WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     || 2 |
-- [ Страница 1 ] --

№ 6, июнь 2004 e mail: ekis СОДЕРЖАНИЕ ДИСПЛЕИ В. Охрименко Малоформатные цветные TFT LCD дисплеи (часть 1)..............3 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Г. Местечкина Новые серии модулей АC/DC и DC/DC

преобразователей семейства AIF............................10 ИНФОРМАЦИОННЫЙ БЮЛЛЕТЕНЬ ФИРМЫ ANALOG DEVICES Усилители................................................................................15 ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ И СВЯЗЬ В. Макаренко Однокристальные радиопередатчики для систем передачи цифровых данных................................25 А. Мельниченко Стандарт AdvancedTCA............................................................31 КОНКУРС "ЛУЧШАЯ РАЗРАБОТКА ГОДА" А. Бех, В. Чернецкий, В. Елшанский, О. Присяжнюк Детектор электромагнитных и геометрических параметров монет......................................36 ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ КОМПЛЕКСЫ О. Кошулько, А. Кошулько Высокопроизводительные вычислительные кластеры..........39 КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ 14 разрядный ЦАП преодолевает гигагерцовый барьер........41 8 разрядный АЦП с полосой пропускания более гигагерца..43 Четыре АЦП в одном корпусе с частотой выборки 65 МГц......43 Прецизионный АЦП с гальванической развязкой..................44 Сверхбыстродействующий усилитель с полосой пропускания 1.4 ГГц и скоростью нарастания выходного сигнала 6000 В/мкс............................45 Показатели рынка MEMS технологий......................................46 Голографическая память уже не мираж..................................47 Европейский рынок электронных компонентов продолжает ускоренно развиваться........................................47 ВЫСТАВКИ Ярмарка в Ганновере – взгляд в будущее................................47 ExpoElectronica 2004................................................................ ЭЛЕКТРОННЫЕ КОМПОНЕНТЫ И СИСТЕМЫ 2004 июнь № 6 (82) МАССОВЫЙ ЕЖЕМЕСЯЧНЫЙ НАУЧНО ТЕХНИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ Учредитель и издатель: НАУЧНО ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ ФИРМА VD MAIS Зарегистрирован Министерством информации Украины 24.07.96 г. Свидетельство о регистрации: серия КВ, № 2081Б Издается с мая 1996 г. Подписной индекс 40633 Директор фирмы VD MAIS: В.А. Давиденко Главный редактор: В.А. Романов Редакционная коллегия: В.А. Давиденко В.В. Макаренко В.Р. Охрименко Технический редактор: Г.Д. Местечкина Набор: С.А. Чернявская Верстка: М.А. Беспалый Дизайн: А.А. Чабан С.А. Молокович Адрес редакции: Украина, Киев, ул. Жилянская, 29 Тел.: (044) 227 2262, 227 1356 Факс: (044) 227 3668 E mail: ekis Интернет: Адрес для переписки: Украина, 01033 Киев, а/я 942 Цветоделение и печать ДП “Такі справи” т./ф.: 456 9020 Подписано к печати 25.06.2004 Формат 6084/8 Тираж 1000 экз. Зак. № 406 154 Перепечатка опубликованных в журнале материалов допускается c разрешения редакции. За рекламную информацию ответственность несет рекламодатель.

e mail: ekis@vdmais.kiev.ua № 6, июнь CONTENS DISPLAYS Color TFT LCD Displays (part 1)............................................ ELECTRONIC COMPONENTS AND SYSTEMS June 2004 No 6 (82) Monthly Scientific and Technical Journal Founder and Publisher: Scientific Production Firm VD MAIS Director V.A. Davidenko Head Editor V.A. Romanov Editorial Board V.A. Davidenko V.V. Makarenko V.R. Ohrimenko Typographier G.D. Mestechkina Type and setting S.A. Chernyavskaya Layout M.A. Bespaly Design A.A. Chaban S.A. Molokovich Address: Zhilyanska St. 29, P.O. Box 942, 01033, Kyiv, Ukraine Tel.: (380 44) 227 2262 (380 44) 227 1356 Fax: (380 44) 227 3668 E mail: ekis@vdmais.kiev.ua Web address: www.vdmais.kiev.ua Printed in Ukraine Reproduction of text and illustrations is not allowed without written permission.

POWER SUPPLIES AIF PFC Modules and AIF 300Vin DC DC Converters.......... THE ANALOG DEVICES SOLUTIONS BULLETIN Amplifiers............................................................................ TELECOMMUNICATIONS Single Chip Transmitters for Digital Data Communication Systems............................25 Advanced Telecom Computing Architecture Standard.......... BEST DESIGN ANNUAL CONTEST Coin Geometry and Electromagnetic Properties Detector.... COMPUTER COMPLEXES High Performance Computer Clusters................................ NEWS BRIEFS 14 bit Digital to Analog Converter Breaks 1000 MSPS......41 GHz speeds 8 Bit ADC........................................................43 Four 65 MSPS Analog to Digital Converters in a Single Chip....................................................................43 Isolated ADC Has 12 Better Linearity................................44 World's Fastest Amplifier in SC70 Package..........................45 Holographic Memory Not a Mirage......................................46 MEMS Market Rate..............................................................47 European Chip Market Strengthens.................................... EXHIBITIONS Factory Automation 2004....................................................47 ExpoElectronica 2004.......................................................... № 6, июнь e mail: ekis@vdmais.kiev.ua ДИСПЛЕИ МАЛОФОРМАТНЫЕ ЦВЕТНЫЕ TFT LCD ДИСПЛЕИ (часть 1) статье рассмотрен принцип работы, устройство, технология изготовления и основные параметры современных TFT LCD дисплеев, выпускаемых ве дущими мировыми производителями. Основное внимание уделено дисплеям, предназначенным для использования, в первую очередь, в мобильных и пор тативных устройствах с визуальным отображением информации. В. Охрименко году фирмой Sharp был анонсирован прототип четыр В настоящее время выпускается большое количе ство типов дисплеев для визуального отображения надцатидюймовой жидкокристаллической матрицы, информации: жидкокристаллических (Liquid Crystal которая предназначалась для использования в теле Display – LCD), плазменных (Plasma Display Panel – визорах. Жидкокристаллические дисплеи благодаря PDP), электролюминесцентных (Electro Luminescent их малым габаритам (в сравнении с обычными CRT Display – ELD), с автоэлектронной эмиссией (Field мониторами) и низкому энергопотреблению завоева Emission Display – FED) и других. По вполне понятным ли широкую популярность и стали сегодня неотъем причинам наибольший интерес вызывают устройства лемой частью устройств для мобильных приложений. Львиная доля общего мирового производства дис отображения информации, используемые в мобиль ных средствах связи и миниатюрных (карманных) плеев для мобильных приложений принадлежит мо компьютерах. Во всех этих устройствах в настоящее нохромным STN дисплеям (MSTN). Второе место за нимают цветные дисплеи (CSTN). Диаграмма распре время широко применяются разные жидкокристалли деления прогнозируемого объема выпуска дисплеев ческие дисплеи [1 11]. Огромное число широко изве стных фирм производителей (AU Optro nics, Ampire, Arima, Bolymin, Epson, Hi tachi, Microtips, Optrex, LG Philips LCD, Samsung, Sharp, Sony и др.), а также ме нее известных, разбросанных по всему миру, выпускают жидкокристаллические дисплеи разных типов. Следует отме тить, что в последние годы появились но вые фирмы производители TFT LCD дисплеев, расположенные в основном на Тайване. Электронные адреса более 50 фирм производителей жидкокрис таллических дисплеев можно найти в [1]. Со времени выпуска первого промы шленного жидкокристаллического дис плея прошло чуть более 30 лет. В 1968 году американской радиокорпорацией RCA (Radio Corporation of America) был анонсирован прототип жидкокристалли ческого дисплея, а в 1973 году фирма Sharp освоила серийное производство монохромных LCD индикаторов, кото Рис. 1. Диаграмма распределения прогнозируемого объема рые предназначались для использова выпуска дисплеев в зависимости ния в электронных калькуляторах [2]. от технологии их изготовления В 1986 году была освоена STN техноло в зависимости от технологии их изготовления приве гия, применение которой позволило увеличить раз дена на рис. 1 [3]. Как видно из диаграммы, дисплеев, мер экрана по диагонали до десяти дюймов. Эра TFT изготовленных с использованием технологии TFT, в LCD дисплеев началась с середины 80 х годов про настоящее время выпускается еще относительно не шлого столетия после выпуска первого TFT LCD дис плея с размером по диагонали 3 дюйма, и уже в 1988 большое количество.

В e mail: ekis@vdmais.kiev.ua № 6, июнь ДИСПЛЕИ лянными пластинами расположено аморфное вещество (так называе мые жидкие кристаллы, ориентация молекул которых чувствительна к электростатическому и электромаг нитному полям). При прохождении света через жидкокристаллическое вещество происходит поворот плос кости поляризация света. Благодаря жидким кристаллам можно повора чивать (вращать) плоскость поляри зации, что приводит к тому, что свет либо беспрепятственно проходит че рез поляризационный фильтр, либо поглощается последним. Образно говоря, создаваемое внешнее электростатическое поле заставляет жидкие кристаллы работать анало гично затвору фотокамеры (разре шая или препятствуя прохождению Рис. 2. Принцип работы и устройство световых лучей через поляризацион жидкокристаллического дисплея ный фильтр, в последнем случае свет поглощается фильтром). УСТРОЙСТВО И ТЕХНОЛОГИЯ Первые жидкокристаллические устройства отоб Принцип работы жидкокристаллических дисплеев (LCD) основан на явлении поляризации света [4]. ражения были созданы на базе технологии TN (Twist Классическая конструкция жидкокристаллического Nematic). Молекулы жидкокристаллического матери ала обладают дипольным моментом. В результате дисплея приведена на рис. 2 (этот рисунок, "путеше взаимодействия электрических полей диполей обра ствующий" по страницам многих Web сайтов, доста зуется спиралевидная структура (твист эффект) из точно наглядно, хотя и крайне упрощенно, иллюстри молекул жидкокристаллического вещества (рис. 3, а). рует устройство и принцип работы жидкокристалли Угол поворота спирали составляет 90°. Однако ис ческих дисплеев почти всех типов). Устройства, с по пользование TN технологии не позволяет обеспечить мощью которых естественный свет можно преобразо вать в поляризованный, называют поляризаторами. приемлемый уровень контрастности изображения. Использование технологии STN (Super Twist Nematic), Поляризаторы, имеющие малую толщину при боль при которой угол поворота спирали может составлять шой площади, называют поляроидами. Обычно поля роиды создают на базе искусственных пленок. Через 180 и даже 270° (рис. 3, б), позволило увеличить кру поляризационную пленку (поляроид) проходит только тизну вольт контрастной характеристики (рис. 3, в), та составляющая световой волны, в которой вектор что, в свою очередь, дало возможность существенно увеличить коэффициент мультиплексирования при напряженности электрического поля лежит в плоско выборе строк матрицы. Кроме улучшения контрастно сти, параллельной оптической оси поляроида. Поля сти изображения использование технологии STN поз ризатор же сильно поглощает световые лучи, в кото волило также увеличить размеры экрана дисплея. рых вектор напряженности электрического поля пер пендикулярен его оптической оси [4]. Таким образом, В настоящее время наиболее распространены жид свет, прошедший через поляризационную пленку, кокристаллические устройства отображения, создан становится поляризованным, а для части световой ные на базе STN технологии. В технологии DSTN (Double Super Twisted Nematic) STN ячейки использу волны поляризатор непрозрачен. Работа жидкокрис таллических дисплеев основана также еще на одном ются попарно. DSTN дисплеи имеют двухслойную конструкцию экрана. Один из слоев предназначен для физическом явлении. При прохождении поляризован компенсации интерференционных искажений. В на ного света через некоторые вещества происходит по ворот плоскости поляризации световой волны. Это стоящее время для коррекции цвета и получения удовлетворительной контрастности монохромного явление называется вращением плоскости поляриза (черно белого) изображения в некоторых STN дис ции. Вещества, которые способны поворачивать пло скость поляризации падающих на них световых волн, плеях используются специальные полимерные плен ки (компенсационные фильтры корректоры – FSTN). называются оптически активными. Ими могут быть га В некоторых случаях для улучшения цветопередачи зы, кристаллы и жидкие вещества. Между двумя стек № 6, июнь e mail: ekis@vdmais.kiev.ua ДИСПЛЕИ цветных и обеспечения хорошего качества передачи монохромных дисплеев используется технология TSTN (Triple Super Twisted Nematic). Существуют и другие модификации TN и STN технологий, которые в данной статье подробно не рассматриваются. В этих модификациях используются различные спосо бы формирования жидкокристаллических ячеек и ре жимы их работы. Часто встречаемые в документации производителей аббревиатуры, отражающие особен ности реализации жидкокристаллических ячеек: FLC (Ferroelectric LC), GH (Guest Host), DS (Dynamic Scat tering), PDLC (Polymer Dispersed LC), VA (Vertical Align ment), IPS (In Plane Switching). Если расположить большое число электродов, с помощью которых создается электрическое поле, на отдельных участках экрана дисплея, появится воз можность при соответствующем управлении электри ческими потенциалами на этих электродах формиро вать на экране дисплея простейшие элементы изоб ражения. Электроды, как правило, размещаются на прозрачном материале и имеют разную форму. Изоб ражение на экране графических жидкокристалличес ких дисплеев формируется с помощью матрицы пик селей, как и в обычных CRT мониторах. Отличие же состоит в конструкции ячеек, с помощью которых со здаются простейшие элементы изображения (пиксе ли), и в способе формирования светового излучения. Каждый элемент матрицы, по сути жидкокристалли ческий элемент, является оптически активным и поз воляет поворачивать плоскость поляризации прохо дящего света [4]. Еще одно важное свойство жидких кристаллов заключается в их способности изменять угол поворота плоскости поляризации в зависимости от величины приложенного внешнего электрического поля, что дает возможность изменять уровень интен сивности проходящего светового излучения. На пути распространения света устанавливаются поляроиды с разными свойствами. С помощью поляризационной пленки осуществляется поляризация проходящей световой волны. Свет попадает на жидкокристалличе ское вещество, с помощью которого плоскость поля ризации поворачивается на определенный угол. Да лее свет проходит через поляризационный фильтр. Если направление вектора поляризации световой волны совпадает с оптической осью поляризационно го фильтра, то для света он окажется прозрачным, а если между ними будет угол 90°, то световая волна полностью поглотится фильтром (см. рис. 2). Таким образом, воздействуя внешним электрическим по лем, можно изменять интенсивность светового излу чения. При помощи описанной конструкции можно получить лишь монохромное изображение. Для создания цветного дисплея необходимо нали чие матрицы из пикселей трех основных цветов – красного (R), зеленого (G) и синего (B). Цветное изо бражение получается в результате использования трех светофильтров, которые выделяют из спектра светового излучения источника эти три основных спе ктральных составляющих. Изменяя интенсивность из лучения основных цветов для каждой точки изображе ния, состоящей из трех пикселей, можно создать цветное изображение. Проблема заключается в том, что при прохождении света через светофильтр проис ходит его поглощение, что приводит к уменьшению уровня яркости и контрастности изображения и, как следствие, ухудшению качества цветопередачи. В по следнее время начал применяться альтернативный подход, основанный на еще одном свойстве жидких кристаллов. Для разных длин волн углы поворота пло скости поляризации света при одном и том же элект ростатическом внешнем поле отличаются. Реализо вать этот способ сложнее, однако его использование позволяет достичь большей яркости, лучшей контра стности и в целом улучшить цветопередачу. Традиционный графический жидкокристалличес кий дисплей содержит пассивную матрицу пикселей. При адресации к пассивной матрице применяется временное мультиплексирование при выборе строк и столбцов матрицы без использования коммутирую щих элементов. Недостатки такого способа адреса ции: низкий коэффициент контрастности изображе ния, сложная система формирования управляющих напряжений, заметное проявление кросс эффекта Рис. 3. Ориентация молекул в TN (а) и STN (б) ячейках и их вольт контрастные характеристики (в) e mail: ekis@vdmais.kiev.ua № 6, июнь ДИСПЛЕИ Transistor). Созданный с при менением этой технологии тонкопленочный транзистор, используемый для формиро вания изображения каждого пикселя на экране дисплея, действительно имеет малые размеры, его толщина состав ляет менее 0.15 мкм. Жидко кристаллические дисплеи, в которых используется TFT тех нология, получили название TFT LCD дисплеи. В первых TFT LCD дисплеях, появивших ся в середине 80 х годов про шлого столетия, в качестве подложки для транзисторов использовался селенид кад мия, обладающий сравнитель но высокой подвижностью но сителей заряда и обеспечива ющий высокую плотность тока. Затем произошел переход на аморфный кремний (a Si). Массовый выпуск дисплеев, в которых в качестве подложки Рис. 4. Пример схемы управления активной использовался аморфный транзисторной матрицей (3 3 пикселя) кремний, начался в 1986 году [2]. В TFT матрицах, обеспечивающих высокое разре (взаимовлияния соседних пикселей), большая дли шение, в настоящее время используется поликрис тельность переключения. В активной матрице для уп таллический кремний (p Si). Технология создания равления каждым пикселем изображения сформиро ван коммутирующий элемент (транзистор или диод). тонкопленочных транзисторов достаточно сложна, Пример схемы управления транзисторной матрицей при этом имеются проблемы с получением приемле мого процента выхода годных изделий, поскольку форматом 33 пикселя приведен на рис. 4. Функцио число TFT транзисторов достаточно велико. Дисплей, нальные возможности LCD дисплеев с активной мат рицей такие же, как дисплеев с пассивной матрицей. имеющий активную матрицу 1024768 точек, содер жит 2 359 296 транзисторов. В последнее время веду Отличие заключается в наличии коммутирующих эле щие производители осуществляют переход к низко ментов (транзисторов), c помощью которых осуще температурной технологии изготовления подложки из ствляется управление отдельными пикселями матри цы изображения (жидкокристаллическими ячейками). поликристаллического кремния, на которой собствен но и формируются TFT транзисторы. Новая техноло В пассивной матрице электроды получают электриче гия, получившая название LTPS (Low Temperature ский потенциал в процессе последовательного пост Polysilicon), по сравнению с ранее использованной рочного сканирования матрицы, что обеспечивает по (a Si), имеет ряд преимуществ, поэтому ведущие стоянное обновление изображения, однако в резуль тате разряда емкости электродов изображение со производители в настоящее время выпускают дис плеи, изготовленные по новой технологии, напри временем исчезает, так как жидкие кристаллы возвра мер, H027QT01 (AU Optronics);

