Современная электроника 2018 №9

ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ терминалов это допустимо, то для таб- и бегущая строка: каждый пиксель – изображения и видеоролики – всё зави- ло с расписанием поездов такой спо- это светодиод. А точнее, в подавляю- сит лишь от размера экрана. В москов- соб неудобен. щем большинстве светодиодных экра- ском метро, например, недавно стали нов, каждый пиксель – это 3 светодио- появляться светодиодные экраны, на Сейчас на рынке информационных да: красный, зелёный и синий, которые которых отображаются текущее вре- устройств выделяют два основных объединяются в кластер из несколь- мя, название станции с дублировани- направления: жидкокристаллические ких пикселей, а кластеры собираются ем на английском языке и время, остав- дисплеи и светодиодные экраны. Рас- в экран нужного размера (вплоть до шееся до прибытия следующего поезда. смотрим некоторые из их видов. огромных светодиодных «полей», кото- Кроме того, маленькие монохромные рые украшают стадионы, бизнес-цен- светодиодные экраны стали монтиро- СВЕТОДИОДНАЯ БЕГУЩАЯ тры и аэропорты (см. рис. 4)). В отли- вать на кабину поезда – они показыва- чие от бегущей строки, на светодиод- ют номер состава. Как и в случае бегу- СТРОКА ном экране можно легко показывать щей строки, важное преимущество све- Это, наверное, самый первый вариант ХОРОШО ПОД СОЛНЦЕМ, ЕСЛИ ТЫ LITEMAX! использования светодиодного экрана для отображения информации, пусть и ОФИЦИАЛЬНЫЙ ДИСТРИБЬЮТОР в сильно упрощённом виде. Всё начина- лось с обычных лампочек, которые заго- рались и гасли в определённом порядке. Было красиво, но лампочки часто пере- горали. С появлением светодиодов бегу- щая строка получила вторую жизнь. Производителей различных бегу- щих строк множество, среди них есть как зарубежные, так и российские (см. рис. 3). Светодиоды уверенно рабо- тают при −40°С и по природе своей очень контрастны. Благодаря тому что сочета- ние трёх светодиодов (красного, зелё- ного и синего) фактически представ- ляет собой пиксель, на бегущую стро- ку можно даже вывести полноцветное изображение, хотя обычно это доро- го и нецелесообразно, поэтому строки делают монохромными, например зелё- ный текст на чёрном фоне. Хотя иногда встречаются экзотические сочетания, например строка синего текста на зелё- ном фоне – конструкторы явно не стре- мились сохранить зрение прохожим. Бегущая строка хороша по несколь- ким причинам. Её очень просто адап- тировать для использования на улице (достаточно покрыть платы лаком, а све- тодиоды залить силиконом, защитив от влаги). Она компактна – на небольшом табло можно выводить много информа- ции. На бегущую строку легко переда- вать данные – обычно это делается с помощью обычного USB-разъёма. Нако- нец, главный плюс – она недорогая. Минусы строки очевидны. Во-первых, она ограничивает восприятие инфор- мации: в ожидании окончания текста или фразы можно проехать нужную остановку. Во-вторых, на неё неудоб- но выводить полноценную картинку, только текст. Эти минусы устранены в другом устройстве – полноценном све- тодиодном экране. СВЕТОДИОДНЫЙ ЭКРАН Светодиодный экран использует тот же принцип вывода изображения, что СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2018 WWW.SOEL.RU 47

ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ Рис. 5. ЖК-дисплей в поезде Рис. 6. Дисплей Digital Signage в аэропорту Рис. 7. Монитор Litemax для вагона метро освещении. Всё зависит от требуемых ются AUO, Sharp и Mitsubishi. Многие характеристик и будущего контента. компании (Litemax, Advantech, I-Sft) тодиодных экранов – высокая яркость дорабатывают чужие матрицы, делая их и уверенная работа в зимний период – Что касается характеристик, прежде более яркими и/или дополняя их раз- конечно, с определёнными конструк- всего необходимо понять, где именно личными опциями вроде сенсорного тивными особенностями. будет использоваться изделие. Если экрана. Если монитор нужен компании, речь идёт о транспортном узле в Сочи, которая на разработке «железа» не спе- Однако у светодиодных экранов есть то устройство не обязано выдерживать циализируется (обычно это рекламные и недостатки. Самый главный – силь- очень низкие температуры, достаточно агентства), то предпочтительны моде- ная зернистость картинки. В отличие −10°С. Это развязывает руки в вопросе ли в корпусе со стандартными интер- от ЖК-дисплеев, в светодиодном экра- размера диагонали – можно подобрать, фейсами (VGA, DVI, HDMI) и, желатель- не пиксели не примыкают друг к дру- например, 46″ панель Sharp и вывести но, уже с креплением. И это правильно: гу вплотную, между ними существует на экран разом всю нужную инфор- пусть такие решения и дороже, но они зазор в несколько миллиметров. Неко- мацию. Если же говорить, например, позволяют не зависеть от третьих лиц; торые производители предлагают экра- о Якутске, то в условиях этого регио- их можно использовать сразу, не тра- ны с очень маленьким шагом пикселя, на и устойчивости к −30°С будет мало, тя времени на доводку. Такие решения в частности Planar поставляет модели с и нужно обязательно реализовывать обычно выпускают компании, дораба- расстоянием между пикселями в 1,2 мм, решение с подогревом. В целом все тывающие стандартные матрицы. но и стоимость такого устройства нель- дисплеи стандартных форматов можно зя назвать бюджетной. Кроме того, каж- разделить на две группы: обычные про- У панелей Digital Signage свои осо- дый светодиодный экран требует подго- мышленные и так называемые Digital бенности. В 90% случаев они прода- товки посадочного места – его не полу- Signage, то есть предназначенные непо- ются в готовом виде в корпусе с кре- чится перенести в другое место при средственно для рекламы и информа- плением и даже встроенным плеером. реконструкции остановки или переез- ции в общественных местах (см. рис. 6). Это удобно, но полностью исключает де информационного киоска. Проще доработку под проект, остаётся лишь всего это сделать с дисплеями. Выбор промышленного дисплея подбирать модель по характеристи- зависит не только от характеристик кам. Часто некоторые опции являют- ЖК-ДИСПЛЕИ яркости и температуры, но и от того, ся избыточными, но отказаться от них как планируется его интегрировать. нельзя, и приходится переплачивать. На сегодняшний день популярность Если интеграцией будет заниматься Использовать большие панели на ули- ЖК-дисплеев в системах информации специализированная компания-раз- це нужно с осторожностью. Во-первых, не ниже, чем у бегущих строк – во вся- работчик, то ей имеет смысл выбрать большинство из них рассчитано на ком случае, в крупных городах. И это отдельно ЖК-матрицу или комплект работу при температуре выше 0°С, а неудивительно: дисплеи можно исполь- подключения, а корпус изготовить во-вторых, они имеют высокую стои- зовать практически везде, произво- самостоятельно, что даст ощутимую мость, поэтому вандализм становится дители предлагают огромное коли- экономию. К тому же это позволит ещё большей проблемой. Известен слу- чество решений для любых требова- встроить устройство в любое отвер- чай, когда компания, обслуживающая ний (см. рис. 5). Sharp, Samsung, Planar стие при условии соответствия диаго- остановки пригородных электропоез- изготавливают большие панели для нали матрицы. Производителей матриц дов, перешла на светодиодный экран рекламы и промороликов, а мониторы достаточно много, но основными явля- из-за того, что раз в полгода большую Litemax или Advantech готовы служить ЖК-панель на станции расстрелива- при температуре от −30°С и при любом ли из ружья. Компромиссом между промыш- ленными дисплеями и рекламно- информационными панелями боль- шого формата могут стать полоско- вые дисплеи. 48 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2018

ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ ПОЛОСКОВЫЕ ЖК-ДИСПЛЕИ Рис. 8. Полосковый монитор на вокзале в Словении В России пока не устоялся даже сам обрезать дисплеи (в рамках реализа- тому вокзалы в Сочи можно переобо- термин: в интернете встречаются поня- ции проекта по созданию информа- рудовать без опаски. тия «широкоформатный дисплей», ционной среды для транспорта в Тай- «bar-type панель», «резанный дисплей», бэе (см. рис. 7). ЗАКЛЮЧЕНИЕ «вытянутый дисплей» и даже «узкий монитор». Все они обозначают одно – Полосковые дисплеи хороши по В статье представлены далеко не все ЖК-панель с широкой активной обла- многим причинам, самая главная из виды средств для отображения инфор- стью. которых – возможность использо- мации – не рассмотрены некоторые вать их в ограниченном простран- редкие, но тем не менее встречающи- Серийное производство ЖК-панелей стве. Наддверное табло, кабина маши- еся решения, например проекторы или с нестандартными размерами осущест- ниста, информационная «растяжка» блинкерные табло, однако перечисле- вляется двумя методами: по полному над платформой или вдоль эскала- ны основные типы устройств, которые циклу (подобно стандартным диспле- тора – лишь часть возможных обла- разработчики предлагают для исполь- ям) и с помощью доработки дисплея- стей их применения (см. рис. 8). Кро- зования в информационных системах. «донора». Изготавливать полосковые ме того, сохраняются почти все плю- Основное внимание при этом сосредо- дисплеи по полному циклу очень доро- сы обычных дисплеев: на полосковые точено именно на системах для транс- го, а значит выгодно только при боль- дисплеи можно выводить инфографи- порта, поскольку автор убеждён, что ших тиражах. Поэтому так поступают ку, рекламу и вообще любой тип изо- именно транспорт (во всяком слу- немногие компании-гиганты, напри- бражения. Рекламщики же любят их за чае, в России) станет двигателем это- мер AUO или Mitsubishi. Кроме того, то, что психологически все уже при- го рынка. Сейчас реклама в городах – невозможно окупить производство выкли к стандартным дисплеям и не это очень прибыльный бизнес, регули- большой линейки диагоналей, поэто- обращают на них особого внимания, руемый муниципальными законами, и му в арсенале у этих компаний имеет- а дисплей такого нестандартного фор- одним из самых эффективных видов ся лишь 4–5 моделей. мата волей-неволей привлекает вни- инфраструктуры, которая позволяет и мание. Впрочем, судя по скорости рас- демонстрировать рекламу, и выводить Изготовление полоскового дис- пространения полосковых дисплеев, полезную информацию, стали дисплеи плея с помощью обрезки и проще, и это преимущество временное. и светодиодные экраны. Неслучайно, сложнее. Проще, потому что не нуж- по данным СМИ, в московское метро в но строить дорогую производствен- Главный минус полосковых дис- скором времени вернётся реклама, при- ную линию, поэтому в активе у таких плеев – практически ни один произ- чём реклама именно на экранах. производителей много диагоналей. водитель не адаптирует их для экс- Сложнее, потому что правильно изго- плуатации при низких температурах ЛИТЕРАТУРА товить такой дисплей не так-то про- (навскидку можно назвать только 2–3 сто – нужно обладать опытом и слож- модели самого маленького размера от 1. Матешев И. Дисплейные технологии ным оборудованием. Поэтому на рын- Litemax), поэтому конструкторам при- Litemax для применения на транспор- ке довольно много компаний, которые ходится думать либо о том, как их уста- те. Современная электроника. 2017. № 4. выпускают откровенно некачествен- новить в помещении, либо о том, как ную продукцию, просто потому что встроить обогрев. При этом на рын- 2. Петропавловский Ю., Самарин А. Дис- не знают, как качественно обрезать ке достаточно дисплеев такого типа с плейные решения Litemax для индустри- дисплей. В теории всё понятно: у дис- высокой яркостью (>1000 кд/м2), поэ- альных приложений. Компоненты и тех- плея нужной ширины при обрезке нологии. 2014. № 3. ненужные драйверы строк и столбцов отделяют, потом подгоняют под нуж- ный формат плёнки нижнего и верхне- го поляризаторов, затем режут алмаз- ной фрезой обе стеклянные подлож- ки ЖК-панели. Жидкие кристаллы не вытекают, потому что их удержива- ют на месте капиллярные силы, при этом они остаются полностью рабо- тоспособными. Последний штрих – герметизация ЖК-зазора. Так можно получать экраны почти любой фор- мы (кроме круглой) [1, 2]. Сложность состоит в том, что каждая из этих опе- раций требует своих ноу-хау. В каче- стве примера компании, изготавлива- ющей качественные дисплеи по вто- рому методу, можно привести Litemax, которая предлагает большое разно- образие диагоналей и имеет больше опыта, поскольку именно её специа- листы первыми научились правильно СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2018 WWW.SOEL.RU 49

ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ Проблемы тестирования модулей памяти стандартов DDR3, DDR4 и DDR5 Павел Логинов ([email protected]) это подразумевает ещё более высокую эффективность. DDR (удвоенная скорость передачи данных) – это технология изготовления микросхем памяти, изначально ориентированная ПРОБЛЕМЫ ТЕСТИРОВАНИЯ на применение в серверах информационных центров. Такие информационные центры, являясь хранилищами больших объёмов Целостность сигнала данных, остро нуждались в новой технологии памяти, поскольку Наиболее распространёнными про- должны были отвечать сочетанию сразу нескольких требований: малое энергопотребление, большой объём памяти и высокая скорость блемами технологии DDR являются передачи данных. В ситуации, когда потребности производителей проблемы синхронизации контрол- серверов стимулировали разработку памяти DDR следующего лера памяти. Как правило, контроллер поколения, выигрывали и простые потребители, поскольку новые типы памяти покупается в уже готовом виде, памяти становились всё более доступными. По мере снижения цены а не проектируется самостоятельно. память DDR начала применяться в настольных ПК и ноутбуках. В этом случае необходимо добить- ся синхронной работы платы и кон- В 2007 году был выпущен стандарт ние 1,2 В, что повышает её эффектив- троллера памяти – для этого достаточ- DDR3, в 2012 году – DDR4, в настоящее ность, продлевая время работы от бата- но выполнить тесты времени установ- время ожидается выход DDR5. Неко- рей и снижая нагрузку по сравнению с ки и удержания и проверить скорость торые передовые разработчики уже напряжением 1,5 В, от которого пита- передачи данных. В прошлом скорости вплотную подошли к созданию этой ется DDR3. были ниже, поэтому конструктивные технологии, и ожидается, что JEDEC запасы были шире, и, если тесты вре- (Объединённый инженерный совет по Помимо этого, алгоритм нахож- мени установки и удержания прохо- электронным устройствам) выпустит дения контрольной суммы (CRC) дили успешно, можно было с большой этот стандарт в ближайшем будущем. и встроенный в технологию DDR4 уверенностью утверждать, что система детектор ошибок чётности улучша- памяти DDR2 или DDR3 отвечает тре- Преимущества DDR4 перед DDR3: ет целостность данных, выполняя бованиям спецификаций. Однако с ● повышенная скорость передачи дан- дополнительную проверку передава- ростом скорости передачи конструк- емых команд и данных. Кроме того, тивные запасы сужаются. Работая с ных; удельный объём памяти DDR4 был DDR4 или DDR5, получить достаточные ● более высокая эффективность; увеличен в 4 раза. Максимальный объ- конструктивные запасы для прохожде- ● улучшенная целостность данных; ём памяти DDR3 составляет 128 Гбит, ния простых тестов времени установ- ● больший объём памяти. тогда как для DDR4 эта цифра равна ки и удержания практически невозмож- 512 Гбит. но. Для проверки DDR4 нужно исполь- Память DDR3 работает со скоростью зовать глазковую диаграмму. 