Æóðíàë äëÿ òåõ, êòî èíòåðåñóåòñÿ ýëåêòðîíèêîé
ÐÀÄÈÎËÎÖÌÀÍ Èþëü 2013 (26)
Ìèêðîôîí, êîòîðûé ñëóøàåò ñ ïîìîùüþ ñâåòà
Àäàïòèâíûé äàò÷èê óãëà ïîâîðîòà îòëè÷àåò «ãðóáî» îò «òî÷íî»
Íåèçîëèðîâàííûå äðàéâåðû ñíèæàþò ñòîèìîñòü ñâåòîäèîäíûõ ëàìï
19
22
53
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
4
STMicroelectronics âûïóñòèëà ñâåðõìèíèàòþðíóþ öèôðîâóþ àóäèî ñèñòåìó-íà-êðèñòàëëå ìîùíîñòüþ 2õ20 Âò
4
Linear Technology àíîíñèðîâàëà âûïóñê 10-àìïåðíîãî âûñîêîýôôåêòèâíîãî ïîíèæàþùåãî ìèêðîìîäóëüíîãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ íàïðÿæåíèÿ TDK ñîçäàëà ñàìûå ìèíèàòþðíûå â ìèðå ìíîãîñëîéíûå ñèëîâûå èíäóêòèâíîñòè
Èþëü 2013 (26)
Ãëàâíûé ðåäàêòîð: À. Íèêîëàåâ
Íàä íîìåðîì ðàáîòàëè:
5 6
TI ïðåäñòàâèëà ìíîãîðåæèìíîå óñòðîéñòâî óïðàâëåíèÿ ïèòàíèåì ñ óëüòðàíèçêèì òîêîì ïîòðåáëåíèÿ
7
Panasonic ïîñòàâèëà 100 ìëí. ëèòèé-èîííûõ àêêóìóëÿòîðíûõ ýëåìåíòîâ äëÿ ýëåêòðîìîáèëÿ Model S IXYS âûïóñòèëà ñàìûå âûñîêîâîëüòíûå â îòðàñëè ñèëîâûå MOSFET
7 8 9
Ðàçðóøèò ëè Êèòàé ìèðîâóþ èíäóñòðèþ ñîëíå÷íîé ýíåðãåòèêè?
Â. Êîëåñíèê Ñ. Ìóðàò÷àåâ À. Íèêîëàåâ Í. Ðàäóíöåâà Ì. Ðóññêèõ
10
MEAS ãîòîâà ê ñåðèéíîìó ïðîèçâîäñòâó öèôðîâûõ ìîäóëåé äàò÷èêîâ äàâëåíèÿ âûñîêîãî ðàçðåøåíèÿ
11
Maxim Integrated ñîçäàëà öèôðîâûå ïðåîáðàçîâàòåëè íàïðÿæåíèÿ òåðìîïàðû ñ èíòåðôåéñîì 1-Wire
Îáëîæêà:
12 13
Alta Devices ïîçâîëèò ÁÏËÀ ëåòàòü, ïîêà ñâåòèò ñîëíöå
14 15
MagnaChip ïðåäñòàâèëà íîâûå ñåìåéñòâà ìàãíèòíûõ äàò÷èêîâ
16
Siemens ââåë â ñòðîé êðóïíåéøóþ â ìèðå âåòðÿíóþ ýëåêòðîñòàíöèþ
À. Êðàâ÷óê
Äèðåêòîð: Ñ. Ìóðàò÷àåâ
International Rectifier âûïóñòèëà ñàìóþ ìèíèàòþðíóþ â îòðàñëè ìèêðîñõåìó êîððåêòîðà êîýôôèöèåíòà ìîùíîñòè
Intersil ïðåäñòàâëÿåò íîâûé ïðåöèçèîííûé ðàäèàöèîííî-ñòîéêèé ñ÷åòâåðåííûé Rail-to-Rail îïåðàöèîííûé óñèëèòåëü Adapteva âûïóñêàåò ñóïåðêîìïüþòåð Parallella ñòîèìîñòüþ $100
Ñòàòüè 19 22 24
rlocman@rlocman.ru
30
Äèíàìè÷åñêîå ðåêîíôèãóðèðîâàíèå ìèêðîêîíòðîëëåðà ïîçâîëÿåò èñïîëüçîâàòü áîëåå 100% åãî àïïàðàòíûõ ðåñóðñîâ. Èíòåãðàëüíîå çàðÿäíîå óñòðîéñòâî äëÿ Li-Ion àêêóìóëÿòîðîâ ñ êîììóòàòîðîì, óïðàâëÿþùèì ðàñïðåäåëåíèåì ìîùíîñòè ìåæäó ïàðàëëåëüíûìè ïîòîêàìè. ×àñòü 2
36
Highscreen Black Box Outdoor: íåïëîõàÿ ýêñòðèì-êàìåðà è âèäåîðåãèñòðàòîð â îäíîì ôëàêîíå
38
Áåñïðîâîäíàÿ òåõíîëîãèÿ ïåðåäà÷è âûñîêîêà÷åñòâåííîãî çâóêà PurePath Wireless Audio êîìïàíèè Texas Instruments Ñâîáîäíî ðàñïðîñòðàíÿåìûå ñðåäñòâà ïðîåêòèðîâàíèÿ ýëåêòðîííûõ ñõåì
Å
Ïî âîïðîñàì ðàçìåùåíèÿ ðåêëàìû, ïóáëèêàöèè àâòîðñêèõ ìàòåðèàëîâ, ñ çàìå÷àíèÿìè è ïîæåëàíèÿìè îáðàùàòüñÿ:
+7 (495) 721-72-14 www.rlocman.ru
45 Îôèöèàëüíûå âåðñèè æóðíàëà ðàñïðîñòðàíÿþòñÿ áåñïëàòíî è áåç ðåãèñòðàöèè òîëüêî íà ñàéòå ÐàäèîËîöìàí
Îôîðìëåíèå áåñïëàòíîé ïîäïèñêè:
www.rlocman.ru/magazine
Íåèçîëèðîâàííûå äðàéâåðû ñíèæàþò ñòîèìîñòü ñâåòîäèîäíûõ ëàìï Ìèêðîôîí, êîòîðûé ñëóøàåò ñ ïîìîùüþ ñâåòà
Ñõåìû 47
Ïðåîáðàçîâàòåëü ÷àñòîòà-íàïðÿæåíèå íà äâóõ ìèêðîñõåìàõ
49
Ïðåîáðàçîâàòåëü íàïðÿæåíèå-òîê ñ òî÷íî óñòàíàâëèâàåìîé çîíîé íå÷óâñòâèòåëüíîñòè
51
Óâåëè÷åíèå ÷àñòîòû äèñêðåòèçàöèè ÖÀÏ íà îñíîâå ØÈÌ
53
Àäàïòèâíûé äàò÷èê óãëà ïîâîðîòà îòëè÷àåò «ãðóáî» îò «òî÷íî»
STMicroelectronics âûïóñòèëà ñâåðõìèíèàòþðíóþ öèôðîâóþ àóäèî ñèñòåìó-íà-êðèñòàëëå ìîùíîñòüþ 2õ20 Âò Ïðè ðàçìåðàõ âñåãî 2.57 ´ 3.24 ìì ñîçäàííàÿ STMicroelectronics (ST) ìèêðîñõåìà STA333IS ñïîñîáíà îòäàâàòü âûõîäíóþ çâóêîâóþ ìîùíîñòü 2´20 Âò. Ðàñøèðèâøàÿ ñåìåéñòâî ïðèáîðîâ SoundTerminal ìèêðîñõåìà ñòàëà öèôðîâîé àóäèî ñèñòåìîé ñ ñàìûì âûñîêèì ïîêàçàòåëåì ïëîòíîñòè ìîùíîñòè â îòðàñëè.
STA333IS çàíèìàåò îñîáîå ìåñòî íà ñîâðåìåííîì ðûíêå àóäèî ïðèáîðîâ. Áëàãîäàðÿ íàêîïëåííîìó óíèêàëüíîìó îïûòó, ST ïåðâîé ñìîãëà îáúåäèíèòü íà îäíîì êðèñòàëëå ñðåäñòâà öèôðîâîé îáðàáîòêè ñèãíàëîâ è âñå ñèëîâûå ñõåìû. Øèðîêèé äèàïàçîí
íàïðÿæåíèé ïèòàíèÿ îò 4.5 äî 18  ïîçâîëÿåò èñïîëüçîâàòü ìèêðîñõåìó êàê â îáîðóäîâàíèè ñ áàòàðåéíûì ïèòàíèåì, òàê è â îãðàíè÷åííîì ïðîñòðàíñòâå òàêèõ óñòðîéñòâ, êàê LCD èëè LED òåëåâèçîðû, äîê-ñòàíöèè è öèôðîâûå áåñïðîâîäíûå àêóñòè÷åñêèå ñèñòåìû. Ìèíèàòþðíàÿ ìèêðîñõåìà â êîðïóñå ïëîùàäüþ âñåãî 8.3 ìì2 îáåñïå÷èâàåò âåëèêîëåïíîå êà÷åñòâî çâó÷àíèÿ ïðè èñêëþ÷èòåëüíîì òåïëîâîì ÊÏÄ è î÷åíü íèçêîì óðîâíå ýëåêòðîìàãíèòíûõ èçëó÷åíèé, ïðåäîñòàâëÿÿ íîâûé óðîâåíü ñâîáîäû ðàçðàáîò÷èêàì àóäèî ïðîäóêòîâ ñëåäóþùèõ ïîêîëåíèé. Äëÿ ñîçäàíèÿ ñàìûõ äåøåâûõ öèôðîâûõ óñèëèòåëåé âûïóñêàåòñÿ âàðèàíò ïðèáîðà ïîä íàçâàíèåì STA333SML, äëÿ ðàáîòû êîòîðîãî íå òðåáóåòñÿ âíåøíèé ìèêðîêîíòðîëëåð. Åäèíè÷íûå îáðàçöû è ïðîìûøëåííûå ïàðòèè STA333IS è STA333SML ïðåäëàãàþòñÿ â êîðïóñå ðàçìåðà êðèñòàëëà (CSP) ñ ìàòðèöåé êîíòàêòîâ 5´6, ðàñïîëîæåííûõ ñ øàãîì 0.5 ìì. Ïðè îáúåìå çàêàçà îò 1000 ïðèáîðîâ êàæäàÿ ìèêðîñõåìà ñòîèò $1.00.
Linear Technology àíîíñèðîâàëà âûïóñê 10-àìïåðíîãî âûñîêîýôôåêòèâíîãî ïîíèæàþùåãî ìèêðîìîäóëüíîãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ íàïðÿæåíèÿ Linear Technology àíîíñèðîâàëà âûïóñê 10-àìïåðíîãî âûñîêîýôôåêòèâíîãî ïîíèæàþùåãî ìèêðîìîäóëüíîãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ íàïðÿæåíèÿ LTM4649 â êîðïóñå BGA ðàçìåðîì 9 ´ 15 ´ 4.92 ìì. Ñîõðàíÿÿ âñå ðàáî÷èå õàðàêòåðèñòèêè, LTM4649 ìîæåò ðàáîòàòü
4
ïðè òåìïåðàòóðå îêðóæàþùåé ñðåäû îò 0 °C äî 83 °C áåç òåïëîîòâîäà èëè îáäóâà, îáåñïå÷èâàÿ ÊÏÄ äî 86% (ïðè âõîäíîì íàïðÿæåíèè 5 … 12 Â, âûõîäíîì íàïðÿæåíèè 1.5 Â, òîêå 10 À). Äîïóñòèìûé âûõîäíîé òîê ñíèæàåòñÿ âñåãî íà 4 À ïðè òåìïåðàòóðå 100 °C è íà 2 À ïðè îáäóâå âîçäóøíûì ïîòîêîì ñî ñêîðîñòüþ 120 ìåòðîâ â ìèíóòó. LTM4649 ïîíèæàåò âõîäíîå íàïðÿæåíèå îò 4.5 äî 16  â íàïðÿæåíèå äèàïàçîíà 0.6 … 3.3 Â. Äëÿ êîìïåíñàöèè ïàäåíèÿ íàïðÿæåíèÿ íà ñîïðîòèâëåíèè ïðîâîäíèêîâ â óñòðîéñòâå èìååòñÿ äèôôåðåíöèàëüíûé óñèëèòåëü âíåøíåãî äàò÷èêà òîêà. LTM4649 ðåãóëèðóåò íàïðÿæåíèå íàãðóçêè ñ òî÷íîñòüþ ±1.5% âî âñåì äèàïàçîíå äîïóñòèìûõ âõîäíûõ íàïðÿæåíèé, òîêîâ íàãðóçêè è òåìïåðàòóð (–40 … 125 °C).
ÍÎÂÎÑÒÈ
ÐàäèîËîöìàí – èþëü 2013
LTM4649 èìååò âõîäû è âûõîäû òàêòîâûõ ñèãíàëîâ äëÿ ìíîãîôàçíîé ñèíõðîíèçàöèè, ïîçâîëÿþùåé òî÷íî ðàçäåëèòü ìåæäó íåñêîëüêèìè ìèêðîìîäóëÿìè òîê íàãðóçêè äî 40 À Ìíîãîôàçíûé ðåæèì ñíèæàåò âõîäíûå è âûõîäíûå ïóëüñàöèè íàïðÿæåíèÿ è äàåò âîçìîæíîñòü ñîêðàòèòü êîëè÷åñòâî ôèëüòðóþùèõ êîíäåíñàòîðîâ. Ìèêðîñõåìà ïðåäíàçíà÷åíà, â ïåðâóþ î÷åðåäü, äëÿ ïðåîáðàçîâàíèÿ âõîäíûõ íàïðÿæåíèé 12 èëè 5  â òåëåêîììóíèêàöèîííîì, ïðîìûøëåííîì, àâèàöèîííîì è èçìåðèòåëüíîì îáîðóäîâàíèè ñ ðàñïðåäåëåííûì ïèòàíèåì. LTM4649 ìîæåò ñèíõðîíèçèðîâàòüñÿ îò âíåøíåãî ãåíåðàòîðà ÷àñòîòîé îò 400 êÃö äî 750 êÃö. Ðåæèì ãåíåðàöèè ïà÷åê äëÿ ïîâûøåíèÿ ýôôåêòèâíîñòè ïðåîáðàçîâàíèÿ ïðè îáëåã÷åííîé íàãðóçêå è ðåæèì ïðîïóñêà èìïóëüñîâ äëÿ ñíèæåíèÿ ïóëüñàöèé âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ äàþò ðàçðàáîò÷èêàì äîïîëíèòåëüíóþ ñâîáîäó âûáîðà ñðåäñòâ îïòèìèçàöèè ñâîèõ êîíñòðóêöèé. Äëÿ óïðàâëåíèÿ ïîñëåäîâàòåëüíîñòüþ âêëþ÷åíèÿ â ìíîãîøèííûõ ñèñòåìàõ ïðåäóñìîòðåíà âîçìîæíîñòü ñëåæåíèÿ çà âûõîäíûì íàïðÿæåíèåì.  LTM4649 âñòðîåíà çàùèòà îò ïåðåãðóçêè ïî òîêó è íàïðÿæåíèþ.
Âñå ïàðàìåòðû LTM4649 ãðóïï E è I ãàðàíòèðóþòñÿ â äèàïàçîíå âíóòðåííèõ òåìïåðàòóð îò –40 °C äî 125 °C. Öåíû äëÿ ïàðòèé èç 1000 ïðèáîðîâ íà÷èíàþòñÿ îò $16.75 çà øòóêó.
Ñâîäêà îñíîâíûõ îñîáåííîñòåé LTM4649 ! Âûõîäíîé òîê 10 À ! Âõîäíîå íàïðÿæåíèå 4.5 … 16 Â, âûõîäíîå íàïðÿæåíèå 0.6 … 3.3. Â ! Íå òðåáóåò òåïëîîòâîäà èëè îáäóâà äî òåìïåðàòóðû îêðóæàþùåé ñðåäû 83 °C ! Ñóììàðíàÿ îøèáêà óñòàíîâêè âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ íå ïðåâûøàåò ±1.5% ! Âîçìîæíîñòü ìíîãîôàçíîé è âíåøíåé ñèíõðîíèçàöèè ! Êîðïóñ BGA ðàçìåðîì 9 ´ 15 ´ 4.92 ìì
TDK ñîçäàëà ñàìûå ìèíèàòþðíûå â ìèðå ìíîãîñëîéíûå ñèëîâûå èíäóêòèâíîñòè TDK Corporation ðàñøèðèëà ñåðèþ MLP ìíîãîñëîéíûõ ñèëîâûõ èíäóêòèâíîñòåé ïðèáîðîì MLP1005M1R0D â êîðïóñå òèïîðàçìåðà 1005 (IEC). Íîâûå êîìïîíåíòû èìåþò ãàáàðèòû 1.0 ´ 0.5 ´ 0.7 ìì è, òàêèì îáðàçîì, ñòàíîâÿòñÿ ñàìûìè ìèíèàòþðíûìè â ìèðå ìíîãîñëîéíûìè ñèëîâûìè èíäóêòèâíîñòÿìè. Êàê îáúåì, òàê è ðàçìåðû ðàçðàáîòàííûõ óñòðîéñòâ óìåíüøèëèñü ïðèìåðíî íà 60% ïî ñðàâíåíèþ ñ âûïóñêàâøèìèñÿ äî ñèõ ïîð ïðèáîðàìè ãàáàðèòà 1.6 ´ 0.8 ´ 0.8 ìì. Ìèíèàòþðèçèðîâàííûå ýëåìåíòû, èìåþùèå íîìèíàëüíóþ èíäóêòèâíîñòü 1 ìêÃí ïðè òîêå 500
ÐàäèîËîöìàí – èþëü 2013
ìÀ, ïðåäíàçíà÷åíû äëÿ èñïîëüçîâàíèÿ â èñòî÷íèêàõ ïèòàíèÿ ñìàðòôîíîâ, ïëàíøåòíûõ êîìïüþòåðîâ, öèôðîâûõ êàìåð è äðóãèõ ìîáèëüíûõ óñòðîéñòâ. Íàêîïëåííûé îïûò â ñîçäàíèè ñòðóêòóðèðîâàííûõ êîíñòðóêöèé è ðàçðàáîòêå ìàòåðèàëîâ ïîçâîëèë TDK ñîçäàòü MLP1005M1R0D íà îñíîâå ôåððèòîâ ñ îñîáî íèçêèìè ïîòåðÿìè.  ðåçóëüòàòå íîâàÿ ìíîãîñëîéíàÿ èíäóêòèâíîñòü ïðèîáðåëà õàðàêòåðèñòèêè, ïîçâîëÿþùèå èñïîëüçîâàòü åå èñòî÷íèêàõ ïèòàíèÿ ñ âûõîäíûì òîêîì äî 0.5 À, ÷òî íåîáû÷íî ìíîãî äëÿ ïðèáîðîâ òèïîðàçìåðà 1005. Ñ äîáàâëåíèåì íîâûõ ïðèáîðîâ è áåç òîãî øèðîêèé ðÿä âûñîêîêà÷åñòâåííûõ ìíîãîñëîéíûõ ñèëîâûõ èíäóêòèâíîñòåé TDK ñòàë ïåðåêðûâàòü äèàïàçîí ðàçìåðîâ îò 2520 (2.5 ´ 2.0 ìì) äî 1005, âêëþ÷àÿ êîðïóñà òèïîðàçìåðîâ 2016 (2.0 ´ 1.6 ìì), 2012 (2.0 ´ 1.2 ìì), è 1608 (1.6 ´ 0.8 ìì) ñ äîïóñòèìûìè òîêàìè
ÍÎÂÎÑÒÈ
5
äî 2300 ìÀ è íîìèíàëüíûìè èíäóêòèâíîñòÿìè âïëîòü äî 10 ìêÃí.
Îñíîâíûå îáëàñòè ïðèìåíåíèÿ ! Ñìàðòôîíû, ïëàíøåòíûå ÏÊ, öèôðîâûå êàìåðû è äðóãèå ìîáèëüíûå óñòðîéñòâà ! Ìîäóëè èñòî÷íèêîâ ïèòàíèÿ
Îñíîâíûå îñîáåííîñòè è ïðåèìóùåñòâà ! Óìåíüøåííûå îáúåì è ïëîùàäü êîðïóñà ïîçâîëÿò ñîêðàòèòü ðàçìåðû èñòî÷íèêîâ ïèòàíèÿ ! Ïîâûøàåò ÊÏÄ èñòî÷íèêîâ ïèòàíèÿ ! Ìîæåò èñïîëüçîâàòüñÿ åå èñòî÷íèêàõ ïèòàíèÿ ñ âûõîäíûì òîêîì äî 0.5 À
TI ïðåäñòàâèëà ìíîãîðåæèìíîå óñòðîéñòâî óïðàâëåíèÿ ïèòàíèåì ñ óëüòðàíèçêèì òîêîì ïîòðåáëåíèÿ Ìíîãîðåæèìíîå óñòðîéñòâî óïðàâëåíèÿ ïèòàíèåì ñîäåðæèò òðè êîíôèãóðèðóåìûõ ïîñòîÿííî âêëþ÷åííûõ èñòî÷íèêà Texas Instruments (TI) ïðåäñòàâèëà ìíîãîðåæèìíîå óñòðîéñòâî óïðàâëåíèÿ ïèòàíèåì, ïîçâîëÿþùåå ïîääåðæèâàòü îáùèé òîê ïîêîÿ ñèñòåìû íà óëüòðàíèçêîì óðîâíå 100 íÀ. Íîâàÿ ìèêðîñõåìà TPS65290 ðàññ÷èòàíà, â ïåðâóþ î÷åðåäü, íà ìèêðîêîíòðîëëåðíûå ñ÷åò÷èêè ðàñõîäà ãàçà è âîäû ñ áàòàðåéíûì ïèòàíèåì, íî ìîæåò èñïîëüçîâàòüñÿ è âî ìíîãèõ äðóãèõ ïðèëîæåíèÿõ. Óñòðîéñòâî ïîääåðæèâàåò âñå ðåæèìû íàãðóçêè ñ òîêàìè îò 100 íÀ äî 500 ìÀ.
TPS65290 ñîäåðæèò òðè êîíôèãóðèðóåìûõ â ïðîöåññå ïðîèçâîäñòâà èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ, íàõîäÿùèõñÿ â ðåæèìå «ïîñòîÿííî âêëþ÷åí», äëÿ îáñëóæèâàíèÿ ñïÿùåãî ðåæèìà ìèêðîêîíòðîëëåðà è ïîääåðæêè ôóíêöèé àâòîìàòè÷åñêîãî âûáîðà ìåæäó âõîäíûì íàïðÿæåíèåì è âûõîäîì ïîâûøàþùåïîíèæàþùåãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ. Êðîìå òîãî, ïðåäóñìîòðåíà âîçìîæíîñòü ñîâìåñòíîé ðàáîòû TPS65290 ñî âñåìè ïðîöåññîðàìè óëüòðàìàëîìîùíîãî ñåìåéñòâà MSP430, òàêèìè, íàïðèìåð, êàê MSP430F5328.
ñîçäàâàòü ñèñòåìû, ðàáîòàþùèå îò îäíîé áàòàðåè â òå÷åíèå 10 ëåò. Òðè êîíôèãóðèðóåìûõ íà ôàáðèêå èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ ìîãóò èìåòü ñëåäóþùèå îïöèè: # Ïðîãðàììèðóåìûé èñòî÷íèê ñìåùåíèÿ äëÿ ïèòàíèÿ ìèêðîêîíòðîëëåðà â ðåæèìå ñíà: 10 ìÀ, ñîáñòâåííûé òîê ïîòðåáëåíèÿ 100 íÀ. # LDO ñòàáèëèçàòîð: 10 ìÀ, ñîáñòâåííûé òîê ïîòðåáëåíèÿ 400 íÀ. # Ïîâûøàþùèé ïðåîáðàçîâàòåëü: 30 ìÀ, ñîáñòâåííûé òîê ïîòðåáëåíèÿ 300 íÀ. ! Ñîêðàùåíèå íåîáõîäèìîé ïëîùàäè ïå÷àòíîé ïëàòû, êîëè÷åñòâà êîìïîíåíòîâ è èõ öåíû: èíòåãðèðîâàííûå ïîâûøàþùåå-ïîíèæàþùèé ïðåîáðàçîâàòåëü ñ âûõîäíûì òîêîì 500 ìÀ, LDO ñòàáèëèçàòîð ñ òîêîì 150 ìÀ, âîñåìü êëþ÷åé äëÿ ðàñïðåäåëåíèÿ ïèòàíèÿ, êîìïàðàòîð âîññòàíîâëåíèÿ âõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ, êîíå÷íûé àâòîìàò è âûáèðàåìûé â ïðîöåññå ïðîèçâîäñòâà èíòåðôåéñ SPI/I2C íà îäíîì êðèñòàëëå ïëîùàäüþ 20 ìì2.
Îñíîâíûå ïðåèìóùåñòâà è îñîáåííîñòè TPS65290 ! Óâåëè÷åíèå âðåìåíè ðàáîòû îò áàòàðåè. Ñ íîâîé ìèêðîñõåìîé ðàçðàáîò÷èêè ìîãóò
6
ÍÎÂÎÑÒÈ
ÐàäèîËîöìàí – èþëü 2013
! EEPROM äëÿ ïðîãðàììèðîâàíèÿ êîíôèãóðàöèé ïîä ðàçëè÷íûå ïðèëîæåíèÿ.
Äîñòóïíîñòü è öåíà TPS65290 ïîñòàâëÿþòñÿ â 24-âûâîäíûõ êîðïóñàõ VQFN ðàçìåðîì 4 ´ 5 ìì ïî ðåêî-
ìåíäîâàííîé ðîçíè÷íîé öåíå $1.75 çà øòóêó ïðè îáúåìå ïàðòèè 1000 ïðèáîðîâ. Äëÿ èçó÷åíèÿ îñîáåííîñòåé ìèêðîñõåì è ñîêðàùåíèÿ ñðîêîâ ðàçðàáîòêè êîíñòðóêòîðû ì î ã ó ò ç à ê à ç àò ü î ö å í î÷ í û å ì îä óë è TPS65290BMEVM è TPS65290LMEVM.
Panasonic ïîñòàâèëà 100 ìëí. ëèòèé-èîííûõ àêêóìóëÿòîðíûõ ýëåìåíòîâ äëÿ ýëåêòðîìîáèëÿ Model S Panasonic Corporation îáúÿâèëà, ÷òî êîëè÷åñòâî ëèòèé-èîííûõ àâòîìîáèëüíûõ àêêóìóëÿòîðíûõ ýëåìåíòîâ, ïîñòàâëåííûõ êîìïàíèè Tesla äëÿ åå ýëåêòðîìîáèëÿ ïðåìèóì êëàññà Model S, ê êîíöó èþíÿ 2013 ãîäà ïðåâûñèëî 100 ìëí. Ïðîäàæè Model S íà÷àëèñü â Ñîåäèíåííûõ Øòàòàõ â 2012 ãîäó. Ýëåêòðîìîáèëü áûë îòìå÷åí íàãðàäàìè çà èííîâàöèîííûé è ëþêñîâûé äèçàéí, çà âûäàþùèå õàðàêòåðèñòèêè, âêëþ÷àÿ áîëüøîé ïðîáåã áåç ïîäçàðÿäêè, à òàêæå çà ðåêîðäíûå îáúåìû ïðîäàæ, êîòîðûå â 2013 ãîäó äîëæíû ñîñòàâèòü 20,000 åäèíèö.
Ïàðòíåðñêèå îòíîøåíèÿ ñ Tesla Panasonic âûñòðàèâàëà íà ïðîòÿæåíèè íåñêîëüêèõ ëåò, íà÷àâ ñ îáåñïå÷åíèÿ àêêóìóëÿòîðàìè ëþêñîâîãî ñïîðòêàðà Roadster. Ðàçâèòèåì ñâÿçåé äâóõ êîìïàíèé ñòàëà ïîñòàâêà ýëåìåíòîâ äëÿ Model S è ðàñøèðåíèå èññëåäîâàíèé â îáëàñ-
òè ðàçðàáîòêè ëèòèé-èîííûõ àêêóìóëÿòîðîâ äëÿ ñëåäóþùèõ ïîêîëåíèé ýëåêòðîìîáèëåé. Àêêóìóëÿòîðíûå ýëåìåíòû äëÿ Model S Panasonic è Tesla ðàçðàáàòûâàëè ñîâìåñòíî, ïîñòàâèâ ïåðåä ñîáîé çàäà÷ó ñîçäàíèÿ èçäåëèé, ëó÷øèõ â ñâîåì êëàññå ïî ïëîòíîñòè ýíåðãèè è ýëåêòðè÷åñêèì õàðàêòåðèñòèêàì. Ïàðàìåòðû è æèçíåííûé öèêë öèëèíäðè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ, èçãîòàâëèâàåìûõ ïî óíèêàëüíîé òåõíîëîãèè Panasonic, áûëè ñïåöèàëüíî îïòèìèçèðîâàíû äëÿ èñïîëüçîâàíèÿ â ýëåêòðè÷åñêèõ òðàíñïîðòíûõ ñðåäñòâàõ. Ýòè ýëåìåíòû Tesla îáúåäèíÿåò â ïèòàþùèå Model S áàòàðåéíûå áëîêè, íà êîòîðûõ àâòîìîáèëü áåç ïîäçàðÿäêè ìîæåò ïðîåõàòü 500 êì, ÷òî âïîëíå ìîæíî íàçâàòü ðåâîëþöèîííûì äîñòèæåíèåì. Panasonic ïëàíèðóåò ïðîäîëæàòü ðàçðàáîòêó è êîììåðöèàëèçàöèþ âûñîêîýôôåêòèâíûõ àêêóìóëÿòîðîâ äëÿ ýëåòðîìîáèëåé, âûâîäÿ ýòîò áèçíåñ íà ãëîáàëüíûé óðîâåíü.
IXYS âûïóñòèëà ñàìûå âûñîêîâîëüòíûå â îòðàñëè ñèëîâûå MOSFET IXYS Corporation àíîíñèðîâàëà íà÷àëî ïðîèçâîäñòâà ëèíåéêè ñàìûõ âûñîêîâîëüòíûõ â îòðàñëè ñèëîâûõ MOSFET. Nêàíàëüíûå ïðèáîðû ñ äîïóñòèìûì íàïðÿæåíèåì ñòîêà 4500  âûïóñêàþòñÿ â êîðïóñàõ,
ÐàäèîËîöìàí – èþëü 2013
ïîëíîñòüþ ñîîòâåòñòâóþùèõ ìåæäóíàðîäíûì ñòàíäàðòàì. Ñåìåéñòâî âêëþ÷àåò òðàíçèñòîðû ñ äîïóñòèìûì ðàáî÷èì òîêîì îò 200 ìÀ äî 2 À. Ïðèáîðû ðàçðàáàòûâàëèñü ñïåöèàëüíî äëÿ âûñîêî÷àñòîòíûõ ïðåîáðà-
ÍÎÂÎÑÒÈ
7
çîâàòåëåé ýíåðãèè, òðåáóþùèõ î÷åíü âûñîêîãî çàïèðàþùåãî íàïðÿæåíèÿ.
Áëàãîäàðÿ ïîëîæèòåëüíîìó òåìïåðàòóðíîìó êîýôôèöèåíòó ñîïðîòèâëåíèÿ îòêðûòîãî êàíàëà, íîâûå âûñîêîâîëüòíûå MOSFET î÷åíü óäîáíî èñïîëüçîâàòü â ïàðàëëåëüíîì âêëþ÷åíèè, ÷òî, ê òîìó æå, íàìíîãî ïðîùå è äåøåâëå, ÷åì ïîñëåäîâàòåëüíîå âêëþ÷åíèå íèçêîâîëüòíûõ òðàíçèñòîðîâ. Ýòî òàêæå ñîêðàùàåò êîëè÷åñòâî íåîáõîäèìûõ äðàéâåðîâ çàòâîðîâ, óïðîùàåò ñõåìó, óìåíüøàåò òðåáóåìóþ ïëîùàäü ïå÷àòíîé ïëàòû è ïîâûøàåò îáùóþ íàäåæíîñòü ñèñòåìû. «Âñåì íàì èçâåñòíî èç áàçîâîãî êóðñà ôèçèêè, ÷òî ïåðåäà÷à ýëåêòðè÷åñêîé ýíåðãèè ïðîèñõîäèò òåì ýôôåêòèâíåå, ÷åì âûøå íàïðÿæåíèå â ëèíèè. Èìåííî ïîýòîìó ìû ðàçðàáîòàëè íîâóþ òåõíîëîãèþ, ÷òîáû ìàêñèìàëüíî ïðèáëèçèòü ðàáî÷åå íàïðÿæåíèå ïðåîáðàçîâàòåëåé ýíåðãèè ê íàïðÿæåíèþ ñåòè», – êîììåíòèðóåò Íàòàí Çîììåð (Nathan Zommer), îñíîâàòåëü è ãåíåðàëüíûé äèðåêòîð IXYS
Corporation. – «Âî ìíîãèõ ïðîìûøëåííûõ, òðàíñïîðòíûõ è ìåäèöèíñêèõ ïðèëîæåíèÿõ èñïîëüçóþòñÿ âûñîêîâîëüòíûå ñõåìû óïðàâëåíèÿ, äëÿ êîòîðûõ è ñîçäàí íàø òðàíçèñòîð». Áåñïðåöåäåíòíûé óðîâåíü èçîëÿöèè â 4500  äîñòèãíóò ñ ïîìîùüþ òåõíîëîãèè DCB (Direct Copper Bond), ïðè êîòîðîé êðèñòàëë òðàíçèñòîðà ìîíòèðóåòñÿ íà îòäåëåííîå êåðàìè÷åñêîé ïëàñòèíîé ìåäíîå îñíîâàíèå, îäíîâðåìåííî âûïîëíÿþùåå ôóíêöèè âûâîäà è òåïëîîòâîäà. DCB îáåñïå÷èâàåò íèçêîå òåïëîâîå ñîïðîòèâëåíèå è ëó÷øèå â ñâîåì êëàññå ìîùíîñòü è óñòîé÷èâîñòü ê òåðìîöèêëèðîâàíèþ. Ïî óðîâíþ ïîæàðíîé áåçîïàñíîñòè èñïîëüçóåìûé äëÿ îïðåññîâêè ýïîêñèäíûé êîìïàóíä ñîîòâåòñòâóåò òðåáîâàíèÿì ñòàíäàðòà UL 94 V-0 (ñàìîçàòóõàíèå â òå÷åíèå 10 ñ). Íîâûå ñèëîâûå MOSFET ìîãóò ñòàòü îïòèìàëüíûì ðåøåíèåì äëÿ òàêèõ ïðèëîæåíèé, êàê ñèñòåìû îòâîäà ýíåðãèè îò âûñîêîâîëüòíûõ ñåòåé, ðàçðÿäíûå öåïè êîíäåíñàòîðîâ, âûñîêîâîëüòíîå àâòîìàòèçèðîâàííîå èçìåðèòåëüíîå îáîðóäîâàíèå, áëîêè íàêà÷êè ëàçåðîâ è ïèòàíèÿ ðåíòãåíîâñêèõ òðóáîê, âûñîêîâîëüòíûå èñòî÷íèêè ïèòàíèÿ è èìïóëüñíûå ñõåìû. 4500-âîëüòîâûå MOSFET âûïóñêàþòñÿ â ðàçðàáîòàííûõ IXYS âûñîêîâîëüòíûõ âåðñèÿõ ñòàíäàðòíûõ êîðïóñîâ TO-263, TO-268, ISOPLUS i4-Pak è ISOPLUS i5-Pak.  íàñòîÿùåå âðåìÿ äîñòóïíû ïðèáîðû IXTT02N450HV, IXTA02N450HV, IXTF02N450, IXTF1N450, IXTT1N450HV è IXTL2N450 ñ äîïóñòèìûì òîêîì ñòîêà 200 ìÀ, 200 ìÀ, 200 ìÀ, 900 ìÀ, 1 À è 2 À, ñîîòâåòñòâåííî.
