Радиолоцман 2013 №12 (31) by Yurgen

Æóðíàë äëÿ òåõ, êòî èíòåðåñóåòñÿ ýëåêòðîíèêîé

ÐÀÄÈÎËÎÖÌÀÍ Äåêàáðü 2013 (31) 19

Ýëåêòðè÷åñêèå ñõåìû ìîæíî ïå÷àòàòü íà îáû÷íîì ñòðóéíîì ïðèíòåðå Ïå÷àòàåì ïëàòû ïðÿìî íà ñâîåì ñòîëå: íà Kickstarter çàïóùåí ïðîåêò íàñòîëüíîãî ïðèíòåðà

Óñòîé÷èâîñòü òèðèñòîðà ê dV/dt ìîæíî çíà÷èòåëüíî ïîâûñèòü

Èñòèííî äèôôåðåíöèàëüíûé îïåðàöèîííûé óñèëèòåëü, ñäåëàííûé èç ëîãè÷åñêèõ èíâåðòîðîâ

Ïå÷àòàåì ïëàòû

íà ïðèíòåðå

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

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

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

ÎÊÎ Àðõèâ 4NET

ÎÊÎ Àðõèâ 4NET LE

ÎÊÎ Àðõèâ LITE CF

ïîäêëþ÷åíèå ïî LAN/internet ñìåííûé æåñòêèé äèñê

ïîäêëþ÷åíèå ïî LAN/internet âñòðîåííûé æåñòêèé äèñê

çàïèñü íà êàðòó Compact Flash

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

http://jurnal-portal.ru

Íîâîñòè

ÐÀÄÈÎËÎÖÌÀÍ Äåêàáðü 2013 (31)

Óëüòðà ìàëîìîùíûå ñõåìû èçìåíÿþò ïîäõîä ê ðàçðàáîòêå óñòðîéñòâ ñáîðà ýíåðãèè

u-blox ñîçäàëà ñàìûé ìèíèàòþðíûé â îòðàñëè àâòîíîìíûé ìîäóëü ãëîáàëüíîãî ïîçèöèîíèðîâàíèÿ

Vishay ïðåäñòàâëÿåò íîâóþ ïðèåìíóþ êàòóøêó äëÿ áåñïðîâîäíûõ çàðÿäíûõ óñòðîéñòâ ñ íàïðÿæåíèåì 7 Â Freescale ïðåäñòàâëÿåò íàäåæíûå, âûñîêîñêîðîñòíûå ïðèåìîïåðåäàò÷èêè CAN äëÿ ïðîìûøëåííûõ è àâòîìîáèëüíûõ ïðèëîæåíèé

Ãëàâíûé ðåäàêòîð: À. Íèêîëàåâ

7 8

Íàä íîìåðîì ðàáîòàëè:

Íîâûå ïðåöèçèîííûå ñáîðêè MOSFET êîìïàíèè ALD ðàáîòàþò ïðè íàïðÿæåíèè ïèòàíèÿ ìåíåå 100 ìÂ Honeywell çàïóñêàåò ïðîèçâîäñòâî êîìáèíèðîâàííûõ äàò÷èêîâ HumidIcon

10 11

«Íåâåðîÿòíàÿ ÀÒÑ» äëÿ RasPBX

Ïðåäëîæåííàÿ TI àðõèòåêòóðà ïëàâàþùèõ êëþ÷åé èçìåíèò ñõåìîòåõíèêó àâòîíîìíûõ äðàéâåðîâ ñâåòîäèîäîâ

Abracon íà÷àëà ïðîèçâîäñòâî íèçêîïðîôèëüíûõ ìíîãîñëîéíûõ êåðàìè÷åñêèõ àíòåíí ñåðèè AMCA

Micrel ïðåäñòàâëÿåò íîâûé âûñîêîïðîèçâîäèòåëüíûé DC-DC ïðåîáðàçîâàòåëü 18 Â/3 À â êîðïóñå 3 õ 3 ìì

Measurement Specialties çàïóñòèëà â ïðîèçâîäñòâî èçîëèðîâàííûé îò îêðóæàþùåé ñðåäû äàò÷èê äàâëåíèÿ ñ öèôðîâûì âûõîäîì

À. Êðàâ÷óê

Íîâàÿ ìèêðîñõåìà äëÿ ñáîðà ýíåðãèè îêðóæàþùåé ñðåäû îò STMicroelectronics ðàñøèðÿåò âîçìîæíîñòè óñòðîéñòâ ñ áåçáàòàðåéíûì ïèòàíèåì

Äèðåêòîð:

Íîâûå ÷èï ðåçèñòîðû êîìïàíèè Ohmite ðàáîòàþò ïðè íàïðÿæåíèè 3000 Â

Î. Èâàíîâ Â. Êîëåñíèê Â. Êîïàòü È. Êðàñíîëîáîâ Ñ. Ìóðàò÷àåâ À. Íèêîëàåâ Í. Ðàäóíöåâà Ì. Ðóññêèõ

Îáëîæêà:

Silicon Labs çàâåðøàåò ñåðèþ èíòåëëåêòóàëüíûõ èíòåðôåéñîâ ìîñòîì USB-SPI

Ñ. Ìóðàò÷àåâ

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

rlocman@rlocman.ru

Ýëåêòðè÷åñêèå ñõåìû ìîæíî ïå÷àòàòü íà îáû÷íîì ñòðóéíîì ïðèíòåðå

Ïå÷àòàåì ïëàòû ïðÿìî íà ñâîåì ñòîëå: íà Kickstarter çàïóùåí ïðîåêò íàñòîëüíîãî ïðèíòåðà

Ïîäâîäíûå êàáåëè íåñóò ýíåðãèþ âåòðà ëþäÿì

ÈÑÒÎÐÈß ÝËÅÊÒÐÎÍÈÊÈ. Äæîí Íåïåð: èçîáðåòàòåëü ëîãàðèôìîâ íà ïåðâîå ìåñòî ñòàâèë ðåëèãèþ

33 38

Òåõíîëîãèè êîðïóñèðîâàíèÿ ìèêðîñõåì: èòîãè 30-ëåòíåãî ðàçâèòèÿ

+7 (495) 721-72-14 www.rlocman.ru

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

Îôîðìëåíèå áåñïëàòíîé ïîäïèñêè:

Èñïîëüçîâàíèå SD-êàðò â ìàëûõ âñòðàèâàåìûõ ñèñòåìàõ. ×àñòü 2

Ñõåìû 43

Óñòîé÷èâîñòü òèðèñòîðà ê dV/dt ìîæíî çíà÷èòåëüíî ïîâûñèòü

45 48

Òðàíçèñòîðíàÿ ñõåìà îòêëþ÷åíèÿ íàãðóçêè äëÿ ìèêðîêîíòðîëëåðîâ

Êàê ïîëó÷èòü ÷èñòóþ ñèíóñîèäó èç ìîäèôèöèðîâàííîé. ×àñòü 2

Èñòèííî äèôôåðåíöèàëüíûé îïåðàöèîííûé óñèëèòåëü, ñäåëàííûé èç ëîãè÷åñêèõ èíâåðòîðîâ

Óëó÷øåíèå ýêñïëóàòàöèîííûõ õàðàêòåðèñòèê ÏÃÑ-10

www.rlocman.ru/magazine

Ñèíõðîííûå ïîíèæàþùèå ïðåîáðàçîâàòåëè 42 Â/2.5 À ñ òîêîì ïîòðåáëåíèÿ 2.5 ìêÀ

Óëüòðà ìàëîìîùíûå ñõåìû èçìåíÿþò ïîäõîä ê ðàçðàáîòêå óñòðîéñòâ ñáîðà ýíåðãèè Íîâûå óñòðîéñòâà TI äëÿ ñáîðà ýíåðãèè è ïîíèæàþùèå ïðåîáðàçîâàòåëè íàïðÿæåíèÿ èçâëåêàþò íè÷òîæíî ìàëûå ïîðöèè ýíåðãèè îò ñâåòîâûõ, òåïëîâûõ è âèáðàöèîííûõ èñòî÷íèêîâ Texas Instruments ïðåäñòàâèëà ïåðâûå ïÿòü ìèêðîñõåì íîâîãî ïîêîëåíèÿ, ïðåäíàçíà÷åííûõ äëÿ ýôôåêòèâíîãî óïðàâëåíèÿ èçâëå÷åíèåì è ïðåîáðàçîâàíèåì ñâåòîâîé, òåïëîâîé èëè ìåõàíè÷åñêîé ýíåðãèè â ìèêðîè ìèëëèâàòòíîì äèàïàçîíàõ. bq25570, bq25505, TPS62740, TPS62737 è TPS62736 ðàáîòàþò ïðè íàèáîëåå íèçêèõ â îòðàñëè óðîâíÿõ òîêà ïîòðåáëåíèÿ â àêòèâíîì ðåæèìå è îáåñïå÷èâàþò áåçáàòàðåéíîå ïèòàíèå ñåòåé áåñïðîâîäíûõ äàò÷èêîâ, ñèñòåì ìîíèòîðèíãà, íîñèìûõ ìåäèöèíñêèõ óñòðîéñòâ, àêñåññóàðîâ äëÿ ìîáèëüíûõ óñòðîéñòâ è ïðî÷èõ ïðèëîæåíèé ñ îãðàíè÷åííûì äîñòóïîì ê èñòî÷íèêàì ýíåðãèè.

Ìèêðîñõåìà ïîâûøàþùåãî çàðÿäíîãî óñòðîéñòâà bq25505 ïîõîæà íà bq25570, íî èìååò åùå ìåíüøèé òîê ïîòðåáëåíèÿ â àêòèâíîì ñîñòîÿíèè – 325 íÀ. bq25505 îòëè÷àåòñÿ óíèêàëüíûì äðàéâåðîì çàòâîðà ñ àâòîíîìíûì ìóëüòèïëåêñèðîâàíèåì ïèòàíèÿ, äåëàþùèì âîçìîæíûì áåñïåðåáîéíîå ïåðåêëþ÷åíèå ñèñòåìû ìåæäó èñòî÷íèêàìè âíåøíåé ýíåðãèè è ðåçåðâíîé áàòàðååé, ãàðàíòèðóÿ ïîñòóïëåíèå ïîñòîÿííîé ìîùíîñòè äàæå òîãäà, êîãäà ñèñòåìà äîëæíà ðàáîòàòü ïðè íåàêòèâíîì óñòðîéñòâå ñáîðà ýíåðãèè.

Ïðåîáðàçîâàòåëè ïîñòîÿííîãî òîêà ñ óëüòðàíèçêèì ïîòðåáëåíèåì Ñáîð íàíî ýíåðãèè Íîâàÿ ïîâûøàþùàÿ ìèêðîñõåìà çàðÿäíîãî óñòðîéñòâà ñî âñòðîåííûì ïîíèæàþùèì ïðåîáðàçîâàòåëåì ïîòðåáëÿåò ìèêðîñêîïè÷åñêèé òîê 488 íÀ è äîñòèãàåò 90% ÊÏÄ ïðè âûõîäíûõ òîêàõ ìåíåå 10 ìêÀ, ñîõðàíÿÿ âûñîêóþ ýôôåêòèâíîñòü äàæå ïðè íè÷òîæíîì êîëè÷åñòâå äîñòóïíîé ýíåðãèè. Óñòðîéñòâî îòñëåæèâàåò òî÷êó ìàêñèìàëüíîé ìîùíîñòè (MPPT) äëÿ èçâëå÷åíèÿ è ïðåîáðàçîâàíèÿ ýíåðãèè îò ôîòîãàëüâàíè÷åñêèõ ÿ÷ååê è òåðìîýëåêòðè÷åñêèõ ãåíåðàòîðîâ è ïîääåðæèâàåò ëþáûå íàêîïèòåëè ýíåðãèè, âêëþ÷àÿ ëèòèéèîííûå àêêóìóëÿòîðû, òîíêîïëåíî÷íûå áàòàðåè, èîíèñòîðû è îáû÷íûå êîíäåíñàòîðû. Â òå÷åíèå äëèòåëüíûõ ïåðèîäîâ õðàíåíèÿ ïîäà÷à ïèòàíèÿ íà bq25570 ìîæåò áûòü îòêëþ÷åíà ïðè ïîìîùè ôóíêöèè «ship mode», ñíèæàþùåé ïîòðåáëåíèå äî óðîâíÿ ìåíåå 5 íÀ.

Â äîïîëíåíèå ê ìèêðîñõåìàì óïðàâëåíèÿ áàòàðåéíûì ïèòàíèåì TI ïðåäñòàâèëà ïîíèæàþùèé ïðåîáðàçîâàòåëü TPS62740 – ñàìûé ìàëîãàáàðèòíûé è ýêîíîìè÷íûé ñðåäè óñòðîéñòâ, ïðåäíàçíà÷åííûõ äëÿ âûõîäíûõ òîêîâ äî 300 ìÀ. Ïðèáîð ïîòðåáëÿåò 360 íÀ â àêòèâíîì ðåæèìå è 70 íÀ â ðåæèìå îæèäàíèÿ, à åãî ÊÏÄ ïðåâûøàåò 90% äàæå ïðè òîêå 10 ìêÀ. Çàêîí÷åííîå óñòðîéñòâî íà ýòîé ìèêðîñõåìå çàéìåò âñåãî 31 ìì2 ïëîùàäè ïå÷àòíîé ïëàòû. Â ïðåîáðàçîâàòåëå ðåàëèçîâàíà ôóíêöèÿ ïðîãðàììèðîâàíèÿ âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ è ôóíêöèîíàë DCSControl, ïðåäíàçíà÷åííûé äëÿ ïèòàíèÿ óëüòðà ìàëîìîùíûõ ìèêðîêîíòðîëëåðîâ TI, íàïðèìåð, èç ñåìåéñòâà MSP430FR59xx, à òàêæå ìàëîìîùíûõ ðåøåíèé Bluetooth, òàêèõ, êàê áåñïðîâîäíûå ÌÊ SimpleLink CC2541. Äëÿ ýêîíîìèè ýíåðãèè â TPS62740

ÍÎÂÎÑÒÈ

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2013

http://jurnal-portal.ru

èíòåãðèðîâàí êîììóòàòîð íàãðóçêè, îòêëþ÷àþùèé íå èñïîëüçóåìûå ïîñòîÿííî êîìïîíåíòû, òàêèå êàê ñâåòîäèîäû èëè äàò÷èêè. Äëÿ áîëåå ñëàáîòî÷íûõ óñòðîéñòâ TI ïðåäëàãàåò íîâûå ïðåîáðàçîâàòåëè TPS62737 ñ âûõîäíûì òîêîì 200 ìÀ è TPS62736, ðàññ÷èòàííûå íà òîê äî 50 ìÀ. Ïðèáîðû èìåþò óëüòðà íèçêèé òîê ïîòðåáëåíèÿ 370 íÀ â àêòèâíîì ðåæèìå è 15 íÀ â ðåæèìå ñíà, â òî âðåìÿ êàê èõ ÊÏÄ äîñòèãàåò 90% ïðè âûõîäíûõ òîêàõ ìåíåå 15 ìêÀ.

Äëÿ ðàçðàáîò÷èêîâ óñòðîéñòâ ñáîðà ýíåðãèè Êàê âåäóùèé ïðîèçâîäèòåëü ìèêðîñõåì óïðàâëåíèÿ ïèòàíèåì è ìèêðîêîíòðîëëåðîâ, ñâîèìè èííîâàöèîííûìè ïðîäóêòàìè TI ïîäíèìàåò íà íîâûé óðîâåíü ñõåìîòåõíèêó óñòðîéñòâ èçâëå÷åíèÿ ýíåðãèè îêðóæàþùåé ñðåäû, îáåñïå÷èâàÿ èì âûñî÷àéøèé ÊÏÄ è íàèìåíüøèå ïîòåðè ìîùíîñòè. Â 2011 ã. TI ïðåäñòàâèëà ìèêðîñõåìó ïîâûøàþùåãî ïðå-

îáðàçîâàòåëÿ íàïðÿæåíèÿ äëÿ çàðÿäíûõ óñòðîéñòâ bq25504 ñ òîêîì ïîòðåáëåíèÿ âñåãî 330 íÀ. TI òàêæå ïðåäëàãàåò ïîâûøàþùèå è ïîíèæàþùèå ïðåîáðàçîâàòåëè è ìèêðîñõåìû çàðÿäíûõ óñòðîéñòâ äëÿ àêêóìóëÿòîðîâ, îòâå÷àþùèå âñåì òðåáîâàíèÿì, ïðåäúÿâëÿåìûì ê êîìïîíåíòàì äëÿ ìàëîìîùíûõ íèçêîâîëüòíûõ ñèñòåì.

Äîñòóïíîñòü è ñòîèìîñòü Âñå ïðîäóêòû ïîñòàâëÿþòñÿ â ïðîìûøëåííûõ îáúåìàõ è äîñòóïíû ÷åðåç âñåìèðíóþ äèñòðèáüþòîðñêóþ ñåòü TI. bq25570 è bq25505 âûïóñêàþòñÿ â êîðïóñàõ QFN ðàçìåðîì 3.5 ´ 3.5 ìì è ñòîÿò $3.20 è $2.40, ñîîòâåòñòâåííî, äëÿ ïàðòèé îò 1000 øòóê. TPS62740 ïîñòàâëÿåòñÿ â êîðïóñå SON 2 ´ 3 ìì è ñòîèò $1.10 ïðè çàêàçå îò 1000 øòóê. TPS62737 è TPS62736 äîñòóïíû â êîðïóñàõ QFN 3.5 ´ 3.5 ìì ïðè öåíå $1.00 è $0.80, ñîîòâåòñòâåííî, äëÿ ïàðòèé îò 1000 øòóê.

u-blox ñîçäàëà ñàìûé ìèíèàòþðíûé â îòðàñëè àâòîíîìíûé ìîäóëü ãëîáàëüíîãî ïîçèöèîíèðîâàíèÿ Äëÿ âûñîêîèíòåãðèðîâàííîãî ìîäóëÿ ãëîáàëüíîãî ïîçèöèîíèðîâàíèÿ, ïîääåðæèâàþùåãî ñèñòåìû GPS, GLONASS è QZSS, òðåáóåòñÿ òîëüêî àíòåííà Øâåéöàðñêàÿ êîìïàíèÿ u-blox îáúÿâèëà î âûïóñêå ñàìîãî ìèíèàòþðíîãî â îòðàñëè àâòîíîìíîãî ìîäóëÿ äëÿ ïðèåìà è îáðàáîòêè ñèãíàëîâ ãëîáàëüíûõ íàâèãàöèîííûõ ñïóòíèêîâûõ ñèñòåì (ÃÍÑÑ).

Íåäîðîãîé è êîìïàêòíûé ìîäóëü EVA-7M â êîðïóñå LGA ñ ðàçìåðàìè 7´7´1.1 ìì ñîäåðæèò âñå íåîáõîäèìûå êîìïîíåíòû, âêëþ÷àÿ êâàðöåâûé ðåçîíàòîð è ïàññèâíûå ýëåìåíòû. Äëÿ òîãî ÷òîáû íà÷àòü ïîëüçîâàòüñÿ óñëóãàìè ãëîáàëüíîãî ïîçèöèîíèðîâàíèÿ íåîáõîäèìî äîáàâèòü òîëüêî àíòåííó.

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2013

Ìîäóëü ïîääåðæèâàåò àìåðèêàíñêóþ ñèñòåìó GPS, ðîññèéñêóþ ÃËÎÍÀÑÑ, ÿïîíñêóþ QZSS, ïëþñ âñå ñïóòíèêîâûå ñèñòåìû äèôôåðåíöèàëüíîé êîððåêöèè. ×óâñòâèòåëüíîñòü ìîäóëÿ ÃÍÑÑ, àðõèòåêòóðà êîòîðîãî îñíîâàíà íà íîâåéøåé òåõíîëîãèè u-blox 7, äîñòèãàåò –160 äÁì ïðè ïðèåìå ñèãíàëîâ ñïóòíèêîâ GPS è –158 äÁì äëÿ ñèãíàëîâ ÃËÎÍÀÑÑ. EVA-7M îòëè÷àåòñÿ âûñîêîé ñêîðîñòüþ îáíàðóæåíèÿ è ìàëûì òîêîì ïîòðåáëåíèÿ, ñíèæåííûì áëàãîäàðÿ èííîâàöèîííîìó âûñîêîýôôåêòèâíîìó ïðåîáðàçîâàòåëþ íàïðÿæåíèÿ äî ñàìîãî íèçêîãî óðîâíÿ ñðåäè âñåõ ìîäóëåé ñåìåéñòâà u-blox 7 – 16.5 ìÀ ïðè íàïðÿæåíèè ïèòàíèÿ 3 Â. Äëÿ òîãî ÷òîáû ìàêñèìàëüíî óïðîñòèòü èíòåãðàöèþ EVA-7M â êîíå÷íîå èçäåëèå ðàçðàáîò÷èêè îòäåëèëè âûñîêî÷àñòîòíûå óçëû îò öèôðîâûõ, ðàñïîëîæèâ âûâîäû ñ ðàçíûõ ñòîðîí ìîäóëÿ. Â îòëè÷èå îò äðóãèõ ïðèåìíèêîâ ÃÍÑÑ, ïðåäëàãàåìûõ íà ñåãîäíÿøíåì ðûíêå, EVA-7M ïîëíîñòüþ àâòîíîìåí è îïðåäåëÿåò êîîðäèíàòû áåç èñïîëüçîâàíèÿ ðåñóðñîâ âíåøíåãî õîñò ïðîöåññîðà èëè

ÍÎÂÎÑÒÈ

äîïîëíèòåëüíûõ Â× êîìïîíåíòîâ. Ïðè ðàçðàáîòêå ïðèáîðà ñòàâèëàñü, è áûëà ðåøåíà, çàäà÷à ñîêðàùåíèÿ êîëè÷åñòâà è öåíû ýëåìåíòîâ êîí÷åíîé ñèñòåìû äî àáñîëþòíîãî ìèíèìóìà. «EVA-7M ïîäíèìàåò íà íîâûé óðîâåíü âñòðàèâàåìûå ñèñòåìû ñïóòíèêîâîãî ïîçèöèîíèðîâàíèÿ. Ãëàâíîé çàäà÷åé ðàçðàáîò÷èêîâ ìîäóëÿ ÿâëÿëàñü ïðîñòîòà åãî èñïîëüçîâàíèÿ. Óäîáíûé, ïîõîæèé íà QFN, êîðïóñ ïðèáîðà ñ ÷åòûðåõñòîðîííèì ðàñïîëîæåíèåì âûâîäîâ è âûñîêèì óðîâíåì èíòåãðàöèè êîìïîíåíòîâ äåëàåò EVA-7M èäåàëüíûì ðåøåíèåì äëÿ ïðîèçâîäñòâåííûõ ïðîãðàìì ñðåäíåãî è áîëüøîãî îáúåìà. Ìîäóëü ãàðàíòèðóåò âûñîêèé ïðîèçâîäñòâåííûé âûõîä êîíå÷íûõ èçäåëèé, ÷òî îñîáåííî ñóùåñòâåííî äëÿ

÷óâñòâèòåëüíûõ ê ñòîèìîñòè ïîòðåáèòåëüñêèõ èçäåëèé ìàññîâîãî âûïóñêà», – ñêàçàë Òîìàñ Íèãã (Thomas Nigg), âèöå-ïðåçèäåíò ublox ïî ìàðêåòèíãó òîâàðîâ. Äëÿ îáìåíà ñ õîñò ïðîöåññîðîì ïðåäóñìîòðåíû èíòåðôåéñû UART, USB, SPI è I2C. Êðîìå òîãî, äëÿ ïîääåðæêè äîïîëíèòåëüíûõ ïðèëîæåíèé ñëåæåíèÿ è îïðåäåëåíèÿ ìåñòîïîëîæåíèÿ EVA-7M ìîæåò íåïîñðåäñòâåííî ïîäêëþ÷àòüñÿ ê ïðîèçâîäèìûì u blox ñîòîâûì ìîäóëÿì SARA 2G, LISA 3G è TOBY LTE. Ìîäóëè ìîãóò èñïîëüçîâàòüñÿ â ëþáûõ ïîòðåáèòåëüñêèõ, ïðîìûøëåííûõ è àâòîìîáèëüíûõ ñèñòåìàõ. Ïåðâûå ïðèáîðû áóäóò äîñòóïíû â íà÷àëå 2014 ãîäà.

Vishay ïðåäñòàâëÿåò íîâóþ ïðèåìíóþ êàòóøêó äëÿ áåñïðîâîäíûõ çàðÿäíûõ óñòðîéñòâ ñ íàïðÿæåíèåì 7 Â Íîâàÿ ïðèåìíàÿ êàòóøêà äëÿ áåñïðîâîäíûõ çàðÿäíûõ óñòðîéñòâ ðàáîòàåò êàê ñ ïîçèöèîíèðóþùèì ìàãíèòîì, òàê è áåç íåãî, âûïîëíÿåò ôóíêöèþ ýôôåêòèâíîãî ýêðàíà ñ âûñîêîé ìàãíèòíîé ïðîíèöàåìîñòüþ è èìååò ÊÏÄ áîëåå 75% Vishay Intertechnology îáúÿâèëà î âûïóñêå íîâîé ïðèåìíîé êàòóøêè ñ îñíîâàíèåì èç êàðáîíèëüíîãî æåëåçà, îïòèìèçèðîâàííîé äëÿ èñïîëüçîâàíèÿ â áåñïðîâîäíûõ çàðÿäíûõ óñòðîéñòâàõ, êàê ñ öåíòðèðóþùèìè ìàãíèòàìè, òàê è áåç íèõ. Óñòðîéñòâà îòâå÷àþò ñòàíäàðòàì Êîíñîðöèóìà áåñïðîâîäíîé ìàãíèòíîé ýíåðãèè (Wireless Power Consortium). Íàäåæíàÿ êîíñòðóêöèÿ íîâîé êàòóøêè IWAS4832EC-50 ñ ýêðàíîì èç ìàòåðèàëà ñ âûñîêîé ìàãíèòíîé ïðîíèöàåìîñòüþ îáåñïå÷èâàåò ïðåâûøàþùèé 75% ÊÏÄ äëÿ áåñïðîâîäíûõ çàðÿäíûõ óñòðîéñòâ ïîðòàòèâíîé ýëåêòðîíèêè ñ íàïðÿæåíèåì 7 Â.

Êàòóøêà ïðèåìíèêà îò Vishay Dale áûëà ñîçäàíà äëÿ ñîâðåìåííîãî êîìïëåêòà ðàçðàáîòêè áåñïðîâîäíîãî ïåðåäàò÷èêà ýíåðãèè. Áëàãîäàðÿ óâåëè÷åííîìó ïîðîãó íàñûùåíèÿ

IWAS-4832EC-50 íå ïîäâåðæåíà âëèÿíèþ ïîñòîÿííûõ ïîçèöèîíèðóþùèõ ìàãíèòîâ è ìîæåò èñïîëüçîâàòüñÿ â áàçîâûõ ñòàíöèÿõ è ïðèåìíèêàõ ñ óâåëè÷åííûì ðàáî÷èì íàïðÿæåíèåì, áëîêèðóÿ ïðîõîæäåíèå ìàãíèòíîãî ïîòîêà ê ÷óâñòâèòåëüíûì êîìïîíåíòàì èëè áàòàðåÿì. Â îòëè÷èå îò ðåøåíèé, îñíîâàííûõ íà èñïîëüçîâàíèè ôåððèòîâ, êîòîðûå ìîãóò âõîäèòü â íàñûùåíèå â ïðèñóòñòâèè ñèëüíûõ ìàãíèòíûõ ïîëåé, IWAS-4832EC-50 äîñòèãàåò ìàãíèòíîãî íàñûùåíèÿ â 50% ïðè èíäóêöèè â 4000 Ãñ. Êàòóøêè óäîâëåòâîðÿþò òðåáîâàíèÿì äèðåêòèâû RoHS, èìåþò èíäóêòèâíîñòü 16.2 ìêÃí ±5% íà ÷àñòîòå 200 êÃö, ñîïðîòèâëåíèå ïîñòîÿííîìó òîêó 366 ìÎì ïðè +25 °C è äîáðîòíîñòü íà ÷àñòîòå 200 êÃö íå ìåíåå 30. Êàòóøêè ñíàáæåíû ãèáêèìè âûâîäàìè äëèíîé 50 ìì ñ êîíöàìè, îáëóæåííûìè íà äëèíó 10 ìì. Ïðåäëàãàþòñÿ îáðàçöû äëÿ àïðîáèðîâàíèÿ êàòóøåê. Ïðîìûøëåííûå îáúåìû IWAS4832EC-50 äîñòóïíû óæå ñåé÷àñ è îòãðóæàþòñÿ ÷åðåç 6 íåäåëü ïîñëå ïîäòâåðæäåíèÿ çàêàçà.

ÍÎÂÎÑÒÈ

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2013

http://jurnal-portal.ru

Freescale ïðåäñòàâëÿåò íàäåæíûå, âûñîêîñêîðîñòíûå ïðèåìîïåðåäàò÷èêè CAN äëÿ ïðîìûøëåííûõ è àâòîìîáèëüíûõ ïðèëîæåíèé Óñòðîéñòâà èìåþò óëüòðàíèçêèé òîê ïîêîÿ è áåç âíåøíåãî ôèëüòðà îòâå÷àþò ñòðîãèì òðåáîâàíèÿì ýëåêòðîìàãíèòíîé ñîâìåñòèìîñòè ×òîáû îáëåã÷èòü ïðîèçâîäèòåëÿì è ðàçðàáîò÷èêàìè ñîáëþäåíèå æåñòêèõ òðåáîâàíèé, ïðåäúÿâëÿåìûõ ê áåçîïàñíîñòè ïðîìûøëåííûõ è àâòîìîáèëüíûõ ïðèëîæåíèé, êîìïàíèÿ Freescale Semiconductor ðàçðàáîòàëà ñåìåéñòâî âûñîêîñêîðîñòíûõ è íàäåæíûõ ïðèåìîïåðåäàò÷èêîâ CAN.

Ýëåêòðîìàãíèòíàÿ ñîâìåñòèìîñòü (ÝÌÑ) è çàùèòà îò ýëåêòðîñòàòè÷åñêîãî ðàçðÿäà (ESD) ÿâëÿþòñÿ âàæíåéøèìè òðåáîâàíèÿìè â ïðîìûøëåííûõ è àâòîìîáèëüíûõ ñðåäàõ èç-çà áëèçêîãî ðàñïîëîæåíèÿ îáúåäèíåííûõ â ñåòè ðàçíîòèïíûõ ýëåêòðîííûõ ñèñòåì è óñòðîéñòâ. Ñîçäàííûå Freescale âûñîêîñêîðîñòíûå òðàíñèâåðû ôèçè÷åñêîãî óðîâíÿ CAN MC33901 è MC34901 îáåñïå÷èâàþò ïðåâîñõîäíûé óðîâåíü ýëåêòðîìàãíèòíîé ñîâìåñòèìîñòè (ÝÌÑ) è âûñîêóþ óñòîé÷èâîñòü ê ýëåêòðîñòàòè÷åñêèì ðàçðÿäàì áåç èñïîëüçîâàíèÿ âíåøíèõ êîìïîíåíòîâ, ñíèæàÿ îáùóþ ñòîèìîñòü ñèñòåìû. Òàêæå îíè èìåþò ôóíêöèè ïðåäóïðåæäåíèÿ íåèñïðàâíîñòåé, óâåëè÷èâàþùèå îáùóþ áåçîïàñíîñòü ñèñòåì è èñêëþ÷èòåëüíî íèçêèé òîê ïîêîÿ äî 8 ìêÀ. Ìèêðîñõåìû MC33901 è MC34901 ïðåîáðàçóþò öèôðîâóþ èíôîðìàöèþ â ñèãíàëû ïðîòîêîëà CAN, êàê äëÿ àâòîìîáèëüíûõ ñåòåé, òàê è äëÿ ïðîòÿæåííûõ ñåòåé ïðîìûøëåííûõ ñèñòåì. Óñòðîéñòâà èäåàëüíî ïîäõîäÿò äëÿ øèðîêîãî ñïåêòðà ïðèëîæåíèé, âêëþ÷àÿ è òàêèå îòâåòñòâåííûå, êàê êîíòðîëëåðû äâèãàòåëåé, ïðîìûøëåííàÿ àâòîìàòèêà è ðîáîòû, ýëåêòðîííûå ñèñòåìû àâòîìîáèëåé, æåëåçíîäîðîæíûå è èíôîðìàöèîííûå ñèñòåìû. Îáå ìèêðîñõåìû óäîâëåòâîðÿþò òðå-

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2013

áîâàíèÿì ïðîòîêîëà CAN FD (ISO 11898-1), îáåñïå÷èâàÿ ñêîðîñòü ïåðåäà÷è äàííûõ äî 2 Ìáèò/ñ.

Òåõíè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè è îñîáåííîñòè: ! Áåç äîïîëíèòåëüíîãî ôèëüòðà ïðåâîñõîäÿò ñòðîãèå òðåáîâàíèÿì ñòàíäàðòîâ ÝÌÑ è ESD (±6 êÂ ESD, >36 äÁì DPI) ! Òîê ïîêîÿ â ýíåðãîñáåðåãàþùåì ðåæèìå äî 8 ìêÀ ! Ïîääåðæêà óäàëåííûõ CAN-óçëîâ â ïðîìûøëåííûõ ïðèëîæåíèÿõ ! Íèçêèé óðîâåíü ñîáñòâåííûõ èçëó÷åíèé â ñîâîêóïíîñòè ñ îïòèìèçèðîâàííûìè ïàðàìåòðàìè ÝÌÑ ! Ðàñïîëîæåíèå âûâîäîâ ñîîòâåòñòâóåò ïðîìûøëåííûì ñòàíäàðòàì ! Âõîäû è âûõîäû ñ àâòîîïðåäåëåíèåì óðîâíåé 5 Â è 3.3 Â ! Âàðèàíòû ïðîäóêöèè: # Äëÿ àâòîìîáèëüíûõ ïðèëîæåíèé: âñòðîåííàÿ ôóíêöèÿ «Tx Dominant Timeout» – òàéìàóò îòïðàâêè äîìèíàíòíîãî áèòà (MC33901) # Äëÿ ïðîìûøëåííûõ ïðèëîæåíèé: âñòðîåííàÿ ïîääåðæêà äëÿ ïðîòÿæåííûõ ñåòåé è íèçêèõ ñêîðîñòåé ïåðåäà÷è äàííûõ (MC34901)

Ñðåäñòâà ïîääåðæêè ðàçðàáîòêè è äîñòóïíîñòü Áîëüøèíñòâî àíàëîãîâûõ ïðîäóêòîâ Freescale îòâå÷àåò âàæíûì òðåáîâàíèÿì ïðîìûøëåííîãî ðûíêà, â òîì ÷èñëå ðàáîòîñïîñîáíîñòü â ðàñøèðåííûõ òåìïåðàòóðíûõ äèàïàçîíàõ. Ýòè ïðîäóêòû ðàçðàáîòàíû è èçãîòîâëåíû ïîä ñòðîãèì òåõíîëîãè÷åñêèì êîíòðîëåì è êâàëèôèöèðóþòñÿ ïî ñòàíäàðòíûì ïðîìûøëåííûì ìåòîäèêàì, íàïðàâëåííûì íà ñíèæåíèå êîëè÷åñòâà îòêàçîâ â ñîîòâåòñòâèè ñ æåñòêèìè òðåáîâàíèÿìè àâòîìîáèëüíîãî ðûíêà. Óñòðîéñòâà MC33901 è MC34901, â äîïîëíåíèå ê áîëüøèíñòâó àíàëîãîâûõ ïðîäóêòîâ äëÿ ïðîìûøëåííûõ ïðèìåíåíèé êîìïàíèè Freescale, âêëþ÷åíû â

ÍÎÂÎÑÒÈ

ïðîãðàììó «Freescale's product longevity», êîòîðàÿ îáåñïå÷èâàåò ãàðàíòèþ ïîñòàâîê â òå÷åíèå êàê ìèíèìóì 10 èëè 15 ëåò ñ ìîìåíòà

çàïóñêà. Ïîñòóïëåíèå MC33901 è MC34901 â ïðîäàæó ïëàíèðóåòñÿ âî 2 êâàðòàëå 2014 ãîäà.

Íîâûå ïðåöèçèîííûå ñáîðêè MOSFET êîìïàíèè ALD ðàáîòàþò ïðè íàïðÿæåíèè ïèòàíèÿ ìåíåå 100 ìÂ MOSFET EPAD ñëåäóþùåãî ïîêîëåíèÿ ðàñøèðÿþò äèàïàçîí ðàáî÷èõ ðåæèìîâ îáîðóäîâàíèÿ ñ íèçêèì íàïðÿæåíèÿ ïèòàíèÿ Advanced Linear Devices (ALD) àíîíñèðîâàëà âûïóñê ïåðâûõ â îòðàñëè ìàëîñèãíàëüíûõ ïðåöèçèîííûõ ñîãëàñîâàííûõ ñáîðîê MOSFET ñ íåçàâèñèìûìè âûâîäàìè óïðàâëåíèÿ êàæäûì èç ÷åòûðåõ òðàíçèñòîðîâ, ðàçìåùåííûõ â îäíîì êîðïóñå. Ýòè èííîâàöèîííûå ïðèáîðû îòêðîþò íîâûå âîçìîæíîñòè ñîçäàòåëÿì ñëåäóþùèõ ïîêîëåíèé óñòðîéñòâ ñáîðà ýíåðãèè è ìàëîìîùíûõ ìîáèëüíûõ óñòðîéñòâ. Ïðåöèçèîííûå ñáîðêè N-êàíàëüíûõ MOSFET ALD210800A/ALD210800 ñ íóëåâûì íàïðÿæåíèåì ïîðîãà óñòàíàâëèâàþò íîâûå îòðàñëåâûå ñòàíäàðòû ïðîõîäíîé è âûõîäíîé ïðîâîäèìîñòè. Èçãîòàâëèâàåìûå ïî ðàçðàáîòàííîé ALD ÊÌÎÏ òåõíîëîãèè EPAD, ñáîðêè ïîçâîëÿò êîíñòðóêòîðàì ñîçäàâàòü ñõåìû ñ óëüòðàíèçêèìè, íèêîãäà ðàíåå íå äîñòóïíûìè íàïðÿæåíèÿìè ïèòàíèÿ. Ñëåäóþùèå óíèêàëüíûå îñîáåííîñòè ïðèáîðîâ ìîãóò èçìåíèòü òðàäèöèîííûå ïðàâèëà èãðû äëÿ ñõåìîòåõíèêîâ: ! Ïîðîãîâîå íàïðÿæåíèå çàòâîðà VGS(TH) ñ âûñîêîé òî÷íîñòüþ óñòàíîâëåíî íà óðîâíå 0.00 Â ±0.01 Â ! Òèïîâîå ðàññîãëàñîâàíèå ïîðîãîâûõ íàïðÿæåíèé 2 ìÂ, ìàêñèìàëüíîå – 10 ìÂ ! Ðàáîòà â ïîäïîðîãîâûõ è íàíîâàòòíûõ ðåæèìàõ ! Ïàðàìåòðû, îòêðûâàþùèå ðåâîëþöèîííûå âîçìîæíîñòè: # Ìèíèìàëüíîå ðàáî÷åå íàïðÿæåíèå íèæå 100 ìÂ # Ìèíèìàëüíûé ðàáî÷èé òîê íèæå 1 íÀ # Ìèíèìàëüíàÿ ðàáî÷àÿ ìîùíîñòü ìåíåå 1 íÂò

Âëèÿíèå íà ñõåìîòåõíèêó Íåçàâèñèìîå óïðàâëåíèå êàæäûì òðàíçèñòîðîì ïðèáîðà èçìåíèò ïîäõîä ê ðàçðà-

áîòêå ñõåì áëàãîäàðÿ âîçìîæíîñòè èíäèâèäóàëüíîé óñòàíîâêè âõîäíûõ è âûõîäíûõ õàðàêòåðèñòèê.

Ïðåöèçèîííûå ñáîðêè N-êàíàëüíûõ MOSFET ALD210800A/ALD210800 äàäóò ðàçðàáîò÷èêàì âîçìîæíîñòü ñîêðàòèòü êîëè÷åñòâî àêêóìóëÿòîðîâ, íåîáõîäèìûõ äëÿ èõ ìîáèëüíûõ óñòðîéñòâ. Óíèêàëüíàÿ ãèáêîñòü íîâûõ óñòðîéñòâ ïîçâîëèò ïîâûñèòü ýíåðãîýôôåêòèâíîñòü ìåäèöèíñêèõ ïðèáîðîâ, óëó÷øèòü êà÷åñòâî çâó÷àíèÿ ãîëîâíûõ òåëåôîíîâ ï ð å ì è ó ì - ê ë à ñ ñ à è ï îò ð å á è ò åë ü ñ ê è õ óñòðîéñòâ, ðàñøèðèòü ðàáî÷èé äèàïàçîí óñòðîéñòâ ñáîðà ýíåðãèè, ïîâûñèòü ÷óâñòâèòåëüíîñòü ñåíñîðíûõ ìàòðèö è ïîäíÿòü íà íîâûé óðîâåíü êà÷åñòâà åùå ìíîæåñòâî íèçêîâîëüòíûõ ìèêðîìîùíûõ ïðèëîæåíèé. Êîíñòðóêòîðû, èñïîëüçóþùèå ñáîðêè ALD210800A/ALD210800, ñìîãóò ñîçäàâàòü ìíîãîêàñêàäíûå ñõåìû, ðàáîòàþùèå ïðè ýêñòðåìàëüíî íèçêèõ íàïðÿæåíèÿõ ïèòàíèÿ è ñìåùåíèÿ. Òåïåðü ïîÿâëÿåòñÿ âîçìîæíîñòü ïîñòðîèòü íàíîâàòòíûé âõîäíîé êàñêàä óñèëèòåëÿ, ðàáîòàþùèé ïðè íàïðÿæåíèè ïèòàíèÿ ìåíåå 0.2 Â, – ýòî íîâûé ðåêîðä îòðàñëè.