ACX709AKM, щаются к своей первоначальной конфигурации. В ак тивной матрице к каждому электроду подключен ACX706AKM, ACX705AKM (Sony) и другие [5 11]. Ти повая структурная схема системы управления ячей транзистор и накопительный конденсатор, что позво ками матрицы TFT дисплея приведена на рис. 5. ляет на более длительное время сохранять электри В последнее время многие малоформатные TFT ческий потенциал на электроде, в результате изобра жение не изменяется до тех пор, пока не начнется дисплеи снабжаются сенсорной панелью. Сенсорная панель представляет собой конструкцию из прозрач процесс очередного сканирования. ных полимерных пленок, размещаемую на поверхно В результате разработки метода изготовления ак тивной матрицы появилась технология TFT (Thin Film сти экрана дисплея. Принцип работы сенсорных па № 6, июнь e mail: ekis@vdmais.kiev.ua ДИСПЛЕИ водные. Сенсорные панели, созданные на базе перечис ленных топологий, отлича ются между собой конструк цией и числом соединитель ных проводов. Кроме того, для получения координат точки касания применяются разные алгоритмы. В мало габаритных дисплеях ис пользуется преимуществен но 4 проводная топология. На рис. 6 приведена конст рукция 4 проводной резис тивной сенсорной панели, которая состоит из двух пла стин с нанесенным на по верхность каждой токопро водящим покрытием. На противоположных сторонах Рис. 5. Типовая структурная схема системы управления TFT дисплея имеются электроды для под нелей основан на различных способах определения ключения источника эталонного напряжения или вхо точки касания панели. Различают два основных типа дов аналого цифрового преобразователя. Опреде ление координат (X, Y) точки касания выполняется в сенсорных панелей: резистивные и емкостные. В уст ройствах для мобильных приложений применяются два этапа. На первом к противоположным электро преимущественно резистивные сенсорные панели. В дам одной из токопроводящих пластин подключается некоторых типах сенсорных панелей для определения эталонное напряжение (например, к электроду X подключен общий провод источника, к Х+ – напряже координат точки касания используются инфракрас ние 5 В). Токопроводящая поверхность другой пленки ные лучи, ультразвук и т. п. служит в этом случае для "съема" потенциала, полу Резистивная сенсорная панель в простейшем слу чае состоит из двух склеенных прозрачных пленок, на ченного в точке касания на распределенном резис тивном делителе. На этом этапе в процессе аналого внутреннюю поверхность которых нанесен токопро водящий слой, как правило, из оксида индия (In2O3). цифрового преобразования на выходе АЦП получают Устройство сенсорной панели приведено на рис. 6. код, пропорциональный координате по оси Х. На вто ром этапе происходит переключение источника эта Наружная поверхность панели, обращенная к пользо вателю, покрыта антибликовым и защитным покрыти ем. При нажатии на верхнюю пленку в точке касания происходит ее прогиб и, соответственно, замыкание двух токопроводящих слоев. Различают дискретные (матричные) и аналоговые сенсорные панели. В пер вом случае топология токопроводящих слоев на верх ней и нижней подложке аналогична той, что реализована в матричной клавиатуре. По сути дела, матричная сенсорная панель представляет собой на бор невидимых кнопок. Неметаллические контакты кнопок нанесены на внутренние поверхности про зрачных пленок, между которыми расположены рас порки. Каждая из кнопок подключается к соответству ющим столбцам и строкам матрицы, сканируемым с использованием внешнего контроллера. Под каждой из кнопок на экране формируется изображение, соот ветствующее конкретному варианту использования дисплея. Существует несколько структурных схем аналого Рис. 6. Конструкция резистивной сенсорной панели вых резистивных сенсорных панелей: 4, 5 и 8 про e mail: ekis@vdmais.kiev.ua № 6, июнь ДИСПЛЕИ лонного напряжения к электродам (Y и Y+) другой с внешним интерфейсом передачи данных, реализо ванным в микропроцессорах серии х80. Через парал пластины и выполнение аналогичной процедуры из лельный интерфейс передаются как команды (более мерения потенциала в точке касания. После завер 50), так и данные, используемые для формирования то шения аналого цифрового преобразования получа чек изображения на экране дисплея. Для подключения ют код, пропорциональный координате Y. Таким об разом, при 4 проводной топологии для определения к микропроцессору оба дисплея имеют 34 контактный гибкий кабель (FPC). Дисплей AM 128160CTMQW координат (X, Y) точки касания необходимо произве имеет встроенный LCD контроллер/драйвер типа сти два независимых измерения. Переключение ис HD66773R, с помощью которого поддерживается точника эталонного напряжения и измерение уров 8 /16 разрядный параллельный интерфейс. Дисплей ней напряжений выполняется с использованием спе циального контроллера. Точность измерения зависит АМ 176220BTMQW содержит два LCD контролле от многих факторов, в том числе температуры и ра/драйвера. Микросхема HD66774 (или НX860А) ис пользуется для формирования управляющих импуль влажности окружающей среды, величины сопротив ления подключенных проводов. Кроме того, разные сов на затворах ключевых транзисторов, а микросхема экземпляры резистивных панелей одного и того же HD66772 (или НX8301А) – для генерации сигналов дан ных. Размер пикселя составляет 0.198 (V)0.066 (H) мм, типа отличаются между собой сопротивлением токо где V – вертикаль, H – горизонталь. проводящего покрытия. Сопротивление покрытия из Дисплеи ACX709AKM и ACX705AKM фирмы Sony из меняется также с течением времени. Поэтому для готовлены с использованием низкотемпературной по увеличения точности определения координат следу ет выполнять калибровку. Необходимо отметить, что ликремниевой технологии. Дисплей ACX705AKM имеет 22 контактный гибкий кабель и встроенные LCD кон 8 проводные сенсорные панели обеспечивают боль шую точность измерения. Микросхемы контроллеров троллеры/драйверы: CXD3507GC и CXD2475TQ. Пере дача данных осуществляется через 3 разрядный па резистивной сенсорной панели выпускаются многи раллельный интерфейс. Для кодирования основных ми фирмами: Analog Devices, Maxim, Philips, Texas In struments и другими. В типовой структурной схеме цветов используются три разряда, поэтому число гра контроллера можно выделить следующие основные даций цвета составляет 512. Размер пикселя в дисплее ACX705AKM составляет 80240 мкм. Структурная схе узлы: входные ключи на полевых транзисторах, ис ма дисплея ACX709AKM приведена на рис. 7. В январе пользуемые для коммутации входов АЦП;

мульти 2004 года фирма Sony анонсировала два новых типа плексор;

компаратор;

модуль АЦП;

блок последова TFT LCD дисплея: ACX522 и ACX525 соответственно с тельного интерфейса (как правило, SPI) и блок управ ления. Фирма Analog Devices выпускает микросхемы размером по диагонали 2.3 и 2.9 дюйма. Впервые в дисплеях, предназначенных для использования в мо AD7843 и AD7873, выполняющие функции контролле ра 4 проводной резистивной сенсорной панели. Эти бильных телефонах, реализована технология SOG контроллеры содержат встроенный 12 разрядный (System on Glass). Система управления активной мат рицей, интегрированная на подложке дисплея, содер АЦП. В микросхеме AD7873 кроме основного имеют ся два дополнительных АЦП, предназначенных для жит более 500 тыс. транзисторов. Напряжение питания измерения температуры сен сорной панели, а также на пряжения батареи питания. ЗАКЛЮЧЕНИЕ В таблице приведены ос новные параметры малога баритных жидкокристалли ческих TFT LCD дисплеев, выпускаемых ведущими ми ровыми производителями [5 11]. Цветные TFT LCD дисплеи AM 128160CTMQW и AM 176220BTMQW (фирмы Am pire) имеют встроенную па мять объемом 46.464 байта. Эти дисплеи поддерживают 8 /16 разрядный параллель Рис. 7. Структурная схема дисплея ACX709AKM ный интерфейс, совместимый № 6, июнь e mail: ekis@vdmais.kiev.ua ДИСПЛЕИ Основные параметры малогабаритных цветных TFT LCD дисплеев дисплея ACX522 составляет 2.9 В, ACX525 – 2.75 В. По требляемая мощность 25 мВ. Дисплеи могут отобра жать 262 144 градации цвета. Жидкокристаллический TFT дисплей LTM035A777C фирмы Toshiba с размером по диагонали 3.5 дюйма из готавливается с использованием технологии a Si. Для подсветки применяется флуоресцентная лампа с хо лодным катодом (Cold Cathode Fluorescent Lamp – ССFL). Этот дисплей снабжен аналоговой резистивной сенсорной панелью и имеет 50 контактный гибкий ка бель. Для работы с дисплеем LTM035A777C необходи мо использовать специализированный контроллер, выпускаемый фирмой MediaQ, или аналогичный. Фирма Microtips в начале 2004 года анонсировала новый цветной STN дисплей с резистивной сенсор ной панелью, который имеет размер по диагонали 2.8 дюйма и светодиодную подсветку. Размер пикселя составляет 0.0440.164 мм. Дисплеи, изготовленные с использованием STN технологии, по сравнению с дисплеями на базе TFT матрицы отличаются увели ченной длительностью переключения жидкокристал лических элементов. Полную информацию о параметрах и возможно стях рассмотренных по указанным адресам, TFT LCD дисплеев можно найти в сети Интернет по адресам, указанным в [5 11]. ЛИТЕРАТУРА: 1. Display Devices. Electronic Display Devices and Ap plication Technologies. Winter 2003, Serial No. 33. 2. Thirty Years of Liquid Crystal Display (http://www.sharpsma.com). 3. TFT Technologie auf Platz 1//Markt&Technik, 1/2/2004. 4. Кузмичев В. Е. Законы и формулы физики // Отв. ред. В. К. Тартаковский. – Киев: Наук. думка, 1989. 5. A018AN03 Product Specification. 1.8" Color TFT LCD Module. Preliminary Specification. – AU Optronics, 2002 (http://www.auo.com). 6. ACX709AKM. 7.60cm Reflective Color LCD Module. – Sony, 2004. 7. ACX705AKM. 6.92cm Diagonal Reflective Color LCD Module. – Sony, 2004. 8. http://www.ampire.com 9. http://www.samsung.com 10. http://www.toshiba.com 11. http://www.microtips.com e mail: ekis@vdmais.kiev.ua № 6, июнь ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ НОВЫЕ СЕРИИ МОДУЛЕЙ АC/DC И DC/DC ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ СЕМЕЙСТВА AIF статье описаны выпускаемые фирмой Astec Power новые повышаю щие модули AC/DC преобразователей семейства AIF PFC с выход ной мощностью от 1200 до 1600 Вт. Модули обеспечивают коррекцию коэффициента мощности и возможность мониторинга и управления с 2 помощью встроенных памяти EEPROM и последовательного интерфейса I C. Статья также содержит описа ние DC/DC преобразователей семейства AIFxxx300 с выходной мощностью 600 Вт. Приведены основные па раметры модулей AC/DC и DC/DC преобразователей семейства AIF. Г. Местечкина мощности (типовое значение 0.99 при токе нагрузки AC/DC преобразователи семейства AIF PFC 2.3 А). Новые AC/DC преобразователи семейства AIF Основным отличием модулей AIF PFC является PFC с коррекцией коэффициента мощности (Power возможность через встроенный последовательный Factor Correction – PFC) отличаются наличием не 2 интерфейс I C получать доступ к встроенной памяти скольких новых встроенных функций, которые позво ляют через соединительную шину и встроенную па EEPROM, предназначенной для хранения данных. Это мять производить предварительный мониторинг, за особенно полезно для автоматического испытатель щиту и управление защитой цепей электропитания ного оборудования ATE (Automatic Test Equipment), любой информационной системы согласно требова осуществляющего мониторинг устройств заказчика, ниям потребителя [1]. смонтированных на плате, и систем, находящихся на Это позволяет при разработке исключить необхо дистанционном диагностическом обслуживании. димость создания в силовых системах разработчика В число программируемых встроенных функций этих возможностей и освободить место для повыше входит: проведение мониторинга/управления, ния плотности компоновки. Модули обеспечивают включая предупреждение об отключении выхода выходную мощность до 1600 Вт при изменении вход PFW (Power File Warning) в случае, если выходное ного напряжения в диапазоне от 85 до 264 В перемен напряжение достигло запрограммированного поро ного тока. гового значения, и регулирование выходного напря 3 Имея удельную мощность до 17.7 Вт/см, новые жения, если оно выходит за пределы допустимого порога;

LD (Load Enable) разрешение подключения модули обеспечивают повышение удельной мощно нагрузки после корректора коэффициента мощнос сти на 30 40 % по сравнению с предыдущим поколе нием. Модули также позволяют выполнять их параллельное со единение для повышения вы ходной мощности (рис. 1) и мо дификацию с переходом от од ной шкалы мощности к системе с большей мощностью. Стандартные характеристи ки модулей AIF PFC включают универсальные входные пара метры, возможность перерас пределения токов нагрузки при параллельном включении моду лей, вспомогательный выход с током нагрузки 20 мА, цепи за щиты от пропадания напряже ния на входе с последующим ав томатическим восстановлением Рис. 1. Параллельное включение модулей серии AIF PFC и коррекцию коэффициента В № 6, июнь e mail: ekis@vdmais.kiev.ua ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Таблица 1. Основные характеристики AC/DC преобразователей серии AIF PFC ти;

PFC Enable – включение или выключение модуля внешним логическим сигналом;

Clock in/Clock out – формирование тактового сигнала для синхронизации преобразователей, включенных параллельно;

Tempe rature Monitor и Output Current Monitor – мониторинг температуры и тока нагрузки модуля соответственно. Модули серии AIF PFC также обеспечивают ряд стандартных функций защиты, таких как защита от перегрузки, перенапряжения и перегрева.