Ðàçðóøèò ëè Êèòàé ìèðîâóþ èíäóñòðèþ ñîëíå÷íîé ýíåðãåòèêè? Steve Taranovich EDN 28 ìàÿ 2013 ãîäà Íüþ-Éîðê Òàéìñ ñîîáùèëà, ÷òî ñîëíå÷íûå ïàíåëè, ïîêðûâàþùèå êðûøó ãèãàíòñêîãî ñêëàäà â âîñòî÷íîé ÷àñòè Ëîñ-Àíäæåëåñà, ñòàëè ðàçðóøàòüñÿ è âûõîäèòü èç ñòðîÿ ñïóñòÿ âñåãî äâà ãîäà ïîñëå óñòàíîâêè, ïðè ðàñ÷åòíîì ñðîêå ñëóæáû 25 ëåò. Ó ñîëíå÷íûõ ýëåìåíòîâ íà÷àëè îòëàìû-
8
âàòüñÿ óãëû, è ïðîáëåìà èõ êà÷åñòâà íàïðÿìóþ ñâÿçàíà ñ Êèòàåì. Ñðåäè óñòàíîâëåííûõ ïî âñåìó ìèðó ñîëíå÷íûõ ïàíåëåé çíà÷èòåëüíàÿ äîëÿ èçãîòîâëåíà â Êèòàå, íî õëûíóâøèé íà ðûíîê ïîòîê ïðîäóêöèè, ïðîäàâàåìîé â ïîñëåäíåå âðåìÿ ïî öåíå íèæå ñåáåñòîèìîñòè, íàíîñèò
ÍÎÂÎÑÒÈ
ÐàäèîËîöìàí – èþëü 2013
ñåðüåçíûé âðåä òàêèì êîìïàíèÿì, êàê, íàïðèìåð, íåìåöêîé SMA, ÿâëÿþùåéñÿ îäíèì èç êðóïíåéøèõ ðàçðàáîò÷èêîâ ñîëíå÷íûõ èíâåðòîðîâ. Êèòàéñêîå ïðàâèòåëüñòâî ïîääåðæèâàåò ñâîþ ñîëíå÷íóþ èíäóñòðèþ îãðîìíûìè ñóáñèäèÿìè, ñòðåìÿñü ëþáîé öåíîé óâåëè÷èòü äîëþ ÊÍÐ íà ìèðîâîì ðûíêå, äàæå åñëè ýòîò áèçíåñ ïîêà ïðèíîñèò ÷èñòûé óáûòîê.  2012 ãîäó, ââåäÿ â ñòðîé ñîëíå÷íûå óñòàíîâêè ñóììàðíîé ìîùíîñòüþ 7.6 ÃÂò, Ãåðìàíèÿ ñòàëà ìèðîâûì ëèäåðîì ãåëèîýíåðãåòèêè, îäíàêî â 2013 ãîäó ýòîò ïîêàçàòåëü ñîêðàòèëñÿ âäâîå!  ýòîé ñâÿçè íå òàê äàâíî SMA áûëà âûíóæäåíà ïðèáåãíóòü ê ìàñøòàáíûì ñîêðàùåíèÿì ñâîèõ ñîòðóäíèêîâ.
Äæåíüÿ Ìåèäáðåé (Jenya Meydbray), ðóêîâîäèòåëü PV Evolution Labs, Êàëèôîðíèÿ, òùàòåëüíî èññëåäóåò ñîëíå÷íûå áàòàðåè. (Ôîòî New York Times).
Íî áåñïîêîÿò ìåíÿ íå ñòîëüêî íèçêèå öåíû, ñêîëüêî òîò ôàêò, ÷òî Êèòàé, ðåçêî îãðàíè÷èâàÿ èííîâàöèîííûå âîçìîæíîñòè òàêèõ êîìïàíèé, êàê SMA, ïðîâîöèðóåò â íèõ óâîëüíåíèÿ è ñîêðàùåíèÿ. Íà ìîé âçãëÿä, èç Êèòàÿ èñõîäèò ñîâñåì íåìíîãî èííîâàöèé, íî, îñòàâàÿñü åäèíñòâåííîé ñòðàíîé, ïðàêòè÷åñêè íå âêëàäûâàþùåé ñðåäñòâ â ñîçäàíèå íîâîé ïðîäóêöèè, êèòàéñêèå ïðîèçâîäèòåëè çàìåäëÿþò ðàçâèòèå îòðàñëè è òîðìîçÿò âåñü ðûíîê ñîëíå÷íîé ýíåðãåòèêè. EU ProSun, îðãàíèçàöèÿ Åâðîïåéñêîãî ñîþçà, ñîñòîÿùàÿ èç ïðîôåññèîíàëîâ â îáëàñòè ñîëíå÷íîé ýíåðãåòèêè, ñ÷èòàåò äåìïèíãîâóþ ñòðàòåãèþ Êèòàÿ íåïîñðåäñòâåííîé ïðè÷èíîé óâîëüíåíèé è çàêðûòèÿ ôàáðèê áîëåå ÷åì 30 åâðîïåéñêèõ ñîëíå÷íûõ êîìïàíèé.  Ñîåäèíåííûõ øòàòàõ æåðòâîé êèòàéñêîãî äåìïèíãà íåäàâíî ñòàëà êîìïàíèÿ Solar World, 11 èþëÿ 2013 ãîäà ñîîáùèâøàÿ îá óâîëüíåíèè 100 ñâîèõ ñîòðóäíèêîâ. Êîìïàíèÿ óòâåðæäàåò, ÷òî ýòî óêðåïèò åå ïîçèöèè, îäíàêî ïðîõîäÿùàÿ ïî âñåìó ìèðó âîëíà óâîëüíåíèé ëèøü ñòàíåò ïðè÷èíîé ñåðüåçíîãî ñïàäà èíòåíñèâíîñòè èññëåäîâàòåëüñêèõ è êîíñòðóêòîðñêèõ ðàáîò âî ìíîãèõ êîìïàíèÿõ, çàòðîíóòûõ ñîêðàùåíèÿìè. ß íå óâåðåí, áóäåò ëè ïðàâèëüíûì îòâåòîì ââåäåíèå æåñòêèõ ïîøëèí íà êèòàéñêóþ ïðîäóêöèþ ñîëíå÷íîé ýíåðãåòèêè, íî î÷åâèäíî, ÷òî âñå êëþ÷åâûå èãðîêè ìèðîâîãî ðûíêà, âêëþ÷àÿ Êèòàé, äîëæíû ïðèäòè ê êàêîìó-òî ñîãëàøåíèþ.  ïðîòèâíîì ñëó÷àå â ïðîèãðûøå áóäåò êàæäûé.
International Rectifier âûïóñòèëà ñàìóþ ìèíèàòþðíóþ â îòðàñëè ìèêðîñõåìó êîððåêòîðà êîýôôèöèåíòà ìîùíîñòè International Rectifier âûïóñòèëà ñàìûé ìèíèàòþðíûé â îòðàñëè êîððåêòîð êîýôôèöèåíòà ìîùíîñòè (ÊÊÌ). Ìèêðîñõåìà IRS2505LTRPBF â 5-âûâîäíîì êîðïóñå SOT23 ïðåäíàçíà÷åíà äëÿ èìïóëüñíûõ èñòî÷íèêîâ ïèòàíèÿ, äðàéâåðîâ ñâåòîäèîäîâ è ýëåêòðîííûõ áàëëàñòîâ ôëóîðåñöåíòíûõ è ãàëîãåííûõ ëàìï.  íîâîé ìèêðîñõåìå, ðàñøèðèâøåé ñåìåéñòâî ÊÊÌ µPFCTM êîìïàíèè (IR), ðåàëèçîâàíà íîâåéøàÿ òåõíîëîãèÿ óïðàâëåíèÿ, ïîçâîëèâøàÿ ñîçäàòü êîíòðîëëåð âñåãî ñ ïÿòüþ âûâîäàìè, ÷òî çíà÷èòåëüíî ñîêðàòèò ðàçìåðû êîíå÷íîé ñèñòåìû, à òàêæå êîëè÷åñòâî è ñòîèìîñòü êîìïîíåíòîâ. IRS2505L
ÐàäèîËîöìàí – èþëü 2013
ìîæåò áûòü ñêîíôèãóðèðîâàíà äëÿ ðàáîòû â ðåæèìå êðèòè÷åñêîé ïðîâîäèìîñòè â ïîâûøàþùèõ, ïîíèæàþùèõ è îáðàòíîõîäîâûõ ïðåîáðàçîâàòåëÿõ.
ÍÎÂÎÑÒÈ
9
Ìèêðîñõåìà ñîäåðæèò íåñèíõðîíèçèðóåìûé ãåíåðàòîð ñ óïðàâëÿåìûì âðåìåíåì âêëþ÷åíèÿ è âûêëþ÷åíèÿ ìîùíîãî MOSFET ïîâûøàþùåãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ. Âðåìÿ âêëþ÷åíèÿ èñïîëüçóåòñÿ äëÿ ïîääåðæàíèÿ ñèíóñîèäàëüíîé ôîðìû âõîäíîãî ïåðåìåííîãî íàïðÿæåíèÿ ïðè ñîõðàíåíèè òî÷íîãî è ïîñòîÿííîãî âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ, ÷åì îáåñïå÷èâàåòñÿ âûñîêèé êîýôôèöèåíò ìîùíîñòè è ñâåðõíèçêèå îáùèå íåëèíåéíûå èñêàæåíèÿ. Âðåìÿ âûêëþ÷åíèÿ îïðåäåëÿåòñÿ ñõåìîé îáíàðóæåíèÿ ïðîõîæäåíèÿ ÷åðåç íîëü òîêà êàòóøêè èíäóêòèâíîñòè, ÷òî ïîçâîëÿåò ñîçäàâàòü ñõåìû áåç äîïîëíèòåëüíûõ âòîðè÷íûõ îáìîòîê è ñîêðàùàòü êîëè÷åñòâî èñïîëüçóåìûõ êîìïîíåíòîâ.
Ìèêðîñõåìà IRS2505L õàðàêòåðèçóåòñÿ øèðîêèì äèàïàçîíîì âõîäíûõ íàïðÿæåíèé è íàãðóçîê è ñòàáèëèçèðîâàííîé âûõîäíîé øèíîé ñ ïðîãðàììèðóåìûì óðîâíåì íàïðÿæåíèÿ. Ìèêðîñõåìà çàùèùåíà îò ïîâûøåííîãî íàïðÿæåíèÿ íà øèíå ïîñòîÿííîãî òîêà, èìååò ïðîãðàììèðóåìûé îãðàíè÷èòåëü òîêà ñèëîâîãî MOSFET è èíòåãðèðîâàííóþ çàùèòó îò ýëåêòðîñòàòè÷åñêèõ ðàçðÿäîâ íà âñåõ âûâîäàõ. Òàêæå ñëåäóåò îòìåòèòü íàëè÷èå ñõåìû óïðàâëåíèÿ ðåæèìîì ìèêðîìîùíîãî ñòàðòà è âíóòðåííåãî ñòàáèëèòðîíà, îãðàíè÷èâàþùåãî íàïðÿæåíèå ïèòàíèÿ óðîâíåì 20.8 Â, à òàêæå óñòîé÷èâîñòü âñåõ âõîäîâ è âûõîäîâ ê çàùåëêèâàíèþ.
Òåõíè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè Ïðèáîð
Êîðïóñ
VCC
Òîê ïîêîÿ
VREF
IO+ / IO–
IRS44273L
SOT23-5L
7.9 … 20.8 Â
< 50 ìêÀ
4.1 Â ±1.9%
50/450 ìÀ
Äîñòóïíîñòü è öåíà Öåíû IRS2505L íà÷èíàþòñÿ îò $0.25 çà øòóêó ïðè çàêàçå ïàðòèÿìè 10,000 ìèêðîñ-
õåì. Ïðèáîðû îòãðóæàþòñÿ ñî ñêëàäà íåìåäëåííî ïî ïîñòóïëåíèè çàêàçà. Óñòðîéñòâà íå ñîäåðæàò ñâèíöà è óäîâëåòâîðÿþò òðåáîâàíèÿì äèðåêòèâû RoHS.
MEAS ãîòîâà ê ñåðèéíîìó ïðîèçâîäñòâó öèôðîâûõ ìîäóëåé äàò÷èêîâ äàâëåíèÿ âûñîêîãî ðàçðåøåíèÿ Êîìïàíèÿ Measurement Specialties (MEAS) íàìåðåíà ïðèñòóïèòü ê ñåðèéíîìó ïðîèçâîäñòâó öèôðîâûõ ìîäóëåé äàò÷èêîâ äàâëåíèÿ âûñîêîãî ðàçðåøåíèÿ MS45x5HRD. Ïðèáîðû íîâîãî ïîêîëåíèÿ èìåþò èíòåðôåéñû SPI èëè I2C, ðàáîòàþùèå íà ÷àñòîòàõ äî 20 ÌÃö. Ìîäóëè ñîäåðæàò âûñîêîëèíåéíûå äàò÷èêè äàâëåíèÿ è ñâåðõýêîíîìè÷íûå 24-ðàçðÿäíûå DS ÀÖÏ ñ çàïèñàííûìè â ïðîöåññå ïðîèçâîäñòâà êàëèáðîâî÷íûìè êîýôôèöèåíòàìè.
10
Óñòðîéñòâà, îáåñïå÷èâàþùèå 24-ðàçðÿäíóþ òî÷íîñòü èçìåðåíèé äàâëåíèÿ è òåìïåðàòóðû, ìîãóò ðàáîòàòü â ðàçëè÷íûõ ðåæèìàõ, ïîçâîëÿþùèõ ïîëüçîâàòåëþ îïòèìèçèðîâàòü ñîîòíîøåíèå ìåæäó ñêîðîñòüþ ïðåîáðàçîâàíèÿ è òîêîì ïîòðåáëåíèÿ. Âûõîä äàò÷èêà òåìïåðàòóðû âûñîêîãî ðàçðåøåíèÿ ïîçâîëÿåò ðåàëèçîâàòü ôóíêöèþ òåðìîìåòðà áåç èñïîëüçîâàíèÿ äîïîëíèòåëüíûõ êîìïîíåíòîâ. MS45x5HRD ìîãóò ïîäêëþ÷àòüñÿ ïðàêòè÷åñêè ê ëþáîìó ìèêðîêîíòðîëëåðó. Êîììóíèêàöèîííûé ïðîòîêîë èñêëþ÷èòåëüíî ïðîñò è íå òðåáóåò ïðîãðàììèðîâàíèÿ âíóòðåííèõ ðåãèñòðîâ óñòðîéñòâà. Íîâûå äàò÷èêè ðàáîòàþò â äâóõ äèàïàçîíàõ ïðè íàïðÿæåíèè ïèòàíèÿ îò 1.8 äî 3.6  è òåìïåðàòóðå îêðóæàþùåé ñðåäû îò –10 äî +85 °C. MS4515HRD ïðåäíàçíà÷åí äëÿ èçìåðåíèÿ äàâëåíèé îò 0 äî 30 äþéìîâ âîäÿíîãî ñòîëáà (ïðèáëèçèòåëüíî 7.47 êÏà), à MS4525HRD – äëÿ äèàïàçîíà îò 0 äî 150 ôóí-
ÍÎÂÎÑÒÈ
ÐàäèîËîöìàí – èþëü 2013
òîâ íà êâàäðàòíûé äþéì (îêîëî 1.03 ÌÏà).  ðåæèìå ïîíèæåííîãî ýíåðãîïîòðåáëåíèÿ ðàñõîäóåìûé äàò÷èêîì òîê ïàäàåò äî 1 ìêÀ, à â ðåæèìå îæèäàíèÿ íå ïðåâûøàåò 0.15 ìêÀ. Èñïîëüçîâàíèåì îáùåïðèíÿòîé êîððåêöèè íà îñíîâå ïîëèíîìà âòîðîãî ïîðÿäêà (êîýôôèöèåíòû TCG, TCO, PNL) äîñòèãàåòñÿ ñòàíäàðòíàÿ ñóììàðíàÿ ïîãðåøíîñòü èçìåðåíèé, íå ïðåâûøàþùàÿ ±1.0%. MS45x5 ìîãóò ïîñòàâëÿòüñÿ â ìîäèôèêàöèÿõ, ïðåäíàçíà÷åííûõ äëÿ èçìåðåíèÿ èçáûòî÷íîãî, àáñîëþòíîãî èëè äèôôåðåíöèàëüíîãî äàâëåíèÿ, ñ âåðõíèì, áîêîâûì èëè äâóõñòîðîííèì ðàñïîëîæåíèåì âõîäíûõ ïîðòîâ. Âûñîêîòî÷íûå
è ýêîíîìè÷íûå öèôðîâûå äàò÷èêè äàâëåíèÿ MS45x5 íàéäóò ïðèìåíåíèå ïðè èçìåðåíèÿõ âûñîòû è ñêîðîñòè ïîëåòà, â ìåäèöèíñêîì îáîðóäîâàíèè è äåòåêòîðàõ óòå÷åê.
Maxim Integrated ñîçäàëà öèôðîâûå ïðåîáðàçîâàòåëè íàïðÿæåíèÿ òåðìîïàðû ñ èíòåðôåéñîì 1-Wire Ïðåîáðàçîâàòåëè êîìïàíèè Maxim ñîäåðæàò ïîëíûé íàáîð óçëîâ, íåîáõîäèìûõ äëÿ âûñîêîòî÷íîãî ïðåîáðàçîâàíèÿ íàïðÿæåíèÿ òåðìîïàðû â öèôðîâóþ ôîðìó Êîìïàíèÿ Maxim Integrated Products ñîîáùèëà, ÷òî ãîòîâà íà÷àòü ïîñòàâêè ïåðâûõ îáðàçöîâ ìèêðîñõåì MAX31850/MAX31851. Ïðèáîðû ïðåäíàçíà÷åíû äëÿ èçìåðåíèÿ íàïðÿæåíèÿ òåðìîïàðû, êîìïåíñàöèè õîëîäíîãî ñïàÿ è ïðåîáðàçîâàíèÿ îêîí÷àòåëüíîãî
ðåçóëüòàòà èçìåðåíèÿ â öèôðîâóþ ôîðìó ñ ïåðåäà÷åé åãî ïî îäíîïðîâîäíîìó èíòåðôåéñó 1-Wire. Óñòðîéñòâî èíòåãðèðóåò âñå ôóíêöèè, íåîáõîäèìûå äëÿ ïðåîáðàçîâàíèÿ íàïðÿæåíèÿ òåðìîïàðû â öèôðîâóþ ôîðìó è îáåñïå÷èâàåò òî÷íîñòü èçìåðåíèÿ ±2.0 °C (áåç ó÷åòà íåëèíåéíîñòè òåðìîïàðû). Èíòåðôåéñ 1-Wire ñóùåñòâåííî óïðîùàåò êàáåëüíóþ ðàçâîäêó, ïîçâîëÿÿ ìíîãî÷èñëåííûì äàò÷èêàì ïî åäèíñòâåííîé ëèíèè ïîëó÷àòü
ÐàäèîËîöìàí – èþëü 2013
ïèòàíèå è îáìåíèâàòüñÿ èíôîðìàöèåé. Çàìåíèâ áîëüøîå êîëè÷åñòâî äèñêðåòíûõ êîìïîíåíòîâ ìèêðîñõåìàìè MAX31850 èëè MAX31851, ðàçðàáîò÷èêè ñìîãóò ñîçäàâàòü òî÷íûå ñðåäñòâà èçìåðåíèÿ òåìïåðàòóðû äëÿ ìåäèöèíñêèõ è ïðîìûøëåííûõ ïðèëîæåíèé, à òàêæå äëÿ ñèñòåì ñîëíå÷íîé ýíåðãåòèêè. Âñëåäñòâèå ìàëîé âåëè÷èíû âûõîäíûõ íàïðÿæåíèé òåðìîïàð è íåîáõîäèìîñòè êîìïåíñàöèè õîëîäíîãî ñïàÿ äëÿ ïîëó÷åíèÿ äîñòîâåðíûõ ðåçóëüòàòîâ, äèñêðåòèçàöèÿ ñèãíàëîâ òåðìîïàðû ìîæåò áûòü íåïðîñòîé çàäà÷åé. MAX31850 è MAX31851 ñòàëè ïåðâûìè â îòðàñëè ïðèáîðàìè, îáúåäèíèâøèìè íà îäíîì êðèñòàëëå äèñêðåòíûé ÀÖÏ, âûñîêîòî÷íûé èñòî÷íèê îïîðíîãî íàïðÿæåíèÿ, äàò÷èê òåìïåðàòóðû äëÿ êîìïåíñàöèè õîëîäíîãî ñïàÿ è èíòåðôåéñ 1-Wire. Óíèâåðñàëüíûå ïðåîáðàçîâàòåëè ìîãóò ðàáîòàòü ñ ðàçíûìè òèïàìè òåðìîïàð, óïðîùàÿ ðàçðàáîòêó ñèñòåìû è ñíèæàÿ åå ñòîèìîñòü è ñîêðàùàÿ íîìåíêëàòóðó êîìïîíåíòîâ. MAX31850/ MAX31851 ñïîñîáíû îïðåäåëÿòü îáðûâ èëè êîðîòêîå çàìûêàíèå òåðìîïàðû, èñêëþ÷àÿ âîçìîæíîñòü ïîëó÷åíèÿ íåêîððåêòíûõ ïîêàçàíèé è ïðåäóïðåæäàÿ îòêàçû ñèñòåìû. Ñòàòóñ ñîñòîÿíèÿ òåðìîïàðû â ëþáîé ìîìåíò ìîæåò áûòü ïðî÷èòàí ìèêðîêîíòðîëëåðîì.
ÍÎÂÎÑÒÈ
11
DQ
MAX31850 MAX31851
S5 ÊÎÌÏÅÍÑÀÖÈß ÕÎËÎÄÍÎÃÎ ÑÏÀß
ÑÕÅÌÀ ÏÀÐÀÇÈÒÍÎÃÎ ÏÈÒÀÍÈß 64-ÁÈÒ ÏÇÓ È ÏÎÐÒ 1-Wire
T+
CPP
S4 ÀÖÏ
ÄÀÒ×ÈÊ ÏÈÒÀÍÈß
T-
VDD
S1 S2
ÄÅÒÅÊÒÎÐ ÍÅÈÑÏÐÀÂÍÎÑÒÅÉ
S3
ËÎÃÈÊÀ ÓÏÐÀÂËÅÍÈß ÏÀÌßÒÜÞ
ÎÏÎÐÍÎÅ ÍÀÏÐßÆÅÍÈÅ
ÂÐÅÌÅÍÍÀß ÏÀÌßÒÜ
GND
ÀÄÐÅÑÍÛÅ ÂÕÎÄÛ
AD0 AD1 AD2 AD3
Áëîê-ñõåìà MAX31850/MAX31851
Êëþ÷åâûå ïðåèìóùåñòâà ! Âûñîêàÿ ñòåïåíü èíòåãðàöèè è âûñîêàÿ òî÷íîñòü: ïîãðåøíîñòü ïðåîáðàçîâàòåëåé, íà îäíîì êðèñòàëëå êîòîðûõ îáúåäèíåíî ìíîæåñòâî ôóíêöèé, äîñòèãàåò ±2.0 °C ! Ïðîñòîòà èñïîëüçîâàíèÿ: èíòåðôåéñ 1Wire ïîçâîëÿåò ïîäêëþ÷èòü áîëüøîå êîëè÷åñòâî óñòðîéñòâ ê îäíîé êîììóíèêàöèîííîé øèíå. Ñ ïîìîùüþ ÷åòûðåõ îòäåëüíûõ àäðåñíûõ âûâîäîâ ìîæíî îäíîçíà÷íî èäåíòèôèöèðîâàòü 16 äàò÷èêîâ.
! Óíèâåðñàëüíîñòü: MAX31850 âûïóñêàþòñÿ â âåðñèÿõ äëÿ òåðìîïàð K, J, N, T èëè E òèïîâ, à MAX31851 – äëÿ òåðìîïàð òèïîâ R è S.
Äîñòóïíîñòü, öåíà, òåìïåðàòóðíûé äèàïàçîí ! Âûïóñêàþòñÿ â 10-âûâîäíûõ êîðïóñàõ TDFN ñ âñêðûòûì òåïëîîòâîäÿùèì îñíîâàíèåì (3 ´ 4 ´ 0.75 ìì). ! Âñå ïàðàìåòðû ïðèâåäåíû äëÿ äèàïàçîíà ðàáî÷èõ òåìïåðàòóð –40 °C … +125 °C. ! Öåíû äëÿ ïàðòèé îò 1000 ïðèáîðîâ íà÷èíàþòñÿ ñ $3.10 çà îäíó ìèêðîñõåìó.
Alta Devices ïîçâîëèò ÁÏËÀ ëåòàòü, ïîêà ñâåòèò ñîëíöå Âûñîêîýôôåêòèâíûé è ëåãêèé ìàòåðèàë äëÿ ïðåîáðàçîâàíèÿ ñîëíå÷íîé ýíåðãèè îòëè÷àåòñÿ íåïðåâçîéäåííûì ñîîòíîøåíèåì ìîùíîñòè è âåñà Êîìïàíèÿ Alta Devices çàÿâèëà, ÷òî îòíûíå ìàëûå áåñïèëîòíûå ëåòàòåëüíûå àïïàðàòû (ÁÏËÀ) áîëüøå íå îãðàíè÷åíû êîðîòêèì ðàññòîÿíèåì èëè íåáîëüøèì âðåìåíåì ïîëåòà è ìîãóò ëåòàòü äî òåõ ïîð, ïîêà ñâåòèò ñîëíöå. Êàê îæèäàåòñÿ, ýòî, áóäåò èìåòü îãðîìíîå ýêîíîìè÷åñêîå çíà÷åíèå äëÿ ñåëüñêîãî õîçÿéñòâà, îáùåñòâåííîé áåçîïàñíîñòè, ïîæàðíûõ ñëóæá, ñëóæá ñïàñåíèÿ,
12
ïðàâîîõðàíèòåëüíûõ îðãàíîâ, ïðîìûøëåííîñòè è äðóãèõ ñôåð.  ïðîøëîì óñòðîéñòâà ïðåîáðàçîâàíèÿ ñîëíå÷íîé ýíåðãèè äëÿ ïèòàíèÿ òàêèõ àïïàðàòîâ áûëè ëèáî ñëèøêîì òÿæåëûìè, ëèáî íå
ÍÎÂÎÑÒÈ
ÐàäèîËîöìàí – èþëü 2013
ìîãëè âûðàáàòûâàòü äîñòàòî÷íî ýëåêòðè÷åñòâà äëÿ ïîëåòîâ íà áîëüøèå ðàññòîÿíèÿ, ëèáî íå ïîäõîäèëè ïî îáåèì ïðè÷èíàì. Îäíàêî íåáîëüøîé ÁÏËÀ ñ ðàçðàáîòàííîé êîìïàíèåé Alta Devices òåõíîëîãèåé ïèòàíèÿ ìîáèëüíûõ ñðåäñòâ, ïðàêòè÷åñêè íå óâåëè÷èâàþùåé âåñ àïïàðàòà, ìîæåò âûðàáàòûâàòü äîñòàòî÷íî ýíåðãèè, ÷òîáû áåñïîñàäî÷íî ëåòàòü ïîä ñîëíöåì. Alta Devices ïðîèçâîäèò ñàìûé òîíêèé, ãèáêèé è ýôôåêòèâíûé ìàòåðèàë äëÿ ïðåîáðàçîâàíèÿ ñîëíå÷íîé ýíåðãèè. Îí ìîæåò èñïîëüçîâàòüñÿ íà âñåì, ÷òî äâèæåòñÿ èëè ìîæåò ïåðåíîñèòüñÿ, äëÿ òîãî, ÷òîáû ïðåîáðàçîâûâàòü ñâåò â çíà÷èòåëüíîå êîëè÷åñòâî ýëåêòðè÷åñòâà.  ñëó÷àå ïðèìåíåíèÿ ÁÏËÀ ñ ðàçìàõîì êðûëüåâ ïðèìåðíî 275 ñì íîâûé ìàòåðèàë ìîæåò âûðàáàòûâàòü ìîùíîñòü îêîëî 125 Âò è âåñèòü ïðèìåðíî 125 ã. Âî ìíîãèõ ñëó÷àÿõ ýòîé ìîùíîñòè äîñòàòî÷íî äëÿ
ïîääåðæàíèÿ ïîëåòà è äëÿ òîãî, ÷òîáû âñòðîåííûé èñòî÷íèê ïèòàíèÿ îñòàâàëñÿ ïîëíîñòüþ çàðÿæåííûì. Êðèñ Íîððèñ (Chris Norris), ïðåçèäåíò è ãåíåðàëüíûé äèðåêòîð Alta Devices, ïîÿñíèë: «Ðàçëè÷íûå ãðàæäàíñêèå áåñïèëîòíûå ñèñòåìû âûèãðàþò îò óâåëè÷åíèÿ äàëüíîñòè è ïðîäîëæèòåëüíîñòè ïîëåòà. Íàïðèìåð, êîãäà ÁÏËÀ èñïîëüçóåòñÿ äëÿ ñîñòàâëåíèÿ êàðòû ó÷àñòêîâ, îõâà÷åííûõ îãíåì, èëè äëÿ ïîèñêà è ñïàñåíèÿ ëþäåé, î÷åíü âàæíî, ÷òîáû ïîëåò ìîã ïðîäîëæàòüñÿ êàê ìîæíî äîëüøå». À ôåðìåðñêîìó ñîîáùåñòâó çíà÷èòåëüíóþ ýêîíîìè÷åñêóþ âûãîäó ïðèíåñåò âîçìîæíîñòü ðàñøèðèòü äèàïàçîí îáëåòà ÁÏËÀ è ñîêðàòèòü âðåìÿ ìîíèòîðèíãà áîëüøèõ òåððèòîðèé áëàãîäàðÿ èñêëþ÷åíèþ îñòàíîâîê äëÿ çàðÿäêè.
Intersil ïðåäñòàâëÿåò íîâûé ïðåöèçèîííûé ðàäèàöèîííîñòîéêèé ñ÷åòâåðåííûé Rail-to-Rail îïåðàöèîííûé óñèëèòåëü ISL70444SEH ñîâìåñòèì ïî âûâîäàì ñ íàèáîëåå ïîïóëÿðíûìè â îòðàñëè îïåðàöèîííûìè óñèëèòåëÿìè, ÷òî ñîêðàùàåò äëèòåëüíîñòü ïðèåìî-ñäàòî÷íûõ èñïûòàíèé çàêàç÷èêà Intersil Corporation ïðåäñòàâèëà ìèêðîñõåìó ISL70444SEH – îïåðàöèîííûé óñèëèòåëü ñ Rail-to-Rail âõîäàìè è âûõîäîì è ïîëîñîé ïðîïóñêàíèÿ 19 ÌÃö, îòëè÷àþùèéñÿ ìàëûì íàïðÿæåíèåì ñìåùåíèÿ íóëÿ è ëó÷øåé â îòðàñëè êîìáèíàöèåé ðàäèàöèîííîé ñòîéêîñòè è ýëåêòðè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê.  óñèëèòåëå ñî÷åòàþòñÿ âûñîêàÿ òî÷íîñòü, ìàëîå ýíåðãîïîòðåáëåíèå è ïîâûøåííàÿ ðàäèàöèîííàÿ ñòîéêîñòü, ÷òî îòêðûâàåò åìó äîðîãó íà ðûíîê àýðîêîñìè÷åñêèõ è ñïóòíèêîâûõ ñèñòåì. Ìàëûé òåìïåðàòóðíûé äðåéô ïàðàìåòðîâ ISL70444SEH è ïðåâîñõîäíûå âûõîäíûå øóìîâûå õàðàêòåðèñòèêè îáåñïå÷èâàþò ýôôåêòèâíóþ îáðàáîòêó âõîäÿùèõ ñèãíàëîâ. Äèàïàçîí âõîäíûõ ñèíôàçíûõ íàïðÿæåíèé óñòðîéñòâà äîñòèãàåò øèí ïèòàíèÿ, òàêîé æå ðàçìàõ èìååò è âûõîäíîå íàïðÿæåíèå. Óñèëèòåëü ìîæåò ðàáîòàòü êàê îò îäíîïîëÿðíîãî íàïðÿæåíèÿ ïèòàíèÿ 3 … 40 Â, òàê è îò äâóõïîëÿðíîãî ±1.5  … ±18 Â.
ÐàäèîËîöìàí – èþëü 2013
Ïðè ñîçäàíèè ISL70444SEH Intersil óñîâåðøåíñòâîâàëà òåõíîëîãè÷åñêèé ïðîöåññ PR40, â êîòîðîì äëÿ îáåñïå÷åíèÿ çàùèòû îò ýôôåêòà çàùåëêèâàíèÿ (SEL) èñïîëüçóþòñÿ äèýëåêòðè÷åñêè èçîëèðîâàííûå ïîäëîæêè. Óñèëèòåëü ðàññ÷èòàí íà îáùèé óðîâåíü äîçû
îáëó÷åíèÿ â 300 êÐàä (Si) ïðè âûñîêîé ìîùíîñòè äîçû è íà 50 êÐàä (Si) ïðè íèçêîé ìîùíîñòè äîçû â ñîîòâåòñòâèè ñî ñòàíäàðòîì MIL-STD-883. Êîìïîíåíòû ïðîõîäÿò ñòîïðîöåíòíûé êîíòðîëü íà ïëàñòèíàõ ïðè âîçäåéñòâèè äîç êàê âûñîêîé ìîùíîñòè, òàê è íèçêîé. ISL70444SEH òàêæå îáëàäàåò âûäàþùåéñÿ óñòîé÷èâîñòüþ ê âîçäåéñòâèþ îäèíî÷íûõ çàðÿæåííûõ ÷àñòèö (SEE). Ïðè èñïûòà-
ÍÎÂÎÑÒÈ
13
íèÿõ íà îäíîêðàòíûå âîññòàíàâëèâàåìûå îòêàçû (SET) äåìîíñòðèðóåò âûõîäíûå èìïóëüñû äëèòåëüíîñòüþ ìåíåå 5 ìèêðîñåêóíä ïðè âîçäåéñòâèè òÿæåëûõ èîíîâ ñ ëèíåéíîé ïåðåäà÷åé ýíåðãèè (LET) äî 2
86 Ìý·ñì /ìã. Ýòî ñâîäèò ê ìèíèìóìó êîíñòðóêòîðñêèé àíàëèç ïðîåêòà è ïîòðåáíîñòü â SET-ôèëüòðàõ. Ïàðàìåòðû ïðîáîåâ, âûçûâàåìûõ ÷àñòèöàìè ñ âûñîêîé ýíåðãèåé (SEB), ñîîòâåòñòâóþò òåõïðîöåññó PR40 Intersil, èõ ìàêñèìàëüíûé äèàïàçîí ñîñòàâëÿ2
åò 42  ïðè 86 Ìý·ñì /ìã, ÷òî äàåò ðàçðàáîò÷èêàì âûñîêóþ ñòåïåíü óâåðåííîñòè â ïîâåäåíèè èõ ñèñòåì ïîä âëèÿíèÿì áîëüøèíñòâà ôàêòîðîâ êîñìè÷åñêîãî ïðîñòðàíñòâà. Óñèëèòåëè ISL70444SEH äîñòóïíû â ãåðìåòè÷íûõ ïëîñêèõ êîðïóñàõ ñ ïëàíàðíûìè âûâîäàìè, ñîâìåñòèìûìè ïî âûâîäàì ñ íàèáîëåå ïîïóëÿðíûìè îïåðàöèîííûìè óñèëèòåëÿìè, èñïîëüçóåìûìè â êîñìè÷åñêîé îòðàñëè, ÷òî ñîêðàùàåò âðåìÿ ïðèåìîñäàòî÷íûõ èñïûòàíèé çàêàç÷èêà.
Îñîáåííîñòè è õàðàêòåðèñòèêè ! ×åòûðå ìàëîïîòðåáëÿþùèõ îïåðàöèîííûõ óñèëèòåëÿ íà îäíîì êðèñòàëëå ! Ìàêñèìàëüíûé äèíàìè÷åñêèé äèàïàçîí ! Ðåæèì ïîâûøåííîé ñêîðîñòè íàðàñòàíèÿ ñèãíàëà óâåëè÷èâàåò ñêîðîñòü äî 100 Â/ìêñ (ïðè 40  ìåæäó øèíàìè ïèòàíèÿ), áëàãîäàðÿ ÷åìó ìèêðîñõåìà áûñòðî ðåàãèðóåò è îòñëåæèâàåò áîëüøèå ñèãíàëû ! Èñêëþ÷èòåëüíûå õàðàêòåðèñòèêè óñòîé÷èâîñòè ê SET ñâîäÿò ê ìèíèìóìó ïîòðåáíîñòü âî âõîäíûõ ôèëüòðàõ è àíàëèçå ïðîåêòà.
Ñòîèìîñòü è äîñòóïíîñòü ISL70444SEH âûïóñêàåòñÿ â 14-âûâîäíîì ãåðìåòè÷íîì êåðàìè÷åñêîì ïëàíàðíîì êîðïóñå è ðàññ÷èòàíà íà äèàïàçîí ðàáî÷èõ òåìïåðàòóð îò –55 °Ñ äî 125 °Ñ. Ñòîèìîñòü îïûòíîãî îáðàçöà îò $201.98 çà øòóêó ïðè îáúåìå çàêàçà 1000 ïðèáîðîâ.
