The words you are searching are inside this book. To get more targeted content, please make full-text search by clicking here.
Home Explore РадиоЛоцман 2021 №03-04
View in Fullscreen

РадиоЛоцман 2021 №03-04

Like this book? You can publish your book online for free in a few minutes!
Download PDF
Share

Related Publications

Discover the best professional documents and content resources in AnyFlip Document Base.
Search
Published by cto.bitv, 2022-05-10 02:09:12

РадиоЛоцман 2021 №03-04

РадиоЛоцман 2021 №03-04

Æóðíàë ðàçðàáîò÷èêîâ ýëåêòðîíèêè WWW.RLOCMAN.RU
ÐÀÄÈÎËÎÖÌÀÍ
Ìàðò-Àïðåëü 2021 (113)

Ìíîãîêàíàëüíûå

ÏÐÅÎÁÐÀÇÎÂÀÒÅËÈ

ñ îáùèì

ÄÐÎÑÑÅËÅÌ

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

Ìàðò-Àïðåëü 2021 (113) 4 Menlo Micro óëó÷øèëà ëèíåéíîñòü òâåðäîòåëüíûõ ÑÂ× êîììóòàòîðîâ â 10,000 ðàç
5 STMicroelectronics âûïóñêàåò óñèëèòåëü êëàññà D ñî âñòðîåííûìè ñðåäñòâàìè
Ãëàâíûé ðåäàêòîð:
À. Íèêîëàåâ äèàãíîñòèêè äëÿ àâòîìîáèëüíîãî HD àóäèî
6 Maxim ïðåäñòàâëÿåò ñàìîå ýíåðãîýôôåêòèâíîå â îòðàñëè ñåìåéñòâî ìèêðîñõåì
Äèðåêòîð:
Ñ. Ìóðàò÷àåâ óïðàâëåíèÿ ïèòàíèåì
7 Íîâîå ñâåòîäèîäíîå ðåøåíèå LUXEON SkyBlue óïðîùàåò è óñêîðÿåò ðàçðàáîòêó
Íàä íîìåðîì ðàáîòàëè:
÷åëîâåêî-îðèåíòèðîâàííîãî îñâåùåíèÿ
Ì. Áàñêîâ 8 Íîâûå ïðåöèçèîííûå âûñîêîâîëüòíûå äâóíàïðàâëåííûå òîêîèçìåðèòåëüíûå
Ä. Çàõàðîâ
Â.Êîëåñíèê óñèëèòåëè STMicroelectronics ïîâûøàþò íàäåæíîñòü è ýíåðãîýôôåêòèâíîñòü
Î. Ëåâàøîâ 9 Würth Elektronik ïðåäñòàâëÿåò äàò÷èê âëàæíîñòè WSEN-HIDS
Ñ. Ìóðàò÷àåâ 11 EPC ðàñøèðÿåò ñåìåéñòâî äðàéâåðîâ ëàçåðîâ óñòðîéñòâîì, îïòèìèçèðîâàííûì
À. Íèêîëàåâ
äëÿ ïðèëîæåíèé äîïîëíåííîé ðåàëüíîñòè
À. Ðóñó 12 Âûñîêîèíòåãðèðîâàííûå ãàëüâàíè÷åñêè èçîëèðîâàííûå ñèãìà-äåëüòà ìîäóëÿòîðû

Ïî âîïðîñàì ðàçìåùåíèÿ îò STMicroelectronics ïîâûøàþò òî÷íîñòü è íàäåæíîñòü
ðåêëàìû, ïóáëèêàöèè àâòîðñêèõ
Ñòàòüè
ìàòåðèàëîâ, ñ çàìå÷àíèÿìè è
ïîæåëàíèÿìè îáðàùàòüñÿ: 14 Ýêîñèñòåìà è ñðåäñòâà ðàçðàáîòêè îò Microchip
24 Ìíîãîêàíàëüíûå ïðåîáðàçîâàòåëè ñ îáùèì äðîññåëåì
[email protected] 34 Ñêîëüêî ñòîèò âàòò ïîòåðü?
+7 (495) 721-72-14 39 Ïðîñòîé ìåòîä ïðîâåðêè åìêîñòè àêêóìóëÿòîðà
42 Äîáàâëåíèå ãèñòåðåçèñà äëÿ ìÿãêîé áëîêèðîâêè ïðè ïîíèæåííîì è ïîâûøåííîì
www.rlocman.ru
íàïðÿæåíèè èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ
Îôèöèàëüíûå âåðñèè æóðíàëà 48 Êîíôèãóðèðóåìàÿ ëîãèêà â AVR ìèêðîêîíòðîëëåðàõ
ðàñïðîñòðàíÿþòñÿ áåñïëàòíî è 56 Ñõåìà ñíèæàåò îòðèöàòåëüíûå íàïðÿæåíèÿ íà óïðàâëÿþùåé ìèêðîñõåìå
áåç ðåãèñòðàöèè òîëüêî íà ñàéòå 58 Óâåëè÷åíèå âðåìåíè àâòîíîìíîé ðàáîòû íîñèìîé òåõíèêè è óñòðîéñòâ Èíòåðíåòà
ÐàäèîËîöìàí
âåùåé ñ ïîìîùüþ ìàëîãàáàðèòíûõ ñèñòåì ñáîðà ýíåðãèè
Ïðè ëþáîì èñïîëüçîâàíèè 61 Îòíîñèòåëüíî ïðîñòîé ñïîñîá ðåàëèçàöèè ïðîãðàììèðóåìîãî äðàéâåðà ñâåòîäèîäîâ
ìàòåðèàëîâ, îïóáëèêîâàííûõ â 64 Â äèôôåðåíöèàëüíîì óñèëèòåëå èñïîëüçóþòñÿ öèôðîâûå ïîòåíöèîìåòðû
æóðíàëå, ññûëêà íà ÐàäèîËîö- 66 Ñõåìà çàùèòû ñèñòåìû îò ïåðåãðåâà
ìàí îáÿçàòåëüíà. Ïîëíîå èëè
÷àñòè÷íîå âîñïðîèçâåäåíèå èëè Ñõåìû
òèðàæèðîâàíèå êàêèì áû òî íè
áûëî ñïîñîáîì ìàòåðèàëîâ 68 Ìèëëèîììåòð ñ 7-ñåãìåíòíûì ÆÊÈ. ×àñòü 2
íàñòîÿùåãî èçäàíèÿ äîïóñêàåò- 74 Ýëåêòðîííàÿ íàãðóçêà
ñÿ òîëüêî ñ ïèñüìåííîãî ðàçðå- 78 Ñåëåêòîð èìïóëüñîâ ïî ÷àñòîòå
øåíèÿ ðåäàêöèè. 80 Ñåëåêòîð èìïóëüñîâ ïî êîýôôèöèåíòó çàïîëíåíèÿ
Ìíåíèÿ àâòîðîâ íå âñåãäà 82 Îöèôðîâûâàéòå ñèãíàë òåðìîïàðû âîçëå òî÷êè èçìåðåíèÿ
îòðàæàþò òî÷êó çðåíèÿ ðåäàêöèè. 86 Ñòàáèëèçàòîð ñêîðîñòè âðàùåíèÿ äâèãàòåëÿ íå íóæäàåòñÿ â òàõîìåòðå
88 Îòðèöàòåëüíûé ðåçèñòîð íåéòðàëèçóåò íàãðóçêó îïåðàöèîííîãî óñèëèòåëÿ
Îôîðìëåíèå 90 Ñõåìà àâòîìàòè÷åñêîé ðåãóëèðîâêè ÿðêîñòè ñâåòîâîé ìåòêè êîëëèìàòîðíîãî ïðèöåëà
áåñïëàòíîé ïîäïèñêè: 92 Äîáàâëåíèå àâòîìàòè÷åñêîãî îòêëþ÷åíèÿ ïèòàíèÿ ê ðåãóëÿòîðó êîëëèìàòîðíîãî ïðèöåëà
www.rlocman.ru/magazine 95 Ìàëîïîòðåáëÿþùèé ïðèáîð äëÿ îáíàðóæåíèÿ êîðîòêèõ çàìûêàíèé
98 Òîêîâàÿ ïåòëÿ 4-20 ìÀ äëÿ ìèêðîêîíòðîëëåðîâ
100 Ïðîñòîå äîïîëíåíèå ïîçâîëÿåò óïðàâëÿòü âûõîäíûì íàïðÿæåíèåì DC/DC

ïðåîáðàçîâàòåëÿ
102 Ñõåìà óïðàâëåíèÿ ÿðêîñòüþ ìíîãîðàçðÿäíîãî ñåìèñåãìåíòíîãî äèñïëåÿ
105  ñõåìå ïîäàâëåíèÿ äðåáåçãà êíîïêè èñïîëüçóåòñÿ ëèøü îäèí ëîãè÷åñêèé ýëåìåíò
106 Ìàëîïîòðåáëÿþùèé èíäèêàòîð ðàçðÿäà áàòàðåè
108 Ïðîñòîé îììåòð ãèãàîìíîãî äèàïàçîíà íà îñíîâå èíòåãðàòîðà
110 Òðàíñèìïåäàíñíûé ñèíõðîííûé óñèëèòåëü îáíóëÿåò ôîíîâóþ çàñâåòêó
112 Îäíîïîëþñíûé âûêëþ÷àòåëü ñîâìåùàåò ôóíêöèè óïðàâëåíèÿ ïèòàíèåì è

ïîëüçîâàòåëüñêîãî ââîäà
114 Ïðåîáðàçîâàòåëü äëÿ ïèòàíèÿ ïîðòàòèâíûõ óñòðîéñòâ îò ïîðòà USB
116 Ïåðåìåííàÿ íàãðóçêà äëÿ ïðîâåðêè èñòî÷íèêîâ íàïðÿæåíèÿ
118 Äîáàâüòå óñèëåíèå ê óñèëèòåëþ àáñîëþòíîãî çíà÷åíèÿ
120 Ñõåìà êîìïåíñàöèè ðàçáðîñà íàïðÿæåíèÿ âêëþ÷åíèÿ GaAs MESFET
122 Ëîãè÷åñêèé ïðîáíèê äëÿ ñèãíàëîâ ÒÒË è ÊÌÎÏ èç íåáîëüøîãî êîëè÷åñòâà êîìïîíåíòîâ
124 Êîìïàðàòîð ÷àñòîò ñ âûõîäîì ñòàòóñà

Menlo Micro óëó÷øèëà ëèíåéíîñòü òâåðäîòåëüíûõ
ÑÂ× êîììóòàòîðîâ â 10,000 ðàç

Êîìïàíèÿ Menlo Microsystems (Menlo ëåíèÿ óðîâíÿ èñêàæåíèé, âíîñèìûõ ïåðåêëþ-
Micro), èçâåñòíàÿ òåì, ÷òî ñ ïîìîùüþ ñâîåé ÷àòåëåì èëè äðóãèì êîìïîíåíòîì â ðàäèî-
òåõíîëîãèè Ideal Switch ïîëíîñòüþ èçìåíèëà ÷àñòîòíóþ ñèñòåìó, ÷òî â êîíå÷íîì èòîãå
ïîäõîä ê êîíñòðóèðîâàíèþ ýëåêòðîííûõ êîì- ïîâëèÿåò íà êà÷åñòâî ïåðåäàâàåìîãî èëè
ìóòàòîðîâ, îáúÿâèëà î òåõíîëîãè÷åñêîì ïðî- ïðèíèìàåìîãî ñèãíàëà.
ðûâå, êîòîðûé ïðèâåäåò ê ðåâîëþöèîííûì
óëó÷øåíèÿì â õàðàêòåðèñòèêàõ ðàäèî÷àñòîò- Óðîâåíü IP3 95 äÁì êîììóòàòîðà MM5130
íûõ óñòðîéñòâ âî ìíîãèõ îòðàñëÿõ ïðîìûø- îáåñïå÷èâàåò óëó÷øåíèå ëèíåéíîñòè äî
ëåííîñòè. Èñïûòàíèÿ, ïðîâåäåííûå Menlo 10,000 ðàç (ïðèìåðíî îò 20 äÁ äî 40 äÁ) ïî
Micro, ïîêàçàëè, ÷òî ëèíåéíîñòü íîâîãî êîì- ñðàâíåíèþ ñ ñóùåñòâóþùèìè ðàäèî÷àñòîò-
ìóòàòîðà MM5130 ñåìåéñòâà Ideal Switch, íûìè ýëåêòðîìåõàíè÷åñêèìè ðåëå è òâåðäî-
çàïóùåííîãî â ïðîèçâîäñòâî â 2020 ãîäó è òåëüíûìè ïåðåêëþ÷àòåëÿìè. Ýòîò ñâåðõâû-
òåïåðü ïîñòàâëÿåìîãî â ïðîìûøëåííûõ êîëè- ñîêèé ïîêàçàòåëü IP3 òðàäèöèîííî áûë äîñ-
÷åñòâàõ, äîñòèãëà çíà÷åíèÿ, ïðè êîòîðîì òóïåí òîëüêî äëÿ ñàìûõ âûñîêîêà÷åñòâåííûõ
òî÷êà ïåðåñå÷åíèÿ èíòåðìîäóëÿöèè òðåòüåãî ðàäèî÷àñòîòíûõ ìåõàíè÷åñêèõ ïåðåêëþ÷àòå-
ïîðÿäêà ïðåâûøàåò óðîâåíü 95 äÁì, ÷òî ëåé è ðåëå. Ïî ñðàâíåíèþ ñ òâåðäîòåëüíûìè
ïîçâîëèëî çíà÷èòåëüíî ñíèçèòü èñêàæåíèÿ â óñòðîéñòâàìè, äîñòèæåíèå òàêîãî óðîâíÿ IP3
ðàäèî÷àñòîòíûõ ñèñòåìàõ. çàòðóäíÿþò òàêæå äîñòóïíûå â íàñòîÿùåå
âðåìÿ íà ðûíêå òåõíîëîãèè ïîëóïðîâîäíè-
Èíòåðìîäóëÿöèîííûå èñêàæåíèÿ ÿâëÿþò- êîâ. Óëó÷øåííûå õàðàêòåðèñòèêè IP3 îáåñïå-
ñÿ êëþ÷åâûì îòðàñëåâûì ïîêàçàòåëåì ïðè ÷èâàþò âûèãðûø â ðàçìåðàõ, âåñå, ìîùíîñòè
îïðåäåëåíèè ëèíåéíîñòè ýëåêòðîííîãî ïåðå- è ñòîèìîñòè, ïîñêîëüêó ðàçìåðû óñèëèòåëåé
êëþ÷àòåëÿ. Òî÷êà ïåðåñå÷åíèÿ òðåòüåãî ìîùíîñòè è äðóãèõ ðàäèî÷àñòîòíûõ êîìïî-
ïîðÿäêà (IP3) – ýòî ýêñòðàïîëèðîâàííàÿ òî÷- íåíòîâ â öåïè ïðîõîæäåíèÿ âûñîêî÷àñòîòíî-
êà, â êîòîðîé èäåàëüíàÿ ëèíåéíàÿ õàðàêòå- ãî ñèãíàëà ìîãóò áûòü óìåíüøåíû, à ïîòðåá-
ðèñòèêà ñõîäèòñÿ ñ ôàêòè÷åñêèìè õàðàêòå- ëåíèå ñíèæåíî, ÷òî â êîíå÷íîì èòîãå ïîâûñèò
ðèñòèêàìè ïðîäóêòîâ èñêàæåíèÿ òðåòüåãî îáùåå êà÷åñòâî ñèñòåìû.
ïîðÿäêà, ñîçäàâàåìûõ íåëèíåéíîñòÿìè, ïðè-
ñóùèìè êîììóòàòîðó. Ýòîò ïîêàçàòåëü êà÷åñ- Ýòè óñîâåðøåíñòâîâàíèÿ äåëàþò MM5130
òâà èìååò ðåøàþùåå çíà÷åíèå äëÿ îïðåäå- î÷åíü ïðèâëåêàòåëüíûì ðåøåíèåì äëÿ ñàìûõ
ïðîäâèíóòûõ ðàäèî÷àñòîòíûõ ñèñòåì, âêëþ-
MM5130 RF1 ÷àÿ áëîêè ïåðåêëþ÷àåìûõ ôèëüòðîâ ñ íèçêè-
RFC RF1GATE ìè ïîòåðÿìè, ïåðåñòðàèâàåìûå ôèëüòðû,
RF2 ñòóïåí÷àòûå àòòåíþàòîðû, êîììóòàòîðû Â× è
RF2GATE ÑÂ× ñèãíàëîâ âî âõîäíûõ èíòåðôåéñàõ ïðèå-
RF3 ìîïåðåäàò÷èêîâ, à òàêæå ôàçîâðàùàòåëè äëÿ
RF3GATE óïðàâëåíèÿ ïîëîæåíèåì äèàãðàììû íàïðàâ-
RF4 ëåííîñòè ôàçèðîâàííûõ àíòåííûõ ðåøåòîê,
RF4GATE

Ôóíêöèîíàëüíàÿ áëîê-ñõåìà êîììóòàòîðà.

4 ÍÎÂÎÑÒÈ

èñïîëüçóåìûõ â ñåòÿõ 5G. Âûñîêàÿ ëèíåé- Êîììóòàòîð MM5130 ïðåâîñõîäèò ýëåê-
íîñòü òàêæå äåëàåò MM5130 èäåàëüíûì ïðè- òðîìåõàíè÷åñêèå ðàäèî÷àñòîòíûå ðåëå ïî
áîðîì äëÿ ñâåðõêîìïàêòíûõ êîììóòàöèîííûõ âñåì êðèòè÷åñêèì äëÿ ïðèëîæåíèé ïàðàìåò-
ìàòðèö è ðàäèî÷àñòîòíîãî êîíòðîëüíî- ðàì, ïðåäîñòàâëÿÿ ïðåèìóùåñòâà òâåðäî-
èçìåðèòåëüíîãî îáîðóäîâàíèÿ. òåëüíûõ ðåøåíèé â ðàçìåðàõ, íàäåæíîñòè è
ñêîðîñòè. Îäíîïîëþñíûå ïåðåêëþ÷àòåëè
Menlo Micro ñîòðóäíè÷àåò ñ âåäóùèìè ïðî- MM5130 íà ÷åòûðå íàïðàâëåíèÿ (SP4T) ñ
èçâîäèòåëÿìè èíôðàñòðóêòóðû 5G, çàÿâëÿþ- ñàìîé âûñîêîé ïëîòíîñòüþ ìîùíîñòè íà
ùèìè î íåîáõîäèìîñòè ëèíåéíîñòè IP3 ñîâðåìåííîì ðûíêå ïðåäíàçíà÷åíû äëÿ êîì-
áîëåå 90 äÁì è î òðóäíîñòÿõ äîñòèæåíèÿ ýòèõ ìóòàöèè íåïðåðûâíûõ ñèãíàëîâ ñ óðîâíÿìè
óðîâíåé äàæå ñ ïîìîùüþ ñàìûõ ïåðåäîâûõ ìîùíîñòè äî 25 Âò ïðè ðàáîòå â äèàïàçîíå
òåõíîëîãèé ìîùíûõ êîììóòàòîðîâ. Àíàëî- ÷àñòîò îò ïîñòîÿííîãî òîêà äî 26 ÃÃö ñ âíîñè-
ãè÷íûå òðåáîâàíèÿ ïðåäúÿâëÿþòñÿ ê IP3 ìûìè ïîòåðÿìè 1.3 äÁ íà ÷àñòîòå 18 ÃÃö è
íîâûõ ñèñòåì ñâÿçè âîåííîãî íàçíà÷åíèÿ, è â âðåìåíàõ ïåðåêëþ÷åíèÿ ìåíåå 10 ìêñ.
íàñòîÿùåå âðåìÿ Menlo Micro ðàáîòàåò ñ
âåäóùèìè çàêàç÷èêàìè èç àýðîêîñìè÷åñêîé è Äîñòóïíîñòü
îáîðîííîé îòðàñëåé ïðîìûøëåííîñòè íàä
èñïîëüçîâàíèåì MM5130 â ïåðñïåêòèâíûõ Êîììóòàòîðû MM5130 âûïóñêàþòñÿ ñåðèé-
ðàäèîñèñòåìàõ è äðóãîì êðèòè÷åñêè âàæíîì íî è äîñòóïíû äëÿ ïðèîáðåòåíèÿ â ìèíèàòþð-
ýëåêòðîííîì îáîðóäîâàíèè. íûõ êîðïóñàõ WL-CSP, èìåþùèõ ðàçìåðû
êðèñòàëëà.

STMicroelectronics âûïóñêàåò óñèëèòåëü êëàññà D ñî
âñòðîåííûìè ñðåäñòâàìè äèàãíîñòèêè äëÿ àâòîìî-
áèëüíîãî HD àóäèî

HFDA801A îò STMicroelectronics – ýòî àó- òîâ. Ñî÷åòàíèå îòíîøåíèÿ ñèãíàë/øóì
äèîóñèëèòåëü âûñîêîãî ðàçðåøåíèÿ, ñïåöè- 121 äÁ, äèíàìè÷åñêîãî äèàïàçîíà 120 äÁ è
àëüíî ðàçðàáîòàííûé äëÿ êîìïàêòíûõ è íåäî- íàïðÿæåíèÿ âûõîäíûõ øóìîâ âñåãî 10 ìêÂ
ðîãèõ àâòîìîáèëüíûõ ïðèëîæåíèé. îáåñïå÷èâàåò èñêëþ÷èòåëüíî âûñîêîå êà÷åñ-
òâî çâóêà ïðè íèçêîé öåíå è íåáîëüøèõ ðàç-
ØÈÌ ðåãóëÿòîð ÷åòûðåõìîñòîâîãî óñèëè- ìåðàõ êîìïîíåíòà.
òåëÿ êëàññà D HFDA801A ðàáîòàåò íà ÷àñòî-
òå 2 ÌÃö. Èíòåãðèðîâàííûé âûñîêîêà- Êîíôèãóðàöèÿ öåïè îáðàòíîé ñâÿçè ñî
÷åñòâåííûé öèôðî-àíàëîãîâûé ïðåîáðàçî- âñòðîåííûì L-C ôèëüòðîì íèæíèõ ÷àñòîò
âàòåëü (ÖÀÏ) ïðè ëþáîì ðåæèìå íàãðóçêè îáåñïå÷èâàåò ñâåðõøèðîêóþ îáëàñòü ïëîñ-
ãàðàíòèðóåò Hi-Fi êà÷åñòâî çâóêà ñ áåñøóì- êîé ÷àñòîòíîé õàðàêòåðèñòèêè äî 80 êÃö è
íûì âêëþ÷åíèåì/âûêëþ÷åíèåì è ïîëíûì ìèíèìèçèðóåò çàâèñèìîñòü îò âíåøíèõ êîì-
îòñóòñòâèåì êàêèõ-ëèáî âûõîäíûõ àðòåôàê- ïîíåíòîâ. Øèðîêàÿ ïîëîñà ïðîïóñêàíèÿ
ïîçâîëÿåò èñïîëüçîâàòü óñèëèòåëü â àóäèî-
ïðèëîæåíèÿõ âûñîêîé ÷åòêîñòè (HD), ïðåä-
îñòàâëÿÿ ðàçðàáîò÷èêàì ïðåâîñõîäíóþ

ÐàäèîËîöìàí 03,04-2021 5

ëèíåéíîñòü è íèçêèå èñêàæåíèÿ, íå çàâèñÿ- Èíòåãðàöèÿ ñðåäñòâ äèàãíîñòèêè, öèôðî-
ùèå îò êà÷åñòâà äðîññåëÿ è êîíäåíñàòîðà. âîãî èçìåðèòåëÿ èìïåäàíñà è ìîíèòîðà, â
ðåàëüíîì âðåìåíè êîíòðîëèðóþùåãî òîê
Ñïåöèôè÷åñêàÿ àðõèòåêòóðà, ðåàëèçîâàí- íàãðóçêè, ïîçâîëÿþò èñïîëüçîâàòü HFDA801A
íàÿ â óñòðîéñòâå, îáåñïå÷èâàåò åãî âñåìè â àóäèîïðèëîæåíèÿõ, óðîâåíü ôóíêöèîíàëü-
íåîáõîäèìûìè íàïðÿæåíèÿìè, ÷òî ïîçâîëÿåò íîé áåçîïàñíîñòè êîòîðûõ äîëæåí ñîîòâå-
ïèòàòü HFDA801A îò àêêóìóëÿòîðíîé áàòàðåè òñòâîâàòü ASIL, íàïðèìåð, â àêóñòè÷åñêèõ
àâòîìîáèëÿ áåç íåîáõîäèìîñòè â äîïîëíè- ñèñòåìàõ îïîâåùåíèÿ òðàíñïîðòíûõ ñðåäñòâ
òåëüíûõ ïðåîáðàçîâàòåëÿõ ýíåðãèè. Óñèëè- (AVAS).
òåëü ìîæåò ðàáîòàòü ñ øèðîêèì äèàïàçîíîì
íàãðóçîê, îáåñïå÷èâàÿ ñòàáèëüíîñòü õàðàêòå-  íàñòîÿùåå âðåìÿ èìåþòñÿ îïûòíûå
ðèñòèê äàæå ïðè âûñîêîé ìîùíîñòè, îòäàâàå- îáðàçöû óñèëèòåëÿ HFDA801A, à ìàññîâîå
ìîé â íèçêîèìïåäàíñíóþ íàãðóçêó 2 Îì âî ïðîèçâîäñòâî áóäåò ðàçâåðíóòî âî âòîðîì
âñåõ ÷åòûðåõ êàíàëàõ. ïîëóãîäèè 2021 ãîäà.

Maxim ïðåäñòàâëÿåò ñàìîå ýíåðãîýôôåêòèâíîå â
îòðàñëè ñåìåéñòâî ìèêðîñõåì óïðàâëåíèÿ ïèòàíèåì

Ïîâûøàþùèå ïðåîáðàçîâàòåëè MAX17227A è MAX17291 è LDO ðåãóëÿòîð MAX38911
óìåíüøàþò ðàçìåðû óñòðîéñòâ ñ áàòàðåéíûì ïèòàíèåì

Òåïåðü ðàçðàáîò÷èêè ñìîãóò ïðîäëèòü ðåøèòü ïðîáëåìó êîìïðîìèññà áëàãîäàðÿ
ñðîê ñëóæáû áàòàðåé è óìåíüøèòü ðàçìåðû ñàìîìó íèçêîìó â îòðàñëè òîêó ïîêîÿ è íàè-
ðåøåíèé äëÿ ïîòðåáèòåëüñêèõ, ïðîìûøëåí- ìåíüøèì ðàçìåðîì ðåøåíèÿ.
íûõ, ìåäèöèíñêèõ ñèñòåì è óñòðîéñòâ Èíòåð-
íåòà âåùåé (IoT) ñ ïîìîùüþ òðåõ íîâûõ àíà- MAX17227A:
ëîãîâûõ ìèêðîñõåì êîìïàíèè Maxim
Integrated Products, îáúåäèíåííûõ áðåíäîì Ñèñòåìàì IoT ñ áàòàðåéíûì ïèòàíèåì,
«Essential Analog IC» (Ñàìûå íåîáõîäèìûå òðåáóþùèì ïîâûøåííîãî ðàñõîäà ýíåðãèè,
àíàëîãîâûå ìèêðîñõåìû). 2-àìïåðíûé ïîâû- MAX17227A ïðåäîñòàâëÿåò ñàìóþ âûñîêóþ
øàþùèé ïðåîáðàçîâàòåëü MAX17227A êëàñ- âûõîäíóþ ìîùíîñòü è ñàìûé íèçêèé òîê
ñà nanoPower, îäíîàìïåðíûé âûñîêî- ïîêîÿ. Îí ìîæåò êîììóòèðîâàòü òîêè äî 2 À,
âîëüòíûé ïîâûøàþùèé ïðåîáðàçîâàòåëü ÷òî âäâîå áîëüøå, ÷åì ó áëèæàéøåãî êîíêó-
MAX17291 è 500-ìèëëèàìïåðíûé LDO ðåãó- ðåíòíîãî ðåøåíèÿ. Ïðè ýòîì ïîòðåáëÿåìûé
ëÿòîð MAX38911 îáåñïå÷èâàþò ñàìûå íèç- èì òîê âäâîå ìåíüøå è ñîñòàâëÿåò âñåãî
êèå òîêè ïîêîÿ ñðåäè êîíêóðèðóþùèõ ðåøå- 350 íÀ. Ýòîò ïîâûøàþùèé ïðåîáðàçîâàòåëü
íèé, ïîâûøàÿ ÊÏÄ ñèñòåìû è óâåëè÷èâàÿ nanoPower èìååò çàùèòó îò êîðîòêîãî çàìû-
ñðîê ñëóæáû áàòàðåé. êàíèÿ, ïîääåðæèâàåò èñòèííîå îòêëþ÷åíèå,
ðàáîòàåò â äèàïàçîíå âõîäíûõ íàïðÿæåíèé îò
Äëÿ ïîääåðæêè ðàñøèðåííûõ ôóíêöèé, 400 ì äî 5.5  è ìîæåò äî 10 ïðîöåíòîâ ïðî-
òàêèõ êàê ìàøèííîå îáó÷åíèå è èñêóññòâåí- äëèòü ñðîê ñëóæáû àêêóìóëÿòîðíîé ñèñòåìû.
íûé èíòåëëåêò, ñèñòåìû IoT ñëåäóþùåãî ïîêî-
ëåíèÿ äîëæíû ðàáîòàòü ïðè áîëåå âûñîêèõ
òîêàõ, ïîòðåáëÿåìûõ îò íåáîëüøèõ áàòàðåé.
Îãðàíè÷åííûå âîçìîæíîñòè êîìïîíåíòîâ
âûíóæäàþò ðàçðàáîò÷èêîâ èñêàòü êîìïðî-
ìèññû, îãðàíè÷èâàÿ ôóíêöèîíàëüíîñòü
ñâîèõ óñòðîéñòâ, ëèáî ñîêðàùàÿ ñðîê ñëóæáû
áàòàðåè, ëèáî óâåëè÷èâàÿ ðàçìåðû ðåøåíèÿ.
Òðè íîâûå ìèêðîñõåìû ñåìåéñòâà Efficient
Power èç ãðóïïû Essential Analog ïîìîãàþò

6 ÍÎÂÎÑÒÈ

MAX17291: êðèòè÷åñêè âàæíî äëÿ çàùèòû îò ñîçäàâàå-
Ïîâûøàÿ íàïðÿæåíèå äî 20 Â, MAX17291 ìûõ èñòî÷íèêàìè ïèòàíèÿ ïîìåõ òàêèõ ïðèëî-
èìååò òîê ïîêîÿ íà 80% íèæå è ïîçâîëÿåò æåíèé, êàê òî÷íûå èçìåðåíèÿ è ñâÿçü.
ñîçäàâàòü ðåøåíèÿ, ðàçìåðû êîòîðûé íà
60% ìåíüøå, ÷åì áëèæàéøèå êîíêóðåíòíûå Êëþ÷åâûå ïðåèìóùåñòâà
ïðåäëîæåíèÿ. Ýòîò ïîâûøàþùèé ïðåîáðàçî-
âàòåëü ïîäõîäèò äëÿ ñèñòåì ñ áàòàðåéíûì ! Ñàìûé ïðîäîëæèòåëüíûé ñðîê ñëóæ-
ïèòàíèåì ñ ïîâûøåííûìè âûõîäíûìè íàïðÿ- áû áàòàðåè:
æåíèÿìè, òàêèõ êàê äèñïëåè èëè äàò÷èêè.
MAX38911: Âñå òðè ìèêðîñõåìû ÿâëÿþòñÿ ÷ëåíàìè
500-ìèëëèàìïåðíûé LDO ðåãóëÿòîð äëÿ ñåìåéñòâà Efficient Power è ïî âåëè÷èíå
ñèñòåì IoT ñ áàòàðåéíûì ïèòàíèåì MAX38911 òîêà ïîêîÿ ïðåâîñõîäÿò ëþáûå ïðèáîðû â
ñ ðàçìåðàìè äî 50% ìåíüøèìè, ÷åì ó êîíêó- îòðàñëè.
ðèðóþùèõ ðåøåíèé, ïîòðåáëÿåò â ðåæèìå
îæèäàíèÿ âñåãî 19 ìêÀ, óâåëè÷èâàÿ ñðîê ñëóæ- ! Ñàìûå ìèíèàòþðíûå:
áû áàòàðåè äî 10%. Îí òàêæå èìååò ëó÷øèé â
îòðàñëè êîýôôèöèåíò ïîäàâëåíèÿ ïóëüñàöèé Äî 50% ìåíüøå áëèæàéøèõ êîíêóðèðóþ-
èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ (PSRR), êîòîðûé íà 16 äÁ ùèõ ðåøåíèé.
ëó÷øå, ÷åì ó áëèæàéøåãî êîíêóðåíòà, ÷òî
! Âûñîêàÿ íàäåæíîñòü:
Îöåíî÷íûé íàáîð MAX17227AEVKIT#.
Çàùèòà îò êîðîòêèõ çàìûêàíèé è âûñîêîå
çíà÷åíèå PSRR ïîìîãàþò ñèñòåìàì Èí-
òåðíåòà âåùåé ñîõðàíÿòü ðàáîòîñïîñîá-
íîñòü â ñóðîâûõ óñëîâèÿõ ýêñïëóàòàöèè.

Äîñòóïíîñòü è öåíû

MAX17227A, MAX17291 è MAX38911
ìîæíî ïðèîáðåñòè íà âåá-ñàéòå Maxim
Integrated èëè ó îôèöèàëüíûõ äèñòðèáüþòî-
ðîâ êîìïàíèè ïî öåíàì $0.86, $0.74 è $0.67,
ñîîòâåòñòâåííî, óñòàíîâëåííûì äëÿ îäíîé
ìèêðîñõåìû â ïàðòèè èç 1000 ïðèáîðîâ.

Äîñòóïíû òàêæå îöåíî÷íûå íàáîðû
MAX17227AEVKIT#, MAX17291EVKIT# è
MAX38911EVKIT#, êàæäûé èç êîòîðûõ ñòîèò
$69.99.