800–2133 MT/с (миллионов посылок Предполагается, что с появлением в секунду), тогда как DDR4 – со скоро- DDR5 скорость передачи данных и объ- Стандарт DDR4 предъявляет осо- стью 1600–3200 MT/с, т.е. вдвое быстрее ём памяти снова удвоятся, т.е. достиг- бые требования к допускам на случай- своего предшественника. Кроме того, нут 6 ГТ/с и 1 Тбит соответственно, а ный джиттер и коэффициент бито- память DDR4 рассчитана на напряже- вых ошибок. Можно создать маску для осциллографа согласно этому стандар- Выполнение теста DDR4 по маске в рамках испытаний на соответствие требованиям стандарта ту (см. рис.). Маска определяет область на экране осциллографа, в которой дол- жен оставаться сигнал, чтобы отвечать требованиям стандарта. Если глазок закрывается слишком сильно и пересе- кает маску, то, скорее всего, это значит, что возникли битовые ошибки и требо- вания спецификаций не выполняются. Можно предположить, что глазок DDR5 будет закрываться из-за повы- шенной скорости передачи данных. В таких случаях для достаточного рас- крытия глазка нужно применять мето- ды эквализации. Кроме того, харак- теристики DDR5 определяются на шариковых выводах корпуса, одна- ко установить пробник внутрь микро- схемы не получится. Вместо этого при- 50 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2018

ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ дётся исследовать сигнал канала, но это тесты, которые позволяют отладить схе- всех точках системы. Эти отчёты и диа- не позволит понять, открыт или закрыт му и предотвратить отказы. граммы помогают инженерам быстро глазок во внутренних цепях микросхе- исследовать поток трафика и выявлять мы, поэтому для устранения влияния Контрольно-измерительное проблемные области. ПО для проверки импульсной характеристики канала оборудование для испытаний на соответствие протокола требованиям нужно применять эквалайзер с реша- модулей памяти стандарта выявляет точную причину воз- ющей обратной связью. никновения проблем в системах памяти. Для упрощения тестирования и Повреждение данных отладки можно применить программ- ЗАКЛЮЧЕНИЕ В процессе проверки DDR4, LPDDR4, ное обеспечение, выполняющее про- верку на соответствие требованиям DDR – это технология изготовления DDR5 или LPDDR5 зачастую выявляется стандарта. Такое ПО работает прямо микросхем памяти, которая за послед- повреждение данных. Оно может проис- на осциллографе и помогает проверять ние 10 лет включила в себя 2 поколения. ходить по разным причинам: либо из-за целостность сигнала и физический уро- В настоящее время ведётся разработ- нарушения целостности сигнала, либо вень проектируемого устройства. Оно ка следующего поколения этой памяти. из-за функциональных проблем. Для автоматизирует проверку соответствия, Каждое из них предлагало повышенные проверки целостности сигнала (вклю- тестирует устройство и генерирует скорость, эффективность и объём памя- чая размер глазка, время перепадов и отчёт типа «годен / не годен» – нужно ти, но по мере того как стандарт позво- качество питающих напряжений) мож- лишь подать сигналы на осциллограф лял передавать всё бо′льшие объёмы но использовать осциллографы, а для и запустить приложение. данных на более высоких скоростях, проверки функциональности и соот- конструктивные запасы сокращались ветствия протоколов систем памяти – Для проверки функциональности и, соответственно, усложнялись разра- логические анализаторы. Функциональ- или соответствия протокола можно ботка и тестирование. Осциллографы и ные проблемы, когда память не получает захватить все сигналы DDR подходя- ПО для проверки на соответствие тре- корректные команды в нужной последо- щим логическим анализатором (более бованиям стандарта могут облегчить вательности или в нужное время, могут 100 сигналов в схемах DIMM/SODIMM) решение некоторых проблем на физи- привести к повреждению данных и со скоростью 4200 МТ/с и с глубиной ческом уровне, а логические анализа- вызвать системные сбои. Для выявления захвата до 400 Мвыб/сигнал. торы позволяют тестировать и отлажи- таких ошибок и их причин важную роль вать системы на функциональном уров- играют физические и функциональные Приложение для анализа декодирует не или на уровне протокола. транзакции протокола и предлагает раз- ные режимы представления трафика во ǸǩǬǷǼǹǵǴDZǯǬǯǸǹǵǾǴǯDZǯǶǯǹǧǴǯȆ Ǵǧ',1ǷǬǰDZǺ ‡ ǩȢȜȕȋȔȢȌȓȕȠȔȕȘșȏȏǩș ‡ ǷȇȎȓȌȗȖȌȗȌȋȔȌȐȖȇȔȌȒȏȔȇȓȌȔȣȟȌ ȞȌȓȚȇȔȇȒȕȊȕȉ ‡ ǩȢȜȕȋȔȢȌȔȇȖȗȦȍȌȔȏȦȕșȋȕǩ ‡ DZǶǫȋȕȋȒȦȘȌȗȏȏ'3& ‡ ǶȕȒȔȇȦȉȢȜȕȋȔȇȦȓȕȠȔȕȘșȣȕȈȌȘȖȌȞȏȉȇȌșȘȦ ȉȋȏȇȖȇȎȕȔȌȉȜȕȋȔȕȊȕȔȇȖȗȦȍȌȔȏȦ²ǩ ‡ ǶȕșȗȌȈȒȦȌȓȇȦȓȕȠȔȕȘșȣȉȗȌȍȏȓȌȜȕȒȕȘșȕȊȕ ȜȕȋȇǩșȘȌȗȏȏ'3&ȏ'3& ‡ ǸȉȌșȕȋȏȕȋȔȢȐȏȔȋȏȑȇșȕȗȉȑȒȥȞȌȔȏȦ ȉȢȜȕȋȔȕȊȕȔȇȖȗȦȍȌȔȏȦ ‡ ǶȕȒȔȢȐȑȕȓȖȒȌȑșȎȇȠȏș ‡ ǿȏȗȕȑȏȐȋȏȇȖȇȎȕȔȗȌȊȚȒȏȗȕȉȑȏ ȉȢȜȕȋȔȕȊȕȔȇȖȗȦȍȌȔȏȦ ‡ ǫȏȇȖȇȎȕȔȗȇȈȕȞȏȜșȌȓȖȌȗȇșȚȗ ȕș²ȋȕÜ& ǵǻǯǽǯǧDzȃǴȂǰǶǵǸǹǧǩȀǯDZǶǷǵǫǺDZǽǯǯ;332:(5 ǵǻǯǽǯǧDzȃǴȂǰǫǯǸǹǷǯǨȃȅǹǵǷ СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2018 WWW.SOEL.RU 51

ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ Отладка и контроль каналов SpaceWire Даниель Лазари, Александр Дойчер, Анжела Сантос (CITAR Project), Армин Хорн, Матиас Бир, Фолькер Олен (Rohde & Schwarz) В статье описываются методы отладки и контроля каналов связи Стандарт SpaceWire не обладает легко стандарта SpaceWire с помощью осциллографа. Обсуждается новый идентифицируемой структурой пакета, алгоритм запуска для непрерывных потоков данных SpaceWire т.к. пакеты не разделены равными интер- в сочетании с эффективными функциями декодирования. С помощью валами и не отмечены определёнными осциллографа проводится анализ величины рассинхронизации шаблонами данных. Декодер стандарта в различных каналах. Предлагается использовать быстрое аппаратное SpaceWire от компании Rohde & Schwarz восстановление тактового сигнала по сигналу данных для создания выравнивает пакеты на основании битов глазковой диаграммы. проверки чётности, используя алгоритм исключения. Для того чтобы этот алго- ВВЕДЕНИЕ RTO и RTP, которые позволяют не толь- ритм работал, необходимо в начале ко охватить физический уровень, но и окна сбора получить не менее 110 бит При отладке канала связи SpaceWire извлекать из сигналов SpaceWire глазко- достоверных данных. После выравнива- проблемы могут возникать на различ- вые диаграммы, декодировать данные ния декодер может идентифицировать ных уровнях стека протоколов. Опре- SpaceWire, а также осуществлять запуск все типы пакетов стандарта SpaceWire и делить, где находится проблема, не так по определённым символам SpaceWire. представить их пользователю. уж просто. Если предполагается, что она существует на физическом уров- ЗАПУСК И ДЕКОДИРОВАНИЕ Графическое представление не, то для анализа чаще всего исполь- СИГНАЛОВ SPACEWIRE Наиболее интуитивно понятным спо- зуют осциллограф. Измерение с декодированием позво- собом отображения данных является гра- На рисунке 1 показан стек протоко- ляет отобразить логическое содержи- фическое представление над соответству- лов стандарта SpaceWire. Большинство мое захваченных сигналов. В отличие ющими кривыми. Выравнивание нача- осциллографов не позволяет получить от анализаторов протокола или сете- ла и конца пакета по сигналу позволяет декодированные данные SpaceWire – вых приборов, осциллографы способ- пользователю увидеть, какие переходы в можно измерить лишь время нараста- ны декодировать только текущие захва- потоке данных являются частью конкрет- ния, длительность импульсов, время ченные в окне сбора данные. Не имея ного пакета. Это особенно полезно, если распространения и т.