MagnaChip ïðåäñòàâèëà íîâûå ñåìåéñòâà ìàãíèòíûõ äàò÷èêîâ Íîâûå èíòåëëåêòóàëüíûå äàò÷èêè ñäåëàþò ñìàðòôîíû, ïëàíøåòû, àâòîìîáèëüíûå ïðèáîðíûå ïàíåëè, ìåäèöèíñêîå îáîðóäîâàíèå è äðóãèå ïðîäóêòû áîëåå óäîáíûìè äëÿ ïîëüçîâàòåëåé Êîðåéñêàÿ êîìïàíèÿ MagnaChip Semiconductor ïðåäñòàâèëà ìàëîïîòðåáëÿþùèå èíòåëëåêòóàëüíûå äàò÷èêè MXsensor, ñîçäàííûå ïî 0.18-ìèêðîííîé òåõíîëîãèè àíàëîãîâûõ è ñìåøàííûõ ñèãíàëîâ. Ñåìåéñòâà MXsensor íàöåëåíû íà ðàñòóùèé ðûíîê ñìàðòôîíîâ, ïëàíøåòîâ, íàâèãàöèîííûõ è ìåäèöèíñêèõ óñòðîéñòâ. Ýòèõ ñåìåéñòâà âêëþ÷àþò â ñåáÿ ýëåêòðîííûå êîìïàñû è öèôðîâûå äàò÷èêè Õîëëà. Èíòåëëåêòóàëüíûå äàò÷èêè MagnaChip ïîçâîëÿò ñîçäàâàòü áîëåå ðåíòàáåëüíûå èçäåëèÿ áëàãîäàðÿ ìàëîìó ôîðì-ôàêòîð è ìíîãîôóíêöèîíàëüíîñòè, êîòîðûõ óäàëîñü äîáèòüñÿ èñïîëüçîâàíèåì 0.18-ìèêðîííîé òåõíîëîãèè è áîëåå ñîâåðøåííûõ ïî ñðàâíåíèþ ñ àíàëîãàìè êîíñòðóêòîðñêèõ ðåøåíèé. Ñåãîäíÿ äàò÷èêè èñïîëüçóþòñÿ âî ìíîãèõ ïðèëîæåíèÿõ, è îáëàñòü èõ ïðèìåíåíèÿ áûñòðî ðàñøèðÿåòñÿ. Êðîìå òîãî, íûíåøíèå ñëîæíûå óñòðîéñòâà òðåáóþò íîâîãî êëàññà èíòåëëåêòóàëüíûõ äàò÷èêîâ, êîòîðûå áóäóò
14
âûïóñêàòüñÿ ìàññîâî. Íàïðèìåð, â ïîðòàòèâíûõ óñòðîéñòâàõ äàò÷èêè ìàãíèòíîãî ïîëÿ èìåþò áîëüøîå çíà÷åíèå äëÿ ðåàëèçàöèè ôóíêöèé êîìïàñà è ðåãèñòðàöèè âðåìåíè îòêðûâàíèÿ è çàêðûâàíèÿ îòêèäíîé êðûøêè. Ñåìåéñòâà èíòåëëåêòóàëüíûõ äàò÷èêîâ êîìïàíèè MagnaChip óäîâëåòâîðÿþò ýòèì òðåáîâàíèÿì, ïðåäúÿâëÿåìûì ê ìàãíèòíûì ñåíñîðàì, áëàãîäàðÿ íîâîé êîíñòðóêöèè, îñíîâàííîé íà ñîáñòâåííîé 0.18-ìèêðîííîé òåõíîëîãèè ñìåøàííûõ ñèãíàëîâ, êîòîðàÿ ïîçâîëÿåò
ÍÎÂÎÑÒÈ
ÐàäèîËîöìàí – èþëü 2013
â îäíîé ìèêðîñõåìå ðåàëèçîâàòü ìíîæåñòâî ôóíêöèé è äîáèòüñÿ íèçêîãî ýíåðãîïîòðåáëåíèÿ.
Ìàðêà MXsensor ïðåäñòàâëåíà ñëåäóþùèìè ñåìåéñòâàìè: ! Ñåìåéñòâî öèôðîâûõ äàò÷èêîâ Õîëëà MXM11XX. Ïîëíîñòüþ öèôðîâîé äàò÷èê Õîëëà MXM1120 èìååò 10-ðàçðÿäíûé ÀÖÏ è óäîáåí ïðè ïðîãðàììèðîâàíèè.  íåì ïðåäñòàâëåí ðÿä íîâûõ ôóíêöèé, íå ïðèñóòñòâóþùèõ â îáû÷íûõ ïåðåêëþ÷àòåëÿõ íà äàò÷èêå Õîëëà. Áëàãîäàðÿ ðåæèìó ñàìîíàñòðîéêè ñåíñîð ìîæíî ïðèìåíÿòü â âûñîêîòî÷íûõ ïðèëîæåíèÿõ ñ íåäîðîãèìè ìàãíèòàìè, ïðè ýòîì èíòåðôåéñ I2C ïîçâîëèò ïðîèçâîäèòåëÿì óñòðîéñòâ áûñòðî äîáàâëÿòü äîïîëíèòåëüíûå ôóíêöèè. ! Ñåìåéñòâî ýëåêòðîííûõ êîìïàñîâ MXG1300. Íîâûé ýëåêòðîííûé êîìïàñ õàðàêòåðèçóåòñÿ òèïè÷íîé äëÿ îòðàñëè òî÷íîñòüþ è íèçêèì ýíåðãîïîòðåáëåíèåì. Ýòîãî óäàëîñü äîáèòüñÿ áëàãîäàðÿ ðàçðàáîòàííîé
êîìïàíèåé MagnaChip òåõíîëîãèè ñîçäàíèÿ ìàãíèòíûõ äàò÷èêîâ Õîëëà. Òî÷íîñòü ñåíñîðà ìîæåò ïîâûñèòü óäîáñòâî ïîëüçîâàíèÿ ïðèáîðîì äàæå â ñðåäå ñ ñèëüíûìè ìàãíèòíûìè ïîëÿìè, ïðè ýòîì ëó÷øàÿ ýíåðãîýôôåêòèâíîñòü ïðîäëåâàåò ñðîê ýêñïëóàòàöèè àêêóìóëÿòîðà ýíåðãîåìêèõ ìîáèëüíûõ óñòðîéñòâ.
Äîñòóïíîñòü  íàñòîÿùåå âðåìÿ ìîæíî çàêàçàòü åäèíè÷íûå îáðàçöû äàò÷èêîâ ñåìåéñòâ MXM11XX è MXG1300, èõ ìàññîâîå ïðîèçâîäñòâî íà÷íåòñÿ â òðåòüåì êâàðòàëå 2013 ãîäà. Îöåíî÷íûå êîìïëåêòû ìîæíî ïðèîáðåñòè ÷åðåç êàíàëû ïðîäàæ êîìïàíèè MagnaChip.
Adapteva âûïóñêàåò ñóïåðêîìïüþòåð Parallella ñòîèìîñòüþ $100 Íîâûé ñóïåðêîìïüþòåð çà $100 áóäåò ñïîñîáñòâîâàòü ðàçâèòèþ ðåñóðñîåìêèõ ïðèëîæåíèé â ìåäèöèíå, àâòîìîáèëåñòðîåíèè, ïðîìûøëåííûõ ñèñòåìàõ óïðàâëåíèÿ, ñðåäñòâàõ ìàøèííîãî çðåíèÿ è â äðóãèõ îáëàñòÿõ. Ñîçäàòåëü ýòîãî êîìïüþòåðà Àíäðåàñ Îëîôññîí (Andreas Olofsson) â 2010 ãîäó
Ñîçäàòåëü Parallella Àíäðåàñ Îëîôññîí.
ÐàäèîËîöìàí – èþëü 2013
Àíäðåàñ óâîëèëñÿ ñ ðàáîòû, îñíîâàë êîìïàíèþ Adapteva è, ðàáîòàÿ â ïîäâàëå è æèâÿ íà ïîñîáèå, â îäèíî÷êó èçîáðåë íîâóþ êîìïüþ-
Èìåþùèé ðàçìåðû êðåäèòíîé êàðòî÷êè ñóïåðêîìïüþòåð Parallella îñíîâàí íà ñî÷åòàíèè ïðîãðàììèðóåìûõ ñèñòåì-íàêðèñòàëëå Zynq êîìïàíèè Xilinx è ìíîãîÿäåðíûõ ïðîöåññîðîâ Epiphany, ðàçðàáîòàííûõ Adapteva.
ÍÎÂÎÑÒÈ
15
Ñòåê èç ÷åòûðåõ ïëàò Parallella ñ Ethernet è ðàçúåìàìè ïèòàíèÿ.
òåðíóþ àðõèòåêòóðó ñî ñâåðõíèçêèì ïîòðåáëåíèåì. Ïåðâàÿ âåðñèÿ åãî óñòðîéñòâà ïîëó÷èëà íàçâàíèå Epiphany. Ñïóñòÿ ïðèìåðíî äâà ãîäà, â îêòÿáðå 2012, Àíäðåàñ è åãî êîëëåãè äàëè ñòàðò êàìïàíèè Kickstarter ñ öåëüþ ñîçäàòü ïåðñîíàëüíûé ñóïåðêîìïüþòåð öåíîé $100. Ê ýòîìó âðåìåíè óæå ñóùåñòâîâàëè äâå âåðñèè Epiphany – Epiphany-III è Epiphany-IV. Îáà óñòðîéñòâà ñîäåðæàò ìàññèâ ïðîöåññîðíûõ ÿäåð, êàæäûé èç êîòîðûõ èìååò ñîáñòâåííóþ ëîêàëüíóþ îáëàñòü ïàìÿòè è äâèæîê äëÿ ðàáîòû ñ ÷èñëàìè ñ ïëàâàþùåé òî÷êîé îäèíàðíîé òî÷íîñòè. Ðåàëèçîâàííûé íà îñíîâå òåõíîëîãè÷åñêîãî ïðîöåññà 65 íì, Epiphany-III îñíàùåí ìàññèâîì èç 16 ïðîöåññîðîâ, à Epiphany-IV (íà îñíîâå òåõíîëîãè÷åñêîãî ïðîöåññà 28 íì) èìååò 64 ïðîöåññîðà.  Epiphany âñå ðàçðàáîòàíî òàê, ÷òîáû äîñòèãàëàñü îïòèìàëüíàÿ ïðîèçâîäèòåëüíîñòü, à ýíåðãîïîòðåáëåíèå ïðè ýòîì áûëî íàñòîëüêî ìàëûì, íàñêîëüêî âîçìîæíî. Íàïðèìåð, ðàáîòàÿ ñ ïèêîâîé ïðîèçâîäèòåëüíîñòüþ, Epiphany-IV ìîæåò îáåñïå÷èòü 100 Gflops, ïîòðåáëÿÿ ïðè ýòîì âñåãî 2 Âò. Ýòî
îçíà÷àåò, ÷òî Epiphany-IV ñ ïîêàçàòåëåì 50 Gflops/Âò â 50-100 ðàç ýôôåêòèâíåå ëþáûõ äðóãèõ âû÷èñëèòåëüíûõ óñòðîéñòâ. Ñóïåðêîìïüþòåðíàÿ ïëàòôîðìà êîìïàíèè Adapteva, ïîëó÷èâøàÿ íàçâàíèå Parallella, îñíîâàíà íà ñî÷åòàíèè ìíîãîÿäåðíûõ ïðîöåññîðîâ Epiphany è ïîëíîñòüþ ïðîãðàììèðóåìûõ ñèñòåì-íà-êðèñòàëëå Zynq êîìïàíèè Xilinx. Áóäóò âûïóñêàòüñÿ äâå âåðñèè òàêîé ïëàòôîðìû: îäíà íà áàçå Epiphany E16 (16 ÿäåð), äðóãàÿ – îñíàùåííàÿ Epiphany E64 (64 ÿäåð). Parallella ñ Epiphany E64, äàæå ðàáîòàÿ íà ìàêñèìàëüíîé ñêîðîñòè, áóäåò ïîòðåáëÿòü âñåãî 5 Âò!
Õàðàêòåðèñòèêè ôèíàëüíîé âåðñèè Parallella: ! Zynq-7020 ñ äâóõúÿäåðíûì ïðîöåññîðîì ARM A9 ! Ìíîãîÿäåðíûé óñêîðèòåëü Epiphany (êîëè÷åñòâî ÿäåð 16 èëè 64) ! 1 ÃÁ SDRAM ! Ñëîò äëÿ êàðò MicroSD ! Äâà ïîðòà USB 2.0 ! ×åòûðå ðàçúåìà ðàñøèðåíèÿ (îïöèîíàëüíî) ! Ethernet 10/100/1000 ! Ðàçúåì HDMI ! Ïîñòàâëÿåòñÿ ñ áåñïëàòíûì èíñòðóìåíòàðèåì ðàçðàáîòêè Epiphany, ñîäåðæàùèì êîìïèëÿòîð ÿçûêà C, îòëàä÷èê, ðàáîòàþùèé ñ ìíîãîÿäåðíûìè ñèñòåìàìè, ñðåäó ðàçðàáîòêè Eclipse, êîìïëåêò ñðåäñòâ ðàçðàáîòêè è êîìïèëÿòîð OpenCL, à òàêæå áèáëèîòåêè ïðîãðàìì ýòàïà èñïîëíåíèÿ ! Ðàçìåð 8.6 ´ 5.3 ñì Ïëàòû Parallella â ðàçëè÷íûõ êîíôèãóðàöèÿõ íà÷íóò ïðîäàâàòüñÿ â êîíöå îñåíè 2013 ãîäà ïî ñòàðòîâîé öåíå $99.
Siemens ââåë â ñòðîé êðóïíåéøóþ â ìèðå âåòðÿíóþ ýëåêòðîñòàíöèþ Electronic Specifier Íåäàâíî â òîðæåñòâåííîé îáñòàíîâêå áûëà ââåäåíà â ýêñïëóàòàöèþ êðóïíåéøàÿ â ìèðå âåòðÿíàÿ ýëåêòðîñòàíöèÿ London Array, 175 òóðáèí è ñåòåâîå îáîðóäîâàíèå äëÿ êîòîðîé ïîñòàâèëà êîìïàíèÿ Siemens. Êðîìå òîãî, Siemens ïîäïèñàëà äîëãîâðåìåííîå
16
ñîãëàøåíèå, ïðèíÿâ íà ñåáÿ ñîâìåñòíóþ ñ Dong Energy îòâåòñòâåííîñòü çà îáñëóæèâàíèå òóðáèí. Âåòðÿíàÿ ôåðìà ïðèíàäëåæèò ðàçðàáîòàâøåìó è ïîñòðîèâøåìó åå êîíñîðöèóìó, â êîòîðûé âõîäÿò Dong Energy, E.ON è Masdar. Ãåíåðèðóåìîé âñåìè òóðáèíàìè ñòàí-
ÍÎÂÎÑÒÈ
ÐàäèîËîöìàí – èþëü 2013
öèè ìîùíîñòè 630 ÌÂò äîñòàòî÷íî äëÿ òîãî, ÷òîáû îáåñïå÷èòü ÷èñòîé ýëåêòðîýíåðãèåé 500,000 áðèòàíñêèõ äîìîõîçÿéñòâ è ñîêðàòèòü ãîäîâîé âûáðîñ CO2 íà 900,000 òîíí, ÷òî ýêâèâàëåíòíî ýìèññèè 300,000 ëåãêîâûõ àâòîìîáèëåé. «Ñàìàÿ êðóïíàÿ â ìèðå âåòðÿíàÿ ôåðìà London Array ñòàëà âàæíîé âåõîé íà ïóòè ðàçâèòèÿ îôôøîðíîé âåòðîýíåðãåòèêè. Ïðîåêò ïîä÷åðêèâàåò ëèäèðóþùèå ïîçèöèè Siemens íà ýòîì ïðèâëåêàòåëüíîì ðàñòóùåì ðûíêå», – ñêàçàë ïðåçèäåíò è èñïîëíèòåëüíûé äèðåêòîð Siemens AG Ïåòåð Ëåøåð (Peter Löscher) ïî ñëó÷àþ ñîñòîÿâøåéñÿ â Ìàðãèòå öåðåìîíèè îòêðûòèÿ ñòàíöèè.
íàä ïðîåêòîì London Array Siemens ñìîãëà óñîâåðøåíñòâîâàòü ñòàíäàðòèçàöèþ âñåõ ïðîöåññîâ, âêëþ÷àÿ ïðîèçâîäñòâî, òðàíñïîðòèðîâêó è ëîãèñòèêó, à òàêæå óñòàíîâêó âåòðÿíûõ òóðáèí».
Êàðòà London Array.
Âåòðÿíàÿ òóðáèíà ãîòîâà âûäàâàòü ýíåðãèþ.
Âåòðÿíàÿ ôåðìà London Array ðàñïîëîæåíà â óñòüå Òåìçû, ïðèáëèçèòåëüíî â 20 êì îò ïîáåðåæüÿ ãðàôñòâ Êåíò è Ýññåêñ. Siemens äîñòàâèëà è óñòàíîâèëà 175 òóðáèí, êàæäàÿ èç êîòîðûõ èìååò äèàìåòð ðîòîðà 120 ì è ìîùíîñòü ãåíåðàòîðà 3.6 ÌÂò. Êðîìå òîãî, Siemens âçÿëà íà ñåáÿ ïîäêëþ÷åíèå ê ýëåêòðè÷åñêèì ñåòÿì, ñìîíòèðîâàâ äâå ïîäñòàíöèè â Ñåâåðíîì ìîðå è îäíó íà ïîáåðåæüå. Ãåíåðèðóåìàÿ îòäåëüíûìè âåòðÿíûìè òóðáèíàìè ýëåêòðîýíåðãèÿ ñîáèðàåòñÿ â ìîðå è ïåðåäàåòñÿ íà áåðåã ïî âûñîêîâîëüòíûì ïîäâîäíûì êàáåëÿì. Äëÿ ýêñïëóàòàöèè è òåõíè÷åñêîãî îáñëóæèâàíèÿ ñòàíöèè â Ramsgate Port áûë ïîñòðîåí ïóíêò óïðàâëåíèÿ. «Ïðîåêòû ïîäîáíîãî ìàñøòàáà ñïîñîáñòâóþò äàëüíåéøåìó ðàçâèòèþ êîìïëåêñà ïðîèçâîäñòâåííûõ è ëîãèñòè÷åñêèõ ïðîöåññîâ äëÿ îôôøîðíûõ âåòðÿíûõ ýëåêòðîñòàíöèé», – ãîâîðèò Ëåøåð. – «Âî âðåìÿ ðàáîòû
ÐàäèîËîöìàí – èþëü 2013
 ýíåðãîñèñòåìàõ Ñåâåðíîé Åâðîïû îôôøîðíàÿ âåòðîýíåðãåòèêà óæå èãðàåò âàæíóþ ðîëü. Êðóïíåéøèå èãðîêè ýòîãî ðûíêà, Âåëèêîáðèòàíèÿ è Ãåðìàíèÿ, âûíàøèâàþò àìáèöèîçíûå ïëàíû ðàçâèòèÿ. Îáå ñòðàíû íàìåðåíû íàðàùèâàòü ãåíåðàöèþ îôôøîðíîé ýíåðãèè óñêîðåííûìè òåìïàìè. Äëÿ Ãåðìàíèè åäèíñòâåííîé âîçìîæíîñòüþ äëÿ óäîâëåòâîðåíèÿ áóäóùèõ ýíåðãåòè÷åñêèõ ïîòðåáíîñòåé ÿâëÿåòñÿ äàëüíåéøåå ðàñøèðåíèå ñåòè îôôøîðíûõ ýëåêòðîñòàíöèé. Ïëàíàìè ïðàâèòåëüñòâà Ãåðìàíèè ïðåäóñìàòðèâàåòñÿ ê 2020 ã. äîâåñòè ìîùíîñòü ïðèáðåæíûõ óñòàíîâîê äî 10 ÃÂò. Âåëèêîáðèòàíèÿ ïîñòàâèëà ïåðåä ñîáîé öåëü äîñòèãíóòü â 2020 ã. óðîâíÿ 18 ÃÂò, ÷òî óäîâëåòâîðèò ïîòðåáíîñòè â ýëåêòðîýíåðãèè ïðèìåðíî ïÿòîé ÷àñòè âñåé ñòðàíû.
Îôôøîðíàÿ ïîäñòàíöèÿ (ôîòî London Array Ltd.).
ÍÎÂÎÑÒÈ
17
Ãîíäîëû äëÿ London Array.
Ñóäíî-óñòàíîâùèê çà ðàáîòîé.
Siemens íàõîäèòñÿ íà ïåðåäîâûõ ïîçèöèÿõ ðûíêà îôôøîðíûõ ñðåäñòâ ãåíåðàöèè ýíåðãèè, ðàñïðåäåëèòåëüíîãî îáîðóäîâàíèÿ è òåõíè÷åñêîãî îáñëóæèâàíèÿ. Êîìïàíèÿ óñòàíîâèëà â ìîðå ñâûøå 1100 âåòðÿíûõ òóðáèí
18
ñóììàðíîé ìîùíîñòüþ 3.4 ÃÂò, äâå òðåòüèõ èç êîòîðûõ íàõîäÿòñÿ â Âåëèêîáðèòàíèè. Êðîìå òîãî, êîìïàíèè èìååò ïîðòôåëü çàêàçîâ åùå íà 4.6 ÃÂò. Ñòàíöèÿ London Array ñòàëà ïÿòûì ïðîåêòîì Siemens â Âåëèêîáðèòàíèè.
ÍÎÂÎÑÒÈ
ÐàäèîËîöìàí – èþëü 2013
Íåèçîëèðîâàííûå äðàéâåðû ñíèæàþò ñòîèìîñòü ñâåòîäèîäíûõ ëàìï Margery Conner EE Times
ÖÖåíû
íà ñâåòîäèîäíûå ëàìïû ïàäàþò. Åùå ãîä íàçàä äèììèðóåìóþ ñâåòîäèîäíóþ ëàìïó Philips, çàìåíÿþùóþ 60-âàòòíóþ ëàìïó íàêàëèâàíèÿ, âû íå ðàññ÷èòûâàëè êóïèòü äåøåâëå, ÷åì çà $50, à ñåãîäíÿ íà ñàéòå Best Buy ïîäîáíóþ ëàìïó êîìïàíèè Insignia ìîæíî ïðèîáðåñòè âñåãî çà $17. Êàêèå æå èçìåíåíèÿ â êîíñòðóêöèè ñâåòîäèîäíûõ ëàìï ïîçâîëèëè ñòîëü çíà÷èòåëüíî ñíèçèòü öåíû? Ðàçîáðàâ ëàìïó, ìû ñìîæåì óâèäåòü è ïîíÿòü íåêîòîðûå òåíäåíöèè â ðàçðàáîòêå ñâåòîäèîäíûõ èñòî÷íèêîâ ñâåòà, è â ÷àñòíîñòè, êàê ðàñïîëàãàþòñÿ ñâåòîäèîäû âíóòðè êîëáû è êàêèå äðàéâåðû èñïîëüçóþòñÿ äëÿ óïðàâëåíèÿ èìè.
Ðèñóíîê 2.
ñðàâíèâàëà Insignia ñ ëàìïîé íàêàëèâàíèÿ, ðàñïîëîæèâ èñòî÷íèêè ñâåòà îäèí âîçëå äðóãîãî. ßðêîñòü ñâå÷åíèÿ Insignia ðåãóëèðîâàëîñü ïîñëåäîâàòåëüíî è ïëàâíî, ñ ïðîôèëåì äèììèðîâàíèÿ î÷åíü ïîõîæèì íà ëàìïó íàêàëèâàíèÿ. Äàëåå ñëåäîâàëî çàãëÿíóòü âíóòðü ëàìïû, ÷òîáû óçíàòü, êàê óñòàíîâëåíû ñâåòîäèîäû. Íà Ðèñóíêå 2 ïîêàçàíà êîëáà, ðàçðå-
Ðèñóíîê 1.
Ëàìïà Insignia ôîðìîé ïîõîæà íà òðàäèöèîííóþ ëàìïó íàêàëèâàíèÿ, îòëè÷àÿñü îò íåå íàëè÷èåì òðåõ ìåòàëëè÷åñêèõ òåïëîîòâîäÿùèõ ðåáåð è ìàòåðèàëîì êîëáû, ñäåëàííîé èç ïëàñòìàññû, à íå èç ñòåêëà (Ðèñóíîê 1). Äèììèðîâàíèå – âàæíàÿ õàðàêòåðèñòèêà ëàìïû äëÿ ðûíêà ÑØÀ. Èñïîëüçóÿ ïðîãðàììèðóåìûé ñâåòîðåãóëÿòîð Lutron Maestro, ÿ
ÐàäèîËîöìàí – èþëü 2013
Ðèñóíîê 3.
ÑÒÀÒÜÈ
19
çàííàÿ ñ ïîìîùüþ ìèíèàòþðíîé ôðåçû. Îòêðûëèñü äåâÿòü áåëûõ ñâåòîäèîäîâ Cree, îñâåùàþùèõ êàìåðó ñìåøèâàíèÿ, áëàãîäàðÿ êîòîðîé ñâå÷åíèå ëàìïû ïîëó÷àåòñÿ ðàâíîìåðíûì, à ñàìè ñâåòîäèîäû îñòàþòñÿ íåâèäèìûìè. Ìåòàëëè÷åñêèå ðåáðà âûïîëíÿþò äâîéíóþ ôóíêöèþ: óäåðæèâàþò ñâåòîäèîäû è îòâîäÿò îò íèõ òåïëî. Íà äíå ñìåøèâàþùåé êàìåðû çàêðåïëåí àëþìèíèåâûé ðåôëåêòîð òîëùèíîé ñ ëèñò áóìàãè, ïåðåîòðàæàþùèé ñâåò âíóòðè ëàìïû.
ìåðíî ãîä íàçàä. Íåòðóäíî çàìåòèòü, ÷òî ñòàðàÿ ëàìïà îòëè÷àåòñÿ íå òîëüêî êîíñòðóêöèåé, íî è áóëüøèì êîëè÷åñòâîì êîìïîíåíòîâ. Íàïðèìåð, â ñòàðîé ñõåìå âû âèäèòå òðè ýëåêòðîëèòè÷åñêèõ êîíäåíñàòîðà è î÷åíü áîëüøîé òðàíñôîðìàòîð. Ðèñóíîê 5 ïîçâîëÿåò âàì ñðàâíèòü äâà äðàéâåðà ðàçíûõ ïîêîëåíèé.  äðàéâåðå Insignia âèäíû âñåãî äâà îòíîñèòåëüíî íåáîëüøèõ ýëåêòðîëèòè÷åñêèõ êîíäåíñàòîðà.  ýòîé ñâÿçè âîçíèêàåò âîïðîñ: êàêàÿ ìèêðîñõåìà äðàéâåðà èñïîëüçîâàíà â ëàìïå, è êàêèì îáðàçîì ýòà ìèêðîñõåìà ïîçâîëèëà ñäåëàòü ñòîëü êîìïàêòíóþ ñõåìó?
Ðèñóíîê 4.
Âñå ýëåêòðîíèêà ýòîé ëàìïû ðàçìåùåíà ïîä ðåôëåêòîðîì â îñíîâàíèè êîëáû, â îòäåëüíîì èíêàïñóëèðîâàííîì îòñåêå. Ïîñëå óäàëåíèÿ ýëàñòè÷íîãî êîìïàóíäà âûÿñíÿåòñÿ, ÷òî ýëåêòðîíèêà ñìîíòèðîâàíà íà äâóõ âëîæåííûõ äðóã â äðóãà ïå÷àòíûõ ïëàòàõ. Ýòè ïëàòû ïîêàçàíû íà Ðèñóíêå 3 âìåñòå ñ ïîëîâèíîé öîêîëÿ ëàìïû. Äëÿ ñðàâíåíèÿ íà Ðèñóíêå 4 ïîêàçàí äðàéâåð ñâåòîäèîäíîé ëàìïû, ðàçîáðàííîé ïðè-
Ðèñóíîê 5.
20
Ðèñóíîê 6.
Íà ýòîò âîïðîñ îòâå÷àåò Ðèñóíîê 6. Êðîøå÷íàÿ ìèêðîñõåìà, ìàðêèðîâàííàÿ êîäîì «SUL B» – ýòî LM3445 êîìïàíèè Texas Instruments.  ñõåìå íåò òðàíñôîðìàòîðà, ÷òî îäíîçíà÷íî óêàçûâàåò íà íåèçîëèðîâàííóþ òîïîëîãèþ äðàéâåðà ñâåòîäèîäîâ. Êîíå÷íî æå, ñêàçàòü, ÷òî ó òàêîãî ðåøåíèÿ íåò ïðåöåäåíòîâ, íåëüçÿ. Âåäü ëàìïû íàêàëèâàíèÿ òîæå íå èìåþò èçîëÿöèè. Ðàçáåéñÿ êîëáà, êîãäà ëàìïà âêëþ÷åíà, è ïåðåä âàìè îêàæóòñÿ îãîëåííûå ïðîâîäíèêè ïîä íàïðÿæåíèåì ñåòè. Î÷åâèäíî, ÷òî íåèçîëèðîâàííóþ êîíñòðóêöèþ ìîæíî ñäåëàòü ïîëíîñòüþ ñîîòâåòñòâóþùåé òðåáîâàíèÿì ñòàíäàðòîâ UL. Âçÿòûé èç îïèñàíèÿ îöåíî÷íîé ïëàòû Edison Retrofit Evaluation Board êîìïàíèè TI ïðèìåð ñõåìû ðåàëüíîãî äðàéâåðà ñâåòîäèîäà, â êîòîðîì èñïîëüçóåòñÿ LM3445, ïðèâåäåí íà Ðèñóíêå 7. Äëÿ òîãî, ÷òîáû óìåñòèòü â öîêîëü ëàìïû âñþ ýëåêòðîíèêó óïðàâëåíèÿ, ðàçðàáîò÷èêè Insignia ðàçáèëè ïðÿìîóãîëüíóþ ïëàòó íà äâå
ÑÒÀÒÜÈ
ÐàäèîËîöìàí – èþëü 2013
Ðèñóíîê 7.
êðóãëûõ ïëàòû (âåðíèòåñü ê Ðèñóíêó 3), ìåõàíè÷åñêè èçîëèðîâàííûõ îò ñâåòîäèîäîâ. ×åðåç ëàìïó ïðîõîäèò åäèíñòâåííûé ìàëîìîùíûé ïðîâîä, íàõîäÿùèéñÿ ïîä íàïðÿæåíèåì ïîñòîÿííîãî òîêà 8-9 Â.
Ðåçþìå ! Ñâåòîäèîäû Cree óñòàíîâëåíû íà òåïëîîòâîäàõ, êîòîðûå ÿâëÿþòñÿ ÷àñòÿìè ïîâåðõíîñòè êîëáû. Ýòî ïîçâîëÿåò áûñòðî óâîäèòü èçáûòî÷íîå òåïëî è èçîëèðîâàòü îò èñòî÷íèêîâ òåïëà ýëåêòðîíèêó.
ÐàäèîËîöìàí – èþëü 2013
! Ñòðåìÿñü ñäåëàòü ëàìïó ìàêñèìàëüíî ïîõîæåé ïî ôîðìå íà ëàìïó íàêàëèâàíèÿ, ðàçðàáîò÷èêè ðàçìåñòèëè âñå ýëåêòðîíèêó â öîêîëå óñòðîéñòâà. ! Ïåðåõîä ê àðõèòåêòóðå íåèçîëèðîâàííîãî ïîíèæàþùåãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ ïîçâîëèë ñîêðàòèòü êîëè÷åñòâî êîìïîíåíòîâ. Ñîîòâåòñòâåííî, ñíèçèëàñü öåíà ëàìïû, óìåíüøèëèñü ðàçìåðû, âûðîñëà íàäåæíîñòü. Ëàìïà Insignia íà ñåãîäíÿøíåì ðûíêå ñâåòîäèîäíûõ èñòî÷íèêîâ ñâåòà ñ÷èòàåòñÿ îäíîé èç ëó÷øèõ. ÐË
ÑÒÀÒÜÈ
21
Ìèêðîôîí, êîòîðûé ñëóøàåò ñ ïîìîùüþ ñâåòà Christina Benjaminsen, SINTEF Äàò÷èê, ðàçðàáîòàííûé â Íîðâåãèè, äàåò ìèêðîôîíàì î÷åíü îñòðûé «ñëóõ» è ñïîñîáíîñòü îïðåäåëÿòü íàïðàâëåíèå
Ä
Äàò÷èê, ðàçðàáîòàííûé ó÷åíûìè ëàáîðàòîðèè MiNaLab èç íîðâåæñêîé íàó÷íîé îðãàíèçàöèè SINTEF, ñìîæåò ñäåëàòü ìèêðîôîíû ñâåðõ÷óâñòâèòåëüíûìè. «Ïðåäñòàâüòå îáû÷íîå îáîðóäîâàíèå äëÿ âèäåîêîíôåðåíöèé. Çà ñòîëîì ñèäÿò íåñêîëüêî ÷åëîâåê, íî ìèêðîôîí óñòàíîâëåí â ìåñòå, ãäå âîçìîæíîñòè âîñïðèÿòèÿ çâóêîâ äàëåêè îò îïòèìàëüíûõ. Ñ ïîìîùüþ òåõíîëîãèè òàêîãî ðîäà ìèêðîôîíû ñìîãóò «âèäåòü», îòêóäà èäåò çâóê, íàñòðàèâàòüñÿ íà ãîëîñ ãîâîðÿùåãî è îòôèëüòðîâûâàòü äðóãèå èñòî÷íèêè øóìà â ïîìåùåíèè», – îáúÿñíèë èññëåäîâàòåëü â îáëàñòè èíôîðìàöèîííûõ òåõíîëîãèé è êîììóíèêàöèé Ìàòüå Ëàêîëü (Matthieu Lacolle), ïîä÷åðêíóâ, ÷òî ó÷åíûå èç îòäåëà àêóñòèêè SINTEF òàêæå âíåñëè ñâîé âêëàä â ðàçðàáîòêó ýòîãî èííîâàöèîííîãî ðåøåíèÿ.
Íåáîëüøîé, íî ïëîòíî óïàêîâàííûé Ìèêðîôîí áóêâàëüíî íàáèò ìèêðîýëåêòðîíèêîé. Íî ÷òî äåëàåò åãî äåéñòâèòåëüíî îñîáåííûì, òàê ýòî îïòè÷åñêèé äàò÷èê ïîëîæåíèÿ, äèàìåòðîì íå áîëåå ìèëëèìåòðà. Ïðè÷èíà ïî êîòîðîé äàò÷èêó ïîëîæåíèÿ îòâåëè ñòîëü âàæíóþ ðîëü çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òî ôóíêöèîíèðîâàíèå ìèêðîôîíà ïîëíîñòüþ çàâèñèò îò ìåìáðàíû, êîòîðàÿ âîñïðèíèìàåò óïðóãèå âîëíû, ñîçäàâàåìûå èñòî÷íèêîì çâóêà. Ëàêîëü ïîÿñíèë: «Â ïðèíöèïå, ìèêðîôîí ðàáîòàåò êàê áàðàáàí. Ó âàñ åñòü ìåìáðàíà, êîòîðàÿ âèáðèðóåò, êîãäà ïîäâåðãàåòñÿ âîçäåéñòâèþ çâóêà, ïðåäñòàâëÿþùåãî ñîáîé ïðîñòî ïîñëåäîâàòåëüíîñòü âîëí äàâëåíèÿ. Çà ìåìáðàíîé ó âàñ èìååòñÿ îïîðíàÿ ïîâåðõíîñòü. Ðàññòîÿíèå ìåæäó äâóìÿ ïîâåðõíîñòÿìè ñîîòâåòñòâóåò èíòåíñèâíîñòè çâóêà. Ìû ðåãèñòðèðóåì ýòî, èçìåðÿÿ ñâåòîâûå âîëíû
22
ìèêðîñêîïè÷åñêîãî ëàçåðà, ïîýòîìó ìû ìîæåì óòâåðæäàòü, ÷òî äàò÷èê â ìèêðîôîíàõ íà ñàìîì äåëå âèäèò ñâåò». Äàò÷èê ìîæåò óëàâëèâàòü íåâåðîÿòíî ìàëûå ïåðåìåùåíèÿ, è, ñëåäîâàòåëüíî, î÷åíü òèõèå çâóêè. Åñëè ñäåëàòü ìåìáðàíó äîñòàòî÷íî ëåãêîé è ïîçâîëèòü åé ñâîáîäíî êîëåáàòüñÿ â âîçäóõå, òî ìèêðîôîí ñòàíåò ÷óâñòâèòåëüíûì ê íàïðàâëåíèþ. «Ýòî òàêæå ïîçâîëÿåò íàì îïðåäåëÿòü, îòêóäà èñõîäèò çâóê», – ãîâîðèò Ëàêîëü, óòî÷íÿÿ, ÷òî òîëùèíà ìåìáðàíû ñîñòàâëÿåò 100 íì – â 1000 ðàç òîíüøå, ÷åëîâå÷åñêîãî âîëîñà.