Модули обеспечивают работу в диапазоне температур кор пуса от 20 до 100 °С, КПД 95 % при напряжении на входе 230 В переменного тока и номинальном токе нагрузки. Основные технические характеристики и парамет ры модулей серии AIF PFC приведены в табл. 1 и 2. Серия AIF PFC AC/DC преобразователей разра ботана с применением современных компонентов и технологии поверхностного монтажа, что упрощает их изготовление и обеспечивает повышение качества и надежности изделий. Как и все AC/DC и DC/DC пре образователи фирмы Astec Power, модули серии AIF PFC соответствуют требованиям международных Таблица 2. Основные параметры модулей AC/DC преобразователей серии AIF PFC e mail: ekis@vdmais.kiev.ua № 6, июнь ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Максимальное напряжение на этом выводе не должно превы шать 6 В. При параллельном включении нескольких модулей по выходу (см. рис. 1) выводы SHARE долж ны быть соединены между собой, при этом напряжение на этих вы водах представляет усредненное значение тока нагрузки каждого модуля. Компаратор, имеющий ся в каждом модуле, сравнивает это усредненное значение с вы ходным током этого модуля и ре гулирует напряжение на его вы ходе таким образом, чтобы скор ректировать ошибку в перерас пределении токов. При этом вы Рис. 2. Зависимость выходного напряжения Uвых воды S GND модулей, включен от сопротивления регулировочного резистора ных параллельно, также должны стандартов по электромагнитной совместимости и быть соединены между собой, а ток, протекающий по этой цепи, не должен превышать 25 мА. безопасности. Для регулировки выходного напряжения в преде Синхронизация преобразователей AIF PFC осуще лах от 60 до 100 % от Uвых.ном к выводу V ADJ модуля ствляется как от внутреннего, так и внешнего тактово го генератора. При параллельном включении должен быть подсоединен резистор (между контак (см. рис. 1) преобразователи синхронизируются от тами 11 и 13 выходного разъема модуля). Зависи одного из них с подключением сигнала с его выхода мость уровня выходного напряжения от сопротивле CLK OUT ко входам CLK IN остальных модулей. Если ния резистора показана на рис. 2. на любом из модулей сигнал внешней синхронизации При изменении входного напряжения модуля в ди пропадает, он переходит на работу от внутреннего ге апазоне от 85 до 264 В переменного тока его выход нератора даже в системах с распределением тока на ная мощность находится в пределах от 1000 до грузки. 1600 Вт. Зависимость Рвых от Uвх приведена на рис. 3. На выход TEMP MON поступает сигнал от распо В модулях AIF PFC обеспечивается защита от ложенного внутри модуля датчика температуры кор снижения входного напряжения за допустимые пре пуса с коэффициентом передачи 10 мВ/°С. Напряже делы. Работоспособность модуля обеспечивается ние на этом выводе (VTEMP.MON) пропорционально тем при уровне входного напряжения, превышающем пературе корпуса (Т), определяемой из соотношения 85 В, однако, благодаря наличию в системе защиты T (°С)= 100VTEMP.MON 273, где VTEMP.MON линейно изменяется в пределах от 2.73 до 3.73 В в диапазоне температур корпуса от 0 до 100 °С. Сигнал датчика температуры может быть исполь зован для управления температурой внутри системы, например изменением скорости вращения вентиля тора. На вывод С MON поступает сигнал, пропорцио нальный току нагрузки модуля, определяемому из соотношения Iнагр/IC MON=4.2 А/1 мА. При подключении к выводу С MON резистора со противлением 4.2 кОм падение напряжения на нем (в вольтах) соответствует току нагрузки (в амперах). Рис. 3. Зависимость выходной мощности Рвых модулей серии AIF PFC от входного напряжения № 6, июнь e mail: ekis@vdmais.kiev.ua ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Таблица 3. Основные характеристики DC/DC преобразователей серии AIFxxx300 ного тока. Уровень выходного постоянного напряжения Uвых=380 В с возможностью его регулирования в пределах (0.6 1.0)Uвых. ном позволяет подключить к AC/DC преобразователю серии AIF PFC в качест ве нагрузки DC/DC преобразователи се рии AIFххх300, входное напряжение кото рых должно находиться в пределах 250 420 В. DC/DC преобразователи семейства AIFxxx300 Выходная мощность преобразователей серии AIFххх300 [2] составляет 600 Вт. При необходимости увеличения выходной мощ ности к преобразователю серии AIF PFC могут быть параллельно подключены два преобразователя серии AIFххх300, причем для увеличения тока нагрузки параллельно включаются не только их входы, но и выхо ды. При этом неравномерность перерас пределения между ними токов нагрузки не превышает 3 %. Синхронизация преобра зователей, работающих с частотой преоб разования 340 кГц, осуществляется как от внутреннего генератора, так и от внешнего, причем сигнал на выводе CLK OUT может быть синхро низирующим для включенных параллельно преобра зователей, если его подать на их входы CLK IN. Малые габариты DC/DC преобразователей серии AIFххх300 достигнуты благодаря принятым конструктивным и техническим решениям, что обеспечило получение 3 удельной мощности 6.6 Вт/см и КПД до 90 %. Основные технические характеристики и парамет ры DC/DC преобразователей типа AIFххх300 приве дены в табл. 3, 4. Возможность выбора типа преобразователя по уровню выходного напряжения 1.8, 3.3, 5.0, 12, 15 или 24 В позволяет использовать преобразователи серии AIFххх300 для питания электронных устройств в лю бой области электронной и электротехнической про мышленности, в медицинской технике, аппаратуре телекоммуникаций и мн. др. Кроме того, для питания систем, которые не должны отвечать жестким требованиям по коэффи циенту мощности, и не требующих его корректиров гистерезиса выключение модуля происходит при снижении уровня напряжения до 63 В. Модули AIF PFC не содержат предохранителей, однако в соответствии с рекомендациями междуна родных стандартов по безопасности UL, SCA и VDE на их входе должны быть установлены предохрани тели 220 В, 15 А. На выходе входящего в модуль корректора коэф фициента мощности (PFC) должен устанавливаться внешний конденсатор, емкость которого должна на ходиться в пределах от 150 до 1200 мкФ и ее значе ние в этом диапазоне определяется следующими факторами: среднеквадратическим значением пульсаций тока пиковым значением уровня пульсаций выходного напряжения временем готовности модуля ожидаемым сроком службы конденсатора. С учетом действия этих факторов оптимальным является выбор емкости 150 мкФ для выходной мощ ности 200 Вт, 330 мкФ – для 400 Вт, Таблица 4. Основные параметры модулей 470 мкФ – для 750 Вт и 1200 мкФ – для DC/DC преобразователей серии AIFxxx300 1600 Вт. Размещаться конденсатор должен как можно ближе к выходам корректора PFC, но не дальше, чем в 50 мм от них. AC/DC преобразователи серии AIF PFC обеспечивают создание вторичных источ ников постоянного напряжения мощнос тью до 1600 Вт с коррекцией коэффициен та мощности при питании от сети перемен e mail: ekis@vdmais.kiev.ua № 6, июнь ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ вателя типа AIFххх300. Кроме описанной серии DC/DC преобразователей ти па AIFххх300 фирма Astec Pow er выпускает преобразователи серии AIF25R48 с выходной мощностью 700 Вт, входным напряжением Uвх=48 В (36 75), выходным Uвых=28 В (25 А) с возможностью его регулиров ки в пределах (0.8 1.1)Uвых. ном. По остальным характеристи кам модули преобразователей серий AIF25R48 и AIF 300 ана логичны. Дополнительную информа цию об AC/DC и DC/DC пре образователях серии AIF мож но получить на фирме VD MAIS Рис. 4. Схема подключения модуля типа AIF 300 или в сети Интернет по адре к сети переменного тока су: www/astecpower.com ЛИТЕРАТУРА: ки, может быть рекомендована упрощенная схема 1. AIF PFC Modules Supported by EEPRОM Memory подключения, пример которой приведен на рис. 4. 2 Для ее реализации достаточно собрать из навесных and I C Serial Interface. – PR Astec Power, January 2004. элементов входной фильтр и выпрямитель, к выходу 2. AIF 300Vin DC DC Series. – TRN Astec Power, Ja которого и подключается модуль DC/DC преобразо nuary 2004.

№ 6, июнь e mail: ekis@vdmais.kiev.ua ИНФОРМАЦИОННЫЙ БЮЛЛЕТЕНЬ ФИРМЫ ANALOG DEVICES УСИЛИТЕЛИ Февраль 2004 Информационный бюллетень фирмы Analog Devices В этом номере Новый быстродействую щий ОУ – особенности проектирования................16 Прецизионный измерительный усилитель AD8221 в корпусе типа MSOP................................18 Дифференциальный усилитель с высоким синфазным напряжением и программируемым коэффициентом усиления..........................19 Прецизионные JFET уси лители в микрокорпусах....20 Миниатюрные пре цизионные усилители с низким уровнем шумов....20 Прецизионный DigiTrim усилитель для порта тивного оборудования......21 Высокоточные JFET усилители........................21 Семейство сдвоенных компараторов ADСМР56х с высокими характеристиками............22 Рекомендации по применению новых усилителей........................23 Программируемый прецизионный Auto Zero усилитель.......................... Быстродействующий усилитель с низким уровнем шумов и искажений едавно запущенный в производство быстродействующий усилитель AD8099 отличается низким уровнем шумов по напряжению и минимальны ми нелинейными искажениями. Благодаря новому схемотехническому реше нию спектральная плотность шума этого усилителя составляет 0.95 нВ/Гц, а динамический диапазон неискаженного сигнала достигает 92 дБ на часто те10 МГц. Это единственный усилитель на рынке электронных компонентов, который имеет такие характеристики. Усилитель AD8099 имеет скорость на растания 1350 В/мкс в полосе единичного усиления 3.8 ГГц и – 475 В/мкс при коэффициенте усиления, равном двум. В усилителе AD8099 используется несколько другое по сравнению с тра диционным расположение выводов, чем обеспечено улучшение параметров и повышение устойчивости усилителя. Это первый ОУ, в котором новое распо ложение выводов приводит к уменьшению взаимной индукции (и, как резуль тат, снижаются нелинейные искажения) между выводами неинвертирующего входа и отрицательного напряжения питания. Кроме того, в усилителе AD8099 имеется два вывода для вы ходного сигнала, что позво ляет снизить паразитные па раметры в цепи обратной связи, обеспечить более удобную разводку печатной платы и повысить устойчи вость работы усилителя в це лом. Этот усилитель выпус кается в корпусе типа LFCSP. Особенностями такого кор пуса являются: минимальная индуктивность выводов, хо рошая теплопроводность и малые габаритные размеры.

Н Перевод с английского В. Романова.

Более подробная информация об этом усилите ле находится на стр. 16, 17 бюллетеня. Она включает особенности применения усилителя AD8099. Кроме того, в бюллетене содержатся характеристики новых усилителей и компарато ров фирмы Analog Devices.

e mail: ekis@vdmais.kiev.ua № 6, июнь ИНФОРМАЦИОННЫЙ БЮЛЛЕТЕНЬ ФИРМЫ ANALOG DEVICES Новый быстродействующий ОУ особенности проектирования ачиная с первых микроэлектронных ОУ, в их разработке можно отметить несколько радикальных изменений, направленных на совершенствование параметров. Однако, за последние 30 лет расположение выводов не претерпело изменений. Быстродействующий усилитель AD8099 имеет новую структуру, которая позволяет су щественно уменьшить искажения и шумы, повысить точность на постоянном токе и снизить потребление, при чем, как отмечают разработчики, улучшение одних параметров не привело к ухудшению других. Новым явля ется и расположение выводов усилителя, позволившее существенно снизить искажения. Особенности проектирования входного каскада определяют быстродействие, уровень шумов и искажений усилителя. До появления усилителя AD8099 использовались два типа таких каскадов: дифференциальная па ра и мостовой каскад (H bridge). Дифференциальная пара позволяет минимизировать шумы, но ограничивает скорость. В такой ОУ должны быть введены цепи коррекции для обеспечения устойчивости при высоком уси лении. Для уменьшения искажений и увеличения быстродействия использовалась мостовая архитектура, ко торая отличается более высоким уровнем входных сигналов. Для улучшения характеристик в области больших сигналов без увеличения входных шумов по напряжению в усилителе AD8099 использованы специальные компоненты для линеаризации передаточной характеристики дифференциального входного каскада, что позволяет уменьшить искажения во всем диапазоне частот усилите ля. Эти компоненты, кроме того, позволяют ослабить уровень шумов на входе дифференциального каскада. Но вый входной каскад позволяет увеличить в три раза скорость нарастания выходного сигнала и снизить в 10 раз уровень искажений по сравнению с компенсированными усилителями с уровнем шумов 1 нВ/Гц.

Н Наличие внешней цепи высокочастотной коррекции дает возможность разработчику оптимизировать ско рость нарастания выходного сигнала в зависимости от глубины обратной связи ОУ AD8099. Для коэффициен та усиления более десяти полоса пропускания усилителя AD8099 составляет 550 МГц, таким образом быст родействие усилителя сохраняется, а уровень искажений не увеличивается в отличие от малошумящих уси лителей с внутренней цепью высокочастотной коррекции, для которых с ростом усиления уменьшается поло са частот.

№ 6, июнь e mail: ekis@vdmais.kiev.ua ИНФОРМАЦИОННЫЙ БЮЛЛЕТЕНЬ ФИРМЫ ANALOG DEVICES Новое расположение выводов обеспечивает более высокие характеристики ОУ Т радиционное расположение выводов усилителя AD8099 ограничивает его параметры вследствие взаимной индукции между выводами отрицательного напряжения питания и неинвертирующего входа, которая приво дит к росту нелинейных искажений с увеличением частоты входного сигнала. Новое расположение выводов этого усилителя дает возможность максимизировать параметры усилителя. Дополнительное введение еще одного вывода для вы ходного сигнала позволяет уменьшить паразитные параметры цепи обратной связи, упростить разводку печатной платы и повысить ус тойчивость усилителя AD8099.

Смещение расположения выводов на единицу позволяет исключить взаимную индуктивность между выводами VS и +IN.

Драйвер 16 разрядного АЦП Сверхнизкий уровень шумов и искажений позволя ет использовать усилитель AD8099 в качестве драйве ра 16 разрядных АЦП. Если входной диапазон АЦП со ставляет 0…2.5 В, усилитель AD8099 обеспечивает коэффициент усиления два со средней точкой выход ного напряжения на уровне 1.25 В. Характеристики драйвера AD8099 и АЦП AD7667, разрешение которого составляет 16 разрядов, а частота выборки 1 МГц Частота выходного сигнала драйвера 20 кГц, вы ходное напряжение 2.47 В от пика к пику • искажения по второй гармонике 111.4 дБ • искажения по третьей гармонике 103.2 дБ • нелинейные искажения 101.4 дБ • динамический диапазон неискаженного сигнала 102.2 дБн • отношение сигнал/шум 88.1 дБ Разнесение выводов обратной связи и выходного напряжения повышает устой чивость усилителя.

e mail: ekis@vdmais.kiev.ua № 6, июнь ИНФОРМАЦИОННЫЙ БЮЛЛЕТЕНЬ ФИРМЫ ANALOG DEVICES Прецизионный измерительный усилитель AD8221 в корпусе типа MSOP D8221 – новый измерительный усилитель фирмы Analog Devices, отвечающий современным требованиям к согласованию датчиков с измерительными каналами. Этот усилитель (AD8221ARM) целесообразно ис пользовать, если необходимо уменьшить размеры и стоимость проектируемого изделия. Параметры данного усилителя превосходят характеристики ближайших аналогов, выполненных в корпусе MSOP. Важным является то обстоятельство, что усилите ли AD8221AR и AD8221BR имеют значительно мень шую стоимость по сравнению с ближайшими аналога ми, выполненными в корпусах MSOP и SOIC. AD8221 предназначен для согласования датчиков с измери тельными каналами и находит широкое применение в медицинской аппаратуре (ЭКГ, ЭЭГ, ЭМГ), програм мируемых логических контроллерах, платах обработ ки данных и аналоговых входов/выходов, в измери тельных системах с тензорезисторными датчиками.

A * Цена FOB USA в партии 1000 шт.

№ 6, июнь e mail: ekis@vdmais.kiev.ua ИНФОРМАЦИОННЫЙ БЮЛЛЕТЕНЬ ФИРМЫ ANALOG DEVICES Дифференциальный усилитель с высоким синфазным напряжением и программируемым коэффициентом усиления силитель AD628 обеспечивает согласование АЦП с источником сигнала, имеющим высокий уровень синфаз ного напряжения. Этот усилитель дает возможность снимать напряжение с шунтов. Он имеет такой высокий коэффициент ослабления синфазного сигнала, который позволяет подавать на его вход синфазный сигнал на пряжением 120 В, при этом усилитель выделяет дифференциальный информативный сигнал, напряжение ко торого не превышает нескольких милливольт. Этот plug and play усилитель дает возможность программиро вать коэффициент усиления, осуществлять фильтрацию и сдвиг входного сигнала. В составе микросхемы AD628 имеются согласованные резисторы и два прецизионных усилителя. AD628 выполнен в корпусе типа MSOP. Этот усилитель имеет не только малые габариты, но и его цена в четыре раза меньше стоимости аналогичного усилителя на дискретных компонентах. Усилитель AD628 является единствен ным монолитным усилителем среди аналогичных усилителей подобного типа. Ключевой особенностью усилителя AD628 является высокое синфазное напряжение, которое может быть подано на его вход при сравнительно низком напряжении питающих напряжений. При измерении больших то ков усилитель должен иметь возможность ослаблять синфазный сигнал. Синфазное напряжение для усилите ля AD628 может достигать 120 В при напряжении питания 15 В. Этот усилитель может работать при напряже нии питания 10 или 5 В. Это позволяет ослабить требования к источнику питания, упростить измерительный канал, уменьшить размеры устройства в целом при использовании дифференциального усилителя AD628.