п. Поэтому, если информации о подтверждении соеди- возникают ошибки, связанные с искаже- проблема присутствует не только на нения, при декодировании с помощью нием сигнала, или глитчи. Декодер позво- физическом уровне, отладка становит- осциллографа необходимо найти дру- ляет выявить и пометить такие ошибки. ся более сложной задачей. В этой ста- гие методы для идентификации паке- В случае SpaceWire это, как правило, будут тье представлены возможности осцил- тов в потоке данных. ошибки чётности. С помощью функций лографов Rohde & Schwarz серий RTE, масштабирования пользователь сможет локализовать и исследовать их. User Application Представление в виде таблицы результатов Parameters Packets Time-codes Interrupts Иногда более удобным может быть ото- Network Layer Nodes бражение обнаруженных пакетов в виде Routers and routing таблицы результатов, особенно в слу- Broadcast Time-codes чае больших выборок данных. Таблица Codes Interrupts результатов содержит все декодирован- Packet definition ные пакеты, а также время начала/конца пакета, состояние (ошибки) и передан- N-Chars ные значения. Для автоматизации или расширенной обработки данных табли- Management Layer Data Link Layer Link state machine цу результатов можно запросить с помо- Link error recovery щью команды дистанционного управле- TX TX Chars RX RX Chars Reseive ния или просто экспортировать в файл Enable & Control Enable & Control gotNull Error Disconnect стандартного формата. Codes Codes Encoding of characters Функции поиска SetDes Поток данных SpaceWire содержит Encoding Layer Data-Strobe Encoding большое количество небольших паке- Data-Strobe TX Data-Strobe RX Driver|Receiver тов. Большие окна сбора данных легко Cables могут привести к получению несколь- Physical Layer Connectors ких сотен декодированных пакетов. Рис. 1. Стек протоколов стандарта SpaceWire WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2018 52

ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ С помощью функций поиска пользова- тель может отфильтровать интересую- щие его результаты. Функции запуска Рис. 2. Графическое представление декодированных данных с запуском по символу EOP Для поиска интересующей пользова- ● распространение и обработку КМОП- Hold Setup теля области в потоке данных, напри- сигналов логическими цепями адресата. мер появления определённого редко- Приложение 1 стандарта SpaceWire Рис. 3. Настройки осциллографа го события (это могут быть ошибки или для измерений SETUP/HOLD просто начало и конец передачи), может версии 1 [1] описывает проведение оказаться полезной функция запуска на некоторых изолированных измерений, (Data). Функция SETUP предполага- основе декодированных данных. Исполь- например только драйвера, только при- ет, что сначала изменяются данные, зуя базовый запуск по фронту, функция ёмника, только кабеля и т.д. Такой под- а HOLD представляет собой тактовый запуска для стандарта SpaceWire обнару- ход возможен, если имеется доступ ко сигнал. При этом неважно, назначается живает любую активность на шине, деко- всем отдельным компонентам. Метод, ли сигнал данных стандарта SpaceWire дирует данные и затем ищет в них задан- предлагаемый в данной статье, заклю- тактовому сигналу или сигналу данных ные события. Процедура повторяется до чается в измерении всего канала (драй- осциллографа. В обоих случаях будет тех пор, пока не будет найдено хотя бы вер, разъёмы, кабели, приёмник) для измерено время между любым фрон- одно из них. Найденное событие отобра- получения суммы задержек сигналов том сигнала STROBE и любым фрон- жается на маркере запуска. На рисунке 2 данных / стробирования в канале. том сигнала DATA и наоборот. показан пример запуска по символу EOP, который отмечает конец пакета. Исполь- Для реализации данного метода При использовании функции MATH зуемые для запуска символы SpaceWire: использовались 9 различных устройств, XOR для сигналов DATA и STROBE можно ● управляющие символы – FCT, EEP, между которыми была измерена задерж- измерить высокий или низкий импульс, ка для 41 межточечного канала. Для который также указывает на расстоя- EOP или ANY; соединения двух устройств SpaceWire ние между фронтами сигналов DATA и ● символы данных – любые значения использовались различные наборы STROBE. В обоих случаях (SETUP/HOLD кабелей (1 м, 1+1 м, 1+2 м). Ниже при- и MATH XOR) был включён набор стати- («равно», «не равно» или диапазон); водится сравнение двух методов авто- стики измерений, что позволяет опреде- ● NULL-код; матического измерения задержки SKEW лить максимальное значение за указан- ● TIME-код – любое значение («равно», между сигналами данных и стробиро- ный период времени или число событий. вания стандарта SpaceWire: В данном случае измерения проводились «не равно» или диапазон); 1. Метод с использованием встроенных на основе данных, полученных из 11 454 ● ошибки чётности или ошибки событий. На рисунке 4 показаны результа- функций измерения осциллографа ты измерений для функций SETUP и HOLD ESCAPE. SETUP и HOLD. (каналы 1 и 2) и положительного импуль- 2. Метод с формированием расчётного са для функции MATH XOR (каналы 3 и 4). РАССИНХРОНИЗАЦИЯ СИГНАЛОВ сигнала MATH, представляющего со- бой функцию исключающего «ИЛИ» Как видно из рисунка 5, каналы 1 и 2 СТРОБИРОВАНИЯ И ДАННЫХ сигналов данных DATA и стробирова- получают сигналы от драйвера приё- ния STROBE, с последующим измере- мо-передатчика T6, а каналы 3 и 4 – от СТАНДАРТА SPACEWIRE нием длительности высокого состоя- драйвера приёмо-передатчика T1. Между ния HIGH PULSE расчётного сигнала. ними расположен кабель SpaceWire дли- Успешная работа канала SpaceWire на Как показано на рисунке 3, функ- высоких скоростях передачи данных во ция измерения SETUP/HOLD исполь- многом зависит от рассинхронизации зует любой фронт тактового сигна- (задержки) между парами дифферен- ла (Either) [2]. В этом случае осцилло- циальных сигналов данных и сигналов граф измеряет время между любым стробирования во всей сети. Это свя- перепадом тактового сигнала (Clock) зано с тем, что протокол SpaceWire для и любым перепадом сигнала данных корректного декодирования использует минимальное время между двумя любы- ми фронтами сигналов данных и стро- бирования. Чтобы обеспечить коррект- ное декодирование, стандарт SpaceWire устанавливает, что задержка должна быть минимизирована по всему тракту от передатчика до приёмника, включа- ющему в себя: ● формирование/распространение КМОП-сигналов данных и стробиро- вания (логические цепи источника); ● LVDS-драйвер; ● дорожки печатной платы между LVDS- драйвером и разъёмом SpaceWire; ● кабель и разъёмы SpaceWire; ● дорожки печатной платы между разъ- ёмом SpaceWire и LVDS-приёмником; ● LVDS-приёмник; СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2018 WWW.SOEL.RU 53

ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ Рис. 4. Измерение задержки с помощью осциллографа личных высокоскоростных каналов связи. Помимо влияния всех видов SpW-кодек T6 Канал 1 T1 SpW-кодек задержек, вносимых компонентами Канал 2 канала, глазковые диаграммы также позволяют оценить величину имею- SpaceWire щегося джиттера. Ниже представлены результаты измерений для 10 устройств Кабель в различных комбинациях. При прове- дении измерений: Канал 3 ● использовалась функция измере- Канал 4 ния глазковых диаграмм осцилло- Рис. 5. Физическая схема для измерения задержки SKEW графа (с автоматическими настрой- ками); Таблица 1. Сравнение результатов измерений SETUP/HOLD и XOR ● измерялись высота (мВ), ширина (нс) и Q-фактор глазковой диаграммы; SETUP/HOLD XOR ● по возможности использовалась скорость передачи 200 Мбит/с; од- Канал LVDS Макс. SETUP, Макс. HOLD, Макс. Длительность Разница в методах, но устройство (T4) было ограниче- осциллографа XCVR нс нс SETUP/HOLD, положительного нс но скоростью 100 Мбит/с, а другое – 40 Мбит/с; Ch 1–2 T6 нс импульса, нс 0,15 ● измерения проводились как без ка- Ch 3–4 T1 0,28 беля (вблизи драйвера и приёмника), 5,02 5,35 5,35 5,5 так и с различными наборами кабе- 5,7 лей (1 м, 1+1 м, 1+2 м). 5,19 5,42 5,42 На рисунке 6 показаны глазковые диаграммы сигналов SpaceWire меж- Таблица 2. Разница между методами ных методами SETUP/HOLD и MATH/XOR. ду двумя LVDS-передатчиками T1 при измерения задержки для 41 канала При проведении измерений использова- использовании кабеля SpaceWire дли- лись 9 устройств, все каналы работали на ной 3 м. В таблице 3 представлены Разница в методах Кабель 1 м, нс Кабель 3 м, нс частоте 200 Мбит/с. Измерения проводи- измеренные параметры глазковой диа- Максимальная 0,40 0,65 лись на стороне приёмника с различны- граммы для трёх различных конфигу- Средняя 0,16 0,20 ми наборами кабелей (1 м, 1+1 м, 1+2 м). раций. СКО 0,11 0,19 Помимо измерений параметров глаз- Для измерений во всех каналах ковой диаграммы, можно задать маску ной 1 м. В данном примере оба измере- максимальная разница между двумя внутри неё. Маски используются для ния были проведены со стороны T6. методами составила 0,4 нс для кабеля проверки соответствия параметров сиг- В таблице 1 представлены результаты SpaceWire длиной 1 м и 0,65 нс для кабе- налов заданным пределам. Таким обра- измерений SETUP/HOLD и MATH XOR ля длиной 3 м. С учётом полосы про- зом можно выявить любые превышения для коммуникационной пары T6/T1, пускания пробников такой разницей пределов и набрать статистику обнару- изображённой на рисунке 5. Измеренное можно пренебречь. Таким образом, женных нарушений. значение задержки составляет порядка можно заключить, что оба метода пока- 0,5 нс для каналов 1 и 2 и порядка 0,7 нс зывают одинаковые результаты изме- СВЯЗЬ МЕЖДУ АКТИВНОСТЬЮ для каналов 3 и 4. Разница между значе- рения задержки между сигналами DATA В КАНАЛЕ SPACEWIRE ниями, полученными методами SETUP/ и STROBE в канале SpaceWire. HOLD и MATH XOR составила 0,15 нс для И ЗНАЧЕНИЯМИ ТОКА каналов 1 и 2 и 0,28 нс для каналов 3 и 4. ГЛАЗКОВЫЕ ДИАГРАММЫ Иногда бывает полезно выявить ДЛЯ СТАНДАРТА SPACEWIRE В таблице 2 приведены результаты срав- соответствие сигналов и сообщений нения двух методов, полученные на 41 Глазковые диаграммы играют важ- потребляемой мощности. При прове- межточечном канале. В таблице показана ную роль в определении качества раз- дении этих исследований использовал- разница в значениях задержек, измерен- ся многоканальный пробник мощно- сти R&S RT-ZVC02 для измерения тока в двух точках. Данный пробник позво- ляет параллельно проводить 2 измере- ния тока и 2 измерения напряжения с помощью 4 дифференциальных анало- говых пробников. На рисунке 7 показан разрыв сое- динения SpaceWire, т.е. состояние exchange of silence конечного авто- мата протокола. Помимо двух сигна- лов SpaceWire для двух устройств, так- же показаны два измерения тока, что даёт в сумме 6 сигналов. В приведённом 54 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2018

ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ Таблица 3. Параметры глазковой диаграммы от T1 к T1 для 3 конфигураций Конфигурация Высота Ширина глазка, мВ глазка, Q-фактор Кабель SpaceWire нс длиной 3 м 443 4,2 28 Кабель SpaceWire 545 4,4 37 длиной 1 м 593 4,7 47 Без кабеля ниже примере ток Z1.I1 падает с 34,6 Рис. 6. Глазковая диаграмма от T1 к T1 через кабель длиной 3 м до 31,4 мА, а ток Z1.I2 – с 11,1 до 7,9 мА. С помощью функции масштаби- рования можно в деталях наблюдать 4 осциллограммы. Также имеется воз- можность включить функцию декоди- рования канала SpaceWire с обеих сто- рон для проверки всего обмена симво- лами во время инициализации канала, как показано на рисунке 8. Это ещё один пример эффективного исполь- зования функции декодирования сиг- налов SpaceWire. После того как обе стороны перей- дут в состояние выполнения Run, ско- рость передачи переключается с 10 на 200 Мбит/с. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Рис. 7. Спад тока во время разрыва соединения SpaceWire В данной статье описаны функции Рис. 8. Инициализация канала SpaceWire осциллографа R&S для работы с сиг- налами SpaceWire. Функция декоди- Можно заключить, что осциллограф ЛИТЕРАТУРА рования сигналов SpaceWire позволя- R&S подходит для проведения отладки ет одновременно с ними отображать на нижних уровнях стека протоколов 1. SpaceWire Standard Revision Draft F1 на экране символы SpaceWire, что даёт стандарта SpaceWire во всех представ- Issue 1.7. пользователю возможность уделять ленных сценариях применения. внимание таким проблемам, как вре- 2. Руководство по эксплуатации цифрового мя перехода и глитчи. Функция запу- осциллографа R&S RTO. ска по сигналам SpaceWire позволяет пользователю выполнять поиск опре- делённых данных, управляющих сим- волов или редких событий (например, ошибок чётности). В статье описаны два метода изме- рения рассинхронизации (задержки) между сигналами данных и строби- рования протокола SpaceWire и про- ведено сравнение этих методов, пока- завшее их эквивалентность. Глазковые диаграммы извлекаются из сигналов данных и стробирования протокола SpaceWire и отображают совместное влияние задержек и джиттера. Было проведено исследование влияния дли- ны кабеля на измерение задержек и глазковые диаграммы, а также описа- на процедура выявления соответствия между декодированными сообщения- ми, аналоговыми сигналами SpaceWire и потреблением мощности. СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2018 WWW.SOEL.RU 55