Îêðàøåí ñâåòîì Òåõíîëîãèÿ, äåëàþùàÿ ìèêðîôîí ñòîëü ÷óâñòâèòåëüíûì, îñíîâàíà íà ñî÷åòàíèè äâóõ îáóñëîâëåííûõ âîëíîâûì õàðàêòåðîì ñâåòà îïòè÷åñêèõ ÿâëåíèé: èíòåðôåðåíöèè è äèôðàêöèè. «Åñëè ìû áóäåì äåðæàòü êîìïàêò-äèñê íà ñâåòó, òî óâèäèì èãðó öâåòîâ ïðè îòðàæåíèè ñâåòà. Ýòî ïðîèñõîäèò ïîòîìó, ÷òî ñâåò ñîñòîèò èç ñïåêòðà âîëí ðàçëè÷íîé äëèíû, êîòîðûå íåâîîðóæåííûì ãëàçîì âîñïðèíèìàþòñÿ êàê öâåò, è ýòè âîëíû äèôðàãèðîâàíû â ðàçíûå ñòîðîíû», – îáÿñíèë Ëàêîëü. «Äðóãèì ÿâëåíèåì, êîòîðîå ìîæåò áûòü èñïîëüçîâàíî äëÿ èçìåðåíèÿ çâóêà, ÿâëÿåòñÿ èíòåðôåðåíöèÿ, êîòîðàÿ ïðîÿâëÿåòñÿ, êîãäà íåñêîëüêî âîëí íàêëàäûâàþòñÿ äðóã íà äðóãà. Âû ìîæåòå íàáëþäàòü ýòî, ñòîÿ íà ïîáåðåæüå è ãëÿäÿ, êàê âîëíû îòòàëêèâàþòñÿ îò áåðåãà è íàêëàäûâàþòñÿ íà ïèêè âîëí, èäóùèõ âñëåä çà íèìè ïî íàïðàâëåíèþ ê áåðåãó. Ìîæåò îáðàçîâàòüñÿ ñëîæíàÿ è õàîòè÷íàÿ êàðòèíà, íî ýòî ïðèâîäèò ê ïîÿâëåíèþ ñòîÿ÷èõ âîëí, êîòîðûå âîîáùå âûãëÿäÿò íåïîäâèæíûìè», – îáúÿñíÿþò èññëåäîâàòåëè SINTEF.
ÑÒÀÒÜÈ
ÐàäèîËîöìàí – èþëü 2013
Ñîçäàâ îïòèìàëüíûé äàò÷èê, ó÷åíûå èñïîëüçîâàëè îïòè÷åñêóþ äèôðàêöèþ è èíòåðôåðåíöèþ äëÿ èçìåðåíèÿ ñìåùåíèé ìåìáðàíû ìåíüøèõ, ÷åì äèàìåòðà àòîìà. «Ìû ñîçäàëè ñïåöèàëüíûå ðèôëåíûå ìèêðîñòðóêòóðû íà îïîðíîé ïîâåðõíîñòè, êîòîðàÿ íàõîäèòñÿ íåïîñðåäñòâåííî ïîä ìåìáðàíîé ìèêðîôîíà. Êîãäà ëàçåð îñâåùàåò ýòè ìèêðîñòðóêòóðû, ìû ìîæåì ñ÷èòûâàòü íàïðàâëåíèå, â êîòîðîì îòðàæàåòñÿ ñâåò, ñ ïîìîùüþ ôîòîïðèåìíèêîâ, ïðåîáðàçóþùèõ ñâåò â ýëåêòðè÷åñêèå ñèãíàëû».
Ìàññîâîå ïðîèçâîäñòâî â ëàáîðàòîðíûõ óñëîâèÿõ Òàêèì îáðàçîì, ìèêðîôîí ñîñòîèò èç ñâåðõòîíêîé ìåìáðàíû, êðîøå÷íûõ ðèôëåíûõ ìèêðîñòðóêòóð, ìèíèàòþðíîãî ëàçåðà è ðÿäà ôîòîäåòåêòîðîâ. Âñå ýòî èíòåãðèðîâàíî â êîìïàêòíóþ ìèêðîñõåìó, ëþáîé ýëåìåíò êîòîðîé ìîæíî ñåðèéíî èçãîòàâëèâàòü íà êðåìíèåâîé ïîäëîæêå ïî ñòàíäàðòíîé òåõíîëîãèè òðàâëåíèÿ ñ ïîìîùüþ ñïåöèàëüíîãî îáîðóäîâàíèÿ, ðàçìåùàåìîãî â ÷èñòîé êîìíàòå.
Ïðîèçâîäñòâî áåç ïûëè  ÷èñòîé êîìíàòå MiNaLab ïðîèçâîäñòâî îñóùåñòâëÿåòñÿ â ñòðîãî êîíòðîëèðóåìûõ óñëîâèÿõ. Ïðîèçâîäñòâåííûé ïðîöåññ ÷ðåçâû÷àéíî ÷óâñòâèòåëåí, è äàæå êðîøå÷íàÿ ïûëèíêà ìîæåò ïðåâðàòèòü âñþ ïàðòèþ ïðîäóêöèè â áðàê, ïîñêîëüêó îíà ìîæåò ïîâëèÿòü íà ìèêðîñòðóêòóðû. «Èìåííî ïîýòîìó íàøà ëàáîðàòîðèÿ îñíàùåíà îáîðóäîâàíèåì äëÿ ãàøåíèÿ âèáðàöèé è âîçäóøíûìè ôèëüòðàìè, êîòîðûå óäàëÿþò ÷àñòèöû ðàçìåðîì äî 100 íì», – ïîÿñíèë Ëàêîëü.
Óñëîâèÿ ïðîèçâîäñòâà â ÷èñòîé êîìíàòå MiNaLab ñòðîãî êîíòðîëèðóþòñÿ.
ÐàäèîËîöìàí – èþëü 2013
Ìîíèòîðèíã øóìà Íîðâåæñêàÿ êîìïàíèÿ Norsonic, ïîñòàâëÿþùàÿ ðàçëè÷íîå øóìîèçìåðèòåëüíîå îáîðóäîâàíèå, íàìåðåíà èñïîëüçîâàòü íîâûé ìèêðîôîí äëÿ èçìåðåíèÿ çâóêîâîãî äàâëåíèÿ è àêóñòè÷åñêîé ìîùíîñòè. «Ìèêðîôîí – ñåðäöå îáîðóäîâàíèÿ, êîòîðîå ìû ïîñòàâëÿåì. Óíèêàëüíîñòü ýòîé òåõíîëîãèè â òîì, ÷òî îíà ìîæåò äàòü íàì î÷åíü ÷óâñòâèòåëüíûé ìèêðîôîí, ñïîñîáíûé ðåãèñòðèðîâàòü çâóêîâûå âîëíû äàëåêî çà ïðåäåëàìè äèàïàçîíà, â êîòîðîì ðàáîòàþò íûíåøíèå ìèêðîôîíû òîé æå öåíîâîé êàòåãîðèè. Ýòî ïîçâîëÿåò íàì êîíêóðèðîâàòü íà ðûíêå, çàíÿòîì â íàñòîÿùåå âðåìÿ î÷åíü äîðîãîñòîÿùèì îáîðóäîâàíèåì. Íàøà âåðñèÿ òàêæå íàìíîãî êîìïàêòíåå, ÷òî ñàìî ïî ñåáå ÿâëÿåòñÿ ïðåèìóùåñòâîì, ïîñêîëüêó ôèçè÷åñêèå ðàçìåðû ìèêðîôîíà íà ñàìîì äåëå âëèÿþò íà èçìåðÿåìîå èì çâóêîâîå ïîëå», – ñêàçàë ñòàðøèé íàó÷íûé ñîòðóäíèê êîìïàíèè Norsonic Îëå Ãåðìàí Áéîð (Ole Herman Bjor).
Ôàêòû: êàê ðàáîòàåò ìèêðîôîí Ïðîùå ãîâîðÿ, ìû ìîæåì ñêàçàòü, ÷òî íîâûé ìèêðîôîí ðàáîòàåò ñëåäóþùèì îáðàçîì: ! Ïðåæäå âñåãî, çâóêîâîå äàâëåíèå ïðåîáðàçóåòñÿ â äâèæåíèå ìåìáðàíû. ! Ýòè äâèæåíèÿ îïòè÷åñêè ñ÷èòûâàþòñÿ ñ ïîìîùüþ ñâåòî÷óâñòâèòåëüíûõ äàò÷èêîâ. ! Èíòåíñèâíîñòü ñâåòà èçìåðÿåòñÿ ñ ïîìîùüþ äàò÷èêà, êîòîðûé â ñâîþ î÷åðåäü, ïðåîáðàçóåò åå â ýëåêòðè÷åñêèé ñèãíàë, èñïîëüçóåìûé äëÿ âîñïðîèçâåäåíèÿ çâóêà. Ïîòåíöèàëüíûìè îáëàñòÿìè ïðèìåíåíèÿ òàêîãî äàò÷èêà ìîãóò áûòü: ! ãåîôîíû äëÿ ñåéñìîðàçâåäêè ! ôîòîàêóñòè÷åñêèå äàò÷èêè ãàçà ! àêñåëåðîìåòðû ! äàò÷èêè âèáðàöèé ! ãèðîñêîïû ! äàò÷èêè äàâëåíèÿ ! âûñîêîòåìïåðàòóðíûå âåðñèè âûøåïåðå÷èñëåííûõ äàò÷èêîâ ! äàò÷èêè, ïðèìåíÿåìûå â ñèëüíî îáëó÷àåìûõ ìåñòàõ (àòîìíûå ýëåêòðîñòàíöèè, ðåíòãåíîâñêîå îáîðóäîâàíèå) èëè ìåñòàõ ñ ïðèñóòñòâèåì ýëåêòðîìàãíèòíîãî èçëó÷åíèÿ (äàò÷èêè â äâèãàòåëÿõ èëè ìàãíèòíîðåçîíàíñíîå îáîðóäîâàíèå). ÐË
ÑÒÀÒÜÈ
23
Äèíàìè÷åñêîå ðåêîíôèãóðèðîâàíèå ìèêðîêîíòðîëëåðà ïîçâîëÿåò èñïîëüçîâàòü áîëåå 100% åãî àïïàðàòíûõ ðåñóðñîâ. Sachin Gupta, Cypress Semiconductor Electronic Design Ðåêîíôèãóðèðîâàíèå àíàëîãîâûõ áëîêîâ è öèôðîâîé ëîãèêè â ïðîöåññå ðàáîòû ìèêðîêîíòðîëëåðà ìîæåò ïîçâîëèòü èñïîëüçîâàòü áîëåå 100% äîñòóïíûõ àïïàðàòíûõ ðåñóðñîâ, ñîêðàòèâ îáúåì è ñòîèìîñòü ñèñòåìû
ÊÊîãäà ñòàëêèâàþòñÿ ñ ïðîáëåìîé ðàçðàáîòêè ñèñòåìû, êîòîðàÿ äîëæíà âûïîëíÿòü ìíîæåñòâî çàäà÷, áûòü êîìïàêòíîé è ìàêñèìàëüíî ýíåðãîýôôåêòèâíîé, âåñüìà èíòåðåñíóþ âîçìîæíîñòü èñïîëüçîâàíèÿ àïïàðàòíûõ ðåñóðñîâ áîëåå ÷åì íà 100% ïðåäîñòàâëÿåò äèíàìè÷åñêîå ðåêîíôèãóðèðîâàíèå. Ïðåäñòàâèì òîðãîâûé àâòîìàò, êîòîðûé, âûïîëíÿÿ îñíîâíóþ ôóíêöèþ ïðèíÿòèÿ äåíåã è âûäà÷è òîâàðà, äîëæåí ïåðèîäè÷åñêè îáìåíèâàòüñÿ äàííûìè ñ öåíòðàëüíûì ïðîöåññîðîì. Ïðè èñïîëüçîâàíèè äèíàìè÷åñêîé ðåêîíôèãóðàöèè òîò æå íàáîð öèôðîâûõ ðåñóðñîâ, êîòîðûé â ìîìåíò òîðãîâëè íàñòðîåí íà âûïîëíåíèå ôóíêöèé òàéìåðîâ/ñ÷åò÷èêîâ, ìîæåò áûòü ñêîíôèãóðèðîâàí êàê áëîê UART è ØÈÌ äëÿ çàäàíèÿ ñêîðîñòè ïåðåäà÷è âî âðåìÿ îáìåíà ñ õîñò-ïðîöåññîðîì. Äèíàìè÷åñêîå èçìåíåíèå êîíôèãóðàöèè ìîæåò áûòü ðåàëèçîâàíî ïðàêòè÷åñêè â êàæäîì ïðèëîæåíèè, êîòîðîå â ðàçíîå âðåìÿ âûïîëíÿåò ðàçëè÷íûå çàäà÷è. Ê ïðèìåðó, åñëè ïîðòàòèâíàÿ ðàäèîñòàíöèÿ â êàæäûé ìîìåíò âðåìåíè ïåðåäàåò äàííûå òîëüêî â îäíîì íàïðàâëåíèè, äèíàìè÷åñêàÿ ðåêîíôèãóðàöèÿ óïðàâëÿþùåãî ìèêðîêîíòðîëëåðà ïîçâîëèò ðåàëèçîâàòü áîëåå êîìïàêòíîå óñòðîéñòâî. Ïîðòàòèâíûå àïïàðàòû äëÿ ïðîäàæè áèëåòîâ ìîãóò óïðàâëÿòü ñõåìîé çàðÿäà àêêóìóëÿòîðîâ, èñïîëüçóÿ òó æå ëîãèêó,
24
êîòîðàÿ óïðàâëÿåò òåðìîïðèíòåðîì. Àíàëîãè÷íûì îáðàçîì, ñõåìà, óïðàâëÿþùàÿ çàðÿäîì àêêóìóëÿòîðà ñâåòîäèîäíîãî ôîíàðÿ, ìîæåò èñïîëüçîâàòüñÿ â êà÷åñòâå äðàéâåðà ñâåòîäèîäîâ, êîãäà ôîíàðü îòêëþ÷åí îò ñåòè. Ôàêòè÷åñêè, ïðîöåññ çàðÿäêè àêêóìóëÿòîðà çäåñü ìóëüòèïëåêñèðóåòñÿ ïî âðåìåíè ñ äðóãèìè ôóíêöèÿìè ñèñòåìû. Òàêàÿ ñõåìà çàíèìàåò ìåíüøóþ ïëîùàäü, ÷åì ñõåìà, â êîòîðîé êàæäàÿ ôóíêöèÿ âûïîëíÿåòñÿ ñâîèì ëîãè÷åñêèì áëîêîì.
Äèíàìè÷åñêîå èçìåíåíèå êîíôèãóðàöèè Õîðîøî èçâåñòíà âîçìîæíîñòü äèíàìè÷åñêîãî ðåêîíôèãóðèðîâàíèÿ òàêèõ öèôðîâûõ àðõèòåêòóð, êàê ÏËÈÑ (FPGA). Ýòî äîñòèãàåòñÿ èñïîëüçîâàíèåì äàííûõ íîâîé êîíôèãóðàöèè, õðàíÿùèõñÿ â ýíåðãîíåçàâèñèìîé ïàìÿòè, ïîçäíåå çàïèñûâàåìûõ â ñîîòâåòñòâóþùèå óïðàâëÿþùèå ðåãèñòðû. Êàæäàÿ èç âîçìîæíûõ êîíôèãóðàöèé çàïèñûâàåòñÿ â ïîñòîÿííóþ èëè ôëåø-ïàìÿòü íà ýòàïå ïðîãðàììèðîâàíèÿ óñòðîéñòâà. Âîçìîæíîñòè ïðîãðàììèðîâàíèÿ è íàñòðîéêè òåïåðü íå îãðàíè÷èâàþòñÿ öèôðîâîé ÷àñòüþ. Ñåãîäíÿ â ïðîöåññå ðàáîòû óñòðîéñòâà ìîãóò èçìåíÿòüñÿ íàñòðîéêè àíàëîãîâûõ ðåñóðñîâ, ïðè÷åì ðå÷ü èäåò íå ïðî-
ÑÒÀÒÜÈ
ÐàäèîËîöìàí – èþëü 2013
TestMux
LPCMPEN
RefHi RefLo AGND +
Gain
ABUS
– PMuxOut
AnalogBus
CompCap
OUT
PWR CBUS
Latch Block inputs Port Input Transparent PHI1 or PHI2
+
ABUS
CBUS driver GOUT
AGND PMux
Vdd
–
NMux
RTopMux
Block inputs AGND RefHi,RefLo FB
LOUT
Resistor matrix
Gain
EXGAIN RTapMux
GIN
RBotMux + INSAMP
LIN
AGND
CMOUT SCBLK Vss Adjacent column RBOTMUX
Ðèñóíîê 1. Àíàëîãîâûå ðåñóðñû ìîãóò áûòü äèíàìè÷åñêè ðåêîíôèãóðèðîâàíû â ïðîãðàììèðóåìîì áëîêå.
ñòî îá èçìåíåíèè êîëè÷åñòâåííûõ õàðàêòåðèñòèê êîíêðåòíîãî ïåðèôåðèéíîãî óñòðîéñòâà. Ïðè äèíàìè÷åñêîé ðåêîíôèãóðàöèè îäèí è òîò æå àíàëîãîâûé ðåñóðñ, â çàâèñèìîñòè îò òðåáîâàíèé êîíêðåòíîãî ïðèëîæåíèÿ, ìîæåò ðàáîòàòü êàê àíàëîãî-öèôðîâîé ïðåîáðàçîâàòåëü, óñèëèòåëü èëè åìêîñòíîé ñåíñîðíûé äàò÷èê. ×òî áû ïîíÿòü, êàêèì îáðàçîì ìîæíî äèíàìè÷åñêè èçìåíÿòü êîíôèãóðàöèþ àíàëîãîâîé ïåðèôåðèè, ðàññìîòðèì ïðîãðàììèðóåìûé àíàëîãîâûé áëîê, èçîáðàæåííûé íà Ðèñóíêå 1. Íà ïåðâûé âçãëÿä ýòà ñõåìà êàæåòñÿ î÷åíü ñëîæíîé. Íî íà ñàìîì äåëå îíà ñðàâíèòåëüíî ïðîñòà, è îáåñïå÷èâàåò âîçìîæíîñòü ïîäêëþ÷åíèÿ ðàçëè÷íûõ ñèãíàëîâ íà ëþáîé âõîä èëè âûõîä äëÿ ðåàëèçàöèè òðåáóåìûõ ôóíêöèé.
ÐàäèîËîöìàí – èþëü 2013
Ê ïðèìåðó, ýòîò æå áëîê, â çàâèñèìîñòè îò âíóòðåííèõ ñîåäèíåíèé, ìîæåò ðàáîòàòü êàê èíâåðòèðóþùèé èëè íåèíâåðòèðóþùèé óñèëèòåëü. Êîìïàðàòîð ñ çàäàííûìè óðîâíÿìè óñèëåíèÿ è ãèñòåðåçèñà ìîæíî ïîëó÷èòü, âûáðàâ ðåçèñòîð ñîîòâåòñòâóþùåãî íîìèíàëà èç ðåçèñòîðíîé ìàòðèöû. Äëÿ âûáîðà òðåáóåìîãî îïîðíîãî íàïðÿæåíèÿ èñïîëüçóåòñÿ ìóëüòèïëåêñîð. Âûõîä ïðîãðàììèðóåìîãî áëîêà ìîæíî íàïðàâèòü â äðóãèå áëîêè èëè íà âûõîäíîé âûâîä. Óñòàíîâêà óêàçàííûõ ñîåäèíåíèé è âûáîð íîìèíàëîâ ðåçèñòîðîâ âûïîëíÿåòñÿ ñ ïîìîùüþ êîíôèãóðàöèîííûõ ðåãèñòðîâ, äàííûå â êîòîðûå ìîæíî çàïèñàòü äàæå â ïðîöåññå ðàáîòû ìèêðîêîíòðîëëåðà èëè ñèñòåìû-íà-êðèñòàëëå. Òàêèì îáðàçîì îäèí ïðî-
ÑÒÀÒÜÈ
25
ãðàììèðóåìûé áëîê ìîæåò ðàáîòàòü êàê àòòåíþàòîð, áóôåð, èíâåðòèðóþùèé èëè íåèíâåðòèðóþùèé óñèëèòåëü, à â êîìáèíàöèè ñ äîïîëíèòåëüíûìè áëîêàìè – äàæå êàê èíñòðóìåíòàëüíûé óñèëèòåëü. Ðàçðàáîò÷èêè ñèñòåì ìîãóò ïðîãðàììíî èçìåíÿòü ôóíêöèîíàë áëîêà, çàïèñàâ íîâûå äàííûå â êîíôèãóðàöèîííûå ðåãèñòðû.  áëîêå ïåðåêëþ÷àåìûõ êîíäåíñàòîðîâ êàæäûé êîíäåíñàòîð ìîæåò ýìóëèðîâàòü ðåçèñòîð, ñîïðîòèâëåíèå R êîòîðîãî îïðåäåëÿåòñÿ ñëåäóþùèì ñîîòíîøåíèåì:
R=
1 fS
Óïðàâëÿÿ ÷àñòîòîé ïåðåêëþ÷åíèÿ (fS), åìêîñòüþ êîíäåíñàòîðîâ (Ñ) è ñïîñîáîì ïîäêëþ÷åíèÿ ýòèõ êîíäåíñàòîðîâ ê îïåðàöèîííîìó óñèëèòåëþ, ìîæíî ïîëó÷èòü ìíîæåñòâî ñõåì áåç èñïîëüçîâàíèÿ äîïîëíèòåëüíûõ âíåøíèõ àïïàðàòíûõ ðåñóðñîâ (Ðèñóíîê 2). Òîò æå ïåðåêëþ÷àåìûé êîíäåíñàòîð ìîæåò èñïîëüçîâàòüñÿ äëÿ ðåàëèçàöèè äåëüòàñèãìà ìîäóëÿòîðà, èíòåãðàòîðà, ôèëüòðà èëè åìêîñòíîãî ñåíñîðíîãî áëîêà. Êàæäûé êîíäåíñàòîð èìååò ñâÿçàííûé ñ íèì ðåãèñòð êîíôèãóðàöèè, êîòîðûé ìîæåò
èñïîëüçîâàòüñÿ äëÿ èçìåíåíèÿ çíà÷åíèÿ åìêîñòè. Óïðàâëÿòü ÷àñòîòîé ïåðåêëþ÷åíèÿ ìîæíî ñ ïîìîùüþ àïïàðàòíûõ äåëèòåëåé èëè ØÈÌ â ïðîãðàììèðóåìîì öèôðîâîì áëîêå. Äîñòóïíûå ïîëüçîâàòåëþ ïåðåêëþ÷àòåëè, ïðåäíàçíà÷åííûå äëÿ âêëþ÷åíèÿ èëè èñêëþ÷åíèÿ èç ñõåìû íåêîòîðûõ êîíäåíñàòîðîâ, òàêæå óïðàâëÿþòñÿ ñ ïîìîùüþ ðåãèñòðîâ êîíôèãóðàöèè. Íàïðèìåð, èíòåãðàòîð íóæäàåòñÿ â êîíäåíñàòîðå â öåïè îáðàòíîé ñâÿçè è íå òðåáóåò íèêàêèõ ïåðåêëþ÷åíèé. Íà òàêèõ àíàëîãîâûõ áëîêàõ ìîæíî ïîñòðîèòü öåëûé ðÿä ñõåì, âêëþ÷àÿ èíâåðòèðóþùèé óñèëèòåëü, èíòåãðàòîð èëè äèôôåðåíöèàòîð. Êàê è ïðîãðàììèðóåìûå àíàëîãîâûå áëîêè, öèôðîâàÿ ïåðèôåðèÿ òàêæå ìîæåò âûïîëíÿòü ðàçëè÷íûå ôóíêöèè, îïðåäåëÿåìûå çàïèñüþ òðåáóåìûõ çíà÷åíèé â êîíôèãóðàöèîííûå ðåãèñòðû äëÿ äàííîãî öèôðîâîãî áëîêà. Ïðîãðàììèðóåìûå âõîäíûå/âûõîäíûå ñîåäèíåíèÿ ïîçâîëÿþò ïîäêëþ÷èòü ëþáîé âûâîä ê ëþáîìó ïåðèôåðèéíîìó óñòðîéñòâó ïðîöåññîðà. Òàêèì îáðàçîì, îäèí è òîò æå àïïàðàòíûé áëîê ìîæåò ïîäêëþ÷àòüñÿ ê ðàçëè÷íûì âûâîäàì â ðàçëè÷íîå âðåìÿ. Íàïðèìåð, öèôðîâîé áëîê, ñêîíôèãóðèðîâàííûé êàê ØÈÌ äëÿ óïðàâëåíèÿ ñâåòîäèîäàìè, â äðóãîå âðåìÿ ìîæåò âûïîëíÿòü ôóíêöèè óíè*AutoZero f1
BQTAP
(f2+!AutoZero) *FSW1
C inputs CCap 0, 1, …, 30, 31 C ACMux f1
A inputs RefHi RefLo AGND
FCap 16, 32 C
ACap 0, 1, …, 30, 31 C f2+AutoZero f1* !AutoZero
f2
ARefMux
f1*FSW0
OUT AnalogBus *f2B
ASign Modulation inputs Mod bit control
ABUS Power
f2
(Comparator)
B inputs
CBUS
BCap f1 0, 1, …, 30, 31 C BMuxSC
f2
f1
CBUS Driver
Ðèñóíîê 2. Àíàëîãîâûå áëîêè ïåðåêëþ÷àåìûõ êîíäåíñàòîðîâ ñîñòîÿò èç íàáîðà êîììóòèðóåìûõ êîíäåíñàòîðîâ, îêðóæàþùèõ îïåðàöèîííûå óñèëèòåëè.
26
ÑÒÀÒÜÈ
ÐàäèîËîöìàí – èþëü 2013
Ëèñòèíã 1. Èíòåãðèðîâàííàÿ ñðåäà ðàçðàáîòêè PSoC Designer ãåíåðèðóåò çíà÷åíèÿ êîíôèãóðàöèîííûõ ðåãèñòðîâ íà îñíîâå ïîëüçîâàòåëüñêîãî ïðîåêòà. 45|; 46|; 47| 48| 49| 50| 51|; 52|; 53| 54| 55| 56|; 57|; 58| 59|
Instance name PGA, User Module PGA Instance name PGA, Block Name GAIN(ACB00) mov fdh reg[71h], ;PGA_GAIN_CR0(ACB00CR0) mov 21h reg[72h], ;PGA_GAIN_CR1(ACB00CR1) mov 20h reg[73h], ;PGA_GAIN_CR2(ACB00CR2) mov 00h reg[70h], ;PGA_GAIN_CR3(ACB00CR3) Instance name PRS8, User Hodule PRS8 Instance name PRS8, Block Name PRS8(DCB02) mov 00h reg[2bh], ;PRS8_CONTROL_REG (DCB02CR0) mov 00h reg[29h], ;PRS8_POLY_REG (DCB02DR1) mov 00h reg[2ah], ;PRS8_SEED_REG (DCB02DR2) Instance name PUH, User Module PWM8 Instance name PUH, Block Name PWM8 (DBB01) mov 00h reg[27h], ;PWM_CONTROL_REG(DBB01CR0) mov 19h reg[25h], ;PWM_PERIOD_REG(DBB01DR1)
âåðñàëüíîãî àñèíõðîííîãî ïðèåìîïåðåäàò÷èêà (UART), èñïîëüçóÿ äðóãèå ëèíèè ââîäà/âûâîäà.
Öåëåñîîáðàçíîñòü äèíàìè÷åñêîãî ðåêîíôèãóðèðîâàíèÿ  çàâèñèìîñòè îò àðõèòåêòóðû ïðîãðàììèðóåìîãî óñòðîéñòâà, äèíàìè÷åñêîå èçìåíåíèå êîíôèãóðàöèè ìîæåò áûòü ðåàëèçîâàíî âî ìíîãèõ ïðèëîæåíèÿõ. Îäíàêî ñëîæíîñòü âûïîëíåíèÿ ýòîé ïðîöåäóðû ìîæåò îáîéòèñü ðàçðàáîò÷èêàì î÷åíü äîðîãî, åñëè èì ïðèäåòñÿ âíèêàòü â íàçíà÷åíèå êàæäîãî ðåãèñòðà è óñòàíàâëèâàòü èõ çíà÷åíèÿ âðó÷íóþ. ×òîáû ñäåëàòü äèíàìè÷åñêîå ðåêîíôèãóðèðîâàíèå ïðàêòè÷åñêè ðåàëèçóåìûì, ñðåäñòâà ðàçðàáîòêè äîëæíû îáåñïå÷èâàòü ýôôåêòèâíûé ñïîñîá óñòàíîâêè çíà÷åíèé â ýòèõ ðåãèñòðàõ ïðè ìèíèìàëüíûõ çàòðàòàõ óñèëèé, à òàêæå ïîääåðæèâàòü áàçîâóþ èíôðàñòðóêòóðó äëÿ âûïîëíåíèÿ ýòèõ äåéñòâèé â ðåàëüíîì âðåìåíè. Òàêèì îáðàçîì, ìîæíî âûäåëèòü äâå îñîáåííîñòè, õàðàêòåðèçóþùèå ñðåäñòâà ðàçðàáîòêè: ! Àâòîìàòè÷åñêàÿ ãåíåðàöèÿ çíà÷åíèé äëÿ ðåãèñòðîâ êîíôèãóðàöèè Èíñòðóìåíòû ðàçðàáîòêè äîëæíû îáåñïå÷èâàòü ïðîñòîé ñïîñîá îïðåäåëåíèÿ è óïðàâëåíèÿ íåñêîëüêèìè êîíôèãóðàöèÿìè. Ïîä îïðåäåëåíèåì êîíôèãóðàöèè ñëåäóåò ïîíèìàòü âûáîð èñïîëüçóåìûõ ïåðèôåðèéíûõ óñòðîéñòâ è îïðåäåëåíèå èõ âíóòðåííèõ ìåæñîåäèíåíèé. Íà îñíîâàíèè èñõîäíûõ äàííûõ â èíòåãðèðîâàííîé ñðåäå ðàçðàáîòêè äîëæíû ãåíåðèðîâàòüñÿ
ÐàäèîËîöìàí – èþëü 2013
òðåáóåìûå çíà÷åíèÿ êîíôèãóðàöèîííûõ ðåãèñòðîâ äëÿ êàæäîãî áëîêà, èñïîëüçóåìîãî â ýòîé êîíôèãóðàöèè (Ëèñòèíã 1). Êàê âèäíî ïî ýòîìó êîäó, ñðåäà ðàçðàáîòêè ïîääåðæèâàåò ôóíêöèþ ãåíåðàöèè òðåáóåìûõ çíà÷åíèé êîíôèãóðàöèîííûõ ðåãèñòðîâ, ÷òî îñâîáîæäàåò ðàçðàáîò÷èêà îò ðó÷íîãî îïðåäåëåíèÿ çíà÷åíèé è ïîçâîëÿåò áåçîøèáî÷íî âíîñèòü ÷àñòûå èçìåíåíèÿ â êîíôèãóðàöèþ. ! Ïðîñòîòà ïåðåêëþ÷åíèÿ ìåæäó êîíôèãóðàöèÿìè Åñëè óïðàâëÿòü ïåðåêëþ÷åíèåì ìåæäó êîíôèãóðàöèÿìè ïðèäåòñÿ ðàçðàáîò÷èêó, ýòî ïðèâåäåò ê çíà÷èòåëüíîìó ðîñòó èçäåðæåê âñëåäñòâèå íåîáõîäèìîñòè ñîçäàíèÿ êîäà äëÿ ÷òåíèÿ äàííûõ èç Flashïàìÿòè è çàïèñè èõ â ðåãèñòðû êîíôèãóðàöèè, ÷òî áóäåò îñîáåííî îùóòèìî ïðè ÷àñòûõ èçìåíåíèÿõ êîíôèãóðàöèè â ïðîöåññå ðàçðàáîòêè. Åäèíñòâåííàÿ îøèáêà ìîæåò ïðèâåñòè ê ïîëíîé íåðàáîòîñïîñîáíîñòè ñèñòåìû, à îáíàðóæèòü è ëîêàëèçîâàòü åå áóäåò ñëîæíî. Òàêèì îáðàçîì, ñðåäñòâà ðàçðàáîòêè äîëæíû àáñòðàãèðîâàòü äåòàëè çàïèñè â íèçêîóðîâíåâûå ðåãèñòðû è îáåñïå÷èòü âûñîêîóðîâíåâûé èíòåðôåéñ ïðîãðàììèðîâàíèÿ ïðèëîæåíèé (API). Åùå áîëüøå óñëîæíÿåò çàäà÷ó ïåðåêëþ÷åíèÿ ìåæäó êîíôèãóðàöèÿìè íåîáõîäèìîñòü «âûãðóçèòü» çíà÷åíèÿ êîíôèãóðàöèîííûõ ðåãèñòðîâ, êîòîðûå áûëè çàïèñàíû âî âðåìÿ çàãðóçêè ïðåäøåñòâóþùåé êîíôèãóðàöèè. Äàííàÿ îïåðàöèÿ òðåáóåòñÿ íå â êàæäîé ñèòóàöèè, íî â áîëüøèíñòâå èç íèõ. Íàïðèìåð, ðàññìîòðèì ïðèëîæåíèå ñ áàçîâîé êîí-
ÑÒÀÒÜÈ
27
UART TX
UART RX
Ïðîãðàììèðóåìûé öèôðîâîé áëîê
Ïðîãðàììèðóåìûé öèôðîâîé áëîê
UART
Óñòðîéñòâî
Çàãðóçêà áàçîâîé êîíôèãóðàöèè ïîñëå ñáðîñà
ÏðîãðàììèÏðîãðàììèðóåìûé ðóåìûé àíàëîãîâûé áëîê àíàëîãîâûé áëîê
UART TX
UART RX
Ïðîãðàììèðóåìûé öèôðîâîé áëîê
Ïðîãðàììèðóåìûé öèôðîâîé áëîê
UART Çàãðóçêà êîíôèãóðàöèè 1 ÀÖÏ Óñòðîéñòâî
ÀÖÏ ÀÖÏ
UART TX
UART RX
Ïðîãðàììèðóåìûé öèôðîâîé áëîê
Ïðîãðàììèðóåìûé öèôðîâîé áëîê
UART
Óñòðîéñòâî
ÏðîãðàììèÏðîãðàììèðóåìûé ðóåìûé àíàëîãîâûé áëîê àíàëîãîâûé áëîê
UART TX
UART RX
Ïðîãðàììèðóåìûé öèôðîâîé áëîê
ØÈÌ ØÈÌ
UART
Óñòðîéñòâî
×òîáû çàñòðàõîâàòüñÿ îò âîçìîæíûõ ïðîáëåì, ñâÿçàííûõ ñ êîíôëèêòàìè çíà÷åíèé ðåçèñòîðîâ ïîñëå çàãðóçêè ñëåäóþùåé êîíôèãóðàöèè, ïðåäûäóùàÿ êîíôèãóðàöèÿ âûãðóæàåòñÿ
Çàãðóçêà êîíôèãóðàöèè 2
Åìêîñòíîé Åìêîñòíîé äàò÷èê äàò÷èê êàñàíèÿ êàñàíèÿ Åìêîñòíîé äàò÷èê êàñàíèÿ
Ðèñóíîê 3. Êîíôèãóðàöèþ ìîæíî äèíàìè÷åñêè ïåðåêëþ÷àòü â ïðîöåññå ðàáîòû ñèñòåìû.
ôèãóðàöèåé è äâóìÿ çàãðóæàåìûìè êîíôèãóðàöèÿìè. Áàçîâàÿ êîíôèãóðàöèÿ âêëþ÷àåò â ñåáÿ ðåñóðñû, êîòîðûå èñïîëüçóþòñÿ â ïðèëîæåíèè ïîñòîÿííî è íå òðåáóþò çàãðóçêè è âûãðóçêè â ëþáîé ìîìåíò. Ýòà êîíôèãóðàöèÿ çàãðóæàåòñÿ ïåðåä íà÷àëîì âûïîëíåíèÿ êîäà îñíîâíîãî ïðèëîæåíèÿ.  íàøåì ïðèìåðå ïðèëîæåíèÿ â áàçîâîé êîíôèãóðàöèè íåîáõîäèì ìîäóëü UART äëÿ îáìåíà äàííûìè ñ Host ïðîöåññîðîì.  ïåðâîé çàãðóæàåìîé êîíôèãóðàöèè íóæåí îäèí ÀÖÏ, âî âòîðîé – ØÈÌ è ïåðèôåðèÿ äëÿ ðàáîòû ñ åìêîñòíûì äàò÷èêîì êàñàíèÿ (ñåíñîðíûé èíòåðôåéñ). Ïðåäïîëîæèì, ÷òî äëÿ UART ïîòðåáóþòñÿ äâà ïðîãðàììèðóåìûõ öèôðîâûõ áëîêà, äëÿ
28
ØÈÌ – îäèí, à ÀÖÏ è åìêîñòíîé ñåíñîðíûé èíòåðôåéñ èñïîëüçóþò îäèíàêîâîå êîëè÷åñòâî ðåñóðñîâ. Çàäà÷à ïåðåêëþ÷åíèÿ ìåæäó êîíôèãóðàöèÿìè âîçëîæåíà íà ïðîöåññîð (Ðèñóíîê 3). Êîíå÷íî, â èíòåãðèðîâàííîé ñðåäå äîëæåí áûòü ïðîñòîé ïóòü äëÿ çàãðóçêè è âûãðóçêè êîíôèãóðàöèé, íå òðåáóþùåé çíàíèé î íèçêîóðîâíåâûõ ðåãèñòðàõ è ðàñïîëîæåíèè êîíôèãóðàöèîííûõ äàííûõ âî Flashïàìÿòè.
