 |
Категории |
 |
|
|
Новости
[22]
Новости мира электроники!
|
|
Статьи
[50]
Схемы, конструкции, полезные материалы и т.д.
|
|
 |
|
 |
Блог электроники |
 |
Главная » Статьи
...
Читать дальше »
)?--> В интерфейсе RS-232 сочетаются средняя скорость обмена, среднее расстояние линии связи, средняя простота программирования, средняя надежность обмена информации и т. п. При этом, подчас, та или иная «средняя» характеристика интерфейса RS-232 иногда на порядок превосходит соответствующую характеристику другого интерфейса. Интерфейс RS-232 является на настоящий момент едва ли не единственным средством связи между компьютером и микроконтроллером. Учитывая это, такие ведущие фирмы-производители микроконтроллеров, как Analog devices, Texas Instruments, Atmel, Philips и др. стали выпускать микроконтроллеры, которые обладают свойством «программирования-в-системе» (In-System-Programming — ISP) по интерфейсу RS-232. Дело в том, что скорость программирования микроконтроллеров достаточно низкая (намного ниже, чем максимальная скорость обмена RS-232 — 115 200 бод). Эта скорость определяется относительно медленной записью данных в память программ (EEPROM). В микроконтроллере обмен по интерфейсу RS232 осуществляется по линиям TxD (передатчик) и RxD (приемник). Уровни напряжения на этих линиях соответствуют стандартным (цифровым) уровням напряжения микроконтроллера. Это означает, что уровень напряжения логической единицы соответствует напряжению питания микроконтроллера (3 или 5 В), уровень напряжения логического нуля — нулевому напряжению (или «земле»). Отметим, что для сопряжения со стандартными уровнями напряжения сигналов на линиях интерфейса RS232 (приблизительно равными ±10 В, как было указано ранее) необходимо использовать преобразователи уровней RS232. Новые преобразователи интерфейса RS-232 обладают несомненным преимуществом (высокая скорость обмена, малые габариты и потребление энергии, а также достаточно низкая стоимость) перед использовавшимися раннее (MAX318X, MAX3190, ADM3202, MAX1406). Кроме того, переход на 3-вольтовое питание, которое стало поддерживаться многими современными микроконтроллерами, позволил по-новому подойти к использованию стандартных преобразователей интерфейса (например, ADM231L). Другой пример — двунаправленный преобразователь SN75155 (корпус DIP8), который давно уже не используется, тоже очень удобно применять в таких приложениях. Что касается нестандартных преобразователей интерфейса RS-232, то к ним можно отнести новые КМОП-транзисторы с изолированным затвором p- и n-проводимости (например, BS250, 2N7000 и др.), которые с успехом могут служить приемниками RS-232, так как их затвор (Uзи = ±20 В) без каких-либо дополнительных резисторов может непосредственно контактировать с выходными линиями RS-232 (±10 В). На рисунке 1 представлены вышеуказанные преобразователи. Кратко охарактеризуем их свойства: 
...
Читать дальше »
Прикрепления: |
...
