Книги, научные публикации
ЭЛЕКТРОННЫЕ КОМПОНЕНТЫ Аналоговая, силовая и СВЧ электроника 2006/07 КАТАЛОГ ПРОДУКЦИИ ПРОСОФТ qg 6 КАТАЛОГОВ электронных компонентов от компании ПРОСОФТ Микропроцессорная техника Цифровая техника
Беспроводные решения Аналоговая, силовая и СВЧ электроника Пассивные электронные компоненты Соединители и электромеханические изделия Полупроводниковая светотехника и оптоэлектроника SHARP. LCD, ИМС, оптоэлектроника Закажите бесплатно каталогиПРОСОФТ ЭЛЕКТРОННЫЕ КОМПОНЕНТЫ (2007) на сайте и по тел. (495) 232 2522 qg Уважаемые коллеги!
Данный каталог продукции выходит в знаменательный для нашей компании год Ч ПРОСОФТ исполняется 15 лет.
Свою историю ПРОСОФТ начал в 1991 году, войдя в число ста первых частных компаний Москвы. Быть профессионалом в том, чем занимаешься Ч стало главным принципом нашей работы на все последующие годы.
В 1992 году компания ПРОСОФТ начала заниматься дистрибьюторской дея тельностью, подписав соответствующий договор со своим первым поставщиком техники Ч компанией Octagon Systems (США).
Важной вехой в развитии нашей компании стали 1994 1996 ые годы. В это время ПРОСОФТ открывает свои первые филиалы в крупнейших промышленных центрах страны, таких как Санкт Петербург и Екатеринбург, начинается формиро вание дилерской сети.
В 1997 году мы вышли на рынок с программой поставок оборудования 34 ведущих производителей средств автоматизации, предложив своим кли ентам беспрецедентно широкий ассортимент изделий. Для удобства своих заказчиков и сокращения сроков поставок в 2001 году мы создаем новый производственно складской комплекс.
В 2002 году в ответ на возросший спрос клиентов открывается новое нап равление деятельности Ч поставка радиоэлектронных компонентов. С это го момента и по сегодняшний день действует лицензия Федерального над зора России по ядерной и радиационной безопасности, предоставляющая нашей компании право на поставку электрорадиоизделий и радиоэлектрон ной аппаратуры, радиоэлектронных компонентов производителям оборудо вания для атомных станций.
В 2004 году компания ПРОСОФТ получила сертификат Добросове стный поставщик года от ОАО Приборный завод Тензор.
В 2005 году открывается филиал компании ПРОСОФТ в Самаре. До конца 2006 года планируется открыть филиалы в Новосибирске и Ки еве.
В 2006 г. подписаны дистрибьюторские соглашения с такими изве стными поставщиками радиоэлектронных компонентов, как Sharp, Panasonic, Vishay (ECOMAL), Cree LED Lamps, Cree Wireless, Cree LED Chips.
В 2006 г. фирма Доломант, входящая в группу компаний ПРО СОФТ, получает сертификат второго поставщика и начинает постав лять радиоэлектронные компоненты с военной приемкой для нужд за казчиков из военно промышленного комплекса.
Для своих заказчиков ПРОСОФТ проводит бесплатные технические консультации, в том числе семинары и обучение в собственном Учебном центре. Десятки каталогов и документация на русском языке на наиболее популярные изделия позволяют заказчикам ПРОСОФТ с минимальными затратами сделать выбор компонентов для своих изделий.
Следуя своим лучшим традициям, опираясь на активное сотрудничество с десятками партнеров и тысячи успешных проектов своих заказчиков, компания ПРОСОФТ с уверенностью смотрит в завтрашний день!
Аналоговая, силовая и СВЧ электроника СОДЕРЖАНИЕ Программируемые аналоговые интегральные микросхемы (ПАИС) Anadigm.............................. Х Введение............................................................................................. Х Программируемые аналоговые интегральные схемы 2-го поколения............................................ Х Программируемые аналоговые интегральные схемы 3-го поколения........................................... Х RangeMaster: Решения для радиочастотной идентификации.................................................. Х Среда программирования AnadigmDesigner2............................................................... Высокоэффективные ИМС компании Monolithic Power Systems......................................... Х Интегральные DC-DC преобразователи................................................................... Х Аудиоусилители класса D............................................................................... Х Драйверы люминесцентных ламп с холодным катодом...................................................... Х Драйверы для светодиодной подсветки................................................................... Интегральные датчики Холла Allegro Microsystems........................................................... Х Введение............................................................................................ Х Датчики Холла ключевого типа.......................................................................... Х Датчики тока на эффекте Холла......................................................................... Х Датчики оборотов и угловых перемещений................................................................ Карбид-кремниевые полупроводниковые приборы...................................................... Х Введение............................................................................................ Х Высоковольтные карбид-кремниевые диоды Шоттки Cree Power.............................................. Х Применение карбид - кремниевых диодов Шоттки.......................................................... Х Высокотемпературные радиационно-стойкие сверхширокополосные карбид-кремниевые СВЧ транзисторы Cree Wireless.......................................................................... 2 КРАТКИЙ КАТАЛОГ ПРОДУКЦИИ ПРОСОФТ ЭЛЕКТРОННЫЕ КОМПОНЕНТЫ й ПРОСОФТ, 2006 Тел.: (495) 232-2522 E-mail: info@prochip.ru Web: www.prochip.ru Х Х Х Х Программируемые аналоговые интегральные микросхемы (ПАИС) Anadigm Введение Каждый КАБ содержит статические и динамические ключи. Динамичес кие ключи управляются входными и тактовыми сигналами, а так же логи Традиционно схемы аналоговой обработки сигналов выполняются на кой регистра последовательного приближения. Статические ключи опреде дискретных компонентах - операционных усилителях, компараторах, ляют общие схемы коммутации блоков, значения емкости конденсаторов, мультиплексорах и т.п. При этом в ряде случаев аналоговая часть занима- подключение входов. Независимо от назначения, все ключи управляются с ет большую часть площади печатной платы и имеет высокую стоимость. помощью конфигурационной памяти (SRAM).
Решить проблему создания разнообразных аналоговых устройств, кар- При включении питания микросхемы SRAM очищается, после этого с динально снизив стоимость и габариты, позволяет использование про- помощью конфигурационной логики данные загружаются из внешнего граммируемых аналоговых интегральных схем - ПАИС (FPAA), лидером EPROM в теневое ОЗУ, а из него копируются в конфигурационное ОЗУ.
в производстве которых является компания Anadigm. Она производит два Во время работы ПАИС теневое ОЗУ может быть перезагружено новыми типа ПАИС - динамически и статически конфигурируемые FPAA. Отличие данными, которые в последствие могут использоваться для перепрог их заключается в том, что динамически конфигурируемая схема позволяет раммирования структуры ПАИС. В этом случае содержимое теневого ОЗУ изменять полностью или частично функциональную структуру в реальном копируется в конфигурационную память и с приходом очередного такта времени в работающем устройстве, что дает возможность создавать уни- синхронизации микросхема начинает работать в новой конфигурации, без кальные схемы аналоговой обработки сигналов. прерывания процесса обработки сигнала.
Конфигурируемый аналоговый блок содержит также группу из 8 про Архитектура ПАИС граммируемых конденсаторов, каждый из которых может иметь относи Основу составляют конфигурируемые аналоговые блоки (КАБ), кото- тельное значение емкости от 0 до 255 единиц. Для элементов КАМ важно рые содержат наборы элементов для реализации стандартных устройств не абсолютное значение емкости, а соотношение между ними, которое вы - операционных усилителей, компараторов, источников образцового на- держивается с точностью не хуже 0,1%.
пряжения, АЦП, а также конфигурационную память (Look-Up Table) и спе- Обработка сигнала внутри КАБ осуществляется схемами на переключа циальный интерфейс. Anadigm выпускает два варианта ПАИС: с двумя и емых конденсаторах. Для корректной работы такие схемы нуждаются в так четырьмя КАБ. Все функции, доступные в библиотеке конфигурируемых называемой не перекрывающейся синхронизации (non-overlapping clocks, аналоговых модулей (КАМ), отображаются в КАБ в виде программируемых NOL). Такой тактовый генератор является частью КАБ и вырабатывает все аналоговых схем. необходимые NOL - сигналы для его функционирования.
При инициализации логики регистра последовательного приближения для Control Shadow SRAM реализации 8-разрядного АЦП используется внутренний компаратор КАБ. К Logic Configuration SRAM АЦП может подключаться таблица коэффициентов передачи (Look-Up Table, LUT) для реализации нелинейных аналоговых функций, таких как перемно Global OpAmp жение, сжатие, линеаризация, автоматическая регулировка усиления.
Local В случае использования АЦП как самостоятельного устройства, резуль тат преобразования возвращается обратно в конфигурационную память OpAmp КАБ. На выходе АЦП формируются последовательный поток данных и син V+ хросигнал, которые можно вывести через выходные ячейки, сконфигури рованные как цифровые выходы.
V Comp Входные аналоговые сигналы подаются в КАБ через конфигурируемые двунаправленные I/O ячейки. Каждая конфигурируемая ячейка I/O_Cell содержит набор ресурсов, позволяющих подключать внешние приемники и источники сигналов без дополнительных внешних компонентов: буфер data NOL Clock LUT SAR ный усилитель, усилитель с программируемым коэффициентом усиления, sync Generator Interface Logic программируемый фильтр НЧ, прецизионный усилитель со стабилизацией прерыванием. Последний специально разработан для усиления сигналов, 1 2 3 требующих ультра низкого входного напряжения смещения и высокос Look Up SAR Analog Clocks Ta ble Clock табильного коэффициента усиления. Для обеспечения максимальной Рисунок 1 точности все сигналы внутри ячеек обрабатываются в полностью диффе ренциальной форме. Вход/выход каждой ячейки так же является диффе From Array ренциальным. При необходимости ячейка может быть сконфигурирована в режиме несимметричного входа.
Выходные сигналы могут быть выведены напрямую через специаль Programmable f Programmable Gain c Amplifier (PINS) + To ные выходные ячейки Output_Cell_1 и Output_Cell_2. Также как и входные + IO1P Array I/O_Cell, выходные ячейки Output_Cell разработаны с учетом обеспечения IO1N VMR максимальной точности обработки и позволяют выводить из ПАИС как (Chopper Stabilized) n Amp with Gain = Out n = 4,5,6, дифференциальные аналоговые сигналы, так и логические уровни. Каж Single Ended Input дая выходная ячейка содержит программируемый ФНЧ и буферный уси Рисунок 2 литель.
КРАТКИЙ КАТАЛОГ ПРОДУКЦИИ ПРОСОФТ ЭЛЕКТРОННЫЕ КОМПОНЕНТЫ й ПРОСОФТ, 2006 Тел.: (495) 232-2522 E-mail: info@prochip.ru Web: www.prochip.ru Х Х Х Х Matrix Matrix Switch Switch + Программируемые аналоговые интегральные микросхемы (ПАИС) Anadigm SPI Несколько элементов из стандартной библиотеки конфигурируемых EPROM AN1/221E аналоговых модулей требуют вывода сигнала в цифровой форме (логи MISO DIN A C T IVAT E SCLK ческими уровнями), например выходы данных и синхронизации АЦП или ERRb MOSI PORb CFGFLGb компараторов. В этом случае ячейка Output_Cell может быть сконфигури CSb CS2b * рована в режиме цифрового выхода.
EXECUTE Синхронизация в ПАИС может осуществляться с помощью внешнего ис CS1b точника с частотой до 40МГц или от собственного тактового генератора с LCCb ACLK DOUTCLK внешним кварцевым резонатором.
<16 MHz or DCLK OUTCLK Режимы работы CAB, значения тактовых частот, направления передачи MODE *An external pull up can be eliminated if the internal pull up is used.
сигналов, назначения и конфигурация I/O_Cell, Output_Cell хранятся в так называемой конфигурационной памяти (Configuration SRAM). Копия со держимого конфигурационной памяти хранится в теневом ОЗУ (Shadow Рисунок SRAM), которое может перезаписываться без нарушения процесса обра SPI Port Micro ботки сигнала. Это позволяет динамически изменять конфигурацию ПАИС GPIO в работающем устройстве во время работы предыдущей версии. После за AN1/221E грузки в теневое ОЗУ новых данных, конфигурация устройства изменяется MOSI DIN A C T IVAT E ERRb за один цикл тактовой синхронизации.
GPIO PORb CFGFLGb GPIO CS2b Загрузка данных в ПАИС EXECUTE Наиболее простой способ конфигурирования ПАИС - загрузка данных Configured CS1b LCCb конфигурации непосредственно из внешнего ПЗУ. ПАИС напрямую сов ACLK DOUTCLK местимы с 25 серией SPI EPROM и 17 серией Serial EPROM (в том числе <40 MHz <40 MHz CLK SCLK DCLK OUTCLK MODE FPGA EPROM).
После выдачи напряжения питания на микросхему автоматически гене рируется внутренний импульс сброса, который перезагружает конфигура- Рисунок ционную память и запускает процесс инициализации ПАИС. Микросхема формирует необходимые сигналы для чтения данных из ПЗУ соответс- синхронного последовательного интерфейса (SSI), последовательного пе твующего типа. После завершения загрузки данных ПАИС автоматически риферийного интерфейса (SPI) или традиционной внешней периферийной активирует аналоговую структуру. процессорной шины данных.
В приложениях, требующих динамического переконфигурирования С точки зрения загрузки данных в ПАИС SPI и SSI интерфейсы эквива аналоговой структуры, необходимо использовать внешний контроллер, лентны. Они содержат сигнал, индицирующий поступление данных, непос позволяющий выполнять вычисления новых значений схемы, собирать редственно сами данные и данные синхронизации. Единственное отличие эти значения в блок конфигурационных данных и передавать его в ПАИС. SSI от SPI состоит в названии различных хостов, определяющих эти сиг Гибкий конфигурационный интерфейс устройства разработан так, чтобы налы, а так же частотах, на которых хост может получить доступ к ним.
принимать данные как от последовательных ПЗУ, так и от любого из трех Функционально подключение обоих интерфейсов идентично.
