Распродажа

Электронные компоненты со склада по низким ценам, подробнее >>>

Журнал Компел

2010: 
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
2009: 
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12
13, 14, 15, 16
2008: 
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12
13, 14, 15, 16
2007: 
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12
13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20
2005: 
1, 2, 3

Новости электроники

В 14 раз выросло количество россиян на MediaTek Labs ? проекте по созданию устройств "интернета вещей" и "носимых гаджетов"

Сравнив статистику посещения сайта за два месяца (ноябрь и декабрь 2014 года), в MediaTek выяснили, что число посетителей ресурса из России увеличилось в 10 раз, а из Украины ? в 12. Таким образом, доля русскоговорящих разработчиков с аккаунтами на labs.mediatek.com превысила одну десятую от общего количества зарегистрированных на MediaTek Labs пользователей.

Новое поколение Джобсов или как MediaTek создал свой маленький "Кикстартер"

Амбициозная цель компании MediaTek - сформировать сообщество разработчиков гаджетов из специалистов по всему миру и помочь им реализовать свои идеи в готовые прототипы. Уже сейчас для этого есть все возможности, от мини-сообществ, в которых можно посмотреть чужие проекты до прямых контактов с настоящими производителями электроники. Начать проектировать гаджеты может любой талантливый разработчик - порог входа очень низкий.

Семинар и тренинг "ФеST-TIваль инноваций: MAXIMум решений!" (14-15.10.2013, Новосибирск)

Компания Компэл, приглашает вас принять участие в семинаре и тренинге ?ФеST-TIваль инноваций: MAXIMум решений!?, который пройдет 14 и 15 октября в Новосибирске.

Мне нравится

Комментарии

дима пишет в теме Параметры биполярных транзисторов серии КТ827:

люди куплю транзистар кт 827А 0688759652

тамара плохова пишет в теме Журнал Радио 9 номер 1971 год. :

как молоды мы были и как быстро пробежали годы кулотино самое счастливое мое время

Ивашка пишет в теме Параметры отечественных излучающих диодов ИК диапазона:

Светодиод - это диод который излучает свет. А если диод имеет ИК излучение, то это ИК диод, а не "ИК светодиод" и "Светодиод инфракрасный", как указано на сайте.

Владимир пишет в теме 2Т963А-2 (RUS) со склада в Москве. Транзистор биполярный отечественный:

Подскажите 2т963а-2 гарантийный срок

Владимир II пишет... пишет в теме Параметры биполярных транзисторов серии КТ372:

Спасибо!

Журнал "Новости Электроники", номер 8, 2010 год.

Изолированные трансиверы Texas Instruments для промышленных интерфейсов

Сергей Игнатов (КОМПЭЛ)
В данной статье речь пойдет о микросхемах ISO15/15M, ISO308x, ISO35/35M, ISO1050 и ISO1176 компании Texas Instruments, использование которых позволяет сэкономить место на плате, оптимизировать потребление, повысить безопасность конечных изделий, а также ускорить процесс разработки узла передачи данных.

 

 

В проектировании современных электронных устройств важное место занимают интерфейсы связи. Многие разработчики знакомы с проблемами выжженных компьютерных портов и сбивающихся, казалось бы - без причины, каналов связи. При создании интерфейсных модулей применяют гальваническую развязку питания, цифровые изоляторы, а также некоторые пассивные элементы защиты. Как правило, при добавлении ESD-защиты получается от трех до шести микросхем (при развязке с помощью оптронов).

Компания Texas Instruments (TI) является одним из мировых лидеров в производстве интерфейсных микросхем с различными функциональными особенностями.

Разработки, ведущиеся TI в этой области, направлены на уменьшение стоимости, повышение степени интеграции необходимых элементов на кристалле, а следовательно - на уменьшение занимаемого места на плате. Встраиваемые защиты линий передач также дают возможность сэкономить на дополнительных микросхемах и пассивных элементах.

В линейке интерфейсных микросхем TI можно найти:

 

«Земляная» петля

 

При передаче данных на больших скоростях появляется необходимость объединения общих точек узлов, что, в свою очередь, приводит к проблеме «земляной» петли.

При существовании более одного пути тока, в схеме могут появиться и создать разность потенциалов на корпусах устройств паразитные контуры GND1-GND2 (рис. 1), что может, в свою очередь, привести к искажению передаваемых данных, а при применении в силовых установках и в случае пробоя силовых приборов - к поражению электрическим током.

Рис. 1. Появление паразитных контуров в линии передачи данных

 

 

Появление паразитных контуров в линии передачи данных

 

Для решения этой проблемы можно прибегнуть к:

Из всех предложенных вариантов только изоляторы позволяют обеспечить защиту при возникающей большой разности потенциалов (рис. 2).