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ Повышение разрешающей способности АЦП микроконтроллера EFM8LB12 Часть 2 Алексей Кузьминов ([email protected]) 16-разрядного кода (0xFFFF), поэтому для получения 19-битного результа- Во второй части статьи описаны программные средства сопряжения та (0x7FFFF) необходимо произве- микроконтроллера EFM8LB12F64 с компьютером посредством сти 4-кратное осреднение (N=4). При интерфейса USB с помощью изолированных преобразователей USB-SPI 8-кратном осреднении результат необ- на базе микроконтроллера EFM8UB10 и цифровых изоляторов ADUM3160 ходимо сдвинуть вправо на 1 бит, при и SI8662, а также приведены результаты измерений, подтверждающие 16-кратном – на 2 бита, а при 32-крат- повышение разрешающей способности АЦП. ном – на 3 бита. Однако при 2-кратном осреднении 19-разрядный результат ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА требует преобразования одного длин- может быть получен, если сумму сдви- ного целого в 4 однобайтных числа и нуть на 1 бит влево, а при однократ- Программная часть проекта вклю- обратно. С другой стороны, такой под- ном – если сумму сдвинуть влево уже на чает в себя программу для компьюте- ход позволяет использовать при рас- 2 бита. На таком принципе и построена ра, обеспечивающую приём/передачу чёте суммы 2048 чисел длинное целое программа для LB12. Передача 3 байт данных по интерфейсу USB; программу число, а для передачи по интерфей- ADC0.BT[0]…ADC0.BT[2] по интерфейсу микроконтроллера UB10 для работы в су SPI – 4 однобайтных числа. Таким SPI организована аналогично F067, как преобразователе интерфейсов USB-SPI; образом, если ADC0.UL=0x7FFFFFF, то описано ранее. программу микроконтроллера LB12 для ADC0.BT[0]=0x7F, ADC0.BT[1]=0xFF, работы с его АЦП и передачи данных ADC0.BT[2]=0xFF, ADC0.BT[3]=0xFF. Оценим время, требующееся микро- по интерфейсу SPI. контроллеру LB12 для однократного Вместо того чтобы сдвигать всё чис- осреднения. Как будет показано далее, Далее будут описаны основные прин- ло ADC0.UL вправо на 1 байт, достаточ- время одного аналого-цифрового пре- ципы и алгоритмы работы программ но передавать по интерфейсу SPI толь- образования и автоматической записи (их исходные тексты и сами оттран- ко ADC0.BT[0], ADC0.BT[1] и ADC0.BT[2], в память XRAM его результата для LB12 слированные программы приведены отбрасывая ADC0.BT[3], т.к. этот эле- при тактовой частоте 72 МГц состав- в дополнительных материалах к ста- мент при сдвиге обнуляется (теряется). ляет 1,11 мкс (частота 900 кГц). Если тье на сайте www.soel.ru). производится 2048 преобразований, Число ADC0.UL=0x7ffff=524 28710, a с то такая процедура потребует време- Сначала несколько слов о том, что учётом нулевого значения общее коли- ни 1,11×2048≈2,27 мс. представляет собой сумма 2048 чисел чество отсчётов будет на 1 больше, т.е. и как из этой суммы получить усред- 524 288. Поэтому, для того чтобы полу- Суммирование двух четырёхбайтных нённое значение. Шестнадцатеричное чить напряжение в вольтах, необходи- чисел, как было показано в [1], занима- представление числа 204810 есть чис- мо умножить число ADC0.UL на Vref и ет не менее 30 тактов, а суммирова- ло 0x800 (0x7FF+1), а максимальное разделить на 524 288: U=ADC0.UL×Vref/ ние 2048 чисел потребует 30×2048= значение суммы из 2048 двухбайтных /524 288=ADC0.UL×2,4/524 288 при Vref= =61 440 тактов. При тактовой часто- чисел равно 0x7FFFFFF. Для получения =2,4 В. те 72 МГц время суммирования соста- 19-разрядного кода, максимальное зна- вит 61 440/72 000 000=0,85 мс. Таким чение которого равно 0x7FFFF, число Все предыдущие рассуждения касались образом, общее время составит 2,27+ 0x7FFFFFF необходимо сдвинуть впра- однократного суммирования, или, други- +0,85=3,12 мс. Если предполагается во ровно на 1 байт, что соответствует ми словами, однократного осреднения проводить измерения по 8 каналам, то осреднению по 256 значениям. всех 2048 чисел при N=1, где N – количе- это время будет в 8 раз больше и соста- ство осреднений. Если же произвести дву- вит 0,025 с. В реальных условиях это При этом число 0x7FFFF нельзя кратное осреднение (N=2), т.е. получить время чуть меньше и составляет око- передать по однобайтному интер- два числа ADC0.UL, сложить их между ло 0,022 с (см. далее) при N=1. Таким фейсу, каковым является SPI, поэто- собой и разделить на 2, то их сумма будет образом, интервал времени измере- му в программе для микроконтролле- равна Summa=(ADC0.UL[1]+ADC0.UL[2])/2. ния Δt можно задавать со следующей ра используется совмещение (union) Вместо деления на 2, число Summa можно дискретностью: 0,025; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5 одного длинного беззнакового целого сдвинуть вправо на 1 бит, при N=4 число и 1 с. Другими словами, задав интер- числа типа unsigned long ADC0.UL дли- нужно сдвинуть вправо на 2 бита, а при валы времени с такой дискретностью, ной 4 байта с массивом из 4 однобайт- N=8 – на 3 бита. Именно на таком прин- можно быть уверенным, что LB12 успе- ных беззнаковых целых чисел типа ципе построена программа для микро- ет произвести аналого-цифровые пре- unsigned char ADC0.BT[0]…ADC0.BT[3], контроллера F067, имеющего 16-разряд- образования и, соответственно, 1, 2, 4, где последний элемент содержит млад- ный АЦП [1]. В данном случае АЦП LB12 8, 16 и 32 осреднения по 8 каналам. ший байт числа. Это совмещение рас- 14-разрядный. Максимальное значение В программе для F067 данные интерва- пределяет одно и то же место в памяти 14-разрядного числа равно 0x3FFF, что в лы составляли 0,1; 0,2; 0,5 и 1 с [1]. микроконтроллера для хранения чис- 4 раза меньше максимального значения ла ADC0.UL и массива ADC0.BT[3] и не 56 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2018

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ В программах для F067 указанные жат информацию о напряжении, изме- ся в 8-кратном цикле (как для 8 кана- интервалы времени Δt задавались с ренном АЦП LB12 по 8 каналам (т.е. по лов). После этого формируется массив помощью таймеров (Т0 и таймера мас- 3 байта на канал), а остальные байты из 32 однобайтных элементов, первые сива счётчиков PCA). На монитор ком- зарезервированы. Программа исполь- 24 элемента (по 3 байта на 8 каналов) пьютера выводились результаты АЦП зует функции API обращения к интер- которых несут полезную информа- через каждый интервал времени Δt по фейсу USB из пакета USBXpress, бес- цию, а остальные зарезервированы. 8 каналам, т.е. строка, состоящая из платно поставляемого компанией Этот массив передаётся по интерфейсу 8 шестизначных чисел с запятой после Silicon Laboratories. Применение этих SPI, работающему в 4-проводном веду- первой цифры (например, 1,23456 В). функции подробно описано в [2, 3] в щем режиме. Измерения и вывод мас- В программах для LB12 использовалась программе TestUSB. Расчёт напряжений сива повторяются 10 раз. более простая процедура без исполь- и вывод их на экран монитора произво- зования таймеров, позволяющая оце- дится точно так же, как и в программе Программа написана на осно- нить время, соответствующее 1, 2, 4, 8, In8U, подробно описанной в [1]. ве демонстрационной программы 16 или 32 осреднениям. Вместо одно- EFM8LB1_ADC_Lib_Autoscan_Large_ кратного получения и вывода 8 шести- Программа для микроконтролле- Buffer.c от Silicon Laboratories. Она значных чисел производился десяти- ра UB10 приводится в виде файла с также заполняет буфер из 4096 байт в кратный цикл, т.