Íîâîå ñâåòîäèîäíîå ðåøåíèå LUXEON SkyBlue óïðî-
ùàåò è óñêîðÿåò ðàçðàáîòêó ÷åëîâåêî-îðèåíòèðîâàí-
íîãî îñâåùåíèÿ

Lumileds è BIOS îáúåäèíÿþò ñâîé îïûò äëÿ äîñòèæåíèÿ âûñîêîé ýôôåêòèâíîñòè, îäíî-
ðîäíîñòè öâåòà è ìåëàíîïè÷åñêèõ ñîîòíîøåíèé ñâåòîäèîäîâ, êîòîðûå áóäóò ñòèìóëè-
ðîâàòü ðàçðàáîòêó è âíåäðåíèå öèðêàäíîãî îñâåùåíèÿ

Lumileds îáúÿâèëà î íà÷àëå ïðîäàæ ñâîå- ñ êîìôîðòíûìè êîððåëèðîâàííûìè öâåòîâû-
ãî íîâîãî ñâåòîäèîäíîãî ÷åëîâåêî-îðèåí- ìè òåìïåðàòóðàìè (CCT) 3000K, 3500K è
òèðîâàííîãî ñâåòîäèîäíîãî ðåøåíèÿ – 4000K ïðè ëó÷øåé â îòðàñëè ýôôåêòèâíîñòè,
LUXEON SkyBlue. Â ïàðòíåðñòâå ñ êîìïàíèåé îäíîðîäíîñòè ñâåòîâîãî ïîòîêà è íàèìåíü-
BIOS Lighting Lumileds ðàçðàáîòàëà öèðêàä- øåé ñòîèìîñòè ðåøåíèÿ. Íîâîå ðåøåíèå,
íîå ñâåòîâîå ðåøåíèå, îáåñïå÷èâàþùåå ñîñòîÿùåå èç ñâåòîäèîäîâ LUXEON SkyBlue
ïðåâîñõîäíûå ìåëàíîïè÷åñêèå ñîîòíîøåíèÿ è áåëûõ ñâåòîäèîäîâ LUXEON 3030 HE Plus,

ÐàäèîËîöìàí 03,04-2021 7

óñòðàíÿåò íåîáõîäèìîñòü â ñëîæíûõ òåõíè- Îòíîñèòåëüíàÿ ìîùíîñòü (Âò/íì)(Willem Sillevis-Smitt), ðóêîâîäèòåëü îòäåëà
÷åñêèõ è ñïåêòðàëüíûõ àíàëèçàõ è èíæåíåð- ìàðêåòèíãà. – Íàø ïðÿìîé äîñòóï êî âñåì
íûõ ðàçðàáîòêàõ, ïîçâîëÿÿ ïîääåðæèâàòü ýòàïàì ïðîèçâîäñòâåííîãî öèêëà íàøèõ çàâî-
öèðêàäíîå îñâåùåíèå ñ ïîìîùüþ ïðîñòîãî äîâ è èìåþùàÿñÿ ó íàñ ïîäðîáíàÿ èíôîðìà-
îäíîêàíàëüíîãî äðàéâåðà. öèÿ î êàæäîì ñâåòîäèîäå ïîçâîëÿþò íàì çíà-
÷èòåëüíî óïðîñòèòü ïðîåêòèðîâàíèå äëÿ
Äëÿ óñòðîéñòâ LUXEON SkyBlue îïðåäå- OEM ïðîèçâîäèòåëåé. LUXEON SkyBlue – ýòî
ëåíû ìåëàíîïè÷åñêîå ñîîòíîøåíèå (M/P), ñàìûé áûñòðûé, ïðîñòîé è ýêîíîìè÷íûé ñïî-
èíäåêñ öâåòîïåðåäà÷è (CRI), èíäåêñ ïåðåäà- ñîá ïðîèçâîäñòâà ñâåòèëüíèêîâ äëÿ öèðêàä-
÷è êðàñíîãî öâåòà (R9) è 3 øàãà ýëëèïñà íîãî îñâåùåíèÿ».
ÌàêÀäàìà. Óíèêàëüíûå çíàíèÿ Lumileds
ïîçâîëÿþò ðåøèòü ñëîæíûå ïðîáëåìû àíà- 1
ëèçà, áèííèíãà è öåïî÷åê ïîñòàâîê, êîòîðûå
îáû÷íî áðîñàþò âûçîâ ïðîèçâîäèòåëÿì ñâå- 0.5
òîâûõ ïðèáîðîâ, óâåëè÷èâàÿ ñòîèìîñòü è
ñëîæíîñòü ðàçðàáîòêè ðåøåíèÿ. 0

CCT M/P CRI/R9 Ñâåòî- Ñâåòîâîé 380 420 460 500 540 580 620 660 700 380 380
îòäà÷à ïîòîê Äëèíà âîëíû (íì)

3000K CRI: 83 – 85 Ñïåêòðàëüíîå ðàñïðåäåëåíèå ìîùíîñòè
R9: 90 íàáîðà Luxeon SkyBlue.
3500K 0.74 – 0.94 148 – 160 58 – 64
«Ïî ìåðå ðàçâèòèÿ íàóêè çíà÷åíèå ÷åëîâå-
4000K êî-îðèåíòèðîâàííîãî îñâåùåíèÿ áûñòðî âîç-
ðîñëî êàê äëÿ ðàçðàáîò÷èêîâ, òàê è äëÿ êîíå÷-
«Îáúåäèíåíèå îïûòà BIOS Lighting â íûõ ïîëüçîâàòåëåé, – ñêàçàë Ìàðê ÌàêÊëåð
îáëàñòè ñïåêòðàëüíûõ òðåáîâàíèé ê öèðêàä- (Mark McClear), ãëàâíûé îïåðàöèîííûé
íîìó îñâåùåíèþ ñ îïûòîì Lumileds â îáëàñ- äèðåêòîð BIOS Lighting. – Òîëüêî ñïåêòðàëüíî
òè ñâåòîäèîäîâ è ðàçðàáîòêè ãîòîâûõ ðåøå- îïòèìèçèðîâàííîå öèðêàäíîå îñâåùåíèå
íèé ïîçâîëèëà ðåàëèçîâàòü ýòîò ðåâîëþöè- îáåñïå÷èâàåò ñïåöèôè÷åñêîå è èçìåðÿåìîå
îííûé ïîäõîä ê êîíñòðóèðîâàíèþ èñòî÷íèêîâ ôèçèîëîãè÷åñêîå âîçäåéñòâèå, êîòîðîå òðå-
ñâåòà, – ñêàçàë Âèëëåì Ñèëëåâèñ-Ñìèòò áóåòñÿ â øêîëàõ, îôèñàõ, ôàáðèêàõ, ìåäèöèí-
ñêèõ ó÷ðåæäåíèÿõ è äðóãèõ ïîäîáíûõ ìåñòàõ».

Íàáîðû LUXEON SkyBlue äîñòóïíû äëÿ
ïðèîáðåòåíèÿ êàê â ïðîìûøëåííûõ, òàê è â
åäèíè÷íûõ êîëè÷åñòâàõ.

Íîâûå ïðåöèçèîííûå âûñîêîâîëüòíûå äâóíàïðàâëåí-
íûå òîêîèçìåðèòåëüíûå óñèëèòåëè STMicroelectronics
ïîâûøàþò íàäåæíîñòü è ýíåðãîýôôåêòèâíîñòü

STMicroelectronics ïðåäñòàâèëà òðè ïðå- Ïðåöèçèîííûå õàðàêòåðèñòèêè óñèëèòå-
öèçèîííûõ âûñîêîâîëüòíûõ äâóíàïðàâëåí- ëåé TSC2010, TSC2011 è TSC2012 òàêæå
íûõ òîêîèçìåðèòåëüíûõ óñèëèòåëÿ ñ äîïîë- ïîçâîëÿþò ðàçðàáîò÷èêàì ìèíèìèçèðîâàòü
íèòåëüíûì âûâîäîì îòêëþ÷åíèÿ äëÿ ìàêñè- ðàññåèâàåìóþ ìîùíîñòü çà ñ÷åò âîçìîæíîñ-
ìàëüíîé ýêîíîìèè ýíåðãèè. òè èñïîëüçîâàíèÿ èçìåðèòåëüíûõ ðåçèñòîðîâ

8 ÍÎÂÎÑÒÈ

ñ íèçêèìè ñîïðîòèâëåíèÿìè. Íàïðÿæåíèå Äîïîëíèòåëüíóþ ãèáêîñòü íîâûì óñòðî-
ñìåùåíèÿ íå ïðåâûøàåò ±200 ìê ïðè 25 °C, éñòâàì äàåò øèðîêèé äèàïàçîí íàïðÿæåíèé
äðåéô ñìåùåíèÿ ñîñòàâëÿåò ìåíåå 5 ìêÂ/°C, ïèòàíèÿ îò 2.7  äî 5.5 Â. Áîëüøèå äîïóñòè-
à ïîãðåøíîñòü êîýôôèöèåíòà óñèëåíèÿ íå ìûå âõîäíûå íàïðÿæåíèÿ ïîçâîëÿþò èçìå-
âûõîäèò çà ïðåäåëû 0.3%, ÷òî ïîçâîëÿåò ðÿòü òîêè íà ôîíå ñèíôàçíûõ íàïðÿæåíèé â
óñòðîéñòâàì ïðåäîñòàâëÿòü äîñòîâåðíûå è äèàïàçîíå îò –20 Â äî 70 Â ïðè ëþáîì íàïðÿ-
íàäåæíûå ðåçóëüòàòû ïðè èçìåðåíèè ïàäå- æåíèè ïèòàíèÿ. Áëàãîäàðÿ áîëüøîìó çíà÷å-
íèÿ íàïðÿæåíèÿ íà ïîëíîé øêàëå âñåãî 10 ìÂ. íèþ ïðîèçâåäåíèÿ êîýôôèöèåíòà óñèëåíèÿ
íà ïîëîñó ïðîïóñêàíèÿ è âûñîêîé ñêîðîñòè
Ðàçíîîáðàçèå êîýôôèöèåíòîâ óñèëåíèÿ – íàðàñòàíèÿ – 820 êÃö è 7.5 Â/ìêñ äëÿ
20 Â/ äëÿ TSC2010, 60 Â/ äëÿ TSC2011 TSC2010 – îíè îáåñïå÷èâàþò âûñîêóþ òî÷-
è 100 Â/ äëÿ TSC2012 – îáåñïå÷èâàåò ãèá- íîñòü è áûñòðûé îòêëèê. Óñòðîéñòâà ñîäåð-
êîñòü ïðè ñîçäàíèè ïðåöèçèîííûõ öåïåé æàò âñòðîåííûå ôèëüòðû ýëåêòðîìàãíèòíûõ
èçìåðåíèÿ òîêà, óñòðîéñòâ çàùèòû îò òîêî- ïîìåõ è âûäåðæèâàþò âîçäåéñòâèå ýëåêòðî-
âîé ïåðåãðóçêè è ñõåì ñ îáðàòíîé ñâÿçüþ ïî ñòàòè÷åñêèõ ðàçðÿäîâ ìîäåëè ÷åëîâå÷åñêîãî
òîêó äëÿ ðàçëè÷íûõ ïðîìûøëåííûõ è àâòî- òåëà äî 2 êÂ, ãàðàíòèðóÿ íàäåæíóþ ðàáîòó â
ìîáèëüíûõ ñèñòåì. Îáëàñòè ïðèìåíåíèÿ ïðîìûøëåííîì äèàïàçîíå òåìïåðàòóð îò
âêëþ÷àþò ñáîð äàííûõ, óïðàâëåíèå äâèãàòå- –40 °C äî 125 °C.
ëÿìè, óïðàâëåíèå ñîëåíîèäàìè, êîíòðîëüíî-
èçìåðèòåëüíûå ïðèáîðû, à òàêæå óïðàâëå- Ðàçðàáîò÷èêè ìîãóò óñêîðèòü âûâîä ñâîå-
íèå òåõíîëîãè÷åñêèìè ïðîöåññàìè. ãî ïðîäóêòà íà ðûíîê, âîñïîëüçîâàâøèñü ïðè-
ëàãàåìûì îöåíî÷íûì êîìïëåêòîì STEVAL-
Áëàãîäàðÿ ñâîåé äâóíàïðàâëåííîñòè òðè AETKT1V2, ïðåäíàçíà÷åííûì äëÿ áûñòðîãî
íîâûõ óñèëèòåëÿ ïîìîãóò êîíñòðóêòîðàì çàïóñêà ïðîåêòîâ ñ èñïîëüçîâàíèåì ëþáîãî
ñîêðàòèòü ðàñõîäû íà ìàòåðèàëû, ïîçâîëÿÿ ñ èç òðåõ óñòðîéñòâ.
ïîìîùüþ îäíîé ñõåìû èçìåðÿòü òîê, ïðîòå-
êàþùèé â ïðÿìîì è îáðàòíîì íàïðàâëåíèÿõ. Îöåíî÷íûé íàáîð STEVAL-AETKT1V2.
Óñòðîéñòâà ìîãóò ïîäêëþ÷àòüñÿ ê òîêîèçìå-
ðèòåëüíîìó ðåçèñòîðó, ñîåäèíåííîìó êàê ñ TSC2010, TSC2011 è TSC2012 óæå ìîæíî
øèíîé ïèòàíèÿ, òàê è ñ «çåìëåé», ÷òî ïîçâî- ïðèîáðåñòè â êîðïóñàõ Mini-SO8 è SO8 ïî
ëÿåò èñïîëüçîâàòü îäíó è òó æå ìèêðîñõåìó â öåíå îò $0.90 çà øòóêó ïðè çàêàçå 1000 ìèê-
îáåèõ êîíôèãóðàöèÿõ äëÿ ñîêðàùåíèÿ ðîñõåì. Ïðè çàêàçå òàêîãî æå êîëè÷åñòâà
íîìåíêëàòóðû ñêëàäñêèõ çàïàñîâ. öåíû âåðñèé äëÿ ñõåì àâòîýëåêòðîíèêè íà÷è-
íàþòñÿ îò $1.08 çà øòóêó.

Würth Elektronik ïðåäñòàâëÿåò äàò÷èê âëàæíîñòè
WSEN-HIDS

Êîìïàíèÿ Würth Elektronik ðàçðàáîòàëà íèçêîìó ïîòðåáëåíèþ ýíåðãèè, à òàêæå
ìèêðîýëåêòðîìåõàíè÷åñêèé (ÌÝÌÑ) äàò÷èê êàëèáðîâàííîìó è òåðìîêîìïåíñèðîâàííî-
ðàçìåðîì âñåãî 2 × 2 × 0.9 ìì. Áëàãîäàðÿ ìó âûõîäíîìó öèôðîâîìó ñèãíàëó, ýòîò äàò-

ÐàäèîËîöìàí 03,04-2021 9

÷èê, ïðåäíàçíà÷åííûé äëÿ èçìåðåíèÿ âëàæ- äñòâåííî ÷åðåç I2C èëè SPI è íå áåñïîêîèòüñÿ
íîñòè è òåìïåðàòóðû, èìååò î÷åíü õîðîøóþ î êàëèáðîâêå èëè òåìïåðàòóðíîé êîìïåíñà-
äîëãîâðåìåííóþ ñòàáèëüíîñòü. Äàò÷èê âëàæ- öèè, – ïîÿñíÿåò Âèíîä Êóìàð Ðàìó (Vinod
íîñòè WSEN-HIDS îñíîâàí íà óñîâåðøåí- Kumar Ramu), ìåíåäæåð ïî ïðîäóêöèè Würth
ñòâîâàííîé òåõíîëîãèè ÌÝÌÑ: äèýëåêòðè- Elektronik eiSos. – Î÷åíü ïðàêòè÷íî: âûõîä
÷åñêèé ïîëèìåð ïîãëîùàåò èëè âûñâîáîæ- ïðåðûâàíèÿ äàò÷èêà òàêæå ìîæíî èñïîëüçî-
äàåò ìîëåêóëû âîäû ïðîïîðöèîíàëüíî óðîâ- âàòü äëÿ ïðîáóæäåíèÿ ìèêðîêîíòðîëëåðà
íþ îòíîñèòåëüíîé âëàæíîñòè â îêðóæàþùåé ïðè èçìåíåíèè âëàæíîñòè. Ýòî èäåàëüíî äëÿ
ñðåäå, òåì ñàìûì, èçìåíÿÿ ïðîíèöàåìîñòü ýêîíîìè÷íûõ è ìàëîîáñëóæèâàåìûõ ôóíê-
êîíäåíñàòîðíîé ñòðóêòóðû. Äàò÷èê âëàæíîñ- öèé ìîíèòîðèíãà».
òè ñî âñòðîåííûì àíàëîãî-öèôðîâûì ïðå-
îáðàçîâàòåëåì è äàò÷èêîì òåìïåðàòóðû Òîê, ïîòðåáëÿåìûé äàò÷èêîì âëàæíîñòè,
ìîæåò áûòü ïîäêëþ÷åí ê ìèêðîêîíòðîëëå- ñîñòàâëÿåò 8.9 ìêÀ ïðè íåïðåðûâíîé ðàáîòå
ðàì ÷åðåç øèðîêî èñïîëüçóåìûå èíòåðôåé- è îáíîâëåíèè äàííûõ èçìåðåíèé îäèí ðàç â
ñû I2C èëè SPI. Ñ ïîìîùüþ êîìïëåêòà äëÿ ñåêóíäó. Ïðè èñïîëüçîâàíèè òàáëåòî÷íîãî
ðàçðàáîòêè ïðîãðàììíîãî îáåñïå÷åíèÿ, ýëåìåíòà CR2032 åìêîñòüþ 230 ìÀ·÷ ýòî
òàêæå äîñòóïíîãî ïîëüçîâàòåëÿì, ìîæíî ñîîòâåòñòâóåò ñðîêó ñëóæáû áàòàðåè îêîëî
î÷åíü áûñòðî óñòàíîâèòü èíäèâèäóàëüíóþ òðåõ ëåò. Åñëè ÷àñòîòà äèñêðåòèçàöèè ñíèæà-
ñêîðîñòü ïåðåäà÷è äàííûõ è èñïîëüçîâàòü åòñÿ, ïåðèîäè÷íîñòü îáñëóæèâàíèÿ ñòàíî-
âûâîä ïðåðûâàíèÿ. âèòñÿ åùå áîëüøå.

Íàðÿäó ñ êëàññè÷åñêèìè ïðèëîæåíèÿìè,  êà÷åñòâå àëüòåðíàòèâû, Würth Elektronik
òàêèìè êàê ñèñòåìû îáîãðåâà, êîíäèöèîíèðî- eiSos ïðåäëàãàåò Amber-Pi – äîïîëíèòåëü-
âàíèÿ âîçäóõà, âåíòèëÿöèè è àâòîìàòèçàöèè íûé ìîäóëü äëÿ Raspberry Pi, êîòîðûé ìîæíî
çäàíèé, äàò÷èê âëàæíîñòè WSEN-HIDS, áëà- èñïîëüçîâàòü äëÿ ïîäêëþ÷åíèÿ îöåíî÷íîé
ãîäàðÿ ñâîèì íåáîëüøèì ðàçìåðàì è ìèíè- ïëàòû äàò÷èêà íåïîñðåäñòâåííî ê
ìàëüíîìó ïîòðåáëåíèþ ýíåðãèè, òàêæå ïîä- Raspberry Pi.
õîäèò äëÿ ðåãèñòðàòîðîâ äàííûõ è, êðîìå
òîãî, äëÿ ñòàöèîíàðíûõ è ïîðòàòèâíûõ ïðè- Äàò÷èê óæå äîñòóïåí ñî ñêëàäà áåç îãðàíè-
ëîæåíèé Èíòåðíåòà âåùåé. Äëÿ ñîçäàíèÿ ÷åíèÿ ìèíèìàëüíîãî êîëè÷åñòâà â âèäå ñåê-
ñîâðåìåííûõ ïðèëîæåíèé Würth Elektronik öèè ëåíòû èëè ïîëíîé óïàêîâêè íà áîáèíå.
ïðåäîñòàâëÿåò ðàçðàáîò÷èêàì îöåíî÷íóþ
ïëàòó. ÌÝÌÑ äàò÷èê îáåñïå÷èâàåò êàëèáðî-
âàííûå ðåçóëüòàòû èçìåðåíèé ñ ïðåâîñõîä-
íîé òî÷íîñòüþ ±3.5% â äèàïàçîíå çíà÷åíèé
îòíîñèòåëüíîé âëàæíîñòè îò 20% äî 80%.
Êîíäåíñàò, îáðàçóþùèéñÿ íà ïîâåðõíîñòè
ïîëèìåðíîé ñòðóêòóðû, ìîæíî óäàëèòü, àêòè-
âèðîâàâ âñòðîåííûé íàãðåâàòåëü, ÷òî ïîçâî-
ëèò äàò÷èêó ÷åðåç î÷åíü êîðîòêîå âðåìÿ
ñíîâà âûäàâàòü èçìåðåííûå äàííûå. Äèàïà-
çîí ðàáî÷èõ òåìïåðàòóð äàò÷èêà ñîñòàâëÿåò
îò –40 °C äî +120 °C.

Ïðîñòîòà èíòåãðàöèè

«Ìû ðàäû ïðåäëîæèòü îäèí èç ñàìûõ
èííîâàöèîííûõ äàò÷èêîâ âëàæíîñòè è òåìïå-
ðàòóðû – WSEN-HIDS. Ýòîò äàò÷èê ñïîñî-
áñòâóåò áûñòðîé óñòàíîâêå îêîíå÷íûõ
óñòðîéñòâ, ïîñêîëüêó ðàçðàáîò÷èêè ìîãóò
èñïîëüçîâàòü öèôðîâîé âûõîä íåïîñðå-

10 ÍÎÂÎÑÒÈ

EPC ðàñøèðÿåò ñåìåéñòâî äðàéâåðîâ ëàçåðîâ
óñòðîéñòâîì, îïòèìèçèðîâàííûì äëÿ ïðèëîæåíèé

EPC îáúÿâëÿåò î âûïóñêå äðàéâåðà ëàçå- Èíòåãðàöèÿ âñåõ óñòðîéñòâ íà îäíîì êðèñ-
ðà, íà îäíîì êðèñòàëëå êîòîðîãî îáúåäèíåíû òàëëå óïðîùàåò ïðîåêòèðîâàíèå, ðàçâîäêó
40-âîëüòîâûé 10-àìïåðíûé ÌÎÏ-òðàíçèñ- ïå÷àòíîé ïëàòû è ìîíòàæ, ýêîíîìèò ìåñòî íà
òîð, äðàéâåð çàòâîðà è âõîäíîé LVDS èíòåð- ïëàòå, ïîâûøàåò ÊÏÄ è ñíèæàåò çàòðàòû. Ýòî
ôåéñ, ïðåäíàçíà÷åííîãî äëÿ âðåìÿïðîëåò- ñåìåéñòâî ïðîäóêòîâ ïîçâîëèò óñêîðèòü âíåä-
íûõ ëèäàðíûõ ñèñòåì, èñïîëüçóåìûõ â ðîáî- ðåíèå è ïîâñåìåñòíîå ðàñïðîñòðàíåíèå âðå-
òîòåõíèêå, äðîíàõ, óñòðîéñòâàõ äîïîëíåííîé ìÿïðîëåòíûõ ðåøåíèé â áîëåå øèðîêîì ñïåê-
ðåàëüíîñòè è èãðîâûõ ïðèëîæåíèÿõ. òðå ïðèëîæåíèé êîíå÷íûõ ïîëüçîâàòåëåé.

Ïðîòîòèïíàÿ ïëàòà

Ïðîòîòèïíàÿ ïëàòà EPC9156 ñîäåðæèò
ìèêðîñõåìó äðàéâåðà ëàçåðà EPC21603 è
ïðåäíàçíà÷åíà â ïåðâóþ î÷åðåäü äëÿ âîç-
áóæäåíèÿ ëàçåðíûõ äèîäîâ êîðîòêèìè ñèëü-
íîòî÷íûìè èìïóëüñàìè. Ìèíèìàëüíàÿ
øèðèíà èìïóëüñà íå ïðåâûøàåò 2 íñ, à ïèêî-
âàÿ àìïëèòóäà òîêà ñîñòàâëÿåò 10 À ïðè
íîìèíàëüíîì íàïðÿæåíèè øèíû ïèòàíèÿ,
ðàâíîì 30 Â.

EPC21603 – ýòî äðàéâåð ëàçåðà, óïðàâëÿ- Ïðîòîòèïíàÿ ïëàòà EPC9156.
åìûé ëîãè÷åñêèìè ñèãíàëàìè LVDS è ñïîñîá-
íûé ðàáîòàòü íà î÷åíü âûñîêèõ ÷àñòîòàõ, Öåíû è äîñòóïíîñòü
ïðåâûøàþùèõ 100 ÌÃö, è ôîðìèðîâàòü
ñâåðõêîðîòêèå èìïóëüñû (ìåíåå 2 íñ) äëÿ Ïðè çàêàçå íå ìåíåå 500 òûñ. ïðèáîðîâ
ìîäóëÿöèè òîêîâ âîçáóæäåíèÿ ëàçåðà äî ì è ê ð î ñ õå ì û ä ð à é âå ð à ë àçå ð à e To F
10 À. Îäíîêðèñòàëüíûé äðàéâåð EPC21603 ñ EPC21603 ïðîäàþòñÿ ïî öåíå $1.00 çà øòóêó.
èíòåãðèðîâàííûì eGaN ÌÎÏ-òðàíçèñòîðîì
îñíîâàí íà çàïàòåíòîâàííîé EPC òåõíîëîãèè Îäíà îöåíî÷íàÿ ïëàòà EPC9156 ñòîèò
GaN ìèêðîñõåì è âûïóñêàåòñÿ â êîðïóñå BGA $465.23.
ñ ðàçìåðàìè âñåãî 1.5 ìì × 1.0 ìì. Èíòåð-
ôåéñ LVDS ïîçâîëÿåò óïðàâëÿòü ìèêðîñõå- EPC21603 è EPC9156 ìîæíî íåìåäëåííî
ìîé äðàéâåðà ëàçåðà ñ ïîìîùüþ ÏËÈÑ â ïðèîáðåñòè ó äèñòðèáüþòîðñêîé êîìïàíèè
ïðèëîæåíèÿõ, ãäå ïîìåõîóñòîé÷èâîñòü èìååò Digi-Key.
ðåøàþùåå çíà÷åíèå, òàêèõ, íàïðèìåð, êàê
óñòðîéñòâà äîïîëíåííîé ðåàëüíîñòè.

ÐàäèîËîöìàí 03,04-2021 11

Âûñîêîèíòåãðèðîâàííûå ãàëüâàíè÷åñêè èçîëèðîâàí-
íûå ñèãìà-äåëüòà ìîäóëÿòîðû îò STMicroelectronics
ïîâûøàþò òî÷íîñòü è íàäåæíîñòü

Âûïóùåííûå STMicroelectronics ìèêðî- ïå÷èâàÿ ïðåâîñõîäíîå ïîäàâëåíèå áûñòðûõ
ñõåìû ISOSD61 è ISOSD61L – ýòî âûñîêî- øóìîâ, îáóñëîâëåííûõ ïåðåõîäíûìè ïðî-
òî÷íûå èçîëèðîâàííûå ñèãìà-äåëüòà ìîäó- öåññàìè, êîòîðûå ÷àñòî ìîãóò âîçíèêàòü â
ëÿòîðû âòîðîãî ïîðÿäêà, ñïîñîáíûå ïîâû- ñóðîâûõ ïðîìûøëåííûõ óñëîâèÿõ.
ñèòü óðîâåíü ðàáî÷èõ õàðàêòåðèñòèê è íàä-
åæíîñòü ïðîìûøëåííûõ ïðèëîæåíèé, òàêèõ Áëàãîäàðÿ âíåøíåé ÷àñòîòå äèñêðåòèçà-
êàê óñòðîéñòâà óïðàâëåíèÿ äâèãàòåëÿìè, öèè 25 ÌÃö, ìîäóëÿòîðû ïîäõîäÿò äëÿ ðàáî-
çàðÿäíûå ñòàíöèè ýëåêòðîìîáèëåé, ñîëíå÷- òû ñ øèðîêîïîëîñíûìè âõîäíûìè ñèãíàëà-
íûå èíâåðòîðû, ÈÁÏ, à òàêæå èñòî÷íèêè ïèòà- ìè. Ýòî îáåñïå÷èâàåò âîçìîæíîñòü îáðàáîò-
íèÿ ñåðâåðíîãî è òåëåêîììóíèêàöèîííîãî êè âûñîêî÷àñòîòíûõ ñèãíàëîâ è òî÷íîñòü
îáîðóäîâàíèÿ. èçìåðåíèé, íåîáõîäèìûå äëÿ èñïîëüçîâàíèÿ
â ïðèëîæåíèÿõ ïðåîáðàçîâàíèÿ ýíåðãèè è
Òàêòîâûé âõîä è âûõîäû äàííûõ ISOSD61 áûñòðîé êîììóòàöèè äëÿ ïðåöèçèîííîãî
ñîâìåñòèìû ñ óðîâíÿìè ñèãíàëîâ ÒÒË/ óïðàâëåíèÿ äâèãàòåëÿìè, îñíîâàííûõ íà
ÊÌÎÏ, â òî âðåìÿ êàê ISOSD61L ïîääåðæèâà- òàêèõ íîâåéøèõ òåõíîëîãèÿõ, êàê êàðáèä
åò óðîâíè LVDS. Îáà ïðèáîðà èìåþò ðàçðå- êðåìíèÿ (SiC).
øåíèå 16-áèòíîãî àíàëîãî-öèôðîâîãî ïðåîá-
ðàçîâàòåëÿ (ÀÖÏ) è òèïîâîå îòíîøåíèå ñèã- Çà ñ÷åò èíòåãðàöèè íà îäíîì êðèñòàëëå
íàë/øóì 86 äÁ. ôóíêöèé ÀÖÏ è èçîëèðîâàííîãî ïåðèôåðèé-
íîãî UART, ISOSD61 è ISOSD61L ïîçâîëÿþò
Âñòðîåííàÿ ãàëüâàíè÷åñêàÿ èçîëÿöèÿ ñîêðàòèòü ðàñõîäû íà ìàòåðèàëû è ïîâû-
ýòèõ óñòðîéñòâ íå ïîäâåðæåíà äåãðàäàöèè, ñèòü ïîìåõîóñòîé÷èâîñòü è íàäåæíîñòü,
õàðàêòåðíîé äëÿ àëüòåðíàòèâíûõ ðåøåíèé ñ ñíèæàÿ îáùóþ ñòîèìîñòü êîíå÷íîãî ïðèëî-
îïòè÷åñêîé ðàçâÿçêîé, à òàêæå ñíèæàåò ýíåð- æåíèÿ. Äèñêðåòíûå äàò÷èêè òîêà íå òðåáóþò-
ãîïîòðåáëåíèå è ïîçâîëÿåò çíà÷èòåëüíî óâå- ñÿ, èõ çàìåíÿþò íåáîëüøèå ðåçèñòîðíûå
ëè÷èòü ñêîðîñòü ïåðåäà÷è äàííûõ. Óñòðî- øóíòû.
éñòâà ïðåîáðàçóþò àíàëîãîâûé âõîäíîé ñèã-
íàë ñ àìïëèòóäîé äî ±320 ì â îäíîáèòîâûé Ìîäóëÿòîðû óïàêîâàíû â ïëàñòèêîâûå
öèôðîâîé ïîòîê äàííûõ ñî ñêîðîñòüþ äî 25 êîðïóñà SO16W äëÿ ïîâåðõíîñòíîãî ìîíòàæà
Ìâûá/ñ. Èçîëÿöèÿ ìåæäó äâóìÿ ñòîðîíàìè ñ äëèíîé ïóòè óòå÷êè 8 ìì. Óñòðîéñòâà ðàñ-
ãàðàíòèðîâàííî âûäåðæèâàåò áðîñêè íàïðÿ- ñ÷èòàíû íà ðàáîòó â ðàñøèðåííîì ïðîìûø-
æåíèÿ äî 6 ê è ïîñòîÿííîå íàïðÿæåíèå äî
1.2 ê ïðè íîðìàëüíûõ óñëîâèÿõ ðàáîòû. Îöåíî÷íàÿ ïëàòà äëÿ èçîëèðîâàííîãî ñèãìà-
Óñòðîéñòâà óñòîé÷èâû ê ñèíôàçíûì ïîìåõàì äåëüòà ïðåîáðàçîâàòåëÿ ISOSD61L.
ñî ñêîðîñòüþ íàðàñòàíèÿ äî 30 êÂ/ìêñ, îáåñ-

12 ÍÎÂÎÑÒÈ

ëåííîì äèàïàçîíå òåìïåðàòóð îò –40 °C äî è øòûðåâûå ðàçúåìû äëÿ ïîäêëþ÷åíèÿ ê âõî-
+125 °C. äàì è âûõîäàì ñ äîïîëíèòåëüíûìè êîíòàêòíû-
ìè ïëîùàäêàìè äëÿ øóíòîâîãî äàò÷èêà òîêà.
Äîñòóïíû îöåíî÷íûå ïëàòû, ïîääåðæèâàþ-
ùèå âåñü íàáîð ôóíêöèé íîâûõ ìèêðîñõåì. Ìèêðîñõåìû ISOSD61 è ISOSD61L óæå
EVALST-ISOSD61T äëÿ ISOSD61 è EVALST- çàïóùåíû â ïðîèçâîäñòâî è â ïàðòèÿõ èç 1000
ISOSD61L äëÿ ISOSD61L èìåþò êîàêñèàëüíûå ïðèáîðîâ ïðîäàþòñÿ ïî öåíå $2.50 çà øòóêó.

