÿþòñÿ îáðàçöû íîâûõ ïðèáîðîâ, à ñåðèéíîå ïðîèçâîäñòâî íà÷íåòñÿ â òðåòüåì êâàðòàëå 2013 ãîäà. Ìèêðîêîíòðîëëåðû áóäóò âûïóñêàòüñÿ â êîðïóñàõ ïÿòè òèïîâ: îò WLCSP ðàçìåðîì 3 ´ 3 ìì äî LQFP100 ðàçìåðîì 14 ´ 14 ìì. Äèàïàçîí öåí íàõîäèòñÿ â ïðåäåëàõ îò $2.45 çà STM32F401CBY6 â êîðïóñå WLCSP49 ñ 128 ÊÁ Flash-ïàìÿòè è 64 ÊÁ SRAM äî $3.96 çà STM32F401VCH6 â êîðïóñå UFBGA100 ñ 256 ÊÁ Flash-ïàìÿòè è 64 ÊÁ SRAM. Öåíû óêàçàíû äëÿ ïðîìûøëåííûõ ïàðòèé ïðè óñëîâèè ïîêóïêè íå ìåíåå 10,000 êîìïîíåíòîâ â ãîä.

Ôðàíöóçñêàÿ ñòàðòàï-êîìïàíèÿ îáåùàåò ÷åðåç ãîä âûïóñòèòü óñòðîéñòâà Li-Fi Li-Fi (Light Fidelity – âûñîêàÿ òî÷íîñòü ïåðåäà÷è äàííûõ ñ ïîìîùüþ ñâåòà) ÿâëÿåòñÿ áåñïðîâîäíîé òåõíîëîãèåé ïåðåäà÷è äàííûõ, î êîòîðîé âïåðâûå îáúÿâèë Õàðàëüä Õààñ (Harald Haas) íà êîíôåðåíöèè TED â 2011

ãîäó. Òåïåðü ïàðèæñêàÿ êîìïàíèÿ Oledcomm çàÿâèëà, ÷òî â ñëåäóþùåì ãîäó âûïóñòèò óñòðîéñòâà, ïîääåðæèâàþùèå Li-Fi. Ïðèíöèï ðàáîòû òåõíîëîãèè Li-Fi îñíîâàí íà áûñòðîì âêëþ÷åíèè è âûêëþ÷åíèè èñòî÷-

ÍÎÂÎÑÒÈ

ÐàäèîËîöìàí – ìàé 2013

íèêà ñâåòà, â ðåçóëüòàòå ÷åãî ôîðìèðóåòñÿ äâîè÷íûé êîä. Âñïûøêè ñâåòà ïðîèñõîäÿò íàñòîëüêî ÷àñòî, ÷òî ÷åëîâå÷åñêèé ãëàç íå ñïîñîáåí èõ âîñïðèíÿòü. Ýòî ïîçâîëÿåò òî÷êàì ñîåäèíåíèÿ ñåòè Li-Fi âûãëÿäåòü êàê îáû÷íûå ñâåòîäèîäíûå ëàìïû.

Ïîäêëþ÷åííûå ê êîìïüþòåðàì èëè äðóãèì èíòåëëåêòóàëüíûì óñòðîéñòâàì äàò÷èêè ìîãóò ïðèíèìàòü äàííûå, ïîêà îíè íàõîäÿòñÿ

â ïðÿìîé âèäèìîñòè èñòî÷íèêà ñâåòà. Ýòî ïîçâîëÿåò ïðèìåíÿòü Li-Fi â î÷åíü ñïåöèôè÷íûõ îáëàñòÿõ è, â êîíå÷íîì ñ÷åòå, ïîâûñèò áåçîïàñíîñòü ñîåäèíåíèÿ, âåäü, ÷òîáû óêðàñòü èíôîðìàöèþ, çëîóìûøëåííèêó ïðàêòè÷åñêè ïðèäåòñÿ ñèäåòü ó ïîëüçîâàòåëÿ íà êîëåíÿõ. Òàêæå, â îòëè÷èå îò Wi-Fi, òåõíîëîãèÿ Li-Fi áåçîïàñíà äëÿ èñïîëüçîâàíèÿ â ìåñòàõ, ãäå òðåáóåòñÿ íèçêèé óðîâåíü èçëó÷åíèÿ, íàïðèìåð, â êàáèíåòàõ âðà÷åé è ñàìîëåòàõ. Ñêîðîñòü ïåðåäà÷è äàííûõ ïî Li-Fi âûøå, ÷åì â îáû÷íîé ñåòè Wi-Fi. Oledcomm çàÿâëÿåò, ÷òî äîñòèãëà ïîêàçàòåëÿ 3 Ãá/ñ. Õààñ òàêæå ïðèâåë àðãóìåíòû, ïîäòâåðæäàþùèå âîçìîæíîñòü óâåëè÷åíèÿ ñêîðîñòè äî 10 Ãá/ñ â ñàìîì áëèæàéøåì áóäóùåì. Òàêèì îáðàçîì, òåì, êòî õî÷åò áûñòðî çàãðóæàòü äàííûå ÷åðåç ñâîþ íàñòîëüíóþ ëàìïó, ñëåäóåò áûòü â êóðñå ñîáûòèé, îòíîñÿùèõñÿ ê óñòðîéñòâàì Li-Fi, êîòîðûå ïîÿâÿòñÿ íà ïîëêàõ ìàãàçèíîâ ïðåäïîëîæèòåëüíî â ñëåäóþùåì ãîäó.

Linear Technology ñîçäàëà ðåâîëþöèîííûé 20-ðàçðÿäíûé ÀÖÏ ñ ÷àñòîòîé äèñêðåòèçàöèè 1 Msps è èíòåãðàëüíîé íåëèíåéíîñòüþ 0.5 ppm Êîìïàíèÿ Linear Technology ïðåäñòàâëÿåò LTC2378-20 – 20-ðàçðÿäíûé àíàëîãîöèôðîâîé ïðåîáðàçîâàòåëü (ÀÖÏ) ïîñëåäîâàòåëüíîãî ïðèáëèæåíèÿ ñ ÷àñòîòîé äèñêðåòèçàöèè 1 Msps, îòñóòñòâèåì êîíâåéåðíîé çàäåðæêè è èñêëþ÷èòåëüíî ìàëîé èíòåãðàëüíîé íåëèíåéíîñòüþ, òèïîâîå çíà÷åíèå êîòîðîé ðàâíî 0.5 ppm, à ìàêñèìàëüíîå – 2 ppm. Èíòåãðàëüíàÿ íåëèíåéíîñòü, îòðàæàþùàÿ îòêëîíåíèå ïåðåäàòî÷íîé ôóíêöèè ÀÖÏ îò èäåàëüíîé, ÿâëÿåòñÿ âàæíåéøåé õàðàêòåðèñòèêîé äëÿ òî÷íûõ ïðèìåíåíèé, òàêèõ êàê ìîíèòîðèíã ñåéñìè÷åñêîé àêòèâíîñòè è ïðîèçâîäñòâî ïîëóïðîâîäíèêîâ. Ïîñêîëüêó íà óðîâíå ñèñòåìû â öåëîì ëèíåéíîñòü íå ìîæåò áûòü äîñòèãíóòà ïðè ïîìîùè êàëèáðîâêè, èíòåãðàëüíàÿ íåëèíåéíîñòü ÀÖÏ ÷àñòî îïðåäåëÿåò îáùóþ òî÷íîñòü âñåé ñèñòåìû. LTC2378-20 ñ ëó÷øèì â ñâîåì êëàññå ïîêàçàòåëåì èíòåãðàëüíîé íåëèíåéíîñòè îòêðûâàåò íîâîå ïîêîëåíèå òî÷íûõ ñèñòåì ñ ðåàëüíîé ðàçðÿäíîñòüþ 20 áèò. Çàïàòåíòîâàííàÿ òåõíîëîãèÿ îáåñïå÷èâàåò íàèáîëåå ñòàáèëüíîå çíà÷åíèå èíòåãðàëüíîé íåëèíåéíîñòè íå áîëåå 2 ppm è óðîâåíü ñóììàðíûõ

ÐàäèîËîöìàí – ìàé 2013

ãàðìîíè÷åñêèõ èñêàæåíèé íå âûøå –114 äÁ ñðåäè óñòðîéñòâ, ðàáîòàþùèõ â äèàïàçîíå îò –40 äî 85 °Ñ.

LTC2378-20 ïîçâîëÿåò äîñòè÷ü ëó÷øåãî â îòðàñëè ñîîòíîøåíèÿ ñèãíàë-øóì â 104 äÁ äëÿ ÀÖÏ ñ ÷àñòîòîé äèñêðåòèçàöèè 1 Msps è îòñóòñòâèåì êîíâåéåðíîé çàäåðæêè. Øèðîêèé äèíàìè÷åñêèé äèàïàçîí è ðåàëüíàÿ ðàçðÿäíîñòü 20 áèò óìåíüøàþò èëè âîâñå óñòðàíÿþò ïîòðåáíîñòü â äîïîëíèòåëüíîì óñèëåíèè â ñèãíàëüíîé öåïè, òåì ñàìûì, óëó÷øàÿ

ÍÎÂÎÑÒÈ

îáùèå ïîêàçàòåëè ñèñòåìû ïî òî÷íîñòè è øóìó. Âûñîêàÿ ïðîïóñêíàÿ ñïîñîáíîñòü â 1 Msps â ñî÷åòàíèè ñ îòñóòñòâèåì êîíâåéåðíîé çàäåðæêè äåëàåò âîçìîæíûì èñïîëüçîâàíèå ìóëüòèïëåêñîðîâ, çàìåíèâ äîðîãîñòîÿùèå íåçàâèñèìûå ÀÖÏ ñ ìåíüøåé ïðîïóñêíîé ñïîñîáíîñòüþ, ÷òî ñíèçèò ñòîèìîñòü è ñëîæíîñòü ñèñòåìû â öåëîì.

ÈÍÒÅÃÐÀËÜÍÀß ÍÅËÈÍÅÉÍÎÑÒÜ (ppm)

2.0 1.5 1.0 0.5 0 –0.5 –1.0 –1.5

Äëÿ îöåíêè âîçìîæíîñòåé ìèêðîñõåìû LTC2378-20 ïðåäëàãàåòñÿ äåìîíñòðàöèîííûé íàáîð DC1925A. Íà ïëàòå óñòàíîâëåí ÎÓ LT6203, âûïîëíÿþùèé ôóíêöèè äðàéâåðà ÀÖÏ è îáåñïå÷èâàþùèé ðàáîòó, êàê ñ äèôôåðåíöèàëüíûìè, òàê è ñ íåñèììåòðè÷íûìè âõîäíûìè ñèãíàëàìè, à òàêæå LTC6655-5 – ïðåöèçèîííûé ìàëîøóìÿùèé ìàëîìîùíûé èñòî÷íèê îïîðíîãî íàïðÿæåíèÿ 5 Â. Äëÿ ñîçäàíèÿ äåéñòâèòåëüíî ìàëîìîùíîé ñèñòåìû îáðàáîòêè ñèãíàëîâ ñ öèôðîâûì ñæàòèåì äèíàìè÷åñêîãî äèàïàçîíà óñèëåíèÿ â êà÷åñòâå ïîëíîñòüþ äèôôåðåíöèàëüíîãî äðàéâåðà ðåêîìåíäóåòñÿ èñïîëüçîâàòü ìèêðîñõåìó LTC6362, ðàáîòàþùóþ îò îäíîïîëÿðíîãî èñòî÷íèêà 5 Â (ïîòðåáëÿåìûé òîê 1 ìÀ), êîòîðàÿ â ñî÷åòàíèè ñ ìèêðîñõåìîé LTC2378-20 è èñòî÷íèêîì îïîðíîãî íàïðÿæåíèÿ LTC66554.096 ïîçâîëÿåò ïîëó÷èòü îòíîøåíèå ñèãíàëøóì âïëîòü äî 100 äÁ.

–2.0 0

262144 524288 786432 ÂÛÕÎÄÍÎÉ ÊÎÄ

1048576

Çàâèñèìîñòü èíòåãðàëüíîé íåëèíåéíîñòè îò âûõîäíîãî êîäà

LTC2378-20 ëèäèðóåò â ñåìåéñòâå ñîâìåñòèìûõ ïî âûâîäàì è ïðîãðàììíî 20/18/16ðàçðÿäíûõ ÀÏÖ ïîñëåäîâàòåëüíîãî ïðèáëèæåíèÿ ñ ÷àñòîòàìè äèñêðåòèçàöèè îò 250 ksps äî 2 Msps è èíòåðôåéñàìè SPI. 20ðàçðÿäíûå âåðñèè ñ ÷àñòîòàìè äèñêðåòèçàöèè 250 ksps (LTC2376-20) è 500 ksps (LTC2377-20) áûëè ïðåäñòàâëåíû â ìàå 2013 ã. Óñòðîéñòâà ñåìåéñòâà ðàáîòàþò îò íàïðÿæåíèÿ 2.5 Â, íî ïðè íàëè÷èè âíåøíåãî îïîðíîãî èñòî÷íèêà 5 Â íà èõ ïîëíîñòüþ äèôôåðåíöèàëüíûå âõîäû ìîæíî ïîäàâàòü íàïðÿæåíèå îò –5 Â äî +5 Â. Ïðè ÷àñòîòå 1 Msps ïîòåðè ìîùíîñòè ñîñòàâëÿþò 21 ìÂò è èìåþò ëèíåéíóþ çàâèñèìîñòü îò ÷àñòîòû äèñêðåòèçàöèè. Â ðåæèìå îòêëþ÷åíèÿ ðàññåèâàåìàÿ ìîùíîñòü ñíèæàåòñÿ äî 2.5 ìêÂò. Â ñåìåéñòâå LTC2378-20 ðåàëèçîâàíà óíèêàëüíàÿ òåõíîëîãèÿ öèôðîâîãî ñæàòèÿ äèíàìè÷åñêîãî äèàïàçîíà óñèëåíèÿ, ïîçâîëÿþùàÿ ñîõðàíèòü ïîëíóþ ðàçðÿäíîñòü ÀÖÏ áåç èñïîëüçîâàíèÿ èñòî÷íèêà îòðèöàòåëüíîãî íàïðÿæåíèÿ ïèòàíèÿ è äîáèòüñÿ îáùåãî ñíèæåíèÿ ïîòðåáëÿåìîé ìîùíîñòè â öåïè îáðàáîòêè ñèãíàëà ïðè íåçíà÷èòåëüíîì óõóäøåíèè ñîîòíîøåíèÿ ñèãíàë-øóì.

ÀÖÏ LTC2378-20, LTC2377-20 è LTC237620 äîñòóïíû â ìèíèàòþðíûõ êîðïóñàõ MSOP16 è DFN-16 ðàçìåðîì 4 ìì ? 3 ìì. Ñòîèìîñòü êàæäîé ìèêðîñõåìû îò $29.50, $25.50 è $18.17, ñîîòâåòñòâåííî, ïðè ïîêóïêå îò 1000 øò.

Îñíîâíûå õàðàêòåðèñòèêè LTC2378-20 ! ×àñòîòà äèñêðåòèçàöèè 1 Msps ! Òèïîâîå çíà÷åíèå èíòåãðàëüíîé íåëèíåéíîñòè ±0.5 ppm ! Ãàðàíòèðîâàííîå îòñóòñòâèå ïðîïóñêà êîäîâ ! Ìàëàÿ ìîùíîñòü: 21 ìÂò ïðè ÷àñòîòå äèñêðåòèçàöèè 1 Msps, 21 ìêÂò ïðè 1 ksps ! Òèïîâîå îòíîøåíèå ñèãíàë-øóì 104 äÁ ïðè ÷àñòîòå âõîäíîãî ñèãíàëà 2 êÃö

ÍÎÂÎÑÒÈ

ÐàäèîËîöìàí – ìàé 2013

! Òèïîâîé óðîâåíü ñóììàðíûõ ãàðìîíè÷åñêèõ èñêàæåíèé –125 äÁ ïðè ÷àñòîòå âõîäíîãî ñèãíàëà 2 êÃö ! Öèôðîâîå ñæàòèå äèíàìè÷åñêîãî äèàïàçîíà óñèëåíèÿ ! Ãàðàíòèðîâàííàÿ ðàáîòîñïîñîáíîñòü äî 85 °Ñ ! Îäíîïîëÿðíîå ïèòàíèå 2.5 Â ! Ïîëíîñòüþ äèôôåðåíöèàëüíûé âõîä ñ äèàïàçîíîì íàïðÿæåíèé ±VREF ! Äèàïàçîí îïîðíûõ íàïðÿæåíèé îò 2.5 Â äî 5.1 Â

ÐàäèîËîöìàí – ìàé 2013

! Îòñóòñòâèå çàäåðæêè ñèíõðîíèçàöèè è êîíâåéåðíîé çàäåðæêè ! Íàïðÿæåíèå íà öèôðîâûõ âûâîäàõ îò 1.8 Â äî 5 Â ! SPI-ñîâìåñòèìûé ïîñëåäîâàòåëüíûé èíòåðôåéñ ñ ïîääåðæêîé ïîñëåäîâàòåëüíîãî ñîåäèíåíèÿ íåñêîëüêèõ óñòðîéñòâ ! Âíóòðåííÿÿ ñèíõðîíèçàöèÿ ïðåîáðàçîâàíèÿ ! 16-âûâîäíîé êîðïóñ MSOP èëè DFN 4 ´ 3 ìì.

ÍÎÂÎÑÒÈ

ÎÊÎ Àðõèâ ÀÂÒÎ GPS/GSM ñïåöèàëèçèðîâàííûé âèäåîðåãèñòðàòîð äëÿ àâòîòðàíñïîðòà íàäåæíî ñõîõðàíÿåò è âîñïðîèçâîäèò âèäåî- è àóäèîèíôîðìàöèþ, ìàðøðóò äâèæåíÿ, âûïîëíÿåò îõðàííûå ôóíêöèè âî âðåìÿ ñòîÿíêè è ïåðåäàåò èíôîðìàöèþ ïî GSM òàêæå â ïðîäàæå ìîäåëè ÎÊÎ Àðõèâ ÀÂÒÎ è ÎÊÎ Àðõèâ ÀÂÒÎ GPS

ÎÊÎ Ìîáàéë 3G âèäåîðåãèñòðàòîð ñ âîçìîæíîñòüþ ïåðåäà÷è âèäåî ïî áåñïðîâîäíûì ñåòÿì 3G òàêæå â ïðîäàæå ìîäåëè ÎÊÎ Ìîáàéë è ÎÊÎ Ìîáàéë II - ïåðåäà÷à âèäåî ïî GSM

ÂÈÄÅÎÐÅÃÈÑÒÐÀÒÎÐÛ ÑÅÐÈÈ “ÎÊÎ ÀÐÕÈÂ” ïîñòðîåíèå ïðîñòîé, íàäåæíîé, àâòîíîìíîé ñèñòåìû âèäåîíàáëþäåíèÿ äëÿ ÷àñòíîãî è êîììåð÷åñêîãî ñåêòîðîâ

ÎÊÎ Àðõèâ 4NET

ÎÊÎ Àðõèâ 4NET LE

ÎÊÎ Àðõèâ LITE CF

ïîäêëþ÷åíèå ïî LAN/internet ñìåííûé æåñòêèé äèñê

ïîäêëþ÷åíèå ïî LAN/internet âñòðîåííûé æåñòêèé äèñê

çàïèñü íà êàðòó Compact Flash

ÏÐÎÔÅÑÑÈÎÍÀËÜÍÛÅ ÈÍÑÒÐÓÌÅÍÒÛ ÄËß ÂÈÄÅÎÍÀÁËÞÄÅÍÈß “Äåöèìà” Ìîñêâà, Çåëåíîãðàä, ïðîåçä 4922, äîì 4, ñòðîåíèå 1 òåë: +7 (495) 988 48 58 http://www.decima.ru

Ñåêðåòû ýëåêòðîííîé íà÷èíêè Chevy Volt Rick Demeis EDN

Èíîãäà èíæåíåðû ïîëó÷àþò çàäàíèÿ, êîòîðûå íå òîëüêî îáîãàùàþò èõ îïûò, íî è ïðîñòî ïîçâîëÿþò ðàçâëå÷üñÿ. Èìåííî òàê ïðîèçîøëî, êîãäà Äæîí Ñêîòò-Òîìàñ (John ScottThomas), ìåíåäæåð ïî ìàðêåòèíãó ôèðìû UBM TechInsights, è Àëü Øòåéåð (Al Steier), ñòàðøèé íàó÷íûé ñîòðóäíèê è «ïðîðîê ïðîåêòîâ» êîìïàíèè Munro & Associates, íåäàâíî ðàçîáðàëè ãèáðèäíûé àâòîìîáèëü Chevy Volt, ÷òîáû óçíàòü, ÷òî æå â íåì òèêàåò, ãóäèò è øóìèò, è êàê ïðîåêòèðîâùèêè ýòîé ìîäåëè óìåñòèëè âñå òåõíîëîãèè â îäíîì àâòîìîáèëå. Çà òðè äíÿ òâîð÷åñêîãî ðàçáîðà Chevy Volt îíè óçíàëè ìíîãîå îá ýòîì àâòîìîáèëå.

Àêêóìóëÿòîð Ñîäåðæàùèé 288 ÿ÷ååê ëèòèé-èîííûé àêêóìóëÿòîð Chevy Volt ñîñòîèò èç ÷åòûðåõ ìîäóëåé, ðàñïîëîæåííûõ â ôîðìå áóêâû Ò, êîòîðûå íàõîäÿòñÿ ïîä çàäíèì ñèäåíèåì è â «òóííåëå» ìåæäó ïåðåäíèìè ñèäåíèÿìè. Ìîäóëè ñîåäèíåíû ìåæäó ñîáîé ñèñòåìîé øèí, à ê êîíòàêòàì àêêóìóëÿòîðà ïîäñîåäèíåíà øèíà ñåðâèñíîãî îòêëþ÷åíèÿ (Ðèñóíîê 1). Àêêóìóëÿòîð ôèçè÷åñêè ðàçäåëåí íà òîíêèå áëîêè, çàêëþ÷åííûå â ïëàñòèêîâóþ îáîëî÷êó, â êàæäîì èç êîòîðûõ íàõîäèòñÿ ïàðà ÿ÷ååê. Âíóòðè ïàð óñòàíîâëåíû ïëîñêèå ðàäèàòîðû, ÷åðåç êîòîðûå ïðîòåêàåò îõëàæäàþùàÿ æèäêîñòü. Êàæäûå òðè ÿ÷åéêè ñîåäèíåíû ïàðàëëåëüíî, îáðàçóÿ 96 ãðóïï, êîòîðûå, â ñâîþ î÷åðåäü, ñîåäèíÿþòñÿ ïîñëåäîâàòåëüíî. Â ðåçóëüòàòå 288 ÿ÷ååê âûðàáàòûâàþò 360 Â ïðè îáùåé åìêîñòè àêêóìóëÿòîðà 16 êÂò×÷. Àêêóìóëÿòîð íèêîãäà íå ðàçðÿæàåòñÿ è íå çàðÿæàåòñÿ ïîëíîñòüþ, ÷òî ïîçâîëÿåò ïðîäëèòü ñðîê åãî ñëóæáû. Ðåàëüíàÿ èñïîëüçóåìàÿ ýíåðãèÿ ïîääåðæèâàåòñÿ íà ñðåäíåì óðîâíå 9.4 êÂò×÷.

ÐàäèîËîöìàí – ìàé 2013

Ðèñóíîê 1. Ëèòèé-èîííûé àêêóìóëÿòîð âåñîì 170 êã ÿâëÿåòñÿ ñåðäöåì Chevy Volt. Ñèñòåìû è ïðîãðàììíîå îáåñïå÷åíèå àâòîìîáèëÿ íàöåëåíû íà ïîääåðæàíèå åãî æèçíåñïîñîáíîñòè â òå÷åíèå ìàêñèìàëüíî âîçìîæíîãî âðåìåíè.

Ýòîò àêêóìóëÿòîð íà îñíîâå ëèòèéìàðãàíöåâîé øïèíåëè ïðîèçâîäèò êîìïàíèÿ LG Chem, íî GM ïîëó÷èëà îò US Argonne National Lab ëèöåíçèþ íà êîáàëüòîâûå áàòàðåè, à ýòî ìîæåò îçíà÷àòü, ÷òî óæå íå çà ãîðàìè èñïîëüçîâàíèå íèêåëü-ìàðãàíåö-êîáàëüòîâûõ àêêóìóëÿòîðîâ. Êîíòóð æèäêîñòíîãî îõëàæäåíèÿ áàòàðåè ÿâëÿåòñÿ îäíèì èç ÷åòûðåõ ïîäîáíûõ êîíòóðîâ, ñíàáæåííûõ ñîáñòâåííûì êîíòðîëëåðîì è ðàäèàòîðíûì ìîäóëåì. Îñòàëüíûå òðè êîíòóðà ïðåäíàçíà÷åíû äëÿ îáñëóæèâàíèÿ äâèãàòåëÿ âíóòðåííåãî ñãîðàíèÿ, äâóõ èíâåðòîðîâ ìîòîð-ãåíåðàòîðà è âñòðîåííîãî ñèëîâîãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ çàðÿäíîãî óñòðîéñòâà.

ÑÒÀÒÜÈ

Êîãäà àêêóìóëÿòîð ðàáîòàåò ïðè òåìïåðàòóðå íèæå îïòèìàëüíîé, æèäêîñòü íàãðåâàåò åãî äî íåîáõîäèìîé òåìïåðàòóðû, à çàòåì îõëàæäàåò âî èçáåæàíèå ïåðåãðåâà. Äàæå êîãäà ìàøèíà íå çàâåäåíà, óïðàâëÿþùàÿ ýëåêòðîíèêà àêòèâèðóåò öåïü îõëàæäåíèÿ ñ öåëüþ ïðåäîòâðàùåíèÿ ïåðåãðåâà àêêóìóëÿòîðà â æàðêóþ ïîãîäó èëè ïåðåîõëàæäåíèå â õîëîäíóþ. Òàêèì îáðàçîì, ïîäêëþ÷åíèå íåçàâåäåííîãî àâòîìîáèëÿ ê âíåøíåãî çàðÿäíîìó óñòðîéñòâó ïîçâîëÿåò ïðåäîòâðàòèòü èñòîùåíèå áàòàðåè â íåáëàãîïðèÿòíûõ óñëîâèÿõ. Êîíòóð îõëàæäåíèÿ àêêóìóëÿòîðà ïðèñîåäèíÿåòñÿ ñ ïîìîùüþ õîìóòîâ, ÷òî ÿâíî óêàçûâàåò íà äàëåêî íå ìàññîâûé õàðàêòåð ïðîèçâîäñòâà Chevy Volt. Ïðè ìàññîâîì âûïóñêå èñïîëüçîâàëèñü áû ïàÿíûå ñîåäèíåíèÿ. Íà âñåõ áîëòàõ, ñîåäèíÿþùèõ ÷àñòè àêêóìóëÿòîðà, êðàñêîé íàíåñåíû ïî òðè îòìåòêè ñëóæá òåõíè÷åñêîãî êîíòðîëÿ, ïîêàçûâàþùèõ, ÷òî ñáîðêà áûëà òùàòåëüíî ïðîâåðåíà, ÷òîáû ãàðàíòèðîâàòü êà÷åñòâî è ðàáîòîñïîñîáíîñòü ñòîÿùåãî $8000 êîìïîíåíòà, ÿâëÿþùåãîñÿ ñåðäöåì Chevy Volt.

Ñðåäñòâà óïðàâëåíèÿ è ìîíèòîðèíãà Àêêóìóëÿòîðíàÿ áàòàðåÿ Chevy Volt, êàê âûÿñíèëîñü â ðåçóëüòàòå äåìîíòàæà, èìååò îäèíàêîâî ñëîæíûå ñèñòåìû óïðàâëåíèÿ è

ìîíèòîðèíãà, ÷òî òèïè÷íî è äëÿ âñåé ìàøèíû â öåëîì. Ñêîòò-Òîìàñ îòìå÷àåò, ÷òî 40% ñòîèìîñòè àâòîìîáèëÿ ïðèõîäèòñÿ íà ýëåêòðîííûå êîìïîíåíòû, ñðåäè êîòîðûõ íàñ÷èòûâàåòñÿ îêîëî 100 áîðòîâûõ ìèêðîêîíòðîëëåðîâ. Âñÿ ýòà ýëåêòðîííàÿ íà÷èíêà óïðàâëÿåòñÿ ïðèìåðíî 10 ìèëëèîíàìè ñòðîê ïðîãðàììíîãî êîäà. Ýòî áîëüøå, ÷åì òðåáóåòñÿ, íàïðèìåð, äëÿ óïðàâëåíèÿ ñàìîëåòîì Boeing 787 Dreamliner, ãäå âåñü êîä óìåùàåòñÿ â 8 ìèëëèîíàõ ñòðîê. Åñëè ãîâîðèòü íåïîñðåäñòâåííî îá àêêóìóëÿòîðå, Ñêîòò-Òîìàñ îòìå÷àåò, ÷òî ïî÷òè âñå â åãî ìíîãî÷èñëåííûõ ñõåìàõ óïðàâëåíèÿ ïîä÷èíåíî öåëè ïðîäëåíèÿ ñðîêà ýêñïëóàòàöèè. Äëÿ ýòîãî ïðîèçâîäèòåëü ïðåäóñìîòðåë ñòàáèëèçàöèþ òåìïåðàòóðû áàòàðåè â ïðåäåëàõ 2 °F è âûðàâíèâàíèå çàðÿäîâ ìåæäó ÿ÷åéêàìè. Óïðàâëÿþùåå ïðîãðàììíîå îáåñïå÷åíèå òàêæå ó÷èòûâàåò òàêèå ôàêòîðû, êàê ïðîèçâîäñòâåííûé ðàçáðîñ õàðàêòåðèñòèê ÿ÷ååê è èõ ñòàðåíèå. Íàïðèìåð, êîíòðîëëåðû èçìåðÿþò íàïðÿæåíèå íà êàæäîé ÿ÷åéêå â ïðîöåññå èõ çàðÿäêè. Äëÿ òîãî ÷òîáû îáåñïå÷èòü ðàâåíñòâî ìàêñèìàëüíûõ çàðÿäîâ íà âñåõ ÿ÷åéêàõ â ñëó÷àå, åñëè îäíà èç íèõ çàðÿæàåòñÿ ðàíüøå äðóãèõ, ê íåé ïîäêëþ÷àåòñÿ ðåçèñòèâíûé øóíò, ïðåäîòâðàùàþùèé èçëèøíåå íàêîïëåíèÿ çàðÿäà äî òåõ ïîð, ïîêà íå áóäóò çàðÿæåíû äðóãèå ÿ÷åé-

ÄÀÒ×ÈÊ ÁÀÒÀÐÅÈ

ÑÏÅÖ. ÌÈÊÐÎÑÕÅÌÀ LG CHEM

S9S08DZ32 MICRO

4 ÌÃö

ÊÎÌÌÓÍÈÊÀÖÈÎÍÍÛÉ ÈÍÒÅÐÔÅÉÑ

ÎÏÒÎÈÇÎËßÒÎÐÛ

Ðèñóíîê 2. Íà ïëàòå èíòåðôåéñíîãî ìîäóëÿ è ñèñòåìû ìîíèòîðèíãà ñîñòîÿíèÿ àêêóìóëÿòîðà ðàñïîëîæåíû äàò÷èêè, èçìåðÿþùèå òåìïåðàòóðó è íàïðÿæåíèå êàæäîé ÿ÷åéêè. Ýòè äàííûå íàïðàâëÿþòñÿ â êëàñòåðû, â êîòîðûõ èíôîðìàöèÿ èç äåñÿòè ÿ÷ååê îöèôðîâûâàåòñÿ è ïåðåäàåòñÿ â ìèêðîêîíòðîëëåð. Îáùàÿ øèíà ïîäêëþ÷åíà ê îñíîâíîìó êîíòðîëëåðó ìîäóëÿ èíâåðòîðà ÷åðåç îïòîèçîëÿòîðû.