Рис. 2. Применение изолятора для устранения паразитного контура

 

 

Применение изолятора для устранения паразитного контура

 

Рисунок 3 иллюстрирует, как средний уровень сигнала, привязанного к общей точке GND1, колеблется из-за изменяющегося потенциала, и как после цифрового изолятора мы получаем сигнал стабильной амплитуды. Всем известно, как важно иметь стабильный логический уровень при высокоскоростной передаче данных.

Рис. 3. Влияние изолятора на амплитуду сигнала логического уровня

 

 

Влияние изолятора на амплитуду сигнала логического уровня

 

 

Описание существующих решений

 

Рассмотрим проектирование интерфейса передачи данных на примере популярного в промышленности RS-485. Не будем описывать принципы работы RS-485, так как об этом подробно рассказано во многих источниках. Рассмотрим схему, часто применяемую разработчиками (рис. 4).

Рис. 4. Типовая схема интерфейса RS-485 с использованием ISO7231A

 

 

Типовая схема интерфейса RS-485 с использованием ISO7231A

 

Питание организовано на базе высокоэффективного модуля DCH010505D компании Texas Instruments, имеющего гальваническую развязку 3 кВ в стандартном SIP-7 корпусе.

Для развязки линий передач использован цифровой изолятор ISO7231A, имеющий скорость передачи данных 1 Мбит, емкостную развязку 4 кВ и наименьшие среди аналогов задержки. Трансивер RS-485 SN65HVD1781 от TI тоже выбран не случайно, он выдерживает большое напряжение, приложенное к линиям передачи. Максимальное напряжение 70 В позволяет использовать этот трансивер без опасений:

Используя трансивер SN65HVD1781, мы уже решили часть проблем, с которыми могут столкнуться разработчики, использующие стандартные решения для RS-485.

Дело в том, что этот трансивер имеет:

Предложенный вариант является одним из самых надежных. Однако мы все равно используем стабилитроны для защиты от перенапряжений, защитные резисторы или предохранители в линии. При стандартном подходе появляются оптроны и, возможно, подтягивающие резисторы смещения уровня. В результате плата разрослась до неимоверных размеров.

Изолятор с интегрированным трансивером RS-485 рассмотрим на примере ISO15M.

 

Отличительные особенности:

Так будет выглядеть схема при использовании ISO15M (рис. 5).

Рис. 5. Типовая схема интерфейса RS-485 с использованием ISO15М

 

 

Типовая схема интерфейса RS-485 с использованием ISO15М

 

TI также предлагает изолированные трансиверы для популярных промышленных интерфейсов различных типов. Их краткое описание представлено ниже.

 

ISO1050 - первый в мире изолятор
со встроенным трансивером CAN

 

Этот гальванически развязанный CAN-трансивер соответствует, а по некоторым параметрам даже превосходит спецификации стандарта ISO11898. Устройство имеет буферизованные линии приема и передачи, гальванически развязанные с использованием диоксида кремния, обеспечивающего изоляцию до 4 кВ.

При использовании вместе с развязанными источниками питания устройство предотвращает влияние пульсаций на линиях данных, связанных с наводками на общий проводник первичной стороны, и защищает линии передачи данных, а также обеспечивает защиту от поражения электрическим током. Так же, как и CAN-трансивер, ISO1050 обеспечивает полный функционал современных CAN-приемопередатчиков вплоть до 1 Мбит/с (рис. 6).

Рис. 6. Функциональная диаграмма ISO1050

 

Функциональная диаграмма ISO1050

 

Изолятор разработан для использования в применениях с тяжелыми условиями эксплуатации, имеет защиту от подключения с неправильной полярностью, перенапряжения на шине и обрыва земли в диапазоне напряжений -27...40 В, а также защиту от перегрева. ISO1050 имеет напряжение питания 3...5 В и расширенный температурный диапазон -55...125°C.

 

PROFIBUS изолированный трансивер

ISO1176 - развязанный дифференциальный трансивер, разработанный для использования в приложениях PROFIBUS. Устройство идеально для передачи данных на большие расстояния; так как контур «земляной петли» разорван, возникает возможность использовать намного больший диапазон напряжения на шине. Симметричная развязка обеспечивает 2,5 кВ RMS между трансивером и входной логикой. Гальванически развязанный дифференциальный трансивер - интегральная схема, разработанная для двунаправленной передачи данных по многоточечным шинам. ISO1176 состоит из цифрового изолятора, дифференциального приемника и передатчика (рис. 7).

Рис. 7. Функциональная диаграмма ISO1176

 

 

Функциональная диаграмма ISO1176

 

Все линии управления режимами работы также развязаны. Низкое потребление по шинам данных позволяет организовать работу с сетями, содержащими до 160 узлов. Скорость передачи микросхемы может значительно уменьшить риск нарушения целостности данных и повреждения цепей передачи. ISO1176 имеет напряжение питания первичной стороны 3...5 В, вторичной 5 В, температурный диапазон -40...85°C.

