Page 1

Æóðíàë äëÿ òåõ, êòî èíòåðåñóåòñÿ ýëåêòðîíèêîé

ÐÀÄÈÎËÎÖÌÀÍ Ìàðò 2013 (22)

Êîððåêöèÿ îïåðàöèîííûõ óñèëèòåëåé ïðè ðàáîòå ñ íèçêèìè êîýôôèöèåíòàìè óñèëåíèÿ

Êîíòðîëëåðû ñîâðåìåííûõ ñèñòåì îñâåùåíèÿ ñ ïîääåðæêîé ôóíêöèè äèììèðîâàíèÿ Íàäåëèòå èíòåëëåêòîì ïðîñòîé àâòîìîáèëüíûé äðàéâåð âåðõíåãî/íèæíåãî ïëå÷à  ÎÀÝ âñòóïèëà â ñòðîé ñàìàÿ êðóïíàÿ â ìèðå ýëåêòðîñòàíöèÿ ïî ïðåîáðàçîâàíèþ êîíöåíòðèðîâàííîé ñîëíå÷íîé ýíåðãèè

10

ìàëîèçâåñòíûõ ôàêòîâ èç æèçíè

Òåñëû

21

27

47

12


íàñòîÿùåå íåìåöêîå êà÷åñòâî

èíñòðóìåíò äëÿ ðàçäåëêè êàáåëÿ è ñíÿòèÿ èçîëÿöèè êîíòðîëüíîèçìåðèòåëüíîå îáîðóäîâàíèå

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


Íîâîñòè

ÐÀÄÈÎËÎÖÌÀÍ

4

Íîâûå ýëåêòðî-ïèðîòåõíè÷åñêèå ðåçèñòîðû Vishay âïåðâûå ïðåäëîæåíû â èíòåãðèðîâàííîé âåðñèè

Ìàðò 2013 (22)

4

Pulse Electronics ïðîäåìîíñòðèðîâàëà ñâåðõòîíêóþ ôåððèòîâóþ àíòåííó äëÿ êîììóíèêàöèè áëèæíåãî ïîëÿ

5

Freescale ïðåäñòàâèëà Kinetis KL02 – ñàìûé ìèíèàòþðíûé â ìèðå ìèêðîêîíòðîëëåð ñ ÿäðîì ARM

7

Ó÷åíûå ðàçðàáîòàëè ÷èï äëÿ ìãíîâåííîãî àíàëèçà êðîâè – êðîøå÷íóþ ëàáîðàòîðèþ, èìïëàíòèðóåìóþ ïîä êîæó

9

Custom MMIC âûïóñòèëà âûñîêîêà÷åñòâåííûé I/Q ñìåñèòåëü äèàïàçîíà 6-10 ÃÃö Íîâûå ïåðåñòðàèâàåìûå Â× ýëåìåíòû ON Semiconductor ñäåëàþò ñìàðòôîíû ìåíüøå, òîíüøå è íàäåæíåå

Ãëàâíûé ðåäàêòîð: À. Íèêîëàåâ

Íàä íîìåðîì ðàáîòàëè: À. Ãðèöàåíêî Â. Êîëåñíèê Ñ. Ìóðàò÷àåâ À. Íèêîëàåâ Ì. Ðóññêèõ Â. ×èñòÿêîâ

Îáëîæêà: À. Êðàâ÷óê

Äèðåêòîð:

9 10

Vishay âûïóñêàåò ñåðèþ êîìïàêòíûõ ðåçèñòîðîâ â àëþìèíèåâûõ êîðïóñàõ ñ äîïóñòèìîé ìîùíîñòüþ ðàññåèâàíèÿ äî 500 Âò

11

Innovative Power Products âûïóñòèëà äâóíàïðàâëåííûé îòâåòâèòåëü â êîðïóñå äëÿ ïîâåðõíîñòíîãî ìîíòàæà

11

Alpha and Omega Semiconductor íà÷àëà ïðîèçâîäñòâî íîâîé ëèíåéêè âûñîêîýôôåêòèâíûõ êîððåêòîðîâ êîýôôèöèåíòà ìîùíîñòè

12

 ÎÀÝ âñòóïèëà â ñòðîé ñàìàÿ êðóïíàÿ â ìèðå ýëåêòðîñòàíöèÿ ïî ïðåîáðàçîâàíèþ êîíöåíòðèðîâàííîé ñîëíå÷íîé ýíåðãèè Touchstone äîáàâèëà ê ñåìåéñòâó ìèêðîìîùíûõ òàéìåðîâ ìèêðîñõåìó TS3004

13 14

Àêòèâíûé äèîä ñíèæàåò òåìïåðàòóðó íà 50 ãðàäóñîâ â ìîíòàæíîé êîðîáêå ñîëíå÷íîé ýëåêòðîóñòàíîâêè

15

Linear Technology âûïóñòèëà íà ðûíîê ñàìûå ìèíèàòþðíûå â ìèðå 14ðàçðÿäíûå ÀÖÏ ïîñëåäîâàòåëüíîãî ïðèáëèæåíèÿ ñ áûñòðîäåéñòâèåì 4.5 Ìâûá/ñ

Ñ. Ìóðàò÷àåâ

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

17 21 24 27

10 ìàëîèçâåñòíûõ ôàêòîâ èç æèçíè Òåñëû Êîððåêöèÿ îïåðàöèîííûõ óñèëèòåëåé ïðè ðàáîòå ñ íèçêèìè êîýôôèöèåíòàìè óñèëåíèÿ Ïðèìåíåíèå ïðåîáðàçîâàòåëÿ ñ ðàçìàãíè÷èâàþùåé îáìîòêîé Êîíòðîëëåðû ñîâðåìåííûõ ñèñòåì îñâåùåíèÿ ñ ïîääåðæêîé ôóíêöèè äèììèðîâàíèÿ

32

Highscreen Strike: íåäîðîãîé «äâóõñèìî÷íûé» Android-ôîí íà äâóõúÿäåðíîì Qualcomm’å

+7 (495) 721-72-14

34 41

Ïðîòîêîë âûñîêîãî óðîâíÿ CANopen. ×àñòü 2

Å

rlocman@rlocman.ru

www.rlocman.ru

Lumio – ñîâðåìåííàÿ ëàìïà, êîòîðàÿ ðàçâîðà÷èâàåòñÿ èç êíèãè

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

Îôîðìëåíèå áåñïëàòíîé ïîäïèñêè:

www.rlocman.ru/magazine

44 45

Äâóõïîëóïåðèîäíûé çíàêîïåðåìåííûé âûïðÿìèòåëü

47

Íàäåëèòå èíòåëëåêòîì ïðîñòîé àâòîìîáèëüíûé äðàéâåð âåðõíåãî/íèæíåãî ïëå÷à

49 51

Ïîäáåðèòå êîìïëåìåíòàðíóþ ïàðó áèïîëÿðíûõ òðàíçèñòîðîâ

53 56

Êîíñòðóèðîâàíèå ñâåðõìàëîøóìÿùåãî óñèëèòåëÿ S äèàïàçîíà

Êëþ÷ âåðõíåãî ïëå÷à è ÷åòûðå äîïîëíèòåëüíûõ êîìïîíåíòà îáåñïå÷èâàþò çàùèòó îò ïîâûøåííîãî íàïðÿæåíèÿ

Ñõåìà ñèíõðîíèçàöèè îò ñåòè ñ îòäåëüíûìè âûõîäàìè äëÿ êàæäîãî ïîëóïåðèîäà Àâòîìàòè÷åñêèé ãåíåðàòîð èìïóëüñà ñ ôóíêöèåé îïðåäåëåíèÿ íàãðóçêè íà ùóïàõ


Íîâûå ýëåêòðî-ïèðîòåõíè÷åñêèå ðåçèñòîðû Vishay âïåðâûå ïðåäëîæåíû â èíòåãðèðîâàííîé âåðñèè Äëÿ ñîêðàùåíèÿ âðåìåíè è ýíåðãèè ïîäæèãà óñòðîéñòâî èñïîëüçóåò äæîóëåâî èëè ôëýø-âîñïëàìåíåíèå Î ò âå÷ à ÿ í à ç à ï ð î ñ û è í æ å í å ð î â ïèðîòåõíèêîâ, Vishay Intertechnology ïðåäñ òà â è ë à í î â û é î áú å ì í û é ýë å ê ò ð î ïèðîòåõíè÷åñêèé âîñïëàìåíèòåëü (massive electro-pyrotechnic ignitor chip – MEPIC) íà îñíîâå ýôôåêòà Äæîóëÿ èëè ôëýøçàæèãàíèÿ ñ ñîêðàùåííûì äî 250 ìêñ âðåìåíåì ïîäæèãà. Ïîäîáíûå óñòðîéñòâà, èñïîëüçóåìûå â àâòîìîáèëüíîé ïðîìûøëåííîñòè, äîñòóïíû â SMD êîðïóñàõ, â âåðñèè Flip Chip èëè â óïðîùàþùåì ïðîöåññ ñáîðêè âàðèàíòå ïåðâîãî â îòðàñëè MEPIC ðåçèñòîðà, èíòåãðèðîâàííîãî íà ïîäëîæêå ïå÷àòíîé ïëàòû.

MEPIC ðåçèñòîðû, èçâåñòíûå òàêæå êàê øóíòèðóþùèå ðåçèñòîðû, ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé ðåçèñòèâíûå ýëåìåíòû, ïðåîáðàçóþùèå ýëåêòðè÷åñêóþ ýíåðãèþ â òåïëîâóþ ñ ñîáëþäåíèåì ïðåöèçèîííîãî ýëåêòðîòåðìè÷åñêîãî ïðîôèëÿ â öåëÿõ èíèöèèðîâàíèÿ ðÿäà ïèðîòåõíè÷åñêèõ ñîáûòèé â óñëîâèÿõ êîíòðîëèðóåìîé ýíåðãåòè÷åñêîé ðåàêöèè.

Íîâûé ðåçèñòîð Vishay Sfernice îïòèìèçèðîâàí äëÿ èñïîëüçîâàíèÿ â ñèñòåìàõ ðàñêðûòèÿ àâòîìîáèëüíûõ ïîäóøåê áåçîïàñíîñòè, â çàïàëüíûõ óñòðîéñòâàõ, ïðèìåíÿåìûõ ïðè âçðûâíûõ ðàáîòàõ â ãîðíîäîáûâàþùåé ïðîìûøëåííîñòè, à òàêæå â ïèðîòåõíèêå äëÿ ëó÷øåé ñèíõðîíèçàöèè ìåæäó ôåéåðâåðêàìè, ìóçûêîé è ñïåöèàëüíûìè ýôôåêòàìè. Ïðè ýíåðãèè ïîäæèãà ìåíåå 1.5 ìÄæ è òèïîâîì çíà÷åíèè ñîïðîòèâëåíèÿ 2 Îì ±10% óñòðîéñòâî îòëè÷àåòñÿ î÷åíü ïðåäñêàçóåìûì, âîñïðîèçâîäèìûì è íàäåæíûì ïîâåäåíèåì. Ïðèáîðû âûïóñêàþòñÿ â ñòàíäàðòíîì SMD êîðïóñå òèïîðàçìåðà 0805, à òàê æå â âåðñèè Flip Chip. Ïî çàêàçó ìîãóò èçãîòàâëèâàòüñÿ ðåçèñòîðû äðóãèõ ðàçìåðîâ. Óñòðîéñòâà îòëè÷àþòñÿ ëåãêîñòüþ íàñòðîéêè óðîâíåé ïîäæèãà è ñîâìåñòèìû ñ ðàçëè÷íûìè ïèðîòåõíè÷åñêèìè ñîñòàâàìè. Âûäåðæèâàÿ áåç äîïîëíèòåëüíîé çàùèòû ýëåêòðîñòàòè÷åñêèå ðàçðÿäû äî 25 êÂ, MEPIC ðåçèñòîðû ïî âðåìåíè ñîñòîÿíèé «Íåò ïîäæèãà»/«Ïîëíûé ïîäæèã» ïîëíîñòüþ óäîâëåòâîðÿþò òðåáîâàíèÿì îñíîâíûõ ñòàíäàðòîâ àâòîïðîèçâîäèòåëåé, âêëþ÷àÿ USCAR è AKLV16. Ïðèáîðû ñîîòâåòñòâóþò ïðåäïèñàíèÿì äèðåêòèâû RoHS è ñîîòâåòñòâóþò «çåëåíûì» ñòàíäàðòàì Vishay. Ñåðèéíîå ïðîèçâîäñòâî íîâûõ MEPIC ðåçèñòîðîâ óæå íà÷àëîñü. Ñðîêè ïîñòàâêè äëÿ êðóïíûõ çàêàçîâ – îò øåñòè äî âîñüìè íåäåëü.

Pulse Electronics ïðîäåìîíñòðèðîâàëà ñâåðõòîíêóþ ôåððèòîâóþ àíòåííó äëÿ êîììóíèêàöèè áëèæíåãî ïîëÿ Pulse Electronics ïðåäñòàâèëà ôåððèòîâóþ àíòåííó äëÿ êîììóíèêàöèè áëèæíåãî ïîëÿ (near field communications – NFC). Íåñìîòðÿ íà òî, ÷òî òîëùèíà íîâîé àíòåííû íà 40% ìåíüøå, ÷åì ó ëþáîãî êîíêóðèðóþùåãî ïðîäóêòà, îíà ïîëíîñòüþ îòâå÷àåò òðåáîâàíèÿì ñòàíäàðòîâ EMVCo. Ñ ïîìîùüþ àíòåííû ìîáèëüíûå óñòðîéñòâà ìîãóò ñ÷èòûâàòü èíôîðìàöèþ ñ ðàññòîÿíèÿ äî 40 ìì äëÿ îáìåíà ñ äðóãèìè áåñïðîâîäíûìè ñèñòåìàìè ïðè

4

âûïîëíåíèè ïëàòåæåé, êîíòðîëå äîñòóïà, îáìåíå ó÷åòíûìè äàííûìè è èçâëå÷åíèè êîíòåíòà. Ñîîòâåòñòâèå íîðìàì EMVCo îáåñïå÷èâàåò ãëîáàëüíóþ èíòåðîïåðàáåëüíîñòü è ñîâìåñòèìîñòü ÷èïîâûõ ïëàòåæíûõ êàðò è ñèñòåì àêöåïòàöèè. «Íàäåæíûå àíòåííû íóæíû äëÿ ñîâåðøåíèÿ óäîáíûõ è áåçîïàñíûõ áåñêîíòàêòíûõ ïëàòåæåé. Ïî ïðîãíîçàì ýêñïåðòîâ îðãàíèçàöèè IHS iSuppli ê 2015 ãîäó àíòåííàìè NFC áóäåò îñíàùåíî äî 580 ìèë-

ÍÎÂÎÑÒÈ

ÐàäèîËîöìàí – ìàðò 2013


ëèîíîâ óñòðîéñòâ», – ãîâîðèò Ìàðèòòà Òèìîçààðè (Maritta Timosaari), äèðåêòîð ïî ïðîäàæàì è ìàðêåòèíãó îòäåëåíèÿ ìîáèëüíûõ ïðèáîðîâ êîìïàíèè Pulse Electronics. – «Ìàëàÿ òîëùèíà – íå åäèíñòâåííîå äîñòîèíñòâî íîâûõ NFC àíòåíí. Ýòè ïðîñòûå â èñïîëüçîâàíèè àíòåííû îáåñïå÷èâàþò òàêæå îòëè÷íóþ öåëîñòíîñòü ñèãíàëà è ëåãêî âïèñûâàþòñÿ â ìåõàíè÷åñêóþ êîíñòðóêöèþ ðàçëè÷íûõ ìîáèëüíûõ óñòðîéñòâ». Òîíêàÿ NFC àíòåííà ïîñûëàåò è ïðèíèìàåò ÷åòêèå ñèãíàëû, äàæå ïðè óñòàíîâêå â íåïîñðåäñòâåííîé áëèçîñòè îò àêêóìóëÿòî-

ðà, èëè ðàçìåùåííàÿ â ìåòàëëè÷åñêîì êîðïóñå. Àíòåííà èìååò ïëîùàäü 35 ´ 50 ìì ïðè ìèíèìàëüíîé òîëùèíå 0.185 ìì è ñíàáæåíà êîíòàêòíûìè ïëîùàäêàìè ðàçìåðîì 2 ´ 2 ìì. Íà îäíó èç ïîâåðõíîñòåé àíòåííû íàíåñåí ñëîé àäãåçèâíîãî ìàòåðèàëà. Êîíòàêòû, äëÿ ñîêðàùåíèÿ ãàáàðèòîâ óñòðîéñòâà, ðàñïîëîæåíû íåïîñðåäñòâåííî íà ïîâåðõíîñòè àíòåííû. Pulse èçãîòàâëèâàåò àíòåííû â ñîîòâåòñòâèè ñ òåõíè÷åñêèì çàäàíèåì çàêàç÷èêà, ïîýòîìó âñå, ÷òî îñòàåòñÿ ñäåëàòü ïîòðåáèòåëþ äëÿ èíòåãðàöèè â óñòðîéñòâî – äîáàâèòü öåïè ñîãëàñîâàíèÿ. Ïëîñêèå ôåððèòîâûå NFC àíòåííû óäîâëåòâîðÿþò ïðåäïèñàíèÿì äèðåêòèâû RoHS, ïîñòàâëÿþòñÿ óïàêîâàííûìè â ïëàñòèêîâûå ëîòêè è ãîòîâû ê ìàññîâîìó ïðîèçâîäñòâó. Ïî òðåáîâàíèþ çàêàç÷èêîâ ìîãóò èçãîòàâëèâàòüñÿ àíòåííû ëþáûõ ðàçìåðîâ. Âñÿ ïðîäóêöèÿ êîìïàíèè ïðîõîäèò ïîëíîå çàâîäñêîå òåñòèðîâàíèå, ÷òî ïîçâîëÿåò Pulse Electronics ãàðàíòèðîâàòü âûñîêèé óðîâåíü òåõíè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê íà ïðîòÿæåíèè âñåãî æèçíåííîãî öèêëà àíòåíí.

Freescale ïðåäñòàâèëà Kinetis KL02 – ñàìûé ìèíèàòþðíûé â ìèðå ìèêðîêîíòðîëëåð ñ ÿäðîì ARM Ìèêðîêîíòðîëëåð ðàçìåðîì 1.9 ´ 2.0 ìì îòêðûâàåò íîâûé ýòàï ìèíèàòþðèçàöèè ïðèáîðîâ äëÿ Èíòåðíåòà âåùåé Ïî ìåðå òîãî, êàê Èíòåðíåò âåùåé ñòàíîâèòñÿ àòðèáóòîì âñå áîëüøåãî ÷èñëà ìàëîãàáàðèòíûõ èíòåëëåêòóàëüíûõ óñòðîéñòâ ñ àâòîíîìíûì ïèòàíèåì, ðàçìåðû ìèêðîêîíòðîëëåðîâ äîëæíû ïîñòåïåííî ñîêðàùàòüñÿ, à ïðîèçâîäèòåëüíîñòü è ýíåðãîýôôåêòèâíîñòü ðàñòè. Èìåííî ýòè ñîîáðàæåíèÿ ïîáóäèëè Freescale Semiconductor ñîçäàòü Kinetis KL02 – ñàìûé ìèíèàòþðíûé â ìèðå ìèêðîêîíòðîëëåð ñ ÿäðîì ARM, îðèåíòèðîâàííûé íà ðûíîê ïîðòàòèâíûõ ïîòðåáèòåëüñêèõ ïðè-

ÐàäèîËîöìàí – ìàðò 2013

áîðîâ, óäàëåííûõ óçëîâ ñåíñîðíûõ ñåòåé, íîñèìûõ óñòðîéñòâ è èìïëàíòèðîâàííûõ äàò÷èêîâ. Ïðè ãàáàðèòàõ êîðïóñà âñåãî 1.9 ´ 2.0 ìì ìèêðîêîíòðîëëåð Kinetis KL02 ñòàë ðåêîðäñìåíîì îòðàñëè ñðåäè ïðèáîðîâ íà áàçå ARM.  êðîøå÷íîì óñòðîéñòâå, ïëîùàäü êîòîðîãî íà 25% ìåíüøå, ÷åì ó áëèæàéøåé ïî ðàçìåðó ìèêðîñõåìû êîíêóðåíòîâ, óäàëîñü ðàçìåñòèòü íîâåéøèé 32-ðàçðÿäíûé ïðîöåññîð ARM Cortex-M0+, ñàìûå ïåðåäîâûå ñðåäñòâà óïðàâëåíèÿ ýíåðãîïîòðåáëåíèåì, à òàêæå ðàçíîîáðàçíóþ êîììóíèêàöèîííóþ è àíàëîãîâóþ ïåðèôåðèþ. Ðàçðàáîò÷èêè ïîëó÷àò âîçìîæíîñòü, ñîõðàíèâ âñå âàæíåéøèå ïàðàìåòðû, ñóùåñòâåííî óìåíüøèòü ðàçìåðû ïå÷àòíûõ ïëàò è ýíåðãîïîòðåáëåíèå êîíå÷íûõ ïðèëîæåíèé. Ïîìèìî ýòîãî ìíîãèå óñòðîéñòâà, èñïîëüçîâàíèå ìèêðîêîíòðîëëåðîâ â êîòîðûõ ðàíüøå áûëî íåâîçìîæíî èççà îãðàíè÷åííûõ ðàçìåðîâ, òåïåðü ñìîãóò

ÍÎÂÎÑÒÈ

5


ßäðî ARM® Cortex™-M0+

Ñèñòåìà

Ïàìÿòü

Ñèíõðîíèçàöèÿ

Âíóòð. ñòðîæåâîé òàéìåð

Flash (32 KB)

ÔÀÏ×

Êîíòðîëëåð ïðåðûâàíèé

Óñòðîéñòâî àêòèâàöèè

ÑÎÇÓ (4 KB)

Íèçêî-/âûñîêî÷àñòîòíûå ãåíåðàòîðû

Áóôåð Micro Trace

Äâèæîê îáðàáîòêè áèòîâ

Îòëàäî÷íûå èíòåðôåéñû

Çàäàþùèé ãåíåðàòîð

Óíèêàëüíûé ID

48 MHz

Àíàëîãîâàÿ ïåðèôåðèÿ

Òàéìåðû

Êîììóíèêàöèîííûå èíòåðôåéñû

×åëîâåêî-ìàøèííûé èíòåðôåéñ

12-ðàçðÿäíûé ÀÖÏ

ØÈÌ

2 ´ I2C

GPIO

Àíàëîãîâûé êîìïàðàòîð

Ìàëîïîòðåáëÿþùèé UART

Ìàëîïîòðåáëÿþùèé òàéìåð

SPI

Áëîê-ñõåìà ìèêðîêîíòðîëëåðîâ ñåìåéñòâà Kinetis KL02 CSP

ïðèîáðåñòè èíòåëëåêò, ñâÿçàâ îêðóæàþùèå íàñ ïðåäìåòû ñ ýêîñèñòåìîé Èíòåðíåòà âåùåé.

Óñîâåðøåíñòâîâàííûé êîðïóñ ñ ðàçìåðàìè êðèñòàëëà Kinetis KL02 âûïóñêàåòñÿ â êîðïóñå ñ ðàçìåðàìè êðèñòàëëà (CSP). Ýòî ñàìàÿ íîâàÿ òåõíîëîãèÿ êîðïóñèðîâàíèÿ ìèêðîñõåì, ïðåèìóùåñòâî êîòîðîé çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òî øàðèêîâûå âûâîäû âíåøíèõ êîíòàêòîâ ïðèêðåïëÿþòñÿ íåïîñðåäñòâåííî ê êðèñòàëëó. Ïðè ýòîì èñêëþ÷àåòñÿ íåîáõîäèìîñòü â ïðîâîëî÷íûõ ñîåäèíåíèÿõ êðèñòàëëà ñ âûâîäíîé ðàìêîé èëè â ïåðåõîäíûõ ñîåäèíåíèÿõ, ÷åì ìèíèìèçèðóåòñÿ èíäóêòèâíîñòü êðèñòàëë-ïëàòà è óëó÷øàþòñÿ óñëîâèÿ îòâîäà òåïëà. KL02 – óæå òðåòèé ïðèáîð â ïîðòôåëå Kinetis, âûïóñêàåìûé â êîðïóñå CSP. Ðàíåå â ñåðèè Kinetis K áûëè ðàçðàáîòàíû 120- è 143âûâîäíûå ìèêðîñõåìû K60 è K61.  òå÷åíèå 2013 ãîäà Freescale ïëàíèðóåò óâåëè÷èòü êîëè÷åñòâî ïîäîáíûõ ìèêðîêîíòðîëëåðîâ.

Ýíåðãîýôôåêòèâíîñòü Áëàãîäàðÿ ñâåðõâûñîêîé ýíåðãåòè÷åñêîé ýôôåêòèâíîñòè ÿäðà Cortex-M0+, ïîäòâåðæäåííîé èçìåðåííûì â òåñòå CoreMark ïîêàçàòåëåì 15.9 CM/ìÀ, ìèêðîêîíòðîëëåð Kinetis KL02 åùå áîëüøå ñíèæàåò ïîðîã ïîòðåáëÿåìîé ìîùíîñòè ñåìåéñòâà Kinetis L.

6

Òàê æå, êàê è äðóãèå ìèêðîêîíòðîëëåðû Kinetis, KL02 èìåþò íàáîð àâòîíîìíûõ ïåðèôåðèéíûõ ìîäóëåé ñ èíòåëëåêòóàëüíûì óïðàâëåíèåì ýíåðãîïîòðåáëåíèåì, ïîääåðæèâàþò 10 ðåæèìîâ ïèòàíèÿ è ìíîæåñòâî âîçìîæíîñòåé óïðàâëåíèÿ ÷àñòîòîé ñèíõðîíèçàöèè. Ðåæèì çàãðóçêè ïðè ïîíèæåííîé ìîùíîñòè ñíèæàåò âûáðîñû íà øèíå ïèòàíèÿ âî âðåìÿ âûïîëíåíèÿ ïðîöåäóðû îáíîâëåíèÿ ÏÎ èëè ïðè âûõîäå èç ðåæèìà ãëóáîêîãî ñíà. Ýòî èñêëþ÷èòåëüíî ïîëåçíî äëÿ ñèñòåì, ïèòàþùèõñÿ îò àâòîíîìíûõ èñòî÷íèêîâ, íåñïîñîáíûõ îòäàâàòü â íàãðóçêó áîëüøèå ïèêîâûå òîêè, êàêîâûìè ÿâëÿþòñÿ, íàïðèìåð, ÷àñòî èñïîëüçóåìûå â ïîðòàòèâíûõ óñòðîéñòâàõ ëèòèé-èîííûå àêêóìóëÿòîðû.

Îñíîâíûå îñîáåííîñòè ìèêðîêîíòðîëëåðà Kinetis KL02: ! ßäðî ARM Cortex-M0+, ðàáîòàþùåå íà ÷àñòîòå 48 ÌÃö ïðè íàïðÿæåíèè ïèòàíèÿ 1.71 … 3.6  ! Ñïåöèàëèçèðîâàííûé äâèæîê ìàíèïóëÿöèè áèòàìè äëÿ óñêîðåíèÿ ðàáîòû ñ ðåãèñòðàìè ïåðèôåðèéíûõ óñòðîéñòâ è ñîêðàùåíèÿ îáúåìà ïðîãðàììíîãî êîäà ! 32 ÊÁ flash-ïàìÿòè è 4 ÊÁ RAM ! Âûñîêîñêîðîñòíîé 12-ðàçðÿäíûé ÀÖÏ ! Áûñòðîäåéñòâóþùèé àíàëîãîâûé êîìïàðàòîð

ÍÎÂÎÑÒÈ

ÐàäèîËîöìàí – ìàðò 2013


! Ìàëîìîùíûå èíòåðôåéñû UART, SPI, 2´ 2

I C ! Áîëüøîé íàáîð ìíîãîôóíêöèîíàëüíûõ òàéìåðîâ äëÿ øèðîêîãî ñïåêòðà ïðèëîæåíèé, â òîì ÷èñëå, äëÿ óïðàâëåíèÿ äâèãàòåëÿìè ! Äèàïàçîí ðàáî÷èõ òåìïåðàòóð îò –40 °C äî +85 °C

ùèå ñðåäñòâà ïîääåðæêè ñòîðîííèõ ðàçðàáîò÷èêîâ. Íå äîæèäàÿñü ïîÿâëåíèÿ íîâîé ïëàòôîðìû, ïîòðåáèòåëè ìîãóò íà÷àòü îñâîåíèå FRDM-KL02 ñ ïîìîùüþ òîëüêî ÷òî ïîÿâèâøåéñÿ ïëàòû FRDM-KL05Z, ïðåäîñòàâëÿþùåé äîñòóï ê ÿäðó ìèêðîêîíòðîëëåðà, îñíîâíûì ïåðèôåðèéíûì óñòðîéñòâàì è ñðåäñòâàì òðåòüèõ êîìïàíèé.

Äîñòóïíîñòü ìèêðîñõåì è ñðåäñòâ ïîääåðæêè Ïîñòàâêà îáðàçöîâ Kinetis KL02 îñíîâíûì ïàðòíåðàì íà÷àëàñü â ìàðòå 2013 ã. Ìàññîâîå ïðîèçâîäñòâî ïëàíèðóåòñÿ íà÷àòü â èþëå 2013 ã. Ïðåäïîëàãàåìàÿ äèñòðèáüþòîðñêàÿ öåíà îäíîãî ìèêðîêîíòðîëëåðà ñîñòàâëÿåò 75 öåíòîâ ïðè îáúåìå ïàðòèè 100,000 ïðèáîðîâ. Îäíîâðåìåííî ñ íà÷àëîì ñåðèéíîãî ïðîèçâîäñòâà ïîÿâèòñÿ ïëàòôîðìà ðàçðàáîòêè Freescale FRDM-KL02, à òàêæå ñîïóòñòâóþ-

Ó÷åíûå ðàçðàáîòàëè ÷èï äëÿ ìãíîâåííîãî àíàëèçà êðîâè – êðîøå÷íóþ ëàáîðàòîðèþ, èìïëàíòèðóåìóþ ïîä êîæó Äåøåâûé ýëåêòðîííûé ÷èï ñ íèçêèì ýíåðãîïîòðåáëåíèåì âíåäðÿåòñÿ ïîä êîæó ÷åëîâåêà è ïîçâîëÿåò íåìåäëåííî îïðåäåëÿòü êîíöåíòðàöèþ íåñêîëüêèõ âåùåñòâ â êðîâè Ó÷åíûå Ôåäåðàëüíîé ïîëèòåõíè÷åñêîé øêîëû Ëîçàííû (École Polytechnique Fédérale de Lausanne –EPFL) ðàçðàáîòàëè ìèíèàòþðíûé ÷èï, ïðåäñòàâëÿþùèé ñîáîé êðîøå÷íóþ ïåðñîíàëüíóþ ëàáîðàòîðèþ èññëåäîâàíèÿ êðîâè (Ðèñóíîê 1). ×èï èìïëàíòèðóåòñÿ ïîä êîæó ÷åëîâåêà è îáåñïå÷èâàåò íåìåäëåííûé àíàëèç âåùåñòâ â îðãàíèçìå, à äîïîëíèòåëüíûé ðàäèîìîäóëü îñóùåñòâëÿåò ïåðåäà÷ó ýòèõ äàííûõ âðà÷àì ïîñðåäñòâîì ñîòîâîé ñâÿçè. Äîñòèæåíèå òàêîãî óðîâíÿ ìèíèàòþðè-

Ðèñóíîê 1. Ïðîòîòèï ýëåêòðîííîãî èìïëàíòàòà äëèíîé âñåãî 14 ìì â îáúåìå íå ïðåâûøàåò íåñêîëüêèõ êóáè÷åñêèõ ìèëëèìåòðîâ (Ôîòî: EPFL).

ÐàäèîËîöìàí – ìàðò 2013

çàöèè îòêðûâàåò ìíîæåñòâî ïîòåíöèàëüíûõ ïðèëîæåíèé, âêëþ÷àÿ ïîñòîÿííîå íàáëþäåíèå çà ñîñòîÿíèåì çäîðîâüÿ ïàöèåíòîâ, ïðîøåäøèõ õèìèîòåðàïèþ. ×åëîâåê – ýòî íàñòîÿùàÿ õèìè÷åñêàÿ ôàáðèêà, åãî âíóòðåííèå îðãàíû ïðîèçâîäÿò òûñÿ÷è âåùåñòâ, êîòîðûå ÷åðåç êðîâü ðàñïðåäåëÿþòñÿ ïî âñåìó òåëó. Íåêîòîðûå èç ýòèõ âåùåñòâ ìîãóò ÿâëÿòüñÿ èíäèêàòîðàìè ñîñòîÿíèÿ çäîðîâüÿ ÷åëîâåêà. Êîìàíäà ó÷åíûõ EPFL ðàçðàáîòàëè ìèíèàòþðíîå óñòðîéñòâî, ñïîñîáíîå àíàëèçèðîâàòü êîíöåíòðàöèè ýòèõ âåùåñòâ â êðîâè. Èìïëàíòèðóåìîå íåïîñðåäñòâåííî ïîä êîæó, îíî ìîæåò îáíàðóæèòü äî ïÿòè âèäîâ áåëêîâ è îðãàíè÷åñêèõ êèñëîò îäíîâðåìåííî è çàòåì ïåðåäàòü ðåçóëüòàòû íà ïåðñîíàëüíûé êîìïüþòåð âðà÷à. Òàêîé ìåòîä ïðîâåäåíèÿ èññëåäîâàíèé êðîâè, â îòëè÷èå îò òðàäèöèîííûõ, ïîçâîëèò ïîâûñèòü óðîâåíü ïåðñîíàëüíîãî îáñëóæèâàíèÿ ïàöèåíòîâ. Ìåäèöèíñêèå ðàáîòíèêè òåïåðü ñìîãóò ëó÷øå êîíòðîëèðîâàòü ïàöèåíòîâ ñ õðîíè÷åñêèìè çàáîëåâàíèÿìè èëè

ÍÎÂÎÑÒÈ

7


ïàöèåíòîâ ïîäâåðãàþùèõñÿ õèìèîòåðàïèè. Ïðîòîòèï óñòðîéñòâà, åùå íà ñòàäèè ýêñïåðèìåíòà, ïðîäåìîíñòðèðîâàë, ÷òî ìîæåò íàäåæíî îáíàðóæèâàòü ÷àñòî âñòðå÷àþùèåñÿ â êðîâè âåùåñòâà.

Íåñêîëüêî êóáè÷åñêèõ ìèëëèìåòðîâ òåõíîëîãèé Óñòðîéñòâî áûëî ðàçðàáîòàíî ãðóïïîé ó÷åíûõ ïîä ðóêîâîäñòâîì Äæîâàííè äå Ìèêåëè è Ñàíäðî Êàððàðà.  ýëåêòðîííîì èìïëàíòàòå, çàíèìàþùåì îáúåì âñåãî íåñêîëüêî êóáè÷åñêèõ ìèëëèìåòðîâ, ñêîíöåíòðèðîâàíî íåñêîëüêî òåõíîëîãèé, â åãî ñîñòàâ âõîäèò ïÿòü ñåíñîðîâ, ðàäèîïåðåäàò÷èê è ñèñòåìà ïèòàíèÿ (Ðèñóíîê 2). Âíå òåëà ÷åëîâåêà èñïîëüçóåòñÿ ñïåöèàëüíûé ìîäóëü (Ðèñóíîê 3), êîòîðûé îáåñïå÷èâàåò ïèòàíèåì èìïëàíòàò, ïîëó÷àåò îò íåãî äàííûå è çàòåì ïî êàíàëó Bluetooth ïåðåäàåò èõ â ìîáèëüíûé òåëåôîí, êîòîðûé, â ñâîþ î÷åðåäü, îòïðàâëÿåò èõ ê âðà÷ó ïî ñîòîâîé ñåòè. ×èï èçëó÷àåò ðàäèîâîëíû â áåçîïàñíîì ÷àñòîòíîì äèàïàçîíå.

Ðèñóíîê 3. Äëÿ ïèòàíèÿ èìïëàíòàòà è ïåðåäà÷è äàííûõ îò íåãî èñïîëüçóåòñÿ ñïåöèàëüíûé áåñïðîâîäíîé ìîäóëü (Ôîòî: EPFL).

ïîìîùüþ ñåíñîðîâ ìû ìîãëè áû îáíàðóæèâàòü âñå ÷òî óãîäíî», îáúÿñíÿåò Äå Ìèêåëè. «Íî ôåðìåíòû æèâóò îãðàíè÷åííîå âðåìÿ, à ìû äîëæíû áûëè ðàçðàáîòàòü ñåíñîðû ñ ìàêñèìàëüíûì ñðîêîì ñëóæáû». Ôåðìåíòû, òåñòèðóþùèåñÿ ñåé÷àñ, ïîêàçûâàþò õîðîøèå ðåçóëüòàòû ðàáîòû â òå÷åíèå óæå ïîëóòîðà ìåñÿöåâ, òàêîãî ñðîêà áóäåò äîñòàòî÷íî äëÿ ìíîãèõ ïðèëîæåíèé. Ïðè ðàçðàáîòêå ýëåêòðîíèêè ÷èïà òàêæå âñòðåòèëèñü çíà÷èòåëüíûå ïðîáëåìû. «Áûëî íå òàê ïðîñòî ñîçäàòü ñèñòåìó, äëÿ ïèòàíèÿ êîòîðîé áûëî áû äîñòàòî÷íî ìîùíîñòè 1/10 Âàòòà», ãîâîðèò Äå Ìèêåëè. Òðóäíîñòè áûëè è ïðè ñîçäàíèè ìèíèàòþðíîé êàòóøêè, ïîëó÷àþùåé ýíåðãèþ îò âíåøíåãî ìîäóëÿ ïèòàíèÿ è ïåðåäà÷è äàííûõ.