Òåõíîëîãè÷åñêèå îñîáåííîñòè Íîâûå ñáîðêè ALD210800A/ALD210800, ôàêòè÷åñêè, íà íîâîì êà÷åñòâåííîì óðîâíå ïðîäîëæàþò ëèíåéêó ñîãëàñîâàííûõ ïàð MOSFET ALD110800A/ALD110800 – ïåðâûõ â îòðàñëè ïðèáîðîâ ñ íóëåâûì íàïðÿæåíèåì

ÍÎÂÎÑÒÈ

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2013

http://jurnal-portal.ru

ALD210800 IC*

D N1

G N1

S N1

V-

D N4

G N4

S N4

VVM4

IC*

D N2

G N2

S N2

V+

D N3

G N3

S N3

VV+ M3

V-

ÊÎÐÏÓÑÀ SCL È PCL

ïîðîãà, ïðåäíàçíà÷åííûõ äëÿ ñîçäàíèÿ óñòðîéñòâ ñ óëüòðà íèçêèì íàïðÿæåíèåì ïèòàíèÿ. Ïåðâîñòåïåííîå âíèìàíèå ðàçðàáîò÷èêè òðàíçèñòîðîâ óäåëÿëè ñîãëàñîâàíèþ õàðàêòåðèñòèê MOSFET. Â ðåçóëüòàòå áûëè ñîçäàíû ïðèáîðû ñ èñêëþ÷èòåëüíî òî÷íûì ïîðîãîâûì íàïðÿæåíèåì çàòâîðà 0.00 Â ±0.01 Â, òîêîì ñòîêà +10 ìêÀ ïðè íàïðÿæåíèè ñòîê-èñòîê 0.1 Â è òèïîâûì íàïðÿæåíèåì ñìåùåíèÿ ±1 ìÂ. Êðîìå òîãî, òðàíçèñòîðû ALD210800A /ALD210800 ìîãóò èñïîëüçîâàòüñÿ â êà÷åñòâå óíèâåðñàëüíûõ ýëåìåíòîâ ñàìûõ ðàçëè÷íûõ

àíàëîãîâûõ óçëîâ, òàêèõ, êàê òîêîâûå çåðêàëà, ñõåìû ñîãëàñîâàíèÿ, èñòî÷íèêè òîêà, âõîäíûå êàñêàäû äèôôåðåíöèàëüíûõ óñèëèòåëåé, ïåðåäàòî÷íûå ëîãè÷åñêèå ýëåìåíòû è ìóëüòèïëåêñîðû. Ïðèîðèòåòíûìè îáëàñòÿìè ïðèìåíåíèÿ ïðèáîðîâ ìîãóò áûòü òàêæå ïðèëîæåíèÿ ñ îãðàíè÷åííûì ðàáî÷èì íàïðÿæåíèåì, íàïðèìåð, ôèêñàòîðû óðîâíåé î÷åíü ìàëûõ íàïðÿæåíèé è ïîñòîÿííî âêëþ÷åííûå ñõåìû ñ íàíîâàòòíûì ïîòðåáëåíèåì ìîùíîñòè. Õàðàêòåðèñòèêè êàæäîãî îòäåëüíîãî MOSFET ñòðîãî êîíòðîëèðóþòñÿ â ïðîöåññå èçãîòîâëåíèÿ, ÷òî ïîçâîëÿåò ãàðàíòèðîâàòü èäåíòè÷íîñòü ïàðàìåòðîâ äàæå äëÿ ïðèáîðîâ èç ðàçíûõ ïðîèçâîäñòâåííûõ ïàðòèé. Ïðèáîðû, ñîçäàâàâøèåñÿ ñ àêöåíòîì íà ìèíèìèçàöèþ íàïðÿæåíèÿ ñìåùåíèÿ è ÷óâñòâèòåëüíîñòè ê òåìïåðàòóðå, ìîãóò èñïîëüçîâàòüñÿ â óñèëèòåëüíûõ è ïåðåêëþ÷àòåëüíûõ ñõåìàõ ñ íàïðÿæåíèåì ïèòàíèÿ îò +0.1 Â äî +10 Â (îò ±0.05 äî ±5 Â), òðåáóþùèõ íèçêèõ òîêîâ ñìåùåíèÿ, ìàëûõ âõîäíûõ åìêîñòåé è âûñîêèõ ñêîðîñòåé ïåðåêëþ÷åíèÿ. Òðàíçèñòîðû ñáîðîê ðàáîòàþò â ðåæèìå îáîãàùåíèÿ ïðè VGS > 0.00 Â è â îáåäíåííîì ðåæèìå ïðè VGS < 0.00 Â.

Honeywell çàïóñêàåò ïðîèçâîäñòâî êîìáèíèðîâàííûõ äàò÷èêîâ HumidIcon Ïðèáîðû, îáúåäèíÿþùèå äàò÷èêè òåìïåðàòóðû è âëàæíîñòè, ñîêðàùàþò ñòîèìîñòü è âðåìÿ âûõîäà íà ðûíîê êîíå÷íîãî ïðîäóêòà è îáåñïå÷èâàþò ëó÷øèå â îòðàñëè ýêñïëóàòàöèîííûå õàðàêòåðèñòèêè Honeywell îáúÿâèëà î íà÷àëå ïðîäàæ íîâûõ ñåðèé ïðèáîðîâ ñåìåéñòâà HumidIcon, îáúåäèíÿþùèõ â ñåáå äàò÷èêè îòíîñèòåëüíîé âëàæíîñòè (RH) ñ öèôðîâûì âûõîäîì è äàò÷èêè òåìïåðàòóðû. Îðèåíòèðîâàííûå, â ïåðâóþ î÷åðåäü, íà ïðèìåíåíèå â ìåäèöèíñêèõ è ïðîìûøëåííûõ ïðèáîðàõ, à òàêæå â ñèñòåìàõ îòîïëåíèÿ è âåíòèëÿöèè, äàò÷èêè ñåðèé 6000, 7000, 8000 è 9000 îòëè÷àþòñÿ ëó÷øåé â îòðàñëè äîëãîâðåìåííîé òî÷íîñòüþ, ñòàáèëüíîñòüþ è íàäåæíîñòüþ. Ïîëíîñòüþ òåðìîêîìïåíñèðîâàííûå äàò÷èêè èìåþò öèôðîâûå âûõîäû I2C èëè SPI. Ñ äàò÷èêàìè HumidIcon ðàçðàáîò÷èêè ïîëó÷àþò ýôôåêòèâíîå ïî çàòðàòàì ðåøåíèå, ñîêðàùàþùåå

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2013

ÍÎÂÎÑÒÈ

âðåìÿ ðàçðàáîòêè ïðîäóêòà è âûâîäà åãî íà ðûíîê, à òàêæå ïîçâîëÿþùåå óìåíüøèòü òðåáóåìóþ ïëîùàäü ïå÷àòíîé ïëàòû. Ïîäòâåðæäåííàÿ èñïûòàíèÿìè òî÷íîñòü äàò÷èêîâ HumidIcon èñêëþ÷àåò íåîáõîäèìîñòü èíäèâèäóàëüíîé ïðîâåðêè è êàëèáðîâêè áëàãîäàðÿ îòñóòñòâèþ ïðîèçâîäñòâåííîãî ðàçáðîñà, ÷òî ñîêðàùàåò öèêë èçãîòîâëåíèÿ. Ëó÷øàÿ â îòðàñëè äîëãîâðåìåííàÿ ñòàáèëüíîñòü óâåëè÷èâàåò âðåìÿ áåçîòêàçíîé ðàáîòû è ïîçâîëÿåò îòêàçàòüñÿ îò ñåðâèñíîãî îáñëóæèâàíèÿ èëè çàìåíû äàò÷èêîâ â ïðîöåññå ýêñïëóàòàöèè, à òàêæå äåëàåò íåíóæíîé ðåãóëÿðíóþ ïåðåêàëèáðîâêó äàò÷èêà âíóòðè óñòðîéñòâà, êîòîðàÿ ìîæåò áûòü è íåóäîáíîé, è äîðîãîñòîÿùåé. Êîíêóðèðóþùèì äàò÷èêàì âëàæíîñòè äëÿ êîððåêöèè ïîñëå ïàéêè íà ïëàòó íåîáõîäèìà 12-÷àñîâàÿ ðåãèäðàòàöèÿ ïðè îòíîñèòåëüíîé âëàæíîñòè 75% (äëÿ ÷åãî òðåáóþòñÿ ñïåöèàëüíî îáîðóäîâàííûå êàìåðû). Äàò÷èêàì Honeywell äîñòàòî÷íî ïÿòè ÷àñîâ â íîðìàëüíûõ óñëîâèÿõ îêðóæàþùåé ñðåäû (îòíîñèòåëüíàÿ âëàæíîñòü âûøå 50%). Òåðìîêîìïåíñèðîâàííûå öèôðîâûå âûõîäû I2C èëè SPI äàþò ïîòðåáèòåëþ âîçìîæíîñòü óáðàòü ñ ïëàòû ýëåìåíòû öåïåé ïðåîáðàçîâàíèÿ ñèãíàëà, ÷òîáû îñâîáîäèòü áîëüøå ìåñòà è ñîêðàòèòü ðàñõîäû íà ïðèîáðåòå-

íèå, ó÷åò è ìîíòàæ êîìïîíåíòîâ. Êðîìå òîãî, öèôðîâûå âûõîäû ÷àñòî ïîçâîëÿþò èçáåæàòü ïðîáëåì, êîòîðûå ìîãóò âîçíèêíóòü ïðè èñïîëüçîâàíèè íà îäíîé ïëàòå áîëüøîãî êîëè÷åñòâà êîìïîíåíòîâ äëÿ ïðåîáðàçîâàíèÿ ñèãíàëîâ, à òàêæå èçáàâëÿþò ïîòðåáèòåëÿ îò íåîáõîäèìîñòè ðàçðàáîòêè ñîáñòâåííûõ ñëîæíûõ ïðîãðàìì äëÿ óïðàâëÿþùåãî ìèêðîêîíòðîëëåðà. Äàò÷èêè HumidIcon 6000, 7000, 8000 è 9000 ïðåäîñòàâëÿþò ïîòðåáèòåëþ âîçìîæíîñòü âûáîðà òèïà êîðïóñà (4-âûâîäíîé SIP èëè SOIC-8 äëÿ ïîâåðõíîñòíîãî ìîíòàæà), íàëè÷èÿ èëè îòñóòñòâèÿ ãèäðîôîáíîãî ôèëüòðà, ñòàíäàðòà âûõîäíîé øèíû (I2C èëè SPI) è âèäà óïàêîâêè (ëåíòà â êîðîáêå, ëåíòà íà áîáèíå, èëè îáðàçöû íà ëåíòå). «Ëèíåéêà HumidIcon îáåñïå÷èâàåò ñàìóþ íèçêóþ îáùóþ ñòîèìîñòü ðåøåíèÿ çà ñ÷åò êîìáèíàöèè â ïðèáîðå ëó÷øèõ â îòðàñëè äàò÷èêîâ âëàæíîñòè è òåìïåðàòóðû, – çàÿâèëà Æàêëèí Ëåôô (Jacqueline Leff), ñòàðøèé ìåíåäæåð ïî ãëîáàëüíîìó ìàðêåòèíãó êîìïàíèè Honeywell. – Îíè îáåñïå÷èâàþò òåìïåðàòóðíóþ êîìïåíñàöèþ èçìåðåíèé îòíîñèòåëüíîãî äàâëåíèÿ, à òàêæå ïðåäîñòàâëÿþò âòîðîé îòäåëüíûé âûõîä òåìïåðàòóðíîãî äàò÷èêà, äàâàÿ ïîòðåáèòåëþ âîçìîæíîñòü ïîêóïàòü îäèí äàò÷èê âìåñòî äâóõ».

«Íåâåðîÿòíàÿ ÀÒÑ» äëÿ RasPBX Áëàãîäàðÿ íàïðÿæåííîé ðàáîòå è áîëüøèì óñèëèÿì Óîðäà Ìàíäè (Ward Mundy), ñåãîäíÿ ïîëüçîâàòåëè RasPBX ïîëó÷èëè åùå îäíó îïöèþ: êîìïëåêñíûé ïàêåò ïðèëîæåíèé Incredible PBX, êîòîðûé óñòàíàâëèâàåòñÿ ïîâåðõ RasPBX. Incredible PBX áûë èçâåñòåí â òå÷åíèå ìíîãèõ ëåò íà ïëàòôîðìàõ x86, à òàêæå ñ ñåðåäèíû 2012 ãîäà èìååò ñâîþ âåðñèþ äëÿ Raspberry Pi. Òåïåðü, ñ âûõîäîì íîâîé ïðîãðàììû óñòàíîâêè, ïîëó÷èëè íàáîð ïðåèìóùåñòâ êàê ïîëüçîâàòåëè RasPBX, òàê è Incredible PBX: ! Ïîääåðæêà àïïàðàòíûõ ïëàòôîðì Raspberry Pi è Beaglebone Black ! Îáíîâëåííûå è èñïðàâëåííûå íàäñòðîéêè áåçîïàñíîñòè RasPBX ! Ïðèëîæåíèÿ Incredible PBX óñòàíàâëèâàþòñÿ ïîâåðõ Asterisk è FreePBX

Â äâóõ ñëîâàõ î íåêîòîðûõ èç äîïîëíèòåëüíûõ ïðèëîæåíèé: ! Ïðåäâàðèòåëüíî ñêîíôèãóðèðîâàííûå ëèíèè VoIP ! Äâèæîê ñèíòåçàòîðà ðå÷è (TTS) FLITE, à òàêæå èíòåðôåéñû TTS è STT (ðàñïîçíàâàíèÿ ðå÷è) îò Google ! Áåñïëàòíûé èäåíòèôèêàòîð (CallerID Name) âõîäÿùèõ âûçîâîâ ! Ãîëîñîâîé íàáîð ñ âîçìîæíîñòüþ STT è áûñòðîãî íàáîðà ! TTS-òðàíñëÿöèÿ íîâîñòíûõ ñîîáùåíèé è ïîãîäû ñ íîâîñòíûõ êàíàëîâ Yahoo

ÍÎÂÎÑÒÈ

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2013

http://jurnal-portal.ru

! Çâîíêè-íàïîìèíàíèÿ è «óòðåííèå çâîíêè» òèïà Hotel-Style ! SMS ñîîáùåíèÿ ! Áàçà çíàíèé Wolfram Alpha ! Óíèâåðñàëüíàÿ áàçà äàííûõ êîíòàêòîâ AsteriDex ! è ìíîãîå äðóãîå. Èíñòðóêöèè ïî óñòàíîâêå è äðóãèå ïîäðîáíîñòè ìîæíî íàéòè íà ñàéòå nerdvittles.com.

Èìåéòå â âèäó, ÷òî óñòàíîâùèê Incredible PBX óíè÷òîæèò âñå íàñòðîéêè FreePBX, è ïîýòîìó íå áóäåò áîëüøå ðàáîòàòü íà ñóùåñòâóþùèõ óñòàíîâêàõ (åñëè âû íå ïðîòèâ óäàëåíèÿ âñåõ íàñòðîåê). Èíà÷å, ïåðåä çàïóñêîì ïðîãðàììû óñòàíîâêè çàìåíèòå òåêóùóþ êàðòó SD êàðòîé ñ íîâîé êîïèåé RasPBX.

Silicon Labs çàâåðøàåò ñåðèþ èíòåëëåêòóàëüíûõ èíòåðôåéñîâ ìîñòîì USB-SPI Èñïîëüçóÿ îäíîêðèñòàëüíûé êîíòðîëëåð ìîñòà CP2130, ïîäêëþ÷èòüñÿ ê USB ìîæíî áûñòðåå, ïðîùå è äåøåâëå Silicon Labs ïðåäñòàâèëà âûñîêîýôôåêòèâíûé êîíòðîëëåð ìîñòà, ïîçâîëÿþùèé ñîçäàòü çàêîí÷åííîå ðåøåíèå äëÿ ñâÿçè óíèâåðñàëüíîé ïîñëåäîâàòåëüíîé øèíû (USB) ñ øèíîé ïîñëåäîâàòåëüíîãî ïåðèôåðèéíîãî èíòåðôåéñà (SPI), ïîääåðæèâàþùåå äðàéâåðû îïåðàöèîííûõ ñèñòåì Windows, OS X è Linux. Íîâûé êîíòðîëëåð ìîñòà CP2130 èìååò ëó÷øóþ â îòðàñëè ïðîïóñêíóþ ñïîñîáíîñòü, èñêëþ÷èòåëüíóþ êîíôèãóðèðóåìîñòü è âûñîêèé óðîâåíü èíòåãðàöèè ðàçíîòèïíûõ óçëîâ â ìèíèàòþðíîì êîðïóñå ðàçìåðîì 4 ´ 4 ìì. CP2130 íàéäåò ïðèìåíåíèå êàê â íîâûõ ðàçðàáîòêàõ, òàê è ïðè ðàñøèðåíèè ôóíêöèîíàëüíûõ âîçìîæíîñòåé óæå ñóùåñòâóþùèõ èçäåëèé øèðîêîãî äèàïàçîíà âñòðàèâàåìûõ ïðèëîæåíèé, âêëþ÷àÿ ïëàíøåòû, ðó÷íûå êîíòðîëëåðû è òåñòåðû, ãëþêîìåòðû, äîê-ñòàíöèè, êàññîâûå óçëû, ðåãèñòðàòîðû äàííûõ è êàðòðèäåðû.

Ñ áûñòðûì ðàñïðîñòðàíåíèåì USB â ìèðå âñòðîåííûõ ñèñòåì ðàçðàáîò÷èêè èùóò ýêîíîìè÷åñêè ýôôåêòèâíûå ðåøåíèÿ, êîòîðûå ïîìîãëè áû óñêîðèòü ïðîäâèæåíèå èõ ïðîäóêòîâ íà ðûíîê, è èìåííî ñ ýòîé öåëüþ Silicon

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2013

Labs ðàçðàáîòàëà ñåìåéñòâî ìîñòîâ CP21xx. Êîíòðîëëåð ìîñòà CP2130 ïîçâîëÿåò ðàçðàáîò÷èêàì äîáàâëÿòü â ñâîè ïðèëîæåíèÿ ôóíêöèîíàëüíîñòü USB, íå òðåáóÿ îò íèõ ãëóáîêèõ çíàíèé â ðàçðàáîòêå ïðîãðàììíîãî îáåñïå÷åíèÿ, ïðîøèâêå ìèêðîêîíòðîëëåðîâ èëè ñîçäàíèè ñïåöèàëüíûõ ñõåì – âñåãî òîãî, ñ ÷åì îáû÷íî ñòàëêèâàåòñÿ êîíñòðóêòîð ïðè èñïîëüçîâàíèè áîëåå ñëîæíûõ àëüòåðíàòèâ. Ñ âûïóñêîì ìèêðîñõåìû CP2130 Silicon Labs çàêîí÷èëà ôîðìèðîâàíèå ôóíêöèîíàëüíî ïîëíîãî ñåìåéñòâà ïîïóëÿðíûõ èíòåëëåêòóàëüíûõ èíòåðôåéñîâ CP21xx, äîáàâèâ SPI ê ïåðå÷íþ USB-UART, I2C/SMBus è I2S. Áëàãîäàðÿ âûñîêîìó óðîâíþ èíòåãðàöèè ìíîãî÷èñëåííûõ ôóíêöèé íà êðèñòàëëå CP2130 äëÿ ðàáîòû ìèêðîñõåìû íå òðåáóþòñÿ âíåøíèå ýëåìåíòû, ÷òî ñíèæàåò ñòîèìîñòü êîìïîíåíòîâ, è ïëîùàäü, çàíèìàåìóþ èìè íà ïå÷àòíîé ïëàòå. CP2130 ñîäåðæèò ïîëíîñêîðîñòíîé êîíòðîëëåð USB 2.0 ñ ïðèåìîïåðåäàò÷èêîì, êîíòðîëëåð ïîñëåäîâàòåëüíîãî ïåðèôåðèéíîãî èíòåðôåéñà, ïîçâîëÿþùèé îáìåíèâàòüñÿ èíôîðìàöèåé ñ âåäîìûìè óñòðîéñòâàìè SPI, ïîäêëþ÷åííûìè ê øèíàì ïèòàíèÿ ñ íàïðÿæåíèåì îò 1.8 Â, è 348 áàéò ïðîãðàììèðóåìîé ïàìÿòè. Äëÿ ñèíõðîíèçàöèè îáìåíà ïî USB íå òðåáóåòñÿ âíåøíèé êâàðöåâûé ðåçîíàòîð. Ìèêðîñõåìà èìååò âíóòðåííèé ñòàáèëèçàòîð íàïðÿæåíèÿ 5 Â ñ âûõîäíûì òîêîì äî 100 ìÀ.

ÍÎÂÎÑÒÈ

ìîæåò äîñòèãàòü 11. Ýòè æå âûâîäû ìîãóò áûòü íàñòðîåíû äëÿ âûïîëíåíèÿ àëüòåðíàòèâíûõ ôóíêöèé, ÷òîáû ñîêðàòèòü êîëè÷åñòâî âíåøíèõ ñõåì è êîìïîíåíòîâ. Íà ñåãîäíÿ CP2130 ÿâëÿåòñÿ ñàìûì áûñòðûì ïîëíîñêîðîñòíûì USB ìîñòîì íà ðûíêå, ðàáîòàþùèì íà ñêîðîñòè äî 6.6 Ìáèò/ñ ïðè ÷òåíèè è äî 5.8 Ìáèò/ñ ïðè âûâîäå äàííûõ.

Äîñòóïíîñòü è öåíà

Ãèáêèé è óíèâåðñàëüíûé êîíôèãóðèðóåìûé êîíòðîëëåð CP2130 ìîæåò îáìåíèâàòüñÿ èíôîðìàöèåé ñ âåäîìûìè óñòðîéñòâàìè SPI, ÷èñëî êîòîðûõ ïðè èñïîëüçîâàíèè äëÿ óïðàâëåíèÿ âûáîðîì êðèñòàëëà âñåõ îäèííàäöàòè âõîäîâ/âûõîäîâ îáùåãî íàçíà÷åíèÿ

Ïîòðåáèòåëÿì ïðåäëàãàþòñÿ êàê îáðàçöû, òàê è ïðîìûøëåííûå ïàðòèè ìîñòîâ CP2130, âûïóñêàåìûõ â 24-âûâîäíûõ êîðïóñàõ QFN ðàçìåðîì 4 ´ 4 ìì. Ïðè îáúåìå çàêàçà 10,000 ìèêðîñõåì êàæäûé ïðèáîð áóäåò ñòîèòü $1.23. Êðîìå òîãî, çà $20 ìîæíî ïðèîáðåñòè äåìîíñòðàöèîííûé íàáîð CP2130EK, êîòîðûé ïîçâîëèò ðàçðàáîò÷èêó ïîëíîñòüþ èçó÷èòü êîíòðîëëåð è àäàïòèðîâàòü åãî ïîä ñâîþ çàäà÷ó.

Ïðåäëîæåííàÿ TI àðõèòåêòóðà ïëàâàþùèõ êëþ÷åé èçìåíèò ñõåìîòåõíèêó àâòîíîìíûõ äðàéâåðîâ ñâåòîäèîäîâ Ïåðåêëþ÷àåìàÿ ïåðåìåííûì íàïðÿæåíèåì ìàòðèöà òðàíçèñòîðíûõ êëþ÷åé çàìåíÿåò îáðàòíîõîäîâûå, ïîâûøàþùèå è ïîíèæàþùèå ïðåîáðàçîâàòåëè Texas Instruments (TI) ïðåäñòàâèëà ïåðâóþ â îòðàñëè ìèêðîñõåìó íà îñíîâå àðõèòåêòóðû ïëàâàþùèõ êëþ÷åé, êîòîðàÿ ïîçâîëèò ñóùåñòâåííî óïðîñòèòü ñõåìîòåõíèêó àâòîíîìíûõ ëèíåéíûõ äðàéâåðîâ äëÿ ñâåòîäèîäíûõ îñâåòèòåëüíûõ ïðèáîðîâ. Ðàçðàáîòàííàÿ TI è âîïëîùåííàÿ â ìèêðîñõåìå TPS92411 èííîâàöèîííàÿ òåõíîëîãèÿ ïåðåêëþ÷àåìîé ïåðåìåííûì íàïðÿæåíèåì ìàòðèöû MOSFET ñòàíåò ñðåäñòâîì ñîçäàíèÿ áåçèíäóêöèîííûõ äðàéâåðîâ ñâåòîäèîäîâ ñ î÷åíü íèçêèì óðîâíåì ïóëüñàöèé. Àðõèòåêòóðà îáåñïå÷èâàåò áåçóïðå÷íóþ ñîâìåñòèìîñòü ñ ñóùåñ-

òâóþùèìè íàñòåííûìè ðåãóëÿòîðàìè ÿðêîñòè ïðè âûñîêîì êîýôôèöèåíòå ìîùíîñòè è íèçêîì óðîâíå îáùèõ ãàðìîíè÷åñêèõ èñêàæåíèé. Â ñîâðåìåííûõ ñâåòîäèîäíûõ ëàìïàõ èñïîëüçóþòñÿ îáðàòíîõîäîâûå, ïîâûøàþùèå è ïîíèæàþùèå ïðåîáðàçîâàòåëè íàïðÿæåíèÿ. Íåçàâèñèìî îò òîïîëîãèè, ñõåìû ðàáîòàþò íà âûñîêèõ ÷àñòîòàõ è íóæäàþòñÿ â èíäóêòèâíûõ êîìïîíåíòàõ äëÿ ïðåîáðàçîâàíèÿ ïåðåìåííîãî ñåòåâîãî òîêà â íåîáõîäèìûé äëÿ ïèòàíèÿ ñâåòîäèîäîâ ïîñòîÿííûé òîê. Âûáîð èíäóêòèâíîñòåé è òðàíñôîðìàòîðîâ äëÿ ïðåîáðàçîâàíèÿ ýíåðãèè âåñüìà ñëîæåí, è çà÷àñòóþ òðåáóåò èñïîëüçîâàíèÿ äîðîãèõ çàêàçíûõ êîìïîíåíòîâ. Êðîìå òîãî, äëÿ çàùèòû îêðóæàþùåãî ýëåêòðîííîãî îáîðóäîâàíèÿ îò ýëåêòðîìàãíèòíûõ ïîìåõ ïîòðåáóþòñÿ ôèëüòðû, âñëåäñòâèå ÷åãî ê ñõåìå äîáàâèòñÿ îò ÷åòûðåõ äî äåñÿòè ïàññèâíûõ êîìïîíåíòîâ. Â ñëó÷àå íåîáõîäèìîñòè ôàçîâîãî ðåãóëèðîâàíèÿ ÿðêîñòè îïòèìèçàöèÿ ñîâìåñòèìîñòè è óñòðàíåíèå ìåðöàíèÿ ñâåòîäèîäîâ ìîãóò ïîòðåáîâàòü ìíîãîêðàòíûõ èòåðàöèé ïðè ðàçðàáîòêå ñõåìû.

ÍÎÂÎÑÒÈ

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2013

http://jurnal-portal.ru

VIN

ðàáî÷åé ÷àñòîòîé è óïðàâëÿåìîé ñêîðîñòüþ íàðàñòàíèÿ ôðîíòîâ ïåðåêëþ÷àþùèõ èìïóëüñîâ. ! Â îòëè÷èå îò êîíñòðóêöèé, îñíîâàííûõ íà òðàäèöèîííûõ ïðåîáðàçîâàòåëÿõ, àðõèòåêòóðà ïëàâàþùèõ êëþ÷åé ðàññ÷èòàíà íà äåøåâûå ðåøåíèÿ áåç èñïîëüçîâàíèÿ èíäóêòèâíûõ êîìïîíåíòîâ. ! Îäèíàêîâî õîðîøî ðàáîòàåò ñ íàñòåííûìè ñèìèñòîðíûìè ðåãóëÿòîðàìè ÿðêîñòè ñ îòñå÷êîé ôàçû êàê ïî ïåðåäíåìó, òàê è ïî çàäíåìó ôðîíòó. ! Ìîæåò èñïîëüçîâàòüñÿ â èñòî÷íèêàõ ñâåòà ìîùíîñòüþ äî 70 Âò.

DRAIN

TPS92411

120 V RMS

RSET –

RSNS

VIN

DRAIN

TPS92411 RSET RSNS

VIN

DRAIN

Ñðåäñòâà ðàçðàáîòêè

TPS92411

Äëÿ óñêîðåíèÿ îñâîåíèÿ íîâûõ ïðèáîðîâ TI ïîäãîòîâèëà äåìîíñòðàöèîííóþ ïëàòó TPS92411EVM-001, ïîçâîëÿþùóþ ñîçäàòü äèììèðóåìûé èñòî÷íèê ïèòàíèÿ äëÿ ñâåòîäèîäîâ ñóììàðíîé ìîùíîñòüþ 12 Âò ïðè âõîäíîì íàïðÿæåíèè 120 Â AC. 14 ñâåòîäèîäîâ è ñõåìà äðàéâåðà ñìîíòèðîâàíû íà ïå÷àòíîé ïëàòå ñ ìåòàëëè÷åñêèì îñíîâàíèåì. Êîýôôèöèåíò ìîùíîñòè äðàéâåðà ïðåâûøàåò 0.95. Ïëàòà äîñòóïíà äëÿ ïðèîáðåòåíèÿ ïî öåíå $75.

RSET RSNS

Óïðîùåííàÿ ñõåìà âêëþ÷åíèÿ TPS92411

Âñå ýòè ïðîáëåìû ðåøàåò ðåàëèçîâàííàÿ â TPS92411 àðõèòåêòóðà ïëàâàþùèõ êëþ÷åé. Ìèêðîñõåìå íå ïîòðåáóþòñÿ èíäóêòèâíûå êîìïîíåíòû, ñòîèìîñòü è îáúåì êîíñòðóêöèè ñòàíóò ìåíüøå, à ðàçðàáîòêà – ïðîùå.

Êëþ÷åâûå îñîáåííîñòè è ïðåèìóùåñòâà TPS92411 ! Ïëàâàþùèå 100-âîëüòîâûå MOSFET ñ ñîïðîòèâëåíèåì îòêðûòîãî êàíàëà 2 Îì ñïîñîáíû êîììóòèðîâàòü òîêè 350 ìÀ. ! Êà÷åñòâî óïðàâëåíèÿ ñâåòîäèîäàìè, ñîïîñòàâèìîå ñ òðàäèöèîííûìè îáðàòíîõîäîâûìè, ïîâûøàþùèìè è ïîíèæàþùèìè ïðåîáðàçîâàòåëÿìè ! Êîýôôèöèåíò ìîùíîñòè ëó÷øå 95%. ! Óðîâåíü îáùèõ ãàðìîíè÷åñêèõ èñêàæåíèé ìåíåå 15%. ! Íèçêèå ïóëüñàöèè òîêà óâåëè÷èâàþò ýôôåêòèâíîñòü èñïîëüçîâàíèÿ ñâåòîäèîäîâ ïî ñðàâíåíèþ ñ «ñåêöèîíèðîâàííûìè» ëèíåéíûìè äðàéâåðàìè. ! Î÷åíü íåçíà÷èòåëüíûé óðîâåíü ýëåêòðîìàãíèòíûõ ïîìåõ, îáóñëîâëåííûé íèçêîé

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2013

Äåìîíñòðàöèîííàÿ ïëàòà TPS92411EVM001 äëÿ ïðÿìîãî ëèíåéíîãî óïðàâëåíèÿ ñâåòîäèîäàìè îò ñåòè 120 Â AC

Äîñòóïíîñòü, êîðïóñ, öåíà Ìèêðîñõåìà TPS92411 â 5-âûâîäíîì êîðïóñå SOT-23 óæå âûïóñêàåòñÿ ñåðèéíî è ìîæåò áûòü ïðèîáðåòåíà ó TI èëè åå àâòîðèçîâàííûõ äèñòðèáüþòîðîâ ïî öåíå $0.23 çà øòóêó â ïàðòèÿõ èç 1000 ïðèáîðîâ. Â ïåðâîì êâàðòàëå 2014 ãîäà íà÷íóòñÿ ïîñòàâêè ìèêðîñõåì â 8-âûâîäíûõ êîðïóñàõ PowerPad SOIC.

ÍÎÂÎÑÒÈ

Abracon íà÷àëà ïðîèçâîäñòâî íèçêîïðîôèëüíûõ ìíîãîñëîéíûõ êåðàìè÷åñêèõ àíòåíí ñåðèè AMCA Êîìïàíèÿ Abracon îáúÿâèëà î íà÷àëå ïðîèçâîäñòâà íîâîãî ñåìåéñòâà ×ÈÏ àíòåíí ñåðèé AMCA31, AMCA52, AMCA62, AMCA72, AMCA81 è AMCA92.

«Ðàçâèâàÿ ñâîþ ëèíåéêó âûñîêîòåõíîëîãè÷íûõ ïðîäóêòîâ, Abracon ñîçäàëà ðÿä ìíîãîñëîéíûõ êåðàìè÷åñêèõ êîðïóñèðîâàííûõ àíòåíí ñ ðàçìåðàìè 3.2´1.6 ìì, 5.2´2.1 ìì, 6.0´2.0 ìì, 7.0´2.0 ìì, 8.0´1.0 ìì è 9.0´2.0 ìì», – îáúÿñíÿåò Äèí Êëàðê (Dean Clark), îäèí èç ðóêîâîäèòåëåé ñòàðøåãî çâåíà Abracon. – «Èçãîòîâèòåëè, ðàçðàáàòûâàþùèå áåñïðîâîäíîå îáîðóäîâàíèå äëÿ äèàïàçîíà 2275 … 3110 ÌÃö, ïîëó÷àò èçäåëèÿ, â êîòîðûõ ñî÷åòàþòñÿ äåøåâèçíà, íèçêèé ïðîôèëü è îòëè÷íûå òåõíè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè», – ïðîäîëæèë Êëàðê. ×ÈÏ àíòåííû ñåðèè AMCA èìåþò ïèêîâûå êîýôôèöèåíòû óñèëåíèÿ îò +3 äÁè äî 0.5 äÁè è ïîëîñó ïðîïóñêàíèÿ, â çàâèñèìîñòè îò ðàçìåðà, îò 90 ÌÃö äî 200 ÌÃö. Èñïîëüçî-

âàíèå ìíîãîñëîéíîé òåõíîëîãèè ïîçâîëèëî ñêîíñòðóèðîâàòü èñêëþ÷èòåëüíî íèçêîïðîôèëüíûå àíòåííû (1.0…1.2 ìì), êîòîðûå ëåãêî ðàçìåñòÿòñÿ â ñàìîì îãðàíè÷åííîì ïðîñòðàíñòâå. Ðàçíîîáðàçèå òèïîðàçìåðîâ ïðåäîñòàâëÿåò ðàçðàáîò÷èêàì âîçìîæíîñòü ãèáêîãî âûáîðà òðåáóåìûõ õàðàêòåðèñòèêè óñèëåíèÿ è íàïðàâëåííîñòè. Ðàçðàáîòàííûå óñòðîéñòâà AMCA ïðåäíàçíà÷åíû äëÿ ISM äèàïàçîíîâ, äëÿ WiFi, Bluetooth è Zigbee 2.4 ÃÃö, äëÿ êèòàéñêîãî ñòàíäàðòà CMMB (2635 … 2660 ÌÃö) è äðóãèõ ñòàíäàðòîâ, èñïîëüçóåìûõ â áåñïðîâîäíûõ ñåòÿõ. Àíòåííû AMCA òàêæå ïîêðûâàþò ÷àñòü èñïîëüçóåìûõ âî âñåì ìèðå ïîëîñ WiMax (IEEE-802.16), ðàñïîëîæåííûõ ìåæäó 2 è 11 ÃÃö äëÿ WiMax ñ ôèêñèðîâàííûì äîñòóïîì, è ìåæäó 2 è 6 ÃÃö äëÿ WiMax ñ ìîáèëüíûì äîñòóïîì, à êðîìå òîãî, íåñêîëüêî ÷àñòîòíûõ ïîëîñ LTE TDD. Âî âñåì äèàïàçîíå ÷àñòîò è ðàáî÷èõ ðåæèìîâ ÊÑÂ àíòåíí îñòàåòñÿ ìåíüøå 2:1. Àíòåííû èìåþò èìïåäàíñ 50 Îì, áëàãîäàðÿ ÷åìó ìîãóò áûòü ëåãêî ñîãëàñîâàíû ñ öåïÿìè êîíå÷íîãî èçäåëèÿ ñ ïîìîùüþ äâóõ - òðåõ ðåàêòèâíûõ ýëåìåíòîâ.

Micrel ïðåäñòàâëÿåò íîâûé âûñîêîïðîèçâîäèòåëüíûé DC-DC ïðåîáðàçîâàòåëü 18 Â/3 À â êîðïóñå 3 õ 3 ìì Êîìïàíèÿ Micrel ïðåäñòàâëÿåò ñåìåéñòâî MIC24085 – ïîíèæàþùèõ DC/DC ïðåîáðàçîâàòåëåé ñ èíòåãðèðîâàííûì ñèëîâûì MOSFET, ïîñòîÿííîé ÷àñòîòîé ïðåîáðàçîâàíèÿ è îáðàòíîé ñâÿçüþ ïî òîêó. MIC24085 îïòèìèçèðîâàí äëÿ âõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ +12 Â è îáåñïå÷èâàåò ãèáêèå è ýêîíîìè÷åñêè ýôôåêòèâíûå ðåøåíèÿ äëÿ ñèñòåì ðàñïðåäåëåííîãî ïèòàíèÿ è ïðèëîæåíèé ñâÿçè. Âûõîäíîå íàïðÿæåíèå MIC24085A ðåãóëèðóåòñÿ â äèàïàçîíå 0.9 äî 5.Â, à MIC24085B/ C/D/E/F èìåþò ôèêñèðîâàííûå âûõîäíûå íàïðÿæåíèÿ 1.5, 1.8, 2.5, 3.3 è 5 Â, ñîîòâåòñòâåííî. MIC24085A-F äîñòóïíû ïî öåíå $0.53 ïðè îáúåìàõ ïàðòèé íå ìåíåå 1000 øòóê.

«Ðàçðàáîò÷èêè èñòî÷íèêîâ ïèòàíèÿ âñåãäà ñòàëêèâàþòñÿ ñ ïðîáëåìîé ïîèñêà ýôôåêòèâíîãî, ãèáêîãî è ýêîíîìè÷åñêè âûãîäíîãî ðåøåíèÿ, èìåþùåãî ìàêñèìàëüíóþ ïëîòíîñòü ìîùíîñòè â ìèíèìàëüíîì îáúåìå, –

ÍÎÂÎÑÒÈ

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2013

http://jurnal-portal.ru

îòìå÷àåò Áðàéàí Õåäàÿòè (Brian Hedayati), âèöå-ïðåçèäåíò ïî ìàðêåòèíãó âûñîêîýôôåêòèâíûõ ëèíåéíûõ è ñèëîâûõ ðåøåíèé êîìïàíèè Micrel. – Ñåìåéñòâî MIC24085 Micrel îòâå÷àåò íà ýòîò âûçîâ, ïðåäëàãàÿ êîìïëåêñíîå ðåøåíèå äëÿ òîêîâ äî 3 À ñ çàíèìàåìîé ïëîùàäüþ, ñîêðàùåííîé ïî÷òè íà 26% ïî ñðàâíåíèþ ñ ïðèáîðàìè, ïðåäñòàâëåííûìè â íàñòîÿùåå âðåìÿ íà ðûíêå. Ìàêñèìàëüíûé ÊÏÄ MIC24085x ïðåâûøàåò 90%, à ñîáñòâåííîå ïîòðåáëåíèå â ðåæèìå îòêëþ÷åíèÿ ñîñòàâëÿåò ìåíåå 10 ìêÀ». Ñåìåéñòâî MIC24085 ïðåîáðàçóåò âõîäíîå íàïðÿæåíèå îò 4.5 äî 18 Â è îòäàåò òîê 3 A ïðè ðàáîòå íà ôèêñèðîâàííîé ÷àñòîòå 1 ÌÃö. Àðõèòåêòóðà ñ îáðàòíîé ñâÿçüþ ïî ïèêîâîìó òîêó îáåñïå÷èâàåò áûñòðóþ ïåðåõîäíóþ

õàðàêòåðèñòèêó. Ïðè íåáîëüøîé íàãðóçêå óñòðîéñòâî ïåðåõîäèò â ðåæèì ÷àñòîòíîèìïóëüñíîé ìîäóëÿöèè (PFM), ÷òî ïîâûøàåò îáùèé ÊÏÄ. Ìíîæåñòâî ôóíêöèé çàùèòû ñåìåéñòâà MIC24085 óâåëè÷èâàåò îáùóþ íàäåæíîñòü ñèñòåìû. Ýòè ôóíêöèè âêëþ÷àþò â ñåáÿ áëîêèðîâêó ïðè ïðåâûøåíèè âõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ, âíóòðåííèé ïëàâíûé ïóñê, ïîöèêëîâîå îãðàíè÷åíèå òîêà, çàùèòó âûõîäà îò ïåðåíàïðÿæåíèÿ è òåïëîâóþ çàùèòó. Êðîìå òîãî, ìèêðîñõåìû èìåþò âõîä ðàçðåøåíèÿ è âûõîä «Ïèòàíèå â íîðìå». MIC24085x äîñòóïíû â 16-êîíòàêòíîì êîðïóñå MLF 3 ´ 3 ìì ñ ðàáî÷èì äèàïàçîíîì òåìïåðàòóð îò –40 °Ñ äî +125 °Ñ.