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – ìàé 2013

êè. «Òðóäíî îöåíèòü óðîâåíü ñèñòåìû óïðàâëåíèÿ è ïðîãðàììíîãî îáåñïå÷åíèÿ», – ãîâîðèò Ñêîòò-Òîìàñ. Êîíòðîëëåðû àâòîìîáèëÿ äåëàþò 500 äèàãíîñòè÷åñêèõ èçìåðåíèé íàïðÿæåíèÿ àêêóìóëÿòîðà è òåìïåðàòóðû ñ ÷àñòîòîé 10 ðàç â ñåêóíäó, äàæå òîãäà, êîãäà ìàøèíà âûêëþ÷åíà. Ìîäóëü èíòåðôåéñà è ìîíèòîðèíãà ñîñòîÿíèÿ àêêóìóëÿòîðà çàêðåïëåí íà ïåðåäíåé ÷àñòè áàòàðåè. Â íåì èìåþòñÿ ÷åòûðå ïå÷àòíûå ïëàòû îðàíæåâîãî öâåòà, ïðåäíàçíà÷åííûå äëÿ èçìåðåíèÿ âûñîêèõ íàïðÿæåíèé, ïî îäíîé íà êàæäóþ ñåêöèþ áàòàðåè (Ðèñóíîê 2). Íà ýòèõ ïëàòàõ óñòàíîâëåíû ìèêðîñõåìû òàêèõ ïðîèçâîäèòåëåé, êàê Freescale, LG Chem è Sicroelectronics. ×èïû êîìïàíèé LG Chem è Sicro âûïîëíåíû ïî òåõíîëîãèè CMOS DMOS. Ïëàòû äëÿ èçìåðåíèÿ íàïðÿæåíèÿ ñðåäíåãî óðîâíÿ îêðàøåíû â ñèíèé öâåò, à íèçêîãî – â çåëåíûé. Âñÿ ïðîäóêöèÿ òùàòåëüíî ïðîâåðÿåòñÿ íà ïðîòÿæåíèè âñåãî ïðîèçâîäñòâåííîãî öèêëà; íà êàæäûé ðàçúåì, ñîåäèíÿþùèé ÿ÷åéêè, íàíåñåíî ïî íåñêîëüêî îòìåòîê ñëóæá òåõíè÷åñêîãî êîíòðîëÿ. Ñîçäàíèå õîðîøåé àêêóìóëÿòîðíîé ýëåêòðîíèêè ÿâëÿåòñÿ ñëîæíîé çàäà÷åé. Ñèñòåìà äîëæíà èçìåðÿòü íàïðÿæåíèå íà êàæäîé ÿ÷åéêå ñ òî÷íîñòüþ äî íåñêîëüêèõ ìèëëèâîëüò, â òî âðåìÿ êàê íàïðÿæåíèå íà ýòèõ ÿ÷åéêàõ îòíîñèòåëüíî çåìëè ìîæåò äîñòèãàòü ñîòåí âîëüò. Ýòà çàäà÷à òðåáóåò ïîâûøåííîãî âíèìàíèÿ ê ðàçâîäêå ïå÷àòíûõ ïëàò, êîíôèãóðàöèè çåìëÿíûõ ñëîåâ è èçîëÿöèè. Ñêîòò-Òîìàñ îòìå÷àåò, ÷òî ðàçðàáîòêà àâòîìîáèëÿ íå çàâåðøåíà, íî ãèáêàÿ è ìîäóëüíàÿ êîíñòðóêöèÿ ïîçâîëÿåò ëåãêî âñòðàèâàòü íîâûå ÿ÷åéêè, àêêóìóëÿòîðíûå áàòàðåè, ýëåêòðîíèêó è ñèñòåìû óïðàâëåíèÿ. Ñêîòò-Òîìàñ è Øòåéåð îáíàðóæèëè â àâòîìîáèëå îäèí ñâÿçàííûé ñ àêêóìóëÿòîðíîé ñèñòåìîé ìîäóëü, î ñóùåñòâîâàíèè êîòîðîãî îíè äàæå íå ïîäîçðåâàëè. Â äîïîëíåíèå ê ðàñïîëîæåííîìó ïîä ïðèáîðíîé ïàíåëüþ ñòàíäàðòíîìó ïîðòó ñèñòåìû áîðòîâîé äèàãíîñòèêè, ïîä ïåðåäíèì ïàññàæèðñêèì ñèäåíüåì îíè íàøëè èçîëèðîâàííûé ãåðìåòè÷íûé ìîäóëü. Â íåãî çàïèñûâàåòñÿ äèàãíîñòè÷åñêàÿ èíôîðìàöèÿ, ñîáèðàåìàÿ ïðè ðàáîòå ñèñòåìû ñ àêêóìóëÿòîðîì è â õîäå âûïîëíåíèÿ «ãèáðèäíûõ» îïåðàöèé. Ìîäóëü ñíàáæåí ðàçúåìîì, ïîçâîëÿþùèì ñïåöèàëèñòó ñ ïîìîùüþ ñïåöèàëüíîãî êàáåëÿ ïîëó÷èòü äîñòóï ê ýòîé èíôîðìàöèè.

ÐàäèîËîöìàí – ìàé 2013

Ñèñòåìà çàðÿäêè Ïîìèìî èñïîëüçîâàíèÿ ðåêóïåðàòèâíîãî òîðìîæåíèÿ àêêóìóëÿòîð çàïàñàåòñÿ ýíåðãèåé çà ñ÷åò çàðÿäêè îò ñåòè 110 Â ñ ïîìîùüþ ïðèëàãàåìîãî çàðÿäíîãî óñòðîéñòâà èëè æå, äëÿ óñêîðåííîé ïîäçàðÿäêè, ñ ïîìîùüþ îïöèîíàëüíî ïîñòàâëÿåìîé çàðÿäíîé ñòàíöèè 220 Â, óñòàíàâëèâàåìîé êâàëèôèöèðîâàííûì ýëåêòðèêîì. Êîìïàíèÿ Lear Corp âûïóñêàåò ðàáîòàþùèå îò ñåòè 110 Â áûòîâûå çàðÿäíûå óñòðîéñòâà, ñèëîâàÿ ýëåêòðîíèêà è ïðîãðàììíîå îáåñïå÷åíèå êîòîðûõ íàñòîëüêî ñîâåðøåííû, ÷òî çàðÿäêà íå íà÷íåòñÿ, åñëè ïîëüçîâàòåëü âñòàâèò âèëêó â ðîçåòêó ñ ïëîõî âûïîëíåííûì çàçåìëåíèåì. Ðåëå çàðÿäíîãî óñòðîéñòâà è ïëàòà ìîíèòîðèíãà ñâÿçàíû ñ àêêóìóëÿòîðîì è áîðòîâîé ñèñòåìîé êîíòðîëÿ. Êàê îòìå÷àëîñü ðàíåå, ïðåäíàçíà÷åííàÿ äëÿ çàðÿäêè àêêóìóëÿòîðà áîðòîâàÿ ñèñòåìà ïðåîáðàçîâàíèÿ ñåòåâîãî íàïðÿæåíèÿ â ïîñòîÿííîå, èìååò ñîáñòâåííûé êîíòóð îõëàæäåíèÿ. Çàðÿäíîå óñòðîéñòâî ïîäêëþ÷àåòñÿ ê ñòàíäàðòèçèðîâàííîìó ðàçúåìó, ðàñïîëîæåííîìó íà ëåâîì ïåðåäíåì êðûëå àâòîìîáèëÿ. Ïî ñëîâàì Ñêîòòà-Òîìàñà, äåìîíòàæ ýòîãî èíòåðôåéñíîãî ìîäóëÿ ïîêàçàë, ÷òî â GM óäåëÿþò áîëüøîå âíèìàíèå ïðîðàáîòêå äåòàëåé. Âûñîêîâîëüòíûå êîìïîíåíòû – êîíäåíñàòîðû è ñèíôàçíûé äðîññåëü äëÿ íàäåæíîñòè è çàùèòû îò ñðåäû ñ ïîâûøåííîé âèáðàöèåé ïðîèçâîäèòåëü èçîëèðîâàë ëåíòîé è ïåíîé, à îáìîòêè ñäåëàë ïðî÷íûìè, íàäåæíûìè è ìåõàíè÷åñêè ðåçåðâèðîâàííûìè. Øòåéåð îáíàðóæèë îäíó èíòåðåñíóþ îñîáåííîñòü ðàñïîëîæåíèÿ çàðÿäíîãî óñòðîéñòâà. Õîòÿ åãî ðàçúåì íàõîäèòñÿ íà ëåâîì êðûëå, èíâåðòîð çàðÿäíîãî óñòðîéñòâà, êîòîðûé ïèòàåòñÿ îò ýòîãî ðàçúåìà, ðàñïîëàãàåòñÿ ïîä ïðàâîé ôàðîé. Áîëåå òîãî, êîíòðîëëåð áåíçèíîâîãî äâèãàòåëÿ ðàñïîëîæåí â ëåâîé ÷àñòè àâòîìîáèëÿ, à ñàì äâèãàòåëü – â ïðàâîé. Åñëè áû ïðîèçâîäèòåëü ïåðåñìîòðåë òàêîå ðàñïîëîæåíèå ýëåìåíòîâ, âåñ ìàøèíû ìîæíî áûëî áû óìåíüøèòü çà ñ÷åò ñîêðàùåíèÿ äëèíû ïðîâîäîâ.

«Ìîçãè» Chevy Volt Ê âûãëÿäÿùåìó êàê êîðîáêà ïåðåäà÷ îáû÷íîãî àâòîìîáèëÿ êîæóõó, êîòîðûì çàêðûòû ýëåêòðîìîòîð è ãåíåðàòîð, ïðèêðåïëåí îõëàæäàåìûé æèäêîñòüþ ìîäóëü èíâåðòîðà, ïèòàþùèé ýíåðãèåé àêêóìóëÿòîðà òÿãîâûé

ÑÒÀÒÜÈ

ÏÅ×ÀÒÍÀß ÏËÀÒÀ È ÌÎÄÓËÜ HITACHI

ÊÎÍÒÐÎËËÅÐ ÒßÃÎÂÎÃÎ ÄÂÈÃÀÒÅËß

ÊÎÍÒÐÎËËÅÐ ÝËÅÊÒÐÎÌÎÒÎÐÎÂ

ÊÎÍÒÐÎËËÅÐ -ÑÓÏÅÐÂÈÇÎÐ

PPC6121

PPC6230

PPC6121

ÊÎÍÒÐÎËËÅÐ ÃÅÍÅÐÀÒÎÐÀ

ÊÎÍÒÐÎËËÅÐ ÑÖÅÏËÅÍÈß

Ðèñóíîê 3. Ìîäóëü èíâåðòîðà ñèñòåìû «äâèãàòåëü-ãåíåðàòîð» ñîäåðæèò «ìîçã» ñèëîâîé ÷àñòè àâòîìîáèëÿ, îñíîâíûìè êîìïîíåíòàìè êîòîðîãî ÿâëÿþòñÿ îäèí ìèêðîêîíòðîëëåð-ñóïåðâèçîð è òðè ìèêðîêîíòðîëëåðà, îïðåäåëÿþùèõ ðàáî÷åå ñîñòîÿíèå äâèãàòåëÿ è ñèñòåìû ðåêóïåðàöèè.

äâèãàòåëü. Â öåëÿõ áåçîïàñíîñòè ïîäâîäèìûå ê ýòîìó ìîäóëþ âûñîêîâîëüòíûå êàáåëè îðàíæåâîãî öâåòà ìîãóò ðàñöåïëÿòüñÿ ïîñðåäñòâîì ðåëå. Øòåéåð çàìå÷àåò, ÷òî ñàìà êðûøêà ìîäóëÿ òàêæå ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ðàçúåäèíèòåëü. Ïî ñëîâàì Ñêîòòà-Òîìàñà, ïðîäâèãàÿñü âíóòðü âñå ãëóáæå, îíè ïðèáëèæàþòñÿ ê «ìîçãó» àâòîìîáèëÿ (Ðèñóíîê 3). Íà ïå÷àòíîé ïëàòå êîìïàíèè Hitachi óñòàíîâëåíû ÷åòûðå 32-ðàçðÿäíûõ ìèêðîêîíòðîëëåðà Freescale Qorivva. Ñêîòò-Òîìàñ îòìåòèë, ÷òî íà ïëàòå äîñòàòî÷íî ìíîãî ñâîáîäíîãî ìåñòà, ÷òî ïîçâîëÿåò â áóäóùåì ìîäèôèöèðîâàòü åå, èçìåíÿÿ èëè äîáàâëÿÿ íîâûå ÷àñòè ñõåìû. Íà îäèí èç ÷åòûðåõ êîíòðîëëåðîâ âîçëîæåíû ôóíêöèè ñóïåðâèçîðà, â êîòîðûé ïîñòóïàåò èíôîðìàöèÿ î ñêîðîñòè àâòîìîáèëÿ, ÷èñëå îáîðîòîâ êîëåñ, óñêîðåíèè, òîðìîæåíèè è ñîñòîÿíèè àêêóìóëÿòîðà, íà îñíîâàíèè êîòîðîé ïðèíèìàåòñÿ ðåøåíèå î òîì, êàêîé ðåæèì áóäåò íàèáîëåå ýôôåêòèâíûì íà òåêóùèé ìîìåíò (Ðèñóíîê 4). Ïðèíèìàåìûìè ðåøåíèÿìè ìîãóò áûòü, íàïðèìåð, âûáîð èñïîëüçóåìîé êîìáèíàöèè

âûõîäíûõ ñèãíàëîâ îò òÿãîâîãî äâèãàòåëÿ è ñèñòåìû äâèãàòåëü âíóòðåííåãî ñãîðàíèÿ – ãåíåðàòîð, ìîìåíò àêòèâàöèè ðåêóïåðàòèâíîãî òîðìîæåíèÿ, îïðåäåëåíèå ïðåäåëà âîññòàíîâëåíèÿ ýíåðãèè. Èç ÷åòûðåõ ìèêðîêîíòðîëëåðîâ ñóïåðâèçîð ÿâëÿåòñÿ ñàìûì ìîùíûì, îí èìååò 3 Ìá ôëåø-ïàìÿòè, çàíèìàþùåé ïîëîâèíó ïëîùàäè êðèñòàëëà. Äëÿ áîëüøåé ýôôåêòèâíîñòè êîíòðîëëåð òàêæå ïûòàåòñÿ ñíèæàòü ñêîðîñòè âðàùåíèÿ ýëåêòðîìîòîðîâ. Îñòàëüíûå òðè ìèêðîêîíòðîëëåðà óïðàâëÿþò òÿãîâûì äâèãàòåëåì, ãåíåðàòîðîì, ñâÿçàííûì ñ äâèãàòåëåì âíóòðåííåãî ñãîðàíèÿ è ïëàíåòàðíîé êîðîáêîé ïåðåäà÷.

Ïðî÷àÿ ýëåêòðîíèêà Îñòàëüíàÿ ýëåêòðîíèêà Chevy Volt, íå èìåþùàÿ îòíîøåíèÿ ê ãèáðèäíîé óñòàíîâêå àâòîìîáèëÿ, ïðåäñòàâëåíà òèïè÷íûìè äëÿ ñîâðåìåííûõ àâòîìîáèëåé óñòðîéñòâàìè (Ðèñóíîê 5). DC/DC ïðåîáðàçîâàòåëü ñ âîçäóøíûì îõëàæäåíèåì ñ ïå÷àòíîé ïëàòîé êîìïàíèè TDK è ìèêðîêîíòðîëëåðîì ôèðìû Renesas âûðàáàòûâàåò 12 Â äëÿ ïèòàíèÿ ñòàíäàðòíûõ

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – ìàé 2013

3 ÌÁ FLASHÏÀÌßÒÜ

ÌÀÒÐÈÖÀ ËÎÃÈ×ÅÑÊÈÕ ß×ÅÅÊ

Ðèñóíîê 4. Êîíòðîëëåð-ñóïåðâèçîð èíâåðòîðà ÿâëÿåòñÿ öåíòðîì ãèáðèäíîé àðõèòåêòóðû Chevy Volt. Îí îïðåäåëÿåò òåêóùåå ñîñòîÿíèå ñèëîâîãî àãðåãàòà àâòîìîáèëÿ.

ñèñòåì àâòîìîáèëÿ, óïðàâëÿþùèõ äâåðÿìè, ñâåòîì, íàâèãàöèåé è çâóêîì, à òàêæå äëÿ çàðÿäêè âñïîìîãàòåëüíîãî àêêóìóëÿòîðà 12 Â.

DC/AC AC/DC ÈÍÂÅÐÒÎÐ/ ÏÐÅÎÁÐÀÇÎÂÀÒÅËÜ

ÌÎÄÓËÜ ÓÏÐÀÂËÅÍÈß ÁÀÒÀÐÅÅÉ

Â ïðîöåññå ðàçáîðà öåíòðàëüíîé ïàíåëè áûëà îáíàðóæåíà ïëàòà êîììóíèêàöèîííîãî ìîäóëÿ êîìïàíèè LG, ñîäåðæàùàÿ êîíòðîëëåð ïàìÿòè Freescale è ôëåø-ïàìÿòü ôèðìû

ÖÅÍÒÐÀËÜÍÀß ÏÀÍÅËÜ

DC/AC AC/DC ÈÍÂÅÐÒÎÐ/ ÏÐÅÎÁÐÀÇÎÂÀÒÅËÜ

AC/DC ÏÐÅÎÁÐÀÇÎÂÀÒÅËÜ 110/240

ÌÎÄÓËÜ ÊÎÍÒÐÎËß ÝÍÅÐÃÈÈ ÁÀÒÀÐÅÈ ÄÈÑÏËÅÉ ÇÀÐßÄÍÎÃÎ ÊÀÁÅËß

DC/AC AC/DC ÈÍÂÅÐÒÎÐ/ ÏÐÅÎÁÐÀÇÎÂÀÒÅËÜ

ÊÎÌÌÓÍÈÊÀÖÈÎÍÍÛÉ ÌÎÄÓËÜ

ÈÇÌÅÐÈÒÅËÜÍÛÉ ÊËÀÑÒÅÐ

ÏËÀÒÀ ÓÏÐÀÂËÅÍÈß ÁÀÒÀÐÅÅÉ

ÇÀÐßÄÍÛÉ ÊÀÁÅËÜ

Ðèñóíîê 5. Ïðèìåðíî òðè ÷åòâåðòè èç 18 ýëåêòðîííûõ ìîäóëåé ïðåäíàçíà÷åíû äëÿ óïðàâëåíèÿ ôóíêöèÿìè ãèáðèäíîé ñèëîâîé óñòàíîâêè.

ÐàäèîËîöìàí – ìàé 2013

ÑÒÀÒÜÈ

Spansion. Ñêîòò-Òîìàñ îòìåòèë, ÷òî ïå÷àòíûå ïëàòû èíôîðìàöèîííî-ðàçâëåêàòåëü-íîé ñèñòåìû íàõîäÿòñÿ íà ïðèëè÷íîì ðàññòîÿíèè äðóã îò äðóãà. Òàì äîñòàòî÷íî ñâîáîäíîãî ìåñòà, íî íå òàê ìíîãî íåîáõîäèìîé âû÷èñëèòåëüíîé ìîùíîñòè, ïîýòîìó íåêîòîðûå ìèêðîñõåìû âûïîëíÿþò íåñêîëüêî ôóíêöèé. Êðîìå òîãî, äîñòàòî÷íîå ðàññòîÿíèå ìåæäó

ðåçèñòèâíî-ñåíñîðíûìè ïåðåêëþ÷àòåëÿìè ïåðåäíåé ïàíåëè ïîìîæåò âîäèòåëþ íå îøèáàòüñÿ ïðè âûáîðå òðåáóåìîé ôóíêöèè. Áóäåò èíòåðåñíî íàáëþäàòü, êàê è íàñêîëüêî áûñòðî ýòà ðàñøèðÿåìàÿ ãèáðèäíàÿ ïëàòôîðìà ñòàíåò ðàçâèâàòüñÿ â òå÷åíèå áëèæàéøèõ ëåò ñ ó÷åòîì ïîòðåáíîñòåé è ïîæåëàíèé âëàäåëüöåâ àâòîìîáèëÿ.

Àíàòîìèÿ äåìîíòàæà àâòîìîáèëÿ Ïåðåä òåì, êàê íà÷àòü äåìîíòàæ ïî çàêàçó Munro & associates, Àëü Øòåéåð, ñòàðøèé íàó÷íûé ñîòðóäíèê êîìïàíèè, ïðî÷åë âñþ äîêóìåíòàöèþ íà ýòîò àâòîìîáèëü, êàêóþ òîëüêî ñìîã íàéòè. Ïðè ðàçáîðå ãèáðèäíûõ è ýëåêòðîìîáèëåé ïåðâûì äåëîì íåîáõîäèìî îáåçîïàñèòü ëþäåé, íàéäÿ áëîê, îòêëþ÷àþùèé ëèíèè âûñîêîãî íàïðÿæåíèÿ. Îí äîêóìåíòèðîâàë êàæäûé øàã, äåëÿ ôîòîãðàôèè êîìïîíåíòîâ âî âñåõ âîçìîæíûõ ðàêóðñàõ äî è ïîñëå èõ óäàëåíèÿ, ïûòàÿñü ïðåäñòàâèòü ñåáå âñå ýòàïû ïðîèçâîäñòâåííîãî ïðîöåññà è îïðåäåëèòü òèïû èñïîëüçîâàííûõ ìàòåðèàëîâ. Øòåéåð èäåíòèôèöèðîâàë óñòàíîâëåííûå íà ïå÷àòíûõ ïëàòàõ êîìïîíåíòû è èõ ïðîèçâîäèòåëåé. Ïðè îòñóòñòâèè îïóáëèêîâàííûõ äàííûõ îá èñïîëüçîâàííûõ ñòàíäàðòíûõ è ñïåöèàëèçèðîâàííûõ ÈÑ, îí âûïàèâàë ìèêðîñõåìû, ÷òîáû îïðåäåëèòü îáúåì èõ ïàìÿòè. Chevy Volt, êàê è ëþáîé äðóãîé àâòîìîáèëü, ïîñòàâèëè íà äåìîíòàæ ïðÿìî îò äèëåðà – ñ ïîëíûì áåíçîáàêîì. Ñêîòò-Òîìàñ è Øòåéåð îñòàâèëè ñèñòåìû âêëþ÷åííûìè, ÷òîáû ðàçðÿäèòü ëèòèé-èîííûé àêêóìóëÿòîð äî òîãî, êàê íà÷àòü ðàçáîðêó àâòîìîáèëÿ. Íî ïðîãðàììà óïðàâëåíèÿ ïðèíÿëà ðåøåíèå î âêëþ÷åíèè îáû÷íîãî äâèãàòåëÿ, ÷òîáû ïðåä-

îòâðàòèòü ïîëíûé ðàçðÿä àêêóìóëÿòîðà. Òîãäà èíæåíåðû ðåøèëè îïóñòîøèòü áåíçîáàê, à òàêæå îñòàâèòü âêëþ÷åííûìè ñâåò, ðàäèî è âñå îñòàëüíîå, ÷òî, â êîíå÷íîì èòîãå, ðàçðÿäèëî áû 12-âîëüòîâûé àêêóìóëÿòîð. Âûñîêîâîëüòíàÿ ñèñòåìà ïåðåçàðÿæàëà àêêóìóëÿòîð âñþ íî÷ü – ïðîãðàììíîå îáåñïå÷åíèå ñèñòåìû íå äàâàëî åìó ïîëíîñòüþ ðàçðÿäèòüñÿ, – è òîëüêî ïîñëå òîãî, êàê áåíçèíà îñòàëîñü íà 35 ìèëü, àêêóìóëÿòîð ðàçðÿäèëñÿ ÷åðåç ìîùíûé ðåçèñòîð. Ðàíåå Øòåéåðó äîâîäèëîñü ðàçáèðàòü ãèáðèä Toyota Prius, è òåïåðü îí îáíàðóæèë íåêîòîðûå ðàçëè÷èÿ ìåæäó Prius è Volt. Íàïðèìåð, êàê ãèáðèäíûé àâòî ñ çàðÿäêîé îò ýëåêòðîñåòè, Chevy Volt èìååò äîïîëíèòåëüíûé ìîäóëü èíâåðòîðà çàðÿäíîãî óñòðîéñòâà. Êðîìå òîãî, â Volt óñòàíîâëåíà ëèòèé-èîííàÿ àêêóìóëÿòîðíàÿ áàòàðåÿ, òîãäà êàê â Prius – íèêåëü-ìåòàëë-ãèäðèäíàÿ. Äëÿ óïðàâëåíèÿ òåìïåðàòóðíûì ðåæèìîì ãèáðèäíîé ñèëîâîé óñòàíîâêè â Volt ïðèìåíÿåòñÿ æèäêîñòíîå îõëàæäåíèå, à â Prius – âîçäóøíîå. Ïîìèìî ýòîãî, åñëè â Chevy Volt èñïîëüçîâàíû ýëåìåíòû äîâîëüíî øèðîêîãî êðóãà ïðîèçâîäèòåëåé ýëåêòðîíèêè, òî â Prius áûëè îáíàðóæåíû, â îñíîâíîì, êîìïîíåíòû êîìïàíèè Toyota. ÐË

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – ìàé 2013

Ìèëëèìåòðîâûå âîëíû ðàçäâèíóò ãðàíèöû áóäóùèõ áåñïðîâîäíûõ òåõíîëîãèé ×àñòü 1 Lou Frenzel Electronic Design Ñîâðåìåííûå òåõíîëîãèè, íàêîíåö, ñäåëàëè ìèëëèìåòðîâûå âîëíû ïðèãîäíûìè äëÿ ïðàêòè÷åñêîãî èñïîëüçîâàíèÿ, ïîçâîëèâ áåñïðîâîäíûì ñðåäñòâàì ñâÿçè ïðîäîëæèòü ðàçâèòèå ïðåæäå, ÷åì áûë èñ÷åðïàí äîñòóïíûé ñïåêòð

Ìèëëèìåòðîâûé äèàïàçîí çàíèìàåò ñïåêòð ÷àñòîò îò 30 äî 300 ÃÃö. Îí íàõîäèòñÿ ìåæäó ÑÂ× (îò 1 äî 30 ÃÃö) è èíôðàêðàñíûì äèàïàçîíîì, êîòîðûé èíîãäà òàêæå íàçûâàåòñÿ îáëàñòüþ êðàéíå âûñîêèõ ÷àñòîò (ÊÂ×). Äëèíà âîëíû (l) íàõîäèòñÿ â äèàïàçîíå îò 1 äî 10 ìì. Êîãäà-òî ýòà ÷àñòü ñïåêòðà, ïî ñóùåñòâó, íå èñïîëüçîâàëàñü, ïðîñòî ïîòîìó, ÷òî ýëåêòðîííûõ êîìïîíåíòîâ, ñïîñîáíûõ ãåíåðèðîâàòü èëè ïðèíèìàòü ìèëëèìåòðîâûå âîëíû, áûëî î÷åíü ìàëî, à ìîæåò áûòü, è íå áûëî âîâñå. Íî çà ïîñëåäíèå ïðèìåðíî äåñÿòü ëåò âñå èçìåíèëîñü. Ìèëëèìåòðîâûå âîëíû òåïåðü ïðàêòè÷íû è äîñòóïíû äëÿ èñïîëüçîâàíèÿ, èì íàõîäÿò âñå áîëüøå íîâûõ îáëàñòåé ïðèìåíåíèÿ. Ñàìîå ïîëåçíîå çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òî îíè «ðàçãðóçèëè» íèæíèå ÷àñòîòû è ðåàëüíî ðàñøèðèëè ãðàíèöû âîçìîæíîñòåé ñðåäñòâ áåñïðîâîäíûõ êîììóíèêàöèé (ñì. Òàáëèöó 1). Åñëè ìû ñòàíåì óâåëè÷èâàòü ÷àñòîòó åùå áîëüøå, òî óæå íà÷íåì èñïîëüçîâàòü ñâåò.

íåõâàòêà è ñâÿçàííûå ñ ýòèì êîíôëèêòû. Ðàçâèòèå óñëóã ñîòîâîé ñâÿçè, èñïîëüçóþùèõ òåõíîëîãèè 4G, âðîäå LTE, çàâèñèò îò äîñòóïíîñòè íåîáõîäèìîé ÷àñòè ñïåêòðà. È ïðîáëåìà â òîì, ÷òî åå íåäîñòàòî÷íî. Â ðåçóëüòàòå ñïåêòð ñòàë ïîõîæ íà ýëèòíóþ íåäâèæèìîñòü – îí ñòàë äîðîãèì. È âûðàæåíèå «location, location, location», êîòîðîå â àíãëèéñêîì ÿçûêå ãîâîðèò î âàæíîñòè ìåñòîïîëîæåíèÿ æèëüÿ ïðè åãî âûáîðå, ñòàíîâèòñÿ ïðèìåíèìûì äëÿ ñïåêòðà. Ìèëëèìåòðîâûå âîëíû ÷àñòè÷íî ðåøèëè ïðîáëåìó, ïðåäîñòàâèâ áîëüøå âîçìîæíîñòåé äëÿ ðàñøèðåíèÿ.

Äîâîäû çà è ïðîòèâ Ìèëëèìåòðîâûå âîëíû ðàñøèðÿþò ïðèãîäíûé äëÿ èñïîëüçîâàíèÿ ñïåêòð. Ñåãîäíÿ äèàïàçîí îò ïîñòîÿííîãî òîêà äî ÑÂ× (30 ÃÃö) ïî÷òè èçðàñõîäîâàí. Ïðàâèòåëüñòâåííûå ó÷ðåæäåíèÿ âñåãî ìèðà çàíÿëè âñå «õîðîøèå» ÷àñòè ñïåêòðà, è óæå íàáëþäàþòñÿ åãî

ÐàäèîËîöìàí – ìàé 2013

ÑÒÀÒÜÈ

Òàáëèöà 1. Äèàïàçîíû ñàíòèìåòðîâûõ è ìèëëèìåòðîâûõ âîëí Îáîçíà÷åíèå

Äèàïàçîí ÷àñòîò

L S C Ku K Ka Q U V E W F D

1…2 2…4 4…8 12 … 18 18 … 26.5 26.5 … 40 30 … 50 40 … 60 50 … 75 60 … 90 75 … 110 90 … 140 110 … 170

Òåïåðü ìîæíî âçÿòü âñþ èñïîëüçóåìóþ ïîëîñó ÷àñòîò îò ïîñòîÿííîãî òîêà äî ÑÂ× è ïîìåñòèòü åå â íèæíþþ ÷àñòü ìèëëèìåòðîâîé îáëàñòè, ïðè ýòîì â çàïàñå åùå îñòàíåòñÿ 240 ÃÃö. Ìèëëèìåòðîâûå âîëíû òàêæå ïîçâîëÿþò ïåðåäàâàòü öèôðîâûå äàííûå ñ áîëåå âûñîêîé ñêîðîñòüþ. Ñåé÷àñ ñêîðîñòü ïåðåäà÷è ïî áåñïðîâîäíûì êàíàëàì â ÑÂ× äèàïàçîíå è íèæå îãðàíè÷åíà 1 Ãá/ñ. Â ìèëëèìåòðîâîì äèàïàçîíå îíà ìîæåò äîñòèãàòü 10 Ãá/ñ è áîëåå. Ïëîõàÿ íîâîñòü çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òî õîòÿ ýòà ÷àñòü ñïåêòðà ðàñøèðÿåò âîçìîæíîñòè, îíà íå ìîæåò èñïîëüçîâàòüñÿ äëÿ âñåõ òèïîâ áåñïðîâîäíûõ ïðèëîæåíèé. Ó íåå åñòü ñâîè îãðàíè÷åíèÿ. Ïðåîäîëåíèå ýòèõ íåäîñòàòêîâ áûëî ãëàâíîé çàäà÷åé íà ïóòè ê òîìó, ÷òîáû ñäåëàòü ìèëëèìåòðîâûå âîëíû ïðàêòè÷íûìè è ïðèãîäíûìè äëÿ èñïîëüçîâàíèÿ. È ýòî âðåìÿ íàñòàëî. Îäíèì èç îñíîâíûõ ïðåïÿòñòâèé íà ïóòè ê èñïîëüçîâàíèþ ìèëëèìåòðîâûõ âîëí ÿâëÿåòñÿ îãðàíè÷åííàÿ äàëüíîñòü èõ ðàñïðîñòðàíåíèÿ. Çàêîíû ôèçèêè ãîâîðÿò, ÷åì êîðî÷å äëèíà âîëíû, òåì ìåíüøå äàëüíîñòü ïåðåäà÷è ïðè çàäàííîé ìîùíîñòè. Ïðè ðàçóìíûõ óðîâíÿõ ìîùíîñòè âî ìíîãèõ ñëó÷àÿõ ýòî îãðàíè÷åíèå íå ïîçâîëÿåò óâåëè÷èâàòü ðàññòîÿíèå áîëåå, ÷åì äî 10 ì.

Ïîòåðè â ñâîáîäíîì ïðîñòðàíñòâå (â äÁ) ðàññ÷èòûâàþòñÿ ïî ñëåäóþùåé ôîðìóëå: L = 92.4 + 20log(f) + 20log(R) Çäåñü R – ðàññòîÿíèå ìåæäó ïåðåäàþùåé è ïðèåìíîé àíòåííàìè â ïðåäåëàõ ïðÿìîé âèäèìîñòè, âûðàæåííîå â êì, f – ÷àñòîòà â ÃÃö. Íàïðèìåð, ïîòåðè íà ðàññòîÿíèè 10 ì ïðè ÷àñòîòå 60 ÃÃö ñîñòàâÿò: L = 92.4 + 35.6 – 40 = 88 äÁ Ðàçðàáîò÷èêè ìîãóò óìåíüøèòü ýòè ïîòåðè çà ñ÷åò ëó÷øåé ÷óâñòâèòåëüíîñòè ïðèåìíèêà, âûñîêîé ìîùíîñòè ïåðåäàò÷èêà è áîëüøåãî êîýôôèöèåíòà óñèëåíèÿ àíòåííû. Êðîìå òîãî, ìèëëèìåòðîâûå âîëíû ïîãëîùàþòñÿ àòìîñôåðîé, ÷òî òàêæå îãðàíè÷èâàåò äàëüíîñòü èõ ðàñïðîñòðàíåíèÿ. Äîæäü, òóìàí è ëþáàÿ âëàãà â âîçäóõå î÷åíü ñèëüíî óâåëè÷èâàþò çàòóõàíèå ñèãàëà, ñîêðàùàÿ ðàññòîÿíèå ïåðåäà÷è. Ïîãëîùåíèå ðàäèîâîëí êèñëîðîäîì (O2) îñîáåííî âåëèêî íà ÷àñòîòå 60 ÃÃö (Ðèñóíîê 1). Ïîãëîùàþùàÿ ñïîñîáíîñòü âîäû (H2O) ìàêñèìàëüíà ïðè äðóãèõ çíà÷åíèÿõ. Âûáîð ÷àñòîò, ñîîòâåòñòâóþùèõ ãëàäêèì ó÷àñòêàì êðèâîé, ïîçâî-

40 20

Çàòóõàíèå (äÁ/êì)

10 4 2 1 0.4 0.2 0.1 0.04 0.02 0.01 0.004 0.002 0.001 10

50 60 70 80 90 100

150

200

250 300 400

×àñòîòà (ÃÃö)

Ðèñóíîê 1. Ïîñòðîåííûé â ëîãàðèôìè÷åñêîì ìàñøòàáå ãðàôèê çàâèñèìîñòè îò ÷àñòîòû âåëè÷èíû çàòóõàíèÿ ñèãíàëà, ðàñïðîñòðàíÿþùåãîñÿ íà óðîâíå ìîðÿ ïðè òåìïåðàòóðå 20°, ïîêàçûâàåò çíà÷èòåëüíîå ïîãëîùåíèå êèñëîðîäîì (â îáëàñòè 60 ÃÃö) è âîäîé (äðóãèå ïèêè).