Íàïðàâëåíèå íà ïåðñîíàëèçèðîâàííóþ õèìèîòåðàïèþ

Ðèñóíîê 2. Ïðîòîòèï èìïëàíòàòà âêëþ÷àåò â ñåáÿ ïÿòü ñåíñîðîâ, ðàäèîïåðåäàò÷èê è ñèñòåìó ïèòàíèÿ (Ôîòî: EPFL).

Îñîáàÿ ïîëåçíîñòü ìèíèàòþðíîé ýëåêòðîííîé ëàáîðàòîðèè èññëåäîâàíèÿ êðîâè âèäèòñÿ ïðè ïðîâåäåíèè õèìèîòåðàïèè.  íàñòîÿùåå âðåìÿ îíêîëîãè èñïîëüçóþò ïåðèîäè÷åñêèå èññëåäîâàíèÿ êðîâè ïàöèåíòîâ äëÿ îöåíêè ïåðåíîñèìîñòè èìè îïðåäåëåííîé äîçèðîâêè ïðè ëå÷åíèè.  òàêèõ óñëîâèÿõ î÷åíü òðóäíî óïðàâëÿòü îïòèìàëüíîé äîçîé. Äå Ìèêåëè óáåæäåí, ÷òî åãî ñèñòåìà ñòàíåò âàæíûì øàãîì íà ïóòè ê áîëåå ïåðñîíàëèçèðîâàííîé ìåäèöèíå (Ðèñóíîê 4). Ïàöèåíòîâ ñ õðîíè÷åñêèìè çàáîëåâàíèÿìè ýëåêòðîííûå èìïëàíòàòû ìîãóò ïðåäóïðåäèòü îá îáîñòðåíèè åùå äî ïîÿâëåíèÿ ñèìïòîìîâ. «Â îáùåì

Ñèñòåìà, êîòîðàÿ ìîæåò îáíàðóæèòü ìíîæåñòâî âåùåñòâ â êðîâè Ïðè ðàçðàáîòêå ÷èïà îñîáîå âíèìàíèå óäåëÿëîñü ñåíñîðàì. Äëÿ îïðåäåëåíèÿ íàëè÷èÿ öåëåâîãî âåùåñòâà â òåëå ÷åëîâåêà, íàïðèìåð, ëàêòàòà, ãëþêîçû èëè àäåíîçèíòðèôîñôàòà, ïîâåðõíîñòü êàæäîãî ñåíñîðà ïîêðûâàåòñÿ ôåðìåíòîì. «Ïîòåíöèàëüíî, ñ

8

Ðèñóíîê 4. Èìïëàíòàò ïåðåäàåò äàííûå âíåøíåìó ìîäóëþ, êîòîðûé ñîáèðàåò äàííûå è òðàíñëèðóåò èõ ïî Bluetooth â ìîáèëüíûé òåëåôîí. Ëå÷àùèé âðà÷ ïîëó÷àåò äàííûå ïî ñîòîâîé ñåòè íà ñâîé êîìïüþòåð.

ÍÎÂÎÑÒÈ

ÐàäèîËîöìàí – ìàðò 2013


ñìûñëå, íàøà ñèñòåìà èìååò îãðîìíûé ïîòåíöèàë â ñëó÷àÿõ, êîãäà íåîáõîäèìî êîíòðîëèðîâàòü ðàçâèòèå ïàòîëîãèè èëè îïðåäåëÿòü äîçèðîâêè ïðåïàðàòîâ ïðè ëå÷åíèè».

Ïðîòîòèï óñòðîéñòâà áûë èñïûòàí â ëàáîðàòîðíûõ óñëîâèÿõ íà ïÿòè ðàçëè÷íûõ âåùåñòâàõ è çàðåêîìåíäîâàë ñåáÿ êàê íàäåæíûé ìåòîä èññëåäîâàíèé.

Custom MMIC âûïóñòèëà âûñîêîêà÷åñòâåííûé I/Q ñìåñèòåëü äèàïàçîíà 6-10 ÃÃö Êîìïàíèÿ Custom MMIC âûïóñòèëà íà ðûíîê íîâûé ïàññèâíûé I/Q ñìåñèòåëü äèàïàçîíà 6-10 ÃÃö – CMD182C4.

 ïàðå ñ âíåøíèì ãèáðèäíûì ÓÏ× ïðèáîð ìîæåò èñïîëüçîâàòüñÿ â êà÷åñòâå ñìåñèòåëÿ èëè îäíîïîëîñíîãî ìîäóëÿòîðà ñ ïîòåðÿìè ïðåîáðàçîâàíèÿ 5.5 äÁ è ïîäàâëåíèåì çåð-

êàëüíîãî êàíàëà/áîêîâîé ïîëîñû 30 äÁ â äèàïàçîíå ïðîìåæóòî÷íûõ ÷àñòîò îò 0 äî 3.5 ÃÃö. CMD182C4 îòëè÷àåòñÿ î÷åíü íèçêèì óðîâíåì ïðîíèêíîâåíèÿ ñèãíàëà ãåòåðîäèíà â Â× òðàêò (òèïîâîå çíà÷åíèå –35 äÁì) è âûñîêîé ëèíåéíîñòüþ (òî÷êà äåöèáåëüíîé êîìïðåññèè – +9 äÁì). Íîâîå óñòðîéñòâî ìîæåò áûòü íàìíîãî áîëåå äåøåâîé è êîìïàêòíîé àëüòåðíàòèâîé ãèáðèäíûì ñáîðêàì ñìåñèòåëåé ñ ïîäàâëåíèåì çåðêàëüíîãî êàíàëà è îäíîïîëîñíûì ïîâûøàþùèì ïðåîáðàçîâàòåëÿì è íàéäåò ïðèìåíåíèå â ñåòÿõ ñ òîïîëîãèåé òî÷êà-òî÷êà èëè òî÷êà-ìóëüòèòî÷êà, â öèôðîâîì ðàäèî è VSAT òåðìèíàëàõ. CMD182C4 ãåðìåòèçèðóåòñÿ â íå ñîäåðæàùåì ñâèíöà áåçâûâîäíîì êîðïóñå äëÿ ïîâåðõíîñòíîãî ìîíòàæà ðàçìåðîì 4´4 ìì.

Íîâûå ïåðåñòðàèâàåìûå Â× ýëåìåíòû ON Semiconductor ñäåëàþò ñìàðòôîíû ìåíüøå, òîíüøå è íàäåæíåå Ïåðåñòðàèâàåìûå Â× êîìïîíåíòû ïîçâîëÿþò óìåíüøèòü ðàçìåðû àíòåíí è ñíèçèòü ïîòðåáëåíèå ìîùíîñòè â ñìàðòôîíàõ ïîñëåäíèõ ïîêîëåíèé Êîìïàíèÿ ON Semiconductor ïðåäñòàâèëà íîâîå ñåìåéñòâî ïåðåñòðàèâàåìûõ Â× ýëåìåíòîâ, ñïîñîáíûõ ðåøèòü ìíîãèå ïðîáëåìû, ñòîÿùèå ïåðåä ðàçðàáîò÷èêàìè ñìàðòôîíîâ ïîñëåäíèõ ïîêîëåíèé.  íîâûõ óñòðîéñòâàõ îïòèìàëüíî ñî÷åòàþòñÿ äèàïàçîí ïåðåñòðîéêè, Â× äîáðîòíîñòü è ÷àñòîòíûé äèàïàçîí – âñå, ÷òî òðåáóåòñÿ äëÿ ñîâðåìåííûõ ïðèëîæåíèé. Ïîëüçîâàòåëè îæèäàþò îò ðàçðàáîò÷èêîâ ñîçäàíèÿ åùå áîëåå ìàëîãàáàðèòíûõ è òîíêèõ ìîáèëüíûõ òåëåôîíîâ. Ýòî çàñòàâëÿåò êîíñòðóêòîðîâ óìåíüøàòü ðàçìåðû àíòåíí, ñòàðàÿñü ïðè ýòîì, ïî âîçìîæíîñòè, íå óõóäøàòü èõ õàðàêòåðèñòèê.  òî æå âðåìÿ ñòðå-

ÐàäèîËîöìàí – ìàðò 2013

ìèòåëüíûé ðîñò ìîáèëüíîãî òðàôèêà ïðèâîäèò ê òîìó, ÷òî ïîñòàâùèêè óñëóã ñâÿçè âî âñåì ìèðå óâåëè÷èâàþò ÷èñëî ÷àñòîòíûõ äèàïàçîíîâ, êîòîðûå äîëæíû ïîääåðæèâàòüñÿ ñìàðòôîíîì. Íîâîå ñåìåéñòâî TCP-30xx ïàññèâíûõ ïåðåñòðàèâàåìûõ ýëåìåíòîâ ñ ìàëûìè âíîñèìûìè ïîòåðÿìè (Passive Tunable Integrated Circuit – PTIC), à òàêæå ìèêðîñõåìà êîíòðîëëåðà TCC-103 ïîçâîëÿþò íàñòðàèâàòü è îïòèìèçèðîâàòü õàðàêòåðèñòèêè àíòåíí, ÷òîáû ðåøèòü ñðàçó äâå çàäà÷è: êîìïåíñèðîâàòü óõóäøåíèå ïàðàìåòðîâ, îáóñëîâëåííîå óìåíüøåíèåì èõ ðàçìåðîâ, è ðàñøèðèòü ÷àñòîòíûé äèàïàçîí. Êðîìå òîãî ìèêðîñõåìû ïîìîãàþò ðåøàòü ïðîáëåìû,

ÍÎÂÎÑÒÈ

9


ñâÿçàííûå ñ âëèÿíèåì ãîëîâû è ðóê ïîëüçîâàòåëÿ.

PTIC ïðåäëàãàþòñÿ â êîðïóñàõ WLCSP èëè QFN. Êîýôôèöèåíò ïåðåñòðîéêè 4:1 è äèàïàçîí íà÷àëüíûõ åìêîñòåé îò 1.2 äî 8.2 ïÔ ïîçâîëÿþò èñïîëüçîâàòü TCP-30xx äëÿ çàìåíû òðàäèöèîííûõ ñîãëàñóþùèõ ýëåìåíòîâ. PTIC êîìïàíèè ON Semiconductor ïîâûøàþò òàêæå ýôôåêòèâíîñòü ðàáîòû óñèëèòåëÿ ìîùíîñòè ñìàðòôîíà, è çà ñ÷åò ñíèæåíèÿ òîêà, ïîòðåáëÿåìîãî âûõîäíûì êàñêàäîì, ïîçâîëÿþò ðåæå çàðÿæàòü àêêóìóëÿòîðû. Ñ íîâûìè ýëåìåíòàìè ñîãëàñîâàíèÿ àíòåííû ìîæíî âòðîå ïîâûñèòü ñêîðîñòü ïåðåäà÷è äàííûõ âî âñåé çîíå äåéñòâèÿ ñåòè ïðè îäíîâðåìåííîì çíà÷èòåëüíîì ñîêðàùåíèè êîëè÷åñòâà ïðîïóùåííûõ èëè ïðåðâàííûõ âûçîâîâ.

Îäíîâðåìåííî âûïóùåíà ñïåöèàëüíàÿ ìèêðîñõåìà äëÿ óïðàâëåíèÿ PTIC – TCC-103, ïðåäñòàâëÿþùàÿ ñîáîé âûñîêîâîëüòíûé ÖÀÏ, îáåñïå÷èâàþùèé êîíòðîëü íàïðÿæåíèÿ ñìåùåíèÿ â íàñòðàèâàåìûõ ñèñòåìàõ è ïîëíîñòüþ óäîâëåòâîðÿþùèé òðåáîâàíèÿì ñèíõðîíèçàöèè â óñòðîéñòâàõ ñîòîâîé è äðóãîé áåñïðîâîäíîé ñâÿçè. Ìàëîìîùíàÿ ìèêðîñõåìà èìååò âñòðîåííûé ïîâûøàþùèé ïðåîáðàçîâàòåëü ñ òðåìÿ ïðîãðàììèðóåìûìè äî 24  âûõîäàìè è èíòåðôåéñ, ïîçâîëÿþùèé íåçàâèñèìî óïðàâëÿòü íåñêîëüêèìè ýëåìåíòàìè íàñòðîéêè ïî îäíîé øèíå MIPI/SPI. TCC-103 ïðîèçâîäèòñÿ â êîðïóñå WLCSP, ïðåäíàçíà÷åííîì êàê äëÿ àâòîíîìíîãî èñïîëüçîâàíèÿ, òàê è äëÿ óñòàíîâêè ìîäóëü. Àïðîáèðîâàííûé îïûò è òåõíîëîãè÷åñêèå ðåøåíèÿ ON Semiconductor â ðàçðàáîòêå ïåðåñòðàèâàåìûõ Â× êîìïîíåíòîâ ïîäòâåðæäàþòñÿ ïðîäàííûìè ê íàñòîÿùåìó âðåìåíè áîëåå ÷åì 10 ìèëëèîíàìè ìèêðîñõåì, ìåæäóíàðîäíûì ñåðâèñîì ïîääåðæêè ðàçðàáîò÷èêîâ è èíñòðóìåíòàìè ïðîåêòèðîâàíèÿ, ïîìîãàþùèìè óñêîðèòü è óïðîñòèòü îïòèìèçàöèþ àíòåííûõ öåïåé.

Êîíñòðóêòèâíîå èñïîëíåíèå è ñòîèìîñòü PTIC â êîðïóñàõ WLCSP è QFN ïðåäëàãàþòñÿ ïî öåíå $0.50 çà ïðèáîð â ïàðòèÿõ ñâûøå 250,000 øòóê.

Vishay âûïóñêàåò ñåðèþ êîìïàêòíûõ ðåçèñòîðîâ â àëþìèíèåâûõ êîðïóñàõ ñ äîïóñòèìîé ìîùíîñòüþ ðàññåèâàíèÿ äî 500 Âò Vishay Intertechnology âûïóñòèëà ñåðèþ VACR êîìïàêòíûõ ðåçèñòîðîâ â àëþìèíèåâûõ êîðïóñàõ ñ äîïóñòèìîé ìîùíîñòüþ ðàññåèâàíèÿ äî 500 Âò. Íîâûå ïðèáîðû ïðåäíàçíà÷åíû äëÿ èñïîëüçîâàíèÿ â ïðîìûøëåííîñòè, â ñèñòåìàõ óïðàâëåíèÿ äâèãàòåëÿìè, íà æåëåçíîäîðîæíîì òðàíñïîðòå, â ïðåîáðàçîâàòåëÿõ ýíåðãèè âîçîáíîâëÿåìûõ èñòî÷íèêîâ è ïðî÷èõ ñèëîâûõ óñòðîéñòâàõ â êà÷åñòâå òîðìîçíûõ, ãàñÿùèõ, ðàçðÿäíûõ è îãðàíè÷èòåëüíûõ ðåçèñòîðîâ. Ðåçèñòîðû Draloric VACR, ðàññåèâàþùèå ìîùíîñòü îò 50 äî 500 Âò, èìåþò ñòåïåíü çàùèòû IP20 èëè IP65. Ñòàíäàðòíîå îòêëîíåíèå ñîïðîòèâëåíèÿ ñîñòàâëÿåò ±10%, à ìàê-

10

ñèìàëüíî äîïóñòèìîå íàïðÿæåíèå, â çàâèñèìîñòè îò ìîäåëè, – 600 èëè 1000 Â. Ðåçèñòîðû âûäåðæèâàþò êðàòêîâðåìåííûå îäèííàäöàòèêðàòíûå ïåðåãðóçêè (â òå÷åíèå 6% âðåìåíè îò öèêëà äëèòåëüíîñòüþ 120 ñ).

ÍÎÂÎÑÒÈ

ÐàäèîËîöìàí – ìàðò 2013


Íîìèíàëüíûå çíà÷åíèÿ ñîîòâåòñòâóþò ñòàíäàðòíîìó ðÿäó E24. Ðåçèñòîðû ñ äðóãèìè ñîïðîòèâëåíèÿìè èçãîòàâëèâàþòñÿ ïî çàêàçó. Ðåçèñòîðû VACR èìåþò ïîëíîñòüþ çàùèùåííóþ êîíñòðóêöèþ, îáåñïå÷èâàþùóþ ïîâûøåííóþ çàùèòó îò âëàæíîñòè è âåñÿò îò 260 ã äî 1.1 êã. Ìíîãîîáðàçèå êîíñòðóêòèâíûõ èñïîëíåíèé è âîçìîæíîñòü óñòàíîâêè íà òåïëîîòâîä ïîçâîëÿþò ðàñøèðÿòü ïðåäåëû ðàññåèâàåìîé ìîùíîñòè. Ïðåäëàãàþòñÿ óñòðî-

éñòâà, ïðåäíàçíà÷åííûå êàê äëÿ ãîðèçîíòàëüíîé, òàê è äëÿ âåðòèêàëüíîé óñòàíîâêè.  çàâèñèìîñòè îò äîïóñòèìîé ìîùíîñòè ðåçèñòîðû èìåþò ãàáàðèòû îò 160 ´ 40 ´ 20 ìì äî 337 ´ 60 ´ 30 ìì.  íàñòîÿùåå âðåìÿ âîçìîæíà ïîñòàâêà, êàê åäèíè÷íûõ îáðàçöîâ, òàê è ïðîìûøëåííûõ ïàðòèé ðåçèñòîðîâ VACR. Ñðîê èñïîëíåíèÿ êðóïíûõ çàêàçîâ ñîñòàâëÿåò îò 8 äî 10 íåäåëü.

Innovative Power Products âûïóñòèëà äâóíàïðàâëåííûé îòâåòâèòåëü â êîðïóñå äëÿ ïîâåðõíîñòíîãî ìîíòàæà Êîìïàíèÿ Innovative Power Products ïðåäñòàâèëà äâóíàïðàâëåííûé îòâåòâèòåëü IPP8042 â êîðïóñå äëÿ ïîâåðõíîñòíîãî ìîíòàæà, ïðåäíàçíà÷åííûé äëÿ ðàáîòû â äèàïàçîíå ÷àñòîò îò 225 äî 2500 ÌÃö ïðè óðîâíå âõîäíîé ìîùíîñòè äî 100 Âò è ðàçâÿçêå 35 äÁ.

Êîíñòðóêöèÿ IPP-8042 èìååò îòäåëüíûå ïîðòû äëÿ ïðÿìîãî è îòðàæåííîãî ñèãíàëîâ, ñíàáæåííûå âíóòðåííèìè ñîãëàñîâàííûìè çàãëóøêàìè. Óñòðîéñòâî âûïóñêàåòñÿ â êîðïóñå SMD ïëîùàäüþ 25.4 ´ 25.4 ìì.

Îñíîâíûå ïàðàìåòðû IPP-8042: ! âíîñèìûå ïîòåðè ìåíåå 0.3 äÁ, ! ÊÑ îñíîâíîé ëèíèè ìåíåå 1.25:1, ! íåðàâíîìåðíîñòü ñâÿçè â ïîëîñå ðàáî÷èõ ÷àñòîò íå õóæå ±1.0 äÁ, ! íàïðàâëåííîñòü áîëåå 18 äÁ.

Ðåçóëüòàòû òåñòèðîâàíèÿ ìîäóëÿ IPP8042.

Alpha and Omega Semiconductor íà÷àëà ïðîèçâîäñòâî íîâîé ëèíåéêè âûñîêîýôôåêòèâíûõ êîððåêòîðîâ êîýôôèöèåíòà ìîùíîñòè Êîìïàíèÿ Alpha and Omega Semiconductor (AOS) ïðåäñòàâèëà ïåðâûé ïðèáîð èç íîâîé ëèíåéêè êîððåêòîðîâ êîýôôèöèåíòà ìîùíîñòè (ÊÊÌ).  ìèêðîñõåìó êîíòðîëëåðà àêòèâíîãî ÊÊÌ AOZ7111 èíòåãðèðîâàíî ìíîæåñòâî ôóíêöèé, ïîçâîëÿþùèõ ñîçäàâàòü

ÐàäèîËîöìàí – ìàðò 2013

áåçîïàñíûå, íàäåæíûå, ýíåðãîýôôåêòèâíûå è íåäîðîãèå àâòîíîìíûå ïðåîáðàçîâàòåëè íàïðÿæåíèÿ. Èäåàëüíîé îáëàñòüþ ïðèìåíåíèÿ AOZ7111 áóäóò ïðèëîæåíèÿ, ðàáîòàþùèå â ðåæèìå êðèòè÷åñêîé ïðîâîäèìîñòè, íàïðèìåð, èìïóëüñíûå èñòî÷íèêè ïèòàíèÿ, òåëåâè-

ÍÎÂÎÑÒÈ

11


çîðû ñî ñâåòîäèîäíîé ïîäñâåòêîé, áàëëàñòû ñâåòîäèîäíûõ ñâåòèëüíèêîâ è AC/DC àäàïòåðû.

ïîìîùüþ ñïåöèàëüíîãî êîíòóðà îáðàòíîé ñâÿçè, ÷òî ïðåäîòâðàùàåò âîçíèêíîâåíèå áîëüøèõ ïóñêîâûõ òîêîâ ïðè âêëþ÷åíèè è âûêëþ÷åíèè ñèñòåìû. Ïîâûøàåò íàäåæíîñòü è ñòàáèëüíîñòü ðàáîòû óñòðîéñòâà òàêæå ôóíêöèÿ âòîðè÷íîé çàùèòû îò ïåðåíàïðÿæåíèÿ. Äåòåêòîð íóëåâîãî òîêà ñíèæàåò ñòîèìîñòü êîíå÷íîé ñèñòåìû, äåëàÿ íåíóæíîé äîïîëíèòåëüíóþ îáìîòêó òðàíñôîðìàòîðà.

Îñíîâíûå òåõíè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè

Êîððåêöèÿ êîýôôèöèåíòà ìîùíîñòè ÿâëÿåòñÿ îäíèì èç âàæíåéøèõ ñðåäñòâ ïîâûøåíèÿ îáùåé ýôôåêòèâíîñòè ýëåêòðè÷åñêèõ ñåòåé, ïîýòîìó êðóã óñòðîéñòâ, â êîòîðûå óñòàíàâëèâàþòñÿ ÊÊÌ, ïîñòîÿííî ðàñøèðÿåòñÿ. Ñîîòâåòñòâåííî, ðàçâèâàåòñÿ ðûíîê ñðåäñòâ óïðàâëåíèÿ êîýôôèöèåíòîì ìîùíîñòè, íà êîòîðûé è îðèåíòèðîâàíà íîâàÿ ðàçðàáîòêà AOS. Ïðèáîð ñïîñîáåí îáíàðóæèâàòü íåèñïðàâíîñòè âî âõîäíîé öåïè ïåðåìåííîãî òîêà, à âî âðåìÿ ìÿãêîãî ñòàðòà ðåãóëèðîâàòü ñêîðîñòü íàðàñòàíèÿ âûõîäíîãî òîêà ñ

! Êîíòðîëëåð êîððåêòîðà êîýôôèöèåíòà ìîùíîñòè ñ ðåæèìîì êðèòè÷åñêîé ïðîâîäèìîñòè ! Ðåæèì óïðàâëåíèÿ: ïî íàïðÿæåíèþ ! Òîïîëîãèÿ: ïîâûøàþùàÿ ! Ðàáî÷àÿ ÷àñòîòà: ïåðåìåííàÿ ! Êîðïóñ: SOIC-8, íå ñîäåðæàùèé ãàëîãåíîâ è îòâå÷àþùèé òðåáîâàíèÿì äèðåêòèâû RoHS

Äîñòóïíîñòü è öåíà Ìàññîâîå ïðîèçâîäñòâî AOZ7111 ñî ñðîêîì ïîñòàâêè 12 íåäåëü ìîæåò áûòü íà÷àòî íåìåäëåííî ïî ïîëó÷åíèè çàêàçà. Öåíà îäíîé ìèêðîñõåìû $0.49 ïðè ðàçìåðå ïàðòèè 1,000 øò.

 ÎÀÝ âñòóïèëà â ñòðîé ñàìàÿ êðóïíàÿ â ìèðå ýëåêòðîñòàíöèÿ ïî ïðåîáðàçîâàíèþ êîíöåíòðèðîâàííîé ñîëíå÷íîé ýíåðãèè Áëàãîäàðÿ ðàñïîëîæåíèþ â ðàéîíå íèçêèõ øèðîò è ìàëîìó ïðîöåíòó ïàñìóðíûõ äíåé Îáúåäèíåííûå Àðàáñêèå Ýìèðàòû (ÎÀÝ) ÿâëÿþòñÿ èäåàëüíûì ìåñòîì äëÿ óñòàíîâêè ñîëíå÷íûõ ýëåêòðîñòàíöèé. Ïîýòîìó íå óäèâèòåëüíî, ÷òî ñàìàÿ êðóïíàÿ â ìèðå ýëåêòðîñòàíöèÿ, èñïîëüçóþùàÿ êîíöåíòðèðîâàííóþ ñîëíå÷íóþ ýíåðãèþ (concentrated solar power

– CSP), áûëà ââåäåíà â ýêñïëóàòàöèþ èìåííî â ýòîé çàëèòîé ñîëíå÷íûìè ëó÷àìè áëèæíåâîñòî÷íîé ñòðàíå. Îôèöèàëüíî çàïóùåííàÿ â ñòðîé ïðåçèäåíòîì ÎÀÝ è ýìèðîì Àáó Äàáè øåéõîì Õàëèôîé èáí Çàéä Àëü Íàõàéÿíîì, Shams 1 ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé CSPýëåêòðîñòàíöèþ ìîùíîñòüþ 100 ÌÂò, êîòîðàÿ áóäåò ñíàáæàòü ýíåðãèåé 20,000 äîìîâ â ÎÀÝ. Ñòðîèòåëüñòâî Shams 1 (÷òî â ïåðåâîäå ñ àðàáñêîãî îçíà÷àåò «Ñîëíöå») íà÷àëîñü âî âòîðîé ïîëîâèíå 2010 ãîäà íà ó÷àñòêå, ðàñïîëîæåííîì ïðèìåðíî â 120 êì ê þãî-çàïàäó îò Àáó-Äàáè. Ýëåêòðîñòàíöèÿ çàíèìàåò ïëîùàäü 2.5 êì2, ïîêðûòóþ 250,000 çåðêàëàìè, óñòàíîâëåííûìè íà 768 ïàðàáîëè÷åñêèõ êîëëåêòîðàõ. Ýòè ïàðàáîëè÷åñêèå îòðàæàòåëè ôîêóñèðóþò ñâåò íà çàïîëíåííûå ñèíòåòè÷åñ-

12

ÍÎÂÎÑÒÈ

ÐàäèîËîöìàí – ìàðò 2013


êèì ìàñëîì òðóáû, êîòîðûå íàãðåâàþò âîäó è âûðàáàòûâàþò ïàð äëÿ âðàùåíèÿ òóðáèí.

Ýëåêòðîñòàíöèÿ Shams 1, ïîñòðîåííàÿ ïðèìåðíî çà ˆ460 ìëí. ($595 ìëí.), ÿâëÿåòñÿ ñîâìåñòíûì ïðåäïðèÿòèåì ôðàíöóçñêîé íåôòÿíîé êîìïàíèè Total (20%), èñïàíñêîé êîìïàíèè Abengoa Solar (20%) è Masdar (60%). Ó÷ðåæäåííàÿ äëÿ ðàçâèòèÿ è óïðàâëåíèÿ ïðîåêòîì ãîðîäà Ìàñäàð-Ñèòè, êîìïàíèÿ

Masdar óòâåðæäàåò, ÷òî ñ ââåäåíèåì â ñòðîé Shams 1 îíà ðàñïîëàãàåò ïî÷òè 10% ìîùíîñòè âñåõ óñòàíîâëåííûõ â ìèðå CSPýëåêòðîñòàíöèé. Òàêæå çàÿâëåíî, ÷òî Shams 1 ïîçâîëèò ñîêðàòèòü âûáðîñû óãëåêèñëîãî ãàçà â ÎÀÝ ïðèìåðíî íà 175,000 òîíí â ãîä, ÷òî ðàâíîñèëüíî ïîñàäêå 1.5 ìëí. äåðåâüåâ èëè ïðåêðàùåíèþ ýêñïëóàòàöèè 15,000 àâòîìîáèëåé. Ïîêà Shams 1 ìîæåò ïðåòåíäîâàòü íà çâàíèå ñàìîé êðóïíîé ðàáîòàþùåé CSPýëåêòðîñòàíöèè, íî, âèäèìî, îíà íå ñìîæåò íîñèòü ýòîò òèòóë î÷åíü äîëãî. Ñòðîèòåëüñòâî ïîäîáíûõ ñòàíöèé íàáèðàåò îáîðîòû âî ìíîãèõ ÷àñòÿõ ñâåòà, è íå ìåíåå äåâÿòè ýëåêòðîóñòàíîâîê ìîùíîñòüþ 100 ÌÂò è âûøå óæå âîçâîäÿòñÿ â ÑØÀ, Èíäèè è Ìàðîêêî, à åùå áîëüøåå êîëè÷åñòâî ïëàíèðóåòñÿ ïîñòðîèòü â ðàçëè÷íûõ óãîëêàõ ìèðà.

Touchstone äîáàâèëà ê ñåìåéñòâó ìèêðîìîùíûõ òàéìåðîâ ìèêðîñõåìó TS3004 Touchstone Semiconductor ñîîáùèëà î ðàñøèðåíèè ñâîåãî ñåìåéñòâà ìèêðîìîùíûõ òàéìåðîâ, â êîòîðîì òåïåðü ïîÿâèëàñü ìèêðîñõåìà TS3004, ïîòðåáëÿþùàÿ òîê 1.9 ìêÀ ïðè íàïðÿæåíèè ïèòàíèÿ îò 1.55 äî 5.25 Â. Êîìïàêòíûé è ïðîñòîé â èñïîëüçîâàíèè ìíîãîôóíêöèîíàëüíûé òàéìåð/ãåíåðàòîð TS3004 ñ ïîìîùüþ åäèíñòâåííîãî ðåçèñòîðà íàñòðàèâàåòñÿ íà áàçîâóþ ÷àñòîòó 25 êÃö (èëè 40 ìêñ) ñ êîýôôèöèåíòîì çàïîëíåíèÿ ðîâíî 50%. Ñîçäàâàâøàÿñÿ ñïåöèàëüíî äëÿ ïðèáîðîâ, ðàññ÷èòàííûõ íà ïðîäîëæèòåëüíóþ ðàáîòó îò áàòàðåé, ìèêðîñõåìà TS3004 ïðèñîåäèíèëàñü ê ñåìåéñòâó ÊÌÎÏ òàéìå-

ðîâ TS3001, TS3002, TS3003, TS3005 è TS3006. Áåç èñïîëüçîâàíèÿ äîïîëíèòåëüíûõ êîìïîíåíòîâ ïîëüçîâàòåëü ìîæåò èçìåíÿòü ÷àñòîòó ãåíåðàöèè îò 0.005 Ãö äî 100 êÃö. Ïî ñðàâíåíèþ ñ äðóãèìè ìèêðîñõåìàìè ÊÌÎÏ ãåíåðàòîðîâ/òàéìåðîâ, TS3004 çàíèìàåò íà ÷åòâåðòü ìåíüøóþ ïëîùàäü ïå÷àòíîé ïëàòû è ïîòðåáëÿåò 10% ìîùíîñòè. Åñëè æå ñðàâíèâàòü ìèêðîñõåìó ñ êëàññè÷åñêèì ñòàíäàðòíûì òàéìåðîì 555, âûèãðûø â ïëîùàäè ïëàòû ñîñòàâèò 84%, à â ïîòðåáëÿåìîé ìîùíîñòè áîëåå òðåõ ïîðÿäêîâ.

Ïðèìåíåíèå ! Ïîðòàòèâíûå óñòðîéñòâà è îáîðóäîâàíèå ñ áàòàðåéíûì ïèòàíèåì ! Ìèêðîìîùíûé ãåíåðàòîð ñ íåáîëüøèì ÷èñëîì êîìïîíåíòîâ ! Êîìïàêòíàÿ ìèêðîìîùíàÿ çàìåíà ãåíåðàòîðàì ñ êâàðöåâûìè è êåðàìè÷åñêèìè ðåçîíàòîðàìè ! Ìèêðîìîùíàÿ ñõåìà ØÈÌ ! Ìèêðîìîùíàÿ ñõåìà ÂÈÌ (âðåìÿèìïóëüñíûé ìîäóëÿòîð) ! Ìèêðîìîùíûé òàêòîâûé ãåíåðàòîð

ÐàäèîËîöìàí – ìàðò 2013

ÍÎÂÎÑÒÈ

13


! Ìèêðîìîùíûé ãåíåðàòîð âðåìåííûõ ïîñëåäîâàòåëüíîñòåé

Îñíîâíûå õàðàêòåðèñòèêè ! Ñâåðõíèçêèé òîê ïîòðåáëåíèÿ: 1.9 ìêÀ íà ÷àñòîòå 25 êÃö ! Íàïðÿæåíèå ïèòàíèÿ: 1.55 … 5.25  ! Óñòàíîâêà ÷àñòîòû âûõîäíûõ èìïóëüñîâ ñ êîýôôèöèåíòîì çàïîëíåíèÿ 50% ñ ïîìîùüþ îäíîãî ðåçèñòîðà ! 3 âûâîäà äëÿ ïîëüçîâàòåëüñêîé óñòàíîâêè ïåðèîäà FOUT: # 0.005 Ãö £ tFOUT £ 100 êÃö ! Òî÷íîñòü óñòàíîâêè ïåðèîäà íà âûõîäå FOUT: 3% ! Òåìïåðàòóðíûé äðåéô ïåðèîäà tFOUT: 0.02%/°C

! Âûõîäíîå ñîïðîòèâëåíèå äðàéâåðîâ FOUT è PWMOUT: 160 Îì TS3004 ðàññ÷èòàíû íà ðàáîòó â äèàïàçîíå òåìïåðàòóð îò –40°C äî +85°C. Ìèêðîñõåìû âûïóñêàþòñÿ â 10-âûâîäíîì êîðïóñå TDFN ðàçìåðîì 3´3 ìì, è â ïàðòèÿõ îò 1000 ïðèáîðîâ ïðîäàþòñÿ ïî öåíå $0.95 çà øòóêó. VDD=5  êðàñí. C1 0.1µF

9 2 3 4 6

TS3004

8 CPWM VDD 1 FOUT FDIV2 5 PWMOUT FDIV1 10 RSET FDIV0 7 GND PWM_CNTRL

R2 1.3kW êðàñí.

R1 3.24MW

R3 1.3kW

Òèïîâàÿ ñõåìà âêëþ÷åíèÿ TS3004

Àêòèâíûé äèîä ñíèæàåò òåìïåðàòóðó íà 50 ãðàäóñîâ â ìîíòàæíîé êîðîáêå ñîëíå÷íîé ýëåêòðîóñòàíîâêè Texas Instruments (TI) ïðåäñòàâèëà èíòåëëåêòóàëüíûé øóíòèðóþùèé äèîä SM74611 â ñòàíäàðòíîì êîðïóñå äëÿ ïîâåðõíîñòíîãî ìîíòàæà, ðàññ÷èòàííûé íà ïðîòåêàíèå òîêà äî 15 À è îòëè÷àþùèéñÿ ñàìûìè íèçêèìè â îòðàñëè ïîòåðÿìè ìîùíîñòè.

Ðèñóíîê 1. Øóíòèðóþùèå äèîäû SM74611 â òèïè÷íîé ðàñïðåäåëèòåëüíîé êîðîáêå.

Åñëè â òàêîì òèïè÷íîì ïðèëîæåíèè, êàê ðàñïðåäåëèòåëüíàÿ êîðîáêà ñîëíå÷íîé ýëåêòðîóñòàíîâêè, òðè òðàäèöèîííî èñïîëüçóåìûõ îáû÷íûõ äèîäà Øîòòêè çàìåíèòü ïðèáîðàìè SM74611 (Ðèñóíîê 1), ïîòåðè ìîùíîñòè ñîêðàòÿòñÿ íà 80%, à òåìïåðàòóðà âíóòðè êîðîáêè ñíèçèòñÿ íà 50 °C. Ïðè çàòåíåíèè ñîëíå÷íîé ïàíåëè SM74611 îáðàçóåò àëüòåðíàòèâíûé íèçêîîìíûé ïóòü ïðîòåêàíèÿ òîêà öåïî÷êè ôîòîãàëüâàíè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ (Ðèñóíîê 2), ïðåäîòâðàùàÿ âîçíèêíîâåíèå ãîðÿ÷èõ ó÷àñòêîâ,

14

ñïîñîáíûõ ïîâðåäèòü ïàíåëü. Çàùèùàÿ ôîòîãàëüâàíè÷åñêóþ ïàíåëü, SM74611 ïîâûøàåò åå íàäåæíîñòü çà ñ÷åò ïîâûøåíèÿ ýôôåêòèâíîñòè è ñíèæåíèÿ òåïëîâûäåëåíèÿ è, êðîìå òîãî, ïîçâîëÿåò èñïîëüçîâàòü áîëåå êîìïàêòíûå ðàñïðåäåëèòåëüíûå êîðîáêè ñ òåïëîîòâîäàìè ìåíüøåé ïëîùàäè. SM74611 âëèâàåòñÿ â ñåìåéñòâî ìèêðîñõåì TI äëÿ íóæä ñîëíå÷íîé ýëåêòðîýíåðãåòèêè, â êîòîðîì íå òàê äàâíî óæå ïîÿâèëñÿ öèôðîâîé êîíòðîëëåð óïðàâëåíèÿ ìîùíîñòüþ äëÿ ñîëíå÷íûõ ìèêðîèíâåðòîðîâ UCD3138, êîíòðîëëåð ñëåæåíèÿ çà òî÷êîé ìàêñèìàëüíîé ìîùíîñòè SM72441 è ïîëíîìîñòîâîé äðàéâåð SM72295.