Measurement Specialties çàïóñòèëà â ïðîèçâîäñòâî èçîëèðîâàííûé îò îêðóæàþùåé ñðåäû äàò÷èê äàâëåíèÿ ñ öèôðîâûì âûõîäîì Measurement Specialties íà÷àëà ïðîèçâîäñòâî 14-ðàçðÿäíûõ äàò÷èêîâ äàâëåíèÿ ñ öèôðîâûì âûõîäîì. Â íîâûé êðåìíèåâûé òåíçîðåçèñòèâíûé äàò÷èê 85BSD ñ äèàôðàãìîé äèàìåòðîì âñåãî 13 ìì âñòðîåíà êàëèáðîâàííàÿ ñïåöèàëèçèðîâàííàÿ ìèêðîñõåìà. Ïðåäíàçíà÷åííûé äëÿ âûñîêîòî÷íîãî èçìåðåíèÿ ìàëûõ äàâëåíèé ïðèáîð èìååò èçîëèðîâàííóþ îò îêðóæàþùåé ñðåäû êîíñòðóêöèþ, ðàññ÷èòàííóþ íà ñâàðíîå èëè ðåçüáîâîå ïðèñîåäèíåíèå ê îáîðóäîâàíèþ. Äëÿ ïåðåäà÷è äàâëåíèÿ îò èçãîòàâëèâàåìîé èç íåðæàâåþùåé ñòàëè äèàôðàãìû ê ÷óâñòâèòåëüíîìó ýëåìåíòó èñïîëüçóåòñÿ êðåìíèéîðãàíè÷åñêàÿ æèäêîñòü. Ýòî îäèí èç ïåðâûõ àâòîíîìíûõ èçìåðèòåëåé äàâëåíèÿ òàêîãî êëàññà íà ðûíêå.

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2013

85BSD ñ òûëüíûì ðàñïîëîæåíèåì áåçðàçúåìíîãî ÷óâñòâèòåëüíîãî ýëåìåíòà èçìåðÿåò àáñîëþòíîå èëè îòíîñèòåëüíîå äàâëåíèå â äèàïàçîíå 5 … 300 ôóíòîâ íà êâàäðàòíûé äþéì (34.5 … 2068 êÏà), à òàêæå òåìïåðàòóðó. Òî÷íîñòü èçìåðåíèé â äèàïàçîíå ðàáî÷èõ òåìïåðàòóð îò –40 °C äî +125 °C â ïðåäåëàõ øêàë 10…90% èëè 5…95% ñîñòàâëÿåò ±0.25% ïðè ñóììàðíîé ïîãðåøíîñòè ±1.0%. Ïðåîáðàçîâàííûå â öèôðîâóþ ôîðìó ðåçóëüòàòû èçìåðåíèé âûâîäÿòñÿ ÷åðåç èíòåðôåéñû I2C èëè SPI. Â çàâèñèìîñòè îò ïîòðåáíîñòåé çàêàç÷èêà, ïîñòàâëÿþòñÿ äàò÷èêè ñ íàïðÿæåíèåì ïèòàíèÿ 3.3 èëè 5 Â, ñ îáû÷íûì èëè ïîíèæåííûì ïîòðåáëåíèåì ìîùíîñòè, à òàê æå ñ ðàçëè÷íûìè âàðèàíòàìè ôèçè÷åñêîãî èíòåðôåéñà: òîëüêî ñ êîíòàêòíûìè ïëîùàäêàìè, ñ êàáåëåì, ñ ðàçúåìîì è êàáåëåì. Íîâûé äàò÷èê ìîæåò èñïîëüçîâàòüñÿ â èçìåðèòåëÿõ è ðåãóëÿòîðàõ óðîâíÿ ðàçëè÷íûõ ãàçîâ è æèäêîñòåé, âêëþ÷àÿ àãðåññèâíûå, äëÿ ñëåæåíèÿ çà äàâëåíèåì â ãåðìåòè÷íûõ ñèñòåìàõ è òðóáîïðîâîäàõ, äëÿ èçìåðåíèÿ áàðîìåòðè÷åñêîãî äàâëåíèÿ è êîíòðîëÿ ãëóáèíû ïîãðóæåíèÿ. Â ñëó÷àå îòñóòñòâèÿ íåîáõîäèìûõ îïöèé, îïûòíûå èíæåíåðû Measurement Specialties ãîòîâû äîðàáîòàòü ïðèáîð ïîä êîíêðåòíûå òðåáîâàíèÿ çàêàç÷èêà.

ÍÎÂÎÑÒÈ

Íîâàÿ ìèêðîñõåìà äëÿ ñáîðà ýíåðãèè îêðóæàþùåé ñðåäû îò STMicroelectronics ðàñøèðÿåò âîçìîæíîñòè óñòðîéñòâ ñ áåçáàòàðåéíûì ïèòàíèåì Âûñîêîýôôåêòèâíûé, ìèêðîïîòðåáëÿþùèé ñáîðùèê ýíåðãèè îêðóæàþùåé ñðåäû ñ çàðÿäíûì óñòðîéñòâîì ïîâûøàåò ãèáêîñòü, óïðîùàåò êîíñòðóêöèþ è ðàñøèðÿåò âîçìîæíîñòè ïðèëîæåíèé Ñáîð ýíåðãèè îêðóæàþùåãî ñâåòà èëè òåïëà äëÿ ïèòàíèÿ íåáîëüøèõ ýëåêòðîííûõ óñòðîéñòâ, òàêèõ êàê áåñïðîâîäíûé ñåíñîðû, ïðîìûøëåííîå îáîðóäîâàíèå, êîíòðîëëåðû óìíîãî äîìà, íîñèìûå ìîíèòîðû, óñòðàíÿåò íåîáõîäèìîñòü â ïðîâîäàõ è áàòàðåÿõ ïèòàíèÿ, ñîçäàâàÿ âîçìîæíîñòè äëÿ ñóùåñòâîâàíèÿ ýêîñèñòåìû Èíòåðíåòà âåùåé (IoT). Â áóäóùåì ñîòíè ìèëëèîíîâ ýòèõ óñòðîéñòâ, ðàáîòàþùèõ îò íåáîëüøèõ êîëè÷åñòâ ñîáðàííîé èç îêðóæàþùåé ñðåäû ýíåðãèè, êàê îæèäàåòñÿ, áóäóò ðàçâåðíóòû â îôèñíûõ çäàíèÿõ, äîìàõ, ãîñòèíèöàõ, íà îáúåêòàõ ïðîìûøëåííîñòè è òðàíñïîðòíîé èíôðàñòðóêòóðû.

SPV1050 êîìïàíèè STMicroelectronics èäåàëüíî ïîäõîäèò äëÿ ïðèëîæåíèé òðåáóþùèõ îò íåñêîëüêèõ ìèêðîâàòò äî íåñêîëüêèõ ìèëëèâàòò ìîùíîñòè è îäèíàêîâî ìîæåò ïðèìåíÿòüñÿ êàê äëÿ óñòðîéñòâ èñïîëüçóþùèõ òåïëîâóþ ýíåðãèþ, òàê è ýíåðãèþ ñîëíöà, êàê íà óëèöå, òàê è âíóòðè ïîìåùåíèé. Ìèêðîïîòðåáëÿþùàÿ ìèêðîñõåìà ñáîðà ýíåðãèè âûïîëíÿåò áîëüøå ôóíêöèé ÷åì äðóãèå àíàëîãè÷íûå óñòðîéñòâà, ÷òî ïîçâîëÿåò óìåíüøèòü ðàçìåðû è ñýêîíîìèòü íà ñòîèìîñòè êîìïëåêòóþùèõ. Äâà ðåãóëÿòîðà íàïðÿæåíèÿ íà 1.8 è 3.3 Â ïîçâîëÿþò íåïîñðåäñòâåííî ïèòàòü ìèêðîêîíòðîëëåðû è áåñïðîâîäíûå ïðèåìîïåðåäàò÷èêè. Òåõíîëîãèÿ ñëåæåíèÿ çà òî÷êîé ìàêñèìàëüíîé ìîùíîñòè (MPPT) ïîñòîÿííî îïòèìèçèðóåò ñáîð ýíåðãèè, íî ïðè íåîáõîäèìîñòè îíà ìîæåò áûòü îòêëþ÷åíà. Ñõåìà çàðÿäà ïîääåðæèâàåò

øèðîêèé äèàïàçîí òèïîâ áàòàðåé, âêëþ÷àÿ Li-Ion, Li-Pol, LiCoO, NiMH è NiCd, à òàêæå èîíèñòîðû. «Ñáîð ýíåðãèè îêðóæàþùåé ñðåäû îáåñïå÷èâàåò ýêîëîãè÷åñêèå ïðåèìóùåñòâà, ïîìîãàåò ñíèçèòü ñòîèìîñòü âëàäåíèÿ îáîðóäîâàíèåì, è âñå ÷àùå èñïîëüçóåòñÿ ïî ìåðå ðîñòà ýôôåêòèâíîñòè ïðåîáðàçîâàíèÿ ýíåðãèè è ñíèæåíèÿ ýíåðãîïîòðåáëåíèÿ òèïè÷íûõ ñèñòåì, – ñêàçàë Ìàòòåî Ëî Ïðåñòè (Matteo Lo Presti), âèöå-ïðåçèäåíò ãðóïïû è ãåíåðàëüíûé äèðåêòîð ïîäðàçäåëåíèÿ ïðîìûøëåííûõ ñõåì è ïðåîáðàçîâàòåëåé ýíåðãèè êîìïàíèè STMicroelectronics. – Çàìå÷àòåëüíàÿ ýôôåêòèâíîñòü ñáîðà ýíåðãèè â ñî÷åòàíèè ñ íåïðåâçîéäåííîé ãèáêîñòüþ è èíòåãðèðîâàííûìè ôóíêöèÿìè ïîçâîëÿåò èíæåíåðàì ðåàëèçîâàòü ìíîæåñòâî íîâûõ âîçìîæíîñòåé íà ïðîìûøëåííûõ è ïîòðåáèòåëüñêèõ ðûíêàõ». Âíóòðåííèé ïîíèæàþùå-ïîâûøàþùèé ïðåîáðàçîâàòåëü ïîçâîëÿåò SPV1050 ïîäêëþ÷àòüñÿ íàïðÿìóþ ê ëþáûì òåðìîýëåêòðè÷åñêèì ãåíåðàòîðàì (ÒÝÃ) èëè ñîëíå÷íûì ýëåìåíòàì, ñîõðàíÿÿ ðàáîòîñïîñîáíîñòü â øèðîêîì äèàïàçîíå âõîäíûõ íàïðÿæåíèé îò 0.18 äî 8 Â. Ñðåäíèé ÊÏÄ â 90% ïîçâîëÿåò áûñòðî çàðÿæàòü àêêóìóëÿòîðû äàæå ïðè íèçêèõ óðîâíÿõ âõîäíîé ìîùíîñòè, â òî âðåìÿ êàê âûñîêàÿ òî÷íîñòü ôèêñàöèè ðàáî÷åé òî÷êè âáëèçè MPTT óâåëè÷èâàåò îòáîð ýíåðãèè îò ÒÝÃ èëè ñîëíå÷íûõ ýëåìåíòîâ. Êðîìå òîãî, èíòåãðèðîâàííûé êîíòðîëëåð çàðÿäà àêêóìóëÿòîðîâ, èñïîëüçóÿ òî÷íûå ïîðîãè ïðåâûøåíèÿ íàïðÿæåíèÿ è îêîí÷àíèÿ çàðÿäà, îáåñïå÷èâàåò áåçîïàñíóþ ëîãèêó óïðàâëåíèÿ, ïðåäîòâðàùàþùóþ ÷ðåçìåðíûé ðàçðÿä áàòàðåé, ÷òî óâåëè÷èâàåò ñðîê èõ ñëóæáû. Îáðàçöû SPV1050 äîñòóïíû óæå ñåé÷àñ, ïðîìûøëåííîå ïðîèçâîäñòâî ïëàíèðóåòñÿ íà÷àòü â ÷åòâåðòîì êâàðòàëå 2014 ãîäà. SPV1050 áóäóò äîñòóïíû â 20-êîíòàêòíûõ êîðïóñàõ QFN 3 ´ 3 ´ 1ìì èëè WLCSP. Áþäæåòíàÿ öåíà ìèêðîñõåìû ñîñòàâèò $1.15 ïðè çàêàçå îò 1000 øòóê.

ÍÎÂÎÑÒÈ

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2013

http://jurnal-portal.ru

Íîâûå ÷èï ðåçèñòîðû êîìïàíèè Ohmite ðàáîòàþò ïðè íàïðÿæåíèè 3000 Â Ðàññ÷èòàííûå íà ðàáî÷åå íàïðÿæåíèå äî 3 êÂ, íîâûå ÷èï ðåçèñòîðû ñåðèè HVC êîìïàíèè Ohmite èìåþò äèàïàçîí ñîïðîòèâëåíèé îò 100 êÎì äî 100 ÃÎì, ñòàíäàðòíûé ÒÊÑ 100 ppm è ñòàíäàðòíûå îòêëîíåíèÿ íîìèíàëüíûõ çíà÷åíèé 5%, õîòÿ âîçìîæíî èçãîòîâëåíèå ðåçèñòîðîâ è ñ äîïóñêîì âïëîòü äî 0.5%. Â çàâèñèìîñòè îò âåëè÷èíû ñîïðîòèâëåíèÿ êîýôôèöèåíò íàïðÿæåíèÿ ðåçèñòîðîâ ìåíÿåòñÿ îò 10 äî 100.

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2013

Ðåçèñòîðû ïîñòàâëÿþòñÿ â êîðïóñàõ òèïîðàçìåðîâ 0805, 1206 è 2512 è íàñ÷èòûâàþò 23 íîìèíàëà. Ïðèáîðû ñîçäàíû â îòâåò íà ïîñòîÿííûé ðîñò ïîòðåáíîñòè â âûñîêîâîëüòíûõ ðåçèñòîðàõ, îáóñëîâëåííûé ðàçâèòèåì âîçîáíîâëÿåìîé ýíåðãåòèêè, âîåííîé ýëåêòðîíèêè è ìåäèöèíñêîé òåõíèêè. Îòñóòñòâèå â ðåçèñòîðàõ îðãàíè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé ïîçâîëÿåò èñïîëüçîâàòü èõ òàêæå â óñëîâèÿõ âàêóóìà. Òîëñòîïëåíî÷íûå ðåçèñòîðû ìîãóò èñïîëüçîâàòüñÿ â òåìïåðàòóðíîì äèàïàçîíå îò –55 °C äî +155 °C. Èõ êîíòàêòû èç ìàòîâîãî îëîâà ñ ïîäñëîåì íèêåëÿ ñïåöèàëüíî ðàçðàáàòûâàëèñü â ðàñ÷åòå íà âîçìîæíîñòü äëèòåëüíîãî ñêëàäñêîãî õðàíåíèÿ. Èçäåëèÿ ïîñòàâëÿþòñÿ íà êàòóøêàõ â ëåíòå ïî 500 øòóê. Äèàïàçîí öåí íà÷èíàåòñÿ îò $0.60 – $0.90 äëÿ ïðèáîðîâ ñ ñîïðîòèâëåíèåì äî 100 ÌÎì è äîïóñêîì 5%.

ÍÎÂÎÑÒÈ

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

http://jurnal-portal.ru

Ýëåêòðè÷åñêèå ñõåìû ìîæíî ïå÷àòàòü íà îáû÷íîì ñòðóéíîì ïðèíòåðå Sam Davis Power Electronics

Ñîâìåñòíûìè óñèëèÿìè èññëåäîâàòåëåé èç Òåõíîëîãè÷åñêîãî èíñòèòóòà Äæîðäæèè, Òîêèéñêîãî óíèâåðñèòåòà è Microsoft Research ðàçðàáîòàí èííîâàöèîííûé ìåòîä áûñòðîãî è äåøåâîãî èçãîòîâëåíèÿ ýëåêòðè÷åñêèõ ñõåì ïóòåì ïå÷àòè èõ íà îáû÷íûõ ïîòðåáèòåëüñêèõ ñòðóéíûõ ïðèíòåðàõ ñ èñïîëüçîâàíèåì øèðîêî ðàñïðîñòðàíåííûõ ìàòåðèàëîâ. Êóïèâ îáîðóäîâàíèå ïðèìåðíî çà $300, êàæäûé ñìîæåò èçãîòîâèòü ðàáîòîñïîñîáíóþ ýëåêòðè÷åñêóþ ñõåìó, çàòðàòèâ íà ýòî 60 ñåêóíä. Òåõíîëîãèÿ, íàçâàííàÿ ðàçðàáîò÷èêàìè Instant Inkjet Circuits, ïîçâîëÿåò ïå÷àòàòü ïðîâîäíèêè ïðîèçâîëüíîé ôîðìû íà æåñòêèõ è ãèáêèõ ìàòåðèàëàõ è ìîæåò îêàçàòü íåîöåíèìóþ ïîìîùü íîâè÷êàì è äèëåòàíòàì â ñîçäàíèè ïðîòîòèïîâ èõ óñòðîéñòâ. «Ìû ñ÷èòàåì, ÷òî åñòü âîçìîæíîñòü ïîëíîñòüþ èçìåíèòü ïîäõîä ê áûñòðîìó ñîçäàíèþ ïðîòîòèïîâ ïå÷àòíûõ ïëàò», – ñêàçàë Ãðåãîðè Àáîóä (Gregory Abowd), îäèí èç

ðàçðàáîò÷èêîâ íîâîãî ìåòîäà, ðåãåíòïðîôåññîð Øêîëû Èíòåðàêòèâíûõ Âû÷èñëåíèé Òåõíîëîãè÷åñêîãî èíñòèòóòà Äæîðäæèè. – «Â îòëè÷èå îò ñóùåñòâóþùèõ ìåòîäîâ ïå÷àòè ïðîâîäÿùèõ ñòðóêòóð, ýëåêòðîïðîâîäíîñòü ó íàñ ïîÿâëÿåòñÿ â òå÷åíèå íåñêîëüêèõ ñåêóíä è áåç èñïîëüçîâàíèÿ êàêîãî-ëèáî ñïåöèàëüíîãî îáîðóäîâàíèÿ».

Çàïîëíåíèå ïóñòîãî êàðòðèäæà ïðîâîäÿùèìè ñåðåáðÿíûìè ÷åðíèëàìè ñ ïîìîùüþ îäíîðàçîâîãî øïðèöà è ôèëüòðà. ×åðíèëà äî âûñûõàíèÿ èìåþò òåìíî-êîðè÷íåâûé öâåò.

Êàðòðèäæ, çàïîëíåííûé ÷åðíèëàìè ñ íàíî÷àñòèöàìè ñåðåáðà, óñòàíàâëèâàåòñÿ â îáû÷íûé áûòîâîé ñòðóéíûé ïðèíòåð.

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2013

Ïîñëåäíèå äîñòèæåíèÿ â îáëàñòè õèìè÷åñêîãî ñâÿçûâàíèÿ ìåòàëëè÷åñêèõ ÷àñòèö ïîçâîëèëè èññëåäîâàòåëÿì âîñïîëüçîâàòüñÿ ÷åðíèëàìè ñ íàíî÷àñòèöàìè ñåðåáðà è îòêàçàòüñÿ îò òåðìè÷åñêîãî ñâÿçûâàíèÿ èëè ñïåêàíèÿ – äîñòàòî÷íî äîëãîãî è ïîòåíöèàëüíî íåáåçîïàñíîãî èç-çà âûñîêèõ òåìïåðàòóð ïðîöåññà. Íàèëó÷øèå ðåçóëüòàòû äàåò ïå÷àòü íà ëàìèíèðîâàííîé ñìîëàìè áóìàãå,

ÑÒÀÒÜÈ

ëàâñàíîâîé ïëåíêå è ãëÿíöåâîé ôîòîáóìàãå. Èññëåäîâàòåëè òàêæå ñîçäàëè ñïèñîê íåïðèãîäíûõ ìàòåðèàëîâ, â êîòîðûé âîøëè, â ÷àñòíîñòè, òÿæåëûå òêàíè è ìàãíèòíûå ëèñòû.

Ïîñëå ïå÷àòè ñõåìû êîìïîíåíòû ìîãóò áûòü óñòàíîâëåíû íà íåå ñ ïîìîùüþ äâóõñòîðîííåé ïðîâîäÿùåé ëåíòû èëè ýïîêñèäíîé ñìîëû ñ ñåðåáðÿíûì íàïîëíèòåëåì. Èçãîòîâëåííûå â äîìàøíèõ óñëîâèÿõ ñõåìû ïîçâîëÿò ðàäèîëþáèòåëÿì áûñòðî ñîçäàâàòü ïðîòîòèïû òåìïåðàòóðíûõ êîíòðîëëåðîâ, çàðÿäíûõ óñòðîéñòâ äëÿ àêêóìóëÿòîðîâ è ìíîæåñòâà äðóãèõ ýëåêòðîííûõ óñòðîéñòâ.

Îäíîñòîðîííÿÿ ïëàòà äëÿ Arduino áûëà íàïå÷àòàíà íà ïðîçðà÷íîì ëèñòå ëàâñàíîâîé ïëåíêè íåïîñðåäñòâåííî èç ôàéëà Gerber äëÿ ôîòîïëîòòåðà.

«Âñå, ÷åì ìû ïîëüçîâàëèñü â ñâîèõ èññëåäîâàíèÿõ, äîñòóïíî íà ðûíêå è ïîçâîëÿåò ëþäÿì ïîïðîáîâàòü ýòî ó ñåáÿ äîìà», – ñêàçàë Éîøèõèðî Êîýõàðà (Yoshihiro Kawahara), äîöåíò Òîêèéñêîãî óíèâåðñèòåòà è àâòîð íîâîé òåõíîëîãèè. – «Ìåòîä ìîæåò áûòü èñïîëüçîâàí äëÿ ïå÷àòè ïëàò, äàò÷èêîâ è àíòåíí ñ î÷åíü íåáîëüøèìè çàòðàòàìè, è ýòî îòêðûâàåò ìíîæåñòâî íîâûõ âîçìîæíîñòåé». Îòðàáàòûâàÿ íîâóþ òåõíîëîãèþ, èññëåäîâàòåëè îïòèìèçèðîâàëè èìåþùèåñÿ â ïðîäàæå ñðåäñòâà è ìàòåðèàëû, âêëþ÷àÿ ïðèíòåðû, êëåéêóþ ëåíòó è ñåðåáðÿíûå ÷åðíèëà. Ïðîåêòèðîâàíèå òîïîëîãèè ïëàòû âûïîëíÿëîñü íà ïåðñîíàëüíîì êîìïüþòåðå ñ ïîìîùüþ ñòàíäàðòíûõ ãðàôè÷åñêèõ ðåäàêòîðîâ, îäíàêî ñäåëàòü ðàáîòîñïîñîáíóþ ñõåìó ìîæíî äàæå íà îñíîâå ôîòîêîïèè ðèñóíêà.

Ïîëó÷åííàÿ ñ ïîìîùüþ îïòè÷åñêîãî ìèêðîñêîïà ôîòîãðàôèÿ äâóõ ñìåæíûõ ñåðåáðÿíûõ äîðîæåê.

Ñîåäèíåíèå êîìïîíåíòîâ ñ ïîìîùüþ äâóõñòîðîííåé ïðîâîäÿùåé êëåÿùåé ëåíòû.

Âûâîäû ýëåêòðè÷åñêè ñîåäèíåíû ñ êîíòàêòíûìè ïëîùàäêàìè, íî èçîëèðîâàíû äðóã îò äðóãà çà ñ÷åò àíèçîòðîïíûõ ñâîéñòâ êëåÿùåé ëåíòû.

«Èñïîëüçóÿ ýòó òåõíîëîãèþ â àóäèòîðèè, ìîæíî áûëî áû ñ î÷åíü íåáîëüøèìè çàòðàòàìè çíàêîìèòü ñòóäåíòîâ ñ îñíîâíûìè ïðèíöèïàìè ýëåêòðîíèêè», – ñêàçàë Ñòèâ Õîäæåñ (Steve Hodges), îäèí èç ñîòðóäíèêîâ Microsoft Research. ×òîáû ïðîäåìîíñòðèðîâàòü âîçìîæíîñòè íîâîé òåõíîëîãèè äëÿ ñîçäàíèÿ åìêîñòíûõ ñåíñîðíûõ äàò÷èêîâ, – îñíîâíûõ ýëåìåíòîâ èíòåðôåéñà ñìàðòôîíîâ, à òàêæå ãèáêîñòü

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2013

http://jurnal-portal.ru

Ïîëîñêà ëàìèíèðîâàííîé ðåçèíû ñ íàïå÷àòàííûì ïðîâîäÿùèì ðèñóíêîì ïðèêëååíà ê âíóòðåííåé ïîâåðõíîñòè ñòàêàíà. Äëÿ èçìåðåíèÿ åìêîñòè, ïðîïîðöèîíàëüíîé óðîâíþ æèäêîñòè, ïîëîñêà ïîäêëþ÷åíà ê Arduino nano.

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2013

ïå÷àòíûõ ïëàò, èññëåäîâàòåëè íàêëåèëè ïîëîñêó ïðîâîäÿùåé ðåçèíû ñ íàïå÷àòàííîé íà íåé ñõåìîé íà ñòåêëÿííûé ñòàêàí. Ïðèíÿâøèé ôîðìó ñòàêàíà åìêîñòíîé äàò÷èê ïîñëå ïîäêëþ÷åíèÿ ê íåìó ìèêðîêîíòðîëëåðà ìîã îïðåäåëÿòü êîëè÷åñòâî îñòàâøåéñÿ â ñòàêàíå æèäêîñòè. Òåõíîëîãèÿ áûëà ïðåäñòàâëåíà íà ìåæäóíàðîäíîé êîíôåðåíöèè UbiComp 2013, ïðîõîäèâøåé â Öþðèõå ñ 8 ïî 12 ñåíòÿáðÿ 2013 ãîäà, è ïîëó÷èëà íàãðàäó çà ëó÷øóþ íàó÷íóþ ïóáëèêàöèþ. ÐË

ÑÒÀÒÜÈ

Ïå÷àòàåì ïëàòû ïðÿìî íà ñâîåì ñòîëå: íà Kickstarter çàïóùåí ïðîåêò íàñòîëüíîãî ïðèíòåðà Janine Love EDN

ÍÍà Kickstarter çàïóùåí ïðîåêò ïðèíòåðà ïîä íàçâàíèåì «The EX¹». Àâòîðû èçîáðåòåíèÿ, òðè ñòóäåíòà, ñîçäàâøèå êîìïàíèþ Cartesian, äåìîíñòðèðóþò, êàê ìîæíî áûñòðî ñîçäàâàòü ïå÷àòíûå ïëàòû íà áóìàãå, ïëàñòèêå, ñòåêëå, äåðåâå, êåðàìèêå, ñèëèêîíîâûõ ìàòåðèàëàõ è òêàíè. Ïðèíòåð ñòîèò $1.199 è îáåùàåò óïðîñòèòü ïðîöåññ èçãîòîâëåíèÿ îïûòíûõ îáðàçöîâ. Ïåðâàÿ ïîñòàâêà îæèäàåòñÿ â íà÷àëå 2014 ã. Â òå÷åíèå âñåãî ïÿòè ìèíóò ìîåãî ïðèñóòñòâèÿ íà ñàéòå ñáîðû íà ãëàçàõ óâåëè÷èâàëèñü, è ÿ íå ñîìíåâàþñü, ÷òî îíè áûñòðî íàáåðóò òðåáóåìóþ ñóììó â $30,000.

«The EX¹» èìååò äâà êàðòðèäæà ñ ñîïëàìè äëÿ ðàñïûëåíèÿ ÷åðíèë è ïå÷àòàåò íà ïîäëîæêå ïðàêòè÷åñêè òàê æå, êàê è íàñòîëüíûé ñòðóéíûé ïðèíòåð. Îäíàêî âìåñòî ÷åðíèë «The EX¹» ðàñïûëÿåò äâà õèìè÷åñêèõ âåùåñòâà, èç êîòîðûõ îáðàçóþòñÿ íàíî÷àñòèöû ñåðåáðà, îñòàâëÿþùèå íà ïîäëîæêå ñåðåáðÿíîå èçîáðàæåíèå.

Ó ìåíÿ áûëî íåñêîëüêî âîïðîñîâ ê îñíîâàâøèì êîìïàíèþ Àðèýëü Áðèíåð (Ariel Briner), Èçàáåëëå Ñòèâåíñ (Isabella Stephens) è Äæîíó Ñêîòòó (John Scott). Äâîå èç íèõ åùå ó÷àòñÿ â Óíèâåðñèòåòå Êâèíñëåíäà, – Àðèýëü Áðèíåð ñêîðî ïîëó÷èò ñòåïåíü áàêàëàâðà â îáëàñòè ýëåêòðîíèêè è àýðîêîñìè÷åñêîé òåõíèêè, à Èçáåëëà Ñòèâåíñ â íàñòîÿùåå âðåìÿ îäíîâðåìåííî èçó÷àåò ïðîãðàììèðîâàíèå è êîììåðöèþ. Äæîí Ñêîòò óæå ïîëó÷èë ñòåïåíü áàêàëàâðà â îáëàñòè ìåõàíèêè è àýðîêîñìè÷åñêîé òåõíèêè, òàêæå â Êâèíñëåíäñêîì óíèâåðñèòåòå. Ó÷èòûâàÿ, ÷òî âñå íàõîäÿòñÿ â Àâñòðàëèè, è ó íàñ âîçíèêëè ïðîáëåìû ñ ðàçíèöåé âî âðåìåíè, Áðèíåð, âûñòóïàþùèé â êà÷åñòâå ãëàâû ðàçðàáîòêè ýëåêòðè÷åñêîé ÷àñòè, áûë äîñòàòî÷íî ëþáåçåí è îòâåòèë íà ìîè âîïðîñû ïî ýëåêòðîííîé ïî÷òå.

Ñëåâà íàïðàâî: Èçàáåëëà, Äæîí è Àðèýëü.

Janine Love (JL): Ðàññêàæèòå ìíå íåìíîãî îá èñòîðèè Âàøåãî ïðîåêòà, âàøåé êîìïàíèè è î òîì, êàê âû, òðè ñîó÷ðåäèòåëÿ, âñòðåòèëèñü.

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2013

http://jurnal-portal.ru

Ariel Briner (AB): Èäåÿ ýòîãî ïðèíòåðà âîçíèêëà ó ìåíÿ íåñêîëüêî ëåò íàçàä, êîãäà ÿ ïûòàëñÿ äîìà ñäåëàòü ïå÷àòíóþ ïëàòó äëÿ óíèâåðñèòåòñêîãî ïðîåêòà. Â òî âðåìÿ ÿ ïðîáîâàë ñîçäàòü âàðèàíò òîãî, ÷åì ñòàë ïðèíòåð, íî ïîòåðïåë íåóäà÷ó, ïîòîìó ÷òî ïûòàëñÿ ñäåëàòü ýòî â îäèíî÷êó. Òåïåðü, íåñêîëüêî ëåò ñïóñòÿ, ó ìåíÿ åñòü êîìàíäà, è çà ïîñëåäíèé ãîä íàì óäàëîñü âîïëîòèòü â ðåàëüíîñòü ìîþ ïåðâîíà÷àëüíóþ èäåþ. Ó ìåíÿ åñòü äâà åäèíîìûøëåííèêà (Äæîí è Èçàáåëëà). Äæîí è ÿ áûëè äðóçüÿìè ñî øêîëû, à Èçàáåëëó ÿ âñòðåòèë íà ëåêöèè ïî ïðîãðàììèðîâàíèþ â Êâèíñëåíäñêîì óíèâåðñèòåòå.

(AB): Áûëè äâå îñíîâíûå òåõíè÷åñêèå ïðîáëåìû. Ïåðâàÿ, è ñàìàÿ ñëîæíàÿ èç íèõ, çàêëþ÷àëàñü â îãðîìíîì êîëè÷åñòâå âîçìîæíûõ ñïîñîáîâ áûñòðîãî èçãîòîâëåíèÿ ïðîòîòèïîâ ïå÷àòíûõ ïëàò. ß âñåãäà çíàë, ÷òî íàèëó÷øèì áóäåò ðåøåíèå íà îñíîâå ñòðóéíîé ïå÷àòè. Íî äàæå â ýòîì ñëó÷àå åñòü âàðèàíò ïå÷àòè çàùèòíîãî ïîêðûòèÿ äëÿ ïîñëåäóþùåãî òðàâëåíèÿ â êèñëîòå, ïå÷àòè ñóùåñòâóþùèìè áûòîâûìè ÷åðíèëàìè èëè ïðåäïî÷òåííûé íàìè ìåòîä îñàæäåíèÿ ñåðåáðà èç äâóõ âèäîâ «÷åðíèë». Âûáîð íåïðàâèëüíîãî âàðèàíòà êàê ðàç è ïîìåøàë ìíå â ïåðâûé ðàç. Âòîðàÿ âàæíàÿ ïðîáëåìà êàñàëàñü ñòðóéíîãî êàðòðèäæà, â ÷àñòíîñòè, òîãî, ñòîèò ëè èçãîòàâëèâàòü åãî ñàìîñòîÿòåëüíî è êàê èì óïðàâëÿòü.

Arduino-ñîâìåñòèìûé ìèêðîêîíòðîëëåð, íàïå÷àòàííûé íà ïîëèèìèäíîé ïëåíêå è äåðåâå.

(JL): Êàê ìíîãî âðåìåíè ïðîøëî îò ñîçäàíèÿ êîíöåïöèè äî ðàáî÷åãî ïðîòîòèïà ýòîãî ïðèíòåðà? (AB): Èäåÿ âîçíèêëà ó ìåíÿ ÷åòûðå ãîäà íàçàä. Íî ñ ìîìåíòà, êàê ÿ íà÷àë ðàáîòàòü ñ ìîåé êîìàíäîé, ïîíàäîáèëñÿ âñåãî ãîä, ÷òîáû äîñòèãíóòü óñïåõà â òîì, â ÷åì ðàíåå ÿ ïîòåðïåë íåóäà÷ó.

Ñåíñîðíàÿ èãðà «Simon Says», íàïå÷àòàííàÿ íà áóìàãå.

(JL): Êàê âû èõ ïðåîäîëåâàëè? (AB): Ñïðàâèòüñÿ ñ ïåðâîé ïðîáëåìîé áûëî íåñëîæíî. ß óæå îïðîáîâàë îäíó òåõíîëîãèþ è ïîòåðïåë íåóäà÷ó, îñòàâèâ, òåì ñàìûì, âñåãî äâà âàðèàíòà äëÿ âûáîðà. Ðåøåíèå ïðîáëåìû ñòðóéíîãî êàðòðèäæà îêàçàëîñü äîâîëüíî çàíèìàòåëü-

Ñõåìà ñ ìèãàþùèì ñâåòîäèîäîì, íàïå÷àòàííàÿ íà ñèíòåòè÷åñêîé òêàíè.

(JL): Â ÷åì çàêëþ÷àëèñü îñíîâíûå òåõíè÷åñêèå ñëîæíîñòè?

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2013

Óâåëè÷åííîå èçîáðàæåíèå ñõåìû ñ ýëåìåíòàìè ïîâåðõíîñòíîãî ìîíòàæà, íàïå÷àòàííîé ïðÿìî íà áóìàãå.

ÑÒÀÒÜÈ

Íàïå÷àòàííàÿ íà ñòåêëîòåêñòîëèòå FR4 ñõåìà çàùèòû LiPo àêêóìóëÿòîðîâ äåìîíñòðèðóåò âûñîêîå ðàçðåøåíèå.

íûì. Î÷åíü ìàëî äîñòóïíîé èíôîðìàöèè î òîì, êàê ðàáîòàþò ñòðóéíûå êàðòðèäæè è êàê èõ èñïîëüçîâàòü. Îäíàêî, íåìíîãî ïîâîçèâøèñü, ìû ñìîãëè çàñòàâèòü íàø êàðòðèäæ ðàáîòàòü äàæå ëó÷øå, ÷åì íàäåÿëèñü. (JL): Êàêîâû îãðàíè÷åíèÿ èñïîëüçîâàíèÿ ñåðåáðÿíûõ íàíî÷àñòèö? Íàñêîëüêî ñêîðîñòíûå ñõåìû îíè ïîçâîëÿþò ñîçäàâàòü? (AB): Ñåðåáðÿíûå íàíî÷àñòèöû âåëèêîëåïíû, ìû ñìîãëè äîáèòüñÿ ïå÷àòè òàêèõ ïðîâîäíèêîâ, êîòîðûå ñîõðàíÿþò ðàáîòîñïîñîáíîñòü ïðè ñãèáàíèè, íå áîÿòñÿ âîçäåéñòâèè âîäû, à òàêæå ïðèãîäíû äëÿ ïàéêè.

Ïî ïðàâäå ãîâîðÿ, îãðàíè÷åíèé äëÿ íèõ ìû åùå íå óâèäåëè. Î÷åâèäíûì ôàêòîðîì, âëèÿþùèì íà ñêîðîñòü ðàáîòû ñõåìû, ÿâëÿåòñÿ ïàðàçèòíàÿ åìêîñòü, êîòîðàÿ çíà÷èòåëüíî âàðüèðóåòñÿ. Íà íåå âëèÿåò ìíîæåñòâî ôàêòîðîâ, íå âñå èç êîòîðûõ ìû óñïåëè ïîëíîñòüþ èññëåäîâàòü. Ìû ïðîâîäèëè èñïûòàíèÿ íà ìèêðîêîíòðîëëåðàõ ñ ÷àñòîòîé äî 20 ÌÃö è ïîêà íå îáíàðóæèëè ïðåäåëà. Ó íàñ íåò íèêàêèõ ñîìíåíèé, ÷òî äîñòèæèìû è áóëüøèå ñêîðîñòè. (JL): Êàêîâ ïëàí âàøèõ äàëüíåéøèõ äåéñòâèé? Êàêèå óëó÷øåíèÿ ïëàíèðóþòñÿ â ñëåäóþùåì ïîêîëåíèè óñòðîéñòâ? (AB): Íà ñîçäàíèå ïðèíòåðà íàñ âäîõíîâèëè ñîâðåìåííûå âîçìîæíîñòè áûñòðîãî èçãîòîâëåíèÿ ïðîòîòèïîâ (â ÷àñòíîñòè, 3D-ïå÷àòü). ß âñåãäà äóìàë, êàêèì íåîáû÷íûì ìîæåò ñòàòü ìèð, åñëè êàæäûé ñìîæåò äåëàòü ñõåìû ñ òîé æå ëåãêîñòüþ, ÷òî è ïå÷àòàòü íà 3D-ïðèíòåðå. Âñå òàê áûñòðî èçìåíÿåòñÿ â íàøåì ìèðå, ÷òî, äåéñòâèòåëüíî, ñëîæíî ñêàçàòü, ÷òî ãîòîâèò áóäóùåå. Ó íàñ åñòü ìèëëèîíû èäåé, íî òîëüêî äâå ðóêè. Òåì íå ìåíåå, ìû î÷åíü ìå÷òàåì î ñîçäàíèè ïîëíîöåííîé íàñòîëüíîé ôàáðèêè ïî ïðîèçâîäñòâó ïå÷àòíûõ ïëàò.

Õàðàêòåðèñòèêè ïðèíòåðà: ! Îáëàñòü ïå÷àòè: 17.5 ´ 8 ñì ! Ãàáàðèòû: 41.2 ´ 31.2 ´ 16.6 ñì ! Âåñ: îêîëî 6 êã ñ ïîëíûìè êàðòðèäæàìè. ÐË

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2013

http://jurnal-portal.ru

Ïîäâîäíûå êàáåëè íåñóò ýíåðãèþ âåòðà ëþäÿì Tildy Bayar Renewable Energy World Êàáåëè ñòàíîâÿòñÿ âàæíåéøèì àñïåêòîì ñòðîèòåëüñòâà è ýêñïëóàòàöèè âåòðÿíûõ ýëåêòðîñòàíöèé. Ìû ïðåäëàãàåì âàì íåáîëüøóþ ýêñêóðñèþ ïî çàâîäó íîðâåæñêîãî ïðîèçâîäèòåëÿ ïîäâîäíûõ êàáåëåé è îáçîð ïðîáëåì, ñâÿçàííûõ ñ ýòèì ðàçâèâàþùèìñÿ ðûíêîì.

Ìíîãèå, âîçìîæíî, áóäóò óäèâëåíû, óçíàâ, ÷òî ñàìûì âûñîêèì çäàíèåì Íîðâåãèè ÿâëÿåòñÿ 120-ìåòðîâàÿ ýêñòðóçèîííàÿ áàøíÿ êîìïàíèè Nexans íà çàâîäå ïî ïðîèçâîäñòâó âûñîêîâîëüòíîãî ïîäâîäíîãî êàáåëÿ â ãîðîäå Õàëüäåí (Halden). Ñ ïîìîùüþ ïðîèçâîäèìûõ Nexans ïîäâîäíûõ êàáåëåé îôôøîðíûå âåòðÿíûå ôåðìû ïîäêëþ÷àþòñÿ ê áåðåãîâûì ïîäñòàíöèÿì, îòêóäà ÷åðåç ýëåêòðè÷åñêèå ñåòè îíè íåñóò çåëåíóþ ýíåðãèþ â íàøè äîìà.