У Схема включения усилителя AD628 при измерении тока AD628 AD $ 1.60 $ 1. ОСОБЕННОСТИ • минимальный КОСС равен 75 дБ на часто те 200 Гц • максимальное напря жение смещения нуля 1.5 мВ • максимальный темпе ратурный дрейф на пряжения смещения нуля 8 мкВ/°С • синфазное напряже ние ±120 В • коэффициент усиле ния от 0.1 до 100 • напряжение питания от 5 до ±15 В ПРИМЕНЕНИЕ • платы аналоговых входов/выходов • интерфейсы программируемых логических каналов • измерители токов • устройства управления двигателями • системы электрогидравли ческого управления • мониторинг напряжений питания e mail: ekis@vdmais.kiev.ua № 6, июнь ИНФОРМАЦИОННЫЙ БЮЛЛЕТЕНЬ ФИРМЫ ANALOG DEVICES Прецизионные JFET усилители в микрокорпусах силитель AD8627 фирмы Analog Devices является единственным прецизионным JFET усилителем в корпусе SC70. Одинарный усилитель AD8627, сдвоенный AD8626 и счетверенный AD8625 работают в температурном диапазоне от 40 до 125 °С при напряжении питания от 5 до 26 В или от ±2.5 до ±13 В. Усилитель AD8627 име ет лучшую в своем классе точность и минимальное смещение нуля, при этом отличается высоким быстродей ствием и низкой потребляемой мощностью. Это позволяет использовать данный ОУ в качестве фотодиодного усилителя, а также для согласования высокоимпедансных Напряжение смещения нуля сенсоров с измерительными каналами аналитических и и ток смещения усилителя AD8627, медицинских приборов. Кроме того, ОУ AD8627 может а также его ближайших аналогов быть использован в цепях управления твердотельными лазерами. Широкий частотный диапазон, rail to rail вы ход, высокий входной импеданс обеспечивают приме нение усилителя AD8627 в прецизионных активных фильтрах. Усилитель AD8626 выпускается в корпусе ти па 8 MSOP, AD8625 – в корпусе 14 TSSOP. Кроме того, все три усилителя: AD8627, AD8626 и AD8625 выпускаются в корпусах типа "низкопрофильный SOIC".

У Максимальный входной ток смещения, пА Максимальное входное напряжение смещения нуля, мкВ AD8627 $ 1. • максимальный входной ток смещения 1 пА • максимальное входное напряжение смещения нуля 500 мкВ • частотный диапазон 5 МГц • спектральная плотность шума 16 нВ/Гц • rail to rail по выходу Миниатюрные прецизионные усилители с низким уровнем шумов рецизионные усилители AD8671 (одинарный), AD8672 (сдвоенный) и AD8674 (счетверенный) отличаются сверхнизким уровнем шумов. Имея уровень шумов 100 нВ от пика к пику в диапазоне частот от 0.1 до 10 Гц, AD8671 является лучшим в своем классе усилителем. Сочетание сверхнизкого уровня шумов, минимального тока смещения, широкого частотного диапазона с высокой устойчивостью к изменению величины нагрузки позволяет использовать этот усилитель в высокока чественных фильтрах, в том числе в фильтрах для ФАПЧ. Малое напряжение смещения нуля, минимальный температурный дрейф этого напряжения, высокий коэф фициент усиления, широкий динамический диапазон и быстрое время установления делают этот усилитель идеальным для применения в автоматическом тестовом оборудовании, медицинских и аналитических прибо рах, блоках питания, профессиональных аудиосистемах, а также для съема информации с инфракрасных, мос товых тензометрических и других сенсоров. Усилители AD8671 AD8671, AD8672 и AD8674 предназначены для работы в расширенном промышленном диапазоне температур от 40 до 125 °С при напряжении питания от ±5 до ±15 В. Одинар 47 нВ ный и сдвоенный усилители выпускаются в корпусах 8 SOIC и 8 MSOP, а счетверенный – в корпусах 14 SOIC и 14 TSSOP.

П 47 нВ Цена деления 1 с (диапазон частот от 0.1 до 10 Гц) AD8671 $ 1. • типовое значение размаха шумового напряжения в полосе частот от 0.1 до 10 Гц составляет 77 нВ, максимальное – 100 нВ • спектральная плотность шума на частоте 1 кГц не превышает 2.8 нВ/Гц • максимальное напряжение смещения нуля 75 мкВ • максимальный дрейф напряжения смещения нуля 0.5 мкВ/°С • максимальный входной ток смещения 12 нА • частотный диапазон 10 МГц • устойчивая работа при единичном усилении обеспечивается при емкости нагрузки до 1000 пФ № 6, июнь e mail: ekis@vdmais.kiev.ua ИНФОРМАЦИОННЫЙ БЮЛЛЕТЕНЬ ФИРМЫ ANALOG DEVICES Прецизионный DigiTrim усилитель для портативного оборудования силитель AD8651 – самый быстродействующий ОУ среди развивающегося семейства DigiTrim усилителей фир мы Analog Devices. Технология подгонки параметров в корпусе обеспечивает высокую точность и низкую стои мость усилителя. В отличие от большинства rail to rail усилителей по входу в AD8651 минимизировано изменение напряжения смещения нуля в пределах всего динамического диапазона, что позволило увеличить ослабление син фазной помехи и снизить уровень искажений. Усилитель AD8651, в отличие от других быстродействующих ОУ, об ладает беспрецедентной устойчивостью в режиме единичного усиления для неинвертирующей схемы включения при емкостной нагрузке до 50 пФ. Низкий уровень искажений, высокая точность, минимальное время установле ния дают возможность использовать усилитель AD8651 в измерительных приборах и в качестве драйверов АЦП. Низкий уровень шумов, мини мальный входной ток смещения, широкий частот ный диапазон, малая входная емкость позволяют использовать этот ОУ в качестве фотодиодного усилителя, а также при построении высококачест венных фильтров и аудиосистем.

У • скорость нарастания 41 В/мкс • время установления 200 нс • rail to rail по входу • напряжение питания от 2.7 до 5.5 В • максимальное напряжение смещения нуля 350 мкВ • коэффициент ослабления синфазного сигнала (КОСС) 95 дБ • максимальный входной ток смещения 10 пА • типовая погрешность, вызванная нелинейными искажениями и шумами, составляет 0.0006 % AD $ 1. Высокоточные JFET усилители овые недорогие высокоточные JFET усилители фирмы Analog Devices AD8510, AD8512 и AD8513 пришли на сме ну усилителям AD711, AD712 и AD713. В усилителях нового семейства минимизированы статическая и динами ческая погрешности, увеличена точность на постоянном токе, вдвое снижен уровень шумов, уменьшено время ус тановления. Минимальные значения входного напряжения смещения нуля, входного тока смещения, входного шу ма по току и напряжению нового семейства ОУ упрощают проектирование измерительных каналов, даже если вы ходной импеданс сенсоров изменяется в широких пре делах. Все усилители нового семейства выпускаются в миниатюрных корпусах, что позволяет увеличить плот ность компоновки новых разработок. ОУ AD8510 пред назначен для построения усилителей сигналов, снимае мых с датчиков, буферов опорных источников, фотоди одных усилителей, интеграторов и прецизионных фильт ров. Усилители нового семейства применяются в про мышленных АСУ, системах медицинского мониторинга и диагностики, оптических сетях, беспроводных базовых станциях, электронных измерительных приборах и т. д. Одинарный AD8510 и сдвоенный AD8512 усилители вы пускаются в корпусах 8 MSOP и 8 SOIC, счетверенный AD8513 – в корпусах 14 TSSOP и 14 SOIC. ПРИМЕНЕНИЕ $ 1.13 AD8510 • усилители сигналов, • максимальное напряжение смещения нуля 500 мкВ снимаемых с промышленных $ 1.47 AD8512 • спектральная плотность шума 8 нВ/Гц и медицинских датчиков $ 3.67 AD8513 • максимальный ток смещения 30 пА • фотодиодные усилители • фильтры, буферные каскады • скорость нарастания выходного сигнала 20 В/мкс • интеграторы • частотный диапазон >7 МГц Н e mail: ekis@vdmais.kiev.ua № 6, июнь ИНФОРМАЦИОННЫЙ БЮЛЛЕТЕНЬ ФИРМЫ ANALOG DEVICES Семейство сдвоенных компараторов ADСМР56х с эквивалентной частотой входного сигнала до 5 ГГц емейство сдвоенных компараторов ADСМР566/ADСМР567 имеет задержку распространения входного сиг нала 250 пс, эквивалентную частоту входного сигнала до 5 ГГц, время срабатывания не превышает 35 пс при перерегулировании не более 0.05 В. Превосходные параметры на переменном токе позволяют использовать эти компараторы при построении сверхбыстродействующих триггеров, тактовых генераторов и восстановите лей импульсов. Наличие дифференциального входа дает возможность применять их в системах связи в каче стве приемников. Наличие защелки позволяет использовать данные компараторы как ячейки памяти. Компараторы ADСМР566 и ADСМР567 имеют соответственно ECL и PECL совместимые выходы. Оба име ют входной диапазон от 2 до 3 В и выпускаются в корпусе LFCSP раз мерами 55 мм. Компаратор ADСМР565 имеет задержку распространения вход ного сигнала 300 пс, в нем обеспе чена защита входных цепей. Дан ный компаратор предназначен для замены компаратора SPT9689, при этом его стоимость в четыре раза ниже стоимости SPT9689.

С ПРИМЕНЕНИЕ • быстродействующие измерительные приборы • быстродействующие приемники и схемы восстановления сигналов • быстродействующие триггеры • импульсные спектроскопы • интерфейсы индикаторов и логических анализаторов • регенераторы и генераторы тактовых импульсов • пиковые детекторы и пороговые схемы • автоматическое тестовое оборудование • медицинская диагностическая аппаратура ADСМР565BP ADСМР566BCP ADСМР567BCP $ 4.90 $ 3.60 $ 3. • задержка распространения входного сигнала 250 пс • минимальная длительность импульса 200 пс • эквивалентная частота входного сигнала 5 ГГц • входной динамический диапазон от 2 до 3 В • выходы типа ECL и PECL • защита от электростатических зарядов до 3 кВ • диапазон рабочих температур от 40 до 85 °С № 6, июнь e mail: ekis@vdmais.kiev.ua ИНФОРМАЦИОННЫЙ БЮЛЛЕТЕНЬ ФИРМЫ ANALOG DEVICES Рекомендации по применению новых усилителей Тип усилителя AD8067 Стоимость, $ 2.29 Особенности Частотный диапазон до 550 МГц при коэффициенте усиления 10, ско рость нарастания выходного сигнала 500 В/мкс, максимальное напряже ние смещения нуля 1 мВ, макс. дрейф этого смещения 12 мкВ/°С, входной каскад на FET транзисторах, входной ток смещения 1 пА. Точный и широкополосный усилитель в корпусе 5 SOT23 с одним ис точником питания, минимальное напряжение которого составляет 1.8 В. Миниатюрный корпус позволяет располагать его вблизи сенсора, что сни жает уровень шумов и искажений. Усилители AD8631 и AD8632 – биполяр ные rail to rail по входу и выходу с полосой единичного усиления 4 МГц, типовым напряжением смещения нуля 0.8 мВ и минимальным напряже нием питания 1.8 В. Сверхэкономичный быстродействующий ОУ с полосой частот 170 МГц и скоростью нарастания выходного сигнала 280 В/мкс, имеет ток потреб ления 400 мкА, позволяет увеличить ресурс батарейного питания без сни жения требований к быстродействию. Все усилители отличаются высоким быстродействием, являются rail to rail по входу и выходу, имеют широкий динамический диапазон и обес печивают высокие параметры при системном применении. Усилители AD8027, AD8029, AD8030 и AD8040 имеют спектральную плотность шума по току 1.6 пА/Гц и по напряжению – 4.3 нВ/Гц, обладают минимальны ми искажениями и потребляют ток не более 1.3 мА. Сдвоенный rail to rail усилитель AD8028 имеет полосу пропускания 180 МГц при коэффициенте усиления +1. Полностью дифференциальный усилитель, отличающийся высокой ли нейностью, коэффициент усиления задается программно. Предназначен для проводных и беспроводных сетей. Частота среза усилителя 700 МГц, что позволяет использовать его в качестве УПЧ в полосе частот до 380 МГц. Имеет грубую (в диапазоне от 6 до 34 дБ) и плавную (в диапазоне от 11 до 17 дБ) регулировку коэффициента усиления. Регулировка осуществляет ся через трехпроводной последовательный интерфейс. Высококачественный дифференциальный усилитель с одним источником питания, работает при высоком уровне синфазного сигнала от 2 до 65 В, что позволяет использовать его для измерения малых дифференциальных сиг налов, например, снимаемых с шунтов. Не теряет работоспособности при синфазном сигнале в диапазоне от 5 до 70 В. Имеет отличные характерис тики на постоянном токе, в том числе минимальную температурную погреш ность, что позволяет использовать его в измерительных каналах. Прецизионный широкополосный усилитель в корпусе 5 SOT23 с одним источником питания, минимальное значение которого составляет 1.8 В. Миниатюрный корпус позволяет располагать этот ОУ вблизи сенсора, при этом уменьшается влияние внешних помех. Сдвоенная версия этого уси лителя AD8527 выполнена в корпусе MSOP. Усилитель с изменяемым коэффициентом усиления, отличается равно мерностью АЧХ, начиная от низких частот и вплоть до 500 МГц при всех за данных значениях коэффициента усиления в диапазоне от 5 до 40 дБ. Шаг регулировки коэффициента усиления 3 дБ. Регулировка осуществляется че рез 4 разрядный цифровой интерфейс, который может сопрягаться с после довательным или параллельным интерфейсом управляющего интерфейса. Имеет большой выходной ток и малую потребляемую мощность. Пред назначен для офисных АТС в качестве драйвера линии в таких системах цифровой связи, как ADSL, SDSL и VDSL. Обеспечивает мощность в линии на низкоомной нагрузке 24.4 дБм, что отвечает требованиям линий с ми нимальной допустимой мощностью 20.4 дБн благодаря компенсации по терь из за включения интерфейса в линию.

AD 0. AD 1. AD8027 AD8028 AD8029 AD8030 AD 1.19 1.89 0.85 1.20 1. AD 4. AD 0.95 * AD 0. AD 4. AD 3. * Цена FOB USA в партии 1 млн шт.

e mail: ekis@vdmais.kiev.ua № 6, июнь ИНФОРМАЦИОННЫЙ БЮЛЛЕТЕНЬ ФИРМЫ ANALOG DEVICES Программируемый прецизионный Auto Zero усилитель силитель AD8555 фирмы Analog Devices позволяет снизить стоимость и уменьшить габариты новой разра ботки. Он предназначен для медицинской аппаратуры, промышленного оборудования и автомобильной электроники. Усилитель AD8555 благодаря высокоточному программированию коэффициента усиления и регулировке выходного напряжения смещения нуля обеспечивает оптимальное согласование мостовых сен соров с измерительным каналом. В составе AD8555 имеются НЧ фильтр, схема обнаружения обрывов и КЗ в цепях подключения сенсора и ограничитель уровня выходного напряжения, что позволяет использовать этот усилитель в качестве драйвера АЦП для сигналов низкого уровня. В усилителе AD8555 предусмотрена возмож ность чтения кода установки коэффициента усиления и регулировки выходного напряжения смещения, что обеспечивает коррекцию, в случае необходимости, параметров измерительного канала. Этим повышается ме трологическая надежность при эксплуатации законченного изделия. Все перечисленные функции усилителя AD8555 обеспечивают простоту и эффективность его эксплуатации. Усилитель AD8555 отличается высокой точностью параметров на постоянном токе: максимальное напряже ние смещения нуля составляет 10 мкВ, температурный дрейф этого смещения – 50 нВ/°С. Коэффициент уси ления программируется в диапазоне от 70 до 1280 через однопроводной интерфейс. Выходное напряжение смещения нуля зависит от величины напряжения питания и также регулируется программным путем. Таким образом, в этом усилителе использованы две новые технологии: DigiTrim и Auto Zero, что обеспечи вает высокую точность усилителя и гибкость при сопря жении датчика с измерительным каналом. Усилитель AD8555 преобразует симметричный и несимметрич ный выход датчика к виду, удобному для аналого циф рового преобразования. Это идеальный усилитель для сенсоров давления, используемых в тормозных уст ройствах, устройствах определения расхода топлива и других механизмах современного автомобиля. Кроме автомобильной электроники усилитель AD8555 пред назначен для использования в промышленных АСУ для обнаружения утечек жидкостей или газов, определения температурной устойчивости, а также для усиления сигналов инфракрасных сенсоров и термопар. В меди цинских приборах, таких как электрокардиографы и эн цефалографы, усилитель AD8555 найдет широкое при менение при усилении сигналов низкого уровня. Усилитель AD8555 выпускается в корпусе типа AD8555 (8 SOIC) $ 2.80 AD8555 (16 LFCSP) $ 2.90 8 SOIC или 16 LFCSP.