основных типов интерфейсов микроконтроллеров и микропроцессоров:
4 КРАТКИЙ КАТАЛОГ ПРОДУКЦИИ ПРОСОФТ ЭЛЕКТРОННЫЕ КОМПОНЕНТЫ й ПРОСОФТ, 2006 Тел.: (495) 232-2522 E-mail: info@prochip.ru Web: www.prochip.ru Х Х Х Х Программируемые аналоговые интегральные микросхемы (ПАИС) Anadigm Программируемые аналоговые интегральные схемы 2-го поколения AN120E04 Статически перепрограммируемая ПАИС с четырьмя входными и двумя выходными ячейками AN120E04 - ПАИС второго поколения, построенная по схемотехнике на Достоинства:
переключаемых конденсаторах, обеспечивает широкую полосу частот об- Х Полностью дифференциальная архитектура работки сигналов, низкий коэффициент гармоник и интермодуляционных Х Дифференциальные входы и выходы искажений, возможность создавать практически любые схемы аналоговой Х Низкое напряжение смещения в режиме прецизионного входа обработки, снижая затраты на разработку и последующий редизайн изделий. Х Встроенный регистр последовательных приближений AN120E04 включает в себя четыре конфигурируемых аналоговых блока Х Функции линеаризации (КАБ), матрицу статически программируемых ключей внутренних соедине- Х Мультиплексор 4: ний и матрицу динамически программируемых ключей, осуществляющих Х Полоса частот 0 - 2МГц коммутацию переключаемых конденсаторов при реализации тех или иных Х Отношение сигнал/шум 100 дБ аналоговых функций. Управление матрицами ключей осуществляется спе- Х Коэффициент гармоник -80 дБ циальной логической схемой, преобразующей информацию, хранящуюся Х Корпус для поверхностного монтажа QFP- в конфигурационном ОЗУ в адреса состояний. Каждый КАБ имеет доступ к Х Напряжение питания +5В общей области памяти - таблице коэффициентов, информация из которой Х Устойчивость к статическому напряжению 4000В используется для реализации нелинейных устройств, таких как каскады с передаточными функциями, определяемыми пользователем и генераторы Области применения:
периодических сигналов произвольной формы. Х Схемы обработки сигналов датчиков Аналоговые сигналы могут подаваться в ПАИС через универсальные Х Комплексная фильтрация входные ячейки. Одна из ячеек имеет на входе 4-х канальный дифферен- Х Системы промышленной автоматики циальный мультиплексор, позволяющий подключать одновременно до 4-х Х Системы медицинской диагностики и мониторинга дифференциальных или синфазных сигналов. В каждой входной ячейке Х Адаптивные схемы аналоговой обработки может быть активирован ФНЧ и программируемый усилитель, который в Х Прецизионные схемы управления свою очередь, может использоваться в режиме прецизионного входа, если Х Схемы ультра низкочастотной обработки сигналов требуется обеспечить низкое входное напряжение смещения. Х Линеаризация сигналов Для вывода аналоговых сигналов используются специальные выходные ячейки, в которых можно сконфигурировать буферный усилитель и ФНЧ.
Структурная схема AN120E04 Назначение выводов AN120E КРАТКИЙ КАТАЛОГ ПРОДУКЦИИ ПРОСОФТ ЭЛЕКТРОННЫЕ КОМПОНЕНТЫ й ПРОСОФТ, 2006 Тел.: (495) 232-2522 E-mail: info@prochip.ru Web: www.prochip.ru Х Х Х Х Программируемые аналоговые интегральные микросхемы (ПАИС) Anadigm AN121E04 Статически перепрограммируемая ПАИС с четырьмя универсальными конфигурируемыми ячейками ввода/вывода двумя выходными ячейками AN121E04 - ПАИС второго поколения, построенная по схемотехнике на Достоинства:
переключаемых конденсаторах, обеспечивает широкую полосу частот об- Х Динамическое переконфигурирование работки сигналов, низкий коэффициент гармоник и интермодуляционных Х Полностью дифференциальная архитектура искажений, возможность создавать практически любые схемы аналоговой Х Дифференциальные входы и выходы обработки, снижая затраты на разработку и последующий редизайн изделий. Х Низкое напряжение смещения в режиме прецизионного входа AN121E04 включает в себя четыре конфигурируемых аналоговых блока Х Встроенный регистр последовательных приближений (КАБ), матрицу статически программируемых ключей внутренних соедине- Х Функции линеаризации ний и матрицу динамически программируемых ключей, осуществляющих Х Мультиплексор 4: коммутацию переключаемых конденсаторов при реализации тех или иных Х Полоса частот 0 - 2МГц аналоговых функций. Управление матрицами ключей осуществляется спе- Х Отношение сигнал/шум 100 дБ циальной логической схемой, преобразующей информацию, хранящуюся Х Коэффициент гармоник -80 дБ в конфигурационном ОЗУ в адреса состояний. Каждый КАБ имеет доступ к Х Корпус для поверхностного монтажа QFP- общей области памяти - таблице коэффициентов, информация из которой Х Напряжение питания +5В используется для реализации нелинейных устройств, таких как каскады с Х Устойчивость к статическому напряжению 4000В передаточными функциями, определяемыми пользователем и генераторы периодических сигналов произвольной формы. Области применения:
В отличие от AN120E04, эти ПАИС имеют 4 конфигурируемые универ- Х Схемы обработки сигналов датчиков сальные ячейки ввода-вывода, позволяющие реализовать до 6 выходов Х Комплексная фильтрация аналоговых сигналов. Одна из ячеек имеет на входе 4-х канальный диффе- Х Системы промышленной автоматики ренциальный мультиплексор, позволяющий подключать одновременно до Х Системы медицинской диагностики и мониторинга 4-х дифференциальных или синфазных сигналов. В каждой входной ячей- Х Адаптивные схемы аналоговой обработки ке может быть активирован ФНЧ и программируемый усилитель, который Х Прецизионные схемы управления в свою очередь, может использоваться в режиме прецизионного входа, Х Схемы ультра низкочастотной обработки сигналов если требуется обеспечить низкое входное напряжение смещения. Х Схемы управления модуляторов и приемников полупроводниковых лазеров Для вывода аналоговых сигналов используются специальные выходные Х Линеаризация сигналов ячейки, в которых можно сконфигурировать буферный усилитель и ФНЧ.
Дополнительно, в AN121E04 можно реализовать 8-разрядный АЦП пос ледовательного приближения с SPI выходом.
Структурная схема AN121E04 Назначение выводов AN121E 6 КРАТКИЙ КАТАЛОГ ПРОДУКЦИИ ПРОСОФТ ЭЛЕКТРОННЫЕ КОМПОНЕНТЫ й ПРОСОФТ, 2006 Тел.: (495) 232-2522 E-mail: info@prochip.ru Web: www.prochip.ru Х Х Х Х Программируемые аналоговые интегральные микросхемы (ПАИС) Anadigm AN220E04 Динамически перепрограммируемая ПАИС с четырьмя входными и двумя выходными ячейками AN220E04 - ПАИС второго поколения, построенная по схемотехнике на Достоинства:
переключаемых конденсаторах, обеспечивает широкую полосу частот об- Х Динамическое переконфигурирование работки сигналов, низкий коэффициент гармоник и интермодуляционных Х 4 конфигурируемые ячейки ввода-вывода искажений, возможность создавать практически любые схемы аналоговой Х 8-разрядный АЦП последовательного приближения обработки, снижая затраты на разработку и последующий редизайн изделий. Х Полностью дифференциальная архитектура AN120E04 включает в себя четыре конфигурируемых аналоговых блока Х Дифференциальные входы и выходы (КАБ), матрицу статически программируемых ключей внутренних соедине- Х Низкое напряжение смещения в режиме прецизионного входа ний и матрицу динамически программируемых ключей, осуществляющих Х Функции линеаризации коммутацию переключаемых конденсаторов при реализации тех или иных Х Мультиплексор 4: аналоговых функций. Управление матрицами ключей осуществляется спе- Х Полоса частот 0 - 2 МГц циальной логической схемой, преобразующей информацию, хранящуюся Х Отношение сигнал/шум 100 дБ в конфигурационном ОЗУ в адреса состояний. Каждый КАБ имеет доступ к Х Коэффициент гармоник -80 дБ общей области памяти - таблице коэффициентов, информация из которой Х Корпус для поверхностного монтажа QFP- используется для реализации нелинейных устройств, таких как каскады с Х Напряжение питания +5 В передаточными функциями, определяемыми пользователем и генераторы Х Устойчивость к статическому напряжению 4000 В периодических сигналов произвольной формы.
Аналоговые сигналы могут подаваться в ПАИС через универсальные Области применения:
входные ячейки. Одна из ячеек имеет на входе 4-х канальный дифферен- Х Схемы аналоговой обработки, программно управляемые в реальном циальный мультиплексор, позволяющий подключать одновременно до 4-х времени дифференциальных или синфазных сигналов. В каждой входной ячейке Х Адаптивная фильтрация может быть активирован ФНЧ и программируемый усилитель, который в Х Адаптивная аналоговая обработка для ЦСП свою очередь, может использоваться в режиме прецизионного входа, если Х Адаптивные системы промышленной автоматики требуется обеспечить низкое входное напряжение смещения. Х Системы с авто калибровкой Для вывода аналоговых сигналов используются специальные выходные Х Компенсация разбросов параметров компонентов систем ячейки, в которых можно сконфигурировать буферный усилитель и ФНЧ. Х Прецизионные схемы управления ПАИС AN220E04 позволяет реализовать динамическое переконфигу- Х Схемы ультра низкочастотной обработки сигналов рирование с высокой скоростью - за один такт синхронизации (50 нс). Х Адаптивная линеаризация сигналов Помимо основного - конфигурационного ОЗУ, она содержит специальное теневое ОЗУ, в которое записываются данные новой конфигурации. С при ходом очередного такта синхронизации эти данные записываются в кон фигурационное ОЗУ, что приводит к мгновенному обновлению внутренней структуры или параметров схемы.
Структурная схема AN120E04 Назначение выводов AN220E КРАТКИЙ КАТАЛОГ ПРОДУКЦИИ ПРОСОФТ ЭЛЕКТРОННЫЕ КОМПОНЕНТЫ й ПРОСОФТ, 2006 Тел.: (495) 232-2522 E-mail: info@prochip.ru Web: www.prochip.ru Х Х Х Х Программируемые аналоговые интегральные микросхемы (ПАИС) Anadigm AN221E04 Динамически перепрограммируемая ПАИС с четырьмя универсальными конфигурируемыми ячейками ввода/вывода двумя выходными ячейками AN221E04 - ПАИС второго поколения, построенная по схемотехнике на Помимо основного - конфигурационного ОЗУ, она содержит специальное переключаемых конденсаторах, обеспечивает широкую полосу частот об- теневое ОЗУ, в которое записываются данные новой конфигурации. С при работки сигналов, низкий коэффициент гармоник и интермодуляционных ходом очередного такта синхронизации эти данные записываются в кон искажений, возможность создавать практически любые схемы аналоговой фигурационное ОЗУ, что приводит к мгновенному обновлению внутренней обработки, снижая затраты на разработку и последующий редизайн изделий. структуры или параметров схемы.
AN221E04 включает в себя четыре конфигурируемых аналоговых блока (КАБ), матрицу статически программируемых ключей внутренних соедине- Достоинства:
ний и матрицу динамически программируемых ключей, осуществляющих Х Динамическое переконфигурирование коммутацию переключаемых конденсаторов при реализации тех или иных Х 4 конфигурируемые ячейки ввода-вывода аналоговых функций. Управление матрицами ключей осуществляется спе- Х 8-разрядный АЦП последовательного приближения циальной логической схемой, преобразующей информацию, хранящуюся Х Полностью дифференциальная архитектура в конфигурационном ОЗУ в адреса состояний. Каждый КАБ имеет доступ к Х Дифференциальные входы и выходы общей области памяти - таблице коэффициентов, информация из которой Х Низкое напряжение смещения в режиме прецизионного входа используется для реализации нелинейных устройств, таких как каскады с Х Функции линеаризации передаточными функциями, определяемыми пользователем и генераторы Х Мультиплексор 4: периодических сигналов произвольной формы. Х Полоса частот 0 - 2 МГц В отличие от AN220E04, эти ПАИС имеют 4 конфигурируемые универ- Х Отношение сигнал/шум 100 дБ сальные ячейки ввода-вывода, позволяющие реализовать до 6 выходов Х Коэффициент гармоник -80 дБ аналоговых сигналов. Одна из ячеек имеет на входе 4-х канальный диффе- Х Корпус для поверхностного монтажа QFP- ренциальный мультиплексор, позволяющий подключать одновременно до Х Напряжение питания +5 В 4-х дифференциальных или синфазных сигналов. В каждой входной ячей- Х Устойчивость к статическому напряжению 4000 В ке может быть активирован ФНЧ и программируемый усилитель, который в свою очередь, может использоваться в режиме прецизионного входа, Области применения:
если требуется обеспечить низкое входное напряжение смещения. Х Схемы аналоговой обработки, программно управляемые в реальном Для вывода аналоговых сигналов используются специальные выходные времени ячейки, в которых можно сконфигурировать буферный усилитель и ФНЧ. Х Адаптивная фильтрация Дополнительно, в AN121E04 можно реализовать 8-разрядный АЦП пос- Х Адаптивная аналоговая обработка для ЦСП ледовательного приближения с SPI выходом. Х Адаптивные системы промышленной автоматики ПАИС AN220E04 позволяет реализовать динамическое переконфигу- Х Системы с авто калибровкой рирование с высокой скоростью - за один такт синхронизации (50 нс). Х Компенсация разбросов параметров компонентов систем Х Прецизионные схемы управления Х Схемы ультра низкочастотной обработки сигналов Х Адаптивная линеаризация сигналов Структурная схема AN221E04 Назначение выводов AN221E 8 КРАТКИЙ КАТАЛОГ ПРОДУКЦИИ ПРОСОФТ ЭЛЕКТРОННЫЕ КОМПОНЕНТЫ й ПРОСОФТ, 2006 Тел.: (495) 232-2522 E-mail: info@prochip.ru Web: www.prochip.ru Х Х Х Х Программируемые аналоговые интегральные микросхемы (ПАИС) Anadigm Эксплуатационные характеристики ПАИС 2-го поколения Параметр Обозначение Минимум Номинал Максимум Напряжение питания, В AVDD, BVDD, DVDD 4,75 5,00 5, Напряжение виртуальной земли, В VMR 1,925 2,01 2, Аналоговое входное напряжение, В Vina VMR-1,9 - VMR+1, Цифровое входное напряжение, В Vind 0 - DVDD Тактовая частота, МГц ACLK, DCLK - - Pmax 250C 1, Рассеиваемая мощность корпуса, Вт - Pmax 850C 0, Температурный диапазон эксплуатации, С Top -40 - + Температурный диапазон хранения, С Tstg -65 _ + Электрические характеристики входных и выходных ячеек ПАИС 2-го поколения* Параметр Обозначение Минимум Номинал Максимум Входное напряжение в режиме прецизионного входа, В Vina 0,5 - 3, Входное напряжение в режиме стандартного входа, В Vina 0,1 - 3, Выходное напряжение в режиме прецизионного выхода, В Vouta 0,5 - 3, Выходное напряжение в режиме стандартного выхода, В Vouta 0,1 - 3, Частота входного сигнала, МГц Fain 0 2 Входной усилитель, стандартный вход, ФНЧ не активирован Усиление Ginamp 16 - Точность установки усиления, % 1 2, Эквивалентное напряжение смещения, мВ Vos 3 Температурный коэффициент смещения, мкВ/С Voffsettc 1 Коэффициент гармоник в режиме сильного сигнала, дБ Dist - Коэффициент шума, мкВ/Гц NF 0, Отношение сигнал/шум, дБ SINAD Динамический диапазон, дБ SFDR Входное сопротивление, МОм Rin Входной усилитель, прецизионный вход, ФНЧ не активирован Усиление Ginamp 16 - Точность установки усиления, % 1 2, Эквивалентное напряжение смещения, мкВ Vos 100 Температурный коэффициент смещения, мкВ/С Voffsettc 0,5 Коэффициент гармоник в режиме сильного сигнала, дБ Dist - Коэффициент шума, мкВ/Гц NF 0, Отношение сигнал/шум, дБ SINAD Динамический диапазон, дБ SFDR Входное сопротивление, МОм Rin Выходные ячейки, буферный усилитель и ФНЧ активированы, fср=470 кГц Коэффициент гармоник в режиме сильного сигнала, дБ Dist - Установка частоты среза ФНЧ, кГц Ffiltcorner 76 Сопротивление нагрузки, кОм Rload 1 Емкость нагрузки, пФ Cload Коэффициент шума, мкВ/Гц NF 0, Отношение сигнал/шум, дБ SINAD Динамический диапазон, дБ SFDR *Характеристики конфигурируемых аналоговых модулей приведены в электронной документации в среде программирования AnadigmDesignerо Зависимость потребляемой мощности от степени использования ресурса ПАИС Стандартный режим Режим пониженного энергопотребления 150 Vdd=4.75V Vdd=4.75V 50 Vdd=5.0V Vdd=5.0V Vdd=5.25V Vdd=5.25V 25% 50% 75% 100% 25% 50% 75% 100% Resource Utilization Resource Utilization КРАТКИЙ КАТАЛОГ ПРОДУКЦИИ ПРОСОФТ ЭЛЕКТРОННЫЕ КОМПОНЕНТЫ й ПРОСОФТ, 2006 Тел.: (495) 232-2522 E-mail: info@prochip.ru Web: www.prochip.ru Х Х Х Х Idd (mA) Idd (mA) Программируемые аналоговые интегральные микросхемы (ПАИС) Anadigm Программируемые аналоговые интегральные схемы 3-го поколения AN131E04/ AN231E04 Процессоры аналоговой обработки сигналов ANх31E04 - ПАИС третьего поколения, являющиеся аналоговыми сиг- ПАИС AN231E04 позволяет реализовать динамическое переконфигу нальными процессорами. Они идеально подходят для усиления, фильтра- рирование с высокой скоростью - за один такт синхронизации. Помимо ции, прецизионного выпрямления, суммирования, перемножения и многих основного - конфигурационного ОЗУ, она содержит специальное теневое других видов обработки сигналов. ОЗУ, в которое записываются данные новой конфигурации. С приходом Изделия также обеспечивают реализацию нелинейных функций, таких очередного такта синхронизации эти данные записываются в конфигура как линеаризация передаточных характеристик датчиков и формирование ционное ОЗУ, что приводит к мгновенному обновлению внутренней струк сигналов произвольной формы. туры или параметров схемы.