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – ìàé 2013

ëÿåò ìèíèìèçèðîâàòü ïîòåðè. Êðîìå òîãî, àíòåííûå ðåøåòêè ñ âûñîêèì óñèëåíèåì ìîãóò ïîâûñèòü ýôôåêòèâíóþ ìîùíîñòü èçëó÷åíèÿ, çíà÷èòåëüíî óâåëè÷èâ äàëüíîñòü ñâÿçè. Íà ñàìîì äåëå, íåáîëüøàÿ äàëüíîñòü ðàñïðîñòðàíåíèÿ ìîæåò áûòü ïðåèìóùåñòâîì. Íàïðèìåð, ýòî ñíèæàåò ïîìåõè îò äðóãèõ áëèçëåæàùèõ ðàäèîñòàíöèé. Ñïîñîáñòâóþò óìåíüøåíèþ ïîìåõ è àíòåííû ñ áîëüøèì óñèëåíèåì, õàðàêòåðèçóþùèåñÿ âûñîêîé íàïðàâëåííîñòüþ. Òàêèå àíòåííû ñ óçêîé äèàãðàììîé íàïðàâëåííîñòè óâåëè÷èâàþò ìîùíîñòü è äàëüíîñòü ïåðåäà÷è. Êðîìå òîãî, îíè îáåñïå÷èâàþò çàùèòó îò ïåðåõâàòà ñèãíàëîâ. Åùå îäíèì ïðåèìóùåñòâîì ÿâëÿþòñÿ ìàëûå ðàçìåðû îáîðóäîâàíèÿ, ðàáîòàþùåãî íà ìèëëèìåòðîâûõ âîëíàõ. Ìèêðîñõåìû âñåãäà ïîçâîëÿëè ñîçäàâàòü ìèíèàòþðíûå óñòðîéñòâà, à â ìèëëèìåòðîâîì äèàïàçîíå è ñàìè àíòåííû ìîæíî óìåíüøèòü äî ðàçìåðîâ ìèêðîñõåìû. Îáû÷íûé ïîëóâîëíîâûé âèáðàòîð, ïðåäíàçíà÷åííûé äëÿ ðàáîòû íà ÷àñòîòå 900 ÌÃö, èìååò äëèíó 15 ñì, íî ïîëóâîëíîâàÿ àíòåííà äëÿ ÷àñòîòû 60 ÃÃö, ìîæåò èìåòü äëèíó âñåãî 2.5 ìì â ñâîáîäíîì ïðîñòðàíñòâå, èëè äàæå ìåíüøå, åñëè áóäåò èçãîòîâëåíà íà äèýëåêòðè÷åñêîé ïîäëîæêå. Ýòî îçíà÷àåò, ÷òî âñÿ êîíñòðóêöèÿ ðàäèî, âêëþ÷àÿ àíòåííó, ìîæåò áûòü î÷åíü êîìïàêòíîé. Íà ïîäëîæêå ìèêðîñõåìû íåñëîæíî ñîçäàòü ôàçèðîâàííóþ àíòåííóþ ðåøåòêó ñ áîëüøèì êîëè÷åñòâîì ýëåìåíòîâ, êîòîðàÿ áóäåò ñïîñîáíà íàïðàâëÿòü è ôîêóñèðîâàòü ýíåðãèþ äëÿ óâåëè÷åíèÿ êîýôôèöèåíòà óñèëåíèÿ, ìîùíîñòè è ðàññòîÿíèÿ ïåðåäà÷è. Íåïðîñòîé çàäà÷åé ÿâëÿåòñÿ òàêæå ñîçäàíèå ñõåì, ñïîñîáíûõ ðàáîòàòü íà ÷àñòîòàõ ìèëëèìåòðîâîãî äèàïàçîíà. Íî áëàãîäàðÿ òàêèì ïîëóïðîâîäíèêîâûì ìàòåðèàëàì, êàê ãåðìàíèä êðåìíèÿ (SiGe), àðñåíèä ãàëëèÿ (GaAs), ôîñôèä èíäèÿ (InP) è íèòðèä ãàëëèÿ (GaN), à òàêæå íîâûì òåõíîëîãè÷åñêèì ïðîöåññàì, èçãîòîâëåíèå òðàíçèñòîðîâ ñóáìèêðîííîãî ðàçìåðà, ðàáîòàþùèõ íà òàêèõ ÷àñòîòàõ, âïîëíå âîçìîæíî.

Îáëàñòè ïðèìåíåíèÿ Ïåðåäà÷à âèäåîñèãíàëîâ òðåáóåò îãðîìíîé ïðîïóñêíîé ñïîñîáíîñòè è, ñîîòâåòñòâåííî, âûñî÷àéøåé ñêîðîñòè ïåðåäà÷è äàííûõ. Äëÿ òðàíñëÿöèè âèäåî âûñîêîé ÷åòêîñòè ôîðìàòà 1080p òðåáóåòñÿ ñêîðîñòü âî ìíîãî ãèãà-

ÐàäèîËîöìàí – ìàé 2013

áèò â ñåêóíäó. Åñëè æå äî ïåðåäà÷è èñïîëüçîâàòü ñæàòèå ñèãíàëà, òî ñêîðîñòü ìîæåò áûòü ñíèæåíà. Â ýòîì ñëó÷àå áóäåò äîñòàòî÷íî íåñêîëüêèõ ñîòåí Ìá/ñ, íî ïîñòðàäàåò êà÷åñòâî èçîáðàæåíèÿ. Ñæàòèå âñåãäà óõóäøàåò êà÷åñòâî, íî çàòî ïîçâîëÿåò èñïîëüçîâàòü äëÿ ïåðåäà÷è òàêèå äîñòóïíûå áåñïðîâîäíûå ñòàíäàðòû, êàê WiFi 802.11n. Ïðîïóñêíàÿ ñïîñîáíîñòü ñòàíäàðòà 802.11ac, êîòîðîìó âûäåëåíà ïîëîñà 5 ÃÃö, ñóùåñòâåííî âûøå, è òåïåðü îáåñïå÷èâàåò ãèãàáèòíûå ñêîðîñòè ïåðåäà÷è äàííûõ. Òåõíîëîãèè ìèëëèìåòðîâûõ âîëí äåëàþò ãèãàáèòíûå ñêîðîñòè îáû÷íûìè è ñðàâíèòåëüíî ëåãêî äîñòèæèìûìè, ÷òî ïîçâîëÿåò ãîâîðèòü î ïåðåäà÷å íåñæàòîãî âèäåî, êàê î ðåàëüíîñòè. Ðàñïðîñòðàíåííûå ïðèëîæåíèÿ âêëþ÷àþò â ñåáÿ ïåðåäà÷ó âèäåîñèãíàëà îò ðåñèâåðà öèôðîâîãî ÒÂ ê òåëåâèçîðó HDTV, ïåðåäà÷ó ìåæäó DVD-ïëååðîì è òåëåâèçîðîì èëè îò èãðîâîé ïðèñòàâêè ê òåëåâèçîðó. Âèäåî òàêæå ìîæåò áûòü îòïðàâëåíî ñ ÏÊ èëè íîóòáóêà íà ìîíèòîð èëè äîê-ñòàíöèþ. Ñåãîäíÿ òàêæå ïîïóëÿðíà ïåðåäà÷à ñèãíàëîâ ñ íîóòáóêîâ èëè ïëàíøåòîâ íà òåëåâèçîðû HDTV. Ñðåäè äðóãèõ ïðèëîæåíèé ìîæíî óïîìÿíóòü áåñïðîâîäíûå ïðîåêòîðû âûñîêîé ÷åòêîñòè è áåñïðîâîäíûå âèäåîêàìåðû. Òåõíîëîãèè ìèëëèìåòðîâûõ âîëí ïîçâîëÿþò îðãàíèçîâàòü ïåðåäà÷ó äàííûõ ïî áåñïðîâîäíîìó êàíàëó, èñïîëüçóÿ ïðîòîêîëû òàêèõ ïîïóëÿðíûõ âèäåîèíòåðôåéñîâ, êàê HDMI 1.3 èëè DisplayPort 1.2. Òåõíîëîãèÿ ïðèìåíèìà òàêæå è ê áåñïðîâîäíîé âåðñèè PCI Express. Â íàñòîÿùåå âðåìÿ íàáëþäàåòñÿ èíòåðåñ ê âíåäðåíèþ áåñïðîâîäíîé âåðñèè USB 3.0. Ýòîò èíòåðôåéñ íà÷èíàåò çàíèìàòü âåäóùåå ìåñòî íå òîëüêî â ÏÊ è ïëàíøåòàõ, íî è â òåëåâèçîðàõ è äðóãèõ ïîòðåáèòåëüñêèõ óñòðîéñòâàõ. Ñîãëàñíî ñïåöèôèêàöèè USB 3.0, ìàêñèìàëüíàÿ ñêîðîñòü ïåðåäà÷è äàííûõ ñîñòàâëÿåò 5 Ãá/ñ; â ðåàëüíûõ ïðèëîæåíèÿõ äîñòèãàåòñÿ 80% îò ýòîãî çíà÷åíèÿ. Ïðîðàáàòûâàåòñÿ òàêæå âåðñèÿ USB, ðàáîòàþùàÿ ñî ñêîðîñòüþ 10 Ãá/ñ. Ñîãëàñèòåñü, êàê íåïëîõî èìåòü USB-àäàïòåð ìèëëèìåòðîâîãî äèàïàçîíà, ñïîñîáíûé îáåñïå÷èòü òàêèå ñêîðîñòè. Èç äðóãèõ îáëàñòåé ïðèìåíåíèÿ îáîðóäîâàíèÿ ìèëëèìåòðîâîãî äèàïàçîíà ìîæíî îòìåòèòü êîíöåíòðàòîðû áåñïðîâîäíûõ áàçîâûõ ñòàíöèé, ÐËÑ áëèæíåãî äåéñòâèÿ è ñêà-

ÑÒÀÒÜÈ

íåðû â àýðîïîðòàõ. Èíòåðåñíîé ñôåðîé ïðèìåíåíèÿ ïîòåíöèàëüíî ìîãóò áûòü áåñïðîâîäíûå ñîåäèíåíèÿ «ïëàòà-ïëàòà» èëè «ìèêðîñõåìà-ìèêðîñõåìà». Íà ÷àñòîòàõ ìèëëèìåòðîâîãî äèàïàçîíà êàáåëè, ðàçúåìû è äàæå êîðîòêèå äîðîæêè ïå÷àòíîé ïëàòû ÿâëÿþòñÿ èñòî÷íèêàìè îñëàáëåíèÿ ñèãíàëà. Îðãàíèçàöèÿ êîðîòêîé (íåñêîëüêî äþéìîâ èëè ìåíüøå) áåñïðîâîäíîé ñâÿçè ðåøàåò ýòó ïðîáëåìó. Ñåé÷àñ ìíîãî âíèìàíèÿ ïðèâëåêàåò íåëèöåíçèðóåìûé ISM-äèàïàçîí (äèàïàçîí äëÿ ïðîìûøëåííûõ, íàó÷íûõ è ìåäèöèíñêèõ óñòðîéñòâ), çàíèìàþùèé ÷àñòîòû îò 57 äî 64 ÃÃö. Îí óæå èñïîëüçóåòñÿ äëÿ áåñïðîâîäíûõ êîíöåíòðàòîðîâ, à â äàëüíåéøåì îæèäàåòñÿ åãî áîëåå øèðîêîå èñïîëüçîâàíèå. Ïðåäïîëàãàåòñÿ, ÷òî ýòîò äèàïàçîí áóäåò âîñòðåáîâàí òàêæå ñòàíäàðòàìè áåñïðîâîäíîé ñâÿçè ì à ë î é ä à ë ü í î ñ ò è I E E E 8 0 2 . 11 a d è WirelessHD.

IEEE 802.11ad WiGig Îáîçíà÷åíèå 802.11ad ÿâëÿåòñÿ ðàñøèðåíèåì ââåäåííîãî IEEE (Èíñòèòóò èíæåíåðîâ ïî ýëåêòðîòåõíèêå è ýëåêòðîíèêå) ïîïóëÿðíîãî ñåìåéñòâà ñòàíäàðòîâ áåñïðîâîäíûõ ëîêàëüíûõ ñåòåé 802.11, èçâåñòíûõ êàê WiFi. Âåðñèÿ 11ad ïðåäíàçíà÷åíà äëÿ 60ãèãàãåðöîâîãî äèàïàçîíà. Îíà ñîâìåñòèìà ñî âñåìè ïðåäûäóùèìè âåðñèÿìè, âêëþ÷àÿ 11a/b/g/n/ac, ïîñêîëüêó óðîâíè óïðàâëåíèÿ äîñòóïîì ê ñðåäå (MAC) ó íèõ ñõîæè. 11ad òàêæå èçâåñòíà ïîä êîììåð÷åñêèì íàçâàíèåì WiGig. Àëüÿíñ Wireless Gigabit (WiGig) Alliance ïîääåðæèâàåò è ïðîäâèãàåò 11ad è íåäàâíî îáúÿâèë î ïëàíàõ ïî êîíñîëèäàöèè Wi-Fi Alliance ïîä áðåíäîì Wi-Fi Alliance. WiGig èñïîëüçóåò íåëèöåíçèðóåìûé 60ãèãàãåðöîâûé ISM-äèàïàçîí ñ ïîëîñîé ÷àñòîò îò 57 äî 64 ÃÃö, ðàçäåëåííûé íà ÷åòûðå ó÷àñòêà ïî 2.16 ÃÃö. Îñíîâíàÿ ñõåìà ìîäóëÿöèè, ìóëüòèïëåêñèðîâàíèå ñ îðòîãîíàëüíûì ÷àñòîòíûì ðàçäåëåíèåì (OFDM), ìîæåò îáåñïå÷èòü ñêîðîñòü ïåðåäà÷è äàííûõ äî 7 Ãá/ñ, ÷òî äåëàåò ýòó áåñïðîâîäíóþ òåõíîëîãèþ îäíîé èç ñàìûõ âûñîêîñêîðîñòíûõ. Ñòàíäàðò òàêæå îïðåäåëÿåò ðåæèì ñ îäíîé íåñóùåé, êîòîðûé ïîòðåáëÿåò ìåíüøå ýíåðãèè è ëó÷øå ïîäõîäèò äëÿ íåêîòîðûõ ïîðòàòèâíûõ óñòðîéñòâ. Ðåæèì ñ îäíîé íåñóùåé ìîæåò îáåñïå÷èòü ñêîðîñòü äî 4.6 Ãá/ñ. Íà îáåèõ ñêîðîñòÿõ

ìîæíî ïåðåäàâàòü íåñæàòîå âèäåî. Òàêæå ñïåöèôèêàöèÿ WiGig ïðåäóñìàòðèâàåò ñðåäñòâà îáåñïå÷åíèÿ áåçîïàñíîñòè ïîñðåäñòâîì èñïîëüçîâàíèÿ àëãîðèòìà øèôðîâàíèÿ AES. Íà ÷àñòîòå 60 ÃÃö, áëàãîäàðÿ íåáîëüøèì ðàçìåðàì, äëÿ óñèëåíèÿ ñèãíàëà è óâåëè÷åíèÿ äèñòàíöèè ïåðåäà÷è îáû÷íî èñïîëüçóþòñÿ íàïðàâëåííûå àíòåííû. Òèïè÷íàÿ ìàêñèìàëüíàÿ äàëüíîñòü ñâÿçè ñîñòàâëÿåò 10 ì. Â èçäåëèÿõ WiGig èñïîëüçóþòñÿ àíòåííûå ðåøåòêè, îáåñïå÷èâàþùèå óïðàâëåíèå ôîðìîé ëó÷à. Òàêîå àäàïòèâíîå ôîðìèðîâàíèå äèàãðàììû íàïðàâëåííîñòè ïîçâîëÿåò îòñëåæèâàòü ïóòü ëó÷à ìåæäó ïåðåäàò÷èêîì è ïðèåìíèêîì, ÷òîáû èçáåæàòü ïðåïÿòñòâèé è ìàêñèìàëüíî óâåëè÷èòü ñêîðîñòü, äàæå ïðè èçìåíåíèè îêðóæàþùèõ óñëîâèé. Îäíîé èíòåðåñíîé îñîáåííîñòüþ ñòàíäàðòà ÿâëÿåòñÿ èñïîëüçîâàíèå óðîâíÿ àäàïòàöèè ïðîòîêîëà (Protocol Adaptation Layer – PAL). Ýòà ïðîãðàììíàÿ ñòðóêòóðà âçàèìîäåéñòâóåò ñ MAC-óðîâíåì è ïîçâîëÿåò îñóùåñòâèòü óïðîùåííóþ áåñïðîâîäíóþ ðåàëèçàöèþ äðóãèõ âûñîêîñêîðîñòíûõ ñòàíäàðòíûõ èíòåðôåéñîâ, ïîäîáíûõ USB, HDMI, DisplayPort è PCI Express. Êîìïàíèÿ Wilocity, îñíîâíîé ïðîèçâîäèòåëü ðàäèîóñòðîéñòâ WiGig, âûïóñêàåò îäíîêðèñòàëüíûå òðàíñèâåðû äèàïàçîíà 60 ÃÃö. ×àùå âñåãî îíè èñïîëüçóþòñÿ â ñî÷åòàíèè ñî ñòàíäàðòíûìè ðåøåíèÿìè 802.11n. Íàïðèìåð, òàêóþ ìèêðîñõåìó Qualcomm Atheros óñòàíàâëèâàåò íà îäíîé ïëàòå ñî ñâîèì òðàíñèâåðîì AR9642 ñòàíäàðòà 802.11n, â

Ðèñóíîê 2. Ñî÷åòàíèå ìèêðîñõåìû ñòàíäàðòà 802.11n êîìïàíèè Qualcomm Atheros è òðàíñèâåðà äèàïàçîíà 60 ÃÃö êîìïàíèè Wilocity îáðàçóåò òðåõäèàïàçîííûé ìîäóëü, êîòîðûé ìîæåò èñïîëüçîâàòüñÿ â ãîðÿ÷èõ òî÷êàõ äîñòóïà, ðîóòåðàõ è äðóãèõ óñòðîéñòâàõ áåñïðîâîäíûõ ñåòåé.

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – ìàé 2013

èòîãå ïîëó÷àåòñÿ ìîäóëü, ñïîñîáíûé ðàáîòàòü â òðåõ îñíîâíûõ äèàïàçîíàõ Wi-Fi – 2.4, 5 è 60 ÃÃö (Ðèñóíîê 2). Ó Wilocity òàêæå èìååòñÿ äîãîâîðåííîñòü îá èñïîëüçîâàíèè ñâîèõ óñòðîéñòâ â Wi-Fi òðàíñèâåðàõ êîìïàíèè

ÐàäèîËîöìàí – ìàé 2013

Marvell. Ñåãîäíÿ â áåñïðîâîäíûõ ëîêàëüíûõ ñåòÿõ, ðîóòåðàõ è ãîðÿ÷èõ òî÷êàõ äîñòóïà âñå ÷àùå èñïîëüçóþòñÿ òðè äèàïàçîíà, îäíèì èç êîòîðûõ ìîæåò áûòü äèàïàçîí ñòàíäàðòà 11ac. ÐË

ÑÒÀÒÜÈ

Ïîäàâëåíèå íèçêî÷àñòîòíûõ ïîìåõ â ñèñòåìàõ àâòîìàòè÷åñêîãî óïðàâëåíèÿ ×àñòü 2 Îêîí÷àíèå. Íà÷àëî â íîìåðå 04-2013 Ìèõàèë Ðóññêèõ

Àíàëîãîâûé ðåæåêòîðíûé ôèëüòð ìîæåò áûòü ñîçäàí íåñêîëüêèìè ñïîñîáàìè. Ñ ó÷åòîì ñîâðåìåííûõ òåíäåíöèé ñõåìîòåõíèêè, æåëàòåëüíà ðåàëèçàöèÿ íà ìèêðîýëåìåíòíîé áàçå. Â ñâÿçè ñ ýòèì êàòóøêè èíäóêòèâíîñòè è êîíäåíñàòîðû äîñòàòî÷íî áîëüøîé åìêîñòè íå äîëæíû ïðèñóòñòâîâàòü â ñõåìå. Â ýòîì ñëó÷àå ïîäîéäåò ñõåìà ðåæåêòîðíîãî ôèëüòðà íà îñíîâå ãèðàòîðà (Ðèñóíîê 9), êîòîðûé áëàãîäàðÿ èíâåðñèè èìïåäàíñà ïîçâîëÿåò îáîéòèñü áåç êàòóøåê èíäóêòèâíîñòè.

×àñòîòà ðåæåêöèè çäåñü ðàâíà:

1 2p R ARBC A CB

Åñëè çàäàòüñÿ R1 = R3= 500 êÎì, R2 = 250 êÎì, RA = RB = 100 êÎì, CA = 50íÔ, f = 2500 Ãö, òî çíà÷åíèå åìêîñòè CB, ïðåîáðàçîâàâ (4), ìîæíî îïðåäåëèòü êàê:

CB =

4 ´ 9.9 ´ (2500 ) = 451 íÔ

R3 A1

R1 Uâõ

Uâûõ R2

100 ´ 100 ´ 50

(5)

1 R1R 2R 3 R1 + R 3

(6)

Àíàëîãè÷íî ïðåäûäóùåé ñõåìå, çàäàâøèñü R1 = R2 = R3 = 100 êÎì, f = 50 Ãö, ïðåîáðàçîâàâ (6), íàõîäèì C0 = 46 íÔ.

Ðèñóíîê 9. Ïðèíöèïèàëüíàÿ ñõåìà ðåæåêòîðíîãî ôèëüòðà íà îñíîâå ãèðàòîðà.

Òàêæå ñóùåñòâóåò íàñòðàèâàåìûé ðåæåêòîðíûé ôèëüòð Ðîáåðòà Ïèçà, èçîáðàæåííûé íà Ðèñóíêå 10. ×àñòîòà ðåæåêöèè äëÿ ýòîé ñõåìû ðàâíà:

2pC0 RA

(4)

Ðàçâèòèå ñðåäñòâ óïðàâëåíèÿ âûäâèãàåò íà ïåðåäíèé ïëàí çàäà÷ó öèôðîâîé ðåàëèçàöèè ðåæåêòîðíîãî ôèëüòðà. Äëÿ ýòîãî íàáî-

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – ìàé 2013

R1 Uâõ

Yi-1

Ðèñóíîê 11. Ñòðóêòóðíàÿ ñõåìà èíòåãðàòîðà ïî ìåòîäó Ýéëåðà.

R3 A1 Uâûõ

Ðèñóíîê 10. Ïðèíöèïèàëüíàÿ ñõåìà ðåæåêòîðíîãî ôèëüòðà Ðîáåðòà Ïèçà.

ðîì ìàòåìàòè÷åñêèõ âûðàæåíèé íàäî îïèñàòü åãî ðàáîòó â ñîñòàâå ñèñòåìû óïðàâëåíèÿ, êîòîðàÿ, â äàííîì ñëó÷àå, ÿâëÿåòñÿ íåïðåðûâíîé, ïîñêîëüêó íå ñîäåðæèò íåëèíåéíûõ ýëåìåíòîâ. Â öåëîì, ñèíòåç íåïðåðûâíûõ ñèñòåì óïðàâëåíèÿ îñíîâûâàåòñÿ íà èõ îïèñàíèè îáûêíîâåííûìè äèôôåðåíöèàëüíûìè óðàâíåíèÿìè â ôîðìå Êîøè, ãäå, â îáùåì ñëó÷àå, äëÿ ìíîãîìåðíîãî ýëåìåíòà êàæäàÿ âõîäíàÿ ïåðåìåííàÿ ñâÿçàíà ñ êàæäîé âûõîäíîé ïåðåìåííîé. Åñëè âçàèìîñâÿçè ïî âñåì êàíàëàì ëèíåéíû èëè ëèíåàðèçîâàíû, òî â îáùåì ñëó÷àå ìíîãîìåðíûé ýëåìåíò ìîæíî îïèñàòü ñèñòåìîé íåîäíîðîäíûõ äèôôåðåíöèàëüíûõ óðàâíåíèé. Ñèñòåìó ìîæíî çàïèñàòü áîëåå êîìïàêòíî â âèäå îäíîãî âåêòîðíîãî äèôôåðåíöèàëüíîãî óðàâíåíèÿ. Âåêòîðíîå äèôôåðåíöèàëüíîå óðàâíåíèå â ôîðìå Êîøè, îòðàæàþùåå äèíàìè÷åñêèå ñâîéñòâà ìíîãîìåðíîãî ëèíåéíîãî îáúåêòà, ÿâëÿåòñÿ óðàâíåíèåì ñîñòîÿíèÿ è èñïîëüçóåòñÿ â êà÷åñòâå ìàòåìàòè÷åñêîé ìîäåëè ïðè ìîäåëèðîâàíèè ìåòîäàìè ïðîñòðàíñòâ ñîñòîÿíèé. Ñèíòåçèðîâàòü ñèñòåìó ìîæíî ðàçëè÷íûìè ìåòîäàìè, êîòîðûå äåëÿò íà äâå ãðóïïû:

w02

ìåòîäû ÷èñëåííîãî èíòåãðèðîâàíèÿ äèôôåðåíöèàëüíûõ óðàâíåíèé è ìàòðè÷íûå ìåòîäû, îñíîâàííûå íà ðàñ÷åòå ïåðåõîäíîé ìàòðèöû ñîñòîÿíèÿ. Áëàãîäàðÿ îòíîñèòåëüíîé ïðîñòîòå ïðèìåíåíèÿ è øèðîêîìó ðàñïðîñòðàíåíèþ â ëèòåðàòóðå ÷àùå èñïîëüçóþò ìåòîäû ÷èñëåííîãî èíòåãðèðîâàíèÿ. Ïðè ýòîì, â äàííîì ñëó÷àå, âìåñòî ìåòîäîâ ÷èñëåííîãî èíòåãðèðîâàíèÿ âûñîêîãî ïîðÿäêà, íàïðèìåð ìåòîäà Ðóíãå-Êóòòà ÷åòâåðòîãî ïîðÿäêà èëè Êóòòà-Ìåðñîíà ÷åòâåðòîãî ïîðÿäêà, öåëåñîîáðàçíî ïðèìåíèòü ýêîíîìè÷íûé, êàê â ïëàíå èñïîëüçóåìîé ïàìÿòè, òàê â ïëàíå âðåìåíè âûïîëíåíèÿ, ìåòîä Ýéëåðà ïåðâîãî ïîðÿäêà. Áàçîâàÿ îïåðàöèÿ èíòåãðèðîâàíèÿ, ðåàëèçîâàííàÿ ïî ìåòîäó Ýéëåðà ïåðâîãî ïîðÿäêà, áóäåò âûãëÿäåòü ñëåäóþùèì îáðàçîì: (7)

Yi = Xi × dt + Yi-1

Ñòðóêòóðíàÿ ñõåìà, ñîîòâåòñòâóþùàÿ äàííîé îïåðàöèè, ïðåäñòàâëåíà íà Ðèñóíêå 11. Êàê âèäíî èç ôîðìóëû (7), ïðè âûïîëíåíèè îïåðàöèè èíòåãðèðîâàíèÿ îñíîâíûì ôàêòîðîì, âëèÿþùèì íà âûõîäíóþ âåëè÷èíó, ÿâëÿåòñÿ øàã äèñêðåòèçàöèè dt, êîòîðûé â öèôðîâûõ ñèñòåìàõ ìîæíî îïðåäåëèòü, ñ÷èòûâàÿ îäèí ðàç çà öèêë çíà÷åíèå òàéìåðà. Âåëè÷èíà ñ èíäåêñîì i îïðåäåëÿåò ñèãíàë íà òåêóùåì øàãå èíòåãðèðîâàíèÿ, à ñ èíäåêñîì i-1 – íà ïðåäûäóùåì. Ïîñêîëüêó â ôîðìóëå (1) W(p) ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé îòíîøåíèå âûõîäíîãî ñèãíàëà Y(p) ê

1 p

1 p T

Ðèñóíîê 12. Ñòðóêòóðíàÿ ñõåìà ðåæåêòîðíîãî ôèëüòðà.

ÐàäèîËîöìàí – ìàé 2013

ÑÒÀÒÜÈ

X1i

X2i w02

X4i

X3(i-1)

X6i

X3i

X5(i-1)

X5i T

Ðèñóíîê 13. Ñòðóêòóðíàÿ ñõåìà ðåæåêòîðíîãî ôèëüòðà, ðàñïèñàííàÿ ïî ìåòîäó Ýéëåðà.

âõîäíîìó X(p), òî ñ ó÷åòîì çàìåíû T = w0(1/Q) ïîëó÷èì:

p 2 + w02 Y(p) = 2 X(p) p + Tp + w02

(8)

Ïðîèçâåäÿ íåñëîæíûå ìàòåìàòè÷åñêèå ïðåîáðàçîâàíèÿ, âûðàçèì Y(p): ö 1 æ w2 Y(p) = X(p) + çç 0 (X(p) - Y(p))- T × Y(p) ÷÷ (9) pè p ø

Â ñîîòâåòñòâèè ñ óðàâíåíèåì (9) ñîñòàâèì ñòðóêòóðíóþ ñõåìó (Ðèñóíîê 12). C ó÷åòîì ôîðìóëû (7) è Ðèñóíêà 11 ñõåìà ïðèîáðåòàåò âèä, ïîêàçàííûé íà Ðèñóíêå 13. Íà îñíîâå ïîëó÷åííîé ñòðóêòóðíîé ñõåìû ñîñòàâèì ñèñòåìó ÷èñëåííûõ âûðàæåíèé, êîòîðàÿ áóäåò îïèñûâàòü ðåæåêòîðíûé ôèëüòð â öèôðîâîì âèäå:

ì X1i = Xi - Yi ï X = w2 X 0 1i ï 2i ï X3i = Dt × X 2i + X3(i-1) ï í X 4i = X3(i-1) - X 6 ï X = Dt × X + X 4i 5( i-1) ï 5i X = T × Y ï 6i i ïY = X 5( i-1) + Xi î i

Íà÷àëî ïîäïðîãðàììû Íåò

Ïðîâåðêà ïðîõîäà ñèãíàëà Us ÷åðåç 0

Äà fl=1

Íåò

Äà Íåò Äà

(10)

15 ìñ<clk<25 ìñ fl=1 clk=0 clkON=1 clk=0 clkON=1

Êàê âèäèì, âõîäÿùèå â ñèñòåìó (10) âûðàæåíèÿ íå ñîäåðæàò îïåðàöèé äåëåíèÿ, òðåáóþùèõ äîñòàòî÷íî áîëüøèõ âû÷èñëèòåëüíûõ ðåñóðñîâ, ïîýòîìó ôèëüòð âïîëíå ìîæåò áûòü ðåàëèçîâàí íà ìàëîìîùíûõ ìèêðîêîíòðîëëåðàõ. Â ñîâðåìåííûõ âûñîêîïðîèçâîäèòåëüíûõ öèôðîâûõ ñèñòåìàõ óïðàâëåíèÿ ðåàëèçàöèÿ äàæå äâóõ ðåæåêòîðíûõ ôèëüòðîâ íå ÿâëÿåòñÿ ñëèøêîì ðåñóðñîçàòðàòíîé çàäà÷åé. Íî â

äåøåâûõ èëè ñòàðûõ íåìîäåðíèçèðîâàííûõ ñèñòåìàõ, ãäå èñïîëüçóþòñÿ îòíîñèòåëüíî óñòàðåâøèå ñðåäñòâà âû÷èñëåíèÿ è óïðàâëåíèÿ, èëè óñòðîéñòâà ñ îãðàíè÷åííûìè âû÷èñëèòåëüíûìè âîçìîæíîñòÿìè, íàïðèìåð ìèêðîêîíòðîëëåðû ñ íèçêîé òàêòîâîé ÷àñòîòîé, òàêàÿ çàäà÷à ìîæåò ïîâëèÿòü íà ïðîèçâîäèòåëüíîñòü. Â òàêîì ñëó÷àå ìîæíî èñïîëüçîâàòü ïðèâåäåííûé íà Ðèñóíêå 14 àëãîðèòì àäàïòèâíîé ôèëüòðàöèè, êîòîðûé âñòðàèâàåòñÿ â îñíîâíîé öèêë ïðîãðàììû è ïîäêëþ÷àåò ôèëüòð ëèøü ïðè îáíàðóæåíèè ïîìåõè. Ïðè ýòîì äëÿ òîãî, ÷òîáû ñêîìïåíñèðîâàòü «ïðîñàäêó» ïðîèçâîäèòåëüíîñòè, íà âðåìÿ ðàáîòû ôèëüòðà ìîãóò áûòü îòêëþ÷åíû

fl=0 clkON=0 flFiltr=1 Êîíåö ïîäïðîãðàììû

Ðèñóíîê 14. Àëãîðèòì àäàïòèâíîé ôèëüòðàöèè.