У www.analog.com ЦЕНТРАЛЬНЫЙ ОФИС One Technology Way P.O. Box 9106 Norwood, MA 02062 9106 U.S.A. Тел.: +1 781 329 4700 (1 800 262 5643, только для США) Факс: +1 781 326 8703 Интернет: http:/ www.analog.com / ОФИС В ГЕРМАНИИ Am Westpark 1 – 3 D 81373 Muenchen Germany Тел.: +89 76903 0 Факс: +89 76903 157 Интернет: http:/ www.analog.com / ОФИС В АВСТРИИ Breitenfurter Strabe 415 1230 Wien Austria Тел.: +43 1 8885504 76 Факс: +43 1 8885504 85 Интернет: http:/ www.analog.com / ДИСТРИБЬЮТОР В УКРАИНЕ VD MAIS ул. Жилянская, 29 а/я 942 01033 Киев, Украина Тел.: +380 44 227 2262 Факс:+380 44 227 3668 E mail: info@vdmais.kiev.ua Интернет: http:/ www.vdmais.kiev.ua / № 6, июнь e mail: ekis@vdmais.kiev.ua ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ И СВЯЗЬ ОДНОКРИСТАЛЬНЫЕ РАДИОПЕРЕДАТЧИКИ ДЛЯ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ ЦИФРОВЫХ ДАННЫХ статье описаны новые ИС однокристальных не требующих лицензирования радио передатчиков для устройств передачи данных, работающих в не требующих лицен зирования диапазонах частот, отведенных для промышленных, научных и медицинских радиоприборов. Микросхемы высокой степени интеграции ADF7010, ADF7011 и ADF7012 обеспечивают передачу цифровых данных при помощи OOK/ASK/FSK или GFSK модуляции в диапа зонах частот (868...870)/(433...435) МГц (ADF7011) и 902 928 МГц (ADF7010). ADF7012 поддерживает работу в диапазоне от 50 МГц до 1 ГГц. Малое число навесных элементов и низкая потребляемая мощность позволяют создавать на основе этих радиопередатчиков недорогие компактные системы сбора и передачи данных. В. Макаренко Микросхемы ADF7010, ADF7011 и ADF7012 пред ставляют собой однокристальные радиопередатчики, предназначенные для построения систем сбора и пе редачи на небольшие расстояния цифровых данных. Радиопередатчики (кроме ADF7012) рассчитаны на работу в нелицензируемых диапазонах частот ISM (In dustrial, Scientific and Medical – диапазонах, отведен ных для промышленных, научных и медицинских ра диоприборов) и обеспечивают скорость передачи данных до 76.8 кбит/с (179.2 кбит/с для ADF7012). ИС ADF7010 работает в полосе 902…928 МГц, которая от ведена для этих целей в Северной Америке, а ИС ADF7011 предназначена для работы в Европе в отве денных диапазонах частот 868…870 и 433…435 МГц. Передатчик ADF7012 работает в широком диапазоне частот – от 50 МГц до 1 ГГц. Все микросхемы обеспе чивают формирование сигналов с амплитудной им пульсной модуляцией (ASK – amplitude shift keying);

ча стотной импульсной модуляцией (FSK – frequency shift keying);

частотной импульсной модуляцией с гауссов ской огибающей (GFSK – Gaussian frequency shift key ing);

модуляцией включением/выключением (OOK – on off keying). Радиосигнал с любым из перечислен ных видом модуляции формируется ИС с использова нием цифровых методов, что обеспечивает миними зацию числа внешних компонентов и стабильность ха рактеристик передатчика. Функциональная схема ADF7011 приведена на рис. 1 (остальные ИС построены по такой же функци ональной схеме). В ADF7012 дополнительно предус В Рис. 1. Функциональная схема однокристального передатчика ADF e mail: ekis@vdmais.kiev.ua № 6, июнь ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ И СВЯЗЬ мотрены выводы для подключения внешней катушки индуктивности частотозадающего контура генерато ра, управляемого напряжением (ГУН), входящего в состав синтезатора частоты. Для того чтобы передат чики обеспечивали работу в режиме частотной им пульсной модуляции (частотной манипуляции), в ИС использован сигма дельта синтезатор на основе сис темы ФАПЧ [1 3] с дробным переменным коэффици ентом деления (Fractional N). Такие синтезаторы поз воляют осуществлять быстрое переключение частоты выходного сигнала. Стабильность частоты несущего колебания опре деляется стабильностью частоты опорного кварцево го генератора. В передатчиках предусмотрена воз можность работы с внутренним, собранным на инвер торе DD1, или с внешним кварцевым генератором. При работе с внутренним генератором ключ SW1 за мкнут, к выводам OSC1 и OSC2 подключаются кварце вый резонатор и конденсаторы С1 и С2 для подстрой ки частоты. Если необходимо обеспечить более высо кую термостабильность несущей частоты, можно использовать внешний термокомпенсированный кварцевый генератор, выход которого подключается ко входу OSC2, при этом ключ SW1 должен быть разо мкнут. С выхода кварцевого генератора сигнал опор ной частоты через первый буферный каскад (БК1) по ступает одновременно на входы делителей частоты ДЧ1 и ДЧ3. Программируемый делитель частоты ДЧ3 с коэффициентом деления R входит в состав синтеза тора и программируется через последовательный ин терфейс (ПИ). Делители частоты ДЧ1 и ДЧ2 образуют вспомогательный делитель частоты для синхрониза ции приема данных от микроконтроллера в режиме формирования сигнала GFSK. Суммарный коэффици ент деления ДЧ1 и ДЧ2 может изменяться в диапазо не от 1 до 30. Выходной сигнал ДЧ2 через БК2 посту пает на выход CLKOUT. Сигма дельта синтезатор частоты кроме делителя ДЧ3 содержит: фазовый детектор, выполненный на двух D триггерах Т1 и Т2, логическом элементе ИЛИ (DD2) и элементе задержки t;

генератор подкачки за ряда, выполненный на двух источниках тока ИТ1 и ИТ2;

внешний фильтр нижних частот, состоящий из элементов С3…С5, R1, R2;

генератор, управляемый напряжением (ГУН);

ключ SW2;

сумматор ();

четвер тый делитель частоты ДЧ4 с коэффициентом деления N и схему его программирования, включающую пер вый и второй арифметические сумматоры (SM1 и SM2) и модулятор. Подробно с работой сигма дельта синтезаторов частоты и особенностями их программирования можно ознакомиться в [4]. Коэффициент деления вводится в схему програм мирования через последовательный интерфейс в ви де кода целой части числа (INTEGER N – вводится в SM2) и кода дробной части (FRACTIONAL N – вводится в SM1). В SM2 формируется полный код коэффициен та деления ДЧ4. Для расширения функциональных возможностей передатчиков предусмотрено подключение внешнего ГУН к синтезатору частоты. При работе с внутренним ГУН вход TEST соединяется с общим проводом, ключ SW2 замыкается под воздействием сигнала VCO CONTROL BIT (уровень лог. "0"), формируемым в ПИ. Сигнал внутреннего ГУН, который включается этим же сигналом управления, через SW2 и сумматор посту пает на вход ДЧ4. При выключении ГУН (уровень VCO CONTROL BIT – логическая "1") ключ SW2 размыкает ся и отключает вход ДЧ4 от внутреннего генератора. Сигнал от внешнего генератора через вход TEST и сумматор подается на вход ДЧ4. В режиме формирования сигнала FSK на один из входов арифметического сумматора SM1 поочередно с помощью мультиплексора MUX1 подается код мини мального ( FDEV) и максимального (+FDEV) значения ча стоты девиации. Частота переключения мультиплек сора задается внешним сигналом, который подается на вход TxDATA передатчика. Частота изменения сиг нала TxDATA и определяет частоту манипуляции. В режиме формирования сигнала GFSK для сужения спектра формируемого радиосигнала на вход TxDATA подается сигнал управления, который подвергся предварительной цифровой фильтрации с помощью микроконтроллера. Для ввода данных необходимо воспользоваться сдвиговым регистром, как показано на рис. 2. Для синхронизации микроконтроллера ис Рис. 2. Схема приема данных от микроконтрол лера в режиме формирования сигнала GFSK пользуется сигнал, формируемый на выходе CLKOUT, а регистр приема данных от микроконтроллера синхро низируется сигналом с выхода TxCLK. Для формирования сигнала в антенне предназна чен усилитель мощности (УМ), выход которого под ключен к выходу RFOUT. Одновременно УМ использует ся для формирования сигналов OOK и ASK. В состав УМ входят ЦАП с несколькими источника ми тока, с помощью которых регулируется мощность выходного сигнала. В режиме формирования сигна лов FSK/GFSK выходная мощность регулируется пу тем записи в модуляционный регистр (Modulation Register) семи бит информации Р1…Р7. Два старших бита управляют выбором диапазона выходной мощ № 6, июнь e mail: ekis@vdmais.kiev.ua ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ И СВЯЗЬ ности – LOW, MED, HIGH (рис. 3), а пять млад ших управляют уровнем выходной мощности в выбранном диапазоне. В режиме формирования сигнала ASK вы ходная мощность устанавливается аналогично режиму FSK, если на входе TxDATA установлен уровень лог. "1". Если на входе TxDATA уровень лог. "0", мощность регулируется аналогично, но управление осуществляется битами D1…D7, за писанными в модуляционный регистр (это биты, устанавливающие девиацию частоты относи тельно центрального значения в режиме форми рования сигнала FSK). Выключение выходного каскада осуществляется записью логического нуля в разряд PD2 функционального регистра. На рис. 4 показана зависимость уровня выход ной мощности УМ от значения кода (в десятич ном эквиваленте). Внутренний ГУН ADF7011 (рис. 5) имеет ти пичную крутизну характеристики управления 80 МГц/В при работе на частотах 866...870 МГц. Рис. 3. Функциональная схема усилителя мощности На рис. 6 приведена зависимость чувстви тельности внутреннего ГУН от значения рабочей час тоты. При установке бита PD1 функционального реги стра в "1" ГУН включается. Для перевода ГУН в диапа зон 450 МГц используются делитель частоты на 2 и мультиплексор. Для активизации работы ГУН в ни жнем рабочем диапазоне частот бит V1, записанный в регистр N (N Register), должен быть установлен в "1". При работе с внешним ГУН необходимо, чтобы он обеспечивал необходимый уровень сигнала на входе делителя частоты N (ДЧ4). На рис. 7 показана зависи мость чувствительности делителя частоты ДЧ4 от час тоты входного сигнала. С помощью мультиплексора 2 (MUX2), выход кото рого через БК3 подключен к выводу MUXOUT передат чика, можно осуществлять контроль параметров и функционирования различных узлов ADF7011. Программируется передатчик через последова тельный трехпроводной интерфейс (CLK, DATA и Load Рис. 4. Зависимость выходного уровня УМ Enabled). Интерфейс содержит преобразователь от кода управления уровня входных сигналов, сдвиговый 24 разрядный регистр и четыре регистра защелки: программирования счетчика R (R Register) программирования счетчика N (N Register) модуляционный (Modulation Register) функциональный (Function Register). По входам интерфейс совместим с КМОП логикой. Для активизации интерфейса на вход LE необходимо по дать уровень логического нуля. Данные вводятся в сдви говый регистр (один бит за один такт сигнала CLK) и за тем переписываются в один из регистров защелок. Ин формация о том, в какой регистр осуществлять переза пись, содержится в двух контрольных битах С1 и С2. Эта Рис. 5. Функциональная схема генератора, информация хранится в двух младших разрядах сдвиго управляемого напряжением e mail: ekis@vdmais.kiev.ua № 6, июнь ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ И СВЯЗЬ Рис. 6. Зависимость чувствительности встроенного ГУН от значения рабочей частоты вого регистра (DB0 и DB1). В табл. 1 приведены значе ния С1, С2, соответствующие подключенному регистру защелке, в который должна быть записана информация. Подробное описание всех регистров и режимов ра боты передатчика в зависимости от записанных в реги стры данных приведено в [1, 2]. Ввиду ограниченного объема статьи эти материалы в ней не приводятся. Остановимся только на установке параметров вы ходного модулированного сигнала в режимах форми рования сигналов FSK и GFSK. Режим FSK Информация о величине девиации частоты выход ного сигнала записывается в разряды D1…D7 модуля Рис. 7. Зависимость чувствительности делителя частоты от частоты входного сигнала ционного регистра. Девиация относительно цент ральной частоты, выраженная в герцах, вычисляется по формуле Таблица 1. Таблица истинности контрольных битов Рис. 8. Схема подключения ADF7011 (выходная частота 433 МГц, мощность 10 дБм) № 6, июнь e mail: ekis@vdmais.kiev.ua ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ И СВЯЗЬ где PFDFreq – частота, на которой работает фазовый детектор, N MOD – десятичный эквивалент двоичного числа, записанного в модуляционный регистр (разря ды D1…D7). NMOD может изменяться в пре делах от 1 до 127, а минимальное значение PFDFreq рассчитывается по формуле PFDFreq=Fвых.макс/256, где Fвых.макс – максимальное зна чение выходной частоты пере датчика. При работе передатчика в полосе частот 868…870 МГц ми нимальное значение рабочей ча стоты фазового детектора равно 3.4 МГц. Режим GFSK Девиация частоты вычисляет ся по формуле Рис. 9. Основное окно программы настройки передатчиков где m – десятичный эквивалент числа, записанного в модуляционный регистр (разря ды MC1…MC3). В радиопередатчиках предусмотрен режим калиб ровки и коррекции частоты, формируемой синтезато ром. Коррекция частоты может понадобиться в случае отклонения частоты задающего кварцевого генератора от расчетной из за изменения температуры окружаю щей среды или действия других дестабилизирующих факторов. Для коррекции выходной частоты в регистр R записывается корректирующий ошибку код (биты F1…F11). Выходная частота передатчика в этом случае рассчитывается по формуле бесплатно получить на сайте Analog Devices. Плата и программа обеспечивают программирование пере датчика любой из перечисленных выше моделей. Вся процедура программирования сводится к выбору не обходимых параметров и вводу их в соответствующие окна. Удобный интуитивно понятный интерфейс поз воляет осуществлять программирование без предва рительного обучения. На рис. 9 показано основное ок но программы, с помощью которой можно: • изменить параметры синтезатора (PLL Options) – частоту входного ВЧ сигнала, рабочую частоту фазового детектора, выходную частоту ГУН • изменить параметры модулированного сигнала (Modulation Option) – тип модуляции, девиацию частоты, выходную мощность • изменить общие параметры: произвести выбор сиг нала, выводимого на выход MUXOUT;

включить или выключить внутренний кварцевый генератор;

уста новить необходимую частоту на выходе CLKOUT и др. • выбрать порт ПК, через который подключается отладочная плата, – LPT1, LPT2 или PRN • выбрать тип микросхемы передатчика. После внесения необходимых корректив в уста новки передатчика все параметры могут быть записа ны либо одновременно во все регистры (Update All), либо автономно в каждый из них. Отладочная плата соединяется с ПК посредством стандартного кабеля через 9 контактный разъем платы и 25 контактный разъем ПК. Для установки параметров, значение которых в главном окне не изменяется, необ где NError – десятичный эквивалент кода коррекции ошибки, записанный в регистр R. В табл. 2 приведены основные технические харак теристики радиопередатчиков ADF7011 и ADF7012. Все передатчики имеют встроенные стабилизаторы напряжения, что позволяет сохранять их технические характеристики при изменении напряжения источни ка питания. В [2] приведены примеры использования ADF7011 для построения передатчиков различной мощности. На рис. 8 приведен пример схемы пере датчика с выходной мощностью 10 дБм. Для удобства отладки передатчиков, построенных на базе ИС ADF7010…ADF7012, фирмой Analog De vices предлагаются отладочная плата и программное обеспечение к ней. Программное обеспечение можно e mail: ekis@vdmais.kiev.ua № 6, июнь ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ И СВЯЗЬ Таблица 2. Основные технические характеристики однокристальных радиопередатчиков Примечание: в полосе частот ±5 кГц ( ±10 кГц для ADF7012) относительно несущей. 2 в полосе частот ±1 МГц относительно несущей. 3 TBD – подлежит определению.

