Æóðíàë ðàçðàáîò÷èêîâ ýëåêòðîíèêè WWW.RLOCMAN.RU
ÐÀÄÈÎËÎÖÌÀÍ
Èþëü-Àâãóñò 2021 (115)
Êîìïîíîâêà ïå÷àòíûõ ïëàò
äëÿ âûñîêîñêîðîñòíûõ
ñõåì
ÂÀØÅÌÓ ËÅÒ ÂÛÕÎÄÈÒ
ÆÓÐÍÀËÓ ñ 06.2011
ÐàäèîËîöìàí.Æóðíàë
www.rlocman.ru/magazine
Îôèöèàëüíûå âåðñèè òîëüêî çäåñü: áåç ðåãèñòðàöèè è
íàçîéëèâîé ðåêëàìû, ñ âûñîêîé ñêîðîñòüþ ñêà÷èâàíèÿ.
Åñëè âû ÿâëÿåòåñü íîñèòåëåì
ïåðåäîâûõ çíàíèé â îáëàñòÿõ
ðàçðàáîòêè ýëåêòðîííûõ ïðèáîðîâ è/èëè
ïðèìåíåíèÿ ýëåêòðîííûõ êîìïîíåíòîâ
è ãîòîâû ïîïóëÿðèçèðîâàòü èõ –
ïðèãëàøàåì ê ñîòðóäíè÷åñòâó!
ÐÀÄÈÎËÎÖÌÀÍÅ Íîâîñòè
Èþëü-Àâãóñò 2021 (115) 4 Diodes ïðåäñòàâëÿåò äðàéâåð çâóêîâûõ èçëó÷àòåëåé PAM8907
4 ARM ðàçðàáîòàëà ïåðâûé 32-áèòíûé ïëàñòèêîâûé ìèêðîêîíòðîëëåð ñ
Ãëàâíûé ðåäàêòîð:
À. Íèêîëàåâ àðõèòåêòóðîé M0+
5 Infineon ïðåäñòàâëÿåò ïåðâûé â îòðàñëè âûñîêîâîëüòíûé ìèêðîêîíòðîëëåð ñ
Äèðåêòîð:
Ñ. Ìóðàò÷àåâ ïîääåðæêîé USB PD 3.1
6 Analog Devices àíîíñèðóåò íîâîå ðåøåíèå äëÿ «ïîñëåäíåé ìèëè» ïðîìûøëåííîãî
Íàä íîìåðîì ðàáîòàëè:
Ethernet
Ì. Áàñêîâ 7 Microchip àíîíñèðóåò íîâûé ìîíîëèòíûé ðàäèî÷àñòîòíûé GaN óñèëèòåëü ìîùíîñòè
Ä. Çàõàðîâ 8 Íîâàÿ ëèíåéêà ìèêðîêîíòðîëëåðîâ îò TI íà ïîðÿäîê óâåëè÷èâàåò âîçìîæíîñòè îáðàáîòêè
Â.Êîëåñíèê
Î. Ëåâàøîâ Ñòàòüè
Ñ. Ìóðàò÷àåâ
À. Íèêîëàåâ 10 Ðàçáèðàåìñÿ ñ çàçåìëåíèåì, ýêðàíèðîâàíèåì è çàùèòîé îò óòå÷åê â âûñîêîîìíûõ
ïðèëîæåíèÿõ
À. Ðóñó
18 Çàðÿäíîå óñòðîéñòâî ñ ïîâûøåííîé óäåëüíîé ìîùíîñòüþ íà îñíîâå òðåõóðîâíåâîãî
Ïî âîïðîñàì ðàçìåùåíèÿ ïîíèæàþùåãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ
ðåêëàìû, ïóáëèêàöèè àâòîðñêèõ
28 SVGA-óäëèíèòåëü íà îñíîâå âèòîé ïàðû
ìàòåðèàëîâ, ñ çàìå÷àíèÿìè è 38 Äèíàìèêè ñ êàòóøêîé ïîäìàãíè÷èâàíèÿ: àíàõðîíèçì èëè áóäóùåå?
ïîæåëàíèÿìè îáðàùàòüñÿ: 40 Ïðàêòè÷åñêîå ðóêîâîäñòâî ïî êîìïîíîâêå ïå÷àòíûõ ïëàò äëÿ âûñîêîñêîðîñòíûõ ñõåì
52 Ñõåìà èçìåðÿåò åìêîñòü èëè èíäóêòèâíîñòü
[email protected] 54 Èçìåðåíèå èíäóêòèâíîñòè: äîïîëíåíèå ê ñòàòüå
+7 (495) 721-72-14 56 Ñîâåðøåííî íîâûé ñïîñîá ïðîèçâîäñòâà ýëåêòðîýíåðãèè
58 Èñòî÷íèê ïîñòîÿííîãî òîêà äëÿ ISFET è MEMFET
www.rlocman.ru 60 Îðèãèíàëüíàÿ ñõåìà ïëàâàþùåãî èñòî÷íèêà òîêà
Îôèöèàëüíûå âåðñèè æóðíàëà Ñõåìû
ðàñïðîñòðàíÿþòñÿ áåñïëàòíî è
áåç ðåãèñòðàöèè òîëüêî íà ñàéòå 62 Àâòîìàòè÷åñêàÿ ñèñòåìà áåñïåðåáîéíîãî ïèòàíèÿ 12 Â
ÐàäèîËîöìàí 67 RC-ãåíåðàòîð ñèíóñîèäàëüíûõ ñèãíàëîâ ñ ðåãóëèðîâêîé ÷àñòîòû îäíèì ïîòåíöèîìåòðîì
70 Èñïîëüçîâàíèå àóäèî ÎÓ LM1875 íå ïî ïðÿìîìó íàçíà÷åíèþ
Ïðè ëþáîì èñïîëüçîâàíèè 80 TinyCalibrator – óñòðîéñòâî äëÿ êàëèáðîâêè âñòðîåííûõ îñöèëëÿòîðîâ 8-âûâîäíûõ
ìàòåðèàëîâ, îïóáëèêîâàííûõ â
æóðíàëå, ññûëêà íà ÐàäèîËîö- ìèêðîêîíòðîëëåðîâ ATtiny è ñáðîñà Fuse-áèòîâ
ìàí îáÿçàòåëüíà. Ïîëíîå èëè 85 Èñòî÷íèê îïîðíîãî íàïðÿæåíèÿ óëó÷øàåò õàðàêòåðèñòèêè ïîëåâîãî òðàíçèñòîðà
÷àñòè÷íîå âîñïðîèçâåäåíèå èëè 88 Ïðåöèçèîííîå òîêîâîå çåðêàëî è ÓÍ× íà åãî îñíîâå
òèðàæèðîâàíèå êàêèì áû òî íè 92 Äðàéâåð ñâåòîäèîäà ñ ôóíêöèåé êîíòðîëÿ íåèñïðàâíîñòåé
áûëî ñïîñîáîì ìàòåðèàëîâ 94 Âûñîêîòî÷íûé äåòåêòîð ïåðåõîäà ñåòåâîãî íàïðÿæåíèÿ ÷åðåç íîëü íà äâóõ
íàñòîÿùåãî èçäàíèÿ äîïóñêàåò- 96 Ïîðòàòèâíûé èíâåðòîðíûé ïðåîáðàçîâàòåëü
ñÿ òîëüêî ñ ïèñüìåííîãî ðàçðå- 98 Äâóíàïðàâëåííûé èíâåðòîð ïîñòîÿííîãî òîêà
øåíèÿ ðåäàêöèè. 100 TinyCharger – çàðÿäíîå óñòðîéñòâî äëÿ îäíîýëåìåíòíîãî Li-Ion àêêóìóëÿòîðà ñ
Ìíåíèÿ àâòîðîâ íå âñåãäà
îòðàæàþò òî÷êó çðåíèÿ ðåäàêöèè. ôóíêöèåé ìîíèòîðèíãà
105 Àóäèî óñèëèòåëü êëàññà D óïðàâëÿåò ýëåêòðîäâèãàòåëåì
Îôîðìëåíèå 106 Ïåðåêëþ÷àòåëü íà òðèããåðå Øìèòòà
áåñïëàòíîé ïîäïèñêè: 108 Èñïîëüçîâàíèå ïðîâîäíèêîâ ïå÷àòíîé ïëàòû â êà÷åñòâå áàëàíñèðîâî÷íûõ áàëëàñòíûõ
www.rlocman.ru/magazine
ðåçèñòîðîâ
110 Ïðîñòàÿ ñõåìà èíäèêàòîðà óðîâíÿ/îãðàíè÷åíèÿ ñòåðåîñèãíàëà
112 Áûñòðàÿ îöåíêà äèýëåêòðè÷åñêîé àáñîðáöèè êîíäåíñàòîðà
116 Ãðàäèåíòíûé àíàëèçàòîð àíàëîãîâûõ ñèãíàëîâ
119 Òîêîâàÿ ïåòëÿ 4-20 ìÀ íå íóæäàåòñÿ âî âíåøíåì èñòî÷íèêå ïèòàíèÿ
120 Ñõåìà çàùèòû îò ïåðåïîëþñîâêè ñ àâòîìàòè÷åñêèì èñïðàâëåíèåì ïîëÿðíîñòè
122 Ñõåìà êîððåêöèè ïîëÿðíîñòè çàùèùàåò óñòðîéñòâà ñ áàòàðåéíûì ïèòàíèåì
125 Ãèñòåðåçèñ ðåëå îáåñïå÷èâàåò ôóíêöèþ ïåðåêëþ÷åíèÿ
128 Áåñêîíòàêòíûé êðàí äëÿ óìûâàëüíèêà íà îñíîâå äâóõ òàéìåðîâ
130 Èñòî÷íèê êàëèáðîâî÷íîãî øóìîâîãî ñèãíàëà ïîâûøàåò ïîâòîðÿåìîñòü èçìåðåíèé
132 «Èíòåëëåêòóàëüíîå» çàðÿäíîå óñòðîéñòâî ïðåäîòâðàùàåò ïîâðåæäåíèå NiCd áàòàðåé
136 Ïàññèâíûé ôèëüòð äëÿ ñèñòåìû ñâÿçè ïî ëèíèè ýëåêòðîïåðåäà÷è
138 Áûñòðîäåéñòâóþùèé äðàéâåð îòêëîíÿþùèõ ïëàñòèí èñòî÷íèêà èîíîâ
Diodes ïðåäñòàâëÿåò äðàéâåð çâóêîâûõ èçëó÷àòåëåé
PAM8907
Êîìïàíèÿ Diodes ïðåäñòàâèëà äðàéâåð âîçìîæíîñòü èñïîëüçîâàòü óñòðîéñòâî äëÿ
PAM8907, ïðåäíàçíà÷åííûé äëÿ äîñòèæåíèÿ ðåøåíèÿ øèðîêîãî ñïåêòðà ïîòåíöèàëüíûõ
ìàêñèìàëüíîãî çâóêîâîãî äàâëåíèÿ ïðè çàäà÷. Ñ ïîìîùüþ âûâîäà îáùåãî íàçíà÷å-
èñïîëüçîâàíèè êåðàìè÷åñêèõ è ïüåçîýëåê- íèÿ ðàçìàõ âûõîäíîãî ñèãíàëà ìîæåò áûòü
òðè÷åñêèõ çâóêîâûõ èçëó÷àòåëåé. PAM8907 âûáðàí ðàâíûì 22  èëè 31 Â, ïîçâîëÿÿ îïòè-
ñîäåðæèò âñòðîåííûé ñèíõðîííûé ïîâûøàþ- ìèçèðîâàòü ñîîòíîøåíèå ìåæäó óðîâíåì
ùèé ïðåîáðàçîâàòåëü, óâåëè÷èâàþùèé óðî- çâóêîâîãî äàâëåíèÿ è âðåìåíåì àâòîíîìíîé
âåíü çâóêîâîãî äàâëåíèÿ â ñèñòåìàõ ñ áàòà- ðàáîòû. Äëÿ ðàáîòû âíóòðåííåãî ïîâûøàþ-
ðåéíûì ïèòàíèåì, è ïðåâîñõîäèò àíàëîãè÷- ùåãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ òðåáóåòñÿ äðîññåëü
íûå äðàéâåðû, ïðåäëàãàåìûå íà ðûíêå. èíäóêòèâíîñòüþ âñåãî 1.0 ìêÃí, ÷òî ïîìîãàåò
Óñòðîéñòâî îïòèìèçèðîâàíî äëÿ èñïîëüçîâà- ñíèçèòü çàòðàòû íà ìàòåðèàëû è ñîêðàòèòü
íèÿ â áåñïðîâîäíûõ òðåêåðàõ, ïðîìûøëåí- ïëîùàäü, çàíèìàåìóþ íà ïå÷àòíîé ïëàòå.
íûõ ñèñòåìàõ ñèãíàëèçàöèè, ìåäèöèíñêîì
îáîðóäîâàíèè è áûòîâîé òåõíèêå. Ôóíêöèè àâòîìàòè÷åñêîãî îòêëþ÷åíèÿ è
ïðîáóæäåíèÿ äàåò âîçìîæíîñòü åùå áîëüøå
Áîëüøîé äèàïàçîí âõîäíûõ íàïðÿæåíèé ïðîäëèòü âðåìÿ ðàáîòû äðàéâåðà çâóêîâîãî
îò 1.8  äî 5.5 Â, ïîääåðæèâàåìûõ äðàéâå- èçëó÷àòåëÿ PAM8907 â ñîñòàâå ñèñòåìû ñ
ðîì çâóêîâûõ èçëó÷àòåëåé PAM8907, äàåò áàòàðåéíûì ïèòàíèåì; ïðè ýòîì â ðåæèìå
îòêëþ÷åíèÿ ïîòðåáëÿåìûé òîê ñîñòàâëÿåò
ìåíåå 1 ìêÀ. Çàùèòíîå îòêëþ÷åíèå ïðè ïåðå-
ãðåâå, çàùèòà îò ïåðåãðóçêè ïî òîêó è íàïðÿ-
æåíèþ, à òàêæå ìåõàíèçìû áëîêèðîâêè ïðè
ïîíèæåííîì íàïðÿæåíèè ãàðàíòèðóþò íà-
äåæíóþ ðàáîòó ïðèáîðà. Óñòðîéñòâî ñîõðàíÿ-
åò ðàáîòîñïîñîáíîñòü â äèàïàçîíå òåìïåðà-
òóð îêðóæàþùåé ñðåäû îò –40 °C äî +125 °C.
Äðàéâåð ïüåçîýëåêòðè÷åñêèõ èçëó÷àòåëåé
PAM8907 ïîñòàâëÿåòñÿ â êîìïàêòíîì 10-
êîíòàêòíîì êîðïóñå U-QFN2020, çàíèìàþ-
ùåì ìèíèìàëüíóþ ïëîùàäü íà ïå÷àòíîé
ïëàòå. Ïðè ïîêóïêå 3000 ìèêðîñõåì öåíà
îäíîãî ïðèáîðà ñîñòàâèò $0.43.
ARM ðàçðàáîòàëà ïåðâûé 32-áèòíûé ïëàñòèêîâûé
ìèêðîêîíòðîëëåð ñ àðõèòåêòóðîé M0+
Nick Flaherty eeNews Embedded
ARM ðàçðàáîòàëà ïåðâûé ïîëíîñòüþ 32- ðåçèñòîðîâ, èçãîòîâëåííûõ íà ïëàñòèêîâîé
áèòíûé ìèêðîêîíòðîëëåð, ïîñòðîåííûé íà ïîäëîæêå, ðàçðàáîòàííîé áðèòàíñêîé êîìïà-
ãèáêîì ïëàñòèêîâîì ìàòåðèàëå ñ èñïîëüçîâà- íèåé PragmatIC Semiconductor èç Êåìáðèäæà.
íèåì ïðîöåññà 0.8 ìêì êîìïàíèè PragmatIC.
Ìèêðîêîíòðîëëåð, îïèñàííûé â æóðíàëå
Ìèêðîêîíòðîëëåð PlasticARM ñîñòîèò èç Nature ïîñëå øåñòè ëåò ðàçðàáîòêè, ñîäåðæèò
56,340 n-êàíàëüíûõ ÌÎÏ òðàíçèñòîðîâ è 32-áèòíûé öåíòðàëüíûé ïðîöåññîð, êîíòðîë-
4 ÍÎÂÎÑÒÈ
ëåð âëîæåííûõ âåêòîðíûõ ïðåðûâàíèé äëÿ äåíû ãåíåðàòîð, ñáðîñ, GPIO, ïèòàíèå è îòëà-
îáðàáîòêè ïðåðûâàíèé îò âíåøíèõ óñòðîéñòâ, äî÷íûå ñèãíàëû. Ñïåöèàëüíûå ñðåäñòâà çàùè-
ïåðèôåðèþ, ïàìÿòü è èíòåðôåéñ øèíû AHB- òû îò ýëåêòðîñòàòè÷åñêèõ ðàçðÿäîâ â ýòîé
Lite, à òàêæå 456 áàéò ÏÇÓ, â êîòîðîì çàïèñà- êîíñòðóêöèè îòñóòñòâóþò. Âìåñòî ýòîãî êî âñåì
íû òðè òåñòîâûå ïðîãðàììû, èñïîëüçóþùèå âõîäàì ïîäêëþ÷åíû êîíäåíñàòîðû 140 ïÔ, à
íàáîð èíñòðóêöèé ARMv6-M, è ñòàíäàðòíûå âñå âûõîäû óïðàâëÿþòñÿ äðàéâåðàìè ñ àêòèâ-
èíñòðóìåíòàëüíûå ñðåäñòâà ARM. íûìè ïîäòÿãèâàþùèìè òðàíçèñòîðàìè.
Âñÿ ñèñòåìà íà êðèñòàëëå (ÑíÊ) ðàáîòàåò Êëþ÷åâîé ïðîáëåìîé ÿâëÿåòñÿ ýíåðãî-
íà òàêòîâîé ÷àñòîòå 29 êÃö îò èñòî÷íèêà ïèòà- ïîòðåáëåíèå è ðàññåèâàíèå òåïëà â ïëàñòè-
íèÿ 3  è ïîòðåáëÿåò 21 ìÂò, â îñíîâíîì çà êå. Äëÿ ïîääåðæêè áîëåå ñëîæíûõ ïëàñòèêî-
ñ÷åò ñòàòè÷åñêîé ìîùíîñòè; ïðè ýòîì íà ïðî- âûõ êîíñòðóêöèé ñ êîëè÷åñòâîì âåíòèëåé
öåññîð ïðèõîäèòñÿ 45 ïðîöåíòîâ, íà ïàìÿòü – ïðèìåðíî äî 100,000 ARM ðàçðàáàòûâàåò
33 ïðîöåíòà, à íà ïåðèôåðèéíûå óñòðîéñòâà áèáëèîòåêè ÿ÷ååê ñ íèçêèì ýíåðãîïîòðåáëå-
– 22 ïðîöåíòà ïîòðåáëÿåìîé ìîùíîñòè. íèåì, êîòîðûå ïîçâîëÿò èñïîëüçîâàòü áîëü-
øå ïåðèôåðèéíûõ óñòðîéñòâ âîêðóã ÿäðà
PlasticARM â 12 ðàç áîëüøå, ÷åì ïðåäûäó- êîíòðîëëåðà. Ïî ñëîâàì èññëåäîâàòåëåé,
ùàÿ ñîâìåñòíàÿ ðàçðàáîòêà ARM è PragmatIC äëÿ ïåðåõîäà ê ñõåìàì, ñîäåðæàùèì áîëåå
ñïåöèàëèçèðîâàííîãî ÿäðå ìàøèííîãî 1,000,000 âåíòèëåé, âåðîÿòíî, ïîòðåáóåòñÿ
îáó÷åíèÿ, è çíàìåíóåò ñîáîé çíà÷èòåëüíûé ÊÌÎÏ òåõíîëîãèÿ.
øàã â ñîçäàíèè íåäîðîãîé ãèáêîé ïëàñòèêî-
âîé ýëåêòðîíèêè äëÿ ïîäêëþ÷åíèÿ ïðåäìåòîâ Åùå îäíîé çàäà÷åé, ñòîÿùåé ïåðåä ðàçðà-
ïîâñåäíåâíîé æèçíè ê Èíòåðíåòó âåùåé. áîò÷èêàìè, ÿâëÿåòñÿ ñîçäàíèå ïðîãðàììèðó-
åìîé ýíåðãîíåçàâèñèìîé ïàìÿòè äëÿ õðàíå-
ÑíÊ áûëà ðåàëèçîâàíà íà îñíîâå ïðîöåñ- íèÿ ïðîãðàìì.
ñà 0.8 ìêì êîìïàíèè PragmatIC ñ èñïîëüçîâà-
íèåì ñòàíäàðòíûõ äëÿ îòðàñëè èíñòðóìåíòîâ
èçãîòîâëåíèÿ ìèêðîñõåì è ÷åòûðåõ ìåòàëëè-
÷åñêèõ ñëîåâ íà 200-ìèëëèìåòðîâîé ïîëèè-
ìèäíîé ïëàñòèíå.
Ïîëó÷åííûé â ðåçóëüòàòå ÷èï èìååò ïëî-
ùàäü 59.2 ìì2 (áåç êîíòàêòíûõ ïëîùàäîê) è
ñîäåðæèò 18,334 ýêâèâàëåíòíûõ ëîãè÷åñêèõ
ýëåìåíòîâ «È-ÍÅ». Ïî ïåðèìåòðó ìèêðîñõåìû
ðàñïîëîæåíû 28 êîíòàêòîâ, íà êîòîðûå âûâå-
Infineon ïðåäñòàâëÿåò ïåðâûé â îòðàñëè âûñîêî-
âîëüòíûé ìèêðîêîíòðîëëåð ñ ïîääåðæêîé USB PD 3.1
Infineon Technologies ïðåäñòàâèëà ïåðâûé
â îòðàñëè âûñîêîâîëüòíûé ìèêðîêîíòðîëëåð
ñ ïîääåðæêîé USB PD 3.1 (USB Power
Delivery). EZ-PD PMG1 (Power Delivery
Microcontroller Gen1) – ýòî ïåðâîå ïîêîëåíèå
USB PD ìèêðîêîíòðîëëåðîâ êîìïàíèè
Infineon, ïðåäíàçíà÷åííûõ äëÿ ëþáîé âñòðà-
èâàåìîé ñèñòåìû, êîòîðàÿ îáåñïå÷èâàåò èëè
ïîòðåáëÿåò âûñîêîå íàïðÿæåíèå ïèòàíèÿ äî
28 Â (140 Âò). Ìèêðîñõåìà ïîääåðæèâàåò
áîëåå âûñîêîé óðîâíè ìîùíîñòè, îïðåäå-
ëåííûå â ñïåöèôèêàöèè USB PD 3.1, è
ÐàäèîËîöìàí 07,08-2021 5
èñïîëüçóåò ðåñóðñû ìèêðîêîíòðîëëåðà äëÿ èíòåãðèðîâàòü â ïðèëîæåíèå èíòåëëåêòóàëü-
ðåàëèçàöèè äîïîëíèòåëüíûõ âîçìîæíîñòåé íûå àíàëîãîâûå äàò÷èêè. Ìèêðîêîíòðîëëåðû
óïðàâëåíèÿ ïèòàíèåì. Íîâûå ïðîäóêòû èäå- PMG1 òàêæå ïðîãðàììèðóþòñÿ â óñëîâèÿõ
àëüíî ïîäõîäÿò äëÿ ðûíêîâ ïîòðåáèòåëü- ýêñïëóàòàöèè, ÷òîáû ðàçðåøèòü ïîäïèñàí-
ñêèõ, ïðîìûøëåííûõ è êîììóíèêàöèîííûõ íûå îáíîâëåíèÿ ïðîøèâêè äëÿ ïîâûøåíèÿ
óñòðîéñòâ äëÿ òàêèõ ïðèëîæåíèé, êàê èíòåë- ýôôåêòèâíîñòè. Ïðîãðàììèðîâàíèå ïîääåð-
ëåêòóàëüíûå êîëîíêè, ìàðøðóòèçàòîðû, ýëåê- æèâàåòñÿ èíòåãðèðîâàííîé ñðåäîé ðàçðàáîò-
òðè÷åñêèå è ñàäîâûå èíñòðóìåíòû. êè ModusToolbox ñ íàáîðîì ðàçðàáîòêè ïðî-
ãðàììíîãî îáåñïå÷åíèÿ PMG1, à òàêæå íàáî-
 ñåìåéñòâî PMG1 âñòðîåí ïðîâåðåííûé ðàìè ïðîòîòèïíûõ ïëàò è êðàòêèì ðóêîâî-
ðûíêîì ñòåê USB PD, îáåñïå÷èâàþùèé íà- äñòâîì ïî íà÷àëó ðàáîòû. Ýòè ñðåäñòâà óïðî-
äåæíîñòü ðàáîòû è âçàèìîäåéñòâèÿ. Ìèêðî- ùàþò ðàçðàáîòêó è òåñòèðîâàíèå ìèêðîïðî-
êîíòðîëëåðû îñíàùåíû ïðîöåññîðîì Arm ãðàìì, ÷òî åùå áîëüøå ñîêðàùàåò îáùåå
Cortex-M0/M0+ ñ ôëýø-ïàìÿòüþ äî 256 ÊÁ è âðåìÿ êîíñòðóèðîâàíèÿ è âûõîäà íà ðûíîê.
SRAM 32 ÊÁ, ïîëíîñêîðîñòíûì èíòåðôåéñîì
USB, ïðîãðàììèðóåìûìè âõîäàìè âûõîäàìè Íàáîð äëÿ ïðîòîòèïèðîâàíèÿ CY7110 EZ-PD
îáùåãî íàçíà÷åíèÿ (GPIO), äðàéâåðàìè PMG1-S0.
çàòâîðîâ, LDO ðåãóëÿòîðàìè è âûñîêîâî-
ëüòíûìè öåïÿìè çàùèòû âõîäîâ. Óñòðîéñòâà Äîñòóïíîñòü
PMG1 òàêæå îáåñïå÷èâàþò àïïàðàòíóþ è
ïðîãðàììíóþ çàùèòó, âêëþ÷àÿ çàùèòó îò USB PD ìèêðîêîíòðîëëåðû ñåìåéñòâà
ïîâûøåííîãî íàïðÿæåíèÿ è ïåðåãðóçêè ïî PMG1 óæå äîñòóïíû äëÿ çàêàçà.
òîêó, çàùèòó îò êîðîòêîãî çàìûêàíèÿ è îáðàò-
íîãî òîêà, áåçîïàñíóþ çàãðóçêó è ïîäïèñàí-
íîå îáíîâëåíèå ìèêðîïðîãðàìì.
Äëÿ ïîâûøåíèÿ óäîáñòâà èñïîëüçîâàíèÿ
ðàçðàáîò÷èêàìè â íîâûå óñòðîéñòâà âêëþ÷å-
íû ïðîãðàììèðóåìûå àíàëîãîâûå è öèôðî-
âûå áëîêè, ïîçâîëÿþùèå ëåãêî íàñòðàèâàòü è
Analog Devices àíîíñèðóåò íîâîå ðåøåíèå äëÿ
«ïîñëåäíåé ìèëè» ïðîìûøëåííîãî Ethernet
Analog Devices ðàñøèðèëà ñâîå ñåìå-
éñòâî ïðèáîðîâ ADI Chronous äëÿ ïðèëîæå-
íèé ïðîìûøëåííîãî Ethernet ðåøåíèÿìè,
êîòîðûå îáåñïå÷èâàþò áîëüøîå ðàññòîÿíèå
ïîäêëþ÷åíèÿ Ethernet îò ãðàíè÷íîãî óñòðî-
éñòâà äî îáëàêà è äàþò âîçìîæíîñòü êîíôè-
ãóðèðîâàíèÿ â ðåàëüíîì âðåìåíè, ñíèæåíèÿ
ýíåðãîïîòðåáëåíèÿ è ëó÷øåãî èñïîëüçîâà-
íèÿ ðåñóðñîâ îáîðóäîâàíèÿ. Íîâûå ïðåäëî-
æåíèÿ ADI Chronous ïîääåðæèâàþò ôèçè÷åñ-
êèé óðîâåíü 10BASE-T1L ñòàíäàðòà Ethernet,
ïîçâîëÿÿ ïîëó÷àòü íîâûå ïîòîêè äàííûõ îò
ãðàíè÷íûõ óçëîâ, ðàñïîëîæåííûõ â óäàëåí-
íûõ è îïàñíûõ ìåñòàõ ïðîèçâîäñòâåííûõ è
ñòðîèòåëüíûõ îáúåêòîâ. Òåïåðü ê ýòèì ðàíåå
íåäîñòóïíûì äàííûì ìîæíî ïîëó÷àòü áåñ-
6 ÍÎÂÎÑÒÈ
ïðåïÿòñòâåííûé äîñòóï ïî ñåòè è èñïîëüçî- ðàññòîÿíèå ñâûøå 1.7 êèëîìåòðà èëè áîëåå
âàòü èõ äëÿ îöåíêè òàêèõ ôàêòîðîâ, êàê ñîñòî- ìèëè (çíà÷èòåëüíîå óâåëè÷åíèå ïî ñðàâíå-
ÿíèå îáîðóäîâàíèÿ, èñïîëüçîâàíèå ñûðüÿ è íèþ ñ ïðåäûäóùèìè ñòàíäàðòàìè Ethernet)
ïàðàìåòðû ïðîöåññîâ, îáåñïå÷èâàþùèõ ïî îäíîé âèòîé ïàðå êàáåëÿ Ethernet, ñïîñîá-
áîëåå ÷èñòîå ïðîèçâîäñòâî. ñòâóÿ ñíèæåíèþ ãàáàðèòîâ, âåñà è ñòîèìîñòè.
Ýòè êàáåëè ëåã÷å è ãèá÷å, ÷åì òðàäèöèîííûå
Íîâåéøèå ïðåäëîæåíèÿ ADI Chronous êàáåëè Ethernet, è äîïóñêàþò ïîâòîðíîå
ïîçâîëÿþò ïîòðåáèòåëÿì ñíèçèòü ýíåðãîïîò- èñïîëüçîâàíèå ñóùåñòâóþùåé êàáåëüíîé
ðåáëåíèå â çäàíèÿõ, à òàêæå îáùèé óãëåðîä- èíôðàñòðóêòóðû, ñíèæàÿ ñòîèìîñòü è ñëîæ-
íûé ñëåä çà ñ÷åò óëó÷øåííîãî óïðàâëåíèÿ íîñòü ââîäà â ýêñïëóàòàöèþ.
ïàðàìåòðàìè çäàíèÿ. Ðåøåíèÿ ADI Chronous
ADIN1100 è ADIN1110 äëÿ ïðîìûøëåííîãî Íîâûå ðåøåíèÿ äëÿ ñåòåé ïðîìûøëåííî-
Ethernet ïîçâîëÿþò ïåðåäàâàòü äàííûå íà ãî Ethernet ïðåäëàãàþòñÿ â äâóõ ãèáêèõ âàðè-
àíòàõ: MAC PHY è PHY. MAC PHY (ADIN1110)
ïîçâîëÿåò ñîçäàâàòü ñàìûå ìàëîïîòðåáëÿþ-
ùèå â îòðàñëè ñèñòåìû, ÷òî óïðîùàåò äîîñ-
íàùåíèå ïåðèôåðèéíûìè äàò÷èêàìè èëè
èñïîëíèòåëüíûìè ìåõàíèçìàìè äëÿ Ethernet
è ñîõðàíÿåò ñóùåñòâóþùèå èíâåñòèöèè â
ïðîãðàììíîå îáåñïå÷åíèå è ïðîöåññîðíûå
òåõíîëîãèè. Âàðèàíò PHY (ADIN1100) îáåñïå-
÷èâàåò ñòàíäàðòíûé èíòåðôåéñ Ethernet è
ïîääåðæèâàåò èñïîëüçîâàíèå â áîëåå ñëîæ-
íûõ êîíñòðóêöèÿõ, òàêèõ êàê ïåðèôåðèéíûå
êîììóòàòîðû èëè êîíòðîëëåðû çäàíèé.
Microchip àíîíñèðóåò íîâûé ìîíîëèòíûé ðàäèî÷àñ-
òîòíûé GaN óñèëèòåëü ìîùíîñòè
GMICP2731-10 ïîìîãàåò ïîääåðæèâàòü òî÷íîñòü ñèãíàëà, ïîçâîëÿÿ íàçåìíûì ñòàíöèÿì
âåñòè ïåðåäà÷ó íà âûñîêèõ óðîâíÿõ ðàäèî÷àñòîòíîé ìîùíîñòè áåç óùåðáà äëÿ êà÷åñòâà
ñèãíàëà
Äëÿ äîñòèæåíèÿ íåâåðîÿòíî âûñîêèõ ñêî- ñïóòíèêîâîé ñâÿçè, ñåòÿõ 5G è äðóãèõ àýðî-
ðîñòåé ïåðåäà÷è äàííûõ, íåîáõîäèìûõ äëÿ êîñìè÷åñêèõ è îáîðîííûõ ñèñòåìàõ.
äîñòàâêè âèäåî è øèðîêîïîëîñíûõ äàííûõ, â
ñèñòåìàõ ñïóòíèêîâîé ñâÿçè èñïîëüçóþòñÿ GMICP2731-10 èçãîòàâëèâàåòñÿ ñ èñïîëü-
ñëîæíûå ñõåìû ìîäóëÿöèè. Äëÿ ýòîãî îíè çîâàíèåì òåõíîëîãèè íèòðèä ãàëëèÿ (GaN)-
äîëæíû îáåñïå÷èâàòü âûñîêóþ âûõîäíóþ íà-êàðáèäå êðåìíèÿ (SiC). Ïðèáîð îáåñïå÷è-
ðàäèî÷àñòîòíóþ ìîùíîñòü, îäíîâðåìåííî âàåò äî 10 Âò âûõîäíîé ìîùíîñòè â ðåæèìå
ãàðàíòèðóÿ, ÷òî ñèãíàëû ñîõðàíÿþò çàäàí- íàñûùåíèÿ â ïîëîñå ÷àñòîò 3.5 ÃÃö ìåæäó
íûå õàðàêòåðèñòèêè. Íîâûé ìîíîëèòíûé
ðàäèî÷àñòîòíûé GaN óñèëèòåëü ìîùíîñòè
GMICP2731-10, àíîíñèðîâàííûé êîìïàíèåé
Microchip Technology, îòâå÷àåò îáîèì ýòèì
òðåáîâàíèÿì.
Íîâîå óñòðîéñòâî ÿâëÿåòñÿ ïåðâîé ìîíî-
ëèòíîé GaN ðàäèî÷àñòîòíîé ìèêðîñõåìîé â
ïîðòôåëå Microchip, ïðåäíàçíà÷åííîé äëÿ
èñïîëüçîâàíèÿ â êîììåð÷åñêîé è îáîðîííîé
ÐàäèîËîöìàí 07,08-2021 7
27.5 è 31 ÃÃö. Åãî ÊÏÄ ñóììèðîâàíèÿ ìîù- ñíèçèòü ïîòðåáëåíèå ìîùíîñòè è âåñ ïî ñðàâ-
íîñòè ñîñòàâëÿåò 20% ïðè ìàëîñèãíàëüíîì íåíèþ ñ èõ GaAs àíàëîãàìè, ÷òî ÿâëÿåòñÿ
êîýôôèöèåíòå óñèëåíèÿ 22 äÁ è âîçâðàòíûõ îãðîìíûì ïðåèìóùåñòâîì äëÿ ïðîèçâîäèòå-
ïîòåðÿõ 15 äÁ. Ñèììåòðè÷íàÿ àðõèòåêòóðà ëåé ñïóòíèêîâîãî îáîðóäîâàíèÿ».
ïîçâîëÿåò GMICP2731-10 ñîõðàíÿòü õîðî-
øåå 50-îìíîå ñîãëàñîâàíèå è âêëþ÷àåò Èíñòðóìåíòû ðàçðàáîòêè
âñòðîåííûå âûõîäíûå êîíäåíñàòîðû áëîêè-
ðîâêè ïî ïîñòîÿííîìó òîêó, óïðîùàþùèå Microchip, êàê è åå ïàðòíåðû-äèñòðèáüþ-
èíòåãðàöèþ â ñèñòåìó. òîðû, îáåñïå÷èâàåò ïîìîùü è ïîääåðæêó â
ïðîåêòèðîâàíèè ïëàò. Êîìïàíèÿ òàêæå ïðåä-
«Èñïîëüçîâàíèå â ñèñòåìàõ ñâÿçè ñëîæ- ëàãàåò êîìïàêòíûå ìîäåëè äëÿ GMICP2731-
íûõ ñõåì ìîäóëÿöèè, òàêèõ êàê 128-QAM, è 10, êîòîðûå ïîçâîëÿþò çàêàç÷èêàì ìîäåëèðî-
ïîñòîÿííûé ðîñò ìîùíîñòè òâåðäîòåëüíûõ âàòü õàðàêòåðèñòèêè è óïðîñòèòü ïðîåêòèðîâà-
óñèëèòåëåé ìîùíîñòè, ñòàâÿò ïåðåä ðàçðà- íèå óñèëèòåëåé ìîùíîñòè â ñâîèõ ñèñòåìàõ.