ÐàäèîËîöìàí 03,04-2021 13

Ýêîñèñòåìà

è ñðåäñòâà ðàçðàáîòêè

îò Microchip

Çóáàðåâ Ñâÿòîñëàâ, ã. Ñìîëåíñê

 ñòàòüå ïðèâåäåí îáçîð ýêîñèñòåìû Microchip è åå îñíîâíûõ ïðîãðàììíûõ ñîñòàâëÿþ-
ùèõ, òàêèõ êàê MPLAB X IDE, MPLAB Code Configurator, MPLAB Harmony è ò. ä., ïðåäíàçíà-
÷åííûõ äëÿ óïðîùåíèÿ ïðîöåññà ðàçðàáîòêè âñòðàèâàåìûõ ðåøåíèé

ÊÊîãäà ðå÷ü çàõîäèò îá ýëåêòðîííîé ïðî- è «êîñòûëÿì» äëÿ èíòåãðàöèè íîâûõ êîìïî-
íåíòîâ â ïðîåêò è èõ ïîñëåäóþùåé íàñòðîéêè.
ìûøëåííîñòè, êîíêóðåíòîñïîñîáíîñòü òîãî Âûõîäîì èç ñèòóàöèè ÿâëÿåòñÿ èñïîëüçîâà-
èëè èíîãî ïðîèçâîäèòåëÿ âî ìíîãîì îïðåäå- íèå ïðîäóêòîâ, ñîâìåñòèìîñòü êîòîðûõ íå
ëÿåòñÿ ñêîðîñòüþ âûâîäà íà ðûíîê íîâûõ âûçûâàåò ñîìíåíèé åùå íà ýòàïå çàêóïêè. Êàê
ðåøåíèé èëè îáíîâëåíèÿ ôóíêöèîíàëà óæå ïðàâèëî, ýòî ðåøåíèÿ îò îäíîãî ïðîèçâîäèòå-
ñóùåñòâóþùèõ ïðîäóêòîâ. Îáà ôàêòîðà çàâè- ëÿ, êîòîðûé ïðåäîñòàâëÿåò ñâîèì êëèåíòàì
ñÿò îò ñëîæíîñòè ñàìîãî ðåøåíèÿ, à òàêæå íå òîëüêî îòäåëüíûå êîìïîíåíòû, íî è öåëóþ
ïðèìåíÿåìûõ ïðè åãî ïîñòðîåíèè àïïàðàòíûõ ýêîñèñòåìó, ïðèçâàííóþ ìàêñèìàëüíî óïðîñ-
è ïðîãðàììíûõ ñðåäñòâ. Èñïîëüçîâàíèå ïðî- òèòü ïîñòðîåíèå ïðîåêòîâ è óñêîðèòü ïðîöåññ
äóêòîâ îò ðàçíûõ ïðîèçâîäèòåëåé ìîæåò çíà- ïðîèçâîäñòâà. Îäíèì èç òàêèõ ïðîèçâîäèòå-
÷èòåëüíî óñëîæíèòü ïðîöåññ è îòíÿòü âðåìÿ è ëåé ÿâëÿåòñÿ îñíîâàííàÿ â 1987 ãîäó àìåðè-
ñèëû ó öåííûõ ñîòðóäíèêîâ, êîòîðûå áóäóò êàíñêàÿ êîìïàíèÿ Microchip (Ðèñóíîê 1).
âûíóæäåíû ïðèáåãàòü ê ðàçëè÷íûì õèòðîñòÿì

Ìèêðîêîíòðîëëåðû Äåìîíñòðàöèîííûå, Ïðîãðàììàòîðû Áèáëèîòåêè Ïðîãðàììíûå
è ìèêðîïðîöåññîðû îòëàäî÷íûå ïëàòû è äîêóìåíòàöèÿ ñðåäñòâà ðàçðàáîòêè
è ïëàòû ðàñøèðåíèÿ

Ðèñóíîê 1. Ýêîñèñòåìà êîìïàíèè Microchip. ÑÒÀÒÜÈ

14

 äàííîé ñòàòüå ðàññêàçûâàåòñÿ îá îñíîâ- Íà òåêóùèé ìîìåíò ïîëüçîâàòåëÿì äîñ-
íûõ ñîñòàâëÿþùèõ ýêîñèñòåìû äëÿ ðàáîòû ñ òóïíû ñëåäóþùèå ðåøåíèÿ:
ìèêðîêîíòðîëëåðàìè è ìèêðîïðîöåññîðàìè
êîìïàíèè Microchip. Ïðåæäå âñåãî ðå÷ü ïîé- ! MPLAB X IDE – ïîëíîôóíêöèîíàëüíàÿ
äåò î ïðîãðàììíîì îáåñïå÷åíèè; èìåííî íà èíòåãðèðîâàííàÿ ñðåäà ðàçðàáîòêè (IDE),
ýòîì ïîïðèùå êîìïàíèÿ çà ïîñëåäíèå ïðåäíàçíà÷åííàÿ äëÿ ðàçðàáîòêè êîäà
íåñêîëüêî ëåò äîñòèãëà îïðåäåëåííûõ óñïå- äëÿ ìèêðîêîíòðîëëåðîâ PIC, öèôðîâûõ
õîâ è ñîçäàëà ïðîäóêòû, ñïîñîáíûå çíà÷è- ñèãíàëüíûõ êîíòðîëëåðîâ (DSC) dsPIC, à
òåëüíî óñêîðèòü ïðîöåññ ðàçðàáîòêè. òàêæå ìèêðîêîíòðîëëåðîâ AVR è SAM.
Ñðåäà ïîñòðîåíà íà îñíîâå IDE NetBeans
Ïðåäëîæåííûå â ñòàòüå ïðîãðàììíûå ñ îòêðûòûì èñõîäíûì êîäîì îò Apache
ðåøåíèÿ ïîçâîëÿþò ñîçäàâàòü ìàñøòàáíûå Software Foundation.
ïðîåêòû ñ âîçìîæíîñòüþ óñòàíîâêè ïëàãèíîâ
è îòëàäêè â ðåàëüíîì âðåìåíè (MPLAB X ! MPLAB Xpress – ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé
IDE), ãåíåðèðîâàòü è ðåäàêòèðîâàòü êîä áåñïëàòíóþ îíëàéí-ñðåäó ðàçðàáîòêè,
îíëàéí, áåç óñòàíîâêè ïðîãðàììû íà ïåðñî- êîòîðàÿ íå òðåáóåò óñòàíîâêè èëè íàñòðîé-
íàëüíûé êîìïüþòåð (MPLAB Xpress), íàñòðà- êè ñèñòåìû. MPLAB Xpress èìååò áîëåå
èâàòü ðàáîòó êîíòðîëëåðîâ ïðè ïîìîùè ãðà- îãðàíè÷åííûé ôóíêöèîíàë ïî ñðàâíåíèþ
ôè÷åñêîãî èíòåðôåéñà (MPLAB Code ñ MPLAB X IDE, îäíàêî ïîääåðæèâàåò åå
Configurator, MPLAB Harmony), äîáàâëÿòü íàèáîëåå ïîïóëÿðíûå ôóíêöèè, òàêèå êàê
íîâûé ôóíêöèîíàë â óæå çíàêîìûå ñðåäû êîíôèãóðàòîð êîäà MPLAB.
ðàçðàáîòêè (Microchip Studio) è ìíîãîå, ìíî-
ãîå äðóãîå. ! Êîíôèãóðàòîð êîäà MPLAB (MCC) – áåñ-
ïëàòíûé ãðàôè÷åñêèé ïëàãèí äëÿ èíèöèà-
Ïðîãðàììíûå ñðåäñòâà ðàçðàáîòêè ëèçàöèè ñèñòåìû, êîòîðûé òàêæå ïðåäî-
Microchip ñòàâëÿåò äðàéâåðû äëÿ ðàáîòû ñ êîìïî-
íåíòàìè. MCC ìîæåò èñïîëüçîâàòüñÿ äëÿ
Microchip ïðåäëàãàåò ñâîèì êëèåíòàì íàñòðîéêè øèðîêîãî ñïåêòðà ïåðèôåðèé-
øèðîêèé ïåðå÷åíü ïðîãðàììíûõ ðåøåíèé, íûõ óñòðîéñòâ è ïîääåðæèâàåò ðàáîòó ñ
ïîçâîëÿþùèõ çíà÷èòåëüíî óïðîñòèòü ïðî- ìèêðîêîíòðîëëåðàìè AVR è PIC.
öåññ ðàçðàáîòêè è îòëàäêè ïðîãðàììíîãî
êîäà ïðè ðàáîòå ñ êîìïîíåíòàìè, âõîäÿùèìè ! MPLAB Harmony – ãèáêèé ôðåéìâîðê,
â ýêîñèñòåìó êîìïàíèè. âêëþ÷àþùèé â ñåáÿ ïðîãðàììíûå ìîäóëè,
êîòîðûå âûñòóïàþò â ðîëè ñòðîèòåëüíûõ
áëîêîâ ïðè ñîçäàíèè ïðèëîæåíèÿ. Èñïîëü-

Òàáëèöà 1. Äàííûå ïî âîçìîæíîñòè ðàáîòû ïðîãðàììíîãî îáåñïå÷åíèÿ â çàâèñèìîñòè îò âûáðàí-
íîãî ìèêðîêîíòðîëëåðà èëè ìèêðîïðîöåññîðà

Ìèêðî- Ìèêðî- Öèôðîâûå Ìèêðî- Ñåìåéñòâà Ìèêðî-
êîíòðîëëåðû êîíòðîëëåðû êîíòðîëëåðû êîíòðîëëåðû ìèêðî-
êîíòðîëëåðîâ ïðîöåññîðû
AVR PIC ñèãíàëîâ SAM
dsPIC CEC/MEC

MPLAB X IDE + ++ + ++
— ——
IDE MPLAB Xpress + ++ + ——
+ ++
Microchip Studio + —— — ——
+ —+
MPLAB XC + ++
— ——
Êîìïèëÿòîðû AVR GCC + ——
+ —+
ARM GCC [1] — ——
+ ——
MPLAB Code + ++ + ——
Configurator — ——

Êîíôèãóðàòîðû êîäà MPLAB Harmony — +, òîëüêî äëÿ —
32-áèòíûõ

âåðñèé

Atmel Start + ——

Ñðåäñòâà ïðîãðàììèðî- MPLAB IPE + ++
âàíèÿ äëÿ ïðîèçâîäñòâà MPLAB PM3 — ++

ÐàäèîËîöìàí 03,04-2021 15

çóÿ MPLAB Harmony, ðàçðàáîò÷èê ìîæåò Èíòåãðèðîâàííàÿ ñðåäà ðàçðàáîòêè
âêëþ÷èòü â ñâîé ïðîåêò áèáëèîòåêè è MPLAB X
ïðîãðàììíûå äðàéâåðû êàê êîìïàíèè
Microchip, òàê è ñòîðîííèõ ïðîèçâîäèòåëåé. MPLAB X IDE ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ñðåäó,
MPLAB Harmony ïîääåðæèâàåò ðàáîòó ñ 32- êîòîðàÿ îáúåäèíÿåò â ñåáå âåñü íåîáõîäèìûé
áèòíûìè ìèêðîêîíòðîëëåðàìè PIC è SAM. íàáîð èíñòðóìåíòîâ äëÿ íàñòðîéêè, ðàçðà-
áîòêè, îòëàäêè è îöåíêè âîçìîæíîñòåé ìèêðî-
! Êîìïèëÿòîðû MPLAB XC – êîìïëåêñíîå êîíòðîëëåðîâ è ìèêðîïðîöåññîðîâ, ïðîèçâî-
ðåøåíèå äëÿ êîìïèëÿöèè ðàçðàáàòûâàå- äèìûõ êîìïàíèåé Microchip (Ðèñóíîê 2).
ìîãî ïðîãðàììíîãî êîäà. MPLAB XC ïîä- Ñðåäà ïîñòðîåíà íà îñíîâå IDE NetBeans ñ
äåðæèâàåò 8-áèòíûå PIC è AVR â âåðñèè îòêðûòûì èñõîäíûì êîäîì îò Apache Software
MPLAB XC8, 16-áèòíûå PIC è dsPIC DSC â Foundation è ðàñïðîñòðàíÿåòñÿ áåñïëàòíî.
MPLAB XC16 è 32-áèòíûå PIC è SAM â
MPLAB XC32. Äëÿ êîìïèëÿòîðîâ MPLAB Ðèñóíîê 2. Ñòàðòîâîå îêíî MPLAB X IDE.
XC äîñòóïíû äâà âèäà ëèöåíçèè: áåñïëàò-
íàÿ – âêëþ÷àåò áàçîâûå ôóíêöèè îïòèìè- MPLAB X IDE îáëàäàåò øèðîêèìè âîçìîæ-
çàöèè è PRO – îðèåíòèðîâàíà íà ïðîåêòû, íîñòÿìè äëÿ íàïèñàíèÿ èñõîäíîãî êîäà ïðî-
òðåáóþùèå ìàêñèìàëüíîé îïòèìèçàöèè ãðàììû, åå äàëüíåéøåé îòëàäêè è îïòèìèçà-
ïî ñêîðîñòè è ðàçìåðó áèíàðíîãî ôàéëà. öèè ïðîåêòà. Ñòîëü îáøèðíûé ôóíêöèîíàë
îáåñïå÷åí áëàãîäàðÿ íàëè÷èþ â MPLAB X
! Microchip Studio (Atmel Studio 7) – èíòå- IDE ñëåäóþùèõ ìîäóëåé è âîçìîæíîñòåé
ãðèðîâàííàÿ ñðåäà ðàçðàáîòêè (IDE) äëÿ (Ðèñóíîê 3):
íàïèñàíèÿ êîäà è îòëàäêè ìèêðîêîíòðîë-
ëåðîâ AVR è SAM. ! Ìåíåäæåð ïðîåêòîâ (Project Manager) –
ñëóæèò äëÿ óïðàâëåíèÿ ôàéëàìè ðàáî÷èõ
! Atmel START – áåñïëàòíûé îíëàéí- ãðóïï;
èíñòðóìåíò äëÿ ãðàôè÷åñêîãî êîíôèãóðè-
ðîâàíèÿ ìèêðîêîíòðîëëåðîâ äëÿ âñòðàè- ! Ðåäàêòîð êîäà (Editor) – ïîçâîëÿåò ðåäàê-
âàåìûõ ïðèëîæåíèé íà áàçå ìèêðîêîí- òèðîâàòü è ñîçäàâàòü ïðîãðàììíûé êîä
òðîëëåðîâ AVR è SAM. ïðîåêòà;

Êàê íåñëîæíî çàìåòèòü, òå èëè èíûå ïðî- ! Ïîääåðæêà ïðîãðàììàòîðîâ/îòëàä÷èêîâ
ãðàììíûå ñðåäñòâà ïîäõîäÿò òîëüêî äëÿ MPLAB ICD è MPLAB REAL ICE;
îïðåäåëåííîãî òèïà êîíòðîëëåðîâ. Â Òàáëè-
öå 1 ïðèâåäåíû äàííûå ïî âîçìîæíîñòè ðàáî- ! Ñèìóëÿòîð MPLAB X Simulator, ïîøàãîâî
òû ñ ïðîãðàììíûì îáåñïå÷åíèåì â çàâèñè- ìîäåëèðóþùèé ðàáîòó ïðîãðàììû;
ìîñòè îò âûáðàííîãî ìèêðîêîíòðîëëåðà èëè
ìèêðîïðîöåññîðà. ! Ïîääåðæêà êîìïèëÿòîðîâ MPLAB XC
(XC8, XC16 è XC32) – ïðåîáðàçóþò èñõîä-
Äëÿ óïðîùåíèÿ ïðîöåññà ðàáîòû, êîìïà- íûé êîä íà ÿçûêàõ Ñ, Ñ++, àññåìáëåð â
íèÿ Microchip îáúåäèíèëà èíôîðìàöèþ ïî ìàøèííûé;
ñâîèì ïðîäóêòàì â ðàçäåë Microchip Developer
Help [2], â êîòîðîì ïîäðîáíî îïèñàíû âñå òîí- ! È òàê äàëåå.
êîñòè ðàáîòû ñ ïðèâåäåííûìè âûøå ïðîãðàì- MPLAB X ïðåäëàãàåò ïîëüçîâàòåëþ øèðî-
ìíûìè ïàêåòàìè, à òàêæå ïðèâåäåíû ññûëêè
íà ïðîäóêòû, äîïîëíèòåëüíûå ðåñóðñû, âèäå- êèé ôóíêöèîíàë, ñïîñîáíûé ïîìî÷ü áûñòðî
îóðîêè, êóðñû è äîêóìåíòàöèþ. îòëàäèòü ïðîåêò è ìèíèìèçèðîâàòü âðåìÿ

Ñòîèò òàêæå ó÷èòûâàòü âîçìîæíîñòü ðàáî-
òû ïðîãðàììíîãî îáåñïå÷åíèÿ íà òîé èëè
èíîé îïåðàöèîííîé ñèñòåìå. Íàïðèìåð,
èíñòðóìåíòû ðàçðàáîòêè MPLAB ñîâìåñòèìû
ñ îïåðàöèîííûìè ñèñòåìàìè Windows, Linux
è macOS, à Microchip Studio (Atmel Studio 7)
ñïîñîáíà ðàáîòàòü òîëüêî ïîä Windows.

Ðàçáåðåì îïèñàííûå âûøå ïðîãðàììíûå
ðåøåíèÿ áîëåå ïîäðîáíî.

16 ÑÒÀÒÜÈ

MPLAB X

Êîìïèëÿòîðû Ðåäàêòîð êîäà Îòëàä÷èê Ìåíåäæåð ïîðîåêòîâ
MPLAB XC

Ïðîãðàììíîå Ñèìóëÿòîðû Îòëàä÷èêè Ïðîãðàììàòîðû Ïëàãèíû
îáåñïå÷åíèå MPLAB SIM MPLAB Starter Kits MPLAB MP3 Ñåãìåíòû ïðèëîæåíèé

Êîìïèëÿòîðû

RTOS Proteus SPICE PIC Kit ïðîãðàììàòîð/îòëàä÷èê Ïëàãèíû NetBeans
Êîíòðîëü âåðñèè MATLAB MPLAB ICD
Ìîíèòîð äàííûõ è
Ïðî÷èå îïöèè MPLAB REAL ICE êîíòðîëü èíòåðôåéñîâ

Íàáëþäåíèå â
ðåæèìå RTO

Ýìóëÿòîðû è îòëàä÷èêè Ïðîèçâîäñòâåííûå, PC-lint è äðóãèå
GANG ïðãðàììàòîðû

Ñòîðîííèå ïðîèçâîäèòåëè

Ðèñóíîê 3. Ñîñòàâëÿþùèå ñðåäû MPLAB X IDE.

ðàçðàáîòêè. Äàííàÿ IDE ìîæåò ðàññ÷èòàòü ñîáîé ïëàãèí, óïðîùàþùèé ðàáîòó è
âðåìÿ èñïîëíåíèÿ îïåðàöèé (èíñòðóìåíò íàñòðîéêó ãèáðèäíûõ ØÈÌ-êîíòðîëëåðîâ,
Stopwatch), îòêðûòü äîñòóï ê ïåðåìåííûì è â ÷àñòíîñòè – MCP19110/11/18/19;
ñïåöèàëüíûì ðåãèñòðàì êîíòðîëëåðà, îáúå-
äèíèòü ðàçðîçíåííûå ôàéëû â îäèí ïðîåêò è ! Êîíôèãóðàòîð äèñïëåÿ Graphics Display
ìíîãîå äðóãîå. Â ïàïêå, ãäå ðàçìåùàåòñÿ Designer (GDD) – èíñòðóìåíò ðàçðàáîòêè
MPLAB X, ïî ïóòè \template\code ëåæàò ôàé- èíòåðôåéñîâ, êîòîðûé ïîçâîëÿåò áûñòðî
ëû-øàáëîíû äëÿ ïðîåêòîâ, ñ êîòîðûõ óäîáíî è ëåãêî ñîçäàâàòü ãðàôè÷åñêèé èíòåð-
íà÷àòü ðàáîòó. ôåéñ ïîëüçîâàòåëÿ äëÿ ïðèëîæåíèé íà
îñíîâå 16- èëè 32-ðàçðÿäíûõ ìèêðîêîí-
Êðîìå òîãî, âîçìîæíîñòè MPLAB X IDE òðîëëåðîâ PIC;
ìîæíî ðàñøèðèòü ñ ïîìîùüþ ìíîæåñòâà ïëà-
ãèíîâ êàê îò êîìïàíèè Microchip èëè ! Ïðîãðàììíûé ïàêåò Proteus VSM Viewer,
NetBeans, òàê è îò ñòîðîííèõ ïðîèçâîäèòåëåé. ïîçâîëÿþùèé âèðòóàëüíî ñîáðàòü ñõåìó
ýëåêòðîííîãî óñòðîéñòâà è ñèìóëèðîâàòü
Ïðèìåðàìè äîñòóïíûõ äëÿ MPLAB X IDE åãî ðàáîòó, âûÿâëÿÿ îøèáêè, äîïóùåííûå
ïëàãèíîâ ìîãóò ñëóæèòü: íà ñòàäèè ïðîåêòèðîâàíèÿ è òðàññèðîâêè;

! Ìîíèòîð äàííûõ è êîíòðîëëåð èíòåðôåé- ! Ìîäóëü îòëàäêè Segger J-Link, ïîçâîëÿþ-
ñîâ (DMCI). DMCI ïîçâîëÿåò ðàçðàáîò÷èêó ùèé ðàáîòàòü ñ óñòðîéñòâàìè JTAG;
èçó÷àòü èëè èçìåíÿòü ñîäåðæèìîå ïåðå-
ìåííûõ áåç íåîáõîäèìîñòè îñòàíîâêè ! È òàê äàëåå.
ïðèëîæåíèÿ âî âðåìÿ ñåàíñà îòëàäêè;
Ïîëíûé ñïèñîê äîñòóïíûõ è óñòàíîâëåí-
! Êîíôèãóðàòîð êîäà Microchip (MCÑ) – íûõ ïëàãèíîâ ìîæíî íàéòè â ñîîòâåòñòâóþ-
ãðàôè÷åñêèé ïëàãèí äëÿ èíèöèàëèçàöèè ùåì ðàçäåëå ïðîãðàììû.
ñèñòåìû, êîòîðûé òàêæå ïðåäîñòàâëÿåò
äðàéâåðû äëÿ ðàáîòû ñ êîìïîíåíòàìè; Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî ïîìèìî ïîëîæåíèé,
îïèñàííûõ â ðóêîâîäñòâå Microchip Developer
! Ãðàôè÷åñêèé èíòåðôåéñ ïîëüçîâàòåëÿ Help, êîòîðîå óæå óïîìèíàëîñü ðàíåå, êîìïà-
SMPS Buck (SMPSGUI) – ïðåäñòàâëÿåò íèÿ Microchip ïðåäîñòàâëÿåò ñâîèì êëèåíòàì
ñïåöèàëüíûé îáó÷àþùèé êóðñ [3], â êîòîðîì

ÐàäèîËîöìàí 03,04-2021 17

ïðèâåäåíî ïîäðîáíîå îïèñàíèå ñðåäû. Ïî Ðèñóíîê 5. Óñòàíîâêà ïîäêëþ÷åíèÿ ê îòëà-
îêîí÷àíèè êóðñà ïîëüçîâàòåëü ïîëó÷èò äî÷íîé ïëàòå äëÿ ðàáîòû â MPLAB Xpress.
îñíîâíûå ïðåäñòàâëåíèÿ î ïðèíöèïàõ ðàáî-
òû ñ MPLAB X IDE, óçíàåò, êàê îòêðûòü è Òàêæå ñòîèò îòìåòèòü âíóøèòåëüíûé
ïîñòðîèòü ïðîåêò, óñâîèò îñíîâíûå ïðèíöèïû îáúåì õðàíèëèùà (10 Ãáàéò) äëÿ õðàíåíèÿ
îòëàäêè è çàãðóçêè êîäà â ìèêðîêîíòðîëëåð è ôàéëîâ ïðîåêòîâ è ðåïîçèòîðèé, ãäå ïîëüçî-
ìíîãîå äðóãîå. âàòåëü ìîæåò äåëèòüñÿ ñâîèìè èäåÿìè ñ äðó-
ãèìè ïîëüçîâàòåëÿìè èëè ÷åðïàòü âäîõíîâå-
MPLAB Xpress IDE íèå èç óæå ñóùåñòâóþùèõ ðåøåíèé. Âñÿ äîñ-
òóïíàÿ èíôîðìàöèÿ ïî ðàáîòå ñî ñðåäîé, êàê
 òåõ ñëó÷àÿõ, êîãäà ó êëèåíòà íåò âîçìîæ- è â ñëó÷àå ñ MPLAB X, ðàñïîëàãàåòñÿ â ðàçäå-
íîñòè óñòàíîâèòü ïîëíîöåííóþ MPLAB X IDE ëå Microchip Developer Help [5].
äëÿ ðàáîòû èëè íåîáõîäèìî áûñòðî ñîçäàòü/
îòðåäàêòèðîâàòü ïðîåêò, íà ïîìîùü ïðèõîäèò MPLAB Code Configurator
ñðåäà Microchip MPLAB Xpress. MPLAB Xpress
– ýòî áåñïëàòíàÿ èíòåðàêòèâíàÿ îíëàéí- MPLAB Code Configurator (MCC) – áåñ-
ñðåäà ðàçðàáîòêè, êîòîðàÿ íå òðåáóåò êàêîé- ïëàòíûé ãðàôè÷åñêèé ïëàãèí äëÿ èíèöèàëè-
ëèáî óñòàíîâêè èëè íàñòðîéêè ñèñòåìû. Äëÿ çàöèè ñèñòåìû, êîòîðûé òàêæå ïðåäîñòàâëÿ-
íà÷àëà ðàáîòû ñî ñðåäîé äîñòàòî÷íî ïåðåéòè åò äðàéâåðû äëÿ ðàáîòû ñ êîìïîíåíòàìè.
íà ñòðàíèöó MPLAB Xpress [4]. MPLAB Xpress MCC èìååò èíòóèòèâíî ïîíÿòíûé èíòåðôåéñ
ÿâëÿåòñÿ óïðîùåííîé è óñîâåðøåíñòâîâàí- è ñîäåðæèò â ñåáå áîãàòûé íàáîð ïåðèôåðèé-
íîé âåðñèåé MPLAB X IDE è ñîäåðæèò îñíîâ- íûõ óñòðîéñòâ è ôóíêöèé.
íûå åå íàèáîëåå ïîïóëÿðíûå è íåîáõîäèìûå
äëÿ ðàáîòû ôóíêöèè (Ðèñóíîê 4). Ê êëþ÷åâûì îñîáåííîñòÿì MPLAB Code
Configurator ìîæíî îòíåñòè:
Ðèñóíîê 4. Ðàáîòà ñ òåñòîâûì ïðîåêòîì â
ñðåäå MPLAB Xpress. ! Èíèöèàëèçàöèÿ â ãðàôè÷åñêîé ôîðìå
ñèñòåìíûõ ðåãèñòðîâ, ïîðòîâ ââîäà/âûâî-
MPLAB Xpress ñòàíåò ïðåêðàñíûì âûáî- äà è íåçàâèñèìîé îò ÿäðà ïåðèôåðèè;
ðîì äëÿ òåõ, êòî òîëüêî íà÷èíàåò çíàêîìñòâî ñ
ïðîäóêöèåé êîìïàíèè Microchip. Êîãäà æå äåëî ! Îòîáðàæåíèå ñïèñêà äîñòóïíûõ è âûáðàí-
äîéäåò äî ñåðüåçíîé ðàçðàáîòêè è âîçìîæíîñ- íûõ ïåðèôåðèéíûõ ìîäóëåé äëÿ êîíêðåò-
òåé MPLAB Xpress îêàæåòñÿ íåäîñòàòî÷íî, íîãî ìèêðîêîíòðîëëåðà;
ïîëüçîâàòåëü ñìîæåò áåç òðóäà ïåðåíåñòè
ñóùåñòâóþùèé ïðîåêò â MPLAB X IDE. ! Ñèñòåìà îïîâåùåíèé, ïðåäóïðåæäàþùàÿ
î âîçìîæíûõ îøèáêàõ êîíôèãóðèðîâàíèÿ;
MPLAB Xpress âêëþ÷àåò â ñåáÿ ïîñëåäíþþ
âåðñèþ MPLAB Code Configurator è ñîâìåñòè- ! Ìîæåò èñïîëüçîâàòüñÿ äëÿ íàñòðîéêè è
ìà ñ îöåíî÷íûìè ïëàòàìè MPLAB Xpress, ãåíåðàöèè áèáëèîòåê.
ïëàòàìè Curiosity, Explorer 16/32 è ïðîãðàììà-
òîðîì/îòëàä÷èêîì PICkit 4.  MPLAB Xpress MPLAB Code Configurator ïîääåðæèâàåò
ðàçðàáîò÷èêó òàêæå äîñòóïíà ïðîãðàììíàÿ ìèêðîêîíòðîëëåðû PIC è AVR è ïîçâîëÿåò
ñèìóëÿöèÿ ïðîåêòà è åãî àïïàðàòíàÿ îòëàäêà ñîçäàâàòü ðàáî÷èé êîä âñåãî çà íåñêîëüêî
íà ïîäêëþ÷åííîé ê ïåðñîíàëüíîìó êîìïüþòå- êëèêîâ ìûøêîé, ÷òî çíà÷èòåëüíî óñêîðÿåò
ðó îòëàäî÷íîé ïëàòå (Ðèñóíîê 5). ïðîöåññ ðàçðàáîòêè, îñîáåííî êîãäà äåëî
êàñàåòñÿ ïðîòîòèïîâ (Ðèñóíîê 6).

18 ÑÒÀÒÜÈ

Ðèñóíîê 6. Ïðèìåð ðàáîòû â MPLAB Code
Configurator.

Ñóùåñòâóåò 3 âàðèàíòà íà÷àëà ðàáîòû ñ Ðèñóíîê 7. Ïðèìåð íàñòðîéêè ïðîåêòà â
MPLAB Code Configurator: MPLAB Harmony.

1. Èñïîëüçîâàíèå îáëà÷íîé IDE MPLAB ñîêðàùåíèþ âðåìåíè âûâîäà ïðîäóêòà íà
Xpress. MPLAB Xpress óæå âêëþ÷àåò â ñåáÿ ðûíîê (Ðèñóíîê 7).
ïðåäóñòàíîâëåííûé MPLAB Code Confi-
gurator è âñå, ÷òî òðåáóåòñÿ ïîëüçîâàòåëþ Ìîäóëè â MPLAB Harmony äåëÿòñÿ íà
äëÿ íà÷àëà ðàáîòû, – ýòî ñîçäàòü íîâûé ÷åòûðå êàòåãîðèè:
èëè îòêðûòü ñóùåñòâóþùèé ïðîåêò è
âûáðàòü ñîîòâåòñòâóþùèé ðàçäåë â øàïêå ! Áèáëèîòåêè ïåðèôåðèè;
ìåíþ. Îòêðûòèå ïðîåêòà íåîáõîäèìî äëÿ
òîãî, ÷òîáû MCC ìîã ïîëó÷èòü èìÿ èñïîëü- ! Äðàéâåðû óñòðîéñòâ;
çóåìîãî êîíòðîëëåðà è ïîäãðóçèòü íåîáõî-
äèìûå äàííûå, êàñàþùèåñÿ ðåãèñòðîâ è ! Ñèñòåìíûå ñëóæáû;
áèòîâ êîíôèãóðàöèè, à òàêæå íàñòðîèòü
ãðàôè÷åñêèé èíòåðôåéñ. ! Ïðîìåæóòî÷íîå ïðîãðàììíîå îáåñïå÷å-
íèå (middleware).
2. Óñòàíîâèòü ïëàãèí MCC â MPLAB X IDE.
Åñëè ó âàñ óñòàíîâëåíà MPLAB X IDE, âñå, Áèáëèîòåêè ïåðèôåðèè (PLIB) îáåñïå÷è-
÷òî âàì íóæíî ñäåëàòü, ÷òîáû íà÷àòü ðàáî- âàþò íèçêîóðîâíåâûé èíòåðôåéñ ñ ïåðèôå-
òó ñ MCC, – ýòî çàãðóçèòü åãî èç áèáëèîòåêè ðèéíûìè ìîäóëÿìè, ïîçâîëÿÿ ðàçðàáîò÷èêó
ïëàãèíîâ ÷åðåç âêëàäêó «Plugins». íå çàäóìûâàòüñÿ î òîì, ÷òî ïðîèñõîäèò íà
óðîâíå ðåãèñòðîâ, ÷åì îáëåã÷àþò íàïèñàíèå
3. Ðó÷íàÿ óñòàíîâêà ïëàãèíà MCC â MPLAB X äðàéâåðîâ äëÿ ìèêðîêîíòðîëëåðîâ ñåìåé-
IDE.  òåõ ñëó÷àÿõ, êîãäà ïîëüçîâàòåëþ ñòâà PIC. Îäíàêî áèáëèîòåêè íå ïðåäíàçíà÷å-
íåîáõîäèìî èñïîëüçîâàòü ïðåäûäóùèå íû äëÿ ïðèìåíåíèÿ íåïîñðåäñòâåííî â ïðè-
âåðñèè MCC, îí ìîæåò óñòàíîâèòü òðåáóå- ëîæåíèè, ïîñêîëüêó ïðè èñïîëüçîâàíèè
ìóþ âåðñèþ ïëàãèíà âðó÷íóþ, ïðåäâàðè- íåñêîëüêèõ áèáëèîòåê î÷åíü âûñîêà âåðîÿò-
òåëüíî ñêà÷àâ ñîîòâåòñòâóþùèé ôàéë ñ íîñòü êîíôëèêòà, âîçíèêàþùåãî ïðè ðàñïðå-
ñàéòà êîìïàíèè. äåëåíèè ðåñóðñîâ. Äðàéâåðû óñòðîéñòâà
ÿâëÿþòñÿ íàäñòðîéêîé íàä áèáëèîòåêàìè è
MPLAB Harmony v3 îáåñïå÷èâàþò ïðîñòîå è âûñîêîàáñòðàêòíîå
âçàèìîäåéñòâèå ñ ïåðèôåðèéíûìè ìîäóëÿ-
MPLAB Harmony ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ìè ñ ïîìîùüþ îïðåäåëåííûõ ôóíêöèé. Ïðè-
ôðåéìâîðê äëÿ ðàçðàáîòêè âñòðîåííîãî ïðî- ìåíåíèå äðàéâåðîâ òàêæå ïîçâîëÿåò èçáå-
ãðàììíîãî îáåñïå÷åíèÿ íà áàçå 32- æàòü êîíôëèêòîâ ìåæäó áèáëèîòåêàìè.
ðàçðÿäíûõ ìèêðîêîíòðîëëåðîâ è ìèêðîïðî- Middleware-ìîäóëè íåîáõîäèìû äëÿ îðãàíè-
öåññîðîâ. MPLAB Harmony ïðåäîñòàâëÿåò çàöèè ðàáîòû ïåðèôåðèéíûõ áëîêîâ ñî ñëîæ-
ïîëüçîâàòåëþ ãèáêèå è ôóíêöèîíàëüíî íûìè ïðîòîêîëàìè, íàïðèìåð, ñòåêîâ TCP/IP,
ñîâìåñòèìûå ïðîãðàììíûå ìîäóëè, êîòîðûå
âûñòóïàþò â ðîëè ñòðîèòåëüíûõ áëîêîâ ïðè
ñîçäàíèè ïðèëîæåíèÿ è óïðîùàþò ïðîöåññ
ðàçðàáîòêè è, êàê ñëåäñòâèå, ñïîñîáñòâóþò

ÐàäèîËîöìàí 03,04-2021 19

USB. Çà òåì, ÷òîáû äðàéâåðû èëè middleware- Òàáëèöà 2. Êîìïèëÿòîðû Microchip
ìîäóëè íå êîíôëèêòîâàëè ìåæäó ñîáîé èç-çà
êàêèõ-ëèáî îáùèõ ðåñóðñîâ, ñëåäÿò ñèñòåì- Êîìïèëÿòîð Ïîääåðæèâàåìûå ìèêðîêîíòðîëëåðû
íûå ñëóæáû.
MPLAB XC8 8-áèòíûå ìèêðîêîíòðîëëåðû PIC è AVR
Èñõîäÿ èç âñåãî âûøåñêàçàííîãî, ê êëþ÷å-
âûì ïðåèìóùåñòâàì MPLAB Harmony ìîæíî MPLAB XC16 16-áèòíûå ìèêðîêîíòðîëëåðû PIC, öèôðîâûå
îòíåñòè: ñèãíàëüíûå êîíòðîëëåðû (DSC) dsPIC