метра Test Mode Options. Подробное описание работы с отладочной платой и программой можно найти в [5]. ЛИТЕРАТУРА: 1. http://www.analog.com/ UploadedFiles/Data_Sheets/ 28911920ADF7010_0.pdf 2. http://www.analog.com/ UploadedFiles/Data_Sheets/ 184044448ADF7011_0.pdf 3. http://www.analog.com/ Analog_Root/productPage/product Рис. 10. "Всплывающие" окна изменения выходной частоты Home/0%2C2121%2CADF7012% CLKOUT (а) и выбора тестируемого сигнала (б) 2C00.html 4. http://www.chipnews.com.ua/html.cgi/arhiv/01_10/ ходимо щелкнуть "мышкой" на нужном окошке. В от st 02.htm (Стариков О. Fractional N и двойные Fraction крывшемся окне можно изменять необходимые параме al N/Integer N синтезаторы частоты). тры. Например, на рис. 10 показаны окна изменения вы 5. EVAL ADF7011EB2.pdf ходной частоты CLKOUT и выбора контролируемого пара № 6, июнь e mail: ekis@vdmais.kiev.ua ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ И СВЯЗЬ СТАНДАРТ AdvancedTCA * П осле нескольких лет снижения экономической активности рынка ведущие производители телекоммуни кационного оборудования в надежде на увеличение рентабельности своей продукции обратили внима ние на архитектуру открытых систем. Для согласования технических требований к аппаратуре нового поколе ния был разработан стандарт AdvancedTCA, основные положения которого представлены в статье. тельность системы охлаждения достаточна для отво да тепла при рассеиваемой каждой платой мощности до 200 Вт. Стандартом AdvancedTCA оговорена воз можность "горячей" замены функциональных узлов во время работы, что обеспечивает коэффициент готов ности оборудования, равный 99.999 %. Сложная сис тема управления осуществляет мониторинг функцио нирования всех основных узлов оборудования (блока питания, системы охлаждения и др.), а также опреде ление типа устанавливаемых модулей с использова нием электронного кода. Питание функциональных узлов осуществляется от источника питания напряже нием 48 В, а подача команд – от узла управления. Для обеспечения бесперебойной работы системы в слу чае возникновения одиночных отказов предусмотре но резервирование источника питания и узла управ ления. Устройство шкафа, соответствующего стандарту AdvancedTCA Устройство шкафа показано на рис 1. Шкаф имеет вход для подачи напряжения питания, блок управле ния, объединительную панель, направляющие для ус тановки функциональных уз лов и отсек для раз мещения системы ох лаждения. Макси мальное число функ циональных узлов оп ределяется шириной шасси: 14 узлов для ширины 19 дюймов и 16 – для ширины 24 дюйма стандартного шасси ETSI (European Telecommunications Standardisation Insti tute). Узлы установ лены с шагом 1.2 дюйма, что обеспечи Рис. 1. Корпус фирмы вает эффективный Schroff для аппаратуры, отвод тепла и воз соответствующей стандар можность монтажа на ту AdvancedTCA, с резер обратной стороне вируемой системой охлаж плат SMD компонен дения и встроенным управ ляющим контроллером тов малой высоты.

Новый стандарт AdvancedTCA определяет требо вания к основным узлам и программному обеспече нию телекоммуникационого оборудования нового по коления. Благодаря увеличенному форм фактору функциональных узлов, удобству обслуживания и ис пользованию высокочастотных разъемов оборудова ние стандарта AdvancedTCA обещает стать достойной альтернативой нынешнему оборудованию, выпускае мому по частным стандартам. Стремясь к увеличению скорости обмена данными и учитывая тенденцию передачи речевой информа ции в общем потоке данных, производители телеком муникационного оборудования, начиная с 2001 года, обратили внимание на оборудование, в котором ис пользуется стандартная архитектура. Такие архитек туры, как VME и CompactPCI, не удовлетворяли повы шенным требованиям, предъявляемым к новой аппа ратуре. Площадь плат и расстояние между ними были слишком малы для создания высокоскоростного обо рудования с высокой степенью интеграции компонен тов, что необходимо для современной аппаратуры связи. Производительность системы охлаждения так же не соответствовала мощности, рассеиваемой со временными процессорами и другими ИМС. Обору дование прежней архитектуры нередко не обеспечи вало требуемую скорость передачи данных по шинам объединительных плат. Резервы управления также были исчерпаны. Учитывая эти проблемы, производи тели оборудования инициировали разработку нового стандарта, позволяющего полнее использовать пре имущества архитектуры открытых систем. В его со здании принимали участие около 100 компаний. Ко ординация разработки осуществлялась группой PICMG (PCI Industrial Computer Manufacturers Group), которой в последние годы был выпущен стандарт PICMG 3.0. Краткая версия стандарта AdvancedTCA доступна в сети Интернет (www.picmg.org). Высокоскоростные линии передачи данных и тех нология "switch fabric" являются основными состав ляющими архитектуры AdvancedTCA. В сетях конфи гурации "dual star" и "full mesh" с использованием тех нологии "switch fabric" можно достичь суммарной скорости передачи данных всего устройства порядка 2.5 Тбит/с. Большая площадь плат позволяет разме щать любые современные компоненты, а производи * Warren Webb "A new embedded architecture: Bigger better boards" // EDN, April 15, 2004. Сокращенный перевод А. Мельниченко.

e mail: ekis@vdmais.kiev.ua № 6, июнь ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ И СВЯЗЬ выбран разъем Erni Tyco ZD (рис. 3). Его конструкция позволяет обеспечить передачу данных по диффе ренциальным парам проводов с тактовой частотой до 5 ГГц. В этой зоне могут располагаться 4 вида ин терфейсов. Основной интерфейс 10/100/1000 BaseT Ethernet образует структуру "dual star" с резервируе мыми линиями передачи данных, предполагающую наличие на двух первых местах шасси разъемов для концентраторов. Каждый их них связан с разъемом функционального узла, а также с разъемом со седнего концентратора. Такой интерфейс заме няет параллельную мно гоуровневую шину преж ней архитектуры. К каж дому функциональному узлу подводятся резер вируемые сигналы так товых частот, собранные в наборы и использую щиеся в приложениях, требующих синхрониза ции нескольких процес сов. Наиболее важным Рис. 2. Зоны электрических цепей на тыльной стороне корпуса (для пита элементом второй зоны ния, управления, передачи данных и дополнительных входов/выходов) является интерфейс зон для размещения цепей различного назначения: "fabric", обеспечивающий возможность создания то питания, управления и передачи данных. Над платой пологии "full mesh", где каждый из функциональных узлов связан с остальными. При одновременной пе зарезервировано место для подключения дополни тельных модулей (рис. 2). В первой зоне платы (вдоль редаче данных по всем линиям связи общая скорость ее нижнего края) размещены силовые разъемы, обмена данными всей системы достигает 2.4 Тбит/с. Стандарт AdvancedTCA не ограничивает выбор тех предназначенные для цепей питания и сигналов уп равления. Поскольку при низковольтном питании нологии передачи данных. Для этого существует ряд значения питающих токов достигали бы сотен ампер, дополнительных стандартов (от PICMG 3.1 до при разработке стандарта было выбрано напряжение PICMG 3.5), в которых изложены требования к объе динительной панели для различных технологий пе питания 48 В, принятое в настоящее время для теле редачи данных: FibreChannel, InfiniBand, StarFabric, коммуникационого оборудования. К каждому функ циональному узлу подведены две цепи питания 48 В. PCI Express и Rapid I/O. Несмотря на то, что эти кон Последовательность подключения цепей питания курирующие технологии не являются интеропера функциональных узлов при установке или "горячей" бельными (совместимыми), такой подход исключает замене этих узлов во время работы оборудования застой в развитии стандарта до тех пор, пока рынок не определит наиболее предпочти определяется конструкцией силовых тельную из них. разъемов. Понижение напряжения до Третья зона зарезервирована для величины, необходимой для питания подключения внешних входов выходов ИМС, производится с помощью с тыльной стороны шкафа. Стандарт не DC/DC преобразователей, разме определяет типа разъемов для этой зо щенных на каждом из функциональ ны, оставляя это на усмотрение произ ных узлов. водителей оборудования. Переходные Вторая зона объединительной пла модули, как и в стандарте CompactPCI, ты отведена для создания высоко скоростной сети передачи данных Рис. 3. Разъем Erni Tyco ZD используются при необходимости. От личие состоит в том, что модули сочле между функциональными узлами. обеспечивает передачу Для этой цели группой PICMG был данных с частотой до 5 ГГц няются непосредственно с функцио Принудительная вентиляция достаточна для отвода тепла при общей потребляемой мощности всех функ циональных узлов до 3.2 кВт. К каждому из разъемов объединительной платы может быть подключен функ циональный узел размерами 8U280 мм, а также, при необходимости, – переходной модуль входа/выхода размерами 8U70 мм для подключения входных и вы ходных цепей с тыльной стороны шкафа. На объединительной плате выделены несколько № 6, июнь e mail: ekis@vdmais.kiev.ua ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ И СВЯЗЬ никаций высокой надежности. Они соединяют нальными узлами, минуя объединительную ся с основной платой функционального плату. Поэтому третья зона представля узла через последовательный интер ет собой просто свободное простран фейс c использованием различных ство над объединительной платой протоколов: Ethernet, PCI Express, (см. рис. 2). Rapid I/O и InfiniBand. Определены сле В отличие от предыдущих моде дующие размеры плат: половинной лей, оборудование стандарта Ad или полной высоты и одинарной или vancedTCA требует наличия слож двойной ширины. Определена стан ной системы управления (shelf man Рис. 4. Проект стандарта дартом возможность их замены в про ager). Она управляет работой всех Advanced Mezzanine Card подсистем, контролирует их функ определяет 4 типоразмера цессе работы. Потребляемая мощ ность не должна превышать 60 Вт для ционирование и выдает сообщения плат расширения, характе ристики которых соответст больших и 20 Вт – для малых плат. Про о нарушениях в работе. Перед ин вуют требованиям стандар тотип одной из новых плат AMC пока сталляцией каждого функциональ та AdvancedTCA зан на рис. 4. ного узла система управления счи Новые изделия, тывает его электронный код, проверяя правильность соответствующие стандарту AdvancedTCA его установки, а также наличие свободных ресурсов Хотя стандарт AdvancedTCA выпущен недавно, на систем электропитания и охлаждения. Система уп Web сайте группы PICMG можно найти более 20 про равления отслеживает также изменение конфигура изводителей готовых или готовящихся к выпуску из ции всего устройства, приспосабливая под нее при кладную управляющую программу. При обнаружении делий, соответствующих этому стандарту. Так, фирма Schroff выпустила шкаф с 14 разъемами (рис. 1), неполадок система включает в работу резервные уст предназначенный для систем телекоммуникаций, ройства. При разработке системы управления для ап включая беспроводную IP связь, телефонию и др. Его паратуры AdvancedTCA группой PICMG были исполь зованы стандарты управления шиной CompactPCI и объединительная панель позволяет создавать сети различной топологии, включая "full mesh", "dual star" и IPMI (Intelligent Platform Management Interface). "dual dual star". Расположенный внизу корпуса недо Совместимость с существующими платами рас ширения (mezzanine card) значительно увеличивает рогой легко заменяемый блок системы охлаждения почти не нуждается в обслуживании. Три его вентиля область применения новых стандартов, таких как Ad vancedTCA. В настоящее время существует большое тора обеспечивают эффективное охлаждение всех функциональных узлов даже в случае отказа одного из число различных плат РМС (PCI mezzanine card), ис вентиляторов. Управление блоком осуществляют два пользуемых для поддержки функций обработки и вво да вывода данных. Пользователь может без проблем встроенных контроллера с использованием програм мы Pigeon Point. Новый корпус поставляется по цене применять эти платы совместно с платами Ad 1) vancedTCA более ранних версий. Большая площадь от 4850 долларов США. плат функциональных узлов AdvancedTCA позволяет Фирма Force Computers в этом году выпустила пер разместить до четырех плат расширения. При нали вый из одноплатных компьютеров в стандарте Ad чии соответствующего интерфейса на них можно ус vancedTCA (рис. 5). Компьютер АTCA 710 имеет про тановить и платы расширения других стандартов. цессор Mobile Intel Pentium 4 с тактовой частотой 1.8 ГГц Следует лишь учесть, что ни в одной из них не выпол и способен осуществлять управление потоками дан няются в полной мере требования стандарта Ad ных как в беспроводных сетях 2.5G/3G, так и в широ vancedTCA. Это касается, к примеру, скорости работы кополосных проводных сетях. С целью расширения интерфейса и расширенных допусков на напряжения возможностей компьютера на нем питания. Также могут быть утеряны преимущества в могут быть установлены надежности работы аппаратуры AdvancedTCA, так как дочерние платы с че замена в процессе работы не свойственна нынешним тырьмя разъе платам расширения. мами для плат Недостатки существующих плат расширения, а РМС, позволяю также тот факт, что на функциональных узлах большей щих увеличить площади можно разместить платы больших разме его производи ров, привели к тому, что группа PICMG инициировала тельность или разработку стандарта PICMG AMC.0. В нем изложены число входов Рис. 5. Компьютер АTCA 710 требования для новых плат расширения, получивших выходов. В нем фирмы Force Computers с про название AMC (Advanced Mezzanine Card) и предназ имеется также цессором Mobile Intel Pentium 4 (1.8 ГГц) наченных для использования в системах телекомму 12 портовый e mail: ekis@vdmais.kiev.ua № 6, июнь ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ И СВЯЗЬ Рис. 6. Одноплатный компьютер MPCBL0001 фирмы Intel NetStructure с процессором Xeon (2 ГГц), Gigabit Ehernet и двумя каналами Fibre Channel коммутатор Gigabit Ethernet, обеспечивающий связь между платами РМС, главным процессором и любым из интерфейсов. Компьютер имеет память со скоро стью передачи данных до 1.6 Гбайт/с и полнодуплекс ный интерфейс дочерних плат со скоростью передачи до 3.2 Гбайт/с, а также память SDRAM со скоростью обмена до 2 Гбайт/с (266 МГц). На плате компьютера имеются контроллер IPMI, флэш память объемом до 8 Мбайт и загрузочная память объемом 4 Мбайт. Ком пьютер АTCA 710 поддерживает операционную сис тему Linux операторского класса (carrier grade) и по 1) ставляется по цене от 3900 долларов США. Одноплатный компьютер MPCBL0001 стандарта AdvancedTCA, выпущенный фирмой Intel Net Struc ture, содержит один или два процессора Xeon с так товой частотой 2 ГГц, системную шину (400 МГц) и поддерживает память SDRAM объемом более 4 Гбайт (рис. 6). Компьютер имеет размеры одного функцио нального узла AdvancedTCA. На его тыльной стороне установлены разъемы для связи с сетью Gigabit Eth ernet. При необходимости он может поддерживать обмен данными по двум каналам Fibre Channel. Име ется также разъем для плат РМС, поддерживающий 64 битовый обмен данными с тактовой частотой 33 или 66 МГц. Встроенный управляющий контроллер обеспечивает мониторинг работы всех систем ком пьютера. Конфигурируемый пользователем BIOS позволяет выполнять загрузку операционной систе мы от различных источников. Для тестирования ком пьютера используется операционная система Linux. Поставляется компьютер с интерфейсом Fibre Chan nel и двумя процессорами Xeon по цене 3266 долла 1) ров США. Нестандартный подход к вопросу рационального использования ранее приобретенного оборудования продемонстрировала фирма GNP Computers. На вы пущенный ею функциональный узел, соответствую щий стандарту AdvancedTCA, могут устанавливаться платы CompactPCI (рис. 7). Связь платы CompactPCI с интерфейсом AdvancedTCA осуществляется посред ством коммутатора Ethernet 1 Гбит, расположенного на несущей плате. Имеется также коммутатор, позво ляющий объединить платы CompactPCI в сеть "full mesh". Начальная цена основного интерфейса со № 6, июнь e mail: ekis@vdmais.kiev.ua ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ И СВЯЗЬ ставляет 2195 долларов, а не сущей платы – 3945 долларов 1) США. Фирма Artesyn Com munication Products объя Рис. 7. Функциональный узел вила о выпуске фирмы GNP Computers выпол модуля АМС нен в виде несущей панели, на типа АМ7501, которой можно устанавливать удовлетворяю платы CompactPCI щего требова ниям стандарта AdvancedTCA (рис. 8). Модуль полной ширины и половинной высоты содержит процессор Pentium M 1.6 ГГц (с шиной 400 МГц и скоростью обмена данными 3.2 Гбайт/с), кэш 2 го уровня объемом 1 Гбайт и память SDRAM объемом 2 Гбайт. Мост PCI X 64 бит обеспечивает высокоско ростную связь с двумя каналами Gigabit Ethernet, флэш памятью 128 Мбайт, интерфейсом USB, ин 2 терфейсом сигналов управления I C и интерфейсом 10/100BaseT. Цена модуля АМ7501 составляет 1) 1500 долларов США. Хотя стандарт AdvancedTCA содержит, главным об разом, требования к аппаратной реализации обору дования, для увеличения прибыли производители стремятся распространить требования стандарта и на программные средства. Для этой цели группа произ водителей программных и аппаратных средств обра зовала группу Carrier Grade Linux Working Group. Ее члены надеются разработать требования к программ ному обеспечению, которые позволят операционной системе Linux конкурировать с Unix, одной из ведущих операционных систем для средств телекоммуника ций. Последняя версия требований для системы Linux операторского класса имеется в сети Интернет (www.osdl.org). Стандарт дополнен требованиями к надежности, поведению системы в случае возникно вения неполадок, а также к реальной производи тельности оборудова ния. В документе нашли отраже ние стандарты LSB (Linux Stan dards Base), IPv6 (Internet Protocol, version 6), SNMP (Simple Network Management Pro Рис. 8. Модуль АМ7501 фир tocol), а также мы Artesyn Communication требования ин Products с процессором терфейса POSIX Pentium M (1.6 ГГц) (Portable Opera ting System Interface). Члены этой группы отвечают за то, чтобы разработанные ими тесты были совмести мы с системой Linux операторского класса. Про граммные продукты фирмы MontaVista полностью совместимы с Linux CGE (Carrier Grade Edition) и со стандартом OSDL (Open Source Development Lab), версия 1.1. Они содержат уникальные технологии, как, например, возможность отладки и корректировки развернутых приложений в режиме "он лайн". В сегодняшнем мире бизнеса перспективы разви тия стандарта AdvancedTCA выглядят довольно обна деживающими. Продавцы оборудования надеются на появление недорогой аппаратуры на основе открытых стандартов, таких как AdvancedTCA. Годовой оборот рынка телекоммуникационного оборудования оцени вается более чем в 20 млрд. долларов и требования этого рынка непрерывно изменяются. Так как выпус каемая сегодня аппаратура в основном изготавлива ется в соответствии с частными стандартами или по заказу, проектировщики должны обратить серьезное внимание на стандарт AdvancedTCA, как базовый для модернизации существующего и создания нового оборудования. 1) Примечание: Цена FOB USA.