Читать дальше »
)?--> Каждый, кто занимался разработкой радиоэлектронной техники, сталкивался с ситуацией, когда для соглассвания уровней сигналов, выборки и адресации функционально-законченных узлов, приходится использовать огромное количество промежуточных ИС. Для увеличения эффективности, упрощения схемотехнических решений, Philips разработала простую двунаправленную двухпроводную шину для так называемого "межмикросхемного" (inter-IC) управления. Шина получила название - InterIC, или IIC (I2C) шина. В настоящее время только Philips производит более 150 наименований I2C-совместимых устройств, функционально предназначенных работы в электронном оборудовании различного назначения. В их числе ИС памяти, видеопроцессоров и модулей обработки аудио- и видео-сигналов, АЦП и ЦАП, драйверы ЖК-индикаторов, процессоры со встоенным аппаратным контроллером I2C шины и многое другое. I2C шина является одной из модификаций последовательных протоколов обмена данных. В стандартном режиме обеспечивается передача последовательных 8-битных данных со скоростью до 100 кбит/с, и до 400 кбит/с в "быстром" режиме. Для осуществления процесса обмена информацией по I2C шине, используется всего два сигнала линия данных SDA линия синхронизации SCL Для обеспечения реализации двунаправленности шины без применения сложных арбитров шины выходные каскады устройств, подключенных к шине, имеют открытый сток или открытый коллектор для обеспечения функции монтажного "И". Простая двухпроводная последовательная шина I2C минимизирует количество соединения между ИС, ИС имеют меньше контактов и требуется меньше дорожек. Как результат - печатные платы становятся более простыми и технологичными при изготовлении. Интегрированный I2C-протокол устраняет необходимость в дешифраторах адреса и другой внешней логике согласования. Максимальное допустимое количество микросхем, подсоединённых к одной шине, ограничивается максимальной емкостью шины 400 пФ. Встроенный в микросхемы аппаратный алгоритм помехоподавления обеспечивает целостность данных в условиях помех значительной величины. Все I2C-совместимые устройства имеют интерфейс, который позволяет им связываться друг с другом по шине даже в том случае, если их напряжение питания существенно отличается. На следующем рисунке представлен принцип подключения нескольких ИМС с различными напряжениями питания к одной шине обмена. 
...
Читать дальше »
Прикрепления: |
...
Читать дальше »
)?--> ОБЩИЕ СООБРАЖЕНИЯ Из-за существенных отличий аналоговой схемотехники от цифровой, аналоговая часть схемы должна быть отделена от остальной части, а при ее разводке должны соблюдаться особые методы и правила. Эффекты, возникающие из-за неидеальности характеристик печатных плат, становятся особенно заметными в высокочастотных аналоговых схемах, но погрешости общего вида, описанные в этой статье, могут оказывать воздействие на качественные характеристики устройств, работающих даже в звуковом диапазоне частот.
Намерением этой статьи является обсуждение распространенных ошибок, совершаемых разработчиками печатных плат, описание воздействия этих ошибок на качественные показатели и рекомендации по разрешению возникших проблем.
...
Читать дальше »
Прикрепления: |
...
Читать дальше »
)?--> РАЗВЯЗКА СИГНАЛОВ Как уже отмечалось, помехи могут проникать в аналоговую часть схемы через цепи питания. Для уменьшения таких помех применяются развязывающие (блокировочные) конденсаторы, уменьшающие локальный импеданс шин питания.
Если необходимо развести печатную плату, на которой имеются и аналоговая, и цифровая части, то необходимо иметь хотя бы небольшое представление об электрических характеристиках логических элементов. Типовой выходной каскад логического элемента содержит два транзистора, последовательно соединенные между собой, а также между цепями питания и земли (рис. 14).
...
Читать дальше »
Прикрепления: |
...
Читать дальше »
)?--> Рассмотрим работу типичного выходного каскада усилителя мощности в классе АВ. Часто выходной каскад питается от одного мощного источника питания, а раскачка от другого, с большим значением напряжения. При открытии нижней половины выходного каскада, верхняя половина закрывается и, при некотором значении выходного тока, может закрыться полностью. При этом ток потребления от источника питания может сойти до нуля. Теперь вспомним, что для выпрямления используются диоды. У них падение напряжения при небольших токах имеет заметный скачек. Если попытаться нарисовать напряжение на выходе такого выпрямителя, то получится примерно следующая картина.
...
Читать дальше »
Прикрепления: |
...