! Íåçàâèñèìàÿ îò ÿäðà ðåàëèçàöèÿ, ïîääåð- MPLAB XC32/32++ 32-áèòíûå ìèêðîêîíòðîëëåðû PIC è SAM
æèâàåò àðõèòåêòóðû MIPS è Cortex Arm;
! O1 – ïîçâîëÿåò ïðîâåñòè îïòèìèçàöèþ
! Ïåðåíîñèìîñòü êîäà äàæå â ïðåäåëàõ êîäà áåç âëèÿíèÿ íà ïðîöåññ îòëàäêè,
ðàçíûõ ñåìåéñòâ êîíòðîëëåðîâ;
! O2 – ïîçâîëÿåò ïðîâåñòè ñáàëàíñèðîâàí-
! Ïðîñòîé ïðîöåññ íàñòðîéêè è ðàáîòû áëà- íóþ îïòèìèçàöèþ ñêîðîñòè è ðàçìåðà êîäà.
ãîäàðÿ ãðàôè÷åñêîìó èíòåðôåéñó è êîí-
ôèãóðàòîðó MPLAB Harmony Configurator Åñëè ñòàíäàðòíûõ óðîâíåé îïòèìèçàöèè
(MHC), êîòîðûé ïîçâîëÿåò ïðîâîäèòü îêàçûâàåòñÿ íåäîñòàòî÷íî, ðàçðàáîò÷èê
êîíôèãóðàöèþ è ãåíåðàöèþ íà÷àëüíîãî ìîæåò ïðèîáðåñòè ðàñøèðåííóþ PRO-
êîäà, ïåðèôåðèéíûõ áèáëèîòåê è ïðîìåæó- ëèöåíçèþ è ïîëó÷èòü äîñòóï ê ñëåäóþùèì
òî÷íîãî ïðîãðàììíîãî îáåñïå÷åíèÿ (USB, âîçìîæíîñòÿì
TCP / IP è ò. ä.);
! Os – ïîçâîëÿåò ïðîèçâåñòè ìàêñèìàëüíîå
! Ìíîãîóðîâíåâàÿ ìîäóëüíàÿ ñòðóêòóðà, ñîêðàùåíèå ðàçìåðà êîäà;
ñîîòâåòñòâóþùàÿ ñòàíäàðòàì MIRSA-C:
2012; ! O3 – ïîçâîëÿåò ïðîâåñòè ëó÷øóþ îïòèìè-
çàöèþ ñ òî÷êè çðåíèÿ ñêîðîñòè âûïîëíå-
! Áîëåå 1000 ïðèìåðîâ ïðèëîæåíèé; íèÿ è ðàáîòû êîäà;

! Âîçìîæíîñòü ðàáîòû ñ 32-ðàçðÿäíûìè ! mpa (ïðîöåäóðíàÿ àáñòðàêöèÿ) – åùå
ñåìåéñòâàìè PIC (íà áàçå MIPS) è SAM (íà áîëüøå óìåíüøàåò ðàçìåð êîäà
áàçå Cortex Arm);
Ëèöåíçèÿ PRO, êàê ïðàâèëî, ïðèìåíÿåòñÿ
! Âîçìîæíîñòü ðàáîòû ñî ñòîðîííèìè ðåøå- â ïðîåêòàõ, òðåáóþùèõ ìàêñèìàëüíîãî
íèÿìè, òàêèìè êàê FreeRTOS è Micrium, ñîêðàùåíèÿ êîäà è ìàêñèìàëüíîé ïðîèçâî-
âîçìîæíîñòü èìïîðòèðîâàòü ïðîåêòû, äèòåëüíîñòè. Äëÿ îçíàêîìëåíèÿ ñ âîçìîæ-
ñîçäàííûå â IAR Embedded Workbench íîñòÿìè MPLAB XC PRO ïîëüçîâàòåëü ìîæåò
ïîëó÷èòü áåñïëàòíóþ 60-äíåâíóþ ïðîáíóþ
MPLAB Harmony äîñòóïíà äëÿ çàãðóçêè èç âåðñèþ ëèöåíçèè è ïðîäëèòü èëè îòêàçàòüñÿ
ðåïîçèòîðèÿ Harmony GitHub [6]. Òàêæå îíà îò íåå ïî èñòå÷åíèè ïðîáíîãî ïåðèîäà.
ìîæåò óñòàíîâëåíà â MPLAB X IDE ÷åðåç ðàç-
äåë ïëàãèíîâ. MPLAB XC PRO ïîääåðæèâàåò íåñêîëüêî
òèïîâ ëèöåíçèè:
Êîìïèëÿòîðû MPLAB XC
! Ëèöåíçèÿ äëÿ ðàáî÷åé ñòàíöèè;
Êîìïèëÿòîðû MPLAB XC – ýòî, ïîæàëóé,
òî, áåç ÷åãî ñëîæíî ïðåäñòàâèòü ðàáîòó ! Ëèöåíçèÿ ïî ïîäïèñêå;
îñíîâíûõ ïðîãðàììíûõ ñðåäñòâ êîìïàíèè,
òàêèõ êàê MPLAB X è MPLAB Xpress. ! Ëèöåíçèÿ ñàéòà;

Ïîäîáðàòü ïîäõîäÿùèé êîìïèëÿòîð äëÿ ! Ëèöåíçèÿ ñåðâåðà;
êîíêðåòíîãî ïðîåêòà äîñòàòî÷íî ïðîñòî, âñå
çàâèñèò îò âûáðàííîãî ìèêðîêîíòðîëëåðà ! Ëèöåíçèÿ âèðòóàëüíîé ìàøèíû;
(Òàáëèöà 2).
! Ëèöåíçèÿ íà ýëåêòðîííîì êëþ÷å.
Êîìïèëÿòîðû MPLAB XC îáåñïå÷èâàþò
âûñîêóþ ñòåïåíü îïòèìèçàöèè êîäà è ìîãóò Äîïîëíèòåëüíî ïîëüçîâàòåëþ òàêæå äîñ-
ñîêðàòèòü êîíå÷íûé ðàçìåð ôàéëà äî 70%. òóïíà ïîäïèñêà High Priority Access (HPA),
Áåñïëàòíûå âåðñèè MPLAB XC ïðåäëàãàþò êîòîðàÿ ìîæåò áûòü àêòèâèðîâàíà áåñïëàòíî
ïîëüçîâàòåëþ ñëåäóþùèå óðîâíè îïòèìèçàöèè: íà 12 ìåñÿöåâ ïðè ïðèîáðåòåíèè MPLAB XC
PRO. HPA äàåò ïîëüçîâàòåëþ ïðèîðèòåò â
! O0 – êîä íàõîäèòñÿ â èñõîäíîì ñîñòîÿíèè, ïîëó÷åíèè òåõíè÷åñêîé ïîääåðæêè ïî çàïðî-
ñàì, ñâÿçàííûì ñ êîìïèëÿòîðîì.

Ïîìèìî ëèöåíçèè MPLAB XC PRO, êîìïà-
íèÿ Microchip òàêæå ïðåäëàãàåò ñâîèì êëèåí-
òàì âåðñèè êîìïèëÿòîðîâ äëÿ ïðèëîæåíèé,
êðèòè÷åñêèõ ê îòêàçàì. Ýòè âåðñèè ñåðòèôè-

20 ÑÒÀÒÜÈ

öèðîâàíû íåìåöêîé ýêñïåðòíîé îðãàíèçàöè- øåííûé ðàçìåð êîäà è óñïåøíî êîíêóðèðóåò
åé TÜV SÜD â ñîîòâåòñòâèè ñ ñîâðåìåííûìè ñ áîëåå äîðîãèìè ïðåäñòàâëåííûìè íà
ñòàíäàðòàìè áåçîïàñíîñòè ISO 26262, IEC ðûíêå ðåøåíèÿìè.
61508, IEC 62304 è IEC 60730.
Êëþ÷åâûå îñîáåííîñòè ñðåäû Microchip
Microchip Studio (Atmel Studio 7) Studio:

Âñå, êòî õîòü ðàç èìåë äåëî ñ ðàçðàáîòêîé ! Ïîääåðæêà áîëåå 500 óñòðîéñòâ AVR è
ïðîãðàììíîãî êîäà äëÿ ìèêðîêîíòðîëëåðîâ, SAM;
íàâåðíÿêà ñëûøàëè î ñðåäå Atmel Studio.
Ïîñëå òîãî êàê Microchip çàâåðøèëà ñäåëêó ! Âñòðîåííûé êîìïèëÿòîð MPLAB XC8;
ïî ïîêóïêå êîìïàíèè Atmel â 2016 ãîäó, âñå
ïðàâà íà ñðåäó ðàçðàáîòêè (êàê è íà ñàìè ìèê- ! Áîëåå 1600 ïðèìåðîâ ïðîåêòîâ ñ èñõîäíû-
ðîêîíòðîëëåðû) ïåðåøëè ê íîâîìó ïðàâîîá- ìè êîäàìè, äîñòóïíûìè ÷åðåç Advanced
ëàäàòåëþ, à ñàìà IDP ñòàëà íîñèòü ãîðäîå Software Framework (ASF);
íàçâàíèå Microchip Studio.
! Ðàñøèðåíèå âîçìîæíîñòåé IDE ÷åðåç
Microchip Studio ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé Microchip Gallery – îíëàéí-ìàãàçèí èíñòðó-
èíòåãðèðîâàííóþ ïëàòôîðìó ðàçðàáîòêè ìåíòîâ ðàçðàáîòêè è âñòðîåííîãî ïðî-
(IDP) äëÿ ñîçäàíèÿ è îòëàäêè ïðèëîæåíèé íà ãðàììíîãî îáåñïå÷åíèÿ îò Microchip è
áàçå ìèêðîêîíòðîëëåðîâ AVR è SAM. Atmel ñòîðîííèõ ïðîèçâîäèòåëåé;
Studio âëèëàñü â øèðîêîå ïîðòôîëèî ñðåäñòâ
ðàçðàáîòêè îò Microchip è ïðåäëàãàåò ïîëüçî- ! QTouch Composer – íàáîð èíñòðóìåíòîâ
âàòåëÿì ïðîñòîé â èñïîëüçîâàíèè ôóíêöèî- äëÿ ðàçðàáîòêè è íàñòðîéêè åìêîñòíûõ
íàë äëÿ íàïèñàíèÿ, ñáîðêè è îòëàäêè ïðèëî- ñåíñîðíûõ óñòðîéñòâ, ïðîâåðêè ïðîèçâî-
æåíèé, íàïèñàííûõ íà ÿçûêàõ C/C++ èëè äèòåëüíîñòè ñèñòåìû, ìîíèòîðèíãà ýíåð-
àññåìáëåðå (Ðèñóíîê 8). ãîïîòðåáëåíèÿ ñ âîçìîæíîñòüþ ðàáîòû â
ðåæèìå ðåàëüíîãî âðåìåíè;
Ðèñóíîê 8. Ïðèìåð ðàáîòû ñ ïðîåêòîì â ñðåäå
Microchip Studio. ! Wireless Composer íàáîð èíñòðóìåíòîâ
äëÿ ðàçðàáîòêè è íàñòðîéêè áåñïðîâîä-
Íåñìîòðÿ íà òî, ÷òî ñðåäà ïîëó÷èëà íîâîå íûõ óñòðîéñòâ;
íàçâàíèå è ñëåãêà èçìåíåííûé âíåøíèé âèä,
ïîëüçîâàòåëè ïî-ïðåæíåìó ìîãóò ñâîáîäíî ! Ðàñøèðåííûå ôóíêöèè îòëàäêè, âêëþ÷àÿ
èñïîëüçîâàòü äîêóìåíòàöèþ, êóðñû è âèäåîó- ñòåïïèíã è òî÷êè îñòàíîâà, ïîääåðæêó
ðîêè, ñîçäàííûå äëÿ Atmel Studio. Òî æå êàñà- òðàññèðîâêè (SAM3 è SAM4), ñòàòèñòè÷åñ-
åòñÿ è àïïàðàòíîé ÷àñòè, â ÷àñòíîñòè ïðî- êîå ïðîôèëèðîâàíèå êîäà, îòñëåæèâà-
ãðàììàòîðîâ AVR è SAM. íèå/ìîíèòîðèíã ïðåðûâàíèé, îòñëåæèâà-
íèå çíà÷åíèé ïåðåìåííûõ â ðåæèìå
Microchip Studio óñòàíàâëèâàåòñÿ âìåñòå ñ ðåàëüíîãî âðåìåíè è ìíîãîå äðóãîå;
êîìïèëÿòîðàìè avr-gcc, avr32-gcc è arm-
none-eabi-gcc, â äîïîëíåíèå ê êîòîðûì áûë ! Âñòðîåííûé ðåäàêòîð êîäà, ìåíåäæåð
òàêæå äîáàâëåí MPLAB XC8. Åãî ðàñøèðåí- ïðîåêòîâ, âèðòóàëüíûé ñèìóëÿòîð, ìîäóëü
íàÿ âåðñèÿ MPLAB XC8 PRO âêëþ÷àåò â ñåáÿ âíóòðèñõåìíîé îòëàäêè è èíòåðôåéñ
óëó÷øåííóþ ñòåïåíü îïòèìèçàöèè, óìåíü- êîìàíäíîé ñòðîêè;

! Âîçìîæíîñòü íàïèñàíèÿ êîäà è ìîäåëèðî-
âàíèÿ ïðåðûâàíèé, ðàáîòû ïåðèôåðèéíûõ
óñòðîéñòâ è äðóãèõ âíåøíèõ âîçäåéñòâèé
äëÿ êîíêðåòíîé ìîäåëè êîíòðîëëåðà;

! Âîçìîæíîñòü ñîçäàíèÿ äèçàéíà ïðèëîæå-
íèé ñ íèçêèì ýíåðãîïîòðåáëåíèåì;

! Îòñëåæèâàíèå äàííûõ î ïîòðåáëÿåìîé
ìîùíîñòè âî âðåìÿ îòëàäêè ïðîãðàììû
ïðè ïîìîùè Power Debugger.

Åùå îäíîé îñîáåííîñòüþ ÿâëÿåòñÿ âîç-
ìîæíîñòü èìïîðòà â Microchip Studio ïðîåê-
òîâ Arduino, ÷òî ïîçâîëÿåò çíà÷èòåëüíî
óïðîñòèòü è óñêîðèòü ïðîöåññ ïåðåõîäà îò
ñîçäàíèÿ ïðîòîòèïà ê îðãàíèçàöèè ïîëíîöåí-

ÐàäèîËîöìàí 03,04-2021 21

íîãî ïðîèçâîäñòâà. Microchip Studio ïîääåð- Ñîçäàíèå èëè îòêðûòèå
æèâàåò ðàáîòó ñ Arduino Zero è ïëàòàìè ðàñ- ïðèìåðà ïðîåêòà
øèðåíèÿ Arduino Shield.
Êîíôèãóðèðîâàíèå ìèêðîêîíòðîëëåðà
Atmel START è ïðîãðàììíîãî êîäà

Atmel START ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé îíëàéí- Ïåðåíîñ ïðîåêòà è îòëàäêà â IDE
èíñòðóìåíò äëÿ êîíôèãóðèðîâàíèÿ è
íàñòðîéêè ïðîåêòîâ âñòðàèâàåìîãî ïðîãðàì- Ðèñóíîê 9. Ïðîöåññ ðàáîòû ñ îíëàéí-
ìíîãî îáåñïå÷åíèÿ ïðè ïîìîùè ãðàôè÷åñêî- èíñòðóìåíòîì Atmel START.
ãî èíòåðôåéñà. Atmel START îñíîâàí íà
ïîñëåäíåì ïîêîëåíèè Advanced Software Òåõíîëîãèÿ Arm TrustZone îáåñïå÷èâàåò
Framework è äàåò âîçìîæíîñòü ðàçðàáîò÷èêó àïïàðàòíîå ðàçäåëåíèå òàê íàçûâàåìûõ
âûáèðàòü è íàñòðàèâàòü ïðîãðàììíûå êîì- çàùèùåííûõ è íåçàùèùåííûõ çîí. Äàííîå
ïîíåíòû, äðàéâåðû è ïðîìåæóòî÷íîå ÏÎ, à ðàçäåëåíèå ïîçâîëÿåò îáåçîïàñèòü êðèòè-
òàêæå ïîäáèðàòü ïðèìåðû ïðîåêòîâ, ñïåöè- ÷åñêè âàæíûå ôóíêöèè èëè êîíôèäåíöèàëü-
àëüíî àäàïòèðîâàííûõ ïîä ïîòðåáíîñòè íóþ èíôîðìàöèþ, õðàíÿùóþñÿ â çàùèùåí-
ñîçäàâàåìîãî ðåøåíèÿ. Ïðè ðàáîòå â Atmel íîé çîíå, îò äîñòóïà èç êîìïîíåíòîâ, ðàñïî-
START ïîëüçîâàòåëü ìîæåò ïðîñìàòðèâàòü ëîæåííûõ âîâíå. Òåõíîëîãèÿ TrustZone, â
çàâèñèìîñòè ìåæäó ïðîãðàììíûìè êîìïî- ÷àñòíîñòè, äîñòóïíà ïðè ðàáîòå ñ ìèêðîêîí-
íåíòàìè, ïðåäîòâðàùàÿ òåì ñàìûì êîíôëèê- òðîëëåðàìè SAM L11.
òû è àïïàðàòíûå îãðàíè÷åíèÿ.  ñëó÷àå âîç-
íèêíîâåíèÿ êîíôëèêòà Atmel START àâòîìà- Çàêëþ÷åíèå
òè÷åñêè ïðåäëîæèò ðåøåíèÿ, ïîäõîäÿùèå
äëÿ äàííîé êîíêðåòíîé êîíôèãóðàöèè. Èíæåíåðû è ðàçðàáîò÷èêè ïîñòîÿííî íàõî-
äÿòñÿ â ïîèñêå íîâûõ ðåøåíèé, ñïîñîáíûõ
Íà÷èíàÿ ðàáîòó ñ Atmel START, ïîëüçîâà- äàòü èì áîëüøå âîçìîæíîñòåé, ïðèíåñòè
òåëü ìîæåò ñîçäàòü íîâûé ïðîåêò èëè íà÷àòü ÷òî-òî íîâîå â óæå ñóùåñòâóþùèå ïðîåêòû
ðàáîòó ñ óæå ñóùåñòâóþùèì ïðèìåðîì. èëè óñêîðèòü ïðîöåññ ðàçðàáîòêè. Îäíàêî
Ïîñëå çàâåðøåíèÿ êîíôèãóðèðîâàíèÿ ïðî- èíòåãðàöèÿ â ïðîåêò ïðîäóêöèè îò ðàçíûõ
ãðàììíîãî îáåñïå÷åíèÿ ïîëüçîâàòåëü ìîæåò ïðîèçâîäèòåëåé ìîæåò ïîâëå÷ü çà ñîáîé
çàãðóçèòü ñãåíåðèðîâàííûé ïðîåêò è îòêðûòü
åãî â IDE, óñòàíîâëåííîé íà ïåðñîíàëüíîì
êîìïüþòåðå, íàïðèìåð, Microchip Studio 7,
IAR Embedded Workbench, Keil µVision (Ðèñó-
íîê 9).

Atmel START ïðåäîñòàâëÿåò ïîëüçîâàòå-
ëþ ñëåäóþùèå ïðåèìóùåñòâà:

! Äàåò âîçìîæíîñòü íàéòè è ïðîòåñòèðîâàòü
ïðèìåðû äëÿ ñâîåãî ðåøåíèÿ;

! Ïîçâîëÿåò ñêîíôèãóðèðîâàòü ìèêðîêîí-
òðîëëåð, íàñòðîèòü äðàéâåðû è ïðîìåæó-
òî÷íîå ÏÎ;

! Ïîçâîëÿåò íàñòðîèòü ïàðàìåòðû òàéìå-
ðîâ è òàêòèðîâàíèå;

! Äàåò âîçìîæíîñòü ïîäãîòîâèòü ïðîåêò äëÿ
ðàáîòû íà ñîâðåìåííîé IDE;

! È ìíîãîå äðóãîå.

Îòäåëüíî ñëåäóåò îòìåòèòü TrustZone
Manager – ãðàôè÷åñêèé èíòåðôåéñ äëÿ
íàñòðîéêè ïàðàìåòðîâ áåçîïàñíîé (çàùè-
ùåííîé) çîíû, òàêæå èíòåãðèðîâàííûé â
Atmel START.

22 ÑÒÀÒÜÈ

ïðîáëåìû, ñâÿçàííûå ñ ñîïðÿæåíèåì ôóíê- íåíòû, ìèêðîêîíòðîëëåðû è îòëàäî÷íûå
öèîíàëà. Îäíèì èç âûõîäîâ ÿâëÿåòñÿ êîìïëåêñû, íî è ìîùíîå ïðîãðàììíîå îáåñ-
èñïîëüçîâàíèå ïðîäóêòîâ, âõîäÿùèõ â åäè- ïå÷åíèå, ñïîñîáíîå óäîâëåòâîðèòü ïîòðåá-
íóþ ýêîñèñòåìó, òàêóþ, êàê ïðåäëàãàåò ñâîèì íîñòè êàê ìàòåðûõ ðàçðàáîò÷èêîâ, òàê è ìîëî-
êëèåíòàì êîìïàíèÿ Microchip. Ýêîñèñòåìà äûõ èíæåíåðîâ, êîòîðûå òîëüêî íà÷èíàþò
Microchip – ýòî íå òîëüêî äèñêðåòíûå êîìïî- ñâîé ïóòü.ÐË

Ññûëêè

1. https://www.microchip.com/avr-support/avr-and-arm-toolchains-(c-compilers)
2. https://microchipdeveloper.com/
3. https://developerhelptraining.thinkific.com/courses/take/introtomplabx/texts/5392043-introduction
4. https://www.microchip.com/en-us/development-tools-tools-and-software/mplab-xpress
5. https://microchipdeveloper.com/mplabx:start
6. https://github.com/Microchip-MPLAB-Harmony

ÐàäèîËîöìàí 03,04-2021 23

Ìíîãîêàíàëüíûå
ïðåîáðàçîâàòåëè

ñ îáùèì äðîññåëåì

Àëåêñàíäð Ðóñó, Îäåññà, Óêðàèíà

ÌÌíîãîêàíàëüíûå ïðåîáðàçîâàòåëè ïðåä- èòèâíî, òî äðîññåëüíûå ïî÷åìó-òî âûõîäÿò
çà ðàìêè «êëàññè÷åñêèõ» ñõåì èìïóëüñíûõ
íàçíà÷åíû äëÿ ôîðìèðîâàíèÿ íåñêîëüêèõ ïðåîáðàçîâàòåëåé, èç-çà ÷åãî ìíîãèì, îñî-
âûõîäíûõ íàïðÿæåíèé èç îäíîãî âõîäíîãî.  áåííî íà÷èíàþùèì, ñïåöèàëèñòàì â îáëàñòè
ïðîñòåéøåì ñëó÷àå ñòðóêòóðíóþ ñõåìó ìíî- ñèëîâîé ýëåêòðîíèêè íå âñåãäà ïîíÿòíî, ïî÷å-
ãîêàíàëüíîãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ ìîæíî ïðåä- ìó ýòî óñòðîéñòâî áûëî ñäåëàíî èìåííî òàê,
ñòàâèòü â âèäå íàáîðà ìîäóëåé ñ ïàðàëëåëü- è êàê îíî âîîáùå ðàáîòàåò.
íî èëè ïîñëåäîâàòåëüíî ñîåäèíåííûìè âõî-
äàìè (Ðèñóíîê 1).  ýòîì ñëó÷àå âñå ïðîñòî è  ýòîé ñòàòüå áóäóò ðàññìîòðåíû íàèáî-
ïîíÿòíî – åñòü íåñêîëüêî íåçàâèñèìûõ ïðåîá- ëåå ðàñïðîñòðàíåííûå âàðèàíòû ìíîãîêà-
ðàçîâàòåëåé, êàæäûé èç êîòîðûõ ìîæåò áûòü íàëüíûõ ïðåîáðàçîâàòåëåé, ôîðìèðóþùèõ
ïîñòðîåí ïî êàêèì óãîäíî ñõåìàì, íàïðèìåð, âûõîäíûå íàïðÿæåíèÿ ñ ïîìîùüþ îäíîãî
ïî ñõåìå ïàðàìåòðè÷åñêîãî ñòàáèëèçàòîðà. îáùåãî äðîññåëÿ. Êàê îêàçàëîñü, ýòè ñõåìû
íå ÿâëÿþòñÿ «ýêçîòè÷åñêèìè» è øèðîêî
Ìíîãîêàíàëüíûé ïðåîáðàçîâàòåëü èñïîëüçóþòñÿ íà ïðàêòèêå. Ïðè ýòîì èõ
îñíîâíûå ñâîéñòâà, â ñâîå âðåìÿ íåïîñðåä-
Ïðåîáðàçîâàòåëü 1 Âûõîä 1 ñòâåííî ïîâëèÿâøèå íà âûáîð èìåííî ýòîãî
ðåøåíèÿ, ïî÷åìó-òî îêàçàëèñü íåçàñëóæåí-
Âõîä Ïðåîáðàçîâàòåëü 2 Âûõîä 2 íî çàáûòû.

Ïðåîáðàçîâàòåëü n Âûõîä n Îáðàòíîõîäîâîé ïðåîáðàçîâàòåëü
– êîãäà äðîññåëü íå ìîæåò áûòü
Ðèñóíîê 1. Ñòðóêòóðíàÿ ñõåìà ìíîãîêàíàëü- ïðîñòûì
íîãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ.
Îáðàòíîõîäîâàÿ ñõåìà (Ðèñóíîê 2) ïîçâî-
Îäíàêî åñòü ñõåìû, â êîòîðûõ âûõîäíûå ëÿåò ýëåêòðè÷åñêè èçîëèðîâàòü âûõîäíûå
íàïðÿæåíèÿ ôîðìèðóþòñÿ ñ ïîìîùüþ îäíîãî êàíàëû êàê îò âõîäíûõ öåïåé, òàê è äðóã îò
îáùåãî èíäóêòèâíîãî ýëåìåíòà. Îáû÷íî äðóãà, èç-çà ÷åãî îíà ïîëó÷èëà øèðîêîå ðàñ-
òàêèì ýëåìåíòîì ÿâëÿåòñÿ òðàíñôîðìàòîð, ïðîñòðàíåíèå â ñåòåâûõ âûïðÿìèòåëÿõ. Ñëå-
íî ñóùåñòâóþò è ñõåìû íà îñíîâå äðîññåëåé. äóåò ñðàçó îáðàòèòü âíèìàíèå, ÷òî ê èçîëÿ-
È åñëè òðàíñôîðìàòîðíûå ñõåìû íåïëîõî öèè áëîêîâ ïèòàíèÿ, ðàáîòàþùèõ îò ñåòè,
îïèñàíû â ëèòåðàòóðå è ïîíÿòíû ïî÷òè èíòó- ïðåäúÿâëÿþòñÿ îñîáûå, ïîðîé èñêëþ÷èòåëü-
íûå òðåáîâàíèÿ, îñîáåííî äëÿ ìåäèöèíñêîãî
îáîðóäîâàíèÿ, ðàáîòàþùåãî â ïðÿìîì êîí-
òàêòå ñ òåëîì (òèï BF, ñîãëàñíî IEC 60601-1)

24 ÑÒÀÒÜÈ

L1 VD1 VD1
VT1

VD3

Âõîä CÂÛÕ
Ñíàááåð
ÂûõîäCÂÕ

Âõîä
Âûõîä
CÂÕ L1 CÂÛÕ

VT1 VD2
VT2
(à)
(á)

Ðèñóíîê 2. Ñõåìû îáðàòíîõîäîâûõ ïðåîáðàçîâàòåëåé ñ îäíèì (à) è äâóìÿ (á) òðàíçèñòîðàìè íà
ïåðâè÷íîé ñòîðîíå.

èëè ñåðäöåì (òèï CF) ïàöèåíòà. Èñïîëüçîâà- ñÿ íà âûñîêîé ÷àñòîòå, ìîæåò îêàçàòüñÿ äàæå
íèå â òàêîé òåõíèêå âìåñòî ñåðòèôèöèðîâàí- ìåíüøå, ÷åì ó «êëàññè÷åñêîé» îäíîòðàíçèñ-
íûõ âûïðÿìèòåëåé îáû÷íûõ áûòîâûõ èëè òîðíîé ñõåìû (Ðèñóíîê 2à), ïîýòîìó äâóõ-
ïðîìûøëåííûõ áëîêîâ ïèòàíèÿ ìîæåò çàêîí- òðàíçèñòîðíóþ ñõåìó èñïîëüçóþò òîëüêî ïðè
÷èòüñÿ òðàãè÷åñêè äëÿ ïàöèåíòà, äàæå âûñîêèõ âõîäíûõ íàïðÿæåíèÿõ.
íåñìîòðÿ íà ïîëíóþ èñïðàâíîñòü ýëåêòðîíè-
êè è âûñîêóþ êâàëèôèêàöèþ ìåäèöèíñêîãî  îñòàëüíûõ ñëó÷àÿõ ýíåðãèþ, íàêàïëèâà-
ïåðñîíàëà. åìóþ â èíäóêòèâíîñòè ðàññåÿíèÿ, ïðîùå ïîòå-
ðÿòü, ÷åì ïîâòîðíî èñïîëüçîâàòü. Íà ïðàêòè-
Âòîðîé îñîáåííîñòüþ îáðàòíîõîäîâûõ êå òàê è äåëàþò, óñòàíàâëèâàÿ ïàðàëëåëüíî
ïðåîáðàçîâàòåëåé ÿâëÿåòñÿ íåîáõîäèìîñòü ïåðâè÷íîé îáìîòêå äðîññåëÿ ñíàááåð, îãðà-
óòèëèçàöèè ýíåðãèè, íàêàïëèâàåìîé â èíäóê- íè÷èâàþùèé íàïðÿæåíèå íà òðàíçèñòîðå
òèâíîñòè ðàññåÿíèÿ ïåðâè÷íîé îáìîòêè äðîñ- ïóòåì ïðåâðàùåíèÿ «ëèøíåé» ýíåðãèè â
ñåëÿ. Åñëè ýòîãî íå äåëàòü, òîãäà â ìîìåíò òåïëî (Ðèñóíîê 2à). Î÷åâèäíî, ÷òî ýòî íåãà-
çàêðûòèÿ òðàíçèñòîðà, óñòàíîâëåííîãî íà òèâíî âëèÿåò íà ÊÏÄ ïðåîáðàçîâàòåëÿ, ïîý-
ïåðâè÷íîé ñòîðîíå, âîçíèêíåò èìïóëüñ òîìó âîïðîñ óìåíüøåíèÿ èíäóêòèâíîñòè ðàñ-
íàïðÿæåíèÿ ñ àìïëèòóäîé, äîñòàòî÷íîé äëÿ ñåÿíèÿ ïåðâè÷íîé îáìîòêè ïðè ïðîåêòèðîâà-
åãî ïðîáîÿ. íèè äðîññåëåé îáðàòíîõîäîâûõ ïðåîáðàçî-
âàòåëåé ÿâëÿåòñÿ îäíèì èç ñàìûõ âàæíûõ.
Ê ñîæàëåíèþ, ïðîñòûõ, íàäåæíûõ è
ýôôåêòèâíûõ ñõåì äëÿ óòèëèçàöèè ýòîé ýíåð- Ïóòè òîêà óòå÷êè
ãèè ïîêà åùå íå ïðèäóìàëè. Êîíå÷íî, ñóùåñ-
òâóþò êâàçèðåçîíàíñíûå îáðàòíîõîäîâûå Èçîëÿöèÿ
ïðåîáðàçîâàòåëè, â êîòîðûõ áîëüøàÿ ÷àñòü ½ ïåðâè÷íîé îáìîòêè
òîêà èíäóêòèâíîñòè ðàññåÿíèÿ íàõîäèò Âòîðè÷íàÿ îáìîòêà
ïîëåçíîå ïðèìåíåíèå, îäíàêî èç-çà ñëîæíîñ- ½ ïåðâè÷íîé îáìîòêè
òè ïîääåðæàíèÿ ðåçîíàíñíûõ êîëåáàíèé âî
âñåì äèàïàçîíå âûõîäíûõ ìîùíîñòåé èõ Íåìàãíèòíûé çàçîð
ïðèìåíåíèå îãðàíè÷åíî. Òàêæå èçâåñòåí
äâóõòðàíçèñòîðíûé âàðèàíò îáðàòíîõîäîâî- Êàðêàñ
ãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ (Ðèñóíîê 2á), â êîòîðîì
ýòà ýíåðãèÿ ïîëíîñòüþ âîçâðàùàåòñÿ âî âõîä- Ìàãíèòîïðîâîä
íîé êîíäåíñàòîð. Îäíàêî ÊÏÄ ïîäîáíîãî
ðåøåíèÿ èç-çà áîëüøåãî êîëè÷åñòâà ïîëó- Ðèñóíîê 3. Êîíñòðóêöèÿ äðîññåëÿ îáðàòíî-
ïðîâîäíèêîâûõ ïðèáîðîâ, ïåðåêëþ÷àþùèõ- õîäîâîãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ.

ÐàäèîËîöìàí 03,04-2021 25

Åñëè íå ðàññìàòðèâàòü áåñêîíå÷íîå êîëè- ïîðöèîíàëüíî êîëè÷åñòâó êàíàëîâ, âåäü
÷åñòâî «ýêçîòè÷åñêèõ» âàðèàíòîâ íàìîòêè, òàêîé âàðèàíò ýêâèâàëåíòåí ïàðàëëåëüíîìó
ïðèâîäÿùèõ ê çíà÷èòåëüíîìó «ðàñïóõàíèþ» ñîåäèíåíèþ íåñêîëüêèõ ñîïðîòèâëåíèé èçî-
ýòîãî èíäóêòèâíîãî ýëåìåíòà, òî íà ïðàêòèêå ëÿöèè. À ïðè èñïîëüçîâàíèè îäíîãî äðîññåëÿ
îñòàåòñÿ, ïîæàëóé, åäèíñòâåííûé ñïîñîá âñå âòîðè÷íûå îáìîòêè ìîæíî ðàñïîëîæèòü
èçãîòîâëåíèÿ äðîññåëÿ ñ ìàëîé èíäóêòèâíîñ- ìåæäó äâóìÿ ÷àñòÿìè îäíîé ïåðâè÷íîé
òüþ ðàññåÿíèÿ ïåðâè÷íîé îáìîòêè – ôîðìè- îáìîòêè, ÷òî çíà÷èòåëüíî óïðîñòèò ôîðìèðî-
ðîâàíèå åãî îáìîòîê â âèäå «ñýíäâè÷à» (Ðè- âàíèå èçîëÿöèè ñ íåîáõîäèìîé ýëåêòðè÷åñ-
ñóíîê 3).  ýòîì ñëó÷àå âíà÷àëå íàìàòûâàåò- êîé ïðî÷íîñòüþ. Òàêèì îáðàçîì, â ìíîãîêà-
ñÿ ïîëîâèíà ïåðâè÷íîé îáìîòêè, çàòåì âòî- íàëüíûõ îáðàòíîõîäîâûõ ïðåîáðàçîâàòåëÿõ
ðè÷íàÿ îáìîòêà öåëèêîì, à çàòåì îñòàâøàÿ- ïðîùå è äåøåâëå èñïîëüçîâàòü îäèí ñëîæ-
ñÿ ïîëîâèíà ïåðâè÷íîé îáìîòêè. Èñïîëüçóÿ íûé äðîññåëü ñ íåñêîëüêèìè âòîðè÷íûìè
òàêîé ïîäõîä, ìîæíî óìåíüøèòü èíäóêòèâ- îáìîòêàìè, ÷åì íåñêîëüêî íå ìåíåå ñëîæíûõ
íîñòü ðàññåÿíèÿ äî óðîâíÿ 3…5% îò îáùåé äâóõîáìîòî÷íûõ, âåäü ïðîñòûõ äðîññåëåé
èíäóêòèâíîñòè, ÷òî ÿâëÿåòñÿ íåïëîõèì äëÿ îáðàòíîõîäîâûõ ïðåîáðàçîâàòåëåé íå
ðåçóëüòàòîì. áûâàåò.