ANх31E04 состоит из матрицы 2х2 полностью конфигурируемых анало говых блоков, матриц статически программируемых ключей внутренних Достоинства:
соединений и динамически программируемых ключей, осуществляющих Х Динамическое переконфигурирование коммутацию переключаемых конденсаторов при реализации тех или иных Х Полностью дифференциальная архитектура аналоговых функций, а так же универсальных ячеек ввода/вывода с про- Х 7 конфигурируемых ячеек ввода/вывода граммируемыми активными элементами. Встроенный тактовый генератор Х Низкое напряжение смещения в режиме прецизионного входа - менее 50 мкВ формирует все необходимые не перекрывающиеся во времени сигналы Х Буферные преобразователи несимметричных сигналов в дифференциальные для работы схем на переключаемых конденсаторах и интерфейсов. Внут- Х Функции линеаризации ренний источник образцового напряжения формирует температурно- Х Мультиплексор 4: компенсированный ряд напряжений, использующихся как в служебных Х Полоса частот 0 - 2 МГц целях, так и доступных пользователю. Таблица коэффициентов передачи Х Отношение сигнал/шум 120 дБ емкостью 8х256 бит позволяет пользователю формировать любые пере- Х Коэффициент гармоник -100 дБ даточные функции устройств и инициализировать несколько генераторов Х Корпус для поверхностного монтажа QFN- периодических сигналов произвольной формы. Х Напряжение питания +3,3В Конфигурационные данные хранятся в специальном конфигурационном Х Устойчивость к статическому напряжению 4000 В ОЗУ. SPI интерфейс позволяет осуществлять загрузку конфигурационных данных от микропроцессора или ЦСП. AN231E04 имеет также теневое ОЗУ, Области применения:
позволяющее реализовать динамическое переконфигурирование микро- Х Схемы аналоговой обработки, программно управляемые в реальном времени схемы как полностью, так и частично, на параметрическом уровне. Ско- Х Обработка ПЧ RFID считывателей рость реконфигурирования может составлять величину менее 50 нс. Х Адаптивная фильтрация и управление ANх31E04 имеют 7 конфигурируемых структур входа/выхода, каждая из Х Адаптивная аналоговая обработка для ЦСП которых может выполнять функцию как входа, так и выхода, а 4 из них Х Адаптивные системы промышленной автоматики дополнительно имеют встроенные дифференциальные усилители. Кроме Х Системы с авто калибровкой того, в трех ячейках может быть инициализирован прецизионный усили- Х Компенсация разбросов параметров компонентов систем тель со стабилизацией прерыванием. Х Прецизионные схемы управления Для разработки проектов на ПАИС 3-го поколения используется универ- Х Схемы ультра низкочастотной обработки сигналов сальная среда AnadigmDesignerо2. Х Адаптивная линеаризация сигналов 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 I1P 1 33 SCLK I1N 2 32 CS1b O1 3 31 CS2b O1 4 30 CFGFL G b AVSS 5 29 BVSS AN231E O2 6 28 VREFN O2 7 27 VMR I2N 8 26 VREFP I2P 9 25 BVDD AVD 10 24 I4P I3P 11 23 I4N 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 Структурная схема AN231E04 Назначение выводов ANх31E 10 КРАТКИЙ КАТАЛОГ ПРОДУКЦИИ ПРОСОФТ ЭЛЕКТРОННЫЕ КОМПОНЕНТЫ й ПРОСОФТ, 2006 Тел.: (495) 232-2522 E-mail: info@prochip.ru Web: www.prochip.ru Х Х Х Х RESETb SI DVDD MEMCLK/DOUT ERRb SO ACTIVATE LCCb/D OU T DVSS MODE ACLK I3N O4P O4N O3P O IO5P IO5N IO6P IO6N IO7P IO7N Программируемые аналоговые интегральные микросхемы (ПАИС) Anadigm Эксплуатационные характеристики ПАИС 3-го поколения Параметр Обозначение Минимум Номинал Максимум Напряжение питания, В AVDD, BVDD, DVDD 3,0 3,3 3, Напряжение виртуальной земли, В VMR 1,491 1,500 1, Аналоговое входное напряжение, В Vina VMR-1,375 - VMR+1, Цифровое входное напряжение, В Vind 0 - DVDD Тактовая частота, МГц ACLK, DCLK - - Pmax 250C 1, Рассеиваемая мощность корпуса, Вт - Pmax 850C 0, Температурный диапазон эксплуатации, С Top -40 - + Температурный диапазон хранения, С Tstg -65 - + Электрические характеристики ячеек ввода/вывода ПАИС 3-го поколения* Параметр Обозначение Минимум Номинал Максимум I/O дифференциальный усилитель Выходное напряжение, В Vinouta VMR-1,375 - VMR+1, Дифференциальное входное/выходное напряжение, В Vdiffioa - - 2, Эквивалентное напряжение смещения, мВ Vofseti 2,85 - 13, Эквивалентное напряжение смещения в режиме автокалибровки нуля, мкВ VofsetiAZ - - Частота единичного усиления, МГц UGB - 63 Усиление с разомкнутой ОС, дБ Сопротивление нагрузки, кОм Rload 1 - Емкость нагрузки, пФ Cload I/O операционный усилитель, ФНЧ Усиление Ginamp - Эквивалентное напряжение смещения, мВ Vofseti 1 2,8 4, Эквивалентное напряжение смещения в режиме автокалибровки нуля, мкВ VofsetiAZ - 60 Входное сопротивление, МОм Rin Усилитель со стабилизацией прерыванием Усиление, дБ Ginamp 0 - Точность установки усиления, % - Эквивалентное напряжение смещения, мВ Vofseti - 0,25 Эквивалентное напряжение смещения в режиме автокалибровки нуля, мкВ VofsetiAZ - 15 Температурный коэффициент смещения, мкВ/0С VoffsettcAZ 15 Коэффициент гармоник в режиме сильного сигнала, дБ Dist - Коэффициент шума, нВ/Гц NF Отношение сигнал/шум, дБ SINAD Динамический диапазон, дБ SFDR Входное сопротивление, МОм Rin Выходные ячейки Сопротивление нагрузки, кОм Rload 1 - Выходное сопротивление, Ом RoutIO - 33 Емкость нагрузки, пФ Cload Коэффициент гармоник в режиме сильного сигнала, дБ Dist - Выходное напряжение, В Vinouta VMR-1,375 - VMR+1, Установка частоты среза ФНЧ, кГц Ffiltcorner 76 * Характеристики конфигурируемых аналоговых модулей приведены в электронной документации в среде программирования AnadigmDesignerо2.
Режимы энергопотребления.
Режим Обозначение Номинал Выключенное состояние (тактовый генератор отключен, аналоговые функции не активированы, память активирована) Idd 0,004 мА Спящий режим (тактовая частота 16 МГц, аналоговые функции не активированы, память активирована) Idd 0,31 мА Номинальный режим (75% ресурса активированы) Idd 41,6 мА Полный режим (100% ресурса активированы) Idd 67,2 мА КРАТКИЙ КАТАЛОГ ПРОДУКЦИИ ПРОСОФТ ЭЛЕКТРОННЫЕ КОМПОНЕНТЫ й ПРОСОФТ, 2006 Тел.: (495) 232-2522 E-mail: info@prochip.ru Web: www.prochip.ru Х Х Х Х Программируемые аналоговые интегральные микросхемы (ПАИС) Anadigm RangeMaster: Решения для радиочастотной идентификации Компания Anadigm начала производство нового семейства интеграль- Х При аналоговой обработке сигналов выбирать один из вариантов фильтра ных микросхем RangeMaster1Щ и RangeMaster2Щ для построения уни- ции: двух- или трех ступенчатый ПФ, одиночный широкополосный фильтр;
версальных RFID-считывателей. Новые микросхемы дают возможность Х Выбирать одно из трех значений фильтрации частоты боковой полосы;
разработать единый луниверсальный считыватель, который может быть Х Адаптивно регулировать усиление и балансировку в зависимости от использован для чтения различных типов меток радиочастотной иденти- требуемой дальности и чувствительности считывателя;
фикации (RFID), с различными типами модуляции и несущими частотами. Х Выбирать одно из 15 значений поднесущей частоты;
Семейство RangeMasterЩ полностью поддерживает ВЧ и УВЧ протоко- Х Реализовывать дифференциальные или несимметричные аналоговые лы EPC Gen 1 и Gen 2 (class 0, 1, 2) и технические требования стандарта интерфейсы;
ISO18000-6. RangeMaster2Щ - второй считыватель в семействе решений ра- Х Реализовывать дополнительные аналоговые и цифровые выходы.
диочастотной идентификации, который Anadigm разрабатывает для быс- Х Осуществлять калибровку ридера для фильтрации боковых полос, тро расширяющихся рынков радиочастотной идентификации. Технология возникающих в результате интерференции сигнала;
радиочастотной идентификации революционным образом меняет многие Х Обеспечивать переход в ждущий режим с пониженным энергопотреб специфические рынки, начиная от розничных продаж и логистики до дело- лением;
вого учета и электронных платежей через мобильные телефоны.
RangeMaster - это комплект из двух микросхем, включающий в себя ди- Общие технические характеристики намически перепрограммируемый процессор аналоговой обработки сигна- Х Напряжение питания:
лов (ПАОС) AN2x8E04 и конечный автомат RFID-считывателя AN2x8C04. Х AN228E04/AN228C04 - +5В10% ПАОС представляет собой разновидность динамически переконфигу- Х AN238E04/AN238C04 - +3,3В10% рируемой ПАИС, позволяющей реализовать один из четырех типов схем Х Устойчивость к электростатике - 4 кВ аналоговой обработки сигналов RFID. Каждая схема имеет множество про- Х Потребляемая мощность - не более 190 мВт граммируемых атрибутов, которые пользователь может задавать в процес- Х Рабочий температурный диапазон -40...+85 С се работы системы с помощью 16-разрядного кода, генерируемого конеч- Х Типы корпусов:
ным автоматом. Передача данных в системе осуществляется с помощью Х AN228E04/AN238E04 - QFN- стандартного SPI интерфейса. Х AN228C04/AN238C04 - SSOP- Этот комплект позволяет системным проектировщикам разработать Vdd 1 20 V ss универсальный считыватель меток радиочастотной идентификации, кото NC 2 19 A рый может поддерживать разнообразные протоколы и частоты для уни NC 3 18 A версальных стационарных считывателей, портативных ручных считывате CL Rb 4 17 Exec лей, считывателей комбинированных штрих-кодов и RFID-считывателей.
NC 5 16 ACT BUSY 6 15 ERRb RangeMaster2Щ также позволяет создавать одноплатные миниатюрные DC LK 7 Dout универсальные считыватели, снижая время и расходы на разработку.
SSb 8 13 SDI Поскольку RangeMaster является перепрограммируемой в реальном NC 9 NC времени системой, она позволяет пользователю реализовывать различные OSCen 10 11 SCK функции, управляемые системным Host-контроллером:
RangeMaster2 Chip Set Voltage limit Downconverter and LNA 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 RFID FPAA I1P 1 33 SCLK AN238E04-e I1N 2 32 CS1b i/p switch O1N 3 31 CS2b control O1P 4 30 CFGF LGb +ve v olts AVSS 5 29 BVSS AN238E O2P 6 28 VREFN RFID STATE MACHINE AN238C04-e O2N 7 27 VMR 16 Bit control word I2N 8 26 VREFP Tx ON/OFF I2P 9 25 BVDD m odulation Signal AVDD 10 24 I4P I3P 11 23 I4N 12 13 14 15 16 17 18 19 2120 RFID Reader - System controller Структура RFID считывателя Назначение выводов 12 КРАТКИЙ КАТАЛОГ ПРОДУКЦИИ ПРОСОФТ ЭЛЕКТРОННЫЕ КОМПОНЕНТЫ й ПРОСОФТ, 2006 Тел.: (495) 232-2522 E-mail: info@prochip.ru Web: www.prochip.ru Х Х Х Х AN238C RESETb ACTIVATE ERRb SI DVD D SO LCCb/DOUT DVSS MODE MEMCLK/DOUT ACLK and/or Digital Differential or single ended Baseband Filtered waveform Analog interface Three wire uni directional control I3N O4P O4N O3P O3N IO5P IO6P IO6N IO7P IO7N Программируемые аналоговые интегральные микросхемы (ПАИС) Anadigm Оценочные комплекты для разработки RFID считывателей Для ускорения процесса разработки Anadigm предлагает оценочные Пример применения: универсальный RFID считыватель комплекты RangeMaster1Щ и RangeMaster2Щ (см. рис.). Они представляют дальнего радиуса действия в диапазоне 860-960 МГц.