Ðåàëèçàöèÿ äèíàìè÷åñêîãî ðåêîíôèãóðèðîâàíèÿ Äëÿ ðåàëèçàöèè àëãîðèòìîâ äèíàìè÷åñêîãî ðåêîíôèãóðèðîâàíèÿ â ïðèëîæåíèè íåîáõîäèìî ïðåäîïðåäåëèòü ðàçëè÷íûå àïïàðàò-
ÑÒÀÒÜÈ
ÐàäèîËîöìàí – èþëü 2013
íûå êîíôèãóðàöèè ðàñïðåäåëåíèÿ öèôðîâûõ è àíàëîãîâûõ ðåñóðñîâ. Äëÿ óïðîùåíèÿ ýòîé çàäà÷è ìîæíî âîñïîëüçîâàòüñÿ èíòóèòèâíûì ãðàôè÷åñêèì ïîëüçîâàòåëüñêèì èíòåðôåéñîì â èíòåãðèðîâàííîé ñðåäå ðàçðàáîòêè. Çàòåì ðàçðàáîò÷èêè ìîãóò äèíàìè÷åñêè ïåðåêëþ÷àòüñÿ ìåæäó êîíôèãóðàöèÿìè â ïðèëîæåíèè, èñïîëüçóÿ API ôóíêöèè. API ôóíêöèè âûïîëíÿþò êîä, óñòàíàâëèâàþùèé íåîáõîäèìûå çíà÷åíèÿ â ðåãèñòðàõ êîíôèãóðàöèè äëÿ ïåðèôåðèè, îïèðàÿñü íà íàñòðîéêè, êîòîðûå áûëè âûáðàíû äëÿ êîíêðåòíîé êîíôèãóðàöèè. ×òîáû ïîêàçàòü, êàê äèíàìè÷åñêîå èçìåíåíèå êîíôèãóðàöèè ðåàëèçóåòñÿ â ïðèëîæåíèè, äàâàéòå ïîñìîòðèì íà ðåàëüíûå ñèñòåìû.  ïðîãðàììèðóåìûå ñèñòåìû-íà-êðèñòàëëå (PSoC) êîìïàíèè Cypress èíòåãðèðîâàíû ðàçëè÷íûå ñèñòåìíûå ðåñóðñû, ïðîöåññîðíîå ÿäðî, öèôðîâàÿ è àíàëîãîâàÿ ïîäñèñòåìû è ïðîãðàììèðóåìàÿ ñèñòåìà ìåæêîìïîíåíòíûõ ñîåäèíåíèé. Öèôðîâàÿ ïîäñèñòåìà ñîñòîèò èç ðàçëè÷íûõ ïðîãðàììèðóåìûõ öèôðîâûõ áëîêîâ, êàæäûé èç êîòîðûõ ìîæåò áûòü íåçàâèñèìî íàñòðîåí íà âûïîëíåíèå ðàçëè÷íûõ ôóíêöèé. Ïîäîáíûì îáðàçîì óñòðîåíà è àíàëîãîâàÿ ïîäñèñòåìà. Äëÿ íàñòðîéêè ïðîãðàììèðóåìûõ àïïàðàòíûõ áëîêîâ ðàçðàáîò÷èê ïåðåòàñêèâàåò íóæíûé ïåðèôåðèéíûé áëîê è ïîìåùàåò åãî â ïóñòîé áëîê. Çàòåì åãî ìîæíî ïîäêëþ÷èòü ê äðóãîé ïåðèôåðèè èëè âûâîäó ñèñòåìû-íàêðèñòàëëå. Ñðåäà ðàçðàáîòêè ãåíåðèðóåò òðåáóåìûå çíà÷åíèÿ äëÿ ðåãèñòðîâ êîíôèãóðàöèè, êîòîðûå çàïèñûâàþòñÿ âî Flashïàìÿòü ïðè ïðîãðàììèðîâàíèè. Ïðè ïîäà÷å ïèòàíèÿ èëè ñáðîñå, ïðåæäå ÷åì óñòðîéñòâî íà÷íåò âûïîëíÿòü îñíîâíîé êîä ïðèëîæåíèÿ, èç Flash-ïàìÿòè â ðåãèñòðû çàãðóæàåòñÿ íà÷àëüíàÿ êîíôèãóðàöèÿ.
ÐàäèîËîöìàí – èþëü 2013
Ðàçðàáîò÷èê ìîæåò îïðåäåëèòü íîâóþ êîíôèãóðàöèþ, ùåëêíóâ â ðàáî÷åé îáëàñòè ïðàâîé êíîïêè ìûøè è âûáðàâ â ìåíþ ïóíêò ñîçäàíèÿ íîâîé çàãðóæàåìîé êîíôèãóðàöèè. Äëÿ êàæäîé êîíôèãóðàöèè ìîæíî âûáðàòü ðàçëè÷íûå ïåðèôåðèéíûå óñòðîéñòâà è ñîåäèíèòü èõ òðåáóåìûì îáðàçîì. Ïîñëå îïðåäåëåíèÿ âñåõ íåîáõîäèìûõ êîíôèãóðàöèé ïðîãðàììà ãåíåðèðóåò çíà÷åíèÿ êîíôèãóðàöèîííûõ ðåãèñòðîâ, à òàêæå àññåìáëåðíûé êîä, êîòîðûé áóäåò çàãðóæàòü ýòè çíà÷åíèÿ â ñîîòâåòñòâóþùèå ðåãèñòðû, êàê ïîêàçàíî íà Ðèñóíêå 3. Ðàçðàáîò÷èê òàêæå ìîæåò çàãðóæàòü êîíôèãóðàöèþ äèíàìè÷åñêè èç ïðèëîæåíèÿ, èñïîëüçóÿ ëèøü îäíó ñòðî÷êó êîäà âèäà LoadConfig_[config_name]. Îäíèì èç ôàêòîðîâ, òðåáóþùèì âíèìàíèÿ ñî ñòîðîíû ðàçðàáîò÷èêîâ, ìîæåò áûòü âðåìÿ ïåðåêëþ÷åíèÿ ìåæäó êîíôèãóðàöèÿìè. Íåñìîòðÿ íà òî, ÷òî çàãðóçêà è âûãðóçêà êîíôèãóðàöèè ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé, â ïåðâóþ î÷åðåäü, ïðîöåññ çàïèñè äàííûõ â ðåãèñòðû, ýòîò ïðîöåññ òðåáóåò âðåìåíè ïðÿìî ïðîïîðöèîíàëüíîãî êîëè÷åñòâó ðåãèñòðîâ, êîòîðûå èñïîëüçóþòñÿ äëÿ êîíêðåòíîé êîíôèãóðàöèè. Ïðèáëèçèòåëüíîå âðåìÿ ïåðåêëþ÷åíèÿ ìîæåò áûòü ðàññ÷èòàíî íà îñíîâå èñïîëüçóåìûõ ðåñóðñîâ, è â ïðèëîæåíèè, ïðè íåîáõîäèìîñòè, ìîæíî ââåñòè âðåìåííóþ çàäåðæêó. Äèíàìè÷åñêîå ðåêîíôèãóðèðîâàíèå ÿâëÿåòñÿ ìîùíûì ñðåäñòâîì, êîòîðîå ìîæåò áûòü èñïîëüçîâàíî ïðàêòè÷åñêè â êàæäîì ïðèëîæåíèè, ãäå ðàçëè÷íûå ïåðèôåðèéíûå óñòðîéñòâà ìîãóò èñïîëüçîâàòüñÿ ñ âðåìåííûì ðàçäåëåíèåì, ÷òî ïîçâîëÿåò ñíèçèòü ñòîèìîñòü ñèñòåìû è çàíèìàåìóþ ïëîùàäü. Èçìåíÿÿ ôóíêöèîíàë ïðîãðàììèðóåìûõ àïïàðàòíûõ ðåñóðñîâ âî âðåìÿ èñïîëíåíèÿ ïðèëîæåíèÿ äëÿ âûïîëíåíèÿ ðàçëè÷íûõ çàäà÷, ðàçðàáîò÷èêè ìîãóò äîáèòüñÿ áîëüøå ÷åì 100% èñïîëüçîâàíèÿ âñòðîåííûõ àïïàðàòíûõ ðåñóðñîâ. ÐË
ÑÒÀÒÜÈ
29
Èíòåãðàëüíîå çàðÿäíîå óñòðîéñòâî äëÿ Li-Ion àêêóìóëÿòîðîâ ñ êîììóòàòîðîì, óïðàâëÿþùèì ðàñïðåäåëåíèåì ìîùíîñòè ìåæäó ïàðàëëåëüíûìè ïîòîêàìè ×àñòü 2 Îêîí÷àíèå. Íà÷àëî â íîìåðå 06-2013 Sergei Strik, Viktor Strik, Texas Instruments
2.3. Ñõåìà ñèñòåìíîãî LDO ñòàáèëèçàòîðà Âòîðîé ïóòü ïåðåäà÷è ìîùíîñòè, ôàêòè÷åñêè, ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé LDO ñòàáèëèçàòîð
ñ òî÷íûì îãðàíè÷èòåëåì òîêà. Òðåáîâàíèÿ ê òî÷íîñòè îãðàíè÷åíèÿ çäåñü áîëåå æåñòêèå, ÷åì â îáû÷íûõ LDO, ïîñêîëüêó ÷ðåçìåðíûé òîê ìîæåò âûâåñòè èç ñòðîÿ íå òîëüêî óñòðîéñòâà íà âíåøíåé øèíå, íî è ñåòåâîé àäàïòåð. VIN_CHG
Çàðÿäîâûé íàñîñ Ms
+
vref
– Âûáîð îãð. òîêà LDO
Óñèëèòåëü îøèáêè LDO
+
vref
Mp
Óñèëèòåëü îãðàíè÷èòåëÿ òîêà LDO
–
– Óñèëèòåëü òîêà +
Mtrim
M1
SYS
R1
Ðèñóíîê 4. Áëîê-ñõåìà ïðåäëîæåííîãî LDO.
30
ÑÒÀÒÜÈ
ÐàäèîËîöìàí – èþëü 2013
Äëÿ ïîâûøåíèÿ òî÷íîñòè îãðàíè÷èòåëÿ òîêà ìû äîáàâèëè óñèëèòåëü îøèáêè, óïðàâëÿþùèé ñèëîâûì ÌÎÏ òðàíçèñòîðîì ñèñòåìíîãî LDO ñòàáèëèçàòîðà âî âðåìÿ ïåðåãðóçêè (Ðèñóíîê 4). Çàìåòèì, ÷òî ïðèíöèï ðàáîòû ñõåìû, îñíîâàííîé íà äâóõ óñèëèòåëÿõ îøèáêè è N-êàíàëüíîì ÌÎÏ òðàíçèñòîðå â êà÷åñòâå ñèëîâîãî ýëåìåíòà LDO ñòàáèëèçàòîðà, àíàëîãè÷åí ïðåäëîæåííîìó â ðàññìàòðèâàåìîé ñõåìå. Ïðîñòåéøàÿ ñõåìà îãðàíè÷åíèÿ òîêà â LDO ìîæåò áûòü ñîçäàíà ïóòåì çåðêàëüíîãî îòîáðàæåíèÿ òîêà ìîùíîãî ÌÎÏ òðàíçèñòîðà ñ ïîìîùüþ òîêîèçìåðèòåëüíîãî òðàíçèñòîðà. Äëÿ ïîääåðæàíèÿ òî÷íîãî ñîîòíîøåíèÿ ìåæäó òîêàìè ìîùíûõ è èçìåðèòåëüíûõ ÌÎÏ òðàíçèñòîðîâ èõ íàïðÿæåíèÿ íà ñòîêàõ è èñòîêàõ äîëæíû áûòü îäèíàêîâûìè. Îäíàêî â ñëó÷àå èñïîëüçîâàíèÿ ìîùíîãî Nêàíàëüíîãî ÌÎÏ òðàíçèñòîðà îøèáêà â ñîîòíîøåíèè òîêîâ áóäåò áîëüøå, ÷åì ñ Pêàíàëüíûì ïðèáîðîì, ÷òî îáúÿñíÿåòñÿ êâàäðàòè÷íîé çàâèñèìîñòüþ òîêà ñòîêà îò íàïðÿæåíèÿ çàòâîð-èñòîê. ×òîáû ñâåñòè ê ìèíèìóìó ðàçáðîñ òîêîâ ñòîê-èñòîê ìåæäó ìîùíûì ÌÎÏ òðàíçèñòîðîì MP è òîêîèçìåðèòåëüíûì ÌÎÏ òðàíçèñ-
Çàðÿäîâûé íàñîñ
2.4. Ñõåìà àäàïòèâíîãî ïåðåðàñïðåäåëåíèÿ òîêà Â çàðÿäíûõ óñòðîéñòâàõ íåîáõîäèìî çàùèùàòü íå òîëüêî àêêóìóëÿòîð, íî è ñåòåâîé àäàïòåð, ïîñêîëüêó ñòðóêòóðà ñ ïàðàëëåëüíûìè ïîòîêàìè ìîùíîñòè ëåãêî ìîæåò ïåðåãðóçèòü àäàïòåð. Îáùèé òîê, çàáèðàåìûé èç àäàïòåðà, ðàâåí ñóììå òîêà çàðÿäà áàòàðåè è òîêà ñèñòåìíîé íàãðóçêè: IIN = ISYS + ICHG.
CHGIN curlim_vref
curlim_sel
òîðîì MS, ìû äîáàâèëè óñèëèòåëü òîêà äëÿ âûðàâíèâàíèÿ íàïðÿæåíèé íà èñòîêàõ. Îñíîâíîå âëèÿíèå íà òî÷íîñòü îãðàíè÷èòåëÿ òîêà îêàçûâàåò ðàçáðîñ õàðàêòåðèñòèê MP è MS. Îøèáêó ìîæíî óìåíüøèòü ïîäñòðîéêîé òîêà äàò÷èêà. Òðàíçèñòîð Mtrim óïðàâëÿåò òîêîì òðàíçèñòîðà M1. Ýòîò òîê íàïðàâëÿåòñÿ â ïîäêëþ÷åííûé ê çåìëå ðåçèñòîð R1. Ïàäàþùåå íà íåì íàïðÿæåíèå ïðîïîðöèîíàëüíî òîêó, ïðîòåêàþùåìó ÷åðåç ñèñòåìíûé LDO, è ÿâëÿåòñÿ ñèãíàëîì îáðàòíîé ñâÿçè äëÿ óñèëèòåëÿ îãðàíè÷èòåëÿ òîêà. Ýòîò óñèëèòåëü óïðàâëÿåò ìîùíûì MOSFET êîãäà ïîòðåáëÿåìûé ñèñòåìîé òîê ïðåâûøàåò óñòàíîâëåííûé óðîâåíü îãðàíè÷åíèÿ.
+ Óñèëèòåëü îãðàí. – òîêà
Ms_vdd Mp_vdd
Ibatt_vref
+ Óñèëèòåëü îøèáêè I –
curlim_vref VDD
Ibatt_sel
Ms_batt Mp_batt
VREF
BATT
Ibatt_vref
PWRP share_sel (curlim_sel-Ibatt_sel)
share_vref – Óñèëèòåëü ñõåìû ïåðåðàñïð. +
share_vref
M1
M2
Áóôåð
Ðèñóíîê 5. Áëîê-ñõåìà óñòðîéñòâà àäàïòèâíîãî ïåðåðàñïðåäåëåíèÿ òîêà.
ÐàäèîËîöìàí – èþëü 2013
ÑÒÀÒÜÈ
31
ICHG îãðàíè÷èâàþò âûáîðîì ñîîòâåòñòâóþùåãî òîêà çàðÿäà. ISYS ìîæíî êîíòðîëèðîâàòü îãðàíè÷èòåëåì òîêà ñèñòåìíîãî LDO. Ïîòðåáëåíèå òîêà âíåøíåé ñèñòåìîé èçìåíÿåòñÿ â îòíîñèòåëüíî øèðîêîì äèàïàçîíå è äëÿ çàðÿäíîãî óñòðîéñòâà íåïðåäñêàçóåìî.  òàêîì ñëó÷àå åñòü âîçìîæíîñòü îãðàíè÷èòü òîê çàðÿäà áàòàðåè íà ìàêñèìàëüíîì óðîâíå, à ñèñòåìíûé òîê íà óðîâíå IIN – ICHG, íî ýòî áóäåò ïðåïÿòñòâîâàòü íîðìàëüíîé ðàáîòå âíåøíåé ñèñòåìû. Äëÿ óâåëè÷åíèÿ ýôôåêòèâíîñòè çàðÿäà àêêóìóëÿòîðà ìû ðåàëèçîâàëè ñõåìó àäàïòèâíîãî ïåðåðàñïðåäåëåíèÿ òîêà. Îíà ïîçâîëÿåò ïðè óâåëè÷åíèè íàãðóçêè ïëàâíî ñíèæàòü çàðÿæàþùèé áàòàðåþ òîê, çàùèùàÿ ñåòåâîé àäàïòåð îò ïåðåãðóçêè. Ñõåìà íà Ðèñóíêå 5 äåìîíñòðèðóåò äåëàëè ýòîãî ðåøåíèÿ. Òîê, ïðîòåêàþùèé ÷åðåç ñõåìó çàðÿäà è ìîùíûå MOSFET Mp_vdd è Mp_batt ñèñòåìíîãî LDO, çåðêàëüíî îòîáðàæàåòñÿ ïîñðåäñòâîì òîêîèçìåðèòåëüíûõ òðàíçèñòîðîâ Ms_vdd è Ms_batt, ñîîòâåòñòâåííî. Ðåçèñòîðàìè R0 è R1 èçìåðèòåëüíûå òîêè òðàíñôîðìèðóþòñÿ â íàïðÿæåíèÿ îáðàòíîé ñâÿçè óñèëèòåëÿ îãðàíè÷èòåëÿ òîêà ñèñòåìíîãî LDO è óñèëèòåëÿ îøèáêè ñòàáèëèçàòîðà òîêà ñõåìû çàðÿäà. Ýòè äâà îïåðàöèîííûõ óñèëèòåëÿ óïðàâëÿþò ìîùíûìè ÌÎÏ òðàíçèñòîðàìè â ñîîòâåòñòâèè ñ ïîäàâàåìûì íà íèõ íàïðÿæåíèåì îáðàòíîé ñâÿçè. Îïîðíûå íàïðÿæåíèÿ
ôîðìèðóþòñÿ áëîêîì VREF è ìîãóò âûáèðàòüñÿ ïîëüçîâàòåëåì. Îïîðíîå íàïðÿæåíèå äëÿ ñõåìû àäàïòèâíîãî ïåðåðàñïðåäåëåíèÿ òîêà ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ðàçíîñòü ìåæäó îïîðíûì íàïðÿæåíèåì óñèëèòåëÿ îãðàíè÷èòåëÿ òîêà è îïîðíûì íàïðÿæåíèåì óñèëèòåëÿ óïðàâëåíèÿ ðåæèìîì ïîñòîÿííîãî òîêà: VREF_curlim – VREF_ibatt. Âûõîäíîå íàïðÿæåíèå óñèëèòåëÿ ñõåìû àäàïòèâíîãî ïåðåðàñïðåäåëåíèÿ òîêà îñòàåòñÿ âûñîêèì äî òåõ ïîð, ïîêà íàïðÿæåíèå îáðàòíîé ñâÿçè óñèëèòåëÿ îãðàíè÷èòåëÿ òîêà, ïðîïîðöèîíàëüíîå òîêó íàãðóçêè ñèñòåìû, ïðåâûøàåò îïîðíîå íàïðÿæåíèå óñèëèòåëÿ ñõåìû ïåðåðàñïðåäåëåíèÿ òîêà VREF_share. Çàòåì óñèëèòåëü íà÷èíàåò ðåãóëèðîâàòü òîê òðàíçèñòîðîâ M1 è M2. Òîê òðàíçèñòîðà M2 ïðîòåêàåò ÷åðåç ðåçèñòîð R1, óâåëè÷èâàÿ íàïðÿæåíèå îáðàòíîé ñâÿçè óñèëèòåëÿ óïðàâëåíèÿ ðåæèìîì ïîñòîÿííîãî òîêà, êîòîðûé â ñâîþ î÷åðåäü, ïëàâíî ñíèæàåò òîê çàðÿäà áàòàðåè.
2.5. Ñõåìà èçìåðåíèÿ çàðÿäíîãî è ðàçðÿäíîãî òîêà  áîëüøèíñòâå ïðåäñòàâëåííûõ íà ðûíêå ñìàðòôîíîâ äëÿ êîíòðîëÿ ñîñòîÿíèÿ áàòàðåè èñïîëüçóåòñÿ ñ÷åò÷èê çàðÿäà àêêóìóëÿòîðà. Ýòà ôóíêöèÿ òðåáóåò òî÷íîãî èçìåðåíèÿ òîêîâ çàðÿäà è ðàçðÿäà. Ïðåäëîæåííàÿ àðõèòåêòóðà ïîçâîëÿåò âûïîëíÿòü òàêèå èçìåðå-
SYS
SYS
Êîìïåíñèðóþùèé P-êàíàëüíûé ÌÎÏ òðàíçèñòîð
Êîìïåíñèðóþùèé ðåçèñòîð
R0
– ÌÄÌ BATT óñèëèòåëü +
Âíåøíèé ðåçèñòîð äàò÷èêà òîêà
BATT
Êîìïåíñèðóþùèé ìåòàëëè÷åñêèé ðåçèñòîð
R0
– ÌÄÌ BATT óñèëèòåëü +
Ïåðåêëþ÷àòåëü ïîòîêîâ ìîùíîñòè
BATT
Èçìåðåíèå òîêà çàðÿäà/ðàçðÿäà
Èçìåðåíèå òîêà ðàçðÿäà
R1
R1
(à)
(á)
Ðèñóíîê 6. Èçìåðåíèå òîêà çàðÿäà/ðàçðÿäà: à) ñ èñïîëüçîâàíèåì âíåøíåãî ðåçèñòîðíîãî äàò÷èêà; á) ñ èñïîëüçîâàíèåì êîììóòàòîðà ïîòîêîâ ìîùíîñòè.
32
ÑÒÀÒÜÈ
ÐàäèîËîöìàí – èþëü 2013
íèÿ ñ äîñòàòî÷íîé òî÷íîñòüþ, ïðè÷åì äâóìÿ ñïîñîáàìè. Äëÿ ïåðâîãî ñïîñîáà òðåáóåòñÿ äàò÷èê òîêà, â êà÷åñòâå êîòîðîãî èñïîëüçóåòñÿ âíåøíèé ðåçèñòîð, à âòîðîé ñïîñîá îñíîâàí íà èñïîëüçîâàíèè ïåðåêëþ÷àòåëÿ ïîòîêîâ ìîùíîñòè. Íà Ðèñóíêå 6à èçîáðàæåíà óïðîùåííàÿ áëîê-ñõåìà öåïè èçìåðåíèÿ òîêà çàðÿäà/ðàçðÿäà, èñïîëüçóþùàÿ âíåøíèé ðåçèñòîð. Âíåøíèé ðåçèñòîð ïðåäïî÷òèòåëüíåå âíóòðåííåãî èç-çà ëó÷øåé òåìïåðàòóðíîé ñòàáèëüíîñòè. Îñíîâíàÿ èäåÿ ýòîãî ñïîñîáà çàêëþ÷àåòñÿ â èçìåðåíèè íåáîëüøîé ÷àñòè òîêà, îòâîäèìîé â ðåçèñòîð R0 îò òîêà, òåêóùåãî ÷åðåç âíåøíèé ðåçèñòîð. Äëÿ èçìåðåíèé èñïîëüçóåòñÿ ÌÄÌ óñèëèòåëü, ñìåùåíèå êîòîðîãî î÷åíü íåçíà÷èòåëüíî, è âêëàä â ñóììàðíóþ ïîãðåøíîñòü ìèíèìàëåí. Íà ðåçèñòîðå R1 ïàäàåò íàïðÿæåíèå, ïðîïîðöèîíàëüíîå òîêó çàðÿäà/ðàçðÿäà. Íåäîñòàòêîì ýòîãî ñïîñîáà ÿâëÿåòñÿ èñïîëüçîâàíèå äîïîëíèòåëüíîãî âíåøíåãî ýëåìåíòà, çàíèìàþùåãî ïëîùàäü íà ïå÷àòíîé ïëàòå è óâåëè÷èâàþùåãî îáùóþ ñòîèìîñòü ñèñòåìû. Äëÿ ðàñøèðåíèÿ ôóíêöèîíàëüíûõ âîçìîæíîñòåé ñõåìû ìû äîáàâèëè óçåë, èçìåðÿþùèé òîê, êîòîðûé ïðîõîäèò ÷åðåç ïåðåêëþ÷àòåëü ïîòîêîâ ìîùíîñòè. Åãî óïðîùåííàÿ áëîê-ñõåìà èçîáðàæåíà íà Ðèñóíêå 6á. Ïðèíöèï ðàáîòû ýòîé ñõåìû òàêîé æå, êàê è ñõåìû ñ âíåøíèì ðåçèñòîðîì. Îòëè÷èå çàêëþ÷àåòñÿ â ýëåìåíòàõ êîìïåíñàöèè.  äàííîì ñëó÷àå íåáîëüøîé òîê îòáèðàåòñÿ P-êàíàëüíûì ÌÎÏ òðàíçèñòîðîì, âîëüòàìïåðíàÿ õàðàêòåðèñòèêà êîòîðîãî ïîäîáíà õàðàêòåðèñòèêå ïåðåêëþ÷àòåëÿ ïîòîêîâ. Îäíàêî èç-çà ìàëîãî ñîïðî-
Ïåðåêëþ÷àòåëü ïîòîêîâ ìîùíîñòè Mpp1
Mpp2
Ðèñóíîê 7. Òîïîëîãèÿ ðåàëèçîâàííîé ñõåìû çàðÿäíîãî óñòðîéñòâà.
òèâëåíèÿ êàíàëà ìîùíîãî òðàíçèñòîðà ïàðàçèòíîå ñîïðîòèâëåíèå, îáóñëîâëåííîå ìåòàëëè÷åñêèìè êîíòàêòàìè, ñîåäèíÿþùèìè ñòîê è èñòîê ñ âûâîäàìè êîðïóñà, óâåëè÷èâàåò ðåàëüíîå ñîïðîòèâëåíèå ïî ñðàâíåíèþ ñî çíà÷åíèåì, èñïîëüçîâàííûì ïðè ìîäåëèðîâàíèè. Ýòà ïàðàçèòíàÿ ñîñòàâëÿþùàÿ îáùåãî ñîïðîòèâëåíèÿ êîìïåíñèðóåòñÿ ìåòàëëè÷åñêèì ðåçèñòîðîì R0, áåç êîòîðîãî îíà çàìåòíî âëèÿëà áû íà òî÷íîñòü èçìåðåíèÿ çàðÿäíîãî è ðàçðÿäíîãî òîêà.
3. Ðåçóëüòàòû èçìåðåíèé Íà îñíîâå 18-ìêì ÊÌÎÏ ïðîöåññà áûëî èçãîòîâëåíî ëèíåéíîå çàðÿäíîå óñòðîéñòâî ñ ïàðàëëåëüíûìè ïîòîêàìè ìîùíîñòè, ñîäåðæàùåå òðàíçèñòîðû ñ ðàáî÷èìè íàïðÿæåíèÿìè 5  è 28 Â. Àêòèâíàÿ ïëîùàäü êðèñòàëëà ñîñòàâëÿåò 1.4 ìì2 (Ðèñóíîê 7). Èñïîëüçóåìûé â êà÷åñòâå Mpp1 28-âîëüòîâûé Nêàíàëüíûé ÌÎÏ òðàíçèñòîð çàíèìàåò ïëîùàäü 0.25 ìì2 è èìååò èçìåðåííîå ñîïðîòèâëåíèå îòêðûòîãî êàíàëà 360 ìÎì. Àíàëîãè÷íûé òðàíçèñòîð, âûïîëíÿþùèé ôóíêöèè 12
1200 10 8
800
IBATT ÎÃÐÀÍÈ×ÈÒÅËÜ LDO
600
6 4
ÎØÈÁÊÀ IBATT ÎØÈÁÊÀ ÎÃÐÀÍÈ×ÈÒÅËß LDO
400
ÎØÈÁÊÀ (%)
Òîê (ìÀ)
1000
2 0
200
–2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 Êîä ïîäñòðîéêè
Ðèñóíîê 8. Òî÷íîñòü ïîääåðæàíèÿ òîêà çàðÿäà áàòàðåè.
ÐàäèîËîöìàí – èþëü 2013
ÑÒÀÒÜÈ
33
1400 1200
Òîê (ìÀ)
1000 IVIN
800
IBATT
600 400
1…
90
1…
0 1…
0
0
80
70
0
0
60
0
0
50
40
30
0
0
20
50
10
40
30
20
1
10
200
Òîê íàãðóçêè (ìÀ)
Ðèñóíîê 9. Îïåðàöèÿ ðàñïðåäåëåíèÿ òîêîâ.
IBATT ôàêò. V/IBATT èçì.
1.60
V/IBATT èçì. IBATT ôàêò.
1.60
1.20
1.20 ( Â, À )
íèåì 61 ìÎì çàíèìàåò íà êðèñòàëëå 0.3 ìì2. Íà Ðèñóíêå 8 ïðåäñòàâëåíû ýêñïåðèìåíòàëüíûå ðåçóëüòàòû, èç êîòîðûõ âèäíî, ÷òî ïîñëå ïîäñòðîéêè ïðè êîìíàòíîé òåìïåðàòóðå â äèàïàçîíå òîêîâ îò 50 äî 1200 ìÀ òî÷íîñòü ïîääåðæàíèÿ òîêà çàðÿäà ñîñòàâëÿåò ±2%, à îãðàíè÷èòåëÿ òîêà LDO – +10%/–1%. Îáðàçöû áûëè íàñòðîåíû ïðè òîêå 750 ìÀ. Ïðè ýòîì òî÷íîñòü ñîñòàâèëà ±2% â äèàïàçîíå òåìïåðàòóð îò –40 °C äî 125 °C. Ñõåìà àäàïòèâíîãî ïåðåðàñïðåäåëåíèÿ ïðîâåðÿëàñü ïðè ðàçëè÷íûõ óðîâíÿõ îãðàíè÷åíèÿ òîêà ñèñòåìíîãî LDO è ðàçëè÷íûõ òîêàõ çàðÿäà áàòàðåè. Íà Ðèñóíêå 9 ïîêàçàíû çàâèñèìîñòè âõîäíûõ è çàðÿäíûõ òîêîâ îò òîêà âíåøíåé íàãðóçêè ïðè óðîâíÿõ îãðàíè÷åíèÿ òîêîâ 1200 ìÀ äëÿ LDO è 1150 ìÀ äëÿ ñõåìû çàðÿäà áàòàðåè. Êàê âèäíî èç ãðàôèêîâ, ñ óâåëè÷åíèåì òîêà íàãðóçêè òîê çàðÿäà ïàäàåò òàêèì îáðàçîì, ÷òî âõîäíîé òîê íå
ïðåâûøàåò ðàçðåøåííîãî óðîâíÿ. Òî÷íîñòü ïîääåðæàíèÿ âõîäíîãî òîêà âî âðåìÿ
( À, Â )
Mpp2, èìååò èçìåðåííîå ñîïðîòèâëåíèå îòêðûòîãî êàíàëà 460 ìÎì. Ïåðåêëþ÷àþùèé ïîòîêè ìîùíîñòè 5-âîëüòîâûé P-êàíàëüíûé ÌÎÏ òðàíçèñòîð ñ èçìåðåííûì ñîïðîòèâëå-
800m 400m
800m 400m
0.00
0.00 0.0
1.2
0.0
1.2
Òîê íàãðóçêè
Òîê íàãðóçêè
(à)
(á)
Ðèñóíîê 10. Èçìåðåíèå òîêà ðàçðÿäà áàòàðåè ÷åðåç êîììóòàòîð ïîòîêîâ ìîùíîñòè: à) áåç êîìïåíñèðóþùåãî ìåòàëëè÷åñêîãî ðåçèñòîðà; á) ñ êîìïåíñèðóþùèì ìåòàëëè÷åñêèì ðåçèñòîðîì.
ïåðåðàñïðåäåëåíèÿ ïîòîêîâ ìîùíîñòè ñîñòàâëÿåò ±2.5% â òåìïåðàòóðíîì äèàïàçîíå îò –40 °C äî 125 °C.
Òàáëèöà 1. Ñâîäêà îñíîâíûõ ïàðàìåòðîâ ñõåìû ïðåäëîæåííîé àðõèòåêòóðû Îáîçíà÷åíèå VIN VTERM DVTERM ICHG DICHG ISYS DISYS DISHARE DIDISCHG S
34
Ïàðàìåòð Äèàïàçîí âõîäíûõ íàïðÿæåíèé Íàïðÿæåíèå ïðåêðàùåíèÿ çàðÿäà Òî÷íîñòü óñòàíîâêè íàïðÿæåíèÿ ïðåêðàùåíèÿ çàðÿäà Òîê çàðÿäà áàòàðåè Òî÷íîñòü óñòàíîâêè òîêà çàðÿäà áàòàðåè Òîê ñèñòåìû Òî÷íîñòü óñòàíîâêè òîêà ñèñòåìû Òî÷íîñòü ñõåìû àäàïòèâíîãî ïåðåðàñïðåäåëåíèÿ òîêà Òî÷íîñòü èçìåðåíèÿ òîêà ðàçðÿäà áàòàðåè Ïëîùàäü
ÑÒÀÒÜÈ
Çíà÷åíèå 4.4 … 28  4.1 … 4.0  ±0.35% 50 … 1200 ìÀ ±2% 50 … 1200 ìÀ +10%/–1% ±2.5% +6%/–3% 1.4 ìì2
ÐàäèîËîöìàí – èþëü 2013
7
1400
6 1200
4
Òîê (ìÀ)
1000 IBATT ôàêò.
800
IBATT èçì.
600
3 2 1 0
400
ÎØÈÁÊÀ (%)
5
–1 –2
200 10 50 102 152 202 252 302 352 402 452 502 552 602 652 702 752 802 852 902 952 1002 1052 1102 1152 1200
–3
Òîê íàãðóçêè (ìÀ)
Ðèñóíîê 11. Èçìåðåíèå òîêà ðàçðÿäà áàòàðåè ÷åðåç êîììóòàòîð ïîòîêîâ ìîùíîñòè.
 ñõåìå èçìåðåíèÿ òîêà èñïîëüçóåòñÿ êîìïåíñèðóþùèé ìåòàëëè÷åñêèé ðåçèñòîð, îáðàçîâàííûé ñîïðîòèâëåíèÿìè êîíòàêòîâ è âíåøíèõ ñòîëáèêîâûõ âûâîäîâ. Ïðåäñòàâëåííûå íà Ðèñóíêå 10á ðåçóëüòàòû ìîäåëèðîâàíèÿ ïîêàçûâàþò, ÷òî êîìïåíñàöèÿ âíîñèò çíà÷èòåëüíóþ îøèáêó â èçìåðåíèÿ òîêà, ïî ñðàâíåíèþ ñî ñõåìîé íà Ðèñóíêå 10à, ãäå êîìïåíñèðóþùèé ðåçèñòîð îòñóòñòâóåò. Îäíàêî ðåàëüíûå èçìåðåíèÿ äåìîíñòðèðóþò âûñîêóþ òî÷íîñòü (Ðèñóíîê 11), è, òàêèì îáðàçîì, ìîæíî çàêëþ÷èòü, ÷òî îöåíêà òðåáóåìîé âåëè÷èíû êîìïåíñèðóþùåãî ýëåìåíòà áûëà ñäåëàíà ïðàâèëüíî. Òî÷íîñòü èçìåðåíèÿ òîêà ðàçðÿäà áàòàðåè ñîñòàâèëà +6/–3%. Ñâîäêà îñíîâíûõ ïàðàìåòðîâ ñõåìû ïðåäëîæåííîé àðõèòåêòóðû ïðåäñòàâëåíà â Òàáëèöå 1.