Îäíàêî ïðè òàêîé íàìîòêå âòîðè÷íàÿ Ïðåîáðàçîâàòåëè ñ äâîéíûì
îáìîòêà ðàñïîëàãàåòñÿ ìåæäó ñëîÿìè ïåð- ïðåîáðàçîâàíèåì – êîãäà íàãðóçêà
âè÷íîé. Ýòî çíà÷èò, ÷òî òåïåðü íåîáõîäèìî íåïðåäñêàçóåìà
óäâàèâàòü êîëè÷åñòâî ñëîåâ çàùèòíîé èçî-
ëÿöèè, ïðèíèìàòü äîïîëíèòåëüíûå ìåðû ïî Êëàññè÷åñêèì ïðèìåðîì ìíîãîêàíàëüíûõ
óìåíüøåíèþ âåðîÿòíîñòè åå ïðîáîÿ, à òàêæå ïðåîáðàçîâàòåëåé ñ äâîéíûì ïðåîáðàçîâà-
óìåíüøåíèÿ òîêîâ óòå÷êè. À òåïåðü ïðåä- íèåì ýíåðãèè ÿâëÿþòñÿ êîìïüþòåðíûå áëîêè
ñòàâüòå, ÷òî îáðàòíîõîäîâîé ïðåîáðàçîâà- ïèòàíèÿ. Â íèõ âûïðÿìëåííîå íàïðÿæåíèå
òåëü äîëæåí áûòü ìíîãîêàíàëüíûì. ×òî ñåòè âíà÷àëå ãðóáî èçìåíÿåòñÿ òðàíñôîðìà-
áóäåò ïðîùå: èñïîëüçîâàòü íåñêîëüêî òîðîì íà ôèêñèðîâàííóþ âåëè÷èíó, ðàâíóþ
îòäåëüíûõ äðîññåëåé äëÿ êàæäîãî êàíàëà êîýôôèöèåíòó òðàíñôîðìàöèè, à çàòåì ïëàâ-
èëè îäèí äðîññåëü ñ íåñêîëüêèìè âòîðè÷íû- íî äîâîäèòñÿ äðîññåëåì äî íóæíîãî çíà÷å-
ìè îáìîòêàìè (Ðèñóíîê 4)? íèÿ ñ ïîìîùüþ ØÈÌ.

Ïðè èñïîëüçîâàíèè íåñêîëüêèõ äðîññåëåé Â ñîâðåìåííûõ êîìïüþòåðíûõ áëîêàõ
÷èñëî ïóòåé óòå÷êè òîêà ìåæäó ïåðâè÷íîé è ïèòàíèÿ äëÿ ïðåîáðàçîâàíèÿ íàïðÿæåíèé
âòîðè÷íûìè ñòîðîíàìè óâåëè÷èâàåòñÿ ïðî-

VD1 VD1
L1 L1

CÂÛÕ1 CÂÛÕ1
Âûõîä 1 Âûõîä 1

VD2 VD2
L2
CÂÛÕ2
Âûõîä 2 CÂÛÕ2
Âûõîä 2
VDn
VDn
CÂÛÕn Ln
Âûõîä n
Âõîä CÂÛÕn
Ñíàááåð Âûõîä n

Âõîä
Ñíàááåð
CÂÕ CÂÕ
VT1 VT1

(à) (á)

Ðèñóíîê 4. Ìíîãîêàíàëüíûé îáðàòíîõîäîâîé ïðåîáðàçîâàòåëü ñ îäíèì (à) è íåñêîëüêèìè íàêîïè-
òåëüíûìè äðîññåëÿìè (á).

26 ÑÒÀÒÜÈ

CÂÕ1 VT1 L1 +12 Â
CÂÛÕ1
VD1 VD2
TV1 +5 Â
CÂÛÕ2
VD3 VD4

Âõîä

CÂÕ2 VT2

VD5 VD6 –5 Â
VD7 VD8 CÂÛÕ3

–12 Â
CÂÛÕ4

Ðèñóíîê 5. Óïðîùåííàÿ ñõåìà êîìïüþòåðíîãî áëîêà ïèòàíèÿ.

èñïîëüçóþòñÿ îáùèå äëÿ âñåõ êàíàëîâ èíäóê- îòêðûòîãî ñîñòîÿíèÿ êëþ÷åé èíâåðòîðà. Ïðè
òèâíûå ýëåìåíòû: â ïåðâîì êàñêàäå – òðàíñ- ýòîì íà âõîä óñèëèòåëÿ îøèáêè ØÈÌ-
ôîðìàòîð TV1, âî âòîðîì – äðîññåëü L1 (Ðè- êîíòðîëëåðà ïîäàåòñÿ íåêîòîðîå «ñðåäíåïî-
ñóíîê 5). Ñ òðàíñôîðìàòîðîì âñå ïîíÿòíî – òîëî÷íîå» íàïðÿæåíèå, ðàâíîå ñóììå âûõîä-
êðîìå ïðåîáðàçîâàíèÿ íàïðÿæåíèÿ îí åùå íûõ íàïðÿæåíèé, ïîìíîæåííûõ íà îïðåäå-
îáåñïå÷èâàåò ãàëüâàíè÷åñêóþ ðàçâÿçêó, ïîý- ëåííûå êîýôôèöèåíòû.
òîìó åãî, êàê è äðîññåëü ðàññìîòðåííîãî
âûøå ìíîãîêàíàëüíîãî îáðàòíîõîäîâîãî Åñëè â êàæäîì êàíàëå áóäóò ñòîÿòü äðîñ-
ïðåîáðàçîâàòåëÿ, ïðîùå ñäåëàòü åäèíñòâåí- ñåëè ñ îòäåëüíûìè ñåðäå÷íèêàìè, òîãäà ïðè
íûì â ñèñòåìå. À âîò ïî÷åìó âî âòîðûõ êàñêà- óìåíüøåíèè òîêà íàãðóçêè îäíîãî èç êàíàëîâ
äàõ ïðåîáðàçîâàíèÿ âìåñòî íåñêîëüêèõ ïðî- åãî äðîññåëü ïåðåéäåò â ðàçðûâíûé ðåæèì. Â
ñòûõ äðîññåëåé óñòàíîâèëè îäèí ìíîãîîáìî- ýòîì ñëó÷àå âûõîäíîå íàïðÿæåíèå ýòîãî
òî÷íûé? Êîíå÷íî, ìîæíî ïðåäïîëîæèòü, ÷òî êàíàëà óâåëè÷èòñÿ äî àìïëèòóäíîãî íàïðÿ-
ýòîò íåñòàíäàðòíûé êîìïîíåíò áóäåò ñòîèòü æåíèÿ âòîðè÷íîé îáìîòêè òðàíñôîðìàòîðà è
äåøåâëå íåñêîëüêèõ óíèôèöèðîâàííûõ ïðè-
áîðîâ, íî ýòîò àðãóìåíò íåóáåäèòåëåí – Ðèñóíîê 6. Ìíîãîîáìîòî÷íûé äðîññåëü êîì-
íàìîòêà íà òîðîèäàëüíîì ñåðäå÷íèêå ïüþòåðíîãî áëîêà ïèòàíèÿ.
íåáîëüøèõ ðàçìåðîâ íåñêîëüêèõ îáìîòîê ñ
ðàçíûì ÷èñëîì âèòêîì, äà åùå è ïðîâîäàìè
ðàçíûõ êàëèáðîâ (Ðèñóíîê 6), ÿâëÿåòñÿ äàëå-
êî íå ñàìûì òåõíîëîãè÷íûì ðåøåíèåì.

Îäíàêî åñòü îäèí èíòåðåñíûé ìîìåíò,
ïîêàçûâàþùèé, ÷òî òàêîå ðåøåíèå èìååò
ïðàâî íà ñóùåñòâîâàíèå. Â êîìïüþòåðíûõ
áëîêàõ ïèòàíèÿ ñòàáèëèçàöèÿ âñåõ âûõîäíûõ
íàïðÿæåíèé îñóùåñòâëÿåòñÿ ãðóïïîâûì ìåòî-
äîì ïóòåì ðåãóëèðîâêè äëèòåëüíîñòåé

ÐàäèîËîöìàí 03,04-2021 27

Êàíàë 1 Òîê Íàïðÿæåíèå L1

Îñòàëüíûå Òîê t Ê âûïðÿìèòåëþ CÂÛÕ1 Ê âûõîäàì
êàíàëû t L2

CÂÛÕ2

(à) Íàïðÿæåíèå

Êàíàë 1 Òîê L1

Íàïðÿæåíèå Ê âûïðÿìèòåëþ

Îñòàëüíûå Òîê t CÂÛÕ1 Ê âûõîäàì
êàíàëû Íàïðÿæåíèå t CÂÛÕ2

(á)

Ðèñóíîê 7. Ïåðåõîäíûå ïðîöåññû â ïðåîáðàçîâàòåëå ñ îòäåëüíûìè (à)
è ñâÿçàííûìè (á) âûõîäíûìè êàíàëàìè.

ìîæåò ñòàòü â 1.5…2 ðàçà áîëüøå íîìèíàëü- Â íîðìàëüíîì ðåæèìå ðàáîòû, êîãäà êàíà-
íîãî çíà÷åíèÿ (Ðèñóíîê 7à). Êîíå÷íî, êîí- ëû íàãðóæåíû ðàâíîìåðíî, âûõîäíûå íàïðÿ-
òðîëëåð îòðåàãèðóåò íà ýòî ñîáûòèå è óìåíü- æåíèÿ VÂÛÕ1, VÂÛÕ2 … VÂÛÕn ïðåîáðàçîâàòåëÿ
øèò êîýôôèöèåíò çàïîëíåíèÿ èìïóëüñîâ ñ îáùèì äðîññåëåì îïðåäåëÿþòñÿ ñêîðîñ-
ØÈÌ. Îäíàêî ýòî àâòîìàòè÷åñêè ïðèâåäåò ê
óìåíüøåíèþ îñòàëüíûõ íàïðÿæåíèé. Òàêèì òüþ èçìåíåíèÿ åãî ìàãíèòíîãî ïîòîêà dF/dt:
îáðàçîì, ïðè ãðóïïîâîì ìåòîäå ñòàáèëèçà-
öèè íàïðÿæåíèé è èñïîëüçîâàíèè äðîññåëåé VÂÛÕ1 = VÂÛÕ2 = ... = VÂÛÕn = dF , (1)
ñ îòäåëüíûìè ìàãíèòîïðîâîäàìè óìåíüøå- N1 N2 Nn dt
íèå âûõîäíîãî òîêà îäíîãî èç êàíàëîâ ïðèâå-
äåò ê ðàçáàëàíñèðîâêå âñåé ñèñòåìû: âûõîä- ãäå, N1, N2, … Nn – êîëè÷åñòâî âèòêîâ ñîîòâå-
íîå íàïðÿæåíèå êàíàëà ñ «ëåãêîé» íàãðóçêîé òñòâóþùèõ îáìîòîê äðîññåëÿ.
ñòàíåò áîëüøå íîìèíàëüíîãî, à íàïðÿæåíèÿ
«íàãðóæåííûõ» êàíàëîâ óìåíüøàòñÿ. Î÷å- Åñëè óñëîâèå (1) âûïîëíÿåòñÿ, òîãäà ýëåê-
âèäíî, ÷òî íàãðóçêà âðÿä ëè ñìîæåò íîðìàëü- òðè÷åñêèå ïðîöåññû â êàíàëàõ ñ ìíîãîîáìî-
íî ðàáîòàòü â òàêîé ñèòóàöèè, ïîýòîìó ãðóï- òî÷íûì äðîññåëåì íè÷åì íå îòëè÷àþòñÿ îò
ïîâóþ ñòàáèëèçàöèþ íàïðÿæåíèé â ýòîì ñëó- ýëåêòðè÷åñêèõ ïðîöåññîâ â êàíàëàõ ñ äðîññå-
÷àå ïðèìåíÿòü íåëüçÿ, è â êàæäîì êàíàëå ëÿìè, íàìîòàííûìè íà îòäåëüíûõ ìàãíèòî-
íåîáõîäèìî èñïîëüçîâàòü îòäåëüíûé êîí- ïðîâîäàõ. Íî êàê òîëüêî îäíî èç âûõîäíûõ
òðîëëåð, óïðàâëÿåìûé «ñâîèì» âûõîäíûì íàïðÿæåíèé, íàïðèìåð, VÂÛÕ2, ñòàíåò îòëè÷-
íàïðÿæåíèåì. íûì îò çíà÷åíèÿ, çàäàâàåìîãî ìàãíèòíûì
ïîëåì äðîññåëÿ, íà âûâîäàõ âñåõ îáìîòîê
À âîò ïðè èñïîëüçîâàíèè äðîññåëåé ñ äðîññåëÿ ïîÿâèòñÿ äîïîëíèòåëüíàÿ ÝÄÑ,
îáùèì ìàãíèòîïðîâîäîì êàíàëû ïðåîáðàçî- âåëè÷èíà è ïîëÿðíîñòü êîòîðîé áóäóò çàâè-
âàòåëÿ ïîëó÷àþò âîçìîæíîñòü îáìåíà ýíåð- ñåòü îò ñòåïåíè îòêëîíåíèÿ «íåïðàâèëüíîãî»
ãèåé ìåæäó ñîáîé.  ýòîì ñëó÷àå èíäóêòèâ- íàïðÿæåíèÿ (Ðèñóíîê 8). Ïîä äåéñòâèåì ýòîé
íûé ýëåìåíò ìîæåò âåñòè ñåáÿ îäíîâðåìåí- ÝÄÑ âî âòîðè÷íûõ îáìîòêàõ íà÷íóò ïðîòå-
íî è êàê äðîññåëü – íàêàïëèâàòü ýíåðãèþ â êàòü òîêè, êîòîðûå áóäóò âûðàâíèâàòü çàðÿ-
ìàãíèòíîì ïîëå, è êàê òðàíñôîðìàòîð – ïåðå- äû âûõîäíûõ êîíäåíñàòîðîâ äî òåõ ïîð, ïîêà
äàâàòü ýíåðãèþ ÷åðåç ìàãíèòíîå ïîëå áåç îíè íå ñòàíóò óäîâëåòâîðÿòü óñëîâèþ (1).
íàêîïëåíèÿ.
Îáðàòèòå âíèìàíèå, ÷òî ìàãíèòíûå ïîòî-
êè, ñîçäàâàåìûå ýòèìè òîêàìè, áóäóò âçàèì-

28 ÑÒÀÒÜÈ

( )L1 dF N1
VÂÛÕ2 – N2 dt N2

N1 CÂÛÕ1

CÂÛÕ2 Îáìåí ýíåðãèåé
÷åðåç äðîññåëü,
N2 VÂÛÕ2 ðàáîòàþùèé
â ðåæèìå
N2 dF òðàíñôîðìàòîðà
dt
( )VÂÛÕ2 dF N3
– N2 dt N2

N3

CÂÛÕ3

Ðèñóíîê 8. Ìåõàíèçì îáìåíà ýíåðãèåé ìåæäó êàíàëàìè.

íî êîìïåíñèðîâàòüñÿ, íå âëèÿÿ íà îáùèé êðåòíîé ðåàëèçàöèè îáîðóäîâàíèÿ. Åñëè
èçíà÷àëüíî ñïðîåêòèðîâàòü áëîê ïèòàíèÿ
ìàãíèòíûé ïîòîê F è, ñîîòâåòñòâåííî, íà êîëè- òàê, ÷òîáû êàíàë «–5 » ìîã ïðîïóñêàòü ÷åðåç
÷åñòâî ýíåðãèè â ìàãíèòîïðîâîäå.  èòîãå ñåáÿ âñþ ìîùíîñòü, òîãäà ýòî áóäåò âïîëíå
èíäóêòèâíûé ýëåìåíò L1 â ýòîì ðåæèìå áóäåò âîçìîæíî, ïðè ýòîì âñå îñòàëüíûå íàïðÿæå-
ðàáîòàòü îäíîâðåìåííî è êàê äðîññåëü îáû÷- íèÿ áóäóò íàõîäèòüñÿ â ïðåäåëàõ äîïóñòè-
íîãî ïîíèæàþùåãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ, îáåñïå- ìûõ çíà÷åíèé áåç èñïîëüçîâàíèÿ äîïîëíè-
÷èâàÿ ïîñòóïëåíèå ýíåðãèè îäíîâðåìåííî âî òåëüíûõ ñòàáèëèçàòîðîâ.
âñå âûõîäíûå êîíäåíñàòîðû ÑÂÛÕ1, ÑÂÛÕ2, …
… ÑÂÛÕn, è êàê òðàíñôîðìàòîð, ïåðåðàñïðå- SIMO-ïðåîáðàçîâàòåëè – êîãäà íåò
äåëÿÿ ýíåðãèþ ìåæäó íèìè ïî ïðèíöèïó ìåñòà
«êîìó ñêîëüêî ðåàëüíî íàäî». Ïðè ýòîì
ìîæíî ñîõðàíèòü ãðóïïîâóþ ñòàáèëèçàöèþ Äðîññåëü îáîñíîâàííî ÿâëÿåòñÿ ñàìûì
âñåõ íàïðÿæåíèé, ïîñêîëüêó ïðè íîðìàëüíîé áîëüøèì è òÿæåëûì ýëåìåíòîì èìïóëüñíûõ
ðàáîòå îáùèé äèñáàëàíñ âûõîäíûõ íàïðÿæå- ïðåîáðàçîâàòåëåé, âåäü â åãî ìàãíèòîïðîâî-
íèé VÂÛÕ1, VÂÛÕ2 … VÂÛÕn èç-çà ñóùåñòâîâàíèÿ äå äîëæåí «ïîìåñòèòüñÿ» îïðåäåëåííûé
ñîîòíîøåíèÿ (1), áóäåò ìèíèìàëüíûì. çàïàñ ýíåðãèè. Ðàçìåðû è ìàññà äðîññåëÿ
ïðîïîðöèîíàëüíû âåëè÷èíå åãî ýíåðãåòè-
Åùå îäíèì, íåî÷åâèäíûì, ïðåèìóùåñ- ÷åñêîé åìêîñòè, îäíàêî ýòà çàâèñèìîñòü
òâîì ïîäîáíîãî ìåòîäà ñòàáèëèçàöèè ÿâëÿ- ñóùåñòâóåò, íà÷èíàÿ ñ íåêîòîðîãî ìèíèìàëü-
åòñÿ òî, ÷òî îáùàÿ ìîùíîñòü èñòî÷íèêà ïèòà- íîãî çíà÷åíèÿ. Äëÿ ìàëîìîùíûõ ïðèëîæå-
íèÿ ìîæåò ðàñïðåäåëÿòüñÿ ìåæäó êàíàëàìè íèé ðàçìåðû èíäóêòèâíûõ ýëåìåíòîâ çàâè-
êàê óãîäíî. Åñëè ðàññìàòðèâàòü, íàïðèìåð, ñÿò íå îò ýíåðãåòè÷åñêèõ õàðàêòåðèñòèê, à îò
êîìïüþòåðíûé áëîê ïèòàíèÿ ìîùíîñòüþ óðîâíÿ òåõíîëîãèé ïðîèçâîäñòâà, âåäü èçãî-
500 Âò, òî, òåîðåòè÷åñêè, ýòè 500 Âò ìîãóò òîâèòü ìàëîãàáàðèòíûé äðîññåëü èëè òðàíñ-
áûòü îòîáðàíû îò íåãî êàê îäíîâðåìåííî ïî ôîðìàòîð, ñîñòîÿùèé èç ìíîæåñòâà ðàçíî-
âñåì êàíàëàì, íàïðèìåð, 200 Âò ïî êàíàëó ðîäíûõ ìàòåðèàëîâ, î÷åíü ñëîæíî. Ïîýòîìó
«+5 », 200 Âò ïî êàíàëó «+12 » è 100 Âò ïî äðîññåëü èëè òðàíñôîðìàòîð äëÿ ïðåîáðà-
îñòàëüíûì êàíàëàì, òàê è ïî êàêîìó-íèáóäü çîâàòåëÿ ìîùíîñòüþ 1 ìêÂò áóäåò èìåòü ïðè-
îäíîìó, íàïðèìåð, «–5 ». áëèçèòåëüíî òàêèå æå ðàçìåðû, êàê è äëÿ
ïðåîáðàçîâàòåëÿ ìîùíîñòüþ íà òðè ïîðÿäêà
Êîíå÷íî, íà ïðàêòèêå ñëîæíî ïðåäñòàâèòü áîëüøå – 1 ìÂò.
ñåáå áëîê ïèòàíèÿ ÀÒÕ, ñïîñîáíûé ïåðåäàòü
âñþ ìîùíîñòü ïî êàíàëó «–5 » – â ñîâðå- Äî íåäàâíåãî âðåìåíè ýòî îãðàíè÷åíèå
ìåííûõ ìàòåðèíñêèõ ïëàòàõ ýòî íàïðÿæåíèå áûëî íåêðèòè÷íûì. Îäíàêî ñ êàæäûì ãîäîì
óæå íå èñïîëüçóåòñÿ, è ðåàëüíûé áëîê ïèòà- íà ðûíêå ñòàíîâèòñÿ âñå áîëüøå ìàëîãàáà-
íèÿ ìîæåò äàæå íå èìåòü òàêîãî êàíàëà. ðèòíûõ ýëåêòðîííûõ óñòðîéñòâ, ñîñòîÿùèõ
Îäíàêî ýòî îãðàíè÷åíèå êàñàåòñÿ óæå êîí-

ÐàäèîËîöìàí 03,04-2021 29

èç ðàçíîðîäíûõ óçëîâ, êàæäîìó èç êîòîðûõ, â ëåêòóàëüíûõ ÷àñàõ è ïðî÷èõ óëüòðàêîìïàê-
îáùåì ñëó÷àå, ìîæåò ïîòðåáîâàòüñÿ ñâîå òíûõ àòðèáóòàõ íàøåé ñîâðåìåííîñòè íåîá-
ïèòàþùåå íàïðÿæåíèå. Íàïðèìåð, ìèêðî- õîäèìà ðàçâèòàÿ ìíîãîêàíàëüíàÿ ïîäñèñòå-
êîíòðîëëåðû äëÿ óñòðîéñòâ Èíòåðíåòà ìà ïèòàíèÿ, äëÿ ðàçìåùåíèÿ êîòîðîé âíóòðè
âåùåé ìîãóò ïèòàòüñÿ íàïðÿæåíèåì, êîòîðîå êîðïóñà óñòðîéñòâà ôèçè÷åñêè íåò ìåñòà.
ìîæåò äèíàìè÷åñêè èçìåíÿòüñÿ â äèàïàçîíå
1.6…3.3 B, à äëÿ îáåñïå÷åíèÿ òðåáóåìîé Âïðî÷åì, íåò ìåñòà íå äëÿ âñåé ñèñòåìû
äàëüíîñòè ñâÿçè ïî ðàäîèíòåðôåéñó ïðèåìî- ýëåêòðîïèòàíèÿ – íåò ìåñòà òîëüêî äëÿ åå
ïåðåäàò÷èê íîñèìîãî óñòðîéñòâà äîëæåí èíäóêòèâíûõ ýëåìåíòîâ. Åñëè íå ñ÷èòàòü
ïèòàòüñÿ íàïðÿæåíèåì íå ìåíåå 3 B. Âîò è äðîññåëåé è òðàíñôîðìàòîðîâ, òî ïðè ïîäîá-
ïîëó÷àåòñÿ, ÷òî â ñîâðåìåííûõ ôèòíåñ- íûõ óðîâíÿõ ìîùíîñòè âñå îñòàëüíûå êîìïî-
áðàñëåòàõ, áåñïðîâîäíûõ íàóøíèêàõ, èíòåë- íåíòû, âêëþ÷àÿ êîíòðîëëåðû, ñèëîâûå
êëþ÷è è äðàéâåðû, ìîæíî óïàêîâàòü â ìèê-

Áëîêèðîâêà VÂÛÕ1
îáðàòíîãî òîêà CÂÛÕ1

VT2 VÂÛÕ2
CÂÛÕ2
Áëîêèðîâêà
îáðàòíîãî òîêà VÂÛÕ3
CÂÛÕ3
L1 VT3
C1 IL1 Áëîêèðîâêà

îáðàòíîãî òîêà

VT1
VT4

Âàðèàíò 1 Âàðèàíò 2

VT1 VT1 t
VT2 t t
VT3 t
VT4 VT2 t
t
IL1 t
VT3 t
t t
t
VT4
t ÑÒÀÒÜÈ

IL1

VÂÛÕ1 t
VÂÛÕ2 VÂÛÕ1
VÂÛÕ3
t
VÂÛÕ2

t
VÂÛÕ3

t

Ðèñóíîê 9. Ñõåìà è ïðèíöèï ðàáîòû ïîâûøàþùåãî SIMO-ïðåîáðàçîâàòåëÿ.

30

ðîñõåìó îáúåìîì âñåãî íåñêîëüêî êóáè÷åñ- íèÿ îáùåãî äðîññåëÿ îïðåäåëÿþòñÿ êîíòðîë-
êèõ ìèëëèìåòðîâ. À âîò ñ èíäóêòèâíûìè ýëå- ëåðîì â çàâèñèìîñòè îò òåêóùèõ ïîòðåáíîñ-
ìåíòàìè òàê íå ïîëó÷èòñÿ. Äàæå ïðè èñïîëü- òåé êàíàëîâ.
çîâàíèè ñàìûõ ìèíèàòþðíûõ ïðèáîðîâ èõ
îáùèé îáúåì ìîæåò âî ìíîãî ðàç ïðåâûñèòü Ïåðåõîä íà ïîñëåäîâàòåëüíîå ïðåîáðà-
îáúåì è ìàññó âñåõ îñòàëüíûõ êîìïîíåíòîâ. çîâàíèå ýíåðãèè ðàçíûìè êàíàëàìè ïîçâî-
ëèë îùóòèìî óìåíüøèòü ðàçìåðû ïîäñèñòå-
Ïîýòîìó ïðîèçâîäèòåëè ýëåêòðîííûõ êîì- ìû ïèòàíèÿ äëÿ óñòðîéñòâ, ðàáîòàþùèõ îò
ïîíåíòîâ, ïîøëè íà õèòðîñòü è ðàçðàáîòàëè áàòàðåé. Î÷åâèäíî, ÷òî ïðè èñïîëüçîâàíèè
îñîáûé òèï ìíîãîêàíàëüíûõ ïðåîáðàçîâàòå- ýòîé òåõíîëîãèè íåîáõîäèìî îðèåíòèðîâàòü-
ëåé ñ îäíèì äðîññåëåì, èçâåñòíûå â ëèòåðà- ñÿ òîëüêî íà ñïåöèàëèçèðîâàííûå ìèêðîñõå-
òóðå ïîä àááðåâèàòóðîé SIMO (Single- ìû – ñáîðêà ïîäîáíîãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ íà
Inductor Multiple-Output). Ïðåîáðàçîâàòåëÿì, äèñêðåòíûõ ýëåìåíòàõ íå èìååò íèêàêîãî
èçãîòîâëåííûì ïî ýòîé òåõíîëîãèè, íåîáõî- ñìûñëà.
äèì åäèíñòâåííûé äðîññåëü, êîòîðûé áóäåò
èñïîëüçîâàòüñÿ âñåìè êàíàëàìè ïî î÷åðåäè. Íà ñåãîäíÿøíèé äåíü êîíòðîëëåðû SIMO-
Ïðè ýòîì âîçìîæíû äâà âàðèàíòà ðàáîòû ïðåîáðàçîâàòåëåé âûïóñêàþòñÿ ìíîãèìè
ïðåîáðàçîâàòåëÿ (Ðèñóíîê 9): êîãäà äðîñ- âåäóùèìè ïðîèçâîäèòåëÿìè ýëåêòðîííûõ
ñåëü âíà÷àëå íàêàïëèâàåò ýíåðãèþ ñðàçó êîìïîíåíòîâ. Íàïðèìåð, êîìïàíèÿ Maxim
äëÿ âñåõ êàíàëîâ, à çàòåì ïî î÷åðåäè îòäàåò Integrated ïðåäëàãàåò öåëîå ñåìåéñòâî ìèê-
åå â íàãðóçêè (Âàðèàíò 1) è êîãäà öèêëû ïðå- ðîñõåì ñ ðàçíûì íàáîðîì äîïîëíèòåëüíûõ
îáðàçîâàíèÿ (çàðÿä-ðàçðÿä äðîññåëÿ) ïðî- ôóíêöèé, ïîçâîëÿþùèõ ðàçâåðíóòü ïîëíîöåí-
èñõîäÿò ïî î÷åðåäè äëÿ êàæäîãî êàíàëà (Âà- íóþ ñèñòåìó ýëåêòðîïèòàíèÿ ñ èñïîëüçîâàíè-
ðèàíò 2). Íàèáîëüøåå ðàñïðîñòðàíåíèå íà åì ìèíèìàëüíîãî êîëè÷åñòâà âíåøíèõ êîìïî-
ïðàêòèêå ïîëó÷èë èìåííî âòîðîé âàðèàíò, íåíòîâ. Îäíèìè èç ñàìûõ ïðîñòûõ SIMO-
ïðè ýòîì ïîðÿäîê è î÷åðåäíîñòü èñïîëüçîâà- êîíòðîëëåðîâ ýòîé êîìïàíèè ÿâëÿþòñÿ ìèê-
ðîñõåìû MAX17270/MAX17271, ñ ïîìîùüþ

2.2µH 100nF

LXA LXB BST ÑÈÍÕÐÎÍÍÛÉ
ÂÛÏÐßÌÈÒEËÜ
ÎÑÍÎÂÍÎÉ
M1 ÑÈËÎÂÎÉ M3_1

ÊÀÑÊÀÄ ÁËÎÊ.
M2 M4 ÎÁÐ. ÒÎÊÀ

VPWR OUT1
PGND
10µF

10µF

ÑÈÍÕÐÎÍÍÛÉ
ÂÛÏÐßÌÈÒEËÜ

M3_2

ÁËÎÊ.
ÎÁÐ. ÒÎÊÀ

OUT2

10µF

MAX17270 ENx ÊÎÍÒÐÎËËÅÐ ÑÈÍÕÐÎÍÍÛÉ
MAX17271 RSELx SIMO ÂÛÏÐßÌÈÒEËÜ

I2C M3_3
ON
RSTB ÁËÎÊ.
ÎÁÐ. ÒÎÊÀ

OUT3

10µF

Ðèñóíîê 10. Òðåõêàíàëüíûé SIMO-ïðåîáðàçîâàòåëü íà îñíîâå MAX17270/MAX17271.

ÐàäèîËîöìàí 03,04-2021 31

êîòîðûõ ìîæíî ñîçäàòü òðåõêàíàëüíóþ ñèñòå- Çàêëþ÷åíèå
ìó ïèòàíèÿ íà îñíîâå åäèíñòâåííîãî äðîññå-
ëÿ (Ðèñóíîê 10). Ôîðìèðîâàíèå íåñêîëüêèõ íàïðÿæåíèé ñ
ïîìîùüþ îäíîãî èíäóêòèâíîãî ýëåìåíòà íå
Ñèëîâàÿ ÷àñòü ìèêðîñõåì MAX17270/ ÿâëÿåòñÿ íè íîâûì, íè ñïåöèôè÷åñêèì
MAX17271 ïîñòðîåíà ïî ïîíèæàþùå-ïîâû- íàïðàâëåíèåì â ñèëîâîé ïðåîáðàçîâàòåëü-
øàþùåé ñõåìå, ïîçâîëÿþùåé ôîðìèðîâàòü íîé òåõíèêå. Êàê âèäíî èç ñòàòüè, ïðåîáðàçî-
èç âõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ 2.7…5.5 Â òðè ðàç- âàòåëè ñ îáùèì äðîññåëåì àêòèâíî èñïîëü-
ëè÷íûõ âûõîäíûõ íàïðÿæåíèÿ â äèàïàçîíå çóþòñÿ íà ïðàêòèêå è ðàñïðîñòðàíåíû íå
0.8…5.175 Â, êîòîðûå ìîãóò áûòü êàê áîëüøå, ìåíüøå, ÷åì «êëàññè÷åñêèå» ñõåìû. Îäíàêî
òàê è ìåíüøå âõîäíîãî. Ìèêðîñõåìû ñàìîé èíòåðåñíîé îñîáåííîñòüþ ñâÿçûâàíèÿ
MAX17270 è MAX17271 èìåþò îäèíàêîâûå êàíàëîâ ÷åðåç ìàãíèòíîå ïîëå ÿâëÿåòñÿ òî,
ýëåêòðè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè è îòëè÷àþòñÿ ÷òî òàêèì îáðàçîì ìîæíî ðåøèòü ñàìûå ðàç-
òîëüêî ñïîñîáîì óïðàâëåíèÿ.  MAX17270 íûå çàäà÷è, íà÷èíàÿ îò ÷èñòî òåõíè÷åñêèõ,
âûõîäíûå íàïðÿæåíèÿ è ìàêñèìàëüíûé òàêèõ êàê ïåðåðàñïðåäåëåíèå ýíåðãåòè÷åñ-
âûõîäíîé òîê êàæäîãî êàíàëà óñòàíàâëèâà- êèõ ïîòîêîâ, è çàêàí÷èâàÿ âîçìîæíîñòüþ
þòñÿ ñ ïîìîùüþ âíåøíèõ ðåçèñòîðîâ, à óìåíüøåíèÿ âåùåé, êîòîðûå, íà ïåðâûé
MAX17271 èìååò èíòåðôåéñ I2C, ïîçâîëÿþ- âçãëÿä, óìåíüøèòü óæå íåâîçìîæíî.
ùèé íå òîëüêî áîëåå ãèáêî íàñòðàèâàòü ñèñ-
òåìó, íî è êîíòðîëèðîâàòü åå ñîñòîÿíèå â Ýòà ñòàòüÿ íå ïðåòåíäóåò íà èíôîðìàöè-
ðåàëüíîì âðåìåíè ñ âîçìîæíîñòüþ äèíàìè- îííóþ ïîëíîòó – â íåé äàæå íå ïðèâåäåí ñïè-
÷åñêîãî èçìåíåíèÿ êîíôèãóðàöèè. ñîê èñòî÷íèêîâ, à íåêîòîðûå ñõåìû, íàïðè-
ìåð, êîìïüþòåðíîãî áëîêà ïèòàíèÿ, î÷åíü
Ìèíèìàëüíîå êîëè÷åñòâî âíóòðåííèõ ñèëüíî óïðîùåíû, ÷òî ìîæåò âûçâàòü
óçëîâ ïîçâîëèëî ðàçìåñòèòü êðèñòàëëû ýòèõ îáîñíîâàííóþ êðèòèêó ñî ñòîðîíû ÷èòàòåëåé.
ìèêðîñõåì â ìèíèàòþðíûõ 16-âûâîäíûõ Îñíîâíîé çàäà÷åé ñòàòüè ÿâëÿåòñÿ ïîïûòêà
êîðïóñàõ WLP ñ ðàçìåðàìè âñåãî 1.77 ìì × ïîêàçàòü îáùèå ìîìåíòû â ñîâåðøåííî ðàç-
× 1.77 ìì × 0.5 ìì. Ñèëîâàÿ ÷àñòü ïðåîáðà- íûõ ïðåîáðàçîâàòåëÿõ, íå ïîõîæèõ íè ïî äèà-
çîâàòåëÿ ñîäåðæèò ëèøü ïÿòü âíåøíèõ êîí- ïàçîíó ìîùíîñòåé, íè ïî öåëåâîìó íàçíà÷å-
äåíñàòîðîâ è åäèíñòâåííûé äðîññåëü ñ íèþ. È, êòî çíàåò, ìîæåò êòî-òî èç ÷èòàòåëåé,
èíäóêòèâíîñòüþ 2.2 ìêÃí. Âñå ýòî äåëàåò âäîõíîâèâøèñü ýòèì ìàòåðèàëîì, âäðóã ïðåä-
SIMO-ñèñòåìû îäíèìè èç ñàìûõ êîìïàêò- ëîæèò íîâûé âàðèàíò ðåøåíèÿ êàêîé-íèáóäü
íûõ, ïîçâîëÿÿ ñ èõ ïîìîùüþ ðåøèòü îñíîâ- çëîáîäíåâíîé òåõíè÷åñêîé ïðîáëåìû, è
íóþ ïðîáëåìó ïðèëîæåíèé ñ îãðàíè÷åííûì òîãäà ìíå, èëè êîìó-íèáóäü äðóãîìó, ïðèäåò-
îáúåìîì – ïðîáëåìó ñâîáîäíîãî ìåñòà. ñÿ ýòó ñòàòüþ ïåðåïèñàòü. ÐË

32 ÑÒÀÒÜÈ

Ýêîñèñòåìà MEAN WELL
Ðåøåíèÿ äëÿ ëþáûõ çàäà÷ ýëåêòðîïèòàíèÿ

ÂÅÁÈÍÀÐ 20.05.2021

Ïðîãðàììà âåáèíàðà:
Èíòåðåñíûå è óíèêàëüíûå
íîâèíêè ïðîäóêöèè
è èõ îñîáåííîñòè
Âåñü ñïåêòð ïðîäóêöèè
AC/DC-, DC/DC- è DC/AC
Áëîêè ñ KNX-óïðàâëåíèåì
Ñïåöèàëüíûå áëîêè è ìîäóëè
Òåõíè÷åñêèå è ìåäèéíûå ñåðâèñû
êîìïàíèè MEAN WELL

ÏÎÄÐÎÁÍÅÅ Î ÂÅÁÈÍÀÐÅ

Ñêîëüêî ñòîèò
âàòò ïîòåðü?