ÍÎÂÎÑÒÈ

ÐàäèîËîöìàí – ìàðò 2013


PV (+) À

Ê SM74611

À

Ê SM74611

À

C1 Ê

SM74611

Çàðÿäîâûé íàñîñ

Êîíòðîëëåð è äðàéâåð ÌÎÏ òðàíçèñòîðà

Q1 IØÓÍÒÀ

PV (–)

ÐÀÑÏÐÅÄÅËÈÒÅËÜÍÀß ÊÎÐÎÁÊÀ

ÊÀÒÎÄ

VF

ÀÍÎÄ

Ðèñóíîê 3. Ôóíêöèîíàëüíàÿ ñõåìà SM74611.

ÔÎÒÎÃÀËÜÂÀÍÈ×ÅÑÊÈÉ ÌÎÄÓËÜ

Ðèñóíîê 2. Òèïîâàÿ ñõåìà âêëþ÷åíèÿ SM74611.

Ôóíêöèîíàëüíàÿ ñõåìà SM74611 ïîêàçàíà íà Ðèñóíêå 3.

Êëþ÷åâûå îñîáåííîñòè è ïðåèìóùåñòâà èíòåëëåêòóàëüíûõ øóíòèðóþùèõ äèîäîâ SM74611

! Ðàáîòà ïðè òîêå äî 15 À áåç ëàâèííîãî ïðîáîÿ. ! Ñíèæåííûå ïðÿìîé è îáðàòíûé òîêè óòå÷êè ïîâûøàþò ýôôåêòèâíîñòü ñîëíå÷íîé óñòàíîâêè â ñðàâíåíèè ñ òðàäèöèîííûìè ñèñòåìàìè, èñïîëüçóþùèìè îáîðóäîâàíèå ñ äèîäàìè Øîòòêè. ! Êîðïóñ D2PAK ïîçâîëÿåò îñóùåñòâëÿòü ïðÿìóþ çàìåíó îáû÷íûõ äèîäîâ Øîòòêè â êîðïóñàõ äëÿ ïîâåðõíîñòíîãî ìîíòàæà

Äîñòóïíîñòü, êîðïóñ, öåíà

! Áëàãîäàðÿ ñîêðàùåíèþ ïîòåðü ìîùíîñòè íà 80% ïî ñðàâíåíèþ ñ äèîäàìè Øîòòêè, òåìïåðàòóðà âíóòðè ðàñïðåäåëèòåëüíîé êîðîáêè ñíèæàåòñÿ íà 50 °C, ïîçâîëÿÿ ëèáî óâåëè÷èâàòü òîê, ëèáî âûáèðàòü êîðîáêè ìåíüøåãî ðàçìåðà.

Èíòåëëåêòóàëüíûå øóíòèðóþùèå äèîäû SM74611 óæå ìîãóò áûòü ïðèîáðåòåíû â ïðîìûøëåííûõ îáúåìàõ ó àâòîðèçîâàííûõ äèñòðèáüþòîðîâ èëè íåïîñðåäñòâåííî ó TI. Ïðèáîðû âûïóñêàþòñÿ â äâóõâûâîäíûõ êîðïóñàõ D2PAK ñ ðàçìåðàìè 10.2 ´ 9 ´ 4.5 ìì. Öåíà îäíîãî äèîäà â ïàðòèè èç 1000 ïðèáîðîâ óñòàíîâëåíà íà óðîâíå $1.50.

Linear Technology âûïóñòèëà íà ðûíîê ñàìûå ìèíèàòþðíûå â ìèðå 14-ðàçðÿäíûå ÀÖÏ ïîñëåäîâàòåëüíîãî ïðèáëèæåíèÿ ñ áûñòðîäåéñòâèåì 4.5 Ìâûá/ñ Linear Technology âûïóñòèëà íîâóþ ìèêðîñõåìó 14-ðàçðÿäíîãî ÀÖÏ ïîñëåäîâàòåëüíîãî ïðèáëèæåíèÿ LTC2314-14 ñ áûñòðîäåéñòâèåì 4.5 Ìâûá/ñ. Ðàçìåñòèâ êðèñòàëë ýòîãî ïðèáîðà â 8-âûâîäíîì êîðïóñå TSOT23, êîìïàíèÿ ñìîãëà ïðåäëîæèòü ðûíêó

ÐàäèîËîöìàí – ìàðò 2013

ñàìîå êîìïàêòíîå â ñâîåì êëàññå ñêîðîñòåé ðåøåíèå, ðàçìåð êîòîðîãî, â ñðàâíåíèè ñ àíàëîãè÷íûìè ïðîäóêòàìè äðóãèõ êîìïàíèé, óìåíüøåí ïî÷òè íà 90%.  ìèíèàòþðíûé ïðèáîð ïëîùàäüþ âñåãî 8 ìì2 èíòåãðèðîâàí èñòî÷íèê îïîðíîãî íàïðÿæåíèÿ 2.048 Â/4.096  ñ òèïîâûì çíà÷åíèåì òåìïåðàòóðíîé ñòàáèëüíîñòè 7 ppm/°C è ãàðàíòèðîâàííûì ìàêñèìàëüíûì çíà÷åíèåì 20ppm/°C. Íàïðÿæåíèå ïèòàíèÿ LTC2314-14 ìîæíî âûáèðàòü ðàâíûì 3 èëè 5 Â, ïðè ýòîì ïîòðåáëåíèå ìîùíîñòè ñîñòàâèò 18 èëè 31 ìÂò, ñîîòâåòñòâåííî. Íà ðûíêå êîíêóðèðóþùèõ èçäåëèé ýòî íàèâûñøèé ïîêàçàòåëü. Ìàëîãàáàðèòíàÿ è ýêîíîìè÷íàÿ ìèêðîñõåìà ñ ïîñëåäîâàòåëüíûì èíòåðôåéñîì SPI áóäåò èäåàëüíûì

ÍÎÂÎÑÒÈ

15


âûáîðîì äëÿ ìíîæåñòâà ïîðòàòèâíûõ ïðèëîæåíèé, âêëþ÷àÿ ìåäèöèíñêèå ïðèáîðû, êîììóíèêàöèîííûå ñèñòåìû è óñòðîéñòâà ñ àâòîíîìíûì ïèòàíèåì. Êðîìå òîãî, äîñòóïíà ïîëíîñòüþ ñîâìåñòèìàÿ ïî âûâîäàì è ëîãèêå óïðàâëåíèÿ 12ðàçðÿäíàÿ âåðñèÿ ÀÖÏ LTC2315-12, îòëè÷àþùàÿñÿ áîëüøåé ñêîðîñòüþ ïðåîáðàçîâàíèÿ – 5 Ìâûá/ñ. Ïî ìíîãèì ïàðàìåòðàì LTC231414 è LTC2315-12 ëèäèðóþò ñðåäè ÀÖÏ ïîñëåäîâàòåëüíîãî ïðèáëèæåíèÿ äèàïàçîíà ñêîðîñòåé îò 500 êâûá/ñ äî 5 Ìâûá/ñ. Òàê, íàïðèìåð, îòíîøåíèå ñèãíàë/øóì ðàâíî 77.5 äÁ äëÿ 14-áèòíûõ è 73 äÁ äëÿ 12-áèòíûõ ïðèáîðîâ, à çíà÷åíèÿ ìàêñèìàëüíîé èíòåãðàëüíîé è äèôôåðåíöèàëüíîé íåëèíåéíîñòè ñîñòàâëÿþò, ñîîòâåòñòâåííî, ±3.75 LSB è ±0.99 LSB äëÿ LTC2314-14, è ±1.25 LSB è ±0.99 LSB äëÿ LTC2315-12. Ìèêðîñõåìû ñåìåéñòâà LTC2314 èìåþò íåñèììåòðè÷íûå îäíîïîëÿðíûå âõîäû, ãåðìåòèçèðóþòñÿ â ìèíèàòþðíûå êîðïóñà TSOT-23, ñîäåðæàò èíòåãðèðîâàííûå èñòî÷íèêè îïîðíîãî íàïðÿæåíèÿ è ìîãóò ïèòàòüñÿ îò îäíîãî èç äâóõ íàïðÿæåíèé 3 èëè 5 Â. Ïðèáîðû ðàññåèâàþò î÷åíü íåçíà÷èòåëüíóþ ìîùíîñòü, ïîòðåáëåíèå êîòîðîé äîïîëíèòåëüíî îïòèìèçèðóåòñÿ áëàãîäàðÿ íàëè÷èþ ðåæèìîâ ñíà è «íåãëóáîêîãî» ñíà.  íàñòîÿùåå âðåìÿ LTC2314-14 è LTC2315-12 âûïóñêàþòñÿ â âåðñèÿõ äëÿ âñåõ îñíîâíûõ òåìïåðàòóðíûõ äèàïàçîíîâ: êîììåð÷åñêîãî, ïðîìûøëåííîãî è âîåííîãî (–40 … 125 °C). Öåíû íà÷èíàþòñÿ ñ $9.52 çà îäíó ìèêðîñõåìó LTC2314-14 è $5.17 çà LTC231512 ïðè îáúåìå çàêàçà îò 1000 ïðèáîðîâ. Äëÿ îöåíêè âîçìîæíîñòåé ÀÖÏ LTC2314 ðàçðàáî-

16

òàíà äåìîíñòðàöèîííàÿ ïëàòà DC1563A, ïðèîáðåñòè êîòîðóþ ìîæíî ÷åðåç ìåñòíûå îôèñû ïðîäàæ Linear Technology.

Ñâîäêà îñíîâíûõ õàðàêòåðèñòèê LTC2314-14 è LTC2315-12: ! ×àñòîòà ïðåîáðàçîâàíèÿ 4.5 Ìâûá/ñ ! Ãàðàíòèðîâàííîå 14-áèòíîå ðàçðåøåíèå áåç ïðîïóñêà êîäîâ ! Âíóòðåííèé èñòî÷íèê îïîðíîãî íàïðÿæåíèÿ 2.048 Â/4.096  ! Îòíîøåíèå ñèãíàë/øóì 77.5 äÁ ! Íèçêèé òîê ïîòðåáëåíèÿ: 6.2 ìÀ ïðè ÷àñòîòå ïðåîáðàçîâàíèÿ 4.5 Ìâûá/ñ è íàïðÿæåíèè ïèòàíèÿ 5  ! Ãèáêèé âûáîð íàïðÿæåíèÿ ïèòàíèÿ 3  èëè 5 ! Ìàêñèìàëüíàÿ íåëèíåéíîñòü ïðè íàïðÿæåíèè ïèòàíèÿ 5 Â: # èíòåãðàëüíàÿ: ±3.75 LSB # äèôôåðåíöèàëüíàÿ: ±0.99 LSB ! Òèïè÷íîå ïîòðåáëåíèå òîêà â ñïÿùåì ðåæèìå ìåíåå 1 ìêÀ ! Ðåæèì «íåãëóáîêîãî» ñíà ñ áûñòðûì ïåðåõîäîì â ðàáî÷èé ðåæèì ! Îòäåëüíîå ïèòàíèå 1.8 … 5  äëÿ öèôðîâîãî èíòåðôåéñà ! Âûñîêîñêîðîñòíîé èíòåðôåéñ, ñîâìåñòèìûé ñ SPI ! Ãàðàíòèÿ ñîõðàíåíèÿ ïàðàìåòðîâ âî âñåì äèàïàçîíå ðàáî÷èõ òåìïåðàòóð îò –40 °C äî 125 °C ! 8-âûâîäíîé êîðïóñ TSOT-23

ÍÎÂÎÑÒÈ

ÐàäèîËîöìàí – ìàðò 2013


10 ìàëîèçâåñòíûõ ôàêòîâ

èç æèçíè Òåñëû Suzanne Deffree EDN

Í

Íèêîëà Òåñëà, ïðèçíàííûé è ëþáèìûé ìíîãèìè ãåíèé, âûäåëÿëñÿ íå òîëüêî ÿðêîñòüþ ñâîåãî óìà, íî è íåêîòîðûìè îñîáåííîñòÿìè õàðàêòåðà è îáðàçà æèçíè, íåðåäêî âåñüìà ýêñòðàâàãàíòíûìè. Ýòî íå îñêîðáëåíèå ïàìÿòè âåëèêîãî ÷åëîâåêà, à âñåãî ëèøü êîíñòàòàöèÿ ôàêòà. Èç äðóãèõ ëþäåé ñâîåãî âðåìåíè Òåñëà âûäåëÿëñÿ íå òîëüêî íàó÷íûìè è èíæåíåðíûìè òàëàíòàìè, íî è ëè÷íûìè ïðèâû÷êàìè, ðèòóàëàìè è óáåæäåíèÿìè. Âïîëíå âîçìîæíî, ÷òî æèâè Òåñëà â íàøè äíè, åìó äèàãíîñòèðîâàëè áû îáñåññèâíîêîìïóëüñèâíîå ðàññòðîéñòâî èëè àíàëîãè÷íûé ñèíäðîì, íî â òî âðåìÿ ìíîãèå èç åãî ñòðàííîñòåé ïðîñòî ñïèñûâàëèñü íà îðèãèíàëüíîñòü õàðàêòåðà èëè ëåãêîå äóøåâíîå íåäîìîãàíèå. Íå âñå ñêàçàííîå çäåñü ñâèäåòåëüñòâóåò òîëüêî î ñòðàííîñòè ó÷åíîãî. ×òî-òî ñëóæèò

ïðèìåðîì âûñî÷àéøåãî èíòåëëåêòà è ïðåäàííîñòè ðàáîòå, à ÷òî-òî – äàæå ñâèäåòåëüñòâîì æåðòâ, ïðèíåñåííûõ Òåñëîé çà âðåìÿ åãî èñêëþ÷èòåëüíîé êàðüåðû. 10 ôàêòîâ, èçëîæåííûõ íèæå, îïðåäåëÿëè òå÷åíèå ïîâñåäíåâíîé æèçíè Òåñëû, ñîïðîâîæäàëè êàæäûé åãî ïîñòóïîê è ñäåëàëè Òåñëó òàêèì ÷åëîâåêîì, êàêèì åãî çíàëè ñîâðåìåííèêè.

1. Âñåãî ïî òðè Òåñëà âåðèë â ìàãèþ ÷èñëà 3. Ýòà âåðà íîñèëà õàðàêòåð íàâÿç÷èâîé èäåè. Ðàññêàçûâàëè, ÷òî Òåñëà íåðåäêî, ïðåæäå ÷åì âîéòè â çäàíèå, òðèæäû îáõîäèë åãî ïî ïåðèìåòðó, è ÷òî êàæäóþ íî÷ü îí òðåáîâàë ïðèíåñòè 18 ñàëôåòîê (÷èñëî äåëèòñÿ íà 3) äëÿ ÷èñòêè ñåðåáðà è ïðîòèðêè ñòàêàíîâ. Åãî ñìåðòü íàñòóïèëà â îäèíî÷åñòâå çà 3 äíÿ äî 87 äíÿ ðîæäåíèÿ â íîìåðå 3327 (íîìåð äåëèòñÿ íà 3) íà 33 ýòàæå îòåëÿ New Yorker, â êîòîðîì îí æèë â òå÷åíèå íåñêîëüêèõ ïîñëåäíèõ ëåò.

2. Âûäàþùèåñÿ ëþäè íå ñïÿò

Òåñëà çà ðàáîòîé â ëàáîðàòîðèè â Êîëîðàäî.

ÐàäèîËîöìàí – ìàðò 2013

Óòâåðæäàþò, ÷òî ïîäîáíî Ëåîíàðäî äà Âèí÷è, Òåñëà ñïàë óðûâêàìè, íå áîëüøå äâóõ ÷àñîâ çà îäèí ðàç. Ãðàôèê ðàáîò îí ñîñòàâëÿë òàêèì îáðàçîì, ÷òî íåðåäêî åãî ìîæíî áûëî íàáëþäàòü çà ñòîëîì ïîñëå 3 ÷àñîâ íî÷è. Íåìíîãî îòäîõíóâ, Òåñëà âíîâü âîçâðàùàëñÿ ê äåëàì. Ãîâîðÿò, îäíàæäû Òåñëà ïðîðàáîòàë 84 ÷àñà ïîäðÿä. Íå ïîëó÷àÿ òîãî, ÷òî ìîæíî íàçâàòü íîðìàëüíûì íî÷íûì îòäûõîì, îí, ïî ñîáñòâåííîìó ïðèçíàíèþ, «ïåðèîäè÷åñêè âïàäàë â äðåìó».

ÑÒÀÒÜÈ

17


3. Êîðîëåâà ï÷åë Òåñëà äåëàë ìíîæåñòâî ïðîãíîçîâ, êàñàþùèõñÿ íàøåãî âðåìåíè, ñðåäè êîòîðûõ, â ÷àñòíîñòè, ïîÿâëåíèå ëåòàþùèõ ìàøèí, êîòîðûå çàìåíÿò àâòîìîáèëè, êîíå÷íî æå, áåñïðîâîäíàÿ ïåðåäà÷à ýíåðãèè è èçìåíåíèå ñîöèàëüíîãî ñòàòóñà æåíùèíû.  1926 ãîäó îí, ôàêòè÷åñêè, ïðåäñêàçàë ñöåíàðèé ñíÿòîãî â 1955 ãîäó ôèëüìà «Êîðîëåâà ï÷åë» («Queen bee»), â êîòîðîì, ïðåîäîëåâàÿ âñå ïðåïÿòñòâèÿ, æåíùèíû ñîçäàþò áîëåå ðàöèîíàëüíîå è ñîâåðøåííîå îáùåñòâî. «Ïîíÿòíî ëþáîìó èñêóøåííîìó íàáëþäàòåëþ, è äàæå ñîöèîëîãè÷åñêè ñîâåðøåííî íåïîäãîòîâëåííîìó, ÷òî íîâîå îòíîøåíèå ê ïîëîâîé äèñêðèìèíàöèè âî âñåì ìèðå ôîðìèðîâàëîñü íà ïðîòÿæåíèè âåêîâ, ïîëó÷èâ ðåçêèé ñòèìóë íåïîñðåäñòâåííî äî è ïîñëå Ìèðîâîé âîéíû», – ãîâîðèë Òåñëà, äàâàÿ èíòåðâüþ æóðíàëó Collier. «Áîðüáà æåíùèí çà ðàâåíñòâî ïîëîâ çàêîí÷èòñÿ íàñòóïëåíèåì íîâîãî ïîðÿäêà, êîãäà äîìèíèðóþùàÿ ðîëü ïåðåéäåò ê æåíñêîìó ïîëó. Ñîâðåìåííàÿ æåíùèíà, íà÷èíàþùàÿ íà óðîâíå ïîäñîçíàíèÿ îùóùàòü íåèçáåæíîñòü ïðåäñòîÿùèõ ïåðåìåí â ñîöèàëüíîé ðîëè ñâîåãî ïîëà, – ýòî âñåãî ëèøü ïîâåðõíîñòíûé ïðèçíàê ÷åãî-òî áîëåå ãëóáîêîãî è ìîùíîãî, çàðîæäàþùåãîñÿ â íåäðàõ æèçíè». «Ñâîå ðàâåíñòâî, à çàòåì è ïðåâîñõîäñòâî æåíùèíà íà÷íåò óòâåðæäàòü íå ìåëî÷íûì ôèçè÷åñêèì ïîäðàæàíèåì ìóæ÷èíå, à ÷åðåç ïðîáóæäåíèå ñâîåãî èíòåëëåêòà». «Ñ ñàìîãî íà÷ëà, íà ïðîòÿæåíèè áåñ÷èñëåííûõ ïîêîëåíèé ñîöèàëüíîå ïîä÷èíåíèå æåíùèí åñòåñòâåííûì îáðàçîì ïðèâåëî ê ÷àñòè÷íîé àòðîôèè, èëè, ïî êðàéíåé ìåðå, íàñëåäñòâåííîé çàäåðæêå ðàçâèòèÿ ïñèõè÷åñêèõ êà÷åñòâ, êîòîðûìè, êàê ìû òåïåðü çíàåì, æåíùèíû äîëæíû áûòü íàäåëåíû íå ìåíüøå, ÷åì ìóæ÷èíû». «Íî æåíñêèé ðàçóì ïðîäåìîíñòðèðîâàë òàêóþ æå ñïîñîáíîñòü ê ëþáûì èíòåëëåêòóàëüíûì ïðèîáðåòåíèÿì è äîñòèæåíèÿì, êàê è ìóæñêîé. Ïî ìåðå ñìåíû ïîêîëåíèé ñðåäíÿÿ æåíùèíà äîñòèãíåò óðîâíÿ îáðàçîâàííîñòè ñðåäíåãî ìóæ÷èíû, à çàòåì è ïðåâçîéäåò åãî, äðåìëþùèå ñïîñîáíîñòè åå ìîçãà áóäóò ñòèìóëèðîâàòüñÿ ê àêòèâíîñòè, êîòîðàÿ ïîñëå ìíîãîâåêîâîãî ñíà áóäåò îñîáåííî èíòåíñèâíîé è ìîùíîé. Ïðîèãíîðèðîâàâ ïðåöåäåíòû, æåíùèíû ïîðàçÿò öèâèëèçàöèþ ñâîèì ðàçâèòèåì».

18

«Ïðîíèêíîâåíèå æåíùèí â íîâûå ñôåðû äåÿòåëüíîñòè, ïîñòåï å í í û é ç à õ âàò èìè ëèäåðñòâà áóäóò ïðîèñõîäèòü íåçàìåòíî, íî, â êîíå÷íîì ñ÷åòå, ðàññåþò æåíñêóþ óÿçâèìîñòü, çàäóøàò ìàòåðèíñêèé èíñòèíêò, òàê ÷òî áðàê è ìàòåðèíñòâî, âîçìîæíî, ñòàíóò âûçûâàòü îòâðàùåíèå, è ÷åëîâå÷åñêàÿ öèâèëèçàöèÿ áóäåò âñå ñèëüíåå è ñèëüíåå ïðèáëèæàòüñÿ ê ñîâåðøåííîé öèâèëèçàöèè ï÷åë». Òåñëó íå ïóãàëè ñîáñòâåííûå ïðîãíîçû áóäóùåãî, îí ïðèíèìàë èõ, ïîëàãàÿ, ÷òî ýòî ïðèâåäåò ê ïî÷òè èäåàëüíîìó óñòðîéñòâó îáùåñòâà çà ñ÷åò èçáèðàòåëüíîãî âîñïðîèçâîäñòâà è ñîêðàùåíèÿ êîëè÷åñòâà íèê÷åìíûõ ëþäåé.

4. Çäîðîâûé îáðàç æèçíè Òåñëà ñ÷èòàë, è ñ ýòèì ñîãëàñèëèñü áû ìíîãèå ñîâðåìåííûå ýêñïåðòû â îáëàñòè ìåäèöèíû, ÷òî çäîðîâîå òåëî óêðåïëÿåò çäîðîâüå óìà. Ïîýòîìó åæåäíåâíî îí ïðîõîäèë ïî 10 ìèëü è âñåãäà ïîääåðæèâàë ñåáÿ â îòëè÷íîé ôîðìå. Ïî âå÷åðàì ïåðåä ñíîì Òåñëà äîïîëíÿë ïðîãóëêè óïðàæíåíèÿìè, ïî 100 ðàç âðàùàÿ ñòóïíè îáåèõ íîã. Îí áûë óâåðåí, ÷òî òàêèì îáðàçîì ñòèìóëèðóåò ðàáîòó êëåòîê ìîçãà.  ïîñëåäíèå ãîäû æèçíè Òåñëà äàæå ñòàë âåãåòàðèàíöåì è ïèòàëñÿ òîëüêî ìîëîêîì,

ÑÒÀÒÜÈ

Òåñëà çà ðàáîòîé â ñâîåé ëàáîðàòîðèè.

ÐàäèîËîöìàí – ìàðò 2013


õëåáîì, ìåäîì è îâîùíûìè ñîêàìè, ñ÷èòàÿ, ÷òî òàêàÿ äèåòà ïðèíîñèò áîëüøóþ ïîëüçó åãî çäîðîâüþ.

5. Âíåøíèé âèä èìååò çíà÷åíèå Íå ìåíüøå, ÷åì â íåîáõîäèìîñòè çäîðîâîãî îáðàçà æèçíè, Òåñëà áûë óáåæäåí â çíà÷åíèè âíåøíåãî âèäà, êàê ñîáñòâåííîãî, òàê è ñâîèõ ñîòðóäíèêîâ. Âñåãäà èçûñêàííî îäåòûé è óõîæåííûé, Òåñëà ïîíèìàë, ÷òî ìèð ïðèíèìàåò ÷åëîâåêà ïî åãî âíåøíåìó âèäó, è ÷òî áåçóïðå÷íàÿ âíåøíîñòü ïîìîãàåò îòêðûòü ìíîãèå äâåðè. Òåñëà áûë íàñòîëüêî íåïîêîëåáèì â ñâîèõ óáåæäåíèÿõ, ÷òî îäíàæäû óâîëèë ñåêðåòàðÿ çà èçáûòî÷íûé âåñ, à äðóãèõ ìîã ïî íåñêîëüêî ðàç â òå÷åíèå îäíîãî ðàáî÷åãî äíÿ îòïðàâëÿòü äîìîé, çàñòàâëÿÿ ïîäáèðàòü îäåæäó, ñäåëàííóþ ñ áóëüøèì âêóñîì.

6. Îáåò áåçáðà÷èÿ Òåñëà ðåøèë æèòü â áåçáðà÷èè. Ïðàâäà ðàññêàçûâàþò, ÷òî ó Òåñëû áûëè æåíùèíû, ãîòîâûå ïàäàòü åìó â íîãè, îñëåïëåííûå áëåñêîì åãî ñëàâû è ïåðèîäè÷åñêè âîçíèêàþùåãî áîãàòñòâà. Íî Òåñëà ñäåëàë ñâîé âûáîð, ïîëàãàÿ, ÷òî ñåêñ íå ñïîñîáñòâóåò ÿñíîñòè ìûñëåé, è ÷òî öåëîìóäðèå ïðèíåñëî î÷åíü áîëüøóþ ïîëüçó åãî íàó÷íîé äåÿòåëüíîñòè. Îäíàêî, â êîíöå æèçíè Òåñëà ïîäâåðã ñâîé âûáîð ñîìíåíèþ, çàäàâàÿñü âîïðîñîì, íå ñëèøêîì ëè ìíîãèì îí ïîæåðòâîâàë ðàäè ðàáîòû, îòêàçàâøèñü îò æåíû.

8. Ãèïåðïîëèãëîò Èíæåíåðû ðàçãîâàðèâàþò íà ñâîåì ñîáñòâåííîì ÿçûêå, ê êîòîðîìó Òåñëà äîáàâèë åùå âîñåìü. Îí â ñîâåðøåíñòâå âëàäåë ñåðáñêî-õîðâàòñêèì, ÷åøñêèì, àíãëèéñêèì, ôðàíöóçñêèì, íåìåöêèì, âåíãåðñêèì, èòàëüÿíñêèì è ëàòèíñêèì. (Ìåæäó ïðî÷èì, òåõ, êòî ñïîñîáåí áåãëî ðàçãîâàðèâàòü íà øåñòè ÿçûêàõ, íàçûâàþò ãèïåðïîëèãëîòàìè). Ïîêà åùå íåò îáùåïðèçíàííîãî ìíåíèÿ â îòíîøåíèè òîãî, ÷òî äåëàåò ÷åëîâåêà ñïîñîáíûì ê èçó÷åíèþ è èñïîëüçîâàíèþ ìíîæåñòâà ÿçûêîâ. Ñîãëàñíî îäíîé òåîðèè, âñïëåñêè óðîâíåé òåñòîñòåðîíà âî âðåìÿ ïðåáûâàíèÿ çàðîäûøà â óòðîáå ìàòåðè ìîãóò óâåëè÷èâàòü àñèììåòðèþ ìîçãà, ïîâûøàÿ ñïîñîáíîñòü ê òàêîìó îáó÷åíèþ. Ñòîðîííèêè äðóãèõ òåîðèé óâåðåíû, ÷òî ïðèîáðåòåíèå ñïîñîáíîñòè ê ÿçûêàì íå èìååò íèêàêîãî îòíîøåíèÿ ê ïîäîáíûì ôàêòîðàì è ÿâëÿåòñÿ ïðîñòî ðåçóëüòàòîì óïîðíîãî òðóäà è íàäëåæàùåé ìîòèâàöèè, òî åñòü, äîñòóïíî ëþáîìó âçðîñëîìó ÷åëîâåêó ñ âûñîêèì óðîâíåì èíòåëëåêòà, è, òåì áîëåå, Òåñëå.

9. Çíàìåíèòûå äðóçüÿ

Òåñëà ñ íåèçâåñòíîé æåíùèíîé.

7. Ëþáîâü ê ãîëóáÿì Ïðèíÿâ ðåøåíèå îñòàòüñÿ â ñòîðîíå îò æåíùèí è áðàêà, Òåñëà, ñîãëàñíî íåêîòîðûì ïóáëèêàöèÿì, î÷åíü ïîëþáèë ãîëóáåé.

ÐàäèîËîöìàí – ìàðò 2013

Áëèæå ê êîíöó æèçíè Òåñëà åæåäíåâíî âûõîäèë â ïàðê, ÷òîáû ïîêîðìèòü òàì ñâîèõ ëþáèìöåâ. Èíîãäà, ïîäîáðàâ áîëüíóþ ïòèöó, îí ïðèíîñèë åå â îòåëü è îòäàâàë â ðóêè ìåäñåñòðû. Îí óòâåðæäàë, ÷òî êàæäûé äåíü â ïàðêå ê íåìó ïîäõîäèë ðàíåííûé áåëûé ãîëóáü. Íà åãî ëå÷åíèå Òåñëà ïîòðàòèë áîëåå $2,000, âêëþ÷àÿ èçãîòîâëåíèå ñïåöèàëüíûõ øèí, ôèêñèðóþùèõ ñëîìàííîå êðûëî è íîãó. Òåñëå ïðèïèñûâàþò ñëîâà: «Â òå÷åíèå ìíîãèõ ëåò ÿ êîðìèë òûñÿ÷è ãîëóáåé. Íî ñðåäè íèõ áûëà îäíà ïðåêðàñíàÿ ïòèöà, áåëîñíåæíàÿ ñî ñâåòëî-ñåðûìè ïîëîñêàìè íà êðûëüÿõ, êîòîðàÿ îòëè÷àëàñü îò âñåõ. Ýòî áûëà æåíùèíà. Ñòîèëî ìíå ïîæåëàòü è ïîçâàòü åå, êàê îíà íåìåäëåííî ïðèëåòàëà. ß ëþáèë ýòîãî ãîëóáÿ, êàê ìóæ÷èíà ëþáèò æåíùèíó, à îíà ëþáèëà ìåíÿ. Ïîêà îíà áûëà ó ìåíÿ, áûëà öåëü â ìîåé æèçíè».

Òåñëà ÷àñòî îòêàçûâàëñÿ îò ñâåòñêèõ ìåðîïðèÿòèé, ïðåäïî÷èòàÿ çàñòîëüþ êîìïàíèþ ñâîåé ðàáîòû. Íî, âñå æå, îí ïðèîáðåë íåñêîëüêî ïî íàñòîÿùåìó áëèçêèõ äðóçåé, ñðåäè êîòîðûõ áûëî ìíîãî ïèñàòåëåé. Íåêîòîðûå èç íèõ ñòàëè âñåìèðíî èçâåñòíûìè.

ÑÒÀÒÜÈ

19


Ìàðê Òâåí â ëàáîðàòîðèè Òåñëû (Òåñëà íà çàäíåì ïëàíå).

Îäíèì èç òàêèõ ïèñàòåëåé áûë Ìàðê Òâåí. Êàæäûé èç áóäóùèõ äðóçåé ñòàë ïîêëîííèêîì ðàáîò äðóãîãî çàäîëãî äî çíàêîìñòâà. Ïðèìå÷àòåëüíî, ÷òî åùå äî ïåðâîé âñòðå÷è Òâåí, ñëîâî êîòîðîãî â òî âðåìÿ öåíèëîñü íà âåñ çîëîòà, õàðàêòåðèçîâàë èçîáðåòåíèå Òåñëîé èíäóêöèîííîãî äâèãàòåëÿ êàê «ñàìûé öåííûé ïàòåíò ñî âðåìåíè ïîÿâëåíèÿ òåëåôîíà». Òåñëà è Òâåí ïðîâîäèëè âìåñòå î÷åíü ìíîãî âðåìåíè, ëèáî â ëàáîðàòîðèè Òåñëû, ëèáî â äðóãèõ ìåñòàõ. Êîãäà Òåñëà ðàññêàçàë î âûðàáàòûâàþùåì ïåðåìåííûé òîê ìåõàíè÷åñêèé ãåíåðàòîðå, êîòîðûé ìîæåò íàéòè òåðàïåâòè÷åñêîå ïðèìåíåíèå, Òâåí äàæå ïîìîãàë Òåñëå â èñïûòàíèÿõ.

10. Áåñïîëåçíûå âåùè è ñòðàííîñòè Ãîâîðÿò, ÷òî ó Òåñëà íèêîãäà íå áûëî äðàãîöåííîñòåé, êîòîðûå îí ïðåçèðàë, ñ÷èòàÿ èõ

Ïàìÿòíèê Òåñëå ðàáîòû ñêóëüïòîðà Ëè Äðèñäåéëà (Les Drysdale), óñòàíîâëåííûé âîçëå Íèàãàðñêîãî âîäîïàäà (Îíòàðèî, Êàíàäà).

íåñóùèìè ðàçîðåíèå íèê÷åìíûìè ïðåäìåòàìè. À â ñàìûå ïîñëåäíèå ãîäû æèçíè, Òåñëà, êàê ìíîãèì ïîêàçàëîñü, ê ñïèñêó îáúåêòîâ ñâîåé íåíàâèñòè äîáàâèë æåì÷óã è ñòàë èñïûòûâàòü îòâðàùåíèå ê êðóãëûì îáúåêòàì. Êðîìå òîãî, â êîíöå æèçíè Òåñëà íå ìîã ïåðåíîñèòü ïðèêîñíîâåíèé ê ñâîèì âîëîñàì è ñ áðåçãëèâîñòüþ îòíîñèëñÿ ê ðóêîïîæàòèÿì. ÐË

Îò ðåäàêöèè Ïðèíîñèì èçâèíåíèÿ âñåì ÷èòàòåëÿì, êîìó ðåçàëî ñëóõ ñêëîíåíèå ôàìèëèè Òåñëà. Íåñìîòðÿ íà òî, ÷òî «Òåñëà» íå ñêëîíÿåòñÿ äàæå â íåêîòîðûõ ïåðåäà÷àõ öåíòðàëüíûõ òåëåêàíàëîâ, ðåäàêöèÿ òâåðäî ðåøèëà ïðèäåðæèâàòüñÿ ïðàâèë ðóññêîãî ÿçûêà. Îáîñíîâàííîñòü ýòîãî ðåøåíèÿ êàæäûé ìîæåò ïðîâåðèòü ñàìîñòîÿòåëüíî, îáðàòèâ îñîáîå âíèìàíèå íà òðè îáñòîÿòåëüñòâà: 1) Ôàìèëèÿ ñëàâÿíñêàÿ. 2) Óäàðåíèå ïàäàåò íà ïåðâûé ñëîã. (Òî÷íåå, íå ïàäàåò íà ïîñëåäíèé). 3) Ïîñëåäíåé áóêâå ôàìèëèè ïðåäøåñòâóåò ñîãëàñíàÿ.