4. Çàêëþ÷åíèå Öåëüþ ïðåäñòàâëåííîé ðàáîòû áûëî ñîçäàíèå çàðÿäíîãî óñòðîéñòâà äëÿ Li-ion
ÐàäèîËîöìàí – èþëü 2013
àêêóìóëÿòîðîâ, çàíèìàþùåãî íà êðèñòàëëå êðåìíèÿ ìåíüøóþ ïëîùàäü, ÷åì òðàäèöèîííûå ñõåìû ïðè òîé æå ðàññåèâàåìîé ìîùíîñòè. Ïîìèìî ýòîãî, ñòàâèëàñü çàäà÷à ïîâûøåíèÿ ýôôåêòèâíîñòè çàðÿäà è ðàçðÿäà áàòàðåè. Äëÿ ðåàëèçàöèè ýòèõ öåëåé ìû èñïîëüçîâàëè ðàçëè÷íûå ïîäõîäû ê ïðîåêòèðîâàíèþ. Ñîêðàùåíèå ïëîùàäè êðèñòàëëà áûëî äîñòèãíóòî ââåäåíèåì ñòðóêòóðû ñ ïàðàëëåëüíûìè ïîòîêàìè ìîùíîñòè, îñíîâàííîé íà N-êàíàëüíûõ ÌÎÏ òðàíçèñòîðàõ. Êîììóòàòîð ïîòîêîâ ìîùíîñòè è ñõåìà àäàïòèâíîãî ïåðåðàñïðåäåëåíèÿ òîêà ïîâûøàþò ýôôåêòèâíîñòü ïðîöåññîâ çàðÿäà è ðàçðÿäà áàòàðåè. Êðîìå òîãî, ïðåäëîæåííàÿ ñõåìà èçìåðåíèÿ òîêà çàðÿäà/ðàçðÿäà, õàðàêòåðèçóþùàÿñÿ îòíîñèòåëüíî âûñîêîé òî÷íîñòüþ, ïîçâîëÿåò èñïîëüçîâàòü ýòó ñõåìó â êîìáèíàöèè ñ âíåøíèìè ñèñòåìàìè èçìåðåíèÿ óðîâíÿ çàðÿäà. Ïîäîáíàÿ êîìáèíàöèÿ ìîæåò óëó÷øèòü óïðàâëåíèå áàòàðååé ïîðòàòèâíîãî óñòðîéñòâà. ÐË
ÑÒÀÒÜÈ
35
Highscreen Black Box Outdoor: íåïëîõàÿ ýêñòðèì-êàìåðà è âèäåîðåãèñòðàòîð â îäíîì ôëàêîíå ÑÑåãîäíÿ
íà ðîññèéñêîì ðûíêå àâòîìîáèëüíûõ âèäåîðåãèñòðàòîðîâ ïðåäñòàâëåíî íåìàëî óñòðîéñòâ ðàçëè÷íûõ òèïîâ. Ýòî è îáûêíîâåííûå àâòîðåãè, è êîìáèíèðîâàííûå óñòðîéñòâà. Íàïðèìåð, ãèáðèä ðåãèñòðàòîðà ñ ðàäàð-äåòåêòîðîì èëè ñ íàâèãàòîðîì, èëè æå ñ ýêñòðèì-êàìåðîé. Êàê ðàç î ïðåäñòàâèòåëå ïîñëåäíåãî òèïà ñåãîäíÿ è ïîéäåò ðå÷ü, çíàêîìüòåñü – Highscreen Black Box Outdoor.
Îòêðûâ êîðîáêó, ïîìèìî ñàìîãî ðåãèñòðàòîðà, ìû îáíàðóæèëè â íåé áîëüøîå êîëè÷åñòâî ðàçëè÷íûõ êðåïëåíèé (âñå-òàêè ýêñòðèìêàìåðà) è êàáåëåé. Íà÷íåì ïî ïîðÿäêó: * ñúåìíûé ìîäóëü ÆÊ-äèñïëåÿ; ! îáîéìà äëÿ êðåïëåíèÿ; ! àâòîìîáèëüíûé äåðæàòåëü; ! äåðæàòåëü íà ðóëü âåëîñèïåäà èëè ìîòîöèêëà; ! äåðæàòåëü äëÿ ïëîñêîé ïîâåðõíîñòè íà îñíîâå ñêîò÷à 3M (ïëþñ çàïàñíàÿ íàêëåéêà ñî ñêîò÷åì); ! äåðæàòåëü íà øëåì; ! ïóëüò äèñòàíöèîííîãî óïðàâëåíèÿ; ! àâòîìîáèëüíîå çàðÿäíîå óñòðîéñòâî; ! êàáåëü ïèòàíèÿ; ! êàáåëü USB; ! êàáåëü AV; ! ÷åõîë â âèäå ïðîðåçèíåííîãî ìåøî÷êà;
36
! íàøåéíûé øíóðîê; ! èíñòðóêöèÿ; ! ãàðàíòèéíûé òàëîí.
Ñêàæåì ÷åñòíî, íå÷àñòî âñòðå÷àåøü íàñòîëüêî áîãàòóþ êîìïëåêòàöèþ. Êîðïóñ Highscreen Black Box Outdoor ñäåëàí èç ÷åðíîãî ïëàñòèêà ðàçíûõ òèïîâ. Êà÷åñòâî ñáîðêè âûñîêîå, íè çàçîðîâ ìåæäó ÷àñòÿìè êîðïóñà, íè çàóñåíöåâ íà ïëàñòèêå ìû íå îáíàðóæèëè. Ýòî íåìóäðåíî, ãàäæåò îòâå÷àåò ñòàíäàðòó çàùèùåííîñòè IPX6. Ýòî ãîâîðèò î òîì, ÷òî óñòðîéñòâî íå áîèòñÿ âëàãè – åãî ìîæíî èñïîëüçîâàòü äàæå ïîä äîæäåì, ïðàâäà ïîãðóæàòü àïïàðàò ïîä âîäó íå ñëåäóåò, ýòîãî èñïûòàíèÿ îí ìîæåò íå âûäåðæàòü.
ÑÒÀÒÜÈ
ÐàäèîËîöìàí – èþëü 2013
Êîíñòðóêöèÿ Highscreen Black Box Outdoor õîðîøî ïðîäóìàíà. Óñòðîéñòâî ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé íåáîëüøîå «áðåâíûøêî» äëèíîé â 8 ñì è 3 ñì â äèàìåòðå.  ïðèíöèïå, ýòî è åñòü ñàì ðåãèñòðàòîð, íî ê íåìó ìîæíî ïðèêðåïèòü êîìïëåêòíûé ìîäóëü ñ 1.5-äþéìîâûì ýêðàíîì è êëàâèøàìè óïðàâëåíèÿ. Ïî çàäóìêå, «ñîáðàííûé» àïïàðàò ñëåäóåò èñïîëüçîâàòü â àâòîìîáèëå – íà ýêðàíå âû ñìîæåòå ïðîñìîòðåòü çàñíÿòîå âèäåî, «ïîáðîäèòü» ïî ìåíþ è íàöåëèòü êàìåðó. À åñëè æå âû èñïîëüçóåòå ðåãèñòðàòîð âíå àâòî, òî äèñïëåé ëó÷øå ñíÿòü, òàê è êîìïàêòíåå, äà è ìåíüøå ðèñê ïîâðåäèòü ýêðàí âî âðåìÿ àêòèâíîãî îòäûõà. Ãàäæåò íà ñàìîì äåëå õîðîøî ïðîäóìàí, â íåì äàæå ïðåäóñìîòðåí ëàçåðíûé óðîâåíü, êîòîðûé ïîìîæåò ïðàâèëüíî íàïðàâèòü êàìåðó, åñëè äèñïëåé ñíÿò. Çäåñü æå ñêàæåì î âðåìåíè àâòîíîìíîé ðàáîòû, îíî ñîñòàâëÿåò ïðèìåðíî 1.5 ÷àñà (åìêîñòü àêêóìóëÿòîðà – 550 ìÀ×÷). Highscreen Black Box Outdoor ìîæåò çàïèñûâàòü âèäåî â äâóõ ôîðìàòàõ: HD 720p (1280 ´ 720) è Full HD 1080p (1920 ´ 1080). Â
ïåðâîì ñëó÷àå óãîë îáçîðà êàìåðû áóäåò ðàâåí 135 ãðàäóñàì, à âî âòîðîì 110 ãðàäóñîâ. Êñòàòè, î êàìåðå, îíà 5-ìåãàïèêñåëüíàÿ è âûïîëíåíà íà áàçå CMOS-ìàòðèöû. Óêàçàííîå âûøå ðàçðåøåíèå ÿâëÿåòñÿ ðåàëüíûì, à íå ðàñòÿíóòûì çà ñ÷åò èíòåðïîëÿöèè. Ýòîò ôàêò íå ìîæåò íå ðàäîâàòü. Ïðàâäà, â ñëó÷àå ñ ôîòîãðàôèÿìè èíòåðïîëÿöèÿ âñå æå áóäåò èñïîëüçîâàòüñÿ, åñëè âû âûáåðåòå â íàñòðîéêàõ ðàçðåøåíèå ñíèìêîâ âûøå 5 Ìï (ìàêñèìàëüíî 12 Ìï). Ïîëüçîâàòåëþ ïðåäîñòàâëÿåòñÿ âûáîð, êàê áóäåò âåñòèñü çàïèñü – ôðàãìåíòàìè (ïî 2, 5, 10 èëè 15 ìèíóò) èëè æå íåïðåðûâíî. Highscreen Black Box Outdoor – õîðîøèé ïðèìåð òîãî, ÷òî êîìáèíèðîâàííûå ãàäæåòû ìîãóò õîðîøî âûïîëíÿòü âñå çàëîæåííûå â íèõ ôóíêöèè. Äàííîå óñòðîéñòâî ïðåêðàñíî ñïðàâëÿåòñÿ, êàê ñ çàïèñüþ âèäåî â àâòîìîáèëå, òàê è âî âðåìÿ àêòèâíîãî îòäûõà. Ïëþñ êî âñåìó, êîðïóñ, ñîîòâåòñòâóþùèé ñòàíäàðòó çàùèùåííîñòè IPX6. Íàïîìíèì, ñòîèò Highscreen Black Box Outdoor ïðèìåðíî 8000 ðóáëåé. ÐË
Çàãðóçêè Âèäåî: http://www.youtube.com/watch?v=rIA0WuIn4XQ
ÐàäèîËîöìàí – èþëü 2013
ÑÒÀÒÜÈ
37
Áåñïðîâîäíàÿ òåõíîëîãèÿ ïåðåäà÷è âûñîêîêà÷åñòâåííîãî çâóêà
PurePath Wireless Audio êîìïàíèè Texas Instruments Þðèé Ïåòðîïàâëîâñêèé
Ê
Êîìïàíèÿ Texas Instruments (TI) ðàçðàáàòûâàåò è ïðîèçâîäèò ýëåêòðîííûå êîìïîíåíòû è ïðîãðàììíîå îáåñïå÷åíèå äëÿ ðàçëè÷íûõ áåñïðîâîäíûõ ñèñòåì ïåðåäà÷è äàííûõ â ñîîòâåòñòâèè ñ ïðîòîêîëàìè è ñòàíäàðòàìè RFID, Bluetooth, RF4CE, 6LoWPAN, WI-FI, ZigBee è äðóãèõ. Äëÿ áåñïðîâîäíîé ïåðåäà÷è ïîòîêîâîãî öèôðîâîãî çâóêà êîìïàíèÿ ïðåäëàãàåò ðåøåíèÿ íà îñíîâå òåõíîëîãèè PureParth Wireless Audio. Òåõíîëîãèÿ ïðåäíàçíà÷åíà äëÿ ñîçäàíèÿ áåñïðîâîäíûõ ñåòåé òèïà òî÷êà-òî÷êà è çâåçäà â äèàïàçîíå ÷àñòîò 2.4 ÃÃö.  Ðîññèè ðàçâåðòûâàíèå áåñïðîâîäíûõ ñåòåé äàííîãî òèïà ðåãëàìåíòèðîâàíî íà îñíîâàíèè Ðåøåíèÿ Ãîñóäàðñòâåííîé êîìèññèè ïî ðàäèî÷àñòîòàì (ÃÊÐ×) ¹ 08-24-01-001 îò 28.04.2008 è ¹07-20-03-001 îò 07.05 2007, êîòîðûìè ðàçðåøàåòñÿ áåñïëàòíîå èñïîëüçîâàíèå ÷àñòîòû 2.45 ÃÃö áåç îôîðìëåíèÿ ñïåöèàëüíîãî ðàçðåøåíèÿ, ïðè óñëîâèè ñîáëþäåíèÿ òðåáîâàíèé ïî øèðèíå ïîëîñû èçëó÷àåìûõ ÷àñòîò è ìîùíîñòè (äî 100 ìÂò). Îñíîâíûå îñîáåííîñòè è ïðåèìóùåñòâà òåõíîëîãèè PurePath Wireless: ! îäíîêðèñòàëüíîå ðåøåíèå äëÿ âûñîêîêà÷åñòâåííîé áåñïðîâîäíîé ïåðåäà÷è öèôðîâîãî çâóêà; ! ýëåìåíòû òåõíîëîãèè: ÁÈÑ, Â×-ïðîòîêîë, ñðåäñòâà ðàçðàáîòêè ïðèëîæåíèé, âñòðîåííûå çâóêîâûå, óïðàâëÿþùèå è ïîëüçîâàòåëüñêèå èíòåðôåéñû; ! 16-òè ðàçðÿäíûé êàíàë ïåðåäà÷è çâóêîâûõ äàííûõ ñ ÷àñòîòàìè äèñêðåòèçàöèè 44.1/48 êÃö; ! âîçìîæíîñòü ìíîãîêàíàëüíîé ïåðåäà÷è ïîòîêîâîãî àóäèî;
38
! ïîääåðæêà USB èíòåðôåéñà; ! áåñïëàòíîå ïðîãðàììíîå îáåñïå÷åíèå PurePath Wireless Configurator; ! âñòðîåííûé èíòåëëåêòóàëüíûé çâóêîâîé ïðîòîêîë; ! áåñïðîâîäíàÿ ïåðåäà÷à ñòåðåîçâóêà áåç êîìïðåññèè è ïîòåðü; ! ïîëíàÿ ôóíêöèîíàëüíîñòü, íå òðåáóþùàÿ äîïîëíèòåëüíîé ðàçðàáîòêè ÏÎ; ! çâóêîâûå ôîðìàòû I2S, DSP/TDM è äðóãèå, ïîääåðæêà êîäåêîâ, ÀÖÏ/ÖÀÏ è óñèëèòåëåé êëàññà D; ! âîçìîæíîñòü ðàñøèðåíèÿ ôóíêöèîíàëüíîñòè çà ñ÷åò èñïîëüçîâàíèÿ âíåøíåãî õîñò ðîöåññîðà; ! âîçìîæíîñòü ïðåîáðàçîâàíèÿ ôîðìàòà äàííûõ; ! ñîâìåñòèìîñòü ñ äðóãèìè ñèñòåìàìè áåñïðîâîäíîé ïåðåäà÷è äèàïàçîíà 2.4 ÃÃö. Îñíîâíûå ïðèëîæåíèÿ òåõíîëîãèè: áåñïðîâîäíûå íàóøíèêè è ìèêðîôîíû, àêóñòè÷åñêèå ñèñòåìû, çàìåíà çâóêîâûõ êàáåëåé, ñèñòåìû äîìàøíåãî êèíîòåàòðà è ò. ï. Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî ðåàëèçàöèÿ ñèñòåì áåñïðîâîäíîãî äîìàøíåãî êèíîòåàòðà (ÄÊ) òðåáóåò ïðèìåíåíèÿ àêòèâíûõ àêóñòè÷åñêèõ ñèñòåì ñ ïèòàíèåì îò ñåòè ïåðåìåííîãî òîêà, ÷òî çàòðóäíÿåò èõ ïðàêòè÷åñêóþ ðåàëèçàöèþ. Ñóùåñòâóþò áîëåå ïðîñòûå ñèñòåìû ÄÊ, íàïðèìåð, ñ èñïîëüçîâàíèåì àêòèâíûõ ïàíåëåé îáúåìíîãî çâó÷àíèÿ – ñàóíäáàðîâ è áåñïðîâîäíîãî ñàáâóôåðà. Íåñêîëüêî òàêèõ ðåøåíèé ïðåäëàãàåò èçâåñòíàÿ çâóêîòåõíè÷åñêàÿ êîìïàíèÿ Polk Audio, íà Ðèñóíêå 1
ÑÒÀÒÜÈ
ÐàäèîËîöìàí – èþëü 2013
Ðèñóíîê 1. Áåñïðîâîäíàÿ ñèñòåìà ÄÊ êîìïàíèè Polk Audio.
ïîêàçàí ïðèìåð ðàçìåùåíèÿ ñèñòåìû ÄÊ Polk Audio ñ ïàíåëüþ îáúåìíîãî çâó÷àíèÿ è àêòèâíûì áåñïðîâîäíûì ñàáâóôåðîì. Ïàíåëè îáúåìíîãî çâóêà Polk Audio (Surroudbar), êðîìå ïîâåðíóòûõ ïîä îïðåäåëåííûìè óãëàìè äèíàìè÷åñêèõ ãîëîâîê è ÓÌÇ× ñîäåðæàò è ñïåöèàëüíûé ýëåêòðîííûé áëîê, îáåñïå÷èâàþùèé «îêðóæåíèå çâóêîì» çà ñ÷åò îòðàæåíèé îò ñòåí è ñïåöèàëüíîãî àëãîðèòìà îáðàáîòêè ñèãíàëîâ ôðîíòàëüíûõ è òûëîâûõ êàíàëîâ. Îáúåìíàÿ çâóêîâàÿ êàðòèíà, ôîðìèðóåìàÿ ñ ïîìîùüþ ñàóíäáàðîâ áëèçêà ê çâóêîâîé êàðòèíå, ñîçäàâàåìîé òðàäèöèîííûìè ñèñòåìàìè ïðè ïðîñëóøèâàíèè íà ðàññòîÿíèè íå áîëåå 2-3 ìåòðîâ îò öåíòðà ïàíåëè, óñòàíîâëåííîé ïîä èëè íàä òåëåâèçîðîì. Ïðè ñàìîñòîÿòåëüíîé óñòàíîâêå ïðèåìíèêà áåñïðîâîäíîãî ñèãíàëà â ñàáâóôåð âïîëíå âîçìîæíî è äîáàâëåíèå â íåãî äîïîëíèòåëüíûõ ÓÌÇ× êëàññà  òûëîâûõ êàíàëîâ.  ýòîì ñëó÷àå â ñèñòåìå ÄÊ ìîæíî îñòàâèòü ïðîâîäíîå ïîäêëþ÷åíèå ôðîíòàëüíûõ êîëîíîê ê óñèëèòåëþ (ðåñèâåðó) è òûëîâûõ ê ñàáâóôåðó, à áåñïðîâîäíîé êàíàë ïðè ýòîì áóäåò ñîñòîÿòü èç òûëîâûõ è íèçêî÷àñòîòíîãî êàíàëîâ. Ïðè ðàçìåùåíèè ñàáâóôåðà çà ìåñòîì ïðîñëóøèâàíèÿ (êàê íà Ðèñóíêå 1) ïîòðåáóåòñÿ îäèí ñåòåâîé ïðîâîä è ïðîâîäà òûëîâûõ êîëîíîê. Òåõíîëîãèÿ PurePath Wireless Audio ðåàëèçóåòñÿ íà îñíîâå ÁÈÑ òèïà ñèñòåìà-íàêðèñòàëëå (ÑíÊ) ñåìåéñòâà ÑÑ85õõõ.  êàòàëîãå TI 2013 ãîäà ïðåäëàãàåòñÿ 4 òèïà ìèêðîñõåì ýòîãî ñåìåéñòâà – ÑÑ8520, ÑÑ8521, ÑÑ8530, ÑÑ8531, îòëè÷àþùèõñÿ ÷èñëîì êàíàëîâ (2 èëè 4) è íàëè÷èåì èíòåðôåéñà USB (ÑÑ8521, ÑÑ8531).  ñîñòàâ áåñïðîâîäíîé ñåòè âõîäèò îäèí âåäóùèé áëîê, ïîäêëþ÷àåìûé ê ëþáîìó çâóêîâîìó ïðèáîðó, è äî ÷åòûðåõ âåäîìûõ óñòðîéñòâ, èíòåãðèðîâàííûõ â êîíå÷íûå çâóêîâûå ïðèáîðû. Áîëüøè-
ÐàäèîËîöìàí – èþëü 2013
íñòâî ïðèëîæåíèé PurePath wireless ìîãóò áûòü ðåàëèçîâàíû áåç ðàçðàáîòêè ñïåöèàëüíîãî ïðîãðàììíîãî îáåñïå÷åíèÿ, â òàêèõ ïðèëîæåíèÿõ ÑíÊ ïîäêëþ÷àþòñÿ ê èñòî÷íèêó çâóêîâîãî ñèãíàëà – óñèëèòåëþ, ðåñèâåðó, ïðîèãðûâàòåëþ äèñêîâ, ÏÊ è äðóãèì ïðèáîðàì, â òîì ÷èñëå ê àóäèî-êîäåêàì, âêëþ÷àÿ ðåêîìåíäîâàííûå êîìïàíèåé ìèêðîñõåìû ñåìåéñòâà TLV320AICõõõ. Äëÿ ðàñøèðåíèÿ ôóíêöèîíàëüíûõ âîçìîæíîñòåé ñåòåâûõ ïðèáîðîâ âîçìîæíî èñïîëüçîâàíèå âíåøíåãî ìèêðîïðîöåññîðà èëè öèôðîâîãî ñèãíàëüíîãî ïðîöåññîðà (DSP) äëÿ óïðàâëåíèÿ ïåðåäàâàåìûì öèôðîâûì ïîòîêîì è êîíòðîëÿ ñåòåâûõ îïåðàöèé. Äëÿ ðàñøèðåíèÿ ðàäèóñà äåéñòâèÿ ïðèáîðîâ áåñïðîâîäíîé ñåòè êîìïàíèÿ âûïóñêàåò ñïåöèàëèçèðîâàííóþ ìèêðîñõåìó CC2590 – ðàñøèðèòåëü äèíàìè÷åñêîãî äèàïàçîíà, óâåëè÷èâàþùóþ ìîùíîñòü ïåðåäàò÷èêà è óëó÷øàþùóþ ÷óâñòâèòåëüíîñòü ïðèåìíèêà ÑíÊ ñåìåéñòâà ÑÑ85õõõ. ÑíÊ ñåìåéñòâà ÑÑ85õõõ ÿâëÿþòñÿ ïëàòôîðìîé äëÿ ðåàëèçàöèè áåñïðîâîäíûõ ñèñòåì ïåðåäà÷è çâóêà áþäæåòíîãî êëàññà è îòëè÷àþòñÿ íèçêèì ýíåðãîïîòðåáëåíèåì. Ìèêðîñõåìû âûïîëíåíû â êîðïóñàõ QFN-40 ðàçìåðàìè 6 ´ 6 ´ 1 ìì. Îñíîâíûå îñîáåííîñòè ÑíÊ: ! Âñòðîåííûé ïðîòîêîë ïåðåäà÷è äàííûõ: # ïåðåäà÷à öèôðîâûõ çâóêîâûõ ñèãíàëîâ CD êà÷åñòâà áåç êîìïðåññèè; # âûñîêàÿ íàäåæíîñòü ñâÿçè è ñîâìåñòèìîñòü ñ äðóãèìè òèïàìè ñèãíàëîâ, èñïîëüçóåìûìè â äèàïàçîíå 2.4 ÃÃö; # àäàïòèâíàÿ ïåðåñòðîéêà ÷àñòîòû; # êîððåêöèÿ è ìàñêèðîâêà îøèáîê ïåðåäà÷è (5/6 FEC); # áóôåðèçàöèÿ è ðåòðàíñëÿöèÿ äàííûõ; # îïöèîííàÿ âûñîêîêà÷åñòâåííàÿ êîìïðåññèÿ äàííûõ; # îòñóòñòâèå íåîáõîäèìîñòè ðàçðàáîòêè ÏÎ ïðè èñïîëüçîâàíèè àâòîíîìíîãî ðåæèìà. ! Âíåøíèå ñèñòåìû: # âîçìîæíîñòü ðàáîòû ïîä óïðàâëåíèåì âíåøíåãî õîñò ïðîöåññîðà èëè â àâòîíîìíîì ðåæèìå; # óïðàâëåíèå êîäåêàìè, ÖÀÏ/ÀÖÏ è öèô-
ÑÒÀÒÜÈ
ðîâûìè ÓÇ× ïî èíòåðôåéñàì I2C, SPI; # ðó÷íîå óïðàâëåíèÿ ôóíêöèÿìè, òàêèìè êàê âêëþ÷åíèå ïèòàíèÿ, ðåãóëèðîâêà
39
ãðîìêîñòè, áàëàíñà, ïåðåêëþ÷åíèå êàíàëîâ è äðóãèå ôóíêöèè ïîñðåäñòâîì ïîäêëþ÷åíèÿ êíîïîê ê ïîðòàì âõîäîâ/âûõîäîâ. ! Â× ñåêöèÿ: # ñêîðîñòü ïåðåäà÷è äàííûõ 5 Ìáèò/ñ èëè 2 Ìáèò/ñ; # âûñîêîýôôåêòèâíûé òèï ìîäóëÿöèè (8FSK), ñèìâîëüíàÿ ñêîðîñòü ïåðåäà÷è 2 Ìñèìâîë/ñ; # ïðîãðàììèðóåìàÿ âûõîäíàÿ ìîùíîñòü äî +3.5 äÁì è ÷óâñòâèòåëüíîñòü äî –90 äÁì; # ïîëíàÿ ñîâìåñòèìîñòü ñ Â× ìèêðîñõåìîé ÑÑ2590 äëÿ óâåëè÷åíèÿ âûõîäíîé ìîùíîñòè äî +11 äÁì è óëó÷øåíèÿ ÷óâñòâèòåëüíîñòè äî –87 äÁì; # çàíèìàåìàÿ ïîëîñà ÷àñòîò 3.8 ÌÃö; # ñîîòâåòñòâèå òðåáîâàíèÿ ìèðîâûõ ðåãóëÿòîðîâ: ñòàíäàðòû ETSI – EN 300 328, EN 300 440 Class 2 (Åâðîïà), ÔÊÑ (FCC) – CFR47 Part 15 (ÑØÀ), ARIB – STD-T66 (ßïîíèÿ). ! Ïîääåðæêà öèôðîâûõ çâóêîâûõ ôîðìàòîâ: # èíòåðôåéñ I2S îäèí èëè äâà êàíàëà (ÑÑ8520), äî ÷åòûðåõ êàíàëîâ (ÑÑ8530) ñ ÷àñòîòàìè äèñêðåòèçàöèè 32/40.275/ 44.1/48 êÃö è ðàçìåðàìè ñëîâ 16 è 24 ðàçðÿäà, à òàêæå ôîðìàòû ñ ëåâûì è ïðàâûì âûðàâíèâàíèåì; # USB èíòåðôåéñ ñ ÷àñòîòàìè äèñêðåòèçàöèè 32/44.1/48 êÃö (16/24 ðàçðÿäà); # ñíèæåíèå âðåìåíè îæèäàíèÿ äî 10.7 ìñ. ! Èíñòðóìåíòû ïîääåðæêè: # ÏÎ äëÿ ÏÊ PurePath Wireless Configurator; # ðóêîâîäñòâî ïîëüçîâàòåëÿ äëÿ ÑíÊ ÑÑ85õõõ; # îòëàäî÷íûé íàáîð ðàçðàáîò÷èê à CC85xxxDK; # îòëàäî÷íûé íàáîð ðàçðàáîò÷èê à CC85xxxDÊ-HEADSET. Ìèêðîñõåìû ñåìåéñòâà ÑÑ85õõõ ìîãóò ðàáîòàòü ïðè íèçêîì íàïðÿæåíèè ïèòàíèÿ – 2-3.6  (ÑÑ8520, ÑÑ8530), 3-3.6  (ÑÑ8521, ÑÑ8531), ïðè ýòîì ïîòðåáëÿåìûé òîê íå ïðåâûøàåò 30 ìÀ â ðàáî÷åì ðåæèìå è 1 ìêÀ â ðåæèìå ýêîíîìèè (âûêëþ÷åíû ñòàáèëèçàòîðû è êâàðöåâûé ãåíåðàòîð). Ïðèåìíèê ìèêðîñõåì õàðàêòåðèçóåòñÿ áîëüøèì äèíàìè÷åñêèì äèàïàçîíîì, óðîâåíü íàñûùåíèÿ
40
íàñòóïàåò ïðè âõîäíîì ñèãíàëå –2 äÁì (ïðè ñêîðîñòè ïîòîêà 5 Ìáèò/ñ) è +6 äÁì (2 Ìáèò/ñ), à ïðè ñîâìåñòíîé ðàáîòå ñ ìèêðîñõåìîé ÑÑ2590 – ïðè +12 äÁÌ. Èçáèðàòåëüíîñòü ïî ñîñåäíåìó êàíàëó ïðè ðàññòðîéêå ±4 ÌÃö ñîñòàâëÿåò 8/20 äÁ (ïðè ñêîðîñòÿõ 5/2 Ìáèò/ñ). Ïîëîñà çàíèìàåìûõ êàíàëîì ñâÿçè ÷àñòîò ñîñòàâëÿåò 3.8/3.2 ÌÃö (ïðè ñêîðîñòÿõ 5/2 Ìáèò/ñ). Èìïåäàíñ âõîäà/âûõîäà Â× ÷àñòè ìèêðîñõåì 70 +j30 Îì. Ñòðóêòóðà ÑíÊ ñåìåéñòâà ÑÑ85õõõ ïðèâåäåíà íà Ðèñóíêå 2, òèïîâàÿ ñõåìà âêëþ÷åíèÿ ìèêðîñõåì ÑÑ8520, ÑÑ8530 – íà Ðèñóíêå 3, ÑÑ8521, ÑÑ8531 – íà Ðèñóíêå 4. Ïðèâåäåì íàçíà÷åíèÿ îñíîâíûõ ôóíêöèîíàëüíûõ âûâîäîâ ìèêðîñõåì. 1 (xANTN/USBN), 2 (xANTP/USBP) – ó ìèêðîñõåì CC8520, CC8530 âûâîäû ÿâëÿþòñÿ âõîäàìè óïðàâëåíèÿ ïåðåêëþ÷àòåëÿ âíåøíèõ àíòåíí, ó ìèêðîñõåì ÑÑ8521, ÑÑ8531 – âõîäàìè äàííûõ èíòåðôåéñà USB. 3 (CSN), 4 (SCLK), 5 (MOSI), 6 (MISO) – øèíû ïîñëåäîâàòåëüíîãî èíòåðôåéñà SPI: âûáîð ÷èïà, òàêòîâûå èìïóëüñû (ââîä/âûâîä), âûõîäíûå äàííûå (âåäóùèé âûõîä, âåäîìûé âõîä), âõîäíûå äàííûå (âåäóùèé âõîä, âåäîìûé âûõîä). 7 (GIO1), 8 (GIO2), 9 (GIO3) – âõîäû/âûõîäû îáùåãî íàçíà÷åíèÿ (GPIO) 1, 2, 3. 11 (RSTN) – âõîä ñáðîñà, àêòèâèðóåòñÿ íèçêèì óðîâíåì (ñîåäèíåíèåì ñ êîðïóñîì). 13 (MCLK/GIO4) – âûõîä òàêòîâûõ èìïóëüñîâ (Master Clock) äëÿ âíåøíèõ çâóêîâûõ ïðèáîðîâ èëè âõîä/âûõîä 4 îáùåãî íàçíà÷åíèÿ. 14 (BCLK GIO5), 15 (WCLK/GIO6),16 (AD0/GIO7), 17 (AD1/GIO8), 19 (AD2/GIO9) – âûâîäû äâîéíîãî íàçíà÷åíèÿ – øèíû
ÑÒÀÒÜÈ
ïîñëåäîâàòåëüíîãî èíòåðôåéñà I2S èëè âõîäû/âûõîäû îáùåãî íàçíà÷åíèÿ 4-9. 21 (Õ1), 22 (Õ2) – âûâîäû äëÿ ïîäêëþ÷åíèÿ âíåøíåãî êâàðöåâîãî ðåçîíàòîðà íà ÷àñòîòó 48 ÌÃö. 24 (RFP), 25 (RFN) – ïîëîæèòåëüíûé è îòðèöàòåëüíûé äèôôåðåíöèàëüíûå âõîäû ìàëîøóìÿùåãî Â× óñèëèòåëÿ/âûõîäû óñèëèòåëÿ ìîùíîñòè ïåðåäàò÷èêà. 32 (SCL), 33 (SDA) – øèíû ïîñëåäîâàòåëüíîãî èíòåðôåéñà I2C.
ÐàäèîËîöìàí – èþëü 2013
34 (GIO12), 35 (GIO13) – âõîäû/âûõîäû îáùåãî íàçíà÷åíèÿ 12, 13. Ðàáîòà áåñïðîâîäíûõ ñåòåé íà îñíîâå ÑíÊ ñåìåéñòâà ÑÑ85õõõ ìîæåò îñóùåñòâëÿòüñÿ â òðåõ ðåæèìàõ – â àâòîíîìíîì, ñ
óïðàâëåíèåì ÷åðåç èíòåðôåéñ USB è ïîä óïðàâëåíèåì âíåøíåãî õîñò ïðîöåññîðà.  àâòîíîìíîì ðåæèìå ìàñòåð ïðîòîêîë óñòàíàâëèâàåòñÿ ñðàçó ïîñëå âêëþ÷åíèÿ ïèòàíèÿ, âåäîìûå ïðîòîêîëû çàïóñêàþòñÿ ïîñëå óñòà-
CC85xx GIO4_MCLK
Ãåíåðàòîð òàêòîâûõ ñèãíàëîâ
GIO5_BCLK GIO6_WCLK
Àóäèî ÔÀÏ×
Çâóêîâîé ñîïðîöåññîð
GIO7_AD0
Ïîñëåäîâàòåëüíûé çâóêîâîé èíòåðôåéñ
GIO9_AD2 USBP USBM CS_N SCLK MOSI GIO0_MISO GIO10_SCL GIO11_SDA GIO1 GIO2 GIO3
Öèôðîâîé ìóëüòèïëåêñîð âõîäîâ/âûõîäîâ
GIO8_AD1
Ïîëíîñêîðîñòíîé USB áëîê
Âåäîìûé SPI èíòåðôåéñ
GIO12
Ãëàâíûé ïðîöåññîð
I2C Ìàñòåð èíòåðôåéñ
Ôëåø ïàìÿòü (32 êÁ)
Çàãðóçî÷íîå ÏÇÓ (4 êÁ)
Â× ñîïðîöåññîð
GIO13 XLNAEN
ÎÇÓ (24 êÁ)
XPAEN
VBAT
DCPL DVDD
Ñõåìà êîíòðîëÿ íàïðÿæåíèÿ àêêóìóëÿòîðà
Ñòàáèëèçàòîð íàïðÿæåíèÿ
Êîíòðîëëåð íàïðÿæåíèÿ
Â× òàéìåð
XO2
Êâàðöåâûé ãåíåðàòîð
Ñèíòåçàòîð ÷àñòîòû
Àíàëîãîâûé Â×/öèôðîâîé èíòåðôåéñ ÖÀÏ
ÔÍ×
ÖÀÏ
ÔÍ×
ÓÌ RF_P
Ñõåìà òàêòèðîâàíèÿ è ñáðîñà XO1
Ìîäåì
Ñèíòåçàòîð ÷àñòîòû ÀÖÏ
ÀÀÔ
ÀÖÏ
ÀÀÔ
RF_N ÌØÓ
Ðèñóíîê 2. Ñòðóêòóðà ÑíÊ ñåìåéñòâà ÑÑ85õõõ.
ÐàäèîËîöìàí – èþëü 2013
ÑÒÀÒÜÈ
41
2.0  - 3.6  Èñòî÷íèê ïèòàíèÿ
R101
VBAT 29
3 CSN
AVDD 28
4 SCLK
AVDD 27
5 MOSI
AVDD 26
CC8520/30
Àíòåííà (50 Îì) C301 C306
L302
RF_N 25
7 GIO1
RF_P 24
8 GIO2
AVDD 23
L303 C305
C302 C303
L301
C401
XTAL
20 AVDD
AD2/ 19 GIO9
18 IOVDD
AD1/ 17 GIO8
AD0/ 16 GIO7
15 WCLK/ GIO6
X1 21
BCLK/ 14 GIO5
10 IOVDD
MCLK/ 13 GIO4
X0 22
12 IOVDD
9 GIO3
L304
C402
6 MISO
11 RSTN
Àíòåííà (50 Îì)
Îïöèîííî: CC2590 Âíåøíèé ÓÌ/ÌØÓ
RBIAS 30
2 xANTP
Çâóêîâîé ïðèáîð
CC2590 + Ñîãëàñóþùåå óñòðîéñòâî/ ôèëüòð
AVDD 31
GIOI2 34
SDA/ 33 GIO11 SCL/ 32 GIO10
GIOI3 35
IOVDD 37
1 xANTM
xPAEN/ 36 GIO14
DCPL 39
xLNAEN/ 38 GIO15
DVDD 40
C391
Ðèñóíîê 3. Òèïîâîå âêëþ÷åíèå ìèêðîñõåì ÑÑ8520/ÑÑ8530.
2.0  - 3.6  Èñòî÷íèê ïèòàíèÿ
R101
AVDD 31
SDA/ 33 GIO11 SCL/ 32 GIO10
GIOI2 34
GIOI3 35
xPAEN/ 36 GIO14
Îïöèîííî: CC2590 Âíåøíèé ÓÌ/ÌØÓ
VBAT 29
47 pF
3 CSN
AVDD 28
4 SCLK
AVDD 27 AVDD 26 C306
RF_N 25
L303 C305
L304
C302 C303
L301
C401
20 AVDD
X1 21 AD2/ 19 GIO9
10 IOVDD
18 IOVDD
X0 22 AD0/ 16 GIO7 AD1/ 17 GIO8
AVDD 23
9 GIO3 15 WCLK/ GIO6
8 GIO2
12 IOVDD
RF_P 24
11 RSTN
7 GIO1
L302
C402
CC8520/30
6 MISO
Àíòåííà (50 Îì) C301
XTAL
5 MOSI
BCLK/ 14 GIO5
1.5k ohm
Àíòåííà (50 Îì)
CC2590 + Ñîãëàñóþùåå óñòðîéñòâî/ ôèëüòð
RBIAS 30
2 xANTP 33 ohm
MCLK/ 13 GIO4
USB D+
1 xANTM
IOVDD 37
USB D-
DCPL 39
47 pF 33 ohm
xLNAEN/ 38 GIO15
DVDD 40
C391
Ðèñóíîê 4. Òèïîâîå âêëþ÷åíèå ìèêðîñõåì ÑÑ8521/ÑÑ8531.