Àëåêñàíäð Ðóñó, Îäåññà, Óêðàèíà

ÊÊîýôôèöèåíò ïîëåçíîãî äåéñòâèÿ (ÊÏÄ) è çíà÷åíèå ÊÏÄ ãîòîâîãî óñòðîéñòâà îêàçûâà-
þò âëèÿíèå íå òîëüêî ôèçè÷åñêèå îãðàíè÷å-
åãî àíàëîãè, íàïðèìåð, ñâåòîîòäà÷à ñâåòîäèî- íèÿ, íî è ýêîíîìè÷åñêèå ôàêòîðû.
äîâ, âõîäÿò â ÷èñëî íàèâàæíåéøèõ õàðàêòå-
ðèñòèê ëþáîãî óñòðîéñòâà, âåäü îíè îïðåäåëÿ- Òàêèì îáðàçîì, ÷àùå âñåãî áîëåå êà÷å-
þò êàêîå êîëè÷åñòâî ýíåðãèè áóäåò ïîòåðÿíî â ñòâåííîå óñòðîéñòâî îêàçûâàåòñÿ åùå è
ïðîöåññå âûïîëíåíèÿ ïîëåçíîé ðàáîòû. Ïîñ- áîëåå äîðîãèì, è êîíå÷íûé ïîòðåáèòåëü
êîëüêó òåðÿåìàÿ ýíåðãèÿ ÷àùå âñåãî ïðåâðà- ïîñòîÿííî ñòàëêèâàåòñÿ ñ ïðîáëåìîé âûáî-
ùàåòñÿ â òåïëîâóþ, òî ÊÏÄ êîñâåííî îïðåäå- ðà: «îòëè÷íî è äîðîãî» èëè «äåøåâî è ñåðäè-
ëÿåò è ðàçìåðû óñòðîéñòâà, âåäü âûäåëåíèå òî».  íåêîòîðûõ ñëó÷àÿõ âûáîð î÷åâèäåí.
áîëüøîãî êîëè÷åñòâà òåïëà â ìàëîì îáúåìå ñ Íàïðèìåð, â óëüòðàêîìïàêòíûõ óñòðîéñòâàõ
áîëüøîé âåðîÿòíîñòüþ ïðèâåäåò ê ïîâðåæäå- ñ àâòîíîìíûì ïèòàíèåì, òàêèõ êàê ñìàðòôî-
íèþ êîìïîíåíòîâ ñèñòåìû. Ïîýòîìó íåóäèâè- íû èëè ôèòíåñ-áðàñëåòû, èñïîëüçîâàíèå
òåëüíî, ÷òî âñå âåäóùèå ïðîèçâîäèòåëè óçëîâ ñ ìàëûì ÊÏÄ îêàæåòñÿ íåäîïóñòèìûì
èñòî÷íèêîâ ïèòàíèÿ ðàáîòàþò íàä ïîñòîÿí- ðàñòî÷èòåëüñòâîì. Íî ÷òî äåëàòü, êîãäà â
íûì óëó÷øåíèåì ÊÏÄ ñâîåé ïðîäóêöèè. È åñ- óñòðîéñòâå íåò æåñòêèõ îãðàíè÷åíèé ïî ãàáà-
ëè â êàêîì-ëèáî ìîäóëå ýòîò ïàðàìåòð óäàåò- ðèòàì è ìàññå, à ðàçíèöà â öåíå äâóõ ïî÷òè
ñÿ óëó÷øèòü õîòü íà îäíó äåñÿòóþ ïðîöåíòà îäèíàêîâûõ ìîäóëåé ïèòàíèÿ ñ ÊÏÄ, îòëè÷à-
ïî ñðàâíåíèþ ñ àíàëîãàìè äðóãèõ ïðîèçâîäè- þùèìèñÿ íà äîëè ïðîöåíòà, îêàçûâàåòñÿ
òåëåé, òî ýòî ñðàçó ñòàíîâèòñÿ åãî êîíêóðåíò- äîñòàòî÷íî áîëüøîé? Åñòü ëè çäðàâûé
íûì ïðåèìóùåñòâîì è óêàçûâàåòñÿ áîëüøèì ñìûñë â ïîãîíå çà âûñîêîé ýíåðãåòè÷åñêîé
øðèôòîì âî âñåõ ðåêëàìíûõ ìàòåðèàëàõ.
Ðèñóíîê 1. Âíåøíèé âèä äåìîíñòðàöèîííîé
Ñ òî÷êè çðåíèÿ ôèçèêè, óìåíüøèòü ïîòåðè ïëàòû CRD-060DD12P.
äî íóëÿ íåâîçìîæíî, ïîñêîëüêó âñå ýëåêòðî-
òåõíè÷åñêèå ìàòåðèàëû íåèäåàëüíû. Íàïðè-
ìåð, ëþáîé ïðîâîäíèê â îáû÷íûõ óñëîâèÿõ
èìååò íåêîòîðîå ñîïðîòèâëåíèå, ïîýòîìó
ïðè ïðîòåêàíèè ïî íåìó ýëåêòðè÷åñêîãî òîêà
îí áóäåò íåèçáåæíî íàãðåâàòüñÿ. Îäíàêî
ïðîèçâîäèòåëü ìîæåò óñòàíîâèòü â óñòðîé-
ñòâå äåøåâûé òîíêèé ïðîâîä, â êîòîðîì ýíåð-
ãèÿ áóäåò òåðÿòüñÿ ñî ñêîðîñòüþ, íàïðèìåð,
100 ìÂò, à ìîæåò èñïîëüçîâàòü è áîëåå äîðî-
ãîé – ñ ìåíüøèì ñîïðîòèâëåíèåì – â êîòîðîì
ïðè òåõ æå óñëîâèÿõ áóäåò âûäåëÿòüñÿ òîëüêî
1 ìÂò òåïëà. Ïîýòîìó íà ðåçóëüòèðóþùåå

34 ÑÒÀÒÜÈ

Òàáëèöà 1. Õàðàêòåðèñòèêè òðàíçèñòîðîâ, ïðèíèìàâøèõ ó÷àñòèå â ýêñïåðèìåíòå

Òðàíçèñòîð C2M1000170D STW4N150 2SK2225

Ïîëóïðîâîäíèê Êàðáèä êðåìíèÿ (SiC) Êðåìíèé (Si) Êðåìíèé (Si)
Ìàêñèìàëüíîå íàïðÿæåíèå ñòîê-èñòîê, Â 1700 1500 1500
Íàïðÿæåíèå ëàâèííîãî ïðîáîÿ, Â 1800 — —
Ìàêñèìàëüíûé òîê ñòîêà (ïðè 25 °Ñ), À 5 4 2
Ñîïðîòèâëåíèå îòêðûòîãî êàíàëà (ïðè 150 °Ñ), Îì 2 9 20
Âûõîäíàÿ åìêîñòü, ïÔ 14 120 60
Ìàêñèìàëüíàÿ òåìïåðàòóðà êðèñòàëëà, °Ñ > 150 150 150
Êîðïóñ
Ñðåäíÿÿ öåíà, ðóá. ÒÎ-247 ÒÎ-247, ÒÎ-220 ÒÎ-247
600 (260…936) 235 (90…380) 237 (75…400)

ýôôåêòèâíîñòüþ, èëè ìîæíî óäîâëåòâîðèòü- ïî öåíå îò ñóùåñòâóþùèõ êðåìíèåâûõ àíà-
ñÿ, ïóñòü íå ñòîëü âûñîêîòåõíîëîãè÷íûìè, íî ëîãîâ, ïðîèçâîäèòåëü äåëàåò àêöåíò íà âûñî-
áîëåå äåøåâûìè ðåøåíèÿìè? êîé ýôôåêòèâíîñòè äàííîãî ðåøåíèÿ. Äëÿ
äîêàçàòåëüñòâà ýòîãî êîìïàíèÿ Wolfspeed
Íàïðèìåð, íå òàê äàâíî êîìïàíèÿ ïðîâåëà ýêñïåðèìåíò, â êîòîðîì â îäíîé è òîé
Wolfspeed – îäíî èç âåäóùèõ ïîäðàçäåëåíèé æå ïëàòå âìåñòî C2M1000170D áûëè óñòà-
êîìïàíèè CREE – â ðàìêàõ ïîääåðæêè íîâûõ íîâëåíû òðàíçèñòîðû äðóãèõ ïðîèçâîäèòå-
ïðîäóêòîâ âûïóñòèëà äåìîíñòðàöèîííóþ ëåé (Òàáëèöà 1).
ïëàòó CRD-060DD12P (Ðèñóíîê 1), ïðåäíà-
çíà÷åííóþ äëÿ óñêîðåíèÿ ðàçðàáîòêè âñïî- Ðåçóëüòàòû èçìåðåíèé (Ðèñóíîê 2) ïîêàçà-
ìîãàòåëüíûõ èñòî÷íèêîâ ïèòàíèÿ. Íà ïëàòå ëè, ÷òî ïðè èñïîëüçîâàíèè êàðáèä-êðåìíèå-
ñîáðàí ãîòîâûé ïðåîáðàçîâàòåëü ïîñòîÿííî- âûõ òðàíçèñòîðîâ C2M1000170D ÊÏÄ ïðåîá-
ãî íàïðÿæåíèÿ, âûïîëíåííûé ïî êëàññè÷åñ- ðàçîâàòåëÿ áûë áîëüøå âî âñåì äèàïàçîíå
êîé îáðàòíîõîäîâîé ñõåìå, ñ äâóìÿ èçîëèðî- ïèòàþùèõ íàïðÿæåíèé, ÷òî ÿâëÿåòñÿ âåñî-
âàííûìè âûõîäíûìè êàíàëàìè, îáùàÿ ìîù- ìûì àðãóìåíòîì â çàùèòó íîâûõ òåõíîëîãèé.
íîñòü êîòîðûõ ìîæåò äîñòèãàòü 60 Bò. Îñíîâ- Äëÿ áîëüøåé íàãëÿäíîñòè êîìïàíèÿ Wolf-
íîå íàçíà÷åíèå ïëàòû CRD-060DD12P – ïèòà- speed ïðèâåëà òåðìîãðàììû ïëàò (Ðèñó-
íèå ñõåì óïðàâëåíèÿ, äðàéâåðîâ ñèëîâûõ íîê 3), ñíÿòûå ïðè îäèíàêîâûõ âõîäíûõ
òðàíçèñòîðîâ, ñèñòåì ïðèíóäèòåëüíîãî íàïðÿæåíèÿõ, âûõîäíîé ìîùíîñòè è òåìïå-
îõëàæäåíèÿ è ïðî÷åé âñïîìîãàòåëüíîé ýëåê- ðàòóðàõ îêðóæàþùåé ñðåäû. Èç ôîòîãðàôèé
òðîíèêè, èñïîëüçóåìîé â ïðåîáðàçîâàòåëÿõ âèäíî, ÷òî òåìïåðàòóðà êîðïóñà êàðáèä-
çàðÿäíûõ ñòàíöèé ýëåêòðîòðàíñïîðòà, èí- êðåìíèåâûõ òðàíçèñòîðîâ, äàæå ïðè èñïîëü-
âåðòîðàõ ñîëíå÷íûõ ýëåêòðîñòàíöèé èëè çîâàíèè ðàäèàòîðîâ ìåíüøåé ïëîùàäè, îêà-
àíàëîãè÷íûõ ñèëîâûõ óñòàíîâêàõ ìîùíîñ- çûâàåòñÿ ìåíüøå, ÷åì ïðè èñïîëüçîâàíèè
òüþ äî íåñêîëüêèõ ñîòåí êèëîâàòò. Ïîñêîëüêó òðàäèöèîííûõ êðåìíèåâûõ MOSFET. Òàêèì
ïðè òàêèõ ìîùíîñòÿõ íàïðÿæåíèå îñíîâíîé
ïèòàþùåé øèíû íå ìîæåò áûòü íèçêèì, òî 85.0%
äàííàÿ ïëàòà èìååò ðàñøèðåííûé äèàïàçîí
âõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ – 200…1000 Â, ÷òî 83.0%
ïîçâîëÿåò ïîäêëþ÷àòü åå êàê ê âûõîäó ñåòå-
âûõ âûïðÿìèòåëåé, òàê è íåïîñðåäñòâåííî ê ÊÏÄ (%) 81.0%
êàñêàäàì ñîëíå÷íûõ áàòàðåé.
79.0% CREE C2M1000170D
Êëþ÷åâîé îñîáåííîñòüþ ïëàòû CRD- 77.0% ST STW4N150
060DD12P ÿâëÿåòñÿ èñïîëüçîâàíèå íà ïåð- RENESAS 2SK2225
âè÷íîé ñòîðîíå íîâûõ êàðáèä-êðåìíèåâûõ
1700-âîëüòîâûõ ïîëåâûõ òðàíçèñòîðîâ 75.0%
C2M1000170D ïðîèçâîäñòâà Wolfspeed. Ïîñ- 200 400 600 800 1000
êîëüêó òðàíçèñòîðû íà ýòîì òèïå ïîëóïðî-
âîäíèêà ïîêà åùå òîëüêî íà÷èíàþò èñïîëüçî- ÂÕÎÄÍÎÅ ÍÀÏÐßÆÅÍÈÅ (Â)
âàòüñÿ â ñèëîâîé ýëåêòðîíèêå è îòëè÷àþòñÿ
Ðèñóíîê 2. Ðåçóëüòàòû èçìåðåíèé ÊÏÄ
ïëàòû CRD-060DD12P ïðè èñïîëüçîâàíèè
òðàíçèñòîðîâ ðàçëè÷íûõ ïðîèçâîäèòåëåé.

ÐàäèîËîöìàí 03,04-2021 35

+ 100.0 + 100.0
96 96
C2M1000170D 92 STW4N150 92
ñ áîëüøèì ðàäèàòîðîì 88 ñ áîëüøèì ðàäèàòîðîì 88
84 84
80 80
76 76
72 72
68 68
64 64
60 60
56 56
52 52
48 48
44 44
40 40
36 36
32 32
28 28
24 24
20.0 20.0

°C °C

+ 100.0 + 100.0
96 96
C2M1000170D 92 2SK2225 92
ñ ìàëåíüêèì ðàäèàòîðîì 88 ñ áîëüøèì ðàäèàòîðîì 88
84 84
80 80
76 76
72 72
68 68
64 64
60 60
56 56
52 52
48 48
44 44
40 40
36 36
32 32
28 28
24 24
20.0 20.0

°C °C

Ðèñóíîê 3. Òåðìîãðàììû ïëàòû CRD-060DD12P ïðè èñïîëüçîâàíèè òðàíçèñòîðîâ ðàçëè÷íûõ
ïðîèçâîäèòåëåé (âõîäíîå íàïðÿæåíèå 1000 Â, âûõîäíàÿ ìîùíîñòü 60 Âò).

îáðàçîì, ïðîñòàÿ çàìåíà òðàíçèñòîðà íà ëè ðåàëüíûé ñìûñë âî âíåäðåíèè ïåðåäîâûõ
áîëåå ñîâåðøåííûé ïîçâîëèò îùóòèìî óëó÷- òåõíîëîãèé, åñëè ðàçíèöà â ÊÏÄ ñîñòàâèò
øèòü ýíåðãîýôôåêòèâíîñòü èìïóëüñíîãî ìåíüøå îäíîãî ïðîöåíòà?
ïðåîáðàçîâàòåëÿ. À åñëè ó÷åñòü, ÷òî êàðáèä-
êðåìíèåâûå ïðèáîðû ìîãóò ðàáîòàòü ïðè Ðàññìîòðèì õóäøèé ñëó÷àé (â äàííîì ñëó-
áîëåå âûñîêèõ ÷àñòîòàõ ïåðåêëþ÷åíèÿ, ÷åì ÷àå – äëÿ êîìïàíèè Wolfspeed), êîãäà ïðåîá-
êðåìíèåâûå àíàëîãè, òî ïîäîáíàÿ çàìåíà, ðàçîâàòåëè ðàáîòàþò ïðè âûõîäíîé ìîùíîñ-
ïîçâîëèò åùå è ïîâûñèòü óðîâåíü óäåëüíîé òè PÂÛÕ = 60 Âò è âõîäíîì íàïðÿæåíèè 800 B.
ìîùíîñòè ïðåîáðàçîâàòåëåé. Â ýòîì ðåæèìå ÊÏÄ ïðåîáðàçîâàòåëÿ,
èñïîëüçóþùåãî êàðáèä-êðåìíèåâûé òðàíçèñ-
Íî åñëè âíèìàòåëüíî ïðîàíàëèçèðîâàòü òîð Wolfspeed (óñëîâíî íàçîâåì åãî Ïðåîá-
çàâèñèìîñòè ÊÏÄ (Ðèñóíîê 2), òî îêàæåòñÿ,
÷òî â õóäøåì ñëó÷àå – ïðè âõîäíîì íàïðÿæå- ðàçîâàòåëü 1), ðàâåí h1 = 82.5%, à ïðåîáðàçî-
íèè 800 Â è èñïîëüçîâàíèè âìåñòî âàòåëÿ íà îñíîâå êðåìíèåâîãî òðàíçèñòîðà
C2M1000170D êðåìíèåâîãî òðàíçèñòîðà
STW4N150 – âûèãðûø â ÊÏÄ ñîñòàâèò âñåãî STMicroelectronics (Ïðåîáðàçîâàòåëü 2) – h2 =
0.7% (82.5% – äëÿ C2M1000170D è 81.8% – = 81.8%.
äëÿ STW4N150). À âîò èõ ñòîèìîñòü ìîæåò
çíà÷èòåëüíî îòëè÷àòüñÿ. Àíàëèçèðóÿ öåíû Ïðè òàêèõ óðîâíÿõ ÊÏÄ ìîùíîñòü ïîòåðü
ýëåêòðîííûõ êîìïîíåíòîâ, äîñòóïíûå íà ÐÏÎÒ áóäåò ðàâíà:
ñàéòå «ÐàäèîËîöìàí», ìîæíî óâèäåòü, ÷òî
íà ìîìåíò íàïèñàíèÿ ñòàòüè ñðåäíÿÿ öåíà íà PÏÎÒ1 = PÂÛÕ ççæ 1 - 1÷ö÷ø = 60 × çæ 1 - 1ö÷ =
òðàíçèñòîð C2M1000170D ïî÷òè â òðè ðàçà è h1 è 0.825 ø
áîëüøå, ÷åì ó åãî êðåìíèåâîãî àíàëîãà
STW4N150. Òàê íå îêàæåòñÿ ëè ïîäîáíàÿ = 12.73 Âò , (1)
«ýêîíîìèÿ» ñëèøêîì «íåýêîíîìíîé»? Åñòü
PÏÎÒ 2 = PÂÛÕ ççæè 1 - 1÷ö÷ø = 60 × çæ 1 - 1÷ö =
h2 è 0.818 ø

= 13.35 Âò .

36 ÑÒÀÒÜÈ

Ðàçíèöó ïîòåðü DÐÏÎÒ ìîæíî îïðåäåëèòü Òàáëèöà 2. Âðåìÿ, çà êîòîðîå îáîðóäîâàíèå
ïî ôîðìóëå: ïðîðàáîòàåò 100,000 ÷àñîâ

Ðåæèì ðàáîòû Âðåìÿ

DPÏÎÒ = PÏÎÒ2 - PÏÎÒ1 = 13.35 - 12.73 = (2) Êðóãëîñóòî÷íûé (24/7) 11.4 ëåò
= 0.62 Âò. Ïîëîâèíà ñóòîê (12/7) 22.8 ëåò
40 ÷àñîâ â íåäåëþ (8/5) 48 ëåò

Òî åñòü, ðàçíèöà â ïîòåðÿõ ñîñòàâëÿåò Ïîëó÷àåòñÿ, ÷òî â íîâûõ òåõíîëîãèÿõ íåò
ìåíåå îäíîãî âàòòà. Ìíîãî ýòî èëè ìàëî? îñîáîãî ýêîíîìè÷åñêîãî ñìûñëà. Äåéñòâè-
òåëüíî, äàëåêî íå êàæäàÿ ñèëîâàÿ óñòàíîâêà
Ñòîèìîñòü îäíîãî êèëîâàòò-÷àñà çàâèñèò ñìîæåò ïðîðàáîòàòü áåçîòêàçíî 100 òûñÿ÷
îò ñòðàíû, êîíêðåòíîãî ðåãèîíà è êîíêðåòíîãî ÷àñîâ, âåäü êðîìå ñèëîâûõ òðàíçèñòîðîâ â
ïîòðåáèòåëÿ è ìîæåò êîëåáàòüñÿ â øèðîêèõ íåé èñïîëüçóþòñÿ è äðóãèå ðàäèîýëåìåíòû, â
ïðåäåëàõ. Íàïðèìåð, äëÿ þðèäè÷åñêèõ ëèö ñ ïåðâóþ î÷åðåäü ýëåêòðîëèòè÷åñêèå êîíäåí-
ìàêñèìàëüíîé ïîòðåáëÿåìîé ìîùíîñòüþ äî ñàòîðû, ñðîê ñëóæáû êîòîðûõ îáû÷íî íà ïîðÿ-
670 êÂò, ïîëó÷àþùèõ ýëåêòðîýíåðãèþ îò äîê ìåíüøå. Äà è çà 11 ëåò ýòà òåõíèêà ìîæåò
Ìîñýíåðãîñáûòà, òàðèô íà ýëåêòðîýíåðãèþ ìîðàëüíî óñòàðåòü è åå óòèëèçèðóþò íàìíîãî
ðàíüøå ýòîãî ñðîêà.
ðàâåí ïðèáëèçèòåëüíî ÒÝË = 6 ðóá/êÂò×÷.
Îäíàêî íå ñòîèò äåëàòü ïîñïåøíûõ âûâî-
Åñëè ïðåäïîëîæèòü, ÷òî Ïðåîáðàçîâà- äîâ, âåäü â ïðîèçâåäåííûõ ðàñ÷åòàõ èñïîëü-
òåëü 1 è Ïðåîáðàçîâàòåëü 2 èìåþò àáñîëþò- çóåòñÿ ñëèøêîì ìíîãî äîïóùåíèé, êàæäîå èç
íî îäèíàêîâûå ñõåìó è ïå÷àòíóþ ïëàòó è îòëè- êîòîðûõ ìîæåò îêàçàòüñÿ îøèáî÷íûì.
÷àþòñÿ òîëüêî îäíèì ýëåìåíòîì – ñèëîâûì
òðàíçèñòîðîì, òî ðàçíèöà â öåíå ïðåîáðàçî- Íà÷íåì ñî ñòîèìîñòè òðàíçèñòîðîâ. Êàð-
áèä-êðåìíèåâûå òðàíçèñòîðû ïîêà åùå ÿâëÿ-
âàòåëåé DÖ áóäåò ðàâíà: þòñÿ îòíîñèòåëüíî íîâîé ýëåìåíòíîé áàçîé,
è ìíîãèå ïðîèçâîäèòåëè ýëåêòðîííîé òåõíè-
DÖ =Ö 1-Ö 2= 600 - 235 = 365 ðóá., (3) êè ïîêà åùå òîëüêî ïðèñìàòðèâàþòñÿ ê ýòîé
òåõíîëîãèè. Èç-çà ýòîãî ñïðîñ íà ïîäîáíûå
ãäå Ö1, Ö2 – ñîîòâåòñòâåííî, ñðåäíÿÿ öåíà ðàäèîýëåìåíòû ïîêà íåâåëèê, è îíè íå âñåã-
òðàíçèñòîðîâ C2M1000170D è STW4N150 äà åñòü â íàëè÷èè äàæå ó êðóïíûõ ìèðîâûõ
(Òàáëèöà 1). äèñòðèáüþòîðîâ ýëåêòðîííûõ êîìïîíåíòîâ.
Èç-çà ýòîãî öåíà íà íèõ, çàâèñÿùàÿ, â ïåðâóþ
Äëÿ òîãî, ÷òîáû ïîäîáíàÿ çàìåíà áûëà î÷åðåäü, îò ðàçìåðà ïàðòèè, êîëåáëåòñÿ â
ýêîíîìè÷åñêè âûãîäíà, íåîáõîäèìî ÷òîáû çíà÷èòåëüíûõ ïðåäåëàõ. Íàïðèìåð, íà ñàéòå
ïðåîáðàçîâàòåëü «ñýêîíîìèë» êîëè÷åñòâî Arrow Electronics ïðè áîëüøèõ çàêàçàõ òðàí-
ýíåðãèè, ðàâíîå EÝÊ: çèñòîðû C2M1000170D ìîæíî ïðèîáðåñòè ïî
öåíå 4 USD çà øòóêó, â òî âðåìÿ êàê
EÝÊ = DÖ = 365 » 61 êÂò × ÷. (4) STW4N150 îáîéäóòñÿ ïðèáëèçèòåëüíî ïî
TÝË 6 3.22 USD (ðàçíèöà â öåíå – 0.78 USD). Íà
ñàéòå Digi-Key, äàæå ïðè áîëüøèõ çàêàçàõ,
Ýòîìó êîëè÷åñòâó ýíåðãèè ñîîòâåòñòâóåò ðàçíèöà â öåíå áóäåò ñîñòàâëÿòü âñåãî
âðåìÿ íåïðåðûâíîé ðàáîòû îáîðóäîâàíèÿ 0.05 USD (C2M1000170D – 4.92 USD,
ðàâíîå ÒÐÀÁ: STW4N150 – 4.87 USD). Ïî äàííûì ñ ñàéòà
FindChips íàèìåíüøóþ öåíó íà òðàíçèñòîðû
TÐÀÁ = EÝÊ = 61 » 100,000 ÷. (5) STW4N150 ïðåäëàãàþò íà ñàéòå Avnet Asia –
DPÏÎÒ 0.00062 òàì îíè ñòîÿò 1.88 USD ïðè çàêàçå áîëåå
30 òûñÿ÷ ïðèáîðîâ. Òàêèì îáðàçîì, åñëè
Ðåàëüíîå âðåìÿ, çà êîòîðîå îáîðóäîâàíèå âûáèðàòü ïîñòàâùèêîâ, ïðåäëàãàþùèõ ìàê-
ïîðàáîòàåò 100 òûñÿ÷ ÷àñîâ, çàâèñèò îò ðåæè- ñèìàëüíî íèçêóþ öåíó, òî ðàçíèöà â ñòîèìîñ-
ìà ðàáîòû (Òàáëèöà 2), íî äàæå ïî ñàìûì òè òðàíçèñòîðîâ ñîñòàâèò 4 – 1.88 = 2.12 USD
îïòèìèñòè÷åñêèì ïðîãíîçàì, êîãäà ñèëîâàÿ (157 ðóá. ïðè êóðñå 74 ðóá/USD). Ýòî â 2.3 ðàçà
óñòàíîâêà áóäåò ðàáîòàòü êðóãëîñóòî÷íî, ïðîé- ìåíüøå çíà÷åíèÿ, ðàññ÷èòàííîãî ïî ôîðìó-
äåò íå ìåíåå 11 ëåò, ïðåæäå ÷åì ïîäîáíàÿ
çàìåíà áóäåò ýêîíîìè÷åñêè îïðàâäàíà.

ÐàäèîËîöìàí 03,04-2021 37

ëå (3). Èç-çà ýòîãî ñðîê, äëÿ êîòîðîãî çàìåíà ðåãèîíà, ïîñòàâùèêà è ïîòðåáèòåëÿ. Åñëè
òðàíçèñòîðà îêàæåòñÿ ýêîíîìè÷åñêè âûãîä- âçÿòü â êà÷åñòâå ïðèìåðà Ãåðìàíèþ, èìåþ-
íîé, óæå óìåíüøèòñÿ äî 100/2.3 = 43.5 òûñÿ÷ ùóþ îäíó èç ñàìûõ âûñîêèõ öåí íà ýëåêòðîý-
÷àñîâ, èëè ïðèáëèçèòåëüíî 5 ëåò ïðè êðóãëî- íåðãèþ, òî îêàæåòñÿ, ÷òî ïðè òàðèôå äëÿ
ñóòî÷íîì ðåæèìå ðàáîòû. ïðåäïðèÿòèé 0.26 USD/êÂò×÷ äëÿ òîãî, ÷òîáû
çàìåíà òðàíçèñòîðà áûëà ýêîíîìè÷åñêè
Ïîñêîëüêó íà òðàíçèñòîðå C2M1000170D, âûãîäíîé, íåîáõîäèìî ñýêîíîìèòü âñåãî
ñîãëàñíî òåðìîãðàììàì (Ðèñóíîê 3), âûäåëÿ- 2.12/0.26 = 8.15 êÂò×÷. Ïðè ðàçíèöå ïîòåðü
åòñÿ ìåíüøå òåïëà, òî äëÿ åãî îõëàæäåíèÿ 0.62 Âò äëÿ ýòîãî ïîòðåáóåòñÿ âñåãî
ìîæíî èñïîëüçîâàòü ðàäèàòîð ìåíüøåé ïëî- 8.15/0.00062 » 13 òûñÿ÷ ÷àñîâ, ÷òî ïðè êðóãëî-
ùàäè, ÷òî, â ñâîþ î÷åðåäü, òåîðåòè÷åñêè, ñóòî÷íîì ãðàôèêå ðàáîòû ñîñòàâèò ìåíåå
ïîçâîëèò óìåíüøèòü ïëîùàäü ïå÷àòíîé ïëà- äâóõ ëåò. À åñëè ó÷åñòü, ÷òî ñòîèìîñòü ýëåê-
òû. Ïîýòîìó ïðåäïîëîæåíèå îá àáñîëþòíî òðè÷åñòâà, êàê è äðóãèõ ýíåðãîíîñèòåëåé èç-
îäèíàêîâûõ ïðåîáðàçîâàòåëÿõ, ñîáðàííûõ íà çà ãëîáàëüíîãî ýêîëîãè÷åñêîãî êðèçèñà áóäåò
àáñîëþòíî îäèíàêîâûõ ïå÷àòíûõ ïëàòàõ è òîëüêî ðàñòè, ýòà öèôðà áóäåò åùå ìåíüøå.
ýëåìåíòíîé áàçå, ñêîðåå âñåãî, òàêæå îøèáî÷-
íî, è îñòàëüíûå êîìïîíåíòû ñõåìû íà îñíîâå Òàêèì îáðàçîì, â äàííîì ñëó÷àå èñïîëü-
C2M1000170D îáîéäóòñÿ äåøåâëå, ÷åì ïðè çîâàíèå íîâûõ òåõíîëîãèé ìîæåò áûòü ýêîíî-
èñïîëüçîâàíèè STW4N150. Îäíàêî îöåíèòü ìè÷åñêè âûãîäíî è èõ ñëåäóåò èñïîëüçîâàòü.
ýòó ðàçíèöó êîëè÷åñòâåííî, â äàííîì ñëó÷àå, Îäíàêî ýêîíîìè÷åñêèå ðàñ÷åòû, â îòëè÷èå îò
äîñòàòî÷íî ñëîæíî, ïîñêîëüêó òî÷íûõ äàííûõ ôèçè÷åñêèõ, çàâèñÿò îò ìíîæåñòâà ôàêòî-
î ðàäèàòîðå ìåíüøåé ïëîùàäè, èñïîëüçîâàí- ðîâ, êîòîðûå èíîãäà äîñòàòî÷íî ñëîæíî îïðå-
íîì â ýêñïåðèìåíòå, ê ñîæàëåíèþ, íåò. äåëèòü, à åùå ñëîæíåå – ñïðîãíîçèðîâàòü
(ñóùåñòâóþùàÿ ñèòóàöèÿ ñ êîðîíàâèðóñîì
Íå ñëåäóåò òàêæå çàáûâàòü, ÷òî ðàñ÷åòû ÿâëÿåòñÿ òîìó ðåàëüíûì ïîäòâåðæäåíèåì).
áûëè âûïîëíåíû äëÿ «õóäøåãî» ñëó÷àÿ, Èç-çà ýòîãî ñòîèìîñòü âàòòà ïîòåðü çíà÷è-
êîãäà ðàçíèöà â òåïëîâûäåëåíèè ìåæäó òåëüíî çàâèñèò îò ñòðàíû, ðåãèîíà, ïðåäïðè-
äâóìÿ ïðåîáðàçîâàòåëÿìè ìèíèìàëüíà. ÿòèÿ è äàæå îò êîíêðåòíîãî öåëåâîãî íàçíà-
Åñëè èñòî÷íèê ïèòàíèÿ áóäåò áîëüøóþ ÷àñòü ÷åíèÿ îäíîé è òîé àïïàðàòóðû.  äàííîì ñëó-
âðåìåíè ðàáîòàòü ïðè äðóãîì âõîäíîì íàïðÿ- ÷àå (íóæíî æå îòâåòèòü íà âîïðîñ, âûíåñåí-
æåíèè, òî è ðàçíèöà â âåëè÷èíå ïîòåðü áóäåò íûé â çàãîëîâîê ñòàòüè), â Ìîñêâå âàòò ïîòåðü
áîëüøå. Êðîìå òîãî, âðÿä ëè â ðåàëüíîé àïïà- áóäåò ñòîèòü 0.6 êîï/÷ (0.000078 USD/÷), à â
ðàòóðå âñïîìîãàòåëüíûé èñòî÷íèê ïèòàíèÿ Áåðëèíå – 0.00026 USD/÷, ÷òî â 3.33 ðàçà
áóäåò îñíîâíóþ ÷àñòü âðåìåíè ðàáîòàòü ïðè äîðîæå. À åùå íå ñëåäóåò çàáûâàòü, ÷òî ýêî-
ïîëíîé íàãðóçêå. Ñêîðåå âñåãî, îí áóäåò íîìè÷åñêèå âçàèìîîòíîøåíèÿ çàâèñÿò, â
íàãðóæåí â ñðåäíåì íà 50…60%, à ýòî çíà÷èò, ïåðâóþ î÷åðåäü, îò ëþäåé, êîòîðûå, ïðè
÷òî ðàçíèöà â ÊÏÄ ìîæåò îêàçàòüñÿ åùå áîëü- æåëàíèè, âñåãäà ñìîãóò äîãîâîðèòüñÿ, è âàòò
øå, âåäü êàðáèä-êðåìíèåâûå òðàíçèñòîðû ïîòåðü, â îáùåì ñëó÷àå, ìîæåò îáîéòèñü
èìåþò ìåíüøèå çíà÷åíèÿ ïàðàçèòíûõ åìêîñ- ñîâåðøåííî áåñïëàòíî. ÐË
òåé, à, ñëåäîâàòåëüíî, è ìåíüøèé óðîâåíü
äèíàìè÷åñêèõ ïîòåðü. È ýòî áóäåò ñêàçûâàòü- Ñïèñîê èñòî÷íèêîâ
ñÿ èìåííî ïðè óìåíüøåíèè ìîùíîñòè,
ïîñêîëüêó â ýòîì ñëó÷àå äèíàìè÷åñêèå ïîòå- 1. 60W Auxiliary Power Supply Demonstration board
ðè áóäóò ïðåîáëàäàòü íàä ñòàòè÷åñêèìè. Ïîý-
òîìó ðàçíèöà â âåëè÷èíå ïîòåðü íà óðîâíå 2. SiC MOSFET 1700  êàê êëþ÷åâîé ýëåìåíò
0.62 Âò âçÿòà èñêëþ÷èòåëüíî ðàäè ñîõðàíå- âñïîìîãàòåëüíûõ èñòî÷íèêîâ ïèòàíèÿ
íèÿ îáúåêòèâíîñòè è íåïðåäâçÿòîñòè. Äà è
ðåçóëüòàòîâ äðóãèõ ýêñïåðèìåíòîâ, íàïðè- 3. Öåíû íà ðàäèîýëåìåíòû íà ñàéòå ÐàäèîËîöìàí
ìåð, ïî îöåíêå âåëè÷èíû ñîáñòâåííîãî ýíåð-
ãîïîòðåáëåíèÿ ýòèõ ïëàò, ê ñîæàëåíèþ, íåò. 4. Öåíû íà ðàäèîýëåìåíòû íà ñàéòå FindChips

