WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

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

№ 8, август 2005 e mail: ekis СОДЕРЖАНИЕ МИКРОПРОЦЕССОРЫ ЭЛЕКТРОННЫЕ КОМПОНЕНТЫ И СИСТЕМЫ 2005 август № 8 (96) 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 А.Ф. Мельниченко Г.Д. Местечкина (ответственный секретарь) В.Р. Охрименко Д р Илья Брондз, Университет г. Осло, Норвегия Набор: С.А. Чернявская Верстка: М.А. Беспалый Дизайн: А.А. Чабан Р.Ю. Будзик Адрес редакции: Украина, Киев, ул. Жилянская, 29 Тел.: (044) 492 8852, 287 1356 Факс: (044) 287 3668 E mail: ekis Интернет: Адрес для переписки: Украина, 01033 Киев, а/я 942 Цветоделение и печать ДП “Такі справи” т./ф.: (044) 458 4086 Подписано к печати 19.08.2005 Формат 6084/8 Тираж 1500 экз. Зак. № 508 154 Перепечатка опубликованных в журнале материалов допускается c разрешения редакции. За рекламную информацию ответственность несет рекламодатель.

В. Охрименко DSP/RISC процессорные модули..............................................3 В. Охрименко Процессорные модули PowerCore FLEX....................................5 В ПОМОЩЬ РАЗРАБОТЧИКУ ЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ Э. Барнес Current feedback усилители......................................................9 А. Мельниченко Вопросы применения оптоизолирующих компонентов..........16 И. Галелюка Виртуальная оценочная плата ADIsimADC™............................18 ИНФОРМАЦИОННЫЙ БЮЛЛЕТЕНЬ ФИРМЫ ANALOG DEVICES ИМС для радиочастотного диапазона....................................21 КОНКУРС "ЛУЧШАЯ РАЗРАБОТКА ГОДА" В. Петренко, А. Цубин, Л. Ковальчук Датчик относительной влажности воздуха ДБ 9....................34 ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ Г. Местечкина DC/DC преобразователи серии AIH 300Vin с выходной мощностью 250 Вт....................................................................37 КОНТРОЛЬ И АВТОМАТИЗАЦИЯ В. Макаренко Новые генераторы серии AFG3000 компании Tektronix..........38 В. Макаренко Новая серия логических модулей LOGO!................................41 ПАССИВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ Г. Местечкина Новые компоненты фирмы Murata..........................................44 ШКАФЫ И КОРПУСА А. Мельниченко Система мониторинга параметров шкафов для электронного оборудования............................................47 ПОВЕРХНОСТНЫЙ МОНТАЖ А. Мельниченко Предотвращение дефектов при пайке бессвинцовыми припоями......................................51 А. Мельниченко Замена микросхем с матричным расположением выводов, пайка которых выполнена бессвинцовым припоем................56 А. Мельниченко Дефект вторичного оплавления и причины его возникновения..................................................58 ВЫСТАВКИ, СЕМИНАРЫ, ПРЕЗЕНТАЦИИ Семинар по современным материалам SMT..........................60 Фирмы и компании, представленные в журнале.................... www.ekis.kiev.ua No. 8, August CONTENTS MICROPROCESSORS V. Оhrimenko DSP/RISC Core Modules CM BF533/CM BF561..................3 V. Оhrimenko RabbitCore Modules PowerCore FLEX..................................5 ASK THE APPLICATIONS ENGINEER Erik Barnes Current feedback Amplifiers................................................9 A. Melnichenko Design Considerations when Using Optocouplers..............16 I. Galelyuka ADIsimADC™ Virtual Evaluation Board................................18 THE ANALOG DEVICES SOLUTIONS BULLETIN RF ICs..................................................................................21 BEST DESIGN ANNUAL CONTEST V. Petrenco, A. Tsubin, L. Kovalchuk Relative Air Humidity Probe ДБ 9........................................34 POWER SUPPLIES G. Mestechkina Half brick 250W Integrated DC/DC Converters AIH 300Vin Series..................................37 CONTROL AND AUTOMATION V. Makarenko New Generators AFG3000 Series by Tektronix Company....38 V. Makarenko New Series of Logic Modules LOGO!..................................41 PASSIVE COMPONENTS G. Mestechkina New Components by Murata................................................44 CABINETS AND CASES A. Melnichenko CMC TC – the Innovative Rack Monitoring System from Rittal..........................................................................47 SURFACE MOUNT TECHNOLOGY A. Melnichenko Prevention of Lead free SMT Soldering Defects..................51 A. Melnichenko The Lead free Soldering Array Package ICs Rework............56 A. Melnichenko Secondary Reflow Failure Defects......................................58 EXHIBITIONS, SEMINARS, PRESENTATIONS VD MAIS Seminar SMT........................................................60 Firms and Companies in this Issue...................................... Editorial Board V.A. Davidenko V.V. Makarenko A.F. Melnichenko G.D. Mestechkina (executive secretary) V.R. Ohrimenko Dr. Ilia Brondz, University of Oslo, Norway Type and setting S.A. Chernyavskaya Layout M.A. Bespaly Design A.A. Chaban R.U. Budzyk Address: Zhylyanska St. 29, P.O. Box 942, 01033 Kyiv, Ukraine Tel.: (380 44) 287 1356, 492 8852 (multichannel) Fax: (380 44) 287 3668 E mail: ekis@vdmais.kiev.ua Web address: www.vdmais.kiev.ua www.ekis.kiev.ua Printed in Ukraine Reproduction of text and illustrations is not allowed without written permission. Director V.A. Davidenko Head Editor V.A. Romanov ELECTRONIC COMPONENTS AND SYSTEMS August 2005 No. 8 (96) Monthly Scientific and Technical Journal Founder and Publisher: Scientific Production Firm VD MAIS № 8, август e mail: ekis@vdmais.kiev.ua МИКРОПРОЦЕССОРЫ DSP/RISC ПРОЦЕССОРНЫЕ МОДУЛИ CM BF533/CM BF алогабаритные процес сорные модули CM BF533 и CM BF561 созданы с ис пользованием высокопроиз водительных сигнальных про цессоров ADSP BF533/561 (Analog Devices). В. Охрименко М DSP/RISC CORE MODULES CM BF533/CM BF he CM BF533 and CM BF561 are tiny high perfor mance and low power DSP/RISC core modules in corporating Analog Devices Blackfin family of proces sors. The modules allow easy integration into high de manding very space and power limited applications. V. Ohrimenko Т Процессорные модули CM BF533 и CM BF561 со держат большой объем памяти типа флэш и SDRAM, имеют небольшие габаритные размеры, отличаются низким уровнем энергопотребления и ориентированы на применение во встраиваемых вычислительных сис темах разного назначения, кроме того, они могут использоваться для построения высокопроизводи тельных мультипроцессорных систем и т.п. [1 4]. При менение модулей CM BF533/CM BF561 позволяет су щественно упростить и ускорить процесс создания Рис. 1. Структурная схема модуля CM BF высокопроизводительных малогабаритных встраивае мых систем сбора/обработки информации. Стоимость модулей CM BF533/CM BF561 соответственно 160 и 190 долларов США [1]. Структурные схемы модулей приведены на рис. 1, 2. Каждый модуль содержит сиг нальный процессор, микросхемы SDRAM и флэш па мяти (в модуле CM BF533 объем адресуемой флэш памяти составляет 2 Мбайт), микросхему супервизора питания, управляемый стабилизатор напряжения про цессорного ядра (0.7…1.25 В). Увеличить объем памя ти можно подключением дополнительной внешней па мяти. Максимальный ток потребления при напряже нии питания 3.3 В составляет 250 мА. Процессорные модули отличаются небольшими га баритными размерами 3631 (CM BF533) и 3530 мм (CM BF561). На печатной плате каждого из модулей ус тановлены два 60 контактных разъема с шагом выводов 0.8 мм. К контактам одного разъема подключены сигна лы адресной шины, шины данных и цепи питания, к кон тактам другого – только интерфейсные сигналы (SPORT, SPI, PPI, UART, GPIO и т.д.). Чтобы уменьшить габаритные размеры функционально законченных систем, создан ных на базе этих модулей, выпускаются также BGA вер сии процессорных модулей, на печатных платах которых разъемы для монтажа на плату пользователя заменены миниатюрными сферическими контактными площадка ми (шариками). Внешний вид процессорного модуля CM BF533 приведен на рис. 3. Основные параметры Рис. 2. Структурная схема модуля CM BF Рис. 3. Процессорный модуль CM BF www.ekis.kiev.ua № 8, август МИКРОПРОЦЕССОРЫ Основные параметры модулей CM BF533/CM BF561 процессорных модулей приведены в таблице. Средством отладки роцессор ных модулей может служить оце ночная плата EVAL BF5xx, содержа щая разъемы для подключения од ного из процессорных модулей (CM BF533 или CM BF561), разъе мы для подключения видеокамеры (интерфейс ITU R 656), миниатюр ной карты памяти типа Secure Digital (SD), а также USB/UART и JTAG порты. Внешний вид оценочной платы EVAL BF5xx приведен на рис. 4. Кроме того, поставляются более совершенные средства разработки DEV Blackfin Development board, которые включают оценочную плату и драйверы пери ферийных устройств. На плате, внешний вид которой приведен на рис. 5, установлены четыре разъема для подключения в любой комбинации двух процессор ных модулей (CM BF533 и/или CM BF561). Плата со держит также разъемы, используемые для подключе ния флэш карт памяти типа CompactFlash (CF) и Se cure Digital, контроллер сети Ethernet, контроллер USB (host и device), а также два разъема для подключения цифровой видеокамеры или CMOS датчика изобра жения. Кроме того, на плате содержатся также микро схемы дополнительной памяти типа SDRAM. Более полную информацию о процессорных мо дулях CM BF533 и CM BF561 можно найти в сети Ин тернет по адресу: http:// www.tinyboards.com. ЛИТЕРАТУРА 1. http://www.tinyboards.com. 2. User's Manual CM BF533. – Bluetechnix Mechatro nische Systeme GmbH, 2005 (http://www.tinyboards.com). 3. User's Manual CM BF561. – Bluetechnix Mechatro nische Systeme GmbH, 2005 (http://www.tinyboards.com). 4. EVAL BF5xx Board. – Bluetechnix Mechatronische Systeme GmbH, 2005 (http://www.tinyboards.com).

Рис. 4. Оценочная плата EVAL BF5xx Рис. 5. Оценочная плата DEV Blackfin Development board № 8, август e mail: ekis@vdmais.kiev.ua МИКРОПРОЦЕССОРЫ ПРОЦЕССОРНЫЕ МОДУЛИ PowerCore FLEX овые процессорные модули PowerCore FLEX™ со зданы на базе 8 разрядного микропроцессора Rab bit 3000. Эти модули содержат SRAM и флэш память объемом до 1 Мбайт, а также флэш память с последова тельным интерфейсом объемом 1 Мбайт. Модули этой серии отличаются повышенной производительностью и возможностью программирования через локальную вы числительную сеть. Применение модулей PowerCore FLEX позволяет сократить сроки и стоимость разработ ки функционально законченных встраиваемых систем. В. Охрименко Н RABBITCORE MODULES PowerCore FLEX W ith available on board power supply, analog fea tures, and the fastest Rabbit 3000 microprocessor, the PowerCore bridges the gap between microcon trollers and single board computers. Created specifically to reduce the effort required to build embedded control applications, the PowerCore is available with 1MB Flash, 1MB SRAM, and 1MB Serial Flash as well as 5 serial ports, 39 I/O, real time clock, and Ethernet. V. Ohrimenko Фирма Z World совместно с дочерней фирмой Rabbit Semiconductor разработали и предлагают два семейства процессорных модулей, созданных на ба зе 8 разрядных микропроцессоров Rabbit 2000/3000: RCM2000 и RCM3000. В начале 2005 года были анон сированы два новых высокопроизводительных про ТМ цессорных модуля семейства PowerCore FLEX – PowerCore 3800/3810 [1, 2]. Эти процессорные моду ли предназначены для использования, в первую оче редь, производителями комплексного оборудования. Новые процессорные модули PowerCore 3800/3810 по сравнению с ранее выпущенными отличаются увели ченной тактовой частотой микропроцессора и объемом памяти [1 3]. Структурная схема модулей серии Power Core 3800/3810 приведена на рис. 1. Основные параме тры процессорных модулей даны в таблице. В процессорных модулях PowerCore 3800/3810 ис пользуется микропроцессор Rabbit 3000. Архитектура этого микропроцессора оптимизирована для реше ния задач управления/контроля и сбора/обработки информации. Максимальная тактовая частота микропроцессора Rabbit 3000 составляет 54 МГц. При номи нальном напряжении питания 3.3 В ток по требления примерно 2 мА/МГц. При сни жении тактовой частоты происходит сни жение тока потребления. При тактовой ча стоте 30 МГц и напряжении питания 3.3 В ток потребления составляет 65 мА. В микропроцессоре Rabbit 3000 пре дусмотрена возможность умножения в два раза частоты внешнего тактового сиг нала, что позволяет снизить уровень элек тромагнитных излучений (Electro Magnetic Interference – EMI) благодаря применению внешних резонаторов с уменьшенной вдвое частотой. Кроме того, преимущест вом микропроцессора Rabbit 3000 являет ся также наличие встроенной системы Spectrum Spreader, которая дает возможность существенно снизить уровень электромагнитных излучений. Эта система позволяет пройти тестирование на соответ ствие допустимым нормам электромагнитных излу чений согласно американским и европейским стан дартам по электромагнитной совместимости (Electro Magnetic Compatibility – EMC). Уровень электромаг нитных излучений Rabbit 3000 по сравнению с микро процессорами аналогичного класса снижен примерно на 25 дБ. Микропроцессор Rabbit 3000 характеризуется вы сокой производительностью. При тактовой частоте микропроцессора 50 МГц для выполнения операций сложения и умножения чисел с плавающей точкой требуется всего 7 мкс, а длительность вычисления квадратного корня составляет 20 мкс. Эти операции в микропроцессоре Rabbit 3000 выполняются пример но в 20 раз быстрее, чем при выполнении аналогич ных подпрограмм, написанных на языке Borland C, в микропроцессоре типа 386EX (с тактовой частотой 25 МГц и 8 разрядной шиной данных) [3].