íîâëåíèÿ ðàäèîñâÿçè ñâÿçè è ñèíõðîíèçàöèè ñ ìàñòåð óñòðîéñòâîì àâòîìàòè÷åñêè èëè ïîñëå íàæàòèÿ êíîïêè çàïóñêà. Ïîëüçîâàòåëüñêèé èíòåðôåéñ â âèäå êíîïîê, ïåðåêëþ÷àòåëåé è èíäèêàòîðíûõ ñâåòîäèîäîâ ïîäêëþ÷àåòñÿ ê âûâîäàì âõîäîâ/âûõîäîâ îáùåãî íàçíà÷åíèÿ (GIO) ìèêðîñõåì. Êðîìå ïåðå÷èñëåííûõ âûøå ôóíê-
42
öèé ìîãóò áûòü ðåàëèçîâàíû è äðóãèå: ðó÷íîé çàïóñê ñïàðåííîãî ðåæèìà âåäóùèé/âåäîìûé (Pairing Operation), ðó÷íàÿ áëîêèðîâêà çâóêà (Toggle Mute), óïðàâëåíèå ðåæèìàìè ïèòàíèÿ, âûáîð çâóêîâîãî êàíàëà, äèñòàíöèîííîå óïðàâëåíèå, èíäèêàöèÿ ñòàòóñà ïî ìèãàíèþ ñâåòîäèîäà. ×åðåç èíòåðôåéñû GIO èëè I2C îáåñïå÷èâàåòñÿ óïðàâëåíèå âíåøíèìè ïðè-
ÑÒÀÒÜÈ
ÐàäèîËîöìàí – èþëü 2013
áîðîâ (êîäåêè, ÀÖÏ/ÖÀÏ, ïðèåìíèêè/ïåðåäàò÷èêè SPDIF, öèôðîâûå óñèëèòåëè, ØÈÌ ïðîöåññîðû è äðóãèå). Âñòðîåííûå ñõåìû óïðàâëåíèÿ ïèòàíèåì îáåñïå÷èâàþò ýíåðãîýôôåêòèâíûå àëãîðèòìû ôóíêöèîíèðîâàíèÿ âåäîìûõ óçëîâ ñåòè, â òîì ÷èñëå îòêëþ÷åíèå ïèòàíèÿ ïðè îòñóòñòâèè çâóêîâûõ ñèãíàëîâ ñ âíåøíèõ èñòî÷íèêîâ, ÷òî ñïîñîáñòâóåò ïðîäëåíèþ âðåìåíè ðàáîòû áàòàðåé. Èñïîëüçîâàíèå èíòåðôåéñà USB ìèêðîñõåì ÑÑ8521, ÑÑ8531 ïîçâîëÿåò çíà÷èòåëüíî ðàñøèðèòü ôóíêöèîíàëüíîñòü áåñïðîâîäíûõ ïðèëîæåíèé. Åùå áîëüøàÿ ôóíêöèîíàëüíîñòü áåñïðîâîäíîé ñåòè îáåñïå÷èâàåòñÿ ïðè èñïîëüçîâàíèè âíåøíåãî õîñò-ïðîöåññîðà (ìèêðîïðîöåññîðà èëè ñèãíàëüíîãî ïðîöåññîðà). Óñòîé÷èâîñòü êàíàëîâ ñâÿçè ñåòè îáåñïå÷èâàþò ñëåäóþùèå ïðîöåäóðû. ! Âðåìåííîå ðàçäåëåíèå (Timeslotted) – ìàñòåð ïðîòîêîë ðàçäåëåí íà ôèêñèðîâàííûå èíòåðâàëû âðåìåíè (íîìèíàëüíî 2.5 ìñ), â òå÷åíèå êîòîðûõ êàæäûé óçåë ñåòè ñîåäèíÿåòñÿ ñ îïðåäåëåííûì Â× êàíàëîì â èñïîëüçóåìîì äèàïàçîíå ÷àñòîò. ! Àäàïòèâíàÿ ñêà÷êîîáðàçíàÿ ïåðåñòðîéêà ÷àñòîòû (Adaptive Frequency-hopping) – â ïðîòîêîëå ïðåäóñìîòðåíî 18 Â× êàíàëîâ øèðèíîé 4 ÌÃö, èç êîòîðûõ âûáèðàåòñÿ êàíàë ñ íàèëó÷øèìè óñëîâèÿìè ïåðåäà÷è (îòñóòñòâèå ïîìåõ îò äðóãèõ áåñïðîâîäíûõ ñðåäñòâ, çàìèðàíèé èç-çà ìíîãîëó÷åâîãî ðàñïðîñòðàíåíèÿ è ò.ï.). ! Âûáîð íåñóùèõ ÷àñòîò äëÿ óëó÷øåíèÿ ñîâìåñòèìîñòè – ìàñòåð ïðîòîêîë ïðåäóñìàòðèâàåò ïðåäâàðèòåëüíîå èçìåðåíèå ýíåðãåòèêè âñåõ ÷àñòîòíûõ êàíàëîâ ñ öåëüþ èñêëþ÷åíèÿ çàâåäîìî íåïðèãîäíûõ äëÿ èñïîëüçîâàíèÿ. Äëÿ ïåðåäà÷è ïîòîêîâîãî àóäèî â ñåòè ìîãóò áûòü èñïîëüçîâàíû 4 òèïà ôîðìàòîâ: ÐÑÌ16 – çâóêîâûå 16-òè ðàçðÿäíûå ÈÊÌ äàííûå áåç êîìïðåññèè CD êà÷åñòâà (706 êáèò/ñ ïðè fs=44.1 êÃö); PCMLF – íèçêî÷àñòîòíûå 16-òè ðàçðÿäíûå ÈÊÌ äàííûå (176 êáèò/ñ, 44.1 êÃö); SLAC – äàííûå ñ íåáîëüøîé êîìïðåññèé è êà÷åñòâîì áëèçêèì ê CD (232 êáèò/ñ, 44.1 êÃö); PCME24 – êîìïàíäèðîâàíûå 24-õ ðàçðÿäíûå ÈÊÌ äàííûå (706 êáèò/ñ, 44.1 êÃö). Îïðåäåëåíèå êîíêðåòíûõ óñòðîéñòâ â áåñïðîâîäíûõ ñåòÿõ îáåñïå÷èâàåòñÿ ñ ïîìîùüþ
ÐàäèîËîöìàí – èþëü 2013
èäåíòèôèêàöèîííîãî êîäà (Network ID), èíòåãðèðîâàííîãî â êàæäóþ ÑíÊ ñåìåéñòâà ÑÑ85õõõ è îïðåäåëÿåìîãî ïðè óñòàíîâëåíèè ñâÿçè ìàñòåð ïðèáîðà ñ óçëàìè ñåòè. Ïîäà÷à öèôðîâûõ çâóêîâûõ äàííûõ íà ìèêðîñõåìû ñåìåéñòâà ÑÑ85õõõ ìîæåò îñóùåñòâëÿòüñÿ ÷åðåç ïîñëåäîâàòåëüíûå èíòåðôåéñû I2S, ñ ëåâûì (LJF) è ïðàâûì (RJF) âûðàâíèâàíèåì.  òàêèõ ôîðìàòàõ ïðåäñòàâëÿþòñÿ äàííûå íà âûõîäàõ áîëüøèíñòâà çâóêîâûõ ÖÀÏ, à òàêæå â âèäå ïîòîêà äàííûõ ñ DSP. Ìèêðîñõåìû ÑÑ8521, ÑÑ8531 ìîãóò ïðèíèìàòü öèôðîâûå çâóêîâûå äàííûå ÷åðåç USB èíòåðôåéñ (Fs=32/44.1/48 êÃö) â ñîîòâåòñòâèè ñî ñòàíäàðòàìè ýòîãî èíòåðôåéñà äëÿ çâóêîâûõ ïðèáîðîâ âåðñèé 1.0.  çàâèñèìîñòè îò òèïîâ áåñïðîâîäíûõ ïðèëîæåíèé êîìïàíèÿ ïðåäëàãàåò ïÿòü âåðñèé ïðîãðàììíîãî îáåñïå÷åíèÿ. Âåðñèÿ ÏÎ FW 1.0 ïðåäíàçíà÷åíà äëÿ ïðèìåíåíèÿ â îäíî- èëè äâóõêàíàëüíûõ áåñïðîâîäíûõ óäëèíèòåëÿõ êàáåëüíûõ ëèíèé, íàóøíèêàõ è ñàáâóôåðàõ (êîìïëåêò ÑíÊ âåäóùèé/âåäîìûé ÑÑ8520/ÑÑ8520). Âåðñèÿ FW 1.1 ïîääåðæèâàåò áåñïðîâîäíûå ñåòè ñ íåñêîëüêèìè âåäîìûìè óçëàìè è ìîæåò áûòü òàêæå èñïîëüçîâàíà äëÿ áåñïðîâîäíûõ àêóñòè÷åñêèõ ñèñòåì (ÑÑ8520/ÑÑ8520), àêóñòè÷åñêèõ ñèñòåì òèïà 2.1 (ñì. Ðèñóíîê 5, ÑÑ8530/8520) è ÷åòûðåõêàíàëüíûõ àêóñòè÷åñêèõ ñèñòåì (ÑÑ8530/ÑÑ8520). Âåðñèÿ FW 1.2 ïðåäíàçíà÷åíà äëÿ áåñïðîâîäíûõ äâóíàïðàâëåííûõ USB ïðèëîæåíèé, â òîì ÷èñëå íàóøíèêîâ (ÑÑ8521/ÑÑ8520), ãàðíèòóð (íàóøíèêè ñ ìèêðîôîíàìè, ÑÑ8530/ÑÑ8531), ãðîìêîãîâîðèòåëåé (ÑÑ8531/ÑÑ8520). Âåðñèÿ FW 1.3 ïðåäíàçíà÷åíà äëÿ ïîääåðæêè ïðîòîêîëîâ ïåðåäà÷è îò âåäîìûõ óçëîâ ñåòè ê âåäóùåìó, â òîì ÷èñëå îò USB ìèêðîôîíîâ (ÑÑ8520/ÑÑ8521).  âåðñèè FW 1.4 äîáàâëåíû ðàçëè÷íûå äîïîëíèòåëüíûå ôóíêöèè, òàêèå êàê ïîääåðæêà âðåìåííîé ñèíõðîíèçàöèè ìàñòåð ïðîòîêîëà, ÷àñòîòíîå ïëàíèðîâàíèå è ðÿä äðóãèõ.
Ëåâûé êàíàë Ëåâûé+ïðàâûé êàíàëû
Ïðàâûé êàíàë
Ðèñóíîê 5. Ñèñòåìà 2.1.
ÑÒÀÒÜÈ
43
CC85xxx+CC2590EM, äâå àíòåííû íà äèàïàçîí 2.4 ÃÃö, êàáåëè è äîêóìåíòàöèÿ.  ñîñòàâ ìàñòåð ïëàò âõîäÿò êîäåêè TLV320AIC3101, ìèêðîñõåìû ïåðåäàò÷èêîâ è ïðèåìíèêîâ SPDIF DIT4096, DIR9001 è ñòàáèëèçàòîðû ñ ìàëûì ïàäåíèåì íàïðÿæåíèÿ.
Ðèñóíîê 6. Ñòðàíèöà ãðàôè÷åñêîãî èíòåðôåéñà.
Ïîëüçîâàòåëÿì ïðåäîñòàâëÿåòñÿ ïðîãðàììíîå îáåñïå÷åíèå äëÿ êîíôèãóðèðîâàíèÿ áåñïðîâîäíûõ ñåòåé ïîä íàçâàíèåì PurePath Wireless Configurator, îäíà èç ñòðàíèö ãðàôè÷åñêîãî èíòåðôåéñà êîòîðîãî ïîêàçàíà íà Ðèñóíêå 6. Ïðîöåññ ïðîãðàììèðîâàíèÿ âíóòðåííåé ôëåø ïàìÿòè ÑíÊ ñåìåéñòâà ÑÑ85õõõ áàçèðóåòñÿ ïîëíîñòüþ íà ïîëüçîâàòåëüñêèõ óñòàíîâêàõ áåç íåîáõîäèìîñòè äîïîëíèòåëüíîãî ïðîãðàììèðîâàíèÿ èëè èñïîëüçîâàíèÿ ñòîðîííåãî ÏÎ. Ôèçè÷åñêè ïðîãðàììèðîâàíèå ìîæåò áûòü îñóùåñòâëåíî ñ ïîìîùüþ ïðîãðàììàòîðà êîìïàíèè CC Debugger, âõîäÿùåãî â ñîñòàâ îòëàäî÷íûõ êîìïëåêòîâ CC85xxxDK, CC85xxxDKHeadset, èëè ñ ïîìîùüþ êîìïèëÿòîðîâ íà îñíîâå HEX-ôàéëîâ ôèðìû Intel.
Ðèñóíîê 7. Îòëàäî÷íûé íàáîð CC85xxxDK.
 ñ î ñ òà â îòë à ä î÷ í î ãî ê î ì ï ë å ê ò à ÑÑ85õõõDK (Development Kit, âíåøíèé âèä ïîêàçàí íà Ðèñóíêå 7) âõîäÿò äâå ìàñòåð ïëàòû, ïðîãðàììàòîð ÑÑ Debugger, äâå âåäîìûõ ïëàòû CC85xxxEM, äâå âåäîìûõ ïëàòû ñ ðàñøèðèòåëåì äèíàìè÷åñêîãî äèàïàçîíà
44
Ðèñóíîê 8. Îòëàäî÷íûé íàáîð CC85xxxDK Headset.
Îòëàäî÷íûé êîìïëåêò äëÿ ãàðíèòóð (íàóøíèêè ñ ìèêðîôîíàìè) ÑÑ85õõõDK-Headset (Ðèñóíîê 8) áàçèðóåòñÿ íà ÑíÊ ÑÑ8530 (èëè ÑÑ8520) è êîäåêå TLV320AIC3204. Íà ïëàòå êîìïëåêòà óñòàíîâëåíû: ÑíÊ ÑÑ8520 (òîëüêî íàóøíèêè) èëè ÑÑ8530 (íàóøíèêè ñ ìèêðîôîíàìè), ìèêðîñõåìà ðàñøèðèòåëÿ äèíàìè÷åñêîãî äèàïàçîíà ÑÑ2590, çâóêîâîé êîäåê TLV320AIC3204, ìèêðîñõåìà çàðÿäíîãî óñòðîéñòâà è ïîíèæàþùèé DC/DC ïðåîáðàçîâàòåëü íàïðÿæåíèÿ BQ25015, ïå÷àòíàÿ àíòåííà, ïåðåêëþ÷àòåëü ðåæèìîâ ðàáîòû, èíäèêàòîðíûå ñâåòîäèîäû è ðàçúåìû äëÿ ïîäêëþ÷åíèÿ àêêóìóëÿòîðà, íàóøíèêîâ è ìèêðîôîíîâ. Ïîäðîáíî îïèñàíèå óñòðîéñòâà, ôóíêöèîíèðîâàíèÿ è ïðèìåíåíèÿ ìèêðîñõåì ñåìåéñòâà ÑÑ85õõõ äëÿ áåñïðîâîäíûõ ñåòåé PurePath Wireless Audio ïðèâåäåíû â èíôîðìàöèîííûõ ìàòåðèàëàõ íà ñàéòå êîìïàíèè [1-4]. ÐË
Ëèòåðàòóðà:
ÑÒÀÒÜÈ
1. http://www.ti.com/lit/ug/swru250l/swru250l.pdf 2. http://www.ti.com/lit/ml/swab002/swab002.pdf 3. http://www.ti.com/lit/sl/slyy013g/slyy013g.pdf 4. http://www.ti.com/lit/sg/slab056b/slab056b.pdf
ÐàäèîËîöìàí – èþëü 2013
Ñâîáîäíî ðàñïðîñòðàíÿåìûå ñðåäñòâà ïðîåêòèðîâàíèÿ ýëåêòðîííûõ ñõåì Casey Hare EDN
Í
Íàçâàòü ìîè ýëåêòðîííûå ïðîåêòû î÷åíü ñëîæíûìè, êàê ïðàâèëî, íåëüçÿ. Îáû÷íî â íèõ áûâàåò íåñêîëüêî óñèëèòåëåé èëè ïðîñòûõ ôèëüòðîâ äëÿ ïðåäâàðèòåëüíîãî ôîðìèðîâàíèÿ ñèãíàëîâ, à èçðåäêà è ìèêðîêîíòðîëëåð, åñëè âûÿñíÿåòñÿ, ÷òî êîìïüþòåð íå ìîæåò ñäåëàòü ðàáîòó ñàìîñòîÿòåëüíî. ×àùå âñåãî ýòè óñòðîéñòâà íàñòîëüêî ïðîñòû, ÷òî ñõåìû îñòàþòñÿ íà ñòðàíèöàõ ìîåé çàïèñíîé êíèæêè, à èõ èçãîòîâëåíèå ñâîäèòñÿ ê óñòàíîâêå ïåðåìû÷åê íà êîíòàêòíîé ìàêåòíîé ïëàòå, íå òðåáóþùåé ïàéêè. Îäíàêî èíîãäà ïðèõîäèòñÿ ñîçäàâàòü áîëåå ïðîäâèíóòûå ýëåêòðè÷åñêèå êîíñòðóêöèè, è äëÿ ýòîãî ìíå òðåáóþòñÿ ñîîòâåòñòâóþùèå èíñòðóìåíòû. Ïîëíàÿ ïðèíöèïèàëüíàÿ ñõåìà âñåãäà ïîëåçíà, ìîäåëèðîâàíèå ìîæåò ìíîãîå ðàññêàçàòü î ðàáîòå ñîçäàâàåìîãî óñòðîéñòâà, à ïå÷àòíàÿ ïëàòà äåëàåò êîíñòðóêöèþ íàäåæíîé, è ïðè ýòîì îòíþäü íå ïóãàåò ñâîåé öåíîé. Åñëè ìíå ïðåäñòîèò ñäåëàòü áîëåå îäíîãî-äâóõ ýêçåìïëÿðîâ îäíîé ñõåìû, ÿ ñàæóñü çà òðàññèðîâêó è çàêàçûâàþ ïå÷àòíûå ïëàòû, ýêîíîìÿ è âðåìÿ, è äåíüãè. Èç-çà îòñóòñòâèÿ íåîáõîäèìîñòè ÷àñòîãî èñïîëüçîâàíèÿ, îïðàâäàòü çàòðàòû íà ïîêóï-
êó íàâîðî÷åííûõ è äîðîãèõ ñðåäñòâ ïðîåêòèðîâàíèÿ, òàêèõ, êàê OrCAD èëè PADs, ÿ íå â ñîñòîÿíèè. Íî, ê ñ÷àñòüþ, ìíå íà ïîìîùü ïðèõîäÿò ïðîãðàììû ñ îòêðûòûì êîäîì. Ïåðâûì ýòàïîì ðàáîòû âñåãäà áûâàåò ââîä ïðèíöèïèàëüíîé ñõåìû, è òóò åñòü ìíîãî âàðèàíòîâ. ß ñëûøàë ìíîãî äîáðûõ ñëîâ îá Eagle (íå áåñïëàòíàÿ âåðñèÿ) è TinyCAD, íî âñåãäà îòäàâàë ïðåäïî÷òåíèå KiCAD. Ýòî ïðîñòîé èíñòðóìåíò, íà ìîé âçãëÿä, âî ìíîãèõ îòíîøåíèÿõ î÷åíü ïîõîæèé íà ðåäàêòîð ïðèíöèïèàëüíûõ ñõåì OrCAD. Âûáèðàÿ ïðîãðàììó äëÿ ìîäåëèðîâàíèÿ, ÿ áîðîëñÿ ñ ìíîæåñòâîì ñàìûõ ðàçíûõ ñèìóëÿòîðîâ, íî îñòàíîâèëñÿ íà LTSpice, íàéäÿ åå îòëè÷íûì èíñòðóìåíòîì. Ýòà ïðîãðàììà íå ñ îòêðûòûì èñõîäíûì òåêñòîì, íî Linear Technologies ïðåäëàãàåò åå áåñïëàòíî, è, ê òîìó æå, êîìïëåêòóåò áîëüøèì êîëè÷åñòâîì Spice-ìîäåëåé ñâîèõ êîìïîíåíòîâ. Ñóùåñòâóþò è äðóãèå îòêðûòûå ñèìóëÿòîðû, òàêèå, êàê NGspice è EIspice, íî ïîïðîáîâàòü èõ ó ìåíÿ ïîêà íå äîøëè ðóêè.
LTSpice KiCAD
ÐàäèîËîöìàí – èþëü 2013
ÑÒÀÒÜÈ
45
íàÿ ïðîãðàììà äëÿ ðàçâîäêè ïå÷àòíûõ ïëàò ñ ïîëíîñòüþ îòêðûòûì êîäîì. Íåñêîëüêî ëåò íàçàä â FreePCB áûë äîáàâëåí àâòîòðàññèðîâùèê, êîòîðûì ÿ ëè÷íî ïîêà íå ïîëüçîâàëñÿ, íî, ïî ñëîâàì îäíîãî èç èíæåíåðîâ ìîåé êîìàíäû, îí ïîçâîëÿåò ïîëó÷àòü î÷åíü õîðîøèå ðåçóëüòàòû. Ïîñëåäíèì øàãîì ÿâëÿåòñÿ îòïðàâêà ãåðáåð-ôàéëîâ èçãîòîâèòåëþ ïå÷àòíûõ ïëàò. Ïðîèçâîäñòâîì ïëàò çàíèìàåòñÿ íåñ÷åòíîå êîëè÷åñòâî êîìïàíèé, ïîýòîìó ïîëüçóéòåñü óñëóãàìè òîé, ñ êîòîðîé óæå çíàêîìû. Ëè÷íî ÿ ìíîãèå ãîäû äåëàþ ïëàòû â êîìïàíèè Advanced Circuits, è âñåãäà áûë äîâîëåí åå ðàáîòîé. ÐË
FreePCB
Äàëåå äëÿ èìïîðòà ñïèñêà öåïåé è òðàññèðîâêè ïëàòû ÿ âûáðàë FreePCB [1], ïîñêîëüêó äàâíî çíàêîì ñ ýòîé ïðîãðàììîé è ïðèîáðåë õîðîøèé îïûò ðàáîòû ñ íåé. Ýòî ïîëíîöåí-
46
ÑÒÀÒÜÈ
Ññûëêè ïî òåìå 1. «FreePCB – áåñïëàòíàÿ ïðîãðàììà äëÿ ïðîôåññèîíàëüíîé ðàçðàáîòêè ïå÷àòíûõ ïëàò». ÐàäèîËîöìàí, 2012, ìàé, ñòð. 19.
ÐàäèîËîöìàí – èþëü 2013
Ïðåîáðàçîâàòåëü ÷àñòîòà-íàïðÿæåíèå íà äâóõ ìèêðîñõåìàõ Peter Winship EDN
ÂÂñåãî
èç øåñòè êîìïîíåíòîâ ìîæíî ñîáðàòü ñõåìó (Ðèñóíîê 1), âûõîäíîå íàïðÿæåíèå êîòîðîé ïðîïîðöèîíàëüíî ÷àñòîòå âõîäíîãî ñèãíàëà. Ïðè ýòîì òîëüêî òðè ýëåìåíòà – êîíäåíñàòîð CO, ðåçèñòîð R è îïåðàöèîííûé óñèëèòåëü OP-07 äîëæíû èìåòü õîðîøóþ òåìïåðàòóðíóþ ñòàáèëüíîñòü. Ïðåîáðàçîâàòåëü îáåñïå÷èâàåò õîðîøóþ ëèíåéíîñòü â äèàïàçîíå ÷àñòîò äî îäíîãî ìåãàãåðöà. Ñðåäíèé òîê IAVG, âûòåêàþùèé èç çåìëÿíîãî âûâîäà (8) òðèããåðà Øìèòòà 40106, ëèíåéíî çàâèñèò îò ÷àñòîòû, ñ êîòîðîé CO ðàçðÿæàåòñÿ â ñóììèðóþùóþ òî÷êó îïåðàöèîííîãî óñèëèòåëÿ. Ïðîòåêàÿ ÷åðåç ñîïðîòèâëåíèå îáðàòíîé ñâÿçè 13.33 êÎì, ýòîò òîê ñîçäàåò ïðîïîðöèîíàëüíîå ïàäåíèå íàïðÿæåíèÿ. Âûõîäíîå íàïðÿæåíèå ðàâíî
Ìîæíî âîñïîëüçîâàòüñÿ òåì ôàêòîì, ÷òî â êîðïóñå ìèêðîñõåìû øåñòü òðèããåðîâ Øìèòòà, è ñäåëàòü ñóììàòîð ÷àñòîò. Ïîäêëþ÷èâ åìêîñòü ê âûõîäó êàæäîãî èíâåðòîðà, è ïîäàâ íà êàæäûé âõîä ñèãíàëû ðàçëè÷íîé ÷àñòîòû,
15 Â
14 ÂÕÎÄ f
40106 2
1
CO 5 nF
8 IAVG
R 10k 3.3k
VO = - VCCRCO f , ãäå f – ÷àñòîòà âõîäíîãî ñèãíàëà. Ïðåîáðàçîâàòåëü íåîáõîäèìî îòêàëèáðîâàòü ñ ïîìîùüþ ïîäñòðîå÷íîãî ðåçèñòîðà. Êîíäåíñàòîðû åìêîñòüþ 1 ìêÔ è 0.1 ìêÔ ñãëàæèâàþò âûáðîñû, ñîïóòñòâóþùèå áûñòðîìó ïåðåêëþ÷åíèþ ìèêðîñõåì. Ïðè èñïîëüçîâàíèè êîìïîíåíòîâ ñ óêàçàííûìè íà Ðèñóíêå 1 íîìèíàëàìè äèàïàçîí âûõîäíûõ íàïðÿæåíèé ñîñòàâëÿåò 0 … 10  äëÿ âõîäíûõ ñèãíàëîâ ÷àñòîòîé 0 … 10 êÃö. Åñëè ïîòðåáóåòñÿ ðàñøèðèòü ÷àñòîòíûé äèàïàçîí ñõåìû, ïðèäåòñÿ ïðèíèìàòü âî âíèìàíèå ñîáñòâåííûé òîê ïîòðåáëåíèÿ ÊÌÎÏ ìèêðîñõåìû, ïðåíåáðåãàòü êîòîðûì íà âûñîêèõ ÷àñòîòàõ áóäåò íåâîçìîæíî. Îäíàêî ó÷åñòü ýòîò òîê ñîâñåì íåñëîæíî, ïîñêîëüêó îí ïðîïîðöèîíàëåí ÷àñòîòå. Äîñòàòî÷íî â ðàñ÷åòàõ ïðèáàâèòü åãî ê òîêó ðàçðÿäà êîíäåíñàòîðà.
ÐàäèîËîöìàí – èþëü 2013
0.1 µF
1 µF + 15 Â 7 2 3
– OP-07 +
6
VO
4
–15 Â
Ðèñóíîê 1. ×àñòîòíàÿ çàâèñèìîñòü òîêà, ïîòðåáëÿåìîãî íàãðóæåííîé åìêîñòüþ ìèêðîñõåìîé, ïîçâîëÿåò ñîáðàòü ïðîñòîé ïðåîáðàçîâàòåëü ÷àñòîòà-íàïðÿæåíèå. Îáúåäèíèâ ïàðàëëåëüíî íåñêîëüêî òðèããåðîâ Øìèòòà, ìîæíî ñäåëàòü ñóììàòîð ÷àñòîò.
ÑÕÅÌÛ
47
âû ïîëó÷èòå âûõîäíîå íàïðÿæåíèå VO, ïðîïîðöèîíàëüíîå ñóììå ÷àñòîò:
VO = - VCCR(C1f1 + C2 f2 + ... + C6 f6 ). Êðîìå òîãî, ìîæíî ðàñøèðèòü âîçìîæíîñ-
48
òè ñõåìû, ñîåäèíèâ ïàðàëëåëüíî íåñêîëüêî èíâåðòîðîâ. Ïðè óêàçàííûõ íà ñõåìå íîìèíàëàõ êîìïîíåíòîâ â äèàïàçîíå ÷àñòîò îò 0 äî 10 êÃö íåëèíåéíîñòü ïðåîáðàçîâàòåëÿ íå ïðåâûøàåò 0.4%. ÐË
ÑÕÅÌÛ
ÐàäèîËîöìàí – èþëü 2013
Ïðåîáðàçîâàòåëü íàïðÿæåíèå-òîê ñ òî÷íî óñòàíàâëèâàåìîé çîíîé íå÷óâñòâèòåëüíîñòè Marian Stofka EDN
ÏÏðè
óïðàâëåíèè êàê ëèíåéíûìè, òàê è íåëèíåéíûìè ñèñòåìàìè â öåïü îáðàòíîé ñâÿçè èíîãäà íàìåðåííî âêëþ÷àåòñÿ íåáîëüøàÿ íåëèíåéíîñòü. «Íåáîëüøàÿ» çäåñü îçíà÷àåò, ÷òî âûõîäíîå íàïðÿæåíèå âêëþ÷åííîãî ýëåìåíòà èçìåíÿåòñÿ ëèíåéíî, íî òîëüêî ïîñëå òîãî, êàê âõîäíîå íàïðÿæåíèå ïðåâûñèò íåêîòîðûé ïîðîã.  äèàïàçîíå âõîäíûõ íàïðÿæåíèé îò íóëÿ äî ïîðîãà íàïðÿæåíèå íà âûõîäå íåëèíåéíîãî ýëåìåíòà îòñóòñòâóåò. Òàêèì îáðàçîì óäàåòñÿ ïîäàâëÿòü çàòóõàþùèå êîëåáàíèÿ, õàðàêòåðíûå äëÿ ñèñòåì ñ îáðàòíîé ñâÿçüþ.
 îäíîïîëÿðíîì ïðåîáðàçîâàòåëå íàïðÿæåíèå-òîê, ñõåìà êîòîðîãî ïîêàçàíà íà Ðèñóíêå 1, èñïîëüçîâàíî êëàññè÷åñêîå âêëþ÷åíèå îïåðàöèîííîãî óñèëèòåëÿ IC2a è NPN òðàíçèñòîðà Q1. Ñòàáèëèçèðóåìûé òîê òå÷åò ÷åðåç ýìèòòåðíûé ðåçèñòîð RE, êîòîðûé âûïîëíÿåò çäåñü ðîëü ïðîñòåéøåãî ïàññèâíîãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ òîê-íàïðÿæåíèå. Ôàêòè÷åñêèì íàïðÿæåíèåì îòðèöàòåëüíîé îáðàòíîé ñâÿçè â öåïè ðåãóëèðîâàíèÿ ÿâëÿåòñÿ íàïðÿæåíèå íà èíâåðòèðóþùåì âõîäå IC2a. Çîíà íå÷óâñòâèòåëüíîñòè íà âîëüòàìVCC +3 … +5 Â
ÍÀÃÐÓÇÊÀ IC
2N3904 100 nF
Rc 10 k
3 +200 ìÂ
ADR1581
+
Ra 11.5 k
6 – 5
IC1 –
AD8692
Rb 2.26 k
+
8
2 –
4
Q1
1 VB
IE
IC2a VREF
VED
7 RD 182
+ IC2b
P1
RE 20
1k
VIN
Ïðèìå÷àíèå: Âñå ðåçèñòîðû, çà èñêëþ÷åíèåì Rc è P1, èìåþò äîïóñê 0.2%
Ðèñóíîê 1. Ïðè âõîäíîì íàïðÿæåíèè îò 20 ì äî 200 ì âûõîäíîé òîê ïðåîáðàçîâàòåëÿ ðàñòåò ëèíåéíî, â òî âðåìÿ êàê ïðè íàïðÿæåíèè ìåíåå 20 ì òîê ðàâåí íóëþ.
ÐàäèîËîöìàí – èþëü 2013
ÑÕÅÌÛ
49
ïåðíîé õàðàêòåðèñòèêå ñîçäàåòñÿ òîêîì, òåêóùèì îò èñòî÷íèêà îïîðíîãî íàïðÿæåíèÿ VREF ÷åðåç ðåçèñòîðû RD è RE â çåìëþ. Èñòî÷íèêîì îïîðíîãî íàïðÿæåíèÿ VREF ñëóæàò äâóõâûâîäíàÿ ìèêðîñõåìà øóíòîâîãî ðåãóëÿòîðà IC1, ðåçèñòèâíûé äåëèòåëü Ra, Rb è îïåðàöèîííûé óñèëèòåëü IC2b. Äëÿ îöåíêè øèðèíû çîíû íå÷óâñòâèòåëüíîñòè, ïðåæäå âñåãî, ïðåäñòàâèì, ÷òî VIN ðàâíî íóëþ. Îïåðàöèîííûé óñèëèòåëü ñòðåìèòñÿ ñìåùàòü ê íóëþ òàêæå è íàïðÿæåíèå VED. Îäíàêî ñòàòü ðàâíûì íóëþ VED íå ìîæåò, ïîñêîëüêó ïåðåõîä áàçà-ýìèòòåð òðàíçèñòîðà Q1 â ýòî âðåìÿ ðàáîòàåò, êàê äèîä, ñìåùåííûé â îáðàòíîì íàïðàâëåíèè.  ðåçóëüòàòå ýìèòòåðíûé òîê Q1 ðàâåí íóëþ, îòêóäà ñëåäóåò, ÷òî ïàäåíèå íàïðÿæåíèÿ íà ðåçèñòîðå RE ðàâíî:
VED = VREF ´
RE RD + RE
(1)
Ïîñêîëüêó ýòî æå íàïðÿæåíèå ïðèëîæåíî ê èíâåðòèðóþùåìó âõîäó îïåðàöèîííîãî óñèëèòåëÿ, åãî âûõîä íàõîäèòñÿ â îòðèöàòåëüíîì íàñûùåíèè. Ïðè óâåëè÷åíèè VIN íèêàêèõ èçìåíåíèé íå áóäåò ïðîèñõîäèòü äî òåõ ïîð, ïîêà âõîäíîå íàïðÿæåíèå íå ïðåâûñèò íàïðÿæåíèå VED, äàííîå Óðàâíåíèåì 1. Ñ ýòîãî ìîìåíòà âûõîäíîå íàïðÿæåíèå îïåðàöèîííîãî óñèëèòåëÿ IC2a ñòàíåò ïîëîæèòåëüíûì, è ÷åðåç ýìèòòåð Q1 ïîòå÷åò òîê. Ñ ðîñòîì VIN áóäåò ðàñòè òîê ýìèòòåðà Q1. Èç-çà ñèëüíîé îòðèöàòåëüíîé îáðàòíîé ñâÿçè çàâèñèìîñòü òîêà IC VREF b ´ RE b + 1
0 0
Ðèñóíîê 2.