собой платы законченных устройств аналоговой обработки сигналов RFID считывателей и могут использоваться как законченные решения (модули) при малосерийном производстве. Эти устройства могут программировать ся из среды AnadigmDesigner2 или управляться в составе считывателя от управляющего микроконтроллера. В последнем случае, AnadigmDesigner формирует необходимый блок в виде С-кода, который может использо ваться при разработки программы управляющего контроллера RFID счи тывателя.
Структурная схема универсального RFID считывателя Среда программирования AnadigmDesigner Система автоматизированного проектирования программируемых аналоговых интегральных схем AnadigmDesignerо2.
Программное обеспечение AnadigmDesignerо2 является системой ав- ет микропроцессору внутри системы производить настройку и контроли томатизированного проектирования (САПР) второго поколения средств ровать работу устройства. Это означает, что теперь вы можете контроли разработки Anadigmо, которая позволяет создавать новые или вносить из- ровать и настраивать аналоговые функции с использованием системного менения в уже имеющиеся программируемые аналоговые схемы букваль- программного обеспечения в режиме реального времени - настоящий но в считанные минуты. Разработчик может создавать схемы, используя прорыв в аналоговом мире!
уже имеющиеся конфигурируемые аналоговые модули (КАМ), каждый из Последняя доступная версия САПР AnadigmDesignerо2 имеет следую которых может выполнять целый ряд аналоговых функций в зависимос- щие отличительные особенности:
ти от передаваемых параметров. AnadigmDesignerо2 включает программу Х Она позволяют разрабатывать сложные схемы с использованием про функционального моделирования по времени - удобный инструмент для стого графического интерфейса drag-and-drop (рис.1).
оценки схем без необходимости проведения физических измерений и ма- Х Включает в себя надежные и легкие в использовании инструменты для кетирования. Интерфейс функциональной модели интуитивно понятный разработки аналоговых схем.
и легкий для использования. Большинство этапов моделирования ана- Х Не нуждается в аналоговом экспертном анализе для разработки закон логичны этапам обычного макетирования. Независимо от того, является ченных аналоговых систем.
ли пользователь специалистом или нет, он сможет быстро разрабатывать Х Доступна растущая и постоянно обновляемая библиотека КАМ.
сложные аналоговые схемы, сразу же моделировать их работу, а затем, Х Экспертные системы синтеза AnadigmFilterTM (рис. 2) и AnadigmPIDTM выбрав нужную, загрузить ее в ПАИС для дальнейшего проведения испы- (рис.3) автоматизируют сложный процесс разработки схем.
таний и проверки достоверности. Х Строительные блоки схем абстрагированы от их функционала, кото САПР AnadigmDesignerо2 - первый в мире продукт EDA, позволяющий рым можно управлять при помощи AnadigmDesignerо2.
разрабатывать схемы с использованием программируемых аналоговых Х Быстрая разработка сложных аналоговых схем, немедленное модели матриц, которые могут быть переконфигурированы с помощью микро- рование их работы, а затем загрузка в ПАИС для дальнейшей верифи процессора или микроконтроллера в режиме реального времени, что поз- кации.
воляет изменять их функции в системе или создавать адаптивные схемы. Х Встроенный симулятор по времени позволяет работать с несколькими AnadigmDesignerо2 автоматически переводит проект в С-код, что позволя- ПАИС одновременно.
КРАТКИЙ КАТАЛОГ ПРОДУКЦИИ ПРОСОФТ ЭЛЕКТРОННЫЕ КОМПОНЕНТЫ й ПРОСОФТ, 2006 Тел.: (495) 232-2522 E-mail: info@prochip.ru Web: www.prochip.ru Х Х Х Х Программируемые аналоговые интегральные микросхемы (ПАИС) Anadigm Рисунок 1 Рисунок Х Интерфейс 4-х канального осциллографа, имитация сигналов случайной формы.
Х Автоматическая генерация С-кода для управления и настройки аналого вых функций непосредственно микропроцессором внутри системы.
Программное обеспечение AnadigmDesignerо2 позволяет быстро и прос то конструировать сложные аналоговые схемы путем выбора, размещения и соединения стандартных элементов - конфигурируемых аналоговых модулей. Разработанные аналоговые схемы могут быть загружены в поле программируемой аналоговой матрицы ПАИС. В дальнейшем ПАИС будет функционировать аналогично разработанной и отлаженной схеме. Резуль тат разработки можно сразу же просмотреть, используя генератор сигна лов и осциллограф.
Для хранения конфигурационных данных ПАИС используется внешняя SRAM, что позволяет перепрограммировать микросхему столько раз, сколько потребует разработка. Рисунок Важно отметить, что AnadigmDesignerо2 позволяет в одном проекте со здавать несколько независимых аналоговых устройств с использованием воляет выполнят переконфигурирование устройств AN220E04, AN221E нескольких ПАИС, которые будут иметь общую память и загружаться об- или AN221E02 с помощью управляющего контроллера.
щим потоком конфигурационных данных. Это дает возможность разраба- Программа функционального моделирования позволяет обойтись без тывать сложные системы аналоговой обработки. какого-либо дополнительного оборудования. Она обладает интуитивно по Также AnadigmDesignerо2 генерирует разумные конфигурационные нятным интерфейсом и графически отображает результаты, полученные данные, в виде готового С-кода для загрузки в микропроцессор. Это поз- через определенные промежутки времени.
14 КРАТКИЙ КАТАЛОГ ПРОДУКЦИИ ПРОСОФТ ЭЛЕКТРОННЫЕ КОМПОНЕНТЫ й ПРОСОФТ, 2006 Тел.: (495) 232-2522 E-mail: info@prochip.ru Web: www.prochip.ru Х Х Х Х qg Универсальный драйвер XLD 007PM. 5Е21 В, 2Е7 XLamp TM Xlight - это:
Х Изделия полупроводниковой светотехники на базе самых высокоэффективных светодиодных ламп компании Creeо Х Высочайшее качество и надежность: производство сертифицировано по системе качества ISO9001 Универсальный драйвер Х Широкая номенклатура изделий светотехнической XLD PS 001. ~85Е250 В, электроники 3Е15 XLamp Х Температурный диапазон эксплуатации Ц60...+85C Х 100% выходной контроль Х Приемка ОТК и ПЗ Х Светоотдача до 90 Лм/Вт!
Полупроводниковые лампы и кластеры на алюминиевых печатных платах ПРОСОФТ - эксклюзивный поставщик продукции XLightTM Телефон: (495) 232 2522 Х E mail: www.xlight.ru Х Web: xlight@cree.ru Высокоэффективные ИМС компании Monolithic Power Systems Интегральные DC-DC преобразователи Понижающие DC-DC преобразователи.
Все микросхемы этой группы имеют в составе интегрированные мощ- Для всех изделий компания MPS предлагает отладочные платы в виде ные ключи и упакованы в малогабаритные корпуса для поверхностного законченных решений DC-DC преобразователей и драйверов светодиодных монтажа. Кроме того, конверторы имеют встроенную цепь компенсации кластеров.
усилителя сигнала ошибки, специально адаптированную для применения на выходе преобразователя недорогих танталовых конденсаторов.
Понижающие DC-DC преобразователи делятся на две группы: преобра зователи с синхронным выпрямлением и с внешним диодом Шоттки.
Температурный диапазон эксплуатации -40...+85С Iвых Ishutdown, Частота, Наименование Uвх, В Uос, В Корпуса макс, В мкА МГц С синхронным выпрямлением QFN MP1567 2.6Е6.0 1.2 0.9 1.0 0. MSOP Примеры применения MP1570 4.75Е23.0 3.0 1.2 1.0 0.34 SOIC8N MP2104 2.5Е6.0 0.6 0.6 1.0 1.7 TSOT23- Efficiency Curve INPUT MP2105 2.5Е6.0 0.8 0.6 1.0 1.0 TSOT23- 4.75V to 28V 10nF 2 VOUT=5V QFN10 IN BS OUTPUT 7 OPEN = MP2106 2.6Е13.5 1.5 0.9 1.0 0. EN SW 3.3V MSOP10 AUTOMATIC 3A MP STARTUP 8 QFN10 SS FB VOUT=3.3V MP2109 2.5Е6.0 2X0.8 0.6 1.0 1. GND COMP MSOP 4 B330A MP2305 4.5Е23.0 2.0 0.92 3.0 0.34 SOIC 5.6nF OPEN MP2101 2.5Е6.0 0.6 +LDO 0.6 0.01 1.6 QFN10 VIN=12V MP2112 2.5Е6.0 0.6 0.6 0.1 1.0 QFN6 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3. LOAD CURRENT (A) MP2309 4.75Е23.0 1.0 0.92 1.0 0.34 SOIC QFN MP2108 2.6Е6.0 2.0 0.9 1.0 0.74 Efficiency vs MSOP Load Currents SOIC8N 5 VIN = 12V VIN IN BST MP2303 4.75Е28.0 3.0 0.8 1.0 0. QFN10 12V CB 10nF 6 VOUT MP2307 4.75Е23.0 3.0 0.92 1.0 0.34 SOIC8N SW VIN = 24V 3.3V @ 1.2A MP D1 С диодом Шоттки B230A 4 3 OFF ON EN FB MP1591 6.5...32.0 2.0 1.23 35 0.33 SOIC8E GND 2 MP1593 4.75...28.0 3.0 1.22 30 0.385 SOIC8E VOUT = 5V QFN 0.01 0.1 1 MP2351 4.75...25.0 2.0 1.23 36 1. MSOP10 LOAD CURRENT (A) MP2354 4.75...23.0 2.0 1.23 36 0.380 SOIC Efficiency vs Load Current MP2355 4.75...23.0 3.0 1.22 30 0.380 SOIC8E QFN VIN=3.3V POWER OK MP2361 4.75...23.0 2.0 0.92 36 1.4 2 OFF ON EN1 EN MSOP 3 VIN IN1 PWROK L 2.5V - 6V 4 7 OUT MP MP2364 4.75...23.0 2Х1.5 0.92 70 1.4 TSSOP20F SW1 OUT VIN=4.2V OUT1 1.2V @ 200mA 6 IN2 FB 1.8V @ 600mA 1 FB1 GND MP2359 4.5Е24 1.2 0.81 0.1 1.4 TSOT23-6 VIN=5.0V QFN MP2358 4.75...23.0 2.0 0.92 23 0. SOIC 10 100 SOIC8N LOAD CURRENT (mA) MP2363 4.75Е28.0 3.0 0.92 20 0. PDIP MP2365 4.75Е28.0 3.0 0.92 20 1.4 SOIC8N 16 КРАТКИЙ КАТАЛОГ ПРОДУКЦИИ ПРОСОФТ ЭЛЕКТРОННЫЕ КОМПОНЕНТЫ й ПРОСОФТ, 2006 Тел.: (495) 232-2522 E-mail: info@prochip.ru Web: www.prochip.ru Х Х Х Х EFFICIENCY (%) EFFICIENCY (%) EFFICIENCY (%) Высокоэффективные ИМС компании Monolithic Power Systems Повышающие DC-DC преобразователи Примеры применения Контроллеры этой группы построены по схеме бустерных преобразо Efficiency vs вателей с интегрированным силовым транзистором и внешним диодом Load Current VIN VIN=3V Шоттки. Так же как и рассмотренные выше повышающие преобразователи, 1.8V - 3.2V все конверторы имеют встроенную цепь компенсации усилителя сигнала SW OUT VOUT VIN=2.4V 3.3V ошибки, специально адаптированную для применения на выходе преобра EN EN 400mA MP 60 VIN=1.8V зователя недорогих танталовых конденсаторов. FB GND VOUT=3.3V Исключение составляет высокоэффективный интегральный преобразо- 2 ватель MP1543 для аппаратуры с автономным питанием. Он обеспечивает 1 10 100 LOAD CURRENT (mA) ток нагрузки до 1,5А при входном напряжении от 1,5В до 6В и построен по схеме повышающего преобразователя на частоте 500 кГц с синхрон Efficiency vs VIN ным выпрямлением и включает в себя два силовых N-MOS и P-MOS тран- 5V Load Current D1 зистора с сопротивлениями каналов 300 мОм/500 мОм соответственно.
IN MBR320 VOUT = 12V 4 9, 10 VOUT OFF ON EN SW 12V Помимо высокой эффективности (более 90%), встроенных защит от то SS MP1517 ковой перегрузки и перегрева кристалла свыше 1600С, контроллер имеет C4 3 BP FB 10nF VOUT = 18V два ключевых достоинства: это миниатюрный корпус для поверхностного 7 C OLS COMP 10nF SGND PGND C 55 VIN = 5V монтажа SOT23-5 и изоляция нагрузки в режиме электронного отключе- 5, 13 11, OPTIONAL C 10nF 1 10 100 ния (Shutdown Mode). Последнее обстоятельство в ряде случаев играет LOAD CURRENT (mA) решающую роль при выборе микросхемы повышающего преобразователя, поскольку классическая бустерная схема обладает таким недостатком, как Efficiency vs D Load Current VIN VOUT наличие на нагрузке входного напряжения при отключенном контроллере.
3.3V 8V В частности, это не позволяет использовать такие преобразователи для 6 драйверов мощных светодиодов с функцией дистанционного отключения. 7 IN SW FSEL FB MP1543 полностью свободна от этого недостатка.