20

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – ìàðò 2013


Êîððåêöèÿ îïåðàöèîííûõ óñèëèòåëåé ïðè ðàáîòå ñ íèçêèìè êîýôôèöèåíòàìè óñèëåíèÿ Charly El-Khoury, Analog Devices

 ñòàòüå ðàññìàòðèâàþòñÿ ñïîñîáû âíåøíåé êîìïåíñàöèè íåñòàáèëüíîñòè ÎÓ äëÿ ðàáîòû ñ êîýôôèöèåíòîì óñèëåíèÿ äî +2 íà ïðèìåðå ìèêðîñõåìû ADA4895-2, óñòîé÷èâî ðàáîòàþùåé ïðè óñèëåíèè áîëåå +9. Ñêîððåêòèðîâàííûé âíåøíèìè öåïÿìè ÎÓ ADA4895-2 èìååò áóëüøóþ ñêîðîñòü íàðàñòàíèÿ è ìåíüøåå âðåìÿ óñòàíîâëåíèÿ, ÷åì ýêâèâàëåíòíûé óñèëèòåëü ñ âíóòðåííåé êîððåêöèé. Íèæå áóäóò ïðåäñòàâëåíû äâà ìåòîäà êîððåêöèè è ïðîàíàëèçèðîâàíû ïðåèìóùåñòâà è íåäîñòàòêè îáåèõ ñõåì. ADA4895-2 ïðèíàäëåæèò ê òîìó æå ñåìåéñòâó, ÷òî è ÎÓ ADA4896-2, ADA4897-1, ADA4897-2. Ýòî ñäâîåííûé, ìàëîøóìÿùèé, áûñòðîäåéñòâóþùèé ÎÓ ñ îáðàòíîé ñâÿçüþ ïî íàïðÿæåíèþ è rail-to-rail âûõîäîì. Óñèëèòåëü óñòîé÷èâ ïðè êîýôôèöèåíòå óñèëåíèÿ 10 è áîëåå è èìååò ñëåäóþùèå õàðàêòåðèñòèêè: ! ïðîèçâåäåíèå êîýôôèöèåíòà óñèëåíèÿ íà øèðèíó ïîëîñû ïðîïóñêàíèÿ: 1.5 ÃÃö, ! ñêîðîñòü íàðàñòàíèÿ: 940 Â/ìêñ, ! âðåìÿ óñòàíîâëåíèÿ: 26 íñ (ñ òî÷íîñòüþ 0.1%), ! ôëèêåð-øóì (1/f) íà ÷àñòîòå 10 Ãö: 2 íÂ/ÖÃö, RO 50 Îì

VIN

VOUT

RT 50 Îì RC 28 Îì CC 56 ïÔ

CL 330 ïÔ

RG 200 Îì

RF 200 Îì

CF 5 ïÔ

Ðèñóíîê 1. Ïåðâûé ìåòîä ÷àñòîòíîé êîððåêöèè ÎÓ ADA4895-2 äëÿ êîýôôèöèåíòà óñèëåíèÿ +2.

ÐàäèîËîöìàí – ìàðò 2013

! øèðîêîïîëîñíûé øóì: 1 íÂ/ÖÃö, ! ñâîáîäíûé îò ïàðàçèòíûõ ñîñòàâëÿþùèõ äèíàìè÷åñêèé äèàïàçîí: –72 äÁí íà ÷àñòîòå 2 ÌÃö, ! íàïðÿæåíèé ïèòàíèÿ: 3 … 10 Â, ! òîê ïîêîÿ îäíîãî óñèëèòåëÿ: 3 ìÀ. Òàáëèöà 1. Íîìèíàëû êîìïîíåíòîâ äëÿ êîýôôèöèåíòîâ óñèëåíèÿ ìåíåå +10. RT = RO = 49.9 Îì. CC RG RF CL Óñèëå- RC íèå (Îì) (ïÔ) (Îì) (Îì) (ïÔ) +2 +3 +4 +5 +6 +7 +8 +9

28.6 33.3 40 50 66.7 113 225 —

56 56 56 56 40 30 20 —

200 100 66.7 50 40 37.5 32.1 31.1

200 200 200 200 200 226 226 249

330 270 200 150 150 120 120 100

Ñóììàðíàÿ ñïåêòðàëüíàÿ ïëîòíîñòü øóìîâ (íÂ/ÖÃö) 3.88 5.24 6.60 7.96 9.32 10.82 12.18 13.67

Ïåðâûé ìåòîä (Ðèñóíîê 1) êîìïåíñàöèè ðåàëèçóåòñÿ äîáàâëåíèåì RC-öåïî÷êè (RC= 29 Îì, CC = 56 ïÔ) ê èíâåðòèðóþùåìó âõîäó óñèëèòåëÿ è êîíäåíñàòîðà (CF = 5 ïÔ) ïàðàëëåëüíî ðåçèñòîðó îáðàòíîé ñâÿçè. Êîýôôèöèåíò óñèëåíèÿ øóìà ÎÓ â ýòîé ñõåìå ðàâåí +9 íà âûñîêèõ ÷àñòîòàõ è +2 íà ÷àñòîòàõ íèæå ðåçîíàíñíîé (1/2pRCCC = 100 MÃö). Íî, íåñìîòðÿ íà òî, ÷òî óñèëåíèå øóìà íà âûñîêèõ ÷àñòîòàõ ðàâíî +9, ñóììàðíûé âûõîäíîé øóì ìîæåò áûòü íåáîëüøèì áëàãîäàðÿ òîìó, ÷òî âûñîêî÷àñòîòíûå ñîñòàâëÿþùèå ïîäàâëÿþòñÿ âûõîäíûì ôèëüòðîì íèçêèõ ÷àñòîò, îáðàçîâàííûì ýëåìåíòàìè RO è CL. Ýòî ïîçâîëÿåò èñïîëüçîâàòü óñèëèòåëü ïðè êîýô-

ÑÒÀÒÜÈ

21


RO 50 Îì

VIN

17 VOUT

R1 28 Îì

RF 200 Îì

CL 120 ïÔ

ÊÎÝÔÔÈÖÈÅÍÒ ÓÑÈËÅÍÈß Ñ ÎÁÐÀÒÍÎÉ ÑÂßÇÜÞ (äÁ)

RT 50 Îì

RG 200 Îì

Ðèñóíîê 2. Âòîðîé ìåòîä ÷àñòîòíîé êîððåêöèè ÎÓ ADA4895-2 äëÿ êîýôôèöèåíòà óñèëåíèÿ +2.

ôèöèåíòå óñèëåíèÿ +2, ñîõðàíÿÿ î÷åíü íèçêèé óðîâåíü øóìîâ íà âûõîäå (3.9 íÂ/ÖÃö). Êîíôèãóðàöèÿ ÿâëÿåòñÿ ìàñøòàáèðóåìîé è ðàáîòîñïîñîáíà ïðè ëþáîì óñèëåíèè îò îò +2 äî +9.  Òàáëèöå 1 ïðèâåäåíû íîìèíàëû êîìïîíåíòîâ è óðîâíè øèðîêîïîëîñíîãî øóìà äëÿ êàæäîãî çíà÷åíèÿ óñèëåíèÿ. Òàáëèöà 2. Íîìèíàëû êîìïîíåíòîâ äëÿ êîýôôèöèåíòîâ óñèëåíèÿ ìåíåå +10. RT = RO = 49.9 Îì, CL = 120 ïÔ. Óñèëåíèå

R1 (Îì)

RG (Îì)

RF (Îì)

+2 +3 +4 +5 +6 +7 +8 +9

28.6 33.3 40 49.9 66.5 113 225 —

200 100 66.5 49.9 40 37.4 32.4 30.9

200 200 200 200 200 226 226 249

Ñóììàðíàÿ ñïåêòðàëüíàÿ ïëîòíîñòü øóìîâ (íÂ/ÖÃö) 13.39 13.39 13.39 13.39 13.39 13.53 13.53 13.67

Âî âòîðîì ìåòîäå (Ðèñóíîê 2) ìåæäó èíâåðòèðóþùèì è íåèíâåðòèðóþùèì âõîäàìè ÎÓ âêëþ÷àåòñÿ ðåçèñòîð (R1 = 28 Îì), ÷òî óâåëè÷èâàåò êîýôôèöèåíò óñèëåíèÿ øóìîâ óñèëèòåëÿ äî +9. Ïîñêîëüêó ðàçíîñòü ïîòåíöèàëîâ ìåæäó âûâîäàìè R1 îòñóòñòâóåò, òîê ÷åðåç ðåçèñòîð íå òå÷åò, è âõîäíîå ñîïðîòèâëåíèå ñî ñòîðîíû íåèíâåðòèðóþùåãî âõîäà îñòàåòñÿ âûñîêèì. Êîýôôèöèåíò óñèëåíèÿ ñèãíàëà ðàâåí 1 + RF/RG, òî åñòü +2.  ñõåìå êîìïåíñàöèè íåò êîíäåíñàòîðîâ, ïîýòîìó åå ïàðàìåòðû íå çàâèñÿò îò ÷àñòîòû. Ñëåäîâàòåëüíî, ïî ñðàâíåíèþ ñ ïåðâîé ñõåìîé, øèðîêîïîëîñíûé âûõîäíîé øóì íà íèçêèõ ÷àñòîòàõ âñåãäà áóäåò âûøå. Ýòà ñõåìà, êàê è ïåðâàÿ, ìîæåò ìàñøòàáèðîâàòüñÿ äëÿ ëþáîãî óñèëåíèÿ îò +2 äî +9. Ñîîòâåòñòâóþùèå êàæäîìó êîýôôèöèåíòó óñèëåíèÿ íîìèíàëû êîìïîíåíòîâ è óðîâíè øèðîêîïîëîñíîãî øóìà ïðèâåäåíû â Òàáëèöå 2.

22

14

11

8

5

2

0.1

VOUT = 2  ï-ï, Ìåòîä 1 VOUT = 250 ì ï-ï, Ìåòîä 1 VOUT = 2  ï-ï, Ìåòîä 2 VOUT = 250 ì ï-ï, Ìåòîä 2

1

10

100

1k

×ÀÑÒÎÒÀ (ÌÃö)

Ðèñóíîê 3. Àìïëèòóäíî-÷àñòîòíàÿ õàðàêòåðèñòèêà ÎÓ ïðè êîýôôèöèåíòå óñèëåíèÿ ðàâíîì +5.

Íà Ðèñóíêå 3 ïðèâåäåíû ÷àñòîòíûå õàðàêòåðèñòèêè îáåèõ ñõåì äëÿ ìàëûõ è áîëüøèõ ñèãíàëîâ ïðè êîýôôèöèåíòå óñèëåíèÿ ðàâíîì +5 (èëè 14 äÁ), ñíÿòûå ñ ïîìîùüþ àíàëèçàòîðà ñ âõîäíûì ñîïðîòèâëåíèåì 50 Îì. Êàê âèäíî èç ðèñóíêà, îáå ñõåìû àáñîëþòíî óñòîé÷èâû, à âûáðîñû À×Õ ëèøü íåìíîãî ïðåâûøàþò 1 äÁ. Ïðè èñïîëüçîâàíèè êîìïîíåíòîâ ñ íîìèíàëàìè, óêàçàííûìè â Òàáëèöàõ 1 è 2, ñòàáèëüíîñòü óñèëèòåëåé áóäåò îáåñïå÷åíà âî âñåì äèàïàçîíå êîýôôèöèåíòîâ óñèëåíèÿ îò +2 äî +9. Äëÿ óìåíüøåíèÿ øóìîâ íà âûõîäå ÎÓ ìîæíî âêëþ÷èòü RC-ôèëüòð, ÷òîáû ñóçèòü ïîëîñó ïðîïóñêàíèÿ ñõåìû, ñêàæåì, äî 50 ÌÃö èëè åùå íèæå, â çàâèñèìîñòè îò òðåáîâàíèé ïðèëîæåíèÿ.

Ïî÷åìó â ïåðâîé ñõåìå øóì íà âûõîäå ÎÓ ìåíüøå, ÷åì âî âòîðîé? Âûõîäíîé øóì â ïåðâîé ñõåìå çíà÷èòåëüíî íèæå, ÷åì âî âòîðîé, îñîáåííî ïðè êîýôôèöèåíòàõ óñèëåíèÿ íèæå +7. Ýòî îáóñëîâëåíî òåì, ÷òî áîëüøîå óñèëåíèå øóìà â ïåðâîé ñõåìå ïðîÿâëÿåòñÿ òîëüêî íà âûñîêèõ ÷àñòîòàõ, à âûñîêî÷àñòîòíûå êîìïîíåíòû ìîãóò áûòü îòôèëüòðîâàíû ñ ïîìîùüþ ÔÍ×. Ñ äðóãîé ñòîðîíû, âî âòîðîé ñõåìå óñèëèòåëü âñåãäà ðàáîòàåò ñ êîýôôèöèåíòîì óñèëåíèÿ øóìà ðàâíûì +9, äàæå íà íèçêèõ ÷àñòîòàõ. Ñëåäîâàòåëüíî, ñóììàðíûé âûõîäíîé øóì, êàê âèäíî èç (Òàáëèöû 2), íå çàâèñèò îò óñèëåíèÿ.

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – ìàðò 2013


Äîñòîèíñòâà è íåäîñòàòêè îáîèõ ìåòîäîâ Ìû ðàññìîòðåëè äâå ñõåìû, ïîçâîëÿþùèå ñ ïîìîùüþ íåáîëüøîãî êîëè÷åñòâà âíåøíèõ êîìïîíåíòîâ ñäåëàòü ÎÓ óñòîé÷èâûì ïðè ðàáîòå ñ ìåíüøèìè êîýôôèöèåíòàìè óñèëåíèÿ, ÷åì òå, äëÿ êîòîðûõ åãî ñîçäàâàëè ðàçðàáîò÷èêè. Ïåðâàÿ ñõåìà ñîäåðæèò áîëüøå ïàññèâíûõ ýëåìåíòîâ, à çíà÷èò, ñòîèò äîðîæå è çàíèìàåò áîëüøå ìåñòà íà ïå÷àòíîé ïëàòå. Íî ñóììàðíûé âûõîäíîé øóì ïåðâîé ñõåìû ìåíüøå, ÷åì âòîðîé. Ïîýòîìó îêîí÷àòåëüíûé âûáîð êîíêðåòíîé ñõåìû êîððåêöèè äîëæåí îïðåäåëÿòüñÿ ñïåöèôèêîé ïîñòàâëåííîé çàäà÷è. Ðèñóíîê 4 ïîçâîëÿåò ñðàâíèòü ïåðåõîäíûå õàðàêòåðèñòèêè äåêîìïåíñèðîâàííîãî óñèëèòåëÿ ADA4895-2 è ñêîìïåíñèðîâàííîãî äî åäèíè÷íîãî óñèëåíèÿ ADA4897-2. Õîðîøî âèäíî, ÷òî ADA4895-2 ïðèìåðíî â 3 ðàçà áûñòðåå, ÷åì ADA4897-2 (300 Â/ìêñ è 100 Â/ìêñ, ñîîòâåòñòâåííî). Ñ ðîñòîì óñèëåíèÿ ýòî ïðåèìóùåñòâî ñòàíîâèòñÿ åùå áîëåå çàìåòíûì.

Çàêëþ÷åíèå Äåêîìïåíñèðîâàííûé ÎÓ, ïîäîáíûé ADA4895-2, óñòîé÷èâûé ïðè êîýôôèöèåíòàõ

ÐàäèîËîöìàí – ìàðò 2013

ÂÛÕÎÄÍÎÅ ÍÀÏÐßÆÅÍÈÅ (Â)

1.5

VOUT = 2 Â ï-ï

1.0 0.5 0 ADA4895-2, G = +2 ADA4897-2, G = +2

–0.5 –1.0 –1.5

0

10

20

30

40

50

ÂÐÅÌß (íñ)

Ðèñóíîê 4. Ñðàâíèòåëüíûå õàðàêòåðèñòèêè óñèëèòåëåé ñ âíóòðåííåé è âíåøíåé êîððåêöèåé ïðè êîýôôèöèåíòå óñèëåíèÿ +2.

óñèëåíèÿ íå ìåíåå +10, ìîæåò áûòü ñêîððåêòèðîâàí äëÿ ðàáîòû ñ ìåíüøèì óñèëåíèåì. Ðàññìîòðåíû äâà ìåòîäà êîððåêöèè, êàæäûé èç êîòîðûõ óõóäøàåò ïîêàçàòåëè ñóììàðíîãî øèðîêîïîëîñíîãî âûõîäíîãî øóìà. Îäíàêî îáå ñõåìû äàþò çíà÷èòåëüíûé âûèãðûø â ñêîðîñòè íàðàñòàíèÿ è âðåìåíè óñòàíîâëåíèÿ ïî ñðàâíåíèþ ñ ýêâèâàëåíòíûì ñêîððåêòèðîâàííûì óñèëèòåëåì ADA4897-2. ÐË

ÑÒÀÒÜÈ

23


Ïðèìåíåíèå ïðåîáðàçîâàòåëÿ ñ ðàçìàãíè÷èâàþùåé îáìîòêîé Ìèõàèë Ñèçîâ, Òðîèöê

Â

 ñòàòüå ïðåäëàãàåòñÿ èñïîëüçîâàòü ñõåìó îáðàòíîõîäîâîãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ (ìåæäóíàðîäíîå íàçâàíèå – Flyback) [1, 2] äëÿ ðåøåíèÿ íåñòàíäàðòíûõ çàäà÷ Íàïîìíèì ïðèíöèï ðàáîòû ïðîñòåéøåãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ ñ òðàíñôîðìàòîðîì, â êîòîðîì åñòü äâå îáìîòêè ñ îäèíàêîâûì êîëè÷åñòâîì âèòêîâ. Ñõåìà óñòðîéñòâà èçîáðàæåíà íà Ðèñóíêå 1. Íà Ðèñóíêå 2 ïîêàçàíà ôîðìà òîêà ISUM ÷åðåç ðåçèñòîð 0.1 Îì, êîòîðûé âêëþ÷åí â öåïè ýìèòòåðà òðàíçèñòîðà è ðàçìàãíè÷èâàþùåé îáìîòêè NS. Ñõåìà ïðåîáðàçîâàòåëÿ ñ ðàçìàãíè÷èâàþùåé îáìîòêîé (äàëåå – ÏÐÎ) ôîðìèðóåò ïîñëåäîâàòåëüíî äâà èìïóëüñà ïèëîîáðàçíîãî òîêà. Ïåðâûé, íàðàñòàþùèé èìïóëüñ ñ ïüåäåñòàëîì (òîê áàçû VT1), èìååò ïîëîæèòåëüíóþ ïîëÿðíîñòü, à âòîðîé, íèñïàäàþùèé – îòðèöàòåëüíóþ. Íàêëîí èìïóëüñîâ òîêà îïðåäåëÿåòñÿ èíäóêòèâíîñòüþ îáìîòîê òðàíñôîðìàòîðà LF

è íàïðÿæåíèåì ïèòàíèÿ ÏÐÎ (ÂÒ1) â ñîîòâåòñòâèè ñ âûðàæåíèåì (1).

IF UP = T LF

Èìïóëüñû òîêà òàêîé ôîðìû íóæíû äëÿ óïðàâëåíèÿ ñèëîâûìè áèïîëÿðíûìè òðàíçèñòîðàìè, êîììóòèðóþùèìè èíäóêòèâíóþ íàãðóçêó, íàïðèìåð, êàòóøêó çàæèãàíèÿ àâòîìîáèëÿ, ïåðâè÷íóþ îáìîòêó ìîùíîãî îáðàòíîõîäîâîãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ èëè ñèëîâîãî òðàíçèñòîðà âûõîäíîãî êàñêàäà ñòðî÷íîé ðàçâåðòêè. Íà Ðèñóíêå 3 ïîêàçàíà ñõåìà áèïîëÿðíîãî êëþ÷à ñ ïðèìåíåíèåì ÏÐÎ äëÿ ôîðìèðîâàíèÿ áàçîâîãî òîêà ñèëîâîãî êëþ÷à, à íà Ðèñóíêå 4 – ôîðìà òîêîâ áàçû è êîëëåêòîðà ñèëîâîãî òðàíçèñòîðà VT2. Ñõåìà âêëþ÷åíèÿ òðàíçèñòîðîâ VT1 è VT2 íàïîìèíàåò ñõåìó ñîñòàâíîãî òðàíçèñòîðà, â UÂÕ

VD1

IF

(1)

BT1

NF

T

NS IF

UÂÕ

R1

VT1

IS IB1

IB1 T

0.1Îì

T

ISUM IS ISUM

Ðèñóíîê 1. Ñõåìà ïðåîáðàçîâàòåëÿ ñ ðàçìàãíè÷èâàþùåé îáìîòêîé.

24

ÑÒÀÒÜÈ

Ðèñóíîê 2. Ôîðìà òîêà ISUM.

ÐàäèîËîöìàí – ìàðò 2013


UÂÕ

ÍÀÃÐÓÇÊÀ BT1

T

VD1 L

NF VT1

UÂÕ R1 IB1

VT2

IVD2

IB2

T

IL

IB2

T

BT2

NS

IVD2

Rd

R2

Cd

IL

VD2

Ðèñóíîê 3. Ñõåìà áèïîëÿðíîãî êëþ÷à ñ ïðèìåíåíèåì ÏÐÎ.

êîòîðóþ äîáàâèëè íàêîïèòåëüíûé òðàíñôîðìàòîð. Ïîëó÷èëàñü íîâàÿ ñõåìà ñîñòàâíîãî òðàíçèñòîðà, â êîòîðîé îáà òðàíçèñòîðà ðàáîòàþò â êëþ÷åâîì ðåæèìå, îáåñïå÷èâàÿ ìèíèìàëüíûå ïîòåðè ïðè ñîõðàíåíèè áîëüøîãî êîýôôèöèåíòà óñèëåíèÿ ïî òîêó. Ïàðàìåòðû ýëåìåíòîâ ñõåìû ÏÐÎ îïðåäåëÿþòñÿ õàðàêòåðèñòèêàìè ñèëîâîãî òðàíçèñòîðà è êîììóòèðóåìîé èì íàãðóçêîé. Ðàññìîòðèì ïðàêòè÷åñêèé ïðèìåð ïðèìåíåíèÿ ñõåìû ÏÐÎ äëÿ óïðàâëåíèÿ ñèëîâûì òðàíçèñòîðîì, êîòîðûé êîììóòèðóåò êàòóøêó ýëåêòðîííîãî çàæèãàíèÿ àâòîìîáèëÿ ÂÀÇ2108. Ïàðàìåòðû ñõåìû: ! Êàòóøêà: # èíäóêòèâíîñòü ïåðâè÷íîé îáìîòêè L = 4 ìÃí, # íîìèíàëüíûé òîê êàòóøêè â ìîìåíò îòêëþ÷åíèÿ 10 À. ! Íàïðÿæåíèå ïèòàíèÿ ñõåìû ÂÒ1 = ÂÒ2 = 12 Â. ! Êîýôôèöèåíò óñèëåíèÿ ñèëîâîãî òðàíçèñòîðà â ðåæèìå íàñûùåíèÿ h = 4. Äëÿ îïòèìàëüíîãî óïðàâëåíèÿ íåîáõîäèìî, ÷òîáû áàçîâûé òîê VT2 áûë â 4 ðàçà ìåíüøå òîêà êîëëåêòîðà íà ïðîòÿæåíèè âñåãî âðåìåíè îòêðûòîãî ñîñòîÿíèÿ ñèëîâîãî òðàíçèñòîðà. Ïîñêîëüêó íàïðÿæåíèå ïèòàíèÿ ÏÐÎ ñîâïàäàåò ñ íàïðÿæåíèåì ïèòàíèÿ íàãðóçêè, èíäóêòèâíîñòü ïåðâè÷íîé îáìîòêè òðàíñ-

ÐàäèîËîöìàí – ìàðò 2013

Ðèñóíîê 4. Ôîðìà òîêîâ òðàíçèñòîðà VT2.

ôîðìàòîðà ÏÐÎ äîëæíà áûòü â 4 ðàçà áîëüøå èíäóêòèâíîñòè íàãðóçêè (LNF = 16 ìÃí). Ïðè èçìåíåíèè íàïðÿæåíèÿ ïèòàíèÿ ñèñòåìû çàæèãàíèÿ îòíîøåíèå òîêîâ (IL/IB2) ìåíÿòüñÿ íå áóäåò. Àíàëèç ïðåäëîæåííîé ñõåìû ïîçâîëÿåò ñäåëàòü ñëåäóþùèå âûâîäû. 1. Ïðèìåíåíèå ñõåìû ÏÐÎ äëÿ óïðàâëåíèÿ ñèëîâûì áèïîëÿðíûì òðàíçèñòîðîì îáåñïå÷èâàåò ìèíèìàëüíûå ïîòåðè â öåïè óïðàâëåíèÿ ýëåêòðîííûì êëþ÷îì, òàê êàê â ñõåìå îòñóòñòâóþò àêòèâíûå ïîòåðè. 2.  ìîìåíò çàêðûòèÿ ñèëîâîãî òðàíçèñòîðà âòîðè÷íàÿ îáìîòêà ÏÐÎ ôîðìèðóåò çàïèðàþùèé áàçîâûé òîê, ðàâíûé áàçîâîìó òîêó äî âûêëþ÷åíèÿ òðàíçèñòîðà, íî ïðîòèâîïîëîæíûé ïî çíàêó.  ÒÓ íà áèïîëÿðíûå òðàíçèñòîðû ðåêîìåíäóåòñÿ èìåííî òàêîé ñïîñîá âûêëþ÷åíèÿ òðàíçèñòîðîâ, äëÿ ýòîãî ðåæèìà îãîâàðèâàþòñÿ âðåìåííûå ïàðàìåòðû îòêëþ÷åíèÿ. Çàïèðàþùèé áàçîâûé òîê ìîæíî óâåëè÷èòü, åñëè óìåíüøèòü êîëè÷åñòâî âèòêîâ âòîðè÷íîé îáìîòêè. 3.  ìîìåíò çàêðûòèÿ ñèëîâîãî òðàíçèñòîðà âòîðè÷íàÿ îáìîòêà ÏÐÎ âîçâðàùàåò â èñòî÷íèê ïèòàíèÿ ñõåìû ýíåðãèþ, êîòîðàÿ áûëà çàïàñåíà â ïåðâè÷íîé îáìîòêå âî âðåìÿ îòêðûòîãî ñîñòîÿíèÿ VT1. Ýòîò ðåæèì îáåñïå÷èâàþò äèîäû VD1 è VD2. 4. Ñõåìà èìååò øèðîêèé äèàïàçîí ðàáî÷èõ íàïðÿæåíèé ïèòàíèÿ (ÂÒ1) – îò 3  äî

ÑÒÀÒÜÈ

25


UÂÕ

ÍÀÃÐÓÇÊÀ BT1

VD3

T

VD1

IR

R3

NF

IL

R L

INF

NS

IR3

UÂÕ R1

IB2

IVD2 VT2

IVD2

IL

R2

IR

VD2

Ðèñóíîê 5. Ñõåìà ÏÐÎ äëÿ àêòèâíî-ðåàêòèâíîé íàãðóçêè.

óðîâíÿ ïèòàíèÿ ñèëîâîãî òðàíçèñòîðà (ÂÒ2). Ýòî äàåò ïðåèìóùåñòâî áèïîëÿðíûì òðàíçèñòîðàì ïåðåä ñèëîâûìè MOSFET, íàïðÿæåíèå íà çàòâîðå êîòîðûõ îáû÷íî íå ìîæåò ïðåâûøàòü 10 … 20 Â. 5. Åñëè íàãðóçêà ñèëîâîãî áèïîëÿðíîãî òðàíçèñòîðà èìååò èíäóêòèâíî-ðåçèñ-

26

T

VT1

IB1 T

IB2

BT2

Ðèñóíîê 6. Ôîðìà òîêîâ â ñõåìå íà Ðèñóíêå 5.

òèâíûé õàðàêòåð, íåîáõîäèìî èñïîëüçîâàòü ñõåìó, èçîáðàæåííóþ íà Ðèñóíêå 5. ÐË

Ëèòåðàòóðà.

ÑÒÀÒÜÈ

1. http://bludger.narod.ru/smps/Flyback-R01.pdf 2. http://www.mobipower.ru/modules.php?name= Pages&pa=showpage&pid=42

ÐàäèîËîöìàí – ìàðò 2013


Êîíòðîëëåðû ñîâðåìåííûõ ñèñòåì îñâåùåíèÿ ñ ïîääåðæêîé ôóíêöèè äèììèðîâàíèÿ Publitek Marketing Communications Digi-Key

Â

Âñëåäñòâèå ðîñòà öåí íà ýíåðãîíîñèòåëè è çàêîíîäàòåëüíîãî çàïðåòà íà èñïîëüçîâàíèå ëàìï íàêàëèâàíèÿ âî ìíîãèõ ñòðàíàõ äîìîâëàäåëüöû ñòàëè èñêàòü áîëåå ýíåðãîýôôåêòèâíûå ðåøåíèÿ, îáåñïå÷èâàþùèå, ñ îäíîé ñòîðîíû, êà÷åñòâåííîå îñâåùåíèå, à ñ äðóãîé – âîçìîæíîñòü òàêîãî æå ïðîñòîãî óïðàâëåíèÿ èì, êàêîå áûëî äîñòóïíî ïðè èñïîëüçîâàíèè òðàäèöèîííûõ èñòî÷íèêîâ ñâåòà. Íåêîòîðûå âîñïîëüçîâàëèñü ïðîèñõîäÿùèìè èçìåíåíèÿìè äëÿ îáíîâëåíèÿ ñèñòåì óïðàâëåíèÿ îñâåùåíèåì, ïîñêîëüêó ïîÿâëåíèå ñâåòîäèîäíûõ èñòî÷íèêîâ ñâåòà, õîðîøî âïèñûâàþùèõñÿ â íîâûå òðåáîâàíèÿ, äåëàåò ýòè èçìåíåíèÿ â îñâåòèòåëüíûõ òåõíîëîãèÿõ ïðèâëåêàòåëüíûìè äëÿ ïîëüçîâàòåëåé. Îäíàêî î÷åíü ìíîãèå õîòÿò ñîõðàíèòü ñòàðûå äèììåðû, îòêðûâàÿ òåì ñàìûì ðûíîê äëÿ ðåòðîôèòíûõ ëàìï, êîòîðûå ìîæíî ââåðíóòü â ñòàíäàðòíûå äîìàøíèå ïàòðîíû, èñïîëüçóÿ óæå ñóùåñòâóþùèå ñõåìû óïðàâëåíèÿ. Íî ïðè èñïîëüçîâàíèè ñòàðûõ ñâåòîðåãóëÿòîðîâ âîçíèêàþò ïðîáëåìû ñîâìåñòèìîñòè ñ êîìïàêòíûìè ôëóîðåñöåíòíûìè è ñâåòîäèîäíûìè ëàìïàìè, ÷òî òðåáóåò äîáàâëåíèÿ ê ëàìïàì ñïåöèàëüíûõ ñõåì. Ïî÷òè âî âñåõ óñòàíàâëèâàåìûõ â äîìàõ ñòàíäàðòíûõ äèììåðàõ èñïîëüçóåòñÿ ïðèíöèï îòñå÷êè ôàçû. Ïðåèìóùåñòâî òàêèõ ñõåì – ïðîñòîòà è íàäåæíîñòü. Ñõåìà îáðåçàåò ÷àñòü ñèíóñîèäû â êàæäîì öèêëå ïåðåìåííîãî íàïðÿæåíèÿ è, òåì ñàìûì, ìåíÿåò äåéñòâóþùåå çíà÷åíèå íàïðÿæåíèÿ, ïðèëîæåííîãî ê íèòè íàêàëèâàíèÿ (Ðèñóíîê 1). Ýòî, â ñâîþ î÷åðåäü, ìåíÿåò ñâåòîâîé ïîòîê íèòè. Ïîñêîëüêó äëÿ íàãðåâà è îõëàæäåíèÿ íèòè

ÐàäèîËîöìàí – ìàðò 2013

íàêàëèâàíèÿ òðåáóåòñÿ ñðàâíèòåëüíî äîëãîå âðåìÿ, òàêîå ïåðåêëþ÷åíèå íå çàìåòíî äëÿ ÷åëîâå÷åñêîãî ãëàçà, çà èñêëþ÷åíèåì, ìîæåò áûòü, óñòàíîâêè ñàìûõ ìèíèìàëüíûõ óðîâíåé. Ñóùåñòâóåò äâà îñíîâíûõ òèïà äèììåðîâ. Ïåðâûé îáû÷íî âûïîëíåí íà ñèìèñòîðå è îòñåêàåò ôàçó ïî ïåðåäíåìó ôðîíòó ñèíóñîèäû. Âòîðîé òèï – òðàíçèñòîðíûé, â íåì ôàçà îáðåçàåòñÿ îòíîñèòåëüíî çàäíåãî ôðîíòà. Ïîñëåäíèå áûëè ðàçðàáîòàíû äëÿ ñîâìåñòèìîñòè ñ åìêîñòíûì âõîäîì ýëåêòðîííûõ òðàíñôîðìàòîðîâ, èñïîëüçóåìûõ äëÿ ïèòàíèÿ íèçêîâîëüòíûõ ãàëîãåííûõ ëàìï. Vmax

j

j

Ðèñóíîê 1. Äèììåðû ñ îòñå÷êîé ôàçû îãðàíè÷èâàþò ìîùíîñòü, ïîäàâàåìóþ íà ëàìïó â òå÷åíèå êàæäîãî ïîëóïåðèîäà ñåòåâîãî íàïðÿæåíèÿ, óïðàâëÿÿ çàäåðæêîé ìîìåíòà ïîäêëþ÷åíèÿ íàïðÿæåíèÿ ê íàãðóçêå.

Òåì íå ìåíåå, ñèìèñòîðíûå äèììåðû â êà÷åñòâå ðåãóëÿòîðîâ îñâåùåíèÿ âñòðå÷àþòñÿ â äîìàõ ÷àùå. Íî ïðè ðàáîòå ñî ñâåòîäèîäíûìè èëè êîìïàêòíûìè ëþìèíåñöåíòíûìè ëàìïàìè (ÊËË), èñïîëüçóåìûìè â êà÷åñòâå ðåòðîôèòíûõ çàìåí, òàêèå äèììåðû ïîðîæäàþò ìíîæåñòâî ïðîáëåì.

ÑÒÀÒÜÈ

27


íàãðóçêîé, ýòî ñíèæåíèå òîêà ïðîèçîéäåò â ìîìåíò ïåðåõîäà ñåòåâîãî íàïðÿæåíèÿ ÷åðåç íîëü. Ñèìèñòîð ïðîâîäèò òîê â îáîèõ íàïðàâëåíèÿõ (Ðèñóíîê 3), ïîýòîìó àíàëîãè÷íûé ïðîöåññ ïîâòîðèòñÿ è âî âðåìÿ îòðèöàòåëüíîé ïîëóâîëíû ïåðåìåííîãî òîêà. Ìíîãèå äèììåðû ðàññ÷èòàíû íà ìèíèìàëüíóþ íàãðóçêó 40 Âò èëè áîëüøå è, âîçìîæíî, ÷òîáû ëàìïà íàêàëèâàíèÿ íà÷àëà ñâåòèòüñÿ, ïîòðåáóåòñÿ íåìíîãî ïîâåðíóòü ðó÷êó ðåãóëÿòîðà îò íóëåâîé óñòàíîâêè.  ñâÿçè ñ òåì, ÷òî äëÿ ÊËË òðåáóåòñÿ âñåãî ëèøü 10% îò ýíåðãèè, ïîòðåáëÿåìîé ëàìïîé íàêàëèâàíèÿ, ýòî ìîæåò âûçâàòü ïðîáëåìû ïðè óïðàâëåíèè, îãðàíè÷èâàÿ äèììèðîâàíèå î÷åíü óçêèì äèàïàçîíîì, áëèçêèì ê ïèêîâîé ìîùíîñòè. Ñìåíà òåõíîëîãèé îñâåùåíèÿ äåëàåò íàãðóçêó âñå áîëåå ñëîæíîé è âñå ìåíåå ïîõîæåé íà ëàìïû íàêàëèâàíèÿ. Íåðåäêî îíà ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé åìêîñòü, èç-çà êîòîðîé òîê â òå÷åíèå ïåðèîäà íåñêîëüêî ðàç ïàäàåò íèæå óðîâíÿ óäåðæàíèÿ ñèìèñòîðà, ÷òî ñòàíîâèòñÿ ïðè÷èíîé êðàòêîâðåìåííûõ îòêëþ÷åíèé íàãðóçêè. Ïðîáëåìíûì ýëåìåíòîì ÿâëÿåòñÿ è ñõåìà, èñïîëüçóåìàÿ äëÿ ïèòàíèÿ ñàìîé ëàìïû. Áàëëàñòû ÊËË ÷àñòî ñîäåðæàò âûïðÿìèòåëü íàïðÿæåíèÿ, â êîòîðîì äèîäû ìîñòà ïðîâî-

Ëàìïà

L

Ñèìèñòîð

Òèðèñòîð

AC

N Ðèñóíîê 2. Òèïîâàÿ ñõåìà ñèìèñòîðíîãî äèììåðà.

Òèïîâàÿ ñõåìà ñèìèñòîðíîãî ðåãóëÿòîðà âêëþ÷àåò â ñåáÿ êîíäåíñàòîð, äèíèñòîð, ñèìèñòîð è ïðåäíàçíà÷åííûé äëÿ óïðàâëåíèÿ ÿðêîñòüþ ïåðåìåííûé ðåçèñòîð (Ðèñóíîê 2). Êîíäåíñàòîð çàðÿæàåòñÿ, ïîêà íàïðÿæåíèå íà íåì íå äîñòèãíåò íàïðÿæåíèÿ ïðîáîÿ äèíèñòîðà. Äëèòåëüíîñòü ýòîãî ïðîöåññà çàâèñèò îò óñòàíîâêè ïåðåìåííîãî ðåçèñòîðà. Ýòî, â ñâîþ î÷åðåäü, îòêðûâàåò ñèìèñòîð, è ÷åðåç íåãî íà÷èíàåò ïðîòåêàòü òîê, çàìûêàÿ öåïü ìåæäó èñòî÷íèêîì ïèòàíèÿ è ëàìïîé. Òîê ÷åðåç ñèìèñòîð ïðîäîëæàåò òå÷ü äî òåõ ïîð, ïîêà íå ñíèçèòñÿ íèæå ìèíèìàëüíîãî óðîâíÿ òîêà óäåðæàíèÿ. Ïîñêîëüêó ëàìïà íàêàëèâàíèÿ ÿâëÿåòñÿ ïðîñòîé ðåçèñòèâíîé I

Îòêðûòîå ñîñòîÿíèå Íàïðÿæåíèå âêëþ÷åíèÿ Ìèíèìàëüíûé òîê óäåðæàíèÿ

–V

V Ìèíèìàëüíûé òîê óäåðæàíèÿ

Íàïðÿæåíèå âêëþ÷åíèÿ Îòêðûòîå ñîñòîÿíèå

–I

Ðèñóíîê 3. Âîëüòàìïåðíàÿ õàðàêòåðèñòèêà ñèìèñòîðà.