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – ìàé 2013

êàêèå-ëèáî ñåðâèñíûå ôóíêöèè, íàïðèìåð ÷àñòü èíòåðôåéñà ïîëüçîâàòåëÿ. Äàííûé àëãîðèòì íàèáîëåå õîðîøî ïîäõîäèò äëÿ ñèñòåì, ãäå îòíîñèòåëüíàÿ äëèòåëüíîñòü óñòàíîâèâøåãîñÿ ïðîöåññà ñóùåñòâåííî áîëüøå âðåìåíè ïåðåõîäíûõ ïðîöåññîâ, íàïðèìåð, â ýëåêòðîïðèâîäàõ øàõòíûõ ïîäúåìíûõ óñòàíîâîê èëè êîíâåéåðîâ. Â ñèñòåìàõ ñ ÷àñòî ìåíÿþùèìñÿ çàäàíèåì, íàïðèìåð, â èñïîëíèòåëüíûõ ìåõàíèçìàõ ïðîìûøëåííûõ ðîáîòîâ, ýòîò àëãîðèòì áóäåò ìåíåå ýôôåêòèâåí. Â ïðèâåäåííîì àëãîðèòìå âûïîëíÿåòñÿ ïðîâåðêà ïðîõîäà ÷åðåç 0 âåëè÷èíû Us, ïðåäñòàâëÿùåé ñîáîé âûõîäíîé ñèãíàë ñóììàòîðà, îïèñûâàþùèé ðàçíîñòü âõîäíîé âåëè÷èíû è ñèãíàëà îáðàòíîé ñâÿçè. Ïðè ïåðâîì ïðîõîäå óñòàíàâëèâàåòñÿ ôëàã fl, à òàêæå îáíóëÿåòñÿ (clk=0) è çàïóñêàåòñÿ (clkON=1) òàéìåð clk. Ïðè ñëåäóþùåì ïðîõîäå çíà÷åíèå clk ñðàâíèâàåòñÿ ñ íåêîòîðûì äèàïàçîíîì ôèëüòðóåìîé ÷àñòîòû. Ýòî íåîáõîäèìî, â ïåðâóþ î÷åðåäü, èç-çà òîãî, ÷òî ñèãíàë Us â óñòàíîâèâøåìñÿ ðåæèìå ìîæåò íåñêîëüêî îòëè÷àòüñÿ îò íóëåâîãî çíà÷åíèÿ. Â äàííîì ñëó÷àå âåðõíÿÿ è íèæíÿÿ ãðàíèöû äèàïàçîíà ðàâíû 15 è 25 ìñ, ÷òî ñîîòâåòñòâóåò ÷àñòîòàì 66.67 è 40 Ãö. Ïðè ïîïàäàíèè â ýòîò äèàïàçîí ñáðàñûâàåòñÿ fl, îòêëþ÷àåòñÿ òàéìåð è óñòàíàâëèâàåòñÿ ôëàã âêëþ÷åíèÿ ôèëüòðàöèè flFiltr, êîòîðûé àêòèâèðóåò â îñíîâíîì öèêëå ïðîãðàììû àëãîðèòì ðåæåêòîðíîãî ôèëüòðà. Òàêèì îáðàçîì, íå òðåáóþùèé îñîáûõ âû÷èñëèòåëüíûõ ñðåäñòâ àëãîðèòì ìîæåò ñëåäèòü çà íàëè÷èåì ïîìåõ íà âõîäå ñèñòåìû è ëèøü ïðè íåîáõîäèìîñòè ïîäêëþ÷àòü ôèëüòðà-

ÐàäèîËîöìàí – ìàé 2013

öèþ. Îòêëþ÷åíèå ôèëüòðàöèè ìîæíî ïðîèçâîäèòü ðàçëè÷íûìè ñïîñîáàìè. Åñëè çà ñèñòåìîé ïîñòîÿííî ñëåäèò äåæóðíûé ïåðñîíàë, òî îòêëþ÷åíèå ìîæíî èíèöèèðîâàòü êîìàíäîé ïîëüçîâàòåëÿ. Â íåêîòîðûõ ñëó÷àÿõ ïðåäïî÷òèòåëüíåå èñïîëüçîâàòü òàéìåð, îòñ÷èòûâàþùèé âðåìÿ, â òå÷åíèå êîòîðîãî ïðîèçâîäèòñÿ ôèëüòðàöèÿ. Ïî èñòå÷åíèè ýòîãî âðåìåíè ïðè íàëè÷èè ïîìåõè àëãîðèòì âíîâü ïîäêëþ÷èò ôèëüòðàöèþ. Ïðè îïðåäåëåííîé èíòåíñèâíîñòè òàêèõ ïîäêëþ÷åíèé ñèñòåìà ìîæåò ñ÷åñòü ïîìåõó ïîñòîÿííîé è ñîâñåì íå îòêëþ÷àòü ôèëüòðàöèþ. Â ðàáîòå áûëè ïîêàçàíû ìåòîäû è ñïîñîáû ëèêâèäàöèè íèçêî÷àñòîòíûõ ïîìåõ â ñèñòåìàõ àâòîìàòè÷åñêîãî óïðàâëåíèÿ ýëåêòðîïðèâîäàìè è èñïîëíèòåëüíûìè ìåõàíèçìàìè. È õîòÿ ñ ïîäîáíûìè ïîìåõàìè íà ïðàêòèêå ïðèõîäèòñÿ ñòàëêèâàòüñÿ íå òàê ÷àñòî, êàê ñ âûñîêî÷àñòîòíûìè, îíè òàêæå ñåðüåçíî âëèÿþò íà ðàáîòîñïîñîáíîñòü ñèñòåìû. ÐË

Ñïèñîê èñòî÷íèêîâ

ÑÒÀÒÜÈ

1. Ýëåêòðîííûå ïðîìûøëåííûå óñòðîéñòâà. Ì.À. Àìåëèíà – ã. Ñìîëåíñê: Ìîñêîâñêèé ýíåðãåòè÷åñêèé èíñòèòóò (ñìîëåíñêèé ôèëèàë), 2006. – 72 ñ. 2. Ïðîåêòèðîâàíèå è ïðèìåíåíèå îïåðàöèîííûõ óñèëèòåëåé. Äæ. Ãðýì, Äæ. Òîáè, Ë. Õüþëñìàè – Ì. : Ìèð, 1974. – 510 ñ. 3. Îïåðàöèîííûå óñèëèòåëè è èõ ïðèìåíåíèå. Æ. Ìàðøå – Ë. : Ýíåðãèÿ, 1974. 215 ñ. 4. Ïðàêòè÷åñêàÿ ýëåêòðîíèêà àíàëîãîâûõ óñòðîéñòâ. Ð. Ïèç – Ì.: ÄÌÊ Ïðåññ, 2001. – 320 ñ. 5. Äèôôåðåíöèàëüíîå è èíòåãðàëüíîå èñ÷èñëåíèÿ äëÿ âóçîâ. Ïèñêóíîâ Í.Ñ. – Ì.: Íàóêà, 1985. – 432 ñ.

Òåõíîëîãèè äèíàìè÷åñêîãî îòîáðàæåíèÿ â êîíêóðåíòíîé áîðüáå çà íàøè ãëàçà William Wong Electronic Design

Òåõíîëîãèè îòîáðàæåíèÿ âñåãäà êîíêóðèðîâàëè äðóã ñ äðóãîì, íî íèêîãäà åùå â ñîðåâíîâàíèè íå ó÷àñòâîâàëî òàêîå áîëüøîå êîëè÷åñòâî ïîäõîäîâ. Íàïðèìåð, ìíîãèå äèñïëåè òåïåðü èìåþò ñåíñîðíûå ïàíåëè, ÷òî ðàñøèðÿåò âîçìîæíîå ÷èñëî ðåøåíèé. Çàäà÷à çàêëþ÷àåòñÿ â îáåñïå÷åíèè íàèëó÷øåãî âèçóàëüíîãî âîñïðèÿòèÿ ïðè ñîáëþäåíèè ðÿäà çàâèñÿùèõ îò ïðèëîæåíèÿ òðåáîâàíèé. Ñîâðåìåííûå äèñïëåè äîëæíû îòëè÷àòüñÿ ïîâûøåííîé ãëóáèíîé öâåòà, âûñîêèì ðàçðåøåíèåì è áîëüøîé ñêîðîñòüþ îáíîâëåíèÿ. Îíè òàêæå äîëæíû áûòü ïðî÷íûìè, òîíêèìè è íåäîðîãèìè. Ðàçìåð è äèñòàíöèÿ îáçîðà òàêæå èìåþò çíà÷åíèå. È, íàêîíåö, äèñïëåè íå äîëæíû ïîòðåáëÿòü ñëèøêîì ìíîãî ýíåðãèè.

Ñèòóàöèÿ íà ðûíêå iPad êîìïàíèè Apple ïîøåë ïî ïóòè âûñîêîãî êà÷åñòâà (Ðèñóíîê 1). Åãî äèñïëåé Retina ñ ðàçðåøåíèåì 264 ïèêñåëåé íà äþéì ïîêàçûâàåò èçîáðàæåíèÿ áåç âèäèìîãî ðàçëè÷èÿ ïèêñåëåé ïðè îñòðîòå çðåíèÿ 20/20 è òèïè÷íîì äëÿ ïëàíøåòà ðàññòîÿíèè äî ýêðàíà íå ìåíåå 15 äþéìîâ. IPhone 5 èìååò áîëåå âûñîêîå ðàçðåøåíèå 326 ïèêñåëåé íà äþéì ñî ñòàíäàðòíûì ðàññòîÿíèåì îáçîðà 10 äþéìîâ. Âåëè÷èíà, êîòîðàÿ ó÷èòûâàåò ðàññòîÿíèå îáçîðà, âûðàæàåòñÿ â ïèêñåëÿõ íà ãðàäóñ (pixels per degree – PPD). Äëÿ Retina íà÷àëüíîå çíà÷åíèå ýòîé âåëè÷èíû ïðèìåðíî 53 PPD. Ïðè äîñòèæåíèè ýòîãî ïðåäåëà ôàêòè÷åñêîå ðàçðåøåíèå ýêðàíà ñòàíîâèòñÿ äëÿ ìîáèëüíûõ óñòðîéñòâ ìåíåå çíà÷èìûì ïàðàìåòðîì.

Ðèñóíîê 1. Â íîâîì iPad êîìïàíèè Apple (ñïðàâà) èñïîëüçóåòñÿ äèñïëåé âûñîêîé ÷åòêîñòè. Ïðèãëÿäåâøèñü, ìîæíî óâèäåòü ðàçíèöó ìåæäó äèñïëååì Retina è åãî ïðåäøåñòâåííèêîì (ñëåâà).

Ñ äðóãîé ñòîðîíû, áîëüøèå äèñïëåè, êàê ïðàâèëî, îãðàíè÷åíû ðàçðåøåíèåì è ñòàíäàðòàìè. Ñåãîäíÿ äîìèíèðóþò íà ðûíêå äèñïëåè HDTV ñ ðàçðåøåíèåì 720p (1280 íà 720 ïèêñåëåé) è 1080p (1920 íà 1080 ïèêñåëåé). Ñèìâîë p îáîçíà÷àåò ïðîãðåññèâíóþ ðàçâåðòêó, à â ñòàðûõ òåëåâèçîðàõ è íåêîòîðûõ HDTV-äèñïëåÿõ èñïîëüçóåòñÿ ÷åðåññòðî÷íàÿ ðàçâåðòêà, îáîçíà÷àåìàÿ áóêâîé i. Â ïðîøëîì êîìïüþòåðíûå ìîíèòîðû ñ ðàçðåøåíèåì âûøå, ÷åì ó òåëåâèçîðîâ áûëè îáû÷íûì ÿâëåíèåì. Ñåãîäíÿ, åñëè îíè è èìåþò òå æå ðàçìåðû, ÷òî è ìîíèòîðû âûñîêîé ÷åòêîñòè, òî ýòî ñêîðåå èñêëþ÷åíèå, ÷åì ïðàâèëî. Ñëåäóþùèì øàãîì áóäóò ýêðàíû 4K Ultra High Def (UHD èëè Ultra HD) ñ ðàçðåøåíèåì 3840 íà 2160 ïèêñåëåé, ÷òî â äâà ðàçà áîëüøå ôîðìàòà 1080 (Ðèñóíîê 2). Óäâîéòå 4K è ïîëó÷èòå 8K UHD. Ôîðìàò 8K Ultra HD ñ ðàçðåøåíèåì 7680 íà 4320 ïèêñåëåé îòëè÷íî ïîäõî-

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – ìàé 2013

1080p 720p DVD Ðèñóíîê 2. Ðàçðåøåíèå ôîðìàòà 4K Ultra HD áîëåå ÷åì âäâîå ïðåâîñõîäèò ðàçðåøåíèå èñïîëüçóåìîãî â ñîâðåìåííûõ äèñïëåÿõ ñòàíäàðòà 1080p.

äèò äëÿ ïðîñìîòðà èçîáðàæåíèé, ñíÿòûõ íà 33.2-ìåãàïèêñåëüíóþ êàìåðó. Ïðîáëåìîé äëÿ äèñïëååâ ñòàíäàðòà 4K è 8K ñ òî÷êè çðåíèÿ ïîòðåáèòåëÿ áóäåò âîïðîñ î ïðåäîñòàâëåíèè ñîîòâåòñòâóþùèõ èçîáðàæåíèé è âèäåî, íî ýòî óæå äðóãàÿ òåìà. Íàïîìíèì, ÷òî öèôðîâàÿ êàìåðà RED EPIC, èñïîëüçóåìàÿ äëÿ ñúåìêè ìíîãèõ íîâåéøèõ ôèëüìîâ, èìååò âûõîä DCI 4K ñ ðàçðåøåíèåì 4096 íà 2160 ïèêñåëåé.

Òåõíîëîãèè îòîáðàæåíèÿ Æèäêîêðèñòàëè÷åñêèå äèñïëåè (LCD) ñòàëè äîìèíèðóþùèìè â îáëàñòè òåõíîëîãèé îòîáðàæåíèÿ, õîòÿ ó íèõ èìåþòñÿ ñîïåðíèêè â ëèöå äèñïëååâ íà îñíîâå îðãàíè÷åñêèõ ñâåòîäèîäîâ (OLED). LCD âûïóñêàþò â ðàçëè÷íûõ ôîðìàõ, íî èì âñåãäà òðåáóåòñÿ èñòî÷íèê ñâåòà. Îòðàæàþùèå LCD èñïîëüçóþò âíåøíèé èñòî÷íèê, íàïðèìåð, ñîëíöå. Òðàíñôëåêòèâíûå (àêòèâíî-ïàññèâíûå) LCD îòðàæàþò è ïðîïóñêàþò ñâåò, ïîýòîìó â íèõ ìîæåò ïðèìåíÿòüñÿ ïîäñâåòêà. Îòðàæàþùèå è òðàíñôëåêòèâíûå äèñïëåè õîðîøî ïîäõîäÿò äëÿ ðàáîòû ïðè ñîëíå÷íîì ñâåòå, êîãäà ñâåò îò ïîäñâåòêè ñòàíîâèòñÿ ðàçìûòûì. Ïîäñâåòêà æå ïîçâîëÿåò ðàáîòàòü ñ äèñïëååì â òåìíîòå è îáåñïå÷èâàåò ëó÷øåå óïðàâëåíèå êà÷åñòâîì èçîáðàæåíèÿ. Áîëüøèíñòâî ìîáèëüíûõ ýêðàíîâ è ÆÊäèñïëååâ ôîðìàòà HDTV èìååò ïîäñâåòêó. Åñòü íåñêîëüêî ñïîñîáîâ âñòðàèâàíèÿ èñòî÷íèêà ñâåòà, íî â îñíîâíîì îí ïîìåùàåòñÿ ïîçàäè äèñïëåÿ. Ðàíüøå èñïîëüçîâàëèñü ôëóîðåñöåíòíûå ëàìïû ñ õîëîäíûì êàòîäîì (CCFL), íî òåïåðü èõ âûòåñíèëè ñâåòîäèîäíûå èñòî÷íèêè. Ñâåòîäèîäû äîðîæå, íî çàòî íàäåæíåå. Êðîìå òîãî, îíè îáåñïå÷èâàþò ëó÷øåå óïðàâëåíèå è øèðîêóþ öâåòîâóþ ãàììó. È îíè î÷åíü ìàëû. Îáû÷íî ñâåòîäèî-

ÐàäèîËîöìàí – ìàé 2013

äû ðàñïîëàãàþòñÿ ïîçàäè äèñïëåÿ èëè ïî êðàÿì (Ðèñóíîê 3). Â çàâèñèìîñòè îò òîëùèíû äèñïëåÿ ìîãóò èñïîëüçîâàòüñÿ ðàçëè÷íûå ïîäõîäû. Ðàçìåùåíèå ñâåòîäèîäîâ ïî êðàÿì õîðîøî ïîäõîäèò äëÿ òîíêèõ äèñïëååâ, ÷òî ÷àñòî íàõîäèò ïðèìåíåíèå â íåáîëüøèõ ýêðàíàõ. Áîëüøèå äèñïëåè òîëùå, è ïîçâîëÿþò ðàñïîëîæèòü ñâåòîäèîäû ñçàäè. Â òàêîé ïðîñòåéøåé ðåàëèçàöèè ñîõðàíÿåòñÿ ïîñòîÿíñòâî ñâå÷åíèÿ. Ýòî ñïðàâåäëèâî äëÿ îáîèõ âàðèàíòîâ. Àëüòåðíàòèâîé ÿâëÿåòñÿ äèíàìè÷åñêàÿ ïîäñâåòêà, íàçûâàåìàÿ òàêæå ëîêàëüíûì äèììèðîâàíèåì. Â ýòîì ñëó÷àå ñâåòîäèîäû óïðàâëÿþòñÿ èíäèâèäóàëüíî è èçìåíÿþò ÿðêîñòü â çàâèñèìîñòè îò îòîáðàæàåìîãî ñþæåòà. Ñâåòîäèîä ïîäñâå÷èâàåò îïðåäåëåííóþ îáëàñòü, â îòëè÷èå îò äðóãèõ äèñïëååâ, íàïðèìåð OLED, ãäå âîçìîæíî óïðàâëÿòü ÿðêîñòüþ îòäåëüíîãî ïèêñåëÿ. Ýòî ÿâëÿåòñÿ ïðîáëåìîé, ïîñêîëüêó êîíòðîëëåð äèñïëåÿ äîëæåí ó÷èòûâàòü îñâåùåíèå ñî ñòîðîíû ïîäñâåòêè è ñî ñòîðîíû LCD, òàê êàê ñâåòîäèîäû âëèÿþò íà ïåðåêðûâàåìûå îáëàñòè ýêðàíà. Êðîìå òîãî, êîíòðîëëåð äîëæåí ó÷èòûâàòü ñêîðîñòü, ñ êîòîðîé LCD è ñâåòîäèîäû ìîãóò èçìåíÿòü ñâîþ ÿðêîñòü. Äèíàìè÷åñêàÿ ïîäñâåòêà ìîæåò áûòü ðåàëèçîâàíà ïðè ëþáîì ðàñïîëîæåíèè ñâåòîäèîäîâ. Äèíàìè÷åñêàÿ ïîäñâåòêà ñíèæàåò ýíåðãîïîòðåáëåíèå è óëó÷øàåò êà÷åñòâî öâåòà, ïîñêîëüêó ïîçâîëÿåò îòîáðàæàòü áîëåå òåìíûå îáëàñòè ýêðàíà. Îäíàêî åé òðåáóåòñÿ íàìíîãî áîëåå ñëîæíûé êîíòðîëëåð, è îíà ÿâëÿåòñÿ èñòî÷íèêîì âèçóàëüíûõ àðòåôàêòîâ, âðîäå îðåîëîâ âîêðóã ÿðêèõ îáúåêòîâ. Òèï è âëèÿíèå àðòåôàêòîâ çàâèñÿò îò êà÷åñòâà àëãîðèòìà óïðàâëåíèÿ, àïïàðàòóðû è Ðàññåèâàòåëü LCD Äåðæàòåëü

Ïå÷àòíàÿ ïëàòà

Ñâåòîäèîä Ñâåòîäèîä

Ðàññåèâàòåëü

LCD

Äåðæàòåëü

Ïå÷àòíàÿ ïëàòà

Ðèñóíîê 3. Äëÿ ïîäñâåòêè LCD îáû÷íî èñïîëüçóåòñÿ íàáîð ñâåòîäèîäîâ, ðàñïîëîæåííûõ ñ çàäíåé ñòîðîíû äèñïëåÿ (âåðõíèé ðèñóíîê) èëè ñáîêó (íèæíèé ðèñóíîê).

ÑÒÀÒÜÈ

âûâîäèìîãî èçîáðàæåíèÿ. Íàèõóäøèì ñëó÷àåì áóäåò ÿðêîå çâåçäíîå ïîëå íà ÷åðíîì ôîíå. LCD ñòàíîâÿòñÿ âñå òîíüøå è ëåã÷å, ïðè ýòîì èõ ýíåðãîïîòðåáëåíèå ñîêðàùàåòñÿ. Îäíîâðåìåííî îíè ñòàíîâÿòñÿ âñå áîëüøå, óæå äîñòóïíû äèñïëåè ñ äèàãîíàëüþ áîëåå 80 äþéìîâ. OLED-äèñïëåè ñàìè ÿâëÿþòñÿ èñòî÷íèêàìè ñâåòà. Âîçìîæíîñòü èíäèâèäóàëüíîãî óïðàâëåíèÿ êàæäûì ïèêñåëåì ïîçâîëÿåò ïîëó÷èòü áîëåå ÿðêîå è êîíòðàñòíîå èçîáðàæåíèå, ÷åì íà îáû÷íîì LCD. OLED-äèñïëåè âûïóñêàþòñÿ ñ ïàññèâíîé (PMOLED) èëè àêòèâíîé (AMOLED) ìàòðèöåé. Ñìàðòôîí Galaxy S4 êîìïàíèè Samsung ïîñòàâëÿåòñÿ ñ 5-äþéìîâûì AMOLED ýêðàíîì ôîðìàòà 1080p (Ðèñóíîê 4). OLED-äèñïëåè áîëåå ýíåðãîýôôåêòèâíû, ÷åì LCD ñî ñâåòîäèîäíîé ïîäñâåòêîé. Êðîìå òîãî, îíè èìåþò áîëåå øèðîêîå ïîëå îáçîðà, ïðåâûøàþùåå 165°. Îíè ÿð÷å è êîíòðàñòíåå, ÷åì LCD, êîòîðûå èçíà÷àëüíî ñîçäàíû, ÷òîáû íå ïðîïóñêàòü ñâåò. OLED-äèñïëåè èñïîëüçóþòñÿ â íåáîëüøèõ óñòðîéñòâàõ ñ áàòàðåéíûì ïèòàíèåì, íàïðèìåð, â ñìàðòôîíàõ, ïîñêîëüêó îíè ÿð÷å è òðåáóþò ìåíüøå ýíåðãèè.

Ðèñóíîê 4. Â Samsung Galaxy S4 èñïîëüçóåòñÿ 5-äþéìîâûé AMOLED äèñïëåé.

Êðîìå òîãî, òåõíîëîãèÿ OLED ïîçâîëÿåò ñîçäàâàòü òîíêèå è ãèáêèå äèñïëåè. Íà ìåæäóíàðîäíîé âûñòàâêå CES â Ëàñ-Âåãàñå êîìïàíèÿ Samsung ïðîäåìîíñòðèðîâàëà áîëüøîé è ìàëåíüêèé ãèáêèå ýêðàíû (Ðèñóíîê 5).

Ðèñóíîê 5. Íåäàâíî íà ìåæäóíàðîäíîé âûñòàâêå CES Samsung ïîêàçàëà ãèáêèå äèñïëåè.

Ýòèõ äèñïëååâ åùå íåò â ïðîäàæå, íî îíè, áåç ñîìíåíèÿ, ðàñøèðÿò âîçìîæíîñòè ðàçðàáîò÷èêîâ. OLED-äèñïëåè ìîãóò áûòü èçãîòîâëåíû òðåìÿ ñïîñîáàìè. Ïåðâûì ÿâëÿåòñÿ ìåòîä âàêóóìíîãî íàïûëåíèÿ èëè òåðìîâàêóóìíîãî èñïàðåíèÿ (VTE), íî îí äîðîã è íåýôôåêòèâåí. Òåõíîëîãèÿ ôàçîâîãî ñìåùåíèÿ îðãàíè÷åñêîãî ïàðà (OVPD) ïîçâîëÿåò ïîëó÷àòü òîíêóþ ïëåíêó, èñïîëüçóÿ êàìåðó ðåàêòîðà ñ íèçêèì äàâëåíèåì è ãîðÿ÷èìè ñòåíêàìè è ãàçíîñèòåëü äëÿ ïåðåíîñà âûïàðåííûõ îðãàíè÷åñêèõ ìîëåêóë íà õîëîäíóþ ïîäëîæêó. Íàêîíåö, OLED-äèñïëåè áåç áîëüøèõ çàòðàò ìîãóò áûòü ñîçäàíû ñ ïîìîùüþ òåõíîëîãèè ñòðóéíîé ïå÷àòè, ïîçâîëÿþùåé ñîçäàâàòü áîëüøèå ýêðàíû. Èçãîòîâëåííûå ïî òåõíîëîãèè IGZO (îêñèä èíäèÿ, ãàëëèÿ è öèíêà) OLED-äèñïëåè êîìïàíèè Sharp èìåþò ðàçìåðû îò 4 äî 32 äþéìîâ. Íà âûñòàâêå CES êîìïàíèÿ ïîêàçàëà 32äþéìîâûé ýêðàí 4K IGZO. Êàê è âñå OLEDäèñïëåè, IGZO ýíåðãîýôôåêòèâíåå, ÷åì LCD, ïèêñåëè èìåþò ëó÷øóþ äèíàìèêó, à ñîçäàâàåìûå èìè èçîáðàæåíèÿ ÿð÷å è êîíòðàñòíåå. Â òîíêîïëåíî÷íûõ òðàíçèñòîðàõ (TFT) êîìïàíèè Sharp èñïîëüçóþòñÿ ñòðóêòóðû íà îñíîâå êðèñòàëëîâ, âûðîâíåííûõ ïî îñè C (CAAC). Êàê ïðàâèëî, êðèñòàëëû âûðàâíèâàþòñÿ ïî îñÿì A, B è C. Â ñòðóêòóðàõ CAAC âûðàâíèâàíèå ïðîèñõîäèò òîëüêî ïî îñè C, ÷òî ïîçâîëÿåò èñïîëüçîâàòü êðèñòàëëû â ïëåíêàõ (Ðèñóíîê 6). Îáû÷íî æå êðèñòàëë

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – ìàé 2013

InO2

(Ga, Zn) O

InO2 b (Ga, Zn) O

InO2

Îñü C

Ga èëè Zn

(Ga, Zn) O

O InO2

Ðèñóíîê 6. Â òîíêîïëåíî÷íûõ òðàíçèñòîðàõ ìîæåò áûòü èñïîëüçîâàíà ïëàíàðíàÿ ñòðóêòóðà âûðîâíåííûõ ïî îñè C êðèñòàëëîâ (CAAC).

èìååò êóáè÷åñêóþ ñòðóêòóðó. Ýòà òåõíîëîãèÿ ìîæåò ïðèìåíÿòüñÿ íå òîëüêî â ïðîèçâîäñòâå äèñïëååâ. IGZO-äèñïëåè èìåþò íåêîòîðûå ÷åðòû, ïðèñóùèå ñòàðûì ìîíèòîðàì íà ÝËÒ. Îòîáðàæàåìûå íà ýêðàíå äàííûå ñîõðàíÿþòñÿ â òå÷åíèå êîðîòêîãî ïðîìåæóòêà âðåìåíè, äàæå â îòñóòñòâèå ïèòàíèÿ. Íåñìîòðÿ íà ðàçëè÷èå ôèçè÷åñêèõ îñíîâ, ôóíêöèîíàëüíî ýòî ñõîæå ñ ïîâåäåíèåì ëþìèíîôîðîâ ÝËÒ è ñïîñîáñòâóåò ñîêðàùåíèþ ýíåðãîïîòðåáëåíèÿ. Ïðè äîáàâëåíèè ñåíñîðíîãî èíòåðôåéñà IGZO-äèñïëåè ïîçâîëÿþò çíà÷èòåëüíî ñíèçèòü øóìû, ñâÿçàííûå ñ ñåíñîðíûì âõîäîì, ÷òî ïîâûøàåò òî÷íîñòü ïðèêîñíîâåíèÿ.

Ïðèêîñíîâåíèå ê äèñïëåþ Ñåíñîðíûé èíòåðôåéñ, íàðÿäó ñ íàáèðàþùèì ïîïóëÿðíîñòü öèôðîâûì ñòèëóñîì, èìååò ðåøàþùåå çíà÷åíèå äëÿ ðûíêà ñìàðòôîíîâ è ïëàíøåòîâ. Äëÿ ìîáèëüíûõ óñòðîéñòâ ïîäõîäÿò òîíêèå äèñïëåè, íî êëþ÷åâûìè ôàêòîðàìè ÿâëÿþòñÿ òî÷íîñòü êàñàíèÿ è îòêëèê íà ìàíèïóëÿöèè ñòèëóñîì. Ñíèæåíèå øóìà, ïðîèçâîäèìîãî äèñïëååì çíà÷èòåëüíî óâåëè÷èâàåò òî÷íîñòü è ñêîðîñòü, ïîâûøàÿ óäîáñòâî ïîëüçîâàíèÿ. Ïëàíøåò Surface êîìïàíèè Microsoft ÿâëÿåòñÿ ïðèìåðîì èçäåëèÿ, â êîòîðîì äèñïëåé, ñåíñîðíàÿ ïàíåëü è ñòèëóñ ïîñòàâëÿþòñÿ âìåñòå. Â Surface èñïîëüçóþòñÿ îáû÷íûé LCD, ÎÑ Windows 8 è ïðîöåññîð Intel Core i5. Ïëàòôîðìû Surface Pro è Surface RT êîíêó-

ÐàäèîËîöìàí – ìàé 2013

ðèðóþò ñ Apple iPad è ìíîæåñòâîì ïëàíøåòîâ íà áàçå Android, ïîäîáíûõ Amazon Kindle Fire. Ñèñòåìû åìêîñòíîãî ñåíñîðíîãî ââîäà äîìèíèðóþò â íèæíåì ñåãìåíòå äèñïëååâ, ïðèìåíÿåìûõ â ñìàðòôîíàõ, ïëàíøåòàõ è ÏÊ òèïà «âñå-â-îäíîì». Òàêèå ñèñòåìû õîðîøî ðàáîòàþò êàê ñ LCD, òàê è ñ OLED-äèñïëåÿìè. Â Kindle Touch è íåêîòîðûõ äðóãèõ ýëåêòðîííûõ êíèãàõ èñïîëüçîâàëèñü èíôðàêðàñíûå äàò÷èêè, íî òåïåðü îíè âûøëè èç óïîòðåáëåíèÿ áëàãîäàðÿ ñíèæåíèþ ñòîèìîñòè åìêîñòíûõ èíòåðôåéñîâ. Ñèñòåìû ñ ðåçèñòèâíûì ñåíñîðíûì èíòåðôåéñîì ïðèìåíÿþòñÿ â äèñïëåÿõ ñ äèàãîíàëüþ âïëîòü äî 17 äþéìîâ. Ýòà òåõíîëîãèÿ, êàê ïðàâèëî, èñïîëüçóåòñÿ òàì, ãäå íå âñåãäà ôóíêöèîíèðóåò åìêîñòíîé èíòåðôåéñ, íàïðèìåð, ïðè ðàáîòå â ïåð÷àòêàõ. Òåõíîëîãèÿ Feather Touch êîìïàíèè Fujitsu ïîçâîëèëà ðåøèòü äâå ïðîáëåìû èç íåñêîëüêèõ, êîòîðûå ïðåïÿòñòâîâàëè øèðîêîìó ðàñïðîñòðàíåíèþ ðåçèñòèâíûõ ñåíñîðíûõ ñèñòåì: äàâëåíèå è ïîääåðæêà îäíîâðåìåííîãî îïðåäåëåíèÿ êîîðäèíàò äâóõ è áîëåå òî÷åê êàñàíèÿ (ìóëüòèòà÷). ×åòûðåõïðîâîäíàÿ ñèñòåìà ðåàãèðóåò ïîäîáíî åìêîñòíûì èíòåðôåéñàì è íå òðåáóåò çíà÷èòåëüíîãî äàâëåíèÿ ïðè ïðèêîñíîâåíèè. Îíà òàêæå ìîæåò ðàñïîçíàâàòü æåñòû ñ ïðèìåíåíèåì äâóõ ïàëüöåâ, âðîäå ìàñøòàáèðîâàíèÿ òèïà «pinch» è «zoom». Ðåçèñòèâíûå ñåíñîðíûå ñèñòåìû õîðîøî ïîäõîäÿò äëÿ ïðîìûøëåííûõ, ìåäèöèíñêèõ è äðóãèõ îòâåòñòâåííûõ ïðèëîæåíèé.

ÑÒÀÒÜÈ

Ðèñóíîê 7. Ìóëüòèòà÷-ìîíèòîð Alvero 4K Ultra HD íàéäåò ïðèìåíåíèå â ìóçåÿõ èëè äðóãèõ ïóáëè÷íûõ ìåñòàõ, ãäå ëþäÿì íóæíî âçàèìîäåéñòâîâàòü ñ äèñïëåÿìè âûñîêîãî ðàçðåøåíèÿ.

Â ñåãìåíòå «high end» ïðåäñòàâëåíû ïëàòôîðìû òèïà Alvero êîìïàíèè MyMultitouch, ñòîÿùåé $43,100 (Ðèñóíîê 7). Ýòîò 84äþéìîâûé äèñïëåé ôîðìàòà 4K Ultra HD èìååò ìóëüòèòà÷-èíòåðôåéñ, ñïîñîáíûé îòðàáàòûâàòü îäíîâðåìåííîå ïðèêîñíîâåíèå 32 ïàëüöåâ. Âåðîÿòíî, îí ïðèæèâåòñÿ â ìóçåÿõ, âûñîêîòåõíîëîãè÷íûõ âåñòèáþëÿõ èëè, ìîæåò áûòü, â ïîñëåäíåì ïîëèöåéñêîì ÒÂ-øîó. Äèñïëåé ïîäêëþ÷àåòñÿ ê âèäåîêàðòå 4K Ultra HD è èìååò ïîääåðæêó ìóëüòèòà÷ íà áàçå ÎÑ Windows 8. Ýòîò ìîíèòîð ìîæåò áûòü ïîâåøåí íà ñòåíó èëè óñòàíîâëåí àâòîíîìíî. Ìóëüòèòà÷-ñèñòåìà âûïîëíåíà íà îñíîâå èíôðàêðàñíûõ äàò÷èêîâ.