áîò÷èêàìè ðàäèî÷àñòîòíûõ óñèëèòåëåé ìîù-
íîñòè ñëîæíóþ çàäà÷ó ïîèñêà ðåøåíèé ñ Äîñòóïíîñòü
áîëåå âûñîêîé ìîùíîñòüþ ïðè îäíîâðåìåí-
íîì ñíèæåíèè âåñà è ýíåðãîïîòðåáëåíèÿ, – Ìèêðîñõåìû GMICP2731-10 óæå âûïóñêà-
ñêàçàë Ëåîí Ãðîññ (Leon Gross), âèöå- þòñÿ ñåðèéíî. Äëÿ ïðèîáðåòåíèÿ ïðèáîðîâ
ïðåçèäåíò ïîäðàçäåëåíèÿ äèñêðåòíûõ ïðî- ñëåäóåò ïîñåòèòü ïîðòàë çàêóïîê Microchip
äóêòîâ Microchip. – GaN òâåðäîòåëüíûå óñè- èëè îáðàòèòñÿ ê îôèöèàëüíûì äèñòðèáüþòî-
ëèòåëè ìîùíîñòè ìîãóò áîëåå ÷åì íà 30% ðàì êîìïàíèè.
Íîâàÿ ëèíåéêà ìèêðîêîíòðîëëåðîâ îò TI íà ïîðÿäîê
óâåëè÷èâàåò âîçìîæíîñòè îáðàáîòêè
Texas Instruments (TI) ïðåäñòàâèëà íîâîå ðàáîò÷èêàì ñóùåñòâåííî óëó÷øèòü õàðàêòå-
ñåìåéñòâî âûñîêîïðîèçâîäèòåëüíûõ ìèêðî- ðèñòèêè òàêèõ ïðèëîæåíèé, êàê àâòîìàòèçà-
êîíòðîëëåðîâ, ðàñøèðÿþùèõ âîçìîæíîñòè öèÿ ïðîèçâîäñòâà, ðîáîòîòåõíèêà, àâòîìî-
óïðàâëÿþùèõ ñèñòåì ðåàëüíîãî âðåìåíè, áèëüíûå ñèñòåìû è ýíåðãîìåíåäæìåíò.
ñåòåâûõ óñòðîéñòâ è àíàëèòè÷åñêèõ ïðèëîæå-
íèé. Ñ íîâûìè ìèêðîêîíòðîëëåðàìè Sitara Ëèíåéêà ìèêðîêîíòðîëëåðîâ Sitara AM2x,
AM2x èíæåíåðû ñìîãóò â 10 ðàç óâåëè÷èòü ïîñòðîåííàÿ íà áàçå âûñîêîïðîèçâîäèòåëü-
âû÷èñëèòåëüíûå âîçìîæíîñòè òðàäèöèîí- íûõ ïðîöåññîðíûõ ÿäåð Arm, âêëþ÷àåò îäíî-
íûõ Flash-ìèêðîêîíòðîëëåðîâ. Ýòî âûñîêî- è ìíîãîÿäåðíûå óñòðîéñòâà, ðàáîòàþùèå íà
ïðîèçâîäèòåëüíîå ñåìåéñòâî çàïîëíÿåò ïðî- ÷àñòîòàõ äî 1 ÃÃö, ñ èíòåãðèðîâàííûìè ñïå-
ìåæóòîê ìåæäó ñîâðåìåííûìè ìèêðîêîí- öèàëèçèðîâàííûìè ïåðèôåðèéíûìè óñòðîé-
òðîëëåðàìè è ïðîöåññîðàìè, ïîçâîëÿÿ ðàç- ñòâàìè è óñêîðèòåëÿìè. Ðåàëèçàöèÿ âîçìîæ-
íîñòåé âûñîêîïðîèçâîäèòåëüíîé îáðàáîòêè
íèêîãäà íå áûëà òàêîé ïðîñòîé, êàê ñî ñòàâ-
øèìè òåïåðü äîñòóïíûìè èíñòðóìåíòàìè è
ïðîñòûì â èñïîëüçîâàíèè ïðîãðàììíûì îáåñ-
ïå÷åíèåì, ñíèæàþùèìè îáùóþ ñëîæíîñòü è
ñòîèìîñòü ïðîåêòèðîâàíèÿ.
Ìèêðîêîíòðîëëåðû AM243x – ïåðâîå ñåìå-
éñòâî óñòðîéñòâ, äîñòóïíûõ â ëèíåéêå AM2x,
– èìåþò äî ÷åòûðåõ ÿäåð Arm Cortex-R5F,
êàæäîå èç êîòîðûõ ðàáîòàåò íà ÷àñòîòå äî
800 ÌÃö. Ñòîëü âûñîêàÿ ñêîðîñòü îáðàáîòêè
êðèòè÷åñêè âàæíà äëÿ çàâîäñêîãî îáîðóäîâà-
8 ÍÎÂÎÑÒÈ
íèÿ, òàêîãî, íàïðèìåð, êàê ðîáîòîòåõíèêà, ãäå ðîêîíòðîëëåðû AM243x ôóíêöèè ïîääåðæè-
áûñòðûå âû÷èñëåíèÿ â ñî÷åòàíèè ñ áîëüøèì âàþò íîâåéøèå òðåáîâàíèÿ ê øèôðîâàíèþ, à
îáúåìîì âíóòðåííåé ïàìÿòè ïîâûøàþò òî÷- âñòðîåííûå ìåõàíèçìû ôóíêöèîíàëüíîé
íîñòü äâèæåíèÿ è ñêîðîñòü ïåðåìåùåíèÿ áåçîïàñíîñòè è äèàãíîñòèêè ïîìîãàþò ñèñ-
ðîáîòà è, â êîíå÷íîì ñ÷åòå, ïîâûøàþò ïðîèç- òåìíûì èíòåãðàòîðàì äîñòè÷ü â ñâîèõ ïðî-
âîäèòåëüíîñòü. Äîïîëíèòåëüíûå âîçìîæíîñ- ìûøëåííûõ îáðàçöàõ òðåòüåãî óðîâíÿ ïîëíî-
òè îáðàáîòêè ïîçâîëÿþò ðàçðàáîò÷èêàì òû áåçîïàñíîñòè (SIL) ñòàíäàðòà IEC.
äîáàâëÿòü àíàëèòèêó äëÿ òàêèõ ôóíêöèé, êàê
ïðîôèëàêòè÷åñêîå îáñëóæèâàíèå, ñîêðàùàÿ ×òîáû ñíèçèòü ñëîæíîñòü ïðîåêòèðîâàíèÿ
âðåìÿ ïðîñòîÿ íà ïðîèçâîäñòâåííûõ ïëî- è ðàçðàáîòêè, TI ñîçäàëà êîìïëåêò ðàçðàáîò-
ùàäêàõ.  òèïè÷íûõ ïðèëîæåíèÿõ óñòðîéñòâà ÷èêà Sitara AM243x LaunchPad, ïîçâîëÿþùèé
AM243x ìîãóò äîñòè÷ü ýòîãî óðîâíÿ ïðîèçâî- ìåíåå ÷åì çà $100 áûñòðî îöåíèâàòü âîçìîæ-
äèòåëüíîñòè ïðè àêòèâíîé ïîòðåáëÿåìîé íîñòè âûñîêîïðîèçâîäèòåëüíûõ ìèêðîêîí-
ìîùíîñòè ìåíåå 1 Âò, ÷òî ïîçâîëÿåò çàâîä- òðîëëåðîâ. Ñ ïîìîùüþ ýòîãî îöåíî÷íîãî
ñêèì îïåðàòîðàì óâåëè÷èâàòü ñâîè ýíåðãåòè- èíñòðóìåíòàðèÿ è ïðîãðàììíîé ñðåäû Sitara
÷åñêèå ðåñóðñû, ñíèæàÿ êàê ýêñïëóàòàöèîí- MCU+ ðàçðàáîò÷èêè ìîãóò íåìåäëåííî
íûå ðàñõîäû, òàê è ýíåðãîïîòðåáëåíèå. íà÷àòü èñïîëüçîâàíèå òî÷íîãî óïðàâëåíèÿ â
ðåàëüíîì âðåìåíè è ãîòîâûå ñåòåâûå âîç-
Íàáîð ïåðèôåðèéíûõ óñòðîéñòâ ìèêðîêîí- ìîæíîñòè ìèêðîêîíòðîëëåðîâ AM243x. Ðàç-
òðîëëåðîâ Sitara AM243x âêëþ÷àåò áëîêè ðàáîò÷èêàì òàêæå äîñòóïíû ïðèìåðû ðåøå-
èçìåðåíèÿ ñèãíàëîâ äàò÷èêîâ è óïðàâëåíèÿ íèé äëÿ êîíêðåòíûõ ïðèëîæåíèé, ìîùíàÿ
ïðèâîäàìè, ÷òîáû ñ ìèíèìàëüíîé çàäåðæêîé ýêîñèñòåìà èíñòðóìåíòîâ è ïðîãðàìì, à
îáåñïå÷èâàòü îáðàáîòêó è óïðàâëåíèå â òàêæå îáó÷àþùèé ïîðòàë MCU+ Academy,
ðåàëüíîì âðåìåíè â ïðèëîæåíèÿõ àâòîìàòè- ïîìîãàþùèé èì îïòèìèçèðîâàòü êîíñòðóê-
çàöèè ïðîèçâîäñòâà, à òàêæå óñêîðèòåëè öèþ è ñîêðàòèòü âðåìÿ âûõîäà ïðîäóêòà íà
ñâÿçè äëÿ óïðîùåíèÿ ïðîìûøëåííûõ ñåòåé. ðûíîê.
Ðàñøèðåíèå âîçìîæíîñòåé óñòðîéñòâ AM243x
îáóñëîâëåíî ïîääåðæêîé TI íåñêîëüêèõ ïðî- Êîðïóñà, äîñòóïíîñòü è öåíû
ìûøëåííûõ ïðîòîêîëîâ ãèãàáèòíîãî Ethernet
è ÷óâñòâèòåëüíûõ êî âðåìåíè ñåòåé (TSN), Ïðåäñåðèéíûå îáðàçöû ïðèáîðîâ
îáåñïå÷èâàþùåé ñîçäàíèå çàâîäñêèõ ñåòåé AM2431, AM2432 è AM2434 äîñòóïíû äëÿ
ñëåäóþùåãî ïîêîëåíèÿ. Ñ AM243x èíæåíåðû ïðèîáðåòåíèÿ èñêëþ÷èòåëüíî íà ñàéòå
ìîãóò èñïîëüçîâàòü äîñòóïíûå íåïîñðå- TI.com â êîðïóñàõ ðàçìåðîì 17 ìì × 17 ìì
äñòâåííî îò TI ñåðòèôèöèðîâàííûå ñòåêè äëÿ èëè 11 ìì × 11 ìì. Öåíû, óñòàíîâëåííûå äëÿ
ïîääåðæêè ïðîòîêîëîâ EtherNet/IP, EtherCAT, îäíîãî ïðèáîðà â ïàðòèÿõ èç 1000 øòóê, íà÷è-
PROFINET, IO-Link Master è ìíîãèõ äðóãèõ â íàþòñÿ îò $6.05. Òàêæå äîñòóïåí äëÿ ïðèîá-
ñîîòâåòñòâèè ñ ðàçâèâàþùèìèñÿ ñòàíäàðòà- ðåòåíèÿ çà $89 êîìïëåêò ðàçðàáîò÷èêà
ìè ïðîìûøëåííîé ñâÿçè. Âñòðîåííûå â ìèê- AM243x LaunchPad.
ÐàäèîËîöìàí 07,08-2021 9
Ðàçáèðàåìñÿ ñ çàçåìëåíèåì,
ýêðàíèðîâàíèåì
è çàùèòîé îò óòå÷åê
â âûñîêîîìíûõ ïðèëîæåíèÿõ
James Niemann
EDN
ÍÍåòî÷íîñòü èçìåðåíèé, îñîáåííî â âûñî- þòñÿ.  ýëåêòðè÷åñêîì ïîëå çàïàñàåòñÿ ýíåð-
ãèÿ; êîëè÷åñòâî ýíåðãèè ïðîïîðöèîíàëüíî
êîîìíûõ ïðèëîæåíèÿõ, ÷àñòî îáúÿñíÿþò îáùåìó ÷èñëó ñèëîâûõ ëèíèé ïîëÿ, òî åñòü
íåïðàâèëüíûì ýêðàíèðîâàíèåì è ïëîõèì ïîòîêó (èëè îáùåìó çàðÿäó). Ïàðàçèòíûé
çàçåìëåíèåì. Äåéñòâèòåëüíî, ïðîáëåìû ñ òîê, íàâîäèìûé â èçìåðèòåëüíûå ïðîâîäíè-
ýêðàíèðîâàíèåì è çàçåìëåíèåì íåðåäêî ïðè- êè, ïðÿìî ïðîïîðöèîíàëåí íàïðÿæ¸ííîñòè
âîäÿò ê ïîÿâëåíèþ îøèáîê, íî ìíîãèå ðàçðà- ïîëÿ. Ïðè ëþáîì äàííîì íàïðÿæåíèè
áîò÷èêè òåñòîâûõ ñèñòåì íå ñîâñåì õîðîøî ¸ìêîñòü îïèñûâàåò îòíîøåíèå çàðÿäà íà
ïîíèìàþò, ïî÷åìó. Ìíîãèå ïîãðåøíîñòè èçìå- äâóõ ïðîâîäÿùèõ òåëàõ ê íàïðÿæåíèþ ìåæäó
ðåíèÿ âûçûâàþòñÿ òîêàìè îò âíåøíèõ ïîëåé, íèìè. Ýíåðãèÿ, çàïàñ¸ííàÿ â ïîëå, ðàâíÿåòñÿ
íàâîäèìûìè â èçìåðèòåëüíûå ïðîâîäà. ïîëîâèíå ïðîèçâåäåíèÿ ¸ìêîñòè íà êâàäðàò
 ñòàòüå ðàññìàòðèâàåòñÿ, êàêèì îáðàçîì íàïðÿæåíèÿ:
çåìëÿíûå ïåòëè è íåäîñòàòî÷íîå ëèáî îòñó-
òñòâóþùåå ýëåêòðîñòàòè÷åñêîå ýêðàíèðîâà- E = 1 CV2 [Äæ].
íèå ìîãóò âûçâàòü ïðîòåêàíèå ïàðàçèòíûõ 2
òîêîâ èëè òîêîâ ïîìåõ â èçìåðèòåëüíûõ ïðî-
âîäàõ èëè òåñòèðóåìûõ óñòðîéñòâàõ (device Âåçäå, ãäå ñóùåñòâóåò íàïðÿæåíèå, åñòü
under test, DUT), à òàêæå ñïîñîáû ðàñïîçíà- ðàñïðåäåëåíèå ïîëîæèòåëüíûõ è îòðèöà-
âàíèÿ ýòèõ òîêîâ è ïðåäîòâðàùåíèÿ èõ âëèÿ- òåëüíûõ çàðÿäîâ, äàæå åñëè îäèí èç ïðîâîä-
íèÿ íà ðåçóëüòàòû èçìåðåíèÿ. Âíà÷àëå, îäíà- íèêîâ çàçåìë¸í.
êî, ðàññìîòðèì ýëåêòðîñòàòèêó, ÷òî ïîçâîëèò
ëó÷øå ïîíÿòü èñòî÷íèê ïðîáëåìû. Íàïðÿæåíèÿ ñîçäàþò âûñîêîèìïåäàíñ-
íîå ïîëå. Òîêè ñîçäàþò ìàãíèòíûå ïîëÿ ñ
Îáçîð ýëåêòðîñòàòèêè íèçêèì èìïåäàíñîì. Âîëíîâîé èìïåäàíñ –
ýòî âñåãäà îòíîøåíèå ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ ê
Ýëåêòðè÷åñêèå çàðÿäû èëè çàðÿæåííûå ìàãíèòíîìó äëÿ ëþáîé ýëåêòðîìàãíèòíîé
÷àñòèöû ÿâëÿþòñÿ òî÷å÷íûìè èñòî÷íèêàìè âîëíû. Ýêðàíû ðàáîòàþò è íà îòðàæåíèå, è
ýëåêòðîñòàòè÷åñêîãî ïîëÿ. Ñèëîâûå ëèíèè íà ïîãëîùåíèå ýíåðãèè ïîëÿ. Åñëè èìïåäàíñ
ïîëÿ âñåãäà íà÷èíàþòñÿ íà ïîëîæèòåëüíûõ ìàòåðèàëà ýêðàíà ñèëüíî îòëè÷àåòñÿ îò
çàðÿäàõ è çàêàí÷èâàþòñÿ íà îòðèöàòåëüíûõ. èìïåäàíñà ïîëÿ, ïðåîáëàäàåò îòðàæåíèå.
Ñèëà âçàèìîäåéñòâèÿ ìåæäó çàðÿæåííûìè Åñëè èõ èìïåäàíñû áëèçêè, âîçìîæíî òîëüêî
÷àñòèöàìè òàêîâà, ÷òî ðàçíîèì¸ííûå çàðÿäû ïîãëîùåíèå.
ïðèòÿãèâàþòñÿ, à îäíîèì¸ííûå – îòòàëêèâà-
10 ÑÒÀÒÜÈ
Âëèÿíèå ýëåêòðîñòàòè÷åñêîãî ïîëÿ íè â êîåì ñëó÷àå íå íà âíåøíèõ ïðîâîäíèêàõ
èëè çàðÿäàõ. Êîãäà ëèíèè âíåøíåãî ïîëÿ
Çàðÿäû, íàõîäÿùèåñÿ âíå èçìåðèòåëüíîé çàêàí÷èâàþòñÿ íà ýêðàíàõ èëè îõðàííûõ ïðî-
öåïè, îòâåòñòâåííû çà ìíîæåñòâî ïðîáëåì, âîäíèêàõ, à íå íà èçìåðèòåëüíûõ ïðîâîäàõ,
âîçíèêàþùèõ ïðè èçìåðåíèè. Åñëè â ïðî- îíè íå âëèÿþò íà ðåçóëüòàòû èçìåðåíèé.
ñòðàíñòâå âîêðóã íåýêðàíèðîâàííîé èçìåðè-
òåëüíîé öåïè íàõîäèòñÿ íåïîäâèæíûé çàðÿä, Âëèÿíèå Ð× èçëó÷åíèÿ
ìåæäó íèì è ïðîâîäíèêàìè öåïè âîçíèêíåò
ýëåêòðè÷åñêîå ïîëå, ëèíèè êîòîðîãî çàêàí÷è- Ýëåêòðîìàãíèòíîå Ð× èçëó÷åíèå ðàñïðîñ-
âàþòñÿ íà çàðÿäàõ ïðîòèâîïîëîæíîãî çíàêà. òðàíåíî ïîâñåìåñòíî. Ëþáîé ïðîâîäíèê ñîîò-
Ýòî ïîëå ñïîñîáíî âûçâàòü ïðîòåêàíèå âåòñòâóþùåé äëèíû, â òîì ÷èñëå êàáåëü, ñîå-
ïîñòîÿííîãî òîêà óòå÷êè ÷åðåç èçìåðèòåëü- äèíÿþùèé ïðèáîð ñ èñòî÷íèêîì èçìåðÿåìîãî
íûå ïðîâîäà. Åñëè çàðÿä èëè ïðîâîäíèê ñ ñèãíàëà, ìîæåò ðàáîòàòü êàê àíòåííà äëÿ
ðàñïðåäåë¸ííûìè íà í¸ì çàðÿäàìè ïåðåìå- ýòîãî èçëó÷åíèÿ. Íåñìîòðÿ íà òî, ÷òî ÷àñòîòà
ùàþòñÿ îòíîñèòåëüíî èçìåðèòåëüíîé öåïè, â ýòîãî èçëó÷åíèÿ íàõîäèòñÿ çà ïðåäåëàìè
èçìåðèòåëüíûõ ïðîâîäàõ áóäåò òå÷ü ïåðå- ïîëîñû ïðîïóñêàíèÿ èñòî÷íèêà/èçìåðèòåëü-
ìåííûé òîê íîãî ïðèáîðà, îíî âûçîâåò ïðîòåêàíèå ïåðå-
ìåííîãî òîêà âäîëü àíòåííû (â íàøåì ñëó-
i = V dC , ÷àå, âäîëü èçìåðèòåëüíûõ ïðîâîäîâ). Êîãäà
dt ýòè òîêè äîõîäÿò äî óñèëèòåëåé âíóòðè ïðè-
áîðà, îíè ìîãóò ïîäâåðãíóòüñÿ âûïðÿìëå-
âûçâàííûé èçìåíåíèÿìè ¸ìêîñòè ìåæäó íèþ, âûçâàâ ñìåùåíèå íóëÿ ïðè èçìåðåíèè.
çàðÿäîì èëè çàðÿæåííûì ïðîâîäíèêîì è Ïî ýòîé ïðè÷èíå îáà ïðîâîäà HI è LO äîëæíû
ïðîâîäàìè, ãäå C – åìêîñòü ìåæäó çàðÿäîì áûòü ýêðàíèðîâàíû, ÷òîáû íàâåä¸ííûå òîêè
ïðîâîäíèêà è èçìåðèòåëüíîé öåïüþ. öèðêóëèðîâàëè ïî ýêðàíàì, à íå ïî ñàìèì
ïðîâîäàì. Êàê ïðàâèëî, îò ýòèõ ïîìåõ ïðå-
Âíåøíèå ïðîâîäíèêè ïîä íàïðÿæåíèåì, äîõðàíÿåò çàùèòíûé ýêðàí (êîòîðûé íàõî-
îòëè÷íûì îò íàïðÿæåíèÿ èçìåðèòåëüíîé äèòñÿ ñíàðóæè îáùåãî ýêðàíà öåïåé ïðèáî-
öåïè, îêàçûâàþò äåéñòâèå, àíàëîãè÷íîå ðà). Îäíàêî ÷òîáû îáåñïå÷èòü ïîëíîå ýêðà-
òî÷å÷íûì çàðÿäàì. Êîãäà íàïðÿæåíèå íà íèðîâàíèå íà ýòèõ ÷àñòîòàõ, îí íå äîëæåí
âíåøíåì ïðîâîäíèêå èçìåíÿåòñÿ, òîê èìåòü íèêàêèõ îòâåðñòèé èëè ùåëåé, ëèíåé-
íûå ðàçìåðû êîòîðûõ ïðåâûøàþò ïîëîâèíó
i = C dv äëèíû âîëíû ìåøàþùåãî èçëó÷åíèÿ.
dt
Âëèÿíèå ìàãíèòíîãî ïîëÿ
òàêæå áóäåò òå÷ü â èçìåðèòåëüíóþ öåïü. Îáå
ýòè ñèòóàöèè, òî åñòü è òî÷å÷íûå çàðÿäû, è Ìàãíèòíîå âçàèìîäåéñòâèå íå ñâÿçàíî ñ
èçìåíÿþùèåñÿ íàïðÿæåíèÿ, áóäóò âíîñèòü â òîêàìè â èçìåðèòåëüíûõ ïðîâîäàõ, à, ñêîðåå,
èçìåðåíèÿ ïîìåõè è ïàðàçèòíûå òîêè. ñ íàâåäåíèåì íàïðÿæåíèé â ñîîòâåòñòâèè ñ
Ëþáàÿ, îêàí÷èâàþùàÿñÿ íà ïðîâîäàõ, ëèíèÿ çàêîíîì ýëåêòðîìàãíèòíîé èíäóêöèè Ôàðà-
ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ ñïîñîáíà íàâåñòè òîê â äåÿ. Ìàãíèòíîå ïîëå, â îòëè÷èå îò ýëåêòðè-
èçìåðèòåëüíóþ öåïü. Ýëåêòðè÷åñêèå ïîëÿ ÷åñêîãî, èìååò íèçêèé èìïåäàíñ. Ïðîâîäíèêè,
ïðåîáëàäàþò ñðåäè âñåõ âèäîâ ïîìåõ, êðîìå ïðèãîäíûå äëÿ ýëåêòðè÷åñêîãî ýêðàíèðîâà-
òåõ ñëó÷àåâ, êîãäà ïîáëèçîñòè îò èçìåðèòåëü- íèÿ, ïðåäñòàâëÿþò ñîãëàñîâàííûé èìïåäàíñ
íîãî îáîðóäîâàíèÿ òåêóò ñèëüíûå òîêè, èìå- äëÿ ìàãíèòíîãî ïîëÿ; â ðåçóëüòàòå, îíè íå
þòñÿ òðàíñôîðìàòîðû èëè èíûå èñòî÷íèêè ñïîñîáíû îòðàæàòü ýíåðãèþ ýòîãî ïîëÿ îò
ìàãíèòíîãî ïîëÿ.  èäåàëüíîì ñëó÷àå, âñå ïðîõîäÿùèõ âíóòðè íèõ èçìåðèòåëüíûõ ïðî-
ëèíèè ýëåêòðè÷åñêîãî ïîëÿ îò âíåøíèõ âîäíèêîâ. ×òîáû ýêðàíèðîâàòü ìàãíèòíîå
èñòî÷íèêîâ äîëæíû îêàí÷èâàòüñÿ íà ýêðàíàõ ïîëå, èëè ñèëîâûå ëèíèè ïîëÿ (ïîòîê) äîëæíû
èëè îõðàííûõ ïðîâîäíèêàõ, ìèíóÿ èçìåðè- çàìûêàòüñÿ ÷åðåç ìàòåðèàë ýêðàíà (ýòî õîðî-
òåëüíûå ïðîâîäà. È, îáðàòíî, âñå ëèíèè øî ðàáîòàåò ïðè ïîñòîÿííûõ èëè ìåäëåííî
ïîëÿ, èñõîäÿùèå îò ñàìèõ èçìåðèòåëüíûõ ìåíÿþùèõñÿ ïîëÿõ ñ ìþ-ìåòàëëîì), ëèáî
öåïåé è îáîðóäîâàíèÿ, äîëæíû îêàí÷èâàòüñÿ äîñòàòî÷íî òîëñòûå ñòåíêè ýêðàíà äîëæíû
òàêæå íà ýêðàíàõ è îõðàííûõ ïðîâîäíèêàõ, íî îñëàáëÿòü ïîëå, ïîãëîùàÿ åãî ýíåðãèþ [1].
ÐàäèîËîöìàí 07,08-2021 11
Ýêðàíèðîâàíèå îò íàõîäÿùèõñÿ âíóòðè íåãî èçìåðèòåëüíûõ
ïðîâîäîâ. ×òîáû ýêðàí íå çàìêíóë íàõîäÿùè-
Íàçíà÷åíèå ýêðàíèðîâàíèÿ – îñëàáèòü åñÿ âíóòðè ïðîâîäíèêè, îí ñîåäèíÿåòñÿ ñ LO
èëè óñòðàíèòü âëèÿíèå òîêîâ ïîìåõ íà ýëåê- êëåììîé ïðèáîðà. Ýòà ñõåìà ãàðàíòèðóåò, ÷òî
òðè÷åñêèå èçìåðåíèÿ. Ýòè òîêè ìîãóò âûçû- íà öåïè âíóòðè ýêðàíà äåéñòâóåò òîëüêî
âàòüñÿ òî÷å÷íûìè çàðÿäàìè, ýëåêòðè÷åñêèìè ïîòåíöèàë LO êëåììû ïðèáîðà (Ðèñóíîê 1).
ïîëÿìè è èçìåíåíèÿìè íàïðÿæåíèé. Íàïðè- ×òîáû áûòü ýôôåêòèâíûì, ýêðàí äîëæåí
ìåð, òåëî ÷åëîâåêà âñåãäà çàðÿæåíî. Ïðîâî- îõâàòûâàòü âñþ èçìåðèòåëüíóþ öåïü. Êîí-
äà ïèòàþùåé ñåòè âíóòðè è ñíàðóæè ëàáîðà- ñòðóêöèÿ ïðèáîðà óæå äîëæíà èìåòü òàêîé
òîðíîãî ïîìåùåíèÿ èëè ïðîèçâîäñòâåííàÿ ýêðàí âåçäå, ãäå ýòî íåîáõîäèìî, è ïðåäóñìàò-
ñðåäà ìîãóò ñîçäàòü ïåðåìåííûå ýëåêòðè- ðèâàòü åãî ðàñøèðåíèå çà ïðåäåëû ïðèáîðà.
÷åñêèå ïîëÿ, êîòîðûå, â ñâîþ î÷åðåäü, íàâî- Õîòÿ òàêîé ýêðàí ïîëåçåí äëÿ ëþáûõ èçìåðå-
äÿò ïàðàçèòíûå òîêè. Êîãäà òåñòèðóåìûå íèé, îí ïðîñòî íåîáõîäèì ïðè ëþáûõ âûñîêî-
óñòðîéñòâà çàçåìëÿþòñÿ â òî÷êå çà ïðåäåëà- îìíûõ èçìåðåíèÿõ (ò.å., ñâûøå 100 êÎì).
ìè èçìåðèòåëüíîãî ïðèáîðà, äðóãîé ïîòåíöè- Ðåçóëüòèðóþùåå íàïðÿæåíèå ïîìåõè:
àë òî÷êè çàçåìëåíèÿ (îòëè÷íûé îò ïðèáîðà)
âûçûâàåò åù¸ îäíî ýëåêòðè÷åñêîå ïîëå, V =II ´R,
ñîçäàþùåå òîê â ýêðàíèðóþùèõ îïë¸òêàõ
èçìåðèòåëüíûõ êàáåëåé. Ìåæîáìîòî÷íàÿ ãäå
¸ìêîñòü ñèëîâîãî òðàíñôîðìàòîðà ïðèáîðà
çàìûêàåò öåïü äëÿ ýòîãî ïàðàçèòíîãî òîêà. II – íàâåä¸ííûé òîê,
Ãðîçû è èçìåíåíèÿ ïîãîäíûõ óñëîâèé ìîãóò R – ñîïðîòèâëåíèå èçìåðåíèÿ.
âûçâàòü èçìåíåíèÿ ýëåêòðîñòàòè÷åñêîãî
ïîëÿ. Èñòî÷íèêè Â× èçëó÷åíèÿ òàêæå ìîãóò Òàêîé ýêðàí íå ïðåïÿòñòâóåò ïðîòåêàíèþ
âûçûâàòü òîêè â èçìåðèòåëüíûõ ïðîâîäàõ, ïîñòîÿííûõ èëè ïåðåìåííûõ òîêîâ ìåæäó
ïðèâîäÿ ê ñìåùåíèÿì íóëÿ âî âõîäíûõ óñè- íèì ñàìèì è èçìåðèòåëüíûìè öåïÿìè; îí
ëèòåëÿõ èçìåðèòåëüíûõ ïðèáîðîâ èç-çà äà¸ò çàùèòó òîëüêî îò âíåøíèõ ýëåêòðè÷åñ-
ýôôåêòà âûïðÿìëåíèÿ. Äàæå ïðè õîðîøåé êèõ ïîëåé.
ïîãîäå Çåìëÿ ñîçäàåò îòíîñèòåëüíî âåðõíèõ
ñëî¸â àòìîñôåðû ýëåêòðè÷åñêîå ïîëå ñ Ýêâèïîòåíöèàëüíàÿ çàùèòà âûïîëíÿåò
íàïðÿæ¸ííîñòüþ ïîðÿäêà 100 Â/ì. âñå òå æå ôóíêöèè, ÷òî è îáùèé ýêðàí, à òàêæå
ïðåäîòâðàùàåò ïðîòåêàíèå òîêîâ óòå÷åê
Ýëåêòðîñòàòè÷åñêèé ýêðàí ïðåäîòâðàùàåò ìåæäó îõðàííûìè ïðîâîäíèêàìè è èçìåðè-
âëèÿíèå âíåøíèõ ýëåêòðè÷åñêèõ ïîëåé (ñ òåëüíûìè öåïÿìè (Ðèñóíîê 2). Îõðàííûé ïðî-
âûñîêèì èìïåäàíñîì) íà èçìåðèòåëüíûå âîäíèê – ýòî ïðîñòî ýêðàíèðóþùàÿ îïë¸òêà
öåïè, ñòàíîâÿñü ýêâèïîòåíöèàëüíîé ïîâåðõ- êàáåëÿ, íàïðÿæåíèå íà êîòîðîé ïîääåðæèâà-
íîñòüþ äëÿ ëèíèé ïîëÿ è îòâîäÿ èõ â ñòîðîíó åòñÿ ðàâíûì íàïðÿæåíèþ èçìåðèòåëüíîé
öåïè (âìåñòî ïîäêëþ÷åíèÿ ê LO êëåììå), ÷òî
Çàùèòíûé ýêðàí Ýêðàí
Ýêðàí ïðèáîðà ïðîâîäà LO
Ýêðàí DUT Ôàçà
DUT Íåéòðàëü
LO
Ðèñóíîê 1. Ïðàâèëüíîå èñïîëüçîâàíèå ýêðàíà â òåñòèðóþùåé ñèñòåìå. Ýëåêòðîñòàòè÷åñêèé ýêðàí
ñîåäèí¸í ñ îáùèì ïðîâîäîì ñõåìû. Îáðàòèòå âíèìàíèå, ÷òî HI è LO ïðîâîäà òîæå ýêðàíèðîâàíû.
12 ÑÒÀÒÜÈ
Çàùèòíûé ýêðàí Ýêðàí
Ýêðàí ïðèáîðà ïðîâîäà LO
Ýêðàí DUT Ôàçà
DUT Íåéòðàëü
LO
Ðèñóíîê 2. Ïðàâèëüíîå èñïîëüçîâàíèå ýêâèïîòåíöèàëüíîé çàùèòû â òåñòèðóþùåé ñèñòåìå.
Îáðàòèòå âíèìàíèå, ÷òî HI è LO ïðîâîäà òàêæå ýêðàíèðîâàíû èëè çàùèùåíû, à êîðïóñ, çàêðûâàþ-
ùèé òåñòèðóåìîå óñòðîéñòâî, îáåñïå÷èâàåò ïîëíîå ýëåêòðîñòàòè÷åñêîå ýêðàíèðîâàíèå.
èñêëþ÷àåò ñóùåñòâîâàíèå ýëåêòðè÷åñêîãî ïîòåíöèàë ÷óâñòâèòåëüíîãî óçëà ðàâíûì
ïîëÿ ìåæäó íèì è èçìåðèòåëüíîé öåïüþ. ïîòåíöèàëó «çåìëè» (Ðèñóíîê 3).
Òàêàÿ çàùèòà èñïîëüçóåòñÿ â öåïÿõ, ïðåäíàç-
íà÷åííûõ äëÿ èçìåðåíèÿ èëè ñîçäàíèÿ î÷åíü Ýòî îçíà÷àåò, ÷òî ñàìîå ãëàâíîå ðàçëè÷èå
ìàëûõ òîêîâ è, êàê ïðàâèëî, îáÿçàòåëüíà ïðè ìåæäó ýêðàíîì è ýêâèïîòåíöèàëüíîé çàùè-
òîêàõ ìåíåå 1 íÀ. òîé ñîñòîèò â òîì, ÷òî ýêðàí ïðåäîòâðàùàåò
âëèÿíèå âíåøíèõ ïîëåé íà ðåçóëüòàòû èçìå-
Ïðè èçìåðåíèè òîêîâ 1 íÀ è ìåíåå ðåíèÿ, òîãäà êàê çàùèòà, â äîáàâîê, èñêëþ÷à-
÷óâñòâèòåëüíûé óçåë äîëæåí áûòü ñíà÷àëà åò ïðîòåêàíèå ïîñòîÿííûõ òîêîâ óòå÷êè,
çàùèù¸í îò óòå÷åê. Ïðèáîðû, ïðåäíàçíà÷åí- ïóò¸ì îêðóæåíèÿ ÷óâñòâèòåëüíîãî óçëà äðó-
íûå äëÿ èçìåðåíèÿ èëè ñîçäàíèÿ òàêèõ ãèì ïðîâîäíèêîì ïîä íàïðÿæåíèåì, ðàâíûì
ìàëûõ òîêîâ, óæå èìåþò â ñâî¸ì ñîñòàâå íàïðÿæåíèþ ñàìîãî óçëà, êàê âíóòðè, òàê è
ïîäîáíóþ çàùèòó. Äîáàâëÿòü ýêðàí ê ýêâèïî- ñíàðóæè ïðèáîðà.