28

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – ìàðò 2013


äÿò òîê òîëüêî â êîðîòêèå ïðîìåæóòêè âðåìåíè. Ýòî æå ñïðàâåäëèâî è â îòíîøåíèè ïðîñòûõ äðàéâåðîâ ñâåòîäèîäîâ. Íàïðèìåð, äëÿ ïèòàíèÿ ñâåòîäèîäîâ ìîæíî èñïîëüçîâàòü ñõåìû ïàññèâíûõ äðàéâåðîâ, îáû÷íî ñîäåðæàùèå âûïðÿìèòåëüíûé ìîñò è íåñêîëüêî ðåçèñòîðîâ è êîíäåíñàòîðîâ. Íî òàêàÿ ñõåìà, êàê ïðàâèëî, ìîæåò îáåñïå÷èòü ëèøü íåáîëüøîé òîê, òàê êàê â ïðîòèâíîì ñëó÷àå ðàçìåðû ïàññèâíûõ êîìïîíåíòîâ áóäóò î÷åíü âåëèêè, à èõ öåíà, ñîîòâåòñòâåííî, âûñîêà. Ýôôåêòèâíîñòü ïðåîáðàçîâàíèÿ â òàêèõ ñõåìàõ î÷åíü íèçêà, à âûïðÿìèòåëüíûé ìîñò ìîæåò ñîçäàâàòü ñåðüåçíûå ïðîáëåìû. Ýôôåêòèâíîñòü àêòèâíûõ äðàéâåðîâ âûøå áëàãîäàðÿ èñïîëüçîâàíèþ èìïóëüñíîãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ, â òèïè÷íîì ñëó÷àå, ïîíèæàþùåãî, íî è îíè ñòàíîâÿòñÿ èñòî÷íèêîì ïîòåíöèàëüíûõ ïðîáëåì ïðè ñîâìåñòíîì èñïîëüçîâàíèè ñ ñèìèñòîðíûìè äèììåðàìè. Äëÿ ýôôåêòèâíîé ðàáîòû äèììåðà íåîáõîäèìî îáåñïå÷èòü ïóòü äëÿ ïðîòåêàíèÿ ÷åðåç íàãðóçêó òîêà, çàðÿæàþùåãî êîíäåíñàòîð ïðè çàêðûòîì ñèìèñòîðå, è ïîääåðæèâàòü òðåáóåìûé óðîâåíü ýòîãî òîêà â òå÷åíèå ïåðèîäà ïåðåìåííîãî íàïðÿæåíèÿ. Åñëè äèììåðîì óñòàíîâëåí î÷åíü ìàëûé óãîë îòñå÷êè ôàçû, òî âðåìåíè äëÿ çàðÿäêè êîíäåíñàòîðà íåáîëüøèì òîêîì áóäåò äîñòàòî÷íî. Îäíàêî ïðè áîëüøèõ óãëàõ ïðîöåññ çàðÿäêè ìîæåò íå óñïåâàòü çàâåðøèòüñÿ â òå÷åíèå îäíîãî ïîëóïåðèîäà ïåðåìåííîãî òîêà, ïîýòîìó ñèìèñòîð áóäåò ïåðåêëþ÷àòüñÿ ðåæå, ÷åì îæèäàåòñÿ (Ðèñóíîê 4).

Îòñå÷êà

Îòñå÷êà

Ðèñóíîê 4. Ðàáîòà äèììåðà, êîãäà òîê óïðàâëåíèÿ ïàäàåò íèæå óðîâíÿ, ïðè êîòîðîì âîçìîæíî óäåðæàíèå ñèìèñòîðà âî âêëþ÷åííîì ñîñòîÿíèè â òå÷åíèå êàæäîãî ïîëóïåðèîäà ïåðåìåííîãî òîêà.

ÐàäèîËîöìàí – ìàðò 2013

Ôèëüòð ýëåêòðîìàãíèòíûõ ïîìåõ ìîæåò óñóãóáèòü ýòó ïðîáëåìó, ïîñêîëüêó åìêîñòíûå è èíäóêòèâíûå ýëåìåíòû ôèëüòðà ðåàãèðóþò íà ïîòåíöèàëüíî áîëüøèå èçìåíåíèÿ íàïðÿæåíèÿ ïðè âêëþ÷åíèè ñèìèñòîðà.  ðåçóëüòàòå, äëÿ òîãî, ÷òîáû ñîâìåñòíî ñ äèììåðîì èñïîëüçîâàòü òàêóþ ðåàêòèâíóþ íàãðóçêó, êàê ÊËË è ñâåòîäèîäíûå ëàìïû, ïðèõîäèòñÿ ñîçäàâàòü ñïåöèàëüíûå ñõåìû äðàéâåðîâ. Äëÿ îáåñïå÷åíèÿ íàäëåæàùåé ðàáîòû ñ äèììåðîì ñõåìû óïðàâëåíèÿ ÊËË èëè ñâåòîäèîäíûìè ëàìïàìè äîëæíû ýìóëèðîâàòü õàðàêòåðèñòèêè ðåçèñòèâíîé íàãðóçêè ëàìïû íàêàëèâàíèÿ, íî íà ãîðàçäî ìåíüøèõ óðîâíÿõ ìîùíîñòè. Ïîñêîëüêó òîê ÷åðåç ñõåìó óïðàâëÿåòñÿ äèììåðîì ïîñðåäñòâîì óñòàíîâêè ôàçîâîãî óãëà, îí äîëæåí áûòü ïðîïîðöèîíàëåí ñðåäíåêâàäðàòè÷íîìó çíà÷åíèþ âõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ. Ïî ñóòè, ýòî îçíà÷àåò ïîâûøåíèå êîýôôèöèåíòà ìîùíîñòè ñõåìû êàê ìîæíî áëèæå ê 1. Ñõåìû ïàññèâíîãî äðàéâåðà ñâåòîäèîäîâ ÷àñòî èìåþò êîýôôèöèåíò ìîùíîñòè äî 0.6, ÷òî íèæå îïðåäåëÿåìîãî ñòàíäàðòàìè óðîâíÿ. Íàèáîëåå âàæíûì ìîìåíòîì ÿâëÿåòñÿ òî, ÷òî òîê ÷åðåç ñõåìó äîëæåí ïîääåðæèâàòüñÿ íà äîñòàòî÷íîì óðîâíå äî ïåðåñå÷åíèÿ íàïðÿæåíèåì íóëÿ è íà÷àëà íîâîãî ïîëóöèêëà, ÷òîáû ãàðàíòèðîâàòü âûêëþ÷åíèå ñèìèñòîðà èìåííî â ýòîò ìîìåíò. Ýòîò òîê äëÿ ïîääåðæàíèÿ ðàáîòû ñèìèñòîðà è çàðÿäà êîíäåíñàòîðà ìîæåò îáåñïå÷èâàòüñÿ ïàññèâíîé èëè àêòèâíîé öåïüþ äåëåíèÿ íàïðÿæåíèÿ. Ñàìàÿ ïðîñòàÿ ïàññèâíàÿ öåïü ñîäåðæèò òîëüêî ðåçèñòîð è êîíäåíñàòîð, âîçìîæíî òàêæå âêëþ÷åíèå ôèëüòðóþùèõ èíäóêòèâíîñòåé. Êîíäåíñàòîð, âêëþ÷åííûé ïàðàëëåëüíî íàãðóçêå ïîñëåäîâàòåëüíî ñ ðåçèñòîðîì, îáåñïå÷èâàåò ôèêñàöèþ è óäåðæàíèå òîêà, â òî âðåìÿ êàê ðåçèñòîð ãàñèò âñïëåñêè íàïðÿæåíèÿ è òîêà, âûçûâàåìûå âêëþ÷åíèåì ñèìèñòîðà. Êàê ïðàâèëî, ÷åì áîëüøå åìêîñòü êîíäåíñàòîðà, òåì âûøå ñòàáèëüíîñòü ñõåìû. Îäíàêî ýòî ñíèæàåò ÊÏÄ è ìîæåò ïðèâåñòè ê ðîñòó èñêàæåíèé. Àëüòåðíàòèâà, ïðèìåíÿåìàÿ â áîëåå ïîçäíèõ êîíñòðóêöèÿõ, çàêëþ÷àåòñÿ â èñïîëüçîâàíèè òîïîëîãèè àêòèâíîãî äåëèòåëÿ íàïðÿæåíèÿ. Òàêîå ðåøåíèå ðàñøèðÿåò äèàïàçîí óïðàâëåíèÿ è ðåãóëèðóåò âõîäíîé òîê ñ ìèíèìóìîì ïîòåðü ìîùíîñòè â ñõåìå äåëèòåëÿ. Ñóùåñòâóåò íåñêîëüêî âàðèàíòîâ ðåàëèçàöèè àêòèâíîãî äåëèòåëÿ íàïðÿæåíèÿ, â èõ ÷èñëå ïðîñòàÿ ñõåìà íàêà÷êè çàðÿäà. Îäíà-

ÑÒÀÒÜÈ

29


êî äëÿ ëó÷øåãî óïðàâëåíèÿ òîêîì ñïåöèàëèçèðîâàííûå äðàéâåðû ñâåòîäèîäîâ è èñòî÷íèêè ïèòàíèÿ òåïåðü ìîãóò ñîäåðæàòü ñõåìû äåòåêòîðîâ, àêòèâíî îòñëåæèâàþùèå ïîâåäåíèå ñèìèñòîðíîé ñõåìû. Îäíî èç òàêèõ óñòðîéñòâ – ìèêðîñõåìó LM3445 – âûïóñêàåò êîìïàíèÿ Texas Instruments. Ìèêðîñõåìà ñîäåðæèò äåòåêòîð ôàçû âêëþ÷åíèÿ ñèìèñòîðà è äåëèòåëü íàïðÿæåíèÿ, êîòîðûå â ñî÷åòàíèè ñ ïàññèâíûì êîððåêòîðîì êîýôôèöèåíòà ìîùíîñòè îáåñïå÷èâàþò âîçìîæíîñòü óïðàâëåíèÿ òîêîì â òå÷åíèå áîëüøåé ÷àñòè öèêëà. Èñòî÷íèê òîêà óïðàâëÿåòñÿ ñ ïîìîùüþ âíåøíåãî ðåçèñòîðà. Äëÿ ëó÷øåé ñîâìåñòèìîñòè ñ äåøåâûìè âàðèàíòàìè ñèìèñòîðíûõ äèììåðîâ ñîïðîòèâëåíèå ýòîãî ðåçèñòîðà ìîæíî âûáèðàòü íåáîëüøèì. Ïðàâäà, ðàñïëàòîé çà òàêóþ ñîâìåñòèìîñòü áóäåò íåêîòîðàÿ ïîòåðÿ ÊÏÄ. Äåòåêòîð ôàçû âêëþ÷åíèÿ ñëåäèò çà ïîâåäåíèåì ñèìèñòîðà, êîíòðîëèðóÿ ïèêîâûé òîê, ïîñòóïàþùèé â ñõåìó ïðåîáðàçîâàòåëÿ ïèòàíèÿ, ÷òî ïîçâîëÿåò ðåãóëèðîâàòü ÿðêîñòü â î÷åíü øèðîêèõ ïðåäåëàõ, âïëîòü äî òîêîâ ñâåòîäèîäà 0.5 ìÀ. Òà æå Texas Instruments ïðåäëàãàåò ìèêðîñõåìó êîíòðîëëåðà ñâåòîäèîäíîãî îñâåùåíèÿ TPS92070, îáåñïå÷èâàþùóþ ýêñïîíåíöèàëüíóþ ðåãóëèðîâêó ÿðêîñòè â øèðîêîì äèàïàçîíå ñ èñïîëüçîâàíèåì âíåøíåãî äèììåðà. Êîíòðîëèðóÿ âðåìÿ íàðàñòàíèÿ ïåðåìåííîãî íàïðÿæåíèÿ íà âõîäå, ìèêðîñõåìà àâòîìàòè÷åñêè îïðåäåëÿåò íàëè÷èå ñèìèñòîðíîãî äèììåðà. Ïðåäíàçíà÷åííàÿ äëÿ ñèìèñòîðíûõ ðåãóëÿòîðîâ ÿðêîñòè ìèêðîñõåìà NCL30000 êîìïàíèè ON Semiconductor ñîäåðæèò ñõåìó òî÷íîãî óïðàâëåíèÿ âòîðè÷íîé ñòîðîíîé, îáåñïå÷èâàþùóþ ïîñòîÿíñòâî òîêà ïðè ìàêñèìàëüíîé óñòàíîâêå äèììåðà, è ñõåìó óïðàâëåíèÿ ïåðâè÷íîé öåïüþ, îãðàíè÷èâàþùóþ ìîùíîñòü ïðè óìåíüøåíèè ôàçîâîãî óãëà, ýìóëèðóÿ, òàêèì îáðàçîì, ðàáîòó ëàìïû íàêàëèâàíèÿ. Äëÿ ýòîãî ñèñòåìà óïðàâëåíèÿ áûëà ìîäèôèöèðîâàíà òàêèì îáðàçîì, ÷òîáû ïðè óìåíüøåíèè óãëà ïðîâîäèìîñòè âîçâðàùàòü óïðàâëåíèå îò âòîðè÷íîé ñòîðîíû ñõåìû ê ïåðâè÷íîé. Áëàãîäàðÿ òîìó, ÷òî óïðàâëåíèå íàãðóçêîé â ýòîé ñõåìå ñäåëàíî ïðîïîðöèîíàëüíûì òîëüêî äåéñòâóþùåìó çíà÷åíèþ âõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ, ìèêðîñõåìà ïîçâîëÿåò ðåãóëèðîâàòü ìîùíîñòü êàê ïî ïåðåäíåìó, òàê è ïî çàäíåìó ôðîíòó.

30

Òî÷íóþ íàñòðîéêó âûõîäà äðàéâåðà îáëåã÷àåò ïîäêëþ÷àåìûé ê ìèêðîñõåìå âíåøíèé êîíäåíñàòîð. Êîíòðîëëåðû LinkSwitch-PH è TopSwitchHX êîìïàíèè Power Integrations äëÿ óïðàâëåíèÿ âûõîäíûì òîêîì â ðåæèìå äèììèðîâàíèÿ èñïîëüçóþò ôàçîâîå äåòåêòèðîâàíèå óãëà. Íà èõ îñíîâå ìîæíî ñîçäàâàòü äðàéâåðû ñâåòîäèîäîâ, ðàáîòàþùèå âî âñåì äèàïàçîíå íàïðÿæåíèé, è áåç ìåðöàíèÿ ðåãóëèðóþùèå ÿðêîñòü â ñîîòíîøåíèè 1000:1. Êîíòðîëëåðû LinkSwitch-PH ðàáîòàþò â ðåæèìå íåïðåðûâíîé ïðîâîäèìîñòè, ñíèæàþùåì óðîâåíü ïîìåõ è ïîçâîëÿþùåì èñïîëüçîâàòü ôèëüòðû ìåíüøåãî ðàçìåðà, ÷òî ñïîñîáñòâóåò óìåíüøåíèþ âçàèìíîãî âëèÿíèÿ äðàéâåðà ñâåòîäèîäîâ è ñõåìû äèììåðà. Êîíòðîëëåð âêëþ÷àåò â ñåáÿ òàêæå ñõåìó äåëèòåëÿ íàïðÿæåíèÿ, óäåðæèâàþùóþ ñèìèñòîð â ïðîâîäÿùåì ñîñòîÿíèè, êîãäà íà ñâåòîäèîäû ïîäàåòñÿ ñðàâíèòåëüíî íåáîëüøîé òîê. Ýëåêòðîííûå áàëëàñòû äëÿ êîìïàêòíûõ ëþìèíåñöåíòíûõ ëàìï, ðàññ÷èòàííûõ íà ðàáîòó ñ ñèìèñòîðíûìè äèììåðàìè, òîæå ñóùåñòâóþò. Îäíèì èç ïðèìåðîâ ìîæåò ñëóæèòü ìèêðîñõåìà èíòåëëåêòóàëüíîãî êîíòðîëëåðà áàëëàñòà IRS2530 êîìïàíèè International Rectifier.  ìèêðîñõåìó âñòðîåíà ñõåìà óïðàâëåíèÿ ïðîöåññîì ïåðåõîäà îò çàïóñêà ëàìïû ê ðåãóëèðîâêå ÿðêîñòè, ïîçâîëÿþùàÿ óìåíüøàòü âûõîäíóþ ìîùíîñòü äî 10% îò ìàêñèìàëüíîé. Ñõåìà îáëàäàåò ãèñòåðåçèñîì, îáåñïå÷èâàþùèì ïîäà÷ó íàïðÿæåíèÿ, äîñòàòî÷íîãî äëÿ çàæèãàíèÿ ëàìïû, áåç íåîïðàâäàííîãî ñíèæåíèÿ äèàïàçîíà ðåãóëèðîâêè ÿðêîñòè. Êîìïàíèÿ NXP Semiconductors òîæå ðàçðàáîòàëà ðÿä ìèêðîñõåì äëÿ áàëëàñòîâ ÊËË ñ ïîääåðæêîé ðåãóëèðîâêè ÿðêîñòè. Íàïðèìåð, UBA2028 äëÿ ëó÷øåãî óïðàâëåíèÿ âûõîäîì áàëëàñòà èìååò äåòåêòîð óãëà îòñå÷êè ôàçû.  ìèêðîñõåìå UBA2027 èñïîëüçîâàí ìîäèôèöèðîâàííûé ôàçîâûé äåòåêòîð, îáåñïå÷èâàþùèé õàðàêòåðèñòèêè ðåãóëèðîâàíèÿ áîëåå ïðèâû÷íûå áîëüøèíñòâó ïîëüçîâàòåëåé, äëÿ êîòîðûõ, êàê ïðàâèëî, èçìåíåíèÿ ÿðêîñòè ïðè ìàëûõ óðîâíÿõ çàìåòíåå, ÷åì ïðè ìàêñèìàëüíûõ. Ñõåìà îïðåäåëÿåò óãîë îòñå÷êè ôàçû ïî ñðåäíåìó çíà÷åíèþ íàïðÿæåíèÿ è ôîðìèðóåò ðåãóëèðîâî÷íóþ êðèâóþ íàïðÿæåíèÿ, ñîîòâåòñòâóþùóþ ôóíêöèè êîñèíóñà, ñíèæàþùóþ âàðèàöèè óðîâíåé ïðè âûñîêîé ñâåòîîòäà÷å. Îïèñàííûå êîíòðîëëåðû îñâåùåíèÿ íàãëÿäíî äåìîíñòðèðóþò, êàê òðåáîâàíèÿ

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – ìàðò 2013


ñîâìåñòèìîñòè ñ äèììåðàìè ïðèâåëè ê ðåøåíèÿì, êîòîðûå íå òîëüêî ñíèìàþò ïðîáëåìû èñïîëüçîâàíèÿ ñèìèñòîðíûõ ñõåì, íî è äîáàâëÿþò íîâûå ôóíêöèè, òàêèå, íàïðèìåð, êàê óïðàâëåíèå êðèâîé âûõîäíîé ìîùíîñòè.

Çàêëþ÷åíèå Ïîòðåáèòåëè ñòðåìÿòñÿ ïðèíÿòü ýíåðãîñáåðåãàþùèå òåõíîëîãèè îñâåùåíèÿ, ïðåäñòàâëåííûå êàê ñâåòîäèîäàìè ñ èõ ýôôåêòíûì ñâåòîâûì ïîòîêîì, òàê è ÊËË. Íî íîâûå

ÐàäèîËîöìàí – ìàðò 2013

èñòî÷íèêè ñâåòà äîëæíû ðàáîòàòü ñ óæå óñòàíîâëåííûìè â ïîìåùåíèÿõ ñòàðûìè äèììåðàìè.  ñòàòüå ïðåäñòàâëåí îáçîð òåõíîëîãèé óïðàâëåíèÿ ïèòàíèåì, îáëåã÷àþùèõ ðàáîòó ïî ïðîåêòèðîâàíèþ ñîâìåñòèìûõ ñ äèììåðàìè ÊËË è ñâåòîäèîäíûõ èñòî÷íèêîâ ñâåòà.  îáçîð âêëþ÷åíû èíòåãðàëüíûå ïðîäóêòû óïðàâëåíèÿ îñâåùåíèåì îò êîìïàíèé International Rectifier, NXP Semiconductors, ON Semiconductor, Power Integrations è Texas Instruments. ÐË

ÑÒÀÒÜÈ

31


Highscreen Strike: íåäîðîãîé «äâóõñèìî÷íûé» Android-ôîí íà äâóõúÿäåðíîì Qualcomm’å Â

 íà÷àëå 2013 ãîäà ðîññèéñêàÿ êîìïàíèÿ «Âîáèñ Êîìïüþòåð» ïðåäñòàâèëà îáíîâëåííóþ ëèíåéêó ñìàðòôîíîâ, âêëþ÷àþùóþ ÷åòûðå ìîäåëè – Strike, Blast, Yummy è Explosion. Ïîñëåäíèé àïïàðàò ÿâëÿåòñÿ íîâûì ôëàãìàíîì ìîäåëüíîãî ðÿäà (ïî õàðàêòåðèñòèêàì îí ïðèáëèæàåòñÿ ê Samsung Galaxy S III), à Yummy – íàñëåäíèêîì ïðîøëîãîäíåé ìîäåëè Yummy Duo, òèðàæ êîòîðîé äîñòèã îòìåòêè â 100 òûñÿ÷ øòóê. Îäíàêî â ýòîì ìàòåðèàëå ìû ðàññìîòðèì ìîäåëü Highscreen Strike, ÿâëÿþùóþñÿ ðåøåíèåì ñðåäíåãî êëàññà è ïðåäëàãàþùóþñÿ çà 7 òûñÿ÷ ðóáëåé. Highscreen Strike îáîðóäîâàí åìêîñòíûì ñåíñîðíûì IPS-ýêðàíîì ñ äèàãîíàëüþ 4 äþéìà è ðàçðåøåíèåì 800 ´ 480 òî÷åê – ýòî ñòàíäàðò äëÿ ñðåäíåãî êëàññà. Êà÷åñòâî êàðòèíêè íåïëîõîå: ó íåå âûñîêàÿ ÿðêîñòü, à åñëè ñìîòðåòü íà íåå ïîä óãëîì, òî îíà ïðàêòè÷åñêè íå «âûöâåòàåò». Åñòü è ïîääåðæêà òåõíîëîãèè ìíîãîïàëüöåâîãî óïðàâëåíèÿ «ìóëüòèòà÷». Îíà âåñüìà óäîáíà ïðè ïåðåëèñòûâàíèè è ìàñøòàáèðîâàíèè èçîáðàæåíèé è êàðò, à òàêæå ïðè ðàáîòå â Èíòåðíåòå.

Highscreen Strike ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé äîâîëüíî ñèìïàòè÷íûé ìîíîáëîê ñ ïëàâíûìè, îêðóãëûìè îáâîäàìè êîðïóñà. Ñàì êîðïóñ ñäåëàí èç ïëàñòèêà ÷åðíîãî öâåòà. Ëèöåâàÿ ïàíåëü – èç ãëàäêîãî, à çàäíÿÿ – èç ïðîðåçèíåííîé ïëàñòìàññû òèïà «ñîôò-òà÷». Ïî ïåðèìåòðó êîðïóñà ïðîõîäèò ðàìêà èç ãëÿíöåâîãî ìàòåðèàëà. Ðàäóåò, ÷òî â ñìàðòôîíå åñòü óïðàâëÿþùèå êëàâèøè íà ïåðåäíåé ïàíåëè – ìíîãèå ðàçðàáîò÷èêè òàêèõ óñòðîéñòâ ñåãîäíÿ îò íèõ îòêàçûâàþòñÿ. Highscreen Strike âïîëíå ìîæíî íàçâàòü áþäæåòíûì Android-ñìàðòôîíîì, íî, íåñìîòðÿ íà ýòî, ó íåãî âåñüìà ñîâðåìåííàÿ àïïàðàòíàÿ ïëàòôîðìà. Àïïàðàò áàçèðóåòñÿ íà ïðîöåññîðå ïîñëåäíåãî ïîêîëåíèÿ Qualcomm MSM8225 Snapdragon S4 ñ äâóìÿ 1.2-ãèãàãåðöåâûìè ÿäðàìè. Íà ïðàêòèêå ýòî îçíà÷àåò, ÷òî è èíòåðôåéñ Android, è ïðèëîæåíèÿ, è èãðû áóêâàëüíî ëåòàþò – ìîäåëü âåñüìà áûñòðà. Õîòÿ îïåðàòèâíîé ïàìÿòè â íåé íå òàê óæ è ìíîãî – 512 Ìá.

 êà÷åñòâå îïåðàöèîííîé ñèñòåìû Highscreen Strike èñïîëüçóåòñÿ Android 4.0 ñ ïîääåðæêîé ñåðâèñîâ Google – çäåñü íèêàêèõ îñîáåííîñòåé íåò.  àïïàðàòå ïðåäóñìîòðåí ñòàíäàðòíûé äëÿ Android-ôîíà íàáîð ôóíêöèé, â êîòîðûé âõîäÿò GPS-ïðèåìíèê, 4 Ãá

32

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – ìàðò 2013


âñòðîåííîé ïàìÿòè, FM-ðàäèî, àêñåëåðîìåòð è àäàïòåðû áåñïðîâîäíîé ñâÿçè Bluetooth è Wi-Fi. Âñòðîåííàÿ êàìåðà íå ñàìàÿ ñåðüåçíàÿ – íà 5 Ìï, õîòÿ äëÿ òàêîé öåíû ýòî ïðîñòèòåëüíî. Ëèöåâàÿ êàìåðà òîæå åñòü: íà 0.3 Ìï. Ðàáîòà äâóõ SIM-êàðò â Highscreen Strike îáåñïå÷èâàåòñÿ çà ñ÷åò îäíîãî ðàäèîìîäóëÿ.  ðåæèìå îæèäàíèÿ àêòèâíû äâå «ñèìêè», à â ðåæèìå ðàçãîâîðà èëè âî âðåìÿ ðàáîòû â Èíòåðíåòå àêòèâíà òîëüêî îäíà SIM-êàðòà. Ïåðâàÿ êàðòî÷êà îáåñïå÷èâàåò ðàáîòó â ñîòîâûõ ñåòÿõ 2G (GSM/GPRS/EDGE) è 3G

ÐàäèîËîöìàí – ìàðò 2013

(UMTS/HSDPA), âòîðàÿ – â 2G.  îáùåì, çäåñü âñå òèïè÷íî. Âðåìÿ àâòîíîìíîé ðàáîòû – äíÿ ïîëòîðà (àêêóìóëÿòîð èìååò åìêîñòü 1,500 ìÀ÷). Êàê óæå ãîâîðèëîñü âûøå, ñòîèìîñòü Highscreen Strike – îêîëî 7 òûñÿ÷ ðóáëåé. Ó÷èòûâàÿ áûñòðóþ àïïàðàòíóþ ïëàòôîðìó îò ëèäåðà â ýòîé îáëàñòè – Qualcomm, è âåñüìà êà÷åñòâåííûé ýêðàí, ñìàðòôîí âûãîäíî âûäåëÿåòñÿ ñðåäè àíàëîãè÷íûõ ìîäåëåé. À ñòîèò ïðè ýòîì äåøåâëå: «äâóõñèìî÷íûé» HTC Desire SV ñ àíàëîãè÷íûì ïðîöåññîðîì ïðåäëàãàåòñÿ çà 13 òûñÿ÷. ÐË

ÑÒÀÒÜÈ

33


Ïðîòîêîë âûñîêîãî óðîâíÿ

CANopen ×àñòü 2 Îêîí÷àíèå. Íà÷àëî â íîìåðå 01-2013 Ìèõàèë Ðóññêèõ Íà ðåàëüíîì ïðèìåðå ðàññìàòðèâàåòñÿ îðãàíèçàöèÿ ñâÿçè äâóõ óñòðîéñòâ ñ ïîìîùüþ ïðîòîêîëà CANopen, ïîÿñíÿåòñÿ ðàáîòà ñ CANopen-ñòåêîì, ïðèâîäèòñÿ ïðèìåð ôîðìèðîâàíèÿ ñëîâàðÿ îáúåêòîâ

Â

Âî âòîðîé ÷àñòè ðàññêàç î ïðîòîêîëå âûñîêîãî óðîâíÿ CANopen áóäåò ïðîäîëæåí íà ïðîñòîì ïðàêòè÷åñêîì ïðèìåðå îðãàíèçàöèè ñåòè, ñîñòîÿùåé èç äâóõ óçëîâ. Ñòîèò îòìåòèòü, ÷òî ñåãîäíÿ íà ðîññèéñêèé ðûíîê ýëåêòðîííîãî îáîðóäîâàíèÿ ïîïàäàåò âñå áîëüøå îáîðóäîâàíèÿ, ïîääåðæèâàþùåãî CANopen. Èíîãäà íåîáõîäèìîñòü çíàêîìñòâà ñ òàêèì îáîðóäîâàíèåì è èçó÷åíèÿ ïðèíöèïîâ åãî ôóíêöèîíèðîâàíèÿ ìîæåò çàòîðìîçèòü ðàáîòó îòå÷åñòâåííûõ ðàçðàáîò÷èêîâ, ïîñêîëüêó ïðîòîêîë, øèðîêî ðàñïðîñòðàíåííûé â Åâðîïå, â Ðîññèè ëèøü íà÷èíàåò íàáèðàòü ïîïóëÿðíîñòü.  ðîëè óñòðîéñòâà, ïîääåðæèâàþùåãî CANopen, â äàííîì ñëó÷àå, âûñòóïàåò èçîáðàæåííûé íà Ðèñóíêå 8 àáñîëþòíûé ýíêîäåð CVM58 êîìïàíèè Pepperl+Fuchs [1]. Ýòîò äàò÷èê ìîæåò ïðåäîñòàâëÿòü èíôîðìàöèþ î ïîëîæåíèè âàëà, ñêîðîñòè åãî âðàùåíèÿ è óñêîðåíèè. CVM58 ðàáîòàåò â ïðîìûøëåí-

Ðèñóíîê 8. Àáñîëþòíûé ýíêîäåð CVM58.

34

íîì äèàïàçîí òåìïåðàòóð ïðè íàïðÿæåíèè ïèòàíèÿ îò 10 äî 30 Â.  êà÷åñòâå óïðàâëÿþùåãî óñòðîéñòâà, âûäàþùåãî êîìàíäû äàò÷èêó óãëà ïîâîðîòà è ïðèíèìàþùåãî îò íåãî äàííûå, áóäåò èñïîëüçîâàòüñÿ ìèêðîêîíòðîëëåð dsPIC30F6014A [2], èìåþùèé äâà ìîäóëÿ èíòåðôåéñà CAN.  ñîîòâåòñòâèè ñ íàïðÿæåíèÿìè ïèòàíèÿ ñèñòåìû óïðàâëåíèÿ (3.3 Â) è ýíêîäåðà (12 Â), â êà÷åñòâå ïðèåìîïåðåäàò÷èêà ñåòè CAN áûëà âûáðàíà ìèêðîñõåìà MAX3051 [3]. Ñõåìà ñîåäèíåíèÿ ýòèõ óñòðîéñòâ ïîêàçàíà íà Ðèñóíêå 9. Íàïèñàíèå ïîëíîãî ñòåêà CANopen ñ íóëÿ ìîæåò âûçâàòü îïðåäåëåííûå çàòðóäíåíèÿ è ïîòðåáîâàòü íåïðèåìëåìûõ â íåêîòîðûõ ñëó÷àÿõ çàòðàò âðåìåíè, ïîýòîìó ñåãîäíÿ óæå ñóùåñòâóåò íåìàëîå êîëè÷åñòâî áèáëèîòåê äëÿ ðàçëè÷íûõ ïëàòôîðì, ïîçâîëÿþùèõ àäàïòèðîâàòü êîíêðåòíîå óñòðîéñòâî äëÿ ðàáîòû â ñåòè CANopen. Íàïðèìåð, â [4] ïðåäñòàâëåí ôðåéìâîðê CANopen ñ îòêðûòûì èñõîäíûì êîäîì CANFestival, â [5] – îòå÷åñòâåííàÿ áèáëèîòåêà êîìïàíèè Ìàðàôîí.  äàííîì ñëó÷àå áóäåì èñïîëüçîâàòü ñòåê CANopenNode [6], ÿâëÿþùèéñÿ open-source ïðîåêòîì, àêòèâíî ñîâåðøåíñòâóåìûì è ñîïðîâîæäàåìûì ñâîèì àâòîðîì ßíåçîì Ïàòåðíîñòåðîì (Janez Paternoster). Áèáëèîòåêà ïîääåðæèâàåò êîíòðîëëåðû dsPIC30F, PIC24H, dsPIC33F, PIC32, Beck SC2x3, à òàêæå STM32F103 (îôèöèàëüíî ïîêà íå ïîääåðæèâàåòñÿ). Ïðè æåëàíèè ýòîò ñòåê ìîæíî àäàïòèðîâàòü ïîä ëþáîå ÿäðî. Áèáëèîòåêà

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – ìàðò 2013


+3.3 Â C1 0.1 ìêÔ dsPIC30F6014A VCC

MAX3051

+

VCC

Tx0

TxD

Rx0

RxD

+12 Â

CVM58N

CANH

H RT 120 Îì

R1 120 Îì

CANL

L

RS VDD

VDD

G

Ðèñóíîê 9. Ñõåìà îðãàíèçàöèè CAN-ñåòè, ñîñòîÿùåé èç äâóõ óçëîâ.

CANopenNode áûëà íàïèñàíà íà ÿçûêå ANSI C ñ ïîìîùüþ ìåòîäîâ îáúåêòíî-îðèåíòèðîâàííîãî ïðîãðàììèðîâàíèÿ. Çà èíèöèàëèçàöèþ è îáðàáîòêó äàííûõ êàæäîãî òèïà îáúåêòîâ ïðîòîêîëà CANopen îòâå÷àþò ïî äâà ôàéëà: ôàéë ñ èñõîäíûì êîäîì (ðàñøèðåíèå *.c) è çàãîëîâî÷íûé ôàéë (ðàñøèðåíèå *.h).  èòîãå áèáëèîòåêà ñîäåðæèò ñëåäóþùèå ïàðû ôàéëîâ äëÿ îïèñàíèÿ îáúåêòîâ: ! CO_SDO – îïèñûâàåò SDO-ñåðâåð; ! CO_SDOmaster – îïèñûâàåò SDO-êëèåíò; ! CO_Emergency – îïèñûâàåò îáúåêò ñðî÷íûõ ñîîáùåíèé è îòâå÷àåò çà îáðàáîòêó îøèáîê; ! CO_SYNC – îïèñûâàåò îáúåêò ñèíõðîíèçàöèè; ! CO_PDO – îïèñûâàåò PDO-îáúåêòû; ! CO_HBconsumer – îïèñûâàåò ïîòðåáèòåëÿ Heartbeat-ñîîáùåíèé; ! CO_NMT_Heartbeat – îïèñûâàåò ïðîèçâîäèòåëÿ NMT- è Heartbeat-ñîîáùåíèé. Òàêæå â ñîñòàâ áèáëèîòåêè âõîäÿò ñëåäóþùèå îáÿçàòåëüíûå ôàéëû: ! CANopen – ÿâëÿåòñÿ îñíîâíûì ôàéëîì CANopen-ñòåêà, ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé íåêîå ïðîìåæóòî÷íîå çâåíî ìåæäó ïðèëîæåíèåì è áèáëèîòåêîé; ! CO_OD – ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé îáúåêòíûé ñëîâàðü, ìåòîäèêà åãî ñîçäàíèÿ è èçìåíåíèÿ ïðèâîäèòñÿ íèæå; ! CO_driver – äðàéâåð ðàáîòû ñ ìîäóëåì CAN, çàâèñèò îò òèïà ìèêðîêîíòðîëëåðà (äëÿ îïðåäåëåííîãî ñåìåéñòâà ìèêðîêîí-

ÐàäèîËîöìàí – ìàðò 2013

òðîëëåðîâ ïðåäîñòàâëÿþòñÿ êîíêðåòíûå ôàéëû CO_driver.c è CO_driver.h) ! eeprom – ïîçâîëÿåò ñîõðàíÿòü âî âíóòðåííåé ïàìÿòè EEPROM äàííûå èç ÎÇÓ, òàê æå çàâèñèò îò ñåìåéñòâà ìèêðîêîíòðîëëåðîâ. Êàê óæå îòìå÷àëîñü â ïåðâîé ÷àñòè ñòàòüè, î÷åíü âàæíûì ýëåìåíòîì, îïðåäåëÿþùèì ðàáîòó ñåòè, ÿâëÿåòñÿ îáúåêòíûé ñëîâàðü. Äëÿ äàò÷èêà CVM58N ïðîèçâîäèòåëü ïðåäîñòàâëÿåò ôàéë 1830845D.eds, ñôîðìèðîâàííûé â ñîîòâåòñòâèè ñ ïðîôèëåì äëÿ ýíêîäåðîâ DS406 [7].  eds-ôàéëå îïèñûâàþòñÿ îáúåêòû, ïîääåðæèâàåìûå äàííûì äàò÷èêîì, çíà÷åíèÿ îáúåêòîâ, âûñòàâëåííûå ïî óìîë÷àíèþ, è ïðèâîäèòñÿ äðóãàÿ ïîëåçíàÿ èíôîðìàöèÿ. Åñëè î êîíôèãóðàöèè ýíêîäåðà ïîçàáîòèëñÿ ïðîèçâîäèòåëü, òî î íàñòðîéêå Master-óçëà ñåòè (â äàííîì ñëó÷àå ìèêðîêîíòðîëëåðà dsPIC30F6014A) äîëæåí ïîçàáîòèòüñÿ ñàì ðàçðàáîò÷èê. Íî áëàãîäàðÿ ïðåäîñòàâëÿåìîìó âìåñòå ñ áèáëèîòåêîé ðåäàêòîðó ñëîâàðÿ îáúåêòîâ (Object Dictionary Editor) îñóùåñòâèòü ýòî íå ïðåäñòàâëÿåò îñîáîãî òðóäà. Ïîñêîëüêó çíà÷åíèå äàííîãî ðåäàêòîðà î÷åíü âåëèêî, ñòîèò îïèñàòü åãî ïîäðîáíåå. Ñàì ðåäàêòîð ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé webïðèëîæåíèå. Äëÿ ðåäàêòèðîâàíèÿ ñëîâàðÿ ïðîåêòà äîëæíû èìåòüñÿ ôàéëû _project.html è _project.xml. Ìîæíî íå ñîçäàâàòü èõ ñàìîìó, à ðåäàêòèðîâàòü óæå ãîòîâûå ôàéëû â ñîñòàâå ïðèìåðà, íàõîäÿùåãîñÿ â ïàïêå CANopen310\Example_IO ñêà÷àííîãî àðõèâà áèáëèîòåêè. Äëÿ âõîäà â ðåäàêòîð íåîáõîäè-

ÑÒÀÒÜÈ

35


Ðèñóíîê 10. Îêíî êîíôèãóðàöèè ïðîåêòà.