е. на монитор выво- исходным текстом USBXpress_Echo_ памяти результатами измерений АЦП, дились 10 строк с результатами по main.c и оттранслированного файла производит осреднение результатов 8 шестизначных чисел в строке. Перед USBXpress_Echo_12.hex. Данная про- измерения, вычисление напряжения, выводом на монитор в программе на грамма принимает массив из 32 одно- но результат передаёт по интерфей- компьютере включался программный байтных элементов по интерфейсу USB су RS-232. Кроме того, она использует таймер. После полного вывода 10 строк и передаёт этот массив по интерфейсу выводы микроконтроллера для зажи- таймер выключался. Для нахождения Δt SPI. Затем в 10-кратном цикле принима- гания светодиодов. В настоящей про- (в однократном цикле) время по тай- ет массив из 32 однобайтных элемен- грамме коммуникация по RS-232 заме- меру (Т) просто делилось на 10. Если, тов по интерфейсу SPI и передаёт этот нена на коммуникацию по SPI, удалены например, время Т составляло 0,22 с, то массив по интерфейсу USB. Для про- обращения к вычислениям напряже- Δt = 0,022 с. Использование 10-кратного граммирования обращений к интер- ния и зажиганиям светодиодов. Кроме цикла даёт двойное преимущество по фейсу USB со стороны микроконтрол- того, существенно изменены настройка сравнению с однократным. Во-первых, лера UB10 программа также использует работы АЦП, настройка системной так- выборка, состоящая из 10 строк по функции API из библиотеки USBXpress. товой частоты работы микроконтрол- 8 чисел является более репрезентатив- Использование этих функций подроб- лера, его процессора и др. ной, чем выборка из 8 чисел. Во-вторых, но освещено в описании программы 10-кратный цикл увеличивает время Т в USBXpress_Echo [2, 3]. Далее будет описана процедура 10 раз, что позволяет более точно опре- настройки микроконтроллера с помо- делить интервал Δt, подсчитанный как Программа для микроконтролле- щью конфигуратора в среде Simplicity среднее (Т/10). ра LB12 приводится в виде файла с Studio V3, бесплатно поставляемой ком- исходным текстом EFM8LB1_ADC_Lib_ панией Silicon Laboratories. В резуль- Перейдём непосредственно к опи- Autoscan_Large_Buffer.c и оттрансли- тате данной процедуры в автоматиче- санию программ (программа для ком- рованного файла EFM8LB1_ADC_Lib_ ском режиме будет сформирован файл пьютера приведена в дополнитель- Autoscan_Large_Buffer_4.hex. Данная инициализации устройства InitDevice.c. ных материалах к статье на сайте программа принимает по интерфей- Затем будет показано, какие дополни- www.soel.ru: исходный текст – In8U.clw, су SPI массив из 32 однобайтных эле- тельные команды необходимо вставить исполняемый файл – In8U.exe, файл ментов A[32]. В первом элементе это- в подпрограммы для коммуникации по проекта – In8U.prj). При запуске про- го массива содержится число осред- интерфейсу SPI, чтобы обмен данными граммы на экран монитора выводит- нений A[0]=N (индексация массивов в по SPI работал корректно. ся окно, в верхней левой части которо- языке C начинается с 0). Затем произ- го расположено поле ввода количества водится 2048-кратное аналого-циф- В настоящее время компанией Silicon осреднений N, а внизу – две кнопки: ровое преобразование напряжения, Laboratories разработана новая версия «Выход» и «Запуск/Продолжить». Поль- поданного на вход АЦП, и заполне- Simplicity Studio V4, которая имеет мно- зователь вводит число N, нажимает ние памяти XRAM двухбайтными слова- го новшеств по сравнению с Simplicity кнопку «Запуск/Продолжить», и через ми 2048 раз, т.е. всего 4096 байт. Далее Studio V3, однако в ОС Windows XP некоторое время на экран выводятся из памяти извлекаются и суммируют- некоторые функции Simplicity Studio V4 результаты. Эта программа передаёт ся все двухбайтные слова, и резуль- работают некорректно. Дальнейшее по интерфейсу USB массив из 32 одно- тат помещается в переменную AD0. изложение будет вестись для Simplicity байтных элементов (A[32]), первый из UL типа unsigned long. После этого, в Studio V3. которых содержит число N (А[1]=N), а зависимости от числа осреднений N, остальные зарезервированы для поль- производится N-кратное повторение НАСТРОЙКА МИКРОКОНТРОЛЛЕРА зовательских целей. Следует обратить измерений, суммируются все AD0. внимание, что индексация массива на UL по каждому измерению, и резуль- После запуска среды Simplicity Studio языке Clarion начинается с 1. Далее в тат помещается в переменную ADCSR необходимо в проекте EFM8LB1_ADC_ 10-кратном цикле программа прини- типа unsigned long. Затем для получе- Lib_Autoscan_Large_Buffer_4 выбрать мает массив из 32 однобайтных эле- ния 19-разрядного кода ADCSR сдвига- конфигурационный файл EFM8LB1_ ментов, первые 24 из которых содер- ется вправо или влево в зависимости от ADC_Lib_Autoscan_Large_Buffer.hwconf. N (см. ранее). Измерения производят- После этого на экран будет выведено окно DefaultMode Peripherals, отража- ющее все периферийные устройства СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2018 WWW.SOEL.RU 57

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ Рис. 8. Свойства SPI Рис. 6. Периферийные устройства LB12 Рис. 9. Свойства FIFO SPI Рис. 7. Параметры АЦП Рис. 10. Разрешение SPI в матрице соединений LB12 (см. рис. 6). Основные устройства, Затем необходимо выбрать параме- корректно. Внешний генератор следует работу которых необходимо настроить, тры работы ядра процессора, нажав выбирать, если требуется измерять или показаны красными галочками. кнопку Core (см. рис. 6), и в открыв- задавать точные интервалы времени с шемся справа окне выбрать параметр помощью таймеров, поскольку точно- Сначала необходимо настроить пара- SYSCLK is below 75 MHz. Вместо внеш- сти внутреннего генератора для этих метры внешнего генератора, нажав него генератора можно выбрать вну- целей недостаточно. кнопку EXTOSC0. На экран будет выве- тренний, тоже с частотой 72 МГц. Для дено окно, в котором необходимо этого необходимо нажать кнопку Clock Для настройки параметров рабо- выбрать режим CMOS и установить Control (см. рис. 6) и в открывшемся ты АЦП и его опорного напряжения частоту 72 МГц. После этого следует окне выбрать Internal High Frequency необходимо нажать кнопку Voltage нажать кнопку Clock Control (см. рис. 6) Oscillator 1 и SYSCLK/1, в результате Reference (см. рис. 6) и в открывшемся и в открывшемся справа окне выбрать чего системная частота также устано- окне установить Internal 2.4V (output to External Oscillator и SYSCLK/1, в резуль- вится равной 72 МГц. В обоих случаях VREF pin). Далее следует нажать кноп- тате чего системная частота установит- программа будет работать одинаково ку ADC0 (см. рис. 6) и в открывшемся ся равной 72 МГц. окне выбрать параметры АЦП в соот- 58 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2018