Рис. 1. Структурная схема модулей серии PowerCore 3800/ www.ekis.kiev.ua № 8, август МИКРОПРОЦЕССОРЫ Основные параметры процессорных модулей серии PowerCore FLEX Максимальное пространство адресуемой внешней статической памяти составляет 1 Мбайт, этого доста точно для хранения программного кода, получаемого после компиляции программы, включающей до 50 ты сяч команд, написанных на языке C. К микропроцессо ру Rabbit 3000 можно подключить до шести микросхем SRAM или флэш памяти типа NOR. Микропроцессор имеет 20 разрядную адресную шину и 8 разрядную шину данных. Шины адреса и данных используются только для обмена с внешней памятью. В микропроцессоре Rabbit 3000 реализована че тырехуровневая система обработки сигналов преры ваний. При тактовой частоте микропроцессора 50 МГц выполнение первой инструкции подпрограм мы обработки прерываний начинается уже через 0.5 мкс после поступления сигнала прерывания. В микропроцессоре Rabbit 3000 содержится боль шой набор таймеров: два блока универсальных тай меров (блоки А и В), таймер реального времени и "сторожевой" таймер. В блоке таймеров А содержит ся десять 8 разрядных таймеров. Эти таймеры можно использовать для формирования тактовых сигналов, необходимых для работы последовательных портов или других встроенных периферийных устройств, для генерации сигналов периодических прерываний или сигналов тактирования выходных буферных схем па раллельных портов ввода/вывода. Все десять тайме ров реализованы на базе 8 разрядных вычитающих счетчиков. Один из них используется в качестве пред варительного делителя частоты. Шесть обеспечивают работу последовательных портов. Остальные три можно использовать для реализации генератора ШИМ сигнала, квадратурного декодера, а также для измерения длительности интервалов между внешними импульсами или для подсчета числа внешних событий. Блок таймеров В содержит многофункциональный 10 разрядный счетчик, регистры управления и выход ные компараторы. "Сторожевой" таймер – 17 разряд ный счетчик, тактируемый внешним сигналом часто той 32 768 Гц. Таймер реального времени (RTC) со держит шесть 8 разрядных счетчиков. Таймер RTC имеет отдельные выводы для подключения напряже ния питания, поэтому при использовании внешних элементов резервного питания работа RTC продол жается и при отключении напряжения питания микро процессора. Микропроцессор Rabbit 3000 содержит семь 8 раз рядных параллельных портов ввода/вывода (РA…РG), что позволяет реализовать 56 линий ввода/вывода цифровых сигналов. Большая часть линий портов мо № 8, август e mail: ekis@vdmais.kiev.ua МИКРОПРОЦЕССОРЫ жет быть мультиплексирована с входами/выходами системных модулей и периферийных устройств мик ропроцессора. Максимально допустимое значение втекающего и вытекающего токов буферных схем портов ввода/вывода составляет 6 мА. Для обмена данными с "интеллектуальными" внешними устройствами в микропроцессоре Rabbit 3000 содержится двунаправленный 8 разрядный slave порт. Через этот порт можно реализовать обмен данными с дополнительным микропроцессором Rab bit 3000 или с микропроцессором иного типа. Обмен данными с внешними устройствами вво да/вывода осуществляется через вспомогательный порт ввода/вывода. При этом для формирования ше сти младших разрядов адреса используются шесть линий параллельного порта PB (PВ2…PВ7). Обмен данными выполняется через двунаправленный порт PA с использованием тех же инструкций, что и для ра боты с памятью. Микропроцессор Rabbit 3000 имеет шесть последо вательных портов ввода/вывода данных (A, B, C, D, E, F) [3]. Все шесть портов могут работать в асинхронном режиме (UART), четыре – в синхронном режиме пере дачи данных (SPI). Два последовательных порта (E и F) поддерживают высокоуровневые коммуникационные протоколы передачи данных, принятые в стандартах SDLC (Synchronous Data Link Control) и HDLC (High level Data Link Control), а также протокол MIR (Medium In frared) со скоростью передачи данных до 1.152 Мбит/с. Кроме того, все шесть последовательных портов под держивают протокол SIR (Serial Infrared), обеспечиваю щий скорость обмена данными 115 кбит/с. Кроме микропроцессора Rabbit 3000 процессор ные модули PowerCore 3800/3810 содержат микро схемы флэш и SRAM памяти, кварцевые резонаторы частотой 25.8 МГц и 32.768 кГц, Ethernet контроллер и разъем типа RJ 45 для подключения к локальной ком пьютерной сети, разъем для программирования, а также разъемы для установки на системную плату и подключения внешнего источника питания. Предус мотрена возможность подключения батареи резерв ного питания. Основные параметры процессорных модулей даны в таблице. Процессорные модули PowerCore 3800/3810 отличаются между собой объе мом памяти, наличием в модуле PowerCore 3800 разъема для подключения к локальной сети и стоимо стью. Внешний вид процессорного модуля PowerCore 3800 приведен на рис. 2. Максимальная тактовая частота микропроцессора, используемого в модуле PowerCore 3800, составляет 51.6 МГц. Процессорный модуль PowerCore 3800 со держит флэш память объемом 512 кбайт, SRAM па мять программ объемом 512 кбайт и память данных – 512 кбайт. Имеется также микросхема флэш памяти с SPI интерфейсом (AT45DB081B или SST25V) объе мом 1 Мбайт. Модули PowerCore 3800/3810 содержат 50 контактный разъем для установки на печатную плату пользователя. В отличие от выпущенных ранее процессорных модулей серии RCM в новых модулях PowerCore FLEX предусмотрена возможность подклю чения внешних источников питания как постоянного, так и переменного тока [1]. Для отладки пользовательских программ выпуска ется комплект разработчика PowerCore 3800/10 De velopment Kit. Комплект содержит процессорный мо дуль PowerCore 3800, плату прототипа, кабель для программирования, программный пакет Dynamic C, инструкцию по инсталляции программного обеспече ния и аппаратных средств, разъемы и кабели. Ком плект PowerCore 3800 Development Kit предлагается по цене 169 долларов США [1]. Программный пакет Dynamic C включает библиотеку программ, драйверы внешних устройств, а также набор демонстрационных программ. Плата прототипа (PowerCore FLEX PROTOTYPING BOARD) содержит электронные компоненты (разъе мы, микросхемы приемопередатчиков и т.п.), необхо димые для подключения персонального компьютера и внешнего блока питания, а также стандартных пери ферийных устройств, поддерживающих интерфейсы RS 232, RS 485 и IrDA. Кроме того, плата содержит батарею резервного питания (CR2032) напряжением 3 В и емкостью 200 мАч, разъемы для подключения панели отображения и ввода информации, разъем RabbitNet port (интерфейс RS 422, тип разъема RJ 45), разъем для подклю чения аналоговых сигна лов, четыре светодиода и кнопки. Габаритные разме ры платы прототипа 14211422 мм. Напряже ние питания 8 30 В, ток потребления примерно а) б) 800 мА. На печатной плате прототипа предусмотрено Рис. 2. Процессорный модуль PowerCore 3800: вид сверху (а), вид снизу (б) место для установки до www.ekis.kiev.ua № 8, август МИКРОПРОЦЕССОРЫ Более полную информацию о модулях PowerCore FLEX можно найти в сети Интернет по адресам: http://www.zworld.com и http://www.rabbitsemiconductor. сom. ЛИТЕРАТУРА 1. PowerCore FLEX™ Customizable Microprocessor Core Modules. – Rabbit Semiconductor, 2005 (http://www.rabbitsemiconductor. com). 2. PowerCore FLEX™ C Programmable PowerCore Module with Mass Storage and Ethernet User's Manual. – Rabbit Semiconductor, 2005 (http://www.rabbitsemicon ductor. com). 3. Rabbit 3000™ Microprocessor. User's Manual. – Rabbit Semiconductor, 2002 (http://www.rabbitsemicon ductor. com).

Рис. 3. Плата прототипа полнительных микросхем. Внешний вид платы прото типа приведен на рис. 3. Высокие параметры процессорных модулей Po werCore 3800/3810 обеспечивают возможность их применения во встраиваемых системах управле ния/контроля и сбора/обработки данных, в логичес ких контроллерах, распределенных системах управ ления, средствах малой автоматизации и других сис темах, в которых требуется обеспечить удобство про граммирования, простоту модернизации, небольшие габаритные размеры и высокую надежность эксплуа тации. Применение модулей PowerCore FLEX способ ствует сокращению сроков разработки функциональ но законченных систем управления/контроля.

№ 8, август e mail: ekis@vdmais.kiev.ua В ПОМОЩЬ РАЗРАБОТЧИКУ ЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ CURRENT FEEDBACK УСИЛИТЕЛИ * В публикации рассмотрены особен ности применения и основные ха рактеристики current feedback усили телей. Э. Барнес CURRENT FEEDBACK AMPLIFIERS F eatures, applications and performances of the cur rent feedback amplifiers are described in the article. Erik Barnes Поясните, как работает current feedback усили тель. Правда ли, что его полоса не зависит от коэф фициента усиления? В чем его сходство с трансимпе дансным усилителем? Сначала попытаемся ответить, что такое voltage feedback, current feedback и трансимпедансный уси лители. Voltage feedback ОУ – это усилитель, входной каскад которого реализован как традиционный диф ференциальный. Параметр, характеризующий усили тельные свойства voltage feedback ОУ, нормируется в виде коэффициента усиления по напряжению. Cur rent feedback усилитель – это усилитель, для которо го усилительным параметром является отношение изменения выходного напряжения к изменению вход ного тока инвертирующего входа в случае соединения неинвертирующего входа с точкой нулевого потенци ала. Идеальный voltage feedback ОУ имеет бесконеч но большой входной импеданс и соответственно ну левой входной ток. Соответственно current feedback ОУ имеет низкий входной импеданс и нулевое вход ное напряжение. Передаточная функция трансимпе дансного усилителя выражается отношением выход ного напряжения к входному току. Таким образом, current feedback ОУ относится к классу трансимпе дансных усилителей. Следует отметить, что voltage feedback ОУ с отрицательной обратной связью (ОС) тоже может быть сконфигурирован как трансимпе дансный усилитель, если, например, в точку суммиро вания включен фотодиод, т.е. выходное напряжение усилителя будет в этом случае пропорционально входному току (например, току фотодиода), умножен ному на сопротивление резистора в цепи ОС. Таким образом, используя термин трансимпедансный уси литель, нужно помнить, что таким ОУ может быть или специальный current feedback ОУ, или любой другой тип ОУ, который преобразует входной ток в выходное напряжение. Упрощенная модель voltage feedback ОУ приведена на рис. 1, а. Основные уравнения, описывающие работу vol tage feedback ОУ с ОС, приведены ниже: (1) где А(s) – коэффициент усиления разомкнутого ОУ, VO или VOUT – выходное напряжение ОУ, (2) отсюда (3) где. (4) Рис. 1. Упрощенная модель voltage feedback ОУ (а) и диаграмма Боде для замкнутой неинвертирующей схемы этого ОУ (б) – коэффициент усиления замкнутого не инвертирующего ОУ, из чего следует, что LG – это отношение коэффициентов усиления разо мкнутой и замкнутой схемы усилителя. Полоса пропу скания определяется по диаграмме Боде (рис. 1, б) в точке пересечения коэффициентов усиления A(s) и NG. Таким образом, чем выше коэффициент усиления NG замкнутого ОУ, тем уже его полоса пропускания. Если наклон характеристики коэффициента усиления A(s) равен 20 дБ/декада, произведение "коэффици ент усиленияполоса" будет всегда постоянной вели * Erik Barnes. Current Feedback Amplifiers. www.analog.com/library/analogDialogue/Anniversary/22.html/23/.html. Сокращенный перевод с английского В. Романова.

www.ekis.kiev.ua № 8, август В ПОМОЩЬ РАЗРАБОТЧИКУ ЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ Можно легко убедиться, что выражения (5) (8) для current feedback ОУ аналогичны выражениям (1) (4) для voltage feedback ОУ. Однако, выраже ние LG (loop gain) для current feedback ОУ, как сле дует из уравнения (8), зависит только от R F. Поэто му полоса такого усилителя определяется значе нием R F. Точка пересечения R F и Z(s) на диаграмме Боде (рис. 2, б) позволяет определить полосу и ко эффициент усиления замкнутого ОУ типа current feedback. Произведение коэффициента усиления на полосу для данного ОУ не является постоянной величиной, как это имело место для voltage feed back ОУ. Отметим, что в реальном current feedback ОУ вы ходное сопротивление буфера RO отличается от нуля и находится в пределах приблизительно от 20 до 40 Ом. В этом случае напряжение VIN =VIN++IerrRO, а LG в выражении (7) будет иметь следующий вид:. (9) Рис. 2. Упрощенная модель current feedback ОУ (а) и диаграмма Боде для замкнутой неинвертирующей схемы этого ОУ (б) чиной. Это значит, что увеличение коэффициента уси ления замкнутого ОУ на 20 дБ приведет к уменьшению полосы этого ОУ на декаду. Упрощенная модель current feedback ОУ приведе на на рис. 2, а. Неинвертирующий вход этого ОУ явля ется высокоимпедансным за счет включения в схему встроенного буфера с единичным усилением. Инвер тирующий вход является низкоимпедансным. Ток рас согласования Ierr протекает через высокоимпеданс ный буфер и вытекает из низкоимпедансного входа current feedback ОУ. Благодаря единичному усилению буфера ток инвертирующего входа отслеживает изменение тока неинвертирующего входа. Ток рассо гласования преобразуется в выходное напряжение. Высокоимпедансный усилитель представляет собой частотнозависимое сопротивление Z(s) (рис. 2, б), ко торое зависит от частоты аналогично коэффициенту усиления А(s) разомкнутого voltage feedback ОУ (рис. 1, а). На постоянном токе имеем максимальное значение Z(s). Наклон характеристики Z(s) зависит от частоты и составляет 20 дБ/декада. Передаточная функция current feedback ОУ может быть вычислена при следующих допущениях: VIN+=VIN и RO=0, где RO – выходное сопротивление буфера. От сюда (5) где.

(6) Решая совместно, получаем значение отношения, равное (7) где. (8) Исходя из (9), можно отметить, что коэффициент усиления по замкнутому контуру LG зависит от коэф фициента усиления ОУ (1+RF/RG), причем при малых значениях коэффициента усиления доминирует влия ние RF – первого члена знаменателя в выражении (9), а при больших – влияние второго члена знаменателя, что приводит к уменьшению полосы пропускания за мкнутого current feedback ОУ в последнем случае. Если выход и инвертирующий вход current feed back ОУ замкнуть между собой (RF=0) и исключить из схемы включения RG (RG=), то мы получим схему по вторителя с высоким усилением в контуре ОС. Огра ничением для такого включения current feedback ОУ, в отличие от voltage feedback, является ток короткого замыкания, так как в этом случае выход current feed back ОУ нагружен на низкоимпедансный инвертирую щий вход. Теоретически согласно диаграмме Боде (рис. 2, б) максимальная полоса current feedback ОУ обеспечивается при RF=0, при этом увеличивается по рядок усилителя с контуром ОС. Подобно тому, как это происходит в voltage feedback ОУ, наличие полю са более высокого порядка в усилителе с ОС приво дит к большему фазовому сдвигу на более высокой частоте, а если этот сдвиг превысит 180°, усилитель может вообще потерять устойчивость. Диаграмма Бо де позволяет выбрать полосу с достаточным запасом по фазе для различных коэффициентов усиления. Расширяя полосу замкнутого ОУ, можно существенно уменьшить запас по фазе, что приведет к "звону" и пе ререгулированию при установлении высокочастотно го выходного сигнала. Так как полоса частот current feedback ОУ определяется величиной сопротивления RF, в технических описаниях (data sheet) для этих ОУ № 8, август e mail: ekis@vdmais.kiev.ua В ПОМОЩЬ РАЗРАБОТЧИКУ ЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ приведены значения сопротивления RF для различных коэффициентов усиления. Current feedback усилите ли отличаются высокой скоростью нарастания выход ного сигнала. Высокую скорость нарастания имеют и некоторые voltage feedback ОУ, однако в них сущест вуют принципиальные ограничения этой скорости, связанные с временем заряда/разряда внутреннего конденсатора цепи высокочастотной коррекции. Бла годаря низкоимпедансному инвертирующему входу в current feedback ОУ переходные процессы, связан ные с зарядом/разрядом корректирующей и паразит ных емкостей, происходят гораздо быстрее, чем в voltage feedback ОУ. Входной каскад current feedback ОУ представляет собой "токовое зеркало" (рис. 3), позволяющее практически без задержки отработать по цепи ОС скачок напряжения на входе. сигнала с точностью не более 0.1%. Это связано с тем, что большой вклад в погрешность ОУ вносят тепловые переходные процессы, время установления которых значительно превосходит длительность электрических переходных процессов. Смещение нуля current feed back усилителя определяется разницей напряжений VBE транзисторов Q1 и Q3 (рис. 3). Если на входе ОУ сигнал равен нулю, смещение определяется степенью согла сования этих транзисторов. Для современных ОУ это смещение минимально. При подаче на неинвертирую щий вход положительного скачка уменьшается напря жение VCE транзистора Q3 и соответственно его мощ ность рассеяния, а напряжение VBE увеличивается. Так как транзистор Q1 имеет диодное включение, то его на пряжение VCE всегда рано нулю, а значит и напряжение VBE остается неизменным. Таким образом, смещение между напряжением VBE транзисторов Q1 и Q3 при по даче скачка на вход ОУ увеличивается. Точно такое же явление наблюдается и в "токовом зеркале" между транзисторами Q5 и Q6. Появившееся смещение VBE в результате подачи на вход положительного скачка при водит к росту погрешности смещения на выходе ОУ. Мощность рассеяния каждого транзистора входного каскада ограничена малой площадью этого каскада, что приводит к дополнительной температурной погрешнос ти, которую можно исключить схемным путем за счет снижения уровня входного синфазного сигнала. Как оценить влияние тепловых переходных про цессов на работу ОУ? Тепловые переходные процессы зависят от величи ны температурных коэффициентов транзисторов. Уси лители производства фирмы Analog Devices построены на основе быстродействующих комплементарных би полярных транзисторов, в которых, практически, отсут ствуют тепловые переходные процессы в области высо ких частот, начиная с нескольких килогерц, т.к. измене ние сигналов происходит настолько быстро, что эффект саморазогрева транзисторов не успевает проявиться. В системах связи при передаче высокочастотных сигна лов этим эффектом можно пренебречь. В то же время, при работе с медленноизменяющимися сигналами (на пример, в системах визуализации) происходит наложе ние тепловых переходных процессов на электрические, поэтому в таких системах температурную погрешность current feedback ОУ необходимо учитывать. Можно ли использовать инвертирующее включе ние current feedback ОУ? Current feedback ОУ можно использовать как инвер тирующий усилитель.