Ïåðñïåêòèâû

Ñëåäóþùåå ïîêîëåíèå Ïîÿâëÿþòñÿ òàêæå ïðîçðà÷íûå è 3Däèñïëåè. Ïðîçðà÷íûå äèñïëåè ïîñòàâëÿåò êîìïàíèÿ Planar íàïðèìåð, 32-äþéìîâûé áåñêîðïóñíûé LT3200, à Crystal Display Systems ïðåäëàãàåò ïðîçðà÷íûå ýêðàíû íà áàçå êîìïîíåíòîâ Samsung ñ äèàãîíàëüþ äî 70 äþéìîâ. Ïðîçðà÷íûå ìîíèòîðû ìîãóò îòëè÷íî ñìîòðåòüñÿ íà ÒÂ-øîó, íî ñåãîäíÿ

îñíîâíîå ïðèìåíåíèå îíè íàøëè â ñôåðå ðîçíè÷íîé òîðãîâëè, íà âûñòàâêàõ, â ïóíêòàõ ïðîäàæ è â ìóçåÿõ. Ýòè ìîíèòîðû äîðîãè, íî ÿðêîñòü è ïðîçðà÷íîñòü äåëàþò èõ ïåðñïåêòèâíûì äëÿ îáùåãî ïîëüçîâàíèÿ. Îíè ðàçðàáîòàíû ñ òåì, ÷òîáû ïîêàçûâàòü òî, ÷òî íàõîäèòñÿ çà íèìè, õîòÿ íàáëþäåíèå çà ïðîèñõîäÿùèì ïîçàäè ìîíèòîðà ìîæåò îòâëåêàòü. Îáùåäîñòóïíû 3D-òåëåâèçîðû âûñîêîé ÷åòêîñòè (3D HDTV), èñïîëüçóþùèå àêòèâíûå è ïàññèâíûå 3D-î÷êè. Íåçíà÷èòåëüíûé óñïåõ òåõíîëîãèè 3D ñâÿçàí ñ îãðàíè÷åííîñòüþ 3D-êîíòåíòà. Ñêàçûâàþòñÿ òàêæå äîïîëíèòåëüíûå çàòðàòû íà î÷êè, êîòîðûå, ê òîìó æå, õîòÿ è ñòàëè ëåã÷å, íî âñå ðàâíî ìîãóò ðàçäðàæàòü. Ýòî áûëî áû íåçíà÷èòåëüíîé ïðîáëåìîé, åñëè áû âèäåî áûëî áîëåå êà÷åñòâåííûì. Òðåõìåðíîå âèäåî ïðàêòè÷åñêè íå òðàíñëèðóåòñÿ ïî êàáåëüíîìó òåëåâèäåíèþ, à îáû÷íî äîñòóïíî â êà÷åñòâå òîâàðà ïðåìèóì-êëàññà. Òåõíîëîãèè 3D -îòîáðàæåíèÿ, íå òðåáóþùèå î÷êîâ, çàìåòíî ðàçâèëèñü è â òå÷åíèå íåñêîëüêèõ ëåò ïðåäñòàâëÿþòñÿ íà âûñòàâêàõ. Â êîíå÷íîì èòîãå îíè ìîãóò âûéòè íà ïîòðåáèòåëüñêèé ðûíîê, íî äëÿ áîëüøèõ ýêðàíîâ, âîçìîæíî, ýòî ïðîèçîéäåò ÷åðåç äåñÿòèëåòèå. Ñåãîäíÿ òàêèå òåõíîëîãèè áîëåå ïðàêòè÷íû äëÿ íåáîëüøèõ äèñïëååâ. Áóäåì íàäåÿòüñÿ, ÷òî êîëè÷åñòâî ïîääåðæèâàåìîãî âèäåî óâåëè÷èòñÿ ê òîìó âðåìåíè, êîãäà 3Dìîíèòîðû ñòàíóò áîëåå ðàñïðîñòðàíåííûìè.

Íà äàííûé ìîìåíò LCD ïðîäîëæàþò ïðåîáëàäàòü íà ðûíêå òîëüêî èç-çà èõ äîñòóïíîñòè. Ïîêàçàâøèåñÿ íà ãîðèçîíòå OLEDäèñïëåè ñòàëè êîíêóðåíòàìè LCD, ÷òî îñëîæíÿåò âûáîð ðàçðàáîò÷èêàì, ïîñêîëüêó äîëæíû ðàññìàòðèâàòüñÿ ðàçëè÷íûå òåõíîëîãèè. Êîìïðîìèññû íå âñåãäà î÷åâèäíû, è ó êàæäîãî òèïà ýêðàíà èìåþòñÿ ñâîè ñèëüíûå è ñëàáûå ñòîðîíû. ÐË

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – ìàé 2013

Îáçîð ðåãèñòðàòîðà AdvoCam-FD1: «åäèíè÷êà» ñ âîçìîæíîñòÿìè îòëè÷íèêîâ Ñ

Ñåãîäíÿ ìû ïîçíàêîìèì âàñ ñ íîâîé ìîäåëüþ àâòîìîáèëüíîãî âèäåîðåãèñòðàòîðà – AdvoCam-FD1. Ðàíåå áðåíä AdvoCam çàíèìàëñÿ áîëåå äîðîãèìè óñòðîéñòâàìè, ðåãèñòðàòîðàìè ïðåìèóì-êëàññà. Ñðåäíÿÿ öåíà àïïàðàòîâ ýòîé òîðãîâîé ìàðêè ñîñòàâëÿåò ïðèìåðíî 7000 ðóáëåé. Òàêîé öåííèê íå êàæäîìó ïî êàðìàíó, íî ïëàòèòü òàêèå äåíüãè äåéñòâèòåëüíî åñòü çà ÷òî – âûñîêîå êà÷åñòâî âèäåîçàïèñè è áîãàòûå ôóíêöèîíàëüíûå âîçìîæíîñòè.

Íîâèíêà æå ñòîèò çàìåòíî äåøåâëå – ïðèìåðíî 2900 ðóáëåé. Ïðè ýòîì AdvoCam-FD1 íå ïîòåðÿë ñâîåãî êà÷åñòâà. Â ñðàâíåíèè ñ òîïîâûìè ìîäåëÿìè, äàííûé ðåãèñòðàòîð ìåíåå ôóíêöèîíàëåí, íàïðèìåð, â íåì íåò ìîäóëÿ ñïóòíèêîâîé íàâèãàöèè GPS, à òàêæå àïïàðàò ïèøåò âèäåî â íåìíîãî ìåíüøåì ðàçðåøåíèè – 1280 íà 720 òî÷åê (HD720p), ïðîòèâ 1920 íà 1080 òî÷åê (Full HD 1080p). Â öåëîì æå, êà÷åñòâî çàïèñè âïîëíå ñåáå íåïëîõîå. Ïðîéäÿ ïî ññûëêå, âû ìîæåòå â ýòîì óáåäèòüñÿ. Íà ïðèëàãàåìîì âèäåî åñòü ïðèìåðû çàïèñè â ñâåòëîå è òåìíîå âðåìÿ ñóòîê. Ïðè çàïèñè â ðàçðåøåíèè 1280 íà 720 ïèêñåëåé (HD720p) èíòåðïîëÿöèÿ (òàê ëþáèìàÿ ïðîèçâîäèòåëÿìè íåäîðîãèõ ðåãèñòðàòîðîâ) íå èñïîëüçóåòñÿ. Äëÿ òåõ, êòî íå çíàåò, óòî÷íèì, ÷òî èíòåðïîëÿöèÿ – ýòî êîãäà âèäåî çàïèñûâàåòñÿ â íèçêîì ðàçðåøåíèè, à ïîòîì ïðè

ÐàäèîËîöìàí – ìàé 2013

ïîìîùè ïðîãðàìì ðàñòÿãèâàåòñÿ äî áîëåå âûñîêîãî (êàê ïðàâèëî, HD èëè Full HD). Äîáàâèì, ÷òî â AdvoCam-FD1 ïðåäóñìîòðåí è Full HD ðåæèì çàïèñè, òîëüêî â ýòîì ñëó÷àå áóäåò èñïîëüçîâàíà óïîìÿíóòàÿ èíòåðïîëÿöèÿ, ÷òî, ñîáñòâåííî, ïðîèçâîäèòåëü íå ñêðûâàåò. Êàìåðà â AdvoCam-FD1 3-ìåãàïèêñåëüíàÿ ñ óãëîì îáçîðà 120 ãðàäóñîâ, ïîýòîìó â êàäð ïîïàäåò íå òîëüêî ñàìà äîðîãà, íî è îáî÷èíû. Ñêîðîñòü çàïèñè – 30 êàäðîâ â ñåêóíäó. Â îáùåì, âñå âïîëíå ñòàíäàðòíî. Òàêæå ðåàëèçîâàíà öèêëè÷åñêàÿ çàïèñü, êîãäà íîâûå ôàéëû çàïèñûâàþòñÿ ñâåðõó íà ñòàðûå (ïðè îòñóòñòâèè ìåñòà íà êàðòå ïàìÿòè). Íàñòðîéêè ðåãèñòðàòîðà ïîçâîëÿþò âûñòàâèòü ïðîäîëæèòåëüíîñòü âèäåîðîëèêîâ: 1, 2 èëè 3 ìèíóòû.

Îáû÷íî â ñîâðåìåííûõ âèäåîðåãèñòðàòîðàõ èñïîëüçóþòñÿ 2-äþéìîâûå äèñïëåè. ×òî æå êàñàåòñÿ AdvoCam-FD1, òî íîâèíêà ìîæåò ñìåëî ïîõâàñòàòüñÿ äîñòàòî÷íî áîëüøèì 2.4-äþéìîâûì êà÷åñòâåííûì ýêðàíîì ñ øèðîêèìè óãëàìè îáçîðà. Ñ åãî ïîìîùüþ ìîæíî íå òîëüêî ïðàâèëüíî «ïðèöåëèòü» êàìåðó, íî è ïðîñìîòðåòü óæå çàïèñàííîå âèäåî. Èçîáðàæåíèå äîñòàòî÷íî ÷åòêîå, äà è çàïàñ ÿðêîñòè ïðèëè÷íûé. Êîðïóñ AdvoCam-FD1 ñäåëàí èç ÷åðíîãî ïëàñòèêà, ñî âñòàâêàìè íà âåðõíåì è íèæíåì òîðöàõ èç ñåðåáðèñòîãî ïëàñòèêà. Ïðåòåíçèé ê êà÷åñòâó ñáîðêè íåò, âñå íà âûñîêîì óðîâíå. Ðàçìåðû ó íîâèíêè äîñòàòî÷íî êîìïàêòíûå -

ÑÒÀÒÜÈ

80 ´ 60 ´ 22 ìì. Îáðàòèì âíèìàíèå, ÷òî çäåñü òàêæå, êàê è âî ôëàãìàíñêèõ ìîäåëÿõ, èñïîëüçóåòñÿ ôèðìåííûé óäîáíûé èíòåðôåéñ One-Touch. Òî åñòü îäíèì íàæàòèåì êëàâèøè ìîæíî âêëþ÷èòü èëè âûêëþ÷èòü ñàìûå âàæíûå ôóíêöèè ãàäæåòà, íàïðèìåð, ñîõðàíèòü çàïèñü èëè ñäåëàòü ñíèìîê. Äà-äà, AdvoCam-FD1 óìååò ôîòîãðàôèðîâàòü â ðàçðåøåíèè 3 Ìï.02 Èíòåðåñíî è íàëè÷èå â AdvoCam-FD1 ðàçúåìà HDMI, êîòîðûé ñëóæèò äëÿ ïðîñìîòðà

âèäåî íà òåëåâèçîðå èëè ìîíèòîðå. Òàêàÿ, êàçàëîñü áû, ðàñïðîñòðàíåííàÿ âåùü åñòü äàëåêî íå â êàæäîé ôëàãìàíñêîé ìîäåëè. Çäåñü æå ñêàæåì î íàëè÷èè àêêóìóëÿòîðà åìêîñòüþ â 400 ìÀ÷ (îêîëî 50 ìèíóò àâòîíîìíîé ðàáîòû) è G-ñåíñîðà. Ïîñëåäíèé ðåàãèðóåò íà ðàçíîãî ðîäà âíåøòàòíûå ñèòóàöèè (ïîïàäàíèÿ â ãëóáîêèå ÿìû, óäàðû, ðåçêèå òîðìîæåíèÿ), ïîñëå ÷åãî ñîõðàíÿåò ôðàãìåíò âèäåîçàïèñè â íåñòèðàåìóþ îáëàñòü íà êàðòó ïàìÿòè, çàùèùàÿ åå, òåì ñàìûì, îò öèêëè÷åñêîé ïåðåçàïèñè. Äà, AdvoCam-FD1 íå èìååò âñòðîåííîãî GPS-ïðèåìíèêà è âèäåî çàïèñûâàåò íå â «ìîäíîì» Full HD ôîðìàòå, òåì íå ìåíåå, ãàäæåò ïèøåò âèäåî õîðîøåãî êà÷åñòâà. Ê òîìó æå, ñòîèò óñòðîéñòâî ñîâñåì íåäîðîãî – 2900 ðóáëåé. Ïðèìåðíî ñòîëüêî æå ñòîÿò êèòàéñêèå ðåãèñòðàòîðû íåèçâåñòíûõ áðåíäîâ è ñîìíèòåëüíîãî êà÷åñòâà. ÐË

Çàãðóçêè Ïðèìåðû çàïèñè â ñâåòëîå è òåìíîå âðåìÿ ñóòîê: http://www.youtube.com/watch?v=cM35UQ4DXLU

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – ìàé 2013

Ñîâðåìåííûå àóäèîòåõíîëîãèè

PureParth êîìïàíèè

Texas Instruments Þðèé Ïåòðîïàâëîâñêèé

Â áîëåå ÷åì âîñüìèäåñÿòèëåòíåé èñòîðèè êîìïàíèè Texas Instruments (TI) ðàçðàáîòêà è ïðîèçâîäñòâî ïîëóïðîâîäíèêîâûõ ïðèáîðîâ è ìèêðîñõåì äëÿ çâóêîâûõ ïðèëîæåíèé çàíèìàþò çàìåòíîå ìåñòî. Ïåðâûì ïðèáîðàìè äëÿ çâóêîâûõ óñèëèòåëåé, âûïóùåííûìè â 1955 ãîäó, áûëè ñïëàâíûå ãåðìàíèåâûå òðàíçèñòîðû ñåðèè 300: 2N185 (ÐÊ = 150 ìÂò), 2N249 (350 ìÂò), 2N250 è 2N251 (12 Âò, êîðïóñ ÒÎ-3), íà Ðèñóíêå 1 ïîêàçàí ïðîòîòèï àâòîìîáèëüíîãî ïðèåìíèêà ôèðìû Delco ñ ìîùíûì ÓÇ× íà òðàíçèñòîðàõ 2N250.

Ðèñóíîê 1. Àâòîìîáèëüíûé ïðèåìíèê ôèðìû Delco 1955 ã.

Â 1958-1983 ãîäàõ â êîìïàíèè ðàáîòàë èçîáðåòàòåëü ïåðâîé ìèêðîñõåìû Äæåê Êèëáè (1923-2005 ã.ã., ôîòî íà Ðèñóíêå 2), ïîëó÷èâøèé çà ýòî Íîáåëåâñêóþ ïðåìèþ ïî ôèçèêå â 2000 ãîäó.

ÐàäèîËîöìàí – ìàé 2013

Ïîçèöèè êîìïàíèè â îáëàñòè çâóêîâûõ ïðèëîæåíèé çíà÷èòåëüíî óñèëèëèñü ïîñëå ïðèîáðåòåíèÿ â 2000 ãîäó âåäóùåãî ïðîèçâîäèòåëÿ ïðåöèçèîííûõ ÀÖÏ/ÖÀÏ è ÎÓ BurrBrown çà 7.6 ìëðä. äîëë. Íà ìîìåíò ïðèîáðåòåíèÿ Burr-Brown ðàñïîëàãàëà ïðîèçâîäñòâàìè â ãî ð îä à õ Òóñ î í (øòàò Àðèçîíà), Àöóãè (ßïîíèÿ) è Ëèâèíãñòîí (Øîòëàíäèÿ) ñ ïåðñîíàëîì 1500 ÷åëîâåê. ßâëÿÿñü âåäóùèì ìèðîâûì ïðîèçâîäèòåëåì öèôðîâûõ ñèãíàëüíûõ ïðîöåññîðîâ (DSP) TI, ñ Ðèñóíîê 2. Äæåê Êèëáè. ïðèîáðåòåíèåì Burr-Brown, çàíÿëà âåðõíèå ïîçèöèè è â ýëèòíûõ ñåêòîðàõ ðûíêà âûñîêîïðîèçâîäèòåëüíûõ àíàëîãîöèôðîâûõ óñòðîéñòâ [1]. Äðóãèì âàæíûì ïðèîáðåòåíèåì TI ñòàëà èçâåñòíàÿ êîìïàíèÿ National Semiconductor (NSC). Ñäåëêà áûëà çàâåðøåíà â 2011 ãîäó è îöåíåíà â 6.5 ìëðä. äîëë. Íà ìîìåíò ïðèîáðåòåíèÿ NSC ðàñïîëàãàëà ïðîèçâîäñòâàìè â ÑØÀ, Ìàëàéçèè è Øîòëàíäèè ñ ÷èñëåííîñòüþ ïåðñîíàëà 5000 ÷åëîâåê. NSC ÿâëÿåòñÿ îäíèì èç êðóïíåéøèõ ðàçðàáîò÷èêîâ è ïðîèçâîäèòåëåé àíàëîãîâûõ èíòåãðàëüíûõ ñõåì, â òîì ÷èñëå äëÿ çâóêîâûõ ïðèëîæåíèé; ïðèîá-

ÑÒÀÒÜÈ

ðåòåíèå áûëî ñðàçó èíòåãðèðîâàíî â àíàëîãîâûé áèçíåñ TI, ñîäåðæàùèé òåïåðü ïî÷òè 45,000 àíàëîãîâûõ ïðîäóêòîâ è èíñòðóìåíòîâ, à ñîîòâåòñòâóþùèé îòäåë ïðîäàæ óâåëè÷èëñÿ áîëåå ÷åì â 10 ðàç [2]. Ïðåäëàãàåìàÿ êîìïàíèåé íîìåíêëàòóðà àóäèîêîìïîíåíòîâ (ìèêðîñõåì) â íàñòîÿùåå âðåìÿ ïîêðûâàåò ïðàêòè÷åñêè âñå âîçìîæíûå âàðèàíòû ïîñòðîåíèÿ ñèñòåì îáðàáîòêè è óñèëåíèÿ çâóêà. Íà Ðèñóíêå 3 ïîêàçàíà îáîáùåííàÿ ñòðóêòóðà çâóêîâîé ñèñòåìû, ðåàëèçàöèÿ êîòîðîé âîçìîæíà íà êîìïîíåíòàõ TI. Â êàòàëîãàõ êîìïàíèè 2013 ãîäà ïðåäñòàâëåíû ìèêðîñõåìû äëÿ çâóêîâûõ ïðèëîæåíèé ñëåäóþùèõ êàòåãîðèé.

! Àóäèîóñèëèòåëè: # óñèëèòåëè ìîùíîñòè êëàññà D ñ àíàëîãîâûìè âõîäàìè; # ÓÌ êëàññà D ñ öèôðîâûìè âõîäàìè; # âûõîäíûå êàñêàäû êëàññà D ñ ØÈÌ âõîäàìè; # óñèëèòåëè ìîùíîñòè êëàññà ÀÂ; # ìèêðîôîííûå óñèëèòåëè; # óñèëèòåëè Ç× äëÿ ãîëîâíûõ òåëåôîíîâ; # ëèíåéíûå äðàéâåðû è ÎÓ; # äðàéâåðû ïüåçî è êåðàìè÷åñêèõ èçëó÷àòåëåé çâóêà; # ðåãóëÿòîðû ãðîìêîñòè; # çâóêîâûå ïîäñèñòåìû ìàëîé ìîùíîñòè.

Èíòåãðàëüíûé êîíòðîëëåð ýêðàíà/êîäåê Êîíòðîëëåð ñåíñîðíîãî ýêðàíà ÈËÈ Ìèêðîôîííûé óñèëèòåëü

Óñèëèòåëü

Codec

Óñèëèòåëü

Ëèíåéíûé âõîä

ÖÀÏ

ÀÖÏ Ïðîöåññîð DSP èëè DAP

ÎÓ

Ëèíåéíûé äðàéâåð

Ïðîöåññîð + Âûõîäíîé êàñêàä

USB èíòåðôåéñ

Ïðîöåññîð ØÈÌ

Ïðåîáðàçîâàòåëü ñêîðîñòè ïîòîêà/ öèôðîâîé èíòåðôåéñ òðàíñèâåðà Ïðåîáðàçîâàòåëü ñêîðîñòè öèôðîâîãî ïîòîêà

Ðåãóëèðóåìûé óñèëèòåëü

Ãðîìêîãîâîðèòåëü

Âûõîäíîé êàñêàä

Ïðåîáðàçîâàòåëü ñêîðîñòè öèôðîâîãî ïîòîêà

Òðàíñèâåð Îáîçíà÷åíèÿ ÏðîäóêòûTI

Öèôðîâîé èíòåðôåéñ òðàíñèâåðà

Óïðàâëåíèå ïèòàíèåì

Ïåðåäàò÷èê

Äðàéâåð òàêòîâûõ ñèãíàëîâ

Ïðèåìíèê

Â× èíòåðôåéñ PurePath Wireless

Ðèñóíîê 3. Ñòðóêòóðà ñèñòåì çâóêîâîñïðîèçâåäåíèÿ.

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – ìàé 2013

! Àóäèîêîíâåðòîðû (ÀÖÏ/ÖÀÏ): # àóäèîêîäåêè è àóäèîêîíâåðòîðû ñ ïðîöåññîðàìè miniDSP äëÿ ìîáèëüíûõ ïðèëîæåíèé; # àóäèîêîíâåðòîðû ñ èíòåãðèðîâàííûìè êîíòðîëëåðàìè ýêðàíà äëÿ ìîáèëüíûõ ïðèëîæåíèé; # âûñîêîêà÷åñòâåííûå àóäèîêîíâåðòîðû. ! Èíòåðôåéñû è ïðåîáðàçîâàòåëè ñêîðîñòè öèôðîâîãî ïîòîêà. ! Àóäèîêîíòðîëëåðû è êîíâåðòîðû ñ èíòåðôåéñîì USB. ! Ïðîöåññîðû: # ØÈÌ ïðîöåññîðû; # ñèãíàëüíûå ïðîöåññîðû ñ ïëàâàþùåé òî÷êîé; # ïðîöåññîðû ïðèëîæåíèé; # ñèãíàëüíûå ïðîöåññîðû ñ ôèêñèðîâàííîé òî÷êîé; # ìèêðîêîíòðîëëåðû Ñ2000. ! Àíàëîãîâûå êîììóòàòîðû. ! Áåñïðîâîäíûå (2.4 ÃÃö) àóäèîñèñòåìû íà êðèñòàëëå PurePath Wireless. Êîìïàíèè TI ïðèíàäëåæèò íåñêîëüêî çàïàòåíòîâàííûõ òåõíîëîãèé, èñïîëüçóåìûõ ïðè ïîñòðîåíèè çâóêîâûõ òðàêòîâ ðàçëè÷íîãî íàçíà÷åíèÿ ïîä îáùèì íàçâàíèåì PureParth. Õðîíîëîãè÷åñêè ïåðâîé ÿâëÿåòñÿ òåõíîëîãèÿ ïîñòðîåíèÿ öèôðîâûõ òðàêòîâ PurePath, âíåäðÿåìàÿ êîìïàíèåé ñ ñåðåäèíû 2000-õ ãîäîâ. Ñóòü òåõíîëîãèè çàêëþ÷àåòñÿ â óñòðàíåíèè èç çâóêîâûõ òðàêòîâ ðàçëè÷íîé àïïàðàòóðû ÀÖÏ è ÖÀÏ, âíîñÿùèõ ñóùåñòâåííûé âêëàä â îáùèé óðîâåíü èñêàæåíèé. Òåõíîëîãèþ PureParth ïðîùå âíåäðÿòü â êîìïëåêñíûå ñèñòåìû çâóêîâîñïðîèçâåäåíèÿ – CD/DVD/BD ðåñèâåðû, äîìàøíèå êèíîòåàòðû, ìóçûêàëüíûå öåíòðû è äðóãèå êîìáèíèðîâàííûå óñòðîéñòâà. Îäíàêî âîçìîæíî

èñïîëüçîâàíèå ýòîé òåõíîëîãèè è â ñèñòåìàõ, ñîñòîÿùèõ èç îòäåëüíûõ êîìïîíåíòîâ. Óïðîùåííàÿ ñòðóêòóðà òðàêòà, âûïîëíåííîãî ïî òåõíîëîãèè PureParth, ïðèâåäåíà íà Ðèñóíêå 4. Â êà÷åñòâå èñòî÷íèêîâ ñèãíàëîâ ìîãóò âûñòóïàòü êàê îïòè÷åñêèå äèñêè, òàê è äðóãèå öèôðîâûå íîñèòåëè (ôëåø-ïàìÿòü, æåñòêèå äèñêè, öèôðîâûå èíòåðôåéñû êîìïüþòåðîâ è äðóãèõ óñòðîéñòâ). Ïîòîê öèôðîâûõ äàííûõ ñ èñòî÷íèêîâ â öèôðîâîì ïðîöåññîðå TI ïðåîáðàçóåòñÿ â ðàçäåëüíûå öèôðîâûå ïîòîêè âñåõ êàíàëîâ ñèñòåìû (2-8 êàíàëîâ), ïðåäñòàâëåííûå â êàêîì-ëèáî ôîðìàòå çâóêîâûõ äàííûõ, íàïðèìåð I2S. Çàòåì îíè ïðåîáðàçóþòñÿ â ØÈÌ ñèãíàëû è ïîñòóïàþò íà ñîîòâåòñòâóþùåå ÷èñëî èìïóëüñíûõ óñèëèòåëåé ìîùíîñòè êëàññà D. Äîñòàòî÷íî øèðîêî ðàñïðîñòðàíåííûé òåðìèí «öèôðîâîé óñèëèòåëü» ÷àñòî îòíîñÿò ê ÓÌÇ× êëàññà D ñ ØÈÌ âõîäàìè, ÿâëÿþùèìèñÿ ôàêòè÷åñêè èìïóëüñíûìè óñèëèòåëÿìè. Ýòîò òåðìèí áîëüøå ïîäõîäèò ê óñèëèòåëÿì, èìåþùèì öèôðîâûå âõîäû (ÈÊÌ): I2S, SPDIF è äðóãèå. Òàêèå óñèëèòåëè êîìïàíèÿ íàçûâàåò «íàñòîÿùèìè öèôðîâûìè àóäèîóñèëèòåëÿìè» TDAA (True Digital Audio Amplifier). Êîìïàíèÿ âûïóñêàåò ìèêðîñõåìû ÓÌÇ× êàê ñ ØÈÌ, òàê è ÈÊÌ âõîäàìè. Êîíöåïöèþ PureParth èñïîëüçóþò ìíîãèå ïðîèçâîäèòåëè áûòîâîé è ïðîôåññèîíàëüíîé ýëåêòðîíèêè. Íàïðèìåð, â Blue Ray ñèñòåìå äîìàøíåãî êèíîòåàòðà Philips HTS5131 (ðàçðàáîòêà 2011 ãîäà) ïðèìåíåíû ýëåìåíòû òðàêòà PureParth , âûïîëíåííûå íà ìèêðîñõåìàõ TI. Àíàëîãîâûå ñèãíàëû ñ âíåøíèõ âõîäîâ è âíóòðåííåãî òþíåðà ïîñòóïàþò íà 6êàíàëüíûé êîììóòàòîð âõîäîâ è ÀÖÏ, âûïîëíåííûé íà ìèêðîñõåìå CS5344 ôèðìû Cirrus Logic. Ïðåîáðàçîâàííûå â öèôðîâóþ ôîðìó äàííûå â ôîðìàòå I2S ïîñòóïàþò íà êîììóòàòîð öèôðîâûõ ñèãíàëîâ è ïðèåìíèê SPDIF

Øåñòèêàíàëüíûé çâóêîâîé òðàêò íà äâóõ ìèêðîñõåìàõ TI

Ñèñòåìíûé äåêîäåð

Öèôðîâîé àóäèîïðîöåññîð TI

Öèôðîâîé óñèëèòåëü TI Ãðîìêîãîâîðèòåëè

Èñòî÷íèê

Ïðèìåð: TAS5086

Ïðèìåð: TAS5186A

Ðèñóíîê 4. Ñòðóêòóðà çâóêîâîãî òðàêòà PureParth.

ÐàäèîËîöìàí – ìàé 2013

ÑÒÀÒÜÈ

(ìèêðîñõåìà CS8422 òîé æå ôèðìû). Íà ýòó ìèêðîñõåìó ïîäàþòñÿ è öèôðîâûå ñèãíàëû ñ îïòè÷åñêîãî è êîàêñèàëüíîãî âõîäîâ, à òàêæå çâóêîâàÿ ñîñòàâëÿþùàÿ ñ öèôðîâîãî èíòåðôåéñà HDMI. Âûáðàííûé ïîëüçîâàòåëåì öèôðîâîé ñèãíàë â ôîðìàòå I2S ñ âûõîäà ìèêðîñõåìû ïîñòóïàþò íà öèôðîâîé ñèãíàëüíûé ïðîöåññîð (DSP) CS495313, òàêæå ôèðìû Cirrus Logic, îáåñïå÷èâàþùèé îáðàáîòêó öèôðîâûõ ñèãíàëîâ ïî àëãîðèòìàì ñèñòåì îáúåìíîãî çâó÷àíèÿ Dolby Digital, DTS, Dolby PL II èëè ðàçëè÷íûì àëãîðèòìàì îáðàáîòêè çâóêà. Íà DSP ïîñòóïàåò è ïîòîê äàííûõ â ôîðìàòå I2S îò ïðîèãðûâàòåëÿ îïòè÷åñêèõ äèñêîâ CD/DVD/BD. Âûõîäíûå äàííûå â ôîðìàòå I2S ñ âûõîäà ñèãíàëüíîãî ïðîöåññîðà ïîñòóïàþò íà ïðåîáðàçîâàòåëü öèôðîâûõ ñèãíàëîâ TAS5508C êîìïàíèè TI, âûäåëÿþùèé îòäåëüíûå ïîòîêè äàííûõ ðàçëè÷íûõ êàíàëîâ çâóêà (â äàííîì àïïàðàòå ëåâûé, ïðàâûé è íèçêî÷àñòîòíûé êàíàëû) è ïðåîáðàçóþùèé èõ â ØÈÌ ñèãíàëû. Â êà÷åñòâå ÓÌÇ× èñïîëüçóþòñÿ ìèêðîñõåìû TI TAS5342A ñ ØÈÌ âõîäàìè; îáå ìèêð î ñ õå ì û ï îä ä å ð æ è âà þò òåõ í îë î ã è þ PureParth.

TAS5508C (ðàçðàáîòêà 2010 ãîäà) Ìèêðîñõåìà ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ïðåîáðàçîâàòåëü öèôðîâîãî ïîòîêà äàííûõ, ïðåäñòàâëåííûõ â çâóêîâûõ ôîðìàòàõ LeftJustified, Right-Justified èëè I2S (16, 20 èëè 24 ðàçðÿäà), â øåñòü èëè 8 ñèãíàëîâ ñ øèðîòíîèìïóëüñíîé ìîäóëÿöèåé. Â ìèêðîñõåìó òàêæå èíòåãðèðîâàí öèôðîâîé àóäèîïðîöåññîð DAP (Digital Audio Processor), îáåñïå÷èâàþùèé îáùóþ ðåãóëèðîâêó ãðîìêîñòè â äèàïàçîíå 118 äÁ, ðàçäåëüíóþ ðåãóëèðîâêó óðîâíÿ âî âñåõ êàíàëàõ, ðåãóëèðîâêó òåìáðà ïî Í× è Â× è ÷àñòîòû ñðåçà À×Õ. Óïðàâëåíèå ìíîãî÷èñëåííûìè ðåæèìàìè è ïàðàìåòðàìè ìèêðîñõåìû îáåñïå÷èâàåòñÿ ïî ïîñëåäîâàòåëüíîìó èíòåðôåéñó I2C. Ìèêðîñõåìà ðàçðàáîòàíà äëÿ ïîääåðæêè ÓÌÇ× êëàññà D, âûïîëíåííûõ ïî ñõåìå Íìîñòà (H-Bridge), íàïðèìåð, TAS5111, TAS5112…TAS5182 è äðóãèõ, ñ âîçìîæíîñòüþ êàê íåñèììåòðè÷íîãî, òàê è ìîñòîâîãî âêëþ÷åíèÿ íàãðóçîê. Êîíôèãóðèðîâàíèå âûõîäíûõ ñèãíàëîâ îñóùåñòâëÿåòñÿ â ñîîòâåòñòâèè ñ òðåáîâàíèÿìè ê øèðîòíîèìïóëüñíûì ìîäóëÿòîðàì òèïà AD ñ ÷àñòîòîé ñëåäîâàíèÿ ØÈÌ èìïóëüñîâ 384 êÃö.