Читать дальше »
)?-->
Рассмотрим дифкаскад, построенный по каскодной схеме, показанный на первом рисунке 1. Такой каскад часто применяют во входных цепях разнообразных усилителей. Чаще всего, он применяется для заведения сигнала ООС. При этом входной сигнал подается на базу VT1, а сигнал ООС на базу VT2. В начальном состоянии, токи через транзисторы одинаковы и на них рассеивается одинаковая тепловая мощность Pнач = I1 * V1 / 2 Теперь, пусть входной сигнал изменит ток первого транзистора на dI. Тогда мощность, рассеиваемая на нем станет P1 = (I1 / 2 + dI) * V1 А мощность рассеиваемая на втором транзисторе станет P2 = (I1 / 2 - dI) * V1 Т.е. теплорассеяние на одном транзисторе увеличилось, а на другом снизилось. Это приводит к разбалансу температур кристаллов транзисторов. Разбаланс температур приводит к появлению напряжения смещения и ошибке вычитания входных сигналов. Эта ошибка возникает на нестационарных сигналах или на низкочастотных сигналах. В таких проявлениях она не страшна. Однако на реальных музыкальных сигналах, когда среднечастотные составляющие наложены на медленные низкочастотные, ошибка, вызванная прохождением низкочастотной составляющей вызывает ошибку в передаче огибающей среднечастотной составляющей. А такая ошибка хорошо замечается слухом в виде потери естественности звучания и естественности передачи натуральных инструментов. Что бы избежать появления таких тепловых искажений, надо сделать так, что бы изменение тока через транзистор сопровождалось бы изменением напряжения на нем. Рассмотрим схему на рисунке 2.
...
Читать дальше »
Прикрепления: |
...
Читать дальше »
)?--> Рассмотрим дифкаскад из следующего рисунка. Изначально дифкаскад должен состоять из транзисторов T1 и T2, а так же источника тока I2. Пусть затвор транзистора T2 заземлен. Входная емкость по затвору транзистора T1 считается как сумма половины емкости ЗИ плюс емкость ЗС умноженная на коэффициент усиления каскада плюс 1. Для снижения входной емкости и расширения полосы усиления каскада стандартно используется каскодная схема на транзисторах T3 и T4. При этом базы этих транзисторов фиксируют по уровню постоянного напряжения. Часто такая схема используется во входных каскадах усилителей с ОООС, подающейся на затвор транзистора T2. За счет этой ОООС происходит компенсация части входной емкости от емкости ЗИ. Коэффициент подавления этого члена равен глубине действующей ООС. Таким образом оставшийся, после введения какода член входной емкости равный емкости ЗС становится доминирующим. Что бы и его скомпенсировать, надо сделать так, что бы стоки входных транзисторов двигались по напряжению синхронно с затворами. В связи с наличием ООС истоки транзисторов дифкаскада как раз находятся под нужным сигналом достаточной мощности. Введем дополнительный источник тока I1 и резистор R1. Теперь базы транзисторов T3 и T4 находятся под нужным сигналом. Падение напряжения от источника тока I1 на резисторе R1 создает постоянную составляющую напряжения на стоке входных транзисторов. Для сохранения режима необходимо увеличить амплитуду тока источника I2 на ток источника I1. По сравнению со схемами с конденсатором, используемым для подачи переменного сигнала такой вольтдобавки, здесь глубина ПОС снижается в ВЧ области за счет делителя, состоящего из резистора R1 и входной емкости транзисторов T3 и T4. Это обеспечивает сохранение устойчивости схемы на ВЧ.
...
Читать дальше »
Прикрепления: |
...
Читать дальше »
)?--> Современные тенденции развития акустических излучателей (громкоговорителей) классов "Hi-Fi", "High End", "Домашний театр" предъявляют соответствующие повышенные требования и к звукоусилительной воспроизводящей аппаратуре. К сожалению, им не всегда отвечают даже аналоговые усилители, разработанные в последние годы. И вполне правомерно, что эта аппаратура нуждается в дальнейшем усовершенствовании. Вот как подошли к решению этой проблемы разработчики концерна Matsushita при пересмотре концепции построения усилителей мощности звуковой частоты, известных во всем мире под торговой маркой "Technics". Стремление улучшить параметры усилителей мощности, критический анализ уже выпускаемой продукции привели конструкторов концерна к необходимости пересмотреть уже существующие до сего времени принципы проектирования УМЗЧ. Прежде всего обратили внимание на то, что выполнение некоторыми каскадами усилителей одновременно нескольких функций, хотя и минимизирует число используемых элементов, является в то же время причиной проявления разного рода искажений. Выявился и еще один важный момент в процессе создания конструкции: раньше при проведении тестовых испытаний больше внимания уделяли контролю выходного напряжения на нагрузке. Оказалось же, что одновременно следует контролировать и протекающий через нагрузку ток. В силу реактивного характера нагрузки поведение напряжения и тока, особенно в режимах переходных процессов, различно. Это продемонстрировано на эпюрах осциллограмм, приведенных на рис.1 (на примере коммутируемого синусоидального сигнала). Как видно из осциллограмм, они заметно различаются.