Благодаря низкоимпедансному неинвертирующему входу точка суммирования находит ся под нулевым потенциалом даже в начальный момент времени до установления режима работы с ОС. Это ис ключает выбросы в точке суммирования при использо Рис. 3. Схема "токового зеркала" на входе current feedback ОУ Малое время нарастания ОУ приводит к уменьше нию времени установления, снижению нелинейности и уровня искажений, а также к улучшению частотно фазовой характеристики. Ограничивающими факто рами времени нарастания current feedback ОУ явля ются насыщение "токового зеркала", которое насту пает при токе от 10 до 15 мА, а также время нараста ния выходного сигнала буфера на входе этого ОУ. Какова точность current feedback усилителя на по стоянном токе? Точность передаточной функции для current feed back ОУ рассчитывается так же, как для voltage feed back ОУ. Если отношениеVO/IIN составляет 1 МОм, а RF=1 кОм, то при RO=40 Ом погрешность ОУ с единич ным усилением составляет 0.1%. Если коэффициент усиления увеличить, то погреш ность существенно возрастает. Current feedback усили тели редко используются при необходимости получе ния большого усиления сигнала, особенно, если требо вания к абсолютной точности передаточной функции высоки. Отметим, что, как правило, на постоянном токе необходимо обеспечивать высокую стабильность, а не абсолютную точность усилителя. Несмотря на то, что current feedback ОУ имеют высокое быстродействие, в описаниях указывается время установления выходного www.ekis.kiev.ua № 8, август В ПОМОЩЬ РАЗРАБОТЧИКУ ЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ вании current feedback ОУ в высокочастотных системах. В то же время сохраняются и другие преимущества cur rent feedback ОУ: высокая скорость нарастания и быст рое установление тепловых переходных процессов. Значит ли это, что current feedback ОУ можно ис пользовать как преобразователь тока в напряжение? Current feedback ОУ можно использовать в качестве преобразователя тока в напряжение. Однако имеются следующие ограничения такого применения current feedback ОУ: полоса пропускания изменяется при изме нении величины сопротивления RF в цепи ОС, и при этом шум входного тока имеет тенденцию к возрастанию. Это означает, что при усилении токов низкого уровня необ ходимо увеличить коэффициент усиления (т.е. увеличить RF), а это приводит к увеличению шума в R раз. Поэто му current feedback усилители не используются в каче стве фотодиодных. В тех случаях, когда требования к уровню шумов невелики, этот усилитель может приме няться в качестве преобразователя тока в напряжение. Поясните, как влияет большой уровень токовых шумов на применение current feedback ОУ? Шумовой ток на инвертирующем входе current feed back ОУ находится в пределах от 20 до 30 пА/Гц. В то же время, входной шум этого ОУ ниже, чем voltage feed back усилителя. Он не превышает 2 нВ/Гц. Величина сопротивления RF в цепи ОС current feedback ОУ обыч но не превышает 1 кОм, а в усилителях типа voltage feedback величина этого резистора может достигать десятков и сотен килоом. При коэффициенте усиления, равном 1, основным источником шумов является токо вый шум на инвертирующем входе, вызванный протека нием тока через резистор RF в цепи ОС к точке сумми рования. Так, например, если значение входного шумо вого тока равно 20 пA/Гц, а RF=750 Ом, шум на выходе ОУ составляет 15 нВ/Гц. Если коэффициент усиления увеличивается за счет уменьшения сопротивления RG, выходной шум ОУ будет определяться, в первую оче редь, входным шумом по напряжению. При коэффици енте усиления, равном 10, вклад входного токового шу ма в выходной шум усилителя, приведенный ко входу, не превышает 1.5 нВ/Гц. Если к этому шуму добавить входной шум по напряжению, то он составит не менее 2.5 нВ/Гц (без учета шума резистора RF). Таким обра зом, для минимизации погрешности, вызванной шума ми, применение current feedback ОУ предпочтительнее использования voltage feedback усилителей. В связи с тем, что current feedback ОУ является не симметричным, возможно ли его использование в ка честве дифференциального усилителя? Несмотря на несимметричный вход current feedback ОУ, дифференциальный усилитель на его основе, со бранный по 4 резисторной схеме, будет работать не ху же аналогичного усилителя на основе voltage feedback ОУ. На низкой частоте, если резисторы согласованы с точностью не хуже 0.1%, коэффициент ослабления син фазного сигнала (КОСС) таким усилителем составит не менее 66 дБ. На высокой частоте, на которой вплоть до 1 МГц voltage feedback ОУ с дифференциальным вклю чением обеспечивает КОСС на уровне 60 дБ, current feedback ОУ из за несимметричного входа имеет худ ший показатель. Это связано с несбалансированностью величины емкостей на инвертирующем и неинвертиру ющем входах. Для выравнивания цепей заряда этих ем костей на входах VIN+ и VIN к низкоимпедансному входу VIN подключают низкоомный резистор сопротивлением от 100 до 200 Ом. В этом случае параметры дифферен циального усилителя на основе current feedback ОУ мо гут быть сравнимы с параметрами аналогичного усили теля на основе voltage feedback ОУ. Если необходимо получить более высокие параметры дифференциально го усилителя, следует применять специальные ИМС бы стродействующих дифференциальных усилителей, на пример, усилитель AD830, который имеет КОСС>75 дБ на частоте 1 МГц и КОСС=53 дБ на частоте 10 МГц. Что можно сказать о емкостной регулировке полосы в цепи ОС? Возможна ли такая регулировка, учитывая низкоимпедансный вход current feedback ОУ? Как по ведет себя такой ОУ при работе на емкостную нагрузку? Полюса и нули в схеме current feedback ОУ с емко стью в цепи ОС расположены в соответствии с диа граммой Боде, показанной на рис. 4, б.

Рис. 4. Схема включения (а) и диаграмма Боде (б) current feedback ОУ с емкостью в цепи ОС Как уже отмечалось выше, для устойчивой работы такого усилителя должен быть обеспечен запас по фа зе. Уравнение для цепи ОС такого ОУ приведено ниже:

. (10) Как следует из (10), полюс находится на частоте 1/(2RFCF), а нуль – на частоте 1/[2(RF//RG//RO)CF]. Ес ли пересечение ZF и ZOL наблюдается на высокой час тоте, то усилитель может потерять устойчивость из за сдвига фазовой характеристики. Если сопротивление № 8, август e mail: ekis@vdmais.kiev.ua В ПОМОЩЬ РАЗРАБОТЧИКУ ЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ RF стремится к бесконечности, то усилитель представ ляет собой интегратор, а полюс перемещается в об ласть низких частот. Для поддержания устойчивой ра боты такого интегратора последовательно с емкостью CF вводится небольшое сопротивление для ограниче ния коэффициента усиления цепи ОС в области высо ких частот. В общем случае ввиду сложностей с обес печением устойчивости включение емкости в цепь ОС current feedback ОУ является нежелательным. Однако, введение шунтирующого конденсатора во входную цепь (вход VIN, рис. 5, а) позволяет ускорить включе ние цепи ОС, причем, если аналогичное включение емкости во входную цепь voltage feedback ОУ приво дит к потере его устойчивости, то current feedback ОУ при таком включении ее сохраняет. Уравнение для це пи ОС такого ОУ имеет следующий вид:. (11) Почему на рынке электронных компонентов прак тически отсутствуют current feedback ОУ с однопо лярным питанием? Это связано с тем, что выходным каскадом current feedback усилителя является эмиттерный повтори тель. Так как данные ОУ используются в быстродейст вующих системах, применение выходного эмиттерно го повторителя позволяет максимально увеличить его быстродействие. Технологический процесс XFCB (extrafast comple mentary bipolar) фирмы Analog Devices дает возмож ность выполнить выходной каскад voltage feedback ОУ с однополярным питанием, полосой не более 160 МГц и скоростью нарастания не менее 160 В/мкс при на пряжении питания 5 В (AD8041). Кроме того, входной каскад усилителя с однополярным питанием постро ен, как правило, на pnp транзисторах, что позволяет подавать на вход такого ОУ синфазные сигналы, име ющие отрицательную полярность. Несмотря на это, фирма Analog Devices производит current feedback ОУ с напряжением питания 3 или 5 В. Что надо принимать во внимание при использовании current feedback ОУ с однополярным питанием? В первую очередь, диапа зон входного и выходного сигналов. Если диапазон яв ляется rail to rail, то применение current feedback уси лителя нецелесообразно. Эти усилители следует при менять для обеспечения высокого быстродействия и большого тока нагрузки. В заключение отметим, что current feedback ОУ яв ляются специализированными усилителями, в отли чие от большинства voltage feedback ОУ, особенности которых хорошо известны широкому кругу разработ чиков. Поэтому, для того, чтобы в полной мере ис пользовать имеющиеся преимущества current feed back ОУ, необходимо внимательно изучить особенно сти его применения в проектируемом устройстве. Влияние емкости нагрузки на работу current feed back ОУ аналогично влиянию этой емкости на работу voltage feedback ОУ. Эта емкость приводит к фазово му сдвигу, что, в свою очередь, может вызвать потерю устойчивости ОУ. Имеется довольно много приемов уменьшения влияния этой емкости на качество рабо ты ОУ. Основным из них является последовательное включение резистора на выходе ОУ (рис. 6). Такое включение несколько снижает скоростные параметры ОУ, поэтому последовательный резистор желательно подбирать экспериментально. Рис. 6. Схема компенсации влияния емкостной нагрузки на работу замкнутого ОУ Рис. 5. Схема включения корректирующей емко сти CF в цепь ОС current feedback ОУ (а) и диаграмма Боде (б), иллюстрирующая расположение нуля и полюса этой схемы Как следует из (11), положение нуля для схемы, при веденной на рис. 5, находится на частоте 1/[2(RF||RG||RO)CIN]. За счет низкоимпедансного вхо да включение емкости CIN практически не приводит к потере устойчивости current feedback ОУ. Если RF=750 Ом, RG=750 Ом, CIN=10 пФ, то нуль в voltage feedback ОУ находится на частоте 40 МГц, а для current feedback ОУ с RO=40 Ом – на частоте 400 МГц. Если при нять полосу единичного усиления для обоих ОУ равной 500 МГц, то в цепь ОС voltage feedback ОУ необходимо ввести корректирующий конденсатор для компенсации влияния CIN, однако при этом уменьшается полоса вход ного сигнала этого усилителя. В current feedback ОУ точки пересечения находятся на незначительном рас стоянии от нулевого полюса и корректирующую ем кость включают, если необходимо повысить равномер ность АЧХ, причем величина этой емкости минимальна. Для обеспечения запаса по фазе 45° корректирующая емкость СF выбирается из условия, при котором полюс должен быть расположен в точке пересечения ZF и ZOL, как это показано на рис. 5, б.

www.ekis.kiev.ua № 8, август В ПОМОЩЬ РАЗРАБОТЧИКУ ЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ ВОПРОСЫ ПРИМЕНЕНИЯ ОПТОИЗОЛИРУЮЩИХ КОМПОНЕНТОВ * роектирование надежных электронных систем тре бует немало труда. Выбранные компоненты должны функционировать при различных воздействиях окружаю щей среды, таких, например, как электромагнитные по мехи, электростатические разряды и высокие напряже ния. Большую часть этих требований можно выполнить, используя оптоизолирующие компоненты, обеспечива ющие согласование уровней сигналов различных цепей и одновременно высокую степень изоляции между ними. А. Мельниченко П DESIGN CONSIDERATIONS WHEN USING OPTOCOUPLERS Т he selected electronic components need to meet environmental conditions that may include elec tromagnetic noise, electrostatic discharge, common mode transients and high voltages. Optocouplers meet all these challenges by providing signal isola tion combined with high voltage insulation. A. Melnichenko поддержку и развитие немецких стандартов лежит на Компоненты для гальванической развязки элект DKE, представляющей также немецкие интересы в рических цепей используются в случае, когда необ ходимо защитить оборудование и обслуживающих организациях CENELEC и IEC. В таблице 2 приведен перечень стандартов безо его операторов от действия высокого напряжения. пасности для различных категорий изделий. Каждый Эти компоненты и оборудование, в котором они ис пользуются, должны соответствовать требованиям из них является базовым документом и содержит ссылки на многие другие документы. В таблице 3 документов, регламентирующих безопасность. На значение этих документов состоит в том, чтобы приведены основные стандарты, касающиеся непо средственно оптоизолирующих компонентов. Ссыл гарантировать безопасность пользователя и обес ки на них можно найти в стандартах, приведенных в печить руководящими материалами отрасли промы таблице 2. шленности, специализирующиеся на выпуске аппа До 2004 года наиболее распространенным стан ратуры, в которой имеются высокие напряжения. дартом, регламентирующим порядок применения оп В мире существует много организаций, выпускаю тоизолирующих компонентов, был стандарт VDE щих стандарты, поэтому учесть все требования изго 0884. В настоящее время он заменен стандартом товителям и поставщикам оборудования бывает до IEC/EN/DIN EN 60747 5 2. Этот стандарт определяет вольно сложно. Различные регионы мира имеют свои наборы наиболее важные параметры безопасности, такие как стандартов и организации, выдающие разрешения и максимально допустимое и рабочее напряжения изо сертификаты безопасности для изделий электроники. ляции, размер изоляционного промежутка и другие. С увеличением объемов международной торговли Европейский комитет по стандартизации (EN) и наци ональные организации, такие как немецкая DKE/VDE, возникает необходимость гарантировать безопас ность изделий в континентальном или между Таблица 1. Перечень организаций, народном масштабе. В таблице 1 приведен выпускающих стандарты перечень организаций, выпускающих стан по безопасности эксплуатации электронной аппаратуры дарты безопасности для электротехнической и электронной аппаратуры в целом и компо нентов гальванической развязки в частности. Следует отметить, что организация DKE является автором стандартов DIN и что по сложившейся традиции некоторые специфи кации DIN называют стандартами VDE (Ver band Deutscher Electrotechniker – общество немецких электротехников). В то время как организация VDE создала оригинальную вер сию этих спецификаций, ответственность за * По материалам статьи: Alexander Jaus. Design Considerations When Using Optocouplers. – "Power Systems Design Europe", April 2005.

№ 8, август e mail: ekis@vdmais.kiev.ua В ПОМОЩЬ РАЗРАБОТЧИКУ ЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ Таблица 2. Перечень стандартов безопасности для различных категорий изделий выпускают регулирующие документы с учетом стан дартов IEC. Более подробная информация, касающа яся вопросов применения оптоизолирующих компо нентов, содержится в документе Agilent Optocoupler Designer's Guide, доступном в сети Интернет по адре су: www.agilent.com/view/optocouplerguide. Хотя изоляцию между электрическими цепями или согласование уровней напряжений можно создать раз личными технологическими приемами (например, с по мощью высоковольтных интегральных схем), однако то го уровня безопасности, который наиболее полно соот ветствует требованиям стандартов, можно достичь лишь применением высококачественных импульсных трансформаторов и оптоизолирующих компонентов. Хотя в настоящее время для гальванической развязки могут использоваться и новые компоненты, например, созданные на основе магниторезистивного эффекта, однако, не существует никаких документов, регламен тирующих безопасность оборудования при их примене нии. Разработчики должны знать требования, предъяв ляемые к изолирующим компонентам проектируемых изделий, и выбирать ту технологию, применение кото рой обеспечивает выполнение этих требований. Максимально допустимые напряжения между изо лированными цепями зависят от размеров корпуса компонента, электрической прочности диэлектрика изоляции и характеристик материала корпуса, в част ности, от параметра CTI диэлектрика (Сomparative Тracking Index – сравнительного индекса трекинга). Оптоизолирующие компоненты, прошедшие тестиро вание согласно стандарту IEC/EN/DIN EN 60747 5 2, сертифицируются как изделия, гарантирующие безо пасную эксплуатацию электронных устройств. Кроме того, ссылки на стандарты, регламентирующие тре бования к этим компонентам, имеются в различных стандартах на оборудование, что оказывает большую помощь при его сертификации.