òàâëÿþò ýíåðãèþ ê áåðåãîâûì ïîäñòàíöèÿì. Ýòè êàáåëè ñîäåðæàò òàêæå îïòîâîëîêîííûå ëèíèè, íåîáõîäèìûå äëÿ äèñòàíöèîííîãî êîíòðîëÿ ñîñòîÿíèÿ òóðáèíû. È, íàêîíåö, êàáåëè ïîäçåìíûõ è âîçäóøíûõ ëèíèé äîñòàâëÿþò ýëåêòðîýíåðãèþ â ñåòü, îòêóäà îíà ïîïàäàåò ê ïîòðåáèòåëÿì. Âî âðåìÿ íàøåé íåäàâíåé ýêñêóðñèè íà çàâîä, êîòîðóþ ëþáåçíî ñïîíñèðîâàëà Nexans, ãèä îáúÿñíèë, ÷òî â âûñîêîé áàøíå ðàçìåùàåòñÿ âåðòèêàëüíîå ýêñòðóçèîííîå îáîðóäîâàíèå, ñ êîòîðîãî, ñîáñòâåííî, è íà÷èíàåòñÿ ïðîöåññ èçãîòîâëåíèÿ êàáåëÿ. Èç «÷èñòûõ êîìíàò» â âåðõíåé ÷àñòè áàøíè ñâåðõ÷èñòûé ïîëèýòèëåí è ñâåðõãëàäêîå ïîêðûòèå èç ñøèâàåìîé ïîëèìåðíîé êîìïîçèöèè ÷åðåç çàêðûòóþ ñèñòåìó ãèãàíòñêèõ òðóá ïîäàþòñÿ ê ðàñïîëîæåííîìó íà óðîâíå çåìëè ãëàâíîìó ýêñòðóäåðó, â êîòîðîì èç íåñêîëüêèõ ýêñòðóäåðíûõ ãîëîâîê ñîáèðàþòñÿ â åäèíîå öåëîå ïðîâîäíèêè è èçîëèðóþùèå ìàòåðèàëû. Ïðåæäå ÷åì ðàáî÷èå äîëæíû áóäóò îñòàíîâèòü ïðîöåññ, ÷òîáû ñìåíèòü ãèãàíòñêèå ïðèåìíûå êîðçèíû, áàøíÿ ñìîæåò ïðîèçâåñòè 15 êì êàáåëÿ, íà ÷òî ïîòðåáóåòñÿ îêîëî íåäåëè.

Â îáîðóäîâàíèè âåòðîïàðêîâ èñïîëüçóþòñÿ êàáåëè íåñêîëüêèõ òèïîâ. Ñ ïîìîùüþ êàáåëåé íèçêîãî è ñðåäíåãî íàïðÿæåíèÿ (íå áîëåå 1 êÂ) ýíåðãèÿ, âûðàáàòûâàåìàÿ ãåíåðàòîðîì òóðáèíû, ïåðåäàåòñÿ â òðàíñôîðìàòîð, ðàñïîëîæåííûé, êàê ïðàâèëî, â îñíîâàíèè áàøíè. Ýòè êàáåëè ïðèíÿòî íàçûâàòü «loop cables». Çàòåì ãðóïïû òóðáèí ñîåäèíÿþòñÿ äðóã ñ äðóãîì è ñ îôôøîðíûìè ïîäñòàíöèÿìè ñ ïîìîùüþ îáúåäèíèòåëüíûõ êàáåëåé («array cables»), à êàáåëè «export cables» äîñ-

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2013

ÑÒÀÒÜÈ

Âûñîòà áàøíè î÷åíü âàæíà, ïîñêîëüêó âñå ìàòåðèàëû êàáåëÿ äîëæíû ïîëíîñòüþ îñòûòü ïåðåä òåì, êàê áóäóò îäåòû â èçîëÿöèþ. Îòâåðæäåíèå è îñòûâàíèå ïðîèñõîäÿò â ñóõîé àòìîñôåðå àçîòà, íàïîëíÿþùåãî áàøíþ ïîä ïîâûøåííûì äàâëåíèåì, ïîñëå ÷åãî ìàòåðèàëû ðàñõîäÿòñÿ íà äðóãèå òåõíîëîãè÷åñêèå ó÷àñòêè ñ ïîìîùüþ ïðîëîæåííûõ âíóòðè è ìåæäó çäàíèé ìíîãî÷èñëåííûõ ðîëèêîâûõ «êàáåëüíûõ äîðîæåê». Èç ìåäè, àëþìèíèÿ, ñâèíöà è ïðîâîäîâ ôîðìèðóþòñÿ îòðåçêè êàáåëÿ âåñîì 400500 êã. Íà ïîñëåäíåì ó÷àñòêå òåõíîëîãè÷åñêîé öåïî÷êè ñ ïîìîùüþ çàïàòåíòîâàííîé êîìïàíèåé ñïåöèàëüíîé òåõíîëîãèè îòðåçêè ñîåäèíÿþòñÿ â êàáåëè äëèíîé 60-70 êì. Ïîñëå åùå íåñêîëüêèõ ïðîöåññîâ, âêëþ÷àþùèõ èçîëÿöèþ è óñèëåíèå êàáåëåé, îíè ïîäâåðãàþòñÿ ïðîâåðêå íà óïðóãîñòü è ñêðó÷èâàåìîñòü. Èç-çà âðàùåíèÿ ãîíäîëû âåòðÿíîé òóðáèíû êàáåëè èñïûòûâàþò ñèëüíûå äåôîðìàöèè, ïîýòîìó îíè äîëæíû îáëàäàòü îñîáî âûñîêîé óñòîé÷èâîñòüþ ê ñêðó÷èâàíèþ

è âèáðàöèè. Òåñòû íà ñêðó÷èâàíèå ìîäåëèðóþò 20-ëåòíèé ïåðèîä èñïîëüçîâàíèÿ êàáåëÿ âíóòðè âåòðîóñòàíîâêè. Íî êîíêðåòíûé ïåðå÷åíü òåñòîâ, ïî ñëîâàì Nexans, çàâèñèò îò òðåáîâàíèé, ïðåäúÿâëÿåìûõ êàæäûì çàêàç÷èêîì.

Âûçîâû ðûíêà Äâèæåíèå âåòðîèíäóñòðèè â ñòîðîíó áóëüøèõ ãëóáèí, ñòàíîâèòñÿ èñòî÷íèêîì ñåðüåçíûõ ïðîáëåì, êîòîðûå ïðèõîäèòñÿ ðåøàòü òàêèì êîìïàíèÿì, êàê Nexans, ïîñêîëüêó ñóäà-êàáåëåóêëàä÷èêè ìîãóò ïðèíÿòü íà áîðò ëèøü îãðàíè÷åííîå êîëè÷åñòâî êàáåëÿ. Âñòðîåííàÿ âðàùàþùàÿñÿ ïëàòôîðìà Skagerrak, ôëàãìàíñêîãî êîðàáëÿ Nexans, âìåùàåò 50 òîíí êàáåëÿ. Íà Skagerrak ìîãóò ðàçìåñòèòüñÿ è ïåðåäâèãàòüñÿ ïî âñåìó ìèðó 65 ðàáî÷èõ. Ïî óòâåðæäåíèþ êîìïàíèè, â ìèðå åñòü ñîâñåì íåìíîãî ñóäîâ òàêîé âìåñòèìîñòè, è ëèøü îäíî èëè äâà ñóäíà ïîäîáíîãî êëàññà, âêëþ÷àÿ Giulio Verne, ïðèíàäëåæàùåå

Loop cables

Array cables

Export cables

1 2

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2013

http://jurnal-portal.ru

Êàáåëåóêëàä÷èê Skagerrak êîìïàíèè Nexans.

êîìïàíèè Prysmian – ãëàâíîìó êîíêóðåíòó Nexans. «Ïî ìåðå óõîäà âåòðÿíûõ ôåðì âñå äàëüøå îò áåðåãà êëèåíòàì Nexans ïðèõîäèòñÿ èñêàòü ñïîñîáû äîñòàâêè áîëüøåãî êîëè÷åñòâà ýíåðãèè íà áóëüøèå ðàññòîÿíèÿ, ÷òî òðåáóåò áîëåå ìîùíûõ è äëèííûõ êàáåëåé», – ñêàçàë Âèíñåíò Äåññýéë (Vincent Dessale), èñïîëíèòåëüíûé äèðåêòîð ïîäðàçäåëåíèÿ âûñîêîâîëüòíûõ ïîäâîäíûõ êàáåëåé. Â 2012 ãîäó êðóïíåéøèé çàâîä ãðóïïû Nexans â Õàëüäåíå ñòîëêíóëñÿ ñ ïðîáëåìàìè èç-çà çàäåð-

æåê ñ âûïîëíåíèåì çàêàçîâ íà ïîñòàâêè ïîäâîäíûõ êàáåëåé, ïðèâåäøèõ ê ïàäåíèþ êîòèðîâîê àêöèé êîìïàíèè è óãðîçå íåîáõîäèìîñòè ðåñòðóêòóðèçàöèè áèçíåñà. «Êîìïàíèÿ èçâëåêëà èç ýòèõ ñîáûòèé îïðåäåëåííûå óðîêè», – ïðîäîëæàë îí, îñîçíàâ, â ÷àñòíîñòè, ÷òî «òåìïû âíåäðåíèÿ íîâûõ òåõíè÷åñêèõ ñðåäñòâ è ïðèâëå÷åíèÿ íîâûõ êàäðîâ íå ñîîòâåòñòâîâàëè çàïðîñàì ðûíêà», è «äëÿ òîãî ÷òîáû ñïðàâèòüñÿ ñ ðàñòóùåé ñëîæíîñòüþ è óâåëè÷èâàþùåéñÿ íåîïðåäåëåííîñòüþ ñðîêîâ òðåáóþòñÿ âûñîêî ñòðóêòóðèðîâàííàÿ îðãàíèçàöèÿ, óñòîé÷èâîå ðàçâèòèå è ïðàâèëüíîå ìûøëåíèå». Äðóãàÿ ïðîáëåìà ñâÿçàíà ñ ïîñòîÿííî âîçðàñòàþùèì âëèÿíèåì êàáåëåé íà óïðàâëåíèå ðèñêàìè. «Îäíî èç êëþ÷åâûõ ðàçëè÷èé ìåæäó îôôøîðíûìè è áåðåãîâûìè âåòðÿíûìè ýëåêòðîñòàíöèÿìè, êàê êîíöåïòóàëüíûõ, òàê è êîíñòðóêòèâíûõ, çàêëþ÷àåòñÿ â íåîáõîäèìîñòè ó÷åòà âåðîÿòíîñòè íåèñïðàâíîñòè êàáåëÿ ïðè ðàçðàáîòêå àðõèòåêòóðû ñèñòåìû, – ñêàçàë Äýâèä Ìàêíîò (David McNaught),

1 Âåòðÿíàÿ òóðáèíà 2 Îôôøîðíàÿ ïîäñòàíöèÿ 3 Áåðåãîâàÿ ïîäñòàíöèÿ 4 Íàöèîíàëüíàÿ ñåòü

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2013

ÑÒÀÒÜÈ

Ñîçäàííûé Nexans àïïàðàò «Capject» ìîæåò ðûòü òðàíøåè â ìÿãêèõ èëè òâåðäûõ îòëîæåíèÿõ, ðàáîòàÿ íà ãëóáèíàõ äî 1000 ìåòðîâ.

ñòàðøèé èíæåíåð êîíñàëòèíãîâîé êîìïàíèè Frazer-Nash. – Åñëè ïîäâîäíûé êàáåëü âûõîäèò èç ñòðîÿ â ïðîöåññå ýêñïëóàòàöèè, ïîñëåäñòâèÿ äëÿ ðàáîòîñïîñîáíîñòè è ðåíòàáåëüíîñòè âåòðÿíîé ôåðìû ìîãóò áûòü óæàñíûìè, îñîáåííî â òîì ñëó÷àå, åñëè íåò ñâîáîäíîãî ñóäíà, ïîäõîäÿùåãî äëÿ ðåìîíòà, èëè ðåìîíòó ìåøàåò ïëîõàÿ ïîãîäà, ÷òî âåñüìà âåðîÿòíî â çèìíèå ìåñÿöû.

Åùå îäíîé ïðîáëåìîé ÿâëÿåòñÿ òðàíñïîðò äëÿ áîëüøèõ è äëèííûõ êàáåëåé. Èñïîëüçóåìûé ñåé÷àñ Skagerrak, òðåòèé èç ñåðèè ñóäîâ, ñïîñîáíûõ âçÿòü íà áîðò 130 êì êàáåëÿ, áûë èçãîòîâëåí â 1993 ãîäó. Ïîñòðîéêà Skagerrak 4, ðàññ÷èòàííîãî íà 140 êì êàáåëÿ, êàê îæèäàåòñÿ, áóäåò çàêîí÷åíà â 2014 ãîäó. «Ðàñòåò íå òîëüêî îáúåì ðûíêà, íî è åãî ñëîæíîñòü, – ãîâîðèò Äèðê Ñòåéíáðèíê (Dirk Steinbrink), èñïîëíèòåëüíûé âèöå-ïðåçèäåíò ïîäðàçäåëåíèÿ âûñîêîâîëüòíûõ è ïîäâîäíûõ êàáåëåé. – Â ïîñëåäíåå âðåìÿ Nexans ðàñøèðÿåò ñòåïåíü ñâîåãî ó÷àñòèÿ â ïðîåêòàõ, ïðåäëàãàÿ íå òîëüêî êàáåëè, íî è âûïîëíåíèå «ïîä êëþ÷» âñåõ ðàáîò ïî èõ ìîíòàæó è ïðèñîåäèíåíèþ».

Áåðåãîâàÿ ïîäñòàíöèÿ.

Îôôøîðíàÿ ïîäñòàíöèÿ.

«Ýòî î÷åíü âàæíî, ÷òî ýëåêòðè÷åñêèå êàáåëüíûå ñèñòåìû âåòðîôåðì èìåþò âûñîêóþ íàäåæíîñòü, ïîçâîëÿþùóþ ïðîòèâîñòîÿòü íåïðåäâèäåííûì îáñòîÿòåëüñòâàì, – ïðîäîëæàë Ìàêíîò. – Ñâÿçàííûå ñ êàáåëÿìè ðèñêè ÿâëÿþòñÿ ñðàâíèòåëüíî íîâûìè àñïåêòàìè ôèíàíñîâîãî àíàëèçà âåòðîýíåðãåòè÷åñêèõ ïðîåêòîâ, íî îíè âñå ÷àùå ðàññìàòðèâàþòñÿ ñ ïîçèöèé îïóáëèêîâàííûõ â ÿíâàðå 2013 ã. íîâûõ ðåêîìåíäàöèé GL Renewables, êàñàþùèõñÿ âñåõ âèäîâ êàáåëåé äëÿ îôôøîðíûõ ñòàíöèé. Ó÷èòûâàÿ ýòó ðàñòóùóþ îáåñïîêîåííîñòü, Nexans ðàñøèðÿåò àíàëèç ðèñêîâ íà ýòàïå òåíäåðà è àêòèâíî ðàáîòàåò íàä ìåðàìè ñíèæåíèÿ ðèñêîâ åùå äî íà÷àëà ïðîèçâîäñòâà.

Â êà÷åñòâå ó÷àñòíèêà ïðîåêòà Northwind, ðåàëèçàöèÿ êîòîðîãî ïðèáëèæàåòñÿ ê çàâåðøåíèþ, Nexans çàêëþ÷èëà êîíòðàêò íà ïîñòàâêó êàáåëåé äëÿ ïîäêëþ÷åíèÿ îôôøîðíîé âåòðîôåðìû Belwind 2 ê Northwind, è Northwind – ê áåðåãîâûì ïîäñòàíöèÿì. Óñëîâèÿìè êîíòðàêòà ïðåäóñìîòðåíû êîíñòðóèðîâàíèå êàáåëÿ, åãî èñïûòàíèÿ, ïîñòàâêà, âûïîëíåíèå ðàáîò ïî îñíàùåíèþ êàáåëåé êëåììàìè è ñîåäèíèòåëüíûìè ìóôòàìè è îêîí÷àòåëüíûå èñïûòàíèÿ íà ìåñòå (íàçûâàåìûå îñâèäåòåëüñòâîâàíèåì êàáåëÿ). Ïî ñëîâàì êîìïàíèè, îíà áóäåò èñïîëüçîâàòü ñàìûé áîëüøîé èç êîãäà-ëèáî èçãîòàâëèâàâøèõñÿ äëÿ ïîäîáíûõ ïðîåêòîâ êàáåëü, êàæäûé ìåòð êîòîðîãî âåñèò 30 êã. Ðàçðàáîò÷èêàì îôôøîðíûõ âåòðîñòàíöèé ïðèõîäèòñÿ òàêæå ïðèíèìàòü âî âíèìàíèå ñîöèàëüíûå àñïåêòû ñòðîèòåëüñòâà. «Óðîâåíü ïîääåðæêè ëþäüìè, æèâóùèìè âîçëå âåòðÿíûõ ôåðì, äîâîëüíî íèçîê», – ãîâîðèò Ñòåéíáðèíê. – «Èì íðàâèòñÿ çåëåíàÿ ýíåðãèÿ, íî íå íðàâèòñÿ ñìîòðåòü íà íàñ âî

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2013

http://jurnal-portal.ru

âðåìÿ ðàáîòû. Ïîýòîìó ìû âûíóæäåíû ïðîêëàäûâàòü â çåìëå ìèêðîòîííåëè, îñîáåííî â òóðèñòè÷åñêèõ çîíàõ». Ôðåäåðèê Ìèøåëëàí (Frédéric Michelland), ñòàðøèé èñïîëíèòåëüíûé âèöå-ïðåçèäåíò îòäåëåíèÿ âûñîêîâîëüòíûõ è ïîäâîäíûõ êàáåëåé ïî Ñåâåðíîé è Þæíîé Àìåðèêå, â îáîçðèìîì áóäóùåì íå îæèäàåò çíà÷èòåëüíîãî ðîñòà ðûíêà êàáåëåé äëÿ âåòðÿíûõ òóð-

áèí. Ïî åãî ñëîâàì, ñåãîäíÿ Nexans çàêðûâàåò 80% åâðîïåéñêîãî ðûíêà, â òî âðåìÿ êàê «çàâòðà öåíòð òÿæåñòè íà÷íåò ñìåùàòüñÿ â ñòîðîíó Ñåâåðíîé Àìåðèêè è Êèòàÿ, îäíàêî ìû ïîëàãàåì, ÷òî íàø ðûíîê îñòàíåòñÿ ïðåèìóùåñòâåííî åâðîïåéñêèì». Â Åâðîïå «íå ðåàëèçîâàíî åùå ìíîãî ïðîåêòîâ, âîêðóã êîòîðûõ áóäåò ïðîèñõîäèòü áîëüøèíñòâî ñîáûòèé», – äîáàâèë îí. ÐË

Âñå èñïîëüçîâàííûå â ñòàòüå ôîòîãðàôèè è ðèñóíêè ïðèíàäëåæàò êîìïàíèè Nexans

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2013

ÑÒÀÒÜÈ

ИСТОРИЯ ЭЛЕКТРОНИКИ

Äæîí Íåïåð: èçîáðåòàòåëü ëîãàðèôìîâ íà ïåðâîå ìåñòî ñòàâèë ðåëèãèþ Sarah Mangiola Electronic Design

Â 1614 ãîäó Äæîí Íåïåð îïóáëèêîâàë ðàáîòó, ñäåëàâøóþ ëîãàðèôìû ýôôåêòèâíûì ñðåäñòâîì ðàñ÷åòà áîëüøèõ ÷èñåë, áëàãîäàðÿ êîòîðîìó çà ïðîøåäøèå ñ òåõ ïîð âåêà ñòàëè âîçìîæíû áåñ÷èñëåííûå äîñòèæåíèÿ.

Äæîí Íåïåð èç Ìåð÷èñòîíà

Íå òàê óæ è äàâíî áûëî òî âðåìÿ, êîãäà êàëüêóëÿòîðû åùå íå áûëè ñòàíäàðòíûì ñðåäñòâîì äëÿ âû÷èñëåíèé. Êëàâèøè log() íå ñóùåñòâîâàëî, è íåêîòîðûå âû÷èñëåíèÿ ïðèõîäèëîñü äåëàëàñü âðó÷íóþ. Äæîí Íåïåð è åãî ëîãàðèôì óïðîñòèëè ýòè ñêó÷íûå âû÷èñëåíèÿ. Â 1614 ãîäó îí îïóáëèêîâàë ðàáîòó Mirifici logarithmorum canonis descripto, ÷òî ïåðåâîäèòñÿ êàê Îïèñàíèå çàìå÷àòåëüíûé òàáëèöû ëîãàðèôìîâ. Ïîðàçèòåëüíî ìàëî êíèã íàïèñàíî î Íåïåðå, íî èç òåõ, ÷òî ó íàñ åñòü, ìû çíàåì, ÷òî Íåïåðû èç Ìåð÷èñòîíà áûëè áëàãîðîäíîé, óâàæàåìîé ñåìüåé, è ÷òî Äæîí Íåïåð, íå áóäó÷è çàíÿò äðóãèìè äåëà-

ìè, ìîã ïîçâîëèòü ñåáå áîëüøå âðåìåíè çàíèìàòüñÿ èññëåäîâàíèÿìè. Íåïåð èçâåñòåí, ãëàâíûì îáðàçîì, áëàãîäàðÿ ëîãàðèôìàì è åãî «êîñòÿì». Õîòÿ äâà ýòèõ òåðìèíà ÷àñòî âñòðå÷àþòñÿ âìåñòå, â äåéñòâèòåëüíîñòè îíè íå èìåþò íè÷åãî îáùåãî äðóã ñ äðóãîì. Â òî âðåìÿ êàê «êîñòè» Íåïåðà èñïîëüçîâàëèñü äëÿ ïðîñòûõ çàäà÷ óìíîæåíèÿ è äåëåíèÿ (äåëàé ïðîùå, ñêëàäûâàÿ è âû÷èòàÿ), îíè íå ãîäèëèñü äëÿ òàêèõ ñëîæíûõ âû÷èñëåíèé, êàê ëîãàðèôìû. Îïóáëèêîâàâ ñâîþ êíèãó ïîñëå äâàäöàòèëåòíåé ðàáîòû íàä ëîãàðèôìàìè, îí è ïî ñåé äåíü èçâåñòåí, êàê èõ èçîáðåòàòåëü. Îäíàêî ïî÷òè íè÷åãî íå èçâåñòíî î õàðàêòåðíîé äëÿ òîé ýïîõè îñòðîé êîíêóðåíöèè â íàó÷íûõ êðóãàõ, çàñòàâèâøóþ Íåïåðà ïðîÿâèòü ñåáÿ íå òîëüêî êàê ñîçäàòåëÿ èíñòðóìåíòà, êîòîðûé íàâñåãäà èçìåíèë æèçíü èíæåíåðîâ, íî è êàê õèòðåöà, ñäåëàâøåãî âñå äëÿ òîãî, ÷òîáû ãàðàíòèðîâàòü èñïîëüçîâàíèå ñâîåé èäåè.

Ãîíêà äî ïîáåäíîãî êîíöà Â ïîïûòêàõ íàéòè áîëåå ïðîñòîé ñïîñîá òî÷íûõ âû÷èñëåíèé Äæîí Íåïåð áûë íå îäèíîê. Â ñâîå âðåìÿ, àñòðîíîìû ïîñòîÿííî ñîâåðøàëè îøèáêè èç-çà áîëüøèõ âû÷èñëåíèé, êîòîðûå èì ïðèõîäèëîñü âûïîëíÿòü. Éîñò Áþðãè áûë îäíèì èç òàêèõ êîíêóðåíòîâ. Íî Íåïåð áûë óìåí, è çíàë, êàê âàæíî ïîëó÷èòü ïðèçíàíèå ñâîåé ðàáîòû. Ïóáëèêàöèÿ íà àíãëèéñêîì ÿçûêå, ïå÷àòíîå, âìåñòî ðóêîïèñíîãî, èçäàíèå ñâîèõ òàáëèö âìåñòå ñ «ðóêîâîäñòâîì ïîëüçîâàòåëÿ» ê êàæäîé êíèãå, – âñå ýòî îáëåã÷èëî ðàñïðîñòðàíåíèå åãî èäåè.

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2013

http://jurnal-portal.ru

Íåïåð òàêæå íå áîÿëñÿ ïðèíèìàòü êðèòèêó, è îáñóæäàë ñ Ãåíðè Áðèããñîì, êàê óëó÷øèòü ñâîþ ïåðâîíà÷àëüíóþ ñèñòåìó. «Ðàáîòó íàä ñâîèìè òàáëèöàìè Íåïåð íà÷èíàë ãîâîðÿ, ÷òî èñõîäíûì çíà÷åíèåì ëîãàðèôìîâ ÿâëÿåòñÿ íóëü, íî äëÿ òîãî, ÷òîáû ïðèâåñòè â ñîîòâåòñòâèå îñòàëüíûå òàáëèöû, ýòî äîëæíà áûòü åäèíèöà. Áðèããñ òàêæå ïîíèìàë ýòî, íî Íåïåð çíàë, ÷òî ýòî áûëî ïðîáëåìîé», – ñêàçàëà äîêòîð Êýòëèí Êëàðê (Kathleen Clark), äîöåíò øêîëû ïåäàãîãè÷åñêîãî îáðàçîâàíèÿ â Óíèâåðñèòåòå øòàòà Ôëîðèäà. Íåïåð áûë òàê çàõâà÷åí âñòðå÷àìè ñ Áðèããñîì, ÷òî íà ñàìîì äåëå óìåð ïîñëå îäíîé èç ñâîèõ ïîåçäîê ê íåìó. Ó Áþðãå, ñ äðóãîé ñòîðîíû, áûë äðóãîé êðóã îáÿçàííîñòåé. «Áþðãå áûë íà ñëóæáå ïðè êîðîëåâñêîì äâîðå Ãàáñáóðãîâ â ×åõèè, òàê ÷òî åìó ïðèõîäèëîñü ÷àñòî ïåðåäâèãàòüñÿ ìåæäó åãî ðîäíîé ñòðàíîé è Ïðàãîé», – ïðîäîëæàëà Êëàðê. Õîòÿ ïîäîáíûå æå èäåè áûëè è ó Áþðãå, è, âîçìîæíî, ðàáîòàòü íàä íèìè îí íà÷àë ðàíüøå Íåïåðà, îïóáëèêîâàòüñÿ îí ñìîã ëèøü ñïóñòÿ øåñòü ëåò ïîñëå âûõîäà òåêñòà Íåïåðà, êîãäà òåðìèí «ëîãàðèôì» óæå âîøåë â îáèõîä. Âîçíèêàåò âîïðîñ, èñïîëüçîâàëñÿ áû ìåòîä Áþðãå, åñëè áû ïî ñîöèàëüíîìó ïîëîæåíèþ îí áûë ðàâåí Íåïåðó? «Ýòî âîçìîæíî, òàê êàê Áþðãå ñëóæèë ïðè êîðîëåâñêîì äâîðå è èìåë ðÿä âëèÿòåëüíûõ äðóçåé. Õîòÿ òðóä Íåïåðà èìååò íåñêîëüêî äðóãèõ îñîáåííîñòåé, ñäåëàâøèõ åãî ïîïóëÿðíûì. Íàïðèìåð, âîçìîæíîñòü ñðàçó èñïîëüçîâàòü åãî òàáëèöû äëÿ âû÷èñëåíèÿ ñèíóñîâ îêàçàëîñü îãðîìíûì ïðåèìóùåñòâîì», – ñêàçàëà ä-ð Êëåìåíñè Ìîíòåëë (Clemency Montelle), ñòàðøèé ïðåïîäàâàòåëü êàôåäðû ìàòåìàòèêè è ñòàòèñòèêè Óíèâåðñèòåòà Êåíòåðáåðè. Íåñìîòðÿ íà ñîöèàëüíîå ïðåèìóùåñòâî Íåïåðà, Áþðãå, â òî æå âðåìÿ, êàæåòñÿ, èìåë ìíîãî ñâÿçåé, è âîïðîñ î òîì, áûëè áû âîñòðåáîâàíû òðóäû Áþðãå â áîëüøåé ñòåïåíè â ñëó÷àå ñîöèàëüíîãî ðàâåíñòâà ñ Íåïåðîì, êàæåòñÿ íåóìåñòíûì. Â äîëãîñðî÷íîé ïåðñïåêòèâå ðàáîòà Íåïåðà áûëà ëó÷øå.

Îñòðîóìíàÿ ëîãèêà Ñâîé óì Äæîí âêëàäûâàë íå òîëüêî â êíèãè. Íåïåð áûë â ñîñòîÿíèè ïåðåõèòðèòü ìíîãèõ. Ìàðê Íåïåð, îäèí èç ïîòîìêîâ Äæîíà, íàïèñàë â «Ìåìóàðàõ Äæîíà Íåïåðà èç Ìåð÷èñòîíà» î òîì, êàê Äæîí, ïîäîçðåâàÿ ñâîèõ ñëóã ïîñëå èñ÷åçíîâåíèÿ íåñêîëüêèõ ïðåäìå-

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2013

òîâ, íàïðàâëÿë èõ ïî î÷åðåäè â òåìíóþ êîìíàòó, ãäå áûë çàêðûò åãî ëþáèìûé ïåòóõ. Îí îáúÿâèë, ÷òî ïåòóõ ñòàíåò âîðîíîé, êîãäà âèíîâíûé ïîãëàäèò åãî ïî ñïèíå. Ñäåëàòü ýòî îí îáÿçàë êàæäîãî. Ïåòóõ ìîë÷àë â òå÷åíèå âñåé ïðîöåäóðû, íî ðóêè îäíîãî èç ñëóã îêàçàëèñü ñîâåðøåííî ÷èñòûìè, â òî âðåìÿ êàê ïåðüÿ ïòèöû áûëè ñïåöèàëüíî ïåðåìàçàíû ñàæåé. Íåïåð áûë óñïåøíûì ôåðìåðîì, à òàêæå ïîãîâàðèâàëè, ÷òî îí ïðîáîâàë ñåáÿ â àëõèìèè. «Î÷åâèäíî, íåìàëî âðåìåíè Íåïåð ïðîâîäèë, áðîäÿ êðóãàìè â íî÷íîé ðóáàøêå è êîëïàêå. Â ðåçóëüòàòå ëþäè ñòàëè ãîâîðèòü, ÷òî îí áûë îäåò, êàê êîëäóí. Â íåêîòîðûõ áèîãðàôèÿõ óòâåðæäàåòñÿ, ÷òî Íåïåð çàêëþ÷èë ñäåëêó ñ äüÿâîëîì», – ñîîáùèë ïðîôåññîð ìàòåìàòèêè Ìàéêë Äæ. Êîëôèëä (Michael J. Caulfield), èç óíèâåðñèòåòà Ãàííîí. Îäíàêî äëÿ òîãî, ÷òîáû óáåäèòü âñåõ, ÷òî åãî ïîñåâû áûëè îêðóæåíû çàáîòîé, ïîìîùü äüÿâîëà Íåïåðó íå òðåáîâàëàñü. Çàìåòèâ, ÷òî ñîñåäñêèå ãîëóáè êëþþò åãî óðîæàé, Íåïåð ïðèãðîçèë ïîéìàòü ïòèö è çàáðàòü èõ. Ñîñåä, íå âåðÿ, ÷òî òàêîå âîçìîæíî, ñêàçàë Íåïåðó, ÷òî åñëè åìó óäàñòñÿ ïîéìàòü ïòèö, òî îí ñìîæåò îñòàâèòü èõ ñåáå. Íà ñëåäóþùåå óòðî ñîñåä íàøåë Íåïåðà, ñêëàäûâàþùåãî ïòèö â ìåøîê. Íåïåð íàêîðìèë ïòèö ãîðîõîì, ïðîïèòàííûì áðåíäè, ïîñëå ÷åãî ïîéìàòü ïüÿíûõ ãîëóáåé íå ñîñòàâèëî òðóäà. Âîò åùå îäèí èç ïðèìåðîâ, äåìîíñòðèðóþùèõ îðèãèíàëüíîñòü Íåïåðà â ðàçðåøåíèè ïðîáëåìíûõ ñèòóàöèé.

Â ïåðâóþ î÷åðåäü, íàáîæíûé ïðîòåñòàíò Ïðèâåðæåííîñòü Äæîíà Íåïåðà ê ïðîòåñòàíòñêîé öåðêâè ìîæåò îñòàòüñÿ íåçàìå÷åííîé èç-çà åãî çíà÷èòåëüíîãî âêëàäà â ìàòåìàòèêó. Òåì íå ìåíåå, ãëàâíûì äîñòèæåíèåì Íåïåð ñ÷èòàë ñâîþ ðàáîòó ïî öåðêîâíîé òåìàòèêå «Ïðîñòîå èçúÿñíåíèå âñåãî Îòêðîâåíèÿ Èîàííà Áîãîñëîâà». Îí ñ÷èòàë, ÷òî åñëè êîãäà-òî åìó è ñóæäåíî ïðîñëàâèòüñÿ ÷åì-ëèáî, òî èìåííî áëàãîäàðÿ ýòîìó. Íåïåð ïðåäñêàçûâàë, ÷òî êîíåö ñâåòà íàñòóïèò ìåæäó 1688 è 1700 ãîäàìè èç-çà òîãî, ÷òî ïàïà Êëèìåíò VIII áûë Àíòèõðèñòîì. Â òî âðåìÿ â Ñîåäèíåííîì Êîðîëåâñòâå êàòîëè÷åñêàÿ öåðêîâü âî ãëàâå ñ êîðîëåâîé Ìýðè ïûòàëàñü âåðíóòü ñåáå âëàñòü íàä íàáîæíûìè ïðîòåñòàíòàìè. Íåïåð ïðèíèìàë àêòèâ-

ÑÒÀÒÜÈ

íåéøåå ó÷àñòèå â äâèæåíèè ïðîòèâ êîðîëåâû è, íå îãðàíè÷èâàÿñü ïèñüìåííûìè òðóäàìè, ñîçäàâàë àðòèëëåðèéñêîå âîîðóæåíèå, êîòîðîå äîëæíî áûëî ïîìî÷ü åãî ñîðàòíèêàì. Îäíèì èç òàêèõ åãî òâîðåíèé áûë ïåðâûé òàíê, îïèñàííûé êàê ñðåäñòâî ïåðåäâèæåíèÿ, ïîêðûòîå ìåòàëëè÷åñêèìè ïëàñòèíàìè, êîòîðûì óïðàâëÿëè ñèäÿùèå âíóòðè ëþäè. Ê ïîäîáíûì èçîáðåòåíèÿì îòíîñèòñÿ è çåðêàëî äëÿ ñæèãàíèÿ âðàæåñêèõ êîðàáëåé íà ëþáîì ðàññòîÿíèè. Äâèæóùåé ñèëîé ñòðåìëåíèÿ Íåïåðà çàùèòèòü Øîòëàíäèþ è ïðîòåñòàíòñêóþ ðåëèãèþ, âîçìîæíî, áûëî çàêëþ÷åíèå åãî îòöà â òþðüìó êîðîëåâîé Ìýðè â 1571 ãîäó ïîñëå òîãî, êàê Íåïåð âåðíóëñÿ äîìîé èç îáó÷åíèÿ çà ðóáåæîì. «Ñ ìîìåíòà, êîãäà åãî óì íà÷àë ðàáîòàòü, îí ñòðåìèëñÿ áûòü ïðîòåñòàíòñêèì ëèäåðîì è âêëàäûâàë â ýòî ñâÿòîå äåëî âñþ ñâîþ ýíåðãèþ», – ïèøåò Ìàðê Íåïåð â ñâîèõ ìåìóàðàõ. Íåñìîòðÿ íà òî, ÷òî î ðåëèãèîçíîé ñòîðîíå æèçíè Äæîíà Íåïåðà èçâåñòíî ìàëî, åãî ìàòåìàòè÷åñêèå èññëåäîâàíèÿ áûëè òîëüêî õîááè. Îñíîâíóþ ÷àñòü ñâîåãî âðåìåíè îí ïîñâÿùàë ó÷àñòèþ â ðåëèãèîçíûõ âîéíàõ.

Âûæèâøèå êîñòè Êîñòè Íåïåðà ÿâëÿþòñÿ âòîðûì èç íàèáîëåå èçâåñòíûõ åãî èçîáðåòåíèé, ïîñëå ëîãàðèôìîâ, êîíå÷íî. È õîòÿ ÷àñòî îíè óïîìèíàþòñÿ âìåñòå, â äåéñòâèòåëüíîñòè ìåæäó äâóìÿ èçîáðåòåíèÿìè íåò íè÷åãî îáùåãî. «Êîñòè Íåïåðà – ýòî óñòðîéñòâî, êîòîðîå èñïîëüçîâàëî ìíîãî ïðîìåæóòî÷íûõ ñëîæåíèé âìåñòî îäíîãî áîëüøîãî», – ñêàçàëà Êëàðê. Â äåéñòâèòåëüíîñòè îíè íå ïîäõîäÿò äëÿ òðèãîíîìåòðèè èëè óìíîæåíèÿ ÷èñåë áîëüøå 9. Õîòÿ êîñòè áîëüøå íå èñïîëüçóþòñÿ, â ñâîå âðåìÿ îíè áûëè òàêîé æå èííîâàöèåé, êàê ïðîñòîé êàëüêóëÿòîð. Êîñòè Íåïåðà òàêæå èçâåñòíû êàê ïàëî÷êè Íåïåðà, ÷òî ÿâëÿåòñÿ

Îñíîâàííûå íà ïðóòêàõ è ðóêîïèñíûõ òàáëèöàõ, êîñòè Íåïåðà ìîãëè èñïîëüçîâàòüñÿ äëÿ ñëîæåíèÿ è âû÷èòàíèÿ çàäîëãî äî èçîáðåòåíèÿ êàëüêóëÿòîðà. (Ôîòî èç Ìóçåÿ íàóêè, Ëîíäîí).

áîëåå òî÷íûì îïðåäåëåíèåì. Ïåðåä òåì, êàê òàáëèöû Íåïåðà ñòàëè ìàññîâî ïðîèçâîäèòüñÿ è ïå÷àòàòüñÿ, åãî êîñòè ôèçè÷åñêè ïðåäñòàâëÿëè ñîáîé âûñîêîêà÷åñòâåííûå ñòåðæíè, èçãîòîâëåííûå èç ñëîíîâîé êîñòè, (÷òî è îáúÿñíÿåò, ïî÷åìó èõ òåïåðü íàçûâàþò êîñòÿìè). Çíà÷èìîñòü åãî ëîãàðèôìîâ íåîñïîðèìà. Õîòÿ òåïåðü ñ ýòîé ôóíêöèåé ñïðàâëÿåòñÿ êàëüêóëÿòîð, ëîãàðèôì ñèëüíî èçìåíèë æèçíü àñòðîíîìîâ âî âðåìåíà Íåïåðà. «Ðàçðàáîòàííûå Íåïåðîì ëîãàðèôìû ïîçâîëèëè Èîãàííó Êåïëåðó ëåã÷å óâèäåòü çàêîíîìåðíîñòè, ñêðûòûå â äàííûõ Òèõî Áðàãå è, òàêèì îáðàçîì, ñôîðìóëèðîâàòü òðè çàêîíà äâèæåíèÿ ïëàíåò, – ñêàçàë Êîëôèëä. – Ïîçæå Ïüåð-Ñèìîí Ëàïëàñ, æèâøèé â êîíöå âîñåìíàäöàòîãî è íà÷àëå äåâÿòíàäöàòîãî âåêîâ, ñêàçàë, ÷òî Íåïåð «óïðîñòèâ âû÷èñëåíèÿ, âäâîå ïðîäëèëè æèçíü àñòðîíîìà»». ÐË

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2013

http://jurnal-portal.ru

Òåõíîëîãèè êîðïóñèðîâàíèÿ ìèêðîñõåì: èòîãè 30-ëåòíåãî ðàçâèòèÿ Darvin Edwards Electronic Design Ñ ìîìåíòà ïîÿâëåíèÿ ïåðâîé èíòåãðàëüíîé ñõåìû ïðîøëî óæå ìíîãî âðåìåíè, íî íàì ïðåäñòîèò ïðîéòè åùå äîëãèé ïóòü, ÷òîáû çàâåðøèòü îáåùàííóþ ðåâîëþöèþ â òåõíîëîãèè ïðîèçâîäñòâà ìèêðîñõåì

Êîãäà-òî â êîíöå 1960-õ ãîäîâ ìîé îòåö âåðíóëñÿ äîìîé èç óíèâåðñèòåòà, ãäå îí ðàáîòàë äîöåíòîì â îòäåëåíèè Ýëåêòðîííûõ Òåõíîëîãèé, î÷åíü âçâîëíîâàííûì. Îí ïðîâåë ìåíÿ â ðàáî÷èé êàáèíåò, ïîëîæèë ñâîé ïîðòôåëü, îòêðûë åãî è äîñòàë ìàëåíüêóþ ïëàñòèêîâóþ ïðîçðà÷íóþ øêàòóëêó. «Ýòî áóäóùåå ýëåêòðîíèêè, ñûí», – ñêàçàë îí, êëàäÿ êîðîáî÷êó ìíå â ðóêè òàê, ñëîâíî ýòî áûëî áåñöåííîå ñîêðîâèùå. Âíóòðè, óäåðæèâàÿñü íà ÷åðíîì ïîðèñòîì ìàòåðèàëå ñ ïîìîùüþ 8 èëè 10 ïîçîëî÷åííûõ çóáöîâ, íàõîäèëñÿ ñåðåáðèñòûé äèñê, íà êîòîðîì ðàñïîëàãàëñÿ êðîøå÷íûé ñåðîâàòûé êóñî÷åê êðåìíèÿ. Òîíêèå, åäâà çàìåòíûå çîëîòûå íèòè ñîåäèíÿëè çîëîòûå ïðîâîäÿùèå øòûðüêè, ðàñïîëîæåííûå ïî âíåøíåìó êðàþ ñåðåáðÿíîãî äèñêà, ñ êðîøå÷íûìè òî÷êàìè íà êðåìíèåâîì ÷èïå. ß óñòàâèëñÿ íà íåãî íåïîíèìàþùèì âçãëÿäîì è ñïðîñèë: «×òî ýòî òàêîå?». Ïàïà óëûáíóëñÿ. «Ýòî èíòåãðàëüíàÿ ñõåìà, – ñêàçàë îí. – Ýòî òî, ê ÷åìó èäåò ýëåêòðîíèêà». Òîãäà ÿ íå çíàë, ÷òî â òå÷åíèå òðåõ äåñÿòèëåòèé ñâîåé æèçíè áóäó ïîìîãàòü ñîâåðøåíñòâîâàòü òåõíîëîãèè èçãîòîâëåíèÿ êîðïóñîâ èíòåãðàëüíûõ ìèêðîñõåì (ÈÌÑ), èëè, ÷òî òåõíîëîãè÷åñêèé ïðîãðåññ, ñäåëàâøèé âîçìîæíûì èíòåãðàöèþ òðàíçèñòîðîâ íà îäíîé ïîäëîæêå, òàê ðåâîëþöèîíèçèðóåò ìèð, â êîòîðîì ìû æèâåì. Îãëÿäûâàÿñü íàçàä, ÿ âèæó, êàêîé äëèííûé ïóòü ìû ïðîøëè îò ñàìîé ïåðâîé ìèêðîñõåìû. Êîãäà æå ñìîòðþ âïåðåä – ïîíèìàþ, êàê äîëãî åùå ïðåäñòîèò

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2013

èäòè, ÷òîáû çàâåðøèòü îáåùàííóþ ðåâîëþöèþ â òåõíîëîãèè èçãîòîâëåíèÿ ÈÌÑ.