50
VDB
VREF VIN
IC îò VIN îñòàåòñÿ ëèíåéíîé äî òåõ ïîð, ïîêà âõîäíîå íàïðÿæåíèå íàõîäèòñÿ â äèàïàçîíå îò VED äî VREF. Äëÿ îöåíêè âåëè÷èíû âûõîäíîãî òîêà íà ãðàíèöå ðàáî÷åãî äèàïàçîíà ïðè VIN = VREF íóæíî ïðèíÿòü âî âíèìàíèå, ÷òî íà îáîèõ âûâîäàõ ðåçèñòîðà íàïðÿæåíèå îäèíàêîâî è ðàâíî VREF, òàê ÷òî òîê ÷åðåç ðåçèñòîð íå òå÷åò. Ïîýòîìó ýêâèâàëåíòíîå ñîïðîòèâëåíèå ýìèòòåðà ðàâíî ñàìîìó ýìèòòåðíîìó ñîïðîòèâëåíèþ RE, à òîê ýìèòòåðà ðàâåí VREF/RE. Âûõîäíîé òîê, òåêóùèé ÷åðåç êîëëåêòîð Q1 è ïîëîæèòåëüíûé âûâîä ïèòàíèÿ, î÷åíü íåçíà÷èòåëüíî îòëè÷àåòñÿ îò òîêà ýìèòòåðà:
IC = IE ´
æ 1ö b @ IE ´ çç1 - ÷÷ b +1 è bø
ãäå b – êîýôôèöèåíò ïåðåäà÷è òîêà Q1. Íà Ðèñóíêå 2 ïîêàçàíà âîëüòàìïåðíàÿ õàðàêòåðèñòèêà ïðåîáðàçîâàòåëÿ. Ïðè êîýôôèöèåíòå ïåðåäà÷è òîêà òðàíçèñòîðà 2N3904 ïðèáëèçèòåëüíî ðàâíîì 230 êîëëåêòîðíûé òîê ìåíüøå ýìèòòåðíîãî íà 0.44%. ×òîáû ñíèçèòü ýòó îøèáêó ìîæíî çàìåíèòü Q1 ëèáî ñîñòàâíûì òðàíçèñòîðîì Äàðëèíãòîíà, ëèáî êàñêàäíûì ñîåäèíåíèåì äâóõ áèïîëÿðíûõ òðàíçèñòîðîâ. Âõîäíîå íàïðÿæåíèå VIN ìîæíî ñíèìàòü íåïîñðåäñòâåííî ñ äâèæêà ïîòåíöèîìåòðà P1, èëè æå áðàòü îò âíåøíåãî èñòî÷íèêà. Åñëè, ê ïðèìåðó, âû âûáðàëè VDB = 0.1´VREF, VDB = VED òî èç Óðàâíåíèÿ 1 áóäåò ñëåäîâàòü RD = 9RE. Òåîðåòè÷åñêàÿ çàâèñèìîñòü âûõîäíîãî òîêà îò âõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ ïðåäñòàâëåíà ãðàôèêîì íà Ðèñóíêå 2. Èçìåðåíèÿ, ïðîâåäåííûå íà ìàêåòå ñõåìû, ïîêàçàëè, ÷òî VREF = 0.19645 Â, à íàïðÿæåíèå VED íà ýìèòòåðå ïðè ìàêñèìàëüíîì âõîäíîì íàïðÿæåíèè ðàâíî 0.19660 Â. Íàïðÿæåíèå VDB îïðåäåëÿëîñü ïóòåì èçìåðåíèÿ çíà÷åíèé VIN â ìîìåíòû ðåçêèõ èçìåíåíèé âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ IC2a ñ íóëåâîãî íà ïîëîæèòåëüíîå è íàîáîðîò. Áûëî îïðåäåëåíî, ÷òî äëÿ ïîëîæèòåëüíûõ ïåðåõîäîâ VDB = 19.75 ìÂ, à äëÿ îòðèöàòåëüíûõ VDB = 19.70 ìÂ. ÐË
ÑÕÅÌÛ
ÐàäèîËîöìàí – èþëü 2013
Óâåëè÷åíèå ÷àñòîòû äèñêðåòèçàöèè ÖÀÏ íà îñíîâå ØÈÌ Ajoy Raman, Èíäèÿ EDN
Å
Åñëè î÷èñòèòü íèçêî÷àñòîòíûì ôèëüòðîì ãåíåðèðóåìûé ìèêðîêîíòðîëëåðîì ñèãíàë ØÈÌ, ïîëó÷èòñÿ ïðîñòåéøèé ÖÀÏ. Ìàêñèìàëüíàÿ ÷àñòîòà äèñêðåòèçàöèè òàêîãî ÖÀÏ ðàâíà, â òèïè÷íîì ñëó÷àå, îäíîé äåñÿòîé ÷àñòîòû ØÈÌ.  ñòàòüå ïðåäëàãàåìñÿ íîâûé ïîäõîä ê îïèñàííîìó â [1] ìåòîäó, èñïîëüçóþùèé ãåíåðàòîð îïîðíîãî ïèëîîáðàçíîãî íàïðÿæåíèÿ, îòñ÷åòû âûõîäíîãî ñèãíàëà êîòîðîãî âûáèðàþòñÿ è çàïîìèíàþòñÿ â ìîìåíòû âðåìåíè, îïðåäåëÿåìûå ñèãíàëàìè ØÈÌ. Òàêîé ïîäõîä ïîçâîëÿåò ïîâûñèòü ÷àñòîòó äèñêðåòèçàöèè äî ÷àñòîòû ØÈÌ. Ñ ïîìîùüþ ñõåìû, èçîáðàæåííîé íà Ðèñóíêå 1, ìîæíî ñîçäàòü 10-ðàçðÿäíûé ÖÀÏ ñ âûõîäíûì íàïðÿæåíèåì ±10  è ÷àñòîòîé
15 Â
15 Â
R1 2.7k
äèñêðåòèçàöèè 20 êÃö. Ìèêðîêîíòðîëëåð dsPIC30F4011 (íà ñõåìå íå ïîêàçàí), ðàáîòàþùèé íà òàêòîâîé ÷àñòîòå 96 ÌÃö, ãåíåðèðóåò ñèãíàëû çàõâàòà OC1 è OC4. Ïîäåëåííàÿ íà 4 òàêòîâàÿ ÷àñòîòà ïîñòóïàåò íà âõîä âíóòðåííåãî 16-ðàçðÿäíîãî òàéìåðà, ïåðèîä ñ÷åòà êîòîðîãî óñòàíîâëåí ðàâíûì 1200, ÷òî îïðåäåëÿåò ÷àñòîòó ØÈÌ 20 êÃö. Ñèãíàë OC4 ïî÷òè âñå âðåìÿ èìååò âûñîêèé óðîâåíü è îïóñêàåòñÿ âíèç íà 1170 îòñ÷åòå ñ÷åò÷èêà, èíèöèèðóÿ íà÷àëî ãåíåðàöèè ïèëû. Ìèêðîñõåìà IC1A ñ òðàíçèñòîðîì Q1 îáðàçóþò ïðåöèçèîííûé èñòî÷íèê òîêà, ëèíåéíî çàðÿæàþùåãî êîíäåíñàòîð C2 â òî âðåìÿ, êîãäà Q2 âûêëþ÷åí. Ýòîò ñèãíàë, èíâåðòèðîâàííûé
5Â R3 18k
R2 1k
R4 56k
–15 Â 2
R5 10k
5Â ÂÛÂÎÄ 19 OC4
3+
7
1
6
Q1
IC1B LF353
7
15 Â ÂÕÎÄ ÀÍÀËÎÃÎÂÎÃÎ ÑÈÃÍÀËÀ 3 1 2 IC2 LF398
5 +
15 Â
2
1
R6 1k
BC177
8
R7 18k
14
4 IC1A LF353
R8 2.2k
IC3A CD40106
Q2
C2 0.1 µF ËÀÂÑÀÍÎÂÛÉ
BC107
8 ÓÏÐÀÂËÅÍÈÅ ÂÛÁÎÐÊÀ/ ÕÐÀÍÅÍÈÅ
4
7
6
ÂÛÕÎÄ ÖÀÏ 5 C1 1800 pF
–15 Â
5Â Ñ ÂÛÕÎÄÎÂ dsPIC30F4011 C3 680 pF
R9 1.8k
IC3B CD40106 3
4
ÂÛÂÎÄ 23 OC1
Ðèñóíîê 1. Íå ïîêàçàííûé íà ñõåìå ìèêðîêîíòðîëëåð ãåíåðèðóåò ñèãíàëû äëÿ óïðàâëåíèÿ ôîðìèðîâàíèåì ïèëîîáðàçíîãî íàïðÿæåíèÿ (OC4) è ìîìåíòàìè âûáîðêè (OC1).
ÐàäèîËîöìàí – èþëü 2013
ÑÕÅÌÛ
51
ÏÈËÀ ÍÀ ÂÛÂÎÄÅ 7 IC1B
10 ÀÍÀËÎÃÎÂÛÅ ÑÈÃÍÀËÛ 0 (Â) ÂÛÕÎÄ ÖÀÏ
–10 H
ÂÛÁÎÐÊÀ/ÕÐÀÍÅÍÈÅ ÄËß 344 ÎÒÑ×ÅÒÎÂ
L H ÖÈÔÐÎÂÛÅ ÑÈÃÍÀËÛ L H
OC1 ØÈÌ ÑÈÃÍÀË ÖÀÏ OC4 ÈÍÈÖÈÀËÈÇÀÖÈß ÏÈËÛ
L 0
10
20
30
40 50 60 ÂÐÅÌß (ìêñ)
70
80
90
100
Ðèñóíîê 2. Ïðîäèôôåðåíöèðîâàííûé çàäíèé ôðîíò OC1 èíèöèèðóåò ôîðìèðîâàíèå èìïóëüñà âûáîðêè â ìîìåíò âðåìåíè, ñîîòâåòñòâóþùèé íàïðÿæåíèþ –5 Â íà âûõîäå ÖÀÏ.
ìèêðîñõåìîé IC3A, âêëþ÷àåò Q2 è óäåðæèâàåò åãî îòêðûòûì â òå÷åíèå 30 ïåðèîäîâ òàéìåðà, ÷òîáû ðàçðÿäèòü êîíäåíñàòîð C2 ïåðåä íà÷àëîì î÷åðåäíîãî öèêëà ãåíåðàöèè ïèëîîáðàçíîãî íàïðÿæåíèÿ. IC1B áóôåðèçóåò ïèëîîáðàçíîå íàïðÿæåíèå, óñèëèâàåò åãî è ñäâèãàåò ïî óðîâíþ. Âåëè÷èíà ñäâèãà è óñèëåíèå ïîäñòðàèâàþòñÿ ïîòåíöèîìåòðàìè R2 è R5. Ñïàäàþùèé ôðîíò OC 1 îïðåäåëÿåò ìîìåíò âûáîðêè óðîâíÿ ïèëîîáðàçíîãî íàïðÿæåíèÿ. Íà îñíîâàíèè ñëîâà äàííûõ, êîòîðîå äîëæíî áûòü ïðåîáðàçîâàíî â âûõîäíîå íàïðÿæåíèå ÖÀÏ, ìèêðîêîíòðîëëåð îïðåäåëÿåò ñêâàæíîñòü èìïóëüñîâ OC1. Öåïî÷êà C3, R9 äèôôåðåíöèðóåò ðåçóëüòèðóþùèé ñèãíàë ØÈÌ, â ðåçóëüòàòå ÷åãî íà âûõîäå IC3B îáðàçóþòñÿ èìïóëüñû äëèòåëüíîñòüþ ïîðÿäêà 1 ìêñ, óïðàâëÿþùèå ìèêðîñõåìîé âûáîðêè/õðàíåíèÿ (ÓÂÕ) IC2. Íà âûâîäå 5 IC2 ôîðìèðóåòñÿ âûõîäíîé ñèãíàë ÖÀÏ, ïîñëåäîâàòåëüíî ïðîõîäÿùèé ÷åðåç óðîâíè –10, 0 è +10  ïðè êîäàõ â ðåãèñòðå ØÈÌ 88, 600 è 1112, ÷òî ñîîòâåòñòâóåò 1024 îòñ÷åòàì 10ðàçðÿäíîãî ÖÀÏ.
52
Ñìåùåíèå ñ÷åòà íà 88 ïåðèîäîâ äàåò âîçìîæíîñòü èñêëþ÷èòü íåëèíåéíîñòü íà÷àëüíîãî ó÷àñòêà ïèëû, â ðåçóëüòàòå ÷åãî ÖÀÏ èìååò îøèáêó ëèíåéíîñòè âñåãî 20 ì è òî÷íîñòü ±40 ìÂ. Èñïîëüçóÿ ñèãíàëû çàõâàòà OC2 è OC3, ìîæíî ðåàëèçîâàòü äîïîëíèòåëüíûé ÖÀÏ. Íà Ðèñóíêå 2 ïîêàçàíû âðåìåííûå äèàãðàììû ñèãíàëîâ íà âûõîäå ÖÀÏ, ñîîòâåòñòâóþùèå âõîäíîìó êîäó 256, òî åñòü, îäíîé ÷åòâåðòîé ïîëíîé 10-áèòíîé øêàëû. OC4 îïðåäåëÿåò ìîìåíòû íà÷àëà ãåíåðàöèè î÷åðåäíîãî ïåðèîäà äâóõïîëÿðíîãî ïèëîîáðàçíîãî ñèãíàëà ñ ÷àñòîòîé 20 êÃö íà âûâîäå 7 ìèêðîñõåìû IC1B. Óðîâåíü ýòîãî ïèëîîáðàçíîãî íàïðÿæåíèÿ âûáèðàåòñÿ è çàïîìèíàåòñÿ ïðè êîäå â ðåãèñòðå òàéìåðà 256 + 88 = 344, ÷òî ñîîòâåòñòâóåò íàïðÿæåíèþ –5  íà âûõîäå ÖÀÏ. ÐË
Ññûëêè
ÑÕÅÌÛ
1. Kester, Walt (editor), The DataConversion Handbook, section 3-1, pg 3-28, Newnes, 2005. 2. Raman, Ajoy, «Universal Analog Hardware Testbench».
ÐàäèîËîöìàí – èþëü 2013
Àäàïòèâíûé äàò÷èê óãëà ïîâîðîòà îòëè÷àåò «ãðóáî» îò «òî÷íî» Anthony Smith EDN Çàìå÷àíèå ðåäàêòîðà EDN Ïåðåä âàìè âåñüìà îðèãèíàëüíîå ðåøåíèå ïðîáëåìû ïåðåêëþ÷åíèÿ «ãðóáî/òî÷íî», âîçíèêàþùåé ïðè èñïîëüçîâàíèè äàò÷èêîâ óãëîâîãî ïîëîæåíèÿ â ñèñòåìàõ óïðàâëåíèÿ. Êòî ñêàçàë, ÷òî áåç ìèêðîêîíòðîëëåðà ñäåëàòü ñõåìó èíòåëëåêòóàëüíîé íåâîçìîæíî?
È
Èíêðåìåíòíûå óãëîâûå ýíêîäåðû, î÷åíü ïîõîæèå ïî ôîðìå è ðàçìåðàì íà îáùåèçâåñòíûå ìîíòèðóåìûå íà ïàíåëè ïîòåíöèîìåòðû, ñëóæàò íåäîðîãîé «öèôðîâîé» àëüòåðíàòèâîé àíàëîãîâûì ïîòåíöèîìåòðàì. Îáû÷íî îíè èñïîëüçóþòñÿ äëÿ ðåãóëèðîâêè óðîâíÿ, íàñòðîéêè èëè óñòàíîâêè òàéìåðîâ â àóäèîâèçóàëüíîì îáîðóäîâàíèè, â ñèñòåìàõ êîíäèöèîíèðîâàíèÿ è æèçíåîáåñïå÷åíèÿ, â áûòîâûõ ïðèáîðàõ, ëàáîðàòîðíîì îáîðóäîâàíèè, íàó÷íûõ ïðèáîðàõ è ìíîãèõ äðóãèõ óñòðîéñòâàõ. Êàê ïðàâèëî, äàò÷èêè óãëîâîãî ïîëîæåíèÿ èìåþò äâà âûõîäà, ôàçû ñèãíàëîâ íà êîòîðûõ íàõîäÿòñÿ â êâàäðàòóðå, òî åñòü, ñäâèíóòû íà ÷åòâåðòü ïåðèîäà. Íà êàæäîì âûõîäå çà îäèí îáîðîò âàëà ôîðìèðóåòñÿ ôèêñèðîâàííîå êîëè÷åñòâî èìïóëüñîâ, ïî îäíîìó èìïóëüñó íà îïðåäåëåííûé óãîë ïîâîðîòà. Âíóòðè ýíêîäåðà íàõîäÿòñÿ äâà êîíòàêòà, îáùèé âûâîä êîòîðûõ îáû÷íî ñîåäèíåí ñ çåìëåé ñõåìû, êàê ýòî ïîêàçàíî íà Ðèñóíêå 1, à äâà êâàäðàòóðíûõ âûõîäà ÷åðåç ïîäòÿãèâàþùèå ðåçèñòîðû (R1 è R2) ïîäêëþ÷åíû ê øèíå ïèòàíèÿ. Çàòåìíåííûé ó÷àñòîê ñõåìû íà Ðèñóíêå 1 ïðåäñòàâëÿåò òèïè÷íûé èíòåðôåéñ äàò÷èêà óãëîâîãî ïîëîæåíèÿ, ðåàëèçóþùèé êâàäðàòóðíîå äåêîäèðîâàíèå. Îáåñïå÷èâàþùèå ôèëüòðàöèþ øóìîâ è ïîäàâëåíèå äðåáåçãà êîíòàêòîâ öåïî÷êè R3, C1 è R4, C2, ñîâìåñòíî ñ òðèããåðàìè Øìèòòà ëîãè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ «È-ÍÅ» IC1a è IC1b ôîðìèðóþò ïðÿìîóãîëüíûå öèôðîâûå ñèãíàëû â òî÷êàõ A è B. Òàê æå,
ÐàäèîËîöìàí – èþëü 2013
êàê è íà âûõîäå ýíêîäåðà, ýòè ñèãíàëû ñäâèíóòû ïî ôàçå íà 90 ãðàäóñîâ. Åñëè äàò÷èê âðàùàåòñÿ ïî ÷àñîâîé ñòðåëêå, ïåðåäíèé ôðîíò ñèãíàëà A îïåðåæàåò ïåðåäíèé ôðîíò ñèãíàëà B; ïðè âðàùåíèè ïðîòèâ ÷àñîâîé ñòðåëêè ñèãíàë B íà ÷åòâåðòü ïåðèîäà îïåðåæàåò ñèãíàë A. Åñëè ïîäàòü ñèãíàë A íà D âõîä òðèããåðà IC2a, à B – íà ñ÷åòíûé âõîä, ñèãíàë íà âûõîäå Q áóäåò èíäèöèðîâàòü íàïðàâëåíèå âðàùåíèÿ ýíêîäåðà, îñòàâàÿñü â ñîñòîÿíèè «ëîã. 1» ïðè âðàùåíèè ïî ÷àñîâîé ñòðåëêå, è ïåðåêëþ÷àÿñü â íèçêèé óðîâåíü ïðè âðàùåíèè ïðîòèâ ÷àñîâîé ñòðåëêè.  êà÷åñòâå èíêðåìåíòíûõ èìïóëüñîâ ìîæíî èñïîëüçîâàòü ëþáîé ñèãíàë, êàê A, òàê è B. Íàïðèìåð, åñëè ýíêîäåð âûðàáàòûâàåò 20 èìïóëüñîâ íà îäèí îáîðîò, â òî÷êàõ A è B áóäóò âîçíèêàòü ïî 20 èìïóëüñîâ ïðè ïîâîðîòå âàëà íà êàæäûå 360 ãðàäóñîâ. Ýòà ïðîñòàÿ èíòåðôåéñíàÿ ñõåìà ïðåêðàñíî ðàáîòàåò â ïðèëîæåíèÿõ, ãäå åäèíîâðåìåííî òðåáóåòñÿ ïîâåðíóòü âàë ýíêîäåðà íåáîëüøîå ÷èñëî ðàç. Íî äëÿ ñëó÷àåâ, êîãäà íåîáõîäèìî ïîëó÷èòü ñîòíè, à òî è òûñÿ÷è èíêðåìåíòíûõ èìïóëüñîâ, ïîäîáíàÿ ñõåìà ñîâåðøåííî íå ïðèìåíèìà. Ê ïðèìåðó, ïðåäñòàâüòå ñåáå óñòðîéñòâî, â êîòîðîì íà ñ÷åò÷èê íàäî ïîäàòü òûñÿ÷ó èìïóëüñîâ. ×òîáû ñôîðìèðîâàòü òàêîå áîëüøîå êîëè÷åñòâî èìïóëüñîâ, âàë èíêðåìåíòíîãî ýíêîäåðà ñ 20 èìïóëüñàìè íà îáîðîò ïðèäåòñÿ ïîâåðíóòü 50 ðàç! Ýòî çàéìåò óéìó âðåìåíè, à íà âàøèõ ïàëüöàõ, ñêîðåå âñåãî, ïîÿâÿòñÿ ìîçîëè.
ÑÕÅÌÛ
53
+5 Â R1 10k
IC1a R3 100k
A 2
C1 10n
R2 10k
+5 Â Ñì. òåêñò
4 SET D IC2a
3
IC1b R4 100k
B
Q Q
IC1c Âûõîä
10 SET
«1» = Ïî ÷àñîâîé 12 9 ñòðåëêå D Q «0» = Ïðîòèâ ÷àñîâîé IC2b ñòðåëêè 11 8 Q
5 6
RESET 1
RESET 13 +5 Â
Äàò÷èê óãëîâîãî ïîëîæåíèÿ
C2 10n
IC1d 0Â
+5 Â
ÏÎ ×ÀÑÎÂÎÉ ÑÒÐÅËÊÅ A
R5 560k
R8 220k
B ÏÐÎÒÈ ×ÀÑÎÂÎÉ ÑÒÐÅËÊÈ
1
A B
+5 Â
+5 Â
2
15 14 RC C A
Q
13
9
7 6 RC C A
0Â
IC3a B
R6 100k
C3 100n
Q
4
10
RESET 3
R7 1k
Q IC3b
B
Q
C5 10n
5 12
RESET 11
C4 10n
ÇÀÌÅ×ÀÍÈß:
Q1 2N7000
IC1: 74HC132 (âûâîä 7 = 0 Â; âûâîä 14 = +5 Â) IC2: 74HC74 (âûâîä 7 = 0 Â; âûâîä 14 = +5 Â) IC3: 74HC123 (âûâîä 8 = 0 Â; âûâîä 16 = +5 Â)
R9 1k
0Â
Ðèñóíîê 1. Íà áûñòðîå âðàùåíèå âàëà äàò÷èêà óãëîâîãî ïîëîæåíèÿ àäàïòèâíûé èíòåðôåéñ ðåàãèðóåò ñîîòâåòñòâóþùèì óâåëè÷åíèåì ÷àñòîòû âûõîäíûõ èìïóëüñîâ.
Îäíàêî, äîáàâèâ âñåãî îäíó ìèêðîñõåìó (IC3 – ñäâîåííûé æäóùèé ìóëüòèâèáðàòîð ñ ïåðåçàïóñêîì) è ãîðñòü íåäîðîãèõ êîìïîíåíòîâ, ìîæíî íàó÷èòü ñõåìó ïîíèìàòü, êîãäà ýíêîäåð âðàùàåòñÿ áûñòðî, ÷òîáû ãåíåðèðîâàòü ìíîæåñòâî âûõîäíûõ èìïóëüñîâ íà êàæäûé èíêðåìåíòíûé èìïóëüñ ñèãíàëà B. Äîïîëíèòåëüíûå ýëåìåíòû ñõåìû, ðàñïîëîæåííûå íà ñõåìå âíå çàòåìíåííîé îáëàñòè, ðàáîòàþò ñëåäóþùèì îáðàçîì. Æäóùèé ìóëüòèâèáðàòîð IC3a è òðèããåð IC2b îáðàçóþò ïðîñòîé äåòåêòîð ñêîðîñòè, îòñëåæèâàþùèé ÷àñòîòó ñèãíàëà B. Ñ óâåëè÷åíèåì ñêîðîñòè âðàùåíèÿ äàò÷èêà óãëîâîãî ïîëîæåíèÿ óâåëè÷èâàåòñÿ ÷àñòîòà ñèãíàëà, à ïåðèîä, ñîîòâåòñòâåííî, óìåíüøàåòñÿ. Äåòåêòîð ñêîðîñòè îïðåäåëÿåò, êîãäà ïåðèîä ñèãíàëà ñòàíîâèòñÿ íèæå ïîðîãà, óñòàíîâëåííîãî âðåìÿçàäàþùèìè ýëåìåíòàìè R5 è C3 ìóëüòèâèáðàòîðà. Âòîðîé ìóëüòèâèáðàòîð IC3b çà ñ÷åò äîáàâëåíèÿ ýëåìåíòîâ R6, C4 è Q1 ðàáîòàåò â àâòîêîëåáàòåëüíîì ðåæèìå. Âðåìÿçàäàþ-
54
ùèå êîìïîíåíòû R6, C4 è R8, C5 îïðåäåëÿþò ÷àñòîòó è êîýôôèöèåíò çàïîëíåíèÿ åãî âûõîäíûõ èìïóëüñîâ, ôîðìèðóþùèõñÿ íà âûâîäå 12. Ïåðâûé ìóëüòèâèáðàòîð (IC3a) âêëþ÷åí òàêèì îáðàçîì, ÷òîáû çàïóñêàòüñÿ ïî ñïàäó èìïóëüñà B, â òî âðåìÿ êàê òðèããåð IC2b ñèíõðîíèçèðóåòñÿ ïåðåäíèì ôðîíòîì B. Êîãäà ýíêîäåð âðàùàåòñÿ îòíîñèòåëüíî ìåäëåííî, ñèãíàë íà âûõîäå Q ìèêðîñõåìû IC3a (âûâîä 13) ñîñòîèò èç ïà÷åê ïîëîæèòåëüíûõ èìïóëüñîâ, øèðèíà êîòîðûõ ðàâíà tW = 0.45 ´ R5 ´ C3 (ñåêóíä) (VÑÑ = 5 Â) Ïðè R5 = 560 êÎì è C3 = 100 íÔ íîìèíàëüíàÿ äëèòåëüíîñòü tW ñîñòàâèò 25 ìñ. Ïðè ìåäëåííîì âðàùåíèè ýíêîäåðà ÷àñòîòà ñèãíàëà B íèçêà, à ïåðèîä îòíîñèòåëüíî âåëèê, è ñèãíàë íà âûõîäå Q ìèêðîñõåìû IC3 âîçâðàùàåòñÿ â íèçêèé óðîâåíü ðàíüøå, ÷åì óðîâåíü ñèãíàëà B îïÿòü ñòàíåò âûñîêèì. Ïîñêîëüêó âûõîä Q ïîäêëþ÷åí ê âõîäó RESET ìèêðîñõåìû IC2b, ïîëîæèòåëüíûé ôðîíò ñèãíàëà B íà
ÑÕÅÌÛ
ÐàäèîËîöìàí – èþëü 2013
Ðèñóíîê 2à. Ñõåìà äåëàåò ïîñòåïåííûé ïåðåõîä îò îäèíî÷íûõ èìïóëüñîâ ê ôîðìèðîâàíèþ ïà÷åê.
Ðèñóíîê 2á. Êîãäà ýíêîäåð âðàùàþò î÷åíü áûñòðî, íà âûõîäå ïîñòîÿííî ïðèñóòñòâóþò èìïóëüñû àâòîêîëåáàòåëüíîãî ìóëüòèâèáðàòîðà.
Ïîÿñíåíèÿ ê Ðèñóíêó 2. Âåðõíèé êàíàë – ñèãíàë A; ñðåäíèé êàíàë – ñèãíàë B; íèæíèé êàíàë – âûõîä ñõåìû (ìèêðîñõåìà IC1c).
âõîäå òðèããåðà (âûâîä 11) íå îêàçûâàåò âëèÿíèÿ íà åãî âûõîäû, ïîýòîìó Q (âûâîä 9) îñòàåòñÿ íà íèçêîì óðîâíå. Ýòî, â ñâîþ î÷åðåäü, ïî âõîäó RESET (âûâîä 11) óäåðæèâàåò àâòîêîëåáàòåëüíûé ìóëüòèâèáðàòîð IC3b â ñîñòîÿíèè ñáðîñà, òàê ÷òî åãî âûõîä Q (âûâîä 12) ïîñòîÿííî íàõîäèòñÿ â ñîñòîÿíèè «ëîã.1». Òàêèì îáðàçîì, 25-ìèëëèñåêóíäíûå èìïóëüñû ñ âûõîäà Q ìóëüòèâèáðàòîðà IC3a ïðîõîäÿò ÷åðåç IC1d è èíâåðòèðóþòñÿ âåíòèëåì IC1c.  ðåçóëüòàòå âûõîäíîé ñèãíàë ñõåìû ñîñòîèò èç ñåðèè ïîëîæèòåëüíûõ èìïóëüñîâ ïîñòîÿííîé øèðèíû, êàæäûé èç êîòîðûõ ñîîòâåòñòâóåò îäíîìó øàãó èíêðåìåíòíîãî ýíêîäåðà. Ñëåäîâàòåëüíî, ïðè ìåäëåííîì âðàùåíèè âàëà ñõåìà íà îäèí èíêðåìåíò âûðàáàòûâàåò åäèíñòâåííûé èìïóëüñ äëèòåëüíîñòüþ 25 ìñ. Ïðè R5 = 560 êÎì è C3 = 100 íÔ íîìèíàëüíàÿ äëèòåëüíîñòü tW ñîñòàâèò 25 ìñ. Ïðè ìåäëåííîì âðàùåíèè ýíêîäåðà ÷àñòîòà ñèãíàëà B íèçêà, à ïåðèîä îòíîñèòåëüíî âåëèê, è ñèãíàë íà âûõîäå Q ìèêðîñõåìû IC3 âîçâðàùàåòñÿ â íèçêèé óðîâåíü ðàíüøå, ÷åì óðîâåíü ñèãíàëà B îïÿòü ñòàíåò âûñîêèì. Ïîñêîëüêó âûõîä Q ïîäêëþ÷åí ê âõîäó RESET ìèêðîñõåìû IC2b, ïîëîæèòåëüíûé ôðîíò ñèãíàëà B íà âõîäå òðèããåðà (âûâîä 11) íå îêàçûâàåò âëèÿíèÿ íà åãî âûõîäû, ïîýòîìó Q (âûâîä 9) îñòàåòñÿ íà íèçêîì óðîâíå. Ýòî, â ñâîþ î÷åðåäü, ïî âõîäó RESET (âûâîä 11) óäåðæèâàåò àâòîêîëåáàòåëüíûé ìóëüòèâèáðàòîð IC3b â ñîñòîÿíèè ñáðîñà, òàê ÷òî åãî âûõîä Q (âûâîä 12) ïîñòîÿííî íàõîäèòñÿ â ñîñòîÿíèè «ëîã.1». Òàêèì îáðàçîì, 25-ìèëëèñåêóíäíûå èìïóëü-
ÐàäèîËîöìàí – èþëü 2013
ñû ñ âûõîäà Q ìóëüòèâèáðàòîðà IC3a ïðîõîäÿò ÷åðåç IC1d è èíâåðòèðóþòñÿ âåíòèëåì IC1c.  ðåçóëüòàòå âûõîäíîé ñèãíàë ñõåìû ñîñòîèò èç ñåðèè ïîëîæèòåëüíûõ èìïóëüñîâ ïîñòîÿííîé øèðèíû, êàæäûé èç êîòîðûõ ñîîòâåòñòâóåò îäíîìó øàãó èíêðåìåíòíîãî ýíêîäåðà. Ñëåäîâàòåëüíî, ïðè ìåäëåííîì âðàùåíèè âàëà ñõåìà íà îäèí èíêðåìåíò âûðàáàòûâàåò åäèíñòâåííûé èìïóëüñ äëèòåëüíîñòüþ 25 ìñ. Åñëè âðàùàòü ýíêîäåð äîñòàòî÷íî áûñòðî, ïåðèîä ñèãíàëà B áóäåò ñîîòâåòñòâåííî óìåíüøàòüñÿ äî òåõ ïîð, ïîêà øèðèíà ïðîìåæóòêà ìåæäó èìïóëüñàìè íå ñòàíåò ìåíüøå, ÷åì tW (äëèòåëüíîñòü âûõîäíîãî èìïóëüñà IC3a). Ïîñêîëüêó ñèãíàë Q, èäóùèé íà âûâîä 13, òåïåðü èìååò âûñîêèé óðîâåíü âî âðåìÿ ïîëîæèòåëüíîãî ôðîíòà B, òðèããåð IC2b ïåðåêëþ÷àåòñÿ ñïàäîì B, è íà åãî âûõîäå Q (âûâîä 9) óñòàíàâëèâàåòñÿ «ëîã. 1», ðàçðåøàþùàÿ ðàáîòó àâòîêîëåáàòåëüíîãî ìóëüòèâèáðàòîðà IC3b, íà÷èíàþùåãî ãåíåðèðîâàòü èìïóëüñû, ÷àñòîòà êîòîðûõ îïðåäåëÿåòñÿ ýëåìåíòàìè R6, C4 è R8, C5. Ñëåäîâàòåëüíî, ê âûõîäíîìó ñèãíàëó, ïîìèìî èìïóëüñîâ ñ âûõîäà Q ýëåìåíòà IC3a, ÷åðåç âåíòèëü IC1d áóäóò äîáàâëÿòüñÿ îäèí èëè áîëåå èìïóëüñîâ, ïîÿâëÿþùèõñÿ íà âûõîäå Q ýëåìåíòà IC3b. Ýòî ìîæíî óâèäåòü íà íèæíåé îñöèëëîãðàììå Ðèñóíêà 2à.  êîíöå êîíöîâ, êîãäà äàò÷èê âðàùàåòñÿ î÷åíü áûñòðî, îòðèöàòåëüíûé ïåðåïàä B ïåðåçàïóñêàåò IC3a ðàíüøå, ÷åì ó åãî âûõîäà Q ïîÿâëÿåòñÿ âîçìîæíîñòü îïóñòèòüñÿ â «ëîã. 0».  ýòèõ óñëîâèÿõ íà âûõîäàõ Q ýëåìåíòîâ
ÑÕÅÌÛ
55
IC3a è IC2b ïîñòîÿííî ñîõðàíÿåòñÿ âûñîêèé óðîâåíü, íå ïðåïÿòñòâóþùèé àâòîêîëåáàòåëüíîìó ðåæèìó ìóëüòèâèáðàòîðà. Ïîëó÷àþùèéñÿ ïðè ýòîì ñèãíàë íà âûõîäå IC1c ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé íåïðåðûâíóþ ïîñëåäîâàòåëüíîñòü èìïóëüñîâ, êîòîðóþ ìîæíî âèäåòü íà íèæíåé îñöèëëîãðàììå Ðèñóíêà 2á. Òî÷êà, íà÷èíàÿ ñ êîòîðîé ñõåìà ïåðåñòàåò ãåíåðèðîâàòü îäèíî÷íûå èìïóëüñû è íà÷èíàåò ôîðìèðîâàòü ïà÷êè, îïðåäåëÿåòñÿ âðåìÿçàäàþùèìè ýëåìåíòàìè, îêðóæàþùèìè IC3a. Ìîæíî ïðåäïîëîæèòü, ÷òî ìàêñèìàëüíàÿ ñêîðîñòü, äîñòóïíàÿ ðåàëüíîìó ïîëüçîâàòåëþ, ñîñòàâëÿåò äâà îáîðîòà â ñåêóíäó. Äëÿ ýíêîäåðà, âûðàáàòûâàþùåãî 20 èíêðåìåíòíûõ èìïóëüñîâ íà îáîðîò, ýòî ýêâèâàëåíòíî 40 èìïóëüñàì â ñåêóíäó, èëè ïåðèîäó 25 ìñ. Ïîýòîìó, êîãäà ýíêîäåð âðàùàåòñÿ ñî ñêîðîñòüþ, ïðåâûøàþùåé äâà îáîðîòà â ñåêóíäó, ñõåìà ïåðåõîäèò â ðåæèì ãåíåðàöèè ìíîæåñòâà âûõîäíûõ èìïóëüñîâ. ×àñòîòà èìïóëüñîâ àâòîêîëåáàòåëüíîãî ìóëüòèâèáðàòîðà âûáèðàåòñÿ èñõîäÿ èç
56
âàøèõ ïåðñîíàëüíûõ òðåáîâàíèé. Ïðè óêàçàííûõ íà Ðèñóíêå 1 íîìèíàëàõ ýëåìåíòîâ R6, C4, R8 è C5 ÷àñòîòà ðàâíà ïðèìåðíî 600 Ãö ïðè íîìèíàëüíîé øèðèíå èìïóëüñà 1 ìñ. Çàìåòèì, ÷òî òðåáîâàíèå íàëè÷èÿ ïåðåçàïóñêà ó ìóëüòèâèáðàòîðà IC3a ÿâëÿåòñÿ îáÿçàòåëüíûì äëÿ ïðàâèëüíîé ðàáîòû ñõåìû. Îáû÷íî âåíòèëü IC1c âêëþ÷àþò èíâåðòîðîì, ñîåäèíÿÿ íåèñïîëüçóåìûé âõîä ñ øèíîé ïèòàíèÿ. Îäíàêî åñëè ñîåäèíèòü ýòîò âõîä ñ âûõîäîì Q ìèêðîñõåìû IC2a, âûõîäíûå èìïóëüñû áóäóò ôîðìèðîâàòüñÿ òîëüêî ïðè âðàùåíèè ýíêîäåðà â íàïðàâëåíèè ÷àñîâîé ñòðåëêè. È íàîáîðîò, åñëè ïîäêëþ÷èòü âõîä ýëåìåíòà «È-ÍÅ» ê âûõîäó Q òðèããåðà IC2a, ñõåìà áóäåò ãåíåðèðîâàòü âûõîäíûå èìïóëüñû òîëüêî ïðè âðàùåíèè ïðîòèâ ÷àñîâîé ñòðåëêè. Òàêîé õàðàêòåð ïîâåäåíèÿ èíòåðôåéñà ìîæåò îêàçàòüñÿ ïîëåçíûì, åñëè âàì íåîáõîäèìî, ÷òîáû ôîðìèðîâàíèå èìïóëüñîâ ïðîèñõîäèëî ëèøü ïðè âðàùåíèè âàëà ýíêîäåðà â êàêîì-òî îäíîì íàïðàâëåíèè. ÐË
ÑÕÅÌÛ
ÐàäèîËîöìàí – èþëü 2013
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 ÀÐÕÈ” 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
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!