Особенности конструкции оптоэлектронных компонентов Схемотехники часто сталкиваются с нежелатель ными эффектами, вызванными наличием синфазных помех. Отказы в работе схемы подавления помех обусловлены, главным образом, высокой скоростью переходных процессов, сопровождающихся появле нием токов через паразитную емкость изолирующего слоя. Оптопары имеют очень малые паразитные ем кости, величина которых в большинстве случаев не превышает 1 пФ, что существенно меньше, чем емко сти между обмотками импульсных трансформато ров, значение которых достигает 40 пФ и более. Ток утечки пропорционален паразитной емкости и может достигать больших значений. Переходный процесс, скорость нарастания напряжения которого достигает 10 кВ/мкс, вызывает ток через эту емкость величиной около 7 мА, что больше чем в 1000 раз превышает ра бочий ток фотодиода. Этот ток может нарушить нор мальную работу фотодиода, который можно рассмат ривать, как усилитель преобразователь сопротивле ния с большим коэффициентом усиления. Характеристики оптопары играют основную роль в подавлении синфазных помех. Поэтому при ее конст руировании вводится экранирование для того, чтобы Конструкция оптоизолирующего компонента фирмы Agilent Technologies Таблица 3. Перечень стандартов безопасности для оптоизолирующих компонентов www.ekis.kiev.ua № 8, август В ПОМОЩЬ РАЗРАБОТЧИКУ ЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ минимизировать ток через паразитную емкость и отве сти его как можно дальше от критических точек микро схемы, особенно от места расположения фотодатчика. Фирма Agilent Technologies использует собственную технологию экранирования, обеспечивающую эффек тивное подавление помех со скоростью нарастания на пряжения до 15 кВ/мкс благодаря существенному уменьшению паразитной емкости между входными цепями и детектором. Конструкция оптокомпонента фирмы Agilent показана на рисунке. Дальнейшего улуч шения можно достичь оптимизацией топологии вход ных цепей и использованием выходного каскада с низ ким выходным сопротивлением, не требующего при вязки к напряжению питания с помощью резистора.

ВИРТУАЛЬНАЯ ОЦЕНОЧНАЯ ПЛАТА ADIsimADC * В настоящее время разработчики микроэлектрон ных компонентов наряду с реальными оценочны ми платами предлагают также вирту альные. В статье рассмотрена вирту альная оценочная плата для тестирова ния параметров аналогово цифровых преобразователей известной фирмы Analog Devices. И. Галелюка ADIsimADC VIRTUAL EVALUATION BOARD N ow manufactures of microelectronic components offer both real and virtual evaluation boards. In the article it is de scribed virtual evaluation board for esti mation of characteristics of analog to di gital converters of Analog Devices, Inc. I. Galelyuka ков новых преобразователей, число которых постоян Виртуальные оценочные платы имеют ряд преиму ществ перед обычными. Основным из них является но увеличивается. Работа виртуальной оценочной платы основывает экономическая выгода, поскольку виртуальные оце ся на аналогово цифровой поведенческой модели, ночные платы в основном распространяются изгото вителями бесплатно и расходы при их использовании которая эмулирует работу преобразователей, опери исчисляются стоимостью электроэнергии, которую руя многими из критических параметров преобразо потребляет персональный компьютер. Недостатком вателей данных, такими как смещение нуля, коэффи циент усиления, частота выборки, полоса пропуска является небольшое покрытие существующей эле ния, уровень шума и помех, время задержки, линей ментной базы, но число моделируемых элементов не ность по постоянному и переменному току. уклонно растет. Виртуальную оценочную плату можно Виртуальная оценочная плата ADI загрузить в ПК непосредственно из сети simADC™ разработки фирмы Analog Интернет. Страницу платы можно найти Devices служит для оценки параметров согласно алгоритму, показанному на аналогово цифровых преобразовате рис. 1, на ней имеется следующая инфор лей этой же фирмы и представляет мация: 1) краткие сведения о виртуальной собой прикладное программное обес оценочной плате, 2) описание необходи печение (ПО), которое встроено в ПО мых компонентов для установки и работы реальных оценочных плат (ADC Ana виртуальной оценочной платы, включая lyzer™). При этом не нужно использо эти компоненты, 3) файлы документации, вать реальную оценочную плату. Для 4) файлы поддержки совместной работы с работы виртуальной оценочной платы пакетом Matlab и файлы поддержки языков в ПК должна быть уставлена одна из С/С++ (инструкции и файлы драйверов), следующих версий операционной сис 5) таблица с перечнем поддерживаемых темы Windows: Windows 98 (2nd Edi Рис. 1. Алгоритм преобразователей и соответствующие им tion), Windows 2000, Windows Ме или поиска страницы файлы моделей преобразователей. Windows ХР. виртуальной Установка виртуальной оценочной В настоящее время с помощью вир оценочной платы платы на ПК достаточно проста. Для это туальной платы ADIsimADC™ можно на web сайте фирмы го нужно запустить файл установки про оценить параметры около двух десят Analog Devices * http://www.analog.com.

№ 8, август e mail: ekis@vdmais.kiev.ua В ПОМОЩЬ РАЗРАБОТЧИКУ ЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ Рис. 2. Пример оценки АЦП AD6645 с помощью виртуальной оценочной платы ADIsimADC™ граммы ADC Analyzer™, в результате чего запустится "мастер установки", который и установит программу. При этом он запросит только информацию о месте ус тановки программы. Следующим этапом будет уста новка файлов моделей преобразователей, которые должны быть заблаговременно загружены со страни цы виртуальной оценочной платы. Модели поставля ются как единый заархивированный файл. Для уста новки данный файл необходимо разархивировать и записать в поддиректорию "Models" той директории, в которую была установлена программа. На этом ус тановка завершена и программа готова к запуску. Для запуска программы необходимо предвари тельно запустить файл ADC_Analyzer.exe из директо рии, в которую была установлена программа. Главное окно программы приведено на рис. 2. Далее для уста новки ПО в режим виртуальной оценочной платы не обходимо выбрать подменю "Buffer" главного меню "Config". В появившемся окне "Buffer memory" из "вы падающего" списка выбрать пункт "Model" и нажать кнопку "ОК". При этом возле кнопки "Stop" должна по явиться кнопка "Model". Нажатие на кнопку "Model" вызывает появление окна "ADC modeling", в котором присутствуют две вкладки "Device" и "Input". На первой вкладке с помо щью кнопки "…" выбирается модель аналогово циф рового преобразователя данных из директории, в ко торой файлы моделей были предварительно сохране ны. После выбора модели информация о ней сразу же отображается на первой вкладке. Перед началом работы необходимо удостоверить ся в том, что частота выборки (Encode Frequency) для моделируемого преобразователя данных установлена корректно, поскольку, если она будет завышена или занижена, модель будет работать неправильно. Часто та выборки задается из подпункта "FFT" меню "Config". Убедившись в правильности выбора требуемой модели и заданной частоты выборки, можно выбирать вторую вкладку "Input", которая предназначена для задания входных параметров выбранной модели. На этой вкладке, во первых, из "выпадающего" меню не обходимо выбрать форму сигнала: синусоидальный (Sine wave) или двухтональный сигнал (Two tone). Да лее необходимо задать требуемые входные парамет ры моделируемого преобразователя данных. На этом настройка модели окончена. После выполнения указанных операций виртуаль ная оценочная плата с установленной моделью готова к использованию. С помощью виртуальной оценочной платы можно выполнить следующие функции с моделью преобра зователя данных, позволяющие оптимизировать вы бор необходимого АЦП: • Time Domain (или Time Data) – анализ данных во временной области • Continuous Time Domain (или Continuous Time Data) – непрерывный анализ данных во времен ной области • FFT – быстрое преобразование Фурье • Continuous FFT – непрерывное быстрое преоб разование Фурье • Average FFT – усреднение быстрого преобразо вания Фурье (заданного пользователем) • Continuous Average FFT – непрерывное усредне ние быстрого преобразования Фурье (заданного пользователем) www.ekis.kiev.ua № 8, август В ПОМОЩЬ РАЗРАБОТЧИКУ ЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ • Two tone – анализ двухтональных (two tone) сиг налов • Continuous Two tone – непрерывный анализ двухтональных (two tone) сигналов • Average Two tone – усреднение двухтональных (two tone) сигналов. При этом могут быть установлены требуемые амп литуда сигнала, уровень шумов и т.п. Функции выполняются нажатием на соответствую щую кнопку в верхней левой части окна программы. Если функция непрерывна (в названии функции при сутствует термин "continuous"), она будет выполнять ся непрерывно и остановить ее выполнение можно нажатием кнопки "Stop". Если функция не является непрерывной, то после нажатия кнопки результаты сразу будут отображены на экране. Кроме вышеупомянутых функций в виртуальной оценочной плате имеются еще две функции, которых нет в обычных оценочных платах: • Analog Frequency Sweep – анализ качания частоты • Analog Amplitude Sweep – анализ качания амп литуды. Последние две функции доступны через меню "Sweep". В левой части окна результатов в символьно циф ровой форме отображаются заданные пользователем параметры модели, а также параметры, которые по лучены в результате оценки модели. Для расширения возможностей анализа данных необходимо щелкнуть правой клавишей манипулято ра "мышь" в правой области окна результатов. При этом появится контекстное меню (рис. 3), которое позволяет манипулировать полученными данными (например, масштабировать и экспортировать данные). Первые три пункта контекст ного меню (H Zoom, V Zoom, X Y Zoom) служат для увеличе ния по горизонтали, вертикали или в двух измерениях заданной области. Сначала задается про извольная область масштабиро вания с помощью передвижения курсора "мыши" при нажатой ле вой клавише, а после выбирает ся необходимый способ мас штабирования. Четвертый пункт Exact Zoom служит для задания области масштабирования пу тем введения точных координат Х и Y в цифровой форме. Пятый пункт меню Restore использует Рис. 3. Пример ся для возвращения рабочей об контекстного ласти к первоначальному мас меню штабу. Пункт Spawn служит для создания копии рабочей области в другом окне для специального анализа. Следующий пункт Export Data используется для экспортирования полученных дан ных в csv файл, который легко может быть прочитан в пакете Microsoft Excel. Восьмой пункт меню Com ments служит для оформления комментариев. При печати эти комментарии также будут выводиться на печать. Следующий пункт Lock Data доступен только при выполненных функциях Time Domain и служит для "замораживания" данных с целью выполнения БПФ (FTT). Последний пункт FFT Bins предназначен для изменения размерности оси Х с частотной на вре менную. Также при выполнении БПФ доступны еще два пункта: FFT Data Write и Bin Boundaries. Первый используется для записи в файл рассчитанных данных БПФ, а второй – для подсвечивания элементов дис кретизации, которые использовались для расчета гармонических составляющих. Виртуальная оценочная плата дает возможность импортировать данные для выполнения БПФ. Данные можно импортировать в двух форматах: csv и ASCII. Выводы: • Виртуальные оценочные платы позволяют с высо кой степенью достоверности оценить параметры электронных компонентов, которые в дальнейшем могут быть использованы в законченном изделии. • Преимуществами этих плат по сравнению с аппа ратно реализуемыми являются гибкость, универ сальность и простота использования, как прави ло, бесплатная поставка, более широкий набор анализируемых характеристик, возможность рас ширения этого набора благодаря совершенство ванию модели. • Недостатком современных виртуальных оценоч ных плат является ограниченный перечень компо нентов, параметры которых могут быть проанали зированы в настоящее время. Однако следует от метить, что набор таких компонентов постоянно расширяется за счет включения в его состав вновь создаваемых ИМС, что открывает широкие перспективы применения виртуальных оценочных плат.

№ 8, август e mail: ekis@vdmais.kiev.ua ИНФОРМАЦИОННЫЙ БЮЛЛЕТЕНЬ ФИРМЫ ANALOG DEVICES ИМС ДЛЯ РАДИОЧАСТОТНОГО ДИАПАЗОНА RF ICs Выпуск 5, Том 5, 2005 Информационный бюллетень фирмы Analog Devices В этом номере Новые высокочастотные детекторы мощности........22 Детектирование мощности в полосе частот от 1 МГц до 8 ГГц..23 Векторный умножитель для ВЧ/ПЧ диапазона........24 Разветвитель радиочастот для компьютерных приставок к телевизору....25 Первый монолитный I/Q демодулятор с фазовращателем..........26 Генератор тактовых импульсов с минимальным дрожанием фронтов........27 Недорогой модулятор для промышленной, научной и медицинской аппаратуры......................28 Высокочастотные синтезаторы, приемопередатчики и передатчики..................29 Сдвоенный 16 разрядный ЦАП с частотой выборки 1 ГГц..................30 ADL5330 – высокочастотный VGA усилитель..................31 Активные смесители в миниатюрном корпусе...... Сдвоенный высокочастотный детектор мощности икросхема AD8364 относится к семейству TruPwr детекторов мощности. По сравнению с одноканальной ИМС AD8362 новая двухканальная ИМС имеет улучшенную температурную характеристику и меньшую погрешность логарифмической характеристики. ИМС работает в полосе от низких частот до 2.7 ГГц, что позволяет использовать ее в различных системах и устройст вах. Микросхема предназначена для детектирования мощности од новременно по двум каналам. На каждый из каналов могут пода ваться разные как по частоте, так и уровню мощности сигналы, что позволяет использовать AD8364 для контроля работы элементов электрической цепи. AD8364 применяют для изме рения сигнала в полосе высоких и промежуточных частот, причем выходные каналы этой ИМС могут быть ис пользованы для управления коэффициентом усиления VGA усилителей (по добно тому, как это организовано в ADL5330) или коэффициентом затухания аттенюатора для регулировки коэффициента передачи измерительного ка нала. Автоматический контроль коэффициента усиления используется в твердотельных приемниках и передатчиках, в контроллерах управления тем пературой и т.п. Приемники могут входить в состав приемопередатчиков ба зовых станций сотовой связи. В этом случае автоматический контроль коэф фициента усиления позволяет уменьшить нелинейные искажения, вносимые усилителем мощности мультинесущих. В дополнительном приемнике детек тор AD8364 может с высокой степенью точности устанавливать его коэффи циент усиления. Это позволяет исключить контроль и измерение мощности передатчика на каждой из несущих. В усилителе мощности базовой станции детектор AD8364 одновременно измеряет выходную и отраженную от антен ны мощность, обеспечивая Дополнительный приемник постоянство коэффициен с фиксированным коэффициентом усиления та стоячей волны напряже ния (voltage standing wave ratio – VSWR).

М Перевод с английского В. Романова.

www.ekis.kiev.ua № 8, август ИНФОРМАЦИОННЫЙ БЮЛЛЕТЕНЬ ФИРМЫ ANALOG DEVICES Новые высокочастотные детекторы мощности производства фирмы Analog Devices а последние три года фирма Analog De vices выпустила более 120 млн лога рифмических детекторов мощности, кон троллеров и детекторов среднеквадратич ной мощности. Большинство из этих ИМС нашло применение в мобильных телефо нах и базовых телекоммуникационных станциях. С ростом требований к мобиль ным телефонам растут требования и к де текторам и, в первую очередь, к их разме рам и стоимости. Новые ИМС детекторов и контроллеров фирмы Analog Devices имеют площадь не 2 более 1 мм, при этом технические характе ристики новых ИМС выше, чем выпускав шихся до настоящего времени. К таким характеристикам относятся: улучшенная температурная стабильность и точность, расширенный входной динамический и час тотный диапазоны. Стабильность характе ристик этих ИМС очень высока. К новым ИМС относятся контроллер мощности с логарифмической характерис тикой (AD8311) и логарифмический детек тор мощности (AD8312). Каждая ИМС вы полнена в WLCSP корпусе размерами 11.5 мм. Обе ИМС детектируют мощность в диапазоне 45 дБ с точностью ±0.5 дБ, при чем стабильность работы не зависит от из менения напряжения питания. ИМС работа ют в диапазоне частот от 100 МГц до 2.7 ГГц. Отметим, что AD8312 может работать в по лосе частот от 50 МГц до 3.5 ГГц, что расши ряет диапазон ее применения. ИМС ADL5500 – детектор среднеквадратичной мощности семейства TruPwr размерами 11 мм, выполненный в корпусе типа WLCSP. Динамический диапазон этой ИМС 40 дБ, погрешность ±0.25 дБ. Погрешность на каж дые 20 дБ не более ±0.1 дБ, полоса частот – от 0 до 6 ГГц. При использовании ADL5500 требуется минимальное число внешних ком понентов – это развязывающие конденсато ры, согласующие резисторы номиналом 50 Ом и конденсатор – фильтр НЧ.