Îãëÿäûâàÿñü íàçàä: íåïðåðûâíîå ðàçâèòèå 1980 ãîäó ÿ ïðèøåë â êîìïàíèþ Texas Instruments (TI). Áûë êðèçèñ. Êîìïàíèÿ òîëüêî íà÷àëà ïðîèçâîäèòü ìèêðîñõåìû DRAM åìêîñòüþ 16 Êáàéò, è íåêîòîðûå çàêàç÷èêè îáíàðóæèâàëè â ñâîèõ ñèñòåìàõ íåèñïðàâíûå ÷èïû. ß áûë íàíÿò, ÷òîáû, ðàáîòàÿ ñîâìåñòíî ñ íåáîëüøîé êîìàíäîé èíæåíåðîâ, âûÿâèòü ïðè÷èíû ïîâðåæäåíèÿ êðèñòàëëà è óñòðàíèòü èõ. Çà íåñêîëüêî íåäåëü äî ìîåãî ïðèåçäà êîëëåêòèâ ðàçðàáîò÷èêîâ èçãîòîâèë ïåðâûé èíòåãðàëüíûé êðåìíèåâûé òåíçîìåòðè÷åñêèé äàò÷èê, è ÿ ïðèñòóïèë ê ðàáîòå ïî ïîäãîòîâêå ñðåäñòâ àíàëèçà åãî òåîðåòè÷åñêèõ îñíîâ, êîòîðûå ïîòðåáóþòñÿ äëÿ îöåíêè è ïîíèìàíèÿ âûõîäíûõ äàííûõ. Ýòî áûëà îäíà èç ïåðâûõ ìèêðîñõåì äëÿ îöåíêè âçàèìîäåéñòâèÿ êðèñòàëëà èíòåãðàëüíîé ñõåìû è åå êîðïóñà. Ìèêðîñõåìû DRAM âûïóñêàëèñü â 16âûâîäíûõ êîðïóñàõ ñ äâóõðÿäíûì ðàñïîëîæåíèåì âûâîäîâ (DIP). Íà òîò ìîìåíò ýòî áûë ñàìûé áîëüøîé êðèñòàëë, êîòîðûé TI êîãäà-ëèáî óïàêîâûâàëà â êîðïóñ, åãî ðàçìåðû ñîñòàâëÿëè ïðèìåðíî 5.5 ´ 3 ìì. Èñïîëüçóÿ òåíçîìåòðè÷åñêèé äàò÷èê, ìû áûñòðî îïðåäåëèëè âëèÿíèå ôîðìîâî÷íûõ êîìïàóíäîâ, òåõíîëîãèé ôîðìîâàíèÿ, êîíñòðóêöèè âûâîäíîé ðàìêè è ñïîñîáîâ ñîåäèíåíèÿ êðèñòàëëà ñ ðàìêîé. Ìû óìåíüøèëè êîýôôèöèåíò ðàñøèðåíèÿ ôîðìîâî÷íîãî êîìïàóíäà,

ÑÒÀÒÜÈ

èçìåíèëè êðåïëåíèå êðèñòàëëà è óñòðàíèëè ïóñòîòû â îáëàñòè åãî êðåïëåíèÿ, ïîñëå ÷åãî îáíàðóæèëè, ÷òî ïðîáëåìà ïîâðåæäåíèÿ êðèñòàëëîâ èñ÷åçëà. Åùå â 1980 ãîäàõ êîðïóñèðîâàíèå ÈÌÑ áûëî ðàçäåëåíî íà äâå ãðóïïû. Îäèí êëàññ êîðïóñîâ ïðåäíàçíà÷àëñÿ äëÿ âûñîêîïðîèçâîäèòåëüíûõ è ìîùíûõ ïðèëîæåíèé, à äðóãîé – äëÿ ïîòðåáèòåëüñêèõ òîâàðîâ, îò êîòîðûõ íå òðåáîâàëîñü íè âûñîêîé íàäåæíîñòè, íè âûñîêèõ õàðàêòåðèñòèê. Äëÿ ïåðâîé ãðóïïû èñïîëüçîâàëèñü êåðàìè÷åñêèå ìàòåðèàëû ñ ïîëîñòÿìè, â êîòîðûå ýâòåêòèêîé çîëîòà è êðåìíèÿ âïàèâàëèñü êðèñòàëëû, à çàòåì çàêðûâàëèñü êðûøêîé, îáðàçóÿ ãåðìåòè÷íûé êîðïóñ. Ýòè óñòðîéñòâà èçãîòàâëèâàëèñü ñ äâóõðÿäíûì èëè ìàòðè÷íûì ðàñïîëîæåíèåì øòûðüêîâûõ âûâîäîâ. ÈÌÑ äëÿ ïîòðåáèòåëüñêèõ òîâàðîâ âûïóñêàëèñü ïî÷òè èñêëþ÷èòåëüíî â ïëàñòèêîâûõ êîðïóñàõ ñ äâóõðÿäíûì ðàñïîëîæåíèåì âûâîäîâ, ïðè èñïîëüçîâàíèè êîòîðûõ ïðîÿâëÿëîñü ìíîãî èçîáðåòàòåëüíîñòè. Íà Ðèñóíêå 1 èçîáðàæåíà ðàñïðîñòðàíåííàÿ â òî âðåìÿ êîíöåïöèÿ ìíîãîÿðóñíîãî êîðïóñà, îáðàçîâàííîãî óñòàíîâêîé äâóõ DIP êîðïóñîâ äðóã íà äðóãà, – ñàìàÿ ðàííÿÿ ðåàëèçàöèÿ òåõíîëîãèè Package on Package (êîðïóñ-íà-êîðïóñå). Êðîìå òîãî, ïðè èçãîòîâëåíèè ýòèõ ïðèáîðîâ èñïîëüçîâàëàñü àëìàçíàÿ ðåçêà ïëàñòèí – òåõíîëîãèÿ, äî ñèõ ïðèìåíÿåìàÿ â ïðîèçâîäñòâå áåçâûâîäíûõ ìèêðîñõåì.

ïëàòû îò ðàçìåðîâ, ðàññ÷èòàííûõ íà óñòàíîâêó â ñòîéêè, ñîêðàòèëèñü äî êîìïàêòíûõ èçäåëèé ñ äëèíîé ñòîðîíû âñåãî â íåñêîëüêî äþéìîâ. Ýòî ïðèâåëî ê íåîáõîäèìîñòè ñîêðàùàòü ãàáàðèòû êîðïóñîâ ÈÌÑ çà ñ÷åò óìåíüøåíèÿ ñòàíäàðòíîãî øàãà âûâîäîâ (2.54 ìì). Íàïðèìåð, 64-âûâîäíîé êîðïóñ ìèêðîïðîöåññîðà â íà÷àëå 1980-õ ãîäîâ èìåë äëèíó ïî÷òè 3.5 äþéìà è øèðèíó îêîëî 1 äþéìà (Ðèñóíîê 2). Îäíàêî óìåíüøåíèå øàãà âûâîäîâ äëÿ äàëüíåéøåé ìèíèàòþðèçàöèè èñêëþ÷àëî âîçìîæíîñòü èõ ìîíòàæà â îòâåðñòèÿ ïå÷àòíîé ïëàòû, îáóñëàâëèâàÿ, òàêèì îáðàçîì, íåîáõîäèìîñòü ðåâîëþöèîííîãî ïåðåõîäà ê òåõíîëîãèè ïîâåðõíîñòíîãî ìîíòàæà.

Ðèñóíîê 2. Ìèêðîêîíòðîëëåð XC68000, âûïóùåííûé êîìïàíèåé Motorola â 1979 ãîäó.

Ïðè ïîâåðõíîñòíîì ìîíòàæå âûâîäû êîðïóñîâ íå âñòàâëÿþòñÿ â îòâåðñòèÿ, à ïðèïàèâàþòñÿ íåïîñðåäñòâåííî ê êîíòàêòíûì ïëîùàäêàì ïå÷àòíîé ïëàòû (Ðèñóíîê 3). Øàã âûâîäîâ êîðïóñà ìîæíî ñäåëàòü íàñòîëüêî ìàëûì, íàñêîëüêî ïîçâîëÿåò äîïóñòèìûé øàã ïðîâîäíèêîâ ïëàòû è òåõíîëîãè÷åñêèå îãðàíè÷åíèÿ âûâîäíûõ ðàìîê. Ïðè ïàéêå òàêèõ êîìïîíåíòîâ èñïîëüçóåòñÿ ïàÿëüíàÿ ïàñòà, çàïîëíÿþùàÿ ïðîñòðàíñòâî ìåæäó êîðïóñîì è ïå÷àòíûì ïðîâîäíèêîì è îäíîâðåìåííî öåíòðèðóþùàÿ êîðïóñ.

Ðèñóíîê 1. «Óñîâåðøåíñòâîâàííàÿ» ïå÷àòíàÿ ïëàòà êàëüêóëÿòîðà (íà÷àëî 1980-õ ã.ã.) ñîäåðæèò ìèêðîñõåìû â êîðïóñàõ DIP, óñòàíîâëåííûå äðóã íà äðóãà.

È âñå æå, ñî âðåìåíåì òðåáîâàíèÿ âûñîêîé ïðîèçâîäèòåëüíîñòè ñòàëè ïðåäúÿâëÿòüñÿ äàæå òîâàðàì ïîòðåáèòåëüñêîé ñôåðû. Áîëüøàÿ èíäóêòèâíîñòü è åìêîñòü êîðïóñîâ DIP äåëàþò èõ íåïðèãîäíûìè äëÿ ðàáîòû íà âûñîêèõ ÷àñòîòàõ. Êðîìå òîãî, ïå÷àòíûå

Ðèñóíîê 3. 16-êîíòàêòíûé êîðïóñ SOIC.

Êàê ñ ëþáîé íîâîé òåõíîëîãèåé, çäåñü íå îáîøëîñü áåç äåòñêèõ áîëåçíåé. Ïåðâîíà÷àëüíî èäåþ íà êîðíþ óáèâàëà ïðîáëåìà ïëîñêîñòíîñòè âûâîäîâ êîðïóñà. Âñå äîñòóï-

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2013

http://jurnal-portal.ru

íûå ñïîñîáû ôîðìîâêè âûâîäîâ ïðèâîäèëè ê îáðàçîâàíèþ ìàëåíüêèõ áóãîðêîâ, êîòîðûå ïðåïÿòñòâîâàëè ïëîòíîìó êîíòàêòó âûâîäîâ ñ ïå÷àòíûìè ïðîâîäíèêàìè, â ðåçóëüòàòå ÷åãî âûâîäû ïîñëå îïëàâëåíèÿ îñòàâàëèñü íåïðèïàÿííûìè. Äëÿ ðåøåíèÿ ýòèõ ïðîáëåì áûëà ñîçäàíà öåëàÿ ïîäîòðàñëü, êîòîðàÿ ïðîèçâîäèëà îáîðóäîâàíèå äëÿ âûðàâíèâàíèÿ âûâîäîâ äî òåõ ïîð, ïîêà íå âîçíèêëà áëåñòÿùàÿ èäåÿ âìåñòî ïëàñòèêîâûõ ïåíàëîâ äëÿ óïàêîâêè è òðàíñïîðòèðîâêè êîìïîíåíòîâ ïîâåðõíîñòíîãî ìîíòàæà èñïîëüçîâàòü ëîòêè. Ïëàñòèêîâûå ïåíàëû? Äà, èìåííî ïëàñòèêîâûå ïåíàëû áûëè òðàäèöèîííîé óïàêîâêîé äëÿ ýëåìåíòîâ â êîðïóñàõ DIP, è ê ìîìåíòó íà÷àëà ðàçðàáîòêè èçäåëèé äëÿ ïîâåðõíîñòíîãî ìîíòàæà îíè áûëè ôàêòè÷åñêèì ñòàíäàðòîì. Âñå îáîðóäîâàíèå äëÿ ìîíòàæà è êîíòðîëÿ ïå÷àòíûõ ïëàò â òî âðåìÿ áûëî ðàññ÷èòàíî íà ïåíàëû, è ïîêà ïðîèñõîäèëà ïåðåñòðîéêà èíôðàñòðóêòóðû ïîä èñïîëüçîâàíèå ëîòêîâ, áûëè ñîçäàíû íåêîòîðûå íåîáû÷íûå êîíöåïöèè êîðïóñèðîâàíèÿ, ïðèçâàííûå ìèíèìèçèðîâàòü ïðîáëåìó íåïëîñêîñòíîñòè. Îäèí èç ïðèìåðîâ òàêîé êîíöåïöèè – êîðïóñ ñ J-îáðàçíûìè âûâîäàìè, ïîêàçàí íà Ðèñóíêå 4.

Ðèñóíîê 4. Ïðèìåð îäíîé èç íåîáû÷íûõ êîíöåïöèé ãåðìåòèçàöèè ìèêðîñõåì – êîðïóñ ñ J-îáðàçíûìè âûâîäàìè.

Ñ ïðèõîäîì òåõíîëîãèè ïîâåðõíîñòíîãî ìîíòàæà àêòóàëèçèðîâàëèñü âîïðîñû âñåõ àñïåêòîâ íàäåæíîñòè ýëåêòðîííûõ êîìïîíåíòîâ. Ñïîñîá ñáîðêè ïå÷àòíîé ïëàòû ðàäèêàëüíî èçìåíèëñÿ. Îò âîëíîâîé ïàéêè ïåðåøëè ê ïàéêå îïëàâëåíèåì â ïàðîâîé ôàçå, à çàòåì ê ïàéêå ÈÊ îïëàâëåíèåì. Âîçíèêëà ïðîáëåìà ðàñòðåñêèâàíèÿ êîðïóñîâ, âûçâàííîãî ñîäåðæàùåéñÿ â íèõ âëàãîé, ïîñêîëüêó âî âðåìÿ ìîíòàæà òåïåðü íàãðåâàëñÿ âåñü êîðïóñ ýëåìåíòà, à íå òîëüêî åãî âûâîäû, êàê ïðè âîëíîâîé ïàéêå. Ìåõàíè÷åñêàÿ ïðî-

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2013

÷íîñòü ïðèïîÿ íåâûñîêà, ïîýòîìó öèêëè÷åñêîå èçìåíåíèå òåìïåðàòóðû êîìïîíåíòîâ ïîâåðõíîñòíîãî ìîíòàæà ïðèâîäèëî ê ïîÿâëåíèþ òðåùèí â ïðèïîå. Êîíôåðåíöèè áûëè çàâàëåíû äîêóìåíòàìè, â êîòîðûõ äåòàëüíî îáñóæäàëèñü õàðàêòåðèñòèêè ïðèïîåâ, ìåòîäû èñïûòàíèé íà íàäåæíîñòü íà óðîâíå ïå÷àòíîé ïëàòû, ñïîñîáû èñêëþ÷åíèÿ âëèÿíèÿ âëàãè íà ïîâðåæäåíèÿ êîðïóñîâ è òåõíîëîãèè ïðîåêòèðîâàíèÿ, ïîçâîëÿþùèå ìèíèìèçèðîâàòü íåäîñòàòêè ïîâåðõíîñòíîãî ìîíòàæà. Ïðèõîäèëîñü ðåøàòü è ìíîæåñòâî äðóãèõ çàäà÷. Ñàìàÿ ñëîæíàÿ êàñàëàñü êîíòðîëÿ êà÷åñòâà ïàéêè. Èç-çà ïëîòíîãî øàãà êîíòàêòíûõ ïëîùàäîê íà ïå÷àòíîé ïëàòå âîçðàñòàëà âåðîÿòíîñòü ïîÿâëåíèÿ êîðîòêèõ çàìûêàíèé èç-çà «óñîâ» îëîâà. Êðîìå òîãî, ïðè èñïîëüçîâàíèè êîðïóñîâ ñ ìåëêèì øàãîì âûâîäîâ òðåáîâàëèñü ïåðåõîäíûå îòâåðñòèÿ ìåíüøåãî ðàçìåðà, äëÿ ÷åãî, â ñâîþ î÷åðåäü, òðåáîâàëèñü áîëåå òîíêèå äèýëåêòðèêè. Ïðîèçâîäèòåëè ïå÷àòíûõ ïëàò, êîòîðûå òîãäà íå ñìîãëè èäòè â íîãó ñ óæåñòî÷åíèåì òåõíîëîãè÷åñêèõ íîðì, óòðàòèëè ñâîè ïîçèöèè è èñ÷åçëè ñ ðûíêà. Âîçðîñøàÿ ñëîæíîñòü ïå÷àòíûõ ïëàò, ñâÿçàííàÿ ñ ïåðåõîäîì îò äâóõñòîðîííèõ ïëàò ê ïëàòàì ñ êîëè÷åñòâîì ñëîåâ 20 è áîëåå, ïîòðåáîâàëà ðàçðàáîòêè è âíåäðåíèÿ íîâûõ èíñòðóìåíòîâ èõ êîíñòðóèðîâàíèÿ. Ñ óâåëè÷åíèåì ïëîòíîñòè êîìïîíîâêè êîðïóñîâ îñòðåå âñòàëà ïðîáëåìà îòâîäà òåïëà. Ïî ìåðå ïåðåõîäà ÊÌÎÏ òåõíîëîãèè íà áîëåå âûñîêèå ÷àñòîòû óðîâíè ìîùíîñòè êîìïîíåíòîâ âûðàñòàëè, è ñòàíîâÿùèéñÿ áîëåå ïëîòíûì ìîíòàæ çàäà÷ó òåðìîðåãóëèðîâàíèÿ îòíþäü íå óïðîùàë. Èçãîòîâèòåëÿìè âûñîêîïðîèçâîäèòåëüíûõ ïðîöåññîðîâ â íà÷àëå 2000-õ ãîäîâ ñîâåðøåííî ñåðüåçíî îáñóæäàëèñü âîïðîñû êîíñòðóèðîâàíèÿ ÷èïîâ, ðàññåèâàþùèõ ìîùíîñòü 400 Âò. Àðõèòåêòóðà íåïîñðåäñòâåííî âëèÿëà íà êîëè÷åñòâî âûâîäîâ ìèêðîñõåì. Ïåðåõîä îò ïðèâû÷íûõ 8 áèòíûõ øèí äàííûõ ê 16-, 32- è 64-ðàçðÿäíûì ïîòðåáîâàë êîðïóñîâ ñ ñîòíÿìè, è äàæå òûñÿ÷àìè êîíòàêòîâ. Íà÷àëîñü ðåâîëþöèîííîå âíåäðåíèå êîðïóñîâ, â êîòîðûõ ðàñïîëîæåííûå ïî ïåðèôåðèè êðèñòàëëà ìåòàëëè÷åñêèå âûâîäû áûëè çàìåíåíû ìàòðèöàìè øàðèêîâ ïðèïîÿ, ðàñïðåäåëåííûìè ïî âñåé ïîâåðõíîñòè ñõåìû. Ìåòàëëè÷åñêèå âûâîäíûå ðàìêè óñòóïèëè ìåñòî ïîäëîæêàì. Âìåñòî ïðîâîëî÷íûõ ñîåäèíåíèé ïîÿâèëèñü ïåðåâåðíóòûå êðèñòàëëû ñ øàðè-

ÑÒÀÒÜÈ

êàìè ïðèïîÿ. È ìèíèàòþðíûå êîðïóñà âíîâü íà÷àëè óâåëè÷èâàòüñÿ â ðàçìåðàõ, ÷òîáû ïðåäîñòàâèòü ìåñòî 3000 – 5000 âûâîäàì, íåîáõîäèìûì äëÿ ñîâðåìåííûõ òåëåêîììóíèêàöèîííûõ ÷èïîâ. Â òîæå âðåìÿ, âçðûâíîå ðàçâèòèå ïîðòàòèâíûõ ñðåäñòâ ñâÿçè, MP3 ïëååðîâ, ñîòîâûõ òåëåôîíîâ è ñìàðòôîíîâ òðåáîâàëî îò ýëåêòðîííîé ïðîìûøëåííîñòè ñîçäàíèÿ åùå áîëåå êîìïàêòíûõ êîðïóñîâ. Ïîïóëÿðíûì ñðåäñòâîì ðåøåíèÿ ýòîé çàäà÷è ñòàëà òåõíîëîãèÿ óïàêîâêè WCSP (Wafer chip-scale package – êîðïóñ, èìåþùèé ðàçìåðû êðèñòàëëà), îñîáåííîñòüþ êîòîðîé ÿâëÿåòñÿ óñòàíîâêà øàðèêîâ ïðèïîÿ íåïîñðåäñòâåííî íà êðèñòàëë, â ðåçóëüòàòå ÷åãî ìåòàëëè÷åñêèå ìåæñîåäèíåíèÿ êðèñòàëëà ñòàíîâÿòñÿ êîðïóñîì ìèêðîñõåìû (Ðèñóíîê 5). Ê ïðèìåðó, ìèêðîñõåìà 1980-õ ãîäîâ â êîðïóñå ïëîùàäüþ îêîëî 2000 ìì2, èçãîòîâëåííàÿ ñåãîäíÿ ïî òåõíîëîãèè WCSP, çàíèìàëà áû ìåíåå 20 ìì2. Íî ìèíèàòþðèçàöèÿ êîðïóñîâ ïðîäîëæàåòñÿ, øàã âûâîäîâ ñòàíîâèòñÿ âñå ìåíüøå, à èõ êîëè÷åñòâî âñå áîëüøå. Íå áóäåò ïðåóâåëè÷åíèåì ñêàçàòü, ÷òî óìåíüøåíèå ðàçìåðîâ êîðïóñîâ áûëî íå ìåíåå âàæíûì äëÿ ýëåêòðîíèêè, ÷åì íåóêëîííîå ñîêðàùåíèå ðàçìåðîâ òðàíçèñòîðà.

Ðèñóíîê 5. 10-êîíòàêòíûé êîðïóñ WCSP êîìïàíèè Maxim Integrated ïëîùàäüþ ïðèìåðíî 3 ìì2.

Çàãëÿäûâàÿ â áóäóùåå: ôèíèø åùå äàëåêî Íèêòî èç íàñ íå ìîæåò çàãëÿíóòü â ìàãè÷åñêèé êðèñòàëë, íî íåêîòîðûå òåíäåíöèè, êîòîðûå áóäóò ñòèìóëèðîâàòü ðàçðàáîòêó èííîâàöèîííûõ ðåøåíèé, î÷åâèäíû óæå ñåé÷àñ. Îæèäàåòñÿ øèðîêîå ðàñïðîñòðàíåíèå èìïëàíòèðóåìûõ óñòðîéñòâ, êîòîðûå ïîçâîëÿò çíà÷èòåëüíî óâåëè÷èòü ìèðîâîé äåìîãðàôè÷åñêèé âîçðàñò. Êàðäèîñòèìóëÿòîðû,

äåôèáðèëëÿòîðû, ñèñòåìû ïîäà÷è èíñóëèíà, áëîêèðóþùèå áîëü ðåãóëÿòîðû, âæèâëÿåìûå ñòèìóëÿòîðû àíòèäåïðåññàíòîâ, ðåãóëÿòîðû Ïàðêèíñîíà, äàò÷èêè àðòåðèàëüíîãî äàâëåíèÿ, ãëþêîìåòðû, èñêóññòâåííûå ñåò÷àòêè è ñåòè äàò÷èêîâ äëÿ âñåãî òåëà ñ ôóíêöèÿìè àâòîìàòè÷åñêîé äèàãíîñòèêè – âîò ëèøü íåáîëüøàÿ ÷àñòü ñïèñêà ýëåêòðîííûõ óñòðîéñòâ, êîòîðûå ïðèìåíÿþòñÿ â ñîâðåìåííîé ñòðåìèòåëüíî ðàçâèâàþùåéñÿ ìåäèöèíå. Ýòè óñòðîéñòâà äîëæíû èìåòü ñâåðõíèçêîå ýíåðãîïîòðåáëåíèå è, âîçìîæíî, ïîëó÷àòü ýíåðãèþ íåïîñðåäñòâåííî îò òåëà ÷åëîâåêà. Ðàçìåðû êîðïóñîâ áóäóò óìåíüøàòüñÿ è äàëüøå, à ïëîòíîñòü ìîíòàæà íåîáõîäèìî áóäåò óâåëè÷èâàòü. ×åëîâå÷åñêîå òåëî î÷åíü ïëàñòè÷íî, ïîýòîìó äëÿ òàêèõ ïðèëîæåíèé èäåàëüíûìè áûëè áû ãèáêèå ñèñòåìû ìåæñîåäèíåíèé, ïîêà åùå íå ïîëó÷èâøèå øèðîêîãî ðàñïðîñòðàíåíèÿ. Íîâûå êëàññû èçäåëèé, òàêèå êàê àâòîìàòèçèðîâàííûå äîìàøíèå ïîìîùíèêè, â íåäàëåêîì áóäóùåì ìîãóò ñòàòü òàêèìè æå ïðèâû÷íûìè ïðåäìåòàìè íàøåãî îêðóæåíèÿ, êàêèìè ñåãîäíÿ ÿâëÿþòñÿ àâòîìîáèëè. 24 ÷àñà â ñóòêè îíè áóäóò îêàçûâàòü ñîäåéñòâèå ïîæèëûì ëþäÿì, èëè ïðîñòî âñåì òåì, êòî, íàõîäÿñü â ïîñòîÿííûõ ðàçúåçäàõ, íóæäàåòñÿ â äîïîëíèòåëüíîé ïîìîùè ïî äîìó. Ýòè «ðîáîòû» áóäóò ñèëüíî îòëè÷àòüñÿ îò ñïåêóëÿòèâíûõ îáðàçîâ ìàøèí, íàðèñîâàííûõ ñîçäàòåëÿìè íàó÷íî-ôàíòàñòè÷åñêèõ ôèëüìîâ, îáëàäàÿ áîëåå îãðàíè÷åííûì íàáîðîì ôóíêöèîíàëüíûõ âîçìîæíîñòåé è íå èìåÿ êàêèõ-ëèáî àíòðîïîìîðôíûõ ïðèçíàêîâ, êîòîðûìè èõ íàäåëÿþò â Ãîëëèâóäå. Íàîáîðîò, èìåÿ ïðîñòûå ôîðìû, îíè, ñêîðåå âñåãî, áóäóò çàíèìàòüñÿ ïðèãîòîâëåíèåì ïèùè, ìûòüåì ïîñóäû, ñòèðêîé îäåæäû, óáîðêîé ïîìåùåíèé è âûïîëíåíèåì äðóãèõ âñïîìîãàòåëüíûõ çàäà÷. Äëÿ íèõ ïîòðåáóåòñÿ èíòåãðàöèÿ âñåõ âèäîâ äàò÷èêîâ, ñèëîâûõ ýëåìåíòîâ äëÿ óïðàâëåíèÿ äåñÿòêàìè ïðåöèçèîííûõ øàãîâûõ äâèãàòåëåé è âû÷èñëèòåëüíûõ ðåñóðñîâ äëÿ ðàñïîçíàâàíèÿ èçîáðàæåíèé. Òå æå ñèñòåìû ðàñïîçíàâàíèÿ èçîáðàæåíèé, êîòîðûå íåîáõîäèìû àâòîìàòèçèðîâàííûì áûòîâûì ïîìîùíèêàì, ïîìîãóò ñîçäàòü ïîëíîñòüþ àâòîíîìíûå àâòîìîáèëè. Âïîëíå âåðîÿòíî, ÷òî îñíàùåííûå ñîîòâåòñòâóþùåé ñåòåâîé èíôðàñòðóêòóðîé èíòåëëåêòóàëüíûå äîðîãè â áóäóùåì ñäåëàþò ñàìîñòîÿòåëüíîå âîæäåíèå àâòîìîáèëÿ òàêèì æå ïðîòèâîçàêîííûì, êàê óïðàâëåíèå â íåòðåçâîì âèäå ñåãîäíÿ. Èëè æå, åñëè ëþäè âûñòóïÿò çà

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2013

http://jurnal-portal.ru

ñîõðàíåíèå ðó÷íîãî óïðàâëåíèÿ, âñòðîåííàÿ àâòîìîáèëüíàÿ ýëåêòðîíèêà, ïî êðàéíåé ìåðå, ñâåäåò ê ìèíèìóìó âåðîÿòíîñòü äîðîæíûõ ïðîèñøåñòâèé. Íåêîòîðûå èç ïîäîáíûõ ñèñòåì óæå ñîçäàþòñÿ. Ïî ìåðå òîãî, êàê áëàãîäàðÿ ïðîäîëæàþùåéñÿ èíòåãðàöèè ÷èïîâ è êîðïóñîâ ñëîæíîñòü è, ñîîòâåòñòâåííî, ñòîèìîñòü òàêèõ ñèñòåì áóäóò óìåíüøàòüñÿ, ñôåðà èõ ïðèìåíåíèÿ ñòàíåò áûñòðî ðàñøèðÿòüñÿ. Ðàçìûøëÿÿ íàä ñâîåé 30-ëåòíåé êàðüåðîé â îáëàñòè êîðïóñèðîâàíèÿ ýëåêòðîííûõ êîì-

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2013

ïîíåíòîâ, ÿ ãîðæóñü òåì, ÷òî ñûãðàë íåáîëüøóþ ðîëü â ðàçâèòèè òåõíîëîãèé, êîòîðûå òàê ðåâîëþöèîíèçèðîâàëè îáùåñòâî: Èíòåðíåò, äåøåâûå òåëåêîììóíèêàöèè, òåëåâèäåíèå âûñîêîãî ðàçðåøåíèÿ, èãðîâûå ñèñòåìû, âñòðå÷àþùèåñÿ ïîâñþäó êîìïüþòåðû, ñèñòåìû GPS íàâèãàöèè, ýíåðãîýôôåêòèâíûå äâèãàòåëè, ñèñòåìû îñâåùåíèÿ è ìíîãîå äðóãîå, ÷òî ïîçâîëèëà ñîçäàòü èíäóñòðèÿ èíòåãðàëüíûõ ñõåì. Áîëüøèíñòâî ýòèõ óñòðîéñòâ óäèâèòåëüíî, íî ðåâîëþöèÿ òîëüêî íà÷èíàåòñÿ. Ñàìîå ëó÷øåå åùå âïåðåäè. ÐË

ÑÒÀÒÜÈ

Èñïîëüçîâàíèå SD-êàðò â ìàëûõ âñòðàèâàåìûõ ñèñòåìàõ ×àñòü 2 Îêîí÷àíèå. Íà÷àëî â íîìåðå 11-2013 Ìèõàèë Ðóññêèõ, tau68@rambler.ru Ðàññìàòðèâàåòñÿ áèáëèîòåêà FatFs, ïîçâîëÿþùàÿ ðàáîòàòü ñ ôàéëîâîé ñèñòåìîé FAT íà SD-êàðòå

ÄÄëÿ òîãî ÷òîáû çàïèñàííûå íà SD-êàðòó äàííûå ìîæíî áûëî ïðî÷åñòü íà êîìïüþòåðå, îíè äîëæíû áûòü óïîðÿäî÷åíû â ñîîòâåòñòâèè ñî ñòðóêòóðîé ôàéëîâîé ñèñòåìû FAT (File Allocation Table èëè òàáëèöà ðàçìåùåíèÿ ôàéëîâ). Äëÿ îáëåã÷åíèÿ òðóäà ðàçðàáîò÷èêîâ ìàëûõ âñòðàèâàåìûõ ñèñòåì ïðè ðåàëèçàöèè òàáëèöû FAT ïðîãðàììèñòîì ïîä ïñåâäîíèìîì ChaN áûëà íàïèñàíà áèáëèîòåêà FatFs [1], êîòîðàÿ áûñòðî ïðèîáðåëà ïîïóëÿðíîñòü áëàãîäàðÿ òîìó, ÷òî åå ôóíêöèîíàëüíîñòü ïîçâîëÿåò âûïîëíÿòü äåéñòâèÿ, õàðàêòåðíûå äëÿ ñåðüåçíûõ îïåðàöèîííûõ ñèñòåì ïðè ðàáîòå ñ ôàéëàìè è ïàïêàìè. Íà äàííûé ìîìåíò äîñòóïíà âåðñèÿ R0.10, êîòîðàÿ âûøëà â ñåðåäèíå îêòÿáðÿ 2013 ãîäà. Ýòà áèáëèîòåêà íàïèñàíà íà ANSI C è ñîñòîèò èç íåñêîëüêèõ ôàéëîâ. Îíà ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ñâÿçóþùåå ïðîãðàììíîå îáåñïå÷åíèå (middleware) ìåæäó ïðèëîæåíèåì è àïïàðàòíûì èíòåðôåéñíûì ìîäóëåì (Ðèñóíîê 3). Ýòî çíà÷èò, ÷òî áèáëèîòåêà íå Ïðèëîæåíèå Áèáëèîòåêà FatFs Ôóíêöèè, îòâå÷àþùèå çà ðàáîòó ìîäóëÿ ñâÿçè ñ íîñèòåëåì

×àñû ðåàëüíîãî âðåìåíè

Ðèñóíîê 3. Ìåñòî áèáëèîòåêè FatFs â ïðîãðàììíîé ñòðóêòóðå ìàëîé âñòðàèâàåìîé ñèñòåìû.

çàâèñèò îò àïïàðàòíîé ÷àñòè è ìîæåò áûòü èñïîëüçîâàíà ñ ëþáûì ìèêðîêîíòðîëëåðîì. Ïîðòèðîâàíèå, òî åñòü íàïèñàíèå êîäà, ñâÿçûâàþùåãî àïïàðàòíóþ ÷àñòü ñ FatFs, äîëæåí âûïîëíèòü ñàì ðàçðàáîò÷èê âñòðàèâàåìîé ñèñòåìû. Â áèáëèîòåêó âõîäÿò ñëåäóþùèå ôàéëû: ! ff.c è ff.h – ÿâëÿþòñÿ îñíîâîé FatFs, ïîñêîëüêó îïðåäåëÿþò ôóíêöèè, íåîáõîäèìûå äëÿ ðàáîòû ñ ôàéëîâîé ñèñòåìîé. ! diskio.c è diskio.h – îòâå÷àþò çà íèçêîóðîâíåâûé èíòåðôåéñ, ýòè ôàéëû äîëæíû áûòü èçìåíåíû ðàçðàáîò÷èêîì â ñîîòâåòñòâèè ñ èñïîëüçóåìûì ñïîñîáîì ñâÿçè ñ íîñèòåëåì. ! integer.h – â ýòîì ôàéëå ìîæíî çàäàòü èñïîëüçóåìûå â áèáëèîòåêå êëþ÷åâûå ñëîâà, îïðåäåëÿþùèå òèï äàííûõ, íàïðèìåð, typedef int INT. Ñëåäóåò ó÷èòûâàòü âîçìîæíîñòè ýòîãî ôàéëà ïðè ïåðåõîäå ñ 8 ðàçðÿäíîé ñèñòåìû íà 32 ðàçðÿäíóþ è íàîáîðîò. ! ffconf.h – çäåñü îïðåäåëÿþòñÿ íàñòðîéêè áèáëèîòåêè, íàïðèìåð, #define _FS_ READONLY 0 ðàçðåøàåò ÷òåíèå è çàïèñü íà íîñèòåëü, ïðè âûáîðå 1 çàïèñü áûëà áû çàïðåùåíà. Íà Ðèñóíêå 4 ïîêàçàíà âçàèìîñâÿçü ôàéëîâ áèáëèîòåêè FatFs ñ ïðèëîæåíèåì è îòâå÷àþùèìè çà ðàáîòó ìîäóëÿ SDIO ôàéëàìè, îïèñàííûìè â ïðåäûäóùåé ÷àñòè. Äëÿ òîãî ÷òîáû ìîäóëü SDIO ïîíèìàë êîìàíäû FatFs, íóæíî îïðåäåëèòü ñîäåðæè-

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2013

http://jurnal-portal.ru

Óðîâåíü ïðèëîæåíèÿ

Ôóíêöèè, îòâå÷àþùèå çà ðàáîòó ìîäóëÿ ñâÿçè ñ íîñèòåëåì

Áèáëèîòåêà FatFs

Ïðèëîæåíèå

ff.c

diskio.h

ff.h

ffconf.h

diskio.c

stm324xg_eval _sdio_sd.c

stm32f4xx _sdio.c

stm324xg_eval _sdio_sd.h

stm32f4xx _sdio.h

Íîñèòåëü

âûçûâàåò

integer.h

âêëþ÷àåò

Ðèñóíîê 4. Âçàèìîñâÿçü ôàéëîâ.