OFF ON EN MP 8 SS COMP GND C VIN = 3.3V 2.2nF Температурный диапазон эксплуатации -40...+85С VOUT = 8V C 10nF 1 10 100 LOAD CURRENT (mA) Isw макс, Ishutdown, Частота, Наименование Uвх, В Uос, В Корпуса А мкА МГц QFN MP1517 2.6Е25.0 4.0 0.7 1.0 1. MSOP Efficiency vs Load Currents MP1522 2.7Е25.0 0.45 1.2 3.0 Перем. SOIC8N 5 VIN = 12V VIN IN BST 12V CB 10nF MP1527 2.6Е25.0 3.0 1.2 1.0 1.3 TSOT23- 6 VOUT SW VIN = 24V 3.3V @ 1.2A MP D1 MP1530 2.7Е5.5 3.6 1.2 1.0 1.4 TSOT23- B230A 4 3 QFN10 OFF ON EN FB GND MP1531 2.7Е5.5 0.65 1.25 1.0 0.25 MSOP 2 QFN10 VOUT = 5V MP1541 2.5Е6.0 1.5 1.2 1.0 1. MSOP 0.01 0.1 1 LOAD CURRENT (A) MP1542 2.5Е22.0 2.0 1.25 1.0 0.7...1.0 SOIC MP3213 2.5Е25.0 3.5 1.25 1.0 0.7/1.3 MSOP8E MP1543 1.8Е6.0 1.5 1.2 1.0 0.5 TSOT23- КРАТКИЙ КАТАЛОГ ПРОДУКЦИИ ПРОСОФТ ЭЛЕКТРОННЫЕ КОМПОНЕНТЫ й ПРОСОФТ, 2006 Тел.: (495) 232-2522 E-mail: info@prochip.ru Web: www.prochip.ru Х Х Х Х EFFICIENCY (%) EFFICIENCY (%) EFFICIENCY (%) EFFICIENCY (%) Высокоэффективные ИМС компании Monolithic Power Systems Линейные регуляторы с низким падением напряжения Наименование Uвх, В Iвых макс, А Uвых, В Падение, В Iпотр, мА Корпуса MP2000 1.35Е6.00 0.15 0.5Е5.0 0.3 0.07 TSOT23- MP8801 2.7Е6.5 0.15 1.22...5.0 0.1 0.13 TSOT23- MP8802 2.6Е25.0 0.25 1.22...5.0 0.25 0.13 TSOT23- Интегральная микросхема для высоковольтных преобразователей MP6001 - интегральная микросхема для DC/DC преобразователей с При использовании схемотехники с гальванической развязкой выходно входным напряжением от 4,75 до 150В. Она может быть использована для го напряжения, обратная связь может осуществляться с помощью транзис построения как трансформаторных источников электропитания по топо- торной оптопары общего применения.
логии Flyback/Forward, так и безтрансформаторных преобразователей по Частота преобразования может быть выбрана в диапазоне от 55 до 550 кГц, бустерной схеме или схеме SEPIC. В обоих случаях преобразователь поз- что позволяет оптимизировать требования к ЭМС в конкретном изделии.
воляет развивать выходную мощность в нагрузке до 15 Вт. Микросхема выполнена в корпусе SO-8 с теплоотводящим основанием и Микросхема имеет архитектуру ШИМ контроллера с фиксированной час- работоспособна в температурном диапазоне от -40 до +85 С.
тотой преобразования и управлением по пиковому току через встроен- Efficiency vs VOUT Load Current +VIN 5V @ 3A D ный ключевой MOSFET транзистор с сопротивлением в открытом со- 36V~72V B330A D1 VIN = 36V 1N стоянии 0,9 Ом. Контроллер обеспечивает функции автоматического PC357 VIN = 48V плавного запуска и перезапуска, защиты от перегрузки по току, корот 2 LINE SW 6 VCC VIN кого замыкания нагрузки, превышения входного напряжения. Благо- VIN = 75V MP6001 C3 R3 3 FB GND 10nF 4 5 COMP RT даря наличию режима пропуска циклов преобразования микросхема VOUT = 5V TL обеспечивает устойчивую и экономичную работу на холостом ходу. -VIN 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3. LOAD CURRENT (A) Аудио усилители класса D Интегральные микросхемы усилителей мощности ЗЧ класса D представ- техника в сочетании с интегрированными силовыми MOSFET транзисто ляют собой высокоэффективные экономичные решения для портативной рами позволяет получить высокое качество звука, присущее усилителям и стационарной звуковоспроизводящей аппаратуры. Оригинальная схемо- класса AB при экономичности и эффективности, свойственной классу D.
КПД, % Динамический Наименование Vпит, В Pвых макс, (RMS) Вт THD+N, % Количество каналов Корпуса типовой диапазон, дБ MP7720 9.5Е24.0 20 90 0.04 93 1 SOIC8N MP7722 9.5Е24.0 20 90 0.06 93 2 TSSOP20F MP7731 9.5Е18.0 30 90 0.1 90 1 TSSOP20F MP7782 9.5Е24.0 50 90 0.06 100 1 TSSOP20F Для всех изделий компания MPS предлагает отладочные платы в виде Пример применения законченных решений стереофонических аудиоусилителей VDD MP7782 + 1 NC PGND 2 FB2 SW 3 AUDIO IN FB1 VDD 4 AGND BS 5 GND NC NC + 6 EN PGND 7 FB2 SW 8 FB1 VDD 9 AGND BS 10 EN EN NC OFF ON 18 КРАТКИЙ КАТАЛОГ ПРОДУКЦИИ ПРОСОФТ ЭЛЕКТРОННЫЕ КОМПОНЕНТЫ й ПРОСОФТ, 2006 Тел.: (495) 232-2522 E-mail: info@prochip.ru Web: www.prochip.ru Х Х Х Х EFFICIENCY (%) Высокоэффективные ИМС компании Monolithic Power Systems Драйверы люминисцентных ламп с холодным катодом Особенности:
Х Резонансная технология: гарантирует поджиг лампы при любой темпера- Х Защита: все изделия имеют встроенные защиты от короткого замыкания, туре в любых условиях, не требуется дополнительных компонентов для обрыва или пробоя лампы.
регулировки частоты. Х Регулировка яркости: все изделия позволяют осуществлять регулировку Х Высокая эффективность: мостовая схема с резонансным преобразова- яркости с помощью аналогового сигнала или ШИМ, имеют встроенный нием и синусоидальной формой тока и напряжения позволяет достичь генератор для режима модуляции яркости, обеспечивают плавное вклю оптимальной эффективности и светоотдачи лампы. чение и отключение лампы.
Наименование Кол-во ламп Входное напряжение, В Опорное напряжение, В Ток потребления, мА Корпуса TSSOP- MP1010B 1 6...23 5 2. TSSOP20F MP1026 1 4.4...14 - 1.8 TSSOP20F SOIC- MP1038 до 30 10...32 6 TSSOP Для всех изделий компания MPS предлагает отладочные платы в виде Пример применения законченных решений драйверов ламп с холодным катодом.
Cisb Rs Risb DA CbtR Cs2 Rlfb VDD Csfb Rsfb Rbosc MP1026 Cp Rdamp Cs ABrt RIL CbtL DB T DBrt Rdbr En Rbleed DA, DB: required for VBATT < 7V IN4148 or BAT Gnd Cba F VBATT Драйверы для светодиодной подсветки Драйверы с накачкой заряда Пример применения MP Макс. кол-во Количество Наименование Vвх, В Типовой КПД, % Корпуса Efficiency vs светодиодов каналов 5, 13 BATT BATT C1A Supply Voltage VLED = 3.35V @ 20mA MP1519 2.5Е5.5 4 4 93 QFN16 12 ENABLE EN C1B ILED=5mA ILED=20mA 11 MP1519L 2.5Е5.5 3 3 93 QFN16 RADJ C2A 3, 10 GND GND C2B MP3011 2.5Е6 2 2 93 QFN LED 40 ILED=10mA LED 8 LEDC LED Драйверы с бустерным преобразованием LED 2.5 3.0 3.5 4.0 4. LED4 LED3 LED2 LED1 SUPPLY VOLTAGE (V) Vвых Макс. кол-во Количество Наименование Vвх, В Uос, В Корпуса макс, В светодиодов каналов TSOT23- MP1518 2.5Е6 25 6 0.104 VIN VOUT QFN D Efficiency vs LED Current MSOP MP1521 2.7Е25 25 15 0.4 1 16 14 (Backlight Mode, 2 Strings of 3 LEDs) IN SW QFN OUT EN1 EN VIN=4.2V MP1523 2.7Е25 25 6 0.4 1 SOT23- 2 EN2 EN TSOT23-6 VIN=3.6V COMP MP3204 2.5Е6 21 5 0.104 1 C QFN MP 10nF SS VIN=2.7V MP3205 2.5Е6 21 5 0.104 1 TSOT23-5 9 ISET1 LED 10 ISET2 LED2 MP1529 2.7Е5.5 25 16 1.216 3 QFN 11 ISET3 LED 6 13, 2 4 6 8 10 12 14 16 18 MP1528 2.7Е36 42 9 0.4 1 MSOP8 GND PGND LED CURRENT (mA) GND КРАТКИЙ КАТАЛОГ ПРОДУКЦИИ ПРОСОФТ ЭЛЕКТРОННЫЕ КОМПОНЕНТЫ й ПРОСОФТ, 2006 Тел.: (495) 232-2522 E-mail: info@prochip.ru Web: www.prochip.ru Х Х Х Х Cft CbaR Ccomp Abrt AGnd IL ISFB Bosc VLFB DBrt FT En Comp Vdd Vdd Batt Batt OutL OutR PGnd PGnd BtL BtR Cvdd CbaL Cdbr Cbosc EFFICIENCY (%) EFFICIENCY (%) Интегральные датчики Холла Allegro Microsystems Введение Интегральные датчики Холла находят применение во многих областях современной промышленности, например, в машиностроении, автомо бильной электронике, авиационной технике и др. В отличие от механичес ких и оптических датчиков, датчики Холла обладают важным преимущест вом - они практически не чувствительны к механическим воздействиям и изменению параметров окружающей среды, при этом обеспечивают мини мизацию стоимости готового решения.
Наибольшее распространение получили так называемые ключевые датчики Холла - микросхемы, выход которых меняет логическое состояние при пре вышении напряженностью магнитного поля определенной величины. Такие датчики применяются, например, для измерения частоты вращения и величи ны перемещения движущихся объектов - валов электродвигателей, зубчатых колес редукторов, транспортерных лент и т.п. Однако существует отдельный класс интегральных микросхем с элементом Холла, позволяющий значитель но расширить область применения либо дать разработчику большую гибкость при построении системы в традиционных областях применения. Речь идет о Рисунок так называемых линейных датчиках Холла. В данной статье мы рассмотрим Современный ЛДХ представляют собой монолитную интегральную основные характеристики и области применения этих устройств. схему, где на одном кристалле объединены элемент Холла, линейный уси литель и оконечный каскад усиления мощности класса А (рис. 3). Кроме Структура и основные характеристики линейных того, для увеличения точности преобразования и обеспечения темпера датчиков Холла турной стабильности в микросхеме реализована система автоматической Линейные датчики Холла (ЛДХ) обычно оптимизируют для измерения коррекции напряжения смещения и фильтрация сигнала после линейного величины униполярного или биполярного магнитного поля. ЛДХ характе- усилителя.
ризуются двумя основными параметрами - чувствительностью и линей- В таблице 1 приведена номенклатура новых линейных датчиков Холла ностью в заданном диапазоне рабочих температур. компании Allegro Microsystems.
Типовая передаточная характеристика ЛДХ (зависимость выходного Датчики А1301, А1302 имеют схему, показанную на рис. 3. Они обеспе напряжения от амплитуды магнитного поля) показана на рис. 1. Боль- чивают невысокое значение точности и могут использоваться, например, шинство датчиков с однополярным питанием имеют выходное напряжение в системах регистрации угловых или линейных перемещений объектов.
нуля (соответствующее нулевой напряженности магнитного поля), равное На показатели точности и стабильности характеристик ЛДХ с одним эле половине диапазона изменения выходного напряжения или половине на- ментом Холла могут оказывать влияние множество факторов: дисбаланс пряжения питания. В последнем случае, величина напряжения нуля и чувс- градиентов сопротивления в зависимости от направления тока, геометри твительность зависят от величины напряжения питания. Это имеет место ческая неоднородность, пьезорезистивные эффекты и даже внешние ме в так называемых датчиках с пропорциональным выходом, представляю- ханические воздействия на корпус микросхемы. Для устранения влияния щих собой элемент Холла с линейным усилителем (рис. 2). Например, у указанных факторов на точность ЛДХ используется схема динамической популярного датчика A3515 при напряжении питания +5,0В напряжение квадратурной компенсации смещения. Принцип ее работы иллюстрирует нуля и чувствительность равны 2,5В и 5,0мВ/Гаусс соответственно, а при рис. 4. Токи элемента Холла с двух направлений (00 и 900) поочередно ком увеличении питания до 5,5В эти параметры изменяются до значений 2,75В мутируются с частотой около 200 кГц на входы дифференциального уси и 5,5мВ/Гаусс. Поэтому при использовании ЛДХ этого типа необходимо лителя, осуществляя лэлектронный поворот элемента на 900. При этом, к предъявлять более жесткие требования к источнику питания. С другой сто- моменту поворота, схема выборки-хранения фиксирует напряжение на роны, такие датчики позволяют осуществить простую регулировку чувс- выходе усилителя, устраняя коммутационные помехи. Окончательно сиг твительности без дополнительных усилительных компонентов, что в ряде нал пропускается через ФНЧ для полного восстановления. Схемотехника случаев оказывается весьма полезно. динамической квадратурной компенсации позволяет практически полно Таблица Параметр A1301 A1302 A1321 A1322 A1323 A1391 A ЛДХ с пропорциональным выходом +++++- Напряжение питания, В 4,5...6,0 4,5...6,0 4,5...5,5 4,5...5,5 4,5...5,5 2,5...3,5 2,5...3, Чувствительность, мВ/Гаусс 2,5 1,3 5,000 3,125 2,500 1,25 2, Полоса частот, кГц 20 20 30 30 30 10 Отклонение от линейности, % 2,5 2,5 1,5 1,5 1,5 0 Отклонение от симметрии, % 3,0 3,0 1,5 1,5 1,5 0 Типы корпусов SOP-3, SOT-23 SOP-3, SOT-23 SOP-3, SOT-23 SOP-3, SOT-23 SOP-3, SOT-23 MLP-6 MLP- 20 КРАТКИЙ КАТАЛОГ ПРОДУКЦИИ ПРОСОФТ ЭЛЕКТРОННЫЕ КОМПОНЕНТЫ й ПРОСОФТ, 2006 Тел.: (495) 232-2522 E-mail: info@prochip.ru Web: www.prochip.ru Х Х Х Х Интегральные датчики Холла Allegro Microsystems Рисунок 2 Рисунок Рисунок стью устранить влияние внешних дестабилизирующих факторов, а также добиться высокой стабильности выходного напряжения смещения. К недо- Рисунок статкам схемы можно отнести наличие в спектре выходного сигнала шумов в полосе частот коммутации Fком, что ограничивает максимальную частоту выходного сигнала датчика величиной, обычно равной 0,1...0,2 Fком.