 

RS-485 изолированные трансиверы

ISO3080, ISO3086, ISO35 и ISO35М - развязанные полнодуплексные, а ISO3082, ISO3088, ISO15 и ISO15М - полудуплексные дифференциальные трансиверы RS-485, соответствующие стандарту ANSI EIA/TIA-485-A (рис. 8).

Рис. 8. Функциональные диаграммы

 

 

Функциональные диаграммы

 

Эти устройства имеют возможность передачи данных на большие расстояния, так как контур «земляной петли» разорван и становится возможным использование намного большего диапазона напряжений на шине. Изолятор в течение минуты проходит тестирование на обеспечение 2,5 кВ RMS между трансивером и входной логикой.

Любые порты ввода/вывода могут быть подвергнуты воздействию шума, созданного электрическими переходными процессами от различных источников. Эти помехи при условии большой амплитуды и длительности могут повредить трансивер. Развязка позволяет значительно увеличить защиту и уменьшить риск повреждения.

ISO3080, ISO3082, ISO3086 и ISO3088 имеют напряжение питания первичной стороны 3...5 В, вторичной 5 В, температурный диапазон -40...85°C.

ISO15, ISO15М, ISO35 и ISO35М имеют напряжение питания 3,3 В; ISO15М и ISO35М имею расширенный температурный диапазон -55...125°C.

Данные по рассмотренным в статье изолированным трансиверам отражены в таблице 1.

Таблица 1. Характеристики изолированных трансиверов компании TI  
  ISO15, ISO15М ISO3080 ISO3082 ISO3086 ISO3088 ISO35, ISO35М ISO1050 ISO1176
Тип трансивера RS-485 RS-485 RS-485 RS-485 RS-485 RS-485 CAN RS-485
PROFIBUS
Напряжение питания, В 3,3 5 5 5 5 3,3 3,3 5
Скорость передачи, Мбит/с 1 0,2 0,2 20 20 1 1 40
Логика TTL/CMOS TTL TTL TTL TTL TTL TTL TTL TTL
Гальваническая развязка Да Да Да Да Да Да Да Да
Развязка rms
(1 мин.), кВ
2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5
Температурный диапазон, °C -40..85, 55..125 -40..85 -40..85 -40..85 -40..85 -40..85, ‘-55..125 -55..125 -40..85
Дуплексность полудуплекс дуплекс полудуплекс дуплекс полудуплекс дуплекс CAN полудуплекс
Количество узлов 256 256 256 256 256 256   256
«FailSafe» бездействие, КЗ, разрыв бездействие, КЗ, разрыв бездействие, КЗ, разрыв бездействие, КЗ, разрыв бездействие, КЗ, разрыв бездействие, КЗ, разрыв CAN бездействие, КЗ, разрыв
Защита от статики ESD, кВ 16 16 16 16 16 16 16 16
Корпус 16SOIC 16SOIC 16SOIC 16SOIC 16SOIC 16SOIC 16SOIC, 8SOP 16SOIC
Кол-во TX/RX 1 TX/1 RX 1 TX/1 RX 1 TX/1 RX 1 TX/1 RX 1 TX/1 RX 1 TX/1 RX CAN 1 TX/1 RX
VCC (мин. значение), В 3,15 4,5 4,5 4,5 4,5 3,15 3,15 4,75
VCC (мaкс. значение), В 3,6 5,5 5,5 5,5 5,5 3,6 3,6 5,25
Тепловая защита Да Да Да Да Да Да Да Да

Для упрощения процесса разработки и оценки решений в этой области TI предлагает ISO485EVM и ISO1050EVM - оценочные комплекты изолированных трансиверов RS-485 и CAN, соответственно, которые всегда можно заказать со склада КОМПЭЛ.

 

Заключение

 

Texas Instruments предлагает микросхемы, в которых объединились новейшие решения в области трансиверов промышленных стандартов передачи данных и сверхбыстрых высоконадежных цифровых изоляторов. Эти решения позволяют сэкономить место на плате, оптимизировать потребление, повысить безопасность конечных изделий, а также ускорить процесс разработки узла передачи данных.

Получение технической информации, заказ образцов, поставка - e-mail: analog.vesti@compel.ru

 

 

 

Вернуться к содержанию номера







Ваш комментарий к статье
Журнал "Новости Электроники", номер 8, 2010 год. :
Ваше имя:
Отзыв: Разрешено использование тэгов:
<b>жирный текст</b>
<i>курсив</i>
<a href="http://site.ru"> ссылка</a>