ìîå ôóíêöèé ôàéëà diskio.c. Ïåðâûì äåëîì îðãàíèçóåòñÿ ôóíêöèÿ disk_initialize(drv). Îíà èíèöèàëèçèðóåò ôèçè÷åñêèé äèñê è ïîäãîòàâëèâàåò åãî ê ÷òåíèþ è çàïèñè äàííûõ. Àðãóìåíò drv îïðåäåëÿåò íîìåð äèñêà. Â ýòîé ôóíêöèè îáÿçàòåëüíî äîëæíà âûçûâàòüñÿ ôóíêöèÿ SD_Init(), êîòîðàÿ íåïîñðåäñòâåííî ïðèíèìàåò íà ñåáÿ îáÿçàííîñòè ïî èíèöèàëèçàöèè SD-êàðòû. Òàêæå ñëåäóåò ó÷èòûâàòü, ÷òî ôóíêöèÿ disk_initialize íå äîëæíà âûçûâàòüñÿ èç ïðèëîæåíèÿ, ïîñêîëüêó îíà ÿâëÿåòñÿ ñëóæåáíîé ôóíêöèåé â ñîñòàâå ôàéëà ff.c. Ðàçðàáîò÷èê FatFs ïðåäóïðåæäàåò, ÷òî â ïðîòèâíîì ñëó÷àå ôàéëîâàÿ ñòðóêòóðà íîñèòåëÿ ìîæåò áûòü èñïîð÷åíà. Âìåñòî ýòîãî â ïðèëîæåíèè äëÿ ìîíòèðîâàíèÿ äèñêà íóæíî âûçûâàòü ôóíêöèþ f_mount, ñîäåðæàùóþ â ñåáå disk_initialize. Ôóíêöèÿ f_mount áóäåò ðàññìîòðåíà íèæå. Ñëåäóþùåé íåîáõîäèìîé äëÿ ïðàâèëüíîé ðàáîòû áèáëèîòåêè ôóíêöèåé ÿâëÿåòñÿ disk_status(drv). Îíà âîçâðàùàåò òåêóùåå ñîñòîÿíèå äèñêà. Â íåé îáÿçàòåëåí âûçîâ ôóíêöèè SD_GetCardInfo, ïåðåäàþùåé èíôîðìàöèþ î SD-êàðòå. Ïðè ïîëó÷åíèè îò SD_GetCardInfo ôëàãà SD_OK ôóíêöèÿ disk_status äîëæíà âîçâðàùàòü 0, â ïðîòèâíîì ñëó÷àå îíà äîëæíà âåðíóòü ôëàã STA_NOINIT, ýòî áóäåò ÿâëÿòüñÿ ñâèäåòåëüñòâîì òîãî, ÷òî äèñê íå áûë ïðîèíèöèàëèçèðîâàí. Äëÿ ÷òåíèÿ ñåêòîðîâ èìååòñÿ ôóíêöèÿ disk_read, êîòîðàÿ â êà÷åñòâå àðãóìåíòîâ ïðèíèìàåò ÷åòûðå ïàðàìåòðà: drv (íîìåð äèñêà), *buff (óêàçàòåëü íà áóôåð ÷òåíèÿ äàííûõ), sector (íîìåð íà÷àëüíîãî ñåêòîðà), count (êîëè÷åñòâî ÷èòàåìûõ ñåêòîðîâ). Â ýòîé ôóíêöèè íóæíî îðãàíèçîâàòü öèêë, â êîòîðîì ôóíêöèÿ SD_ReadBlock áóäåò ñ÷èòûâàòü áëîêè äàííûõ â óêàçàííîì äèàïàçîíå (îò sector äî count). ×òîáû ïðî÷èòàòü äàííûå,

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2013

íóæíî â ôóíêöèè disk_write, ïðèíèìàþùåé â êà÷åñòâå àðãóìåíòîâ òå æå ÷åòûðå ïàðàìåòðà, ÷òî è disk_read, îðãàíèçîâàòü ïîäîáíûé öèêë, íî óæå ñ ôóíêöèåé SD_WriteBlock, ïîçâîëÿþùåé ñ÷èòûâàòü èíôîðìàöèþ ñ SDêàðòû. Îáå ôóíêöèè (disk_read è disk_write) îáÿçàòåëüíî äîëæíû ïðåäóñìàòðèâàòü âîçâðàùåíèå ôëàãà RES_OK â ñëó÷àå óñïåøíîé îïåðàöèè, ëèáî ôëàãà RES_ERROR ïðè âîçíèêíîâåíèè àïïàðàòíîé îøèáêè ÷òåíèÿ/çàïèñè. Òàêæå áèáëèîòåêà FatFs ïðåäóñìàòðèâàåò âîçâðàò îò ýòèõ ôóíêöèé ôëàãà RES_ PARERR â ñëó÷àå ïðèåìà íåâåðíîãî ïàðàìåòðà è ôëàãà RES_NOTRDY, åñëè äèñê íå áûë èíèöèàëèçèðîâàí. Òàêæå äëÿ îðãàíèçàöèè äîïîëíèòåëüíîé ôóíêöèîíàëüíîñòè, íå âêëþ÷àþùåé â ñåáÿ îïåðàöèè ÷òåíèÿ è çàïèñè, ñóùåñòâóåò ôóíêöèÿ disk_ioctl. Â êà÷åñòâå àðãóìåíòîâ îíà ïðèíèìàåò drv (íîìåð ïðèâîäà), ctrl (êîìàíäó óïðàâëåíèÿ) è *buff (óêàçàòåëü íà áóôåð äàííûõ). Ôóíêöèÿ âîçâðàùàåò òå æå ôëàãè, ÷òî è disk_read èëè disk_write. Àðãóìåíò ctrl ìîæåò ïðèíèìàòü ñëåäóþùèå çíà÷åíèÿ: CTRL_SYNC (ïîçâîëÿåò çàâåðøèòü îïåðàöèè, îæèäàþùèå îêîí÷àíèÿ ïðîöåññà çàïèñè), GET_SECTOR_SIZE (âîçâðàùàåò ðàçìåð ñåêòîðà ïðèâîäà â ïåðåìåííóþ, íà êîòîðóþ óêàçûâàåò buff), GET_SECTOR_COUNT (âîçâðàùàåò êîëè÷åñòâî äîñòóïíûõ ñåêòîðîâ â ïåðåìåííóþ, íà êîòîðóþ óêàçûâàåò buff), GET_BLOCK_SIZE (âîçâðàùàåò ðàçìåð áëîêà äëÿ î÷èñòêè â ïåðåìåííóþ, íà êîòîðóþ óêàçûâàåò buff), CTRL_ERASE_SECTOR (î÷èùàåò îáëàñòü ïàìÿòè, îïðåäåëÿåìóþ ìàññèâîì, ïåðâûì ýëåìåíòîì êîòîðîãî ÿâëÿåòñÿ íà÷àëüíûé àäðåñ ýòîé îáëàñòè ïàìÿòè, à ïîñëåäíèì ýëåìåíòîì – êîíå÷íûé; íà ñàì ìàññèâ äîëæåí óêàçûâàòü buff). Íàêîíåö, â ôàéëå diskio.c íóæíî îðãàíèçîâàòü ðàáîòó åùå äâóõ çàâèñÿùèõ îò âðåìåíè

ÑÒÀÒÜÈ

Òàáëèöà 2. Ôëàãè, âîçâðàùàåìûå ôóíêöèÿìè áèáëèîòåêè FatFs. FR_OK FR_DISK_ERR FR_INT_ERR FR_NOT_READY FR_NO_FILE FR_NO_PATH FR_INVALID_NAME FR_DENIED FR_EXIST FR_INVALID_OBJECT FR_WRITE_PROTECTED FR_INVALID_DRIVE FR_NOT_ENABLED FR_NO_FILESYSTEM FR_MKFS_ABORTED FR_TIMEOUT FR_LOCKED FR_NOT_ENOUGH_CORE FR_TOO_MANY_OPEN_FILES FR_INVALID_PARAMETER

Ôóíêöèÿ çàâåðøåíà óñïåøíî Îøèáêà, âîçíèêøàÿ íà íèæíåì óðîâíå (â ôóíêöèÿõ disk_read, disk_write èëè disk_ioctl) Îøèáêà âî âíóòðåííåì ïðîöåññå, âîçíèêàþùàÿ, íàïðèìåð, ïðè ïîâðåæäåííîé ñòðóêòóðå FAT Ïðèâîä íå ìîæåò ôóíêöèîíèðîâàòü èç-çà îøèáêè ïðåäûäóùåãî ðàçìîíòèðîâàíèÿ èëè èç-çà îøèáêè â ôóíêöèè disk_initialize Ôàéë íå íàéäåí Ïóòü íå íàéäåí Çàäàííàÿ ñòðîêà îïðåäåëÿåò íåâåðíûé ïóòü Çàïðàøèâàåìûé äîñòóï çàïðåùåí Ôàéë èëè êàòàëîã, èìåþùèé òî æå èìÿ, óæå ñóùåñòâóåò Îáúåêò (ôàéë èëè êàòàëîã) ÿâëÿåòñÿ íåäåéñòâèòåëüíûì, èëè áûë çàäàí íóëåâîé óêàçàòåëü Íåóäà÷íàÿ ïîïûòêà çàïèñè ïðè àêòèâíîì ðåæèìå «Òîëüêî ÷òåíèå» Íåâåðíûé íîìåð äèñêà â óêàçàííîì ïóòè Ðàáî÷àÿ îáëàñòü ëîãè÷åñêîãî äèñêà íå çàðåãèñòðèðîâàíà ñ ïîìîùüþ ôóíêöèè f_mount Íà ïðèâîäå íåò ðàáî÷åé îáëàñòè FAT Ðàáîòà ôóíêöèè f_mkfs áûëà ïðåðâàíà Âûïîëíåíèå ôóíêöèè îòìåíåíî ïî èñòå÷åíèè âðåìåíè, îïðåäåëÿåìîãî áëîêîì óïðàâëåíèÿ ïîòîêàìè Äîñòóï ê ôàéëó îòêëîíåí èç-çà îäíîâðåìåííîé ðàáîòû ñ äðóãèì ôàéëîì Íåäîñòàòî÷íî ïàìÿòè äëÿ âûïîëíåíèÿ îïåðàöèè Êîëè÷åñòâî îòêðûòûõ ôàéëîâ äîñòèãëî ìàêñèìàëüíîãî çíà÷åíèÿ, ñëåäóþùèé ôàéë íå áóäåò îòêðûò Çàäàííûé ïàðàìåòð íåâåðåí

ôóíêöèé – disk_timerproc è get_fattime. Ïåðâàÿ îáåñïå÷èâàåò òàéìàóòû äëÿ íàäåæíîãî ôóíêöèîíèðîâàíèÿ áèáëèîòåêè. Åå íóæíî âûçûâàòü êàæäûå 10 ìñ. Âòîðàÿ âîçâðàùàåò òåêóùåå âðåìÿ âûïîëíåíèÿ îïðåäåëåííîé îïåðàöèè. Äëÿ åå ïðàâèëüíîé ðàáîòû íóæíî âêëþ÷èòü è íàñòðîèòü ÷àñû ðåàëüíîãî âðåìåíè. Åñëè ýòî íå íóæíî, òî ìîæíî îðãàíèçîâàòü âîçâðàò êàêîãî-ëèáî îïðåäåëåííîãî çíà÷åíèÿ èëè íóëÿ. Ïîäðîáíûé ïðèìåð ïðàâèëüíîé èíèöèàëèçàöèè âñåõ âûøåïðèâåäåííûõ ôóíêöèé ìîæíî íàéòè â [2]. Äàííàÿ ïðîãðàììà ïðåäíàçíà÷åíà äëÿ ìèêðîêîíòðîëëåðîâ STM32F407xxx/42xxxx/43xxxx è îñíîâàíà íà ðàáîòå ìîäóëÿ SDIO è äðàéâåðà stm324xg_ eval_sdio_sd. Òåïåðü ïåðåéäåì íåïîñðåäñòâåííî ê ðàññìîòðåíèþ ðàáîòû áèáëèîòåêè FatFs â ðàìêàõ ïðèëîæåíèÿ. Êàê óæå áûëî ñêàçàíî âûøå, äëÿ ìîíòèðîâàíèÿ è ðåãèñòðàöèè äèñêà èñïîëüçóåòñÿ ôóíêöèÿ f_mount ñ òðåìÿ àðãóìåíòàìè fatfs, path è opt. Àðãóìåíò fatfs ÿâëÿåòñÿ óêàçàòåëåì íà îáúåêò ôàéëîâîé ñèñòåìû, êîòîðûé äîëæåí áûòü çàðåãèñòðèðîâàí, path óêàçûâàåò íà ñòðîêó, êîòîðàÿ â ñëó÷àå åäèíñòâåííîãî ïðèâîäà äîëæíà áûòü ïóñòîé,

opt îïðåäåëÿåò îïöèþ èíèöèàëèçàöèè è ìîæåò ïðèíèìàòü äâà çíà÷åíèÿ: 0 (íå ìîíòèðîâàòü ïðèâîä, îí áóäåò ñìîíòèðîâàí ïîçæå) è 1 (ñìîíòèðîâàòü ïðèâîä ñåé÷àñ, ÷òîáû ïðîâåðèòü åãî äîñòóïíîñòü). Ôóíêöèè áèáëèîòåêè FatFs ìîãóò âîçâðàùàòü ôëàãè, ïåðå÷èñëåííûå â Òàáëèöå 2. f_mount âîçâðàùàåò FR_OK, FR_INVALID_DRIVE, FR_DISK_ERR, FR_NOT_READY è FR_NO_FILESYSTEM. Äëÿ òîãî ÷òîáû ñîçäàâàòü ôàéëû è ðàáîòàòü ñ íèìè èñïîëüçóåòñÿ ôóíêöèÿ f_open. Îíà ñîçäàåò ôàéëîâûé îáúåêò, íåîáõîäèìûé äëÿ äîñòóïà ê êîíêðåòíîìó ôàéëó. Ôóíêöèÿ ïðèíèìàåò òðè àðãóìåíòà: *fp (óêàçàòåëü íà ñòðóêòóðó äàííûõ îáúåêòà ôàéëà), *path (óêàçàòåëü íà ñòðîêó ñ èìåíåì ôàéëà) è mode (îïðåäåëÿåò òèï äîñòóïà è ìåòîä îòêðûòèÿ ôàéëà). Àðãóìåíò mode ìîæåò áûòü ïðåäñòàâëåí îäíèì èëè íåñêîëüêèìè ôëàãàìè: FA_READ (ïîçâîëÿåò ñ÷èòûâàòü èç ôàéëà), FA_WRITE (ïîçâîëÿåò çàïèñûâàòü â ôàéë), FA_OPEN_EXISTING (îòêðûâàåò óæå èìåþùèéñÿ íà äèñêå ôàéë), FA_OPEN_ALWAYS (ëèáî îòêðûâàåò ñóùåñòâóþùèé ôàéë, ëèáî ñîçäàåò íîâûé), FA_CREATE_NEW (ñîçäàåò íîâûé ôàéë) è FA_CREATE_ALWAYS (ñîçäà-

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2013

http://jurnal-portal.ru

åò íîâûé ôàéë; åñëè ôàéë ñ òàêèì èìåíåì ñóùåñòâóåò, òî îí áóäåò ïåðåçàïèñàí). Ôóíêöèÿ f_open ìîæåò âîçâðàùàòü âñå ïåðå÷èñëåííûå â Òàáëèöå 2 ôëàãè, êðîìå FR_ INVALID_OBJECT, FR_MKFS_ABORTED è FR_INVALID_PARAMETER. Ïîñëå ðàáîòû ñ ôàéëîì òðåáóåòñÿ åãî çàêðûòü, äëÿ ýòîãî ñóùåñòâóåò ôóíêöèÿ f_close. Îíà ïðèíèìàåò òîëüêî îäèí àðãóìåíò *fp è ìîæåò âåðíóòü FR_OK, FR_DISK_ERR, FR_INT_ERR, FR_ NOT_READY, FR_INVALID_OBJECT è FR_ TIMEOUT. Äëÿ ÷òåíèÿ è çàïèñè äàííûõ ñëóæàò ôóíêöèè f_read è f_write, ñîîòâåòñòâåííî. Îíè îáå ïðèíèìàþò ÷åòûðå àðãóìåíòà: *fp, *buff (óêàçàòåëü íà áóôåð, êóäà áóäóò çàïèñàíû ïðî÷èòàííûå äàííûå, èëè ãäå ñîäåðæàòñÿ çàïèñûâàåìûå äàííûå), btr èëè btw (êîëè÷åñòâî áàéò äëÿ ÷òåíèÿ èëè äëÿ çàïèñè, ñîîòâåòñòâåííî), *br èëè *bw (óêàçàòåëè íà ïåðåìåííóþ äëÿ âîçâðàòà êîëè÷åñòâà ïðî÷èòàííûõ èëè çàïèñàííûõ áàéòîâ). Ýòè ôóíêöèè ìîãóò âîçâðàùàòü FR_OK, FR_DISK_ERR, FR_INT_ERR, FR_NOT_READY, FR_INVALID_OBJECT è FR_TIMEOUT. Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî ôóíêöèÿ f_write íåäîñòóïíà ïðè âêëþ÷åííîì ðåæèìå «òîëüêî ÷òåíèå», òî åñòü ïðè _FS_ READONLY = 1. Äëÿ ïîëíîöåííîé ðàáîòû ñ ôàéëîâîé ñèñòåìîé íóæíî óìåòü âûïîëíÿòü îïåðàöèè íå òîëüêî íàä ôàéëàìè, íî è íàä êàòàëîãàìè. Ñîçäàòü íîâûé êàòàëîã ìîæíî ñ ïîìîùüþ ôóíêöèè f_mkdir, êîòîðàÿ ïðèíèìàåò ñòðîêó (àðãóìåíò *path), óêàçûâàþùóþ èìÿ êàòàëîãà è ïîëíûé ïóòü. Åñëè çàäàòü f_mkdir("sub1"), òî êàòàëîã sub1 áóäåò ñîçäàí â êîðíåâîì êàòàëîãå, åñëè çàïèñàòü f_mkdir("sub1/sub2"), òî ïîäêàòàëîã sub2 áóäåò ñîçäàí â sub1. Çäåñü òàêæå ñëåäóåò ó÷èòûâàòü, ÷òî ñòðîêà íå äîëæíà çàêàí÷èâàòüñÿ ñèìâîëîì «/». Äëÿ òîãî, ÷òîáû ïîëó÷èòü äîñòóï ê êàòàëîãó, òî åñòü îòêðûòü åãî, èñïîëüçóþò ôóíêöèþ f_opendir. Åå àðãóìåíòàìè ÿâëÿþòñÿ óêàçàòåëü íà íåçàïîëíåííóþ ñòðóêòóðó îáúåêòà äèðåêòîðèè *dp è óêàçàòåëü *path íà îïðåäåëÿþùóþ ïóòü ñòðîêó. ×òîáû ïîìåíÿòü òåêóùóþ äèðåêòîðèþ äèñêà ïðèìåíÿþò f_chdir ñ åäèíñòâåííûì àðãóìåíòîì *path, óêàçûâàþùèì íà äèðåêòîðèþ, êîòîðàÿ ñòàíåò òåêóùåé. Äëÿ óäàëåíèÿ ôàéëà èëè êàòàëîãà èñïîëüçóåòñÿ ôóíêöèÿ f_unlink. Îíà ïðèíèìàåò òîëüêî *path – óêàçàòåëü íà ñòðîêó, êîòîðàÿ çàäàåò èìÿ óäàëÿåìîãî îáúåêòà. Ïðè ýòîì óäàëÿåìûé îáúåêò íå äîëæåí èìåòü àòðèáóòà «Òîëü-

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2013

êî ÷òåíèå», óäàëÿåìûé ôàéë íå äîëæåí áûòü îòêðûò, óäàëÿåìàÿ äèðåêòîðèÿ íå äîëæíà áûòü òåêóùåé è îáÿçàòåëüíî äîëæíà áûòü ïóñòîé. Ïðè ðàáîòå ñ ôàéëàìè è ïàïêàìè èíîãäà âîçíèêàåò íåîáõîäèìîñòü â èõ ïåðåèìåíîâàíèè. Äëÿ ýòîãî èìååòñÿ ôóíêöèÿ f_rename. Åå àðãóìåíòàìè ÿâëÿþòñÿ óêàçàòåëè *old_ name è *new_name. Ïåðâûé óêàçûâàåò íà ñòðîêó, êîòîðàÿ ñîäåðæèò òåêóùåå èìÿ îáúåêòà, à âòîðîé íà ñòðîêó ñ íîâûì èìåíåì îáúåêòà. Ïîìèìî îáû÷íîãî ïåðåèìåíîâàíèÿ ôóíêöèÿ ïîçâîëÿåò ïåðåíîñèòü îáúåêò â äðóãóþ äèðåêòîðèþ. Íàïðèìåð, çàïèñü f_rename("oldname.txt", "dir1/newname.txt") ïåðåèìåíóåò ôàéë oldname.txt â newname.txt è ïåðåìåñòèò åãî â êàòàëîã dir1. Áèáëèîòåêà FatFs ïîçâîëÿåò íå òîëüêî ðàáîòàòü ñ ôàéëàìè è êàòàëîãàìè, íî è âûïîëíÿòü äåéñòâèÿ íà áîëåå ôóíäàìåíòàëüíîì óðîâíå, òî åñòü äåëèòü ôèçè÷åñêèé äèñê íà ðàçäåëû è ñîçäàâàòü íà äèñêå ôàéëîâóþ ñèñòåìó FAT. Ïåðâîå ìîæíî îñóùåñòâèòü ñ ïîìîùüþ ôóíêöèè f_fdisk, ïðèíèìàþùåé àðãóìåíòû pdrv (îïðåäåëÿåò íîìåð ôèçè÷åñêîãî äèñêà, êîòîðûé áóäåò ðàçáèò íà ðàçäåëû), part[] (òàáëèöà êàðòû ðàçäåëîâ, èìåþùàÿ 4 ýëåìåíòà) è work (îïðåäåëÿåò ðàçìåð ðàáî÷åé îáëàñòè äëÿ ôóíêöèè; ìèíèìàëüíûé ðàçìåð óêàçûâàåòñÿ â ïåðåìåííîé _MAX_ SS). Ðàçáèâêà íà ðàçäåëû âûïîëíÿåòñÿ â ñîîòâåòñòâèè ñ ôîðìàòîì FDISK, äîïóñêàþùèì ñîçäàíèå ìàêñèìóì 4 ðàçäåëîâ. Ñîîòíîøåíèå îáúåìîâ ðàçäåëîâ îïðåäåëÿåòñÿ âòîðûì àðãóìåíòîì ôóíêöèè, êîòîðûé ìîæíî çàäàòü, íàïðèìåð, êàê DWORD plist[] = {50, 50, 0, 0}, ÷òî áóäåò îçíà÷àòü ðàçáèåíèå äèñêà íà äâà ëîãè÷åñêèõ ðàçäåëà ñ îäèíàêîâûì îáúåìîì. Äëÿ äàëüíåéøåãî ôîðìàòèðîâàíèÿ äèñêà â ñîîòâåòñòâèè ñ FAT èñïîëüçóþò ôóíêöèþ f_mkfs, ïðèíèìàþùóþ àðãóìåíòû *path (óêàçàòåëü íà ëîãè÷åñêèé íîìåð äèñêà, êîòîðûé äîëæåí áûòü îòôîðìàòèðîâàí), sfd (ïðàâèëî ðàçáèåíèÿ íà ðàçäåëû) è au (çàäàåò ðàçìåð åäèíèöû äàííûõ â áàéòàõ). Àðãóìåíò sfd ìîæåò ïðèíèìàòü äâà çíà÷åíèÿ: 0 èëè 1. Â ïåðâîì ñëó÷àå ïðåäóñìàòðèâàåòñÿ ïðàâèëî ðàçáèåíèÿ FDISK, âî âòîðîì – SFD. Ïðè ðàáîòå ñ òâåðäîòåëüíûìè íàêîïèòåëÿìè, â òîì ÷èñëå è ñ SD-êàðòàìè, ñëåäóåò âûáèðàòü ïî óìîë÷àíèþ 0. Ïðàâèëî SFD ïîäõîäèò äëÿ ðàáîòû ñ ãèáêèìè äèñêàìè, ïîñêîëüêó íå ïðåäóñìàòðèâàåò ðàçäåëû äèñêà, ïðè ýòîì FAT íà÷èíàåòñÿ ñ ïåðâîãî ñåêòîðà ôèçè÷åñêîãî äèñêà. Ñ ïîìîùüþ àðãóìåíòà au ìîæíî ïðè-

ÑÒÀÒÜÈ

íóäèòåëüíî çàäàòü ðàçìåð êëàñòåðà, ýòî ÷èñëî äîëæíî áûòü 2n. Èìåííî îíî îïðåäåëÿåò òèï èñïîëüçóåìîé ôàéëîâîé ñèñòåìû: FAT12, FAT16 èëè FAT32. Áèáëèîòåêà FatFs èìååò åùå ðÿä äîïîëíèòåëüíûõ ôóíêöèé, îáëåã÷àþùèõ ðàáîòó ñ ôàéëîâîé ñèñòåìîé FAT, íî èõ ðàññìîòðåíèå â ðàìêàõ îäíîé ñòàòüè íå ïðåäñòàâëÿåòñÿ âîçìîæíûì. Òåì íå ìåíåå, îïèñàííûå âûøå ôóíêöèè ïðåäîñòàâëÿþò íåîáõîäèìûé ôóíê-

öèîíàë, ïîçâîëÿþùèé ôîðìàòèðîâàòü äèñêè, ñîçäàâàòü, ïåðåìåùàòü è óäàëÿòü ôàéëû è êàòàëîãè, à òàêæå çàïèñûâàòü è ñ÷èòûâàòü èíôîðìàöèþ, òî åñòü äåëàòü òî, ÷òî ìîæåò îáû÷íûé ìåíåäæåð ôàéëîâ. ÐË

Ñïèñîê èñòî÷íèêîâ

ÑÒÀÒÜÈ

1. http://elm-chan.org/fsw/ff/ff10.zip 2. https://skydrive.live.com/?cid= 36f4d1230f8a673c&id=36F4D1230F8A673C%2 13330

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2013

http://jurnal-portal.ru

Óñòîé÷èâîñòü òèðèñòîðà ê dV/dt ìîæíî çíà÷èòåëüíî ïîâûñèòü Marian Stofka EDN

Òèðèñòîð – ýòî ïåðåêëþ÷àòåëüíûé ïîëóïðîâîäíèêîâûé ïðèáîð, òåîðåòè÷åñêèå îñíîâû êîòîðîãî áûëè ñôîðìóëèðîâàíû â ïóáëèêàöèÿõ Äæîíà Ìîëëà (John Moll) è åãî ñîàâòîðîâ åùå â 1956 ãîäó [1]. È õîòÿ ìàëîìîùíûå òèðèñòîðû ïðàêòè÷åñêè èñ÷åçëè ñî ñöåíû, íà êîòîðîé èõ çàìåíèëè âûñîêîâîëüòíûå áèïîëÿðíûå òðàíçèñòîðû, MOSFET è IGBT, â îáëàñòè êîììóòàöèè ìåãàâàòòíûõ ìîùíîñòåé îíè ïî-ïðåæíåìó íå èìåþò êîíêóðåíòîâ. Òèðèñòîðû ñ ðàáî÷èìè òîêàìè 2 êÀ è íàïðÿæåíèåì 1.2 êÂ èñïîëüçóþòñÿ â äðàéâåðàõ ëîêîìîòèâíûõ äâèãàòåëåé, â óñòðîéñòâàõ óïðàâëåíèÿ ïëàâèëüíûìè ïå÷àìè íà ïðåäïðèÿòèÿõ ïî ïðîèçâîäñòâó àëþìèíèÿ, è åùå âî ìíîæåñòâå ïðèëîæåíèé. Òèðèñòîð ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ÷åòûðåõñëîéíîå ïîëóïðîâîäíèêîâîå óñòðîéñòâî, òðàíçèñòîðíûé ýêâèâàëåíò êîòîðîãî ìîæíî ïðåäñòàâèòü ñõåìîé, èçîáðàæåííîé íà Ðèñóíêå 1à. Óñòðîéñòâî îñòàåòñÿ â âûêëþ÷åííîì ñîñòîÿíèè äî òåõ ïîð, ïîêà ÷åðåç óïðàâëÿþÀÍÎÄ

ùèé ýëåêòðîä 1 (äàëåå íàçûâàåìûé «çàòâîð») íå áóäåò ïðîïóùåí ïîëîæèòåëüíûé èìïóëüñ òîêà. Ïîñëå ýòîãî ÷åòûðåõñëîéíàÿ ñòðóêòóðà ìåæäó àíîäîì è êàòîäîì âêëþ÷àåòñÿ, è òîê óïðàâëÿþùåãî ýëåêòðîäà ñòàíîâèòñÿ áîëüøå íå íóæíûì. Äëÿ âêëþ÷åíèÿ òèðèñòîðà çäåñü ìîæåò ñ ðàâíûì óñïåõîì èñïîëüçîâàòüñÿ è áàçà Q2, îäíàêî â ìîíîëèòíûõ òèðèñòîðàõ îáû÷íî èñïîëüçóåòñÿ òîëüêî îäèí óïðàâëÿþùèé ýëåêòðîä âîçëå êàòîäíîé îáëàñòè. Áîëåå ðåàëèñòè÷íàÿ òðàíçèñòîðíàÿ ìîäåëü, ïîêàçàííàÿ íà Ðèñóíêå 1á, ñîäåðæèò ðåçèñòîðû ìåæäó ïåðåõîäàìè áàçà-ýìèòòåð îáîèõ òðàíçèñòîðîâ. Â ðåçóëüòàòå èñêëþ÷àåòñÿ âîçìîæíîñòü íåæåëàòåëüíîãî âêëþ÷åíèÿ òîêàìè óòå÷åê Q1 è Q2, è òîê çàòâîðà èìååò îïðåäåëåííîå çíà÷åíèå, ðàâíîå

IG1 ³

VBE1 . RB1

ÀÍÎÄ

ÇÀÒÂÎÐ 2

RB2 ÇÀÒÂÎÐ 2

CCB01 + CCB02

ÇÀÒÂÎÐ 1

ÇÀÒÂÎÐ 1 Q1

RB2 ÇÀÒÂÎÐ 2 CCB01 + CCB02

ÇÀÒÂÎÐ 1 RB1

ÊÀÒÎÄ

Q1 ÊÀÒÎÄ

RB1

Q1 C ÊÀÒÎÄ

Ðèñóíîê 1. Óïðîùåííûé òðàíçèñòîðíûé ýêâèâàëåíò òèðèñòîðà (à). Ñõåìà ñ õîðîøî êîíòðîëèðóåìûìè è âû÷èñëÿåìûìè òîêàìè çàòâîðà è óäåðæàíèÿ (á). Óñîâåðøåíñòâîâàííàÿ ñõåìà íàäåæíî çàùèùàåò îò íåæåëàòåëüíîãî âêëþ÷åíèÿ ïðè ñêà÷êå àíîäíîãî íàïðÿæåíèÿ (â).

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2013

ÑÕÅÌÛ

Îäíèì èç îáùèõ îãðàíè÷åíèé òèðèñòîðîâ ÿâëÿåòñÿ ñêîðîñòü íàðàñòàíèÿ àíîäíîãî íàïðÿæåíèÿ, êîòîðàÿ, â ñëó÷àå ïðåâûøåíèÿ îïðåäåëåííîãî ïîðîãà, ñòàíîâèòñÿ ïðè÷èíîé âêëþ÷åíèÿ òèðèñòîðà äàæå ïðè íóëåâîì òîêå çàòâîðà. Òàêîå íàïðÿæåíèå âîçíèêàåò íà ñòîðîíå êîììóòèðóåìîé èíäóêòèâíîé íàãðóçêè â òî âðåìÿ, êîãäà òîê àíîäà, ñòðåìÿñü ê íóëþ, ïàäàåò íèæå óðîâíÿ óäåðæàíèÿ. Ïðè ýòîì íàêîïëåííàÿ â èíäóêòèâíîñòè ýíåðãèÿ ñòðåìèòñÿ ðåçêî ïîäíÿòü íàïðÿæåíèå íà àíîäå. Íàïðÿæåíèå ñ áîëüøîé êðóòèçíîé íàðàñòàíèÿ âîçíèêàåò òàêæå ïðè êîììóòàöèè ðåçèñòèâíûõ íàãðóçîê êîìáèíàöèåé èç äâóõ (êàê ìèíèìóì) òèðèñòîðîâ, ñîåäèíåííûõ ïîäîáíî àíàëîãîâîìó ìóëüòèïëåêñîðó, êîãäà âêëþ÷åíèå îäíîãî èç òèðèñòîðîâ âûçûâàåò ðåçêîå ïîâûøåíèå àíîäíîãî íàïðÿæåíèÿ íà äðóãîì òèðèñòîðå. Äëÿ ñõåìû íà Ðèñóíêå 1á êðèòè÷åñêèì çíà÷åíèåì ñêîðîñòè íàðàñòàíèÿ êîììóòèðóåìîãî íàïðÿæåíèÿ áóäåò:

S Vcrit @

VBE 0 , (CCB01 + CCB02 ) RB

(1)

ãäå VBE0 » 0.7 Â, òèïè÷íîå íàïðÿæåíèå, ïðè êîòîðîì îòêðûâàåòñÿ êðåìíèåâûé òðàíçèñòîð, CCB01 è CCB02 – åìêîñòè êîëëåêòîð-áàçà òðàíçèñòîðîâ Q1è Q2. Â ñâÿçè ñ òåì, ÷òî åìêîñòè ýòèõ êîíäåíñàòîðîâ óìåíüøàþòñÿ ñ ðîñòîì íàïðÿæåíèÿ êîëëåêòîð-ýìèòòåð, â óðàâíåíèè (1) ñëåäóåò èñïîëüçîâàòü ìàêñèìàëüíûå çíà÷åíèÿ åìêîñòåé. Äëÿ òðàíçèñòîðîâ, èñïîëüçîâàííûõ â ñõåìå íà Ðèñóíêå 2, åìêîñòè ìîæíî îöåíèòü âåëè÷èíîé CCB01 + CCB02 < 20 ïÔ. Ïðè RB1 = RB2 = 6.8 êÎì ýòî äàåò SVcrit » 5 Â/ìêñ, ÷òî çíà÷èòåëüíî ìåíüøå òèïè÷íîé äëÿ ìîíîëèòíûõ òèðèñòîðîâ ñêîðîñòè, äîñòèãàþùåé SVcrit » 100 Â/ìêñ. Ñèòóàöèþ ìîãëî áû èñïðàâèòü ñíèæåíèå ñîïðîòèâëåíèé ðåçèñòîðîâ RB1 è RB2, îäíàêî çà ýòî ïðèøëîñü áû çàïëàòèòü ïîòåðåé ÷óâñòâèòåëüíîñòè çàòâîðà. (Èçîáðàæåííàÿ íà Ðèñóíêå 1á ñõåìà ìîæåò áûòü ñäåëàíà íàñòîëüêî ÷óâñòâèòåëüíîé, ÷òî äëÿ åå âêëþ÷åíèÿ áóäåò äîñòàòî÷íî òîêà ïîðÿäêà 100 ìêÀ – îäíîé äåñÿòîé îò òîêà óïðàâëåíèÿ, òèïè÷íîãî äëÿ ìàëîìîùíûõ ìîíîëèòíûõ òèðèñòîðîâ).

ÀÍÎÄ

2N4036

RB2 6.8k ÇÀÒÂÎÐ 2

BSY34 ÇÀÒÂÎÐ 1 RB1 6.8k

C 1n

Q1 ÊÀÒÎÄ

Ðèñóíîê 2. Ïîñëå äîáàâëåíèÿ äâóõ êåðàìè÷åñêèõ êîíäåíñàòîðîâ åìêîñòüþ 1 íÔ ñõåìà ïåðåñòàåò ðåàãèðîâàòü íà ñêà÷êè DV àíîäíîãî íàïðÿæåíèÿ ñ óðîâíÿìè äî 10 Â.

Îäíàêî åñòü ñïîñîá, ïîêàçàííûé íà Ðèñóíêå 1â, êîòîðûé ïîçâîëÿåò óâåëè÷èòü êðèòè÷åñêóþ ñêîðîñòü íàðàñòàíèÿ íàïðÿæåíèÿ, ñîõðàíèâ íèçêèé îòïèðàþùèé òîê çàòâîðà. Åñëè ïàðàëëåëüíî ïåðåõîäàì áàçà-ýìèòòåð NPN è PNP òðàíçèñòîðîâ âêëþ÷èòü ïî êîíäåíñàòîðó C, êðèòè÷åñêóþ ñêîðîñòü íàðàñòàíèÿ, òåîðåòè÷åñêè, ìîæíî ñäåëàòü áåñêîíå÷íîé. Âåëè÷èíà åìêîñòè C ðàâíà:

2(CCB01 + CCB02 ) ´ DV. VBE0

(2)

Äëÿ ïðîñòîòû çäåñü ïðèíÿòî, ÷òî íàðàñòàíèå àíîäíîãî íàïðÿæåíèÿ âî âðåìÿ ñêà÷êà íà âåëè÷èíó DV ïðîèñõîäèò ïî ëèíåéíîìó çàêîíó. Ïðàêòè÷åñêèé ïðåäåë îïðåäåëÿåòñÿ ìàêñèìàëüíî äîïóñòèìûì òîêîì áàçû èñïîëüçóåìûõ òðàíçèñòîðîâ:

S Vcrit @

IB max . CCB01 + CCB02

(3)

Äîïóñòèâ, ÷òî IBmax = 200 ìÀ, èç óðàâíåíèÿ (3) ìû ïîëó÷èì âïîëíå ïðàâäîïîäîáíîå çíà÷åíèå SVcrit » 100 êÂ/ìêñ. Â ðåçóëüòàòå ýêñïåðèìåíòîâ äëÿ ñõåìû íà Ðèñóíêå 2 áûë âûáðàí PNP òðàíçèñòîð 2N4036, îòëè÷àþùèéñÿ ñàìûì óâåðåííûì è íàäåæíûì ïåðåêëþ÷åíèåì. Åãî ìàêñèìàëüíûé áàçîâûé òîê ðàâåí 500 ìÀ, à ìàêñèìàëüíûé òîê êîëëåêòîðà – 1 À. Ïðè ñêà÷êîîáðàçíûõ èçìåíåíèÿõ íàïðÿæåíèÿ íà àíîäå èçîáðàæåííîãî íà Ðèñóíêå 2 äèñêðåòíîãî òèðèñòîðà (DV = 9 Â çà 30 íñ, èëè 300 Â/ìêñ) íå ïðîèçîøëî íè îäíîãî âêëþ÷åíèÿ. ÐË

ÑÕÅÌÛ

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2013

http://jurnal-portal.ru

Òðàíçèñòîðíàÿ ñõåìà îòêëþ÷åíèÿ íàãðóçêè äëÿ ìèêðîêîíòðîëëåðîâ Didier Juges EDN

Î÷åíü ìíîãèå óñòðîéñòâà íà ìèêðîêîíòðîëëåðàõ ïðåäíàçíà÷åíû äëÿ óïðàâëåíèÿ ïèòàíèåì òàêèõ ñèëîâûõ óñòðîéñòâ, êàê, íàïðèìåð, ýëåêòðîäâèãàòåëè èëè ïóñêàòåëè. Îáû÷íî äëÿ ýòîãî èñïîëüçóþòñÿ áèïîëÿðíûå òðàíçèñòîðû èëè MOSFET, êîòîðûìè óïðàâëÿåò ìèêðîêîíòðîëëåð, âîçìîæíî, ÷åðåç äîïîëíèòåëüíóþ ñõåìó ñäâèãà óðîâíåé. Ïîäîáíûì ñõåìàì óïðàâëåíèÿ ïèòàíèåì, îñíîâàííûì íà ìèêðîêîíòðîëëåðàõ, ïðèñóù îäèí ïîòåíöèàëüíûé íåäîñòàòîê. Åñëè óïðàâëÿåìîå óñòðîéñòâî íåèñïðàâíî èëè ôóíêöèîíèðóåò íåïðàâèëüíî, ïåðåãðóæàÿ èñòî÷íèê ïèòàíèÿ ñèñòåìû, íàïðÿæåíèå ïèòàíèÿ ìèêðîêîíòðîëëåðà ìîæåò ñíèçèòüñÿ äî êðèòè÷åñêîãî óðîâíÿ, âûçâàâ åãî ïåðåçàãðóçêó. Òèïè÷íîå ñîñòîÿíèå ïî óìîë÷àíèþ, â êîòîðîå ïðî-

öåññîð ïåðåõîäèò ïîñëå ïåðåçàãðóçêè, êàê ïðàâèëî, îäíî – îòêëþ÷åíèå ïèòàíèÿ óïðàâëÿåìîãî óñòðîéñòâà. Òàêèì îáðàçîì ñîçäàåòñÿ èëëþçèÿ òîãî, ÷òî âñå çàðàáîòàëî ñíîâà, íî ýòî ëèøü äî òåõ ïîð, ïîêà íà óñòðîéñòâî ñíîâà íå ïîñòóïèò ïèòàíèå. Ïîäîáíûé ìåõàíèçì ñàìîóñòðàíåíèÿ íåèñïðàâíîñòè, êàê ïðàâèëî, óñëîæíÿåò ïðîöåäóðû ïîèñêà è óñòðàíåíèÿ íåïîëàäîê â ñèñòåìå. Èçáåæàòü òàêîé ñèòóàöèè ìîæíî, ïîçàáîòèâøèñü î ïîñòîÿííîì ïèòàíèè ìèêðîêîíòðîëëåðà, ÷òîáû, ñ îäíîé ñòîðîíû, óïðîñòèòü âûÿâëåíèå íåèñïðàâíîñòåé, à ñ äðóãîé, çàùèòèòü óïðàâëÿåìîå óñòðîéñòâî îò ÷ðåçìåðíûõ òîêîâ. Òèïè÷íîå ðåøåíèå ýòîé çàäà÷è çàêëþ÷àåòñÿ â èñïîëüçîâàíèè îäíîé èç ñïåöèàëèçè-

M1 OUTPUT

1 V1

R2 2k Q1 PNP

PULSE(0 12 .0001 .001 .001 10 20)

R7 10k

FDS6675

+ –

MBRS340 R6 8

Vgate R3 10k

R4 10k Ctrl_Status R8 3k

R5 2k

+ –

V2 PULSE(12 0 .001 .1 .1 1 2)

Q2 NPN C1 1µ

Ðèñóíîê 1. Ïðèíöèïèàëüíàÿ ñõåìà âûêëþ÷àòåëÿ íàãðóçêè äëÿ ìèêðîêîíòðîëëåðîâ, ñîçäàííàÿ â ñèìóëÿòîðå LT Spice.