È ïîñëåäíèé, íî î÷åíü âàæíûé ìîìåíò. 5. Òàðèôû íà ýëåêòðîýíåðãèþ äëÿ ïîòðåáèòåëåé
Öåíà íà ýëåêòðîýíåðãèþ çàâèñèò îò ñòðàíû, ñ ìàêñèìàëüíîé ìîùíîñòüþ äî 670 êÂò

6. Ñïèñîê ñòðàí ïî ñòîèìîñòè ýëåêòðîýíåðãèè
(Âèêèïåäèÿ)

38 ÑÒÀÒÜÈ

Ïðîñòîé

ìåòîä ïðîâåðêè

åìêîñòè àêêóìóëÿòîðà

Adem Kaya

EDN

 áîëüøèíñòâå ïîðòàòèâíûõ óñòðîéñòâ íåñêîëüêî ïðè÷èí ðàçëè÷èé â õàðàêòåðå ðåàê-
öèè ðàçðÿæåííîé áàòàðåè. Îäíà èç íèõ –
ïðèìåíÿþòñÿ ùåëî÷íûå áàòàðåè èëè àêêóìó- ïîâûøåííîå âíóòðåííåå ñîïðîòèâëåíèå.
ëÿòîðû, è èçìåðåíèå èõ åìêîñòè ÿâëÿåòñÿ
âàæíîé ôóíêöèåé òàêèõ êîíñòðóêöèé. Îäíàêî Ïðè èñïîëüçîâàíèè òåîðèè ÝÄÎ âûáîðêà
÷àùå âñåãî èñïîëüçîâàíèå ìèêðîñõåìû êîí- íàïðÿæåíèÿ áàòàðåè äëÿ îïðåäåëåíèÿ ìèíè-
òðîëÿ óðîâíÿ çàðÿäà áàòàðåè ìîæåò áûòü ìàëüíîãî óðîâíÿ çàðÿäà â îïðåäåëåííîå âðå-
íåïîçâîëèòåëüíîé ðîñêîøüþ äëÿ áþäæåòíûõ ìÿ, íàïðèìåð, â ìîìåíò ìàêñèìàëüíîãî
ïðîåêòîâ. Âîò áîëåå ïðîñòàÿ è ìåíåå äîðîãàÿ ïîòðåáëåíèÿ ýíåðãèè, äàåò èíôîðìàöèþ î
àëüòåðíàòèâà. ñîñòîÿíèè áàòàðåè. Íà÷àëüíûé îòðåçîê âðå-

Ñåãîäíÿ äàæå ñàìûå äåøåâûå ìèêðîêîí- 1
òðîëëåðû ÷àñòî ñîäåðæàò â ñåáå ìîäóëü àíà-
ëîãî-öèôðîâîãî ïðåîáðàçîâàòåëÿ (ÀÖÏ), 0.98
êîòîðûé íå èñïîëüçóåòñÿ ïîñòîÿííî èç-çà
(îòíîñèòåëüíî) íèçêîãî ðàçðåøåíèÿ è âûñî- 0.96
êîãî óðîâíÿ øóìîâ. Íî îäíîãî èç ýòèõ íåèñ-
ïîëüçóåìûõ âíóòðåííèõ êàíàëîâ ÀÖÏ âïîëíå 0.94
äîñòàòî÷íî, ÷òîáû ïðîâåñòè òåñò è ðåøèòü,
ïðèãîäíà ëè åùå áàòàðåÿ äëÿ èñïîëüçîâàíèÿ 0.92
èëè íåò.
0.9
Ìåòîä îïðåäåëåíèÿ ñîñòîÿíèÿ àêêóìóëÿ-
òîðà, íàçûâàåìûé ýëåêòðîõèìè÷åñêèì äèíà- 0.88
ìè÷åñêèì îòêëèêîì (ÝÄÎ) [1], áûë çàïàòåíòî-
âàí êîìïàíèåé Cadex Electronics [2]. 0.86 Ïîëíûé çàðÿä
Ïîëîâèíà çàðÿäà
ÝÄÎ ñðàâíèâàåò òåêóùåå ñîñòîÿíèå áàòà-
ðåè ïîä íàãðóçêîé ñ ñîõðàíåííûìè ïàðàìåò- 0.84 Ïîëíûé ðàçðÿä
ðàìè, õàðàêòåðèçóþùèìè áàòàðåþ, ïðèêëà-
äûâàÿ ê íåé èìïóëüñíóþ íàãðóçêó è îöåíèâàÿ 0.82 Êðèòè÷åñêèé óðîâåíü Íîðìàëèçîâàííûå
âðåìÿ ðåàêöèè áàòàðåè íà ñêà÷êîîáðàçíîå çíà÷åíèÿ
âîçäåéñòâèå è ïîñëåäóþùåå âîññòàíîâëå-
íèå. Ðàçëè÷èÿ â õàðàêòåðå ñïàäà è âîññòà- 0.8
íîâëåíèÿ ïðè ðàçëè÷íîì óðîâíå çàðÿäà áàòà- 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
ðåè íàãëÿäíî äåìîíñòðèðóåò Ðèñóíîê 1. Åñòü
Ðèñóíîê 1. Ñðàâíåíèå ðåàêöèé àêêóìóëÿòî-
ðîâ íà êðàòêîâðåìåííûé èìïóëüñ íàãðóçêè
ïðè ðàçëè÷íûõ óðîâíÿõ çàðÿäà äåìîíñòðèðó-
åò èõ ðàçëè÷èÿ ÝÄÎ.

ÐàäèîËîöìàí 03,04-2021 39

ìåíè ïîñëå ïåðâîãî âêëþ÷åíèÿ ñèñòåìû, VCC VDD VCC VCC
òàêæå èçâåñòíûé êàê «ïðèâåòñòâèå», ÿâëÿåò-
ñÿ îñîáåííî ïîäõîäÿùèì äëÿ èçìåðåíèÿ Ïðåîáðà- R1
ñîñòîÿíèÿ áàòàðåè. Äî òîãî, êàê ñèñòåìà çîâàòåëü Íàãð.
áóäåò ïîëíîñòüþ íàãðóæåíà, ìîæåò ïîêàçàòü-
ñÿ, ÷òî óðîâåíü çàðÿäà áàòàðåè íàõîäèòñÿ íà VREF ÀÖÏ
áåçîïàñíîì ðàáî÷åì óðîâíå, íî åñëè áàòà- + R2
ðåÿ ñèëüíî ðàçðÿæåíà, íàïðÿæåíèå ìîæåò
ìîìåíòàëüíî óïàñòü íèæå äîïóñòèìîãî ïîðî- ÙÅËÎ×ÍÀß ÀÖÏ MOSFET
ãà, êàê òîëüêî íàãðóçêà äîñòèãíåò ìàêñèìóìà. ÁÀÒÀÐÅß Êîíòðîëëåð
Áåç âûïîëíåíèÿ òåñòà ÝÄÎ óñòðîéñòâî çàïóñ-
òèòñÿ â íîðìàëüíîì ðåæèìå, íî íåêîíòðîëè- UART R3
ðóåìî îòêëþ÷èòñÿ (òî åñòü íàïðÿæåíèå óïà-
äåò äî êðèòè÷åñêîãî óðîâíÿ, îòìå÷åííîãî íà Rx Tx
Ðèñóíêå 1) ïðè ïåðâîé æå áîëüøîé íàãðóçêå.
Ðèñóíîê 2. Íà ýòîé óïðîùåííîé ñõåìå ïîêà-
Óïðîùåííàÿ ñõåìà ðåàëèçàöèè òåñòà ÝÄÎ çàí îáùèé ïîäõîä ê ðåàëèçàöèè òåñòà ÝÄÎ.
ïîêàçàíà íà Ðèñóíêå 2. Ñîïðîòèâëåíèå íàãðó-
çî÷íîãî ðåçèñòîðà âûáèðàåòñÿ òàêèì, ÷òîáû ñèñòåìå èçìåðÿòü êàê íàïðÿæåíèå ïðè
ïðåäñòàâëÿòü ïîëíóþ íàãðóçêó ñèñòåìû, ïîý- ïîëíîé íàãðóçêå, òàê è âðåìÿ âîññòàíîâëåíèÿ
òîìó â êàæäîé ñèñòåìå îíî ìîæåò áûòü ðàç- áàòàðåè ïðè ìèíèìàëüíîé íàãðóçêå. (Âðåìÿ
íûì. Â ñèñòåìå, äàííûå äëÿ êîòîðîé ïðåä- èçìåðåíèÿ ìîæåò áûòü èçìåíåíî â ïðîøèâêå,
ñòàâëåíû â ýòîé ñòàòüå, èñïîëüçîâàëîñü çíà- íî ÿ îáíàðóæèë, ÷òî äëÿ àäåêâàòíîé îöåíêè
÷åíèå 10 Îì. Ðåçèñòîðû R1 è R2 ñëóæàò äåëè- ñîñòîÿíèÿ áàòàðåè 200 ìñ áûëî äîñòàòî÷íî).
òåëåì äëÿ èçìåðåíèÿ íàïðÿæåíèÿ áàòàðåè Ïî çàâåðøåíèè èçìåðåíèé ðåçóëüòàòû ìîãóò
VCC, à ïîâûøàþùèé ïðåîáðàçîâàòåëü ãàðàí- áûòü ñ÷èòàíû ÷åðåç êàíàë UART.
òèðóåò, ÷òî îïîðíîå íàïðÿæåíèå ÀÖÏ VREF
îñòàíåòñÿ íåèçìåííûì äàæå â òîì ñëó÷àå,  ïðèìåðå ñèñòåìû, ñîáðàííîé äëÿ äåìî-
åñëè íàïðÿæåíèå áàòàðåè óïàäåò âî âðåìÿ íñòðàöèè ìåòîäà ÝÄÎ, ÿ èñïîëüçîâàë äâå
òåñòà. R3 – ýòî ïîäòÿãèâàþùèé ðåçèñòîð äëÿ ùåëî÷íûå áàòàðåè AA, ÷òî äàâàëî ìàêñè-
çàòâîðà ïåðåêëþ÷àþùåãî òðàíçèñòîðà. ìàëüíîå íàïðÿæåíèå VCC, ðàâíîå 3.2 Â. Ïîâû-
øàþùèé ïðåîáðàçîâàòåëü ñòàáèëèçèðóåò
Òåñòîâàÿ ñèñòåìà èçìåðÿåò íàïðÿæåíèå íàïðÿæåíèå VDD íà óðîâíå 3.6 Â. Â íîðìàëü-
áàòàðåè â òå÷åíèå ïåðèîäà âðåìåíè, óñòàíîâ- íîì ðåæèìå ñèñòåìà ïîòðåáëÿåò 55 ìÀ, îäíà-
ëåííîãî ðàâíûì ïðèìåðíî 200 ìèëëèñåêóí- êî ïðè ïîëíîé íàãðóçêå òîê âîçðàñòàåò äî
äàì. Ïîä óïðàâëåíèåì ïðîãðàììû MOSFET 127 ìÀ. Îñöèëëîãðàììû, ñíÿòûå âî âðåìÿ
âêëþ÷àåòñÿ òîëüêî íà ïîëîâèíó ïåðèîäà èçìå- òåñòèðîâàíèÿ ñèñòåìû ïðè èñïîëüçîâàíèè
ðåíèÿ, à çàòåì âûêëþ÷àåòñÿ. Ýòî ïîçâîëÿåò «õîðîøåé» (Ðèñóíîê 3à) è «ïëîõîé» (Ðèñó-

Ðèñóíîê 3. Ïðîâåðêà íàïðÿæåíèÿ áàòàðåè ïîä íàãðóçêîé ïîêàçûâàåò çíà÷èòåëüíûå ðàçëè÷èÿ
ìåæäó ðåàêöèåé ïîëíîñòüþ çàðÿæåííîé (à) è ïî÷òè ðàçðÿæåííîé (á) áàòàðåè.

40 ÑÒÀÒÜÈ

Ñòàðò âûáîðêè ÀÖÏ óñòàíîâëåíà ðàâíîé 250 Ãö, à
ïåðèîä òåñòèðîâàíèÿ, êàê óïîìèíàëîñü
Èíèöèàëèçàöèÿ ðàíåå, ñîñòàâëÿåò ïðèìåðíî 200 ìñ.
îáîðóäîâàíèÿ
Ýòà ïðîãðàììà ïðîñòî âûïîëíÿåò òåñò è
Èç UART ÍÅÒ ñîáèðàåò äàííûå. Âàðèàíòîâ èñïîëüçîâàíèÿ
ïîëó÷åí äàííûõ î÷åíü ìíîãî.  ïðîñòåéøåì ñëó÷àå
ñèìâîë 'S'? Àíàëèç äàííûõ è îòïðàâêà ìîæíî ñðàâíèâàòü ìèíèìàëüíîå çíà÷åíèå
ðåçóëüòàòîâ ïîëüçîâàòåëþ äàííûõ ñ áåçîïàñíûì óðîâíåì ðàáî÷åãî
ÄÀ íàïðÿæåíèÿ ñèñòåìû, êîòîðûé òàêæå íàçûâà-
ÄÀ åòñÿ êðèòè÷åñêèì óðîâíåì. Åñëè âî âðåìÿ
Íà÷àòü âûáîðêó è çàìêíóòü òåñòà íàïðÿæåíèå áàòàðåè ïðèáëèæàåòñÿ ê
êîììóòàòîð íàãðóçêè Èçìåðåíèÿ êðèòè÷åñêîìó óðîâíþ, ìîæíî ïðåäóïðåäèòü
ÍÅÒ çàêîí÷åíû? ïîëüçîâàòåëÿ ñèñòåìû î òîì, ÷òî ïðèøëî
âðåìÿ çàìåíèòü áàòàðåþ.
Ïîëîâèíà ÍÅÒ
èçìåðåíèé óæå Ìîæíî íàïèñàòü áîëåå ïîëíûé àëãîðèòì
äëÿ òî÷íîãî îïðåäåëåíèÿ ñîñòîÿíèÿ áàòàðåè,
âûïîëíåíà? Ðàçîìêíóòü íàïðèìåð, äëÿ èíäèêàöèè óðîâíÿ åå çàðÿäà.
êîììóòàòîð íàãðóçêè Îäíàêî äëÿ òîãî, ÷òîáû îáíîâëÿòü è ïîêàçû-
âàòü ïîëüçîâàòåëþ ïðàâèëüíóþ èíôîðìàöèþ
ÄÀ î áàòàðåå íà äèñïëåå èëè èíäèêàòîðå, ïîëó-
÷åííûå äàííûå äîëæíû áûòü îòôèëüòðîâà-
Ðèñóíîê 4. Àëãîðèòì òåñòà ÝÄÎ, áëîê- íû. Êîëåáàíèÿ íàãðóçêè äåëàþò íåîáðàáî-
ñõåìà êîòîðîãî ïîêàçàíà íà ýòîì ðèñóíêå, òàííûå äàííûå ñîâåðøåííî áåñïîëåçíûìè
ïîäêëþ÷àåò íàãðóçêó, ïðîèçâîäèò âûáîðêè áåç íàäëåæàùåé ôèëüòðàöèè. Ôèëüòð ñ ìåä-
íàïðÿæåíèÿ â òå÷åíèå ïîëîâèíû âðåìåíè ëåííîé áåñêîíå÷íîé èìïóëüñíîé õàðàêòåðèñ-
òåñòèðîâàíèÿ, à çàòåì îòêëþ÷àåò íàãðóçêó òèêîé (ÁÈÕ-ôèëüòð) õîðîøî ñãëàäèò ñèãíàë.
è ïðåêðàùàåò âûáîðêó íàïðÿæåíèé.
Òàêèì îáðàçîì, áëàãîäàðÿ ìåòîäó ÝÄÎ ñ
íîê 3á) áàòàðåé, äåìîíñòðèðóþò, íàñêîëüêî ïîìîùüþ ïðîñòåéøåãî ÀÖÏ ìèêðîêîíòðîë-
çíà÷èòåëüíûìè ìîãóò áûòü ðàçëè÷èÿ â íàïðÿ- ëåðà ìîæíî áåç áîëüøèõ çàòðàò îïðåäåëèòü
æåíèè ïîä íàãðóçêîé. ñîñòîÿíèå áàòàðåè. Èçìåðåíèÿ ïàðàìåòðîâ
áàòàðåè â òå÷åíèå ïðèìåðíî 200 ìñ âî
Ïðèìåð êîíñòðóêöèè, êîòîðóþ ÿ èñïîëüçî- âðåìÿ íà÷àëüíîãî âêëþ÷åíèÿ ïèòàíèÿ äîñ-
âàë â íåêîòîðûõ ñâîèõ ïðîåêòàõ, îñíîâàí íà òàòî÷íî äëÿ ïðîâåäåíèÿ áàçîâîãî òåñòà ðàáî-
ìèêðîêîíòðîëëåðå STM32F303, ïðîãðàììà òîñïîñîáíîñòè áàòàðåè ïðàêòè÷åñêè â ëþ-
äëÿ êîòîðîãî íàïèñàíà íà C ñ èñïîëüçîâàíèåì áîé ñèñòåìå. ÐË
èíòåãðèðîâàííîé ñðåäû ðàçðàáîòêè Keil. Ïðîã-
ðàììó ìîæíî íàéòè íà ñòðàíèöå GitHub [3]. Ññûëêè

Áëîê-ñõåìà òåñòîâîãî àëãîðèòìà ïðåä- 1. Battery Rapid-test Methods
ñòàâëåíà íà Ðèñóíêå 4. Òåñò çàïóñêàåòñÿ,
êîãäà UART ïîëó÷àåò ñèìâîë «S». ×àñòîòà 2. Pulse-discharge battery testing methods and ap-
paratus, U.S. Patent No. 7,622,929.

3. EDR_method_test_code/Source/

ÐàäèîËîöìàí 03,04-2021 41

Äîáàâëåíèå ãèñòåðåçèñà
äëÿ ìÿãêîé áëîêèðîâêè

ïðè ïîíèæåííîì è ïîâûøåííîì
íàïðÿæåíèè èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ

Pinkesh Sachdev

Analog Dialogue

ÐÐåçèñòèâíûå äåëèòåëè îñëàáëÿþò âûñî- îò äîïóñòèìîãî ðàáî÷åãî äèàïàçîíà ñèñòåìû,
äëÿ óñòàíîâêè ðàçëè÷íûõ ïîëüçîâàòåëüñêèõ
êîå íàïðÿæåíèå äî óðîâíÿ, êîòîðûé áåç ïåðå- ïîðîãîâ ïðè îäíîé è òîé æå ñõåìå óïðàâëåíèÿ
ãðóçêè èëè ïîâðåæäåíèÿ ìîãóò âûäåðæàòü èñïîëüçóþòñÿ ðåçèñòèâíûå äåëèòåëè. Äëÿ
íèçêîâîëüòíûå öåïè.  ñõåìàõ óïðàâëåíèÿ îáåñïå÷åíèÿ ïëàâíîé è áåçäðåáåçãîâîé áëî-
ïèòàíèåì ðåçèñòèâíûå äåëèòåëè èñïîëüçó- êèðîâêè, äàæå ïðè íàëè÷èè øóìîâ èëè ñîïðî-
þòñÿ äëÿ óñòàíîâêè ïîðîãîâ áëîêèðîâêè ïðè òèâëåíèÿ èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ, ïîðîãè äîëæíû
ïîíèæåííîì è ïîâûøåííîì íàïðÿæåíèè èìåòü ãèñòåðåçèñ. Ïîñëå îáñóæäåíèÿ ïðî-
èñòî÷íèêà. Òàêèå ñõåìû êâàëèôèêàöèè ñòîé ñõåìû UVLO/OVLO â ýòîé ñòàòüå áóäóò
íàïðÿæåíèÿ ïèòàíèÿ âñòðå÷àþòñÿ â àâòîìî- ïðåäñòàâëåíû íåñêîëüêî ïðîñòûõ ìåòîäîâ
áèëüíûõ ñèñòåìàõ, ïîðòàòèâíûõ ïðèáîðàõ ñ äîáàâëåíèÿ ãèñòåðåçèñà ïîðîãîâ, ÷òî áûâàåò
áàòàðåéíûì ïèòàíèåì, à òàêæå íà ïå÷àòíûõ íåîáõîäèìî, êîãäà çíà÷åíèÿ ïî óìîë÷àíèþ
ïëàòàõ óñòðîéñòâ îáðàáîòêè äàííûõ è èíôîð- íå ñîîòâåòñòâóþò òðåáîâàíèÿì ïðèëîæåíèÿ.
ìàöèîííîãî îáìåíà.
Ñõåìû áëîêèðîâêè ïðè ïîíèæåííîì
Áëîêèðîâêà ïðè ïîíèæåííîì íàïðÿæåíèè è ïîâûøåííîì íàïðÿæåíèè ïèòàíèÿ
(undervoltage lockout, UVLO) íå ïîçâîëÿåò
ïîñëåäóþùèì ýëåêòðîííûì óñòðîéñòâàì Íà Ðèñóíêå 1 ïîêàçàíà ñõåìà áëîêèðîâêè
ðàáîòàòü ïðè àíîìàëüíî íèçêîì íàïðÿæåíèè ïðè ïîíèæåííîì íàïðÿæåíèè (ïîêà áåç ãèñòå-
èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ, ÷òî ìîæåò ñòàòü ïðè÷èíîé ðåçèñà). Îíà èìååò êîìïàðàòîð ñ ïîëîæè-
íåèñïðàâíîñòè ñèñòåìû. Íàïðèìåð, öèôðî- òåëüíûì îïîðíûì íàïðÿæåíèåì (VT) íà
âîå îáîðóäîâàíèå ìîæåò ðàáîòàòü íåñòà- èíâåðòèðóþùåì âõîäå. Êîìïàðàòîð óïðàâëÿ-
áèëüíî èëè äàæå çàâèñàòü, åñëè èõ íàïðÿæå- åò ñèëîâûì ïåðåêëþ÷àòåëåì, êîòîðûé çàìû-
íèå ïèòàíèÿ íèæå ðàçðåøåííîãî òåõíè÷åñêîé êàåò èëè ðàçìûêàåò ïóòü ìåæäó âõîäîì
äîêóìåíòàöèåé. Êîãäà èñòî÷íèêîì ïèòàíèÿ èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ è ïîñëåäóþùèìè öåïÿìè
ÿâëÿåòñÿ àêêóìóëÿòîðíàÿ áàòàðåÿ, áëîêèðîâ- ýëåêòðîííîé ñèñòåìû. Íåèíâåðòèðóþùèé
êà ïðè ïîíèæåííîì íàïðÿæåíèè ïðåäîòâðà- âõîä êîìïàðàòîðà ïîäêëþ÷åí ê ðåçèñòèâíîìó
ùàåò ïîâðåæäåíèå áàòàðåè èç-çà ãëóáîêîãî äåëèòåëþ âõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ. Êîãäà ïèòà-
ðàçðÿäà. Áëîêèðîâêà ïðè ïîâûøåííîì íèå âêëþ÷åíî, è íàïðÿæåíèå íà÷èíàåò íàðàñ-
íàïðÿæåíèè (overvoltage lockout, OVLO) çàùè- òàòü îò 0 Â, óðîâåíü ñèãíàëà íà âûõîäå êîìïà-
ùàåò ñèñòåìó îò êàòàñòðîôè÷åñêè âûñîêèõ ðàòîðà èçíà÷àëüíî íèçêèé, è êëþ÷ îñòàåòñÿ
íàïðÿæåíèé ïèòàíèÿ. Ïîñêîëüêó ïîðîãè ïîíè- ðàçîìêíóòûì. Ïåðåêëþ÷åíèå êîìïàðàòîðà
æåííîãî è ïîâûøåííîãî íàïðÿæåíèÿ çàâèñÿò

42 ÑÒÀÒÜÈ

Èñòî÷íèê Ñèñòåìà Èñòî÷íèê Ñèñòåìà
ïèòàíèÿ ïèòàíèÿ
Óïðàâëåíèå
ñèëîâûì RT
êëþ÷îì

RT UV
Ðåçèñòèâíûé
UV UVLO = VT × RB + RT
äåëèòåëü RB
RM VT
RB VT

Êîìïàðàòîð

OV

Ðèñóíîê 1. Ñõåìà áëîêèðîâêè ïðè ïîíèæåí- UVLO = VT × RB + RM + RT
íîì íàïðÿæåíèè èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ, â êîòî- RB + RM
ðîé èñïîëüçóþòñÿ ðåçèñòèâíûé äåëèòåëü,
êîìïàðàòîð è ñèëîâîé êîììóòàòîð. RB

OVLO = VT × RB + RM + RT
RB

ïðîèñõîäèò, êîãäà íàïðÿæåíèå íà åãî íåèí- Ðèñóíîê 2. Ñõåìà áëîêèðîâêè ïðè ïîíèæåííîì
âåðòèðóþùåì âõîäå äîñòèãàåò VT. Â ýòîò è ïîâûøåííîì íàïðÿæåíèè, èñïîëüçóþùàÿ
ìîìåíò òîê â íèæíåì ðåçèñòîðå ðàâåí VT/RB. îáùèé ðåçèñòèâíûé äåëèòåëü.
Òîò æå òîê ïðîòåêàåò è ÷åðåç RT, åñëè êîìïà-
ðàòîð íå èìååò âõîäíîãî òîêà ñìåùåíèÿ. Ïîý- êèì (íàïðèìåð, 0 Â).×òîáû ïîëíîñòüþ
òîìó íàïðÿæåíèå ïèòàíèÿ â ìîìåíò ñðàáàòû- çàìêíóòü N-êàíàëüíûé MOSFET (íèçêîå
âàíèÿ êîìïàðàòîðà ðàâíî ñîïðîòèâëåíèå), íàïðÿæåíèå íà åãî çàòâîðå
äîëæíî áûòü âûøå íàïðÿæåíèÿ ïèòàíèÿ õîòÿ
VT + RT ´ VT = VT ´ RB + RT . áû íà âåëè÷èíó ïîðîãîâîãî íàïðÿæåíèÿ, ÷òî
RB RB òðåáóåò èñïîëüçîâàíèÿ çàðÿäîâîãî íàñîñà.
Êîíòðîëëåðû çàùèòû, òàêèå êàê LTC4365,
Ýòî ïîðîã UVLO, óñòàíîâëåííûé ðåçèñòèâ- LTC4367 è LTC4368, ñîäåðæàò êîìïàðàòîðû è
íûì äåëèòåëåì. Íàïðèìåð, ïðè VT = 1 Â è çàðÿäîâûå íàñîñû äëÿ óïðàâëåíèÿ N-
RT = 10 × RB ïîðîã UVLO áóäåò ðàâåí 11 Â. Ïðè êàíàëüíûìè MOSFET è ïðè ýòîì èìåþò íèç-
íàïðÿæåíèÿõ ïèòàíèÿ, ìåíüøèõ ýòîãî ïîðîãà, êèé òîê ïîêîÿ. P-êàíàëüíûå MOSFET íå íóæ-
óðîâåíü âûõîäíîãî ñèãíàëà êîìïàðàòîðà äàþòñÿ â çàðÿäîâûõ íàñîñàõ, íî ïîëÿðíîñòü
îñòàåòñÿ íèçêèì, è ñèëîâîé êëþ÷ çàêðûò; íàïðÿæåíèÿ çàòâîðà ìåíÿåòñÿ íà ïðîòèâîïî-
âûøå ïîðîãà UVLO êëþ÷ çàìêíóò, è ÷åðåç íåãî ëîæíóþ; òî åñòü ïðè íèçêîì íàïðÿæåíèè êëþ÷
èäåò òîê ïèòàíèÿ ñèñòåìû. Ïîðîã ìîæíî ëåãêî çàìûêàåòñÿ, à ïðè âûñîêîì – ðàçìûêàåòñÿ.
íàñòðîèòü, èçìåíèâ ñîîòíîøåíèå ñîïðîòèâ-
ëåíèé ðåçèñòîðîâ RB è RT. Àáñîëþòíûå çíà- Âåðíåìñÿ ê ðåçèñòèâíûì äåëèòåëÿì.
÷åíèÿ ñîïðîòèâëåíèé ðåçèñòîðîâ îïðåäåëÿ- Öåïî÷êà èç òðåõ ðåçèñòîðîâ óñòàíàâëèâàåò
þòñÿ âåëè÷èíîé òîêà, ðàçðåøåííîãî äëÿ äåëè- ïîðîãè áëîêèðîâêè êàê ïðè ïîíèæåííîì, òàê è
òåëÿ (ïîäðîáíåå îá ýòîì ïîçæå). ×òîáû óñòà- ïðè ïîâûøåííîì íàïðÿæåíèè (Ðèñóíîê 2),
íîâèòü ïîðîã OVLO, íóæíî ïðîñòî ïîìåíÿòü ñîêðàùàÿ ñóììàðíûé òîê äåëèòåëåé ïî ñðàâ-
ìåñòàìè äâà âõîäà êîìïàðàòîðà (íàïðèìåð, íåíèþ ñ âàðèàíòîì èñïîëüçîâàíèÿ äâóõ
ñì. íèæíèé êîìïàðàòîð íà Ðèñóíêå 2) òàê, îòäåëüíûõ öåïî÷åê èç äâóõ ðåçèñòîðîâ.
÷òîáû âõîä ñ áîëåå âûñîêèì íàïðÿæåíèåì Ïîðîã UVLO ðàâåí
óñòàíîâèë íèçêèé óðîâåíü íà âûõîäå êîìïà-
ðàòîðà è ðàçîìêíóë ïåðåêëþ÷àòåëü. VT ´ RB + RM + RT ,
RB + RM
Õîòÿ ýòî è íå ÿâëÿåòñÿ ïðåäìåòîì âíèìà-
íèÿ äàííîé ñòàòüè, çàìåòèì, ÷òî êîììóòàòîð à ïîðîã OVLO ðàâåí
ìîæåò áûòü ðåàëèçîâàí íà N- èëè P-
êàíàëüíîì ìîùíîì MOSFET. Ïðåäøåñòâóþ- VT ´ RB + RM + RT .
ùåå îáñóæäåíèå îñíîâûâàëîñü íà ïðåäïîëî- RB
æåíèè, ÷òî êëþ÷ íà N-êàíàëüíîì MOSFET
ðàçìûêàåòñÿ (âûñîêîå ñîïðîòèâëåíèå), êîãäà Ëîãè÷åñêèé ýëåìåíò «È» îáúåäèíÿåò
íàïðÿæåíèå íà åãî çàòâîðå ñòàíîâèòñÿ íèç- âûõîäíûå ñèãíàëû äâóõ êîìïàðàòîðîâ, ïðå-
æäå ÷åì ïîäàòü èõ íà ìîùíûé êëþ÷. Ñëåäî-