ìî îòêðûòü _project.html. Ñëåäóåò çàìåòèòü, ÷òî ôàéë êîððåêòíî îòêðûâàåòñÿ òîëüêî ñ ïîìîùüþ áðàóçåðà Mozilla Firefox, ïðè÷åì äëÿ ïîääåðæêè âåðñèè Firefox 4 è âûøå íåîáõîäèìî óñòàíîâèòü óòèëèòó Remote XUL Manager [8]. Íà Ðèñóíêå 10 ïîêàçàíî îêíî ïðîåêòà ñ óæå ñãåíåðèðîâàííûìè ôàéëàìè îáúåêòíîãî ñëîâàðÿ. Ïðîãðàììà ìîæåò äàæå ñîçäàâàòü edsôàéëû â ñîîòâåòñòâèè ñî ñòàíäàðòàìè CiA. Îäíàêî íàñ çäåñü èíòåðåñóþò, â ïåðâóþ î÷åðåäü, äâà ôàéëà – CO_OD.c è CO_OD.h, êîòîðûå ïîñëå èõ ñîçäàíèÿ äîëæíû áûòü ðàçìåùåíû â ïàïêå ïðîåêòà íàðÿäó ñî âñåìè âûøåïåðå÷èñëåííûìè ôàéëàìè. Íî äëÿ íà÷àëà íóæíî ïðàâèëüíî ñêîíôèãóðèðîâàòü ñëîâàðü Master-óçëà, äëÿ ÷åãî ñëåäóåò íàæàòü êíîïêó Open Editor, ïîñëå ÷åãî ïîÿâèòñÿ èíòåðôåéñ ñàìîãî ðåäàêòîðà (Ðèñóíîê 11).

Ðèñóíîê 11. Îêíî ðåäàêòîðà ñëîâàðÿ îáúåêòîâ.

 ëåâîì îêíå ïåðå÷èñëåíû âñå äîñòóïíûå îáúåêòû, íåêîòîðûå èç íèõ äåàêòèâèðîâàíû äëÿ ýêîíîìèè ïàìÿòè óñòðîéñòâà. Äëÿ îðãà-

36

íèçàöèè ñâÿçè ñ äàò÷èêîì íåîáõîäèìî ïðîèçâåñòè ñëåäóþùèå èçìåíåíèÿ. Âî-ïåðâûõ, â ðàçäåëå Features íåîáõîäèìî ïðèñâîèòü çàïèñè NMT master çíà÷åíèå 1 è îáÿçàòåëüíî íàæàòü Update feature. Ýòî ïîçâîëèò êîíôèãóðèðóåìîìó óçëó èìåòü ñòàòóñ NMT-Master è ïåðåäàâàòü NMT-ñîîáùåíèÿ äëÿ òîãî, ÷òîáû ââîäèòü â ðàáîòó èëè îñòàíàâëèâàòü äðóãèå óçëû ñåòè. Òàêæå îáÿçàòåëüíûì, êàê áóäåò äîêàçàíî â äàëüíåéøåì, ÿâëÿåòñÿ ïðèñâîåíèå óçëó ñòàòóñà SDO-êëèåíòà (çíà÷åíèå SDO client óñòàíîâèòü â 1).  ðàçäåëå Objects>Manuf ìîæíî èçìåíèòü ID óçëà â ñåòè (CAN node ID, èíäåêñ 0x2101), ñêîðîñòü ïåðåäà÷è äàííûõ (CAN bit rate, èíäåêñ 0x2102) è íåêîòîðûå äðóãèå ìåíåå çíà÷èìûå ïàðàìåòðû. Ñëåäóåò ïîìíèòü, ÷òî ñêîðîñòü ïåðåäà÷è äàííûõ âñåõ óçëîâ ñåòè äîëæíà áûòü îäèíàêîâîé, à íàëè÷èå â îäíîé ñåòè äâóõ óçëîâ ñ îäèíàêîâûìè ID íå äîïóñêàåòñÿ. Òåïåðü íåîáõîäèìî ñîãëàñîâàòü òèïû ïåðåäàâàåìûõ äàííûõ. Ïåðåäà÷à áóäåò îñóùåñòâëÿòüñÿ øèðîêîâåùàòåëüíî ñ ïîìîùüþ PDO. Îòêðûâ eds-ôàéë ýíêîäåðà, ñ ó÷åòîì êîììåíòàðèåâ è èíôîðìàöèè èç [7], ìîæíî îïðåäåëèòü, ÷òî îáúåêò ñ èíäåêñîì 0x6004 îòâå÷àåò çà ïåðåäà÷ó çíà÷åíèé òåêóùåãî ïîëîæåíèÿ âàëà äàò÷èêà. Èç åãî îïèñàíèÿ âèäíî, ÷òî òèï ïåðåäàâàåìîãî ïàðàìåòðà ðàâåí 7, òî åñòü UNSIGNED32 (áåççíàêîâîå öåëî÷èñëåííîå çíà÷åíèå äëèíîé 32 áèòà).  ñîîòâåòñòâèè ñ ýòèì íóæíî óêàçàòü äëÿ Master-óçëà â îáúåêòå îòîáðàæåíèÿ RPDO (èíäåêñ 0x1600) êîëè÷åñòâî îòîáðàæàåìûõ îáúåêòîâ (ïîäèíäåêñ 0) è èíäåêñ îáúåêòà, êóäà áóäóò çàïèñûâàòüñÿ ïðèíèìàåìûå çíà÷åíèÿ (ïîäèíäåêñû 1-8). Ðàññìîòðèì äàííûé

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – ìàðò 2013


Íà÷àëî

Èíèöèàëèçàöèÿ ïàðàìåòðîâ ïðèëîæåíèÿ

Èíèöèàëèçàöèÿ ïàðàìåòðîâ CANopen

Àêòèâàöèÿ ìîäóëÿ CAN è ïðåðûâàíèé

Àñèíõðîííàÿ îáðàáîòêà äàííûõ CANopen

Áåñêîíå÷íûé Ñáðîñ öèêë ñîåäèíåíèÿ

Çàâåðøåíèå ïðîãðàììû, óäàëåíèå CANopen

Êîíåö

Ðèñóíîê 12. Îáùèé ïðèíöèï ðàáîòû ïðîãðàììû.

ïîäõîä íà êîíêðåòíîì ïðèìåðå ñëîâàðÿ èç ïàïêè CANopen310\Example_IO, êîòîðûé íåîáõîäèìî íåìíîãî èçìåíèòü äëÿ àäàïòàöèè åãî ê òåêóùåìó ïðîåêòó. Çàïèñü ïî ïîäèíäåêñó 0 èìååò çíà÷åíèå 2. Çíà÷èò, çäåñü àêòèâèðîâàíû mapped object 1 è mapped object 2 (ïîäèíäåêñû 1 è 2, ñîîòâåòñòâåííî). Âïðî÷åì, äëÿ òåêóùåé çàäà÷è õâàòèò îäíîãî mapped object 1, ïîýòîìó ïðè æåëàíèè ìîæíî óäàëèòü mapped object 2, è äàëåå áóäåì ðàñ-

ñìàòðèâàòü òîëüêî mapped object 1. Çíà÷åíèå ïî óìîë÷àíèþ â mapped object 1 óêàçàíî 0x62000108. Ýòî çíà÷èò, ÷òî ïðèíèìàåìûå PDO áóäóò ïîìåùàòüñÿ â ïîëå ñ èíäåêñîì 0x6200 è ïîäèíäåêñîì 1. Ïîñëåäíÿÿ öèôðà 8 îçíà÷àåò, ÷òî áóäóò ïðèíèìàòüñÿ 8ðàçðÿäíûå äàííûå.  äàííîì ñëó÷àå ýòî íåïðèåìëåìî, ïîýòîìó äëÿ ïðèåìà äàííûõ äëèíîé 32 áèòà íóæíî èçìåíèòü çíà÷åíèå íà 0x62000120. Ñîîòâåòñòâåííî, â îïèñàíèè îáúåêòà, êóäà áóäóò çàïèñûâàòüñÿ PDO, â ïîëå Data type íóæíî óñòàíîâèòü 07 – UNSIGNED32. Íà ýòîì îñíîâíûå èçìåíåíèÿ îáúåêòíîãî ñëîâàðÿ äëÿ äàííîãî ïðîåêòà çàâåðøåíû. Ïî æåëàíèþ ìîæíî íàñòðîèòü åùå ìíîæåñòâî îáúåêòîâ, íàïðèìåð, èçìåíèòü êîëè÷åñòâî RPDO èëè TPDO, ïîìåíÿòü âðåìÿ âûäà÷è Heartbeat-ñîîáùåíèé è ò.ï. Äëÿ ýêîíîìèè âðåìåíè êàðêàñ ïðîãðàììû æåëàòåëüíî âçÿòü èç ïðèìåðà CANopen310\ Example_IO, ïîñêîëüêó ýòà ïðîãðàììà óæå íàïèñàíà â ñîîòâåòñòâèè ñ áëîê ñõåìîé, ïîêàçàííîé íà Ðèñóíêå 12. Çäåñü òàêæå èñïîëüçóåòñÿ òàéìåð, ïî ïðåðûâàíèþ îò êîòîðîãî ðàç â ìèëëèñåêóíäó âûïîëíÿåòñÿ îáðàáîòêà RPDO è TPDO ñ ïîìîùüþ ôóíêöèé CO_process_RPDO() è CO_process _TPDO(), ñîîòâåòñòâåííî. À ïî ïðåðûâàíèþ îò ñàìîãî ìîäóëÿ CAN ôóíêöèåé CO_ CANinterrupt() íåïîñðåäñòâåííî îáåñïå÷èâàåòñÿ ïðèåì è îòïðàâêà ñîîáùåíèé. Ñòîèò îòìåòèòü, ÷òî â ñîîòâåòñòâèè ñ ìåòîäèêîé ïðèåìà RPDO-ñîîáùåíèé, ýòîò ïðèåì îñóùåñòâëÿåòñÿ ïî êîíêðåòíîé ìàñêå, êîòîðàÿ ïîçâîëÿåò ïðèíèìàòü ñîîáùåíèÿ ñ îïðåäåëåííûìè èäåíòèôèêàòîðàìè.  ôóíêöèè êîíôèãóðàöèè RPDO CO_RPDOconfigCom() (ôàéë CO_PDO.c) ïðè èíèöèàëèçàöèè áóôåðà äëÿ ïðèåìà (ôóíêöèÿ CO_ CANrxBufferInit()) óêàçàíà ìàñêà 0x7FF. Ýòî ïîçâîëÿåò ïðèíèìàòü ñîîáùåíèÿ ñ ëþáûìè èäåíòèôèêàòîðàìè. Åñëè íåîáõîäèìî ïðèíèìàòü ëèøü îïðåäåëåííûå ñîîáùåíèÿ, òî ýòî ÷èñëî íóæíî èçìåíèòü âðó÷íóþ.

Òàáëèöà 3. Ðåæèìû ïåðåäà÷è PDO. Èíäåêñ 0x1800

Èíäåêñ Ïîäèíäåêñ Ïîäèíäåêñ 0x2800 2 5

Îïèñàíèå

0x0FE

10

0

0x0FE

15

0

0x0FE

0

0

Ïåðåäà÷à PDO îòêëþ÷åíà

0x0FE

0

xxx

Ïåðåäà÷à PDO îòêëþ÷åíà

3 3

xxx xxx

0 0x2D

ÐàäèîËîöìàí – ìàðò 2013

Öèêëè÷íàÿ ïåðåäà÷à êàæäûå 10 ìñ Öèêëè÷íàÿ ïåðåäà÷à êàæäûå 15 ìñ, PDO îòïðàâëÿåòñÿ äâàæäû, åñëè äàííûå ïîìåíÿëèñü

Ïåðåäà÷à ïîñëå êàæäîãî òðåòüåãî SYNC-ñîîáùåíèÿ Ïåðåäà÷à ïîñëå êàæäîãî òðåòüåãî SYNC-ñîîáùåíèÿ, íî òîëüêî 45 (0x2D) ðàç

ÑÒÀÒÜÈ

37


Òàáëèöà 4. Ôîðìàò SDO-ñîîáùåíèÿ äëÿ ïåðåäà÷è äàííûõ. COB ID

DLC

Êîìàíäà

0x600 + ID óçëà

8

0x2F

Ìëàäøèé Ñòàðøèé Ïîäèíäåêñ áàéò áàéò èíäåêñà èíäåêñà 0x00

0x18

Äëÿ âîçìîæíîñòè ïîëó÷åíèÿ îò äàò÷èêà äàííûõ î ïîëîæåíèè åãî âàëà òðåáóåòñÿ ðåøèòü îäíó ïðîáëåìó. Äåëî â òîì, ÷òî ïîñëå ïåðåâîäà äàò÷èêà â ðàáî÷èé ðåæèì îò íåãî íå ïîñëåäóåò êàêîé-ëèáî ïîëåçíîé èíôîðìàöèè, êðîìå Heartbeat-ñîîáùåíèé. Çäåñü ñëåäóåò ó÷èòûâàòü, ÷òî çà õàðàêòåð ïåðåäà÷è PDO îòâå÷àþò íåñêîëüêî îáúåêòîâ, äëÿ íàãëÿäíîñòè ïåðå÷èñëåííûå â Òàáëèöå 3.  îáúåêòíîì ñëîâàðå ýòîãî ýíêîäåðà ïðèâîäÿòñÿ ñëåäóþùèå çíà÷åíèÿ: 0x1800_2 = 0x0FE, 0x1800_5 = 0, 0x2800 = 0. Òî åñòü, ïðè íàñòðîéêå ïî óìîë÷àíèþ PDO ïåðåäàâàòüñÿ íå áóäóò. Êàê îòìå÷àëîñü â ïåðâîé ÷àñòè ñòàòüè, ñîäåðæèìîå îáúåêòíîãî ñëîâàðÿ óçëà äî ïåðåõîäà ýòîãî óçëà â ðàáî÷åå ñîñòîÿíèå ìîæíî èçìåíèòü ñ ïîìîùüþ SDOñîîáùåíèé. Ñ ýòîé öåëüþ è áûë ïðèñâîåí Master-óçëó ñòàòóñ SDO-êëèåíòà. Äëÿ èçìåíåíèÿ ñîäåðæèìîãî â 0x1800_5 íà íóæíîå çíà÷åíèå, íàïðèìåð, 50 (äëÿ îòïðàâêè PDO êàæäûå 50 ìñ), íåîáõîäèìî îòïðàâèòü SDOñîîáùåíèå, ñòðóêòóðà êîòîðîãî ïðèâåäåíà â Òàáëèöå 4. Êîìàíäà 0x2F îçíà÷àåò çàïðîñ íà ïåðåäà÷ó äàííûõ äëèíîé 1 áàéò. ×òîáû îñóùåñòâèòü òàêóþ îïåðàöèþ, íà ñòàäèè èíèöèàëèçàöèè ñëåäóåò âûçâàòü äâå ôóíêöèè ñ îïðåäåëåííûìè ïàðàìåòðàìè. Ïåðâàÿ: CO_SDOclient_setup(*SDO_C, COB_ IDClientToServer, COB_IDServerToClient, nodeIDOfTheSDOServer), ãäå *SDO_C – óêàçàòåëü íà îáúåêò SDOêëèåíòà, ïàðàìåòðû COB_IDClientToServer è COB_ IDServerToClient äîëæíû áûòü ðàâíû 0, åñëè îáúåêò SDO-ñåðâåðà èìååò îïðåäåëåííûé ïî óìîë÷àíèþ COB ID, nodeIDOfTheSDOServer – ID óçëà SDOñåðâåðà. Ôóíêöèÿ ìîæåò áûòü çàïèñàíà òàê: CO_SDOclient_setup(SDO_C, 0, 0, 5). Âòîðàÿ ôóíêöèÿ íåïîñðåäñòâåííî ïðåäíàçíà÷åíà äëÿ îòïðàâêè SDO-ñîîáùåíèé,

38

5

Áàéò 0

Áàéò 1

Áàéò 2

Áàéò 3

0x32

õ

õ

õ

êîòîðûå èìåþò äëèíó äàííûõ íå áîëåå 4 áàéò. Åå âèä: CO_SDOclientDownloadInitiate(*SDO_C, index, subIndex, *dataTx, dataSize), ãäå *SDO_C – óêàçàòåëü íà îáúåêò SDOêëèåíòà, index – èíäåêñ îáúåêòà â îáúåêòíîì ñëîâàðå óäàëåííîãî óçëà, subIndex – åãî ïîäèíäåêñ, *dataTx – óêàçàòåëü íà ìàññèâ äàííûõ, dataSize – ðàçìåð ïåðåäàâàåìûõ äàííûõ â áàéòàõ.  èòîãå, ôóíêöèþ ìîæíî çàïèñàòü òàê: CO_SDOclientDownloadInitiate(SDO_C, 0x1800, 0x05, DataArray,1).  äàííîì ñëó÷àå DataArray ñîäåðæèò ëèøü îäèí ýëåìåíò ñî çíà÷åíèåì 50. Òåïåðü îñòàåòñÿ òîëüêî âêëþ÷èòü äàò÷èê â ðàáîòó, òî åñòü ïåðåâåñòè åãî â ñîñòîÿíèå Operational, è ïðèíèìàòü îò íåãî äàííûå. Ïîñêîëüêó dsPIC30F6014A â ýòîé ñåòè èìååò ñòàòóñ NMT-Master, àêòèâèðîâàòü ýíêîäåð ìîæíî ñ ïîìîùüþ ñëåäóþùåé ôóíêöèè: CO_sendNMTcommand(*CO, command, nodeID), ãäå *CO – óêàçàòåëü íà îáúåêò ñòåêà; command – NMT-êîìàíäà; nodeID – ID Slave-óçëà.  äàííîì ñëó÷àå äëÿ çàïóñêà â ðàáîòó óçëà ñ ID = 5 ýòà ôóíêöèÿ ïðèìåò âèä CO_sendNMTcommand(CO,1,5). Äëÿ îñòàíîâêè âñåõ óçëîâ â ñåòè ôóíêöèÿ çàïèøåòñÿ ñëåäóþùèì îáðàçîì: CO_sendNMTcommand(CO,2,0), à äëÿ ïåðåâîäà óçëà ñ ID=5 â ñîñòîÿíèå Pre-operational: CO_sendNMTcommand(CO,0x80,5). Ïîñëå çàïóñêà ýíêîäåðà ìîæíî íàáëþäàòü îòïðàâêó PDO-ñîîáùåíèé ñ ïåðèîäè÷íîñòüþ 50 ìñ (Ðèñóíîê 13). Ñîîáùåíèÿ àâòîìàòè÷åñêè ïðèíèìàþòñÿ ìîäóëåì CAN Master-óñòðîéñòâà è, â ñîîòâå-

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – ìàðò 2013


Ðèñóíîê 13. Öèêëè÷íûå PDO-ñîîáùåíèÿ â ñåòè CAN, ïåðåäàþùèåñÿ ñ èíòåðâàëîì 50 ìñ: à) 25 ìñ/äåë, 1 Â/äåë; á) 100 ìêñ/äåë, 1 Â/äåë.

òñòâèè ñ óñòàíîâëåííîé ìàñêîé, çàïèñûâàþòñÿ â îáúåêò, óêàçàííûé ïðè êîíôèãóðèðîâàíèè RPDO-îòîáðàæåíèÿ, òî åñòü, â äàííîì ñëó÷àå, â îáúåêò ñ èíäåêñîì 0x6200. Èç äåòàëüíîãî ðàññìîòðåíèÿ ïðèíöèïîâ ðàáîòû ïðîòîêîëà CANopen âèäíî, ÷òî çàäà÷à îðãàíèçàöèè îòïðàâêè è ïðèåìà ñîîáùå-

íèé íå î÷åíü ñëîæíà. Áûë ðàññìîòðåí äîâîëüíî ïðîñòîé ïðèìåð íàñòðîéêè óçëîâ ñåòè CANopen è ïåðåäà÷è èíôîðìàöèè î ôèçè÷åñêîé âåëè÷èíå (ïîëîæåíèè âàëà) îò äàò÷èêà ê óïðàâëÿþùåìó óñòðîéñòâó. Íåîáõîäèìî çàìåòèòü, ÷òî âîçìîæíîñòè ïðîòîêîëà, êàê è ñàìîãî äàò÷èêà, ýòèì íå îãðàíè÷èâàþòñÿ. Äëÿ äåìîíñòðàöèè ïðåèìóùåñòâà ñòàòóñà SDO-êëèåíòà êðàòêî ðàññìîòðèì îáìåí äîïîëíèòåëüíûìè äàííûìè â ïðîöåññå ðàáîòû óçëîâ ñåòè CANopen.  ðàáî÷åì ðåæèìå óçëû òàêæå ìîãóò îáùàòüñÿ ìåæäó ñîáîé ñ ïîìîùüþ SDO-ñîîáùåíèé äëÿ îáìåíà äàííûìè. Íàïðèìåð, ýíêîäåð, ïîìèìî óãëà ïîâîðîòà âàëà, ìîæåò ñàì èçìåðÿòü ñêîðîñòü âðàùåíèÿ âàëà è óñêîðåíèå.  ñîîòâåòñòâèè ñ îáúåêòíûì ñëîâàðåì äàò÷èêà, îáúåêòû, ñîäåðæàùèå äàííûå ýòèõ ôèçè÷åñêèõ âåëè÷èí, èìåþò èíäåêñû 0x6030 è 0x6040 äëÿ ñêîðîñòè è óñêîðåíèÿ, ñîîòâåòñòâåííî. SDOêëèåíò äîëæåí ñäåëàòü çàïðîñ ïî ñîîòâåòñòâóþùåìó èíäåêñó îáúåêòà SDO-ñåðâåðà, à SDO-ñåðâåð äîëæåí îòâåòèòü ñîîáùåíèåì, ñîäåðæàùèì òðåáóåìûå äàííûå. Îòïðàâêà çàïðîñà îñóùåñòâëÿåòñÿ ñ ïîìîùüþ âñå òîé æå ôóíêöèè CO_SDOclientDownloadInitiate(), à ïðèåì îòâåòíîãî ñîîáùåíèÿ – ñ ïîìîùüþ ôóíêöèè CO_SDOclient_receive().  Òàáëèöàõ 5 è 6 ïîêàçàíû ñòðóêòóðû êàäðà çàïðîñà íà ïðèåì èíôîðìàöèè î ñêîðîñòè è îòâåòíîãî êàäðà, ñîîòâåòñòâåííî.

Òàáëèöà 5. Ôîðìàò SDO-ñîîáùåíèÿ äëÿ çàïðîñà íà ïðèåì äàííûõ. COB ID

DLC

Êîìàíäà

0x600 + ID óçëà

8

0x40

Ìëàäøèé Ñòàðøèé Ïîäèíäåêñ áàéò áàéò èíäåêñà èíäåêñà 0

0

1

Áàéò 0

Áàéò 1

Áàéò 2

Áàéò 3

õ

õ

õ

õ

Áàéò 0

Áàéò 1

Áàéò 2

Áàéò 3

a

b

c

d

Òàáëèöà 6. Ôîðìàò îòâåòíîãî SDO-ñîîáùåíèÿ. COB ID

DLC

Êîìàíäà

0x600 + ID óçëà

8

0x43

Ìëàäøèé Ñòàðøèé Ïîäèíäåêñ áàéò áàéò èíäåêñà èíäåêñà 0

0

Êîìàíäà 0x40 îçíà÷àåò çàïðîñ íà ïîëó÷åíèå äàííûõ îò ñåðâåðà, à 0x43 – îòâåò ñåðâåðà íà ïåðåäà÷ó ñîîáùåíèÿ ñ äëèíîé äàííûõ 4 áàéòà. Ïîëó÷åíèå èíôîðìàöèè îá óñêîðåíèè âûïîëíÿåòñÿ àíàëîãè÷íî, è îòëè÷àåòñÿ òîëüêî èíäåêñîì îáúåêòà. Ïðèâåäåííûé â äàííîé ñòàòüå ïðèìåð ðàáîòû ïðîñòîé ñåòè CANopen äåìîíñòðèðóåò ãèáêîñòü è íàäåæíîñòü ïðîòîêîëà. Ïðè

ÐàäèîËîöìàí – ìàðò 2013

1

äåòàëüíîì ðàññìîòðåíèè ñàì ïðîòîêîë íå êàæåòñÿ òàêèì óæ ñëîæíûì, êðîìå òîãî, ñåãîäíÿ ñóùåñòâóåò íåìàëîå êîëè÷åñòâî ïðîãðàììíîãî îáåñïå÷åíèÿ, îáëåã÷àþùåãî òðóä ïðè ôîðìèðîâàíèè îáúåêòíîãî ñëîâàðÿ è îðãàíèçàöèè ðàáîòû ñåòè, à ðàñòóùåå ÷èñëî óñòðîéñòâ, ïîääåðæèâàþùèõ ïðîòîêîë CANopen, ñïîñîáñòâóþò åãî ïîïóëÿðèçàöèè. ÐË

ÑÒÀÒÜÈ

39


Ñïèñîê èñòî÷íèêîâ 1. Àáñîëþòíûé ýíêîäåð CVM58: http://www.pepperl-fuchs.com/global/en/classid _363.htm?view=productdetails&prodid=45316 2. Ìèêðîêîíòðîëëåð dsPIC30F6014A: http://www.microchip.com/wwwproducts/Devices.aspx?dDocName=en024766 3. Ïðèåìîïåðåäàò÷èê MAX3051: http://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/MAX3051.pdf 4. Áèáëèîòåêà CANFestival: http://www.canfestival.org/ 5. Áèáëèîòåêà CANopen êîìïàíèè Ìàðàôîí: http://can.marathon.ru/page/prog/canopen 6. Áèáëèîòåêà CANopenNode: http://canopennode.sourceforge.net/ 7. Ñïåöèôèêàöèÿ DS406: http://www.can-cia.org/ index.php?id=531 8. Óòèëèòà Remote XUL Manager: https://addons.mozilla.org/en-US/firefox/addon/ remote-xul-manager/

40

ÑÒÀÒÜÈ

ÐàäèîËîöìàí – ìàðò 2013


Lumio – ñîâðåìåííàÿ ëàìïà, êîòîðàÿ ðàçâîðà÷èâàåòñÿ èç êíèãè Ïî ìàòåðèàëàì Lumio LLC, Core77, Kickstarter

LLumio – ýòî ëàìïà, êîòîðàÿ ðàçâîðà÷èâàåòñÿ èç êíèãè. Ïðîñòî îòêðîéòå åå, è ñâåò âêëþ÷èòñÿ. ×åì áîëüøå âû ðàñêðîåòå êíèãó, òåì ÿð÷å áóäåò ñâåò.

Lumio çàìåíèò âàì íàñòîëüíóþ ëàìïó, áðà, ïîòîëî÷íûé ñâåòèëüíèê èëè óëè÷íûé ôîíàðü. Ìîæíî ïðèäóìàòü åùå ìíîãî ñîáñòâåííûõ âàðèàíòîâ åå èñïîëüçîâàíèÿ. Lumio èñêëþ÷èòåëüíî ïðîñòà è èíòóèòèâíî ïîíÿòíà. Ëàìïà âêëþ÷àåòñÿ è âûêëþ÷àåòñÿ àâòîìàòè÷åñêè, êîãäà âû îòêðûâàåòå è çàêðûâàåòå êíèãó. Ãèáêàÿ è ïðî÷íàÿ êîíñòðóêöèÿ êîðåøêà ïîçâîëÿåò óïðàâëÿòü ÿðêîñòüþ áåç êàêèõ-ëèáî ðåãóëÿòîðîâ, òîëüêî èçìåíåíèåì óãëà ðàñêðûòèÿ êíèãè.

Èçÿùíûé äèçàéí è êà÷åñòâî íå áûëè ïðèíåñåíû â æåðòâó ïîðòàòèâíîñòè è ôóíêöèîíàëüíîñòè. Âíóòðåííèå ýëåìåíòû êîíñòðóêöèè ëàìïû ñäåëàíû è ïðî÷íîãî è âîäîñòîéêîãî ìàòåðèàëà DuPont Tyvek. Âñòðîåííûå â îáëîæêó ñâåðõñèëüíûå ìàãíèòû ïîçâîëÿò çàêðåïèòü Lumio íà ëþáîé ìåòàëëè÷åñêîé ïîâåðõíîñòè â ëþáîì ïîëîæåíèè. Õîðîøåå îñâåùåíèå íåîáõîäèìî âñåì. Êëàññè÷åñêèé äèçàéí è ñîâðåìåííûå òåõíîëîãèè âíîñÿò ãàðìîíèþ â âàø äîì. Lumio – áîëüøå, ÷åì ïðîñòî ëàìïà. Ýòî êðàñèâûé ìíîãîôóíêöèîíàëüíûé èñòî÷íèê ñâåòà äëÿ ëþáîãî âîçðàñòà.

Ìàêñ Ãóíîýí Ñîçäàë ÷óäî-ëàìïó àðõèòåêòîð è ïðîìûøëåííûé äèçàéíåð Ìàêñ Ãóíîýí (Max Gunawan). Êàê àðõèòåêòîðà, Ìàêñà âäîõíîâëÿëè ñîâðåìåííûå ôîðìû, ÷èñòûå ëèíèè è íåîæèäàííûå ðåøåíèÿ â äèçàéíå. Íåäàâíî îí îñòàâèë êîðïîðàòèâíûé ìèð, ÷òîáû ïîëíîñòüþ îòäàòüñÿ ñâîåé îñíîâíîé ñòðàñòè – ðàçðàáîòêå óíèêàëüíûõ êîíñòðóêöèé áûòîâûõ ïðåäìåòîâ è èíòåðüåðîâ. Äî Lumio Ìàêñ ðàáîòàë â ïîäðàçäåëåíèè àðõèòåêòóðû è äèçàéíà êîìïàíèè Gap Inc., â ñîñòàâå íåáîëüøîé êîìàí-

ÐàäèîËîöìàí – ìàðò 2013

ÑÒÀÒÜÈ

41


äû, ðàçâîðà÷èâàâøåé ñåòü ìàãàçèíîâ Gap â Êèòàå. Ìàêñ ðîñ â ñòîëèöå Èíäîíåçèè Äæàêàðòå, à ñòåïåíü áàêàëàâðà â îáëàñòè èñêóññòâà è àðõèòåêòóðû ïîëó÷èë â Óýñëèàíñêîì óíèâåðñèòåòå øòàòà Êîííåêòèêóò. Ñåé÷àñ îí æèâåò â Ñàí-Ôðàíöèñêî ñî ñâîèì ïàðòíåðîì Íåäîì è äâóìÿ ïîäîáðàííûìè íà óëèöå ñîáàêàìè – Âåñïîé è Êîäè.  ñâîáîäíîå âðåìÿ Ìàêñ ëþáèò ýêñïåðèìåíòèðîâàòü ñ íîâûìè êóëèíàðíûìè ðåöåïòàìè, ñòðîèòü àðõèòåêòóðíûå ìîäåëè è íàñëàæäàòüñÿ ÷àøå÷êîé õîðîøåãî êîôå â îêðóæåíèè ñâîèõ ïóøèñòûõ äðóçåé. Îá èñòîðèè ñîçäàíèÿ Lumio Ìàêñ ðàññêàçûâàåò òàê: «Âñå íà÷àëîñü â ÿíâàðå 2012 ãîäà, êîãäà ÿ ïðèñîåäèíèëñÿ ê TechShop SF. ß ïðèøåë ñ àìáèöèîçíîé èäååé ñîçäàíèÿ ìîäóëüíîãî äîìà ñ âñòðîåííîé ìåáåëüþ, êîòîðûé â ñëîæåííîì âèäå ìîæåò óìåñòèòüñÿ â àâòîìîáèëå. Ìíå ïðåäñòàâëÿëñÿ ìîäóëüíûé äîì äëÿ ñîâðåìåííûõ êî÷åâíèêîâ, â êîòîðîì áûëè áû âñå óäîáñòâà, ê êîòîðûì ìû ïðèâûêëè â ãîðîäñêîé æèçíè. Íî êàêîå îòíîøåíèå èìååò ñêëàäíîé äîì ê Lumio? Õîòÿ îñíîâîïîëàãàþùèå ïðèíöèïû äèçàéíà ñêëàäíûõ ñòðóêòóð îäèíàêîâû, ôèçè÷åñêè ìåæäó íèìè íåò íè÷åãî îáùåãî. Lumio áûë ñîçäàí òîëüêî ïîòîìó, ÷òî ñðåäñòâ íà ñîçäàíèå ðàáî÷åãî ïðîòîòèïà ñêëàäíîãî äîìà ó ìåíÿ íå áûëî. Ìíå íóæíî áûëî àäàïòèðîâàòü ñâîþ èäåþ, ìàñøòàáèðîâàâ åå âî ÷òî-òî áîëåå ðåàëèçóåìîå.

42

ÑÒÀÒÜÈ

Îäíàæäû ìåíÿ îñåíèëî, ÷òî ïðåêðàñíûì ñïîñîáîì âîïëîòèòü èäåþ ñêëàäíîãî ñâåòèëüíèêà áóäåò êíèãà. Îíà êîìïàêòíà, àññîöèèðóåòñÿ ñ èäååé «êíèãà – èñòî÷íèêà ñâåòà», è ñîäåðæèò ýëåìåíò íåîæèäàííîñòè. Ìû âñåãäà äóìàåì, ÷òî èííîâàöèè ïîÿâëÿþòñÿ òîãäà, êîãäà åñòü ïîëíàÿ ñâîáîäà è âñå íåîáõîäèìûå ñðåäñòâà.  ìîåì ñëó÷àå áûëî âñå íàîáîðîò: ÿ íå èìåë íè÷åãî, íî ñóìåë íàèëó÷øèì îáðàçîì èñïîëüçîâàòü òî, ÷òî íàøåë ïîä ðóêîé. Êîíöåïöèÿ Lumio ñôîðìèðîâàëàñü â ñåíòÿáðå 2012 ã. Ìîé ïåðâûé ïðîòîòèï íà ñêîðóþ ðóêó áûë ñäåëàí èç áóìàãè è ïîìåùåí â êàðòîííóþ îáëîæêó îò àëüáîìà. Ýòî áûëî ãðóáî, íî âïîëíå ìîãëî ñëóæèòü ñòàðòîâîé òî÷êîé äîêàçàòåëüñòâà êîíöåïöèè. Ñëåäóþùèì øàãîì íàäî áûëî âîïëîòèòü êîíöåïöèþ â ðàáî÷èé ïðîòîòèï, êîòîðûé íå òîëüêî âûãëÿäåë áû ïðèâëåêàòåëüíî, íî áûë íàñòîëüêî ïðîñò, ÷òîáû ëþáîé èíòóèòèâíî ìîã ïîíÿòü, êàê ñ íèì îáðàùàòüñÿ. ß óáåæäåí, ÷òî õîðîøàÿ êîíñòðóêöèÿ íå íóæäàåòñÿ â ðóêîâîäñòâå ïî ïðèìåíåíèþ. Ðåàëüíàÿ ïðîáëåìà çàêëþ÷àëàñü â òîì, êàê îïòèìèçèðîâàòü ôóíêöèîíàëüíîñòü ïðåäìåòà, íå óñëîæíÿÿ åãî. Ïîòðåáîâàëîñü ìíîæåñòâî èòåðàöèé, ÷òîáû óáðàòü èç êîíñòðóêöèè âñå ëèøíåå, îñòàâèâ òîëüêî ñóòü. Òî, ÷òî íà ïåðâûé âçãëÿä êàæåòñÿ î÷åíü ïðîñòûì, äëÿ ìåíÿ áûëî ñàìîé ñëîæíîé ÷àñòüþ ðàáîòû. Ê êîíöó 2012 ãîäà ÿ çàêîí÷èë èçãîòîâëåíèå íåñêîëüêèõ ðàáî÷èõ ïðîòîòèïîâ, êîòîðûå ìåíÿ âïîëíå óäîâëåòâîðèëè. Íàêîíåö

ÐàäèîËîöìàí – ìàðò 2013


âíåøíèé âèä ñòàë îòðàæàòü ìîå ïðåäñòàâëåíèå î ïðîäóêòå. Îêîí÷àòåëüíîé ëàêìóñîâîé áóìàæêîé ñòàíåò òî, êàê ê ïðîäóêòó îòíåñóòñÿ ëþäè. Ðûíîê ïåðåïîëíåí ðàçëè÷íûìè ñâåòèëüíèêàìè, è äëÿ ìåíÿ áûëî î÷åíü âàæíî ïðèäóìàòü ÷òî-òî íîâîå. ß õîòåë ñîçäàòü óíèêàëüíûé èñòî÷íèê ñâåòà, êîòîðûé áûë áû íå òîëüêî êðàñèâûì è ôóíêöèîíàëüíûì, íî è îòêðûâàë íîâûå âîçìîæíîñòè, ïîçâîëÿÿ ïîëüçîâàòåëþ ïåðñîíèôèöèðîâàòü ñâîè ïîòðåáíîñòè ñàìûìè íåîæèäàííûìè ñïîñîáàìè».