òåíöèàëüíîé çàùèòå âîêðóã óçëà íåîáÿçà-
òåëüíî, íî îñòàëüíûå èçìåðèòåëüíûå öåïè Çàùèòíîå çàçåìëåíèå
äîëæíû åãî èìåòü. Êîíôèãóðàöèÿ ýëåêòðî-
ìåòðà ïîçâîëÿåò èñïîëüçîâàòü îáùèé ýêðàí Çàùèòíûé ýêðàí, îêðóæàþùèé ýëåêòðî-
òàêæå â êà÷åñòâå çàùèòû, ïîääåðæèâàÿ ñòàòè÷åñêèé ýêðàí, ïðåäîõðàíÿåò ïîëüçîâà-
òåëÿ ïðèáîðà îò ïðèêîñíîâåíèÿ ê òîêîâåäó-
Ýêðàí DUT Çàùèòíûé ýêðàí Ýêðàí
DUT Ýêðàí ïðèáîðà ïðîâîäà LO
– Ôàçà
+ Íåéòðàëü
Ðèñóíîê 3. Ïîÿñíåíèå êîíôèãóðàöèè ýêðàíà è ýêâèïîòåíöèàëüíîé çàùèòû â ýëåêòðîìåòðå.
ÐàäèîËîöìàí 07,08-2021 13
ùèì ÷àñòÿì, íàõîäÿùèìñÿ ïîä âûñîêèì æèëû â ñåòåâîì øíóðå, ìîãóò ñîçäàòü íàïðÿ-
íàïðÿæåíèåì. Îí äîëæåí ïîäêëþ÷àòüñÿ ê æåíèÿ ïîìåõ ìåæäó øàññè ïðèáîðà è âíåø-
çàçåìëåíèþ ïðèáîðà è âûäåðæèâàòü òîê, íèìè øèíàìè çàùèòíîãî çàçåìëåíèÿ. Ðåçóëü-
áîëüøèé ìàêñèìàëüíîãî âûõîäíîãî òîêà òèðóþùåå íàïðÿæåíèå ïðîÿâëÿåòñÿ êàê ñèí-
èñòî÷íèêà-èçìåðèòåëÿ (SMU) è òîêà îò äðóãèõ ôàçíàÿ ïîìåõà ìåæäó øàññè è çàùèòíûì
èñòî÷íèêîâ, ïîäêëþ÷¸ííûõ ìåæäó LO êëåì- çàçåìëåíèåì. Ýòî íàïðÿæåíèå ïîìåõè äîñ-
ìîé è çåìë¸é. Åñëè ïðîèçîéä¸ò ñëó÷àéíîå òàâëÿåò ïðîáëåìû, ïîñêîëüêó îáùèé ïðîâîä
çàìûêàíèå èçìåðèòåëüíûõ ïðîâîäîâ, ýëåê- èçìåðèòåëüíîãî ïðèáîðà íå ïîëíîñòüþ èçî-
òðîñòàòè÷åñêîãî ýêðàíà èëè îõðàííûõ ïðî- ëèðîâàí îò øàññè (êîòîðîå çàçåìëåíî). Êàæ-
âîäíèêîâ íà çàçåìë¸ííûé çàùèòíûé ýêðàí, äûé ïðèáîð ñîçäà¸ò íåêîòîðûå ïîñòîÿííûå è
åãî ïîòåíöèàë îòíîñèòåëüíî çåìëè îñòàíåòñÿ ïåðåìåííûå òîêè óòå÷êè ÷åðåç èçîëÿöèþ îò
íèçêèì. Çàùèòíûé ýêðàí òàêæå ïðåäîõðàíÿåò ïèòàþùåé ñåòè è êîíå÷íóþ ¸ìêîñòü ìåæäó
îò ïîðàæåíèÿ ñåòåâûì íàïðÿæåíèåì, èìåþ- îáùèì ïðîâîäîì ïðèáîðà è åãî çàùèòíûì
ùèìñÿ âíóòðè ïðèáîðà.  ýòîì ñëó÷àå îí çàçåìëåíèåì. Ýòà ¸ìêîñòü ïîíèæàåò ñîïðî-
âûñòóïàåò â ðîëè øàññè ïðèáîðà, êîòîðîå òèâëåíèå èçîëÿöèè äëÿ ïåðåìåííîãî òîêà.
òàêæå ñîåäèíÿåòñÿ ñ çåìë¸é. Ñèñòåìà çàùèò- Ìû íå õîòèì, ÷òîáû ýòè òîêè ïðîòåêàëè ÷åðåç
íîãî çàçåìëåíèÿ ÿâëÿåòñÿ ÷àñòüþ ïèòàþùåé êàêóþ áû òî íè áûëî ÷àñòü èçìåðèòåëüíîé
ñåòè äëÿ îáåñïå÷åíèÿ ýòîãî ñîåäèíåíèÿ. Îáî- óñòàíîâêè (Ðèñóíîê 4). Ýòè òîêè âûçûâàþò
ðóäîâàíèå çàçåìëÿåòñÿ íà ââîäå ñåòè, ãàðàí- ïàäåíèÿ íàïðÿæåíèÿ íà èçìåðèòåëüíûõ ïðî-
òèðóÿ, ÷òî ìåòàëëè÷åñêèé êîðïóñ ïðèáîðà âîäàõ, à òàêæå íà îñòàëüíûõ ñîïðîòèâëåíèÿõ
áåçîïàñåí ïðè ïðèêîñíîâåíèè. Äàæå åñëè èçìåðèòåëüíîé öåïè.
ôàçíûé ïðîâîä êîñí¸òñÿ êîðïóñà èçíóòðè,
çàùèòíîå çàçåìëåíèå óäåðæèò ïîòåíöèàë Ïîñêîëüêó ïðèáîð ìîæåò ïðåäíàçíà÷àòüñÿ
êîðïóñà íà áåçîïàñíîì äëÿ ïðèêîñíîâåíèÿ äëÿ ðàáîòû ïîä «ïëàâàþùèì» ïîòåíöèàëîì
óðîâíå. â ñîòíè âîëüò îòíîñèòåëüíî çàçåìëåíèÿ, à
âñå ýëåêòðîñòàòè÷åñêèå ýêðàíû äîëæíû ïîä-
Çàçåìë¸ííûé çàùèòíûé ýêðàí íèêîãäà íå êëþ÷àòüñÿ ê åãî îáùåìó ïðîâîäó, íóæíî âñåã-
äîëæåí èñïîëüçîâàòüñÿ êàê ýëåêòðîñòàòè÷åñ- äà èìåòü â âèäó, ÷òî ýòè ýêðàíû íåáåçîïàñíû
êèé. Äàæå õîðîøî ñïðîåêòèðîâàííûé ïðèáîð äëÿ ïðèêîñíîâåíèÿ.
ñîçäà¸ò òîê â æèëå ñåòåâîãî øíóðà, ñîåäèíÿ-
þùåé åãî ñ çàùèòíûì çàçåìëåíèåì. Òîê Çàçåìëåíèå ýêðàíà
÷åðåç Y-êîíäåíñàòîðû â áëîêå ïèòàíèÿ è Â×
òîêè îò èìïóëüñíîãî ÁÏ, ïðîòåêàÿ ÷åðåç Äîëæåí ëè ýêðàí (ïîäêëþ÷åííûé ê LO
èíäóêòèâíîå ñîïðîòèâëåíèå çàçåìëÿþùåé êëåììå ïðèáîðà) ñîåäèíÿòüñÿ ñ çàùèòíûì
çàçåìëåíèåì? Äà, íî òîëüêî åñëè èçìåðè-
Çàùèòíûé ýêðàí C1
Ýêðàí ïðèáîðà
C2 Ôàçà
Ýêðàí DUT C3 Íåéòðàëü
DUT
LO
VX
Ðèñóíîê 4. Èëëþñòðàöèÿ ñîçäàíèÿ òîêà ñèíôàçíîé ïîìåõè êîìïîíåíòàìè ïèòàþùåé ñåòè, à
òàêæå ïðîòåêàíèÿ ÷åðåç ¸ìêîñòè èçîëÿöèè ïåðåìåííûõ òîêîâ, âûçûâàåìûõ èçâíå.
14 ÑÒÀÒÜÈ
òåëüíàÿ ñèñòåìà íå óïðàâëÿåò ïîòåíöèàëîì òîãî, ÷òî â í¸ì íàâåä¸ííûå òîêè áóäóò ãîðàç-
LO êëåììû, è ýòî äîëæíî áûòü ñäåëàíî òàêèì äî ñèëüíåå èç-çà áëèçîñòè ïåðâè÷íîé è âòî-
îáðàçîì, ÷òîáû èñêëþ÷èòü ïðîòåêàíèå òîêà ðè÷íîé îáìîòîê è çíà÷èòåëüíîé âåëè÷èíû
÷åðåç èçìåðèòåëüíûå ïðîâîäà.  îáùåì, íàïðÿæåíèé îáìîòîê. C1 ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé
åäèíñòâåííàÿ ïðè÷èíà ñîåäèíåíèÿ LO ñ íåýêðàíèðîâàííóþ ¸ìêîñòü ìåæäó âòîðè÷íîé
çàùèòíûì çàçåìëåíèåì çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, îáìîòêîé è ïåðâè÷íûì ýêðàíîì, à C2 – íåýê-
÷òîáû óäåðæèâàòü ñèíôàçíîå íàïðÿæåíèå íà ðàíèðîâàííóþ ¸ìêîñòü ìåæäó ïåðâè÷íîé
èçìåðèòåëüíûõ êëåììàõ â äîïóñòèìûõ ïðå- îáìîòêîé è âòîðè÷íûì ýêðàíîì. Ðåçóëüòèðó-
äåëàõ. Ó÷èòûâàÿ, ÷òî âî ìíîãèõ êîíñòðóêöèÿõ þùèé òîê ñèíôàçíîé ïîìåõè ÿâëÿåòñÿ ñóì-
ïðèáîðîâ LO êëåììà èìååò «ïëàâàþùèé» ìîé òîêîâ ÷åðåç âñå ýòè ¸ìêîñòè. Ýòîò òîê
ïîòåíöèàë, ìîæíî äîáàâèòü âûñîêîîìíûé áóäåò óâåëè÷èâàòüñÿ ïî ìåðå ðîñòà íàïðÿæå-
ðåçèñòîð (ïîðÿäêà 100 êÎì) ìåæäó íèì è íèé íà îáìîòêàõ òðàíñôîðìàòîðà èëè åãî
çàùèòíûì çàçåìëåíèåì. ðàáî÷åé ÷àñòîòû. Ðåàêòèâíîå ñîïðîòèâëåíèå
íåýêðàíèðîâàííûõ ¸ìêîñòåé òðàíñôîðìàòî-
Òîê ñèíôàçíîé ïîìåõè ðà ïàäàåò ñ ðîñòîì ÷àñòîòû, óâåëè÷èâàÿ ñèí-
ôàçíûé òîê.
 ðàçäåëå «Çàùèòíîå çàçåìëåíèå» áûëî
óïîìÿíóòî, ÷òî ñàìè ïðèáîðû ñîçäàþò íåêî- ×àñòü ñèíôàçíîãî òîêà, íà÷èíàÿñü íà ïåð-
òîðûé òîê, âûçûâàþùèé íàïðÿæåíèå ñèíôàç- âè÷íîé îáìîòêå, òå÷¸ò ÷åðåç ¸ìêîñòü C2 â
íîé ïîìåõè VX (ñì. Ðèñóíîê 4). Ýòè ñèíôàç- öåïè âòîðè÷íîé îáìîòêè, â øàññè ÷åðåç èçìå-
íûå òîêè – ïðÿìîå ñëåäñòâèå âîçäåéñòâèÿ ðèòåëüíûå ïðîâîäà è, íàêîíåö, âîçâðàùàåò-
íàïðÿæåíèé ïåðâè÷íîé è âòîðè÷íîé îáìîòîê ñÿ ê íóëåâîìó ïðîâîäó ïåðâè÷íîé îáìîòêè.
ñèëîâîãî òðàíñôîðìàòîðà íà íåýêðàíèðî- Äðóãàÿ åãî ÷àñòü, íà÷èíàÿñü íà âòîðè÷íîé
âàííóþ ìåæîáìîòî÷íóþ ¸ìêîñòü. îáìîòêå, ÷åðåç ¸ìêîñòü C1 òå÷¸ò â ïåðâè÷íóþ
öåïü, ÷åðåç øàññè ê ââîäó ïèòàíèÿ, çàòåì
Íà Ðèñóíêå 4 ïîêàçàí òèïè÷íûé ñèëîâîé ÷åðåç èçìåðèòåëüíûå ïðîâîäà è, íàêîíåö,
òðàíñôîðìàòîð äëÿ èçìåðèòåëüíûõ ïðèáî- âîçâðàùàåòñÿ ê âòîðè÷íîé îáìîòêå. Îáùèé
ðîâ ñ ýêðàíàìè íà ïåðâè÷íîé è âòîðè÷íîé ñèíôàçíûé òîê âûçûâàåò ïàäåíèÿ íàïðÿæå-
ñòîðîíàõ. Ýòè ýêðàíû âûïîëíÿþò òó æå ôóíê- íèÿ íà èíäóêòèâíîì ñîïðîòèâëåíèè ñåòåâîãî
öèþ, ÷òî è ðàññìîòðåííûå ðàíåå ýêðàíû ïðè- øíóðà, à òàêæå íà ïðîâîäíèêå ìåæäó òåñòèðó-
áîðîâ.  ñëó÷àå ñ ïðèáîðàìè, åñëè ÷àñòü åìûì óñòðîéñòâîì è «çåìë¸é» ïðèáîðà. Ïî
÷óâñòâèòåëüíîé öåïè îñòà¸òñÿ íåýêðàíèðî- ýòîé ïðè÷èíå ëó÷øå ñîåäèíÿòü âñå øàññè,
âàííîé, ëèíèè âíåøíåãî ïîëÿ ìîãóò íàâîäèòü êàê ïðåäóñìîòðåíî â ïðèáîðàõ, ÷òîáû, ïî
â íèõ òîêè. Ýòî îñòà¸òñÿ ñïðàâåäëèâûì è äëÿ âîçìîæíîñòè, èçáåæàòü äîáàâëåíèÿ â ñèñòå-
ñèëîâîãî òðàíñôîðìàòîðà, çà èñêëþ÷åíèåì
Çàùèòíûé ýêðàí
SMU1
Ýêðàí DUT
DUT
Îõðàííûé
ïðîâîäíèê
LO
VX
Ðèñóíîê 5à. Ñ îäíèì èñòî÷íèêîì-èçìåðèòåëåì, çàçåìëåíèå òåñòèðóåìîãî óñòðîéñòâà ëèáî
íàïðÿìóþ, ëèáî ÷åðåç ¸ìêîñòü ìîæåò ñîçäàòü ïóòü äëÿ ïðîòåêàíèÿ òîêà ÷åðåç LO ïðîâîä.
ÐàäèîËîöìàí 07,08-2021 15
Çàùèòíûé ýêðàí
SMU1
Ýêðàí DUT
DUT
Îõðàííûé
ïðîâîäíèê
LO
VX
Ðèñóíîê 5á. Ïðè òàêîì èñïîëüçîâàíèè èñòî÷íèêà-èçìåðèòåëÿ, çàçåìëåíèå LO íà ñòîðîíå òåñòè-
ðóåìîãî óñòðîéñòâà, íàïðÿìóþ ëèáî ÷åðåç ¸ìêîñòü, íå ïðèâîäèò ê ïðîòåêàíèþ ïàðàçèòíûõ òîêîâ
÷åðåç LO ïðîâîä.
ìó íîâîãî ñîåäèíåíèÿ ñ çàùèòíûì çàçåìëå- íèÿ áóäóò òå÷ü ÷åðåç èçìåðèòåëüíûå ïðîâîäà,
íèåì. Íåýêðàíèðîâàííàÿ ¸ìêîñòü è, â ìåíü- è ïîíàäîáèëîñü áû 4-ïðîâîäíîå ïîäêëþ÷åíèå
øåé ìåðå, ñîïðîòèâëåíèå ìåæîáìîòî÷íîé äëÿ èñêëþ÷åíèÿ âëèÿíèÿ ïàðàçèòíîãî íàïðÿ-
èçîëÿöèè òðàíñôîðìàòîðà ìîãóò âíåñòè òîêè æåíèÿ, ñîçäàííîãî ýëåêòðè÷åñêèì ïîëåì
ïîìåõ îò äðóãèõ èñòî÷íèêîâ, ñîçäàþùèõ ðàç- ìåæäó äâóìÿ çàùèòíûìè çàçåìëåíèÿìè. Íà
ëè÷íûå ïîòåíöèàëû òî÷åê ïîäêëþ÷åíèÿ ê Ðèñóíêå 5á, åñëè áû ýêðàí âîêðóã òåñòèðóåìî-
çàùèòíîìó çàçåìëåíèþ ïî âñåìó çäàíèþ. ãî óñòðîéñòâà áûë çàçåìë¸í, òîê íå ïðîòåêàë
áû ÷åðåç èçìåðèòåëüíûé LO ïðîâîä. Òîãäà
Ïðèìåð õîðîøî ýêðàíèðîâàííîé ¸ìêîñòü ìåæäó òåñòèðóåìûì óñòðîéñòâîì è
è çàçåìë¸ííîé ñèñòåìû ñ îäíèì ýêðàíîì äîëæíà áûòü ìèíèìèçèðîâàíà. Íà
èñòî÷íèêîì-èçìåðèòåëåì Ðèñóíêå 5â ýêðàí çàçåìëåí ÷åðåç îáùèé ïðî-
âîä ïðèáîðà è òîêîîãðàíè÷èâàþùèé ðåçèñ-
 ïðèìåðå, ïîêàçàííîì íà Ðèñóíêå 5à, òîð.  ýòîì ñëó÷àå ðàçíîñòü ïîòåíöèàëîâ
åñëè LO êëåììà äîëæíà áûòü çàçåìëåíà íà ìåæäó çàùèòíûìè çàçåìëåíèÿìè, ïðåäñòàâ-
ñòîðîíå òåñòèðóåìîãî óñòðîéñòâà, ëèáî ëåííàÿ êàê VX, íå âûçûâàåò íèêàêèõ òîêîâ,
íàïðÿìóþ, ëèáî ÷åðåç ¸ìêîñòü, òîêè çàçåìëå- ïîñêîëüêó åñòü òîëüêî îäíà òî÷êà çàçåìëåíèÿ.
Çàùèòíûé ýêðàí
SMU1
Ýêðàí DUT
DUT
Îõðàííûé
ïðîâîäíèê
LO
Ðèñóíîê 5â. Ñ îäíèì èñòî÷íèêîì-èçìåðèòåëåì, çàçåìëåíèå ýêðàíà ñ ïðèáîðîì ÷åðåç ðåçèñòîð íå
ïðèâîäèò ê ïàðàçèòíûì òîêàì â LO ïðîâîäå.
16 ÑÒÀÒÜÈ
Çàùèòíûé ýêðàí Ýêðàí DUT Çàùèòíûé ýêðàí
SMU2 SMU1
S+ S+
Îõðàííûé DUT Îõðàííûé
ïðîâîäíèê ïðîâîäíèê
S– S–
LO
Ðèñóíîê 5ã. Ñ äâóìÿ èñòî÷íèêàìè-èçìåðèòåëÿìè 4-ïðîâîäíûå ëèíèè êîìïåíñèðóþò òîê, ïðîòåêà-
þùèé â ïðîâîäàõ èç-çà èñïîëüçîâàíèÿ äâóõ ðàçíûõ òî÷åê çàçåìëåíèÿ.
Âî âñåõ ýòèõ ïðèìåðàõ îõðàííûé ïðîâîä- òðîñòàòè÷åñêîãî ýêðàíà, ïðàâèëüíî çàçåì-
íèê äîëæåí áûòü ïðîâåäåí êàê ìîæíî áëèæå ê ë¸ííîãî íà LO êëåììó ïðèáîðà, ìîæåò
òåñòèðóåìîìó óñòðîéñòâó è çàêàí÷èâàòüñÿ ïîëíîñòüþ èñêëþ÷èòü ýòè èñòî÷íèêè ïîìåõ.
òîëüêî âíóòðè ýêðàíà.  íåêîòîðûõ ñëó÷àÿõ ïðè ðàáîòå ñ î÷åíü
ìàëûìè òîêàìè âìåñòî ýëåêòðîñòàòè÷åñêîãî
Ïðèìåð õîðîøî ýêðàíèðîâàííîé ýêðàíà èëè â äîïîëíåíèå ê íåìó äîëæíà
è çàçåìë¸ííîé êîìïëåêñíîé èñïîëüçîâàòüñÿ ýêâèïîòåíöèàëüíàÿ çàùèòà.
èñïûòàòåëüíîé ñèñòåìû Ðàçíîñòü ïîòåíöèàëîâ òî÷åê çàùèòíîãî
çàçåìëåíèÿ, âûçâàííàÿ òîêàìè îò îáîðóäî-
Íà Ðèñóíêå 5ã ïðåäñòàâëåíà èñïûòàòåëü- âàíèÿ ñ ñåòåâûì ïèòàíèåì, òàêæå ìîæåò ïðè-
íàÿ ñèñòåìà ñ äâóìÿ ïðèáîðàìè. Â òàêîé êîí- âåñòè ê ïîãðåøíîñòÿì, åñëè âûçâàííûé åþ
ôèãóðàöèè òðóäíî ïðåäîòâðàòèòü ïðîíèêíîâå- òîê ïîòå÷¸ò ïî èçìåðèòåëüíûì ïðîâîäàì.
íèå âñåõ òîêîâ çàçåìëåíèÿ â ñèñòåìó, ïîñêîëü- Ñèíôàçíûé òîê îò ïðèáîðîâ òàêæå âíîñèò
êó çäåñü åñòü äâå ðàçëè÷íûå òî÷êè çàçåìëå- âêëàä â ïîãðåøíîñòè. Ñèëîâîé òðàíñôîðìà-
íèÿ. Íî ìîæíî óìåíüøèòü ðåçóëüòèðóþùèé òîð ïðèáîðà çàìûêàåò öåïü ýòîãî òîêà, ïîýòî-
òîê, ñîåäèíèâ LO ñ çàùèòíûì çàçåìëåíèåì â ìó ëþáîå ïîäêëþ÷åíèå ê çàùèòíîìó çàçåì-
îäíîé òî÷êå ÷åðåç ðåçèñòîð è ïîäêëþ÷èâ ýêðà- ëåíèþ äîëæíî âûïîëíÿòüñÿ òàê, êàê áûëî
íû îáîèõ ïðèáîðîâ ê ýêðàíó òåñòèðóåìîãî îïèñàíî. Çàùèòíûé ýêðàí, îáåñïå÷èâàþùèé
óñòðîéñòâà, êàê ïîêàçàíî íà Ðèñóíêå 5ã.  ýòîì áåçîïàñíîñòü îïåðàòîðà, äà¸ò, âäîáàâîê,
ñëó÷àå îñíîâíàÿ ÷àñòü òîêà ïîòå÷¸ò ÷åðåç íåêîòîðîå ýêðàíèðîâàíèå íèçêî÷àñòîòíîãî
ïàðàçèòíûå ¸ìêîñòè è ñîïðîòèâëåíèÿ îáîèõ ðàäèîèçëó÷åíèÿ. Åñëè îáùèé ïðîâîä ïðèáî-
ñèëîâûõ òðàíñôîðìàòîðîâ è ÷åðåç ñîåäèí¸í- ðà ñîåäèí¸í ñ çàùèòíûì çàçåìëåíèåì ÷åðåç
íûå ýêðàíû. Íåêîòîðûé òîê áóäåò òå÷ü ÷åðåç îòíîñèòåëüíî âûñîêîîìíûé ðåçèñòîð, ýíåð-
èçìåðèòåëüíûå ïðîâîäà, ïîýòîìó òàêæå ïîíà- ãèÿ Ð× èçëó÷åíèÿ íå ïðîíèêíåò â ïðèáîð, è
äîáèòñÿ 4-ïðîâîäíîå ïîäêëþ÷åíèå. ïàðàçèòíûå íàïðÿæåíèÿ îò âûïðÿìëåíèÿ
ýëåêòðîìàãíèòíîé ïîìåõè ìîãóò áûòü ñâåäå-
Çàêëþ÷åíèå íû ê ìèíèìóìó. ÐË
Áîëüøèíñòâî ïîãðåøíîñòåé èçìåðåíèÿ Ññûëêè
ìîæåò áûòü ñâÿçàíî ñ òîêàìè, íàâîäèìûìè â
òåñòèðóåìîì óñòðîéñòâå èëè èçìåðèòåëüíûõ 1. Schmitt, Ron. Electromagnetics Explained: A
ïðîâîäàõ âíåøíèìè ýëåêòðè÷åñêèìè (âûñî- Handbook for Wireless/ RF, EMC, and High-
êîèìïåäàíñíûìè) ïîëÿìè. Äîáàâëåíèå ýëåê- Speed Electronics. Newnes, 2002.
ÐàäèîËîöìàí 07,08-2021 17
Çàðÿäíîå óñòðîéñòâî
ñ ïîâûøåííîé
óäåëüíîé ìîùíîñòüþ
íà îñíîâå òðåõóðîâíåâîãî
ïîíèæàþùåãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ
Jeff Falin, Alvaro Aguilar
TI Analog Design Journal
Ââåäåíèå Îäíèì èç âàðèàíòîâ ðåøåíèÿ ýòîé ïðî-
áëåìû ÿâëÿåòñÿ ïîñòðîåíèå çàðÿäíûõ
Ñîâðåìåííûå âèäåîêàìåðû ñ ïîâûøåí- óñòðîéñòâ ïî òðåõóðîâíåâîé ïîíèæàþùåé
íûì ðàçðåøåíèåì, ñåíñîðíûå ýêðàíû áîëü- ñõåìå, îñîáåííîñòüþ êîòîðîé ÿâëÿþòñÿ ìåíü-
øèõ ôîðìàòîâ, âûñîêîñêîðîñòíûå ñèñòåìû øèå çíà÷åíèÿ íàïðÿæåíèÿ íà âûâîäàõ ñèëî-
ñâÿçè è äðóãèå âûñîêîïðîèçâîäèòåëüíûå âîãî äðîññåëÿ, ÷òî ïîçâîëÿåò èñïîëüçîâàòü
ïðèëîæåíèÿ â ïðîöåññå ðàáîòû ïîòðåáëÿþò áîëåå êîìïàêòíûå èíäóêòèâíûå ýëåìåíòû.
äîñòàòî÷íî áîëüøîå êîëè÷åñòâî ýíåðãèè, Òàêèì îáðàçîì, íåñìîòðÿ íà óâåëè÷åíèå
ïîýòîìó äëÿ èõ ïèòàíèÿ èñïîëüçóþò ëèòèé- îáùåãî êîëè÷åñòâà êîìïîíåíòîâ â ñèëîâîé
èîííûå àêêóìóëÿòîðû áîëüøîé åìêîñòè. ÷àñòè, â ÷àñòíîñòè, êîíäåíñàòîðîâ è ñèëîâûõ
×òîáû ñîêðàòèòü âðåìÿ çàðÿäêè ïîäîáíûõ òðàíçèñòîðîâ, òðåõóðîâíåâûå ïðåîáðàçîâà-
àêêóìóëÿòîðîâ, ïðèõîäèòñÿ óâåëè÷èâàòü ìîù- òåëè ìîãóò èìåòü ìåíüøèå ïîòåðè è ïðåîáðà-
íîñòü çàðÿäíûõ óñòðîéñòâ è äàæå ðàçðàáàòû- çîâûâàòü ýíåðãèþ íà áîëåå âûñîêîé ÷àñòîòå
âàòü íîâûå èíòåðôåéñû, íàïðèìåð, USB fSW, ÷òî ïîçâîëÿåò ñîçäàâàòü çàðÿäíûå óñòðî-
Type-C, ïîçâîëÿþùèå ïèòàòü óñòðîéñòâà ñ éñòâà ìåíüøèõ ðàçìåðîâ è ñ áîëåå âûñîêèì
áîëåå âûñîêîé ìîùíîñòüþ. ÊÏÄ. Â ýòîé ñòàòüå ïðèâåäåíû ðåçóëüòàòû
àíàëèçà ýëåêòðè÷åñêèõ ïðîöåññîâ â ñèëîâîé
Îäíàêî èñïîëüçîâàíèå âñåõ ïðåèìóùåñòâ ÷àñòè òðåõóðîâíåâûõ ñõåì, à òàêæå ïðîâåäå-
íîâûõ ñòàíäàðòîâ ñâÿçàíî ñ ðÿäîì òåõíè÷åñ- íà ñðàâíèòåëüíàÿ îöåíêà ìîùíîñòè ïîòåðü â
êèõ òðóäíîñòåé, îäíîé èç êîòîðûõ ÿâëÿåòñÿ ïðåîáðàçîâàòåëÿõ ýòîãî òèïà.
íåäîñòàòî÷íî âûñîêèé óðîâåíü ÊÏÄ ñóùåñ-
òâóþùèõ ñèíõðîííûõ ïîíèæàþùèõ ïðåîáðà- Îñîáåííîñòè òðàäèöèîííûõ
çîâàòåëåé, íå ïîçâîëÿþùèé ðàçìåñòèòü ìîù- ïîíèæàþùèõ ïðåîáðàçîâàòåëåé
íîå çàðÿäíîå óñòðîéñòâî â îãðàíè÷åííîì îáú-
åìå êîíå÷íîãî ïðèëîæåíèÿ. Òàêèì îáðàçîì, Ñõåìà òðàäèöèîííîãî äâóõóðîâíåâîãî
íà ñåãîäíÿøíèé äåíü ïåðåä ðàçðàáîò÷èêàìè ïîíèæàþùåãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ èçâåñòíà è
ýëåêòðîíèêè ñíîâà ñòîèò çàäà÷à óâåëè÷åíèÿ àêòèâíî èñïîëüçóåòñÿ óæå íåñêîëüêî äåñÿòè-
óäåëüíîé ìîùíîñòè çàðÿäíûõ óñòðîéñòâ.
18 ÑÒÀÒÜÈ
ëåòèé.  ñîâðåìåííîì âèäå ñèëîâàÿ ÷àñòü VIN IL
ñèíõðîííîãî ïîíèæàþùåãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ VOUT
ñîñòîèò èç äâóõ ïîëåâûõ òðàíçèñòîðîâ ñ èçî- Q1
ëèðîâàííûì çàòâîðîì (MOSFET), îäíîãî D COUT ILOAD
äðîññåëÿ è äâóõ êîíäåíñàòîðîâ, îäèí èç êîòî-
ðûõ ïîäêëþ÷åí ïàðàëëåëüíî âõîäíîìó, à CIN TSW_2L VSW
âòîðîé – ïàðàëëåëüíî âûõîäíîìó òåðìèíà- Q2
ëàì ñõåìû (Ðèñóíîê 1).
1–D
Ñèëîâûå òðàíçèñòîðû óïðàâëÿþòñÿ äâóìÿ
êîìïëåìåíòàðíûìè èìïóëüñíûìè ñèãíàëàìè Ðèñóíîê 1. Äâóõóðîâíåâûé ïîíèæàþùèé ïðå-
ñ êîýôôèöèåíòàìè çàïîëíåíèÿ D è 1 – D. Ïðè îáðàçîâàòåëü.
òàêîì ñïîñîáå óïðàâëåíèÿ íàïðÿæåíèå â
òî÷êå ñîåäèíåíèÿ òðàíçèñòîðîâ VSW ïåðèîäè- òàõ ïîòåðè ýíåðãèè ïðè ïåðåêëþ÷åíèè òðàí-
÷åñêè èçìåíÿåòñÿ, ïðèíèìàÿ çíà÷åíèå ëèáî çèñòîðîâ è ïåðåçàðÿäå äðîññåëÿ ñòàíîâÿòñÿ
íóëÿ, ëèáî íàïðÿæåíèÿ ïèòàíèÿ VIN, èç-çà áîëüøå ïîòåðü, âûçâàííûõ íàëè÷èåì ó ýëå-
÷åãî ýòó ñõåìó è íàçûâàþò «äâóõóðîâíåâîé» ìåíòîâ àêòèâíûõ ñîïðîòèâëåíèé. Òàêèì îáðà-
(2-Level, 2L). Êîãäà òðàíçèñòîð Q1 âêëþ÷åí, à çîì, ïðàêòè÷åñêè åäèíñòâåííûì ñïîñîáîì
Q2 âûêëþ÷åí, ñèëîâîé äðîññåëü çàðÿæàåòñÿ, óâåëè÷åíèÿ ÊÏÄ òðàäèöèîííûõ äâóõóðîâíå-
íàêàïëèâàÿ ýíåðãèþ. Îäíîâðåìåííî ñ ýòèì âûõ ïðåîáðàçîâàòåëåé ÿâëÿåòñÿ âûáîð ýëå-
ïðîèñõîäèò è çàðÿä âûõîäíîãî êîíäåíñàòîðà, ìåíòîâ ñ ìåíüøèì ñîïðîòèâëåíèåì ïîñòîÿí-
ê êîòîðîìó ïîäêëþ÷åíà íàãðóçêà. Êîãäà òðàí- íîìó òîêó.
çèñòîð Q1 âûêëþ÷åí, à Q2 âêëþ÷åí, äðîññåëü
ðàçðÿæàåòñÿ, îòäàâàÿ íàêîïëåííóþ ýíåðãèþ Îñîáåííîñòè òðåõóðîâíåâûõ
â âûõîäíîé êîíäåíñàòîð è íàãðóçêó. Íàïðÿæå- ïîíèæàþùèõ ïðåîáðàçîâàòåëåé
íèå â òî÷êå ñîåäèíåíèÿ òðàíçèñòîðîâ VSW
èìååò ôîðìó ïðÿìîóãîëüíûõ èìïóëüñîâ ñ Ñèëîâàÿ ÷àñòü òðåõóðîâíåâîãî ïîíèæàþ-
êîýôôèöèåíòîì çàïîëíåíèÿ D, ïîñòîÿííàÿ ùåãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ ñîäåðæèò äîïîëíè-
ñîñòàâëÿþùàÿ êîòîðîãî âûäåëÿåòñÿ äðîññå- òåëüíûå ýëåìåíòû (Ðèñóíîê 2): äâà ïîëåâûõ
ëåì è âûõîäíûì êîíäåíñàòîðîì è ñòàíîâèòñÿ òðàíçèñòîðà Q3 è Q4 è êîíäåíñàòîð CFLY, ó
âûõîäíûì íàïðÿæåíèåì VOUT. êîòîðîãî ïîòåíöèàëû îáîèõ âûâîäîâ «ïëàâà-
þò», ïîñòîÿííî ìåíÿÿ ñâîå çíà÷åíèå.
Ïðåäïîëîæèâ, ÷òî ñèëîâûå òðàíçèñòîðû
ÿâëÿþòñÿ èäåàëüíûìè êëþ÷àìè, à ïåðåõîä- VIN TSW_2L = 2 × TSW_3L
íûå ïðîöåññû â ñèëîâîé ÷àñòè óæå çàâåðøè- TSW_3L
ëèñü, íà îñíîâàíèè óðàâíåíèÿ V = L × di/dt, D Q1
ìîæíî îïðåäåëèòü èíäóêòèâíîñòü äðîññåëÿ
L, òðåáóåìóþ äëÿ ðàáîòû íà ÷àñòîòå fSW:
( VIN - VOUT ) ´ fSW ´ VOUT (1) D180
VIN
L = , Q2 IL
VOUT
ILOAD ´ K
ãäå CIN CFLY VSW COUT
1–D180 Q3
D = VOUT/VIN – êîýôôèöèåíò çàïîëíåíèÿ
èìïóëüñîâ óïðàâëåíèÿ òðàíçèñòîðîì Q1; ILOAD
K – îòíîñèòåëüíûé êîýôôèöèåíò ïóëüñà- 1–D Q4
öèé òîêà äðîññåëÿ, îáû÷íî ïðèíèìàåìûé
íà óðîâíå 20…40% îò òîêà íàãðóçêè. Ðèñóíîê 2. Òðåõóðîâíåâûé ïîíèæàþùèé ïðå-
îáðàçîâàòåëü.