Íà ïðàêòèêå äëÿ óñèëèòåëåé êëàññà D ïîëó÷èëè ðàñïðîñòðàíåíèå äâà òèïà (ìåòîäà) ØÈÌ – AD è BD. Ïðè ìîäóëÿöèè ïî ìåòîäó AD íà èíâåðòèðóþùèé âõîä êîìïàðàòîðà ïîäàåòñÿ ñèãíàë òðåóãîëüíîé ôîðìû ñ ÷àñòîòîé ØÈÌ (â íàøåì ñëó÷àå 384 êÃö), íà íåèíâåðòèðóþùèé âõîä – çâóêîâîé ñèãíàë. Ê âûõîäó êîìïàðàòîðà ïîäêëþ÷åíû èíâåðòèðóþùèé è íåèíâåðòèðóþùèé óñèëèòåëè èìïóëüñîâ. Ñèãíàëû íà âûõîäàõ óñèëèòåëåé ïðîòèâîôàçíû è èìåþò ðàçìàõ îò 0 (êîðïóñ) äî UÏÈÒ (+) è îò 0 äî UÏÈÒ (-), ðàçìàõ ðåçóëüòèðóåùåãî ñèãíàëà óäâàèâàåòñÿ è ñîñòàâëÿþò ïðèìåðíî 2 UÏÈÒ. Ïðè AD ØÈÌ íà âûõîäàõ ïðàêòè÷åñêè îòñóòñòâóåò ñèíôàçíàÿ ñîñòàâëÿþùàÿ ñèãíàëà, à ïîñëå èíòåãðèðîâàíèÿ ØÈÌ ñèãíàëà ñî ñêâàæíîñòüþ 2 (s = TÑËÅÄ/tÈÌÏ0) âûõîäíîå íàïðÿæåíèå ðàâíî íóëþ. Íåäîñòàòêîì AD ØÈÌ ÿâëÿåòñÿ áîëüøîé ïèêîâûé òîê â ýëåìåíòàõ âûõîäíîãî ôèëüòðà, ÷òî ïðèâîäèò ê óâåëè÷åíèþ ïîòåðü è ñíèæåíèþ îáùåãî ÊÏÄ. Áîëüøèíñòâî óñèëèòåëåé ñåìåéñòâà TAS… ìîãóò áûòü ñêîíôèãóðèðîâàíû ïîä ìîäóëÿöèþ AD ØÈÌ. Ïðèìåíåíèå BD ØÈÌ íàïðàâëåíî íà ìèíèìèçàöèþ òîêà êîììóòàöèè çà ñ÷åò èñêëþ÷åíèÿ âûõîäíûõ ôèëüòðîâ (èëè çíà÷èòåëüíîãî óìåíüøåíèÿ èíäóêòèâíîñòåé è åìêîñòåé ÔÍ×), ÷òî ïîâûøàåò îáùèé ÊÏÄ ÓÌÇ×. Îñíîâíûì ýëåìåíòîì ôèëüòðà â óñèëèòåëÿõ ñ BD ØÈÌ ÿâëÿåòñÿ ñàì ãðîìêîãîâîðèòåëü. Ïðè èñïîëüçîâàíèè ýòîãî ìåòîäà èçìåíÿåòñÿ (ìîäóëèðóåòñÿ) ñêâàæíîñòü ðàçíîñòè âûõîäíûõ ñèãíàëîâ, à ñàìè ñèãíàëû íå èíâåðñíû äðóã îòíîñèòåëüíî äðóãà è íà âûõîäå ïðèñóòñòâóåò çíà÷èòåëüíàÿ ñèíôàçíàÿ ñîñòàâëÿþùàÿ. Áîëåå ïîäðîáíî îïèñàíèå ïðîöåññîâ ïðè îáîèõ ìåòîäàõ ìîäóëÿöèè ïðèâåäåíî â [3].

TAS5342A (ðàçðàáîòêà 2008 ãîäà) Â ìèêðîñõåìó èíòåãðèðîâàíû 4 èìïóëüñíûõ óñèëèòåëüíûõ êàñêàäà ñ ØÈÌ âõîäàìè. Ïîääåðæèâàåìûé äèàïàçîí ÷àñòîò âõîäíûõ ØÈÌ ñèãíàëîâ 192–432 êÃö. Âûõîäíàÿ ìîùíîñòü ìèêðîñõåìû ïðè ÊÍÈ = 10%, â çàâèñèìîñòè îò êîíôèãóðàöèè è ñîïðîòèâëåíèÿ íàãðóçêè, íàõîäèòñÿ â ïðåäåëàõ îò 30 Âò (4 êàíàëà, RÍ = 4 Îì) äî 200 Âò (1 êàíàë, RÍ = 2 Îì). Â êà÷åñòâå âûõîäíûõ êëþ÷åé â ìèêðîñõåìå ïðèìåíåíû ïîëåâûå òðàíçèñòîðû ñ ìàëûì ñîïðîòèâëåíèåì îòêðûòîãî êàíàëà (RDS(ON) ìåíåå 80 ìÎì), ÷òî îáåñïå÷èâàåò

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – ìàé 2013

Òàáëèöà 1. Êëàññèôèêàöèîííûå ïàðàìåòðû ðÿäà ìèêðîñõåì êîìïàíèè ïîñëåäíèõ ëåò ðàçðàáîòêè ÐÂÛÕ1 ÐÂÛÕ2 ÐÂÛÕ3 RÍ1 RÍ2 RÍ3 ×èñëî Òèï ìèêðîñõåìû (Âò) (Âò) (Âò) (Îì) (Îì) (Îì) âûõîäîâ TAS5414C 65 TAS5612LA TPA3110D2-Q1 75 TAS5614LA 65 TAS5622A 75 TAS5624A TPA3116D2 TPA3118D2 TPA3130D2 145 TAS5630B 145 TAS5631B LME49820 LME49811 LME49810 LM4702 LM4952 50 LM4782 7.8 LM4940 30 LM4781 6.5 LM4950 65 LM4780 17 LM4752 50 LM4766 30 LM4765 17 LM4755 30 LM1876 50 LM2876 75 LM3875 100 LM3886 75 LM3876 2 LM1877 6 LM380 6 LM384 30 LM4734 TAS5729MD TAS5760MD TPA3111D1 TPA3111D1-Q1 TPA3112D1-Q1 TPA3113D2

70 125 26 150 150 200 50 30 15 300 300

7.5 130

20 20 10 10 25 6

116 300 40 300 300 400 100 60 30 400 400

130

40 40

2 2 2 2

2 2 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4

2 4 4 4 3 3 3 6 6 4 4

4 8

4 4 4 4 4 4

1 2 4 2 1.5 1.5 2 3 3 2 2

4 4 2 4 4 4 2 2 2 4 4 1 1 1 2 2 3 2 3 2 2 2 2 2 2 2 1 3 2 2 2 1 1 1 2 2 2 1 1 2

4 4 4

âûñîêèé ÊÏÄ óñèëèòåëåé (áîëåå 90%). Ìèêðîñõåìà ïðåäíàçíà÷åíà äëÿ ïðèìåíåíèÿ â áþäæåòíûõ ìîäåëÿõ ìóçûêàëüíûõ öåíòðîâ, DVD ðåñèâåðîâ è äîìàøíèõ êèíîòåàòðîâ, ïîñêîëüêó õàðàêòåðèçóþòñÿ òèïè÷íûìè äëÿ óñèëèòåëåé êëàññà D çíà÷åíèÿìè êîýôôèöèåíòà íåëèíåéíûõ èñêàæåíèé (ÊÍÈ). Óðîâåíü èñêàæåíèé ñóùåñòâåííî çàâèñèò îò âûõîäíîé ìîùíîñòè. Çàâèñèìîñòè êîýôôèöèåíòà ãàðìîíè÷åñêèõ èñêàæåíèé ñ øóìîì (THD+N)

ÐàäèîËîöìàí – ìàé 2013

Òèï âõîäà àíàëîãîâûé ØÈÌ àíàëîãîâûé ØÈÌ ØÈÌ ØÈÌ àíàëîãîâûé àíàëîãîâûé àíàëîãîâûé àíàëîãîâûé ØÈÌ àíàëîãîâûé àíàëîãîâûé àíàëîãîâûé àíàëîãîâûé àíàëîãîâûé àíàëîãîâûé àíàëîãîâûé àíàëîãîâûé àíàëîãîâûé àíàëîãîâûé àíàëîãîâûé àíàëîãîâûé àíàëîãîâûé àíàëîãîâûé àíàëîãîâûé àíàëîãîâûé àíàëîãîâûé àíàëîãîâûé àíàëîãîâûé àíàëîãîâûé àíàëîãîâûé àíàëîãîâûé àíàëîãîâûé öèôðîâîé öèôðîâîé àíàëîãîâûé àíàëîãîâûé àíàëîãîâûé àíàëîãîâûé

Êîðïóñ 64HTQFP 44HTSSOP 28HTSSOP 44HTSSOP 44HTSSOP 44HTSSOP 32HTSSOP 32HTSSOP 32HTSSOP 64HTQFP 64HTQFP 15ÒÎ 15ÒÎ 15ÒÎ 15ÒÎ 15ÒÎ 27ÒÎ TO-263 ÒÎ-220 ÒÎ-263 27-ÒÎ-220 ÒÎ-263 15ÒÎ-220 15ÒÎ-220 ÒÎ-263 15ÒÎ-220 11ÒÎ-220 11ÒÎ-220 11ÒÎ-220 11ÒÎ-220 14SOIC 14PDIP 14PDIP 48HTSSOP 48HTSSOP 28HTSSOP 28HTSSOP 28HTSSOP 28HTSSOP

Ïðèìå÷àíèÿ

PurePath HD SpeakerGuard T PurePath HD PurePath HD PurePath HD SpeakerGuard T SpeakerGuard T AM Avoidance PurePath HD PurePath HD

Baker Clamp HI-FI 200 B Boomer Overture Boomer Overture Boomer Overture Overture Overture Overture Overture Overture Overture Overture

Cap-Free HP DirectPath SpeakerGuard T SpeakerGuard T SpeakerGuard T SpeakerGuard T

óñèëèòåëåé ìèêðîñõåìû â ìîñòîâîì âêëþ÷åíèè (BTL) îò âûõîäíîé ìîùíîñòè ïðè ðàçëè÷íûõ ñîïðîòèâëåíèÿõ íàãðóçêè ïðèâåäåíû íà Ðèñóíêå 5. Êàê âèäíî èç ðèñóíêà, ÊÍÈ ïîðÿäêà 0.1% äîñòèãàåòñÿ ïðè âûõîäíîé ìîùíîñòè îò 7 Âò (RÍ = 4 Îì) äî 50 Âò (RÍ = 8 Îì). ÊÍÈ ïðè ìàëûõ çíà÷åíèÿõ ïðàêòè÷åñêè íå îòëè÷àåòñÿ îò êîýôôèöèåíòà ãàðìîíè÷åñêèõ èñêàæåíèé.

ÑÒÀÒÜÈ

Ñóììàðíûé êîýôôèöèåíò ãàðìîíè÷åñêèõ èñêàæåíèé + øóì (%)

10 5

TC = 75°C THD+N ïðè 10%

2 1 4 Îì

0.5 0.2 0.1 0.05

6 Îì 8 Îì

0.02 0.01 0.005 0.02

0.1

1 2 0.2 5 10 20 Âûõîäíàÿ ìîùíîñòü (Âò)

50 100 200

Ðèñóíîê 5. Çàâèñèìîñòè ÊÍÈ ìèêðîñõåìû TAS5342A îò âûõîäíîé ìîùíîñòè.

Â êàòàëîã êîìïàíèè 2013 ãîäà âêëþ÷åíî áîëåå 100 òèïîâ ìèêðîñõåì ÓÌÇ× ñðåäíåé è áîëüøîé ìîùíîñòè ñåðèé TAS/TPA (ðàçðàáîòêà TI) è LM (NSC) [4]. Êëàññèôèêàöèîííûå ïàðàìåòðû ðÿäà ìèêðîñõåì êîìïàíèè ïîñëåäíèõ ëåò ðàçðàáîòêè ïðèâåäåíû â Òàáëèöå 1 (ïî äàííûì ñïåöèôèêàöèé 2012, 2013 ãîäîâ, ìèêðîñõåìû ñ áîëåå ðàííèìè ñïåöèôèêàöèÿìè â òàáëèöó íå âêëþ÷åíû). Â òàáëèöå ïðèâåäåíû ìàêñèìàëüíûå çíà÷åíèÿ âûõîäíîé ìîùíîñòè ïðè íåñèììåòðè÷íîì âêëþ÷åíèè íàãðóçêè (ÐÂÛÕ1), â ìîñòîâîé ñõåìå (ÐÂÛÕ2) è ïðè ïàðàëëåëüíîì ìîñòîâîì âêëþ÷åíèè êàíàëîâ (ÐÂÛÕ3). Ìèíèìàëüíûå ñîïðîòèâëåíèÿ íàãðóçîê ïðè ýòîì RÍ1/RÍ2/ RÍ3, ñîîòâåòñòâåííî. Â ãðàôå ïðèìå÷àíèÿ òàáëèöû óêàçàíû îñîáåííîñòè ìèêðîñõåì èëè íàçâàíèÿ èñïîëüçóåìûõ òåõíîëîãèé. Êàê âèäíî èç òàáëèöû, ðÿä ìîùíûõ ÓÌÇ× êîìïàíèè âûïîëíåíû ïî òåõíîëîãèè PureParth HD. Ïðèìåíåíèå ýòîé òåõíîëîãèè íàïðàâëåíî íà óëó÷øåíèå êà÷åñòâà çâó÷àíèÿ çâóêîâûõ ñèñòåì, èñïîëüçóþùèõ èìïóëüñíûå óñèëèòåëè êëàññà D. Óñèëèòåëè, âûïîëíåííûå íà îñíîâå òåõíîëîãèè PurePass HD îáåñïå÷èâàþò ñíèæåíèå ÊÍÈ äî 0.03% è ìåíåå, ÷òî ñîîòâåòñòâóåò ïîêàçàòåëÿì óñèëèòåëåé êëàññà ÀÂ. Ìàêñèìàëüíî ïëîñêàÿ ïîëîñà ïðîïóñêàíèÿ óñèëèòåëåé, âûïîëíåííûõ ïî ýòîé òåõíîëîãèè, ðàñøèðåíà äî 80 êÃö äëÿ îáåñïå÷åíèÿ ðàáîòû îò èñòî÷íèêîâ âûñîêîêà÷åñòâåííîãî êîíòåíòà (HD). Êîýôôèöèåíò ïîäàâëåíèÿ ïóëüñàöèé íàïðÿæåíèÿ ïèòàíèÿ (PSRR) óìåíüøåí äî çíà÷åíèé ïîðÿäêà 80 äÁ

(ïðè ìîñòîâîì âêëþ÷åíèè íàãðóçêè), îòíîøåíèå ñèãíàë/øóì óâåëè÷åíî äî 100 äÁ è áîëåå. Ïðåäóñìîòðåíû ìåðû ïî ïîëíîìó èñêëþ÷åíèþ ùåë÷êîâ ïðè âêëþ÷åíèè. Â îòëè÷èå îò ñòàíäàðòíûõ óñèëèòåëåé êëàññà D, óðîâåíü íåëèíåéíûõ èñêàæåíèé óñèëèòåëåé, âûïîëíåííûõ ïî ýòîé òåõíîëîãèè, â ðàáî÷åì äèàïàçîíå ìîùíîñòåé ñóùåñòâåííî íå óâåëè÷èâàåòñÿ (âïëîòü äî òî÷êè îãðàíè÷åíèÿ). Â îñíîâó òåõíîëîãèè ïîëîæåíî èñïîëüçîâàíèå èíòåãðèðîâàííûõ çàìêíóòûõ îáðàòíûõ ñâÿçåé, â òîì ÷èñëå ñ èñòî÷íèêîì ïèòàíèÿ, ðàáîòàþùèì â êëàññå G. Ïîä êëàññîì G îáû÷íî ïîäðàçóìåâàåòñÿ ðàáîòà ÓÌÇ× êëàññà ÀÂ ñ äâóìÿ êîììóòèðóåìûìè íàïðÿæåíèÿìè ïèòàíèÿ, íîìèíàë êîòîðûõ çàâèñèò îò óðîâíÿ âûõîäíîãî ñèãíàëà. Áîëåå íèçêîå íàïðÿæåíèå ïèòàíèÿ èñïîëüçóåòñÿ ïðè ìàëîé è ñðåäíåé ãðîìêîñòè, áîëåå âûñîêîå – ïðè áîëüøîé ãðîìêîñòè; òàêîå ðåøåíèå ñóùåñòâåííî ïîâûøàåò ÊÏÄ óñèëèòåëåé êëàññà ÀÂ. Áîëåå ïîäðîáíî óñòðîéñòâî óñèëèòåëåé êëàññà G ïðèâåäåíî â ñòàòüå àâòîðà [5]. Â óñèëèòåëÿõ êëàññà D êîììóòèðóåìîå íàïðÿæåíèå ïèòàíèÿ íå îáåñïå÷èâàåò ñóùåñòâåííîãî ïîâûøåíèÿ ÊÏÄ – îí è òàê âåëèê, îäíàêî ïðè èñïîëüçîâàíèè ðåøåíèé TI ïî ðåàëèçàöèè ñõåì èñòî÷íèêîâ ïèòàíèÿ êëàññà G ñîâìåñòíî ñ ìèêðîñõåìàìè, âûïîëíåííûìè ïî òåõíîëîãèè PurePath HD, îáùàÿ ýôôåêòèâíîñòü ñâÿçêè ÈÏ+ÓÌÇ× óâåëè÷èâàåòñÿ. Äëÿ ïðèìåðà ðàññìîòðèì îñîáåííîñòè ðåøåíèÿ TI íà îñíîâå òåõíîëîãèè PurePath HD äëÿ ðåñèâåðîâ è äðóãèõ àóäèîïðèëîæåíèé áîëüøîé ìîùíîñòè, âûïîëíåííîå íà ìèêðîñõåìàõ TAS5630/TAS5631, âíåøíèé âèä êîòîðûõ ïîêàçàí íà Ðèñóíêå 6. Äëÿ ïèòàíèÿ ÓÌÇ× ïðèáîðà ïðèìåíåí èìïóëüñíûé èñòî÷íèê ïèòàíèÿ ïðîìûøëåííîãî êëàññà ñ êîððåêòîðîì êîýôôèöèíòà ìîùíîñòè, îáåñ-

Ðèñóíîê 6. Âíåøíèé âèä ïðèáîðà TI PureParth HD.

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – ìàé 2013

ïå÷èâàþùèé âûõîäíîå ïîñòîÿííîå íàïðÿæåíèå äî 50 Â ïðè òîêå â íàãðóçêå äî 12 À (600 Âò). ÈÈÏ îðèåíòèðîâàí íà ïðèìåíåíèå â òèïîâûõ óñëîâèÿõ ïîëüçîâàòåëåé àóäèñèñòåì: ïèê ôàêòîð âûõîäíûõ ñèãíàëîâ (Crest Factor) îò 1/10 äî 1/5 (ñèëüíî êîìïðåññèðîâàííàÿ ìóçûêà); áîëüøóþ ÷àñòü âðåìåíè àïïàðàòóðà ôóíêöèîíèðóåò íà óðîâíÿõ âûõîäíîé ìîùíîñòè äî 5 Âò. Îñíîâíûå ïàðàìåòðû ïðèáîðà: ! Âõîäíîå ïåðåìåííîå íàïðÿæåíèå 108265 Â/48-65 Ãö, âõîäíîé òîê äî 8 À (ñ.ê.ç.); ! Êîýôôèöèåíò ìîùíîñòè íå ìåíåå 0.95; ! Âûõîäíîå íàïðÿæåíèå êîððåêòîðà êîýôôèöèåíòà ìîùíîñòè – 390 Â (ïðè UÂÕ = 330-410 Â); ! Ïèêîâûé âûõîäíîé òîê äî 20 À (UÂÛÕ = 50 Â); ! Äëèòåëüíàÿ âûõîäíàÿ ìîùíîñòü 250 Âò, â òå÷åíèå 5 ìèíóò 600 Âò, ïèêîâàÿ äî 1000 Âò (20 ìñ); ! Ïîëíàÿ ýôôåêòèâíîñòü: 88% (UÑÅÒÈ = 110 Â, íàãðóçêà 80%), 91% (UÂÕ = 230 Â, íàãðóçêà 50%). Ïðèáîð âûïîëíåí â ôîðì-ôàêòîðå ñ ìàëîé âûñîòîé êîðïóñà è â ÷àñòè ýíåðãîýôôåêòèâíîñòè ñîîòâåòñòâóåò òðåáîâàíèÿì ñòàíäàðòà Energy Star . Îáîáùåííàÿ ñòðóêòóðà ïðèáîðà ïðèâåäåíà íà Ðèñóíêå 7. Â åãî ñîñòàâ âõîäÿò ñëåäóþùèå îñíîâíûå óçëû.

Äâóõôàçíûé êîððåêòîð êîýôôèöèåíòà ìîùíîñòè Óçåë ïîñòðîåí íà îñíîâå êîíòðîëëåðà UCC28061. Ìèêðîñõåìà ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé

ïîâûøàþùèé ÊÊÌ ñ ÷åðåäîâàíèåì ôàç è ðåæèìàìè ãðàíè÷íûõ òîêîâ (Dual-phase, Interleave, Transition-mode PFC Controller). Ïðèìåíåíèå äâóõôàçíîé ñõåìû óïðàâëåíèÿ, â ñðàâíåíèè ñ îäíîôàçíîé, ïîçâîëÿåò óïðîñòèòü âõîäíûå ôèëüòðû è óìåíüøèòü åìêîñòü âûñîêîâîëüòíîãî ýëåêòðîëèòè÷åñêîãî êîíäåíñàòîðà íà âûõîäå ÊÊÌ. Èñïîëüçîâàíèå ÊÊÌ ýòîãî òèïà ïîçâîëÿåò ïîâûñèòü ýôôåêòèâíîñòü ïðåîáðàçîâàíèÿ AC/DC ïðè ìàëûõ íàãðóçêàõ. Îñíîâíûå îñîáåííîñòè ÊÊÌ íà îñíîâå ýòîé ìèêðîñõåìû: ! Ìàëûé óðîâåíü ñëûøèìûõ çâóêîâ âî âðåìÿ ðàáîòû; ! Ìÿãêèé ñòàðò ïðè âêëþ÷åíèè è îòêàçîáåçîïàñíàÿ ñõåìà çàùèòû îò ïåðåíàïðÿæåíèé (FailSafe OVP); ! Èíòåãðèðîâàííàÿ çàùèòà îò êðàòêîâðåìåííûõ ïðîâàëîâ íàïðÿæåíèÿ (Integrated Brownout). Òèïîâàÿ ñõåìà âêëþ÷åíèÿ êîíòðîëëåðà UCC28061 è ýëåêòðè÷åñêàÿ ïðèíöèïèàëüíàÿ ñõåìà ÊÊÌ ðàññìàòðèâàåìîãî ïðèáîðà ïðèâåäåíû â èíñòðóêöèè ïî ïðèìåíåíèþ [6].

Îñíîâíîé DC/DC ïðåîáðàçîâàòåëü Ïðåîáðàçîâàòåëü ïîñòðîíåí íà îñíîâå êîíòðîëëåðà UCC25600. Ìèêðîñõåìà ÿâëÿåòñÿ âûñîêîýôôåêòèâíûì êîíòðîëëåðîì ðåçîíàíñíîãî ïîëóìîñòîâîãî LLC ïðåîáðàçîâàòåëÿ ñ ðåæèìàìè êîììóòàöèè ïðè íóëåâîì òîêå èëè íàïðÿæåíèè (Zero-current/Zerovoltage Convertor) è ÷àñòîòíûì óïðàâëåíèåì â äèàïàçîíå 30-350 êÃö. Ðåçîíàíñíûå ïðåîáðàçîâàòåëè íàïðÿæåíèÿ îáëàäàþò áîëåå

Äâóõôàçíûé ïîâûøàþùèé ÊÊÌ

Ðåçîíàíñíûé LLC DC/DC ïðåîáðàçîâàòåëü

TI êëàññ D 2´300 Âò ïðè 4 Îì

(UCC28061)

(UCC25600)

TAS5630

Ôèëüòð ÝÌÈ Âñïîìîãàòåëüíûé èñòî÷íèê ïèòàíèÿ UCC28600

Óçåë óïðàâëåíèÿ ïèòàíèåì

+15 Â, 200 ìÀ Äëÿ âíåøíèõ óñòðîéñòâ, ïðåäóñèëèòåëåé –15 Â, 200 ìÀ

Îãðàíè÷åíèå ìîùíîñòè Ñèãíàë «ïåðåãðåâ» Ñèãíàë «îãðàíè÷åíèå» îò TAS5630

Ðèñóíîê 7. Ñòðóêòóðà ïðèáîðà TI PureParth HD.

ÐàäèîËîöìàí – ìàé 2013

ÑÒÀÒÜÈ

Âñïîìîãàòåëüíûé ïðåîáðàçîâàòåëü íàïðÿæåíèÿ Ïðåîáðàçîâàòåëü âûïîëíåí íà îñíîâå êîíòðîëëåðà UCC28600, ïðåäñòàâëÿþùåãî ñîáîé îáðàòíîõîäîâûé êâàçèðåçîíàíñíûé ïðåîáðàçîâàòåëü ñ âûõîäíûìè íàïðÿæåíèÿìè +15 Â è –15 Â, è ïðåäíàçíà÷åí äëÿ ïèòàíèÿ ïðåäâàðèòåëüíûõ êàñêàäîâ ÓÌÇ×, óçëîâ äåæóðíîãî ðåæèìà è ñõåìû óïðàâëåíèÿ ïèòàíèåì.

Äâóõêàíàëüíûé ÓÌÇ× êëàññà D Óñèëèòåëü âûïîëíåí íà îñíîâå òåõíîëîãèè PureParth HD è áàçèðóåòñÿ íà ìèêðîñõåìå

è PSOP3-44. Îñíîâíûå îñîáåííîñòè è ïàðàìåòðû ìèêðîñõåìû: ! Ðàçëè÷íûå êîíôèãóðàöèè: îäíîêàíàëüíàÿ ìîñòîâàÿ ïàðàëëåëüíàÿ ìîíî (PBTL – Parallel Bridge-Tied Load); äâóõêàíàëüíàÿ ìîñòîâàÿ ñòåðåî (BTL), äâóõêàíàëüíàÿ ñòåðåî ñ íåñèììåòðè÷íûìè âûõîäàìè (SE) + ìîñòîâàÿ äëÿ íèçêî÷àñòîòíîãî êàíàëà; ÷åòûðåõêàíàëüíàÿ ñ íåñèììåòðè÷íûìè âûõîäàìè; ! Âûõîäíàÿ ìîùíîñòü ïðè ÊÍÈ = 10%: 400 Âò (PBTL), 2´300 Âò (BTL), 4´145 Âò (SE); ! Ñèëîâûå ÌÎÏ òðàíçèñòîðû ñ íèçêèì ñîïðîòèâëåíèåì êàíàëà (RDS(ON) íå áîëåå 60 ìÎì), ÷òî îáåñïå÷èâàåò ýôôåêòèâíîñòü íå ìåíåå 88%. ! ÊÍÈ + øóì ïðè ÐÂÛÕ = 1 Âò – 0.03% (BTL), 0.07% (SE), çàâèñèìîñòè ÊÍÈ+øóì îò âûõîäíîé ìîùíîñòè ìèêðîñõåìû â ìîñòîâîì ðåæèìå ïðè ðàçëè÷íûõ íàãðóçêàõ ïðèâåäåíû íà Ðèñóíêå 9. ! Äèíàìè÷åñêèé äèàïàçîí è îòíîøåíèå ñèãíàë øóì 100 äÁ (BTL), 93 äÁ (SE). 10 Ñóììàðíûé êîýôôèöèåíò ãàðìîíè÷åñêèõ èñêàæåíèé + øóì (%)

âûñîêîé ýôôåêòèâíîñòüþ, ÷åì èìïóëüñíûå ØÈÌ ïðåîáðàçîâàòåëè, îäíàêî îíè áîëåå ñëîæíû â ðàçðàáîòêå è ïðîèçâîäñòâå. Â ðàññìàòðèâàåìîì ïðèáîðå ïðåîáðàçîâàòåëü ìîæåò ðàáîòàòü â äâóõ ðåæèìàõ: ïðåðûâèñòîì (Burst Mode) – ïðè íàïðÿæåíèè ñåòè 230 Â è âûõîäíîì íàïðÿæåíèè 25 Â è â îáû÷íîì ðåæèìå ïðè 110 Â (UÂÛÕ = 25/50 Â) è 230 Â (UÂÛÕ = 50 Â). Îñíîâíûå îñîáåííîñòè ìèêðîñõåìû: ! Ïðîãðàììèðóåìàÿ ìèíèìàëüíàÿ ÷àñòîòà; ! Ïðîãðàììèðóåìûå âðåìÿ ìÿãêîãî ñòàðòà è «ìåðòâîå» âðåìÿ; ! Ñõåìû çàùèòû îò ïåðåãðóçêè ïî òîêó, ïåðåãðåâà, ïåðåíàïðÿæåíèé è ïðîâàëîâ íàïðÿæåíèÿ. Òèïîâàÿ ñõåìà âêëþ÷åíèÿ êîíòðîëëåðà UCC25600 è ýëåêòðè÷åñêàÿ ïðèíöèïèàëüíàÿ ñõåìà ïîëóìîñòîâîãî LLC ïðåîáðàçîâàòåëÿ ðàññìàòðèâàåìîãî ïðèáîðà ïðèâåäåíû â [6].

4 Âò 6 Âò 8 Âò

0.1

0.01 0.005 0.02

TC = 75°C 0.1

1 10 100 Âûõîäíàÿ ìîùíîñòü (Âò)

400

Ðèñóíîê 9. Çàâèñèìîñòè ÊÍÈ ìèêðîñõåìû TAS5630B îò âûõîäíîé ìîùíîñòè.

Ñõåìà óïðàâëåíèÿ ïèòàíèåì Ðèñóíîê 8. Âíåøíèé âèä ìèêðîñõåìû TAS5630.

ñ àíàëîãîâûìè âõîäàìè TAS5630B (Data Sheets 2012 ãîäà). Ìèêðîñõåìà âûïóñêàåòñÿ â êîðïóñàõ QFP-64 (âíåøíèé âèä íà Ðèñóíêå 8)

Çàäà÷àìè ñõåìû ÿâëÿþòñÿ: ïåðåêëþ÷åíèå íàïðÿæåíèÿ ñèëîâîé øèíû (VRail) c 25 Â íà 50 Â, çàùèòà îò ïåðåãðóçêè ïî òîêó èñòî÷íèêîâ ïèòàíèÿ ±15 Â, +25 Â/+50 Â, ôîðìèðîâàíèå ñèãíàëà «ïåðåãðåâ» è àâòîìàòè÷åñêîå âõîæäåíèå â ðåæèì îæèäàíèÿ.

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – ìàé 2013

Íàïðÿæåíèå ñèëîâîé øèíû óïðàâëÿåòñÿ ïî ñèãíàëó Clip-detect, ïîñòóïàþùåìó ñ âûâîäà 18 ìèêðîñõåìû TAS5630. Ïðè ìàëûõ óðîâíÿõ ìîùíîñòè íà âûõîäàõ ÓÌÇ× â öåïè Clipdetect óñòàíàâëèâàåòñÿ íèçêèé óðîâåíü íàïðÿæåíèÿ, ÊÊÌ âûêëþ÷åí, à íàïðÿæåíèå ñèëîâîé øèíû îïðåäåëÿåòñÿ òîëüêî ðåçîíàíñíûì ïðåîáðàçîâàòåëåì è ñîñòàâëÿåò 25 Â. Ïðè ïîÿâëåíèè îãðàíè÷åíèÿ â êàêîì ëèáî êàíàëå ÓÌÇ× â öåïè Clip-detect ïîÿâëÿåòñÿ íàïðÿæåíèå 12 Â, ÊÊÌ âêëþ÷àåòñÿ è íà ñèëîâîé øèíå óñòàíàâëèâàåòñÿ íàïðÿæåíèå 50 Â. Ïîñëå âûõîäà èç ðåæèìà îãðàíè÷åíèÿ íàïðÿæåíèå VRail ìåäëåííî (íåñêîëüêî ñåêóíä) âîçâðàùàåòñÿ ê çíà÷åíèþ 25 Â. Ñîîòâåòñòâóþùèå âðåìåííûå äèàãðàììû ïîêàçàíû íà Ðèñóíêå 10.

Îáùàÿ ýôôåêòèâíîñòü ïðèáîðà ñóùåñòâåííî çàâèñèò îò âûõîäíîé ìîùíîñòè, íàïðÿæåíèÿ íà ñèëîâîé øèíå è ñåòåâîãî íàïðÿæåíèÿ. Ïðè íàïðÿæåíèÿõ VRail = 50 Â è UÑÅÒÈ = 230 Â ýôôåêòèâíîñòü íàõîäèòñÿ â ïðåäåëàõ 82-92% ïðè ÐÂÛÕ îò 50 Âò äî 700 Âò. Ïðè íàïðÿæåíèè VRail = 25 Â è UÑÅÒÈ = 230 – 75-85% ïðè ÐÂÛÕ îò 5 Âò äî 50 Âò. Ìîùíîñòü ïîòðåáëåíèÿ ïðèáîðà â äåæóðíîì ðåæèìå íå ïðåâûøàåò 700 ìÂò (ïðè UÑÅÒÈ = 230 Â), 300 ìÂò (110 Â). ÐË

VRail 50 Â 25 Â

Ñèãíàë «îãðàíè÷åíèå»

Ðèñóíîê 10. Âðåìåííûå äèàãðàììû êîììóòàöèè íàïðÿæåíèÿ ñèëîâîé öåïè.