ÐàäèîËîöìàí 03,04-2021 43

âàòåëüíî, ñèëîâîé êëþ÷ çàìûêàåòñÿ è ïèòàåò ãèñòåðåçèñíîãî êîìïàðàòîðà ðàçëè÷íû äëÿ
ñèñòåìó, êîãäà âõîäíîå íàïðÿæåíèå íàõîäèò- íàðàñòàþùåãî âõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ (íàïðè-
ñÿ ìåæäó ïîðîãàìè ïîíèæåííîãî è ïîâûøåí- ìåð, VT + 100 ìÂ) è äëÿ ñïàäàþùåãî (íàïðè-
íîãî íàïðÿæåíèÿ; â ïðîòèâíîì ñëó÷àå âûêëþ- ìåð, VT – 100 ìÂ). Ãèñòåðåçèñ íà óðîâíå âõîäà
÷àòåëü ðàçîìêíóò, è ïèòàíèå ñèñòåìû îòêëþ- êîìïàðàòîðà ìàñøòàáèðóåòñÿ ðåçèñòîðàìè
÷åíî. Åñëè âåëè÷èíà òîêà, ïîòðåáëÿåìîãî RB è RT äî
äåëèòåëåì, íå èìååò ïåðâîñòåïåííîãî çíà÷å-
íèÿ, áóëüøóþ ãèáêîñòü â íåçàâèñèìîé óñòà- 200 ì ´ RB + RT
íîâêå êàæäîãî ïîðîãà îáåñïå÷èâàþò îòäåëü- RB
íûå äåëèòåëè äëÿ ïîíèæåííîãî è ïîâûøåí-
íîãî íàïðÿæåíèÿ. íà óðîâíå èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ. Åñëè ïîìåõè
èëè ïðîâàëû íàïðÿæåíèÿ èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ
Áëîêèðîâêè ïðè ïîíèæåííîì è ìåíüøå ýòîãî ãèñòåðåçèñà, äðåáåçã áóäåò
ïîâûøåííîì íàïðÿæåíèè ïèòàíèÿ óñòðàíåí. Ñóùåñòâóþò ñïîñîáû äîáàâëåíèÿ
ñ ãèñòåðåçèñîì èëè óâåëè÷åíèÿ ãèñòåðåçèñà, åñëè ñîáñòâåí-
íûé ãèñòåðåçèñ êîìïàðàòîðà îòñóòñòâóåò èëè
Åñëè â ñõåìå íà Ðèñóíêå 1 íàïðÿæåíèå íåäîñòàòî÷åí. Âñå ýòè ìåòîäû îñíîâàíû íà
èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ íàðàñòàåò ìåäëåííî è èñïîëüçîâàíèè ïîëîæèòåëüíîé îáðàòíîé
çàøóìëåíî, èëè èñòî÷íèê ïèòàíèÿ èìååò âíóò- ñâÿçè, ïîäêëþ÷åííîé ê ñðåäíåé òî÷êå äåëèòå-
ðåííåå ñîïðîòèâëåíèå (êàê â áàòàðåå), èç-çà ëÿ. Â ðåçóëüòàòå, íàïðèìåð, ïðè íàðàñòàíèè
êîòîðîãî íàïðÿæåíèÿ ïàäàåò ñ óâåëè÷åíèåì âõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ ïîðîã ñðàáàòûâàíèÿ
òîêà íàãðóçêè, ïðè ïåðåñå÷åíèè âõîäíûì êîìïàðàòîðà âûøå, ÷åì ïðè ñïàäå. Äëÿ ïðî-
íàïðÿæåíèåì ïîðîãà UVLO óðîâåíü âûõîäíî- ñòîòû áóäåì ñ÷èòàòü, ÷òî ïîñëåäóþùèå ôîð-
ãî ñèãíàëà êîìïàðàòîðà áóäåò ìíîãîêðàòíî ìóëû îòíîñÿòñÿ ê êîìïàðàòîðó, íå èìåþùåìó
ïåðåêëþ÷àòüñÿ ìåæäó âûñîêèìè è íèçêèìè âíóòðåííåãî ãèñòåðåçèñà.
çíà÷åíèÿìè. Ýòî ïðîèñõîäèò ïîòîìó, ÷òî
íàïðÿæåíèå íà íåèíâåðòèðóþùåì âõîäå êîì- Ðåçèñòîð ìåæäó äåëèòåëåì è âûõî-
ïàðàòîðà ìíîãîêðàòíî ïîäíèìàåòñÿ âûøå è äîì (Ðèñóíîê 3)
íèæå ïîðîãà VT èç-çà âõîäíûõ ïîìåõ èëè ïàäå-
íèÿ íàïðÿæåíèÿ íà âíóòðåííåì ñîïðîòèâëå- Äîáàâèì ðåçèñòîð RH ìåæäó ñðåäíåé òî÷-
íèè èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ èç-çà òîêà íàãðóçêè. êîé äåëèòåëÿ (íåèíâåðòèðóþùèì âõîäîì
 ñõåìàõ ñ áàòàðåéíûì ïèòàíèåì òàêèå êîëå- êîìïàðàòîðà) è âûõîäîì êîììóòàòîðà ïèòà-
áàíèÿ ìîãóò áûòü áåñêîíå÷íûìè. Èñïîëüçî- íèÿ. Êîãäà íàïðÿæåíèå èñòî÷íèêà ïèòàíèÿ
âàíèå êîìïàðàòîðà ñ ãèñòåðåçèñîì óñòðàíÿåò íà÷èíàåò âîçðàñòàòü îò 0 Â, íàïðÿæåíèå íà
ýòîò äðåáåçã, äåëàÿ ïåðåêëþ÷åíèå áîëåå íåèíâåðòèðóþùåì âõîäå êîìïàðàòîðà íèæå
ïëàâíûì. Êàê ïîêàçàíî íà Ðèñóíêå 3, ïîðîãè îïîðíîãî íàïðÿæåíèÿ VT, óðîâåíü âûõîäíîãî

Ñèëîâîé
êëþ÷

Èñòî÷íèê Ñèñòåìà Âûõîä êîìïàðàòîðà
ïèòàíèÿ
Ãèñòåðåçèñ
RT
VT UV Êëþ÷
çàìêíóò

RB RH Êëþ÷ Âõîä
ðàçîìêíóò ïèòàíèÿ
Íàðàñòàíèå
0
Ñïàä

Ïîðîãè

Ðèñóíîê 3. Äîáàâëåíèå ãèñòåðåçèñà ê ïîðîãó áëîêèðîâêè ïðè ïîíèæåííîì íàïðÿæåíèè ñ
ïîìîùüþ ðåçèñòîðà, ñîåäèíÿþùåãî ñðåäíþþ òî÷êó äåëèòåëÿ ñ âûõîäîì êîììóòàòîðà

44 ÑÒÀÒÜÈ

ñèãíàëà êîìïàðàòîðà íèçêèé, è êîììóòàòîð òàþùåãî èëè ñïàäàþùåãî âõîäíîãî íàïðÿæå-
ïèòàíèÿ ðàçîìêíóò. Ïðåäïîëîæèì, ÷òî íàïðÿ- íèÿ. Âñïîìíèì ïðèìåð íà Ðèñóíêå 1, â êîòî-
æåíèå íà âûõîäå êîììóòàòîðà ðàâíî 0 Â èç- ðîì VT = 1 Â è RT = 10 × RB, ãäå ïîðîãè êàê äëÿ
çà ïîäêëþ÷åííîé ñèñòåìíîé íàãðóçêè. Òîãäà íàðàñòàþùåãî, òàê è äëÿ ñïàäàþùåãî âõîä-
ïðè ðàñ÷åòå âõîäíîãî ïîðîãà ðåçèñòîðû RH è íîãî íàïðÿæåíèÿ ïðè îòñóòñòâèè ãèñòåðåçèñà
RB ìîæíî ñ÷èòàòü âêëþ÷åííûìè ïàðàëëåëü- êîìïàðàòîðà èëè ðåçèñòîðà RH ðàâíû 11 Â.
íî. Ïîðîã UVLO äëÿ íàðàñòàþùåãî âõîäíîãî Äîáàâëåíèå RH = 100 × RB, êàê ýòî ïîêàçàíî
íàïðÿæåíèÿ ðàâåí íà Ðèñóíêå 3, äàåò ïîðîã 11.1 Â äëÿ íàðàñòàþ-
ùåãî íàïðÿæåíèÿ è 10.09 Â äëÿ ñïàäàþùåãî,
VT ´ ( RB || RH ) + RT , ÷òî ñîîòâåòñòâóåò ãèñòåðåçèñó 1.01 Â. Ýòîò
RB || RH ìåòîä íå ðàáîòàåò äëÿ OVLO, ïîñêîëüêó
íàðàñòàþùåå âõîäíîå íàïðÿæåíèå ðàçìûêà-
ãäå åò ñèëîâîé êëþ÷, èç-çà ÷åãî RH ïîäòÿãèâàåò
âõîä êîìïàðàòîðà ê çåìëå (è êîìïàðàòîð
RB || RH = RBRH . ñíîâà çàìûêàåò ïåðåêëþ÷àòåëü), à íå ê âûñî-
RB + RH êîìó óðîâíþ.

Ïîäêëþ÷åíèå ðåçèñòîðà (Ðèñóíîê 4)

Êëþ÷ çàìûêàåòñÿ âûøå ýòîãî ïîðîãà, ïîä- Äðóãîé ìåòîä äîáàâëåíèÿ ãèñòåðåçèñà
êëþ÷àÿ èñòî÷íèê ïèòàíèÿ ê ñèñòåìå. Àíàëî- çàêëþ÷àåòñÿ â ïîäêëþ÷åíèè ðåçèñòîðà, êîòî-
ãè÷íî, ïðè âû÷èñëåíèè ïîðîãà UVLO äëÿ ðûé èçìåíÿåò ôàêòè÷åñêóþ âåëè÷èíó ñîïðî-
ñïàäà âõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ áóäåì ñ÷èòàòü òèâëåíèÿ íèæíåãî ïëå÷à äåëèòåëÿ. Ýòîò
âêëþ÷åííûìè ïàðàëëåëüíî ðåçèñòîðû RH è ðåçèñòîð ìîæåò ïîäêëþ÷àòüñÿ ïàðàëëåëüíî
RT, ïîñêîëüêó â ýòîì ñëó÷àå êîììóòàòîð ïèòà- (Ðèñóíîê 4à) èëè ïîñëåäîâàòåëüíî (Ðèñó-
íèÿ çàìêíóò, è ïîðîã ðàâåí: íîê 4á). Ðàññìîòðèì Ðèñóíîê 4a. Êîãäà âõîä-
íîå íàïðÿæåíèå VIN íèçêîå, ñêàæåì, 0 Â, óðî-
VT ´ RB + (RT || RH ) , âåíü âûõîäíîãî ñèãíàëà êîìïàðàòîðà (â óçëå
RB UV èëè OV) âûñîêèé, è N-êàíàëüíûé MOSFET
M1 îòêðûâàåòñÿ, ïîäêëþ÷àÿ RH ïàðàëëåëüíî
ãäå ñ RB. Áóäåì ñ÷èòàòü, ÷òî ñîïðîòèâëåíèå M1 â
îòêðûòîì ñîñòîÿíèè ëèáî íåçíà÷èòåëüíî ïî
RT || RH = RTRH . ñðàâíåíèþ ñ RH, ëèáî âêëþ÷åíî â çíà÷åíèå
RT + RH RH. Ïîðîã äëÿ íàðàñòàþùåãî íàïðÿæåíèÿ
áóäåò òàêîé æå, êàê â ñõåìå íà Ðèñóíêå 3:

Åñëè ñàì êîìïàðàòîð èìååò íåêîòîðûé VT ´ ( RB || RH ) + RT .
ãèñòåðåçèñ, VT â ïðåäûäóùèõ ôîðìóëàõ ñëå- RB || RH
äóåò çàìåíèòü íà çíà÷åíèå ïîðîãà äëÿ íàðàñ-

VIN VIN

RT VT UV èëè OV RT VT UV èëè OV

RB RH èëè IH RB

M1 RH M1

(à) (á)

Ðèñóíîê 4. Äîáàâëåíèå ãèñòåðåçèñà ê ïîðîãó áëîêèðîâêè ïðè ïîíèæåííîì èëè
ïîâûøåííîì íàïðÿæåíèè ñ ïîìîùüþ ðåçèñòîðà èëè èñòî÷íèêà òîêà, ïîäêëþ-
÷àåìîãî ïàðàëëåëüíî (à) èëè ñ ïîìîùüþ ïîñëåäîâàòåëüíîãî ðåçèñòîðà (á).

ÐàäèîËîöìàí 03,04-2021 45

Êàê òîëüêî VIN ïðåâûñèò ýòîò ïîðîã, óðî- ÷òî äàåò ñëåäóþùåå çíà÷åíèå ïîðîãà äëÿ
âåíü íàïðÿæåíèÿ íà âûõîäå êîìïàðàòîðà íàðàñòàþùåãî íàïðÿæåíèÿ:
îïóñòèòñÿ, âûêëþ÷àÿ M1 è îòðûâàÿ RH îò
äåëèòåëÿ. Ñëåäîâàòåëüíî, â ýòîì ñëó÷àå VT æ + VT ö = VT ´ RB + RT + IH ´ RT .
ïîðîã äëÿ ñïàäàþùåãî âõîäíîãî íàïðÿæåíèÿ + ççIH RB ÷÷ ´ RT RB
òàêîé æå, êàê â ñõåìå íà Ðèñóíêå 1: ø
è

VT ´ RB + RT . Êàê òîëüêî VIN ïðåâûñèò ýòîò ïîðîã, óðî-
RB âåíü íàïðÿæåíèÿ íà âûõîäå êîìïàðàòîðà
ñòàíåò íèçêèì, è òîê IH îòêëþ÷èòñÿ. Ïîýòîìó
Ïðîäîëæàÿ íàø ïðèìåð ñ VT = 1 Â, RT = 10 × ôîðìóëà ïîðîãà äëÿ ñïàäàþùåãî íàïðÿæå-
× RB è RH = 100 × RB, ìû óâèäèì, ÷òî ïîðîã äëÿ íèÿ èìååò òàêîé æå âèä, êàê è äëÿ ñõåìû íà
íàðàñòàþùåãî íàïðÿæåíèÿ ðàâåí 11.1 Â, à Ðèñóíêå 1:
äëÿ ñïàäàþùåãî – 11 Â, òî åñòü, ãèñòåðåçèñ
ðàâåí 100 ìÂ. Ýòîò è ïîñëåäóþùèå ìåòîäû VT ´ RB + RT ,
ìîãóò èñïîëüçîâàòüñÿ äëÿ áëîêèðîâêè ïðè RB
ïîíèæåííîì èëè ïîâûøåííîì íàïðÿæåíèè,
ïîñêîëüêó èõ íàçíà÷åíèå çàâèñèò îò òîãî, êàê è ãèñòåðåçèñ âõîäíîãî ïîðîãà ðàâåí IH × RT.
âûõîäíîé ñèãíàë êîìïàðàòîðà âêëþ÷àåò êîì-
ìóòàòîð ïèòàíèÿ (íå ñõåìå ïîêàçàí). Òîê ðåçèñòèâíîãî äåëèòåëÿ

Äëÿ êîíôèãóðàöèè, èçîáðàæåííîé íà Â ïðåäûäóùèõ ôîðìóëàõ ïðåäïîëàãà-
Ðèñóíêå 4á, ïîðîã äëÿ íàðàñòàþùåãî âõîäíî- ëîñü, ÷òî âõîäíîé òîê ñìåùåíèÿ âõîäà êîìïà-
ãî íàïðÿæåíèÿ îïðåäåëÿåòñÿ âûðàæåíèåì ðàòîðà ðàâåí íóëþ, è ïðè ýòîì â ïðèìåðàõ
ó÷èòûâàëèñü òîëüêî îòíîøåíèÿ ñîïðîòèâëå-
VT ´ RB + RT , íèé ðåçèñòîðîâ, à íå èõ àáñîëþòíûå çíà÷å-
RB íèÿ. Íà âõîäû êîìïàðàòîðà âëèÿþò âõîäíîå
íàïðÿæåíèå ñìåùåíèÿ (VOS), ïîãðåøíîñòü
à ïîðîã äëÿ ñïàäà ðàâåí îïîðíîãî íàïðÿæåíèÿ (êîòîðóþ ìîæíî îáúå-
äèíèòü ñ VOS) è âõîäíîé òîê ñìåùåíèÿ èëè
VT ´ RB + RH + RT . óòå÷êè (ILK). Äîïóùåíèå î íóëåâîì òîêå óòå÷êè
RB + RH ñïðàâåäëèâî, åñëè òîê äåëèòåëÿ VT/RB â
ñõåìå íà Ðèñóíêå 1 â ìîìåíò ñðàáàòûâàíèÿ
 ñõåìå íà Ðèñóíêå 4 RH = RB/10, ÷òî äàåò íàìíîãî áîëüøå, ÷åì âõîäíîé òîê óòå÷êè.
ïîðîã 11 Â ïðè íàðàñòàíèè íàïðÿæåíèÿ è Íàïðèìåð, ïðè òîêå äåëèòåëÿ, êîòîðûé â
10.091  ïðè ñïàäå, òî åñòü, ãèñòåðåçèñ ðàâåí 100 ðàç ïðåâûøàåò âõîäíîé òîê óòå÷êè, îøèá-
909 ìÂ. Ýòî ïîêàçûâàåò, ÷òî êîíôèãóðàöèÿ íà êà ïîðîãà áóäåò âñåãäà îñòàâàòüñÿ íèæå 1%.
Ðèñóíêå 4á ïîçâîëÿåò ïðè çíà÷èòåëüíî ìåíü- Äðóãîé ìåòîä çàêëþ÷àåòñÿ â ñðàâíåíèè
øåì ñîïðîòèâëåíèè RH ïîëó÷èòü ãîðàçäî ïîãðåøíîñòè ïîðîãà, îáóñëîâëåííîé óòå÷êîé,
áîëüøèé ãèñòåðåçèñ. ñ ïîãðåøíîñòüþ îò íàïðÿæåíèÿ ñìåùåíèÿ.
Íåèäåàëüíîñòè êîìïàðàòîðà íà Ðèñóíêå 1
Òîê âìåñòî ñîïðîòèâëåíèÿ èçìåíÿþò ôîðìóëó äëÿ ïîðîãà UVLO ñëåäó-
þùèì îáðàçîì:
Ðåçèñòîð RH â ñõåìå íà Ðèñóíêå 4à ìîæåò
áûòü çàìåíåí èñòî÷íèêîì òîêà IH. Ýòîò ìåòîä ( VT ± VOS ) ´ RB + RT ± ILK ´ RT
èñïîëüçóåòñÿ â ïðèîðèòåòíûõ êîíòðîëëåðàõ RB
óïðàâëåíèÿ ïèòàíèåì LTC4417 è LTC4418. Ïðè
íèçêîì VIN âûñîêèé óðîâåíü íà âûõîäå êîìïà- (àíàëîãè÷íî ïðåäûäóùåìó âûðàæåíèþ äëÿ
ðàòîðà âêëþ÷àåò èñòî÷íèê IH. Ïðè ïåðåñå÷åíèè «ãèñòåðåçèñíîãî» òîêà), êîòîðîå ìîæíî ïåðå-
ïîðîãà íàðàñòàþùèì íàïðÿæåíèåì íàïðÿæå- ïèñàòü êàê
íèå íà èíâåðòèðóþùåì âõîäå êîìïàðàòîðà
ðàâíî VT. Ñëåäîâàòåëüíî, òîê â RT ðàâåí

IH + VT , æ ± VOS ± ILK ´ RB ´ RT ÷ö÷ø ´ RB + R T .
RB çèç VT RB + RT RB

46 ÑÒÀÒÜÈ

Óòå÷êà íà âõîäå ïðîÿâëÿåò ñåáÿ êàê îøèá- ÷òî â 162 ðàçà áîëüøå òîêà óòå÷êè 10 íÀ.
êà ïîðîãîâîãî íàïðÿæåíèÿ êîìïàðàòîðà, è ýòà Ýòîò âèä àíàëèçà âàæåí, êîãäà íóæíî ìèíè-
îøèáêà ìîæåò áûòü ìèíèìèçèðîâàíà ïî îòíî- ìèçèðîâàòü òîê äåëèòåëÿ áåç óâåëè÷åíèÿ
øåíèþ ê íàïðÿæåíèþ ñìåùåíèÿ, òî åñòü, îøèáêè ïîðîãà èç-çà âõîäíîãî òîêà óòå÷êè
êîìïàðàòîðà.
ILK ´ ( RB || RT ) < VOS
Çàêëþ÷åíèå
ïóòåì ïðàâèëüíîãî âûáîðà ðåçèñòîðà.
Ðåçèñòèâíûå äåëèòåëè ïîçâîëÿþò ëåãêî
Íàïðèìåð, òîêè óòå÷êè âûâîäîâ UV è OV ðåãóëèðîâàòü ïîðîãè áëîêèðîâêè ïðè ïîíè-
êîíòðîëëåðà çàùèòû îò ïîíèæåííîãî è ïîâû- æåííîì è ïîâûøåííîì íàïðÿæåíèè èñòî÷íè-
øåííîãî íàïðÿæåíèÿ LTC4367 ðàâíû ±10 íÀ, êà ïèòàíèÿ ñ ïîìîùüþ îäíîé è òîé æå ñõåìû
â òî âðåìÿ êàê íàïðÿæåíèå ñìåùåíèÿ ïîðîãî- óïðàâëåíèÿ íà îñíîâå êîìïàðàòîðà. Ïîìåõè
âûõ íàïðÿæåíèé 500 ì âûâîäîâ êîìïàðàòî- èëè âíóòðåííåå ñîïðîòèâëåíèå èñòî÷íèêà
ðà UV/OV ñîñòàâëÿåò ±7.5 ì (±1.5% îò ïèòàíèÿ òðåáóþò ïîðîãîâîãî ãèñòåðåçèñà,
500 ìÂ). Çàäàâøèñü îøèáêîé ±3 ì (±0.6% ÷òîáû ïðåäîòâðàòèòü äðåáåçã ïðè âêëþ÷åíèè
îò 500 ì èëè ìåíåå ïîëîâèíû îò ñìåùåíèÿ è âûêëþ÷åíèè ïèòàíèÿ, êîãäà óðîâåíü íàïðÿ-
7.5 ìÂ), îáóñëîâëåííîé òîêàìè ñìåùåíèÿ, æåíèÿ ïèòàíèÿ ïåðåñåêàåò ïîðîãîâîå çíà÷å-
ïîëó÷àåì íèå. Áûëè ïîêàçàíû íåñêîëüêî ðàçëè÷íûõ
ñïîñîáîâ ðåàëèçàöèè ãèñòåðåçèñà áëîêèðîâ-
RB || RT < 3 ì = 300 êÎì. êè ïðè ïîâûøåííîì è ïîíèæåííîì íàïðÿæå-
10 íÀ íèÿõ. Îñíîâíîé ïðèíöèï ñîñòîèò â òîì, ÷òîáû
â ìîìåíò ñðàáàòûâàíèÿ êîìïàðàòîðà íà ñðåä-
Äëÿ óñòàíîâêè ïîðîãà áëîêèðîâêè ïðè ïîíè- íåé òî÷êå äåëèòåëÿ èìåëàñü íåêîòîðàÿ ïîëî-
æåííîì íàïðÿæåíèè, ðàâíîãî 11 Â, ïðè ïîðî- æèòåëüíàÿ îáðàòíàÿ ñâÿçü. Ïðè äîáàâëåíèè
ãîâîì óðîâíå êîìïàðàòîðà 0.5  íåîáõîäèìî, èëè óâåëè÷åíèè ãèñòåðåçèñà ìèêðîñõåìû
÷òîáû êîíòðîëëåðà çàùèòû íåêîòîðûå ìåòîäû çàâè-
ñÿò îò íàëè÷èÿ ó ìèêðîñõåìû âûõîäà êîìïà-
RT = RB ´ 10.5  = 21´ RB. ðàòîðà èëè àíàëîãè÷íîãî ñèãíàëà. Âûáèðàÿ
0.5 Â íîìèíàëû ðåçèñòîðîâ, ñëåäóåò ïîçàáîòèòüñÿ
î òîì, ÷òîáû âõîäíûå òîêè óòå÷êè êîìïàðàòî-
Ïîýòîìó ðà íå ñòàëè îñíîâíûì èñòî÷íèêîì ïîãðåø-
íîñòè ïîðîãà. ÐË
RB || RT = 21´ RB < 300 êÎì,
22 Ìàòåðèàëû ïî òåìå

÷òî äàåò RB < 315.7 êÎì. Áëèæàéøåå ñòàí- 1. Datasheet Linear Technology LTC4365
äàðòíîå çíà÷åíèå RB ñ äîïóñêîì 1% ñîñòàâ-
ëÿåò 309 êÎì, îòêóäà ñëåäóåò, ÷òî ðåçèñòîð RT 2. Datasheet Analog Devices LTC4367
äîëæåí èìåòü ñîïðîòèâëåíèå 6.49 ÌÎì. Òîê
äåëèòåëÿ â ìîìåíò ñðàáàòûâàíèÿ ðàâåí 3. Datasheet Analog Devices LTC4368

0.5  = 1.62 ìêÀ, 4. Datasheet Linear Technology LTC4417
309 êÎì
5. Datasheet Linear Technology LTC4418

ÐàäèîËîöìàí 03,04-2021 47

Êîíôèãóðèðóåìàÿ
ëîãèêà â AVR
ìèêðîêîíòðîëëåðàõ

Çóáàðåâ Ñâÿòîñëàâ, ã. Ñìîëåíñê

 ñòàòüå îïèñàíû îñíîâíûå îñîáåííîñòè ìîäóëÿ êîíôèãóðèðóåìîé ïîëüçîâàòåëüñêîé
ëîãèêè (CCL) â íîâûõ ñåðèÿõ ìèêðîêîíòðîëëåðîâ AVR, à òàêæå ïðèâåäåíû ïðèìåðû åãî
èñïîëüçîâàíèÿ

ÑÑîâðåìåííûå òåíäåíöèè, íàïðàâëåííûå ìóþ îò ÿäðà ïåðèôåðèþ (Core Independent
Peripheral, CIP) è âûïîëíÿþò ñâîè çàäà÷è áåç
íà ïîñòîÿííîå óìåíüøåíèå ãàáàðèòîâ âñòðà- ó÷àñòèÿ èëè êîíòðîëÿ ñî ñòîðîíû öåíòðàëü-
èâàåìûõ ðåøåíèé, ïîáóæäàþò ïðîèçâîäèòå- íîãî ïðîöåññîðà.
ëåé èíòåãðèðîâàòü â ìèêðîêîíòðîëëåðû âñå
áîëüøåå êîëè÷åñòâî ìîäóëåé è óçëîâ, êîòî- Ïðèìåðàìè Core Independent Peripheral
ðûå ðàíåå ðàñïîëàãàëèñü âîâíå. Ìíîãèå èç ÿâëÿþòñÿ èíòåãðèðîâàííûå âíóòðü ìèêðîêîí-
ýòèõ ìîäóëåé ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé íåçàâèñè- òðîëëåðîâ ìîäóëè PTC (Peripheral Touch

INSEL LUT0

Âíóòðåííèå ñèãíàëû FILTSEL EDGEDET SEQSEL
Ñîáûòèÿ
TRUTH Ôèëüòð/ñèí- Äåòåêòîð LUT0-OUT
Âõîäû/âûõîäû õðîíèçàòîð ôðîíòà
Ïåðèôåðèÿ CLK_MUX_OUT
ENABLE Sequential
CLKSRC

LUT0-IN[2]
clkccl

INSEL LUT1

Âíóòðåííèå ñèãíàëû FILTSEL EDGEDET
Ñîáûòèÿ
TRUTH Ôèëüòð/ñèí- Äåòåêòîð LUT1-OUT
Âõîäû/âûõîäû õðîíèçàòîð ôðîíòà
Ïåðèôåðèÿ CLK_MUX_OUT
ENABLE
CLKSRC

LUT1-IN[2]
clkccl

Ðèñóíîê 1. Ôóíêöèîíàëüíàÿ ñõåìà ìîäóëÿ CCL.

48 ÑÒÀÒÜÈ

Controller), ZÑD (zero-cross detector) èëè CCL Òàáëèöà 1. Òàáëèöà èñòèííîñòè LUT ñ òðåìÿ
(Configurable Custom Logic). Ïîñëåäíèé, â âõîäíûìè îïåðàíäàìè
÷àñòíîñòè, áûë äîáàâëåí â íîâûå ìèêðîêîí-
òðîëëåðû êîìïàíèè Microchip: tinyAVR ñåðèè IN[2] IN[1] IN[0] OUT
0 è 1, megaAVR ñåðèè 0, à òàêæå AVR-DA,
AVR-DB è AVR-DD. Ïðåäëàãàåìûå ñåðèè ìèê- 0 0 0 TRUTH[0]
ðîêîíòðîëëåðîâ ìîãóò áûòü èñïîëüçîâàíû â 0 0 1 TRUTH[1]
øèðîêîì ñïåêòðå ïðèëîæåíèé, íà÷èíàÿ îò 0 1 0 TRUTH[2]
óñòðîéñòâ Èíòåðíåòà âåùåé (IoT) (êîíòðîëü 0 1 1 TRUTH[3]
äàò÷èêîâ, óïðàâëåíèå ñåðâîïðèâîäàìè è òàê 1 0 0 TRUTH[4]
äàëåå), è çàêàí÷èâàÿ àâòîìîáèëüíûìè ñèñ- 1 0 1 TRUTH[5]
òåìàìè ñ ôóíêöèåé ñåíñîðíîãî óïðàâëåíèÿ â 1 1 0 TRUTH[6]
ðåæèìå ðåàëüíîãî âðåìåíè. 1 1 1 TRUTH[7]

CCL â ìèêðîêîíòðîëëåðàõ AVR CCL âêëþ÷àåò â ñåáÿ íåñêîëüêî ìîäóëåé
êîìáèíàöèîííîé ëîãèêè (LUT), êîëè÷åñòâî
Ìîäóëü êîíôèãóðèðóåìîé ëîãèêè CCL êîòîðûõ çàâèñèò îò ìîäåëè ìèêðîêîíòðîëëå-
ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ïåðèôåðèéíîå óñòðîé- ðà, à òàêæå óçëû ðåàëèçàöèè ïîñëåäîâàòåëü-
ñòâî, êîòîðîå ïîçâîëÿåò ñîçäàâàòü ëîãè÷åñ- íûõ ëîãè÷åñêèõ îïåðàöèé (Sequential).
êèå ôóíêöèè â ìèêðîêîíòðîëëåðàõ áåç íåîá-
õîäèìîñòè èñïîëüçîâàíèÿ âíåøíèõ ëîãè÷åñ- Êàæäûé ìîäóëü LUT, â ñâîþ î÷åðåäü,
êèõ êîìïîíåíòîâ. Ñàì ïî ñåáå ìîäóëü CCL íå ñîäåðæèò:
ÿâëÿåòñÿ èííîâàöèîííûì ðåøåíèåì: îí óæå
èñïîëüçîâàëñÿ â ñåðèè 32-áèòíûõ ìèêðîêîí- ! Âõîäíîé êîììóòàòîð,
òðîëëåðîâ SAM L21, à òàêæå â êîíòðîëëåðàõ
ëèíåéêè ATxmega, îäíàêî â íîâûõ ñåðèÿõ 8- ! Òàáëèöó èñòèííîñòè (Truth Table),
áèòíûõ êîíòðîëëåðîâ AVR îí, ìîæíî ñêàçàòü,
îáðåë âòîðóþ æèçíü. ! Îòêëþ÷àåìûé óçåë ôèëüòðàöèè è ñèíõðî-
íèçàöèè (Filter/Synch),
Ìîäóëü CCL (Ðèñóíîê 1) äàåò ðàçðàáîò÷è-
êó äîñòóï ê ñëåäóþùåìó ôóíêöèîíàëó: ! Îòêëþ÷àåìûé äåòåêòîð ôðîíòà (Edge
Detector).
! Ëîãè÷åñêèå îïåðàöèè AND, NAND, OR,
NOR, XOR, XNOR, NOT; Ñ âõîäíûì êîììóòàòîðîì âñå áîëåå-
ìåíåå ïîíÿòíî: îí ïîçâîëÿåò ïîäêëþ÷èòü
! Ñîñòàâíûå ëîãè÷åñêèå îïåðàöèè; âõîä LUT ê ëèíèÿì GPIO, øèíå Events èëè
ïåðèôåðèéíûì óñòðîéñòâàì – àíàëîãîâîìó
! Ïîñëåäîâàòåëüíûå ëîãè÷åñêèå îïåðàöèè: êîìïàðàòîðó, òàéìåðó è òàê äàëåå. Îñòàëü-
D Latch (ïî óðîâíþ), D flip-flop (ïî ôðîíòó), íûå æå ñîñòàâëÿþùèå LUT çàñëóæèâàþò
JK-, RS-òðèããåðû; áîëåå äåòàëüíîãî ðàññìîòðåíèÿ.

! Âîçìîæíîñòü ñèíõðîíèçàöèè è ôèëüòðà- Òàáëèöà èñòèííîñòè è êîìáèíàöè-
öèè ñèãíàëîâ; îííàÿ ëîãèêà

! È ìíîãîå äðóãîå. Ìîäóëü êîìáèíàöèîííîé ëîãèêè (LUT)
ïîçâîëÿåò ïîëüçîâàòåëþ ñîñòàâëÿòü ëîãè-

Òàáëèöà 2. Ïðèìåð îïèñàíèÿ ëîãè÷åñêèõ ôóíêöèé â òàáëèöå èñòèííîñòè LUT

IN[ ] TRUTH[0] AND NAND OR NOR XOR XNOR NOT
TRUTH[0] 0 1 0 1 0 1 1
000 TRUTH[1] 0 1 1 0 1 0 x
001 TRUTH[2] 0 1 1 0 1 0 x
010 TRUTH[3] 0 1 1 0 0 1 x
011 TRUTH[4] 0 1 1 0 1 0 x
100 TRUTH[5] 0 1 1 0 0 1 x
101 TRUTH[6] 0 1 1 0 0 1 x
110 TRUTH[7] 1 0 1 0 1 0 0
111 0xFE
0x80 0x7F 0x01 0x96 0x69 0x01

ÐàäèîËîöìàí 03,04-2021 49

LUT Òàáëèöà 3. Ïðèìåð òàáëèöû èñòèííîñòè ïðè
ìàñêèðîâàíèè IN[0]
TRUTH[0]
TRUTH[1] IN[2] IN[1] OUT
TRUTH[2]
TRUTH[3] OUT 0 0 TRUTH[0]
TRUTH[4] 0 1 TRUTH[1]
TRUTH[5] LUTCTRL 1 0 TRUTH[2]
TRUTH[6] (ENABLE) 1 1 TRUTH[3]
TRUTH[7]

IN[2:0]

Ðèñóíîê 2. Îáúåäèíåíèå çíà÷åíèé TRUTH[x] Òàáëèöà 4. Ïðèìåð òàáëèöû èñòèííîñòè ïðè
äëÿ îáðàçîâàíèÿ ëîãè÷åñêîãî âûðàæåíèÿ. ìàñêèðîâàíèè IN[0] è IN [1]

IN[2] OUT

÷åñêèå ôóíêöèè ïðè ïîìîùè òàáëèöû èñòèí- 0 TRUTH[0]
íîñòè (Truth Table, Òàáëèöà 1). 0 TRUTH[1]

Äëÿ îïèñàíèÿ ëîãè÷åñêîé ôóíêöèè íåîá- íèÿ ïðîñòûõ ëîãè÷åñêèõ ôóíêöèé ïðèâåäåí â
õîäèìî ââåñòè ïàðàìåòð, ïðåäñòàâëÿþùèé Òàáëèöå 2.
ñîáîé 8-áèòíîå ÷èñëî, â êîòîðîì êàæäûé áèò
îïèñûâàåò çíà÷åíèå ëîãè÷åñêîé ôóíêöèè äëÿ Ïðè îêîí÷àòåëüíîì ïîñòðîåíèè êàæäîå
âõîäíîé êîìáèíàöèè èç òðåõ îïåðàíäîâ. Çíà- çíà÷åíèå TRUTH [x] áóäåò îáúåäèíåíî ñ
÷åíèÿ îïåðàíäîâ ÿâëÿþòñÿ àäðåñîì, óêàçû- ñîñåäíèì ïðè ïîìîùè îïåðàòîðà ÈËÈ (OR),
âàþùèì ìåñòî áèòà â ÷èñëå. Ïðèìåð îïèñà- îáðàçóÿ òåì ñàìûì çàêîí÷åííîå ëîãè÷åñêîå
âûðàæåíèå (Ðèñóíîê 2).

LUT0 SEQ 0
LUT1
CTRL
(ENABLE)

LUT2 SEQ 1
LUT3
CTRL
(ENABLE)

LUT(2n–2) SEQ n
LUT(2n–1)
CTRL
(ENABLE)

Ðèñóíîê 3. Ïîñëåäîâàòåëüíîå ñîåäèíåíèå ìîäóëåé LUT.

50 ÑÒÀÒÜÈ


Click to View FlipBook Version