Õàðàêòåðèñòèêè ! Ðàçìåðû: 216 ´ 178 ´ 32 ìì. ! Âåñ: ïðèáëèçèòåëüíî 450 ã. ! Ìàòåðèàë îáëîæêè: íàòóðàëüíàÿ äðåâåñèíà, ñåðòèôèöèðîâàííàÿ Ëåñíûì ïîïå÷èòåëüñêèì ñîâåòîì (FSC). Ìîæåò èìåòü òðè âàðèàíòà îòäåëêè: ñâåòëûé êëåí, òåïëàÿ âèøíÿ è òåìíûé îðåõ.

ÐàäèîËîöìàí – ìàðò 2013

! Ìàãíèòû, âñòðîåííûå â îáëîæêó: ïðîìûøëåííûå ñâåðõñèëüíûå íåîäèìîâûå (N52) ìàãíèòû. ! Êîðïóñ ëàìïû: âîäîñòîéêèé ìàòåðèàë DuPont Tyvek, ïðèãîäíûé äëÿ âòîðè÷íîé ïåðåðàáîòêè. ! Èñòî÷íèê ñâåòà: ñâåðõÿðêèå ñâåòîäèîäû, ñâåòîâîé ïîòîê 500 ëì (÷óòü ÿð÷å 40âàòòíîé ëàìïû íàêàëèâàíèÿ). ! Öâåòîâàÿ òåìïåðàòóðà: 2700K (òåïëûé áåëûé ñâåò). ! Ïèòàíèå: Li-Ion àêêóìóëÿòîð. ! Âðåìÿ íåïðåðûâíîé ðàáîòû äî ïîäçàðÿäêè àêêóìóëÿòîðà: 8 ÷àñîâ. ! Ñðåäñòâî çàðÿäêè àêêóìóëÿòîðà: óíèâåðñàëüíîå çàðÿäíîå óñòðîéñòâî USB.

Ïåðñïåêòèâû ïðîèçâîäñòâà è öåíà Lumio ïðèíèìàåò ïðåäâàðèòåëüíûå çàêàçû íà êíèãó-ëàìïó, êîòîðàÿ áóäåò ïðîäàâàòüñÿ ïî öåíå $125.00. Ïðîèçâîäñòâî ëàìïû íà÷íåòñÿ â 2013 ãîäó. ÐË

ÑÒÀÒÜÈ

43


Äâóõïîëóïåðèîäíûé çíàêîïåðåìåííûé âûïðÿìèòåëü Êîðîñòåëêèí Â. È., Óêðàèíà

ÏÏðåäñòàâëÿþ íà ñóä ÷èòàòåëåé ñõåìó, ñïåöèàëüíî ðàçðàáîòàííóþ äëÿ çàìåíû ðåëå. Êîíòàêòû ðåëå çàãðÿçíÿþòñÿ, îêèñëÿþòñÿ, ïîäãîðàþò, ïîýòîìó ÿâëÿþòñÿ ñëàáûì çâåíîì â ýëåêòðè÷åñêèõ öåïÿõ. Íà Ðèñóíêå 1 èçîáðàæåíà ñõåìà äâóõïîëóïåðèîäíîãî çíàêîïåðåìåííîãî âûïðÿìèòåëÿ, â êîòîðîì òèðèñòîðû ïîñëå ïîäà÷è íàïðÿæåíèÿ íà îäèí èç óïðàâëÿþùèõ âûâîäîâ èçìåíÿþò ïîëÿðíîñòü âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ, è âî ìíîãèõ ñõåìàõ àâòîìàòèêè ìîãóò çàìåíèòü êîíòàêòîðû, ðåëå è ïóñêàòåëè. Îñîáåííîñòü òèðèñòîðîâ ñîñòîèò â òîì, ÷òî ïðè ðàáîòå íà èíäóêòèâíóþ íàãðóçêó ïîñëå ñíÿòèÿ óïðàâëÿþùåãî íàïðÿæåíèÿ îíè îñòàþòñÿ îòêðûòûìè èç-çà âûçâàííûõ ÝÄÑ ñàìîèíäóêöèè êîëåáàòåëüíûõ ïðîöåññîâ, ïðîèñõîäÿùèõ â ïèòàåìîé öåïè. Äëÿ íàäåæíîãî çàïèðàíèÿ òèðèñòîðîâ VS1 è VS2 ïîñëå ñíÿòèÿ óïðàâëÿþùåãî íàïðÿæåíèÿ â ñõåìó ââåäåíû êîíäåíñàòîðû Ñ1 è Ñ2, êîòîðûå â ìåñòå èõ ñîåäèíåíèÿ ñ òèðèñòîðàìè (òî÷êà «á» íà ñõåìå) îáðàçóþò èñêóññòâåííóþ ñðåäíþþ òî÷êó ïî îòíîøåíèþ ê ñðåäíåìó âûâîäó âòîðè÷íîé îáìîòêè ïèòàþùåãî òðàíñôîðìàòîðà (òî÷êà «à»). Ïîñëå ñíÿòèÿ íàïðÿæåíèÿ ñ óïðàâëÿþùåãî ýëåêòðîäà òèðèñòîðà êîíäåíñàòîðû âûðàâíèâàþò ïîòåíöèàë ìåæäó ñðåäíèì âûâîäîì âòîðè÷íîé îáìîòêè òðàíñôîðìàòîðà è âûõîäîì âûïðÿìèòåëÿ, óñòðàíÿþò ïðîèñõîäÿùèå â íàãðóçêå êîëåáà-

Uóïð à

òåëüíûå ïðîöåññû, ñïîñîáñòâóþò íàäåæíîìó çàïèðàíèþ òèðèñòîðîâ.  ñëó÷àå ïèòàíèÿ êîëëåêòîðíîãî ýëåêòðîäâèãàòåëÿ êîíäåíñàòîðû óñòðàíÿþò èìïóëüñíûå ïîìåõè, âîçíèêàþùèå ìåæäó åãî ùåòêàìè è êîëëåêòîðîì.

Îáëàñòè ïðèìåíåíèÿ: !  ñðåäñòâàõ ñâÿçè: # Ïèòàíèå âòîðè÷íûõ ÷àñîâ # Ïèòàíèå êîëëåêòîðíûõ ýëåêòðîäâèãàòåëåé ïîâîðîòíûõ óñòðîéñòâ âèäåîêàìåð (èñïîëüçóåìûå äëÿ ýòèõ öåëåé ãåðêîíîâûå ðåëå ÷àñòî ïîäãîðàþò) # Ïîâîðîòíûå óñòðîéñòâà àíòåíí !  ïðîìûøëåííîñòè: # Ïåðåêëþ÷åíèå íàïðàâëåíèÿ âðàùåíèÿ ðàçëè÷íîãî ýëåêòðîîáîðóäîâàíèÿ ñ âîçìîæíîñòüþ ðåãóëèðîâàíèÿ ñêîðîñòè âðàùåíèÿ è ìîùíîñòè ÷åðåç óïðàâëÿåìûå òèðèñòîðíûå êëþ÷è ! Ñâàðî÷íîå ïðîèçâîäñòâî: # Îïåðàòèâíîå óïðàâëåíèå ìîùíîñòüþ è ïîëÿðíîñòüþ ýëåêòðè÷åñêîé äóãè ñ èñïîëüçîâàíèåì ïåðåêëþ÷àòåëåé ñëàáîãî òîêà, íàïðèìåð, ïðè ñâàðêå àðãîíîì Ñõåìà áûëà ðàçðàáîòàíà ñïåöèàëüíî äëÿ ïèòàíèÿ âòîðè÷íûõ ÷àñîâ. ÐË

C1 VS1

Uóïð á

VS2

C2 Íàãðóçêà

Ðèñóíîê 1.

44

ÑÕÅÌÛ

ÐàäèîËîöìàí – ìàðò 2013


Êëþ÷ âåðõíåãî ïëå÷à è ÷åòûðå äîïîëíèòåëüíûõ êîìïîíåíòà îáåñïå÷èâàþò çàùèòó îò ïîâûøåííîãî íàïðÿæåíèÿ William Swanson Electronic Design Ïèòàþùèåñÿ îò íèçêîãî íàïðÿæåíèÿ ìèêðîêîíòðîëëåðû ÷àñòî äîëæíû êîììóòèðîâàòü âûñîêîâîëüòíûå íàãðóçêè ñ ïîìîùüþ êëþ÷åé âåðõíåãî ïëå÷à. Ïðîñòàÿ äâóõòðàíçèñòîðíàÿ ñõåìà ïîçâîëÿåò ðåøèòü ýòó çàäà÷ó è îäíîâðåìåííî çàùèòèòü íàãðóçêó îò ïîâûøåííîãî âõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ.

Õ

Õîòÿ ñàìè ìèêðîêîíòðîëëåðû îáû÷íî ðàáîòàþò ïðè íèçêèõ íàïðÿæåíèÿõ, íàïðèìåð, ïðè 3.3 Â, íåðåäêî îíè äîëæíû óïðàâëÿòü íàãðóçêîé, ïèòàþùåéñÿ îò áîëåå âûñîêîãî íàïðÿæåíèÿ, ñêàæåì, îò 12 Â.  òîì ñëó÷àå, êîãäà íàãðóçêà êîììóòèðóåòñÿ ðàçðûâîì ïîëîæèòåëüíîé øèíû ïèòàíèÿ, ìèêðîêîíòðîëëåð äîëæåí èìåòü âîçìîæíîñòü óïðàâëåíèÿ êëþ÷îì ñ ïîìîùüþ íèçêîâîëüòíûõ ñèãíàëîâ. Ïðîñòîå ðåøåíèå ïîêàçàíî íà Ðèñóíêå 1. Õîòÿ ñõåìà ñîñòîèò âñåãî ëèøü èç ÷åòûðåõ êîìïîíåíòîâ, îíà äîïîëíèòåëüíî îáåñïå÷è-

4 … 40 Â VIn

Ìèêðîêîíòðîëëåð

Q2 2N4403

Q1 2N4401

0 … 15 Â VOut D1 12 Â

âàåò çàùèòó îò ïðåâûøåíèÿ âõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ. Äî òåõ ïîð, ïîêà âõîäíîå íàïðÿæåíèå îñòàåòñÿ íèæå óðîâíÿ ïîðÿäêà 15 Â, âûõîäíîå íàïðÿæåíèå ðàâíî âõîäíîìó, çà âû÷åòîì íåáîëüøîãî ïàäåíèÿ íà òðàíçèñòîðå Q2. Åñëè æå íàïðÿæåíèå íà âõîäå ïðåâûñèò ýòîò óðîâåíü, ñõåìà íà÷íåò ðàáîòàòü êàê LDO ñòàáèëèçàòîð, íå ïîçâîëÿÿ âûõîäíîìó íàïðÿæåíèþ ïîäíÿòüñÿ âûøå 15 Â. Ýòî ñâîéñòâî îêàæåòñÿ ïîëåçíûì, åñëè ðàáîòîñïîñîáíîñòü êëþ÷à äîëæíà ñîõðàíÿòüñÿ â óñëîâèÿõ, êîãäà ñóùåñòâóåò âåðîÿòíîñòü ïðåâûøåíèÿ âõîäíûì íàïðÿæåíèåì äîïóñòèìîãî íàïðÿæåíèÿ ïèòàíèÿ íàãðóçêè. Òðàíçèñòîð Q1 è ðåçèñòîð R1 îáðàçóþò èñòî÷íèê âòåêàþùåãî òîêà. Íà ðåçèñòîðå ïàäàåò äîñòàòî÷íî ñòàáèëüíîå íàïðÿæåíèå, ðàâíîå ñóììå âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ «ëîã. 1» ìèêðîêîíòðîëëåðà (VOH) è íàïðÿæåíèÿ áàçà-ýìèòòòåð Q1 (VBE). Ñîçäàâàåìûé ýòèì íàïðÿæåíèåì òîê îïðåäåëÿåòñÿ ñîîòíîøåíèåì

R1 2.2k

VOH - VBE , R1

Ðèñóíîê 1. Ìèêðîêîíòðîëëåð îòêëþ÷àåò íàãðóçêó ñ ïîìîùüþ êëþ÷à âåðõíåãî ïëå÷à, îáðàçîâàííîãî òðàíçèñòîðàìè Q1 è Q2. Âûòåêàþùèé èç Q1 òîê èñïîëüçóåòñÿ äëÿ êîíòðîëÿ íàïðÿæåíèÿ íà íàãðóçêå.

ÐàäèîËîöìàí – ìàðò 2013

è ïðè íàïðÿæåíèè ïèòàíèÿ ìèêðîêîíòðîëëåðà 3.3  áóäåò ðàâåí ïðèìåðíî 1.2 À. Áóëüøàÿ ÷àñòü ýòîãî òîêà óõîäèò â áàçó óïðàâëÿþùåãî íàãðóçêîé òðàíçèñòîðà Q2. Ïðè «ëîã. 0»

ÑÕÅÌÛ

45


íà âûõîäå ìèêðîêîíòðîëëåðà òîê ñíèæàåòñÿ äî íóëÿ, è íàãðóçêà îòêëþ÷àåòñÿ. Ñòàáèëèòðîí D1 îáåñïå÷èâàåò àëüòåðíàòèâíûé ïóòü äëÿ òîêà R1. Åñëè íàïðÿæåíèå ïðîáîÿ ñòàáèëèòðîíà ðàâíî VZ, òîê ÷åðåç íåãî ïîòå÷åò, êîãäà âûõîäíîå íàïðÿæåíèå ñòàíåò áîëüøå VZ + VOH – VBE. Ïðè VZ = 12  è íàïðÿæåíèè ïèòàíèÿ ìèêðîêîíòðîëëåðà 3.3  ýòî áóäåò ïðèìåðíî 14.6 Â. Ïîñêîëüêó ïàäåíèå íàïðÿæåíèÿ íà R1 ïîñòîÿííî, ñòàáèëèòðîí ýôôåêòèâíî îòáèðàåò òîê èç áàçû Q2, ñîêðàùàÿ êîëè÷åñòâî òîêà, óõîäÿùåãî â íàãðóçêó. Ýòà îòðèöàòåëüíàÿ îáðàòíàÿ ñâÿçü çàñòàâëÿåò ñõåìó âåñòè ñåáÿ ïîäîáíî ñòàáèëèçàòîðó íàïðÿæåíèÿ. Äëÿ êîíêðåòíîé ñõåìû ïîäáåðèòå òàêîå çíà÷åíèå ñîïðîòèâëåíèÿ R1, ÷òîáû òîê áàçû òðàíçèñòîðà Q2 áûë ðàâåí ìàêñèìàëüíîìó òîêó íàãðóçêè IMAX, äåëåííîìó íà êîýôôèöèåíò ïåðåäà÷è òîêà Q2 (b), èëè

R1 =

46

b (VOH - VBE ) . IMAX

Âûáèðàÿ òðàíçèñòîð Q2 íå çàáûâàéòå, ÷òî ïðè ïåðåãðóçêå ïî âõîäó ðàññåèâàåìàÿ èì ìîùíîñòü óâåëè÷èâàåòñÿ, è âñå âûäåëÿåìîå òåïëî äîëæíî ýôôåêòèâíî îòâîäèòüñÿ. Ïðîñòîãî ñïîñîáà ðàññ÷èòàòü òî÷íóþ âåëè÷èíó âûõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ íå ñóùåñòâóåò, ïîýòîìó ïðîùå âñåãî èñïûòàòü ñõåìó ñ íåñêîëüêèìè ðàçíûìè ñòàáèëèòðîíàìè è îòîáðàòü íàèáîëåå ïîäõîäÿùèé. Ëó÷øå âñåãî íà÷èíàòü ñî ñòàáèëèòðîíà, íàïðÿæåíèå ñòàáèëèçàöèè êîòîðîãî ðàâíî òðåáóåìîìó âûõîäíîìó íàïðÿæåíèþ çà âû÷åòîì íàïðÿæåíèÿ ïèòàíèÿ ìèêðîêîíòðîëëåðà. Íî âûñîêàÿ òî÷íîñòü çäåñü ñîâåðøåííî íå íóæíà, ïîñêîëüêó ðå÷ü èäåò âñåãî ëèøü î çàùèòå îò ïåðåãðóçêè ïî âõîäó. Åñëè çàùèòà îò ïðåâûøåíèÿ âõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ âàì íå òðåáóåòñÿ, ïðîñòî óäàëèòå ñòàáèëèòðîí èç ñõåìû. Òîãäà ïîëó÷èòñÿ âûêëþ÷àòåëü íàãðóçêè, ñîñòîÿùèé âñåãî èç òðåõ ýëåìåíòîâ, áàçà òðàíçèñòîðà Q2 â êîòîðîì ïî ïðåæíåìó ïèòàåòñÿ ñòàáèëüíûì òîêîì, îñòàþùèìñÿ ïîñòîÿííûì íåçàâèñèìî îò íàïðÿæåíèÿ íà âõîäå. ÐË

ÑÕÅÌÛ

ÐàäèîËîöìàí – ìàðò 2013


Íàäåëèòå èíòåëëåêòîì ïðîñòîé àâòîìîáèëüíûé äðàéâåð âåðõíåãî/íèæíåãî ïëå÷à Vishwas Vaidya, Èíäèÿ Electronic Design Èíòåëëåêòóàëüíûå ñèëîâûå êëþ÷è äëÿ ñõåì àâòîýëåêòðîíèêè äîðîãè, íå âñåãäà ðàññ÷èòàíû íà íàïðÿæåíèå 24  è ÷àñòî ïðåäëàãàþòñÿ â èçáûòî÷íîé äâóõ- èëè ÷åòûðåõêàíàëüíîé êîíôèãóðàöèè. Îäíàêî, äîáàâèâ íåñêîëüêî äåøåâûõ êîìïîíåíòîâ, ñíàáäèòü èíòåëëåêòîì ìîæíî è îáû÷íûé äðàéâåð, íàäåëèâ åãî óñòîé÷èâîñòüþ ê êîðîòêèì çàìûêàíèÿì è ñïîñîáíîñòüþ ê ñàìîäèàãíîñòèêå.

Ä

Äëÿ àâòîìîáèëüíûõ ïðèëîæåíèé òðåáóþòñÿ «óìíûå» äðàéâåðû, ñïîñîáíûå, êîììóòèðîâàòü íàãðóçêè îò äîëåé àìïåðà äî íåñêîëüêèõ àìïåð. Îäíàêî ïðåäíàçíà÷åííûå äëÿ ýòîãî ìèêðîñõåìû íå òîëüêî äîðîãè, íî çà÷àñòóþ íå ìîãóò ðàáîòàòü ïðè íàïðÿæåíèè 24 Â. Êðîìå òîãî, êàê ïðàâèëî, îíè ïðåäëàãàþòñÿ â èçáûòî÷íîé äâóõ- èëè ÷åòûðåõêàíàëüíîé êîíôèãóðàöèè, âûíóæäàÿ ðàçðàáîò÷èêîâ ïëàòèòü çà íåèñïîëüçóåìûå êëþ÷è. Ïîêàçàííàÿ íà Ðèñóíêå 1 ïðîñòàÿ ñõåìà ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé îáû÷íûé «òóïîé» äðàé-

âåð, ê êîòîðîìó äîáàâëåíî íåñêîëüêî äåøåâûõ êîìïîíåíòîâ, ñäåëàâøèõ åãî çàùèùåííûì îò êîðîòêèõ çàìûêàíèé â íàãðóçêå è ñïîñîáíûì ê ñàìîäèàãíîñòèêå. Íåäîðîãîé òðàíçèñòîð Q1 äîëæåí âûäåðæèâàòü íåñêîëüêî ñîòåí âîëüò è ïðîïóñêàòü ÷åðåç ñåáÿ òîê â íåñêîëüêî ñîòåí ìèëëèàìïåð. Òðàíçèñòîð âêëþ÷àåòñÿ óðîâíåì «ëîã. 1», êîòîðûé êîíòðîëëåð äîëæåí ñôîðìèðîâàòü íà ñâîåì âûâîäå. Çàòåì êîíòðîëëåð ìîæåò èçìåíèòü êîíôèãóðàöèþ âûâîäà, íàñòðîèâ åãî íà ïðèåì äàííûõ, à òðàíçèñòîð áóäåò óäåðæè-

+12 Â

+12 Â

R2 1k

R4 1k 1

4

R1 100 5Â Âûâîä ìèêðîêîíòðîëëåðà

U1 îïòîèçîëÿòîð 4N37 U1 îïòîèçîëÿòîð 4N37

Íàãðóçêà

2

5 A D1 4.7 Â

R3 2.2k

B

Q1 MPSA42

Ðèñóíîê 1. Äîáàâèâ íåñêîëüêî äåøåâûõ êîìïîíåíòîâ ê îáû÷íîìó äðàéâåðó, ìîæíî íàäåëèòü åãî óñòîé÷èâîñòüþ ê êîðîòêèì çàìûêàíèÿì è ñïîñîáíîñòüþ ê ñàìîäèàãíîñòèêå.

ÐàäèîËîöìàí – ìàðò 2013

ÑÕÅÌÛ

47


âàòüñÿ âêëþ÷åííûì áëàãîäàðÿ òîêó, ïîñòóïàþùåìó â åãî áàçó ÷åðåç ðåçèñòîð R2. Âêëþ÷åííûé ïàðàëëåëüíî íàãðóçêå òðàíçèñòîðà Q1, ñâåòîäèîä îïòðîíà U1 ñëóæèò äàò÷èêîì êîðîòêîãî çàìûêàíèÿ. Ïðè êîðîòêîì çàìûêàíèè ïðîòåêàíèå òîêà ÷åðåç ñâåòîäèîä ïðåêðàùàåòñÿ, ôîòîòðàíçèñòîð çàêðûâàåòñÿ, èñ÷åçàåò áàçîâûé òîê Q1, è òðàíçèñòîð çàêðûâàåòñÿ. Óïðàâëÿþùèé êîíòðîëëåð ìîæåò ïåðèîäè÷åñêè ïðîâåðÿòü âûõîä ñõåìû íà íàëè÷èå êîðîòêîãî çàìûêàíèÿ, äåëàÿ ýòî, ñêàæåì, ðàç â íåñêîëüêî ñåêóíä. Ìåíÿÿñü îò íåñêîëüêèõ ñîòåí ìèëëèâîëüò ïðè êîðîòêîì çàìûêàíèè íàãðóçêè äî 4.7  â íîðìàëüíîì ðåæèìå ðàáîòû, íàïðÿæåíèå â

48

òî÷êå A ñëóæèò îäíîçíà÷íûì èíäèêàòîðîì ñîñòîÿíèÿ êëþ÷à, êîòîðîå ìîæåò áûòü ñ÷èòàíî è ðàñøèôðîâàíî âíåøíèì êîíòðîëëåðîì. ×òîáû ïîïûòàòüñÿ âîññòàíîâèòü ðàáîòó ñõåìû ïîñëå êîðîòêîãî çàìûêàíèÿ, êîíòðîëëåð äîëæåí ïåðåêëþ÷èòüñÿ íà âûâîä äàííûõ è âêëþ÷èòü òðàíçèñòîð Q1. Ïåðèîäè÷íîñòü ïîïûòîê óñòàíàâëèâàåòñÿ â ñîîòâåòñòâèè ñ õàðàêòåðîì êîíêðåòíîãî ïðèëîæåíèÿ.  íîðìàëüíîì ðåæèìå ðàáîòû êîíòðîëëåð ìîæåò çàêðûòü êëþ÷ Q1. Äëÿ ýòîãî âíîâü ïîòðåáóåòñÿ èçìåíèòü êîíôèãóðàöèþ èñïîëüçóåìîãî âûâîäà è ïîäàòü íà òðàíçèñòîð óðîâåíü «ëîã. 0». ÐË

ÑÕÅÌÛ

ÐàäèîËîöìàí – ìàðò 2013


Ïîäáåðèòå êîìïëåìåíòàðíóþ ïàðó áèïîëÿðíûõ òðàíçèñòîðîâ Peter Demchenko, Ëèòâà EDN

Ï

Ïðè ñîçäàíèè íåêîòîðûõ ñõåì, â êîòîðûõ èñïîëüçóþòñÿ êîìëåìåíòàðíûå áèïîëÿðíûå òðàíçèñòîðû, òðåáóåòñÿ ïîäáîð NPN è PNP òðàíçèñòîðîâ ñ áëèçêèìè ïî âåëè÷èíå êîýôôèöèåíòàìè ïåðåäà÷è òîêà b. Ïðèìåðîì òàêîé ñõåìû ìîæåò ñëóæèòü âûõîäíîé êàñêàä óñèëèòåëÿ. Ïðîñòîå óñòðîéñòâî, ïîçâîëÿþùåå ðåøèòü ýòó çàäà÷ó, èçîáðàæåíî íà Ðèñóíêå 1. Îñíîâó ñõåìû ñîñòàâëÿþò èññëåäóåìûå òðàíçèñòîðû Q1 è Q2. ×åðåç òðàíçèñòîðû â ýòîé òåñòîâîé ñõåìå ïðîòåêàåò îäèí îáùèé áàçîâûé òîê IB, ïîñêîëüêó íèêàêèõ äîïîëíèòåëüíûõ ïóòåé åãî ïðîòåêàíèÿ íåò, â ñâÿçè ñ ÷åì íèêàêîé äîïîëíèòåëüíîé êîìïåíñàöèè íå òðåáóåòñÿ. Çàìåòèì, îäíàêî, ÷òî êîýôôèöèåíò b òðàíçèñòîðîâ äîëæåí áûòü äîñòàòî÷íî áîëüøèì, ÷òîáû âûïîëíÿëîñü ñîîòíîøåíèå IEÑ » IÑ. Ñ ó÷åòîì ýòîãî çàìå÷àíèÿ ñîïðîòèâëåíèå ðåçèñòîðîâ R1 è R2 äîëæíî áûòü îäèíàêîâûì.

Äëÿ ñîçäàíèÿ íåêîòîðîãî çàïàñà ïî ïèòàíèþ òðàíçèñòîðîâ ââîäÿò äîïîëíèòåëüíîå ïàäåíèå íàïðÿæåíèÿ ìåæäó èõ áàçàìè. Æåëàòåëüíî èìåòü ðàçíèöó íàïðÿæåíèé â íåñêîëüêî âîëüò, êîòîðûå óäîáíî ïîëó÷èòü ñ ïîìîùüþ ñèíåãî ñâåòîäèîäà D1. Íàëè÷èå òàêîãî ñìåùåíèÿ ïîçâîëÿåò óñòàíîâèòü íàïðÿæåíèå áàçû Q1 (VB1) ðàâíûì ïðèìåðíî ïîëîâèíå íàïðÿæåíèÿ ïèòàíèÿ VS. Èñïîëüçîâàíèå èìåííî ñâåòîäèîäà, à íå ñòàáèëèòðîíà, ïðåäïî÷òèòåëüíåå èç-çà áîëåå îñòðîãî èçëîìà õàðàêòåðèñòèêè â îáëàñòè ìàëûõ òîêîâ. Êðîìå òîãî, ñâå÷åíèå ìíîãèõ ñèíèõ ñâåòîäèîäîâ ìîæíî íàáëþäàòü ïðè òîêàõ ìåíåå 10 ìêÀ, ÷òî äàåò âîçìîæíîñòü êîíòðîëèðîâàòü íàëè÷èå áàçîâîãî òîêà, ñâèäåòåëüñòâóþùåãî î ïðàâèëüíîé ðàáîòå ñõåìû. ×òîáû îïðåäåëèòü íåîáõîäèìîå íàïðÿæåíèå ïèòàíèå, ñëåäóåò âîñïîëüçîâàòüñÿ âûðàæåíèåì (1):

VBE1 + VD + VBE 2 »

VS R2

R1 V

VC2

Q1

Q2 IB

R3

D1

Ðèñóíîê 1. Ñ ïîìîùüþ ýòîé ñõåìû ëåãêî èçìåðÿòü êîýôôèöèåíò ïåðåäà÷è òîêà êîìïëåìåíòàðíûõ áèïîëÿðíûõ òðàíçèñòîðîâ. Åñëè òðàíçèñòîðû ñîãëàñîâàíû, âîëüòìåòð ïîêàçûâàåò 0 Â.

ÐàäèîËîöìàí – ìàðò 2013

(1)

Òèïè÷íîå ïðÿìîå ïàäåíèå íàïðÿæåíèå íà ñèíåì ñâåòîäèîäå ðàâíî ïðèìåðíî 3.5 Â. Ñ÷èòàÿ, ÷òî VBE1 = VBE2 = 0.7 Â, íàõîäèì, ÷òî íàïðÿæåíèå ïèòàíèÿ VS äîëæíî ñîñòàâëÿòü ïîðÿäêà 9.8 Â. Ñîïðîòèâëåíèå ðåçèñòîðà R1, çàäàþùåãî ýìèòòåðíûé òîê òðàíçèñòîðà Q1, âû÷èñëÿåòñÿ ïî ôîðìóëå (2):

VX VE1

VS . 2

ÑÕÅÌÛ

R1 =

VS - VBE1 - VD - VBE 2 . IE1

(2)

49


VS R1 180

R2 180 VE1

Q1

D2 D3

R3 30k

VC2

Q2

Ðèñóíîê 2.  óïðîùåííîé ñõåìå âîëüòìåòð ìîæíî çàìåíèòü ïàðîé âñòðå÷íî-ïàðàëëåëüíûõ êðàñíûõ ñâåòîäèîäîâ.

50

Òîê ýìèòòåðà ñëåäóåò âûáðàòü ïðèìåðíî òàêèì æå, êàêèì îí áóäåò â ñõåìå, äëÿ êîòîðîé âû îòáèðàåòå òðàíçèñòîðû, ïîñêîëüêó b çàâèñèò îò ýìèòòåðíîãî è êîëëåêòîðíîãî òîêà. Åñëè ïàðà óñòàíîâëåííûõ â ïðèñïîñîáëåíèå òðàíçèñòîðîâ ñîãëàñîâàíà (b1 = b2), ïàäåíèÿ íàïðÿæåíèÿ íà R1 è R2 áóäóò îäèíàêîâûìè, è âîëüòìåòð ïîêàæåò 0. Íà Ðèñóíêå 2 ïîêàçàíà ôóíêöèîíàëüíî ýêâèâàëåíòíàÿ ñõåìà ñ óïðîùåííîé èíäèêàöèåé áàëàíñà. Ïðè îäèíàêîâûõ êîýôôèöèåíòàõ ïåðåäà÷è òîêà òðàíçèñòîðîâ íè îäèí èç êðàñíûõ ñâåòîäèîäîâ D2 è D3 íå äîëæåí âêëþ÷àòüñÿ. ÐË

ÑÕÅÌÛ

ÐàäèîËîöìàí – ìàðò 2013


Ñõåìà ñèíõðîíèçàöèè îò ñåòè ñ îòäåëüíûìè âûõîäàìè äëÿ êàæäîãî ïîëóïåðèîäà Dušan Ponikvar, Ñëîâåíèÿ EDN

Í

Íåðåäêî èçìåðåíèÿ ñëàáûõ ñèãíàëîâ ïðèõîäèòñÿ âûïîëíÿòü íà ôîíå ñèëüíûõ ñåòåâûõ ïîìåõ.  òåõ ñëó÷àÿõ, êîãäà ñ ïîìîùüþ ôèëüòðîâ èçáàâèòüñÿ îò ïîìåõ íå óäàåòñÿ, âñå ðàâíî îñòàåòñÿ âîçìîæíîñòü ïîëó÷àòü ïðàâèëüíûå ðåçóëüòàòû, ïðîèçâîäÿ äâà ïîñëåäîâàòåëüíûõ èçìåðåíèÿ ÷åðåç èíòåðâàë âðåìåíè, ðàâíûé äëèòåëüíîñòè íå÷åòíîãî êîëè÷åñòâà ïîëóïåðèîäîâ ñåòåâîãî íàïðÿæåíèÿ. Åñëè çàòåì óñðåäíèòü ðåçóëüòàòû ýòèõ èçìåðåíèé, ñèãíàëû ïîìåõè, èìåþùèå ïðîòèâîïîëîæíóþ ïîëÿðíîñòü, âçàèìîóíè÷òîæàòñÿ. Ïðè óñðåäíåíèè ðåçóëüòàòîâ íå äâóõ, à íåñêîëüêèõ ïîñëåäîâàòåëüíûõ ïàð èçìåðåíèé, ðåçóëüòàòû ñòàíóò åùå òî÷íåå. Äëÿ ýòèõ öåëåé ìîæåò îêàçàòüñÿ ïîëåçíîé ñõåìà, èìåþùàÿ äâà âûõîäà äëÿ ñèíõðîíèçàöèè ñ ÷åòíûìè èëè íå÷åòíûìè ïîëóïåðèîäàìè íàïðÿæåíèÿ ñåòè. Ïîêàçàííàÿ íà Ðèñóíêå 1 ñõåìà âûðàáàòûâàåò äâà ðàçäåëüíûõ îïòè÷åñêè èçîëèðîâàííûõ âûõîäíûõ ñèãíàëà ISO1 è ISO2, êîòîðûå

ìîæíî èñïîëüçîâàòü äëÿ ñèíõðîíèçàöèè ñ òðåáóåìûìè ïîëóïåðèîäàìè íàïðÿæåíèÿ ñåòè. Ðèñóíîê 2 äåìîíñòðèðóåò ðåçóëüòàòû ìîäåëèðîâàíèÿ ñõåìû ñ èñïîëüçîâàíèåì áåñïëàòíîé âåðñèè TINA-TI. Ñõåìà ðàññ÷èòàíà íà âõîäíîå íàïðÿæåíèå ïåðåìåííîãî òîêà îò 80 äî 240  è ïîòðåáëÿåò îò ñåòè òîê ìåíåå îäíîãî ìèëëèàìïåðà. Íà âûõîäàõ ISO1 è ISO2 ôîðìèðóþòñÿ èìïóëüñû äëèòåëüíîñòüþ ìåíåå ìèëëèñåêóíäû, ïîëîæåíèå çàäíèõ ôðîíòîâ êîòîðûõ çàâèñèò îò âåëè÷èíû åìêîñòè êîíäåíñàòîðà C1, ÷òî ïîçâîëÿåò äîáèòüñÿ òî÷íîé ñèíõðîíèçàöèè çàäíåãî ôðîíòà ñ ìîìåíòîì ïåðåñå÷åíèÿ íóëÿ ñåòåâûì íàïðÿæåíèåì.  ñõåìå èñïîëüçîâàíû îäèíàêîâûå ìàëîìîùíûå äèîäû òèïà 1N4148 (D1 … D5). Äîïóñòèìà çàìåíà íà ëþáûå àíàëîãè÷íûå äèîäû. Ñõåìà ðàáîòàåò ñëåäóþùèì îáðàçîì.  òå÷åíèå ïîëîæèòåëüíîãî ïîëóïåðèîäà ñåòåâîãî íàïðÿæåíèÿ C3 çàðÿæàåòñÿ ÷åðåç öåïè 5 R6 10k

D1 R 1A 120k

ÑÅÒÜ

R 2A 120k

R 1B 120k

R 2B 120k

D2 C1 10 nF

R3 47k D5

OC1 4N33

ISO 1

Q5

D3 D4

C3 1 µF 10V

R7 10k

R4 47k

C2 1 µF 10V

2N3904

OC2 4N33 ISO 2

Ðèñóíîê 1. Ìîìåíòû ïåðåõîäà ñåòåâîãî íàïðÿæåíèÿ ÷åðåç íîëü ýòà ñõåìà îòìå÷àåò îïòè÷åñêè èçîëèðîâàííûìè ñèãíàëàìè.