ÐàäèîËîöìàí – ìàé 2013

ÑÒÀÒÜÈ

Ëèòåðàòóðà: 1. http://www.futurlec.com/News/TI/AcqBurr Brown.html 2. http://techcrunch.com/2011/09/23/texasinstruments-closes-6-5b-acquisition-of-nationalsemiconductor/ 3. http://www.ti.com/lsds/ti/audio-ic/mid-highpower-amplifier-product.page 4. http://www.ti.com/lsds/ti/analog/audio/audio_ overview.page 5. Þðèé Ïåòðîïàâëîâñêèé, «Îñîáåííîñòè ïîñòðîåíèÿ ÓÌÇ× êëàññîâ G, super-G ôèðìû Philips è èñòî÷íèêîâ ïèòàíèÿ äëÿ íèõ», Ðàäèîëþáèòåëü, 2009, ¹11 6. http://www.ti.com/lit/ug/slou293c/slou293c.pdf

×òåíèå ñîñòîÿíèÿ 10 è áîëåå êíîïîê ñ ïîìîùüþ äâóõ âûâîäîâ ìèêðîêîíòðîëëåðà Aruna Rubasinghe EDN

Ñóùåñòâóåò íåñêîëüêî ñïîñîáîâ îïðîñà ñîñòîÿíèÿ ìíîæåñòâà êíîïîê ñ ïîìîùüþ îãðàíè÷åííîãî ÷èñëà ëèíèé ââîäà/âûâîäà ìèêðîêîíòðîëëåðà. Íàïðèìåð, èñïîëüçóÿ àíàëîãîâûé âõîä ìèêðîêîíòðîëëåðà, ìîæíî îïðåäåëÿòü íàæàòóþ êíîïêó ïî óðîâíþ íàïðÿæåíèÿ, ïðèñâîåííîãî åé ïîñðåäñòâîì öåïî÷êè ðåçèñòîðîâ. Ìîæíî òàêæå èñïîëüçîâàòü ïðèáîðû ñ îäíîïðîâîäíûì èíòåðôåéñîì, òàêèå, ñêàæåì, êàê 8-êàíàëüíûé àäðåñóåìûé êëþ÷ Maxim DS2408.

Ïåðâîìó ñïîñîáó ïðèñóù ðÿä íåäîñòàòêîâ: ìèêðîêîíòðîëëåð äîëæåí èìåòü âñòðîåííûé ÀÖÏ, âðåìÿ ïîäàâëåíèÿ äðåáåçãà ñíèæàåò ÷àñòîòó ñêàíèðîâàíèÿ êîïîê, à ðàçìûêàíèå êíîïêè âî âðåìÿ âûïîëíåíèÿ âûáîðêè ÀÖÏ ïðèâîäèò ê îøèáêàì. Âòîðîé ñïîñîá, èñïîëüçóþùèé èíòåðôåéñ 1-Wire, îòëè÷àåòñÿ îòíîñèòåëüíî íèçêîé ñêîðîñòüþ è òðåáóåò ïîñòîÿííîãî îïðîñà ìèêðîñõåìû DS2408, â îòâåò íà êàæäîå îáðàùåíèå âîçâðàùàþùåé 8-ðàçðÿäíûé êîä ïîçèöèè êíîïêè. S0 S1 S2

ÑÈÍÕÐÎÈÌÏÓËÜÑ

14 13

CLK E

IC1 4017

ÑÁÐÎÑ

Q0 3 2 Q1 4 Q2 7 Q3 10 Q4 1 Q5 Q6 5 Q7 6 Q8 9 Q9 11 CO

S3 S4

ÏÐÅÐÛÂÀÍÈÅ

S6 S7 S8 S9 R1 4.7k

Ðèñóíîê 1. Ïîäêëþ÷åíèå ê ìèêðîêîíòðîëëåðó 10 êíîïîê ñ ïîìîùüþ äâóõ ëèíèé ââîäà/âûâîäà. Êîëè÷åñòâî êíîïîê ìîæåò áûòü óâåëè÷åíî ïðè êàñêàäèðîâàíèè íåñêîëüêèõ ìèêðîñõåì CD4017 ÷åðåç âûõîäû ïåðåíîñà.

ÑÕÅÌÛ

ÐàäèîËîöìàí – ìàé 2013

5Â

S0 S1

R3 15k ÈÌÏÓËÜÑ ÑÈÍÕÐÎÍÈÇÀÖÈÈ/ ÑÁÐÎÑÀ

R2 10k

S2 14 13

CLK E

R4 1k

IC1 4017

Q1 2N2222 15

Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 Q8

3 2 4 7

S3 S4

10 1

5 6 9

Q9 11

ÏÐÅÐÛÂÀÍÈÅ

S9 R1 4.7k «ËÎÃ. 1» ÂÛÑÎÊÎÈÌÏÅÄÀÍÑÍÎÅ ÑÎÑÒÎßÍÈÅ = ÈÌÏÓËÜÑ ÑÈÍÕÐÎÍÈÇÀÖÈÈ «ËÎÃ. 0» ÂÛÑÎÊÎÈÌÏÅÄÀÍÑÍÎÅ ÑÎÑÒÎßÍÈÅ = ÈÌÏÓËÜÑ ÑÁÐÎÑÀ ÂÛÑÎÊÎÈÌÏÅÄÀÍÑÍÎÅ ÑÎÑÒÎßÍÈÅ = ÐÅÆÈÌ ÎÆÈÄÀÍÈß

Ðèñóíîê 2. Äîáàâèâ òðè ðåçèñòîðà è òðàíçèñòîð, ìîæíî çàùèòèòü ñõåìó îò ñáîåâ ñèíõðîíèçàöèè, íå èñïîëüçóÿ òðåòüþ ëèíèþ ââîäà/âûâîäà ìèêðîêîíòðîëëåðà.

Â ñòàòüå îïèñàí åùå îäèí ñïîñîá ñ÷èòûâàíèÿ ñòàòóñà ìíîæåñòâà êíîïîê èëè ïåðåêëþ÷àòåëåé, äëÿ êîòîðîãî ïîòðåáóþòñÿ ëèøü äâå öèôðîâûå ëèíèè ââîäà/âûâîäà ìèêðîêîíòðîëëåðà è ïðåðûâàíèÿ îò èíòåãðèðîâàííîãî â ìèêðîêîíòðîëëåð òàéìåðà (Ðèñóíîê 1). Ïðè íåîáõîäèìîñòè ìîæíî èñïîëüçîâàòü òðåòüþ ëèíèþ äëÿ ïåðèîäè÷åñêîãî ñáðîñà ñ÷åò÷èêà CD4017 (êàñêàäèðóåìûé äåñÿòè÷íûé ñ÷åò÷èê Äæîíñîíà), ïîçâîëÿþùåãî ïîâûñèòü óñòîé÷èâîñòü ñõåìû ê ýëåêòðîìàãíèòíûì ïîìåõàì è ýëåêòðîñòàòè÷åñêèì ðàçðÿäàì. Ìîæíî òàêæå ïðèìåíèòü ñõåìó, èçîáðàæåííóþ íà Ðèñóíêå 2, ñîõðàíèâ ïðåèìóùåñòâî äâóõïðîâîäíîãî âàðèàíòà. Äèîäû çàùèùàþò âûõîäû ñ÷åò÷èêà îò ïîâðåæäåíèÿ ïðè îäíîâðåìåííîì íàæàòèè íåñêîëüêèõ êíîïîê. Êàñêàäèðîâàíèåì íåñêîëüêèõ ìèêðîñõåì CD4017 ìîæíî óâåëè÷èòü êîëè÷åñòâî ïîäêëþ÷àåìûõ êíîïîê, èñïîëüçóÿ âûõîä ïåðåíîñà (âûâîä 12) è âõîä ñ÷åòíûõ èìïóëüñîâ (âûâîä 14). Íàäåæíîñòü ðàáîòû ñõåìû ïîñëå ïåðâîíà÷àëüíîãî âêëþ÷åíèÿ è èíèöèàëèçàöèè ìèêðîêîíòðîëëåðà çàâèñèò îò ïîñëåäóþùåé ñèíõðîíèçàöèè ñ÷åò÷èêà CD4017 ñ òàéìåðîìñ÷åò÷èêîì ìèêðîêîíòðîëëåðà. Îäíàêî ñèíõðîíèçàöèÿ ìîæåò áûòü íàðóøåíà ýëåêòðî-

ÐàäèîËîöìàí – ìàé 2013

ñòàòè÷åñêèìè ðàçðÿäàìè èëè ýëåêòðîìàãíèòíûìè ïîìåõàìè, íàïðèìåð, îò íàõîäÿùåãîñÿ ïîáëèçîñòè ìîáèëüíîãî òåëåôîíà, ïîýòîìó öåëåñîîáðàçíî ïðåäóñìîòðåòü â êîäå ïðîãðàììû ìèêðîêîíòðîëëåðà ôóíêöèþ ïåðèîäè÷åñêîãî àïïàðàòíîãî ñáðîñà ñ÷åò÷èêà CD4017. Íà Ðèñóíêå 2 ïîêàçàíî, êàê ìîæíî ñäåëàòü ýòî áåç èñïîëüçîâàíèÿ òðåòüåé ëèíèè ââîäà/âûâîäà ìèêðîêîíòðîëëåðà. Òàêàÿ âîçìîæíîñòü îáåñïå÷èâàåòñÿ íàëè÷èåì òðåõ ñîñòîÿíèé âûõîäà ìèêðîêîíòðîëëåðà: âûñîêîãî, íèçêîãî è âûñîêîèìïåäàíñíîãî ñîñòîÿíèÿ (Z-ñîñòîÿíèå), êîãäà âûâîä ïîðòà âðåìåííî ïåðåêëþ÷àåòñÿ â ðåæèì ââîäà. Ïðè «ëîã. 1» òðàíçèñòîð Q1 âêëþ÷àåòñÿ ÷åðåç ðåçèñòîð R4, óñòàíàâëèâàÿ âûñîêèé ëîãè÷åñêèé óðîâåíü íàïðÿæåíèÿ â òî÷êå V1 è íàïðÿæåíèå íèæå ëîãè÷åñêîãî íóëÿ â òî÷êå V2. Òàêèì îáðàçîì, íà òàêòîâîì âõîäå ìèêðîñõåìû óñòàíàâëèâàåòñÿ âûñîêèé ëîãè÷åñêèé óðîâåíü, à íà âõîäå ñáðîñà óäåðæèâàåòñÿ íèçêèé. Â ñîñòîÿíèè «ëîã. 0» òðàíçèñòîð Q1 âûêëþ÷àåòñÿ, óñòàíàâëèâàÿ íèçêèé ëîãè÷åñêèé óðî-

ÑÕÅÌÛ

ÑÒÀÐÒ

ÏÓÑÊ_ÒÀÉÌÅÐÀ( ); n=0; ÏÐÅÐÛÂÀÍÈÅ ÂÍÅØÍÅÅ ÏÐÅÐÛÂÀÍÈÅ ÁÅÑÊÎÍÅ×ÍÛÉ ÖÈÊË ÎÒ ÒÀÉÌÅÐÀ ÎÁÐÀÁÎÒÊÈ ÔÓÍÊÖÈÉ ÏÎËÜÇÎÂÀÒÅËß

ÔÓÍÊÖÈß_ÊÍÎÏÊÈ(n);

ÇÀÏÐÅÒ ÂÍÅØÍÈÕ ÏÐÅÐÛÂÀÍÈÉ( );

n=9?

ÄÀ

n=0;

ÍÅÒ n=n+1;

ÈÌÏÓËÜÑ_Ñ×ÅÒÀ_10_ÌÊÑ( ); ÐÀÇÐÅØÅÍÈÅ ÂÍÅØÍÈÕ ÏÐÅÐÛÂÀÍÈÉ( );

Ðèñóíîê 3. Áëîê-ñõåìà ïðîãðàììû ìèêðîêîíòðîëëåðà äëÿ ÷òåíèÿ ñîñòîÿíèÿ âñåõ êíîïîê. Â êàæäûé ìîìåíò âðåìåíè äîëæíà áûòü íàæàòà òîëüêî îäíà êíîïêà.

âåíü íàïðÿæåíèÿ â òî÷êå V1 è íàïðÿæåíèå âûøå ëîãè÷åñêîé åäèíèöû â òî÷êå V2. Â ýòîì ñëó÷àå íà òàêòîâîì âõîäå ìèêðîñõåìû óñòàíàâëèâàåòñÿ íèçêèé ëîãè÷åñêèé óðîâåíü, à íà âõîäå ñáðîñà óäåðæèâàåòñÿ âûñîêèé. Åñëè æå âõîä áóäåò «îòîðâàí» âñëåäñòâèå ïåðåêëþ÷åíèÿ âûõîäà ìèêðîêîíòðîëëåðà ðåæèì ââîäà, òðàíçèñòîð Q1 âêëþ÷èòñÿ ÷åðåç ðåçèñòîðû R3 è R4, à íàïðÿæåíèå â òî÷êàõ V1 è V2 îïóñòèòñÿ íèæå ïîðîãà ëîãè÷åñêîãî íóëÿ. Ïðè ýòîì íà ñ÷åòíîì âõîäå è âõîäå ñáðîñà ìèêðîñõåìû óñòàíàâëèâàåòñÿ íèçêèé óðîâåíü. Òàêèì îáðàçîì, ÷òîáû ñôîðìèðîâàòü ôðîíò ñ÷åòíîãî èìïóëüñà, íåîáõîäèìî èçìåíÿòü ñîñòîÿíèÿ âûâîäà ìèêðîêîíòðîëëåðà â ñëåäóþùåé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè: Z-ñîñòîÿíèå > «ëîã. 1» > Z-ñîñòîÿíèå. Àíàëîãè÷íî, äëÿ ñáðîñà ñ÷åò÷èêà CD4017 ïîñëåäîâàòåëüíîñòü äîëæíà áûòü òàêîé: Z-ñîñòîÿíèå > «ëîã. 0» > Z-ñîñòîÿíèå. Áëîê-ñõåìà íà Ðèñóíêå 3 èëëþñòðèðóåò ïðîöåññ ñ÷èòûâàíèÿ ìèêðîêîíòðîëëåðîì ñîñòîÿíèÿ âñåõ êíîïîê è èñïîëüçóåìûå â ïðîãðàììå ìèêðîêîíòðîëëåðà ôóíêöèè. Íà

ýòàïå èíèöèàëèçàöèè ìèêðîêîíòðîëëåð ñáðàñûâàåò ïåðåìåííóþ ñ÷åò÷èêà (n=0) è çàïóñêàåò òàéìåð, ñêîíôèãóðèðîâàííûé íà ãåíåðàöèþ ïðåðûâàíèé ïî ïåðåïîëíåíèþ êàæäóþ 1 ìñ. Â îáðàáîò÷èêå ïðåðûâàíèé îò òàéìåðà âûïîëíÿåòñÿ ñëåäóþùèå îïåðàöèè: çàïðåùàþòñÿ âíåøíèå ïðåðûâàíèÿ, çíà÷åíèå ïåðåìåííîé èíêðåìåíòèðóåòñÿ íà 1, íà ìèêðîñõåìó CD4017 ïîäàåòñÿ ñèíõðîèìïóëüñ äëèòåëüíîñòüþ 10 ìêñ, ðàçðåøàþòñÿ âíåøíèå ïðåðûâàíèÿ. Ââèäó òîãî, ÷òî êàæäóþ ìèëëèñåêóíäó ìèêðîêîíòðîëëåð ïîñûëàåò èìïóëüñ ñ÷åò÷èêó CD4017 è èíêðåìåíòèðóåò çíà÷åíèå ïåðåìåííîé ñîáñòâåííîãî ñ÷åò÷èêà äî òåõ ïîð, ïîêà îíî ìåíüøå 9, íîìåð âûõîäà CD4017, íà êîòîðîì ïîÿâëÿåòñÿ âûñîêèé ëîãè÷åñêèé óðîâåíü, áóäåò ñîîòâåòñòâîâàòü çíà÷åíèþ ïåðåìåííîé ñ÷åò÷èêà ìèêðîêîíòðîëëåðà. Íàïðèìåð, åñëè â ñ÷åò÷èêå ìèêðîêîíòðîëëåðà ÷èñëî 2, òî âûñîêèé óðîâåíü ïîÿâèòñÿ íà âûõîäå 2 ìèêðîñõåìû CD4017 (âûâîä 4), â òî âðåìÿ êàê íà îñòàëüíûõ âûõîäàõ áóäåò íèçêèé ëîãè÷åñêèé óðîâåíü. Åñëè â ýòîò ìîìåíò ïîëüçîâàòåëü íàæàë êíîïêó S2, íà âûâîä âíåøíåãî ïðåðûâàíèÿ ìèêðîêîíòðîëëåðà ïîñòóïèò ñèãíàë «ëîã. 1». Íàæàòèå äðóãèõ

ÑÕÅÌÛ

ÐàäèîËîöìàí – ìàé 2013

ÑÒÀÐÒ

ÏÓÑÊ_ÒÀÉÌÅÐÀ( ); n=0;

ÁÅÑÊÎÍÅ×ÍÛÉ ÖÈÊË ÎÁÐÀÁÎÒÊÈ ÔÓÍÊÖÈÉ ÏÎËÜÇÎÂÀÒÅËß

ÏÐÅÐÛÂÀÍÈÅ ÎÒ ÒÀÉÌÅÐÀ

n=9?

ÄÀ

n=0;

ÍÅÒ

n=n+1; ÍÅÒ

ÈÌÏÓËÜÑ_Ñ×ÅÒÀ_10_ÌÊÑ( );

ÍÀ ÂÕÎÄÅ “ËÎÃ. 1”? ÄÀ ÔÓÍÊÖÈß_ÊÍÎÏÊÈ(n);

Ðèñóíîê 4. Ïðè èñïîëüçîâàíèè êíîïîê ñ ôèêñàöèåé äëÿ äåêîäèðîâàíèÿ êîìáèíàöèé ñîñòîÿíèé íåñêîëüêèõ êíîïîê ìîæíî ïðîâåðÿòü ñîñòîÿíèÿ âõîäà âíåøíåãî ïðåðûâàíèÿ ìèêðîêîíòðîëëåðà.

êíîïîê íå ïðèâåäåò ê ôîðìèðîâàíèþ ñèãíàëà âíåøíåãî ïðåðûâàíèÿ èç-çà íèçêîãî ëîãè÷åñêîãî óðîâíÿ íà îñòàëüíûõ âûõîäàõ CD4017. Ïðè ïîñòóïëåíèè ñèãíàëà âíåøíåãî ïðåðûâàíèÿ ìèêðîêîíòðîëëåð ïîëó÷àåò èç ïàìÿòè çíà÷åíèå ïåðåìåííîé ñ÷åò÷èêà (â íàøåì ïðèìåðå ýòî 2), îïðåäåëÿåò íàæàòèå êíîïêè S2 è âûïîëíÿåò ñîîòâåòñòâóþùèå ôóíêöèè è îïåðàöèè. Ïî äîñòèæåíèè ïåðåìåííîé çíà÷åíèÿ 9 îíà ïðîãðàììíî ñáðàñûâàåòñÿ â 0, òàê æå êàê ñ÷åò÷èê CD4017 ñáðà-

ÐàäèîËîöìàí – ìàé 2013

ñûâàåòñÿ àâòîìàòè÷åñêè íà äåñÿòîì èìïóëüñå. Îáðàòèòå âíèìàíèå, ÷òî â êàæäûé ìîìåíò âðåìåíè íàæàòîé äîëæíà áûòü òîëüêî îäíà êíîïêà. Åñëè îäíîâðåìåííî íàæàòû äâå ïîñëåäîâàòåëüíûå êíîïêè, ìèêðîêîíòðîëëåðó ìîæåò íå õâàòèòü âðåìåíè ìåæäó ïîñëåäîâàòåëüíûìè ñîñòîÿíèÿìè äëÿ ðåãèñòðàöèè ôðîíòà ñèãíàëà âíåøíåãî ïðåðûâàíèÿ. Âîçìîæíûé âàðèàíò ðåøåíèÿ ýòîé ïðîáëåìû ïîÿñíÿåò áëîê-ñõåìà íà Ðèñóíêå 4. ÐË

ÑÕÅÌÛ

Ñîçäàíèå ìîùíîé âèðòóàëüíîé çåìëè ñ ïîìîùüþ øåñòè áóôåðîâ è äâóõ MOSFET Louis Vlemincq, Áåëüãèÿ Electronic Design

íèçêèì, ÷åì ìîæåò îáåñïå÷èòü äåëèòåëü, ýòî ïðîñòîå ðåøåíèå ìîæíî óñîâåðøåíñòâîâàòü, äîáàâèâ áóôåðíûé óñèëèòåëü. Îäíàêî â ñëó÷àå äèñáàëàíñà òîêîâ â ñîçäàííîé òàêèì îáðàçîì çåìëå çàäà÷à óñëîæíÿåòñÿ, òàê êàê áóôåð äîëæåí áûòü óæå íå ïðîñòî ìîùíûì, à ñïîñîáíûì ðàññåèâàòü ýíåðãèþ, ïðîïîðöèîíàëüíóþ ðàçíèöå òîêîâ â

Âèðòóàëüíàÿ çåìëÿ íåîáõîäèìà, êîãäà òðåáóåòñÿ îðãàíèçîâàòü äâóïîëÿðíîå ïèòàíèå, ðàñïîëàãàÿ ëèøü îäíîïîëÿðíûì èñòî÷íèêîì, íàïðèìåð, áàòàðååé â ïîðòàòèâíîì óñòðîéñòâå. Èíîãäà ñäåëàòü ýòî ñîâñåì íåñëîæíî, ñîçäàâ ñðåäíþþ òî÷êó ñ ïîìîùüþ äåëèòåëÿ èç âûñîêîîìíûõ ðåçèñòîðîâ. À åñëè èìïåäàíñ çåìëè äîëæåí áûòü áîëåå

+21 Â

C3 1 íÔ

D1 Êðàñíûé

R4 12k

R6 680/ 1 Âò

1N4148

M1 IRF530

U3 R1 4.7k

C4 +

D3 BZX84C6V2L

22 ìêÔ/10 Â 22 ìêÔ/10 Â + C5

C2 100 íÔ

C6 470 ìêÔ/ 60 Â

L1 100 ìêÃí/ 3A

D2 Êðàñíûé

D4 BZX84C6V2L +

R5 12k

M2 IRF9530 R7 680/ 1 Âò

C7 470 ìêÔ/ 60 Â

D6 1N4148 –21 Â

R3 47k V

C1 100 íÔ

GND CD4069B

VSS

V1 42 Â

Îäíîïîëÿðíûé èñòî÷íèê

Áèïîëÿðíûé âûõîä

R2 47k

VDD

Ðèñóíîê 1. Íåñìîòðÿ íà òî, ÷òî äëÿ ýòîé ñõåìû òðåáóåòñÿ áîëüøå êîìïîíåíòîâ, ÷åì äëÿ ðåøåíèÿ íà îñíîâå êëàññè÷åñêîãî ðåçèñòèâíîãî äåëèòåëÿ, ñîáðàííûé íà øåñòè èíâåðòîðàõ ãåíåðàòîð/óñèëèòåëü êëàññà D, óïðàâëÿþùèé äâóìÿ MOSFET, íàìíîãî ïîâûøàåò êà÷åñòâî âèðòóàëüíîé çåìëè.

ÑÕÅÌÛ

ÐàäèîËîöìàí – ìàé 2013

ïëå÷àõ. Ýòî íåðàöèîíàëüíî, ðàñòî÷èòåëüíî, è äàæå ìîæåò ïîòðåáîâàòü ïðèìåíåíèÿ ãðîìîçäêèõ ðàäèàòîðîâ. Â ïðåäëàãàåìîé ñõåìå (Ðèñóíîê 1) ïðîáëåìà ðåøàåòñÿ ïðîñòî, äåøåâî è ýôôåêòèâíî. Ðåçèñòèâíûé äåëèòåëü è áóôåð â ýòîé ñõåìå ñîõðàíèëèñü, îäíàêî èñïîëüçóþòñÿ òåïåðü ñîâñåì ïî-äðóãîìó. Áóôåð ïðåâðàòèëñÿ â óñèëèòåëü-ãåíåðàòîð êëàññà D, ñïîñîáíûé îòäàâàòü â çåìëþ ìíîãî àìïåð òîêà è âîçâðàùàòü ëþáîé «ðàçáàëàíñ» îáðàòíî â èñòî÷íèê ïèòàíèÿ. Ñõåìà êîìïàêòíà è ýôôåêòèâíà, à ôîðìèðóåìàÿ åþ ìîùíàÿ çåìëÿ ñòàáèëüíà è òî÷íà. Ãåíåðàòîð ñäåëàí íà øåñòèêàíàëüíîé ÊÌÎÏ ìèêðîñõåìå áóôåðíîãî èíâåðòîðà CD4069. Áîëüøèíñòâî èíâåðòîðîâ ïðîñòî âûïîëíÿåò ôóíêöèþ äðàéâåðîâ çàòâîðîâ ìîùíûõ MOSFET. Âìåñòå ñ óñòàíîâëåííûì íà âõîäå èíâåðòîðîì U1 ýëåìåíòû ìèêðîñõåìû CD4069 îáðàçóþò íåèíâåðòèðóþùèé óñèëèòåëü. ×åðåç êîíäåíñàòîð C3 çàìûêàåòñÿ öåïü ïîëîæèòåëüíîé îáðàòíîé ñâÿçè, îáåñïå÷èâàþùåé àâòîêîëåáàíèÿ ñõåìû.

ÐàäèîËîöìàí – ìàé 2013

Âñÿ ñõåìà óïðàâëåíèÿ ïèòàåòñÿ ïëàâàþùèì íàïðÿæåíèåì, ïðèâÿçàííûì ê âûõîäó. Ýòî íàïðÿæåíèå ñîçäàåòñÿ èç âõîäíîãî ïîñòîÿííîãî íàïðÿæåíèÿ äèîäàìè D3 … D6 è ïàðîé ðåçèñòîðîâ R6/R7. R2 è R3 çàäàþò ïîòåíöèàë âèðòóàëüíîé çåìëè. Â ðàññìàòðèâàåìîì ïðèìåðå ýòè ðåçèñòîðû ðàâíû, ÷òî ÷àùå âñåãî è òðåáóåòñÿ, îäíàêî íè÷òî íå ìåøàåò ñäåëàòü èñòî÷íèê ïèòàíèÿ àñèììåòðè÷íûì. Äëÿ ïîâûøåíèÿ òî÷íîñòè ìåæäó R2 è R3 ìîæíî äîáàâèòü ïîäñòðîå÷íûé ðåçèñòîð. Ñ ïîêàçàííûìè íà ñõåìå íîìèíàëàìè êîìïîíåíòîâ ÷àñòîòà ØÈÌ ñîñòàâëÿåò ïðèìåðíî 45 êÃö. Â ñëó÷àå íåîáõîäèìîñòè èçìåíèòü ÷àñòîòó ñëåäóåò ïîäîáðàòü äðóãîé êîíäåíñàòîð C3. Ìîùíûå MOSFET è èíäóêòèâíîñòü ñëåäóåò âûáèðàòü â ñîîòâåòñòâèè ñ îæèäàåìûì âûõîäíûì òîêîì. Åñëè òðåáóåòñÿ îñîáî ÷èñòàÿ çåìëÿ, óäàëèòü îñòàòî÷íûå ïóëüñàöèè ìîæíî ñ ïîìîùüþ LC ôèëüòðà, âêëþ÷åííîãî ïîñëå ýëåìåíòîâ L1 è C6/C7. ÐË

ÑÕÅÌÛ

Ýêîíîìè÷íûé ãåíåðàòîð ïèëîîáðàçíîãî íàïðÿæåíèÿ ñî ñâåðõíèçêèì íàïðÿæåíèåì ïèòàíèÿ Bruce D Moore EDN

Ñõåìà ãåíåðàòîðà ïèëîîáðàçíîãî íàïðÿæåíèÿ, ïîòðåáëÿþùàÿ ìåíåå 3.2 ìêÀ è ðàáîòàþùàÿ ïðè íàïðÿæåíèè íèæå 1 Â, ìîæåò ïîñëóæèòü ïîëåçíûì ñòðîèòåëüíûì áëîêîì ïðè ñîçäàíèè ñâåðõýêîíîìè÷íûõ óñòðîéñòâ,

ïèòàþùèõñÿ îò íèçêîâîëüòíûõ èñòî÷íèêîâ. Îíà ìîæåò èñïîëüçîâàòüñÿ êàê îñíîâíîé ýëåìåíò â ïåòëå ØÈÌ ðåãóëèðîâàíèÿ, êàê òàéìåð, êàê óïðàâëÿåìûé íàïðÿæåíèåì ãåíåðàòîð èëè ïðåîáðàçîâàòåëü åìêîñòü-÷àñòîòà.

ÑÓÌÌÈÐÓÞÙÈÉ ÈÍÒÅÃÐÀÒÎÐ C 470 pF

R2 1M

0.87 Â REF

VDD 0.9…2.5 Â

VDD 10 R3 1M

½TS12011

6 + 10 IC1 1 ½TS12011

3 +

0.87 Â REF

0.1 µF

R1 2M

ÂÛÕÎÄ ÏÈËÎÎÁÐÀÇÍÛÕ ÈÌÏÓËÜÑÎÂ 1 êÃö

LHDET ÂÛÕÎÄ (ÂÕÎÄ 5 ÏÐßÌÎÓÃÎËÜÍÛÕ 8 ÇÀÙÅËÊÈ) ÈÌÏÓËÜÑÎÂ 1 êÃö + 9 ½TS12012

1 4 7

IC2 ½TS12012

ÎÊÎÍÍÛÉ ÊÎÌÏÀÐÀÒÎÐ VREF

R4 2M

0.58 Â REF ÃÅÍÅÐÀÒÎÐ 1.5 ´ REF

Ðèñóíîê 1. Âñåãî âîñåìü êîìïîíåíòîâ ïîòðåáîâàëîñü äëÿ ñîçäàíèÿ ýòîãî èñêëþ÷èòåëüíî ýêîíîìè÷íîãî íèçêîâîëüòíîãî ãåíåðàòîðà ïèëîîáðàçíîãî íàïðÿæåíèÿ.

ÑÕÅÌÛ

ÐàäèîËîöìàí – ìàé 2013

Ñõåìà îðèãèíàëüíà äâóìÿ îñîáåííîñòÿìè: ! èñïîëüçîâàíèåì êîìïàðàòîðà, èìåþùåãî âûõîä ñ îòêðûòûì ñòîêîì, äëÿ ñîçäàíèÿ òî÷íîãî èñòî÷íèêà èìïóëüñíîãî òîêà; ! èñïîëüçîâàíèåì ôóíêöèè çàùåëêèâàíèÿ, ïîçâîëÿþùåé áåç äîïîëíèòåëüíûõ ýëåìåíòîâ ïðåâðàòèòü îáû÷íûé êîìïàðàòîð â îêîííûé. Ïðèâëåêàòåëüíîñòü ýòîé ñõåìû îáóñëîâëåíà åå áîëåå ÷åì ñêðîìíûìè ðàçìåðàìè, èñêëþ÷èòåëüíî ìàëûì êîëè÷åñòâîì âíåøíèõ êîìïîíåíòîâ, íèçêèì òîêîì ïîòðåáëåíèÿ è ñïîñîáíîñòüþ ïîääåðæèâàòü ïîñòîÿííûå çíà÷åíèÿ ÷àñòîòû è àìïëèòóäû, íå çàâèñÿùèå îò èçìåíåíèé íàïðÿæåíèÿ áàòàðåè. Îò êëàññè÷åñêîãî àâòîêîëåáàòåëüíîãî ìóëüòèâèáðàòîðà íà îïåðàöèîííîì óñèëèòåëå ýòó ñõåìó ïðèíöèïèàëüíî îòëè÷àåò òî, ÷òî ïîðîãîâûå óðîâíè çàäàþòñÿ íå âûõîäíûì êîëåáàíèåì ÎÓ â ñî÷åòàíèè ñ ðåçèñòîðîì îáðàòíîé ñâÿçè, à ïðåöèçèîííûìè îïîðíûìè íàïðÿæåíèÿìè íà âõîäàõ êîìïàðàòîðà. Îáû÷íî â ïîäîáíûõ ëîãîìåòðè÷åñêèõ êîíñòðóêöèÿõ ñ ôèêñèðîâàííîé ÷àñòîòîé íàáëþäàåòñÿ íåñòàáèëüíîñòü àìïëèòóäû ïèëîîáðàçíîãî íàïðÿæåíèÿ, ÷òî äëÿ ïåòëè ØÈÌ ðåãóëèðîâàíèÿ êðàéíå íåæåëàòåëüíî, òàê êàê ìîæåò âëèÿòü íà êîýôôèöèåíò ïåðåäà÷è öåïè îáðàòíîé ñâÿçè. À ïîáî÷íûé ïîëîæèòåëüíûé ýôôåêò çàêëþ÷àåòñÿ â âîçìîæíîñòè íåçàâèñèìîãî óïðàâëåíèÿ ñêîðîñòüþ íàðàñòàíèÿ è ñïàäà âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ ïóòåì ìàñøòàáèðîâàíèÿ ñîïðîòèâëåíèé ðåçèñòîðîâ R1 è R2.