З ADL5500: передаточная характеристика на частоте 900 МГц при температуре 40, +25 и +85 °С UВЫХ.СКВ, B UВХ.СКВ, мB AD8311: зависимость погрешности от величины установившегося напряжения Погрешность, дБ Uуст, B № 8, август e mail: ekis@vdmais.kiev.ua ИНФОРМАЦИОННЫЙ БЮЛЛЕТЕНЬ ФИРМЫ ANALOG DEVICES Детектирование мощности в полосе частот от 1 МГц до 8 ГГц С овершенствование систем связи невозможно без использования точного контроля и измерения мощности. Это позволяет улучшить системные параметры, включая согласование системных блоков и устройств. Ши рокополосные беспроводные телекоммуникации, включая стандартные системы (стандарты 802.16/WiMAX/WiBro) и оригинальные устройства работают в диапазонах частот от 2.3 до 2.7 ГГц, от 3.3 до 3.8 ГГц и от 4.9 до 5.8 ГГц. Фирма Analog Devices производит достаточное количество электронных компонен тов, удовлетворяющих требованиям этих стандартов. К таким компонентам относятся ИМС AD8317 и AD8318, представляющие собой логарифмические усили тели, которые могут быть использованы для точного измерения ВЧ сигналов в диапазоне рабочих частот от 1 МГц до 8 ГГц. Кроме того, эти ИМС могут найти применение в качестве контроллеров мощности. В этом слу чае выходы данных ИМС используются для регулирования характеристик VGA усилителей или усилителей мощности. Широкий диапазон рабочих частот AD8317 и AD8318 позволяет использовать их для поддержки всех диапазонов мобильной связи, включая лицензионные и нелицензионные диапазоны, в том числе и для беспроводных телекоммуникаций. Усилители AD8317 и AD8318 обеспечивают измерение мощности с погреш ностью ±1 дБ в динамическом диапазоне не менее 50 дБ. Температурная погрешность не превышает ±0.5 дБ в диапазоне температур от 40 до 85 °С. AD8318 используется в базовых станциях. Напряжение питания этой ИМС 5 В, динамический диапазон 55 дБ, ток управления 60 мА. Встроенный температурный сен • диапазон рабочих частот от 1 МГц до 8 ГГц сор может быть использован в системах температурного мони • погрешность не более ±1 дБ торинга. Время реакции в полосе частот 60 МГц составляет • динамический диапазон 50 дБ • температурная погрешность ±5 дБ 10 нс. Тип корпуса AD8318 16 LFCSP размерами 44 мм. в диапазоне температур от 40 до 85 °С Малые габариты и минимальное потребление позволяют • время реакции 5 нс использовать эти ИМС в портативных устройствах. AD8317 вы пускается в корпусе 8 LFCSP размерами 23 мм. Ток потребления этой ИМС 20 мА, напряжение питания от 2.7 до 5.5 В. Динамический диапазон AD8317 составляет 50 дБ, время реакции 5 нс в полосе частот 125 МГц.

Примеры применения AD8317 для измерения и контроля мощности в приемниках и передатчиках Измерение мощности передатчика Измерение мощности приемника в полосе промежуточных частот Контроль мощности передатчика Регулировка коэффициента усиления ИМС AD8367 в канале приемника www.ekis.kiev.ua № 8, август ИНФОРМАЦИОННЫЙ БЮЛЛЕТЕНЬ ФИРМЫ ANALOG DEVICES Векторный умножитель для ВЧ и ПЧ диапазона А DL5390 – широкополосный умножитель, пред • диапазон рабочих частот от 20 МГц до 2.4 ГГц назначенный для применения в различных уст • управление амплитудой в диапазоне 35 дБ ройствах и системах. • частотный диапазон I/Q сигналов от 0 до 230 МГц Если на два высокочастотных входа поступают • точка пересечения третьего порядка 25 дБ квадратурные сигналы от внешних источников, • сжатие сигнала в диапазоне 13 дБ с шагом 1 дБ ADL5390 используется как векторный модулятор • наличие блокировки выхода • напряжение питания 5 В или как аттенюатор/фазовращатель. Каналы • тип корпуса 24 LFCSP ADL5390 – линейны, что позволяет обеспечить мо дуляцию и регулирование входного высокочас тотного сигнала. ИМС содержит вывод для регу ADL5390: ВЧ/ПЧ векторный умножитель лирования коэффициента усиления, что позволя ет изменять амплитуду сигнала в диапазоне от 5 до 30 дБ и фазовый сдвиг в диапазоне 360°. Если два входных ВЧ сигнала независимы, ADL5390 может быть использован как уплотни тель мультиплексор 2:1, а также обеспечивать поочередное затухание сигнала то в одном, то в другом канале. Если на входы ADL5390 поступают квадратурные сигналы от одного источника, он может быть использован как аналоговый I/Q мо дулятор. Вывод ИМС для регулирования коэффи циента усиления позволяет управлять аналоговы ми I/Q сигналами в полосе до 230 МГц. ADL5390 – новая ИМС, которая относится к семейству век торных ВЧ модуляторов. В ее составе имеется разветвитель для коррекции амплитуды и фазы (в диапазоне от 0 до 90°) модулируемых несущих. Перечень других ИМС в составе семейства ВЧ модуляторов/умножителей: • AD8340 – векторный модулятор в полосе частот от 700 МГц до 1 ГГц • AD8341 – векторный модулятор в полосе частот от 1.5 до 2.4 ГГц • ADL5390 – векторный умножитель в полосе частот от 20 МГц до 2.4 ГГц. Схема включения векторного I/Q модулятора ADL I/Q входы обеспечивают непосредственное подключение ЦАП с полосой частот от 0 до 230 МГц.

№ 8, август e mail: ekis@vdmais.kiev.ua ИНФОРМАЦИОННЫЙ БЮЛЛЕТЕНЬ ФИРМЫ ANALOG DEVICES Активный разветвитель радиочастот для компьютерных приставок к современным TV приемникам оявление на рынке электронных компонентов мультитюнеров привело к созданию ИМС, выполняющих раз ветвление высокочастотного сигнала на несколько потоков, причем разветвление сопровождается интегри рованием и усилением этого сигнала. К таким элементам относится ИМС фирмы Analog Devices ADA4302 4, представляющая собой активный разветвитель сигналов радиочастотного диапазона. ADA4302 4 является активным элементом, осуществляет разветвление сигналов практически без потерь. Инновационная ИМС используется в мультитюнере компьютерной приставки, кабельных разветвителях, со временных TV приемниках, селекторах видеосигналов и данных. ADA4302 4 имеет дифференциальный вход и четыре дифференциальных выхода, которые обеспечивают разветвление высокочастотного входного сигнала. Выходные каналы могут включать тюнер изображения, тюнер picture in picturе, регистратор цифровых видео сигналов и кабельный модем. Традиционное решение такой задачи до настоящего времени заключалось в ис пользовании пассивных дискретных разветвителей Функциональная схема компьютерной приставки к TV приемнику с усилителями с фиксиро ванным коэффициентом усиления. Несмотря на существу ющее решение, основан ное на применении боль шого числа дискретных компонентов для разветв ления сигнала и последую щего усиления его мощно сти, использование ИМС ADA4302 4 для разветвле ния радиочастотных сиг налов позволяет снизить шум фактор на 2 дБ и уро вень перекрестной помехи Приемник: разветвитель ADA4302 4 на 25 дБ. ИМС выполнена в Передатчик: драйвер кабельной линии AD832x миниатюрном корпусе размерами 44 мм. Разделяя без потерь входной сигнал на четыре потока, новая ИМС снижает уровень шумов, упрощает про ектирование мультитюнеров и позволяет снизить стоимость проектируемых устройств. Снижение уровня шу мов и искажений позволяет повысить чувствительность перспективных TV приемников к сигналам малой мощ ности и, как результат, обеспечить более высокое качество изображения.

П • напряжение питания 5 В • полоса частот при работе на телевизионный кабель от 54 до 865 МГц • частота среза 1.3 ГГц • коэффициент усиления на канал 4.6 дБ • шум фактор 4.4 дБ • уровень изоляции между каналами 25 дБ • уровень искажений 80 дБн • разветвление входного сигнала без потерь на четыре потока • обеспечение высокого качества видеосигналов или данных при одновременном выполнении операций picture in picture, регистрации цифровых видеосигналов и передачи данных по широкополосному кабельному модему • низкий уровень шумов и искажений обеспечивает более высокий уровень чувствительности TV приемников и способствует повышению качества изображения • дифференциальная схема обеспечивает высокую линейность в широком частотном диапазоне при работе на TV кабель • выходные каналы независимы, что обеспечивает гибкость применения • замена большого числа дискретных компонентов при использовании интегрального разветвителя www.ekis.kiev.ua № 8, август ИНФОРМАЦИОННЫЙ БЮЛЛЕТЕНЬ ФИРМЫ ANALOG DEVICES Первый монолитный I/Q демодулятор с фазовращателем икросхема AD8333 – монолитный I/Q демодулятор с фазовращателем. Это первая в мире ИМС такого ти па, которая может быть использована как диаграммо формирующее устройство антенной решетки, в ме дицинской ультразвуковой аппаратуре, радарах и интеллектуальных антеннах мобильных средств связи. Дина мический диапазон AD8333 – 162 дБ/Гц на канал (I/Q демодулятор имеет диапазон 165 дБ/Гц на канал). До по явления этой ИМС подобные устройства строились с применением линий задержки, матричных коммутаторов и усилителей. Они имели большие размеры и потребление, а также высокую стоимость. С появлением ИМС AD8333 размерами 55 мм в корпусе типа CSP габариты, мощность и стоимость проектируемых устройств мо гут быть существенно уменьшены. AD8333 применяется в радиоприемниках систем с разнесением по частоте, к которым предъявляются жесткие требования по согласованию I/Q демодуляторов. Вход AD8333 может быть непосредственно подключен к малошумящему предусилителю (LNA) типа AD8332. Для создания квадратурного сигнала выход генератора разветвляется на четыре канала, которые управляют смесителями. В формирователях незатухающих гармонических волн доплеровских измерителей микросхема AD8333 обеспечивает суммирование когерентных сигналов и регулировку фазы каждого из входных каналов с инкрементом 22.5°, осуществляя выбор сигнала независимо для каждого канала. Вывод начальной установки ИМС AD8333 используется для синхронизации работы нескольких кристаллов, начиная с заданного квадран та. Например, если ИМС1 типа AD8333 используется как источник сигнала, а ИМС2 имеет фазовый сдвиг I/Q сигнала на 45°, выбирается соответствующий код для выравнивания фазового сдвига между двумя ИМС. Вы ходные сигналы I/Q в этом случае пригодны для суммирования. ИМС AD8333 выпускается в корпусе 32 LFCSP размерами 55 мм, обеспечивающем работу в диапазоне температур от 40 до 85 °С.

М Ультразвуковой зонд ПРИМЕНЕНИЕ • визуализация изображений в медицинской ультразвуковой аппаратуре • фазовые решетки для радаров и адаптив ных антенн • телекоммуникационные приемники • напряжение питания ±5 В • мощность потребления 190 мВт/канал • селектор фазы для каждого вы хода со сдвигом 22.5° на один шаг • погрешность квадратурной демодуляции: – по фазе ±0.5° – по амплитуде ±0.25 дБ • полосы частот: 4fгетеродина, НЧ 200 МГц, ВЧ, НЧ 50 МГц • мощность гетеродина 10 дБм на нагрузке 50 Ом • выходной сигнал гетеродина 200 мВ (от пика к пику) № 8, август e mail: ekis@vdmais.kiev.ua ИНФОРМАЦИОННЫЙ БЮЛЛЕТЕНЬ ФИРМЫ ANALOG DEVICES Генератор тактовых импульсов с минимальным дрожанием фронтов для сверхбыстродейстующих АЦП В ысококачественные 14 разрядные АЦП поддерживают частоту выборки от 40 до 105 МГц и имеют отношение Функциональная схема тактового генератора AD9540 сигнал/шум 75 дБ. Для обеспечения ра с максимальной частотой 655 МГц боты быстродействующих АЦП необхо димо формировать тактовые импульсы с минимальным дрожанием фронтов. Генератор AD9540 предназначен для поддержки работы таких АЦП. Генера тор построен на переключателях тока, совместим с LVPECL микросхемами и имеет частоту импульсов не менее 655 МГц, причем импульсы отличаются минимальным дрожанием фронтов. Ис пользование такого генератора совме стно с быстродействующим АЦП мини мизирует погрешность преобразовате ля. Генератор AD9540 используется не только с АЦП. Он может работать сов местно с прямыми цифровыми синтеза торами в цепи ОС, что позволяет улуч шить регулировку частоты и фазы син AD9540 $ 9.95 * тезатора в субмикронном диапазоне и превзойти по этому параметру синтеза торы на основе ФАПЧ.

Фазовый шум генератора на частоте 105 МГц (тактовый генератор АЦП) Фазовый шум генератора на частоте 622 МГц (синхронизация оптических сетей) * Цена FOB USA в партии 1000 шт.

www.ekis.kiev.ua № 8, август ИНФОРМАЦИОННЫЙ БЮЛЛЕТЕНЬ ФИРМЫ ANALOG DEVICES Недорогой модулятор для промышленной, научной и медицинской аппаратуры П ри разработке систем связи усилия разработчиков направлены на поиски оптимальных решений при по строении систем модуляции. В большинстве новых сис тем целесообразно использовать монолитные модуля торы, которые, как правило, отвечают всем системным требованиям. Однако в ряде случаев необходимы моду ляторы с высокой степенью гибкости характеристик. Так, например, в промышленной, научной и медицин ской аппаратуре используются различные форматы ча стот с разным разносом каналов и т.п. При построении такой аппаратуры прежде всего обращают внимание на стоимость, гибкость, размеры компонентов.

• тактовая частота внутреннего DDS синтезатора 400 МГц • разрядность командного слова для подстройки частоты 48 бит • разрядность командного слова для смещения фазы 14 бит • встроенный 14 разрядный ЦАП с высокими харак теристиками • динамический диапазон неискаженного сигнала 80 дБ на частоте 160 МГц (при смещении ±100 кГц) • встроенный фазовый детектор с частотой входно го сигнала 200 МГц • предварительный делитель частоты до 655 МГц с коэффициентом деления от 1 до Для таких систем фирмой Analog De vices разработано семейство модуляторов AgileRF. К этому семейству относится модулятор AD9956, отличающийся гибкостью параметров и неболь шим числом функциональных узлов. В составе AD9956 имеется прямой цифровой синтезатор, фазочастотный детектор и генератор подкачки за ряда. Как видно из функциональной схемы, на ос нове AD9956 может быть построен модулятор с широкими функциональными возможностями. На личие ФАПЧ позволяет организовать на его основе гетеродин. Наличие прямого цифрового синтеза тора в составе AD9956 дает возможность органи зовать восьмиуровневую частотную или фазовую манипуляцию. Формат модуляции программно за носится в регистр и может быть легко изменен. Вы ходы ФАПЧ и DDS синтезатора при подключении к смесителю образуют преобразователь с повыше нием частоты сигнала (см. функциональную схе му), после фильтрации которого можно получить желаемую боковую полосу. Такое решение не пре дусматривает формирования полосы с ограниче нием, однако, в смесителях с подавлением зер кального канала это, как правило, не требуется.

Пунктиром отмечена ИМС AD AD $ 17. С организацией работы DDS синтезаторов можно ознакомиться, посетив Интернет семинар по адресу: www.analog.com/onlineseminar.