Описанный принцип компенсации смещения используется в датчиках А1321 - А1323 (рис. 5.). Эти изделия относятся к классу прецизионных калиброванных ЛДХ и сохраняют высокую точность и линейность преоб разования в температурном диапазоне от -400С до +1500С. Однако, как отмечалось выше, схемотехника динамической компенсации смещения приводит к увеличению шума на выходе датчика. Так, если у линейных датчиков А1301, А1302 амплитуда выходных шумов в полосе 10 кГц не превышает 150 мкВ, то у А1321 - А1323 это значение оказывается уже на два порядка выше - около 25 мВ. Соответственно, при одинаковом коэф фициенте преобразования 2,5мВ/Гаусс, разрешение по минимальной ре гистрируемой величине магнитного поля у А1301 составляет 0,06 Гаусс, а у А1323 - 10 Гаусс.
Использование регулировки напряжения питания для масштабирования коэффициента преобразования ЛДХ приводит к ряду сложностей при проек тировании схемы. Во-первых, резко возрастают требования к стабильности напряжения источника питания. Во-вторых, пульсации и шумы питающего Рисунок напряжения непосредственно модулируют выходной сигнал датчика, ока- преобразования. При этом схема обеспечивает глубину подавления помех зывая влияние на точность измерения. Это требует применения сложной по напряжению питания около 60 дБ. Стабилизация смещения реализована фильтрации, что значительно удорожает схему. От этих недостатков свобод- аналогично А1321 - А1323, но при этом амплитуда шумов снижена на 20%.
ны датчики нового поколения А1391, А1392 (рис. 6). Эти микросхемы имеют В датчиках А1391 и А1392 реализован режим электронного отключения отдельный вход образцового напряжения масштабирования VREF, с помо- по входу SLEEP. При подаче на этот вход логического нуля микросхема щью которого можно задать любое значение уровня нуля и коэффициента переходит в режим пониженного энергопотребления (менее 25 мкА). При КРАТКИЙ КАТАЛОГ ПРОДУКЦИИ ПРОСОФТ ЭЛЕКТРОННЫЕ КОМПОНЕНТЫ й ПРОСОФТ, 2006 Тел.: (495) 232-2522 E-mail: info@prochip.ru Web: www.prochip.ru Х Х Х Х Интегральные датчики Холла Allegro Microsystems Рисунок Рисунок этом выход датчика переходит в третье состояние с высоким импедансом.
Это позволяет объединять группы датчиков параллельно по выходам и ис пользовать единый АЦП без встроенного мультиплексора (рис. 7). Опрос датчиков может осуществляться внешним микропроцессором выдачей сиг нала логической единицы на вход SLEEP соответствующей микросхемы. Рисунок линеаризации. В противном случае необходимо использовать дополни Применение ЛДХ тельную схему линеаризации характеристики расстояние - напряжение.
Среди областей применения линейных датчиков Холла можно выделить Второй вариант - расположение ЛДХ и магнита в параллельных плоскос две наиболее распространенные. Это устройства измерения линейного или тях. При такой ориентации система имеет точку нулевого поля, что позво углового перемещения и измерители электрического тока. ляет иметь дополнительную информацию о направлении перемещения по знаку выходного напряжения (например, вправо - увеличение напряжения, Измерение линейного или углового перемещения влево - уменьшение, рис. 9). Как видно из рисунка, центральная область В большинстве применений для измерения перемещения объектов ЛДХ относительно точки нулевого перемещения имеет высокую линейность, используют совместно с постоянными магнитами. Это обусловлено тем, что с успехом может быть использовано в таких применениях, как потен что для обеспечения максимальной линейности необходимо обеспечить циометры, воздушные корректоры (пневматические клапаны), датчики по большую величину изменения магнитного поля при изменении расстояния ложения дроссельных заслонок и т.п. Также необходимо отметить, что в между ЛДХ и опорной точкой на перемещающемся объекте. Постоянный этом варианте, благодаря большой амплитуде изменения напряженности магнит необходимо выбирать с возможно большей напряженностью поля, магнитного поля около нулевой точки, выходное напряжение ЛДХ имеет например SaCo или AlNiCo. также большой размах, что упрощает последующую обработку сигнала.
Существует несколько вариантов взаимного расположения постоянного Третий вариант - расположение ЛДХ между двумя комплементарно ус магнита и ЛДХ в системах измерений перемещений объектов. Наиболее тановленными магнитами (рис. 10). Комплементарные поля системы двух простой способ - линейное расположение ЛДХ и магнита на одной оси магнитов обеспечивают хорошую линейность с высокой крутизной харак так, чтобы силовые линии магнитного поля пересекали датчик под углом теристики. Такая система также имеет точку нулевого перемещения, что 900. При таком расположении существует сильно нелинейная зависимость позволяет иметь информацию о направлении перемещения. Недостатком между выходным напряжением ЛДХ и расстоянием между ним и магнитом этого варианта является достаточно небольшой диапазон перемещений в (рис. 8). При относительно небольших перемещениях отклонение от ли- такой системе, что ограничивает область ее применения.
нейности невелико и в ряде случаев можно не прибегать к дополнительной Большинство рассмотренных вариантов в той или иной степени требуют 22 КРАТКИЙ КАТАЛОГ ПРОДУКЦИИ ПРОСОФТ ЭЛЕКТРОННЫЕ КОМПОНЕНТЫ й ПРОСОФТ, 2006 Тел.: (495) 232-2522 E-mail: info@prochip.ru Web: www.prochip.ru Х Х Х Х Интегральные датчики Холла Allegro Microsystems а) б) в) Рисунок При измерении тока от нескольких десятков до тысяч ампер датчик Хол ла может располагаться непосредственно вблизи проводника без исполь зования дополнительного магнитопровода. Для существующих типов дат чиков, оптимальной можно считать величину индукции магнитного поля около 100 Гаусс в середине диапазона измерений. Это обеспечит прием лемую чувствительность датчика по уровню выходных шумов. Индукция магнитного поля, создаваемая проводником с током, может быть оценена по известной формуле (в системе СИ):
Рисунок линеаризации зависимости выходного сигнала от расстояния. Это можно, [1] реализовать с помощью АЦП и микроконтроллера, если в разрабатывае мом устройстве предусмотрено последующее цифровое управление. Если где r - (рис. 11а). При выборе положения ЛДХ относительно проводника же в результате необходим аналоговый сигнал, линейно зависящий от рас- необходимо учитывать, что наибольшая чувствительность достигается при стояния, процесс линеаризации может быть легко реализован с помощью пересечении линиями магнитного поля плоскости датчика под прямым уг программируемой аналоговой интегральной схемы (ПАИС) Anadigm [1]. лом. Такой метод обладает тем недостатком, что любой внешний источник При этом достаточно единожды снять экспериментальную зависимость магнитного поля будет влиять на показания датчика тока.
функции преобразования и занести ее в виде таблицы коэффициентов в Повысить чувствительность и снизить внешние влияния позволяет среду разработки. Кроме линеаризации, в ПАИС можно при необходимости использование тороидального магнитопровода с зазором, в котором ус реализовать и дополнительную обработку сигнала (усиление, фильтрацию, тановлена микросхема прецизионного калиброванного ЛДХ типа А1321 детектирование нуля и т.п.). А1323 (рис. 12). При этом все поле сосредоточено в зазоре и внешнее влияние практически отсутствует. Индукцию в зазоре можно оценить по Измерение электрического тока соотношению:
Существует большое количество методов измерения тока, но только три из них нашли широкое применение в массовой продукции. Это резистив-. [2] ный метод, трансформаторные датчики и датчики тока на эффекте Холла.
Резистивный метод - самый простой и экономичный, но обладает сущес- Описанный принцип измерения тока реализован в модульных датчиках твенными недостатками, среди которых - большие потери мощности на компании Allegro Microsystems семейства ACS.
резисторе и отсутствие гальванической развязки измерительной и измеря- Конструкция, показанная на рис. 11б, не позволяет измерять малые емой цепей. Кроме того, проволочные резисторы обладают значительной значения токов. Это связано с ограничением чувствительности ЛДХ по вы индуктивностью, что не позволяет использовать их в схемах измерения ходному шуму. Так, при использовании микросхемы А1323 разрешение по импульсных и ВЧ токов. Применение мощных безындукционных толстопле- магнитной индукции, ограниченное шумами полосе 10 кГц, составляет ночных резисторов сводит экономический эффект данного метода к нулю. Гаусс, или около 1,5А. Существует два выхода: либо использовать ЛДХ с Применение трансформаторов тока - на много более дорогое решение, к линейным не компенсированным усилителем, либо применить многовит тому же их использование возможно только для измерения переменного ковую конструкцию (рис. 11в). В первом случае, как было показано выше, тока в ограниченной полосе частот. чувствительность возрастет до 0,06 Гаусс, или около 10 мА. Чтобы обеспе Датчики тока на эффекте Холла занимают промежуточное положение чить такую чувствительность в многовитковой конструкции, потребуется по цене между рассмотренными выше типами. Их основные преимущества намотать более 150 витков, что приведет к резкому увеличению индуктив - отсутствие потерь проводимости и возможность измерения как посто- ности и может оказаться не приемлемым. Поэтому в каждом конкретном янного, так и переменного тока. Кроме того, элемент Холла изолирован от случае приходится идти на компромисс между разрешением датчика и токовой цепи, что автоматически обеспечивает гальваническую развязку. полосой частот. Например, ограничение полосы частот с помощью про Необходимость внешнего питания не является существенным недостат- стейшего RC ФНЧ на выходе ЛДХ А1323 до 1 кГц позволит увеличить раз ком, так как в подавляющем большинстве случаев датчик не является око- решение до 0,1А.
нечным устройством и после него все равно находятся другие компоненты схемы, так же требующие электропитания.
Поскольку диапазон измеряемых ЛДХ значений индукции магнитного поля ограничен, при выборе конструкции необходимо правильно опреде лить конфигурацию магнитной цепи датчика. Напряженность поля, создава емая источником тока должна соответствовать диапазону измерения ЛДХ.
КРАТКИЙ КАТАЛОГ ПРОДУКЦИИ ПРОСОФТ ЭЛЕКТРОННЫЕ КОМПОНЕНТЫ й ПРОСОФТ, 2006 Тел.: (495) 232-2522 E-mail: info@prochip.ru Web: www.prochip.ru Х Х Х Х Интегральные датчики Холла Allegro Microsystems Датчики Холла ключевого типа Датчик Холла ключевого типа представляет собой линейный датчик Хол ла с компаратором, переключающимся при достижении напряженностью магнитного поля заданной величины. Они предназначены для регистрации магнитного поля заданной напряженности и характеризуются следующими параметрами:
Х Индукция срабатывания BOP Х Индукция отпускания BRP Х Гистерезис Bhys Униполярные ключи на эффекте Холла с двухпроводным Омниполярные ключи на эффекте Холла токовым интерфейсом BOP, Гаусс BRP, Гаусс BOP, Гаусс BRP, Гаусс Hys, Гаусс Напряжение Напряжение Наименование Hys, Гаусс Корпуса Наименование Корпуса питания, В питания, В N S N S Мин. Макс. Мин. Макс. Мин. Макс.
MLP-3 SIP- SOT23W- A3212 -40 +37 -34 +31 5.9 2.5Е3. A1140 50 115 45 110 5 30 3.5... SOT23W- SIP- SOT23W- SOT23W- A3213 -48 +42 -38 +32 10 2.4Е5. A1141 50 115 45 110 5 30 3.5... SIP- SIP- SOT23W- A3214 -48 +42 -38 +32 10 2.4Е5. SOT23W- SIP- A1142 50 115 45 110 5 30 3.5... SIP- SOT23W- A3245 -38 +38 -20 +20 SOT23W- SIP- A1143 50 115 45 110 5 30 3.5... SIP- SOT23W- A1145 20 60 10 55 5 30 3.5... SIP- Биполярные ключи на эффекте Холла SOT23W- A1146 20 60 10 55 5 30 3.5... SIP- SOT23W- BOP, Гаусс BRP, Гаусс Hys, Гаусс A1147 20 80 10 60 5 30 3.5... Напряжение SIP- Наименование Корпуса питания, В Мин. Макс. Мин. Макс. Мин. Макс.
SOT23W- A1148 20 80 10 60 5 30 3.5... SIP- SOT23W- A1201 -40 50 -50 40 5 55 3.8... SIP-3 SOT23W- A1180 60 200 Прогр. Прогр. 5 30 3.5... SIP- SOT23W- A1202 - 75 -75 - 30 - 3.8... SIP- SOT23W- A1181 60 200 Прогр. Прогр. 5 30 3.5... SOT23W-3 SIP- A1203 - 95 -95 - 30 - 3.8... SIP- SOT23W- A1182 60 200 Прогр. Прогр. 5 30 3.5... SOT23W- SIP- A1204 -100 150 -150 100 50 115 3.8... SIP- SOT23W- SOT23W-3 A1183 60 200 Прогр. Прогр. 5 30 3.5... A3230 -10 +25 -25 +10 2 25 3.6...24 SIP- SIP- SOT23W- SOIC- A1184 300 600 Прогр. Прогр. 5 30 3.5... A3425 - +35 -35 - 5 40 3.3... SIP- SIP- SOT23W- A1185 10 60 Прогр. Прогр. 5 30 3.5... SIP- SOT23W- A1186 10 60 Прогр. Прогр. 5 30 3.5... SIP- Биполярные ключи на эффекте Холла с триггером BOP, Гаусс BRP, Гаусс Hys, Гаусс Униполярные ключи на эффекте Холла Напряжение Наименование Корпуса питания, В Мин. Макс. Мин. Макс. Мин. Макс.
BOP, Гаусс BRP, Гаусс Hys, Гаусс SOT23W- Напряжение A1210 25 150 -150 -25 50 - 3.8... Наименование Корпуса SIP- питания, В Мин. Макс. Мин. Макс. Мин. Макс.
SOT23W- A1211 15 180 -180 -15 80 - 3.8... SIP- SOT23W- A1101 30 175 10 145 20 80 3.8... SOT23W- SIP- A1212 50 175 -175 -50 100 350 3.8... SIP- SOT23W- SOT23W-3 A1102 115 245 60 190 30 80 3.8... A1213 80 200 -200 -80 160 400 3.8...24 SIP- SIP- SOT23W-3 SOT23W- A1214 140 300 -300 -140 280 600 3.8...24 A1103 205 355 150 300 30 80 3.8... SIP-3 SIP- SOT23W- SOT23W- A1280 5 40 -40 -5 10 80 4.2... A1104 35 450 25 430 20 - 3.8... SIP- SIP- SOT23W- A1281 15 90 -90 -15 30 180 4.2... SOT23W- SIP- A1106 260 430 160 330 70 140 3.8... SIP- SOT23W- A1282 70 150 -15- -70 140 300 3.6... SIP- SOT23W- A3241 50 135 40 110 10 42 3.6... SIP- SOT23W- A1283 100 180 -180 -100 300 360 4.2... SIP- SOT23W- A3242 120 200 110 190 10 40 3.6... SIP- 24 КРАТКИЙ КАТАЛОГ ПРОДУКЦИИ ПРОСОФТ ЭЛЕКТРОННЫЕ КОМПОНЕНТЫ й ПРОСОФТ, 2006 Тел.: (495) 232-2522 E-mail: info@prochip.ru Web: www.prochip.ru Х Х Х Х Интегральные датчики Холла Allegro Microsystems Датчики тока на эффекте Холла +5 V Компания Allegro Microsystems - лидер в производстве малогабаритных Pin 3 Pin VCC IP - IP - Pin датчиков тока на эффекте Холла. Высокая точность, изоляция измеритель ной схемы, термостабильность и малые габариты делают датчики хоро Voltage шим решением для применения в преобразовательной технике, бытовой, Regulator To all subcircuits автомобильной и промышленной электронике.