e mail: ekis@vdmais.kiev.ua № 6, июнь КОНКУРС “ЛУЧШАЯ РАЗРАБОТКА ГОДА” ДЕТЕКТОР ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ И ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ МОНЕТ Институте кибернетики им. В.М. Глушкова НАН Украины совместно с ОАО "Меридиан" им. С.П. Королева создан детектор электромагнитных и геометрических параметров монет, предназначенный для защиты монетарной системы от подделок. Особенности распознавания монет и принцип работы этого детектора описаны в данной статье. А. Бех, В. Чернецкий, В. Елшанский, О. Присяжнюк Использование монет при финансовых расчетах обусловлено тем, что длительность пребывания мо нет в обращении в десятки раз выше, чем сроки обра щения денежных купюр. Монеты составляют значи тельную долю находящихся в обращении денег в ми ре. Проблема определения подлинности монет все гда стояла перед человечеством. Наиболее актуаль ной она стала в период широкого распространения торговых и кассовых автоматов, когда возникла необ ходимость создания монетоанализирующих и моне топриемных приборов с функцией измерения геомет рических параметров монет. Широкая номенклатура монет разных стран не позволяет изготавливать мо неты с большой разницей геометрических парамет ров (диаметра и толщины). Поэтому контроль подлин ности монет необходимо осуществлять не только по габаритным параметрам, но и по физико химическим свойствам металла, из которого они изготовлены. Принцип действия устройств контроля монет опре деляется способом взаимодействия монеты с измери тельным блоком. В ранних разработках таких устройств использовали механические методы контроля: обкатку и щелевую сепарацию. До сих пор такие методы нахо дят наибольшее применение в устройствах подсчета и сортировки монет. В основе других устройств лежит электромагнитное взаимодействие монеты с измери тельным блоком. В этих устройствах определяется ин тегральная характеристика электромагнитной прово димости монеты, по которой идентифицируются физи ко химические свойства металла, из которого она изго товлена, а по величине и отношению индуцированных сигналов – геометрические параметры. В основе этих устройств лежит вихретоковый метод измерения, суть которого состоит в том, что на монету действуют гармо ническим или импульсным магнитным полем и опреде ляют реакцию монеты на такое воздействие. Если выделить реакцию монеты на зондирующее магнитное поле в виде сигнала, она будет оцениваться двумя параметрами этого сигнала: амплитудой и фа зой. В магнитном материале с низкой электрической проводимостью уровень и форма сигнала определяют ся магнитным сопротивлением Rµ. При этом сигнал модулируется только по амплитуде. В немагнитном проводящем материале согласно закону Ленца инду В Рис. 1. Детектор электромагнитных и геометрических параметров монет цированный ток создает магнитный поток, который на ходится в противофазе с зондирующим магнитным по током и также модулирует выходной сигнал по ампли туде. Поэтому классический вихретоковый метод не позволяет контролировать одновременно электричес кую и магнитную проводимости монеты, т. к. и магнит ные и немагнитные монеты при их зондировании пере менным магнитным полем модулируют сигнал только по амплитуде. Попытки создания новых методов ана лиза электромагнитных свойств монет с одновремен ным измерением электрической и магнитной проводи мостей оказались безуспешными. Новые методы кон троля монет по гармоническим составляющим сигнала [1], количеству экстремумов напряжения сигнала [2], длительности сигналов широтноимпульсного детекто ра [3] позволяют получить только интегральную харак теристику электромагнитной проводимости монеты и могут использоваться при создании устройств для рас познавания и идентификации монет, а не устройств анализаторов их электрической и магнитной проводи мостей. Широко используемый метод щелевой сепа рации пригоден для построения устройств контроля геометрических параметров монет только одного но минала, причем с невысокой точностью. Авторами создан детектор монет, в реальном мас штабе времени оценивающий их геометрические, эле ктрические и магнитные параметры (рис. 1). Основные технические характеристики детектора параметров монет приведены в таблице.

№ 6, июнь e mail: ekis@vdmais.kiev.ua КОНКУРС “ЛУЧШАЯ РАЗРАБОТКА ГОДА” Технические характеристики детектора параметров монет ров – при зондировании высокочастотным полем, глу бина проникновения которого меньше допустимой погрешности измерения толщины монеты. Переходные характеристики движения монет че рез измерительный блок представляют собой "порт реты" номиналов монет (рис. 3), по которым с высо кой точностью оцениваются их электромагнитные свойства и геометрические параметры. Эти характе ристики движения монет позволяют осуществить многопараметрический и высокоточный контроль и идентификацию монет. Монета определенного номи нала характеризуется четырьмя 16 разрядными чис лами, два из которых являются функцией геометриче ских параметров, а два другие – функцией материала, из которого она изготовлена. Переходная характеристика движения монеты че рез датчик электромагнитных свойств (рис. 3, а) позво ляет оценить электрические (R) и магнитные (Rµ) свой ства материала. Анализ электромагнитных свойств де лает возможным определение магнитной проводимос ти монет, выполненных из материала не только с фер ро, но и с пара, и диамагнитными свойствами. При этом разность значений магнитной проводимости мо нет разных номиналов из немагнитных материалов с пара и диамагнитными свойствами оказалась доста точной для их распознавания и идентификации. Переходная характеристика движения монеты че рез датчик геометрии (рис. 3, б) не только позволяет с высокой точностью измерить ее толщину Т, но и ис пользовать характерные точки (А, B) для учета скоро сти движения монеты через датчик при определении ее диаметра (D). Расстояние S между точками экстре мумов характеристики определяется конструктивны ми параметрами магнитопровода датчика, а времен ной интервал между ними – скоростью (V). Детектор параметров монет можно запрограм мировать для идентификации монеты любой моне тарной системы, предварительно сняв переходные электромагнитные и геометрические характеристи ки ее движения через измерительный блок и занеся их в собственную базу данных.

Для достижения поставленных целей в детекторе используется усовершенствованный вихретоковый способ одновременного измерения электрической и магнитной проводимостей монеты. Этот способ осно вывается на уточненном законе Ленца, который состо ит в том, что вихревой ток, индуцируемый гармоничес ким магнитным потоком зондирования монеты, создает магнитный поток, сдвинутый по фазе на /2 относитель но зондирующего потока. Это фазовое соотношение используется в технике практически идеальных транс форматоров в режиме энергетического резонанса для выполнения аналоговых операций над гармоническими сигналами методом сложения и вычитания магнитных полей [4]. Для анализа параметров информационного сигнала используется электромагнитный полевой сиг нальный процессор, который обеспечивает разложе ние измеряемого гармонического сигнала на косинус ную и синусную составляющие (коэффициенты Фурье) [5]. Значения коэффициентов полевой сигнальный про цессор преобразовывает в разность фаз гармоничес ких сигналов, которая измеряется с высокой точностью в каждом периоде переменного магнитного потока. Ис пользование такого процессора позволяет решить про блему быстродействия и точности измерений, а также делает излишним применение полупроводниковых АЦП, которые не удовлетворяют требованиям к точнос ти измерений из за высокого шума квантования гармо нического сигнала. Выходные фазоразностные сигналы преобразуются в цифровую форму и поступают с часто той зондирующего магнитного потока в ком пьютер, осуществляющий необходимую циф ровую обработку и управляющий работой эле ктромеханических узлов детектора (рис. 2). Детектор осуществляет раздельный кон троль геометрических и электромагнитных параметров монет, который обеспечивается выполнением измерений двумя способами с использованием двух различных датчиков. Измерение электромагнитных параметров выполняется при зондировании монеты низ кочастотным гармоническим магнитным по лем, которое проникает на всю толщину мо неты, а измерение геометрических парамет Рис. 2. Функциональная схема детектора монет e mail: ekis@vdmais.kiev.ua № 6, июнь КОНКУРС “ЛУЧШАЯ РАЗРАБОТКА ГОДА” тификации марки металлов, контроля свойств проводящих и непроводящих сред и пр. Более подробную информа цию о детекторе параметров монет можно получить в ИК НАН Украины по тел.: (044) 266 3359 или электронной почте: yelshans@i.com.ua ЛИТЕРАТУРА: 1. Pat. 4971187 (USA). Method and apparatus for sorting coins utilizing coin derived signals containing different harmonic components (Furuya, Yonezo, Ishida et al. Pabl. 20.11.90). 2. А.с. 1539812 (СССР). Уст ройство для проверки и сорти ровки монет // Александрави чус А.А., Пранайтис Л.Л. – Опубл. 1990, Бюл. № 4. 3. Пат. 2088970 (РФ). Устрой ство для идентификации и сор тировки монет // Бех А.Д., Чер нецкий В.В., Дегтярук В.И. и др. – Опубл. 1997, Бюл. № 24. 4. Пат. 56320 (UA). Фазовий спосіб вимірювання електро провідності речовини // Бех О.Д., Чернецький В.В., Майко В.І. – Опубл. 2003, Бюл. № 5. 5. Пат. 61523А (UA). Пристрій для визначення електромагнітних властивостей і геометричних па раметрів монет // Бех О.Д., Чер нецький В.В., Єланський В.В., Присяжнюк О.А. – Опубл. 2003, Бюл. № 11. 6. Елшанский В.В. Фазораз ностный идентификатор монет // УСиМ., К., ИК НАН Украины, 2001, № 5.

а) б) Рис. 3. Переходные характеристики движения монеты через датчики электромагнитных свойств (а) и геометрических параметров (б) Созданный детектор, обладающий высокими точно стью, надежностью и быстродействием, можно исполь зовать на всех стадиях обращения монет. На стадии про изводства он используется для измерения геометриче ских параметров и оценки электромагнитных свойств монет и их заготовок. На стадии торгового обращения его модифицированный вариант [6] может использо ваться для распознавания и идентификации, а также для расфасовки монет по номиналам и подсчета их суммы. Предложенный метод измерения электромагнит ных свойств и геометрических параметров монет можно также применить для бесконтактного контроля толщины проката черных и цветных металлов, иден № 6, июнь e mail: ekis@vdmais.kiev.ua ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ КОМПЛЕКСЫ ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ КЛАСТЕРЫ статье рассмотрены возможности создания и применения высокопроизводительных вычислительных кластеров. Приводятся рекомендации по использованию отечественного программного обеспечения, а также комплектующих и топологии, позволяющих создать эффективный в ценовом отношении кластер. О. Кошулько, А. Кошулько ющим образом их настроить. Отметим, что под пер сональным компьютером для кластера подразумева ется минимальный набор стандартных компьютерных комплектующих, необходимый для работы программ ного обеспечения (ПО). Поэтому многие кластеры на основе персональных компьютеров даже не имеют винчестера, поскольку операционная система вполне без него обходится, а прикладное ПО не требует про межуточного хранения данных. Тем не менее, есть в создании кластеров и свои проблемы. Как правило, максимально достижимая производительность больших кластеров существенно меньше пиковой (суммы производительностей всех процессоров кластера). Это хорошо видно по резуль татам тестирования и, в зависимости от прикладного программного обеспечения, проблема сильнее или слабее проявляется при решении реальных задач. Такие проблемы – следствие малого быстродей ствия стандартного сетевого оборудования. В систе ме возникают простои, что снижает максимально до стижимую производительность. Кроме того, даже при выполнении теста на од ном процессоре, теоретический макси мум производительности не достигает ся. Например, при работе одного про цессора Intel Pentium IV c тестом LIN PACK обеспечивается всего 43 47 % теоретического максимума производи тельности, Intel Xeon – 49 %, Intel Itani um2 – 90 %, AMD Athlon – 53 58 %, AMD Opteron – 53 % (полные результаты тес тирования приведены в [1]). В итоге, для некоторых кластерных суперкомпь ютеров, включенных в перечень top500, демонстрируемая на тесте LINPACK Динамика распределения суперкомпьютеров производительность в 5 раз ниже тео по архитектурам в период 2000 2003 гг. ретической. Проблему низкой скорости сетевых интерфейсов Уже сегодня кластерные суперкомпьютеры, зани может частично решить использование специальных мая приблизительно 40 % перечня top500 [1], обеспе чивают более половины суммарной вычислительной высокоскоростных коммутационных технологий (SCI, Myrinet, cLAN, Infiniband и др.). Правда, стоимость мощности. Быстрому распространению кластеров со кластера в этом случае резко возрастает и, хотя она действует тот факт, что для их создания не нужно раз рабатывать оборудование – достаточно объединить в остается меньше стоимости brandname систем, при обретение такого каналообразующего оборудования "быструю сеть" компьютеры любого класса, SMP сер может стать основной статьей затрат. веры или "персональные компьютеры" и соответству Возможно ли создание такого суперкомпьютера, 2 который разместится в комнате площадью 20 м, все комплектующие которого имеются в компьютерном магазине, а его стоимость окажется на порядок мень ше, чем равного по производительности суперком пьютера производства IBM или SGI? Еще пять лет на зад это было недостижимо. Сегодня такие системы уже используются на предприятиях разных отраслей промышленности и в ведущих научных центрах мира. Сказанное выше вызывает целый ряд вопросов, которые мы попытаемся предвосхитить и ответить на некоторые из них. 1. За счет чего достигаются описанные харак теристики? Авторитетный Интернет проект [1] дважды в году публикует перечень пятисот самых производительных (как синоним – мощных) в мире суперкомпьютеров. Результаты анализа этой информации показаны на рисунке, из которого видно быстрое возрастание по пулярности кластерных вычислительных систем.