Èç-çà íåèäåàëüíîñòè ýëåìåíòíîé áàçû
÷àñòîòà ïåðåêëþ÷åíèé çàðÿäíûõ óñòðîéñòâ
fSW îáû÷íî îãðàíè÷èâàåòñÿ çíà÷åíèÿìè
1…2 ÌÃö, ïîñêîëüêó íà áîëåå âûñîêèõ ÷àñòî-
ÐàäèîËîöìàí 07,08-2021 19
Àëãîðèòì óïðàâëåíèÿ ñèëîâûìè êëþ÷àìè Ïðè êîýôôèöèåíòå çàïîëíåíèÿ ðàâíîì 0.5
òðåõóðîâíåâîãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ òàêîé æå, (50%) òðàíçèñòîðû Q1 è Q4 âêëþ÷åíû â òå÷å-
êàê è ó åãî äâóõóðîâíåâîãî àíàëîãà. Ïåðâûé – íèå îäíîé ïîëîâèíû ïåðèîäà ïðåîáðàçîâàíèÿ,
îñíîâíîé ñèãíàë óïðàâëåíèÿ ïåðåêëþ÷àåò à Q3 è Q2 – â òå÷åíèå äðóãîé. Ïðè òàêîé êîììó-
òðàíçèñòîðû Q1 è Q2 ñ êîýôôèöèåíòîì òàöèè íàïðÿæåíèå VSW íà ïðîòÿæåíèè ïðàêòè-
çàïîëíåíèÿ D = VOUT/VIN òàê æå, êàê è â îáû÷- ÷åñêè âñåãî ïåðèîäà ðàâíî ïîëîâèíå íàïðÿæå-
íîì ïðåîáðàçîâàòåëå. Âòîðîé – äîïîëíè- íèÿ ïèòàíèÿ VIN/2, ñîîòâåòñòâóþùåãî, â äàííîì
òåëüíûé óïðàâëÿþùèé ñèãíàë ïåðåêëþ÷àåò ñëó÷àå, âûõîäíîìó íàïðÿæåíèþ VOUT.  ýòîì
òðàíçèñòîðû Q3 è Q4 ñ òîé æå ÷àñòîòîé è ðåæèìå ìîæíî ñ÷èòàòü, ÷òî íàïðÿæåíèå íà
êîýôôèöèåíòîì çàïîëíåíèÿ, íî ñî ñìåùåí- âûâîäàõ äðîññåëÿ âñåãäà ðàâíî íóëþ, è ïóëü-
íîé íà 180° ôàçîé. Ïðè òàêîì àëãîðèòìå ïåðå- ñàöèè òîêà â åãî îáìîòêå îòñóòñòâóþò.
êëþ÷åíèé íàïðÿæåíèå íà êîíäåíñàòîðå CFLY
ñòàíîâèòñÿ ïðèáëèçèòåëüíî ðàâíûì ïîëîâè- Ïîñêîëüêó ôàçà êîììóòàöèè ïàð òðàíçèñ-
íå íàïðÿæåíèÿ ïèòàíèÿ VIN/2, à âîò íàïðÿæå- òîðîâ ñìåùåíà íà 180°, òî ÷àñòîòà èçìåíå-
íèå VSW, ïîäàâàåìîå íà âõîä âûõîäíîãî íèÿ íàïðÿæåíèÿ VSW â òðåõóðîâíåâîì ïðåîá-
ôèëüòðà íèæíèõ ÷àñòîò, òåïåðü ìîæåò ïðèíè- ðàçîâàòåëå fSW-3L áóäåò â äâà ðàçà áîëüøå,
ìàòü òðè çíà÷åíèÿ: 0, VIN è VIN/2, èç-çà ÷åãî ýòó ÷åì â äâóõóðîâíåâîé ñõåìå fSW-2L. Ïðè ýòîì
ñõåìó è ñòàëè íàçûâàòü «òðåõóðîâíåâîé» (3- êàæäàÿ ïàðà òðàíçèñòîðîâ â òðåõóðîâíåâîì
Level, 3L). ïðåîáðàçîâàòåëå ïåðåêëþ÷àåòñÿ âñåãî îäèí
ðàç çà ïåðèîä, òî åñòü ñ ÷àñòîòîé fSW-2L. Òàêèì
Ýëåêòðè÷åñêèå ïðîöåññû, ïðîèñõîäÿùèå îáðàçîì, ïåðèîä ïðåîáðàçîâàíèÿ òðåõóðîâ-
â ñèëîâîé ÷àñòè òðåõóðîâíåâîãî ïðåîáðàçî- íåâîé ñõåìû îêàçûâàåòñÿ â äâà ðàçà ìåíüøå
âàòåëÿ ïðè êîýôôèöèåíòå çàïîëíåíèÿ ìåíü- (TSW-2L = 2 × TSW-3L).
øå 0.5, òî åñòü, êîãäà âûõîäíîå íàïðÿæåíèå
ìåíüøå ïîëîâèíû íàïðÿæåíèÿ ïèòàíèÿ, ïîêà- Àíàëèç ïîòåðü â ñèëîâûõ òðàíçèñ-
çàíû íà Ðèñóíêå 3. Ýëåêòðè÷åñêèå ïðîöåññû òîðàõ
ïðè áîëåå âûñîêèõ âûõîäíûõ íàïðÿæåíèÿõ,
êîãäà êîýôôèöèåíò çàïîëíåíèÿ áîëüøå 0.5, Àíàëèòè÷åñêèå âûðàæåíèÿ äëÿ îïðåäåëå-
ïîêàçàíû íà Ðèñóíêå 4. íèÿ ìîùíîñòè ïîòåðü â ñèëîâûõ òðàíçèñòî-
VIN VIN VIN VIN
Q1 Q1 Q1 Q1
VFLY Q3 iL VOUT VFLY Q3 iL VOUT VFLY Q3 iL VOUT VFLY Q3 iL VOUT
+ Q4 + Q4 + Q4 + Q4
VSW VSW VSW VSW
CFLY COUT CFLY – COUT CFLY – COUT CFLY – COUT
–
Q2 Q2 Q2 Q2
VIN – VFLY » VIN/2 VFLY » VIN/2
VSW
iL
TSW-3L TSW-2L
Âðåìÿ
Ðèñóíîê 3. Ýëåêòðè÷åñêèå ïðîöåññû â òðåõóðîâíåâîì ïîíèæàþùåì ïðåîáðàçîâàòåëå ïðè êîýôôè-
öèåíòå çàïîëíåíèÿ ìåíüøå 0.5.
20 ÑÒÀÒÜÈ
VIN VIN VIN VIN
Q1 Q1 Q1 Q1
VFLY Q3 iL VOUT VFLY Q3 iL VOUT VFLY Q3 iL VOUT VFLY Q3 iL VOUT
+ Q4 + Q4 + Q4 + Q4
VSW VSW VSW VSW
CFLY – COUT CFLY – COUT CFLY – COUT CFLY – COUT
Q2 Q2 Q2 Q2
VIN VIN
VIN – VFLY » VIN/2 VFLY » VIN/2
VSW
iL
TSW-3L TSW-2L
Âðåìÿ
Ðèñóíîê 4. Ýëåêòðè÷åñêèå ïðîöåññû â òðåõóðîâíåâîì ïîíèæàþùåì ïðåîáðàçîâàòåëå ïðè êîýôôè-
öèåíòå çàïîëíåíèÿ áîëüøå 0.5.
ðàõ ïðèâåäåíû â Òàáëèöå 1. Ïðè àíàëèçå ó÷è- Ïðè íàïðÿæåíèè íà êîíäåíñàòîðå CFLY,
òûâàëèñü: ðàâíîì ïîëîâèíå íàïðÿæåíèÿ ïèòàíèÿ VIN/2,
ê òðàíçèñòîðàì òðåõóðîâíåâîãî ïðåîáðàçî-
! ñòàòè÷åñêèå ïîòåðè íà àêòèâíûõ ñîïðîòèâ- âàòåëÿ ïðèêëàäûâàåòñÿ íàïðÿæåíèå â äâà
ëåíèÿõ êðèñòàëëîâ PCOND; ðàçà ìåíüøå, ÷åì â äâóõóðîâíåâîé ñõåìå.
! äèíàìè÷åñêèå ïîòåðè, âîçíèêàþùèå ïðè Ïðèâåäåííûå â Òàáëèöå 1 ôîðìóëû
ïåðåçàðÿäå ïàðàçèòíûõ åìêîñòåé, POSS è ïîçâîëÿþò îöåíèòü îòíîñèòåëüíûé óðîâåíü
PGATE; ïîòåðü â ñèëîâûõ òðàíçèñòîðàõ äâóõ ñõåì.
Îäíàêî ýòî ñðàâíåíèå áóäåò êîððåêòíûì ïðè
! äèíàìè÷åñêèå ïîòåðè, âîçíèêàþùèå ïðè âûïîëíåíèè ðÿäà óñëîâèé.
âîññòàíîâëåíèè îáðàòíûõ äèîäîâ, PQRR;
! Ðàçìàõ ïóëüñàöèé òîêîâ â îáìîòêàõ äðîñ-
! äèíàìè÷åñêèå ïîòåðè, âîçíèêàþùèå ïðè ñåëåé îáåèõ ñõåì îäèíàêîâ. Ïðè òàêîì
ïåðåêëþ÷åíèè òðàíçèñòîðîâ, PIV; óñëîâèè äëÿ òðåõóðîâíåâîé ñõåìû ïîíà-
äîáèòñÿ äðîññåëü ñ èíäóêòèâíîñòüþ L3L â
! äèíàìè÷åñêèå ïîòåðè, ñâÿçàííûå ñ ïðîòå- ÷åòûðå ðàçà ìåíüøåé, ÷åì â äâóõóðîâíå-
êàíèåì òîêà ÷åðåç îáðàòíûå äèîäû â
òå÷åíèå ìåðòâîãî âðåìåíè, PDT.
Òàáëèöà 1. Ôîðìóëû äëÿ ðàñ÷åòà ìîùíîñòè ïîòåðü â òðàíçèñòîðàõ
Äâóõóðîâíåâûé ïðåîáðàçîâàòåëü Òðåõóðîâíåâûé ïðåîáðàçîâàòåëü P3L/P2L
PCOND IRMS2 × [D × RQ1 + (1 – D) × RQ2] IRMS2 × [D × (RQ1 + RQ3) + (1 – D) × (RQ2 + RQ4)] 2
VIN / 2 × [IL(MAX) × (toff(Q1-2) + toff(Q3-4))+ IL(MIN) × (ton(Q2-1) + ton(Q4-3))] / 2 × fSW 1/2
PIV VIN × [IL(MAX) × toff(Q1-2) + IL(MIN) × ton(Q2-1)] / 2 × fSW VFWD × [IL(MAX) × (tDT(Q1-2) + tDT(Q3-4))+ IL(MIN) × (tDT(Q2-1) + tDT(Q4-3))] × fSW 2
1/2
PDT VFWD × [IL(MAX) × tDT(Q1-2) + IL(MIN) × tDT(Q2-1)] × fSW VIN / 2 × fSW × (QOSS(Q1) + QOSS(Q3) + QOSS(Q2) + QOSS(Q4)) / 2 1
VIN × fSW × (QG(Q1) + QG(Q3) + QG(Q2) + QG(Q4)) 1
POSS VIN × fSW × (QOSS(Q1) + QOSS(Q2))/ 2 VIN / 2 × fSW × (QQrr(Q2) + QQrr(Q4))
PGATE VIN × fSW × (QG(Q1) + QG(Q2))
PQRR VIN × fSW × QQrr(Q2)
ÐàäèîËîöìàí 07,08-2021 21
PLOSS(ON-CHIP) = PCOND + PSW
= PCOND + PGATE + POSS + PIV + PQRR + PDT
PLOSS(ON-CHIP) Ïî ñðàâíåíèþ ñ äâóõóðîâíåâîé Äâóõóðîâíåâûé
ñõåìîé, ïðåîáðàçîâàòåëü
â òðåõóðîâíåâîì ïðåîáðàçîâàòåëå
ñòàòè÷åñêèå ïîòåðè
áîëüøå äèíàìè÷åñêèõ
PSW = PCOND Òðåõóðîâíåâûé
ïðåîáðàçîâàòåëü
Ïðåîáëàäàíèå AOPT-3L Ïðåîáëàäàíèå
ñòàòè÷åñêèõ äèíàìè÷åñêèõ
ïîòåðü PCOND
ïîòåðü PSW
AOPT-2L
Power FET Die Area
Ðèñóíîê 5. Çàâèñèìîñòè ïîòåðü â ñèëîâûõ òðàíçèñòîðàõ
PLOSS(ON-CHIP) îò ïëîùàäè èõ êðèñòàëëîâ.
âîé ñõåìå L2L (ýòîò âîïðîñ áóäåò ïîäðîáíî çàâèñèò îò âåëè÷èíû ïðèëîæåííîãî íàïðÿ-
ðàññìîòðåí äàëüøå). æåíèÿ. Íî äëÿ óïðîùåííîé îöåíêè ýòó
âåëè÷èíó ìîæíî ñ÷èòàòü îäèíàêîâîé äëÿ
! Òðàíçèñòîðû âåðõíåãî ïëå÷à â îáåèõ äâóõ ñõåì.
ñõåìàõ çàíèìàþò îäèíàêîâóþ ïëîùàäü
(AQ1-2L = AQ1-3L + AQ3-3L).  ýòîì ñëó÷àå Àíàëèçèðóÿ êðàéíèé ïðàâûé ñòîëáåö Òàá-
ñîïðîòèâëåíèÿ êàíàëîâ òðàíçèñòîðîâ ëèöû 1, ìîæíî óâèäåòü, ÷òî ïðè îäèíàêîâûõ
îáåèõ ñõåì áóäóò îäèíàêîâûìè (RQ1-2L = ïëîùàäÿõ êðèñòàëëîâ ñèëîâûõ òðàíçèñòîðîâ
= RQ1-3L = RQ3-3L), ïîñêîëüêó òðàíçèñòîðû ñòàòè÷åñêèå ïîòåðè â òðåõóðîâíåâîé ñõåìå â
òðåõóðîâíåâîãî ïðåîáðàçîâàòåëè êîììó- äâà ðàçà áîëüøå, ÷åì â òðàäèöèîííîì ïðåîá-
òèðóþò â äâà ðàçà ìåíüøåå íàïðÿæåíèå. ðàçîâàòåëå, à âîò èç-çà ìåíüøåé âåëè÷èíû
Íî èç-çà òîãî, ÷òî â òðåõóðîâíåâîé ñõåìå â êîììóòèðóåìîãî íàïðÿæåíèÿ ïîòåðè, ñâÿçàí-
âåðõíåì ïëå÷å íàõîäÿòñÿ äâà ïîñëåäîâà- íûå ñ ïåðåçàðÿäîì ïàðàçèòíûõ åìêîñòåé,
òåëüíî âêëþ÷åííûõ òðàíçèñòîðà, îáùåå POSS è PIV óìåíüøàþòñÿ âäâîå. Ýòî ÿâëÿåòñÿ
ñîïðîòèâëåíèå òðàíçèñòîðîâ âåðõíåãî ïðåèìóùåñòâîì òðåõóðîâíåâîé ñõåìû,
ïëå÷à òðåõóðîâíåâîãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ ïîñêîëüêó ñòàòè÷åñêèå ïîòåðè ìîæíî ëåãêî
áóäåò â äâà ðàçà áîëüøå, ÷åì â äâóõóðîâ- óìåíüøàòü ïóòåì âûáîðà òðàíçèñòîðîâ ñ áîëü-
íåâîì âàðèàíòå. Óêàçàííûå ñîîòíîøåíèÿ øåé ïëîùàäüþ êðèñòàëëà, ïî êðàéíåé ìåðå,
áóäóò ñïðàâåäëèâû è äëÿ òðàíçèñòîðîâ äî òåõ ïîð, ïîêà îíè íå ñòàíóò ñîèçìåðèìûìè
íèæíåãî ïëå÷à. ñ ïîòåðÿìè, âîçíèêàþùèìè â ðåçóëüòàòå ïåðå-
êëþ÷åíèÿ (Ðèñóíîê 5).  êîíå÷íîì èòîãå, îïòè-
! Ñêîðîñòü ïåðåêëþ÷åíèÿ òðàíçèñòîðîâ ìàëüíîé ïëîùàäüþ êðèñòàëëîâ ñèëîâûõ òðàí-
dv/dt îäèíàêîâà. Ïðè òàêîì óñëîâèè òðàí- çèñòîðîâ AOPT-2L è AOPT-3L ìîæíî ñ÷èòàòü òàêîå
çèñòîðû òðåõóðîâíåâîãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ çíà÷åíèå, ïðè êîòîðîì ñòàòè÷åñêèå ïîòåðè
èç-çà ìåíüøåãî (â äâà ðàçà) íàïðÿæåíèÿ ïðèáëèçèòåëüíî ðàâíû äèíàìè÷åñêèì.
áóäóò ïåðåêëþ÷àòüñÿ â äâà ðàçà áûñòðåå,
÷åì â äâóõóðîâíåâîé ñõåìå. Òàêèì îáðà- Àíàëèç ïîòåðü â ïàññèâíûõ
çîì, äèíàìè÷åñêèå ïîòåðè PIV â òðåõóðîâ- êîìïîíåíòàõ
íåâîì ïðåîáðàçîâàòåëå áóäóò â äâà ðàçà
ìåíüøå. Ïîòåðè â ïàññèâíûõ êîìïîíåíòàõ ñîñòîÿò
èç ïîòåðü â äðîññåëå è åìêîñòíûõ íàêîïèòå-
! Åñëè ïëîùàäü, çàíèìàåìàÿ òðàíçèñòîðà- ëÿõ, ïðè÷åì, èç-çà äîñòóïíîñòè êåðàìè÷åñêèõ
ìè, îäèíàêîâà, òî è îáùèé çàðÿä èõ âûõîä- êîíäåíñàòîðîâ ñ ìàëûì ýêâèâàëåíòíûì
íûõ åìêîñòåé QOSS òîæå äîëæåí áûòü îäè- ïîñëåäîâàòåëüíûì ñîïðîòèâëåíèåì (ìåíü-
íàêîâ (QOSS(Q1)-2L = QOSS(Q1)-3L + QOSS(Q3)-3L). øå 20 ìÎì) ïîòåðè â ýòèõ ýëåìåíòàõ ìîæíî
Íà ñàìîì äåëå â òðåõóðîâíåâîì ïðåîáðà- äîâåñòè äî ïðåíåáðåæèìî ìàëîãî óðîâíÿ.
çîâàòåëå îáùèé çàðÿä âûõîäíûõ åìêîñòåé Õàðàêòåðèñòèêè âõîäíîãî è âûõîäíîãî êîí-
òðàíçèñòîðîâ áóäåò ìåíüøå, ïîñêîëüêó îí
22 ÑÒÀÒÜÈ
äåíñàòîðîâ âûáèðàþòñÿ íà îñíîâàíèè äîïóñ- Ïóëüñàöèè íàïðÿæåíèÿ íà êîíäåíñàòîðå
òèìîãî óðîâíÿ ïóëüñàöèé íàïðÿæåíèé è òîêîâ CFLY óâåëè÷èâàþòñÿ ñ ðîñòîì âûõîäíîãî òîêà
âî âõîäíûõ è âûõîäíûõ öåïÿõ, ïîýòîìó è ìàêñèìàëüíû ïðè êîýôôèöèåíòå çàïîëíå-
ìîæíî ñ÷èòàòü, ÷òî äëÿ îáîèõ ïðåîáðàçîâàòå- íèÿ D = 0.5, êîãäà òîê êîíäåíñàòîðà IC(FLY)
ëåé îíè îäèíàêîâû. ðàâåí òîêó íàãðóçêè. Äèýëåêòðèê ýòîãî êîí-
äåíñàòîðà äîëæåí âûäåðæèâàòü íàïðÿæåíèå
À âîò òðåáîâàíèÿ ê êîíäåíñàòîðó CFLY äëÿ íå ìåíåå ïîëîâèíû íàïðÿæåíèÿ ïèòàíèÿ ñ
äîñòèæåíèÿ ïðèåìëåìûõ óðîâíåé ïóëüñàöèé ó÷åòîì íàëè÷èÿ ïîñòîÿííîãî ñìåùåíèÿ è
íàïðÿæåíèÿ è òîêà â òðåõóðîâíåâîé ñõåìå âîçìîæíîé äåãðàäàöèè ñâîéñòâ èç-çà ðàç-
ÿâëÿþòñÿ äîñòàòî÷íî æåñòêèìè. Ñëåäóåò îãðåâà. Äëÿ îáåñïå÷åíèÿ ñòàáèëüíîñòè
îòìåòèòü, ÷òî ïîääåðæàíèå íàïðÿæåíèÿ íà
ýòîì êîíäåíñàòîðå íà óðîâíå VIN/2 âî âðåìÿ ñõåìû ðàçìàõ ïóëüñàöèé íàïðÿæåíèÿ DVC(FLY)
ïåðåõîäíûõ ïðîöåññîâ, ïðè ìàëûõ íàãðóçêàõ, äîëæåí áûòü íå áîëåå 10% îò âåëè÷èíû VIN/2.
à òàêæå ïðè êîýôôèöèåíòå çàïîëíåíèÿ D = Ýòè îñîáåííîñòè ÿâëÿþòñÿ äîñòàòî÷íî æåñò-
= 100% ÿâëÿåòñÿ íå ñàìîé ïðîñòîé çàäà÷åé, êèìè, ïîýòîìó ôèçè÷åñêèå ðàçìåðû è ìàêñè-
äëÿ ðåøåíèÿ êîòîðîé òðåáóåòñÿ ïðèìåíÿòü ìàëüíî äîïóñòèìûé ñðåäíåêâàäðàòè÷íûé
ïàòåíòîâàííûå ðåøåíèÿ, íå ïîêàçàííûå íà òîê êîíäåíñàòîðà CFLY äëÿ îáåñïå÷åíèÿ äëè-
Ðèñóíêå 2. Òèïîâàÿ ôîðìà òîêà êîíäåíñàòî- òåëüíîãî ñðîêà ñëóæáû â óñëîâèÿõ ïîâûøåí-
ðà CFLY ïîêàçàíà íà Ðèñóíêå 6. Íà ýòîì æå íîé òåìïåðàòóðû äîëæíû áûòü äîñòàòî÷íî
ðèñóíêå ïðèâåäåíà äèàãðàììà òîêà äðîññå- áîëüøèìè.
ëÿ, ïîçâîëÿþùàÿ ñðàâíèòü ðàçìàõ ïóëüñàöèé
Ïîòåðè â äðîññåëå ñîñòîÿò èç ïîòåðü â
òîêà êîíäåíñàòîðà DIFLY ñ ðàçìàõîì ïóëüñà- ìàãíèòîïðîâîäå PCORE è ïîòåðü â îáìîòêå
öèé òîêà äðîññåëÿ DIL. PDCR. Ïîòåðè â îáìîòêå PDCR óâåëè÷èâàþòñÿ ñ
ðîñòîì èíäóêòèâíîñòè, âåëè÷èíà êîòîðîé âî
Òîê, 6 ìíîãîì çàâèñèò îò ÷àñòîòû èçìåíåíèÿ ïðèëî-
IL (À) æåííîãî íàïðÿæåíèÿ fSW.
4
Íàïðÿæåíèå, VCFLY (Â) 1.52 2.5 Ñäâèã ôàçû ïåðåêëþ÷åíèÿ òðàíçèñòîðîâ
2 2.5 Q3 è Q4 íà 180° ïðèâîäèò ê óäâîåíèþ ÷àñòîòû
Òîê, ICFLY (À) 0 0.51 1.52 2.5 íàïðÿæåíèÿ íà âûâîäàõ äðîññåëÿ. Êðîìå
òîãî, ïðè íàïðÿæåíèè íà êîíäåíñàòîðå CFLY,
6.5 1.52 ðàâíîì VIN/2, íàïðÿæåíèå íà îáìîòêå äðîññå-
Âðåìÿ (ìêñ) ëÿ óìåíüøàåòñÿ â äâà ðàçà. Ïîäîáíîå ñî÷å-
6 òàíèå ôàêòîðîâ ïðèâîäèò ê ÷åòûðåõêðàòíîìó
óìåíüøåíèþ ðàçìàõà ïóëüñàöèé â îáìîòêå
5.5 ïðè òåõ æå èíäóêòèâíîñòè è ÷àñòîòå ïåðåêëþ-
0 0.51
5
0
–5
0 0.51
Îòíîñèòåëüíûé ðàçìàõ ïóëüñàöèé DIL 1
Ðèñóíîê 6. Äèàãðàììû íàïðÿæåíèÿ è òîêà 0.8
êîíäåíñàòîðà CFLY è òîêà äðîññåëÿ IL.
Ðàçìàõè ïóëüñàöèé íàïðÿæåíèÿ è òîêà Äâóõóðîâíåâûé
êîíäåíñàòîðà CFLY ìîæíî îïðåäåëèòü ïî ôîð- 0.6 ïðåîáðàçîâàòåëü
ìóëàì (2) è (3):
íà îñíîâå BQ25898
0.4 Òðåõóðîâíåâûé
ïðåîáðàçîâàòåëü
íà îñíîâå BQ25910
0.2
DVC(FLY ) = ILOAD ´ (0.5- | D - 0.5 |) , (2)
CFLY ´ fSW
0 1
0 0.2 0.4 0.6 0.8
Êîýôôèöèåíò çàïîëíåíèÿ, VOUT/VIN
DIC(FLY).RMS = 2´(0.5-| D-0.5|)´çæçIL2OAD + DIL2 ÷÷öø. (3) Ðèñóíîê 7. Çàâèñèìîñòè ðàçìàõà ïóëüñàöèè
è 12 òîêà â îáìîòêå äðîññåëÿ îò êîýôôèöèåíòà
çàïîëíåíèÿ D.
ÐàäèîËîöìàí 07,08-2021 23
÷åíèÿ òðàíçèñòîðîâ. Ýòî õîðîøî âèäíî íà Ñðàâíåíèå çàðÿäíûõ óñòðîéñòâ ñ
Ðèñóíêå 7, íà êîòîðîì ïîêàçàíû çàâèñèìîñòè ðàçíîé ñõåìîòåõíèêîé ñèëîâîé ÷àñòè
ðàçìàõà ïóëüñàöèé òîêà â îáìîòêå äðîññåëÿ
îò êîýôôèöèåíòà çàïîëíåíèÿ D. Äëÿ ñðàâíèòåëüíîé îöåíêè õàðàêòåðèñòèê
ðàññìàòðèâàåìûõ ñõåì áûëî ñîçäàíî äâà
Äëÿ òðåõóðîâíåâîãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ çàðÿäíûõ óñòðîéñòâà, ðàññ÷èòàííûõ íà ðàáî-
òðåáóåìóþ èíäóêòèâíîñòü äðîññåëÿ ìîæíî òó ñ îäíîýëåìåíòíûì àêêóìóëÿòîðîì. Òðåõ-
îïðåäåëèòü ïî ôîðìóëå (4), à âåëè÷èíó óðîâíåâûé ïðåîáðàçîâàòåëü ñ âûõîäíûì
ïîòåðü â îáìîòêå – ïî ôîðìóëå (5): òîêîì äî 5 À áûë ñîáðàí íà îñíîâå îäíîé èç
ïîñëåäíèõ ìîäåëåé êîíòðîëëåðîâ êîìïàíèè
L = VIN ´ | D - 0.5 | -(D - 0.5)2 , (4) Texas Instruments – BQ25910. Îñíîâîé äâóõ-
2 K ´ ILOAD ´ fSW óðîâíåâîãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ ñ âûõîäíûì
òîêîì äî 4 À ñòàëà ìèêðîñõåìà BQ25898,
PDCR = I2 ´ RDCR = ççæ I2 + DIL2 ö . (5) èçãîòîâëåííàÿ ïî òðàäèöèîííûì òåõíîëîãè-
12 ÷÷ ´ RDCR ÿì. Ðàçìåðû êîðïóñîâ îáåèõ ìèêðîñõåì ïðè-
L(RMS) è LOAD ø áëèçèòåëüíî îäèíàêîâû, îäíàêî ðàáî÷àÿ
÷àñòîòà êîíòðîëëåðà BQ25898 (fSW = 1.5 ÌÃö)
Àíàëèç ôîðìóëû (5) ïîêàçûâàåò, ÷òî ïðè áûëà âûáðàíà â äâà ðàçà áîëüøå ðàáî÷åé
K = 20…40% íàëè÷èå ïóëüñàöèé òîêà â ÷àñòîòû òðåõóðîâíåâîãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ íà
îáìîòêå ìàëî âëèÿåò íà åå ðàçîãðåâ. Êàê è â îñíîâå BQ25910 (fSW = 750 êÃö). Èç-çà ýòîãî
äâóõóðîâíåâîì ïðåîáðàçîâàòåëå, íàèáîëü- èíäóêòèâíîñòü äðîññåëÿ òðåõóðîâíåâîé
øåå âëèÿíèå íà âåëè÷èíó ìîùíîñòè ïîòåðü ñõåìû (470 íÃí) âñåãî ëèøü â äâà, à íå â ÷åòû-
èìååò ñîïðîòèâëåíèå îáìîòêè ïîñòîÿííîìó ðå ðàçà ìåíüøå èíäóêòèâíîñòè äðîññåëÿ
òîêó. Êàê áûëî ñêàçàíî âûøå, â òðåõóðîâíå- äâóõóðîâíåâîãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ (1 ìêÃí),
âîì ïðåîáðàçîâàòåëå âåëè÷èíà ïóëüñàöèé ïðè ýòîì âåëè÷èíû òîêà íàñûùåíèÿ è àêòèâ-
òîêà â ÷åòûðå ðàçà ìåíüøå, ÷åì â äâóõóðîâ- íîãî ñîïðîòèâëåíèÿ îáîèõ èíäóêòèâíûõ ýëå-
íåâîé ñõåìå. Åñëè òðåáîâàíèÿ íàãðóçêè ê ìåíòîâ ïðèáëèçèòåëüíî îäèíàêîâû.
óðîâíþ ïóëüñàöèé â îáåèõ ñõåìàõ îäèíàêî-
âû, òî â òðåõóðîâíåâîì ïðåîáðàçîâàòåëå Îòíîñèòåëüíûé ðàçìåð ïëîùàäè ïå÷àò-
ìîæíî èñïîëüçîâàòü äðîññåëü ñ èíäóêòèâ- íîé ïëàòû, çàíèìàåìîé êîìïîíåíòàìè äâóõ
íîñòüþ â ÷åòûðå ðàçà ìåíüøåé, ÷åì â äâóõ- çàðÿäíûõ óñòðîéñòâ, ïðèâåäåí â Òàáëèöå 2.
óðîâíåâîé ñõåìå. Î÷åâèäíî, ÷òî òàêîé èíäóê- Äëÿ óïðîùåíèÿ àíàëèçà â ýòîé òàáëèöå ïîêà-
òèâíûé êîìïîíåíò áóäåò áîëåå êîìïàêòíûì. çàíû òîëüêî ýëåìåíòû, èìåþùèå îòëè÷èÿ â
ðàçíûõ ñõåìàõ. Êîìïîíåíòû, èìåþùèå îäè-
Åñëè ïðåäïîëîæèòü, ÷òî àêòèâíîå ñîïðî- íàêîâûå ðàçìåðû, íàïðèìåð, âõîäíîé êîí-
òèâëåíèå äðîññåëÿ ïðîïîðöèîíàëüíî åãî äåíñàòîð èëè ôèëüòðóþùèå êîíäåíñàòîðû â
èíäóêòèâíîñòè, òî ìîæíî ñ÷èòàòü, ÷òî â òðåõ- öåïÿõ LDO ñòàáèëèçàòîðîâ è âûâîäîâ PMID â
óðîâíåâîì ïðåîáðàçîâàòåëå ïîòåðè â îáìîò- ýòó òàáëèöó íå âêëþ÷åíû. Ïðè ïðîâåäåíèè
êå äðîññåëÿ PDCR-3L áóäóò â ÷åòûðå ðàçà ìåíü- ñðàâíèòåëüíîé îöåíêè òàêæå íå ó÷èòûâàëàñü
øå, ÷åì â äâóõóðîâíåâîé ñõåìå (PDCR-3L = ïëîùàäü, çàíèìàåìàÿ ñîåäèíèòåëüíûìè
= PDCR-2L/4). À åñëè ó÷åñòü, ÷òî äðîññåëü ïðè ïðîâîäíèêàìè.
ýòîì áóäåò èìåòü ìåíüøèå ðàçìåðû, òî
ìîæíî ñäåëàòü âûâîä, ÷òî òðåõóðîâíåâûé Êàê âèäíî èç Òàáëèöû 2, äàæå ïðè íàëè÷èè
ïðåîáðàçîâàòåëü äîëæåí èìåòü áîëåå âûñî- äîïîëíèòåëüíûõ êîíäåíñàòîðîâ ýëåìåíòû
êóþ óäåëüíóþ ìîùíîñòü. çàðÿäíîãî óñòðîéñòâà íà îñíîâå òðåõóðîâíå-
âîãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ ìîæíî ðàñïîëîæèòü íà
Òàáëèöà 2. Ïëîùàäü, çàíèìàåìàÿ êîìïîíåíòàìè ïðåîáðàçîâàòåëåé íà ïå÷àòíûõ ïëàòàõ
Ïðåîáðàçîâàòåëü Ïëîùàäü, çàíèìàåìàÿ íà ïå÷àòíîé ïëàòå, ìì2 Ðàçíèöà, %
BQ25898 (2L) Êîíòðîëëåð Äðîññåëü CFLY CBAT CAUX Îáùàÿ —
BQ25910 (3L) 7.0 17.6 0.0 1.3 0.0 25.9 36.3
16.5
5.9 5.5 2.6 — 0.5
24 ÑÒÀÒÜÈ
Ñðîê ñëóæáû ðåëå ñîñòàâëÿåò
ìèíèìóì 10 ìèëëèîíîâ ïåðåêëþ÷åíèé.
Ïàðàìåòðè÷åñêèé ïîèñê ïî ðåëå TIANBO. Çàêàç îáðàçöîâ.
Ïðåèìóùåñòâà ïðîäóêòîâîé
ëèíåéêè TIANBO ïåðåä
àíàëîãè÷íûìè ïðîèçâîäèòåëÿìè:
Àíòèïðèãàðíîå ïîêðûòèå êîíòàêòîâ:
ñåðåáðîì,çîëîòîì èëè ïëàòèíîé
(â çàâèñèìîñòè îò ñåðèè);
Îòñóòñòâèå äðåáåçãà êîíòàêòîâ;
Âûñîêàÿ âèáðîóñòîé÷èâîñòü
è óäàðîïðî÷íîñòü;
Øèðîêèé âûáîð êîíôèãóðàöèè
êîíòàêòîâ: 1W, 1U,1Z, 1À, 2À, 1Â,2Â, 1Ñ,
2 Ñ ,3 Ñ ,4 Ñ;
Ìàëàÿ ìîùíîñòü îáìîòêè îò 0,15 W;
Ìàëîå ñîïðîòèâëåíèå êîíòàêòîâ;
Óñòîé÷èâîñòü ê ïåðåãðóçêàì;
Áûñòðàÿ ñêîðîñòü ñðàáàòûâàíèÿ íå áîëåå 1 ìñ;
Ñåðèÿ ñîâìåñòèìûõ ñ áîëåå äîðîãèìè ïðîèçâîäèòåëÿìè,
÷òî ïîçâîëÿåò ñíèçèòü ñòîèìîñòü ðåëåéíîé êîììóòàöèè
â êîíå÷íîì èçäåëèè;
AISHI - ýëåêòðîëèòè÷åñêèå êîíäåíñàòîðû.
Áîëåå 12,000,000,000 êîíäåíñàòîðîâ åæåãîäíî
Ïîäáîð ýëåêòðîëèòè÷åñêèõ êîíäåíñàòîðîâ
ïî ïàðàìåòðàì. Çàêàç îáðàçöîâ
â àññîðòèìåíòå:
Ýëåêòðîëèòè÷åñêèå êîíäåíñàòîðû
ðàçíûõ ðàçìåðîâ;
 êîðïóñå äëÿ ïîâåðõíîñòíîãî ìîíòàæà;
Âûñîêîíàäåæíûå ýëåêòðîëèòè÷åñêèå
êîíäåíñàòîðû îò 2000 äî 20 000 ÷àñîâ
íàðàáîòêè;
Ñ ãèáêèìè, æåñòêèìè âûâîäàìè
è âèíòîâûì êðåïëåíèåì;
Íåïîëÿðíûå, áèïîëÿðíûå;
Çàâîäñêàÿ ôîðìîâêà âûâîäîâ;
Âûñîêîòåìïåðàòóðíûå ýëåêòðîëèòè÷åñêèå
êîíäåíñàòîðû;
Êîíäåíñàòîðû äëÿ ôîòîâñïûøåê;
Äëÿ ñòðî÷íîé Ò ðàçâåðòêè;
Äëÿ êîíäèöèîíåðîâ;
Äëÿ èíâåðòîðîâ.