VOUT Pin Рис. 1 Рис. 2 Рис. Amp Out A N.C.
0.1 F Pin Temperature Gain Offset Coefficient Trim Control GND IP+ IP+ Pin Pin 1 Pin Диапазон измерения Диапазон частот измерения, Температурный диапазон, Наименование Напряжение изоляции, кВ Корпус тока, А кГц С ACS704ELC-005 5 50 -40...+85 1.2 SO- ACS704ELC-015 15 50 -40...+85 1.2 SO- ACS706ELC-05C 5 50 -40...+85 1.6 SO- ACS706ELC-20A 20 50 -40...+85 1.6 SO- ACS750SCA-050 50 13 -20...+85 3.0 Рис. ACS750LCA-050 50 13 -40...+150 3.0 Рис. ACS750SCA-075 75 13 -20...+85 3.0 Рис. ACS750LCA-075 75 13 -40...+150 3.0 Рис. ACS750SCA-100 100 13 -20...+85 3.0 Рис. ACS750ECA-100 100 13 -40...+85 3.0 Рис. ACS752SCA-050 50 50 -20...+85 3.0 Рис. ACS752SCA-100 100 50 -20...+85 3.0 Рис. ACS754SCB-050 50 35 -20...+85 3.0 Рис. 1- ACS754LCB-050 50 35 -40...+150 3.0 Рис. 1- ACS754SCB-100 100 35 -20...+85 3.0 Рис. 1- ACS754LCB-100 100 35 -40...+150 3.0 Рис. 1- ACS754SCB-130 130 35 -20...+85 3.0 Рис. 1- ACS754LCB-130 130 35 -40...+150 3.0 Рис. 1- ACS754SCB-150 150 35 -20...+85 3.0 Рис. 1- ACS754KCB-150 150 35 -40...+125 3.0 Рис. 1- ACS754SCB-200 200 35 -20...+85 3.0 Рис. 1- КРАТКИЙ КАТАЛОГ ПРОДУКЦИИ ПРОСОФТ ЭЛЕКТРОННЫЕ КОМПОНЕНТЫ й ПРОСОФТ, 2006 Тел.: (495) 232-2522 E-mail: info@prochip.ru Web: www.prochip.ru Х Х Х Х Filter Cancellation Dynamic Offset Интегральные датчики Холла Allegro Microsystems Датчики оборотов и угловых перемещений Серия датчиков частоты вращения представляет собой гибридные мо дули, в состав которых входит самарий - кобальтовый магнит, полюсные наконечники и двух элементный датчик Холла ключевого типа с открытым коллектором. Датчики предназначены для измерения частоты вращения зубчатых колес различных механизмов широкого применения.
Минимальная измеряемая Наименование Воздушный зазор, мм Точность Температурный диапазон, С скорость, об/мин ATS616 0.4...2.5 0.5 10 -40...+ ATS625 0.5...2.5 0 0 -40...+ ATS642 0.5...2.75 Ч 0 -40...+ ATS643 0.5...2.5 Ч 0 -40...+ ATS651 0.5...2.8 Ч 0 -40...+ ATS665 0.5...2.5 Ч 0 -40...+ ATS673 0.5...2.5 3 0 -40...+ ATS674 0.5...2.5 3 0 -40...+ 26 КРАТКИЙ КАТАЛОГ ПРОДУКЦИИ ПРОСОФТ ЭЛЕКТРОННЫЕ КОМПОНЕНТЫ й ПРОСОФТ, 2006 Тел.: (495) 232-2522 E-mail: info@prochip.ru Web: www.prochip.ru Х Х Х Х Карбид-кремниевые полупроводниковые приборы Карбид-кремниевые (SiC) полупроводниковые приборы Всего лишь около 10 лет назад карбид кремния стал рассматриваться тате чрезвычайно малый ток утечки (менее 70 мка при 200 С) при повы в качестве доступного материала для полупроводниковых приборов, что шенной температуре кристалла снижает термоэлектронную эмиссию за стало возможным благодаря развитию технологии выращивания кристал- пределами барьера.
лов требуемого размера в необходимых количествах. На сегодняшний день Х Высокая теплопроводность SiC снижает тепловое сопротивление крис только одна компания в мире производит SiC пластины больших размеров талла (по сравнению с Si диодами - почти в два раза).
(100 и 150 мм) в массовых количествах - это компания Cree. Причем более Х Электронные свойства приборов на основе SiC очень стабильны во вре 95% всех пластин идет на GaN эпитаксию для производства кристаллов мени и слабо зависят от температуры, что обеспечивает высокую надеж синих и зеленых светодиодов, и лишь небольшая часть используется для ность изделий.
производства высокотемпературной и радиационно - стойкой элементной Х Карбид кремния чрезвычайно устойчив к жесткой радиации, воздействие базы. Что касается коммерчески доступных SiC приборов, то их номенкла- которой не приводит к деградации электронных свойств кристалла.
тура в настоящее время ограничивается высоковольтными диодами Шот- Х Высокая рабочая температура кристалла (более 600 С) позволяет со тки (до 1200 В) и мощными СВЧ MESFET транзисторами (до 3 ГГц). здавать высоконадежные приборы для жестких условий эксплуатации и Карбид кремния - уникальный полупроводник, позволяющий создавать специальных применений.
приборы с характеристиками, недостижимыми для других типов полупро водников. Перспективные полупроводниковые приборы из карбида кремния Свойства и характеристики SiC Диоды Шоттки Хотя существует около 170 известных политипов карбида кремния, толь- Структура SiC диода показана на рисунке 1.
ко два из них широко используются для изготовления полупроводниковых приборов - это 4Н-SiC и 6Н-SiC. Для силовых полупроводников предпоч тительнее политип 4Н-SiC благодаря большей подвижности электронов. В таблице 1 приводится сравнение основных электронных свойств 4Н-SiC с кремниевыми (Si) и арсенидгалиевыми (GaAs) полупроводниковыми ма териалами.
Таблица Наименование Si GaAs 4Н-SiC Ширина запрещенной энергетической зоны, эВ 1,12 1,5 3, Подвижность электронов, см2/сХВ 1400 9200 Подвижность дырок, см2/сХВ 450 400 Концентрация собственных носителей, смЦ3 при 300К 1,5Х1010 2,1Х106 5Х10 - Для производства диодов используется 4Н-SiC политип с металлиза Скорость объемного заряда электронов, см/сХ107 1,0 1,0 2, цией барьера Шоттки никелем или титаном. Для снижения краевой кон Критическая напряженность электрического поля, МВ/см 0,25 0,3 2, центрации поля на границе металлического контакта используется до Теплопроводность, Вт/смХК 1,5 0,5 3,0-3, полнительная имплантация атомами бора с последующим отжигом при температуре 10500С в течение 90 минут. Высота барьера Шоттки при ме Ключевые преимущества SiC полупроводниковых материалов в сравне- таллизации Ti и Ni составляет 0,8 В и 1,3 В соответственно. Более низкий нии с Si и GaAs следующие: барьер позволяет получить меньшее прямое падение напряжения, но при Х Пробивная напряженность электрического поля 4Н-SiC более чем на по- этом возрастает обратный ток утечки. Таким образом, для получения вы рядок превышает соответствующие показатели у Si и GaAs. Это приводит соковольтных (более 1500 В) диодов перспективно использование метал к значительному снижению удельного сопротивления в открытом состо- лизации никелем, для низковольтных - титаном. Компания Cree Research янии Ron. представила диод Шоттки с максимальным обратным напряжением 10кВ Х Малое удельное сопротивление в открытом состоянии, в сочетании с и прямым падением напряжения 3,7 В при плотности тока 100 А/см2. Та высокой плотностью тока и теплопроводностью, позволяет использовать ким образом, использование карбида кремния в ближайшей перспективе очень маленькие по размерам кристаллы для силовых приборов. позволит решить проблему создания высокоскоростных высоковольтных Х Большая ширина запрещенной энергетической зоны является результа- выпрямителей на большие токи взамен громоздких низкоэффективных том более высокого барьера Шоттки по сравнению с Si и GaAs. В резуль- кремниевых столбов.
КРАТКИЙ КАТАЛОГ ПРОДУКЦИИ ПРОСОФТ ЭЛЕКТРОННЫЕ КОМПОНЕНТЫ й ПРОСОФТ, 2006 Тел.: (495) 232-2522 E-mail: info@prochip.ru Web: www.prochip.ru Х Х Х Х Карбид-кремниевые полупроводниковые приборы Карбид-кремниевые высоковольтные диоды Шоттки Zero RecoveryЩ Как известно, существенный вклад в потери в источниках электропитания с преобразованием частоты вносит эффект обратного восстановления мощ ных высоковольтных диодов. В первую очередь это касается активных кор- точниках электропитания до 30-40%, в корректорах коэффициента мощ ректоров коэффициента мощности (ККМ), снаберных диодов инверторов ности - до 60%. Благодаря положительному температурному коэффици с прямоугольной формой тока, в том числе и антипараллельных диодов енту прямого падения напряжения, диоды можно включать параллельно мощных MOSFET и IGBT, выпрямителей с выходным напряжением более без дополнительных токовыравнивающих цепей.
50 В и частотой свыше 100 кГц. Большие токи при обратном восстановле- На протяжении более 3 лет компании Creeо проводила ресурсные испы нии диодов также являются причиной возникновения радиопомех, что тре- тания коммерческих SiC диодов Шоттки. Результаты испытаний превзошли бует применения экранов, увеличивающих массу и габариты устройства. даже самые оптимистические прогнозы. Так, накопленная статистическая Практически кардинально решить проблемы обратного восстановления информация по результатам стрессовых испытаний семейства 600 В SiC позволяет использование диодов Шоттки Zero RecoveryЩ компании Creeо диодов Шоттки дала показатель надежности 11915928578 приборо-часов с на основе карбида кремния (SiC). У данных диодов полностью отсутствует усредненным количеством отказов 1,4.
эффект накопления заряда в n-области, за счет чего отсутствует эффект обратного восстановления. Их применение позволяет снизить потери в ис Электрические характеристики SiC диодов Шоттки Максимальное обратное Постоянный Прямое падение Емкость перехода, Температура Наименование Тип корпуса напряжение, В прямой ток, А напряжения, В пФ при Uобр=400 В, f=1 МГц перехода, С CSD10030A 300.0 10.0 1.2 58.0 -55...+175 TO220- CSD20030D 300.0 20.0 1.2 58.0 -55...+175 TO247- CSD01060A 600.0 1.0 1.6 8.5 -55...+175 TO220- CSD01060E 600.0 1.0 1.6 8.5 -55...+175 DPAK CSD02060A 600.0 2.0 1.6 8.5 -55...+175 TO220- CSD02060G 600.0 2.0 1.6 15.0 -55...+175 D2PAK CSD04060A 600.0 4.0 1.5 20.0 -55...+175 TO220- CSD04060E 600.0 4.0 1.5 20.0 -55...+175 DPAK CSD06060A 600.0 6.0 1.6 30.0 -55...+175 TO220- CSD06060G 600.0 6.0 1.6 30.0 -55...+175 D2PAK CSD10060A 600.0 10.0 1.5 50.0 -55...+175 TO220- CSD20060D 600.0 20.0 1.5 50.0 -55...+175 TO247- CSD05120A 1200.0 5.0 1.6 33.0 -55...+175 TO220- CSD10120A 1200.0 10.0 1.6 59.0 -55...+175 TO220- CSD20120D 1200.0 20.0 1.6 59.0 -55...+175 TO247- ТО-247-3 DPAK D2PAK ТО-220- 28 КРАТКИЙ КАТАЛОГ ПРОДУКЦИИ ПРОСОФТ ЭЛЕКТРОННЫЕ КОМПОНЕНТЫ й ПРОСОФТ, 2006 Тел.: (495) 232-2522 E-mail: info@prochip.ru Web: www.prochip.ru Х Х Х Х Карбид-кремниевые полупроводниковые приборы Применение карбид-кремниевых диодов Шоттки Применение карбид-кремниевых диодов Шоттки Применение карбид-кремниевых диодов Шоттки в IGBT-инверторах с жестким переключением в активных корректорах коэффициента мощности IGBT транзисторы надежно зарекомендовали себя в качестве основных (ККМ) ключевых приборов для мощной преобразовательной техники. Благодаря Существует три принципиальных подхода к реализации ККМ с управ меньшим по сравнению с MOSFET статическим потерям, хорошим дина- лением по среднему току: использование классической схемы, исполь мическим характеристикам и простоте управления, эти приборы нашли зование схемы с переключением транзистора при нулевом напряжении применение в мощных (более 500 Вт) высоковольтных (более 500 В) ин- (квазирезонансный ККМ) и применение карбид - кремниевого или арсе верторах для различных устройств силовой электроники, таких как элект- нид - галлиевого диода Шоттки в классической схеме. На рисунке 1 пока роприводы, установки индукционного нагрева, источники бесперебойного зана типовая диаграмма распределения потерь в активных компонентах питания и др. схемы.
Во всех перечисленных устройствах транзисторы инвертора работают в % так называемом жестком режиме, когда их переключение происходит при максимальных значениях токов и напряжений. Спецификой этого режима, связанной с работой на индуктивную нагрузку, также является необходи Дроссель мости установки антипараллельных диодов, характеристики обратного вос становления которых вносят значительный вклад в динамические потери.
Ток обратного восстановления антипараллельного диода протекает через Мостовой ключевой транзистор во время его открывания, что приводит к рассеива выпрямитель нию значительной мощности как в самом диоде, так и в IGBT. Кроме того, Диод у кремниевых диодов энергия обратного восстановления увеличивается с ростом температуры и скорости изменения прямого тока di/dt, что всегда присутствует в реальных инверторах.
Транзистор Радикально снизить ток обратного восстановления и связанные с ним динамические потери в IGBT позволяет замена кремниевых Ultra Fast ди одов на высоковольтные карбид - кремниевые (SiC) диоды с барьером Потери Шоттки.