В e mail: ekis@vdmais.kiev.ua № 6, июнь ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ КОМПЛЕКСЫ Существенно улучшает ситуацию открытая разра ботка Университета Кентукки (США), опубликованная в 2000 году [2]. Она представляет собой сетевую тех нологию, названную Flat Neighborhood Network (FNN), которая позволяет на основе стандартного сетевого оборудования (FastEthernet, Gigabit Ethernet) созда вать каналы передачи данных, пропускная способ ность которых в десятки раз превышает базовую спе цификацию оборудования. Замечательным свойст вом этой сетевой технологии является то, что любая пара компьютеров соединяется через один коммута тор и, в то же время, количество подключенных в сеть компьютеров значительно превышает число портов одного коммутатора. Особенно эффективно техноло гия FNN может применяться в кластерах, объединяю щих от 12 до 156 вычислительных узлов. В 2003 году группой разработчиков этой техноло гии [3] был создан 128 процессорный кластер на ба зе персональных компьютеров с применением FNN. Cтоимость кластера составила менее ста долларов за 1 GFLOPS производительности. Максимально достиг нутая производительность составила 471 GFLOPS (для сравнения, суперкомпьютеры, включенные в ре дакцию перечня [1] за ноябрь 2003 г., имеют произво дительность не меньше 417 GFLOPS). 2. Как конкретная организация может исполь зовать кластер? Общеизвестно, что компьютерное аппаратное обеспечение без прикладного программного обеспе чения утрачивает свое значение и смысл приобрете ния. Вполне закономерно это касается и высокопро изводительных вычислительных систем. Без доступ ного, надежного и функционального прикладного ПО кластеры никогда бы не получили широкого распрост ранения. Поэтому приведем перечень областей при менения кластеров, в которых благодаря существова нию необходимого (в большинстве случаев – коммер ческого) программного обеспечения они работают наиболее эффективно (перечень ежегодно составля ет фонд NSF – National Science Fundation, USA) [4]: прогнозирование погоды, изменения климата и гло бальных изменений в атмосфере разведка нефти и газа разработка фармацевтических препаратов транспортные задачи обработка изображений (vision) распознавание и синтез голоса гидро и газодинамика разработка полупроводниковых приборов исследование сверхпроводимости структурная биология генетика человека квантовая хромодинамика материаловедение астрономия управляемый термоядерный синтез эффективность сгорания топлива вычислительные задачи исследования мирового океана и др. Вне перечня NSF, тем не менее, осталось немало задач, которые, не имея стратегического значения, стали классикой эффективного применения высоко производительных вычислительных систем. Напри мер, в автомобильной промышленности развитых стран мира большинство "креш тестов" (выяснение последствий столкновения автомобиля с различными препятствиями) проводится не с реальными автомо билями, а с их электронными двойниками – моделя ми, занесенными в компьютер. 3. Существует ли украинское программное обеспечение для кластеров? Такое программное обеспечение действительно существует, но в силу общей малой распространенно сти высокопроизводительных компьютеров и вычис лений в Украине прикладное ПО (в случае необходи мости) закупается за рубежом или, что характерно для университетов и исследовательских институтов, разрабатывается самостоятельно. Одна из уникальных украинских разработок – "Ме тод группового учета аргументов" (МГУА) [5, 6], со зданный в научной школе академика А.Г. Ивахненко. Существует программная реализация комбинаторно го алгоритма МГУА для кластеров, которая решает за дачи поиска оптимальных моделей сложных объектов и систем с целью прогнозирования их поведения. Сегодня этот метод имеет сторонников не только в Украине, но и в Голландии, Германии, Японии, России, США и ряде других стран. По назначению комбинаторный алгоритм МГУА – универсальный инструмент. Важными его преимуще ствами являются: помехоустойчивость моделирова ния (невосприимчивость к неточностям данных), по иск модели по малому количеству данных, а принад лежность к классу комбинаторных алгоритмов дает возможность эффективно вести параллельные вы числения в системах с низкоскоростными сетевыми интерфейсами. При этом нагрузка на узлы вычисли тельного кластера в процессе работы алгоритма все гда близка к пиковой. Авторы статьи готовы к диалогу по вопросам при менения данного алгоритма на вычислительном клас тере для решения конкретных производственных и научных проблем. 4. Каких затрат требует установка высокопро изводительного кластера? Для того, чтобы обеспечить эффективность вло жения средств в создание вычислительного кластера, желательно иметь информацию о наборе прикладно го ПО, с которым он будет работать, и знать оценоч ную сложность задач, которые перед ним будут по № 6, июнь e mail: ekis@vdmais.kiev.ua КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ ставлены. Тогда достаточно точно можно определить вычислительную мощность, необходимую для отра ботки заданий в заданные сроки, а отсюда и конечную стоимость системы. Наилучшее соотношение цены и производитель ности согласно нашим исследованиям имеет комби нация технологий: кластеры на основе "персональных" компьютеров сетевая технология Flat Neighborhood Network сетевое оборудование Fast Ethernet, Gigabit Ethernet. Дополнительную информацию по созданию и при менению высокопроизводительных вычислительных кластеров можно получить по электронной почте: kai@d461.icyb.kiev.ua ЛИТЕРАТУРА: 1. www.top500.org 2. H. Dietz, T. Mattox, "Inside The KLAT2 Supercompu ter: The Flat Neighborhood Network & 3DNow!" // Ars Technica, June 2000. 3. http://aggregate.org 4. www.parallel.ru 5. www.gmdh.net 6. Ивахненко А.Г., Степашко В.С. Помехоустойчи вость моделирования. – Киев: Наукова думка, 1985.

14 РАЗРЯДНЫЙ ЦАП ПРЕОДОЛЕВАЕТ ГИГАГЕРЦОВЫЙ БАРЬЕР * Новый передающий ЦАП AD9736 фирмы Analog Devices отличается сверхвысоким быстродейст вием и предназначен для применения в синтезаторах высокочастотных радаров и тестовых систем. Фирма Analog Devices запустила в произ водство первый промышленный 14 разряд Первый промышленный сверх ный ЦАП с частотой выборки более 1 ГГц. Это быстродействующий ЦАП: первый преобразователь такого класса, пре • интермодуляционные искаже одолевший гигагерцовый барьер. Его пара ния 74 дБн метры отвечают требованиям, предъявляе • потребляемая мощность 380 мВт мым к современным синтезаторам высокоча стотных сигналов. Высокое быстродействие ЦАП обеспечивается новой технологией соб ственно преобразователя и встроенным вы сокоскоростным LVDS интерфейсом. Новый ЦАП превосходит по быстродействию все ближайшие аналоги не менее чем на 20 %. Преобразователь имеет высокий динамичес кий диапазон неискаженного сигнала, мини мальные интермодуляционные искажения и шум. Благодаря высоким характеристикам, включая низкую мощность рассеяния, этот ЦАП, по мнению специалистов, найдет широкое применение в автоматичес ком тестовом оборудовании, радарах, авиационной электронике, широкополосных беспроводных систе мах связи и устройствах линеаризации усилителей мощности. За счет встроенного LVDS интерфейса скорость входных данных в новом ЦАП увеличена вдвое. Это поз воляет синтезировать широкополосные сигналы с частотой, превышающей частоту Найквиста, при этом уровень шумов и искажений остается минимальным. Преобразователь AD9736 относится к семейству передающих ЦАП TxDAC+. Он совместим по выводам с 12 разрядным ЦАП AD9735 и 10 разрядным ЦАП AD9734. Работая с максимальной частотой выборки 1.2 ГГц и имея на входе цифровой повышающий интерполирующий фильтр с удвоением частоты, преобра зователь позволяет повышать частоту данных, снимаемых с сигнальных процессоров (DSP), заказных (ASIC) и программируемых (FPGA) БИС. Выходной ток ЦАП программируется в диапазоне от 10 до 30 мА, причем выход преобразователя может быть симметричным или несимметричным. Конфигурация выхода обеспечивается программно. Интермо дуляционные искажения составляют 74 дВн на частоте выходного сигнала 255 МГц и 65 дБн – на частоте 600 МГц. Динамический диапазон неискаженного сигнала составляет 63 дБ на частоте выходного сигнала 300 МГц и 53 дБ – на частоте 600 МГц при частоте выборки 1.2 ГГц. Спектральная плотность выходного шу ма не превышает 158 дБм/Гц на синтезируемой частоте 300 МГц. Напряжение питания преобразователя AD9736 находится в диапазоне от 1.8 до 3.3 В. Потребляемая мощность 380 мВт на частоте выборки 1.2 ГГц, если отключен повышающий интерполятор. В противном случае потребляемая мощность возрастает до 550 мВт. Стоимость 14 разрядного преобразователя AD9736 в партии 1000 шт. составляет $ 34.95, 12 раз рядного AD9735 – $ 19.95 и 10 разрядного AD9734 – $ 14.95. Тип корпуса преобразователей нового семей ства – CSP, размеры 55 мм. * Analog Devices' 14 BitDigital to Analog Converter Breaks 1000 MSPS Speed Barrier to Clock at 1.2 GSPS. – Analog Devices News Release, April 2004. Сокращенный перевод В. Романова.

№ 6, июнь e mail: ekis@vdmais.kiev.ua КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ 8 РАЗРЯДНЫЙ АЦП С ПОЛОСОЙ ПРОПУСКАНИЯ БОЛЕЕ ГИГАГЕРЦА * АЦП фирмы National Semicomductor ADC081000 имеет сверхвысокую частоту входного сигнала при достаточно высокой точности преобразования. Основные параметры преобразователя: • максимальная частота входного сигнала пол ной мощности 1.75 ГГц • число эффективных двоичных разрядов на час тоте входного сигнала 1 ГГц составляет 7.5 бит • потребляемая мощность 1.4 Вт • наличие встроенного опорного источника и LVDS интерфейса • наличие режима с пониженным энергопотреб лением • тип корпуса 128 LQFP. АЦП предназначен для систем телекоммуникаций, цифровых осциллографов, адаптеров цифровых TV и тестового оборудования.

* GHz speeds, low power, no heat sinks National's new 8 bit ADC // EDN, April 1, 2004.

ЧЕТЫРЕ АЦП В ОДНОМ КОРПУСЕ С ЧАСТОТОЙ ВЫБОРКИ 65 МГц * Первый промышленный преобразователь AD9229, содержа щий в одном корпусе четыре АЦП с последовательным LVDS ин терфейсом, запущен в производство фирмой Analog Devices в конце 2003 г. Преобразователь, который содержит четыре АЦП в одном корпу се, предназначен для систем с высокой плотностью компоновки, включающих в себя более 100 АЦП. К таким системам относятся бес проводные базовые станции и другие многоканальные системы сбо ра и обработки данных. LVDS интерфейс позволяет сократить число выводов ИМС преобразователя, уменьшить размеры корпуса, число связей на печатной плате, а также уровень излучаемых шумов. Преобразователь AD9229 – первый в составе семейства AD92х9 счетверенных АЦП. Его разрешение составляет 12 разрядов, а часто та выборки – 50/65 МГц. Еще один преобразователь этого семейства AD9289 имеет разрешение 8 разрядов, а частоту выборки 65 МГц. Оба АЦП относятся к преобразователям общего назначения. Основные параметры этих АЦП приведены в таблице. Оба преобразователя, в от личие от многоканальных АЦП с мультиплексором на входе, не требуют специального со гласования каналов, перекре стная помеха между АЦП в од ном корпусе сведена к миниму му во всем диапазоне входных сигналов.

* Analog Devices' Integrates Four 65 MSPS Analog to Digital Converters in a Single Chip. – Analog Devices News Release, October 2003. Сокращенный перевод В. Романова.

e mail: ekis@vdmais.kiev.ua № 6, июнь КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ ПРЕЦИЗИОННЫЙ АЦП С ГАЛЬВАНИЧЕСКОЙ РАЗВЯЗКОЙ Новое семейство 16 разрядных сигма дельта АЦП фирмы Analog Devices AD7400/AD7401 [1] имеет встроенную гальваническую транс форматорную развязку цифрового интерфейса, выполненную по тех нологии iCoupler в едином цикле вместе с кристаллами преобразова теля [2]. Основные характеристики преобразователей AD7400/AD7401: • максимальная частота выдачи данных 20 МГц для AD7400 и 10 МГц – для AD7401 • разрядность – 16 бит • интегральная нелинейность ±5 ЕМР • отношение сигнал/шум 76 дБ • диапазон входных сигналов ±200 мВ • температурный дрейф напряжения смещения нуля 5 мкВ/°С • напряжение питания 5 В • ток потребления 15 мА • напряжение пробоя изоляции не менее 3.75 кВ • диапазон рабочих температур от 40 до 105 °С • тип корпуса 16 SOIC • встроенный опорный источник и модулятор 2 го порядка • цена в партии 1000 шт. $ 4.0. Линейность нового АЦП в 12 раз превышает линейность ближайших аналогов, а температурный дрейф – на 50 % меньше. Основное назначение АЦП нового семейства – системы управления двигателями, системы сбора и об работки данных с гальванической развязкой цифрового интерфейса. Новые АЦП с трансформаторной раз вязкой могут быть успешно использованы вместо преобразователей с оптоизоляторами. Подробную информацию об АЦП AD7400/AD7401 можно найти в сети Интернет по адресу: www.analog.com/MotorControlADCs ЛИТЕРАТУРА: 1. New isolated ADC has 12x better linearity and 50 % less drift // EDN, April 1, 2004. 2. Романов В. ИМС для гальванической изоляции электрических цепей // ЭКиС. – Киев: VD MAIS, 2004, № 2.

№ 6, июнь e mail: ekis@vdmais.kiev.ua КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ СВЕРХБЫСТРОДЕЙСТВУЮЩИЙ УСИЛИТЕЛЬ С ПОЛОСОЙ ПРОПУСКАНИЯ 1.4 ГГц И СКОРОСТЬЮ НАРАСТАНИЯ ВЫХОДНОГО СИГНАЛА 6000 В/мкс * Фирмой Intersil освоен в производстве сверхбыстродействую щий усилитель EL5167IC. Он предназначен для построения видео усилителей, драйверов кабельных линий, усилителей цветовых сигналов, тестового оборудования, измерительных приборов и преобразователей тока в напряжение. АЧХ усилителя EL5167 Импульсная характеристика усилителя EL дБ Частота, МГц Основные характеристики усилителя: • скорость нарастания выходного сигнала 6000 В/мкс • полоса пропускания при единичном усилении 1.4 ГГц • ток потребления при отключенной нагрузке 8 мА • ток нагрузки до 100 мА • напряжение питания ±5 или 5 В • наличие режима с пониженным потреблением • тип корпуса 5 SC70.

* World's Fastest Amplifier in SC 70 Package // EDN, April 1, 2004.

e mail: ekis@vdmais.kiev.ua № 6, июнь КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛИ РЫНКА MEMS ТЕХНОЛОГИЙ В настоящее время более 400 компаний выпускают приборы и устройства с использованием тех нологий микроэлектромеханики (MEMS технологий), 15 ведущих из них приведены в таблице [1]. Основные области применения MEMS техноло гий – средства информатики (головки струйных прин теров, головки считывания записи, информационные проекторы) и автомобильная электроника (акселеро метры, гироскопы, датчики давления). Объем продаж MEMS акселерометров в 2002 г. составил 734 млн долларов и, как ожидается, в 2005 г. эта цифра будет удвоена. Как следует из таблицы, одним из ведущих производителей микросхем на основе MEMS техно логий является фирма Analog Devices. На базе акселе рометров этой фирмы создаются навигационные уст ройства транспортных средств, системы управления подушками безопасности автомобилей, противоудар ные устройства мобильных компьютеров и других пе реносных устройств [2]. Потенциальные области при менения MEMS технологий – биология (ДНК сенсо ры), медицина (струйные сенсоры), радиотехника (ан тенные решетки и т. п.). По мнению специалистов, про мышленные объемы производства подобных уст ройств ожидаются уже через несколько лет. ЛИТЕРАТУРА: 1. Dave Thomas. Deep Silicon etching used for key MEMS building blocks // SolidState Technology, April, 2004. 2. Голуб В. Миниатюрные iMEMS акселерометры фирмы Analog Devices // ЭКиС. – Киев: VD MAIS, 2004, № 4.

№ 6, июнь e mail: ekis@vdmais.kiev.ua ВЫСТАВКИ ГОЛОГРАФИЧЕСКАЯ ПАМЯТЬ УЖЕ НЕ МИРАЖ * Компания Nippon Telegraph and Telephone объявила о создании голографи ческой ROM памяти объемом 1 Гбайт. Память состоит из ста тонкопленочных слоев, каждый из которых содержит субми кронные голографические элементы, воспроизводящие цифровые данные. Считы вание данных осуществляется послойно с помощью лазера. Голографическая па мять предназначена для хранения кинофильмов, музыкальных произведений и т. п. Промышленное освоение голографической памяти намечено на 2005 г. Ориенти ровочная стоимость образца $ 1.0. * Matthew Miller. Holographic Memory not a mirage // EDN, April 1, 2004.

Pages:     || 2 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.