Рис.1 Следующая задача состояла в том, чтобы оценить степень различия (на реальных воспроизводимых сигналах) и предложить систему компенсации. Так появился режим усиления, который впоследствии был назван режимом "АА". Это название не следует отождествлять с выбором рабочей точки активного элемента, например транзистора.
...
Читать дальше »
Прикрепления: |
...
Читать дальше »
)?--> В своих предыдущих конструкциях я использовал выходной каскад усилителя тока по схеме из [1] с режимом класса "А*" Со временем появилось желание сделать 2-полосный усилитель мощности с активным разделительным фильтром. А учитывая, что на верхних частотах особенно сильно проявляются переключательные искажения, желательно использовать режим класса "А", исключающий этот вид искажений. Но делать еще один усилитель с режимом "А” — очень громоздко и дорого. По сути, это два усилителя в одном. В дайджесте "Радиохобби" [2] опубликована схема выходного каскада УМЗЧ с линейностью класса "А", но термостабильностью и экономичностью класса "АВ", разработанная Майком Ренардсоном Автору удалось совместить две идеи, ранее опубликованные в журнале "Радио". Во-первых, реализованную в схеме УМЗЧ Ю.Митрофанова [3], обеспечивающую отсутствие переключательных искажений при токе покоя, соответствующем режиму "АВ". Во-вторых, в схеме Л.Компаненко [4] с использованием операционного усилителя для стабилизации падения напряжения на резисторе в цепи эмиттера выходного транзистора, что обеспечивает стабильность тока покоя.
...
Читать дальше »
Прикрепления: |
...
Читать дальше »
)?--> Уже несколько десятилетий "QUAD-405" входит в число наиболее известных усилителей высшего качества. С применением новшеств, рожденных технологией, его параметры неоднократно улучшались. Мы познакомимся с его модифицированной версией, в которой упор сделан на повышение мощности. Цель модификации состояла в том, чтобы повысить мощность "основной версии" "QUAD" вдвое, т.е. до 200 Вт, при сохранении всех его выходных параметров. Задача эта не из простых, поскольку она влечет за собой, в первую очередь, повышение питающего напряжения. Для получения синусоидальной мощности 200 Вт на 4-омной нагрузке необходим сигнал размахом 80 В (от пика до пика). Для этого уровня сигнала требуется питающее напряжение примерно ±50. .55 В. Ситуация еще более усложняется в случае 8-омных акустических систем. когда размах выходного сигнала нужно довести до 115 В. Необходимое для него питающее напряжение возрастает до ±60...65 В. Из приведенных примеров явствует, что повышение мощности требует значительной осмотрительности в решении как схемотехнических, так и технологических проблем. Правильный выбор транзисторов является необходимым, но не достаточным условием корректного решения этой задачи. Схема "QUAD-405/200"' изображена на рис.1. Коэффициент усиления переменного напряжения определяется в операционном усилителе 1С отношением сопротивлений R6 и R3. Отрицательная обратная связь, в силу наличия конденсатора СЗ, начинает действовать выше частоты 1 Гц. Через цепь R5-R3 с выхода усилителя осуществляется 100% отрицательная обратная связь по постоянному току. Поскольку относительно постоянного тока усилитель имеет единичное усиление, возникающее на выходе смещение (offset) совпадает с напряжением смещения операционного усилителя. 
...
Читать дальше »
Прикрепления: |
|
|
 |
Copyright Блог электроники 2024 |
 |
|
|
Друзья |
|
|
|
|