ÐàäèîËîöìàí – ìàðò 2013

ÑÕÅÌÛ

51


ÍÀÏÐßÆÅÍÈÅ ÍÀ ÂÛÕÎÄÀÕ (Â)

5 4 3 2 1 0 5 4 3 2 1 0 350

ÑÅÒÜ

175 0 –175 –350

900

910

920

930

940

950

960

ÂÐÅÌß (ìñ)

Ðèñóíîê 2. Ðåçóëüòàòû ìîäåëèðîâàíèÿ èëëþñòðèðóþò ðàáîòó ñõåìû.

Ðèñóíîê 3. Ñèãíàëû ISO1 è ISO2, èçìåðåííûå íà ôîíå íàïðÿæåíèÿ ñåòè, ïîäòâåðæäàþò ðàáîòîñïîñîáíîñòü ñõåìû.

C1 = 0 C1 = 12 nF C1 = 22 nF

R1A - R1B - D1 è D5 - D3 - R2B - R2A. Ïðè ýôôåêòèâíîé ïîñòîÿííîé âðåìåíè çàðÿäà ðàâíîé ïðèìåðíî 43 ìñ çà âðåìÿ ïîëóïåðèîäà êîíäåíñàòîð åäâà óñïåâàåò çàðÿäèòüñÿ äî íåêîòîðîãî íåçíà÷èòåëüíîãî óðîâíÿ. Êîãäà ñåòåâîå íàïðÿæåíèå ïàäàåò íèæå íàïðÿæåíèÿ, äî êîòîðîãî çàðÿäèëñÿ C3 (÷òî ïðîèñõîäèò ÷óòü ðàíüøå îêîí÷àíèÿ ïîëóïåðèîäà), çàðÿä ïðåêðàùàåòñÿ, è êîíäåíñàòîð íà÷èíàåò ðàçðÿæàòüñÿ ÷åðåç ðåçèñòîð R3 è áàçó òðàíçèñòîðà Q5. Òðàíçèñòîð îòêðûâàåòñÿ è ðàçðÿæàåò C3 ÷åðåç ñâåòîäèîä îïòðîíà OC1, íà âûõîäå ISO1 êîòîðîãî ôîðìèðóåòñÿ èìïóëüñ. Âî âðåìÿ îòðèöàòåëüíîãî ïîëóïåðèîäà âñå ïîâòîðÿåòñÿ, òîëüêî òåïåðü çàðÿæàåòñÿ êîíäåíñàòîð C2 ÷åðåç äèîäû D4 è D2, à òðàíçèñòîð Q5 â êîíöå ïîëóïåðèîäà âêëþ÷àåòñÿ òîêîì, ïðîòåêàþùèì ÷åðåç ðåçèñòîð R4. Óâåëè÷èâ ïîñòîÿííóþ âðåìåíè, äëèòåëüíîñòü âûõîäíîãî èìïóëüñà ìîæíî ñîêðàòèòü ïðèìåðíî äî 600 ìêñ. Äëÿ ýòîãî íóæíî óâåëè÷èòü ñîïðîòèâëåíèÿ ðåçèñòîðîâ R1 è R2 è åìêîñòè êîíäåíñàòîðîâ C2 è C3. Ïðàâäà, ðàñïëàòîé çà ýòî ñòàíåò ñóæåíèå äèàïàçîíà äîïóñòèìûõ âõîäíûõ íàïðÿæåíèé. Äåòàëüíîå ìîäåëèðîâàíèå ïîêàçûâàåò, ÷òî ïðè âõîäíîì íàïðÿæåíèè 250  AC íàïðÿæåíèå íà C2 è C3 âñåãäà áóäåò ìåíüøå 5 Â, ÷òî ïîçâîëÿåò èñïîëüçîâàòü êîíäåíñàòîðû ñ íîìèíàëüíûì íàïðÿæåíèåì 10 Â. Ìàêñèìàëüíîå íàïðÿæåíèå íà C1 ìåíåå 10  AC, à îáðàòíîå íàïðÿæåíèå íà äèîäàõ íå äîñòèãàåò 6 Â. Ïðîòåêàþùèé ÷åðåç ñâåòîäèîä îïòîèçîëÿòîðà ïèêîâûé òîê íå ïðåâûøàåò 8 ìÀ. Åäèíñòâåííûå êîìïîíåíòû, êîòîðûå äîëæíû âûäåðæèâàòü ñåòåâîå íàïðÿæåíèå – âõîäíûå ðåçèñòîðû R1A, R1B, R2A è R2B. Èõ ñîïðîòèâëåíèÿ îäèíàêîâû, ïîýòîìó êàæäûé äîëæåí áûòü ðàññ÷èòàí íà 25% âõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ. Èçìåðåíèÿ â ñîáðàííîé ñõåìå ïðîäåìîíñòðèðîâàëè õîðîøåå ñîâïàäåíèå ñ ðåçóëüòàòàìè ìîäåëèðîâàíèÿ.  ýòîì íåñëîæíî óáåäèòüñÿ, âçãëÿíóâ íà îñöèëëîãðàììû (Ðèñóíêè 3 è 4), ñíÿòûå ïðè òðåõ çíà÷åíèÿõ åìêîñòè C1. ÐË

Ññûëêè Ðèñóíîê 4. Öåíòðàëüíàÿ ÷àñòü Ðèñóíêà 3 â óâåëè÷åííîì äî 200 ìêñ/äåë ìàñøòàáå ïî ãîðèçîíòàëè. Äëÿ óäîáñòâà íàáëþäåíèÿ âûõîäíûå ñèãíàëû ñìåùåíû ïî âåðòèêàëè.

52

ÑÕÅÌÛ

1. «DIY: Isolated high-quality mains voltage zeroc r o s s i n g d e t e c t o r » , w w w. d e x t r e l . n e t / diyzerocrosser.htm. 2. Matteini, Luca, «Mains-driven zero-crossing detector uses only a few high-voltage parts», EDN, Dec 1, 2011, www.edn.com/4368740.

ÐàäèîËîöìàí – ìàðò 2013


Êîíñòðóèðîâàíèå ñâåðõìàëîøóìÿùåãî óñèëèòåëÿ S äèàïàçîíà Korkut Yegin, Òóðöèÿ EDN

Ì

Ìíîãèì èíæåíåðàì ðàçðàáîòêà ìàëîøóìÿùåãî Â× óñèëèòåëÿ ñî ñòàáèëüíûì óñèëåíèåì êàæåòñÿ ñëîæíîé, è äàæå ïóãàþùåé çàäà÷åé. Îäíàêî ñ ðàçâèòèåì â ïîñëåäíèå ãîäû òåõíîëîãèè GaAs (àðñåíèä ãàëëèåâûõ) ïîëåâûõ òðàíçèñòîðîâ ñ ãåòåðîïåðåõîäîì (HFET) ïîÿâèëàñü âîçìîæíîñòü ñîçäàíèÿ ïðîñòûõ óñòîé÷èâûõ óñèëèòåëåé ñ êîýôôèöèåíòîì øóìà ìåíåå 1 äÁ [1]. Íèæå îïèñàíà ñõåìà ìàëîøóìÿùåãî óñèëèòåëÿ ñ êîýôôèöèåíòîì øóìà 0.77 äÁ. Èçãîòîâèòåëè ìàëîøóìÿùèõ óñèëèòåëåé â ñïåöèôèêàöèÿõ íà ñâîè èçäåëèÿ îáû÷íî óêàçûâàþò õàðàêòåðèñòèêè ñîãëàñîâàíèÿ âõîäîâ è âûõîäîâ, êîýôôèöèåíò óñèëåíèÿ, ïðåäåëû ñòàáèëüíîñòè, òî÷êó äåöèáåëüíîé êîìïðåñ-

ñèè (P1dB), óðîâåíü èíòåðìîäóëÿöèîííûõ ñîñòàâëÿþùèõ âòîðîãî è òðåòüåãî ïîðÿäêà, îñëàáëåíèå âíåïîëîñíûõ ñîñòàâëÿþùèõ è ðàçâÿçêó ìåæäó âõîäîì è âûõîäîì. Ìíîãèå èç ýòèõ ïàðàìåòðîâ âçàèìîñâÿçàíû, âñëåäñòâèå ÷åãî ñîçäàíèå ðåàëüíîé ñõåìû, âñå õàðàêòåðèñòèêè êîòîðîé îäíîâðåìåííî ñîîòâåòñòâóþò òåì, êîòîðûå çàÿâëåíû èçãîòîâèòåëåì òðàíçèñòîðà, ìîæåò îêàçàòüñÿ òðóäíîâûïîëíèìîé çàäà÷åé [2], [3]. Òåì íå ìåíåå, ñäåëàòü òàêóþ ñõåìó óäàëîñü (Ðèñóíîê 1). Ñõåìà, â êîòîðîé èñïîëüçîâàí ìàëîøóìÿùèé GaAs HFET NE3509M04 êîìïàíèè NEC, ðàçðàáàòûâàëàñü è ìîäåëèðîâàëàñü ñ ïîìîùüþ Microwave Office AWR. Óñèëèòåëü ñ ñîãëàñîâàííûì 50-îìíûì âõîäîì èìååò íèçC7 100 pF

3.3 Â R1 51 C2 3.9 pF

G

R3 14

R4 15

C6 4.7 pF

D Q1

C1 10 pF

L4 1.5 nH

C5 0.7 pF

L1 27 nH ÂÕÎÄÍÎÉ ÈÌÏÅÄÀÍÑ 50 Îì

R5 15

L2 3.9 nH

L3 1.5 nH

C9 0.9 pF

ÂÛÕÎÄÍÎÉ ÈÌÏÅÄÀÍÑ 50 Îì

C8 0.6 pF

NE3509M04

S

R2 39

C3 1000 pF

C4 1000 pF

Ðèñóíîê 1. Ìàëîøóìÿùèé Â× óñèëèòåëü S äèàïàçîíà ìîæíî ñäåëàòü íà GaAs ïîëåâîì òðàíçèñòîðå ñ ãåòåðîïåðåõîäîì.

ÐàäèîËîöìàí – ìàðò 2013

ÑÕÅÌÛ

53


VREG

RFÂÕ

G2

G1

RFÂÛÕ DC

Ðèñóíîê 2. Ïîëîñîâîé ôèëüòð ìåæäó äâóìÿ óñèëèòåëÿìè îñëàáëÿåò âíåïîëîñíûå ñîñòàâëÿþùèå.

êèé êîýôôèöèåíò øóìà, áîëüøîå óñèëåíèå è ìàëûé ÊÑÂÍ. Ñàìûì ðàñïðîñòðàíåííûì ïðèåìîì ðàçðàáîò÷èêîâ, ïîçâîëÿþùèì ìèíèìèçèðîâàòü èçìåíåíèÿ òîêà ñòîêà ÌÎÏ òðàíçèñòîðà, îáóñëîâëåííûå, ïðåæäå âñåãî, âëèÿíèåì òåìïåðàòóðû, ÿâëÿåòñÿ èñïîëüçîâàíèå ñõåì àêòèâíîãî ñìåùåíèÿ ðàáî÷åé òî÷êè è áóòñòðåïíîãî ïèòàíèÿ. Îäíàêî â ðàññìàòðèâàåìîé êîíñòðóêöèè ðåàëèçîâàíî àâòîìàòè÷åñêîå ñìåùåíèå, íå óñëîæíÿþùåå ñõåìû è íå óâåëè÷èâàþùåå åå öåíû. Òðàíçèñòîð ðàáîòàåò ïðè íàïðÿæåíèè ñòîê-èñòîê ðàâíîì 2  è òîêå ñòîêà 15 ìÀ, ïðè êîòîðûõ îáåñïå÷èâàåòñÿ äîñòàòî÷íîå óñèëåíèå íà âûñîêèõ ÷àñòîòàõ, ðàâíîå ïðèìåðíî 16.5 äÁ. Îäíîé èç âàæíûõ öåëåé ðàçðàáîòêè ÿâëÿåòñÿ îáåñïå÷åíèå áåçóñëîâíîé ñòàáèëüíîñòè ìàëîøóìÿùåãî óñèëèòåëÿ. Îñíîâíûìè ïðèS21

LOG

10 dB/

REF 0 dB

÷èíàìè íåóñòîé÷èâîñòè ñõåì òàêîãî òèïà ÿâëÿþòñÿ ïàðàçèòíûå âíóòðåííèå îáðàòíûå ñâÿçè òðàíçèñòîðà è ÷ðåçìåðíîå óñèëåíèå íà âíåïîëîñíûõ ÷àñòîòàõ. Ïðè àíàëèçå óñòîé÷èâîñòè èñïîëüçîâàëèñü S-ïàðàìåòðû, ïðåäîñòàâëÿåìûå èçãîòîâèòåëåì. Âåòâü L1, R1 è C2, ïðåäíàçíà÷åííàÿ äëÿ êîððåêöèè õàðàêòåðèñòèê è øóìîâîãî ñîãëàñîâàíèÿ òðàíçèñòîðà, ðàññ÷èòàíà íà äèàïàçîí îò ïîñòîÿííîãî òîêà äî âèäåî÷àñòîò, è äëÿ ñèãíàëîâ Säèàïàçîíà, ôàêòè÷åñêè, ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé îáðûâ. C5, C8, C9 è L3 ñëóæàò, â ïåðâóþ î÷åðåäü, äëÿ ñîãëàñîâàíèÿ âûõîäíîãî èìïåäàíñà è ïîâûøåíèÿ ñòàáèëüíîñòè óñèëèòåëÿ. Êîíäåíñàòîð C6 çàêîðà÷èâàåò ÷àñòü ñòîêîâîé íàãðóçêè òðàíçèñòîðà, íå âëèÿÿ íà ìàêñèìàëüíîå óñòîé÷èâîå óñèëåíèå. Ðåçèñòîð R3 â 5:-35.716 dB

-.154 250 000 GHz

CH1 Markers REF·1 1: 0.0000 dB 0.00000 Hz

MARKER 5·1 ·154.25 MHz 3

2: .08300 dB 10.0000 MHz

1 2

3:-.20300 dB -12.2500 MHz 4:-43.783 dB -33.2500 MHz

COPY OUTPUT COMPLETED

5

4

START 2170 000 000 GHz

STOP 2530 000 000 GHz

Ðèñóíîê 3. Èçìåðåííàÿ À×Õ óñèëèòåëÿ èìååò öåíòðàëüíóþ ÷àñòîòó 2.332 ÃÃö.

54

ÑÕÅÌÛ

ÐàäèîËîöìàí – ìàðò 2013


öåïè ñòîêà ÿâëÿåòñÿ åùå îäíèì ýëåìåíòîì îáåñïå÷åíèÿ óñòîé÷èâîñòè. Øóíòèðóþùèé êîíäåíñàòîð C5 òàêæå çàêîðà÷èâàåò íà çåìëþ âûñîêî÷àñòîòíûå ñîñòàâëÿþùèå è ãàðìîíèêè âõîäíîãî ñèãíàëà. Íà Ðèñóíêå 2 ïîêàçàí äâóõêàñêàäíûé óñèëèòåëü ñ ïîëîñîâûì ôèëüòðîì ìåæäó êàñêàäàìè. Ñõåìà áûëà ñîáðàíà íà ñòàíäàðòíîé 4ñëîéíîé ïå÷àòíîé ïëàòå ñ äèýëåêòðèêîì FR4 òîëùèíîé 1.6 ìì.  îòëè÷èå îò äåøåâûõ êîíñòðóêöèé íà äâóõñòîðîííèõ ïëàòàõ, 4ñëîéíàÿ ïîçâîëÿåò èñïîëüçîâàòü äîïîëíèòåëüíûå ñëîè äëÿ òðàññèðîâêè øèí ïèòàíèÿ è èçîëÿöèè ïàññèâíîé àíòåííû îò êàñêàäîâ óñèëèòåëÿ, ÷òîáû èñêëþ÷èòü âåðîÿòíîñòü îáðàçîâàíèÿ ïàðàçèòíûõ îáðàòíûõ ñâÿçåé, êîòîðûå ìîãóò ñòàòü ïîòåíöèàëüíûì èñòî÷íèêîì âîçáóæäåíèÿ ñõåìû.  ðåçóëüòàòå ïîëó÷èëàñü ñõåìà, èìåþùàÿ ïðè êîìíàòíîé òåìïåðàòóðå êîýôôèöèåíò øóìà 0.77 äÁ, óñèëåíèå 28.5 äÁ, òî÷êó äåöèáåëüíîé êîìïðåññèè –16 äÁì è òî÷êó ïåðåñå÷åíèÿ èíòåðìîäóëÿöèè òðåòüåãî ïîðÿäêà IP3 = –5.8 äÁì. Êîýôôèöèåíò ñòîÿ÷åé âîëíû íàïðÿæåíèÿ íà âûõî-

ÐàäèîËîöìàí – ìàðò 2013

äå ñõåìû ðàâåí 1.3. Ïàðàìåòð IP3 ìîæíî óëó÷øèòü, åñëè öåíîé óõóäøåíèÿ øóìîâûõ õàðàêòåðèñòèê óâåëè÷èòü òîê ñòîêà. Ðåçóëüòàòû èçìåðåíèé êîýôôèöèåíòà óñèëåíèÿ îòíîñèòåëüíî öåíòðàëüíîé ÷àñòîòû 2.332 ÃÃö ïðè óðîâíÿõ âõîäíîé è âûõîäíîé ìîùíîñòè –40 äÁì è –11.5 äÁì, ñîîòâåòñòâåííî, ïðèâåäåíû íà Ðèñóíêå 3. Ñîñòàâëÿþùèå ñèãíàëà, ëåæàùèå âíå ïîëîñû ïðîïóñêàíèÿ, ñõåìà ïîäàâëÿåò ñ ïîìîùüþ ðàñïîëîæåííîãî ìåæäó êàñêàäàìè ïîëîñîâîãî ôèëüòðà. ÐË

Ññûëêè

ÑÕÅÌÛ

1. Chen, Seng-Woon, «Linearity requirements for digital wireless communications», Technical Digest of the IEEE 19th Annual Gallium Arsenide Integrated Circuit Symposium, Oct 15 to 17, 1997, pg 29. 2. Lee, Thomas H, Planar Microwave Engineering: A Practical Guide to Theory, Measurement, and Circuits, University of Cambridge, 2004, ISBN: 0521-83526-7. 3. «NE3509M04 hetero junction field effect transistor», California Eastern Laboratories.

55


Àâòîìàòè÷åñêèé ãåíåðàòîð èìïóëüñà ñ ôóíêöèåé îïðåäåëåíèÿ íàãðóçêè íà ùóïàõ Raju Baddi EDN

À

Àâòîìàòè÷åñêèé ãåíåðàòîð èìïóëüñà (Ðèñóíêè 1 è 2) ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé èñïûòàòåëüíûé ïðîáíèê, ðàñïîçíàþùèé ìîìåíò ñîïðèêîñíîâåíèÿ ùóïîâ ñ èññëåäóåìîé ñõåìîé, à ïîñëå óñòàíîâëåíèÿ íàäåæíîãî êîíòàêòà ôîðìèðóþùèé ìîùíûé îäèíî÷íûé èìïóëüñ. Ãåíåðàòîð ïðÿìî íà ïëàòå ìîæíî ïîäêëþ÷àòü ê âõîäàì ëîãè÷åñêèõ ýëåìåíòîâ, âûâîäàì ñâåòîäèîäîâ, òðàíñôîðìàòîðîâ èëè êàòóøåê ðåëå. Íåîáõîäèìîñòü â òàêîì ïðèáîðå ÷àñòî âîçíèêàåò â ïîâñåäíåâíîé ðàáîòå èíæåíåðà ïðè ðàçðàáîòêå è òåñòèðîâàíèè ýëåêòðîííûõ ñõåì.

Óñòðîéñòâî ïèòàåòñÿ îò NiCd àêêóìóëÿòîðà íàïðÿæåíèåì 3.6 Â, íî ìîæíî èñïîëüçîâàòü è 5-âîëüòîâûé èñòî÷íèê, ÷òî áûëî ïîäòâåðæäåíî èñïûòàíèÿìè. Ñõåìó íåñëîæíî ñîáðàòü íà ìàêåòíîé ïëàòå è âìåñòå ñ âíåøíèìè êîìïîíåíòàìè ðàçìåñòèòü â ïîäõîäÿùåì êîðïóñå, íàïðèìåð, â ïëàñòèêîâîé òóáå îò êëåÿùåãî êàðàíäàøà (Ðèñóíîê 3). Èç äâóõ ïðåäñòàâëåííûõ âàðèàíòîâ ñõåìû ïåðâàÿ, â êîòîðîé èñïîëüçîâàí èíòåãðàëüíûé òàéìåð NE555 (Ðèñóíîê 1), ðàáîòàåò íàäåæíåå, à âòîðàÿ, ïîêàçàííàÿ íà Ðèñóíêå 2, ÈÍÄÈÊÀÒÎÐ «ÈÌÏÓËÜÑ»

3.6 Â +

4

10k

BC559

Q1

8

3

CD4069

NE555

R1 100k

ÈÍÄÈÊÀÒÎÐ ÁÎËÜØÎÉ ÈÍÄÓÊÒÈÂÍÎÑÒÈ ÍÀÃÐÓÇÊÈ (ÍÀÏÐÈÌÅÐ, 20 ìÃí)

CD4069

Q3 100k

CD4069 G1

D2 1N4007 R4 10M

Q2

BC549

2

R5 1M

G5

G3

CD4069 G2 CD4069

CD4069 C1 0.1 µF

1

BC549

R3 12M

R2 270

7,6 C

22k

G4

D1

R

220

G6

C2 0.1 µF

C3 0.1 µF R6 100k

10k

Ðèñóíîê 1. Âàðèàíò ãåíåðàòîðà èìïóëüñà íà ìèêðîñõåìå NE555 áîëåå ïðåäñêàçóåì â ðàáîòå, íî ñëîæíåå.

56

ÑÕÅÌÛ

ÐàäèîËîöìàí – ìàðò 2013


3.6 Â ÆÄÓÙÈÉ ÌÓËÜÒÈÂÈÁÐÀÒÎÐ ÈÍÄÈÊÀÒÎÐ «ÈÌÏÓËÜÑ»

10k

D4 1N4148

220

Q1 BC559

3

G5

R1 100k G6

CD4069

C RF 1M

D1 47k

R3 12M R2 270

CD4069

Q3

G3

BC549

D2 1N4007

R4 10M Q2

G4

CD4069

CD4069

ÈÍÄÈÊÀÒÎÐ ÁÎËÜØÎÉ ÈÍÄÓÊÒÈÂÍÎÑÒÈ ÍÀÃÐÓÇÊÈ (ÍÀÏÐÈÌÅÐ, 20 ìÃí)

R

100k

R5 1M

G1

CD4069 C1 0.1 µF 10k

C3 0.1 µF G2

D3 1N4148

CD4069 C2 0.1 µF

R6 1M T ~ 0.7 … 1.1 RC

BC549

Ðèñóíîê 2. Äëÿ âàðèàíòà áåç òàéìåðà NE555 òðåáóåòñÿ ìåíüøå êîìïîíåíòîâ, íî ðàçáðîñ âõîäíûõ ïîðîãîâ ïåðåêëþ÷åíèÿ G4 ìîæåò âëèÿòü íà äëèòåëüíîñòü èìïóëüñà.

ïðîùå ïî êîíñòðóêöèè çà ñ÷åò èñêëþ÷åíèÿ ìèêðîñõåìû NE555. Îäíàêî ñëåäóåò èìåòü ââèäó, ÷òî ãåíåðàòîð íà èíâåðòîðàõ ìèêðîñõåìû CD4069, êîòîðûìè çàìåíåí òàéìåð, ìîæåò èìåòü ïëîõóþ ïîâòîðÿåìîñòü äëèòåëüíîñòè èìïóëüñà, îáóñëîâëåííóþ ðàçáðîñîì ïîðîãîâûõ íàïðÿæåíèé, êàê âíóòðè îäíîé ïàðòèè, òàê è ó ìèêðîñõåì ðàçíûõ ïðîèçâîäèòåëåé. Âòîðîé âàðèàíò ñõåìû ìîæåò áûòü ñîáðàí íà íåáîëüøîì êóñî÷êå ìàêåòíîé ïëàòû ðàçìåðîì 15 ´ 30 ìì (Ðèñóíîê 4). Òðàíçèñòîðû Q1 è Q2 ïî ñèãíàëó îò òàéìåðà NE555 èëè ìèêðîñõåìû ÑD4069 ïîäêëþ÷àþò «ïëþñîâîé» è «îáùèé» ùóïû ãåíåðàòîðà ê ñîîòâåòñòâóþùèì ïîëþñàì áàòàðåè 3.6 Â. Ðåçèñòîðû R3 è R4 ñìåùàþò íàïðÿæåíèå íà âõîäå ýëåìåíòà G1 ÷óòü íèæå ïîðîãà ïåðåêëþ÷åíèÿ, óäåðæèâàÿ íà åãî âûõîäå âûñîêèé óðîâåíü íàïðÿæåíèÿ, à íà âûõîäå G2, ñîîòâåòñòâåííî, íèçêèé. Êîíäåíñàòîð C1, ñ îäíîé ñòîðîíû, îáåñïå÷èâàåò îïðåäåëåííóþ ïîìåõîóñòîé÷èâîñòü ñõåìû, à ñ äðóãîé, îïðåäåëÿåò ìèíèìàëüíîå âðåìÿ, íà êîòîðîå öåïü èñïûòóåìîãî óñòðîéñòâà äîëæíà áûòü ïîäêëþ÷åíà ê ùóïàì ãåíåðàòîðà. Ðåçèñòîð 100 êÎì íà âõîäå G1 îãðàíè÷èâàåò âõîäíîé

ÐàäèîËîöìàí – ìàðò 2013

òîê, çàùèùàÿ ñõåìó îò ñëó÷àéíîãî ïîäêëþ÷åíèÿ ùóïîâ ê àêòèâíîé öåïè. Ðåçèñòîð R1 ïîäêëþ÷åí ê òî÷êå ñîåäèíåíèÿ ðåçèñòîðîâ R3 è R4 ÷åðåç îáðàòíîñìåùåííûé ñâåòîäèîä D1. Ïîêà ùóïû ãåíåðàòîðà íå ïîäêëþ÷åíû ê íàãðóçêå, ýòà âåòâü íå îêàçûâàåò íà ðàáîòó ñõåìû íèêàêîãî âëèÿíèÿ, ïîñêîëüêó ñîïðîòèâëåíèå öåïè R1, D1, R2, D2 íàìíîãî áîëüøå, ÷åì ðåçèñòîðà R3. Åñëè ùóïû ãåíåðàòîðà êîñíóòñÿ ïàññèâíîé íàãðóçêè, òàêîé, êàê ðåçèñòîð, êàòóøêà èëè ñâåòîäèîä, îíà îêàæåòñÿ ïîäêëþ÷åííîé ïàðàëëåëüíî D1 è R2. Òåïåðü âåòâü, øóíòèðóþùàÿ R3, èìååò áîëåå íèçêîå ñîïðîòèâëåíèå, âñëåäñòâèå ÷åãî âõîäíîå íàïðÿæåíèå ýëåìåíòà G1 ïîäíèìàåòñÿ âûøå óðîâíÿ ëîãè÷åñêîãî ïîðîãà, è íà åãî âûõîäå ïîÿâëÿåòñÿ «ëîã. 0». Ðåçèñòîð R5 è êîíäåíñàòîð C2 îáðàçóþò öåïü çàäåðæêè è ïîäàâëåíèÿ äðåáåçãà, íåîáõîäèìóþ äëÿ òîãî, ÷òîáû ãåíåðàöèÿ èìïóëüñà íå íà÷èíàëàñü ðàíüøå, ÷åì óñòàíîâèòñÿ íàäåæíûé êîíòàêò ùóïîâ ñ èññëåäóåìîé ñõåìîé. Êàê òîëüêî âûõîä G1 ïåðåêëþ÷èòñÿ â «ëîã. 0», ÷åðåç ðåçèñòîð R5 íà÷íåò çàðÿæàòüñÿ êîíäåíñàòîð Ñ2, è ÷åðåç âðåìÿ, ðàâíîå ïðèìåðíî R5´C2, èçìåíèòñÿ ëîãè÷åñêèé óðîâåíü íà âõîäå G2.

ÑÕÅÌÛ

57


100K

ÏÐÎÂÎËÎ×ÍÛÉ ÍÀÊÎÍÅ×ÍÈÊ ÄËß ÇÀÕÂÀÒÀ ÂÛÂÎÄΠÊÎÌÏÎÍÅÍÒÎÂ

12M

1M

0.1µ

1M

+

E ÌÅÑÒÀ ÏÐÈÏÀÉÊÈ ÏÐÎÂÎÄÎÂ

ÍÀÊÎÍÅ×ÍÈÊÈ ÃÅËÅÂÛÕ ÐÓ×ÅÊ

PNP B a CD4069

100K

C

C

R 1N4007 +

ÏÐÓÆÈÍÀ (ÎÍÀ ÆÅ ÑËÓÆÈÒ ÏÐÎÂÎÄÍÈÊÎÌ)

C

a’

1µ 0.

ÒÐÓÁÊÀ ÑÒÅÐÆÍß ÃÅËÅÂÎÉ ÐÓ×ÊÈ

10M B E

ÊÎËÏÀ×ÎÊ ÒÓÁÛ ÎÒ ÊËÅßÙÅÃÎ ÊÀÐÀÍÄÀØÀ

NPN

B 10K

47K

C

E 1M

NPN

ÂÈÍÒÛ ÏÅ×ÀÒÍÀß ÏËÀÒÀ a ÂÊË

C R

3.6 Â NiCd ÀÊÊÓÌÓËßÒÎÐ

ÒÓÁÀ ÎÒ ÊËÅßÙÅÃÎ ÊÀÐÀÍÄÀØÀ (15…20 ã)

ÐÅÇÈÑÒÎÐ È ÄÈÎÄ ÄËß ÎÃÐÀÍÈ×ÅÍÈß ÒÎÊÀ

a’

Ðèñóíîê 4. Âàðèàíò ðàçìåùåíèÿ êîìïîíåíòîâ íà ìàêåòíîé ïå÷àòíîé ïëàòå äëÿ ñõåìû íà

ÑÈËÎÂÎÉ ÐÀÇÚÅÌ ÄËß ÇÀÐßÄÀ ÀÊÊÓÌÓËßÒÎÐÀ

Ðèñóíîê 3. Àâòîìàòè÷åñêèé ãåíåðàòîð èìïóëüñà ìîæíî ðàçìåñòèòü â òóáå èç ïîä êëåÿùåãî êàðàíäàøà.

Íàðàñòàþùèé ôðîíò âûõîäíîãî èìïóëüñà G2 ÷åðåç äèôôåðåíöèðóþùóþ öåïü Ñ3, R6 è èíâåðòîð G3 çàïóñòèò òàéìåð NE555 (Ðèñóíîê 1). Ïî îêîí÷àíèè çàðÿäà C3 ÷åðåç ðåçèñòîð R6 íàïðÿæåíèå íà âõîäå G3 âåðíåòñÿ ê óðîâíþ «ëîã. 0», è «ëîã. 1» íà åãî âûõîäå ïîçâîëèò òàéìåðó çàâåðøèòü öèêë ôîðìèðîâàíèÿ âûõîäíîãî èìïóëüñà ñ äëèòåëüíîñòüþ, îïðåäåëÿåìîé çíà÷åíèÿìè R è C. Âûõîä òàéìåðà îòêðîåò òðàíçèñòîð Q3 è çàææåò ñâåòîäèîä «ÈÌÏÓËÜÑ», à ÷åðåç ýëåìåíòû G4, G5 è G6 âêëþ÷èò òðàíçèñòîðû Q1 è Q2, ÷åðåç êîòîðûå óñèëåííûé ïî ìîùíîñòè èìïóëüñ ïîñòóïèò â ïðîâåðÿåìóþ öåïü. Ïðè êàæäîì ïðèêîñíîâåíèè ùóïà ê èññëåäóåìîé ñõåìå ãåíåðèðóåòñÿ ëèøü îäèí èìïóëüñ. Ñëåäóþùèé ìîæåò ïîÿâèòüñÿ òîëüêî ïîñëå òîãî, êàê êîíòàêò ùóïà ñî ñõåìîé áóäåò ïðåðâàí è âíîâü âîññòàíîâëåí.  ñëó÷àå, êîãäà èññëåäóåìàÿ ñõåìà èìååò èíäóêòèâíûé õàðàêòåð, è âåëè÷èíà èíäóêòèâíîñòè

58

10K

ÂÛÊË

0. 1µ

ÂÛÊËÞ×ÀÒÅËÜ ÍÀ ÊÎÐÏÓÑÅ ÒÓÁÛ

â òî÷êå êàñàíèÿ ùóïà ïðåâûøàåò 20 ìÃí, ïðîòèâî-ÝÄÑ çàææåò ñâåòîäèîä D1, ñâå÷åíèå êîòîðîãî ìîæíî áóäåò óâèäåòü, åñëè íå ñëèøêîì áûñòðî îòðûâàòü ùóï îò ñõåìû. Íà Ðèñóíêå 2 èíòåãðàëüíûé òàéìåð NE555 çàìåíåí æäóùèì ìóëüòèâèáðàòîðîì íà ýëåìåíòàõ G3, G4, D4 è RF. Ñîïðîòèâëåíèå ðåçèñòîðà R6 áûëî óâåëè÷åíî äî 1 ÌÎì, à íà âõîä G3 äîáàâëåí äèîä D3. Ðåçèñòîð R çàäàåò âûñîêèé óðîâåíü íàïðÿæåíèÿ íà âõîäå ýëåìåíòà G4, ïîýòîìó â ñîñòîÿíèè ïîêîÿ íà âûõîäå G4 è âõîäå G3 áóäåò óäåðæèâàåòñÿ «ëîã. 0». Íàðàñòàþùèé ôðîíò ñ âûõîäà ýëåìåíòà G2 ÷åðåç èíâåðòîð è èñõîäíî ðàçðÿæåííûé êîíäåíñàòîð C äîñòèãàåò âõîäà G4, íàðàñòàþùåå íàïðÿæåíèå íà âûõîäå êîòîðîãî ÷åðåç ðåçèñòîð RF çàìûêàåò öåïü ïîëîæèòåëüíîé îáðàòíîé ñâÿçè è óäåðæèâàåò óðîâåíü «ëîã. 1» íà âõîäå G3, äàæå ïîñëå ïðåêðàùåíèÿ êîíòàêòà ùóïîâ ñ èññëåäóåìîé ñõåìîé. Ïîñëå ýòîãî äèîä D3 îêàçûâàåòñÿ çàïåðòûì è íå ïîçâîëÿåò ñïàäàþùåìó ôðîíòó íà âûõîäå G2 âëèÿòü íà ðàáîòó ìóëüòèâèáðàòîðà. Çàòåì êîíäåíñàòîð C ìåäëåííî çàðÿæàåòñÿ ÷åðåç ðåçèñòîð R äî òåõ ïîð, ïîêà íàïðÿæå-

ÑÕÅÌÛ

ÐàäèîËîöìàí – ìàðò 2013


íèå íà âõîäå G4 íå äîñòèãíåò ïîðîãà ïåðåêëþ÷åíèÿ, è ïîëÿðíîñòü ñèãíàëà îáðàòíîé ñâÿçè èçìåíèòñÿ íà ïðîòèâîïîëîæíóþ. Äëèòåëüíîñòü èìïóëüñà çàâèñèò îò ïîñòîÿííîé âðåìåíè R´C è ñîñòàâëÿåò îò 0.7 äî 1.1 RC, â çàâèñèìîñòè îò óðîâíÿ ïîðîãà ïåðåêëþ÷åíèÿ ýëåìåíòà G4, êîòîðûé ìîæåò èìåòü ðàçáðîñ â äèàïàçîíå 33% … 0.67% îò íàïðÿæåíèÿ ïèòàíèÿ. Àâòîð ïðåäëàãàåò âûáðàòü ñîïðîòèâëåíèå 1 ÌÎì äëÿ ðåçèñòîðà R è åìêîñòü 40 íÔ äëÿ êîíäåíñàòîðà C. Ïðè æåëàíèè â êà÷åñòâå R ìîæíî èñïîëüçîâàòü ïåðåìåííûé ðåçèñòîð. Äèîä D4 îáåñïå÷èâàåò áûñòðûé ðàçðÿä

ÐàäèîËîöìàí – ìàðò 2013

êîíäåíñàòîðà C ïîñëå âîññòàíîâëåíèÿ âûñîêîãî óðîâíÿ íà âûõîäå G3.  ëþáîì èç ðàññìàòðèâàåìûõ âàðèàíòîâ ñõåìû êðàòêîâðåìåííûé èìïóëüñ ìóëüòèâèáðàòîðà ÷åðåç òðàíçèñòîð Q3 çàæèãàåò ñâåòîäèîä èíäèêàöèè íàëè÷èÿ èìïóëüñà, à òàêæå îòêðûâàåò îáà òðàíçèñòîðà Q1 è Q2, ïîäêëþ÷àþùèõ èìïóëüñ íàïðÿæåíèÿ ê íàãðóçêå. Äèîä D2 èçîëèðóåò îòðèöàòåëüíûé ùóï ãåíåðàòîðà îò îñíîâíîãî âõîäà ñõåìû íà ýëåìåíòå G1, íå ïîçâîëÿÿ èìïóëüñó ïîäàâèòü ñàìîãî ñåáÿ ñðàçó ïîñëå âîçíèêíîâåíèÿ. ÐË

ÑÕÅÌÛ

59


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!

Радиолоцман 2013№03 (22)  
Read more
Read more
Similar to
Popular now
Just for you