AMPOUT

Îáðàòèâøèñü ê Ðèñóíêó 1, âû îáíàðóæèòå, ÷òî ñõåìà ñîäåðæèò âñåãî âîñåìü êîìïîíåíòîâ: äâå ìèêðîñõåìû, ÷åòûðå ðåçèñòîðà, ÷àñòîòîçàäàþùèé êîíäåíñàòîð è áëîêèðîâî÷íûé êîíäåíñàòîð â öåïè ïèòàíèÿ. Ãëàâíûìè ýëåìåíòàìè êîíñòðóêöèè ÿâëÿþòñÿ ìèêðîñõåìû TS12011 è TS12012, âûïóñêàåìûå êîìïàíèåé Touchstone Semiconductor â êîðïóñàõ TDFN ïëîùàäüþ 4 ìì2, êàæäàÿ èç êîòîðûõ ñîäåðæèò îïåðàöèîííûé óñèëèòåëü, êîìïàðàòîð è èñòî÷íèê îïîðíîãî íàïðÿæåíèÿ (Ðèñóíîê 2). Èìåííî èõ õàðàêòåðèñòèêè ïîçâîëèëè ñäåëàòü óñòðîéñòâî êðîøå÷íûì è ïðîñòûì. Íåñêîëüêî ñëîâ î òîì, êàê ðàáîòàåò ñõåìà. Íà âûõîäå ñóììèðóþùåãî èíòåãðàòîðà, ïîäêëþ÷åííîãî ê íåèíâåðòèðóþùåìó âõîäó îêîííîãî êîìïàðàòîðà, ôîðìèðóåòñÿ ïèëîîáðàçíîå íàïðÿæåíèå. Áëàãîäàðÿ äåéñòâèþ îáðàòíîé ñâÿçè óñèëèòåëÿ íàïðÿæåíèå â ñóììèðóþùåì óçëå èíòåãðàòîðà ïîääåðæèâàåòñÿ íà óðîâíå VREF. Ïðè ýòîì ïîëîæèòåëüíûé îïîðíûé òîê, çàäàâàåìûé ÷åðåç ðåçèñòîð R1, óðàâíîâåøèâàåòñÿ îòðèöàòåëüíûì èìïóëüñíûì òîêîì áîëüøåé àìïëèòóäû, òåêóùèì ÷åðåç R2. Íèæíèé ïî ñõåìå êîìïàðàòîð èìååò âûõîä ñ îòêðûòûì ñòîêîì, ïðè íèçêîì íàïðÿæåíèè íà êîòîðîì òîê âûòåêàåò èç ñóììèðóþùåãî óçëà ÷åðåç ðåçèñòîð R2:

IR1 =

TS12011/TS12012

0.87 ´ VREF - 0.58 ´ VREF R1

VDD

ÒÎËÜÊÎ TS12012

AMPIN–

9 CMPOUT –

AMPIN+

+ –

8 CMPIN– (CMPIN+ äëÿ TS12012)

+ VSS

LHDET

VDD

REFOUT

CMPIN+ (CMPIN– äëÿ TS12012)

Ðèñóíîê 2. Ôóíêöèîíàëüíàÿ ñõåìà ìèêðîñõåì TS12011/TS12012.

ÐàäèîËîöìàí – ìàé 2013

ÑÕÅÌÛ

IR 2(èìï ) =

0.58 ´ VREF . R2

Åñëè âûáðàòü IR2 = 2´IR1, òî âûõîäíîé ñèãíàë ïðèîáðåòåò ôîðìó ñèììåòðè÷íûõ òðåóãîëüíûõ èìïóëüñîâ. ×àñòîòó êîëåáàíèé ìîæíî îïðåäåëèòü ïî ôîðìóëå:

1 , æ 1 1ö çç + ÷÷ ´ C ´ V è IR1 IR 2 ø

Ðèñóíîê 3. Ôîðìû ïèëîîáðàçíûõ è ïðÿìîóãîëüíûõ èìïóëüñîâ íà âûõîäàõ ñõåìû. Ïîñëåäîâàòåëüíîñòü ïðÿìîóãîëüíûõ èìïóëüñîâ èñïîëüçóåòñÿ äëÿ óïðàâëåíèÿ çàùåëêîé êîìïàðàòîðà.

ãäå V – ðàçíîñòü íàïðÿæåíèé 0.87´VREF è 0.58´VREF. Äëÿ ðàññìàòðèâàåìîé ñõåìû f = 850 Ãö. Ôîðìû ïèëîîáðàçíûõ è ïðÿìîóãîëüíûõ èìïóëüñîâ íà âûõîäàõ ñõåìû ïîêàçàíû íà Ðèñóíêå 3. Âñòðîåííàÿ çàùåëêà èñïîëüçóåòñÿ äëÿ ôîðìèðîâàíèÿ ãèñòåðåçèñà îêîííîãî êîìïàðàòîðà. Ôóíêöèÿ ýòîé çàùåëêè âåñüìà èíòåðåñíà. Ïðè ïîäà÷å íèçêîãî óðîâíÿ íà âõîä LHDET âõîäû êîìïàðàòîðà îñòàþòñÿ àêòèâíûìè è âîñïðèíèìàþò âõîäíûå íàïðÿæåíèÿ äî òåõ ïîð, ïîêà îäíî èç íèõ íå ïåðåñå÷åò ïîðîã. Íà âûõîäå êîìïàðàòîðà ìèêðîñõåìû IC2 óñòàíàâëèâàåòñÿ âûñîêèé óðîâåíü, êîãäà ïèëîîáðàçíîå íàïðÿæåíèå ïåðåñåêàåò íèæíèé ïîðîã 0.58´VREF, è íèçêèé, êîãäà ïèëà ïåðåñåêàåò ïîðîã 0.87´VREF. Èìïóëüñ ñáðîñà

î÷åíü êîðîòîê, íî óñïåâàåò çàôèêñèðîâàòü íà âûõîäå êîìïàðàòîðà ñîñòîÿíèå, â êîòîðîå îí ïåðåøåë â ìîìåíò ïåðåñå÷åíèÿ ïîðîãà, à çàòåì âíîâü çàùåëêíóòü âûõîä ïîñëå ïåðåêëþ÷åíèÿ îïîðíîãî òîêà ïðè ïåðåõîäå ê ôîðìèðîâàíèþ ñïàäàþùåãî ôðîíòà ïèëû. Â ðåçóëüòàòå ïîëó÷àåòñÿ ñõåìà, íå òðåáóþùàÿ íèêàêîé ñâÿçóþùåé ëîãèêè. Äëÿ ïèòàíèÿ ñõåìû ìîæåò èñïîëüçîâàòüñÿ áàòàðåÿ ñ íàïðÿæåíèåì îò 0.9 Â, ïðè ýòîì òîê ïîòðåáëåíèÿ íå ïðåâûñèò 3.2 ìêÀ. Ìàêñèìàëüíàÿ ðàáî÷àÿ ÷àñòîòà, îãðàíè÷åííàÿ ñêîðîñòüþ íàðàñòàíèÿ îïåðàöèîííîãî óñèëèòåëÿ è çàäåðæêàìè ðàñïðîñòðàíåíèÿ, ñîñòàâëÿåò 3 êÃö. Îòêëþ÷èâ âûâîä R1 è ïîäàâ íà íåãî íàïðÿæåíèå áîëåå 0.58´VREF, ìîæíî ïðåâðàòèòü ñõåìó â ãåíåðàòîð, óïðàâëÿåìûé íàïðÿæåíèåì (ÃÓÍ). ÐË

ÑÕÅÌÛ

ÐàäèîËîöìàí – ìàé 2013

Ñòàáèëèçèðîâàííûé çàðÿäîâûé íàñîñ ñ ìàëûì òîêîì ïîòðåáëåíèÿ Bruce Moore Electronic Design

Åìêîñòíûå çàðÿäîâûå íàñîñû îáû÷íî íåïðèìåíèìû â ñõåìàõ, ïîòðåáëÿþùèõ áîëüøîé òîê, íî ïðåêðàñíî ðàáîòàþò â íèøå ìèêðîìîùíûõ ïðèëîæåíèé, è, ïðåæäå âñåãî, òàì, ãäå ïåðâîñòåïåííîå çíà÷åíèå èìåþò ìàëûå ãàáàðèòû óñòðîéñòâà. Íàèëó÷øèõ ðåçóëüòàòîâ ìîæíî äîáèòüñÿ â òåõ ñëó÷àÿõ, êîãäà âûõîäíîå íàïðÿæåíèå â öåëîå ÷èñëî ðàç ïðåâûøàåò âõîäíîå. Êðàòíîñòü âõîäíûõ è âûõîäíûõ íàïðÿæåíèé ÿâëÿåòñÿ ïåðâîñòåïåííûì óñëîâèåì âûñîêîãî ÊÏÄ íàñîñà. Çàðÿäîâûå íàñîñû òàêæå ìîãóò óñïåøíî èñïîëüçîâàòüñÿ ïðè èçìåíÿþùåìñÿ âõîäíîì íàïðÿæåíèè, êîãäà èñòî÷íèêîì ÿâëÿåòñÿ, íàïðèìåð, áàòàðåÿ, â îñîáåííîñòè, åñëè ñîõðàíåíèå çàðÿäà áàòàðåè âàæíåå, ÷åì ÊÏÄ ïðè ïîëíîé íàãðóçêå. Òàêàÿ ñèòóàöèÿ òèïè÷íà ïðè ïèòàíèè ìèêðîêîíòðîëëåðà, îñíîâíóþ ÷àñòü âðåìåíè íàõîäÿùåãîñÿ â ñïÿùåì ðåæèìå. Äëÿ ïèòàíèÿ íèçêîâîëüòíûõ ìèêðîêîíòðîëëåðîâ, âõîäÿùèõ, íàïðèìåð, â ñåìåéñòâà PIC24 èëè MSP430, îáû÷íî èñïîëüçóåòñÿ ñòàáèëèçèðîâàííûé èñòî÷íèê ñ âûõîäíûì íàïðÿæåíèåì, ñêàæåì, 2.5 Â. Ïðè íèçêîé òàêòîâîé ÷àñòîòå îíè ìîãóò ïîòðåáëÿòü âñåãî 25…50 ìêÀ. Â ðåæèìå îæèäàíèÿ, êîãäà àêòèâíû òîëüêî ÷àñû ðåàëüíîãî âðåìåíè, òîê ïîòðåáëåíèÿ ñòàíîâèòñÿ ñîâñåì íè÷òîæíûì, êàê ïðàâèëî, íå ïðåâûøàþùèì îäíîãî ìèêðîàìïåðà. Âîò êàê ðàç äëÿ òàêèõ ïðèëîæåíèé èñêëþ÷èòåëüíî óäîáåí îïèñàííûé çäåñü äâóõêàñêàäíûé çàðÿäîâûé íàñîñ, ïîâûøàþùèé íàïðÿæåíèå îäíîãî ùåëî÷íîãî èëè íèêåëüìåòàëëîãèäðèäíîãî ýëåìåíòà äî 2.5 Â. «Êðûëüÿ», íà êîòîðûå îïèðàåòñÿ çàðÿäîâûé íàñîñ, íàçûâàþòñÿ «ëåòàþùèìè êîíäåíñàòîðàìè», ïîî÷åðåäíî ïîäêëþ÷àåìûìè òî ê

ÐàäèîËîöìàí – ìàé 2013

âõîäó, òî ê âûõîäó. Åñëè êîíäåíñàòîð ïîäêëþ÷åí ê âõîäíîìó íàïðÿæåíèþ, îáðàçóåòñÿ óäâîèòåëü íàïðÿæåíèÿ. Â ñëó÷àå ñòàáèëèçèðîâàííîãî òîêîâîãî íàñîñà ñ ôèêñèðîâàííûì âûõîäîì íàïðÿæåíèå íà ëåòàþùåì êîíäåíñàòîðå ìîæåò çíà÷èòåëüíî îòëè÷àòüñÿ îò íàïðÿæåíèÿ íà êîíäåíñàòîðå âûõîäíîãî ôèëüòðà. Ñëåäñòâèåì ñîåäèíåíèÿ äâóõ êîíäåíñàòîðîâ, èçíà÷àëüíî çàðÿæåííûõ äî ðàçíûõ íàïðÿæåíèé, áóäåò èñêðà, èëè ðàññåèâàíèå ìîùíîñòè â êëþ÷àõ, ñîïðîâîæäàþùèå ïðîöåññ ïåðåòåêàíèÿ çàðÿäà èç îäíîãî êîíäåíñàòîðà â äðóãîé. Èìåííî ïî ýòîé ïðè÷èíå ïðîñòîé óäâîèòåëü íàïðÿæåíèÿ îáû÷íî ýôôåêòèâíåå, ÷åì ðåãóëèðóåìûé çàðÿäîâûé íàñîñ. Çàðÿäîâûé íàñîñ ñîäåðæèò ãåíåðàòîð, îáðàçîâàííóþ îïåðàöèîííûì óñèëèòåëåì è èñòî÷íèêîì îïîðíîãî íàïðÿæåíèÿ ïåòëþ îáðàòíîé ñâÿçè, ñòàáèëèçèðóþùóþ âûõîäíîå íàïðÿæåíèå, äâå ñòóïåíè óìíîæèòåëÿ íàïðÿæåíèÿ è äâà «ëåòàþùèõ êîíäåíñàòîðà» C2 è C4 (Ðèñóíîê 1). Ïåðâûé êàñêàä íàñîñà óïðàâëÿåòñÿ íåïîñðåäñòâåííî ãåíåðàòîðîì, ñäåëàííûì íà êîìïàðàòîðå ìèêðîñõåìû T S 1 2 0 11 , â û ï ó ñ ê à å ì î é ê î ì ï à í è å é Touchstone Semiconductor. Íà âòîðîé êàñêàä ÷åðåç èíâåðòîð ïîñòóïàåò âûõîäíîå íàïðÿæåíèå ïåðâîãî êàñêàäà. ÊÏÄ íàñîñà ïðè ïîëíîé íàãðóçêå â äèàïàçîíå âõîäíûõ íàïðÿæåíèé 1…2.5 Â ìåíÿåòñÿ îò 70% äî 40%, ÷òî ñîïîñòàâèìî ñ ïàðàìåòðàìè ëèíåéíîãî ñòàáèëèçàòîðà. Ñîñòîÿùàÿ èç îïåðàöèîííîãî óñèëèòåëÿ (ÎÓ), êîìïàðàòîðà è ÈÎÍ ìèêðîñõåìà TS12011 èìååò òèïîâîé òîê ïîòðåáëåíèÿ âñåãî 3.2 ìêÀ è ñïîñîáíà ðàáîòàòü ïðè íàïðÿæåíèè ïèòàíèÿ ìåíåå 1 Â, òî åñòü, îò îäíîý-

ÑÕÅÌÛ

VDD

VOUT

0.95 … 2.5 Â

2.5 Â ïðè 50 ìêÀ

V1 C3 10 µF

C1 10 µF

C5 22 µF

C4 2.2 µF

C2 2.2 µF

SN74AUP1G14 R5 1M

NXP3008NBKT R6 1.65M 1%

VDD

R2 100k

R4 1.5M

10 LHDET 5

+ 6

–

VREF C6 100 pF

– +

R1 2M R3 2M

2 3 R7 499k 1%

TS12011 Âñå äèîäû = BAS52-02V

Ðèñóíîê 1. Â íèçêîâîëüòíîì ñòàáèëèçèðîâàííîì çàðÿäîâîì íàñîñå äëÿ ñóììèðîâàíèÿ íàïðÿæåíèé èñïîëüçîâàíà òåõíîëîãèÿ «ëåòàþùèõ êîíäåíñàòîðîâ» (C2 è C4).

ëåìåíòíîé áàòàðåè. Âûõîä êîìïàðàòîðà èìååò õîðîøóþ íàãðóçî÷íóþ ñïîñîáíîñòü äàæå ïðè íàïðÿæåíèè íèæå 0.8 Â – íåîáû÷íîå ñâîéñòâî, ïîçâîëÿþùåå óïðàâëÿòü ïåðâûì êàñêàäîì íåïîñðåäñòâåííî èìïóëüñàìè ãåíåðàòîðà. Ñåìåéñòâó ë îãè÷åñêèõ âåíòèëåé SN74AUP áûëî îòäàíî ïðåäïî÷òåíèå èç-çà èñêëþ÷èòåëüíî ìàëîé ìîùíîñòè ïîòðåáëåíèÿ. Äëÿ ñíèæåíèÿ ïîòåðü ïåðåêëþ÷åíèÿ MOSFET òàêæå òùàòåëüíî âûáèðàëèñü ñðåäè òðàíçèñòîðîâ ñ íèçêèì ïîðîãîâûì íàïðÿæåíèåì è ìàëûì çàðÿäîì çàòâîðà. Â ðåçóëüòàòå óäàëîñü ñîçäàòü ñõåìó, òîê ïîêîÿ êîòîðîé ñîñòàâëÿåò âñåãî 8 ìêÀ.

Êîãäà âûõîäíîå íàïðÿæåíèå äîñòèãàåò ïîðîãà ðåãóëèðîâàíèÿ, óñòàíîâëåííîãî îïîðíûì èñòî÷íèêîì è äåëèòåëåì îáðàòíîé ñâÿçè, íèçêèé óðîâåíü íà âûõîäå ÎÓ îñòàíîâëèâàåò RC ãåíåðàòîð ïî âõîäó çàùåëêè LHDET*) (Ðèñóíîê 2). Äëÿ îáåñïå÷åíèÿ ìàêñèìàëüíî âîçìîæíîãî ðàçìàõà íàïðÿæåíèÿ íà âðåìÿçàäàþùåì êîíäåíñàòîðå C6 øèðèíà ïåòëè ãèñòåðåçèñà âûáðàíà âåñüìà áîëüøîé. Ýòî ñîçäàåò äëÿ ãåíåðàòîðà íàèáîëåå ýôôåêòèâíûé ðåæèì ðàáîòû ñ òî÷êè çðåíèÿ âåëè÷èíû îòäàâàåìîãî òîêà. Ïðè èñïîëüçîâàíèè ïîêàçàííûõ íà ñõåìå íîìèíàëîâ êîìïîíåíòîâ ìàêñèìàëüíàÿ ÷àñòîòà áóäåò ðàâíà ïðèìåðíî 1 êÃö. ×àñ-

*) Ôóíêöèîíàëüíàÿ ñõåìà TS12011 ïðèâåäåíà â ïðåäûäóùåé ñòàòüå ýòîãî âûïóñêà ÐàäèîËîöìàí.

ÑÕÅÌÛ

ÐàäèîËîöìàí – ìàé 2013

Ðèñóíîê 2. Ãåíåðàòîð óïðàâëÿåò êîëè÷åñòâîì ïåðåêà÷åííîãî çàðÿäà, îò êîòîðîãî çàâèñèò âûõîäíîå íàïðÿæåíèå: VOUT (âåðõíÿÿ îñöèëëîãðàììà), âûõîä êîìïàðàòîðà (ñðåäíÿÿ), âûõîä ÎÓ (íèæíÿÿ).

òîòó ìîæíî óâåëè÷èâàòü âïëîòü äî 3 êÃö, íî ýòî áóäåò ïðåäåëüíûì çíà÷åíèåì, òàê êàê äàëåå íà÷íóò ñêàçûâàòüñÿ îãðàíè÷åíèÿ, îáóñëîâëåííûå çàäåðæêîé ðàñïðîñòðàíåíèÿ ñèãíàëà â êîìïàðàòîðå. Âûõîäíîé òîê îïðåäåëÿåòñÿ êîëè÷åñòâîì çàðÿäà, ïåðåíîñèìûì â êàæäîì öèêëå, è ÷àñòîòîé ïåðåêëþ÷åíèÿ. Òî÷íûé ðàñ÷åò âûõîäíîãî èìïåäàíñà èëè âûõîäíîãî òîêà ðåãóëèðóåìîãî äâóõêàñêàäíîãî çàðÿäîâîãî íàñîñà ñëîæåí è ãðîìîçäîê, íî äëÿ îöåíêè ìîæíî âîñïîëüçîâàòüñÿ äîïóùåíèåì, ïîçâîëÿþùèì èñïîëüçîâàòü ñîâñåì ïðîñòûå âûðàæåíèÿ. Ïðåäïîëîæèì, ÷òî â êàæäîì öèêëå êîíäåíñàòîð çàðÿæàåòñÿ è ðàçðÿæàåòñÿ ïîëíîñòüþ (÷åãî íà ñàìîì äåëå, ñîâåðøåííî î÷åâèäíî, íå ïðîèñõîäèò). Òîãäà: Q = C ´ V, I = Q ´ F, îòêóäà I = C ´ V ´ F, ãäå C – åìêîñòü ëåòàþùåãî êîíäåíñàòîðà, V – íàïðÿæåíèå íà êîíäåíñàòîðå â ôàçå çàðÿäà, F – ÷àñòîòà ãåíåðàòîðà, I – òîê, êîòîðûé òåê áû íà âûõîäå, åñëè áû âåñü íàêîïëåííûé â ôàçå ðàçðÿäà çàðÿä ìîã áûòü ïîëíîñòüþ óäàëåí (ãðóáûé ýêâèâàëåíò ñèòóàöèè ïðè êîðîòêîì çàìûêàíèè íàãðóçêè). Èñïîëüçóåìûé çäåñü ìîäèôèöèðîâàííûé äâóõêàñêàäíûé íàñîñ Äèêñîíà óìíîæàåò âõîäíîå íàïðÿæåíèå íà ÷åòûðå, è îáà êàñêàäà äîëæíû áûòü ñêîíñòðóèðîâàíû òàê, ÷òîáû

ÐàäèîËîöìàí – ìàé 2013

îáåñïå÷èâàòü ïåðåíîñ äîñòàòî÷íîãî êîëè÷åñòâà çàðÿäà â íàèõóäøåì ñëó÷àå, ïðè ìèíèìàëüíîì íàïðÿæåíèè áàòàðåè. Îñîáåííî âàæåí ïåðâûé êàñêàä, ê êîòîðîìó ïðèêëàäûâàåòñÿ ñàìîå íèçêîå íàïðÿæåíèå â ñõåìå. Ëþáîå ïàäåíèå íàïðÿæåíèÿ íà ïåðâîì âûïðÿìèòåëå âû÷èòàåòñÿ èç âõîäíîãî è, â êîíå÷íîì ñ÷åòå, óñëîæíÿåò ðåøåíèå ïîñòàâëåííîé çàäà÷è ïîëó÷åíèÿ íà âûõîäå óðîâíÿ 2.5 Â. Äîïîëíèòåëüíûå ñëîæíîñòè ïðè âûáîðå âûïðÿìèòåëåé ñâÿçàíû ñ òîêàìè óòå÷êè, ñóùåñòâåííî âëèÿþùèìè íà ðàáîòó íàñîñà è óâåëè÷èâàþùèìè åãî òîê õîëîñòîãî õîäà. Íèçêèé îáðàòíûé òîê, íåçíà÷èòåëüíîå ïðÿìîå ïàäåíèå íàïðÿæåíèÿ, ìèíèàòþðíûé êîðïóñ è øèðîêàÿ äîñòóïíîñòü óäà÷íî ñî÷åòàþòñÿ â äèîäå Øîòòêè BAS52-02V. Ñåðüåçíûì íåäîñòàòêîì äèîäîâ Øîòòêè ÿâëÿåòñÿ çíà÷èòåëüíûé ðîñò îáðàòíîãî òîêà óòå÷êè ïðè âûñîêèõ òåìïåðàòóðàõ, íî ëàáîðàòîðíûå èçìåðåíèÿ ïîêàçàëè, ÷òî ó òèïè÷íîãî äèîäà BAS52 ýòîò ïàðàìåòð î÷åíü íåïëîõ, è ïðè 50 °C îñòàåòñÿ íèæå 1 ìêÀ. Åñëè æå ïîòðåáóåòñÿ ïðèáîð ñ åùå ìåíüøèì òîêîì óòå÷êè, ìîæíî âûáðàòü BAS40-02V, îäíàêî çà ýòî ïðèäåòñÿ ðàñïëàòèòüñÿ ëèøíèìè 75 ìÂ ïðÿìîãî íàïðÿæåíèÿ. Çíà÷åíèÿ åìêîñòåé è ÷àñòîòà ïåðåêëþ÷åíèÿ âûáèðàþòñÿ òàêèì îáðàçîì, ÷òîáû ñ íåêîòîðûì çàïàñîì îáåñïå÷èòü ïåðåíîñ âñåãî òðåáóåìîãî êîëè÷åñòâà çàðÿäà, âñëåäñòâèå ÷åãî âûõîäíîå íàïðÿæåíèå îò ýòèõ ïàðàìåòðîâ íå çàâèñèò. Â ðåçóëüòàòå ÷àñòîòà ïîëó÷àåòñÿ íèçêîé, åìêîñòè êîíäåíñàòîðîâ ñðàâíèòåëüíî áîëüøèìè, à ïîòåðè ïåðåêëþ÷åíèÿ, ñîîòâåòñòâåííî, íåçíà÷èòåëüíûìè. Åùå âàæíåå òî, ÷òî áîëüøàÿ ïðîäîëæèòåëüíîñòü âêëþ÷åííîãî ñîñòîÿíèÿ ïîçâîëÿåò ïðÿìîìó íàïðÿæåíèþ äèîäà äîñòè÷ü ìèíèìóìà çà ñ÷åò ñìåùåíèÿ ðàáî÷åé òî÷êè íà íà÷àëüíûé ó÷àñòîê âîëüòàìïåðíîé õàðàêòåðèñòèêè, ãäå ïàäåíèå íà BAS52 îêàçûâàåòñÿ äàæå íåñêîëüêî ìåíüøå 0.2 Â. Èç ïðèâåäåííûõ âûøå óïðîùåííûõ óðàâíåíèé ïåðåíîñà çàðÿäà çàâûøåííàÿ îöåíêà âåëè÷èíû òîêà ïåðâîãî êàñêàäà áóäåò ñëåäóþùåé: (VDD – VFWD – VSAT1) ´ C3 ´ F = (0.95 Â – 0.2 Â – 0.05 Â) ´ 2.2 ìêÔ ´ 1 êÃö = 1.5 ìÀ, ÷òî ìíîãîêðàòíî ïåðåêðûâàåò òðåáîâàíèÿ ê ìàêñèìàëüíîìó òîêó íàãðóçêè. Çäåñü VDD – âõîäíîå íàïðÿæåíèå ñõåìû,

ÑÕÅÌÛ

VFWD – ïðÿìîå ïàäåíèå íàïðÿæåíèÿ íà äèîäå, VSAT1 – ïàäåíèå íàïðÿæåíèÿ íà âûõîäíîì êàñêàäå êîìïàðàòîðà â ñîñòîÿíèè «âêëþ÷åíî». Íàèëó÷øåå âîçìîæíîå ïèêîâîå âûõîäíîå íàïðÿæåíèå V1 â ñðåäíåé òî÷êå çàðÿäîâîãî íàñîñà ðàâíî: 2VDD – 2VFWD – VSAT1(H) – VSAT1(L), ãäå VSAT1(H) – ïàäåíèå íàïðÿæåíèÿ íà âûõîäíîì êàñêàäå êîìïàðàòîðà â ñîñòîÿíèè «âûêëþ÷åíî», VSAT1(L) – ïàäåíèå íàïðÿæåíèÿ íà âûõîäíîì êàñêàäå êîìïàðàòîðà â ñîñòîÿíèè «âêëþ÷åíî».

Àíàëîãè÷íî, ïèêîâîå íàïðÿæåíèå VOUT âòîðîãî êàñêàäà ðàâíî: 2V1 – 2VFWD –VSAT2(H) – VSAT2(L), ãäå VSAT2(H) – ïàäåíèå íàïðÿæåíèÿ íà âûõîäå âåíòèëÿ 74AUP â ñîñòîÿíèè «âûêëþ÷åíî», VSAT2(L) – ïàäåíèå íàïðÿæåíèÿ íà âûõîäå âåíòèëÿ 74AUP â ñîñòîÿíèè «âêëþ÷åíî». Òàêèì îáðàçîì, ìàêñèìàëüíî âîçìîæíîå ïèêîâîå íàïðÿæåíèå íà âûõîäå ïðè ìèíèìàëüíîì âõîäíîì íàïðÿæåíèè ðàâíî: VOUT = 4VDD – 4VFWD – 4VSAT = (4 ´ 0.95 Â) – (4 ´ 0.2 Â) – (2 ´ 0.05 Â) – – (2 ´ 0.1 Â) = 2.7 Â Îïÿòü æå, êàê è âûøå, áûëè ïðèíÿòû óïðîùàþùèå äîïóùåíèÿ.

VDD C5 22 µF

C3 10 µF

C1 10 µF

C4 2.2 µF

BSH205

Îò äåëèòåëÿ îáðàòíîé ñâÿçè U1

Îò èíâåðòîðà

R1 1M

C2 2.2 µF

NXP3008

R2 1M

C6 47 pF

R3 1M

C7 47 pF

U1 = SN74AUP1G32 U2 = ½ SN74AUP1G02 U3 = ½ SN74AUP1G02 U4 = SN74AUP1G14 Âñå äèîäû = BAS52

Îò êîìïàðàòîðà TS12011

Ðèñóíîê 3. Äëÿ ðàñøèðåíèÿ íèæíåãî äèàïàçîíà âõîäíûõ íàïðÿæåíèé äî 0.9 â ïåðâîì êàñêàäå ïàðàëëåëüíî äèîäó äîáàâëåí ñèíõðîííûé âûïðÿìèòåëü.

ÑÕÅÌÛ

ÐàäèîËîöìàí – ìàé 2013

Ïðèâåäåííûå âûêëàäêè ïîêàçûâàþò, ÷òî â ñõåìå ó÷åòâåðèòåëÿ â íèæíåì äèàïàçîíå âõîäíûõ íàïðÿæåíèé çàïàñà íà ïðîèçâîäñòâåííûé ðàçáðîñ íîìèíàëîâ êîìïîíåíòîâ è èõ òåìïåðàòóðíûé óõîä ïðàêòè÷åñêè íå îñòàåòñÿ. Ðåøèòü ýòó ïðîáëåìó è ñìåñòèòü ãðàíèöó ðàáî÷èõ ðåæèìîâ íèæå 0.9 Â ìîæíî íåñêîëüêèìè ñïîñîáàìè: äîáàâèâ åùå îäèí êàñêàä òîêîâîãî íàñîñà, ñìèðèâøèñü ñ òåì, ÷òî âûõîäíîå íàïðÿæåíèå áóäåò íå áîëåå 2.2 Â (îäíàêî, íå âñÿêèé ìèêðîêîíòðîëëåð ïðè ýòîì ñìîæåò ðàáîòàòü), èëè æå, äîáàâèâ ñèíõðîííûé âûïðÿìèòåëü ïàðàëëåëüíî ïåðâîìó äèîäó. Ïî ïîíÿòíûì ïðè÷èíàì, áûë âûáðàí ïîñëåäíèé âàðèàíò. Â èçîáðàæåííîé íà Ðèñóíêå 3 ñõåìå íèçêîïîðîãîâûé Pêàíàëüíûé MOSFET ñ ìàëûì çàðÿäîì çàòâîðà øóíòèðóåò ïåðâûé äèîä íàñîñà, áëàãîäàðÿ ÷åìó ïðÿìîå ïàäåíèå íàïðÿæåíèÿ ñíèæàåòñÿ ñ 0.2 Â äî ïðèáëèçèòåëüíî 0.01 Â. Ýòî äîïîëíèòåëüíî ïðèáàâëÿåò íåñêîëüêî ñîòåí ìèëëèâîëüò èìåííî òàì, ãäå îíè íóæíåå âñåãî – íà âûõîäå óìíîæèòåëÿ. Ëîãè÷åñêèå âåíòèëè «ÈËÈ-ÍÅ» ôîðìèðóþò íåïåðåêðûâàþùèåñÿ ïîñëåäîâàòåëüíîñ-

ÐàäèîËîöìàí – ìàé 2013

òè èìïóëüñîâ, óïðàâëÿþùèõ ñèíõðîííûì âûïðÿìèòåëåì. Îñíîâíàÿ çàäà÷à, êîòîðàÿ çäåñü äîëæíà áûòü ðåøåíà, çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òî íàïðÿæåíèÿ íà çàòâîðå MOSFET è íà ëåòàþùåì êîíäåíñàòîðå íèêîãäà íå äîëæíû áûòü îäíîâðåìåííî âûñîêèìè. Ìåðòâîå âðåìÿ îïðåäåëÿåòñÿ ïîñòîÿííîé âðåìåíè RC öåïî÷êè è ðàâíî 1 ÌÎì ´ 47 ïÔ, ÷òî, ñ îäíîé ñòîðîíû, î÷åíü ìíîãî, íî ñ äðóãîé, ñîâåðøåííî åñòåñòâåííî, òàê ÷àñòîòà ãåíåðàòîðà 1 êÃö î÷åíü ìàëà. Çàðÿäîâûå íàñîñû ÿâëÿþòñÿ àëüòåðíàòèâîé ïîâûøàþùèì ïðåîáðàçîâàòåëÿì íà îñíîâå èíäóêòèâíîñòåé è ïðåêðàñíî âïèñûâàþòñÿ â ðàñïðîñòðàíåííóþ àðõèòåêòóðó ìíîãèõ ìèêðîêîíòðîëëåðíûõ ñèñòåì, áóëüøóþ ÷àñòü âðåìåíè ïðåáûâàþùèõ â ìèêðîìîùíîì ðåæèìå ïîääåðæàíèÿ ÷àñîâ ðåàëüíîãî âðåìåíè, è ëèøü èçðåäêà ïåðåêëþ÷àþùèõñÿ â àêòèâíûé ðåæèì. Ïðîáëåìû ñîçäàíèÿ òàêèõ ñõåì äëÿ ñâåðõìàëûõ âõîäíûõ íàïðÿæåíèé ðåøàþòñÿ ïðàâèëüíûì âûáîðîì íèçêîâîëüòíûõ êîìïîíåíòîâ, òùàòåëüíîé îöåíêîé îïòèìàëüíîãî çíà÷åíèÿ ÷àñòîòû ïåðåêëþ÷åíèÿ è ãðàìîòíûì èñïîëüçîâàíèåì âîëüòàìïåðíûõ õàðàêòåðèñòèê âûïðÿìèòåëåé. ÐË

ÑÕÅÌÛ

Æóðíàë äëÿ òåõ, êòî èíòåðåñóåòñÿ ýëåêòðîíèêîé

Ñêîðî íîâûå òåìàòè÷åñêèå íîìåðà: àâòîìàòèçàöèÿ àâòîýëåêòðîíèêà àêêóìóëÿòîðû è çàðÿäíûå óñòðîéñòâà

Åñëè Âàì íåáåçðàçëè÷íû ýòè òåìû èëè Âû ÿâëÿåòåñü íîñèòåëåì ïåðåäîâûõ çíàíèé â äðóãèõ îáëàñòÿõ ýëåêòðîíèêè è ãîòîâû èõ ïîïóëÿðèçèðîâàòü ïðèãëàøàåì ê ñîòðóäíè÷åñòâó!