В качестве примера в таблице приведены результаты измерений потерь Рисунок в мостовом инверторе. В инверторе применены IGBT с напряжением В, работающие при среднем токе 2,5А (5А в состоянии проводимости, Как видно из рисунка, наибольшая рассеиваемая мощность приходится скважность 2). Температура перехода 125 С, прямое падение на IGBT со- на ключевой транзистор и диод. Потери в сетевом мостовом выпрямителе ставляет 2,9 В при токе 5 А. Измерения динамических характеристик на трудно поддаются снижению, уменьшение их за счет применения более классификационном напряжении 1200 В проводились при использовании мощных диодов не всегда оправдано, так как влечет за собой неадекватное Si Ultra Fast диода 8 А, 1200 В с мягким восстановлением (аналогичного ин- увеличение габаритов и стоимости.
тегральному диоду в общем корпусе с кристаллом IGBT с током коллектора В классической схеме ККМ от 70 до 90% мощности рассеивания на 11 А) и SiC диода Шоттки 5 А, 1200В типа CSD05120. Потери измерялись ключевом транзисторе и кремниевом бустерном диоде приходится на ди при напряжении питания 1000 В и токе коллектора 5 А. намические потери, из них почти 50% обусловлены эффектом обратного восстановления диода.
Таблица. Сравнительные суммарных потерь в инверторе с 1200 В В отличие от кремниевых pn диодов, выключение диодов Шоттки не IGBT при использовании Si Ultra Fast диода и SiC диода Шоттки. сопровождается процессом рассасывания заряда в n - области и ток об Tj=125 C, Iк=5 А, Uпит=1000 В, Rg=22 Ом. ратного восстановления отсутствует. Существует лишь незначительный ток заряда емкости перехода, который не зависит от температуры и di/dt.
Параметр Ед. измерения Si диод SiC диод Выигрыш, % На рисунке 2 показаны диаграммы распределения полной мощности по Потери диода динамические Вт 19 4 терь в диодах и ключевом транзисторе для трех типов полупроводников.
Потери диода статические Вт 12,5 11,7 Как следует из рисунка, простая замена кремниевого Ultra Fast диода на Полные потери в диоде Вт 31,5 15,7 SiC диод Шоттки Zero RecoveryЩ (Creeо) позволяет снизить тепловую на грузку почти вдвое. Применение GaAs диодов Шоттки дает выигрыш менее Потери IGBT динамические Вт 155 69 20%. Это обусловлено тем, что GaAs не является полупроводником с боль Потери IGBT статические Вт 14,5 14,5 шой шириной энергетической запрещенной зоны, поэтому максимальное Полные потери в IGBT Вт 169,5 83,5 напряжение, на которое может быть рассчитан диод, не превышает 300 В.
Суммарные потери Вт 201 99,2 Для получения 600 В - приборов производители соединяют внутри корпуса последовательно два кристалла, что является причиной чрезвычайно боль Как следует из таблицы, использование в качестве антипараллельного шого прямого падения напряжения, как следствие - динамические потери SiC диода Шоттки позволило снизить суммарные потери более чем вдвое. снижаются, а статические резко возрастают.
КРАТКИЙ КАТАЛОГ ПРОДУКЦИИ ПРОСОФТ ЭЛЕКТРОННЫЕ КОМПОНЕНТЫ й ПРОСОФТ, 2006 Тел.: (495) 232-2522 E-mail: info@prochip.ru Web: www.prochip.ru Х Х Х Х Карбид-кремниевые полупроводниковые приборы VD Вт L CSD L VT VD DGSS10 06CC C Rн СУ ~Vin Si 15ETH Rсн GaAs VT Si 15 Потери в GaAs Рисунок транзисторе:
10 SiC IRFPS38N60L+ Вт SiC CSD IRFPS38N60L+ DGSS10 06CC IRFPS38N60L+ Потери 26$ 15ETH LT1248+Si Рисунок LT1248+SiC 48$ UC2855 (ZVS) Альтернативным решением является применение ККМ с переключением 34$ транзистора при нулевом напряжении, упрощенная структурная схема ко торого показана на рисунке 3.
Управление такой схемой может быть реализовано на базе стандартного контроллера, например UC2855A. У схемы есть ряд существенных недо Суммарные потери статков, один из которых - возникновение переходного процесса с удвоен ной амплитудой отрицательной полярности, что приводит к трехкратному Рисунок перенапряжению на VD3. Для устранения выбросов применяют одну из снаберных цепей - либо последовательную VD4-R, как показано на ри- корректора с SiC диодом Шоттки Zero RecoveryЩ (Creeо). Квазирезонан сн сунке 3, либо последовательно с L2 включают насыщающийся дроссель. сная схема имеет на 30% больше потерь, при этом содержит в три раза В последнем случае, в сердечнике дросселя выделяются значительная больше активных компонентов, является наиболее дорогой и наименее мощность, что заставляет либо отводить от него тепло, либо использовать надежной.
сердечник больших размеров. Это значительно снижает эффективность Таким образом, использование качественных стандартных контроллеров такой схемы. с управлением по среднему току в сочетании с SiC диодом Шоттки и совре На рисунке 4 приведена диаграмма суммарных потерь и ориентировоч- менным MOSFET с малым Rds on позволяет строить недорогие надежные и ная стоимость основных активных компонентов для трех рассмотренных эффективные ККМ для рассматриваемого класса ИВЭП.
вариантах ККМ. Наименьшие потери обеспечивает классическая схема 30 КРАТКИЙ КАТАЛОГ ПРОДУКЦИИ ПРОСОФТ ЭЛЕКТРОННЫЕ КОМПОНЕНТЫ й ПРОСОФТ, 2006 Тел.: (495) 232-2522 E-mail: info@prochip.ru Web: www.prochip.ru Х Х Х Х VD VD + Карбид-кремниевые полупроводниковые приборы Карбид-кремниевые СВЧ MESFET-транзисторы Компания Cree - мировой лидер в производстве монокристаллов из кар- Тестовые платы (предоставляются под проект) бида кремния. По многим параметрам карбид кремния значительно превос ходит полупроводниковые материалы на основе Si и GaAs, что делает его CRF24010-TB незаменимым при производстве мощных полупроводниковых приборов.
Обладая самой высокой пробивной напряженностью электрического поля, теплопроводностью и подвижностью электронов, карбид кремния позволяет достичь наивысшей плотности мощности на единицу площади кристалла в полупроводниковых приборах. В отличие от Si и GaAs, усили тельные SiC транзисторы работают при более высоких питающих напряже ниях и обеспечивают более высокие входной и выходной импедансы, что J упрощает процесс их согласования. Усилители на базе таких транзисторов L V_GG имеют низкие потери, являются более широкополосными и менее чувс 4 GND C3 C4 C L C6 C7 C8 C9 GND твительны к разбросам параметров как самих транзисторов, так и цепей V_DD согласования. 1 V_DD C 1 FAN+ FAN Особенности:
J Q R C C Х Рекордная плотность мощности СВЧ на кристалле J J Х Сверхширокая полоса частот усиления: DC... 2,7 ГГц RF RF C12 OUT IN C Х Рабочая температура кристалла +255C!
Х Высокое напряжение питания 48В упрощает цепи согласования Х Выходная мощность 10Вт () и 60Вт (CRF24060) Х Высокая эффективность: КПД свыше 45% CRF24060-TB Х Высокое усиление - более 13дБ Х Наработка на отказ (MTTF): 2,2 млн. часов при +225C и 60 млн. часов при +175C!
Области применения:
Х Радиопередающие устройства военного и космического применения Х Сверхширокополосные системы связи L VG Х Помехо - защищенные системы передачи информации C7 C11 C10 C GND Х Высокотемпературные радиационно - приборы VD L C13 C12 C C L1 L C C R1 C Q C4 J C J RF RF OUT IN C C L L Краткие электрические характеристики карбид-кремниевых Зависимость среднего времени наработки до отказа СВЧ MESFETЦтранзисторов от температуры кристалла (MTTF) Наименование параметра /Тип прибора CRF24010 CRF Выходная мощность, Вт 10 Рабочее напряжение, В 28...48 28... MTTF:
Максимальное напряжение сток-исток, В 100 Х 2,2 млн. часов при +225 C Типовой КПД, % 45 Х 60 млн. часов при +175 C Типовое усиление, дБ 15 Диапазон частот, ГГц 0...2.7 0...2. Рабочая температура перехода, С 255 Тепловое сопротивление переход-корпус, С/Вт 5.6 1. КРАТКИЙ КАТАЛОГ ПРОДУКЦИИ ПРОСОФТ ЭЛЕКТРОННЫЕ КОМПОНЕНТЫ й ПРОСОФТ, 2006 Тел.: (495) 232-2522 E-mail: info@prochip.ru Web: www.prochip.ru Х Х Х Х qg Лампа накаливания уже устарела!
Самые высокоэффективные и надежные полупроводниковые лампы о TM Cree XLamp Х Весь спектр цветов: от ультрафиоллета до оттенков белого Х Рекордно низкое тепловое сопротивление 8C/Вт (серии XR7090, XR E7090) Х Температура кристалла Ц60Е+145C (серии XR7090, XR E7090) Х Светоотдача до 90 Лм/Вт (серия XR E7090, белый цвет) Х Уникальный металлокерамический корпус для поверхностного монтажа: низкая себестоимость при серийном производстве Х Первичная оптика из кварцевого стекла Х Бессвинцовая технология Х Бюджетные решения для систем общего освещения (серия XL7090WHT G100, 62 Лм @ 350 мА) Х Высокоэффективные решения для полноцветной RGB подсветки (серия XL4550) Х Уникальная технология кристаллов InGaN SiCо:
деградация за 30000 часов менее 3% при +85C!
ПРОСОФТ - официальный дистрибутор всего спектра продукции компании Cree ПРОСОФТЧ АКТИВНЫЙ КОМПОНЕНТ ВАШЕГО БИЗНЕСА Телефон: (495) 232 2522 Х E mail: xlamp@cree.ru Х Web: www.cree.ru ПРОСОФТ всегда рядом!
ДИЛЕРЫ ПРОСОФТ:
АЛМА АТА: INTANT IT (+7 3272) 34 1778, 59 7952, 37 1492, 98 РЯДОМ С ВАМИ работают дилеры, E mail: info@intant.kz, sales@intant.kz Web: всегда готовые осуществить АЛМАЛЫК (Узбекистан): ASU TECHNOLOGY (9987161) 4 8495, 4 поставку необходимого оборудования E mail: info@asutechnology.uz и оказать услуги по системной интеграции ВОЛГОГРАД: Сервисный центр АИР (8443) 39 6303, 39 3812, 39 и технической поддержке.
E mail: air@npcair.ru, shan@npcair.ru ДНЕПРОПЕТРОВСК:
Системы реального времени Украина (+380 56) 770 0400, (+380 562) 39 E mail: sales@rts.ua Web: www.rts.ua КАЗАНЬ: ШАТЛ (843) 238 E mail: shuttleroot@kai.ru КАЛУГА: Камин Плюс (4842) 56 3001, 57 E mail: fkamin@kaluga.ru Web: www.kaminplus.ru КЕМЕРОВО: Конкорд Про (3842) 35 7888, 35 E mail: tech conpro@kemcity.ru КИЕВ: Логикон (+380 44) 522 8019, 522 САНКТ ПЕТЕРБУРГ E mail: info@logicon.ua Web: www.logicon.ua КРАСНОДАР: ТелеСофт (861) 219 3883, 219 E mail: online@telescada.ru Web: www.telescada.ru КУРСК: Кентавр Электроникс (4712) 51 E mail: push@kentavr.com.ru Web: www.kentavr.com.ru МИНСК: Элтикон (+375 17) 289 6333, 211 ЕКАТЕРИНБУРГ E mail: market@elticon.ru Web: www.elticon.ru МОСКВА: Антрел САМАРА (495) 775 1721, 269 E mail: antrel@antrel.ru Web: www.antrel.ru Н. НОВГОРОД: Скада (8312) 36 6644, 36 E mail: info@scada nn.ru Web: www.scada nn.ru НОВОСИБИРСК: Индустриальные технологии (383) 330 9665, 330 E mail: market@i techno.ru Web: www.i techno.ru ОЗЕРСК: Лидер (35130) 2 8825, 2 E mail: root@lider.chel 65.chel.su Web: www.liderasutp.ru ПЕНЗА: Технолинк (8412) 49 1059, 55 9001, 55 E mail: a.tkachenko@technolink.ru Web: ПЕРМЬ: Пром А (342) 224 E mail: info@prom a.ru Web: www.prom a.ru РЯЗАНЬ: Системы и комплексы (4912) 24 1182, 27 E mail: info@syscom.ryazan.ru Web: www.sys com.ru САРАТОВ: Трайтек Инфосистемс (8452) 52 0101, (495) 733 ОТДЕЛЕНИЯ ПРОСОФТ E mail: efimov@tritec.ru Web: www.tritec.ru ТАГАНРОГ: Квинт в Москве, Санкт Петербурге, Екатеринбурге, Самаре и Новосибирске (8634) 31 5672, 31 1399, 31 E mail: kvint@ttpark.ru ТОМСК: ЛИК Технолоджи МОСКВА (3822) 55 5761, 55 Телефон: (495) 234 0636 Факс: (495) 234 0640 E mail: lik@lik.tomsk.ru Web: www.lik.tomsk.ru ТУЛА: АТМ E mail: info@prosoft.ru Web: www.prosoft.ru (4872) 30 7193, 38 латно E mail: atm@tula.net Web: atm.tula.net САНКТ ПЕТЕРБУРГ СОФТ УЛЬЯНОВСК: Поиск Телефон: (812) 448 0444 Факс: (812) 448 (8422) 30 0150, 37 7082, 37 E mail: info@spb.prosoft.ru Web: www.prosoft.ru E mail: poisk@mv.ru Web: www.poisk.mv.ru 2006) Усть Каменогорск: Техник Трейд rochip.ru ЕКАТЕРИНБУРГ (+7 3232) 25 232 E mail: info@technik.kz Web: Телефон: (343) 376 2820 Факс: (343) 376 УФА: ИНТЕК E mail: sale@prosoftsystems.ru Web: www.prosoftsystems.ru (3472) 90 8844, 90 E mail: intek@intekufa.ru Web: www.intekufa.ru САМАРА ЧЕЛЯБИНСК: ИСК Телефон: (846) 277 9165 Факс: (846) 277 (351) 791 6469, 791 5440, 790 E mail: anat@isk.su Web: www.isk.su E mail: info@samara.prosoft.ru Web: www.prosoft.ru ЯРОСЛАВЛЬ: Спектр Трейд (4852) 58 1658, 58 НОВОСИБИРСК E mail: spectrt@nordnet.ru Телефон: (383) 202 0960, 335 7001, 335 Web: E mail: info@nsk.prosoft.ru Web: www.prosoft.ru _ _ qg Аналоговая, силовая и СВЧ электроника Х Программируемые аналоговые интегральные микросхемы Anadigm.
Книги, научные публикации