№ 8, август e mail: ekis@vdmais.kiev.ua ИНФОРМАЦИОННЫЙ БЮЛЛЕТЕНЬ ФИРМЫ ANALOG DEVICES Синтезаторы на основе ФАПЧ, высокочастотные приемопередатчики и передатчики фирмы Analog Devices Ф ирма Analog Devices предлагает широкий набор синтезаторов на основе ФАПЧ, высокочастотных приемо передатчиков и приемников, включая программные средства поддержки, обеспечивающие применение этих ИМС в различных устройствах и системах. К преимуществам этих ИМС относятся минимальное число ис пользуемых компонентов и невысокая стоимость при системном применении, простота использования и ми нимальное время проектирования новых изделий на основе данных микросхем. Новые ИМС фирмы Analog De vices позволяют улучшить характеристики проектируемых изделий и их эксплуатационную гибкость. Набор ИМС фирмы Analog Devices: Синтезаторы на основе ФАПЧ Фирма Analog Devices предлагает широкий набор синтезаторов на основе ФАПЧ, которые могут быть ис пользованы в беспроводных базовых станциях и системах связи, радиоприемниках, промышленных системах, измерительных приборах и тестовом оборудовании. ИМС семейства ADF4x (одинарные и сдвоенные синтеза торы на основе ФАПЧ) как целочисленные, так и дробные, являются лучшими в своем классе устройствами как по техническим характеристикам, так и по уровню шумов и степени интеграции. Программные средства поддержки синтезаторов на основе ФАПЧ Виртуальные оценочные платы ADIsimPLL являются мощным средством отладки таких синтезаторов. Про граммное обеспечение ADIsimPLL позволяет исключить из процесса отладки операции, требующие больших временных затрат, повысить точность синтезатора и ускорить процесс проектирования нового изделия. Отла дочное программное обеспечение (простое в использовании) может быть загружено непосредственно из сети Интернет. Адрес web сайта: www.analog.com. Микросхемы синтезаторов на основе ФАПЧ и генераторов, управляемых напряжением Микросхемы фирмы Analog Devices семейства ADF44360x – это синтезаторы на основе ФАПЧ и генерато ры, управляемые напряжением (ГУН), которые предназначены для работы в широкой полосе частот от 65 МГц до 2.725 ГГц. Семейство содержит девять ИМС целочисленных синтезаторов на основе ФАПЧ, которые вклю чают ГУН, что позволяет исключить дополнительные ИМС и дискретные компоненты и тем самым уменьшить габариты и стоимость проектируемого изделия. В составе семейства семь ИМС, частотный диапазон которых устанавливается встроенным дросселем, при этом полоса находится в пределах от 1.05 ГГц до 2.725 ГГц. Еще две ИМС работают совместно с внешним дросселем, который позволяет установить любую центральную час тоту в полосе от 65 МГц до 1.800 ГГц. Широкая полоса частот этих ИМС обеспечивает их применение в различ ных устройствах, таких как беспроводные базовые станции, беспроводные ЛВС и устройства беспроводного доступа. ИМС программируются через простой трехпроводный интерфейс, напряжение питания составляет от 2.7 до 3.3 В и может быть отключено в режиме ожидания. ИМС семейства ADF44360x имеют минимальные фа зовые шумы, высокую эксплуатационную гибкость, что позволяет использовать их в беспроводных телекомму никациях, промышленных системах и измерительных приборах. ИМС приемопередатчиков и передатчиков Фирма Analog Devices предлагает широкий набор приемопередатчиков и передатчиков для маломощных однокристальных радиосистем. Их применение ускоряет проектирование и уменьшает стоимость новых изде лий. ИМС ADF7012 относится к классу ОВЧ /СВЧ устройств и представляет собой передатчик с полосой от 50 МГц до 1 ГГц. ИМС применяется в системах дистанционного высокочастотного контроля, в беспроводных сенсорах и дистанционных устройствах ввода. ИМС ADF7020 и ADF7025 – приемопередатчики в полосе частот от 433 до 982 МГц, которые применяются в беспроводных видео /аудиосистемах сигнализации, системах бе зопасности, автоматических считывателях показаний и измерительных приборах, в беспроводных системах с распределенными сенсорами.

Подробную информацию об ИМС приемопередатчиков, передатчиков и синтезаторов на основе ФАПЧ можно получить в сети Интернет по адресу: www.analog.com www.ekis.kiev.ua № 8, август ИНФОРМАЦИОННЫЙ БЮЛЛЕТЕНЬ ФИРМЫ ANALOG DEVICES Первый в мире сдвоенный 16 разрядный ЦАП с частотой выборки 1 ГГц ребования стандартов к высокочастот ным телекоммуникационным систе мам, к которым относятся, прежде всего, стандарты WCDMA, CDMA2000, TD SCD MA и WiMAX, направлены на развитие пе редающих каналов, включая интеллекту альные антенные системы, увеличение их числа, высококачественную синхрони зацию работы и т.п. Интеллектуальные антенные системы должны получать сиг налы выборки от управляющих ЦАП в единые моменты времени. Наличие в со ставе высокочастотных ЦАП с интерпо ляцией синхронных делителей частоты может вместе с тем привести к времен ному рассогласованию работы преобра зователей в разных каналах.

Т Многоканальный ЦАП с синхронизацией работы по каждому каналу ИМС AD9776/AD9778/AD9779 представляют собой семейство совместимых по выводам пере дающих ЦАП (TxDAC) с разрешением 12/14/16 бит. Это сдвоенные преобразователи с интерполяцией выход ного сигнала. Встроенное устройство синхронизации обеспечивает синхронную работу множества таких ЦАП с минимальным рассогласованием на частоте выборки до 1 ГГц. Программируемые линии задержки в цепи синхронизации и выборки данных поддерживают гибкость эксплуатации и обеспечивают требуемое время выборки и хранения. Максимальное временное рассогласование работы таких ЦАП не превышает 300 пс. Таким образом, ЦАП семейства AD977x являются идеальными устройствами для использования в це пях синхронизации интеллектуальных антенных систем. Благодаря использованию новой субмикронной CMOS технологии (0.18 мкм) семейство преобразователей AD977x отличается минимальным уровнем шумов и искажений, а также сверхнизким среди ближайших ана логов потреблением. Эти ЦАП отвечают требованиям, предъявляемым не только к создаваемым, но и к пер спективным системам нового поколения. В дополнение отметим, что сдвоенный 16 разрядный ЦАП с часто той выборки 1 ГГц имеет уровень шумов на 4 дБ меньше и уровень интермодуляционных искажений на 15 дБ ниже на частоте выходного сигнала 70 Мгц по сравнению с ближайшими аналогами. Мощность потребления этого ЦАП составляет 600 мВт на частоте выборки 500 МГц и 1 Вт на частоте выборки 1 ГГц. В составе AD9779 имеется встроенный интерполяционный фильтр, комплексный цифровой модулятор и ци фровой смеситель. Наличие этих узлов в ЦАП позволяет упростить цепи интерфейса и обработки цифровых сигналов, которые до настоящего времени строились на ПЛИС типа FPGA и заказных БИС типа ASIC. Кроме того, наличие в ЦАП узлов цифровой фильтрации упрощает схему построения аналогового восстанавливаю щего фильтра, что позволяет уменьшить размеры и стоимость проектируемого устройства в целом и повы сить технологичность его производства.

№ 8, август e mail: ekis@vdmais.kiev.ua ИНФОРМАЦИОННЫЙ БЮЛЛЕТЕНЬ ФИРМЫ ANALOG DEVICES ADL5330 высокочастотный VGA усилитель для управления мощностью приемопередатчика И МС ADL5330 – широкополосный VGA ADL5330 – высокочастотный VGA усилитель усилитель, предназначенный для уп для управления мощностью приемопередатчика равления величиной коэффициента уси ления и уровнем мощности в полосе частот до 3 ГГц в передатчиках и прием никах. В его составе имеется входной усилитель, аттенюатор и выходной уси литель. Имеющийся в приемнике стан дартный VGA усилитель, состоящий из аттенюатора, включенного на выходе усилителя с фиксированным коэффици ентом усиления, обеспечивает измене ние уровня входного сигнала в зависимо сти от его мощности. Выходной сигнал приемника ограничивается, причем уро вень этого ограничения зависит от вели чины входного сигнала. В передатчике VGA усилитель используется для управ ления коэффициентом усиления и мощ ностью последнего каскада усилителя мощности, причем уровень ограничения не связан с величиной входного сигнала. Усилитель ADL5330 имеет линейный (в логарифмической шкале) диапазон ре ADL5330 $ 4.98 гулировки (60 дБ) коэффициента усиле AD8318 $ 5.99 ния с возможностью регулировки от 40 до 20 дБ. Шум фактор усилителя практически не изменяется во всем диапазоне регулировки коэффициента усиления в полосе частот до 3 ГГц, что позволяет использовать его в широкополосных каналах приемников и передатчиков. Усилитель ADL5330 непосредственно управляет характеристиками усилителя мощности. Мощность выход ного сигнала драйвера VGA усилителя составляет 23 дБм в полосе 450 МГц, 22 дБм в полосе 900 МГц и 14 дБм в полосе 2.2 ГГц, что позволяет минимизировать коэффициент усиления усилителя мощности. На рисунке при ведена схема управления логарифмическим усилителем AD8318. Вместо AD8318 может быть использован детектор AD8362 семейства TruPwr. Детектор мощности измеряет разностный сигнал между заданным и вы ходным сигналом, например, передатчика. Выходное напряжение ИМС детектора (VOUT) регулирует коэффи циент усиления VGA усилителя. Дополнительную информацию об усилителе ADL5330 можно получить в техни ческом описании (data sheet).

• полоса пропускания от 10 МГц до 3 ГГц • высокая линейность при выходной мощно сти 31 дБм в полосе до 900 МГц • линейный (в логарифмической шкале) диа пазон регулировки коэффициента усиления составляет 60 дБ • напряжение питания от 4.75 до 5.25 В • тип корпуса LFCSP размерами 44 мм Корпус типа LFCSP размерами 44 мм www.ekis.kiev.ua № 8, август ИНФОРМАЦИОННЫЙ БЮЛЛЕТЕНЬ ФИРМЫ ANALOG DEVICES Активные смесители в миниатюрном корпусе И МС AD8344 и AD8342 – активные смесители, предназ наченные для применения в приемниках беспровод ных систем связи. Смесители обеспечивают частотную селекцию в диапазоне промежуточных частот и выполне ны в миниатюрном корпусе. Они имеют минимальное по требление и, в отличие от пассивных смесителей, не тре буют дополнительных компонентов. В их составе имеется драйвер гетеродина, который обеспечивает согласова ние по усилению гетеродина и смесителя. Напряжение питания рассмотренных ИМС составляет 5 В, корпус типа LFCSP размерами 33 мм.

Особенности AD8342: • ширина полосы ВЧ порта от НЧ до 500 МГц • коэффициент передачи преобразователя 3 дБ • шум фактор 12 дБ • мощность входного сигнала (IP3) 24 дБм • мощность входного сигнала (P1) 8.5 дБм • мощность входного сигнала драйвера гетеродина 0 дБм • однопроводный драйвер с входным сопротивлением 50 Ом.

Особенности AD8344: • ширина полосы ВЧ порта от 400 МГц до 1.2 ГГц • коэффициент передачи преобразователя 4.5 дБ • шум фактор 10.5 дБ • мощность входного сигнала (IP3) 24 дБм • мощность входного сигнала (P1) 8.5 дБм • мощность входного сигнала драйвера гетеродина 0 дБм • однопроводный ВЧ вход и драйвер с входным сопротивлением 50 Ом.

www.analog.com ЦЕНТРАЛЬНЫЙ ОФИС One Technology Way P.O. Box 9106 Norwood, MA 02062 9106 U.S.A. Тел.: +1 781 329 4700 Факс: +1 781 326 8703 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 ЦЕНТРАЛЬНЫЙ ОФИС ПРЕДСТАВИТЕЛЬСТВА:

ул. Жилянская, 29, а/я 942 01033 Киев, Украина Тел.: +380 44 492 8852 Факс:+380 44 287 3668 E mail: info@vdmais.kiev.ua Интернет: http:/ /www.vdmais.kiev.ua Харьков Т./ф.: +380 57 716 4266 Днепропетровск Т./ф.: +380 562 319 128 Донецк Т./ф.: +380 62 385 4947 Севастополь Т./ф.: +380 692 544 Вниманию подписчиков ЭКиС!

Вышли из печати новые каталоги, изданные VD MAIS:

"Измерительные приборы", "Микросхемы Analog Devices", "Профессиональное оборудование для производства и ремонта электронной техники", а также компакт диски с перечнями и техническими характеристиками изделий компаний: Analog Devices, Sonitron, Tyko Electronic, Geyer Electronics, Rit tal, Schroff, Cotco, Kingbright, Agilent Technologies, Fordata, WAGO, LAPPKABEL, PAPST, Medisoncable. Все включенные в каталоги и диски изделия поставляются фирмой VD MAIS. Каталоги и диски бесплатно рассылаются по запросу оформившим подписку на 2005 г.

www.ekis.kiev.ua № 8, август КОНКУРС "ЛУЧШАЯ РАЗРАБОТКА ГОДА" ДАТЧИК ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ВЛАЖНОСТИ ВОЗДУХА ДБ В статье представлена новая модификация датчика, предназначенного для измере ния относительной влажности воздуха и не взрывоопасных газов в диапазоне темпера тур от 5 до 80 °С. В. Петренко, А. Цубин, Л. Ковальчук RELATIVE AIR HUMIDITY PROBE ДБ Т his paper discusses the new modification of relative hu midity probe ДБ 9. The ДБ 9 is for operating tempera ture range 5...80 °С. V. Petrenko, A. Tsubin, L. Kovalchuk В [1, 2] был представлен аналоговый датчик отно сительной влажности воздуха ДБ 8, предназначен ный для использования в камерах сушки промышлен ных продуктов. Датчик ДБ 8 производится в промыш ленном исполнении и оснащается специальным фильтром для защиты от воздействия окружающей среды. Его корпус изготовлен из термо и ударопроч ного компаунда АГ5.

Датчик ДБ 9 Представленный в статье датчик ДБ 9 по техничес ким характеристикам и принципу действия не отлича ется от датчика ДБ 8. Сенсор датчика ДБ 9 представ ляет собой плоский пленочный конденсатор, в кото ром пленочные электроды, прозрачные для молекул H2O, разделены тонким слоем диэлектрика. Слой пле ночного диэлектрика поглощает из окружающего воз духа молекулы воды, вследствие чего изменяется его диэлектрическая постоянная "". При фиксированных температуре, давлении воздуха и парциальном давле нии паров воды устанавливается динамическое рав новесие процесса "сорбция десорбция" молекул H2O в пленке диэлектрика. При этом устанавливается рав новесное значение "", а следовательно и емкости конденсатора. Емкость конденсатора сенсора про порциональна относительной влажности воздуха. Целью создания датчика ДБ 9 было обеспечение его серийного производства на базе современных промышленных технологий. Для этого был использо ван корпус 12407 601 фирмы Schroff из ударо и тер моустойчивого поликарбоната. Это, в свою очередь, позволило отказаться от использования круглых плат (более дорогих и менее технологичных). При этом ме ханическая прочность, вибрационная и термоустой чивость датчика ДБ 9 остались такими же, как и дат чика ДБ 8. Конструктивно технологическая модернизация поз волила исключить ряд деталей и конструктивных эле ментов, что обеспечило снижение цены датчика на 23%. Датчик может найти применение как в технологи ческих процессах сушки продуктов, так и в системах контроля относительной влажности воздуха в промы шленных и жилых помещениях. Класс защиты датчика от воздействия окружающей среды IP 65. Требования к окружающей среде Датчик ДБ 9 предназначен для использования в воздушной среде или среде инертных газов с содер жанием химически активных примесей (паров щело чей, кислот, бензольных соединений) в пределах дей ствующих санитарных норм. Датчик может работать как в нормальных условиях, так и в запыленной среде, и в потоке воздуха, засоренного твердыми (нелипки ми) частицами. Требования к механической устойчивости По устойчивости к механическим воздействиям датчик ДБ 9 сохраняет работоспособность при виб рационном воздействии в диапазоне частот от 5 до 25 Гц с амплитудой смещения не более 0.1 мм. Применение современной элементной базы фирмы Analog Devices: источников опорного напря жения REF195, преобразователей AD736 и др. поз волило, наряду с уменьшением стоимости датчика, повысить долговременную стабильность его выход ного сигнала. Технические характеристики датчика ДБ 9 приве дены в таблице и соответствуют типовым, принятым для такого класса серийных гидрометрических при боров ведущих зарубежных фирм, в частности, ELEC TRONIC (датчик EE23 Series), PANAMETRICS (датчик MC Series) и др. Конструкция На корпусе датчика, изготовленном из поликарбо ната, имеющего свойства пламезамедления при по жаре, установлен гигрометрический зонд. В настен № 8, август e mail: ekis@vdmais.kiev.ua КОНКУРС "ЛУЧШАЯ РАЗРАБОТКА ГОДА" Технические характеристики датчика: • диапазон измеряемой относительной влажности воздуха, % от 0 до 100 ±3 • абсолютная погрешность измерений, %, не более от 5 до 80 • диапазон рабочих температур, °С • время реакции на ступенчатое изменение влаж ности, с, не более 50 (до 90% установившегося значения) от 4 до 20 • выходной сигнал постоянного тока, мА от 15 до 24 • напряжение питания тока, В 0.5 • потребляемая мощность, Вт, не более 1205036 • габаритные размеры, мм, не более 0.15 • масса, кг, не более ном варианте датчика зонд устанавливается верти кально на верхней части корпуса. При исполнении датчика с погружаемым в контролируемую среду гиг рометрическим зондом последний устанавливается на тыльной части корпуса. Длина гигрометрического зонда до 200 мм (соглаcовывается с заказчиком). Ги грочувствительный сенсор размещен в верхней части зонда и закрыт специальным фильтром, защищаю щим его от механических воздействий, пыли и воды. Подключение датчика выполняется трехжильным ка белем. Крепление датчика производится при помощи двух винтов саморезов. Отверстия для крепежа за крывают декоративными крышечками. В комплект поставки входят: датчик ДБ 9, фор муляр, свидетельство о государственной метроло гической аттестации (по требованию заказчика), руководство по эксплуатации – одно на партию дат чиков. Поставщик оказывает потребителю необходимую помощь по внедрению в эксплуатацию датчика ДБ 9, включая поставку прибора КВ 2 для его периодичес кой калибровки. Более полную информацию можно получить по тел.: (044) 483 0574 или e mail: rius@nbi.com.ua. ЛИТЕРАТУРА 1. Петренко В., Цубин А. Датчик относительной влажности воздуха ДБ 8 для сушильных агрегатов // ЭКиС – Киев: VD MAIS, 2001, № 4. 2. Петренко В., Цубин А. Датчик относительной влажности воздуха ДБ 8Б // ЭКиС – Киев: VD MAIS, 2002, № 1.