Âñåãäà íà ñêëàäå â ã. Ìîñêâå
Äâóõóðîâíåâûé ïðåîáðàçîâàòåëü íà îñíîâå BQ25898 àêòèâíûìè ñîïðîòèâëåíèÿìè, à â ñõåìå íà
Òðåõóðîâíåâûé ïðåîáðàçîâàòåëü íà îñíîâå BQ25910 îñíîâå BQ25910 äîëæíû áûòü óñòàíîâëåíû
äîïîëíèòåëüíûå ïîëåâûå òðàíçèñòîðû â
0.517 0.503 öåïè àêêóìóëÿòîðà.
PLOSS (Âò) 0.346 0.322 Ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòà ìîùíîñòè ïîòåðü â
0.277 ýëåìåíòàõ ïðåîáðàçîâàòåëåé, ïîëó÷åííûå
0.251 ïî ôîðìóëàì Òàáëèöû 1 ñ ïîäñòàíîâêîé
ðåàëüíûõ õàðàêòåðèñòèê èñïîëüçîâàííûõ
PCOND PSW PCFLY + IND ìèêðîñõåì, ïðèâåäåíû íà Ðèñóíêå 8. Îáðàòè-
òå âíèìàíèå, ÷òî â îáåèõ ñõåìàõ ïîòåðè â
Ðèñóíîê 8. Ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòà ïîòåðü äðîññåëå âíîñÿò âåñîìûé âêëàä â îáùèé
PLOSS â ýëåìåíòàõ ïðåîáðàçîâàòåëåé. óðîâåíü òåïëîâûäåëåíèÿ.
ïå÷àòíîé ïëàòå ñ ïëîùàäüþ íà 36% ìåíü- Ðåçóëüòàòû èçìåðåíèé ÊÏÄ îáîèõ ïðåîáðà-
øåé, ÷åì ïðè èñïîëüçîâàíèè òðàäèöèîííûõ çîâàòåëåé ïðè âõîäíîì è âûõîäíîì íàïðÿæå-
òåõíîëîãèé. Ïðè ýòîì íå ñëåäóåò çàáûâàòü, íèÿõ, ðàâíûõ, ñîîòâåòñòâåííî, 9 Â è 3.8 Â, ïîêà-
÷òî â îáîèõ ïðåîáðàçîâàòåëÿõ áûëè èñïîëü- çàíû íà Ðèñóíêå 9à, à çàâèñèìîñòè ïîòåðü â èõ
çîâàíû äðîññåëè ñ ïðàêòè÷åñêè îäèíàêîâûìè êîìïîíåíòàõ – íà Ðèñóíêå 9á. Êàê âèäíî èç
ãðàôèêîâ, ïðè òîêå çàðÿäà 3 À ÊÏÄ çàðÿäíîãî
ÊÏÄ (%) 95 Òðåõóðîâíåâûé óñòðîéñòâà íà îñíîâå BQ25898 ðàâåí 89.3%.
94 ïðåîáðàçîâàòåëü Ïðîñóììèðîâàâ ïðèâåäåííûå íà Ðèñóíêå 8
93 íà îñíîâå BQ25910 ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòîâ äëÿ ñõåìû íà îñíîâå
92 Äâóõóðîâíåâûé BQ25910, ïîëó÷èì, ÷òî îáùàÿ ìîùíîñòü
91 ïðåîáðàçîâàòåëü ïîòåðü â òðåõóðîâíåâîì ïðåîáðàçîâàòåëå ïðè
90 íà îñíîâå BQ25898 âûõîäíîé ìîùíîñòè 3 À × 3.8 Â = 11.4 Âò ðàâíà
89 PLOSS = 0.85 Âò. Òàêèì îáðàçîì, ðàñ÷åòíûé
2 2.5 3 3.5 4 4.5 ÊÏÄ çàðÿäíîãî óñòðîéñòâà íà îñíîâå BQ25910
88 Òîê çàðÿäà (À) äîëæåí áûòü ðàâåí 93.1%, ÷òî î÷åíü áëèçêî ê
èçìåðåííîìó çíà÷åíèþ 93.2%.
87 Äâóõóðîâíåâûé
86 ïðåîáðàçîâàòåëü Ïðè âõîäíîì íàïðÿæåíèè 9 Â, âûõîäíîì –
85 íà îñíîâå BQ25898 3.8 Â è òîêå çàðÿäà 3 À ÊÏÄ ñõåìû íà îñíîâå
BQ25910 áóäåò íà 3.9% áîëüøå, à óðîâåíü
PLOSS (Âò) 1.5 ïîòåðü – íà 36% ìåíüøå, ÷åì ïðè èñïîëüçî-
âàíèè òðàäèöèîííûõ òåõíîëîãèé. Äðóãèìè
(à) ñëîâàìè, ïðè òîì æå óðîâíå íàãðåâà (1.5 Âò)
äâóõóðîâíåâûé ïðåîáðàçîâàòåëü íà îñíîâå
2.5 BQ25898 ñìîæåò çàðÿæàòü àêêóìóëÿòîð
òîêîì 3.2 À, â òî âðåìÿ êàê òðåõóðîâíåâàÿ
2 ñõåìà íà îñíîâå BQ25910 ñìîæåò îáåñïå-
÷èòü òîê çàðÿäà íà 31% áîëüøå (4.2 À). Ïðè
1.5 ýòîì íå ñëåäóåò çàáûâàòü, ÷òî òðåõóðîâíå-
âûé ïðåîáðàçîâàòåëü çàíèìàåò íà 36% ìåíü-
1 øå ìåñòà íà ïå÷àòíîé ïëàòå.
Òðåõóðîâíåâûé Çàêëþ÷åíèå
ïðåîáðàçîâàòåëü
0.5 íà îñíîâå BQ25910 Íè îäèí ïîëüçîâàòåëü ñîâðåìåííîé ýíåð-
ãîåìêîé òåõíèêè íå æåëàåò, ÷òîáû îíà äîëãî
0 çàðÿæàëîñü. Íî ÷òîáû çàðÿäíîå óñòðîéñòâî
1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 áûëî êîìïàêòíûì è ïðè ýòîì ìîãëî îò 9-
âîëüòîâîãî àäàïòåðà îáåñïå÷èòü çàðÿäíûé
Òîê çàðÿäà (À) òîê áîëåå 3 À, íåîáõîäèìî, ÷òîáû åãî ÊÏÄ
áûë áîëüøå 90%, à òàêèõ õàðàêòåðèñòèê
(á) î÷åíü ñëîæíî äîñòè÷ü ïðè èñïîëüçîâàíèè
Ðèñóíîê 9. Ðåçóëüòàòû èçìåðåíèé ÊÏÄ (à) è
ìîùíîñòè ïîòåðü (á) â çàðÿäíûõ óñòðîéñòâàõ
íà îñíîâå ìèêðîñõåì BQ25910 è BQ25898.
26 ÑÒÀÒÜÈ
òðàäèöèîííûõ äâóõóðîâíåâûõ ïðåîáðàçîâà- ñëóæáû àêêóìóëÿòîðà è, çà ñ÷åò ìåíüøåãî
òåëåé. Ïîýòîìó ïåðåõîä íà òðåõóðîâíåâûé ðàçîãðåâà ýëåìåíòîâ, íà óðîâíå áåçîïàñíîñ-
ïðèíöèï ïîíèæåíèÿ íàïðÿæåíèÿ ïîçâîëèò òè ýêñïëóàòàöèè äàííûõ óñòðîéñòâ.ÐË
ïðåîäîëåòü ñðàçó öåëûé êîìïëåêñ òåõíè÷åñ-
êèõ ïðîáëåì è ñîçäàòü îäíîâðåìåííî è êîì- Ìàòåðèàëû ïî òåìå
ïàêòíîå, è ìîùíîå çàðÿäíîå óñòðîéñòâî ñ
îïòèìàëüíûì âûõîäíûì òîêîì, ÷òî, â êîíå÷- 1. Datasheet Texas Instruments BQ25910
íîì èòîãå, ïîëîæèòåëüíî îòðàçèòñÿ è íà ñðîêå 2. Datasheet Texas Instruments BQ25898
ÐàäèîËîöìàí 07,08-2021 27
SVGA-
óäëèíèòåëü
íà îñíîâå âèòîé ïàðû
Àëåêñàíäð Ðóñó, Îäåññà, Óêðàèíà
Åñëè íåëüçÿ, íî î÷åíü õî÷åòñÿ, òî ìîæíî
ÍÍåîáõîäèìîñòü ïåðåäà÷è SVGA-ñèãíàëà èñïîëüçîâàòü äîñòàòî÷íî ñëîæíîå îáîðóäî-
âàíèå, ïîýòîìó «÷óäà» îò ïðåäëàãàåìîãî
íà áîëüøèå ðàññòîÿíèÿ ïîÿâèëàñü, íàâåðíîå, ðåøåíèÿ îæèäàòü íå ñëåäóåò. Îäíàêî, ÷àùå
îäíîâðåìåííî ñ ïîÿâëåíèåì ýòîãî ñòàíäàðòà. âñåãî «÷óäà» è íå òðåáóåòñÿ. Â ìîåé ïðàêòèêå,
 ñåòè ìîæíî íàéòè äîñòàòî÷íî áîëüøîå êîëè- âî ìíîãèõ ñëó÷àÿõ, åñëè êà÷åñòâî èçîáðàæå-
÷åñòâî ïóáëèêàöèé, ïîñâÿùåííûõ ðåøåíèþ íèÿ íà ýêðàíå ïîçâîëÿëî çðèòåëÿì îòëè÷èòü
ýòîé çàäà÷è, îäíàêî, ñóäÿ ïî êîììåíòàðèÿì ê ÷åëîâåêà îò êîðîâû, ýòî óæå áûëî îòëè÷íûì
ýòèì ìàòåðèàëàì, ïîñëå èõ èçó÷åíèÿ ó ÷èòà- ðåçóëüòàòîì.
òåëåé âñå ðàâíî îñòàåòñÿ ðÿä âîïðîñîâ, îòâå-
òû íà êîòîðûå íå âñåãäà ëåãêî íàéòè. Êîãäà íåîáõîäèìû SVGA-óäëèíèòåëè?
Ìíå íå ðàç ïðèõîäèëîñü ïîäêëþ÷àòü ìîíè- ×àùå âñåãî ïîòðåáíîñòü â SVGA-óäëèíè-
òîðû è òåëåâèçîðû ê èñòî÷íèêó SVGA- òåëÿõ âîçíèêàåò âî âðåìÿ ïðîâåäåíèÿ ðàç-
ñèãíàëà, ðàñïîëîæåííîìó íà ðàññòîÿíèè, ëè÷íûõ ìåðîïðèÿòèé íà íåñòàöèîíàðíûõ èëè
ïðåâûøàþùåì òèïîâûå äâà ìåòðà. ×àùå âðåìåííûõ ïëîùàäêàõ, íàïðèìåð, âûñòàâîê
âñåãî ïîòðåáíîñòü â ïîäîáíûõ óäëèíèòåëÿõ èëè ïðåçåíòàöèé.  ýòîì ñëó÷àå êðóïíîôîð-
âîçíèêàëà íåîæèäàííî, ïðè÷åì â ñàìûé ìàòíûé ìîíèòîð èëè òåëåâèçîð óñòàíàâëèâà-
ïîñëåäíèé ìîìåíò, êîãäà âðåìåíè íà ïðèîá- åòñÿ â âåðõíåé ÷àñòè ýêñïîçèöèè, à ôîðìèðó-
ðåòåíèå ñïåöèàëèçèðîâàííûõ êàáåëåé íóæ- þùèé èçîáðàæåíèå êîìïüþòåð èëè íîóòáóê –
íîé äëèíû, ïðè óñëîâèè, ÷òî îíè âîîáùå íà ñòîëå. Ðàññòîÿíèå ìåæäó êîìïüþòåðîì è
ñóùåñòâóþò, óæå íå îñòàâàëîñü. Äà è ñàì ìîíèòîðîì â ýòîì ñëó÷àå, ñ ó÷åòîì âñåõ îñî-
ôàêò èõ ïðèîáðåòåíèÿ íå âñåãäà ñîîòâåòñòâî- áåííîñòåé ìîíòàæà ïðîâîäîâ, ìîæåò äîñòè-
âàë çäðàâîìó ñìûñëó, ïîñêîëüêó ïîäîáíîå ãàòü 10 ì, ÷òî çíà÷èòåëüíî áîëüøå äëèíû
ïîäêëþ÷åíèå ÷àñòî òðåáîâàëîñü ëèøü äëÿ øèðîêîäîñòóïíûõ SVGA-êàáåëåé.
îãðàíè÷åííîãî ïåðèîäà âðåìåíè, ïîñëå ÷åãî
äîðîãîå îáîðóäîâàíèå ïðîñòî áû âàëÿëîñü Îäíàæäû ìíå äîâåëîñü óñòàíàâëèâàòü
áåç äåëà. ïîäîáíóþ ýêñïîçèöèþ â ðåñòîðàíå, â êîòîðîì
ìîé çíàêîìûé îòìå÷àë ñâàäüáó. Ìîëîäîæå-
Ðåøåíèå, ïðåäëàãàåìîå â ýòîé ñòàòüå, íû ñíÿëè íåáîëüøîé ôèëüì î òîì, êàê îíè
îòíîñèòñÿ ê êàòåãîðèÿì «áûñòðî» è «äåøå- äîøëè äî òàêîé æèçíè, êîòîðûé âî âðåìÿ áàí-
âî». Äëÿ êà÷åñòâåííîé ïåðåäà÷è àíàëîãîâîãî êåòà òðàíñëèðîâàëñÿ áåç çâóêà ñ íîóòáóêà íà
èçîáðàæåíèÿ ïî âèòîé ïàðå òðåáóåòñÿ
28 ÑÒÀÒÜÈ
äâà áîëüøèõ òåëåâèçîðà. Äëèíà êàáåëÿ, ñîå- Çà÷åì ïîäíèìàòü ñòàðóþ òåìó?
äèíÿþùåãî èñòî÷íèê âèäåîñèãíàëà ñ äàëü-
íèì òåëåâèçîðîì, òîãäà ñîñòàâèëà îêîëî Èíòåðôåéñ VGA áûë ðàçðàáîòàí êîìïàíè-
25 ì. Ýòà èíñòàëëÿöèÿ ïðîñóùåñòâîâàëà åé IBM â 1987 ãîäó. Áóêâàëüíî ÷åðåç íåñêîëü-
âñåãî îäèí âå÷åð, ïîñëå ÷åãî áûëà ïîëíîñòüþ êî ëåò ïîÿâèëàñü åãî ðàñøèðåííàÿ âåðñèÿ –
äåìîíòèðîâàíà. SVGA (Super Video Graphics Array), êîòîðàÿ
ñòàëà íåîôèöèàëüíûì ñòàíäàðòîì íà
Èíîãäà ïîòðåáíîñòü óäëèíèòü SVGA- íåñêîëüêî äåñÿòèëåòèé. Ê ñîæàëåíèþ, îãðà-
êàáåëü âîçíèêàåò è ïðè äîëãîâðåìåííîé ñòà- íè÷åíèÿ SVGA, â ïåðâóþ î÷åðåäü, àíàëîãî-
öèîíàðíîé ýêñïëóàòàöèè êîìïüþòåðîâ, íàïðè- âûé ñïîñîá ïåðåäà÷è âèäåîñèãíàëà, íå
ìåð, äëÿ ïîäêëþ÷åíèÿ òåëåâèçîðà èëè ïðîåê- ïîçâîëÿþò êà÷åñòâåííî ïåðåäàâàòü èçîáðà-
òîðà, ðàñïîëîæåííîãî äàëåêî îò êîìïüþòåðà. æåíèÿ ñ áîëüøèì êîëè÷åñòâîì ýëåìåíòîâ,
ïîýòîìó ñ 2010 ãîäà ýòîò ñòàíäàðò ñ÷èòàåòñÿ
 íåêîòîðûõ ñëó÷àÿõ ïðîåêòèðîâùèêè óñòàðåâøèì, è ñ êàæäûì äíåì âñå áîëüøå
ìåáåëè íå âñåãäà ïðîäóìûâàþò ïóòè ïðî- ïðîèçâîäèòåëåé ýëåêòðîíèêè ïðåêðàùàþò
êëàäêè êàáåëÿ, ñîåäèíÿþùåãî ñèñòåìíûé åãî ïîääåðæêó, èñïîëüçóÿ âìåñòî íåãî áîëåå
áëîê ñ ìîíèòîðîì, èç-çà ÷åãî åãî äëèíà îêà- ñîâðåìåííûå öèôðîâûå èíòåðôåéñû, íàïðè-
çûâàåòñÿ áîëüøå ñòàíäàðòíûõ äâóõ ìåòðîâ. ìåð, HDMI.
Âûÿñíÿåòñÿ ýòî îáû÷íî òîæå â ñàìûé
ïîñëåäíèé ìîìåíò, êîãäà íà ñòîëå óæå ðàñ- Îäíàêî òåõíèêà, ïîääåðæèâàþùàÿ èíòåð-
ñòàâëåíû ôîòîãðàôèè äåòåé è êîòîâ, à ôåéñ SVGA, âñå åùå íàõîäèòñÿ â ýêñïëóàòà-
ñîòðóäíèêó íóæíî ñðî÷íî âûïîëíÿòü ñâîè öèè è ñìîæåò êà÷åñòâåííî ïðîðàáîòàòü íå
ôóíêöèîíàëüíûå îáÿçàííîñòè. Â ýòîì ñëó- îäèí ãîä. Êðîìå òîãî, äàæå â íîâîì îáîðóäî-
÷àå, SVGA-óäëèíèòåëü ìîæíî óñòàíîâèòü êàê âàíèè ïðîèçâîäèòåëè íåðåäêî îñòàâëÿþò
âðåìåííî – äî ïðèîáðåòåíèÿ ñïåöèàëèçèðî- SVGA-ðàçúåìû, îáåñïå÷èâàþùèå ñîâìåñòè-
âàííîãî êàáåëÿ íóæíîé äëèíû, – òàê è ïîñòî- ìîñòü ñî ñòàðûì óñòðîéñòâàìè. Êðîìå òîãî,
ÿííî. Íåñìîòðÿ íà î÷åâèäíóþ «íåïðàâèëü- èíòåðôåéñ SVGA ÿâëÿåòñÿ ïðîñòûì è èìååò
íîñòü» òàêîãî ðåøåíèÿ, ïðè íåáîëüøèõ ðàñ- íåïëîõèå òåõíè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè, èíà÷å
ñòîÿíèÿõ (äî 3 ì) è èñïîëüçîâàíèè áþäæåò- åãî áû íå èñïîëüçîâàëè ñòîëüêî ëåò, ïîýòîìó
íûõ ìîíèòîðîâ ñ äèàãîíàëüþ äî 22 äþéìîâ óñòàíîâêà åãî â ïðîñòûõ ïðèëîæåíèÿõ ïîçâî-
êà÷åñòâî èçîáðàæåíèÿ îêàçûâàåòñÿ âïîëíå ëÿåò óäåøåâèòü àïïàðàòóðó, ÷òî ÿâëÿåòñÿ
äîñòàòî÷íûì äëÿ äëèòåëüíîé ðàáîòû çà êîì- íåìàëîâàæíûì â óñëîâèÿõ ðûíêà.
ïüþòåðîì è íå âûçûâàåò äèñêîìôîðòà èëè
äîïîëíèòåëüíîé óñòàëîñòè. Ìíå äîâåëîñü Êðîìå òîãî, ñîâðåìåííûå öèôðîâûå
íåñêîëüêî ëåò ïðîðàáîòàòü çà êîìïüþòåðîì, èíòåðôåéñû òàêæå èìåþò ñâîè îãðàíè÷åíèÿ.
ìîíèòîð êîòîðîãî ïîäêëþ÷àëñÿ ê ñèñòåìíîìó Íàïðèìåð, äëèíà ñòàíäàðòíîãî HDMI-êàáåëÿ
áëîêó ñ ïîìîùüþ UTP-êàáåëÿ äëèíîé îêîëî íå äîëæíà ïðåâûøàòü äåñÿòè ìåòðîâ, õîòÿ â
2.5 ì – îñîáåííîñòè ìîåãî ñòîëà íå ïîçâîëÿ- ïðîäàæå åñòü è ïàññèâíûå êàáåëè áîëüøåé
ëè ñîêðàòèòü ýòî ðàññòîÿíèå. È ÿ íå ìîãó ñêà- äëèíû. Äëÿ ïåðåäà÷è äàííûõ íà áîëüøåå
çàòü, ÷òî êà÷åñòâî èçîáðàæåíèÿ íà ýêðàíå ðàññòîÿíèå íåîáõîäèìî ïðèìåíÿòü äîïîëíè-
êàê-òî ñêàçûâàëîñü íà ìîåì ñàìî÷óâñòâèè òåëüíûå óñèëèòåëè, èíîãäà âñòðîåííûå
èëè òðóäîñïîñîáíîñòè. íåïîñðåäñòâåííî â êàáåëü, èëè ïåðåõîäèòü ñ
ìåäíîãî êàáåëÿ íà îïòè÷åñêèé. Ñòîèìîñòü
Íàâåðíîå, åäèíñòâåííîé îáëàñòüþ, â êîòî- ìåòðà êàáåëÿ äëÿ èíòåðôåéñîâ SVGA è HDMI
ðîé ïîäîáíîå ðåøåíèå èñïîëüçîâàòü íåëüçÿ ïðèáëèçèòåëüíî îäèíàêîâà è îáû÷íî íàìíî-
íè â êîåì ñëó÷àå, ÿâëÿåòñÿ îáëàñòü, ñâÿçàí- ãî áîëüøå ñòîèìîñòè ìåòðà ïðîñòåéøèõ âåð-
íàÿ íåïîñðåäñòâåííî ñ ôîðìèðîâàíèåì èçî- ñèé âèòîé ïàðû. Î÷åâèäíî, ÷òî äëÿ ïðîñòûõ
áðàæåíèé: ïîëèãðàôèÿ, ãðàôèêà, îáðàáîòêà ïðèëîæåíèé èñïîëüçîâàíèå ñòàðûõ ðåøåíèé
âèäåî è ò.ï.  ýòîì ñëó÷àå èñêàæåíèÿ, âíîñè- ìîæåò îêàçàòüñÿ ýêîíîìè÷åñêè âûãîäíåé.
ìûå âèòîé ïàðîé, ìîãóò çíà÷èòåëüíî ïîâëè-
ÿòü íà êîíå÷íûé ðåçóëüòàò. Îäíàêî, íàñêîëü- Òàêèì îáðàçîì, íåñìîòðÿ íà íàëè÷èå
êî ìíå èçâåñòíî, â ïîäîáíûõ ïðèëîæåíèÿõ áîëåå ñîâðåìåííûõ òåõíîëîãèé, íà êîòîðûå,
èíòåðôåéñ SVGA èç-çà ïðèñóùèõ åìó îãðàíè- áåç ñîìíåíèÿ, íóæíî îðèåíòèðîâàòüñÿ ïðè
÷åíèé èñïîëüçóåòñÿ äàëåêî íå âñåãäà. âûáîðå íîâîãî îáîðóäîâàíèÿ, ìîæíî ïðîãíî-
ÐàäèîËîöìàí 07,08-2021 29
çèðîâàòü, ÷òî èíòåðôåéñ SVGA åùå íå îäèí Ðèñóíîê 1. SVGA-ïåðåõîäíèê äëÿ ïîäêëþ÷å-
ãîä áóäåò àêòèâíî èñïîëüçîâàòüñÿ â ðàçëè÷- íèÿ âèòîé ïàðû.
íûõ ïðèëîæåíèÿõ. Ïîýòîìó âîïðîñû, ðàñ-
ñìîòðåííûå â ýòîé ñòàòüå, âñå åùå îñòàþòñÿ Ñàìûå äåøåâûå ïàññèâíûå ïåðåõîäíèêè
àêòóàëüíûìè, è, âîçìîæíî, åùå íå îäíî ïîêî- ïðîñòî ñîåäèíÿþò ïðîâîäíèêè âèòîé ïàðû ñ
ëåíèå ñïåöèàëèñòîâ çà íåñêîëüêî ÷àñîâ äî íóæíûìè êîíòàêòàìè SVGA-ðàçúåìà, òî åñòü,
íà÷àëà î÷åðåäíîé âûñòàâêè áóäåò èñêàòü ôàêòè÷åñêè, ÿâëÿþòñÿ òåì æå ðåøåíèåì, ÷òî
áûñòðûé è äåøåâûé ñïîñîá ïîäêëþ÷åíèÿ è áóäåò ïðåäëîæåíî íèæå, òîëüêî â ôèðìåí-
ìîíèòîðà ê íîóòáóêó èëè êîìïüþòåðó. íîé óïàêîâêå. Â áîëåå äîðîãèõ ìîãóò ñîäåð-
æàòüñÿ óçëû, îáåñïå÷èâàþùèå ñîãëàñîâàíèå
Ïî÷åìó âèòàÿ ïàðà? íåñèììåòðè÷íûõ êàíàëîâ èíòåðôåéñà SVGA
ñ ñèììåòðè÷íîé ñðåäîé ðàñïðîñòðàíåíèÿ
Ïîñëå ìàññîâîãî ðàñïðîñòðàíåíèÿ êîì- ñèãíàëîâ. À ñàìûå äîðîãèå àêòèâíûå àäàïòå-
ïüþòåðîâ âèòàÿ ïàðà, îíà æå – õTP-êàáåëü ðû èìåþò äîïîëíèòåëüíûå óñèëèòåëè è êîð-
(UTP, STP èëè FTP ñî âñåìè ðàçíîâèäíîñòÿ- ðåêòîðû, ïîçâîëÿþùèå íå òîëüêî îùóòèìî
ìè), ñòàëà îäíèì èç ñàìûõ ðàñïðîñòðàíåí- óëó÷øèòü êà÷åñòâî èçîáðàæåíèÿ, íî åùå è
íûõ òèïîâ ñèãíàëüíûõ êàáåëåé. Íà ñåãîäíÿø- ïåðåäàâàòü çâóê. Î÷åâèäíî, ÷òî ñòîèìîñòü
íèé äåíü â êëàäîâûõ ëþáîãî ÈÒ-îòäåëà àêòèâíûõ ïåðåõîäíèêîâ áóäåò íàìíîãî âûøå
ìîæíî îáíàðóæèòü ìíîãîìåòðîâûå çàïàñû ïàññèâíûõ. Êðîìå òîãî, äëÿ íèõ ïîòðåáóåòñÿ
ýòîãî êàáåëÿ, êàê àáñîëþòíî íîâîãî – â çàâîä- åùå è äîïîëíèòåëüíûé èñòî÷íèê ïèòàíèÿ.
ñêèõ áóõòàõ, òàê è ïîáûâàâøåãî â óïîòðåáëå-
íèè. Ñòîèìîñòü ýòîãî êàáåëÿ êîëåáëåòñÿ â Ïðîñòîé SVGA-óäëèíèòåëü ñ âïîëíå óäîâ-
øèðîêèõ ïðåäåëàõ. Ïðè ýòîì ïðàêòèêà ïîêà- ëåòâîðèòåëüíûì êà÷åñòâîì ïåðåäà÷è ñèãíà-
çûâàåò, ÷òî äàæå ñàìûé äåøåâûé íåýêðàíè- ëà ìîæíî ñîáðàòü è ñàìîìó. Äëÿ ýòîãî äîñòà-
ðîâàííûé UTP-êàáåëü ïîñðåäñòâåííîãî òî÷íî âñåãî äâóõ ðàçúåìîâ DE-15 (Ðèñóíîê 2),
êà÷åñòâà íåïëîõî ðàáîòàåò íà íåáîëüøèõ îáû÷íî âñåãäà ïðèñóòñòâóþùèõ â íàëè÷èè
ðàññòîÿíèÿõ.  ñëîæíûõ ñëó÷àÿõ, íàïðèìåð, ïðàêòè÷åñêè ó âñåõ ïðîäàâöîâ ýëåêòðîííûõ
ïðè áîëüøîé äëèíå ëèíèè ñâÿçè èëè â íàïðÿ- êîìïîíåíòîâ.  êðàéíåì ñëó÷àå, ýòè ðàçúåìû
æåííîé ýëåêòðîìàãíèòíîé îáñòàíîâêå, îáû÷- ìîæíî ñíÿòü ñ íåðàáî÷èõ ìîíèòîðîâ èëè
íî èñïîëüçóþò áîëåå äîðîãèå ýêðàíèðîâàí- SVGA-êàáåëåé – ïîñëå àêêóðàòíîãî óäàëåíèÿ
íûå êàáåëè (STP èëè FTP). Òàêèì îáðàçîì, âíåøíåãî ïëàñòèêîâîãî êîìïàóíäà àêòèâíàÿ
ïðàêòè÷åñêè ó ëþáîãî ÈÒ-ñïåöèàëèñòà âñåãäà ìåòàëëè÷åñêàÿ ÷àñòü ýòèõ ðàçúåìîâ ìîæåò
ìîæíî âçÿòü âî âðåìåííîå ïîëüçîâàíèå
íåñêîëüêî äåñÿòêîâ ìåòðîâ âèòîé ïàðû, ÷àùå Ðèñóíîê 2. Ðàçúåì DE-15 è êîðïóñ äëÿ óñòà-
âñåãî – ñîâåðøåííî áåñïëàòíî. Â êðàéíåì íîâêè íà êàáåëü.
ñëó÷àå, òðåáóåìîå êîëè÷åñòâî UTP-êàáåëÿ
ìîæíî ëåãêî êóïèòü – ñåé÷àñ îí ïðîäàåòñÿ
äàæå â õîçÿéñòâåííûõ ìàãàçèíàõ.
Ïîäêëþ÷èòü âèòóþ ïàðó ê âèäåîóñòðîé-
ñòâàì ìîæíî ñ ïîìîùüþ ñïåöèàëèçèðîâàí-
íûõ ïåðåõîäíèêîâ (Ðèñóíîê 1), ñîäåðæàùèõ
15-êîíòàêòíûå ñóáìèíèàòþðíûå ðàçúåìû
DE-15 (èõ ÷àñòî íåïðàâèëüíî îáîçíà÷àþò DB-
15, DBÍ-15 èëè DB-15HD) äëÿ ïîäêëþ÷åíèÿ ê
èíòåðôåéñó SVGA è RJ-45 äëÿ ïîäêëþ÷åíèÿ ê
êàáåëþ.  ýòîì ñëó÷àå ñîåäèíèòü óäàëåííûé
ìîíèòîð ñ êîìïüþòåðîì ìîæíî âñåãî çà ïÿòü
ìèíóò, íå ñ÷èòàÿ âðåìåíè íà ïðîêëàäêó êàáå-
ëÿ. Äëÿ ýòîãî íóæíî ïðîñòî îáæàòü êîíöû
âèòîé ïàðû êîííåêòîðàìè RJ-45 ñ ïîìîùüþ
èíñòðóìåíòà, èìåþùåãîñÿ â íàëè÷èè ó êàæäî-
ãî ñïåöèàëèñòà, çàíèìàþùåãîñÿ îáñëóæèâà-
íèåì èíôîðìàöèîííûõ ñåòåé.
30 ÑÒÀÒÜÈ
Òàáëèöà 1. Íàçíà÷åíèå êîíòàêòîâ ðàçúåìà SVGA
Íîìåð Ñèãíàë Îïèñàíèå
êîíòàêòà
1 RED Âèäåîñèãíàë êðàñíîãî öâåòà
2 GREEN Âèäåîñèãíàë çåëåíîãî öâåòà
3 BLUE Âèäåîñèãíàë ñèíåãî öâåòà
4 – Íå èñïîëüçóåòñÿ (â ïåðâîé âåðñèè èíòåðôåéñà DDC – âòîðîé áèò èäåíòèôèêàòîðà ìîíèòîðà ID2)
5 GND (H_SYNC) Îáùèé ïðîâîä ñèãíàëà ãîðèçîíòàëüíîé ñèíõðîíèçàöèè
6 GND (RED) Îáùèé ïðîâîä âèäåîñèãíàëà êðàñíîãî öâåòà
7 GND (GREEN) Îáùèé ïðîâîä âèäåîñèãíàëà çåëåíîãî öâåòà
8 GND (BLUE) Îáùèé ïðîâîä âèäåîñèãíàëà ñèíåãî öâåòà
9 POWER Ïèòàíèå (+5 Â) óçëîâ èíòåðôåéñà DDC (â ñòàðûõ âåðñèÿõ èíòåðôåéñà DDC ýòîò êîíòàêò
ôèçè÷åñêè îòñóòñòâîâàë)
10 GND (V_SYNC) Îáùèé ïðîâîä ñèãíàëà âåðòèêàëüíîé ñèíõðîíèçàöèè
11 – Íå èñïîëüçóåòñÿ (â ïåðâîé âåðñèè èíòåðôåéñà DDC – íóëåâîé áèò èäåíòèôèêàòîðà ìîíèòîðà ID0)
12 SDA Äàííûå ñèñòåìû DDC (â ïåðâîé âåðñèè èíòåðôåéñà DDC – ïåðâûé áèò èäåíòèôèêàòîðà ìîíèòîðà ID1)
13 H_SYNC Ñèãíàë ãîðèçîíòàëüíîé ñèíõðîíèçàöèè
14 V_SYNC Ñèãíàë âåðòèêàëüíîé ñèíõðîíèçàöèè
15 SCL Òàêòîâûé ñèãíàë ñèñòåìû DDC (â ïåðâîé âåðñèè èíòåðôåéñà DDC – òðåòèé áèò èäåíòèôèêàòîðà
ìîíèòîðà ID3)
áûòü âïîëíå ïðèãîäíà äëÿ äàëüíåéøåãî ïîëó÷åíèÿ èíôîðìàöèè îá îêîíå÷íîì âèäåî-
èñïîëüçîâàíèÿ. Îäíàêî íàìíîãî ïðîùå èõ óñòðîéñòâå, äàæå êîãäà îíî âûêëþ÷åíî. Äëÿ
êóïèòü â ðàäèîìàãàçèíå. ýòîãî íà êîíòàêò 9 ðàçúåìà SVGA ïîäàåòñÿ
ïîñòîÿííîå íàïðÿæåíèå +5 Â, èñïîëüçóåìîå
Ñõåìà SVGA-óäëèíèòåëÿ äëÿ ïèòàíèÿ âíåøíèõ óçëîâ ñèñòåìû E-DDC.
 ïîñëåäíåé âåðñèè èíòåðôåéñà SVGA Òàêèì îáðàçîì, äëÿ ðåàëèçàöèè ïîëíîöåí-
èñïîëüçóþòñÿ ñåìü ñèãíàëîâ (Òàáëèöà 1), íîãî SVGA-óäëèíèòåëÿ, ïîääåðæèâàþùåãî
ïÿòü èç êîòîðûõ (RED, GREEN, BLUE, âñå ôóíêöèè ýòîãî èíòåðôåéñà, íåîáõîäèì
H_SYNC è V_SYNC) ïðåäíàçíà÷åíû äëÿ êàáåëü, ñîäåðæàùèé íå ìåíåå äåâÿòè ïðîâî-
ïåðåäà÷è èçîáðàæåíèÿ, à äâà (SDA è SCL) äîâ: îáùèé ïðîâîä, ñåìü ïðîâîäîâ äëÿ ïåðå-
îáðàçóþò èíôîðìàöèîííûé êàíàë (Display äà÷è èíôîðìàöèîííûõ ñèãíàëîâ è îäèí ïðî-
Data Channel, DDC), ïîçâîëÿþùèé èñòî÷íèêó âîä äëÿ ïèòàíèÿ óçëîâ èíòåðôåéñà DDC. Ñîç-
âèäåîñèãíàëà îïðåäåëèòü òèï è ïàðàìåòðû äàòü òàêîé óäëèíèòåëü ìîæíî òîëüêî íà îñíî-
óñòðîéñòâà îòîáðàæåíèÿ èíôîðìàöèè. âå ýêðàíèðîâàííûõ êàáåëåé FTP èëè STP (Ðè-
Êðîìå òîãî, â ïîñëåäíèõ âåðñèÿõ èíòåðôåéñà ñóíîê 3), ïîñêîëüêó â íåýêðàíèðîâàííîì êàáå-
DDC (E-DDC) ïðåäóñìîòðåíà âîçìîæíîñòü ëå UTP âñåãî âîñåìü òîêîïðîâîäÿùèõ æèë.