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2013

ÑÕÅÌÛ

ðîâàííûõ ìèêðîñõåì, ðàçðàáîòàííûõ äëÿ ãîðÿ÷åãî ïîäêëþ÷åíèÿ (íàçûâàåìûõ êîíòðîëëåðàìè ãîðÿ÷åé çàìåíû). Èç âñåõ ðàñïðîñòðàíåííûõ ìèêðîñõåì òàêîãî íàçíà÷åíèÿ ìîæíî âûäåëèòü äðàéâåð âåðõíåãî ïëå÷à ñ èíòåãðèðîâàííîé ñõåìîé çàùèòû LT1910, âûïóñêàåìûé êîìïàíèåé Linear Technology. Ìèêðîñõåìû èíòåðåñíû øèðîêèì äèàïàçîíîì íàïðÿæåíèé ïèòàíèÿ (íå òîëüêî 3 Â èëè 5 Â), ôóíêöèåé àâòîìàòè÷åñêîãî ïåðåçàïóñêà è íàëè÷èåì âûâîäà óïðàâëåíèÿ. Òåì íå ìåíåå, ïî ìíåíèþ àâòîðà, åñòü íåñêîëüêî ïðè÷èí îòêàçàòüñÿ îò èõ èñïîëüçîâàíèÿ: ! ìèêðîñõåìû ïèòàþòñÿ îò îäíîãî èñòî÷íèêà; ! ïðèáîðû íåäåøåâû; ! êîëè÷åñòâî íåîáõîäèìûõ âíåøíèõ êîìïîíåíòîâ äîñòàòî÷íî âåëèêî; ! äëÿ óïðàâëåíèÿ ìèêðîñõåìîé è êîíòðîëÿ åå ñòàòóñà (îïðåäåëåíèÿ ìîìåíòà âîçíèêíîâåíèÿ íåèñïðàâíîñòè) ïîòðåáóþòñÿ äâå ëèíèè ââîäà/âûâîäà ìèêðîêîíòðîëëåðà (õîòÿ LT1910 ìîæåò áûòü íàñòðîåíà íà èñïîëüçîâàíèå òîëüêî îäíîé). Àâòîð ðàçðàáîòàë ñâîþ òðàíçèñòîðíóþ ñõåìó âûêëþ÷àòåëÿ íàãðóçêè, îáëàäàþùóþ ðÿäîì ïðåèìóùåñòâ. Â ñõåìå èñïîëüçóþòñÿ äâà áèïîëÿðíûõ òðàíçèñòîðà, îäèí Pêàíàëüíûé MOSFET è íåñêîëüêî ïàññèâíûõ ýëåìåíòîâ. Íà ñõåìå, ñîçäàííîé â ñèìóëÿòîðå LT Spice, óêàçàíû íîìèíàëû ýëåìåíòîâ äëÿ íàïðÿæåíèÿ ïèòàíèÿ 12 Â, ìàêñèìàëüíîãî òîêà íàãðóçêè 700 ìÀ è ëîãè÷åñêîãî èíòåðôåéñà äëÿ ìèêðîêîíòðîëëåðà ñ 5 Â ëîãè÷åñêèìè óðîâíÿìè (Ðèñóíîê 1). Äëÿ äðóãèõ íàïðÿæåíèé ïèòàíèÿ èëè ëîãè÷åñêèõ óðîâíåé äîñòàòî÷íî èçìåíèòü ñîïðîòèâëåíèÿ ðåçèñòîðîâ R4 è R8, à íàñòðîèòü ñõåìó íà äðóãîé òîê íàãðóçêè ìîæíî çàìåíîé ðåçèñòîðà R1. (Îáðàòèòå âíèìàíèå, ÷òî êîìïîíåíòû V2, D1, R6 è R7 ïðåäíàçíà÷åíû äëÿ ìîäåëèðîâàíèÿ íàãðóçêè â ñèìóëÿòîðå è íå ÿâëÿþòñÿ ÷àñòüþ ðåàëüíîé ñõåìû). Îñíîâíûì íåäîñòàòêîì ïðåäëàãàåìîé ñõåìû ïî ñðàâíåíèþ ñ èíòåãðàëüíûì êîíòðîëëåðîì ãîðÿ÷åé çàìåíû ÿâëÿåòñÿ îòíîñèòåëüíî áîëüøîå ïàäåíèå íàïðÿæåíèÿ íà ðåçèñòîðå äàò÷èêà òîêà R1, êîòîðîå ïðè òîêå, ðàâíîì ïîðîãó îòêëþ÷åíèÿ, ñîñòàâëÿåò ïðèìåðíî 0.7 Â. Åùå îäèí íåäîñòàòîê – íåïîñòîÿíñòâî ïîðîãà îòêëþ÷åíèÿ. Îáúÿñíÿåòñÿ ýòî òåìïåðàòóðíîé çàâèñèìîñòüþ íàïðÿæåíèÿ VBE òðàíçèñòîðà Q1, êîòîðîå èçìåíÿåòñÿ ñ êðóòèçíîé 1.8 ìÂ/Ê (0.25%/Ê). Åñëè äëÿ âàøå-

ãî ïðèëîæåíèÿ ýòî íåñóùåñòâåííî, òî òàêàÿ ñõåìà áóäåò îïòèìàëüíûì ðåøåíèåì áëàãîäàðÿ åå äåøåâèçíå è ãèáêîñòè, à òàêæå øèðîêîé äîñòóïíîñòè êîìïîíåíòîâ. Ïðåèìóùåñòâîì ïåðåä áîëüøèíñòâîì èíòåãðàëüíûõ ðåøåíèé ÿâëÿåòñÿ îäíîïðîâîäíûé èíòåðôåéñ óïðàâëåíèÿ è êîíòðîëÿ ñòàòóñà (âûâîä Ctrl_Status). Ïîñëå âêëþ÷åíèÿ ñõåìû ìèêðîêîíòðîëëåð íàñòðàèâàåò âûâîä Ctrl_Status íà âõîä è ïåðèîäè÷åñêè ïðîâåðÿåò åãî ñîñòîÿíèå, ÷òîáû óáåäèòüñÿ, ÷òî âûêëþ÷àòåëü íàãðóçêè íå ñðàáîòàë. Ñõåìà ðàáîòàåò ñëåäóþùèì îáðàçîì. Ëèíèÿ Ctrl_Status ïîäêëþ÷àåòñÿ ê ïîðòó ââîäà/âûâîäà ëþáîãî ìèêðîêîíòðîëëåðà. Åñëè âû íå õîòèòå, ÷òîáû êîíòðîëèðóåìàÿ íàãðóçêà âêëþ÷àëàñü àâòîìàòè÷åñêè ïðè ïîäà÷å ïèòàíèÿ, ñäåëàéòå òàê, ÷òîáû â íà÷àëüíûé ìîìåíò íà ýòîé ëèíèè áûë óñòàíîâëåí âûñîêèé ëîãè÷åñêèé óðîâåíü. «Ëîã. 1» íà ëèíèè Ctrl_Status ãàðàíòèðóåò, ÷òî òðàíçèñòîðû Q1 è Q2 áóäóò âêëþ÷åíû, è ïîòåíöèàë çàòâîðà M1 áóäåò áëèçîê ê ïîòåíöèàëó ñòîêà, óäåðæèâàÿ MOSFET çàêðûòûì âî âðåìÿ ïîäà÷è ïèòàíèÿ. Äëÿ âêëþ÷åíèÿ ñõåìû è ïîäà÷è íàïðÿæåíèÿ ïèòàíèÿ íà íàãðóçêó ìèêðîêîíòðîëëåð íà êîðîòêîå, íî äîñòàòî÷íîå äëÿ ðàçðÿäà êîíäåíñàòîðà C1 âðåìÿ óñòàíàâëèâàåò íà ëèíèè Ctrl_Status óðîâåíü «ëîã. 0», à çàòåì íàñòðàèâàåò ëèíèþ ââîäà/âûâîäà êàê âõîä (ñîñòîÿíèå âûñîêîãî èìïåäàíñà). Èìïóëüñ íèçêîãî ëîãè÷åñêîãî óðîâíÿ âûêëþ÷àåò òðàíçèñòîð Q2, êîòîðûé, â ñâîþ î÷åðåäü, âûêëþ÷àåò òðàíçèñòîð Q1, â ðåçóëüòàòå ÷åãî çàòâîð òðàíçèñòîðà M1 îêàçûâàåòñÿ ïîäêëþ÷åííûì ê «çåìëå», è MOSFET âêëþ÷àåòñÿ, îñòàâàÿñü îòêðûòûì âñå âðåìÿ, ïîêà âûâîä Ctrl_Status óäåðæèâàåòñÿ â âûñîêîèìïåäàíñíîì ñîñòîÿíèè, à òðàíçèñòîðû Q1/Q2, ñîîòâåòñòâåííî, âûêëþ÷åíû. Ïðè âîçíèêíîâåíèè ïåðåãðóçêè ïî òîêó òðàíçèñòîð Q1 âêëþ÷àåòñÿ, îòêðûâàÿ òðàíçèñòîð Q2. Îáà òðàíçèñòîðà Q1/Q1 áóäóò óäåðæèâàòü äðóã äðóãà âî âêëþ÷åííîì ñîñòîÿíèè (à MOSFET â âûêëþ÷åííîì) äî òåõ ïîð, ïîêà íà âûâîäå Ctrl_Status ñíîâà íå ïîÿâèòñÿ íèçêèé ëîãè÷åñêèé óðîâåíü. Â ñëó÷àÿõ, êîãäà â íàãðóçêå èñïîëüçóþòñÿ ôèëüòðóþùèå êîíäåíñàòîðû, âî âðåìÿ ïîäà÷è íà íåå ïèòàíèÿ âûõîäíîé òîê íà ìãíîâåíèå ìîæåò ïðåâûñèòü ïîðîãîâîå çíà÷åíèå ñðàáàòûâàíèÿ ñõåìû. Äëÿ ïðåäîòâðàùåíèÿ òàêèõ ïàðàçèòíûõ ÿâëåíèé íåîáõîäèìî òîëüêî óâå-

ÑÕÅÌÛ

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2013

http://jurnal-portal.ru

Ðèñóíîê 2. Ðåçóëüòàò ðàáîòû ñõåìû âûêëþ÷àòåëÿ íàãðóçêè â ñèìóëÿòîðå LT Spice.

ëè÷èòü äëèòåëüíîñòü èìïóëüñà íèçêîãî óðîâíÿ íà âûâîäå Ctrl_Status. Ïîêà íà ýòîì âûâîäå ïðèñóòñòâóåò íèçêèé óðîâåíü, òðàíçèñòîð Q1 áóäåò óäåðæèâàòü MOSFET â ðåæèìå îãðà-

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2013

íè÷åíèÿ òîêà, à Q1 íå ñìîæåò åãî çàêðûòü. Èñïîëüçîâàíèå ðåæèìà îãðàíè÷åíèÿ ïîçâîëèò èçáåæàòü áîëüøèõ ñêà÷êîâ òîêà â èñòî÷íèêå ïèòàíèÿ. Êîíäåíñàòîð C1 îáåñïå÷èâàåò äîïîëíèòåëüíóþ ôèëüòðàöèþ â ñëó÷àÿõ, êîãäà íàãðóçêà â îáû÷íîì ðåæèìå ñîçäàåò êîðîòêèå èìïóëüñû òîêîâûõ ïîìåõ. Â ìîìåíò ïîÿâëåíèÿ òàêèõ èìïóëüñîâ òðàíçèñòîð Q1 îãðàíè÷èò òîê, íî ñõåìà íå îòêëþ÷èò íàãðóçêó, åñëè äëèòåëüíîñòü èìïóëüñíîé ïîìåõè íå ïðåâûñèò âðåìÿ, îïðåäåëÿåìîå êîíäåíñàòîðîì C1. Âûõîäíûå äàííûå ñèìóëÿòîðà LT Spice ïîçâîëÿþò ïðîäåìîíñòðèðîâàòü ðàáîòó ñõåìû (Ðèñóíîê 2). Âû âèäèòå, ÷òî ïîòðåáëÿåìûé íàãðóçêîé òîê I(R6) íàðàñòàåò, è ïðè çíà÷åíèè îêîëî 750 ìÀ âûõîäíîå íàïðÿæåíèå ïàäàåò äî íóëÿ. Ñõåìà õîðîøî çàðåêîìåíäîâàëà ñåáÿ â ðàçëè÷íûõ ïðîåêòàõ àâòîðà. ÐË

ÑÕÅÌÛ

Ñèíõðîííûå ïîíèæàþùèå ïðåîáðàçîâàòåëè 42 Â/2.5 À ñ òîêîì ïîòðåáëåíèÿ 2.5 ìêÀ Linear Technology Design Note 504 íå òîëüêî óìåíüøèòü ðàçìåðû ñõåìû, íî òàêæå ïîâûñèòü ÊÏÄ è ñíèçèòü ðàññåèâàåìóþ ìîùíîñòü. Ïîâûøåíèå ÊÏÄ èìååò îñîáåííî áîëüøîå çíà÷åíèå äëÿ ïðèëîæåíèé ñ íèçêèì íàïðÿæåíèåì ïèòàíèÿ, ãäå íà äèîäå Øîòòêè ïàäàåò îòíîñèòåëüíî áîëüøàÿ ÷àñòü âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ. Íà Ðèñóíêå 1 èçîáðàæåíà ñõåìà ïðåîáðàçîâàòåëÿ íàïðÿæåíèÿ 12 Â/3.3.Â. Èç Ðèñóíêà 2 ìîæíî óâèäåòü, ÷òî ÊÏÄ ýòîé ñõåìû äîñòèãàåò 94%, íà 5%-10% ïðåâûøàÿ ÊÏÄ àñèíõðîííûõ ñõåì.

Ââåäåíèå Âûïóñêàåìûå êîìïàíèåé Linear Technology ìèêðîñõåìû ñèíõðîííûõ ïîíèæàþùèõ ïðåîáðàçîâàòåëåé LT8610 è LT8611 ìîãóò îòäàâàòü â íàãðóçêó òîê äî 2.5 A ïðè âõîäíîì íàïðÿæåíèè äî 42 Â. Âûñîêîå âõîäíîå è íèçêîå âûõîäíîå íàïðÿæåíèÿ ïðèáîðîâ îòâå÷àþò ñòðîãèì òðåáîâàíèÿì àâòîìîáèëüíûõ, ïðîìûøëåííûõ è êîììóíèêàöèîííûõ ïðèëîæåíèé. Âñòðîåííûé ñèíõðîííûé âûïðÿìèòåëü â ñî÷åòàíèè ñ èñïîëüçîâàíèåì ýêîíîìè÷íîãî ïóëüñèðóþùåãî ðåæèìà (Burst Mode) ïîçâîëèëè ïîäíÿòü ÊÏÄ ïðåîáðàçîâàíèÿ äî 96% è ñíèçèòü ñîáñòâåííûé òîê ïîòðåáëåíèÿ äî 2.5 ìêÀ.

Âûñîêàÿ íàäåæíîñòü, êîìïàêòíàÿ èíäóêòèâíîñòü Ðàçðàáîò÷èêè ìèêðîñõåì LT8610 è LT8611 ïðåñëåäîâàëè öåëü ñîçäàíèÿ òàêèõ ïðèáîðîâ, êîòîðûå ïîçâîëÿëè áû èñïîëüçîâàòü âíåøíèå êàòóøêè èíäóêòèâíîñòè ñ ðàçìåðàìè, îïðåäåëÿåìûìè òðåáîâàíèÿìè ê íàãðóçêå íà âûõîäå, à íå ìàêñèìàëüíûì òîêîì ìèê-

Âûñîêàÿ ýôôåêòèâíîñòü ñèíõðîííîãî âûïðÿìëåíèÿ Çàìåíà âíåøíåãî äèîäà Øîòòêè âíóòðåííèì ñèíõðîííûì ñèëîâûì êëþ÷îì ïîçâîëÿåò

VIN 3.8 Â…42 Â

VIN 4.7ìF

BST 0.1ìF

EN/UV L1 4.7ìH PG

SW LT8610

SYNC

BIAS

TR/SS

10nF

C1 47ìF

VOUT 3.3 Â 2.5 À

1M 1ìF

4.7pF INTVCC RT PGND GND 60.4k

412k

L1: HCM0703-4R7, COILTRONICS C1: GRM32ER71A476K, MURATA

fSW = 700 êÃö

Ðèñóíîê 1. Ýòîò ïîíèæàþùèé ïðåîáðàçîâàòåëü12 Â/3.3 Â íà ìèêðîñõåìå LT8610 èìååò î÷åíü âûñîêèé ÊÏÄ.

ÑÕÅÌÛ

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2013

http://jurnal-portal.ru

100

VO = 5 Â

ÊÏÄ (%)

95 VO = 3.3 Â 90

0.5

1.0 1.5 2.0 ÒÎÊ ÍÀÃÐÓÇÊÈ (À)

2.5

Ðèñóíîê 2. ÊÏÄ ñõåìû, èçîáðàæåííîé íà Ðèñóíêå 1, ìîæåò äîñòèãàòü 94%.

ðîñõåìû. Ïðè ïåðåãðóçêå èëè êîðîòêîì çàìûêàíèè ìèêðîñõåìû óâåðåííî ïåðåíîñÿò ðàáîòó ñ íàñûùåííîé êàòóøêîé èíäóêòèâíîñòè áëàãîäàðÿ áûñòðîäåéñòâóþùåìó óçëó îòñëåæèâàíèÿ ïèêîâûõ çíà÷åíèé òîêà è íàäåæíîé êîíñòðóêöèè êëþ÷åé. Òàê, íàïðèìåð, â ñõåìàõ, òðåáóþùèõ ìàêñèìàëüíîãî òîêà 1.5 À, ìîæåò èñïîëüçîâàòüñÿ èíäóêòèâíîñòü ñî ñðåäíåêâàäðàòè÷íûì çíà÷åíèåì ðàáî÷åãî òîêà áîëåå 1.5 À è íîìèíàëüíûì òîêîì íàñûùåíèÿ áîëåå 1.9 À. Òàêàÿ ãèáêîñòü ïîçâîëÿåò ðàçðàáîò÷èêó âûáèðàòü áîëåå ìàëîãàáàðèòíûå èíäóêòèâíîñòè äëÿ ïðèëîæåíèé, òîê ïîòðåáëåíèÿ êîòîðûõ ìåíüøå ìàêñèìàëüíîãî âûõîäíîãî òîêà ìèêðîñõåìû ïðåîáðàçîâàòåëÿ.

Ìîíèòîðèíã è óïðàâëåíèå òîêîì â ìèêðîñõåìå LT8611 LT8611 ôóíêöèîíàëüíî àíàëîãè÷íà ìèêðîñõåìå LT8610, íî äîïîëíèòåëüíî â íåå èíòåãðèðîâàíû óñèëèòåëü äàò÷èêà òîêà è ýëåìåíòû ïåòëè óïðàâëåíèÿ ñ âûâîäàìè ISN, ISP, IMON è ICTRL. Âûâîäû ISN è ISP ïîäêëþ÷àþòñÿ ê âíåøíåìó ðåçèñòèâíîìó äàò÷èêó òîêà, êîòîðûé ìîæåò ñîåäèíÿòüñÿ ïîñëåäîâàòåëüíî ñ âõîäîì ìèêðîñõåìû èëè ñ åå âûõîäîì, à òàêæå ñ ëþáîé äðóãîé òî÷êîé ñèñòåìû, â êîòîðîé òðåáóåòñÿ èçìåðåíèå òîêà. Ïåòëÿ óïðàâëåíèÿ îãðàíè÷èâàåò âûõîäíîé òîê LT8611, íå äîïóñêàÿ ïðåâûøåíèÿ íàïðÿæåíèåì ìåæäó âûâîäàìè ISP è ISN ïîðîãîâîãî óðîâíÿ 50 ìÂ. Ïîäà÷åé íà âûâîä ICTRL íàïðÿæåíèÿ â äèàïàçîíå 0 … 1 Â ïîëüçîâàòåëü èìååò âîçìîæíîñòü èçìåíÿòü ýòîò ïîðîã îò 0 äî 50 ìÂ. Íà âûõîäå IMON ìèêðîñõåìà, â ñîîòâåòñòâèè ñ ôîðìóëîé 20´(ISP – ISN), ôîð-

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2013

ìèðóåò íàïðÿæåíèå, ïðîïîðöèîíàëüíîå èçìåðåííîìó òîêó, êîòîðûé ìîæíî ëåãêî êîíòðîëèðîâàòü ñ ïîìîùüþ âíåøíåãî ÀÖÏ. Öåïü èçìåðåíèÿ è ìîíèòîðèíãà òîêà ìèêðîñõåìû LT8611 ìîæåò èñïîëüçîâàòüñÿ äëÿ îãðàíè÷åíèÿ òîêà êîðîòêîãî çàìûêàíèÿ èëè äëÿ ñîçäàíèÿ èñòî÷íèêîâ ïèòàíèÿ ñ îäíîâðåìåííîé ñòàáèëèçàöèåé òîêà è íàïðÿæåíèÿ. Íà Ðèñóíêå 3 ïîêàçàíà âðåìåííàÿ äèàãðàììà ðàáîòû ìèêðîñõåìû â ðåæèìå êîíòðîëÿ è îãðàíè÷åíèÿ òîêà ïðè êîðîòêîì çàìûêàíèè íàãðóçêè. Äëÿ ñîçäàíèÿ îñîáî êà÷åñòâåííûõ è íàäåæíûõ ñèñòåì ïèòàíèÿ LT8611 ìîæåò ïîäêëþ÷àòüñÿ ê ìèêðîêîíòðîëëåðó, èìåþùåìó âõîäû ÀÖÏ è ÖÀÏ. Òèïè÷íûìè ïðèìåðàìè ïðèìåíåíèÿ ïðèáîðà ÿâëÿþòñÿ ñõåìû ñëåæåíèÿ çà òî÷êîé îïòèìàëüíîé ìîùíîñòè (MPPT) â êîíòðîëëåðàõ çàðÿäà äëÿ ñîëíå÷íûõ áàòàðåé è ïðîãðàììèðóåìûå èñòî÷íèêè òîêà äëÿ ïèòàíèÿ ñâåòîäèîäîâ.

5 Âò 20 Â/ÄÅË ÒÎÊ ÈÍÄÓÊÒÈÂÍÎÑÒÈ 1 À/ÄÅË

Ðèñóíîê 3. Ðàáîòà ìèêðîñõåìû LT8611 â ðåæèìå êîíòðîëÿ è îãðàíè÷åíèÿ òîêà ïðè êîðîòêîì çàìûêàíèè.

Øèðîêèé äèàïàçîí âõîäíûõ íàïðÿæåíèé ïðè ðàáî÷åé ÷àñòîòå 2 ÌÃö Êàê õîðîøî èçâåñòíî, ÷åì âûøå ÷àñòîòà ïåðåêëþ÷åíèÿ ïðåîáðàçîâàòåëÿ, òåì ìåíüøå ðàçìåðû ñîçäàííîãî íà åãî îñíîâå ðåøåíèÿ. Ïîýòîìó ïðåîáðàçîâàòåëè ñ ÷àñòîòîé ïåðåêëþ÷åíèÿ 2 ÌÃö ÷àñòî ïðèìåíÿþòñÿ â àâòîìîáèëüíûõ ñèñòåìàõ äëÿ èñêëþ÷åíèÿ èíòåðôåðåíöèè ñ âåùàòåëüíûìè ñòàíöèÿìè AM äèàïàçîíà è ìèíèìèçàöèè ïëîùàäè, çàíèìàåìîé íà ïå÷àòíîé ïëàòå. Âûñîêàÿ ÷àñòîòà ïåðåêëþ÷åíèÿ, îäíàêî, òðåáóåò ïðèíÿòèÿ íåêîòîðûõ êîìïðîìèññîâ, âêëþ÷àÿ ñóæåíèå äèàïàçîíà âõîäíûõ íàïðÿæåíèé, ÷òî âàæíî äëÿ àâòîìîáèëüíûõ è ïðîìûøëåííûõ ñèñòåì. Òåì íå ìåíåå, ìèêðîñõåìû LT8610 è LT8611 ïîçâîëÿþò ñâåñòè ýòè îãðàíè÷åíèÿ ê ìèíèìóìó, ñîâìåùàÿ âûñîêóþ ðàáî÷óþ ÷àñòîòó ñ áîëüøèì êîýôôèöèåíòîì

ÑÕÅÌÛ

VIN 5.4 Â…42 Â

VIN 4.7ìF ÂÊË ÂÛÊË

BST 0.1ìF

EN/UV

0.025Ù

SYNC Ìèêðîêîíòðîëëåð

IMON

L1 3.3ìH

VOUT 5Â 2À

ISP ISN

ICTRL LT8611

BIAS PG

INTVCC TR/SS 0.1ìF 1ìF

10pF

FB PGND GND

18.2k

243k

C1 47ìF

Ðèñóíîê 4. Ðàáîòàþùàÿ íà ÷àñòîòå 2 ÌÃö ìèêðîñõåìà LT8611 íå ñîçäàåò èíòåðôåðåíöèè ñ âåùàòåëüíûìè ñòàíöèÿìè AM äèàïàçîíà è ïîçâîëÿåò ñîçäàâàòü áîëåå êîìïàêòíûå ñõåìû èñòî÷íèêîâ ïèòàíèÿ ïðè âûñîêîì êîýôôèöèåíòå çàïîëíåíèÿ èìïóëüñîâ.

ïðåîáðàçîâàíèÿ. Ýòî äîñòèãíóòî ñíèæåíèåì ìèíèìàëüíîãî âðåìåíè âêëþ÷åíèÿ ñèëîâîãî êëþ÷à (òèïîâîå çíà÷åíèå 50 íñ) è ìàëûì ïàäåíèåì íàïðÿæåíèÿ, äàæå íà ÷àñòîòå 2 ÌÃö. Íà Ðèñóíêå 4 ïðåäñòàâëåíà ñõåìà ïðåîáðàçîâàòåëÿ 5 Â/2 À, ðàáîòàþùåãî íà ÷àñòîòå 2 ÌÃö â äèàïàçîíå âõîäíûõ íàïðÿæåíèé îò 5.4 äî 42 Â. Ïîðîã îãðàíè÷åíèÿ òîêà óñòàíîâëåí íà óðîâíå 2 À.

Ðàáîòà ïðè ìàëîì ïàäåíèè íàïðÿæåíèÿ Äàæå â òîì ñëó÷àå, êîãäà âõîäíîå íàïðÿæåíèå ñðàâíÿåòñÿ ñ âûõîäíûì, LT8610 è LT8611 îñòàíóòñÿ â ðåæèìå ñòàáèëèçàöèè,

IL = 500 ìÀ/ÄÅË

VIN = 1 Â/ÄÅË VO = 1 Â/ÄÅË VSW = 2 Â/ÄÅË

Ðèñóíîê 5. Âðåìåííûå äèàãðàììû, äåìîíñòðèðóþùèå âåëè÷èíó ïàäåíèÿ íàïðÿæåíèÿ íà ìèêðîñõåìàõ LT8610/LT8611.

ïðîïóñêàÿ öèêëû âûêëþ÷åíèÿ ñèëîâûõ êëþ÷åé è ñíèæàÿ ÷àñòîòó ïåðåêëþ÷åíèÿ, ïðè ýòîì êîýôôèöèåíò çàïîëíåíèÿ èìïóëüñîâ ìîæåò äîñòèãàòü 99.8%. Åñëè æå ñíèæåíèå âõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ ïðîäîëæèòñÿ, âûõîäíîå íàïðÿæåíèå áóäåò îòñëåæèâàòü âõîäíîå, âñåãäà îñòàâàÿñü ìåíüøå íà 450 ìÂ (ïðè òîêå íàãðóçêè 2 À). Ñîõðàíèòü âûñîêèé ÊÏÄ ìèêðîñõåìû â òàêèõ óñëîâèÿõ ïîìîãàåò êîíäåíñàòîð âîëüòîäîáàâêè, ïîäêëþ÷àåìûé â âûâîäó BST. Âðåìåííûå äèàãðàììû, ïîçâîëÿþùèå îöåíèòü âåëè÷èíó ïàäåíèÿ íàïðÿæåíèÿ íà ìèêðîñõåìå, ïîêàçàíû íà Ðèñóíêå 5.

Âûâîäû Âûñîêîýôôåêòèâíûå è íàäåæíûå ìèêðîñõåìû êîíôèãóðèðóåìûõ ñèíõðîííûõ ïîíèæàþùèõ ïðåîáðàçîâàòåëåé LT8610 è LT8611 ñ ìàêñèìàëüíûì âûõîäíûì òîêîì 2.5 À è ìàêñèìàëüíûì âõîäíûì íàïðÿæåíèåì 42 Â â ðåæèìå ïîêîÿ ïîòðåáëÿþò 2.5 ìêÀ. Ìèíèàòþðíûå ïðèáîðû ðàáîòàþò â ðåæèìå ñòàáèëèçàöèè òîêà, à LT8611 èìååò äîïîëíèòåëüíûé ðåæèì ñòàáèëèçàöèè òîêà. Òàêîå ñî÷åòàíèå âîçìîæíîñòåé èäåàëüíî ïîäõîäèò äëÿ ïðèìåíåíèÿ ìèêðîñõåì â àâòîìîáèëüíûõ è ïðîìûøëåííûõ ïðèëîæåíèÿõ. ÐË

ÑÕÅÌÛ

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2013

http://jurnal-portal.ru

Êàê ïîëó÷èòü ÷èñòóþ ñèíóñîèäó èç ìîäèôèöèðîâàííîé ×àñòü 2 Îêîí÷àíèå. Íà÷àëî â íîìåðå 11-2013 Âàëåíòèí Âîëîäèí

Êîíñòðóêòèâíûé ðàñ÷åò äðîññåëÿ Äëÿ íà÷àëà îïðåäåëèì ìàêñèìàëüíûå íàïðÿæåíèÿ è òîêè â îáìîòêàõ ëèíåéíûõ äðîññåëåé L1 – L3. Îïðåäåëèì òîêè è íàïðÿæåíèÿ ïî óïðîùåííûì ôîðìóëàì, êîòîðûå ñïðàâåäëèâû äëÿ ñëó÷àÿ, êîãäà âõîäíîå íàïðÿæåíèå ñòàáèëèçàòîðà èçìåíÿåòñÿ â äèàïàçîíå îò 150 äî 260 Â, à âûõîäíîå ðàâíî 220 Â. Íàéäåì äåéñòâóþùèé òîê â îáìîòêå äðîññåëÿ L1 äëÿ ñëó÷àÿ ïîëíîñòüþ àêòèâíîé íàãðóçêè:

IL1 =

PMAX × 1.1 1000 × 1.1 = = 7.33 À. UMIN 150

Íàéäåì äåéñòâóþùèé òîê â îáìîòêå äðîññåëÿ L2:

Òàê êàê ïðîöåäóðà ðàñ÷åòà äëÿ âñåõ äðîññåëåé àíàëîãè÷íà, òî äëÿ ïðèìåðà ïðîèçâåäåì êîíñòðóêòèâíûé ðàñ÷åò äðîññåëÿ L2. Â êà÷åñòâå ñåðäå÷íèêà äðîññåëÿ èñïîëüçóåì ñòàíäàðòíûé ñåðäå÷íèê òèïà ØË, íàâèòûé ëåíòîé òîëùèíîé 0.35 ìì, âûïîëíåííîé èç õîëîäíîêàòàíîé ýëåêòðîòåõíè÷åñêîé ñòàëè òèïà 3411 (Ý310). Çíà÷åíèå ìàêñèìàëüíîé èíäóêöèè BM â ñåðäå÷íèêå ëèíåéíîãî äðîññåëÿ íå äîëæíî ïðåâûøàòü 1.5 Òë äëÿ õîëîäíîêàòàíîé ñòàëè è 1.2 Òë äëÿ ãîðÿ÷åêàòàíîé. Áóäåì ñ÷èòàòü, ÷òî ìàêñèìàëüíàÿ ïëîòíîñòü òîêà â îáìîòêå äðîññåëÿ ñîñòàâëÿåò J = 3.5 À/ìì2, à êîýôôèöèåíò çàïîëíåíèÿ îêíà kÎ = 0.35. Äëÿ ëåíòû òîëùèíîé 0.35 ìì êîýôôèöèåíò çàïîëíåíèÿ ñåðäå÷íèêà ñîñòàâèò kÑ=0.93. Íàéäåì ìèíèìàëüíûå ãàáàðèòíûå ðàçìåðû ñåðäå÷íèêà:

IL 2 = 1.45 × IL1 = 1.45 × 7.33 = 10.63 À. Íàéäåì äåéñòâóþùèé òîê â îáìîòêå äðîññåëÿ L3:

S CS O = =

IL 3 = 1.2 × IL1 = 1.2 × 7.33 = 8.8 À. ×òîáû ëèíåéíûå äðîññåëè ãàðàíòèðîâàííî íå íàñûùàëèñü, îíè äîëæíû ðàññ÷èòûâàòüñÿ íà îïðåäåëåííîå ïåðåìåííîå íàïðÿæåíèå. Ñ íåêîòîðûì çàïàñîì ìîæíî ñ÷èòàòü, ÷òî ê îáìîòêàì äðîññåëåé ïðèêëàäûâàþòñÿ íàïðÿæåíèÿ, ñðåäíèå çíà÷åíèÿ êîòîðûõ ðàâíû UL1 = 250 B äëÿ äðîññåëÿ L1, UL2 = 100 B äëÿ äðîññåëÿ L2 è UL3 = 45 B äëÿ äðîññåëÿ L3.

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2013

0.5 × ULIL = BMk Ñk Î J

0.5 × 100 × 10.63 = 311 ñì4 . 1.5 × 0.93 × 0.35 × 3.5

Ïî òàáëèöå îïðåäåëÿåì, ÷òî íàì ïîäõîäèò ñåðäå÷íèê ØË32õ40. Ýòîò ñåðäå÷íèê èìååò ïëîùàäü ñå÷åíèÿ SÑ = a·b = 3.2·4 = 12.8 ñì2 è ïëîùàäü îêíà SÎ = c·h = 3.2·8 = 25.6 ñì2. Ãàáàðèòíûå ðàçìåðû ñåðäå÷íèêà ñîñòàâëÿþò SÑSÎ = SÑ·SÎ = 12.8·25.6 = 328 ñì4 , ÷òî ïðåâûøàåò ìèíèìàëüíûå òðåáîâàíèÿ.

ÑÕÅÌÛ

Îïðåäåëèì êîëè÷åñòâî âèòêîâ îáìîòêè äðîññåëÿ ïî ôîðìóëå:

W= =

U = 0.02 × BMSÑk Ñ

100 = 280. 0.02 × 1.5 × 12.8 × 0.93

Îïðåäåëèì äèàìåòð îáìîòî÷íîãî ïðîâîäà ïî ôîðìóëå:

D = 1.128

I 10.63 = 1.128 = 1.97 ìì. J 3 .5

Èç òàáëèöû ñòàíäàðòíûõ îáìîòî÷íûõ ïðîâîäîâ âûáèðàåì áëèæàéøèé áîëåå òîëñòûé ìåäíûé ïðîâîä Æ2.02 ìì. Èç ñîîáðàæåíèÿ îáåñïå÷åíèÿ òðåáóåìîé èíäóêòèâíîñòè îïðåäåëÿåì ñóììàðíóþ äëèíó íåìàãíèòíîãî çàçîðà â ñåðäå÷íèêå äðîññåëÿ:

1.25 × 10 -7 × SÑk Ñ W 2 = L 1.25 × 10 -7 × 12.8 × 0.93 × 280 2 = 5.07 ìì. = 23 × 10 -3

Ôîðìóëà äàåò «òåîðåòè÷åñêóþ» äëèíó, íå ó÷èòûâàþùóþ ýôôåêò ðàñïóõàíèÿ ïîëÿ â çàçîðå. Ñ ó÷åòîì ýòîãî ýôôåêòà ñóììàðíàÿ äëèíà íåìàãíèòíîãî çàçîðà ñîñòàâèò ïðèìåðíî 8 ìì. Ïîýòîìó ïîñëå íàìîòêè è ñáîðêè äðîññåëÿ íåîáõîäèìî ïóòåì ïîäáîðà òîëùèíû íåìàãíèòíîé ïðîêëàäêè â ñòûêàõ ñåðäå÷íèêà äîáèòüñÿ òðåáóåìîé èíäóêòèâíîñòè. Àíàëîãè÷íûì îáðàçîì ïðîèçâîäèòñÿ êîíñòðóêòèâíûé ðàñ÷åò äëÿ äðîññåëåé L1 è L3.

Áëîê óïðàâëåíèÿ ñòàáèëèçàòîðà Ïðèíöèïèàëüíàÿ ýëåêòðè÷åñêàÿ ñõåìà áëîêà óïðàâëåíèÿ ñòàáèëèçàòîðà èçîáðàæåíà íà Ðèñóíêå 4. Ôóíêöèîíàëüíàÿ ñõåìà áëîêà óïðàâëåíèÿ ñòàáèëèçàòîðà ñîîòâåòñòâóåò ñõåìå, èçîáðàæåííîé íà Ðèñóíêå 1. Âûõîäíîå íàïðÿæåíèå ñòàáèëèçàòîðà UÍ ÷åðåç ðàçúåì XP3 ïîñòóïàåò íà âõîä äåëèòåëÿ íàïðÿæåíèÿ R9, R15 è èíòåãðàòîðà, âûïîëíåííîãî â âèäå RCöåïî÷êè íà ýëåìåíòàõ R28 è C11. Äèîäû VD2 è VD5 îãðàíè÷èâàþò àìïëèòóäó âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ äåëèòåëÿ íàïðÿæåíèÿ, à äèîäû VD8 è VD11 îãðàíè÷èâàþò àìïëèòóäó âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ èíòåãðàòîðà.

Âûõîäíîå íàïðÿæåíèå èíòåãðàòîðà ñ êîíäåíñàòîðà Ñ11 ïîñòóïàåò íà âõîä âûïðÿìèòåëÿ Â1. Óçåë Â1 ïðåäñòàâëÿåò èç ñåáÿ äâóõïîëóïåðèîäíûé âûïðÿìèòåëü [3], ñîáðàííûé íà äâóõ îïåðàöèîííûõ óñèëèòåëÿõ (ÎÓ) DA1.3 è DA1.4, à òàêæå íà ýëåìåíòàõ VD9, VD10, C9, R21, R22, R30. Ïðè ïîëîæèòåëüíîì âõîäíîì íàïðÿæåíèè äèîä VD9 çàêðûò, à äèîä VD11 îòêðûò, è ñõåìà âûïðÿìèòåëÿ îõâà÷åíà îáùåé îòðèöàòåëüíîé îáðàòíîé ñâÿçüþ ÷åðåç ðåçèñòîðû R21 è R22. Çà ñ÷åò äåéñòâèÿ îáðàòíîé ñâÿçè íàïðÿæåíèå UÂ1 íà âûõîäå DA1.4 ïîääåðæèâàåòñÿ ðàâíûì âõîäíîìó íàïðÿæåíèþ âûïðÿìèòåëÿ. Åñëè íà âõîäå âûïðÿìèòåëÿ îòðèöàòåëüíîå âõîäíîå íàïðÿæåíèå, òî äèîä VD10 çàêðûò, à äèîä VD9 îòêðûò. Ïðè ýòîì ÎÓ DA1.3 äåéñòâóåò êàê ïîâòîðèòåëü, à ÎÓ DA1.4 – êàê èíâåðòîð ñ åäèíè÷íûì êîýôôèöèåíòîì óñèëåíèÿ. Â ðåçóëüòàòå âûõîäíîå íàïðÿæåíèå âûïðÿìèòåëÿ ðàâíî ïî àáñîëþòíîìó çíà÷åíèþ âõîäíîìó, íî èìååò ïðîòèâîïîëîæíóþ, ò.å. ïîëîæèòåëüíóþ, ïîëÿðíîñòü. Êîíäåíñàòîð C9 ïðåäîòâðàùàåò âîçáóæäåíèå âûïðÿìèòåëÿ. Ñ âûõîäà äåëèòåëÿ íàïðÿæåíèÿ R9, R15 íàïðÿæåíèå ïîñòóïàåò íà âõîä äâóõïîëóïåðèîäíîãî âûïðÿìèòåëÿ Â2, ñîáðàííîãî íà äâóõ ÎÓ DA1.1 è DA1.2, à òàêæå íà ýëåìåíòàõ VD3, VD4, C3, R2, R3, R16. Âûïðÿìèòåëü Â2 ïîëíîñòüþ àíàëîãè÷åí âûïðÿìèòåëþ Â1. Âûõîäíîå íàïðÿæåíèå UÂ2 âûïðÿìèòåëÿ Â2 ïîñòóïàåò íà ôèëüòð íèæíèõ ÷àñòîò ÑàëëåíàÊåÿ [3], ñîáðàííîãî íà ÎÓ DA2.1 è ýëåìåíòàõ C2, C7, R4, R10, R11, R17. ×àñòîòà ñðåçà ýòîãî ôèëüòðà ñîñòàâëÿåò 10 Ãö. Â ðåçóëüòàòå ýòîãî ôèëüòð âûäåëàåò ïîñòîÿííóþ ñîñòàâëÿþùóþ èç íàïðÿæåíèÿ UÂ2 è àêòèâíî ïîäàâëÿåò ïóëüñàöèþ, ðàâíóþ óäâîåííîé ÷àñòîòå ñåòè (100 Ãö). Ñ âûõîäà ôèëüòðà ñãëàæåííîå íàïðÿæåíèå ïðîïîðöèîíàëüíîå âûõîäíîìó íàïðÿæåíèþ ñòàáèëèçàòîðà ïîñòóïàåò íà âõîä ïðîïîðöèîíàëüíî-èíòåãðàëüíîãî (ÏÈ) ðåãóëÿòîðà, ñîáðàííîãî íà óïðàâëÿåìîì ñòàáèëèòðîíå DA3 è ýëåìåíòàõ VD16, C1, R5, R6, R12, R18, R23. Âõîäíîå íàïðÿæåíèå ðåãóëÿòîðà ÷åðåç äåëèòåëü íàïðÿæåíèÿ R5, R12, R18 ïðèêëàäûâàåòñÿ ê óïðàâëÿþùåìó ýëåêòðîäó DA3, ãäå ñðàâíèâàåòñÿ ñ âíóòðåííèì îïîðíûì íàïðÿæåíèåì UÎÏ = 2.5 Â. Ýòî îïîðíîå íàïðÿæåíèå çàäàåò íîìèíàëüíîå çíà÷åíèå âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ ñòàáèëèçàòîðà UÍ = 220 Â. Åñëè âûõîäíîå íàïðÿæåíèå ñòàáèëèçàòîðà âûøå íîìèíàëüíîãî, òî âûõîäíîå

ÑÕÅÌÛ

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2013

http://jurnal-portal.ru

íàïðÿæåíèå ðåãóëÿòîðà UÏÎÐ óìåíüøàåòñÿ, à åñëè íèæå, òî óâåëè÷èâàåòñÿ. Ðåçèñòîð R23 âûïîëíÿåò äâîÿêóþ ðîëü. Âî-ïåðâûõ, îí âûïîëíÿåò ðîëü íàãðóçêè äëÿ DA3, à âîâòîðûõ, ñîâìåñòíî ñî ñòàáèëèòðîíîì VD16 îáðàçóåì ïàðàìåòðè÷åñêèé ñòàáèëèçàòîð, êîòîðûé îãðàíè÷èâàåò ìàêñèìàëüíîå çíà÷åíèå UÏÎÐ íà óðîâíå 5 Â. Öåïî÷êà R6, C1 îïðåäåëÿåò ïàðàìåòðû íàñòðîéêè ðåãóëÿòîðà. Ïîðîãîâîå óñòðîéñòâî ñîáðàíî íà ÎÓ DA2.3, ðàáîòàþùåì â ðåæèìå êîìïàðàòîðà. Èìïóëüñ óïðàâëåíèÿ UÓÏÐ äîëæåí ôîðìèðîâàòüñÿ ïî ïåðåäíåìó ôðîíòó èìïóëüñîâ âûïðÿìëåííîãî íàïðÿæåíèÿ UÂ1. Äëÿ ýòîãî íàïðÿæåíèå UÂ1 çàâåäåíî íà ïðÿìîé âõîä DA2.3, à UÏÎÐ – íà èíâåðòèðóþùèé. Êàê òîëüêî âåëè÷èíà UÂ1 ïðåâûøàåò ïîðîã UÏÎÐ, íà âûõîäå DA2.3 ôîðìèðóåòñÿ ïîëîæèòåëüíûé ôðîíò íàïðÿæåíèÿ, êîòîðûé ïðè ïîìîùè äèôôåðåíöèðóþùåé öåïî÷êè C10, R32 ïðåâðàùàåòñÿ â êîðîòêèé èìïóëüñ. Ýòîò èìïóëüñ ïîñòóïàåò íà ôîðìèðîâàòåëü, ñîáðàííûé íà ÎÓ DA2.4 è ýëåìåíòàõ VT2, VD7, VD12, VD13, R24, R25, R33, R34. Ôîðìèðîâàòåëü îáåñïå÷èâàåò íåîáõîäèìóþ ôîðìó è äëèòåëüíîñòü èìïóëüñà óïðàâëåíèÿ. Èìïóëüñ óïðàâëåíèÿ ÷åðåç äèîä VD13 ïîñòóïàåò íà âõîä óñèëèòåëÿ ìîùíîñòè, ñîáðàííîãî íà ýëåìåíòàõ VT5, R38-R40. Óñèëèòåëü ìîùíîñòè îáåñïå÷èâàåò âåëè÷èíó è ïîëÿðíîñòü íàïðÿæåíèÿ óïðàâëåíèÿ UÓÏÐ, íåîáõîäèìîãî äëÿ íàäåæíîãî îòïèðàíèÿ ñèìèñòîðà VS1 (Ðèñóíîê 3). Ðåçèñòîðû R36, R37 ïðåîáðàçóþò íàïðÿæåíèå óïðàâëåíèÿ Uóïð â òîê óïðàâëåíèÿ, êîòîðûé ÷åðåç ðàçúåì XP2 ïîäàåòñÿ â óïðàâëÿþùèé ýëåêòðîä ñèìèñòîðà VS1. Óçåë íà÷àëüíîãî ïóñêà ñîáðàí íà ÎÓ DA2.2 è ýëåìåíòàõ VT3, VD1, VD14, C4, R7, R8, R19, R20, R26, R35. Âûõîäíîå íàïðÿæåíèå äåëèòåëÿ R7, R19 ïðèêëàäûâàåòñÿ ê ïðÿìîìó âõîäó DA2.2, à ê èíâåðòèðóþùåìó âûõîäó ïîäêëþ÷åí êîíäåíñàòîð C4. Ñðàçó ïîñëå âêëþ÷åíèÿ ñòàáèëèçàòîðà êîíäåíñàòîð Ñ4 ðàçðÿæåí, è ïîýòîìó íà âûõîäå ÎÓ DA2.2 ïðèñóòñòâóåò âûñîêèé óðîâåíü, êîòîðûé ÷åðåç òðàíçèñòîðíûé êàñêàä VT3, R26, R35 è äèîä VD14 ïîñòóïàåò íà óñèëèòåëü ìîùíîñòè. Â ðåçóëüòàòå ýòîãî ñèìèñòîð VS1 (Ðèñóíîê 1) óäåðæèâàåòñÿ â îòêðûòîì ñîñòîÿíèè, è íà âûõîäå ñòàáèëèçàòîðà ôèêñèðóåòñÿ ìèíèìàëüíîå íàïðÿæåíèå. Ýòî ñîñòîÿíèå äëèòñÿ ïðèìåðíî 0.6 ñ è íåîáõîäèìî äëÿ çàâåðøå-

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2013

íèÿ ïåðåõîäíûõ ïðîöåññîâ â äðîññåëÿõ ñòàáèëèçàòîðà. Óçåë ìÿãêîãî ñòàðòà ñîáðàí íà ýëåìåíòàõ VT1, VT4, VD6, C8, R13, R14, R27, R29. Ñðàçó ïîñëå âêëþ÷åíèÿ ñòàáèëèçàòîðà âûñîêèé óðîâåíü ñ âûõîäà DA2.2 ÷åðåç äåëèòåëü íàïðÿæåíèÿ R27, R29 ïîñòóïàåò íà áàçó òðàíçèñòîðà VT4. Òðàíçèñòîð VT4 îòêðûâàåòñÿ è øóíòèðóåò êîíäåíñàòîð ìÿãêîãî ñòàðòà C8, ôèêñèðóÿ íà íåì íèçêèé óðîâåíü íàïðÿæåíèÿ. Íèçêèé óðîâåíü ñ êîíäåíñàòîðà Ñ8 ÷åðåç ýìèòòåðíûé ïîâòîðèòåëü VT1 è äèîä VD6 ïîñòóïàåò íà âûõîä ðåãóëÿòîðà. Ïðè ýòîì íàïðÿæåíèå UÏÎÐ èìååò ìèíèìàëüíîå çíà÷åíèå, îáåñïå÷èâàþùåå ïðàêòè÷åñêè íåïðåðûâíîå óäåðæàíèå ñèìèñòîðà VS1 â îòêðûòîì ñîñòîÿíèè. Ïîñëå îêîí÷àíèÿ öèêëà íà÷àëüíîãî ïóñêà íà âûõîäå DA2.2 ôîðìèðóåòñÿ íèçêèé óðîâåíü, òðàíçèñòîð VT3 çàêðûâàåòñÿ è íà÷èíàåòñÿ ïëàâíàÿ çàðÿäêà êîíäåíñàòîðà ìÿãêîãî ñòàðòà C8. Îäíîâðåìåííî ñ çàðÿäêîé êîíäåíñàòîðà Ñ8 íà÷èíàåòñÿ âîçðàñòàíèå ïîðîãîâîãî íàïðÿæåíèÿ UÏÎÐ. Ïðè ýòîì òîê â äðîññåëå L2 (Ðèñóíîê 3) óáûâàåò, è ñòàáèëèçàòîð ïëàâíî, áåç òîë÷êîâ ââîäèòñÿ â ðàáîòó. Ñâåòîäèîä HL1 «Ðàáîòà» çàæèãàåòñÿ ïîñëå çàâåðøåíèÿ íà÷àëüíîãî ïóñêà è ñëóæèò äëÿ èíäèêàöèè ðàáî÷åãî ñîñòîÿíèÿ ñòàáèëèçàòîðà. Áëîê ïèòàíèÿ ñòàáèëèçàòîðà ôîðìèðóåò äâóõïîëÿðíîå ñòàáèëèçèðîâàííîå íàïðÿæåíèå ±10 Â è ñîáðàí íà ýëåìåíòàõ T1, DA4, DA5, VD15, C13-C16, FU1.