№ 8, август e mail: ekis@vdmais.kiev.ua ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ DC/DC ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ СЕРИИ AIH 300Vin С ВЫХОДНОЙ МОЩНОСТЬЮ 250 Вт * ирма Astec Power анонсировала в мае 2005 г. выпуск нового поколения малогабаритных DC/DC преобразовате лей серии AIH 300Vin с выходной мощно стью 250 Вт и напряжением 1.8, 3.3, 5.0, 12.0, 15.0 или 24 В на одинарном выходе. Основные характеристики преобразова телей этой серии приведены в статье. Г. Местечкина Ф НALF BRICK 250W INTEGRATED DC/DC CONVERTERS AIH 300Vin SE RIES he article describes newest generation high power, half brick, integrated DC/DC converters AIH 300Vin series with power 3 density up to 90W/in and 250 Watt output power.

Т Фирма Astec Power, известный во всем мире про изводитель источников питания, AC/DC и DC/DC преобразователей с широким диапазоном выходных мощностей от 1 до 18 000 Вт и выходных напряжений от 0.9 до 60 В, анонсировала в мае 2005 г. выпуск но вого поколения малогабаритных встраиваемых DC/DC преобразователей серии AIH 300Vin с выход ной мощностью 250 Вт. Удельная мощность новых преобразователей составляет 90 Вт на кубический дюйм. Отличительной особенностью преобразовате лей серии AIH 300Vin является высокий уровень по стоянного входного напряжения, которое может из меняться в широких пределах от 250 до 400 В, что на шло отражение и в их обозначении. Новая серия включает шесть моделей, каждая из которых имеет один выход напряжением 1.8, 3.3, 5.0, 12.0, 15.0 или 24.0 В. Такой широкий выбор выходных напряжений и другие возможности преобразователей позволяют использовать их в устройствах телекоммуникации, промышленном оборудовании, в медицинской техни ке (не имеющей контакта с пациентом) и наземной военной технике, особенно в компактных закрытых системах и вне помещений. Основные технические характеристики и парамет ры DC/DC преобразователей серии AIH 300Vin при ведены в табл. 1, 2.

Таблица 1. Основные технические характеристики DC/DC преобразователей серии AIH 300Vin * News Release from Astec Power, May 2005.

www.ekis.kiev.ua № 8, август КОНТРОЛЬ И АВТОМАТИЗАЦИЯ Таблица 2. Основные параметры DC/DC преобразователей серии AIH 300Vin преобразователей, включение/выключение (TTL, по ложительным или отрицательным уровнем), регули ровку выходного напряжения, синхронизацию пре образователей от одного источника тактового сиг нала при параллельном включении, температурный мониторинг и контроль уровня тока нагрузки. Для обеспечения сохранения и передачи важной для пользователя информации преобразователь имеет 2 интерфейс I C и внутреннюю память EEPROM для хранения данных. Преобразователи новой серии AIH 300Vin могут работать в диапазоне температур от 40 до 100 °С (базовая плата), что обеспечивается во многом благодаря высокому КПД (88% при вы ходном напряжении 5 В, 86% – при напряжении 12 В). В дополнение к перечисленным функциям но вая серия DC/DC преобразователей AIH 300Vin для повышения надежности их работы обеспечивает также защиту от перегрева, перенапряжения и пере грузки. Высокая надежность преобразователей (наработка до отказа составляет 1 млн ч) обеспечи вается не только благодаря принятым схемным и конструкторским решениям, но и жесткому автома тизированному контролю и испытаниям, проводи мым на всех этапах производства. Новые преобразователи, как и все изделия фирмы Astec Power, соответствуют международным стандар там аттестационных центров UL, сUL, TUV и CE по эле ктромагнитной совместимости. Дополнительную информацию о продукции фир мы Astec Power можно получить в сети Интернет по адресу: http://www.astecpower.com или в фирме VD MAIS, являющейся официальным дистрибьютором Astec Power в Украине.

Высокий уровень входного постоянного напряже ния обеспечивает возможность работы этих преобра зователей и при питании от сети переменного тока без использования трансформатора, ограничившись выпрямителем и фильтром на входе. Дополнительными достоинствами DC/DC преоб разователей серии AIH 300Vin являются низкий уро вень шумов и пульсаций на выходе, возможность сни жения тока нагрузки до 0, а также параллельного вклю чения преобразователей для увеличения тока нагруз ки. Широкий диапазон рабочих температур и темпера тур хранения позволяет применять эти преобразовате ли в устройствах с жесткими условиями эксплуатации. Преобразователи серии AIH 300Vin имеют встроен ные функции, дающие дополнительные возможности конечным пользователям. К этим функциям относятся: мониторинг, защита и регулировка параметров с ис пользованием шины, по которой информация может быть передана конечному пользователю для управле ния характеристиками преобразователя дистанционно. Встроенные функции включают: перераспреде ление тока нагрузки при параллельном включении НОВЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ СЕРИИ AFG3000 КОМПАНИИ TEKTRONIX В статье приведена краткая информация о новой се рии широкополосных функ циональных генераторов AFG3000, выпускаемых ком панией Tektronix. В. Макаренко NEW GENERATORS AFG3000 SERIES BY TEKTRONIX COMPANY hort form information about new series of broad band functional generators AFG3000 manufac tured by Tektronix are described in the article. V. Makarenko S Новая серия широкополосных функциональных ге нераторов компании Tektronix включает шесть моде лей [1]. Все они могут работать в двух режимах – функ ционального или импульсного генератора. В режиме функционального генератора все приборы позволяют формировать 12 стандартных форм сигнала или сиг нал, форма которого задается пользователем. Форма синтезированных генератором сигналов и их основ ные параметры выводятся на большой цветной дис плей, расположенный на лицевой панели. При работе в режиме генератора импульсов длительности фронта и спада выходного сигнала регулируются независимо. Пользователь может синтезировать сигнал требу емой формы с помощью интуитивно понятного гра фического интерфейса под управлением программы ArbExpress™, поставляемой совместно с генерато № 8, август e mail: ekis@vdmais.kiev.ua КОНТРОЛЬ И АВТОМАТИЗАЦИЯ ром. Это делает процесс создания сигналов сложной формы быстрым и простым. Объем памяти для хране ния формы сигнала составляет 128 кбайт. Кнопки быстрого вызова позволяют получить до ступ к наиболее часто используемым функциям и про граммам генератора. Доступ к остальным функциям можно получить через систему структурированных меню, что облегчает процесс настройки генератора и обеспечивает быстрое обучение персонала. К числу новинок, предложенных в генераторах се рии AFG3000, следует отнести возможность форми рования сложного выходного сигнала генератора в виде суммы внутреннего (стандартной или заданной пользователем формы) и подаваемого от внешнего источника сигналов. В двухканальных моделях име ется возможность формирования дифференциаль ного сигнала (на двух выходах формируются полно стью идентичные сигналы с фазовым сдвигом между ними 180°). Во всех моделях генераторов используются тер мостатированые кварцевые задающие генераторы с нестабильностью частоты, не превышающей ±1 ppm в год. Основные характеристики функциональных ге нераторов серии AFG3000 приведены в табл. 1.

Таблица 1. Основные характеристики генераторов серии AFG * Размах напряжения на выходе (от пика до пика) равен 1 В.

www.ekis.kiev.ua № 8, август КОНТРОЛЬ И АВТОМАТИЗАЦИЯ Во всех генераторах этой серии возможно форми рование не только периодических сигналов различной формы, но и сигналов с амплитудной (АМ), частотной (ЧМ), фазовой (ФМ) и широтно импульсной (ШИМ) модуляцией, частотно манипулированных сигналов, сигналов качающейся частоты, пакетов радиоимпуль сов. Модулирующие сигналы могут быть сформирова ны как внутренним, так и внешним генератором. В режиме качания частоты предусмотрена воз можность использования линейного или логарифми ческого закона изменения частоты во времени. Время изменения частоты от fмин до fмакс (Sweep Time), время удержания частоты (Hold Time) и время изменения ча стоты от fмакс до fмин (Return Time) от 10 мс до 100 с. За кон изменения частоты во времени иллюстрирует график, показанный на рисунке. Каждый из этих вре менных интервалов может иметь произвольные зна чения в указанном выше диапазоне. Минимальный ча стотный интервал fмакс – fмин=1 Гц, а максимальный приведен в табл. 3. Таблица 3. Максимальный диапазон качания частоты Закон изменения частоты во времени в режиме качания частоты Осуществлять АМ, ЧМ и ФМ модуляцию, частот ную манипуляцию и качание частоты выходного сиг нала можно при формировании сигналов любой фор мы, кроме импульсных, шумовых и постоянного тока. Параметры модулирующих сигналов: • модулирующий сигнал – внутренний/внешний • модулирующий сигнал, формируемый внутрен ним генератором, – гармонический, прямоуголь ный, пилообразный, шумовой, синтезированный пользователем (ARB) • диапазон частот модулирующего сигнала внут реннего генератора 2 мГц…50 кГц • глубина АМ 0…120% • максимальная девиация фазы при ФМ 0…180°. Параметры сигналов при ЧМ модуляции приведе ны в табл. 2. В режиме частотной манипуляции диапа зон частот модулирующего сигнала внутреннего гене ратора 2 мГц…1 МГц. Таблица 2. Максимальная девиация частоты ЧМ сигнала Форма сигнала внутреннего модулирующего гене ратора при формировании ШИМ сигнала – синусои дальная, прямоугольная, пилообразная и ARB. Кроме того, имеется возможность использовать в качестве модулирующего шумовой сигнал. Девиация длитель ности импульса в пределах 0…50% периода несущего колебания.

Режим формирования пакетов радиоимпульсов поддерживается для всех видов несущего колебания кроме шумового сигнала и сигнала постоянного тока. 6 В пакете можно задать от 1 до 10 периодов несущего колебания. Интервал между пакетами задается в пре делах 1 мс…500 с. Управление генератором в этом режиме возможно от внутреннего или внешнего ис точника модулирующего колебания, а также через ин терфейс связи. Для удобства работы разъемы интерфейса USB расположены на передней и задней панелях прибора. Входы для подключения внешних сигналов Для подключения внешних источников модулиру ющих сигналов предусмотрен вход (в двухканальных генераторах – для каждого канала). Полоса пропуска ния сигнала по этому входу 0…25 кГц, входное сопро тивление 10 кОм, амплитуда входного сигнала не должна превышать ±1 В. Полоса пропускания входной цепи для подключе ния внешнего сигнала, который может суммироваться с основным сигналом генератора, составляет от 0 до 10 МГц. Входное сопротивление 50 Ом, сумма пере менной и постоянной составляющих сигнала на этом входе не должна превышать ±1 В. Вход для синхронизации генератора внешними сигналами имеет входное сопротивление 10 кОм. По уровням он совместим с ТТЛ сигналами. В генераторе может быть использован внешний опорный генератор с частотой 10 МГц. Вход для сигнала внешнего опорного генератора имеет чувствительность 0.1…5 В от пика до пика, входное сопротивление 1 кОм. Дополнительные выходы Кроме основных выходов (в одноканальных моде лях один основной выход) в генераторах предусмот рен дополнительный выход для формирования сигна № 8, август e mail: ekis@vdmais.kiev.ua КОНТРОЛЬ И АВТОМАТИЗАЦИЯ ла синхронизации для внешних устройств. Выходное сопротивление 50 Ом, уровни сигнала соответствуют уровням ТТЛ. В генераторах моделей AFG3101, AFG3102, AFG3251 и AFG3252 предусмотрен еще один дополни тельный выход кварцевого задающего генератора. Частота сигнала 10 МГц. Выходное сопротивление 50 Ом, размах напряжения от пика до пика 1.2 В. Так как выходные сигналы формируются цифровы ми методами, это позволяет осуществлять регули ровку выходной частоты с высокой точностью. Мини мальный шаг перестройки частоты составляет 1 мкГц (с точностью до двенадцатого знака). Вся информация выводится на ЖК дисплей 5.6". В генераторах модели AFG3021 дисплей монохром ный, а в остальных моделях – цветной. Отклонение частоты задающего кварцевого гене ратора в диапазоне рабочих температур 0…50 °С не превышает ±1 ppm. Уход частоты за год не превыша ет ±1 ppm. Питание генераторов осуществляется от сети пе ременного тока напряжением 100…240 В частотой 47…63 Гц или 115 В частотой 360…440 Гц. Потребляе мая мощность 120 Вт. Габаритные размеры 156.3329.6168 мм, масса 4.5 кг. Дополнительную информацию о генераторах серии AFG3000 и другой продукции компании Tektronix можно получить на фирме VD MAIS по тел.: (044) 492 8852 или e mail: info@vdmais.kiev.ua. ЛИТЕРАТУРА 1. Arbitrary/Function Generators – 76W_18656_0 fi nal.pdf.

НОВАЯ СЕРИЯ ЛОГИЧЕСКИХ МОДУЛЕЙ LOGO!

В статье дана краткая ин формация о логических модулях новой серии LOGO!...0BA5, выпускаемых компа нией Siemens. В. Макаренко NEW SERIES OF LOGIC MODULES LOGO!

rief information for logic modules of new series LOGO! are described in article....0BA5, let out by company Siemens is given. V. Makarenko B Логические модули LOGO! Siemens являются ком пактными функционально законченными универсаль ными изделиями, предназначенными для построения простейших устройств автоматики с логической об работкой информации. Алгоритм функционирования модулей задается программой, составленной из на бора встроенных функций. Программирование моду лей Siemens LOGO! Basic может производиться с кла виатуры, расположенной на передней панели, без использования дополнительного программного обес печения. Модули LOGO! с успехом заменяют сложные схе мы, построенные на базе реле, таймеров и других коммутационных устройств, что позволяет сократить затраты и существенно упростить обслуживание сис темы. Модули можно легко конфигурировать для выпол нения самых разнообразных функций: • управления освещением, прерывателями, тента ми, дверями и воротами, системами контроля до ступа, защитными и технологическими барьера ми, вентиляторами и др. устройствами • в силовых шкафах и шкафах управления • в системах управления насосами, небольшими прессами, компрессорами и т.д.