GND GND 5 1
10 6
POWER POWER 15 11
BLUE BLUE
GREEN GREEN
RED RED
51 SDA
10 6 H_SYNC
15 11 V_SYNC
SCL
SDA
H_SYNC
V_SYNC
SCL
Ðèñóíîê 3. Ñõåìà ïîëíîôóíêöèîíàëüíîãî SVGA-ñîåäèíèòåëÿ íà îñíîâå êàáåëÿ FTP èëè STP, ïîçâî-
ëÿþùåãî ïåðåäàòü ñèãíàëû íà íåáîëüøèå ðàññòîÿíèÿ.
ÐàäèîËîöìàí 07,08-2021 31
SCREEN SCREEN 5 1
POWER POWER 10 6
BLUE BLUE 15 11
GREEN
GREEN RED
RED
SDA
51 H_SYNC
10 6 V_SYNC
15 11 SCL
SDA
H_SYNC
V_SYNC
SCL
Ðèñóíîê 4. Ñõåìà ñïåöèàëèçèðîâàííîãî SVGA-êàáåëÿ (êðàñíûì öâåòîì ïîêàçàíû öåïè, ñâÿçàííûå ñ
îáùèì ïðîâîäîì).
Îäíàêî ïîäîáíûé óäëèíèòåëü áóäåò íîð- ñÿ â «äðîæàíèè» âåðòèêàëüíûõ ëèíèé, âïëîòü
ìàëüíî ðàáîòàòü òîëüêî ïðè íåáîëüøèõ äëè- äî ñðûâà ñèíõðîíèçàöèè.
íàõ êàáåëÿ, íå ïðåâûøàþùèõ íåñêîëüêèõ
äåñÿòêîâ ñàíòèìåòðîâ, à äëÿ òàêèõ äëèí íåò Èç-çà ýòîãî â ñïåöèàëèçèðîâàííûõ SVGA-
íèêàêîãî ñìûñëà èñïîëüçîâàòü âèòóþ ïàðó. êàáåëÿõ ñèãíàëû RED, GREEN, BLUE è
Äåëî â òîì, ÷òî ìàêñèìàëüíàÿ ÷àñòîòà âèäåî- H_SYNC ïåðåäàþòñÿ ïî îòäåëüíûì êîàêñè-
ñèãíàëîâ RED, GREEN è BLUE ìîæåò ïðåâû- àëüíûì ëèíèÿì ñ âîëíîâûì ñîïðîòèâëåíèåì
øàòü 100 ÌÃö, à ðàñïðîñòðàíåíèå ñèãíàëîâ ñ 75 Îì (Ðèñóíîê 4), ïîçâîëÿþùèì êàê ìàêñè-
òàêîé ÷àñòîòîé ïðîèñõîäèò óæå èñêëþ÷èòåëü- ìàëüíî çàùèòèòü êàíàëû îò âíåøíèõ ýëåê-
íî ñ ïîìîùüþ ýëåêòðîìàãíèòíûõ âîëí äàæå òðîìàãíèòíûõ ïîìåõ, òàê è ìàêñèìàëüíî
ïðè èñïîëüçîâàíèè ìåäíûõ êàáåëåé. Ïîýòî- óìåíüøèòü âçàèìíóþ èíòåðôåðåíöèþ ñèãíà-
ìó ïðè ïåðåäà÷å âèäåîñèãíàëîâ ñëåäóåò îñî- ëîâ. Îñòàëüíûå ñèãíàëû (V_SYNC, SDA è
áîå âíèìàíèå óäåëÿòü ëèíèÿì ñâÿçè. SCL) ÿâëÿþòñÿ îòíîñèòåëüíî íèçêî÷àñòîòíû-
ìè è íå òðåáóþò äëÿ ïåðåäà÷è êàêèõ-ëèáî
Åùå îäíèì âûñîêî÷àñòîòíûì ñèãíàëîì, ñïåöèàëèçèðîâàííûõ ëèíèé ñâÿçè.
êðèòè÷íûì ê êà÷åñòâó êàáåëÿ, ÿâëÿåòñÿ ñèã-
íàë ãîðèçîíòàëüíîé ñèíõðîíèçàöèè H_SYNC. Îäíàêî âèòûå ïàðû ÿâëÿþòñÿ ñèììåòðè÷-
È õîòÿ åãî ÷àñòîòà íàìíîãî ìåíüøå, à ýíåðãå- íûìè ëèíèÿìè ñ âîëíîâûì ñîïðîòèâëåíèåì
òè÷åñêèé óðîâåíü áîëüøå (ðàçìàõ ñèãíàëà 100 Îì, ïîýòîìó, åñëè ïðîñòî ïîäêëþ÷èòü èõ
H_SYNC ðàâåí 5 Â, â òî âðåìÿ êàê ðàçìàõ ê ðàçúåìàì SVGA, òî â ìåñòàõ ñîåäèíåíèÿ
âèäåîñèãíàëîâ RED, GREEN è BLUE íå ïðå- êàáåëÿ âîçíèêíóò îòðàæåíèÿ ñèãíàëà, êîòî-
âûøàåò 1 Â), ïðîíèêíîâåíèå ïîìåõè â ýòîò ðûå ïðèâåäóò ê ïîÿâëåíèþ ïîâòîðîâ íà èçî-
êàíàë ìîæåò ïðèâåñòè ê ñåðüåçíîìó óõóäøå- áðàæåíèè, ðàññòîÿíèå ìåæäó êîòîðûìè
íèþ êà÷åñòâà èçîáðàæåíèÿ, ïðîÿâëÿþùåìó- áóäåò ïðîïîðöèîíàëüíî äëèíå êàáåëÿ. Ìàê-
ñèìàëüíî óìåíüøèòü ýòî ïîâòîðû ìîæíî
Âõîä SVGA Âèòàÿ ïàðà Âûõîä SVGA
75 Îì 100 Îì 75 Îì
Ñîãëàñîâàòåëü-êîððåêòîð Ñîãëàñîâàòåëü-êîððåêòîð
Ðèñóíîê 5. Ïðèíöèï ñîãëàñîâàíèÿ íåñèììåòðè÷íîãî êàíàëà SVGA ñ ñèììåò-
ðè÷íîé ëèíèåé âèòîé ïàðû.
32 ÑÒÀÒÜÈ
Ýêðàí Ýêðàí
Ñèíèé Ñèíèé
Áåëî-ñèíèé Áåëî-ñèíèé
Çåëåíûé Çåëåíûé
Áåëî-çåëåíûé Áåëî-çåëåíûé
Îðàíæåâûé Îðàíæåâûé
Áåëî-îðàíæåâûé Áåëî-îðàíæåâûé
51 5 1
10 6 10 6
15 11 15 11
Êîðè÷íåâûé Êîðè÷íåâûé
Áåëî-êîðè÷íåâûé Áåëî-êîðè÷íåâûé
Ðèñóíîê 6. Ñõåìà SVGA-óäëèíèòåëÿ íà îñíîâå âèòîé ïàðû (ïðè èñïîëüçîâàíèè íåýêðàíèðîâàííîãî
êàáåëÿ UTP ýêðàí êàáåëÿ íå ïîäêëþ÷àåòñÿ).
òîëüêî ñ èñïîëüçîâàíèåì ñïåöèàëèçèðîâàí- ïðèâîäèò ê îùóòèìîìó óõóäøåíèþ êà÷åñòâà
íûõ óçëîâ, îáåñïå÷èâàþùèõ ñîãëàñîâàíèå èçîáðàæåíèÿ (â êîìïîçèòíîì âèäåîñèãíàëå
êàê òèïîâ ëèíèè (ñèììåòðè÷íàÿ/íåñèììåò- ñèãíàëû ñèíõðîíèçàöèè è èçîáðàæåíèÿ ïåðå-
ðè÷íàÿ), òàê è âîëíîâûõ ñîïðîòèâëåíèé äàþòñÿ â îäíîì êàíàëå, ñîâåðøåííî íå
(75/100 Îì) (Ðèñóíîê 5). ìåøàÿ äðóã äðóãó).
Êðîìå òîãî, ïàðàçèòíàÿ åìêîñòü êàáåëÿ, Òàêèì îáðàçîì, òîëüêî äëÿ ïåðåäà÷è âèäå-
ïðîïîðöèîíàëüíàÿ åãî äëèíå, ïðèâåäåò ê îñèãíàëà íåîáõîäèìî çàäåéñòâîâàòü âñå âî-
îñëàáëåíèþ âûñîêî÷àñòîòíûõ êîìïîíåíòîâ ñåìü ïðîâîäíèêîâ âèòîé ïàðû. Èç-çà ýòîãî
ñèãíàëà, ÷òî ñòàíåò ïðè÷èíîé óìåíüøåíèÿ âîçìîæíîñòåé äëÿ ïåðåäà÷è ñèãíàëîâ DDC
÷åòêîñòè è «ðàçìûòèÿ» èçîáðàæåíèÿ. Ïîýòî- óæå íå îñòàåòñÿ. Ýòî ÿâëÿåòñÿ âòîðûì êîì-
ìó â èäåàëüíîì ñëó÷àå íà âõîäå è âûõîäå ïðîìèññîì, íà êîòîðûé ïðèõîäèòñÿ èäòè ïðè
êàáåëÿ íóæíî ïîñòàâèòü íå òîëüêî ñîãëàñîâà- èñïîëüçîâàíèè ïîäîáíûõ óäëèíèòåëåé.
òåëè, íî è êîððåêòîðû À×Õ êàíàëà. Èñòî÷íèê âèäåîñèãíàëà òåïåðü íèêîãäà íå
óçíàåò, ÷òî çà óñòðîéñòâî ïîäêëþ÷åíî ê ðàçú-
Òàêèì îáðàçîì, ïðè ïåðåäà÷å SVGA- åìó SVGA è â êàêèõ ðåæèìàõ îíî ìîæåò ðàáî-
ñèãíàëà ïî âèòîé ïàðå íà áîëüøèå ðàññòîÿ- òàòü. Ýòè íàñòðîéêè ïðèäåòñÿ ââîäèòü âðó÷-
íèÿ ïðèõîäèòñÿ èäòè íà êîìïðîìèññû. Ïåð- íóþ, è, âîçìîæíî, äëÿ ýòîãî ïðèäåòñÿ îòêëþ-
âûé êîìïðîìèññ çàêëþ÷àåòñÿ â çàäåéñòâîâà- ÷èòü ôóíêöèþ Plug-and-Play, ÷òîáû óáðàòü
íèè òðåõ âèòûõ ïàð äëÿ ïåðåäà÷è ñèãíàëîâ îãðàíè÷åíèÿ, íàêëàäûâàåìûå íà íåèçâåñò-
RED, GREEN è BLUE (Ðèñóíîê 6). Îñòàâøèå- íûå óñòðîéñòâà. Ê ñ÷àñòüþ, ýòî íèêàê íå îãðà-
ñÿ äâà ïðîâîäíèêà èñïîëüçóþòñÿ äëÿ ïåðåäà- íè÷èâàåò îñíîâíîé ôóíêöèîíàë ðàññìàòðè-
÷è ñèãíàëîâ ñèíõðîíèçàöèè, ïðè÷åì îáðàò- âàåìîé ñèñòåìû – ïåðåäà÷ó èçîáðàæåíèÿ.
íûå òîêè ñèãíàëîâ H_SYNC è V_SYNC áóäóò
ïðîòåêàòü ïî îáðàòíûì ïðîâîäàì êàíàëîâ Êàêèå ïàðû êàáåëÿ èñïîëüçîâàòü äëÿ ïåðå-
âèäåîñèãíàëîâ. äà÷è êîíêðåòíûõ ñèãíàëîâ – äåëî âêóñà ìîí-
òàæíèêà. Íàïðèìåð, îðàíæåâóþ ïàðó ìîæíî
Òàêîé âàðèàíò ÿâëÿåòñÿ íå ñàìûì ëó÷øèì èñïîëüçîâàòü äëÿ ïåðåäà÷è ñèãíàëà RED,
ñ òî÷êè çðåíèÿ òåîðèè ñâÿçè, îäíàêî â ýòîì çåëåíóþ – äëÿ GREEN, ñèíþþ – äëÿ BLUE è
ñëó÷àå ñëåäóåò ó÷åñòü îäíó îñîáåííîñòü êîðè÷íåâóþ – äëÿ H_SYNC è V_SYNC, íî ýòî
àíàëîãîâûõ âèäåîñèãíàëîâ, çàêëþ÷àþùóþ- íå ïðèíöèïèàëüíî, ïîñêîëüêó âèòûå ïàðû
ñÿ â ïåðåäà÷å ñèãíàëîâ ñèíõðîíèçàöèè âî êàáåëåé xTP èìåþò ïðèáëèçèòåëüíî îäèíàêî-
âðåìÿ îáðàòíîãî õîäà ëó÷à, êîãäà èíôîðìà- âûå ýëåêòðè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè è îòëè÷à-
öèÿ îá èçîáðàæåíèè íå ïåðåäàåòñÿ. Èç-çà þòñÿ ëèøü øàãîì ñêðóòêè.
ýòîãî âçàèìíîå âëèÿíèå âèäåîñèãíàëîâ è
ñèãíàëîâ ñèíõðîíèçàöèè ìèíèìàëüíî è íå
ÐàäèîËîöìàí 07,08-2021 33
Îñîáåííîñòè ñáîðêè óäëèíèòåëÿ Ðèñóíîê 7. UTP-êàáåëü, èñïîëüçîâàííûé äëÿ
SVGA-óäëèíèòåëÿ.
Ïðè ñáîðêå óäëèíèòåëÿ ñëåäóåò óäåëÿòü
îñîáîå âíèìàíèå äâóì ìîìåíòàì. íàëè÷èÿ ñëó÷àéíûõ çàìûêàíèé íà êàæäîì èç
ðàçúåìîâ.
Âî-ïåðâûõ, íà âñåõ ðàçúåìàõ ñëåäóåò ñîå-
äèíèòü âìåñòå âûâîäû, ñâÿçàííûå ñ îáùèì À âîò ñîåäèíÿòü êîíòàêòû 5 – 8 è 10 ñ êîð-
ïðîâîäîì (êîíòàêòû 5 – 8 è 10). Ê ñîæàëåíèþ, ïóñîì ñàìîãî ðàçúåìà DE-15 íå ðåêîìåíäó-
ïîëíîãî îïèñàíèÿ ôóíêöèé êîíòàêòîâ 5 è 10 åòñÿ. Íåñìîòðÿ íà òî, ÷òî ýëåêòðè÷åñêè îíè
(êîíòàêòû 6 – 8 â ëþáîì ñëó÷àå ñîåäèíÿþòñÿ âñå ñîåäèíåíû ñ îáùèì ïðîâîäîì, ÷åðåç êîð-
ñ âèòûìè ïàðàìè) íàéòè íå óäàëîñü, îäíàêî, â ïóñà óñòðîéñòâ ìîãóò ïðîòåêàòü äîïîëíèòåëü-
íåêîòîðûõ ìîäåëÿõ ìîíèòîðîâ è âèäåîêàðò íûå òîêè, êîòîðûå ìîãóò ñòàòü ïðè÷èíîé ïîÿâ-
îíè ìîãóò èñïîëüçîâàòüñÿ íå òîëüêî äëÿ ïåðå- ëåíèÿ ïîìåõ. Ê êîðïóñàì ðàçúåìîâ DE-15
äà÷è îáðàòíûõ òîêîâ ñèãíàëîâ ñèíõðîíèçà- ëó÷øå âñåãî ïðèïàÿòü òîëüêî âíåøíèé ýêðàí
öèè, íî è äëÿ îïðåäåëåíèÿ ôàêòà ïîäêëþ÷å- êàáåëÿ, êîíå÷íî, ïðè åãî íàëè÷èè.
íèÿ êàáåëÿ ê ðàçúåìó. Â ìîåé ïðàêòèêå áûëî
íåñêîëüêî ñëó÷àåâ, êîãäà âèäåîêàðòû àâòî- Ðåçóëüòàòû òåñòèðîâàíèÿ 30-ìåòðî-
ìàòè÷åñêè îòêëþ÷àëè ãåíåðàöèþ âèäåîñèã- âîãî SVGA-óäëèíèòåëÿ
íàëà, åñëè ïðè çàïóñêå ñèñòåìíîãî áëîêà ýòè
êîíòàêòû íå áûëè ñîåäèíåíû ñ îáùèì ïðîâî- Òåñòîâûé SVGA-óäëèíèòåëü áûë ñîáðàí íà
äîì. Àíàëîãè÷íî, íåêîòîðûå ìîíèòîðû ïîñëå îñíîâå UTP-êàáåëÿ êàòåãîðèè 5Å, (Ðèñóíîê 7),
âûêëþ÷åíèÿ ñèñòåìíîãî áëîêà âìåñòî òîãî, êóïëåííîãî â ìåñòíîì õîçÿéñòâåííîì ìàãàçè-
÷òîáû óéòè â ðåæèì ñ ïîíèæåííûì ýíåðãîïîò- íå ïî öåíå ïðèáëèçèòåëüíî 0.18 USD/ì, êîòî-
ðåáëåíèåì, äåìîíñòðèðîâàëè ñîîáùåíèå ðûé ïîñëå òåñòèðîâàíèÿ áûë èñïîëüçîâàí ïî
òèïà «Ñèãíàëüíûé êàáåëü íå ïîäêëþ÷åí» íà ïðÿìîìó íàçíà÷åíèþ – äëÿ ïîäêëþ÷åíèÿ ê
ïðîòÿæåíèè âñåãî âðåìåíè ïðîñòîÿ êîìïüþ- ëîêàëüíîé èíôîðìàöèîííîé ñåòè. Òåñòèðîâà-
òåðà, ïðèâîäÿ ê äîïîëíèòåëüíîìó ðàñõîäó íèå ïðîâîäèëîñü íà ïåðñîíàëüíîì êîìïüþòå-
ýíåðãèè. È â òîì, è â äðóãîì ñëó÷àå ïðîáëåìà ðå, îáîðóäîâàííîì èíòåãðèðîâàííîé âèäåî-
èñ÷åçàëà ïîñëå ñîåäèíåíèÿ êîíòàêòîâ 5 è 10 êàðòîé íà îñíîâå êîìïëåêòà ìèêðîñõåì Intel
ñ êîíòàêòàìè 6 – 8. G41 Express, è æèäêîêðèñòàëëè÷åñêîì ìîíè-
òîðå Asus VH192D, ðàáîòàþùèõ ñ ðàçðåøåíè-
Âî-âòîðûõ, ïðè ñîåäèíåíèè âûâîäîâ 5 – 8 åì 1366 × 768 ýëåìåíòîâ è ÷àñòîòîé îáíîâëå-
è 10 íóæíî ñëåäèòü çà òåì, ÷òîáû ñëó÷àéíî íå íèÿ 60 Ãö.  ýòîì ðåæèìå ìàêñèìàëüíàÿ ÷àñ-
ñîåäèíèòü ñ îáùèì ïðîâîäîì âûâîä 9, êîòî- òîòà âèäåîñèãíàëîâ ïðèáëèçèòåëüíî ðàâíà
ðûé, â áóêâàëüíîì ñìûñëå, «ïðîñèòñÿ» äëÿ 70 ÌÃö, à ÷àñòîòà ñèãíàëà ñòðî÷íîé ñèíõðîíè-
ýòîãî. Òî æå ñàìîå êàñàåòñÿ è âûâîäîâ 12 è çàöèè – 47.9 êÃö.
15, íà êîòîðûõ ïðèñóòñòâóþò ñèãíàëû èíòåð-
ôåéñà DDC. Êàê ïîâåäåò ñåáÿ îáîðóäîâàíèå Ïðè èñïîëüçîâàíèè SVGA-êàáåëÿ, èäóùå-
ïðè ñëó÷àéíîì ñîåäèíåíèè ýòèõ êîíòàêòîâ ñ ãî â êîìïëåêòå ñ ìîíèòîðîì, êà÷åñòâî èçîáðà-
äðóãèìè, â ÷àñòíîñòè, ñ îáùèì ïðîâîäîì, æåíèÿ èìåëî âèä, ïîêàçàííûé íà Ðèñóíêå 8.
ïðåäñêàçàòü íåâîçìîæíî – ýòî çàâèñèò îò Äàæå ñ ó÷åòîì èñêàæåíèé, âíîñèìûõ öèôðî-
ñõåìîòåõíèêè êîíêðåòíîãî óñòðîéñòâà. Íà- âûì ôîòîàïïàðàòîì, âèäíî, ÷òî èçîáðàæåíèå
ïðèìåð, åñëè èíòåðôåéñ DDC âíóòðè âèäåî- èìååò õîðîøóþ ÷åòêîñòü áåç çàìåòíûõ ïîâòî-
êàðòû èëè ìîíèòîðà ïîäêëþ÷åí ê îáùåé ðîâ, ïîìåõ è äðóãèõ äåôåêòîâ, ïðèñóùèõ àíà-
øèíå I2C, òî ñîåäèíåíèå ñ îáùèì ïðîâîäîì ëîãîâûì ñïîñîáàì ïåðåäà÷è ñèãíàëà.
ëþáîãî èç âûâîäîâ SDA è SCL ïðèâåäåò ê «ïà-
ðàëè÷ó» âñåé ñèñòåìû, à ñëó÷àéíîå çàìûêà-
íèå êîíòàêòà +5 Â ìîæåò âîîáùå âûâåñòè èç
ñòðîÿ äîðîãîñòîÿùåå îáîðóäîâàíèå. Â ñâîå
âðåìÿ â ïîäîáíîé ñèòóàöèè ìíå ïîâåçëî –
îáîðóäîâàíèå îñòàëîñü â ðàáî÷åì ñîñòîÿ-
íèè, îäíàêî êîìïüþòåð ïðèøëîñü ïåðåçàãðó-
æàòü. Ïîýòîìó ïîñëå îêîí÷àòåëüíîé ñáîðêè
óäëèíèòåëÿ ðåêîìåíäóåòñÿ äîïîëíèòåëüíî
ïðîâåðèòü êîíòàêòû 9, 12 è 15 íà ïðåäìåò
34 ÑÒÀÒÜÈ
Ðèñóíîê 8. Èçîáðàæåíèå íà ýêðàíå ìîíèòîðà èíôîðìàöèè âñå åùå îñòàåòñÿ óäîâëåòâîðè-
ïðè èñïîëüçîâàíèè ñïåöèàëèçèðîâàííîãî òåëüíûì, è ïðè ïðîñìîòðå áîëüøèíñòâà èçî-
SVGA-êàáåëÿ äëèíîé 1.8 ì. áðàæåíèé, îñîáåííî äèíàìè÷åñêèõ, äàííûå
ïîãðåøíîñòè íå âûçûâàþò îùóòèìîãî äèñ-
Ïîñëå ïîäêëþ÷åíèÿ ìîíèòîðà ñ ïîìîùüþ êîìôîðòà. Êîíå÷íî, ïðè òàêèõ èñêàæåíèÿõ
30-ìåòðîâîãî óäëèíèòåëÿ ÷åòêîñòü èçîáðà- ðàáîòàòü çà êîìïüþòåðîì, ñèäÿ íà ðàññòîÿ-
æåíèÿ ñíèçèëàñü (Ðèñóíîê 9), à íà ýêðàíå íèè ìåíüøå ìåòðà îò ýêðàíà, íå ðåêîìåíäó-
ïîÿâèëèñü çàìåòíûå ïîâòîðû, âûçâàííûå åòñÿ, íî äëÿ ïîêàçà êàêîãî-íèáóäü ðåêëàìíî-
îòðàæåíèåì ñèãíàëà íà êîíöàõ êàáåëÿ. Òåì ãî ðîëèêà âî âðåìÿ âûñòàâêè èëè ïðåçåíòà-
íå ìåíåå, îáùåå êà÷åñòâî îòîáðàæàåìîé öèè èçîáðàæåíèÿ òàêîãî êà÷åñòâà âïîëíå
äîñòàòî÷íî.
Íå ñëåäóåò çàáûâàòü òàêæå è î áîëüøîé
äëèíå êàáåëÿ (30 ìåòðîâ). Ïîòðåáíîñòü â óäëè-
íèòåëÿõ òàêîé äëèíû âîçíèêàåò äîñòàòî÷íî
ðåäêî, à íà áîëåå êîðîòêèõ ðàññòîÿíèÿõ êà÷åñ-
òâî èçîáðàæåíèÿ çíà÷èòåëüíî óëó÷øèòñÿ.
Íåîáõîäèìî îòìåòèòü, ÷òî óëó÷øèòü
êà÷åñòâî ïîëó÷åííîãî èçîáðàæåíèÿ (Ðèñó-
íîê 9) ìîæíî òîëüêî ñ ïîìîùüþ ñïåöèàëèçè-
ðîâàííûõ ðåøåíèé, îáåñïå÷èâàþùèõ êàê
ñîãëàñîâàíèå âîëíîâûõ ñîïðîòèâëåíèé, òàê è
êîððåêöèþ À×Õ ëèíèè êàíàëà ñâÿçè. Âñå
ïîïûòêè ìîäèôèêàöèè ðåêîìåíäîâàííîé
ñõåìû, ïðèâåäóò ëèøü ê óõóäøåíèþ ñèòóà-
öèè. Íàïðèìåð, ïðè îáðûâå îäíîãî èç îáðàò-
íûõ ïðîâîäîâ âèäåîñèãíàëà ðåçêî óâåëè÷è-
âàåòñÿ óðîâåíü îòðàæåííîãî ñèãíàëà è âçà-
èìíîé èíòåðôåðåíöèè (Ðèñóíîê 10). Ýòî
íàãëÿäíî äåìîíñòðèðóåò, ÷òî âûñîêî÷àñòîò-
Ðèñóíîê 9. Èçîáðàæåíèå íà ýêðàíå ïðè Ðèñóíîê 10. Èçîáðàæåíèå íà ýêðàíå ïðè
èñïîëüçîâàíèè 30-ìåòðîâîãî óäëèíèòåëÿ íà èñïîëüçîâàíèè 30-ìåòðîâîãî óäëèíèòåëÿ ñ
îñíîâå UTP-êàáåëÿ (õîðîøî âèäíû ïîâòîðû). îáîðâàííûì îáðàòíûì ïðîâîäîì êðàñíîãî
âèäåîñèãíàëà.
ÐàäèîËîöìàí 07,08-2021
35
íûå ñèãíàëû ðàñïðîñòðàíÿþòñÿ ÷åðåç ýëåê- â ðÿäå ñëó÷àåâ ìîãóò âîçíèêíóòü ïðîáëåìû ñ
òðîìàãíèòíîå ïîëå, à íå ñ ïîìîùüþ òîëüêî ýëåêòðîìàãíèòíîé ñîâìåñòèìîñòüþ. ×àùå
îäíîãî ýëåêòðè÷åñêîãî òîêà, âåäü â ýòîì ñëó- âñåãî ýòî ïðîèñõîäèò, êîãäà èñòî÷íèê âèäåî-
÷àå ýëåêòðè÷åñêàÿ ñâÿçü ìåæäó îáùèìè ïðî- ñèãíàëà è âèäåîóñòðîéñòâî ïîäêëþ÷àþòñÿ ê
âîäàìè êîìïüþòåðà è ìîíèòîðà ïî ïîñòîÿí- ðàçíûì ýëåêòðè÷åñêèì ðîçåòêàì.
íîìó òîêó îñîáî íå óõóäøèëàñü. È, íåñìîòðÿ
íà òî, ÷òî áûë îòêëþ÷åí îáðàòíûé ïðîâîä Íàïðèìåð, ñèñòåìíûé áëîê íàñòîëüíîãî
âñåãî îäíîãî èç òðåõ âèäåîñèãíàëîâ, óõóäøå- êîìïüþòåðà ìîæåò ïîäêëþ÷àòüñÿ ê òðåõêîí-
íèå èçîáðàæåíèÿ ïðîèçîøëî âî âñåõ òðåõ òàêòíîé çàçåìëåííîé ýëåêòðè÷åñêîé ðîçåòêå,
êàíàëàõ ïåðåäà÷è âèäåîèíôîðìàöèè. â òî âðåìÿ êàê óäàëåííûé òåëåâèçîð ìîæåò
ïîäêëþ÷àòüñÿ ê ðîçåòêå, íå èìåþùåé ýëåê-
Ðèñóíîê 11. Èçîáðàæåíèå íà ýêðàíå ïðè òðè÷åñêîãî êîíòàêòà ñ çåìëåé. Ïîñëå ïîäêëþ-
èñïîëüçîâàíèè 30-ìåòðîâîãî óäëèíèòåëÿ ñ ÷åíèÿ SVGA-êàáåëÿ òîê ïîìåõ, ñîçäàâàåìûõ
îáîðâàííûìè îáðàòíûìè ïðîâîäàìè êðàñíî- óçëàìè òåëåâèçîðà, íàïðèìåð, åãî èìïóëüñ-
ãî è çåëåíîãî âèäåîñèãíàëîâ. íûì èñòî÷íèêîì ïèòàíèÿ, áóäåò ïðîòåêàòü íå
ïî ýëåêòðè÷åñêîìó êàáåëþ, à ïî îáùèì ïðî-
âîäàì SVGA-óäëèíèòåëÿ, ñîçäàâàÿ íà ýêðàíå
ïîìåõè, ðàçìàõ êîòîðûõ ìîæåò ïðåâûøàòü
ðàçìàõ ïîëåçíûõ âèäåîñèãíàëîâ.
Íî äàæå åñëè èñòî÷íèê âèäåîñèãíàëà è
âèäåîóñòðîéñòâî ïîäêëþ÷àþòñÿ ê çàçåìëåí-
íûì ðîçåòêàì, íåò íèêàêîé óâåðåííîñòè â
òîì, ÷òî ñèñòåìà áóäåò ðàáîòàòü. Äåëî â òîì,
÷òî SVGA-êàáåëü è ïðîâîäà ýëåêòðîïðîâîä-
êè, ðàñïîëîæåíèå êîòîðûõ ÷àùå âñåãî íåèç-
âåñòíî äàæå ýëåêòðèêàì, ìîãóò ñîçäàòü îáú-
åìíóþ ìàãíèòíóþ àíòåííó áîëüøîé ïëîùàäè
(Ðèñóíîê 12), ñïîñîáíóþ ïðèíèìàòü ïîìåõè,
ðàñïîëîæåííûå îò èñòî÷íèêîâ, íàõîäÿùèõñÿ,
íàïðèìåð, íà äðóãîì ýòàæå çäàíèÿ.
Îäíàæäû ìíå äîâåëîñü äîñòàòî÷íî äîëãî
èñêàòü ïðè÷èíó ïîÿâëåíèÿ íèçêî÷àñòîòíîé
ïîìåõè íà ýêðàíå ìîíèòîðà, ïîäêëþ÷åííîãî ê
ñèñòåìíîìó áëîêó ñ ïîìîùüþ øòàòíîãî ñïå-
Åùå õóæå áóäåò ñèòóàöèÿ ïðè îòêëþ÷åíèè Ýëåêòðîïðîâîäêà
äâóõ îáðàòíûõ ïðîâîäîâ (Ðèñóíîê 11). Êàê
âèäíî èç äàííîé ôîòîãðàôèè, óðîâåíü îòðà- Ðàçíîñòü
æåíèé è âçàèìíîé èíòåðôåðåíöèè ñèãíàëîâ ïîòåíöèàëîâ
â ýòîì ñëó÷àå áóäåò î÷åíü áîëüøèì. È åñëè
íà èçîáðàæåíèå (Ðèñóíîê 10) ñìîòðåòü ïðî- SVGA-êàáåëü
ñòî íå õî÷åòñÿ, òî ïðîäîëæèòåëüíûé ïðî-
ñìîòð èçîáðàæåíèÿ ðèñóíêà (Ðèñóíîê 11), Òîê ïîìåõè
íàâåðíîå, ìîæåò ïðèâåñòè ê êàêîìó-íèáóäü
ïñèõè÷åñêîìó çàáîëåâàíèþ. Ðèñóíîê 12. Îáúåìíàÿ ìàãíèòíàÿ àíòåííà,
îáðàçîâàííàÿ SVGA-êàáåëåì è ïðîâîäàìè
Òèïîâûå ïðîáëåìû èñïîëüçîâàíèÿ çàçåìëåíèÿ ýëåêòðîïðîâîäêè.
SVGA-óäëèíèòåëåé
Êðîìå óõóäøåíèÿ êà÷åñòâà èçîáðàæåíèÿ,
îñîáûõ ïðîáëåì ïðè èñïîëüçîâàíèè SVGA-
óäëèíèòåëåé îáû÷íî íå ïîÿâëÿåòñÿ. Îäíàêî
36 ÑÒÀÒÜÈ
öèàëèçèðîâàííîãî êàáåëÿ ñòàíäàðòíîé äëè- Íàïîñëåäîê ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî ïðîáëå-
íû, òî åñòü, â ñèòóàöèè, â êîòîðîé íèêàêèõ ìû ýëåêòðîìàãíèòíîé ñîâìåñòèìîñòè íå
ïðîáëåì âîçíèêàòü íå äîëæíî â ïðèíöèïå. çàâèñÿò îò òèïà êàáåëÿ è ìîãóò âîçíèêíóòü
Îêàçàëîñü, ÷òî â ýòîì ïîìåùåíèè ñèñòåìà äàæå â ñëó÷àå èñïîëüçîâàíèÿ äîðîãèõ ñïåöè-
áåñïåðåáîéíîãî ïèòàíèÿ îðãòåõíèêè áûëà àëèçèðîâàííûõ ðåøåíèé, è íå îáÿçàòåëüíî
îðãàíèçîâàíà ïî öåíòðàëèçîâàííîìó ïðèíöè- ñòàíäàðòà SVGA. Ïîýòîìó ïðåæäå ÷åì ïðè-
ïó, òî åñòü, âñå êîìïüþòåðû è ìîíèòîðû äîë- íèìàòü îêîí÷àòåëüíîå ðåøåíèå è ìîíòèðî-
æíû áûëè ïîäêëþ÷àòüñÿ ê îòäåëüíûì ðîçåò- âàòü êàáåëü, íåâàæíî äîðîãîé èëè äåøåâûé,
êàì (êðàñíîãî öâåòà), ïîäêëþ÷åííûì ê îäíîìó ñëåäóåò âíà÷àëå óáåäèòüñÿ â ðàáîòîñïîñîá-
ìîùíîìó èñòî÷íèêó áåñïåðåáîéíîãî ïèòàíèÿ. íîñòè ïðèíÿòîãî ðåøåíèÿ.
Ïî êàêèì-òî íåâåäîìûì ïðè÷èíàì ïîëüçîâà-
òåëü ïåðåêëþ÷èë ìîíèòîð èç ðîçåòêè ãàðàíòè- Çàêëþ÷åíèå
ðîâàííîãî ïèòàíèÿ â îáû÷íóþ ðîçåòêó. Íå-
ñìîòðÿ íà òî, ÷òî âñå ðîçåòêè áûëè çàçåìëåí- Ïðåæäå ÷åì ðåøèòüñÿ íà ïåðåäà÷ó SVGA-
íûìè, èç-çà ðàçíîãî ðàñïîëîæåíèÿ ïðîâîäîâ ñèãíàëà ïî âèòîé ïàðå, íåîáõîäèìî ÷åòêî
îáû÷íîé è ãàðàíòèðîâàííîé ýëåêòðîñåòè â ïîíèìàòü, ÷òî ïîëó÷åííûé ðåçóëüòàò ìîæåò
ýòîé òî÷êå ïîìåùåíèÿ ìåæäó çàçåìëÿþùèìè áûòü äàëåê îò îæèäàåìîãî, âåäü ïîäîáíîå
êîíòàêòàìè îáû÷íîé ðîçåòêè è ðîçåòêè ñ ðåøåíèå íàðóøàåò áîëüøèíñòâî áàçîâûõ
ãàðàíòèðîâàííûì ïèòàíèåì âîçíèêëà ÝÄÑ îñíîâ òåîðèè ýëåêòðîñâÿçè. Îäíàêî â ðåàëü-
âåëè÷èíîé îêîëî 1 B. Ýòî ïðèâåëî ê ïîÿâëå- íîé æèçíè, îñîáåííî â óñëîâèÿõ õðîíè÷åñ-
íèþ äîïîëíèòåëüíîãî òîêà â SVGA-êàáåëå, êîé íåõâàòêè âðåìåíè è ïîòåíöèàëüíûõ ïðî-
ñîåäèíèâøåãî íàõîäÿùèåñÿ ïîä ðàçíûìè áëåì ñî ñòîðîíû ïîñòàâùèêîâ îáîðóäîâà-
ïîòåíöèàëàìè êîðïóñà ñèñòåìíîãî áëîêà è íèÿ, ïðåæäå ÷åì ðåøàòüñÿ íà ïðèîáðåòåíèå
ìîíèòîðà, êîòîðûé è ñòàë ïðè÷èíîé ïîìåõè. äîðîãîé òåõíèêè, âñå æå åñòü ñìûñë âíà÷àëå
ïîïðîáîâàòü áîëåå ïðîñòûå âàðèàíòû.