Íàëàäêà è íàñòðîéêà ñòàáèëèçàòîðà Ïðàâèëüíî ñîáðàííûé ñòàáèëèçàòîð íå íóæäàåòñÿ â êàêîé-òî íàñòðîéêå. Ïîñëå âêëþ÷åíèÿ ñòàáèëèçàòîðà â ñåòü íåîáõîäèìî ïðè ïîìîùè ïîäñòðîå÷íîãî ðåçèñòîðà R18 âûñòàâèòü íîìèíàëüíîå âûõîäíîå íàïðÿæåíèå 220 Â.

Äåòàëè Â êà÷åñòâå ðåçîíàíñíîãî êîíäåíñàòîðà C1 (Ðèñóíîê 3) ìîæíî èñïîëüçîâàòü êîìïåíñèðóþùèå êîíäåíñàòîðû òèïà Ê78-99 èëè àíàëîãè÷íûå, ïðåäíàçíà÷åííûå äëÿ êîððåêöèè êîýôôèöèåíòà ìîùíîñòè ýëåêòðîìàãíèòíûõ äðîññåëåé ãàçîðàçðÿäíûõ ëàìï. Íàïðèìåð, ìîæíî èñïîëüçîâàòü äâà âêëþ÷åííûõ ïàðàëëåëüíî êîíäåíñàòîðà Ê78-99 åìêîñòüþ

ÑÕÅÌÛ

50 ìêÔ, ðàññ÷èòàííûõ íà íàïðÿæåíèå 250 Â ïåðåìåííîãî òîêà. Äëÿ ýòîé æå öåëè ìîæíî èñïîëüçîâàòü êîíäåíñàòîð òèïà ÌÁÃÂ 100 ìêÔ íà 1000 Â. Ïîäîáíûå êîíäåíñàòîðû, åùå ñîâåòñêîãî âûïóñêà, äîñòàòî÷íî ÷àñòî âñòðå÷àþòñÿ íà ðàçëè÷íûõ õîçÿéñòâåííûõ è ðàäèîëþáèòåëüñêèõ ðûíêàõ. Äðîññåëü L1 ìîòàåòñÿ íà ëåíòî÷íûé ñåðäå÷íèê ØË32õ64. Îáìîòêà äðîññåëÿ ñîäåðæèò 440 âèòêîâ ìåäíîãî ïðîâîäà Æ1.68 ìì.

+10 B

VD2 1N4148 R9 1M VD5 1N4148

Ïðè ñáîðêå ñåðäå÷íèêà â êàæäûé åãî ñòûê íåîáõîäèìî ïîëîæèòü íåìàãíèòíóþ ïðîêëàäêó òîëùèíîé 5 ìì. Ïîñëå íàìîòêè è ñáîðêè äðîññåëÿ íåîáõîäèìî ïóòåì óòî÷íåíèÿ òîëùèíû íåìàãíèòíîé ïðîêëàäêè äîáèòüñÿ òðåáóåìîé èíäóêòèâíîñòè. Ïðèìå÷àíèå: Â êà÷åñòâå äðîññåëÿ L1 ìîæíî èñïîëüçîâàòü ãîòîâûé äðîññåëü îò ñâåòèëüíèêîâ ñ ãàçîðàçðÿäíûìè ëàìïàìè. Â äàííîì ñëó÷àå ìîæíî èñïîëüçîâàòü äâà äðîñ-

VD3 1N4148 DA1.1 2 1 3

VD4

DA1.2

C3 100

6 5

R10 16ê

4 +U 11 -U

1N4148 R16 10ê

R15 10ê

UÂ2

R3 10ê

R2 10ê

+10 B –10 Â

0.1ìê XP3 1 2 3

0.1ìê

–10 Â DA1, DA2 LM324

+10 B

VD8 1N4148 R28 1M VD11 1N4148

R21 10ê

DA1.3 9 8 10

VD9 1N4148 VD10

R22 10ê

13 12

DA2.3

R30 10ê

9 10

1N4148

C11

R23 4.7ê

DA1.4

C9 100

UÏÎÐ

+10 Â

UÂ1

VD16 5.1V

8 Ñ10

4 +U 11 -U

0.1ìê +10 B C12 0.1ìê

0.2ìê –10 Â XP2 1 2

R36 100 R37 100

UÓÏÐ R39 5.6ê

R38 1ê VT5 BC639

R40 5.6ê

Ðèñóíîê 4. Ïðèíöèïèàëüíàÿ ýëåêòðè÷åñêàÿ ñõåìà áëîêà óïðàâëåíèÿ ñòàáèëèçàòîðà.

ÑÕÅÌÛ

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2013

http://jurnal-portal.ru

ñåëÿ òèïà 1È-400ÄÍaT46, ðàññ÷èòàííûõ íà ñîâìåñòíóþ ðàáîòó ñ íàòðèåâîé ëàìïîé ìîùíîñòüþ 400 Âò. Äðîññåëè íåîáõîäèìî âêëþ÷èòü ïàðàëëåëüíî. Äðîññåëü L2 ìîòàåòñÿ íà ëåíòî÷íûé ñåðäå÷íèê ØË32õ40. Îáìîòêà äðîññåëÿ ñîäåðæèò 280 âèòêîâ ìåäíîãî ïðîâîäà Æ2.02 ìì. Ïðè ñáîðêå ñåðäå÷íèêà â êàæäûé åãî ñòûê íåîáõîäèìî ïîëîæèòü íåìàãíèòíóþ ïðîêëàäêó òîëùèíîé 4 ìì. Ïîñëå íàìîòêè è ñáîðêè

C1 10ìê´25Â

äðîññåëÿ íåîáõîäèìî ïóòåì óòî÷íåíèÿ òîëùèíû íåìàãíèòíîé ïðîêëàäêè äîáèòüñÿ òðåáóåìîé èíäóêòèâíîñòè. Äðîññåëü L3 ìîòàåòñÿ íà ëåíòî÷íûé ñåðäå÷íèê ØË25õ32. Îáìîòêà äðîññåëÿ ñîäåðæèò 205 âèòêîâ ìåäíîãî ïðîâîäà Æ1.81 ìì. Ïðè ñáîðêå ñåðäå÷íèêà â êàæäûé åãî ñòûê íåîáõîäèìî ïîëîæèòü íåìàãíèòíóþ ïðîêëàäêó òîëùèíîé 2.5 ìì. Ïîñëå íàìîòêè è ñáîðêè äðîññåëÿ íåîáõîäèìî ïóòåì óòî÷íåíèÿ òîë-

VD1 +10 Â 1N4148 R1 3.3ê

«Ðàáîòà»

+ C2

R5 5.6ê

R4 68ê

1ìê R11 16ê

C7 1ìê

DA2.1 3 1 2

R12 9.1ê

R17 68ê

R18 2ê

R7 10ê

R6 2ê

R8 100ê

+10 Â

HL1

DA2.2

DA3 TL431

6 5 Ñ4 R19 + 10ê 10ìê ´16Â

«UÂÛÕ»

7 R13 100ê

R20 100ê

R14 10ê

VT1 + C8

VT1 BC327

VD6

10ìê ´16Â

1N4148

+10 B

R24 10ê DA2.4 13 14 12

VD7 1N4148

R27 5,6?

R26 100ê

R25 100ê

VT4 BC337

VT3

VT2

R29 10ê R32 10ê

R33 10ê

R34 68ê

R35 68ê

VD13 1N4148

VD12 BAT43

VD14 1N4148 VT2,VT3 BC640

DA4 7810 T1

*ST

+10 B + C13

+ C14 470ìê ´50Â

100ìê ´16Â + C15 100ìê ´16Â –10 Â

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2013

DA5 7910

~ +

+ C16

VD15 DF10

IIa

– ~

FU1 0.25À I

XP1 1 2 3

IIb

1000ìê ´50Â

*ST

ÑÕÅÌÛ

ùèíû íåìàãíèòíîé ïðîêëàäêè äîáèòüñÿ òðåáóåìîé èíäóêòèâíîñòè. Ëèíåéíûå äðîññåëè âî âðåìÿ ðàáîòû ñòàáèëèçàòîðà ôîðìèðóþò ïåðåìåííîå ìàãíèòíîå ïîëå âûñîêîé èíòåíñèâíîñòè. Ïðè ýòîì äàæå õîðîøî ñîáðàííûé äðîññåëü ìîæåò ÿâëÿòüñÿ èñòî÷íèêîì øóìà. Ïðàâäà øóìåòü áóäåò íå ñàì äðîññåëü, à îêðóæàþùèå åãî æåëåçíûå ïðåäìåòû, íàïðèìåð êðûøêà êîðïóñà ñòàáèëèçàòîðà. Äëÿ óìåíüøåíèÿ âíåøíèõ ïîëåé äðîññåëü íåîáõîäèìî ïîìåñòèòü â êîðîáêó, ñäåëàííóþ èç ìÿãêîé ñòàëè òîëùèíîé 1 ìì, è çàëèòü êîìïàóíäîì. Ïðè ýòîì âíóòðåííèå ðàññòîÿíèÿ îò ñòåíîê êîðîáêè äî äðîññåëÿ äîëæíû áûòü íå ìåíåå 20 ìì. Âî âðåìÿ ðàáîòû ñèìèñòîð VS1 ãðååòñÿ, è ïîýòîìó åãî íåîáõîäèìî óñòàíîâèòü íà îõëàäèòåëü òèïà Î141 èëè àíàëîãè÷íûé, èìåþùèé ïëîùàäü íå ìåíåå 400 ñì2. Òàê êàê ñèìèñòîð BTA40-800 èçîëèðîâàí îò êîðïóñà, òî íåò íåîáõîäèìîñòè èçîëèðîâàòü îõëàäèòåëü îò êîðïóñà ñòàáèëèçàòîðà. Âìåñòî BTA40-800 ìîæíî èñïîëüçîâàòü ñèìèñòîðû BTA41-800 èëè BTB41-800. Â îòëè÷èå îò BTA40-800 è BTA41-800, ñèìèñòîð BTB41800 îò êîðïóñà íå èçîëèðîâàí. Ïîýòîìó ïðè åãî èñïîëüçîâàíèè íåîáõîäèìî ïðèíÿòü ìåðû äëÿ íàäåæíîé èçîëÿöèè îõëàäèòåëÿ ñ óñòàíîâëåííûì ñèìèñòîðîì îò êîðïóñà ñòàáèëèçàòîðà. Ïðè îòñóòñòâèè óêàçàííûõ

ñèìèñòîðîâ ìîæíî èñïîëüçîâàòü ëþáûå äðóãèå, èìåþùèå àíàëîãè÷íûå ïàðàìåòðû. Íàïðèìåð, ìîæíî èñïîëüçîâàòü îòå÷åñòâåííûé ñèìèñòîð òèïà ÒÑ132-40-8-6. Â êà÷åñòâå òðàíñôîðìàòîðà Ò1 (Ðèñóíîê 4) ìîæíî èñïîëüçîâàòü ëþáîé òðàíñôîðìàòîð ìîùíîñòüþ 5-10 Âò, ðàññ÷èòàííûé íà ðàáîòó ïðè ïîâûøåííîì äî 260 Â íàïðÿæåíèè ñåòè. Òðàíñôîðìàòîð äîëæåí èìåòü îäíó âòîðè÷íóþ îáìîòêó íà 36 Â, èìåþùóþ îòâîä îò ñåðåäèíû (18 Â +18 Â). Âíèìàíèå! Ïðè óñòàíîâêå, ñòàáèëèçàòîð íåîáõîäèìî çàçåìëèòü ïðè ïîìîùè êëåììû X3 (Ðèñóíîê 3). Â ñâîþ î÷åðåäü, êëåììà X3 äîëæíà èìåòü íàäåæíûé ýëåêòðè÷åñêèé êîíòàêò ñ êîðïóñîì ñòàáèëèçàòîðà. ÐË

Èñïîëüçóåìàÿ ëèòåðàòóðà:

ÑÕÅÌÛ

1. Ä. È. Áîãäàíîâ. Ôåððîðåçîíàíñíûå ñòàáèëèçàòîðû íàïðÿæåíèÿ. Ìîñêâà: Ýíåðãèÿ, 1972. – ñòð. 31, 79. 2. Â. Â. Ãóáàíîâ. Ñòàáèëèçèðîâàííûå ïîëóïðîâîäíèêîâûå ïðåîáðàçîâàòåëè â ñèñòåìå ñ íåëèíåéíûìè ðåçîíàíñíûìè óñòðîéñòâàìè. Ëåíèíãðàä: Ýíåðãîàòîìèçäàò, 1985. – ñòð. 153, 178. 3. À. Äæ. Ïåéòîí, Â. Âîëø. Àíàëîãîâàÿ ýëåêòðîíèêà íà îïåðàöèîííûõ óñèëèòåëÿõ. Ìîñêâà: Áèíîì, 1994 ãîä. còð.106, 313.

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2013

http://jurnal-portal.ru

Èñòèííî äèôôåðåíöèàëüíûé îïåðàöèîííûé óñèëèòåëü, ñäåëàííûé èç

ëîãè÷åñêèõ èíâåðòîðîâ Colin Weltin-Wu EDN

Ïîñòîÿííî ñòðåìëåíèå ê ñîêðàùåíèþ ðàçìåðîâ è ïîâûøåíèþ ýôôåêòèâíîñòè ïðîöåññîðîâ çàãîíÿåò ïðîèçâîäèòåëåé ÊÌÎÏ âñå äàëüøå â îáëàñòü íàíîìåòðîâ, ÷òî íåãàòèâíî ñêàçûâàåòñÿ íà õàðàêòåðèñòèêàõ àíàëîãîâûõ ñõåì èç-çà óâåëè÷èâàþùèõñÿ óòå÷åê è ñíèæàþùåãîñÿ íàïðÿæåíèÿ ïèòàíèÿ, è âûíóæäàåò ðàçðàáîò÷èêîâ äëÿ âûïîëíåíèÿ àíàëîãîâûõ ôóíêöèé èñêàòü àëüòåðíàòèâíûå ÷èñòî öèôðîâûå àðõèòåêòóðíûå ðåøåíèÿ [1, 2]. Ýòî «îöèôðîâûâàíèå» àíàëîãîâîé ñôåðû, â êîíå÷íîì ñ÷åòå, äîõîäèò äî ñôåðû

äîìàøíåé, ãäå ðàäèîëþáèòåëÿì ñòàíîâèòñÿ âñå ñëîæíåå íàéòè ñàìûå ïðîñòûå àíàëîãîâûå êîìïîíåíòû. Ïðåäçíàìåíîâàíèåì ýòîé ïóãàþùåé òåíäåíöèè áûëà ïóáëèêàöèÿ åùå â 1973 ðóêîâîäñòâà ïî ïðèìåíåíèþ öèôðîâûõ ìèêðîñõåì êîìïàíèè Fairchild Semiconductor [3], îäíàêî íè â îäíîé èç ïðèâåäåííûõ òàì ñõåì íå áûëî îïåðàöèîííîãî óñèëèòåëÿ ñ äèôôåðåíöèàëüíûìè âõîäàìè. Ïðåäëàãàåìàÿ êîíñòðóêöèÿ ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ïîïûòêó çàïîëíèòü ýòîò ïðîáåë, äåìîíñòðèðóÿ äâóõêàñêàäíûé îïåðàöèîííûé óñèëèòåëü ñ èñòèí+5 Â 1

8 2

NC 1

U1 IN+

IN-

ÂÛÕÎÄ

12 8

NC 15 U1-4: CD4049UBE U2: âûâîä GND îñòàâèòü ñâîáîäíûì U3: âûâîä VCC îñòàâèòü ñâîáîäíûì

56 Îì 150 ïÔ

14 U3 GND

Ðèñóíîê 1.

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2013

ÑÕÅÌÛ

íî äèôôåðåíöèàëüíûìè âõîäàìè è áëèçêèì ê rail-to-rail ðàçìàõîì âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ, ðàáîòàþùèé îò îäíîïîëÿðíîãî èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ 5 Â. Íà Ðèñóíêå 1 ïðåäñòàâëåíà ñõåìà çàêîí÷åííîãî äâóõêàñêàäíîãî îïåðàöèîííîãî óñèëèòåëÿ íà øåñòè èíâåðòîðàõ CD4049UBE [4], ðåçèñòîðå è êîíäåíñàòîðå. Îáðàòèòå âíèìàíèå íà òî, ÷òî âûâîä 8 ìèêðîñõåìû U2 (GND), òàê æå, êàê è âûâîä 1 (VCC) ìèêðîñõåìû U3, îñòàâëåíû íè ê ÷åìó íå ïîäêëþ÷åííûìè. Âûõîäû ïàðàëëåëüíî âêëþ÷åííûõ èíâåðòîðîâ ìèêðîñõåìû U2 ïîäêëþ÷åíû ê âûâîäó VCC U1, à âûõîä èíâåðòîðà U3 – ê âûâîäó GND ìèêðîñõåìû U1. VCC 3x

ÂÛÕÎÄ 56 Îì

150 ïÔ

ININ+ 2x GND

Ðèñóíîê 2.

Òðàíçèñòîðíûé ôóíêöèîíàëüíûé ýêâèâàëåíò ýòîé ñõåìû èçîáðàæåí íà Ðèñóíêå 2, èç êîòîðîãî èñêëþ÷åíû âñå íåñóùåñòâåííûå, èëè íå âûïîëíÿþùèå îñíîâíûõ ôóíêöèé ýëå70

Ðèñóíîê 4. Îòêëèê íà áîëüøîé ñêà÷îê âõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ äëÿ óñèëèòåëÿ, âêëþ÷åííîãî ïîâòîðèòåëåì íàïðÿæåíèÿ, èìååò íåáîëüøîé âûáðîñ, îáóñëîâëåííûé ïëîõîé êîìïåíñàöèåé íóëÿ ïåðåäàòî÷íîé õàðàêòåðèñòèêè.

ìåíòû. Ñõåìà ïåðâîãî êàñêàäà, âçÿòàÿ èç [5], âûïîëíÿåò ïðåîáðàçîâàíèå äèôôåðåíöèàëüíîãî ñèãíàëà â íåñèììåòðè÷íûé. Pêàíàëüíûå òðàíçèñòîðû èíâåðòîðîâ èç ìèêðîñõåìû U2 ðàáîòàþò êàê èñòî÷íèêè òîêà, à N-êàíàëüíûé òðàíçèñòîð èíâåðòîðà èç U3 – êàê òîêîâûé ñòîê. Íåîäèíàêîâîå êîëè÷åñòâî èñòî÷íèêîâ âòåêàþùåãî è âûòåêàþùåãî òîêà áûëî âûáðàíî ñïåöèàëüíî, ÷òîáû, êîìïåíñèðîâàâ ðàçëè÷èÿ õàðàêòåðèñòèê êàíàëîâ N- è P-êàíàëüíûõ ÌÎÏ òðàíçèñòîðîâ, ñìåñòèòü ðàáî÷èé äèàïàçîí ñèíôàçíûõ ñèãíàëîâ áëèæå ê ñåðåäèíå ïèòàíèÿ. Èíâåðòîðû ìèêðîñõåìû U1 â ýòîé ñåìå ðàáîòàþò êàê äèôôåðåíöèàëüíàÿ ïàðà ñ óäâîåíèåì ïåðåäàòî÷íîé ïðîâîäèìîñòè. Èççà íåáîëüøîãî óñèëåíèÿ ïåðâîãî êàñêàäà, ðàâíîãî 25…30 äÁ, áûë äîáàâëåí âòîðîé êàñêàä. Äëÿ îáåñïå÷åíèÿ îáùåé óñòîé÷èâîñòè èñïîëüçîâàëèñü ñòàíäàðòíûå òåõíîëîãèè

Êîýôôèöèåíò óñèëåíèÿ (äÁ)

60 50 40 30 20 10 0 102

103

104 105 ×àñòîòà (Ãö)

106

Ðèñóíîê 3. Èçìåðåííàÿ ÷àñòîòíàÿ çàâèñèìîñòü êîýôôèöèåíòà ïåðåäà÷è óñèëèòåëÿ ñ ðàçîìêíóòîé îáðàòíîé ñâÿçüþ.

Ðèñóíîê 5. Ïî÷òè èñòèííûé rail-to-rail óñèëèòåëü, ñ îäíîïîëÿðíûì ïèòàíèåì 5 Â. (Óñèëèòåëü âêëþ÷åí â íåèíâåðòèðóþùåé êîíôèãóðàöèè ñ êîýôôèöèåíòîì óñèëåíèÿ 11).

ÑÕÅÌÛ

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2013

http://jurnal-portal.ru

Òàáëèöà 1. Çíà÷åíèå

Åä.

Íàïðÿæåíèå ïèòàíèÿ Ïîòðåáëÿåìûé òîê

5 6.2

Â ìÀ

Äèôôåðåíöèàëüíîå óñèëåíèå

äÁ

Êîýôôèöèåíò îñëàáëåíèÿ ñèíôàçíîãî ñèãíàëà

äÁ

Äèàïàçîí ñèíôàçíûõ âõîäíûõ íàïðÿæåíèé

1.3…3.2

Ðàçìàõ âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ

Ïàðàìåòð

0.5…4.5

Ïîëîñà óñèëåíèÿ Çàïàñ ïî ôàçå

2 50

ÌÃö ãðàä.

Ñêîðîñòü íàðàñòàíèÿ

Â/ìêñ

êîìïåíñàöèè, ïîñêîëüêó îáà êàñêàäà èìåþò ïðèìåðíî îäèíàêîâûå ïîëîñû ïðîïóñêàíèÿ. Çàìåòèì, ÷òî ëþáàÿ ðàçóìíàÿ êîíôèãóðàöèÿ öåïè îáðàòíîé ñâÿçè ñìåùàåò ðàáî÷óþ òî÷êó âòîðîãî êàñêàäà â ëèíåéíóþ îáëàñòü, ÷òî ïîçâîëÿåò îòêàçàòüñÿ îò ëîêàëüíîãî øóíòèðóþùåãî ðåçèñòîðà, ñíèæàþùåãî êîýôôèöèåíò óñèëåíèÿ.

Â Òàáëèöå 1 ñîáðàíû îñíîâíûå õàðàêòåðèñòèêè èçãîòîâëåííîãî ïðîòîòèïà. Íåñìîòðÿ íà äèôôåðåíöèàëüíûå âõîäû, êîýôôèöèåíò îñëàáëåíèÿ ñèíôàçíîãî ñèãíàëà, êàê ìû âèäèì, î÷åíü ïëîõ. Íî, ñ äðóãîé ñòîðîíû, ïî øèðèíå ïîëîñû ïðîïóñêàíèÿ íàø óñèëèòåëü ïðåâîñõîäèò êëàññè÷åñêèé LM741. Êîíñòðóêöèÿ äîëæíà ðàáîòàòü îäèíàêîâî õîðîøî êàê ñ ìèêðîñõåìàìè CD4069, òàê è ñ 74HCU04, õîòÿ âîçìîæíî, ÷òî èç-çà ðàçëè÷èé â ïàðàìåòðàõ òðàíçèñòîðîâ ñîîòíîøåíèå íåîáõîäèìîãî êîëè÷åñòâà èíâåðòîðîâ â U2 è U3 ïðèäåòñÿ èçìåíèòü, ÷òîáû âîññòàíîâèòü äèàïàçîí ñèíôàçíûõ âõîäíûõ íàïðÿæåíèé. Åäèíñòâåííîå ïðèíöèïèàëüíîå òðåáîâàíèå çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òî èíâåðòîðû äîëæíû áûòü íåáóôåðèçîâàííûìè, òàê êàê â ïðîòèâíîì ñëó÷àå êàæäûé êàñêàä óñèëåíèÿ ïðåâðàòèòñÿ â òðåõêàñêàäíûé êîëüöåâîé ãåíåðàòîð. ÐË

Ññûëêè

Ðèñóíîê 6. Ïðîòîòèï, ñîáðàííûé íà ìàêåòíîé ïëàòå.

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2013

ÑÕÅÌÛ

1. Taylor, G., and I. Galton, «A reconfigurable mostlydigital ADC with a worst-case FOM of 160 dB», Symp. VLSI Circuits Dig. 2012. 2. Murmann, Boris, and Bernhard E. Boser, «A 12-bit 75-MS/s pipelined ADC using open-loop residue amplification», Solid-State Circuits, IEEE Journal of 38.12 (2003): 2040-2050. 3. Fairchild Semiconductor, Appl. Note 88, «CMOS Linear Applications», Jul. 1973 [revised Apr. 2003]. 4. Texas Instruments, «CMOS Hex Buffer/Converter, CD4049UB/CD4050B datasheet», Aug. 1998 [revised May 2004]. 5. Bazes, Mel, «Two novel fully complementary selfbiased CMOS differential amplifiers» Solid-State Circuits, IEEE Journal of 26.2 (1991): 165-168.

Óëó÷øåíèå ýêñïëóàòàöèîííûõ õàðàêòåðèñòèê

ÏÃÑ-10 Êîðîñòåëêèí Â. È., Óêðàèíà

Ïðàêòè÷åñêè íà âñåõ ïðîìûøëåííûõ ïðåäïðèÿòèÿõ ïðèìåíÿþòñÿ ïðèáîðû ãðîìêîé ñâÿçè ÏÃÑ-10. Îíè õîðîøî çàðåêîìåíäîâàëè ñåáÿ â ðàáîòå áëàãîäàðÿ ñâîåé ïðîñòîòå è ñõåìíîìó ðåøåíèþ, íå òðåáóþùåìó âûñîêîêâàëèôèöèðîâàííîãî îáñëóæèâàþùåãî ïåðñîíàëà. Ñõåìà ñîñòîèò èç óñèëèòåëÿ ïåðåäà÷è è óñèëèòåëÿ ïðèåìà. Óñèëèòåëü ïåðåäà÷è äâóõêàñêàäíûé, âûïîëíåí íà äâóõ òðàíçèñòîðàõ Ò1 è Ò2 òèïà ÊÒ502 ïî ñõåìå ñ îáùèì ýìèòòåðîì. Â êà÷åñòâå ìèêðîôîíà íà âõîäå óñèëèòåëÿ ïåðåäà÷è ïðèìåíåí êàïñþëü ÂÏ-1. Íàãðóçêîé óñèëèòåëÿ ïåðåäà÷è ÿâëÿåòñÿ ëèíåéíûé òðàíñôîðìàòîð Òð-1 îáùèé äëÿ óñèëèòåëÿ ïåðåäà÷è è óñèëèòåëÿ ïðèåìà çâóêîâîãî ñèãíàëà. Ïðèåìíàÿ ÷àñòü ÏÃÑ-10 ñîñòîèò èç ëèíåéíîãî òðàíñôîðìàòîðà Òð-1, îäíîãî êàñêàäà íà òðàíçèñòîðå ÊÒ837 (Ò3), ñîãëàñóþùåãî òðàíñôîðìàòîðà Òð-2 è äâóõòàêòíîãî âûõîäíîãî óñèëèòåëÿ íà òðàíçèñòîðàõ Ò4 è Ò5 (ÊÒ837), âûïîëíåííîãî ïî ñõåìå ñ îáùèì êîëëåêòîðîì. Íàãðóçêîé ýòîãî êàñêàäà ñëóæèò òðàíñôîðìàòîð Òð-3. Ê âûõîäó òðàíñôîðìàòîðà ïîäêëþ÷åí ðóïîðíûé ãðîìêîãîâîðèòåëü. Áëîê ïèòàíèÿ ñîäåðæèò ïîíèæàþùèé òðàíñôîðìàòîð, âûïðÿìèòåëüíûé ìîñò, ñîñòîÿùèé èç äèîäîâ Ä202, è äâà ïàðàëëåëüíî âêëþ÷åííûõ êîíäåíñàòîðà

2000 ìêÔ ´ 50 Â. Íà Ðèñóíêå 1 ïðåäñòàâëåíà ñòðóêòóðíàÿ ñõåìà ÏÃÑ-10. Ñëàáûì çâåíîì â ÏÃÑ-10 ÿâëÿåòñÿ ìèêðîôîííûé êàïñþëü ÂÏ-1. Õîòÿ îí è âûïîëíåí àíàëîãè÷íî êàïñþëþ ÄÝÌ-4Ì, íî ðàçáîðêå íå ïîäëåæèò. À â ñâÿçè ñ íàëè÷èåì â àòìîñôåðíîì âîçäóõå ïðîèçâîäñòâåííûõ ïîìåùåíèé ìåòàëëè÷åñêîé ïûëè, ïîïàäàþùåé â ìàãíèòíûå çàçîðû ìèêðîôîííûõ êàïñþëåé, ÂÏ-1 ïðèõîäÿò â íåãîäíîñòü èç-çà íåâîçìîæíîñòè ðàçáîðêè è ïðîôèëàêòè÷åñêîãî îáñëóæèâàíèÿ. ×òîáû ñäåëàòü âîçìîæíûì èñïîëüçîâàíèå â êà÷åñòâå ìèêðîôîíà ëþáûõ òåëåôîííûõ êàïñþëåé, êàê ýëåêòðîäèíàìè÷åñêèõ, òàê è ýëåêòðîìàãíèòíûõ, ðàçðàáîòàíà ñõåìà, èçîáðàæåííàÿ íà Ðèñóíêå 2. Â èñõîäíóþ ñõåìó äîáàâëåíî ìèíèìàëüíîå êîëè÷åñòâî äåòàëåé: îäèí òðàíçèñòîð, äâà ñîïðîòèâëåíèÿ, äâà êîíäåíñàòîðà è îäèí äèîä. Ñìåùåíèå ïèòàíèÿ áàç òðàíçèñòîðîâ ïåðâîãî êàñêàäà ôèêñèðîâàíî ñîïðîòèâëåíèÿìè R2 = 16 êÎì, R^ = 120 êÎì è R^^ = 12 êÎì, ïîýòîìó ïîäáîðà òðàíçèñòîðîâ ïî êîýôôèöèåíòó óñèëåíèÿ íå òðåáóåòñÿ. Ðåãóëèðîâêà óðîâíÿ ïåðåäà÷è îñóùåñòâëÿåòñÿ èçìåíåíèåì ãëóáèíû îòðèöàòåëüíîé îáðàòíîé ñâÿçè ïîäñòðîå÷íûì ñîïðîòèâëåíèåì R1, âêëþ÷åííûì â ýìèòòåð äîïîëíèòåëüíîãî òðàíçèñòîðà Ò^ (ÊÒ502). Ò4

Ìê

Ò1

Ò2

Òð1

Ò3

Òð2

Òð3

Áëîê ïèòàíèÿ Ãð

Ò5

Ëèíèÿ ñâÿçè

Ðèñóíîê 1.

ÑÕÅÌÛ

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2013

http://jurnal-portal.ru

R2 16ê

Ò1

D^ ÊÄ521

ëèíèÿ ñâÿçè

Tp2

Tp1 R11

C^ 100ìê 16V

Ñ^ 0.1ìê

R^ 120ê C1 0.1ìê

R6 2.7ê

D1 R4

D6 12V

Ò^ C5

Ìê

T3 C6

R^^ 12ê

R1 1.0ê

R10

Ò2

R12 +

Ðèñóíîê 2.

Â ðåçóëüòàòå, óâåëè÷èëîñü âõîäíîå ñîïðîòèâëåíèå ÏÃÑ, ÷òî ïðèâåëî ê ïîâûøåíèþ ïîìåõîóñòîé÷èâîñòè, óñòðàíåíèþ íàâîäîê è ôîíà. Åìêîñòü êîíäåíñàòîðà Ñ1 ñ äåñÿòè ìèêðîôàðàä óìåíüøåíà äî 0.1 ìêÔ. Ïåðâûé êàñêàä, ñ äèíàìè÷åñêîé íàãðóçêîé ÎÝ-ÎÊ, õàðàêòåðèçóåòñÿ áîëüøèì óñèëåíèåì è, áëàãîäàðÿ ìàëîìó âûõîäíîìó ñîïðîòèâëåíèþ, õîðîøî ñîãëàñóåòñÿ ñî âòîðûì êàñêàäîì (Ò2). Ïðè ìîíòàæå íîâûõ äåòàëåé íà ìåñòî R6 óñòàíîâëåí äèîä ÊÄ521. Äèîä è êîíäåíñàòîð 100 ìêÔ ñãëàæèâàþò ïóëüñàöèè ïèòàþùåãî íàïðÿæåíèÿ ïåðâîãî êàñêàäà ïåðåäàò÷èêà, óñòðàíÿþò ôîí, èäóùèé èç áëîêà ïèòàíèÿ. Â ðåçóëüòàòå ïåðåäåëêè ÏÃÑ îòïàëà íåîáõîäèìîñòü â ïðèîáðåòåíèè è çàìåíå êàïñþëåé ÂÏ-1. Íàèáîëåå íàäåæíûìè â ðàáîòå, ïðîâåðåííûìè âðåìåíåì êàïñþëÿìè, ñ÷èòàþòñÿ ÒÊ-67 (ÒÊ-91). Ýòè êàïñþëè íàèáîëåå ðàñïðîñòðàíåíû â òåëåôîíèè. Îíè èìåþò ÷àñòîòíóþ õàðàêòåðèñòèêó òàêóþ æå, êàê è ÂÏ-1 – îò 300 äî 3000 Ãö. Äåæóðíûé ýëåêòðîìîíòåð îòêðó÷èâàåò àìáóøþð íà ÒÊ-67 (ÒÊ-91) è âåòîøüþ óñòðàíÿåò ìàãíèòíóþ ïûëü. Ðàáîòîñïîñîáíîñòü âîññòàíîâëåíà.

ÐàäèîËîöìàí – äåêàáðü 2013

Â îñíîâíîé ñõåìå ÏÃÑ ãðîìêîñòü ïðèåìà ðåãóëèðóåòñÿ ïîäñòðîå÷íûì ñîïðîòèâëåíèåì R7 âåëè÷èíîé 1 êÎì, ïîäêëþ÷åííûì ïàðàëëåëüíî îáìîòêå ïðèåìà ñèãíàëà ëèíåéíîãî òðàíñôîðìàòîðà, è ïðè âêëþ÷åíèè â ñëó÷àå ïðîèçâîäñòâåííîé íåîáõîäèìîñòè äåñÿòè è áîëåå ÏÃÑ îáùåå ñîïðîòèâëåíèå â êðóãå ñâÿçè ñîñòàâëÿåò ìåíåå ñòà Îì èç-çà èíäóêòèâíîé ñâÿçè ìåæäó íèìè. Îáùåå âõîäíîå ñîïðîòèâëåíèå ïàäàåò, è ýòî ïðèâîäèò ê óìåíüøåíèþ íàïðÿæåíèÿ ïîëåçíîãî ñèãíàëà. Äëÿ ñíèæåíèÿ âçàèìíîãî øóíòèðîâàíèÿ ÏÃÑ ðåãóëÿòîð óñèëèòåëÿ ïðèåìà (íèæíèé âûâîä ïîäñòðîå÷íîãî ñîïðîòèâëåíèÿ R7) îòêëþ÷åí îò îáùåãî ïðîâîäà, ÷òî ïðèâåëî ê óâåëè÷åíèþ âõîäíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ óñèëèòåëÿ ïðèåìà äî âåëè÷èíû âõîäíîãî ñîïðîòèâëåíèÿ êàñêàäà ñ ÎÝ, òî åñòü, ïðèáëèçèòåëüíî äî 5 êÎì. Íóëåâàÿ ãðîìêîñòü ïðèåìà çâóêîâîãî ñîîáùåíèÿ íå èñïîëüçóåòñÿ. Ïðè âêëþ÷åíèè áîëåå äåñÿòè ðåêîìåíäîâàííûõ ÏÃÑ ýòà íåçíà÷èòåëüíàÿ äîðàáîòêà óâåëè÷èâàåò ïîëåçíûé ñèãíàë â êðóãå ñâÿçè áëàãîäàðÿ ìåíüøåìó øóíòèðîâàíèþ ëèíåéíûõ òðàíñôîðìàòîðîâ. ÐË

ÑÕÅÌÛ

Æóðíàë äëÿ òåõ, êòî èíòåðåñóåòñÿ ýëåêòðîíèêîé

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

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

http://jurnal-portal.ru