• в системах управления поливом в оранжереях • в корабельных системах • в системах предварительной обработки сигналов. Для максимальной адаптации к требованиям решаемой задачи в новых моделях LOGO! предус мотрена возможность подключения дополнитель ных модулей ввода вывода и коммуникационных модулей. Характерные особенности модулей LOGO!: • встроенная клавиатура оператора и дисплей, от сутствие необходимости использования дополни тельных аксессуаров • встроенные библиотеки базовых (все логические функции) и специальных (триггеры, счетчики, тай меры, часы, элементы задержки, компараторы, генераторы импульсов и т.д.) функций • простой ввод программы с клавиатуры модуля путем выбора библиотечных функций и конфигу рирования связей между ними • энергонезависимая память для хранения про граммы и параметров настройки • удобное и простое тиражирование программы с помощью дополнительных модулей памяти • типовые варианты крепления и монтажа • высокая гибкость и универсальность www.ekis.kiev.ua № 8, август КОНТРОЛЬ И АВТОМАТИЗАЦИЯ • программное изменение алгоритма управления без затрат на изменение кабельных соединений системы • возможность выбора требуемого числа и вида входов выходов за счет подключения модулей расширения • возможность применения специального про граммного обеспечения для компьютеров: напи сание программы, имитация ее работы, архиви рование данных, подготовка документации, за грузка или чтение программы из логического мо дуля LOGO! Встроенные функции Для программирования логических модулей LOGO! используется набор встроенных функций. Все встроенные функции разделены на две группы: базо вый набор функций и специальные функции. Базовые функции позволяют выполнять все основные логичес кие операции: И, ИЛИ, исключающее ИЛИ, НЕ, И НЕ и ИЛИ НЕ. Специальные функции содержат наиболее распространенные элементы систем автоматическо го управления: триггеры, таймеры, счетчики, элемен ты задержки, генераторы импульсов, часы и т.д. Коммуникационные возможности В стандартных моделях имеются модификации, оснащенные встроенным интерфейсом ведомого уст ройства AS Interface, а также обеспечивается воз можность подключения коммуникационного модуля ведомого устройства AS Interface или коммуникаци онного модуля для подключения к сети EIB. Логические модули LOGO! Basic имеют 6 дис кретных входов и 4 дискретных выхода. Напряжение пи тания модулей может со ставлять 12 или 24 В посто янного тока, 24 или 115/230 В переменного тока (в зависимости от модифи кации). Кроме того, различ ные типы модулей оснаще ны релейными или транзис торными выходами. Модули с питанием от источника постоянного тока дополни тельно оснащены 2 входами, которые могут быть ис пользованы для ввода дискретных или аналоговых сигналов. Программирование модулей может выпол няться непосредственно с клавиатуры на лицевой па нели, с персонального компьютера или установкой запрограммированного модуля памяти. Логические модули LOGO! Pure – наиболее де шевые модули семейства LOGO! Они являются функ циональными аналогами модулей LOGO! Basic и от личаются от последних отсутствием встроенного дисплея и клавиатуры. Все модули LOGO! Pure осна щены релейными выходами. Различные типы моду лей рассчитаны на напряжение питания 24 В посто янного тока или 115/230 В переменного тока. Програм мирование модулей LOGO! Pure осуществляется с пер сонального компьютера или установкой запрограммиро ванного модуля памяти. В состав новой серии LOGO!...0BA5 входят [1 3]: • LOGO!...0BA5 Basic/Pure – базовые модули • LOGO! AM2 AQ – модуль аналогового вывода • LOGO! Soft Comfort V5.0 – программное обеспе чение • цифровые модули расширения 8 I/O и 16 I/O (со ответственно 8 и 16 входов/выходов). Особенности LOGO!...0BA5 Basic/Pure: • в новых модулях используется PI управление, функция управления Ramp (пилообразной фор мы) и аналоговый мультиплексор (MUX). Они мо гут применяться в простых регуляторах или для аналогового управления частотными преобразо вателями. По сравнению с предыдущими серия ми в них увеличена контрастность дисплея и из менено меню ее регулировки. • для отображения текущих значений аналоговых входов и выходов предусмотрено 4 дополнитель ных экрана, выводимых на дисплей в режиме RUN:

• обеспечивается отключение часов в моделях с часами реального времени • имеется настраиваемый стартовый экран в режи ме RUN • отсутствует мигающее сообщение о ненастроен ных часах. Функция PI управления позволяет пользователю созда вать простые замкнутые систе мы управления. В качестве шаб лона для функции PI LOGO! ис пользована функция PID S7 200. Время цикла (период опроса) зафиксировано и равно 500 мс. Входы: A/M: Auto/Manual signal. Auto – при уровне лог. "1" на входе, Manual – при уровне лог. "0" R: Reset signal (устанавливает AQ в "0", очищает все переменные) № 8, август e mail: ekis@vdmais.kiev.ua КОНТРОЛЬ И АВТОМАТИЗАЦИЯ PV: Process value (аналоговый вход). Выход: AQ: аналоговый. Функция Ramp позволяет: • задать границы изменения сигнала (верхнюю и нижнюю) и скорость его нарастания. Пользователь назначает максимальные (верхние) значения пилообразного напряжения, скорость нарастания/спада (макси мально допустимые значения для его задачи) • пользователю масштабировать с помощью команд Gain и Offset значения AQ, Ramp Level 1 и 2, Rate и Max Q. Входы: En: Enable signal ("1" – активен, "0" – временная остановка) Цифровые модули расширения 8 I/O DM8 230R • Питание 120/230 В AC/DC • 4DI* 120/230 В AC/DC • 4DO**, реле на вых., ток до 5 A. DM8 24 Питание 24 В DC • • 4DI 24 В DC • 4DO, транзистор на вых., ток до 0.3 A. DM8 12/24R Питание 12/24 В DC • • 4DI 12/24 В DC • 4DO, реле на вых., ток до 5 A. DM8 24R • AC/DC 24 В • 4DI 24 В AC/DC PNP, NPN • 4DO, реле на вых., ток до 5 A.

* DI – data input (входные данные). ** DO – data output (выходные данные).

Sel: St:

Selector signal ("0" – Level 1, "1" – Level 2) Stop signal (включено при "1", срабатывание по фронту, замедленная остановка).

Выход: AQ: аналоговый. Аналоговый мультиплек сор (MUX) позволяет: • с использованием функции Analog MUX выбрать одно из 4 аналоговых значений (U1...U4) для вывода • если сигнал "En" активен, выбрать один из 4 вхо дов (в зависимости от значений сигналов на вхо дах S1 и S2). • AQ: аналоговый выход. Цифровые модули расширения 16 I/O DM16 230R • Питание 120/230 В AC/DC • 8DI 120/230 В AC/DC • 8DO, реле на вых., ток до 5 A. DM16 24 Питание 24V DC • • 8DI 24V DC • 8DO, транзистор на вых., ток до 0.3 A. DM16 24R • Питание 24 В DC • 8DI 12/24 В DC • 8DO, реле на вых., ток до 5 A.

Модули LOGO!Power Для питания логических модулей разработана ли нейка миниатюрных блоков питания LOGO!Power, формирующих напряжение от 5 до 24 В (ток до 4 А при напряжении питания 24 В). Внешний вид модулей LOGO!Power показан на рисунке. Более подробную информацию о новых модулях LOGO! можно получить в сети Интернет на web сайте: http://www2.automation.siemens.com. ЛИТЕРАТУРА 1. http://www2.automation.siemens.com/au/australia/ html_76/products/ProductNews/LogoOBA5.htm. 2. http://www2.automation.siemens.com/logo/html_76/ funksonder plus.htm. 3. http://www2.automation.siemens.com/logo/html_76/ highlights.htm.

www.ekis.kiev.ua № 8, август ПАССИВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ НОВЫЕ КОМПОНЕНТЫ ФИРМЫ MURATA * В ниманию читателей предлагается ряд но вых компонентов фирмы Murata, которые могут найти применение в современных раз работках. Г. Местечкина NEW COMPONENTS BY MURATA Т he new passive components from Murata are repre sented in article. G. Mestechkina Преимуществами продукции фирмы Murata, изве стной производимыми ею пассивными компонентами широкого применения, являются сочетание совре менных технологий и материалов, новых компонентов и микросборок. Краткая информация о новых издели ях этой фирмы дана в статье. Пирометры инфракрасного излучения Пирометры инфракрасного излучения производства фирмы Murata обеспечивают проведение многосторон него контроля в отличие от аналогов других фирм. Прин цип работы сенсоров основан на пироэлектрических свойствах материала, используемого в качестве чувст вительного элемента датчика. Пироэлектрики (Passive Infra Red – PIR) обладают высокой чувствительностью к изменению температуры независимо от длины волны света и используются для систем охранной и пожарной сигнализации, автоматического управления освещен ностью и пр. Оптический фильтр, входящий в состав сенсора, ограничивает чувствительность за пределами рабочего диапазона длин волн и снижает уровень по мех. На рисунке показана конструкция IR пирометра. Многоэлементные сенсоры. Сенсоры с двумя эле ментами, включенными с обратной полярностью и имеющими совмещенные выходы, нечувствительны к изменению температурного фона и реагируют только на быстроперемещающиеся источники тепла. Таким же образом четыре элемента обеспечивают высокую чувствительность к перемещающемуся источнику тепла. Два выхода используют для объединения с ло гической функцией ИЛИ/И для повышения точности обнаружения (регистрации). Линзы Френеля. Характеристики IR пирометров могут быть улучшены с использованием линз Френеля, которые позволяют увеличить площадь обнаружения и минимизировать отклик на быстрое изменение темпе ратуры, вызванное ветром или солнечным светом. Широкая номенклатура IR пирометров оптимизи рована для решения различных задач, стоящих перед заказчиком. Металлокерамические потенциометры высотой 0.8 мм Металлокерамические подстроечные потенцио метры высотой 0.8±0.1 мм находят применение в мо дулях для ЖК дисплеев, устройствах оптической свя зи, датчиках и блоках оптических головок считывания информации с CD дисков.

Конструкция IR пирометра * MURATAmail, Spring 2005, No. 14.

Потенциометры соответствуют жестким требовани ям стандартов ЕС Restriction of Hazardous Substance – RoHS, ограничивающих содержание вредных веществ в электронике (в частности, свинца), благодаря чему исключено отрицательное воздействие на окружаю щую среду. Это тем более важно, что с июня 2006 г. использование свинца в электронных устройствах, производимых в ЕС, запрещено. Диапазон рабочих температур потенциометров (от 55 до 125 °С) позво ляет использовать их и в автомобильной электронике. Многоконтактный скользящий движок потенцио метра обеспечивает низкий уровень шумов и ста бильность характеристик. Конструктивно потенцио метры выполнены пайкой без применения флюса или приклеиванием электропроводящим клеем, обеспе чивающим надежное соединение.

№ 8, август e mail: ekis@vdmais.kiev.ua ПАССИВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ Новая серия PVA2 рассчитана на повышение тем пературы при пайке. Отклонение полного сопротивления от номиналь ного значения находится в пределах ±25%, а измене ние из за воздействия температуры окружающей среды составляет ±3%. Температурный коэффициент сопротивления ±250 ppm/°C. Чип конденсаторные сборки Сокращение затрат на монтаж, уменьшение зани маемой площади и массы возможно благодаря при менению серии конденсаторных сборок GNM, выпол ненных в миниатюрных корпусах. Использование со зданных фирмой Murata керамических материалов и новых технологий обеспечивает увеличение отноше ния C/V (емкости к единице объема) и, как следствие, обеспечивает снижение габаритов керамических кон денсаторов. Это позволяет уменьшить занимаемое конденсатором пространство на плате. Такие сборки находят широкое применение в лю бых устройствах, для которых габариты являются кри тичным фактором. Сотовые телефоны, пейджеры, ПК и ЖК дисплеи – типичные области применения чип конденсаторных сборок. Описывать детально все семейство чип конденса торов ввиду его широкой номенклатуры нерациональ но, поэтому остановимся только на основных особен ностях. Выпускаемые сборки состоят из 2 или 4 конден саторов. В настоящее время 1206 – самый большой ти поразмер, а в типоразмере 0504 будут размещены два конденсатора емкостью 1 мкФ с диэлектриком X5R. До последнего времени потребности в малогаба ритных конденсаторах с номинальным напряжением до 50 В постоянного тока удовлетворялись благодаря использованию hi K диэлектриков, отличающихся не высокой стабильностью и большими потерями. В сборках серии GNM используются диэлектрики X5R/X7R, обеспечивающие высокую стабильность па раметров и рабочее напряжение до 50 B. Дополнительную информацию о продукции фир мы Murata можно получить в сети Интернет по адресу: http://www.murata.com.

№ 8, август e mail: ekis@vdmais.kiev.ua ШКАФЫ И КОРПУСА СИСТЕМА МОНИТОРИНГА ПАРАМЕТРОВ ШКАФОВ ДЛЯ ЭЛЕКТРОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ * истема CMC TC фирмы Rit tal предназначена для мо ниторинга параметров шкафов с электронным оборудованием и отличается простотой, гибко стью и относительно невысо кой стоимостью. А. Мельниченко С CMC TC THE INNOVATIVE RACK MONITORING SYSTEM FROM RITTAL ata losses and system failures in network and production equip ment can involve enormous cost risks, and even threaten a com pany's very existence. Rittal now unveils the latest generation of mo nitoring technology: Rittal CMC TC. A. Melnichenko D Нарушения в работе промышленного оборудова ния могут повлечь за собой большие материальные потери. Фирма Rittal предлагает потребителям новую версию системы мониторинга внутреннего состояния шкафов с электронной аппаратурой CMC TC (Com puter Multi Control – Top Concept). Система обеспечивает выполнение следующих функций: • мониторинг напряжений питания • управление доступом к содержимому шкафа и выдачу сигнала тревоги при попытке несанкцио нированного доступа • поддержание необходимой температуры внутри шкафа • измерение влажности и включение нагревателей для предупреждения образования конденсата и др. Система включает следующие основные компо ненты: • периферийные устройства (датчики и исполни тельные устройства) • три вида сенсорных блоков, служащих для преоб разования сигналов датчиков в цифровую форму, удобную для обработки процессором, а также для выдачи команд управления исполнительными уст ройствами • процессорный блок, в котором происходит обра ботка сигналов датчиков и с выхода которого че рез сетевой интерфейс выдаются данные в уст ройства более высокого уровня управления • главный процессор (мастер), предназначенный для организации систем управления большой сложности, для которых ресурсов процессорного блока недостаточно. В состав системы входит также программное обеспечение (программа для управления сетями, конфигуратор, менеджер и др.). Простейшая система безопасности (рис. 1) состо ит из датчиков, одного из сенсорных блоков (соответ ствующего типу датчика) и процессорного блока, под ключенного к сети управления предприятием. При не Рис. 1. Конфигурация простейшей системы безопасности * Rittal HB 31/IT Solutions. – Каталог фирмы Rittal, 2003.

www.ekis.kiev.ua № 8, август ШКАФЫ И КОРПУСА обходимости эта система может быть расширена пу тем подключения дополнительных датчиков и сенсор ных блоков. Для организации более сложных систем безопасности несколько процессорных блоков могут быть подключены к главному процессору, имеющему связь с сетью предприятия. Сенсорные блоки Универсальный блок ввода вывода обеспечивает прием сигналов различных датчиков и выдачу ко манд управления исполнительными устройствами. Блок имеет 4 разъема RJ 12 для подключения датчи ков и разъем RJ 45 для обмена данными с процес сорным блоком и подачи напряжения питания. Рас познавание подключенных периферийных устройств осуществляется автоматически нажатием специаль ной клавиши на блоке. К блоку могут подключаться датчики температуры, влажности, кода доступа, ван дализма, воздушного потока, задымления, движе ния и др. Блок контроля доступа обеспечивает управление дверными замками по сигналам, поступающим от кнопочного номеронабирателя или считывателя маг нитных или чип карт. Исполнительными устройствами служат запираемые дверные ручки TS Komfort или Er goform S, а также универсальный замок. Блок контроля климата служит для автоматическо го поддержания в заданных пределах температуры внутри шкафа. К нему подключаются датчики темпе ратуры и вентиляторы. Работа вентилятора контроли руется датчиком воздушного потока. Возможно под ключение к блоку и других датчиков: температуры, движения, задымления и др. Дисплейный блок предназначен для отображения аварийных и статусных сообщений во время наладки системы. Объем отображаемой информации составля ет 2 строки по 20 символов высотой 3 мм. Питание бло ка и его связь с процессорным блоком осуществляются через последовательный интерфейс (гнездо RJ 12). Блок GSM предназначен для организации отдель ного канала связи при резервировании или отсутст вии сети. Блок может ретранслировать аварийные со общения и принимать команды для активизации ком мутирующих входов. Для работы блока необходима SIM карта ("data only" или обычная). Обмен данными происходит в диапазоне частот 900/1800 МГц. В за висимости от наступившего события блок может ус танавливать соединение и посылать сообщение на один из четырех телефонных номеров. Команды акти визации входов могут подаваться на модем в виде SMS сообщений. По требованию заказчика блок ос нащают дополнительными функциями: факс, e mail и голосовой почты. Габаритные размеры сенсорных и процессорного блоков (ШВГ): 13644129 мм, диапазон рабочих температур от 5 до 45 °С. Процессорный блок Процессорный блок (рис. 2) является базовым ус тройством системы. К нему может быть подключено до четырех сенсорных блоков. Программирование блока осуществляется с персонального компьютера через интерфейс RS 232. Блок подключается к сети пользователя или главному процессору через интер фейс 10Base T. На разъем RJ 12 выведена группа кон тактов реле для включения аварийной сигнализации. Появление аварийного сообщения сопровождается звуковым сигналом. Питание блока осуществляется от отдельного блока питания с выходным напряжени ем 24 В.

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.