Ïîýòîìó ïðè èñïîëüçîâàíèè SVGA-êàáå-
ëåé, èñòî÷íèê âèäåîñèãíàëà è âèäåîóñòðîé- Íàèëó÷øèì ðåøåíèåì ñ ïðàêòè÷åñêîé
ñòâî æåëàòåëüíî ïîäêëþ÷àòü ê îäíîìó ðîçå- òî÷êè çðåíèÿ ÿâëÿåòñÿ çàáëàãîâðåìåííîå
òî÷íîìó áëîêó. Íà âðåìåííûõ ïëîùàäêàõ, ïðèîáðåòåíèå ïàðû ïåðåõîäíèêîâ, íàïðè-
íàïðèìåð, â âûñòàâî÷íûõ ïàâèëüîíàõ, ýòî ìåð, ïîêàçàííûõ íà Ðèñóíêå 1, òåì áîëåå, ÷òî
îáû÷íî ïðîèñõîäèò ñàìî ñîáîé. Ïîýòîìó â èõ ñòîèìîñòü âåñüìà äåìîêðàòè÷íà.  ýòîì
ìîåé ïðàêòèêå ïðè îðãàíèçàöèè ïîäîáíûõ ñëó÷àå ñîáðàòü ðàáî÷èé óäëèíèòåëü ëþáîé
èíñòàëëÿöèé ïðîáëåì ñ ïîäêëþ÷åíèåì íèêîã- äëèíû ìîæíî â òå÷åíèå íåñêîëüêèõ ìèíóò,
äà íå âîçíèêàëî. À âîò ïðè ïîäêëþ÷åíèè ñòà- ïðè÷åì äëÿ ýòîãî íå íóæíî óìåòü ïàÿòü (îá-
öèîíàðíûõ óñòðîéñòâ âìåñòå ñ âèòîé ïàðîé æèìàòü âèòóþ ïàðó êîííåêòîðàìè RJ-45 äîë-
èíîãäà ïðèõîäèëîñü ïðîêëàäûâàòü îòäåëü- æåí óìåòü ëþáîé ñïåöèàëèñò â îáëàñòè ñåòå-
íûé òðåõïðîâîäíûé ýëåêòðè÷åñêèé êàáåëü âûõ òåõíîëîãèé). Íó à êîãäà âûáîðà íå îñòà-
äëÿ ïèòàíèÿ âèäåîóñòðîéñòâà, äàæå íåñìîò- åòñÿ èëè î÷åíü õî÷åòñÿ âïîñëåäñòâèè ëþáî-
ðÿ íà òî, ÷òî íåïîñðåäñòâåííî â ìåñòå åãî âàòüñÿ ñîáñòâåííî ðàáîòîé, òîãäà ìîæíî ðàñ-
óñòàíîâêè íàõîäèëàñü ñïåöèàëüíàÿ ýëåêòðè- ÷åõëèòü ïàÿëüíèê è ñîçäàòü SVGA-óäëèíè-
÷åñêàÿ ðîçåòêà. òåëü ñâîèìè ðóêàìè. ÐË
ÐàäèîËîöìàí 07,08-2021 37
Äèíàìèêè
ñ êàòóøêîé ïîäìàãíè÷èâàíèÿ:
àíàõðîíèçì èëè áóäóùåå?
John Dunn
EDN
ÂÂ äåòñòâå ÿ âèäåë íåñêîëüêî ïî-íàñ- ðàäèîïðèåìíèêàõ ñîçäàâàëèñü ýëåêòðîìàã-
íèòàìè, êîòîðûå íàçûâàëèñü «êàòóøêàìè
òîÿùåìó ñòàðûõ ðàäèîïðèåìíèêîâ; ïîëèðî- ïîäìàãíè÷èâàíèÿ».
âàííûå äåðåâÿííûå êîðïóñà êîòîðûõ áûëè
ðàçìåðîì ñ õîëîäèëüíèê. Êîãäà òå ñòàðûå Âîçáóæäåíèå êàòóøêè ïîäìàãíè÷èâàíèÿ
ðàäèîïðèåìíèêè ñîçäàâàëèñü, ïîñòîÿííûå ïîñòîÿííûì òîêîì ïðîèñõîäèëî çà ñ÷åò åå
ìàãíèòû áûëè ìàëîìîùíûìè, ïî êðàéíåé èñïîëüçîâàíèÿ â êà÷åñòâå äðîññåëÿ LC-
ìåðå, ïî ñåãîäíÿøíèì ìåðêàì, è ñòîèëè ôèëüòðà, ÷åðåç êîòîðûé ïîäàâàëîñü íàïðÿ-
äîâîëüíî äîðîãî. Ìàãíèòíûå ïîëÿ äëÿ çâó- æåíèå èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ. Î÷åíü óïðîùåííàÿ
êîâûõ êàòóøåê ãðîìêîãîâîðèòåëåé â ýòèõ ñõåìà êîíñòðóêöèè ïîêàçàíà íà Ðèñóíêå 1.
Äèôôóçîð Ïîñêîëüêó êàòóøêà ïîäìàãíè÷èâàíèÿ îäíî-
äèíàìèêà âðåìåííî èñïîëüçîâàëàñü â êà÷åñòâå äðîñ-
ñåëÿ ôèëüòðà èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ, òîê, ïðîõî-
Ôèëüòð äÿùèé ÷åðåç ýòó êàòóøêó, ñîäåðæàë ïóëüñà-
íàïðÿæåíèÿ öèè 120 Ãö (â ñëó÷àå ÷àñòîòû ñåòåâîãî íàïðÿ-
ïèòàíèÿ è Çâóêîâàÿ
êàòóøêà êàòóøêà
ïîäìàãíè÷èâàíèÿ
+ Êàòóøêà ïîäìàãíè÷èâàíèÿ
++ Ðèñóíîê 2. Ýòà ôîòîãðàôèÿ âèíòàæíîãî
äèíàìèêà ñ êàòóøêîé ïîäìàãíè÷èâàíèÿ áûëà
Óñèë. ðàçìåùåíà íà eBay.
–
Ðèñóíîê 1. Óïðîùåííàÿ ñõåìà êîíñòðóêöèè
äèíàìèêà ñ êàòóøêîé ïîäìàãíè÷èâàíèÿ.
38 ÑÒÀÒÜÈ
æåíèÿ 60 Ãö), êîòîðûå ñîçäàâàëè íà àóäèîâû- øóþ òåõíîëîãèþ. ß ïîëàãàë, ÷òî êîëîíêè ñ
õîäå íèçêèé, íî çàìåòíûé ôîí. êàòóøêîé ïîäìàãíè÷èâàíèÿ ïðèíàäëåæàò ê
ýïîõå êîøà÷üèõ óñîâ, êîãåðåðîâ è çàïèñåé íà
Ôîí áûë äîñòàòî÷íî ñëàáûì, ÷òîáû áûòü âîñêîâûõ öèëèíäðàõ.
âïîëíå ïðèåìëåìûì äëÿ áîëüøèíñòâà ñëó-
øàòåëåé, íî ïî ìåðå ðàçâèòèÿ òåõíîëîãèè Êàêîâî æå áûëî ìîå óäèâëåíèå, êîãäà ÿ
ïîñòîÿííûõ ìàãíèòîâ, êîòîðûå ñòàíîâèëèñü îáíàðóæèë, ÷òî äèíàìèêè ñ êàòóøêàìè ïîä-
ñèëüíåå è äåøåâëå, êàòóøêè ïîäìàãíè÷èâà- ìàãíè÷èâàíèÿ âñå åùå ïðîèçâîäÿòñÿ, è ÷òî
íèÿ áûëè â çíà÷èòåëüíîé ñòåïåíè âûòåñíåíû åñòü ïîêëîííèêè, êîòîðûì åñòü ÷òî ñêàçàòü îá
èç ïîòðåáèòåëüñêèõ òîâàðîâ, óñòóïèâ ìåñòî èõ äîñòîèíñòâàõ. À ÿ è ïîíÿòèÿ íå èìåë. Íåêî-
ïîñòîÿííûì ìàãíèòàì. òîðûå äàæå çàÿâëÿþò, ÷òî êàòóøêè ïîäìàãíè-
÷èâàíèÿ – ýòî áóäóùåå äèíàìèêîâ.
Îòêàç îò âñåãî ýòîãî â òå÷åíèå ìíîãèõ ëåò
áûë ÷àñòüþ ìîåãî ëè÷íîãî Åâàíãåëèÿ, è ÿ Åñëè âàì èíòåðåñíî, áûñòðûé ïîèñê â
íà÷àë ïèñàòü ýòî ýññå ñ íàìåðåíèåì ðàññêà- Google ïðåäëàãàåò ãîðàçäî áîëüøå èçîáðà-
çàòü ïðî äîâîëüíî óìíóþ, íî âåñüìà óñòàðåâ- æåíèé, êàê ñòàðûõ, òàê è íîâûõ. ÐË
ÐàäèîËîöìàí 07,08-2021 39
Ïðàêòè÷åñêîå ðóêîâîäñòâî
ïî êîìïîíîâêå ïå÷àòíûõ ïëàò
äëÿ âûñîêîñêîðîñòíûõ ñõåì
John Ardizzoni
Analog Dialogue
ÍÍåñìîòðÿ íà êðèòè÷åñêè âàæíóþ ðîëü â îáðàùàÿ âíèìàíèå íà ñóùåñòâåííûå äåòàëè
â ïðîöåññå êîìïîíîâêè, ìîæíî ïî÷òè ãàðàí-
âûñîêîñêîðîñòíûõ ñõåìàõ, êîìïîíîâêà òèðîâàòü, ÷òî óñòðîéñòâî áóäåò ðàáîòàòü òàê,
ïå÷àòíîé ïëàòû ÷àñòî ÿâëÿåòñÿ îäíèì èç êàê îæèäàëîñü.
ïîñëåäíèõ ýòàïîâ ïðîåêòèðîâàíèÿ. Ýòà òåìà
èìååò ìíîæåñòâî àñïåêòîâ, ïî íåé áûëî íàïè- Ïðèíöèïèàëüíàÿ ñõåìà
ñàíî ìíîãî ëèòåðàòóðû. Â äàííîé ñòàòüå êîì-
ïîíîâêà ðàññìàòðèâàåòñÿ ñ ïðàêòè÷åñêîé Õîòÿ íåò íèêàêîé ãàðàíòèè, íî õîðîøàÿ
òî÷êè çðåíèÿ. Îñíîâíàÿ öåëü â òîì, ÷òîáû êîìïîíîâêà íà÷èíàåòñÿ ñ õîðîøî íàðèñî-
çàîñòðèòü âíèìàíèå íîâè÷êîâ íà ìíîãèõ ðàç- âàííîé ñõåìû. Áóäüòå âíèìàòåëüíû ïðè ðèñî-
ëè÷íûõ òîíêîñòÿõ, êîòîðûå èì íåîáõîäèìî âàíèè ñõåìû, ñîïðîâîæäàéòå åå áîëüøèì
ó÷èòûâàòü ïðè êîìïîíîâêå ïå÷àòíûõ ïëàò êîëè÷åñòâîì ïîìåòîê è ó÷èòûâàéòå íàïðàâ-
äëÿ âûñîêîñêîðîñòíûõ ñõåì. Íî ñòàòüÿ òàêæå ëåíèå ïðîõîæäåíèÿ ñèãíàëà. Ñõåìà, èìåþ-
ïðåäíàçíà÷åíà äëÿ îñâåæåíèÿ çíàíèé òåõ, ùàÿ åñòåñòâåííîå è îáùåïðèíÿòîå íàïðàâ-
êòî êàêîå-òî âðåìÿ íå çàíèìàëñÿ êîìïîíîâ- ëåíèå ïðîõîæäåíèÿ ñèãíàëà ñëåâà íàïðàâî,
êîé ïëàò. Íå âñå òåìû ìîãóò áûòü äåòàëüíî êàê ïðàâèëî, áóäåò èìåòü õîðîøåå ïðîõîæ-
ðàññìîòðåíû â ðàìêàõ òàêîé íåáîëüøîé äåíèå ñèãíàëà è íà ïëàòå. Ïîìåñòèòå íà
ñòàòüè, íî ìû îáðàòèìñÿ ê êëþ÷åâûì îáëàñ- ñõåìó êàê ìîæíî áîëüøå ïîëåçíîé èíôîðìà-
òÿì, ñïîñîáíûì ïðèíåñòè íàèáîëüøóþ öèè. Ïðîåêòèðîâùèêè, òåõíèêè è èíæåíåðû,
ïîëüçó â óëó÷øåíèè õàðàêòåðèñòèê ñõåìû, êîòîðûå áóäóò ðàáîòàòü ñ âàøåé ñõåìîé,
ñîêðàùåíèè âðåìåíè ïðîåêòèðîâàíèÿ è ìèíè- áóäóò âàì î÷åíü ïðèçíàòåëüíû, âêëþ÷àÿ è
ìèçàöèè òðóäîåìêèõ äîðàáîòîê. íàñ; âðåìÿ îò âðåìåíè êëèåíòû ïðîñÿò íàñ
ïîìî÷ü ñî ñõåìîé, ïîòîìó ÷òî åå ïðîåêòèðîâ-
Õîòÿ îñíîâíîå âíèìàíèå óäåëÿåòñÿ ñõå- ùèêà áîëüøå íåò.
ìàì ñ âûñîêîñêîðîñòíûìè îïåðàöèîííûìè
óñèëèòåëÿìè (ÎÓ), îáñóæäàåìûå çäåñü òåìû Êàêàÿ èíôîðìàöèÿ ñîäåðæèòñÿ íà ñõåìå,
è ìåòîäû â öåëîì ïðèìåíèìû ê êîìïîíîâêå ïîìèìî ïðèâû÷íûõ ïîçèöèîííûõ îáîçíà÷å-
áîëüøèíñòâà äðóãèõ âûñîêîñêîðîñòíûõ àíà- íèé, ðàññåèâàåìûõ ìîùíîñòåé è äîïóñêîâ?
ëîãîâûõ ñõåì. Êîãäà ÎÓ ðàáîòàåò â îáëàñòè Âîò íåñêîëüêî ñîâåòîâ, êîòîðûå ìîãóò ïðå-
Â×, õàðàêòåðèñòèêè óñòðîéñòâà ñèëüíî çàâè- âðàòèòü îáû÷íóþ ñõåìó â ñóïåðñõåìó.
ñÿò îò êîìïîíîâêè ïëàòû. Âûñîêîêà÷åñòâåí- Äîáàâüòå âðåìåííûå äèàãðàììû ñèãíàëîâ;
íàÿ êîíñòðóêöèÿ, êîòîðàÿ õîðîøî âûãëÿäèò èíôîðìàöèþ ìåõàíè÷åñêîãî õàðàêòåðà î
«íà áóìàãå», ìîæåò ïîêàçàòü ïîñðåäñòâåí- êîðïóñå èëè ýêðàíå, äëèíå äîðîæåê, îáëàñòÿõ
íûå õàðàêòåðèñòèêè èç-çà íåáðåæíîé êîìïî- áåç òðàññèðîâêè; îáîçíà÷üòå, êàêèå êîìïî-
íîâêè. Ñòàðàÿñü âñå ïðîäóìûâàòü çàðàíåå è
40 ÑÒÀÒÜÈ
íåíòû äîëæíû íàõîäèòüñÿ íà âåðõíåé ñòîðî- ! ðàçìåðû êîìïîíåíòîâ;
íå ïëàòû; âêëþ÷èòå òóäà èíôîðìàöèþ î
íàñòðîéêå, äèàïàçîíû çíà÷åíèé êîìïîíåí- ! êàêèå äîðîæêè ñëåäóåò ðàñïîëàãàòü ðÿäîì,
òîâ, èíôîðìàöèþ î òåïëîâûõ õàðàêòåðèñòè- ëèáî äàëüøå äðóã îò äðóãà (ýòî æå îòíîñèò-
êàõ, î ñîãëàñîâàííûõ ëèíèÿõ ïåðåäà÷è, ïðè- ñÿ è ê öåïÿì, è ê êîìïîíåíòàì);
ìå÷àíèÿ, êðàòêîå îïèñàíèå ðàáîòû ñõåìû…
(ñïèñîê ìîæíî ïðîäîëæàòü). ! êàêèå êîìïîíåíòû äîëæíû íàõîäèòüñÿ
ñâåðõó è ñíèçó ïëàòû.
Íèêîìó íå äîâåðÿòü
Íà âàñ íèêîãäà íå ïîæàëóþòñÿ çà òî, ÷òî âû
Åñëè âû íå çàíèìàåòåñü êîìïîíîâêîé ïðåäîñòàâèëè êîìó-òî ñëèøêîì ìíîãî èíôîð-
ïëàòû ñîáñòâåííîðó÷íî, îáÿçàòåëüíî óäåëè- ìàöèè; à âîò åñëè ñëèøêîì ìàëî – òî äà.
òå äîñòàòî÷íî âðåìåíè îáñóæäåíèþ ïðåäñòî-
ÿùåé ðàáîòû ñ ÷åëîâåêîì, îòâåòñòâåííûì çà Ëè÷íûé îïûò: îêîëî 10 ëåò íàçàä, ÿ ïðî-
êîìïîíîâêó. Íà ýòîì ýòàïå óíöèÿ ïðîôèëàê- åêòèðîâàë ìíîãîñëîéíóþ ïëàòó ïîâåðõíîñò-
òèêè ñòîèò áîëüøå, ÷åì ôóíò ëå÷åíèÿ! Íå íîãî ìîíòàæà ñ êîìïîíåíòàìè íà îáåèõ ñòî-
íàäåéòåñü, ÷òî êîìïîíîâùèê ñïîñîáåí ðîíàõ. Ïëàòà êðåïèëàñü â ïîçîëî÷åííûé àëþ-
÷èòàòü âàøè ìûñëè. Âàøå òåõíè÷åñêîå çàäà- ìèíèåâûé êîðïóñ ìíîæåñòâîì âèíòîâ (÷òîáû
íèå è ðåêîìåíäàöèè íàèáîëåå âàæíû â íà÷à- îáåñïå÷èòü òðåáóåìóþ ñòîéêîñòü ê âèáðà-
ëå ïðîöåññà êîìïîíîâêè. ×åì áîëüøå èíôîð- öèè). Ñêâîçü ïëàòó ïðîõîäèëè êîíòàêòû, ñîå-
ìàöèè âû ìîæåòå ïðåäîñòàâèòü, è ÷åì ñèëü- äèíÿâøèåñÿ ñ íåé ïðîâîäàìè. Ñáîðêà áûëà
íåå âû âîâëå÷åíû â ýòîò ïðîöåññ, òåì ëó÷øå òðóäîåìêîé. Íåêîòîðûå êîìïîíåíòû äîëæíû
âûéäåò ïëàòà. Îáîçíà÷üòå ïðîåêòèðîâùèêó áûëè ïîäáèðàòüñÿ ïðè òåñòèðîâàíèè, íî ÿ íå
ïëàòû òî÷êè ïðîìåæóòî÷íûõ ýòàïîâ, íà êîòî- óòî÷íèë, ãäå ñëåäîâàëî èõ ðàñïîëîæèòü. Êàê
ðûõ âû õîòèòå îçíàêîìèòüñÿ ñ õîäîì êîìïî- âû äóìàåòå, ãäå áûëè ðàñïîëîæåíû íåêîòî-
íîâêè. Òàêàÿ îðãàíèçàöèÿ ðàáî÷åãî ïðîöåññà ðûå èç íèõ? Ïðàâèëüíî, ñíèçó! Èíæåíåðû-
ïðåäîòâðàùàåò ñëèøêîì áîëüøîå îòêëîíå- òåõíîëîãè è òåõíèêè áûëè íå î÷åíü äîâîëüíû,
íèå êîìïîíîâêè îò íàìå÷åííîé è ñâîäèò ê êîãäà èì ïðèøëîñü âñå ýòî ðàçáèðàòü, óñòà-
ìèíèìóìó ïåðåäåëêè ïëàòû. íàâëèâàòü êîìïîíåíòû ñ íóæíûìè íîìèíàëà-
ìè è çàòåì ñîáðàòü îáðàòíî. Áîëüøå ÿ òàêèõ
Âàøè óêàçàíèÿ ðàçðàáîò÷èêó ïëàòû äîë- îøèáîê íå ñîâåðøàë.
æíû âêëþ÷àòü â ñåáÿ:
Ðàñïîëîæåíèå, ðàñïîëîæåíèå è
! êðàòêîå îïèñàíèå ôóíêöèé ñõåìû; åùå ðàç ðàñïîëîæåíèå
! ýñêèç ïëàòû, íà êîòîðîì ïîêàçàíî ðàñïî- Êàê è â ñôåðå íåäâèæèìîñòè, ãëàâíîå
ëîæåíèå âõîäîâ è âûõîäîâ ñèãíàëà; çäåñü – ðàñïîëîæåíèå. Ãäå íà ïëàòå ðàñïîëî-
æåíà òà èëè èíàÿ öåïü, ãäå ðàñïîëàãàþòñÿ åå
! ñòðîåíèå ïëàòû «â ðàçðåçå» (ò.å., êàêîé îòäåëüíûå êîìïîíåíòû è êàêèå äðóãèå öåïè
áóäåò åå òîëùèíà, êîëè÷åñòâî ñëîåâ, ðàñïîëîæåíû ïîáëèçîñòè – âñå ýòî èìååò
ïîäðîáíîå îïèñàíèå ñèãíàëüíûõ àíàëîãî- ðåøàþùåå çíà÷åíèå.
âûõ, öèôðîâûõ è Â× ñëîåâ è ñïëîøíûõ
ñëîåâ ïèòàíèÿ è çåìëè); Êàê ïðàâèëî, ìåñòà ââîäà-âûâîäà ñèãíà-
ëîâ è ïîäêëþ÷åíèÿ ïèòàíèÿ îïðåäåëåíû, íî
! êàêèå ñèãíàëû äîëæíû ïðîõîäèòü â êàæ- ïðîñòðàíñòâî ìåæäó íèìè öåëèêîì â âàøåì
äîì ñëîå; ðàñïîðÿæåíèè. Èìåííî çäåñü âíèìàíèå ê
äåòàëÿì êîìïîíîâêè ïðèíåñåò îùóòèìûé
! ãäå äîëæíû ðàñïîëàãàòüñÿ êðèòè÷åñêè ðåçóëüòàò. Íà÷íèòå ñ ðàçìåùåíèÿ êîìïîíåí-
âàæíûå êîìïîíåíòû; òîâ, âàæíåéøèõ êàê ñ òî÷êè çðåíèÿ îòäåëüíûõ
öåïåé, òàê è ïëàòû â öåëîì. Óêàçàíèå ñ ñàìî-
! òî÷íîå ðàñïîëîæåíèå êîìïîíåíòîâ ðàç- ãî íà÷àëà ïîëîæåíèÿ ýòèõ êîìïîíåíòîâ è
âÿçêè; ïóòåé òðàññèðîâêè ñèãíàëüíûõ äîðîæåê
ïî÷òè ãàðàíòèðóåò, ÷òî óñòðîéñòâî áóäåò ðàáî-
! êàêèå äîðîæêè èìåþò ðåøàþùåå çíà÷å- òàòü òàê, êàê çàäóìàíî. Ïðàâèëüíîå âûïîëíå-
íèå; íèå ñ ïåðâîãî ðàçà ñîêðàùàåò ðàñõîäû è
ñòðåññ, à òàêæå âðåìÿ ïðîåêòèðîâàíèÿ.
! êàêèå äîðîæêè äîëæíû ñîñòàâëÿòü ñîãëà-
ñîâàííûå ëèíèè ïåðåäà÷è;
! êàêèå äîðîæêè äîëæíû èìåòü îäèíàêîâóþ
äëèíó;
ÐàäèîËîöìàí 07,08-2021 41
Ðàçâÿçêà ïî ïèòàíèþ þò êîíäåíñàòîðû ñ áîëüøåé åìêîñòüþ. Êîãäà
÷àñòîòà äîñòèãàåò ÷àñòîòû ñîáñòâåííîãî ðåçî-
Øóíòèðîâàíèå âûâîäîâ ïèòàíèÿ óñèëèòå- íàíñà êîíäåíñàòîðà, åãî èìïåäàíñ ìåíÿåòñÿ
ëÿ äëÿ ìèíèìèçàöèè ïîìåõ ÿâëÿåòñÿ âàæíåé- ñ åìêîñòíîãî íà èíäóêòèâíûé. Âîò ïî÷åìó òàê
øèì àñïåêòîì ðàçðàáîòêè ïëàòû – êàê äëÿ âàæíî èñïîëüçîâàòü íåñêîëüêî êîíäåíñàòî-
áûñòðîäåéñòâóþùèõ ÎÓ, òàê è äëÿ îñòàëüíûõ ðîâ: êîãäà èìïåäàíñ îäíîãî èç íèõ íà÷èíàåò
âûñîêîñêîðîñòíûõ ñõåì. Äëÿ âûñîêîñêîðîñ- ðàñòè, èìïåäàíñ äðóãîãî âñå åùå îñòàåòñÿ
òíûõ ÎÓ îáû÷íî èñïîëüçóþòñÿ äâà ìåòîäà íèçêèì, ÷òî îáåñïå÷èâàåò ìàëûé îáùèé èìïå-
øóíòèðîâàíèÿ. äàíñ â øèðîêîì äèàïàçîíå ÷àñòîò.
Îò øèí ïèòàíèÿ ê çåìëå: â ýòîì ìåòîäå, Íà÷èíàåì íåïîñðåäñòâåííî ñ âûâîäîâ
êîòîðûé â áîëüøèíñòâå ñëó÷àåâ ðàáîòàåò ïèòàíèÿ ÎÓ; ñàìûé ìèíèàòþðíûé êîíäåíñà-
ëó÷øå âñåãî, èñïîëüçóþòñÿ íåñêîëüêî ïàðàë- òîð íàèìåíüøåé åìêîñòè ñëåäóåò ðàñïîëî-
ëåëüíî ñîåäèíåííûõ êîíäåíñàòîðîâ, âêëþ- æèòü íà òîé æå ñòîðîíå ïëàòû, ÷òî è ÎÓ, êàê
÷åííûõ ïðÿìî ìåæäó âûâîäàìè ïèòàíèÿ ÎÓ è ìîæíî áëèæå ê íåìó. Äðóãîé âûâîä êîíäåíñà-
çåìëåé. Îáû÷íî äîñòàòî÷íî äâóõ ïàðàëëåëü- òîðà äîëæåí ïîäêëþ÷àòüñÿ ê çåìëÿíîìó
íûõ êîíäåíñàòîðîâ, íî íåêîòîðûå ñõåìû ñëîþ ïðîâîäíèêîì ìèíèìàëüíîé äëèíû.
ëó÷øå ðàáîòàþò ñ äîïîëíèòåëüíûìè ïàðàë- ×òîáû ñâåñòè ê ìèíèìóìó ïîìåõè ìåæäó
ëåëüíûìè êîíäåíñàòîðàìè. øèíàìè ïèòàíèÿ è çåìëåé, ýòî ïîäêëþ÷åíèå
äåëàåòñÿ êàê ìîæíî áëèæå ê íàãðóçêå ÎÓ.
Ïàðàëëåëüíîå âêëþ÷åíèå êîíäåíñàòîðîâ Ýòîò ìåòîä ïîêàçàí íà Ðèñóíêå 2.
ðàçëè÷íîé åìêîñòè ïîçâîëÿåò ãàðàíòèðîâàòü,
÷òî èìïåäàíñ ìåæäó âûâîäàìè ïèòàíèÿ óñè- +
ëèòåëÿ áóäåò îñòàâàòüñÿ íèçêèì â øèðîêîì +VS
äèàïàçîíå ÷àñòîò. Ýòî îñîáåííî âàæíî íà òåõ
÷àñòîòàõ, ãäå ïîäàâëåíèå ïîìåõ ïî ïèòàíèþ ÊÎÍÄÅÍÑÀÒÎÐÛ
(power-supply rejection, PSR) îïåðàöèîííîãî ÐÀÇÂßÇÊÈ
óñèëèòåëÿ ñòàíîâèòñÿ íèçêèì. Êîíäåíñàòîðû
ïîçâîëÿþò êîìïåíñèðîâàòü ýòî ñíèæåíèå – ÍÀÃÐÓÇÊÀ
PSR. Ïîääåðæàíèå íèçêîãî èìïåäàíñà øóí-
òèðóþùåé öåïè â ïðåäåëàõ ìíîãèõ äåêàä +
èçìåíåíèÿ ÷àñòîòû ïîìîãàåò èçáåæàòü ïðî-
íèêíîâåíèÿ íåæåëàòåëüíûõ ïîìåõ ïî öåïÿì ÊÎÍÄÅÍÑÀÒÎÐÛ
ïèòàíèÿ ÎÓ Íà Ðèñóíêå 1 ïîêàçàíî ïðåèìó- ÐÀÇÂßÇÊÈ
ùåñòâî ïàðàëëåëüíîãî ñîåäèíåíèÿ íåñêîëü-
êèõ êîíäåíñàòîðîâ. Íà áîëåå íèçêèõ ÷àñòîòàõ –VS
íèçêîèìïåäàíñíûé ïóòü ê çåìëå îáåñïå÷èâà- +
1M Ðèñóíîê 2. Øóíòèðîâàíèå øèí ïèòàíèÿ íà
çåìëþ ïàðàëëåëüíî ñîåäèíåííûìè êîíäåíñà-
100k òîðàìè.
ÈÌÏÅÄÀÍÑ (Îì) 10k 1000 ïÔ Ýòó ïðîöåäóðó ñëåäóåò ïîâòîðèòü äëÿ
100 ïÔ ñëåäóþùåãî êîíäåíñàòîðà áîëüøåé åìêîñ-
òè. Õîðîøåé îòïðàâíîé òî÷êîé äëÿ âûáîðà
1k êîíäåíñàòîðîâ áóäåò 0.01 ìêÔ äëÿ íàèìåíü-
øåãî çíà÷åíèÿ è ýëåêòðîëèòè÷åñêèé low
100 ESR êîíäåíñàòîð 2.2 ìêÔ (èëè áîëüøå) äëÿ
ñëåäóþùåãî. Êîíäåíñàòîðû 0.01 ìêÔ òèïî-
10 ðàçìåðà 0508 èìåþò íèçêóþ ïîñëåäîâà-
òåëüíóþ èíäóêòèâíîñòü è îòëè÷íûå ÷àñòîò-
1 2.2 ìêÔ íûå õàðàêòåðèñòèêè.
0.1 ìêÔ
Ìåæäó øèíàìè ïèòàíèÿ: â àëüòåðíàòèâ-
0.1 0.01 ìêÔ íîé êîíôèãóðàöèè èñïîëüçóåòñÿ îäèí èëè
íåñêîëüêî êîíäåíñàòîðîâ, âêëþ÷åííûõ
0.01 ìåæäó ïîëîæèòåëüíîé è îòðèöàòåëüíîé øèíà-
ìè ïèòàíèÿ ÎÓ. Ýòîò ìåòîä îáû÷íî èñïîëüçó-
0.001 0.1 1 10 100 1k 10k åòñÿ â òîì ñëó÷àå, êîãäà òðóäíî ïîäêëþ÷èòü ê
0.001 0.01 ×ÀÑÒÎÒÀ (ÌÃö)
Ðèñóíîê 1. ×àñòîòíàÿ çàâèñèìîñòü èìïå-
äàíñà êîíäåíñàòîðà.
42 ÑÒÀÒÜÈ
PAD RF PAD
PAD
+V RF VIA
PAD
RG PAD TRACE
– TRACE
– VO
VI + PAD PAD
RG + PAD
RL VI PAD
TRACE
AV = RF/RG + 1 PAD
–V RL
VIA
TRACE – ÏÅ×ÀÒÍÛÉ ÏÐÎÂÎÄÍÈÊ
PAD – ÊÎÍÒÀÊÒÍÀß ÏËÎÙÀÄÊÀ
VIA – ÏÅÐÅÕÎÄÍÎÅ ÎÒÂÅÐÑÒÈÅ
PAD
PAD
–V
(à) (á)
Ðèñóíîê 3. Òèïè÷íàÿ ñõåìà íà ÎÓ (à) è îíà æå ñ ïàðàçèòíûìè ïàðàìåòðàìè (á).
öåïè âñå ÷åòûðå êîíäåíñàòîðà, êàê â ïðåäû- ìíîãî äðóãîãî. Íà Ðèñóíêå 3à ïîêàçàíà òèïè÷-
äóùåì ìåòîäå. Íåäîñòàòîê ìåòîäà ñîñòîèò â íàÿ ñõåìà íåèíâåðòèðóþùåãî ÎÓ. Îäíàêî,
òîì, ÷òî ìîæåò ïîòðåáîâàòüñÿ êîíäåíñàòîð ñ åñëè áû áûëè ó÷òåíû ïàðàçèòíûå ïàðàìåòðû,
áóëüøèì ðàçìåðîì êîðïóñà, ïîñêîëüêó òà æå ñõåìà âûãëÿäåëà áû, êàê íà Ðèñóíêå 3á.
òåïåðü îí ðàáîòàåò ïðè íàïðÿæåíèè, óäâîåí-
íîì ïî ñðàâíåíèþ ñ ïðåäûäóùèì ìåòîäîì. ×òîáû íàðóøèòü ðàáîòó âûñîêîñêîðîñ-
Îäíàêî òàêîé ñïîñîá ìîæåò óëó÷øèòü PSR è òíûõ ñõåì, íå òðåáóåòñÿ çíà÷èòåëüíûõ âåëè-
ñíèçèòü èñêàæåíèÿ. ÷èí ïàðàçèòíûõ ïàðàìåòðîâ. Èíîãäà äîñòà-
òî÷íî âñåãî íåñêîëüêèõ äåñÿòûõ ïèêîôàðà-
Ïîñêîëüêó âñå ñõåìû è èõ êîìïîíîâêè ðàç- äû. Ïîêàçàòåëüíûé ïðèìåð: åñëè öåïü, èäó-
ëè÷íû, êîíôèãóðàöèÿ, êîëè÷åñòâî è íîìèíà- ùàÿ ê èíâåðòèðóþùåìó âõîäó ÎÓ, èìååò ïàðà-
ëû êîíäåíñàòîðîâ îïðåäåëÿþòñÿ ôàêòè÷åñ- çèòíóþ åìêîñòü âñåãî 1 ïÔ, ýòî ìîæåò
êèìè òðåáîâàíèÿìè ê ñõåìå. âûçâàòü ïîäúåì êîýôôèöèåíòà óñèëåíèÿ íà
âûñîêèõ ÷àñòîòàõ ïî÷òè íà 2 äÁ (Ðèñóíîê 4).
Ïàðàçèòíûå ïàðàìåòðû Ïðè äîñòàòî÷íîé åìêîñòè ýòî ìîæåò ïðèâåñòè
ê ïîòåðå óñòîé÷èâîñòè è âîçáóæäåíèþ.
Ïàðàçèòíûå ïàðàìåòðû – ýòî òå ìàëåíü-
êèå ìåðçêèå ãðåìëèíû, êîòîðûå ïðîíèêàþò â Íåñêîëüêî îñíîâíûõ ôîðìóë äëÿ íàõîæ-
âàøó ïå÷àòíóþ ïëàòó (â áóêâàëüíîì ñìûñëå) äåíèÿ âåëè÷èí ïàðàçèòíûõ ïàðàìåòðîâ ïîìî-
è ñåþò õàîñ â âàøåé ñõåìå. Ýòî íåÿâíûå ïàðà- ãóò ïðè ïîèñêå ïðè÷èí íåóäîâëåòâîðèòåëüíîé
çèòíûå åìêîñòè è èíäóêòèâíîñòè, ïðîíèêàþ- ðàáîòû ñõåìû. Ôîðìóëà 1 âûðàæàåò åìêîñòü
ùèå â âûñîêîñêîðîñòíûå öåïè. Ê íèì îòíîñÿò- êîíäåíñàòîðà ñ ïàðàëëåëüíûìè ïëîñêèìè
ñÿ èíäóêòèâíîñòè âûâîäîâ êîìïîíåíòîâ è îáêëàäêàìè (ñì. Ðèñóíîê 5).
èçëèøíå äëèííûõ äîðîæåê. åìêîñòè ìåæäó
îñíîâàíèåì ìèêðîñõåìû è çåìëÿíûì ñëîåì, C = kA ïÔ. (1)
ñëîåì ïèòàíèÿ èëè äîðîæêàìè. âçàèìîäåé- 11 .3d
ñòâèÿ ñ ïåðåõîäíûìè îòâåðñòèÿìè è åùå
ÐàäèîËîöìàí 07,08-2021 43
ÊÎÝÔÔÈÖÈÅÍÒ ÓÑÈËÅÍÈß (äÁ) 10 L
1 ïÔ H
8 W
6 Ðèñóíîê 6. Èíäóêòèâíîñòü ó÷àñòêà ïå÷àò-
0 ïÔ íîé äîðîæêè.
4 Âñå âåëè÷èíû âûðàæåíû â ìèëëèìåòðàõ.
2 Êîëåáàíèÿ íà Ðèñóíêå 7 èëëþñòðèðóþò
âëèÿíèå äîðîæêè äëèíîé 2.54 ñì, èäóùåé ê
0 íåèíâåðòèðóþùåìó âõîäó âûñîêîñêîðîñòíî-
1 3 10 30 100 300 ãî ÎÓ. Ýêâèâàëåíòíàÿ ïàðàçèòíàÿ èíäóêòèâ-
×ÀÑÒÎÒÀ (ÌÃö) íîñòü ýòîé äîðîæêè ñîñòàâëÿåò 29 íÃí, ÷åãî
äîñòàòî÷íî, ÷òîáû âûçâàòü óñòîé÷èâûå êîëå-
Ðèñóíîê 4. Âûáðîñ íà À×Õ, îáóñëîâëåííûé áàíèÿ ìàëîé àìïëèòóäû, ñîõðàíÿþùèåñÿ â
ïàðàçèòíîé åìêîñòüþ. òå÷åíèå âñåãî ïåðåõîäíîãî ïðîöåññà. Íà
Ðèñóíêå 7 òàêæå ïîêàçàíî, êàê îñëàáëÿåò âëè-
Çäåñü ÿíèå ïàðàçèòíîé èíäóêòèâíîñòè èñïîëüçîâà-
íèå çåìëÿíîãî ñëîÿ.
C – åìêîñòü,
A – ïëîùàäü ïëàñòèíû â ñì2, Ïåðåõîäíûå îòâåðñòèÿ ÿâëÿþòñÿ åùå
îäíèì èñòî÷íèêîì ïàðàçèòíûõ ïàðàìåòðîâ;
k – îòíîñèòåëüíàÿ äèýëåêòðè÷åñêàÿ ïðî- îíè ìîãóò äîáàâëÿòü êàê èíäóêòèâíîñòü, òàê è
íèöàåìîñòü ìàòåðèàëà ïëàòû, åìêîñòü. Ôîðìóëà 3 ïîçâîëÿåò íàéòè âåëè÷è-
íó ïàðàçèòíîé èíäóêòèâíîñòè (ñì. Ðèñóíîê 8).
d – ðàññòîÿíèå ìåæäó ïëàñòèíàìè â ñàíòè-
ìåòðàõ. L = 2T êéln çæ 4T ÷ö + 1ùú íÃí . (3)
ë è d ø û
Ñëåäóåò ó÷èòûâàòü åùå îäèí ïàðàçèòíûé
ïàðàìåòð – èíäóêòèâíîñòü äîðîæåê, îáóñëîâ- Çäåñü
ëåííóþ èõ ÷ðåçìåðíîé äëèíîé è îòñóòñòâèåì T – òîëùèíà ïëàòû â ñàíòèìåòðàõ,
ñëîÿ çåìëè. Ôîðìóëà 2 âûðàæàåò èíäóêòèâ- d – äèàìåòð îòâåðñòèÿ â ñàíòèìåòðàõ.
íîñòü äîðîæêè LT ÷åðåç åå ãåîìåòðè÷åñêèå
ðàçìåðû. (Ñì. Ðèñóíîê 6).
LT = 0.0002L êéln çæ 2L H ÷ö +
ë è W+ ø
(2)
+ 0.235 æç W+ H ÷ö + 0.5ùú ìêÃí , 2.88
è L ø û
ãäå ÍÀÏÐßÆÅÍÈÅ (Â) 2.00
W – øèðèíà äîðîæêè,
L – åå äëèíà,
H – òîëùèíà.
1.00
d 0.57 220.0 230.0 240.0 250.0
A 211.9
Ðèñóíîê 5. Åìêîñòü ìåæäó äâóìÿ ïëîñêèìè ÂÐÅÌß (íñ)
ïëàñòèíàìè.
Ðèñóíîê 7. Ïåðåõîäíàÿ õàðàêòåðèñòèêà ïðè
íàëè÷èè è îòñóòñòâèè çåìëÿíîãî ñëîÿ.
44 ÑÒÀÒÜÈ
Ôîðìóëà 4 ïîçâîëÿåò íàéòè ïàðàçèòíóþ ÇÅÌËßÍÎÉ ÑËÎÉ
åìêîñòü îòâåðñòèÿ (ñì. Ðèñóíîê 8).
D2
C = 0.55erTD1 pF, (4) D1
D2 - D1 d
ãäå T
er – îòíîñèòåëüíàÿ äèýëåêòðè÷åñêàÿ ïðî- d
íèöàåìîñòü ìàòåðèàëà ïëàòû, D1
D2
T – òîëùèíà ïëàòû,
Ðèñóíîê 8. Ðàçìåðû ïåðåõîäíîãî îòâåðñòèÿ.
D1 – äèàìåòð êîíòàêòíîé ïëîùàäêè âîêðóã
îòâåðñòèÿ, Ïîñêîëüêó ïëîùàäè ïîâåðõíîñòè è ïîïå-
ðå÷íîãî ñå÷åíèÿ ñëîÿ çåìëè çíà÷èòåëüíû,
D2 – äèàìåòð âûðåçà â çåìëÿíîì ñëîå ýòîò ñëîé îáëàäàåò ìàëûì îìè÷åñêèì ñîïðî-
Âñå âåëè÷èíû âûðàæåíû â ñàíòèìåòðàõ. òèâëåíèåì. Íà íèçêèõ ÷àñòîòàõ òîê ïîéäåò ïî
ïóòè ñ íàèìåíüøèì îìè÷åñêèì ñîïðîòèâëåíè-
Îäèíî÷íîå ïåðåõîäíîå îòâåðñòèå â ïëàòå åì, à íà âûñîêèõ – ñ íàèìåíüøèì èìïåäàíñîì.
òîëùèíîé 0.157 ñì ìîæåò âíåñòè 1.2 íÃí è
0.5 ïÔ; âîò ïî÷åìó ïðè êîìïîíîâêå ïëàò íåîá- Òåì íå ìåíåå, áûâàþò èñêëþ÷åíèÿ, è èíîã-
õîäèìî ïîñòîÿííî áûòü âíèìàòåëüíûì, äà ÷åì ìåíüøå ñëîé çåìëè, òåì ëó÷øå. Âûñî-
÷òîáû ñâåñòè ê ìèíèìóìó ïàðàçèòíûå ïàðà- êîñêîðîñòíûå ÎÓ ðàáîòàþò ëó÷øå, åñëè ñëîé
ìåòðû. çåìëè óäàëåí èç-ïîä êîíòàêòíûõ ïëîùàäîê
âõîäà è âûõîäà ÎÓ. Ïàðàçèòíàÿ åìêîñòü,
Çåìëÿíîé ñëîé äîáàâëåííàÿ çåìëÿíûì ñëîåì âî âõîäíóþ
öåïü ÎÓ, óìåíüøàåò çàïàñ ïî ôàçå è ìîæåò
 ýòîé òåìå ãîðàçäî áîëüøå íþàíñîâ, ÷åì ïðèâåñòè ê íåóñòîé÷èâîñòè. Êàê óæå óêàçûâà-
ìîæåò âìåñòèòü ñòàòüÿ, íî ìû îòìåòèì ëîñü â ðàçäåëå «Ïàðàçèòíûå ïàðàìåòðû»,
íåñêîëüêî êëþ÷åâûõ ìîìåíòîâ, îñòàâèâ ÷èòà- 1 ïÔ äîïîëíèòåëüíîé åìêîñòè ìîæåò âûçâàòü
òåëþ âîçìîæíîñòü ðàçáèðàòüñÿ â äåòàëÿõ îùóòèìûé ïîäúåì êîýôôèöèåíòà óñèëåíèÿ
ñàìîñòîÿòåëüíî. Ñïèñîê ëèòåðàòóðû ïðèâå- íà âûñîêèõ ÷àñòîòàõ. Åìêîñòü â íàãðóçêå, âêëþ-
äåí â êîíöå ñòàòüè. ÷àÿ ïàðàçèòíóþ, ñîçäàåò ïîëþñ â ïåòëå îáðàò-
íîé ñâÿçè, ÷òî òàêæå ìîæåò ïðèâåñòè ê óìåíü-
Çåìëÿíîé ñëîé ñëóæèò îáùèì îïîðíûì øåíèþ çàïàñà ïî ôàçå è íåóñòîé÷èâîñòè.
ïîòåíöèàëîì ñõåìû è çàîäíî îáåñïå÷èâàåò
ýêðàíèðîâàíèå è ðàññåÿíèå òåïëà, à òàêæå Àíàëîãîâûå è öèôðîâûå öåïè, â òîì ÷èñëå
óìåíüøàåò ïàðàçèòíóþ èíäóêòèâíîñòü ïðî- èõ çåìëè è çåìëÿíûå ñëîè, äîëæíû áûòü ìàê-
âîäíèêîâ (ïðàâäà, óâåëè÷èâàÿ ïðè ýòîì èõ ñèìàëüíî ðàçäåëåíû. Êðóòûå ôðîíòû öèô-
ïàðàçèòíóþ åìêîñòü). Õîòÿ ñëîé çåìëè è äàåò ðîâûõ ñèãíàëîâ ïîðîæäàþò âñïëåñêè òîêà â
ìíîãî ïðåèìóùåñòâ, ïðè åãî ïðîåêòèðîâàíèè
íåîáõîäèìî áûòü îñòîðîæíûì, ïîñêîëüêó åãî
âîçìîæíîñòè îãðàíè÷åíû.
 èäåàëüíîì ñëó÷àå îäèí èç ñëîåâ ïëàòû
äîëæåí áûòü öåëèêîì âûäåëåí äëÿ çåìëè.
Íàèëó÷øèå ðåçóëüòàòû ïîëó÷àþòñÿ, åñëè
ýòîò ñëîé íå èìååò ðàçðûâîâ. Íå ïîääàâàé-
òåñü èñêóøåíèþ ðàçìåùàòü â ýòîì âûäåëåí-
íîì ñëîå äðóãèå äîðîæêè. Çåìëÿíîé ñëîé
óìåíüøàåò èíäóêòèâíîñòü äîðîæêè çà ñ÷åò
îñëàáëåíèÿ ìàãíèòíîãî ïîëÿ ìåæäó ñëîåì è
äîðîæêîé. Êîãäà óäàëÿþòñÿ ó÷àñòêè çåìëÿíî-
ãî ñëîÿ, ïàðàçèòíàÿ èíäóêòèâíîñòü äîðîæåê,
íàõîäÿùèõñÿ âûøå èëè íèæå ýòîãî ñëîÿ,
ìîæåò âîçðàñòè.
ÐàäèîËîöìàí 07,08-2021 45
+VS
RF ÝËÅÊÒÐÎËÈÒÈ×ÅÑÊÈÉ +
ÁËÎÊÈÐÎÂÎ×ÍÛÉ
DISABLE
RG – ÊÅÐÀÌÈ×ÅÑÊÈÉ
VIN + ÁËÎÊÈÐÎÂÎ×ÍÛÉ
VOUT
ÍÅÎÁßÇÀÒÅËÜÍÛÉ ÊÅÐÀÌÈ×ÅÑÊÈÉ ÊÅÐÀÌÈ×ÅÑÊÈÉ
ÊÎÍÄÅÍÑÀÒÎÐ ÁËÎÊÈÐÎÂÎ×ÍÛÉ ÁËÎÊÈÐÎÂÎ×ÍÛÉ
ÝËÅÊÒÐÎËÈÒÈ×ÅÑÊÈÉ +
ÁËÎÊÈÐÎÂÎ×ÍÛÉ
(à)
VOUT
RL RF
+ÝËÅÊÒÐÎ-
ËÈÒÈ×ÅÑÊÈÉ
ÁËÎÊÈÐÎÂÎ×ÍÛÉ +V
ÊÅÐÀÌÈ×ÅÑÊÈÉ
ÁËÎÊÈÐÎÂÎ×ÍÛÉ VOUT
–VS + –
+IN –IN
ÁËÎÊÈÐÎÂÎ×ÍÛÅ ÊÎÍÄÅÍÑÀÒÎÐÛ
ÍÀ ØÈÍÅ +VS ÐÀÑÏÎËÎÆÅÍÛ RG
ÍÀ ÍÈÆÍÅÉ ÑÒÎÐÎÍÅ ÏËÀÒÛ
È ÏÎÄÊËÞ×ÅÍÛ Ê ÑËÎÞ ÇÅÌËÈ
ÍÅÏÎÑÐÅÄÑÒÂÅÍÍÎ ÏÎÄ RL
VIN +VS
(á) + ÝËÅÊÒÐÎËÈÒÈ×ÅÑÊÈÉ
ÁËÎÊÈÐÎÂÎ×ÍÛÉ
–
+ RF DISABLE
RG ÊÅÐÀÌÈ×ÅÑÊÈÉ
VIN ÁËÎÊÈÐÎÂÎ×ÍÛÉ
VOUT
ÍÅÎÁßÇÀÒÅËÜÍÛÉ ÊÅÐÀÌÈ×ÅÑÊÈÉ ÊÅÐÀÌÈ×ÅÑÊÈÉ
ÊÎÍÄÅÍÑÀÒÎÐ ÁËÎÊÈÐÎÂÎ×ÍÛÉ ÁËÎÊÈÐÎÂÎ×ÍÛÉ
–VS
ÝËÅÊÒÐÎËÈÒÈ×ÅÑÊÈÉ +
ÁËÎÊÈÐÎÂÎ×ÍÛÉ
(â)
Ðèñóíîê 9. Ðàçëè÷èÿ êîìïîíîâêè äëÿ ÎÓ â êîðïóñå SOIC (à), SOT-23 (á) è SOIC ñ ðàçâîäêîé ïî íèçó
ïëàòû äëÿ Â× óñòðîéñòâ (â).
46 ÑÒÀÒÜÈ
çåìëÿíîì ñëîå. Ýòè êîðîòêèå âñïëåñêè òîêà åòñÿ âîêðóã ÎÓ. Íà Ðèñóíêå 9â ïîêàçàí àëüòåð-
ñîçäàþò ïîìåõè, ñïîñîáíûå íàðóøèòü ðàáî- íàòèâíûé ïîäõîä – öåïü ÎÑ ïðîõîäèò ïîä
òó àíàëîãîâûõ ÷àñòåé ñõåìû. Çåìëè àíàëîãî- êîðïóñîì SOIC, ÷òî óìåíüøàåò äëèíó äîðîæ-
âûõ è öèôðîâûõ ÷àñòåé (à òàêæå øèíû ïèòà- êè. Êàæäûé âàðèàíò èìååò òîíêèå îòëè÷èÿ îò
íèÿ) ñëåäóåò îáúåäèíÿòü â îäíîé îáùåé òî÷- äðóãèõ. Ïåðâûé âàðèàíò ìîæåò ïðèâåñòè ê
êå, ÷òîáû ñâåñòè ê ìèíèìóìó öèðêóëèðóþùèå èçáûòî÷íîé äëèíå äîðîæêè è, ñîîòâåòñòâåí-
òîêè öèôðîâîé è àíàëîãîâîé çåìëè è ñîçäà- íî, ê ïîâûøåííîé èíäóêòèâíîñòè. Âòîðîé
âàåìûå èìè ïîìåõè. âàðèàíò òðåáóåò èñïîëüçîâàíèÿ ïåðåõîäíûõ
îòâåðñòèé, èìåþùèõ ñîáñòâåííûå ïàðàçèò-
Íà âûñîêèõ ÷àñòîòàõ íåîáõîäèìî òàêæå íûå ïàðàìåòðû. Èõ âëèÿíèå òàêæå íåîáõîäè-
ó÷èòûâàòü òàêîå ÿâëåíèå, êàê ñêèí-ýôôåêò. ìî ó÷èòûâàòü ïðè ðàçâîäêå ïëàòû. Âûâîäû
Ïîä ýòèì ÿâëåíèåì ïîíèìàþò ïðîòåêàíèå êîðïóñà SOT-23 ðàñïîëîæåíû ïî÷òè èäåàëü-
òîêà òîëüêî â òîíêîì ïðèïîâåðõíîñòíîì ñëîå íî: ìèíèìàëüíàÿ äëèíà äîðîæêè öåïè ÎÑ è
ïðîâîäíèêà, ÷òî, ïî ñóòè, óìåíüøàåò åãî ìèíèìàëüíîå êîëè÷åñòâî ïåðåõîäíûõ îòâåð-
ýôôåêòèâíîå ïîïåðå÷íîå ñå÷åíèå, ïðèâîäÿ ê ñòèé, åìêîñòü íàãðóçêè è áëîêèðîâî÷íûå êîí-
ðîñòó åãî ñîïðîòèâëåíèÿ ïî ñðàâíåíèþ ñ èçìå- äåíñàòîðû ñîåäèíÿþòñÿ â îáùåé òî÷êå çåìëè
ðåííûì íà ïîñòîÿííîì òîêå. Õîòÿ ðàññìîòðå- êîðîòêèìè ïðîâîäíèêàìè, è, íàêîíåö, êîíäåí-
íèå ñêèí-ýôôåêòà âûõîäèò çà ðàìêè ýòîé ñàòîðû, øóíòèðóþùèå ïîëîæèòåëüíóþ øèíó
ñòàòüè, äàäèì ïðèáëèæåííîå âûðàæåíèå äëÿ ïèòàíèÿ, íå ïîêàçàííûå íà Ðèñóíêå 9á, ïîìå-
íàõîæäåíèÿ òîëùèíû ñêèí-ñëîÿ â ìåäè: ùåíû íåïîñðåäñòâåííî ïîä ñîîòâåòñòâóþùè-
ìè áëîêèðîâî÷íûìè êîíäåíñàòîðàìè îòðèöà-
D = 6.61, (5) òåëüíîé øèíû íà íèæíåé ñòîðîíå ïëàòû.
f
Öîêîëåâêà ÎÓ, îáåñïå÷èâàþùàÿ íèçêèå
ãäå èñêàæåíèÿ. Ó êîìïàíèè Analog Devices åñòü
ÎÓ (íàïðèìåð, AD8045), ðàñïîëîæåíèå âûâî-
D – òîëùèíà ñêèí-ñëîÿ â ñàíòèìåòðàõ, äîâ êîòîðûõ ïîìîãàåò ðåøèòü îáå óïîìèíàâ-
øèåñÿ ðàíåå ïðîáëåìû, à òàêæå óëó÷øàåò
f – ÷àñòîòà â Ãö. õàðàêòåðèñòèêè â äâóõ äðóãèõ âàæíûõ îáëàñ-
òÿõ. Òàêèå ÎÓ â êîðïóñå LFCSP (Ðèñóíîê 10)
Äëÿ óìåíüøåíèÿ âëèÿíèÿ ñêèí-ýôôåêòà èìåþò îáû÷íóþ öîêîëåâêó, íî ñìåùåííóþ íà
ìîæåò áûòü ïîëåçíî ïîêðûâàòü ìåäü ìåòàë- îäèí âûâîä ïðîòèâ ÷àñîâîé ñòðåëêè. Îñâîáî-
ëàìè ñ íèçêèì óäåëüíûì ñîïðîòèâëåíèåì. äèâøååñÿ ìåñòî èñïîëüçîâàíî â êà÷åñòâå
äîïîëíèòåëüíîãî âûõîäà, ñïåöèàëüíî ïðåä-
Âëèÿíèå êîðïóñà ÈÑ íàçíà÷åííîãî äëÿ ïîäêëþ÷åíèÿ öåïè ÎÑ.
Îáû÷íî ÎÓ ïðåäëàãàþòñÿ â ðàçëè÷íûõ DISABLE 1 AD8099 8 +VS
êîðïóñàõ. Âûáðàííûé òèï êîðïóñà ìîæåò FEEDBACK 2 7 VOUT
ïîâëèÿòü íà âûñîêî÷àñòîòíûå õàðàêòåðèñòè- 6 CC
êè óñèëèòåëüíîé ñõåìû. Ãëàâíûå ôàêòîðû –IN 3 5 –VS
çäåñü – ïàðàçèòíûå ïàðàìåòðû (óïîìèíàâ- +IN 4
øèåñÿ ðàíåå) è ðàçâîäêà ñèãíàëüíûõ äîðî-
æåê. Çäåñü ìû ñîñðåäîòî÷èì âíèìàíèå íà Ðèñóíîê 10. ÎÓ ñ ðàñïîëîæåíèåì âûâîäîâ,
ðàçâîäêå âõîäíûõ è âûõîäíûõ öåïåé è ïðî- îáåñïå÷èâàþùèì íèçêèå èñêàæåíèÿ.
âîäíèêîâ ïèòàíèÿ ÎÓ.
Ïîäîáíîå ðàñïîëîæåíèå âûâîäîâ äîïóñ-
Íà Ðèñóíêå 9 ïîêàçàíû îòëè÷èÿ êîìïîíîâ- êàåò êðàò÷àéøåå ñîåäèíåíèå ìåæäó âûõî-
êè ÎÓ â êîðïóñå SOIC (Ðèñóíîê 9à) è SOT-23 äîì ÎÓ (òî÷íåå, èìåííî ýòèì äîïîëíèòåëü-
(Ðèñóíîê 9á). Êàæäûé òèï êîðïóñà õàðàêòåðè- íûì âûâîäîì) è èíâåðòèðóþùèì âõîäîì,
çóåòñÿ ñîáñòâåííûì íàáîðîì ïðîáëåì. Ãëÿäÿ êàê ïîêàçàíî íà Ðèñóíêå 11. Ýòî äåëàåò ðàç-
íà (Ðèñóíîê 9à), ìû âèäèì, ÷òî ñóùåñòâóåò âîäêó ïëàòû çíà÷èòåëüíî áîëåå ïðîñòîé è
íåñêîëüêî ñïîñîáîâ ðàçâîäêè öåïè îáðàòíîé ðàöèîíàëüíîé.
ñâÿçè. Ñàìîå ãëàâíîå çäåñü – ìèíèìàëüíàÿ
äëèíà äîðîæåê. Ïàðàçèòíàÿ èíäóêòèâíîñòü â
öåïè îáðàòíîé ñâÿçè (ÎÑ) ìîæåò âûçâàòü
«çâîí» è âûáðîñû íà ïåðåõîäíîé õàðàêòåðèñ-
òèêå. Íà Ðèñóíêàõ 9à è 9á öåïü ÎÑ ðàñïîëàãà-
ÐàäèîËîöìàí 07,08-2021 47
+VS
+ ÝËÅÊÒÐÎËÈÒÈ×ÅÑÊÈÉ
ÁËÎÊÈÐÎÂÎ×ÍÛÉ
DISABLE ÊÅÐÀÌÈ×ÅÑÊÈÉ
RG RF ÁËÎÊÈÐÎÂÎ×ÍÛÉ
VO
RL
ÊÅÐÀÌÈ×ÅÑÊÈÉ
ÁËÎÊÈÐÎÂÎ×ÍÛÉ
VIN –VS
ÝËÅÊÒÐÎËÈÒÈ×ÅÑÊÈÉ +
ÁËÎÊÈÐÎÂÎ×ÍÛÉ
Ðèñóíîê 11. Êîìïîíîâêà ïëàòû äëÿ ÎÓ AD8045.
Åùå îäíî ïðåèìóùåñòâî – ñíèæåíèå óðîâ- âíîñèìûìè êîðïóñàìè SOIC è LFCSP äëÿ ÎÓ
íÿ âòîðîé ãàðìîíèêè. Îäíîé èç ïðè÷èí ïîÿâ- AD8099.
ëåíèÿ âòîðîé ãàðìîíèêè â âûõîäíîì ñèãíàëå
ÎÓ ñ îáû÷íûì ðàñïîëîæåíèåì âûâîäîâ ÿâëÿ- Ó òàêîãî êîðïóñà åñòü åùå îäíî ïðåèìó-
åòñÿ ïàðàçèòíàÿ ñâÿçü ìåæäó íåèíâåðòèðóþ- ùåñòâî – óëó÷øåííîå ðàññåÿíèå òåïëà. Êîð-
ùèì âõîäîì è âûâîäîì îòðèöàòåëüíîãî ïóñ LFCSP ñíàáæåí îòêðûòûì ìåòàëëè÷åñ-
íàïðÿæåíèÿ ïèòàíèÿ. Ñïåöèàëüíîå ðàñïîëî- êèì îñíîâàíèåì, êîòîðîå ñíèæàåò òåïëîâîå
æåíèå âûâîäîâ äëÿ êîðïóñà LFCSP èñêëþ÷à- ñîïðîòèâëåíèå êîðïóñà, à ñîïðîòèâëåíèå
åò ýòó ñâÿçü è çíà÷èòåëüíî óìåíüøàåò óðî- êðèñòàëë-ñðåäà qJA îíî ñïîñîáíî ñíèçèòü ïðè-
âåíü âòîðîé ãàðìîíèêè; â íåêîòîðûõ ñëó÷àÿõ ìåðíî íà 40%.  òàêîì êîðïóñå òåìïåðàòóðà
âîçìîæíî åå ñíèæåíèå íà 14 äÁ. Ðèñóíîê 12 êðèñòàëëà ÈÑ íèæå, ÷åì â îáû÷íîì ïëàñò-
äåìîíñòðèðóåò ðàçíèöó ìåæäó èñêàæåíèÿìè, ìàññîâîì, ÷òî ïîâûøàåò íàäåæíîñòü.
ÃÀÐÌÎÍÈ×ÅÑÊÈÅ ÈÑÊÀÆÅÍÈß (äÁí) –50 Òðàññèðîâêà è ýêðàíèðîâàíèå
G = +5
VOUT = 2  ïèê-ïèê Íà ïå÷àòíûõ ïëàòàõ èìååòñÿ áîëüøîå ðàç-
íîîáðàçèå àíàëîãîâûõ è öèôðîâûõ ñèãíà-
–60 VS = ±5 Â ëîâ, ñ ìàëûìè è áîëüøèìè íàïðÿæåíèÿìè è
RL = 100 Îì òîêàìè, ñïåêòð êîòîðûõ ïðîñòèðàåòñÿ îò
ïîñòîÿííîãî òîêà äî ãèãàãåðö. Áûâàåò òðóäíî
–70 ñäåëàòü òàê, ÷òîáû ýòè ñèãíàëû íå ìåøàëè
äðóã äðóãó.
–80 SOIC
Âñïîìèíàÿ ñîâåò «Íèêîìó íå äîâåðÿòü»,
–90 î÷åíü âàæíî ïðîäóìàòü âñå çàðàíåå è íàáðî-
ñàòü ïëàí òîãî, êàê ñèãíàë áóäåò îáðàáàòû-
–100 CSP âàòüñÿ íà ïëàòå. Âàæíî îòìåòèòü çäåñü, êàêèå
ñèãíàëû ïîäâåðæåíû ïîìåõàì, è îïðåäåëèòü
–110 ÑÏËÎØÍÛÅ ËÈÍÈÈ – ÂÒÎÐÀß ÃÀÐÌÎÍÈÊÀ ìåðû, ïîçâîëÿþùèå ñîõðàíèòü èõ öåëîñò-
ÏÓÍÊÒÈÐÍÛÅ ËÈÍÈÈ – ÒÐÅÒÜß ÃÀÐÌÎÍÈÊÀ íîñòü. Çåìëÿíûå ñëîè îáåñïå÷èâàþò îáùóþ
–120 òî÷êó äëÿ ñèãíàëîâ, à òàêæå ìîãóò èñïîëüçî-
0.1 1 10 âàòüñÿ äëÿ ýêðàíèðîâàíèÿ. Êîãäà íóæíî èçî-
×ÀÑÒÎÒÀ (ÌÃö) ëèðîâàòü ñèãíàëû äðóã îò äðóãà, ïåðâûì
Ðèñóíîê 12. Ñðàâíåíèå óðîâíåé èñêàæåíèé
äëÿ AD8099 â êîðïóñàõ SOIC è LFCSP.
48 ÑÒÀÒÜÈ
äåëîì ñëåäóåò îáåñïå÷èòü ôèçè÷åñêèé çàçîð W T
ìåæäó äîðîæêàìè. ÄÎÐÎÆÊÀ
Âîò íåñêîëüêèõ õîðîøèõ ïðàâèë, êîòîðûå ÄÈÝËÅÊÒÐÈÊ H
íåîáõîäèìî ñîáëþäàòü:
ÇÅÌËßÍÎÉ ÑËÎÉ
! Ñîêðàùàéòå äî ìèíèìóìà äëèííûå ó÷àñò-
êè ñ ïàðàëëåëüíûì ðàñïîëîæåíèåì äîðî- Ðèñóíîê 13. Íåñèììåòðè÷íàÿ ïîëîñêîâàÿ
æåê íà îäíîé ñòîðîíå ïëàòû, ÷òîáû óìåíü- ëèíèÿ ïåðåäà÷è.
øèòü èíäóêòèâíóþ ñâÿçü.
ðîâêà äîðîæåê îáåñïå÷èâàåò õàðàêòåðèñòè-
! Ñîêðàùàéòå äëèíó äîðîæåê íà ñîñåäíèõ ÷åñêèé èìïåäàíñ ëèíèè, ñêàæåì, 50 Îì (òè-
ñëîÿõ, ýòî óìåíüøèò åìêîñòíóþ ñâÿçü. ïè÷íûé äëÿ Â× ïðèëîæåíèé). Ñóùåñòâóåò äâà
ðàñïðîñòðàíåííûõ òèïà òàêèõ ëèíèé ñ êîí-
! Ñèãíàëüíûå äîðîæêè, âçàèìîâëèÿíèå òðîëèðóåìûì èìïåäàíñîì – íåñèììåòðè÷-
êîòîðûõ íåæåëàòåëüíî, ðàñïîëàãàéòå â íûå è ñèììåòðè÷íûå, ñïîñîáíûå äàâàòü îäè-
îòäåëüíûõ ñëîÿõ, à åñëè íåâîçìîæíî èõ íàêîâûå ðåçóëüòàòû, íî ðåàëèçóåìûå ïî-
çíà÷èòåëüíî ðàçäâèíóòü – ðàñïîëàãàéòå ðàçíîìó.
èõ ïåðïåíäèêóëÿðíî äðóã äðóãó ñî ñëîåì
çåìëè ìåæäó íèìè. Ïåðïåíäèêóëÿðíîå Íåñèììåòðè÷íàÿ ïîëîñêîâàÿ ëèíèÿ, ïîêà-
ðàñïîëîæåíèå óìåíüøàåò åìêîñòíóþ çàííàÿ íà Ðèñóíêå 13, ìîæåò ïðîõîäèòü ïî
ñâÿçü, à ñëîé çåìëè îáðàçóåò ýêðàí. Ýòîò ëþáîé ñòîðîíå ïëàòû; íàõîäÿùèéñÿ íåïîñ-
ìåòîä ïðèìåíÿåòñÿ ïðè ñîçäàíèè ñîãëàñî- ðåäñòâåííî ïîä íåé çåìëÿíîé ñëîé èñïîëüçó-
âàííûõ ëèíèé ïåðåäà÷è. åòñÿ êàê îñíîâàíèå ëèíèè.
Âûñîêî÷àñòîòíûå ñèãíàëû, êàê ïðàâèëî,
ïåðåäàþòñÿ ïî ñîãëàñîâàííûì ëèíèÿì ïåðå-
äà÷è. Äðóãèìè ñëîâàìè, íàäëåæàùàÿ òðàññè-
Äëÿ íàõîæäåíèÿ õàðàêòåðèñòè÷åñêîãî ÄÈÝËÅÊÒÐÈÊ H
èìïåäàíñà ëèíèè íà ïëàòå èç ìàòåðèàëà FR4. W H
ìîæíî èñïîëüçîâàòü ñëåäóþùóþ ôîðìóëó: T
Z0 = 87 lnæç 5.98H ö÷, (6) ÑËÎÈ ÂÍÓÒÐÅÍÍßß B
er + 1.41 è 0.8W + T ø ÏÈÒÀÍÈß ÄÎÐÎÆÊÀ
È ÇÅÌËÈ
ãäå Ðèñóíîê 14. Ñèììåòðè÷íàÿ ïîëîñêîâàÿ ëèíèÿ.
H – ðàññòîÿíèå ìåæäó ïîëîñêîé (ïå÷àòíîé Äëÿ ðàñ÷åòà õàðàêòåðèñòè÷åñêîãî èìïå-
äîðîæêîé) è îñíîâàíèåì (çåìëÿíûì ñëîåì), äàíñà ñèììåòðè÷íîé ïîëîñêîâîé ëèíèè
èñïîëüçóåòñÿ ñëåäóþùàÿ ôîðìóëà:
W – øèðèíà äîðîæêè,
Z0 = 60 ln æç 1.9 × B T ÷ö. (7)
T – òîëùèíà äîðîæêè, er è 0.8W + ø
er – îòíîñèòåëüíàÿ äèýëåêòðè÷åñêàÿ ïðî- Îõðàííûå êîëüöà èëè ýêâèïîòåíöèàëüíàÿ
íèöàåìîñòü ìàòåðèàëà ïëàòû. çàùèòà – ýòî åùå îäèí ðàñïðîñòðàíåííûé
ìåòîä ýêðàíèðîâàíèÿ, ïðèìåíÿåìûé ê ÎÓ; îí
Âñå ðàçìåðû âûðàæåíû â ìèëàõ (îäíà èñïîëüçóåòñÿ äëÿ ïðåäîòâðàùåíèÿ âëèÿíèÿ
òûñÿ÷íàÿ äþéìà). òîêîâ óòå÷åê íà ÷óâñòâèòåëüíûå óçëû ñõåìû.
Ïðèíöèï ïðîñò – ÷óâñòâèòåëüíûé óçåë
Ñèììåòðè÷íûå ïîëîñêîâûå ëèíèè ïåðå- ïîëíîñòüþ îêðóæàåòñÿ îõðàííûì ïðîâîäíè-
äà÷è (ñì. Ðèñóíîê 14) ñîñòîÿò èç äâóõ çåìëÿ-
íûõ ñëîåâ (îñíîâàíèé) ñ ïîìåùåííîé ìåæäó
íèìè ñèãíàëüíîé äîðîæêîé (ïîëîñêîé). Ïðè
òàêîì ïîäõîäå èñïîëüçóåòñÿ áîëüøå äîðî-
æåê, òðåáóåòñÿ áîëüøå ñëîåâ ïëàòû, âûøå
÷óâñòâèòåëüíîñòü ê èçìåíåíèÿì òîëùèíû
äèýëåêòðèêà è ñòîèìîñòü, ïîýòîìó òàêèå
ëèíèè èñïîëüçóåòñÿ òîëüêî â îòâåòñòâåííûõ
ïðèëîæåíèÿõ.
ÎÕÐÀÍÍÎÅ
ÊÎËÜÖÎ
– –
+
+
ÎÕÐÀÍÍÎÅ
ÊÎËÜÖÎ
ÈÍÂÅÐÒÈÐÓÞÙÈÉ ÍÅÈÍÂÅÐÒÈÐÓÞÙÈÉ
(à)
VOUT AD8067 +V VOUT AD8067 +V
–V –V
+IN –IN +IN –IN
ÈÍÂÅÐÒÈÐÓÞÙÈÉ ÍÅÈÍÂÅÐÒÈÐÓÞÙÈÉ
(á)
Ðèñóíîê 15. Îõðàííûå êîëüöà. Ñõåìû ïîäêëþ÷åíèÿ (à), ðàçâîäêà äëÿ êîðïóñà SOT-23-5 (á).
50 ÑÒÀÒÜÈ
The words you are searching are inside this book. To get more targeted content, please make full-text search by clicking here.
РадиоЛоцман 2021 №07-08
Discover the best professional documents and content resources in AnyFlip Document Base.
Search