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ AGND EXTCLK Листинг 1 VREF //-------------------------------- void outspi(unsigned char byte) { RST/C2CK SPI0_SCK //-------------------------------- C2D SPI0_MISO SPI0_MOSI SPI0DAT = byte; // Вывод байта по SPI SPI0_NSS while (!SPI0CN0_SPIF); // Ожидание окончания вывода байта ADC_IN SPI0CN0_SPIF = 0; // Сброс флага окончания передачи Рис. 11. Порты LB12 DEL20NS(); // Задержка для гарантированного сброса флага SPIF } //------------------------------- Листинг 2 //------------------------------- unsigned char inspi() { //------------------------------- unsigned char byte; SPI0DAT = 0x0f; // Ввод байта в микрокон- троллер while (!SPI0CN0_SPIF); // Ожидание окончания ввода байта SPI0CN0_SPIF = 0; // Сброс флага окончания приёма byte = SPI0DAT; DEL20NS(); // Задержка для гарантированного сброса флага SPIF. return (byte); } //------------------------------ ветствии с рисунком 7, уделив особое дует записать на диск, в результате чего Листинг 3 внимание параметрам, выделенным будет сгенерирован файл InitDevice.c. //------------------------------ красным. void DEL20NS() { Рассмотрим подробнее подпрограм- // _nop_(); Для настройки работы интерфей- мы приёма/передачи по интерфейсу са SPI необходимо нажать кнопку SPI0 SPI, т.к. при их написании и исполь- unsigned char i; (см. рис. 6) и в открывшемся справа зовании был обнаружен ряд про- for (i = 0; i < 2; i++) {} окне выбрать параметры SPI, уделив блем. В описании микроконтролле- } особое внимание параметрам, выде- ра EFM8LB12 указано, что в SPI добав- //------------------------------- ленным красным (см. рис. 8). Затем лен новый режим FIFO глубиной до в этом окне следует выбрать вклад- 4 байт. При применении режима FIFO, Рис. 12. Окно программы с результатами при N=4 ку FIFO и в открывшемся справа окне вместо стандартных процедур ввода/ установить параметры в соответствии вывода по SPI и, в частности, исполь- ко байт будут прочитаны неправильно. с рисунком 9. Далее следует разрешить зования флага SPIF (SPI0CN0_SPIF) для Не помогает и многократное включе- работу SPI в матрице соединений, для контроля ввода/вывода байта, должны ние команды _nop_(). Проблема может чего в правом верхнем углу меню нуж- применяться специальные процедуры. быть решена, если после команды сбро- но нажать на «решётку» (CROSSBAR0) и Вместе с тем в описании сказано, что са флага SPIF обратиться к подпрограм- в открывшемся справа окне (см. рис. 10) если не использовать FIFO, то должны ме задержки DEL20NS() (см. листинг 3), выбрать пункт Clock/Data. В этом слу- применяться стандартные процеду- представляющей собой два пустых цик- чае порты (SPI) P1.2…P1.5 будут отме- ры ввода/вывода по SPI и, в частности, ла (for (i = 0; i < 2; i++) {}) чены синим цветом. должен использоваться флаг SPIF для при использовании генератора на контроля приёма/передачи. При этом 72 МГц. При использовании генера- Далее необходимо настроить рабо- отмечается, что после команды сбро- тора на 50 МГц количество пустых ту портов LB12. Для этого в ниж- са флага SPIF (SPI0CN0_SPIF=0;) для её циклов можно уменьшить до одного ней части меню следует переклю- гарантированного выполнения дол- (for (i = 0; i < 1; i++) {}). чить режим, нажав кнопку Default жен пройти как минимум один машин- Mode Port I/O. На экране будет ото- ный цикл. Один машинный цикл может РЕЗУЛЬТАТЫ бражён рисунок микросхемы LB12 быть задан, например, командой _nop_ с её портами (см. рис. 11). С помо- () (пустая операция). Тогда, в соответ- Результаты работы программы изме- щью команды Skip необходимо «пере- ствии с описанием, если не использо- рений напряжений при N=1, 2, 4, 8, 16 и двинуть» сигналы SPI (SPI0_SCK, вать FIFO, его необходимо запретить, 32 приведены в дополнительных мате- SPI0_MISO, SPI0_MOSI и SPI0_NSS) в пра- т.е. в строке Enable Recive FIFO устано- риалах к статье на сайте www.soel.ru. вую часть микросхемы. Далее следует вить опцию Disabled вместо Enabled На рисунке 12 представлены результа- установить для портов P1.2 (SPI0_SCK), (см. рис. 9). Кроме того, в стандарт- ты измерений при N=4. Как видно из P1.4 (SPI0_MOSI) и P1.5 (SPI_NSS) режим ных подпрограммах вывода байта рисунка, 5-й знак после запятой изме- Digital Push-Pull Output, для порта (см. листинг 1) и ввода байта (см. лис- няется от 4 до 7. P1.3 (SPI0_MISO) – Digital OpenDrain тинг 2) после команды сброса фла- I/O, для порта P0.3 (EXTCLK) – Digital га SPIF необходимо ввести оператор OpenDrain I/O, для портов P0.0 (VREF), _nop_(). Однако в такой конфигура- P0.1 (AGND) и P2.5 (ADC_IN) – Analog ции обмен по SPI работать не будет. I/O. После выполнения всех перечис- Если же разрешить FIFO, то обмен дан- ленных операций сконфигурирован- ными заработает, но первые несколь- ный режим работы устройства сле- СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2018 WWW.SOEL.RU 59

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ Результаты работы АЦП LB12 при различных значениях N ния на скорость вывода результатов. Опыт показывает, что однажды вве- Номер канала дённые коэффициенты не изменяют- ся в течение достаточно долгого време- Режим 1 2 3 4 5 6 7 8 ни, исчисляемого месяцами и годами. измерений В ΔΣ-АЦП, например в ADS1210, кали- бровку нуля и полной шкалы прихо- U, В дится проводить перед каждым измере- нием. В таких АЦП перед измерением N=1, Δt=0,022 с 1,20007 1,20003 1,20006 1,20007 1,20004 1,20003 1,20002 1,20005 также требуется установка цифрово- го фильтра, на что тратится дополни- N=2, Δt=0,042 с 1,20004 1,20007 1,20007 1,20004 1,20005 1,20008 1,20005 1,20002 тельное время. Помимо прочего, доста- точно высокая стоимость ΔΣ-АЦП не N=4, Δt=0,085 с 1,20006 1,20004 1,20007 1,20004 1,20006 1,20004 1,20005 1,20004 выдерживает никакой конкуренции с SAR-АЦП. N=8, Δt=0,167 с 1,20005 1,20005 1,20005 1,20005 1,20005 1,20004 1,20005 1,20005 N=16, Δt=0,334 с 1,20005 1,20005 1,20005 1,20005 1,20005 1,20005 1,20005 1,20005 ЗАКЛЮЧЕНИЕ N=32, Δt=0,667 с 1,20005 1,20005 1,20005 1,20005 1,20005 1,20005 1,20005 1,20005 Результаты, приведённые в статье, В таблице приведены результа- тогда как по точности измерений они свидетельствуют о том, что метод ты, взятые из 5-й строки каждой из друг от друга не отличаются. передискретизации и осреднения, 6 серий измерений. С увеличением применённый для АЦП микрокон- N прослеживается явная тенденция Здесь необходимо отметить, что троллера EFM8LB12F64, позволяет к уменьшению разброса значений точность до 5-го знака после запя- использовать этот микроконтрол- напряжений. Если при N=8 в 4-й стро- той в большинстве случаев является лер вместо C8051F067 в самых раз- ке присутствует только одно значение избыточной. Даже цифровые вольт- личных средствах измерения напря- (1,20004 В), отличающееся от осталь- метры и мультиметры, измеряющие жений, в том числе в компьютерно- ных (1,20005 В), то в следующих двух напряжение с точностью до 4-го знака микроконтроллерных системах сбора строках 5-й знак после запятой уже после запятой, сто′ ят довольно доро- и обработки измерительной инфор- не меняется. Это позволяет утверж- го, а цена приборов с разрешением мации. Применение микроконтролле- дать, что максимальная точность до 5-го знака после запятой может ра EFM8LB12F64 в подобных системах результата достигается уже при N=16 достигать нескольких тысяч долла- позволит существенно улучшить их и осреднения при N=32 проводить не ров. Стоимость же LB12 составляет скоростные характеристики и надёж- имеет смысла. Поскольку при N=16 не более $2. ность, значительно снизить стоимость Δt=0,334 с, то, выбрав интервал вре- и тем самым повысить их конкуренто- мени, через который необходимо про- Как известно, SAR-АЦП имеют способность. изводить измерения Δt=0,4 с, можно несколько строго детерминирован- быть уверенным, что АЦП LB12 успе- ных типов погрешностей: интеграль- ЛИТЕРАТУРА ет произвести преобразования с мак- ная нелинейность, погрешность нуля симальной точностью. Другими сло- и полной шкалы, погрешность каж- 1. Кузьминов А. Как заставить встроенный вами, максимальная точность резуль- дого канала. Кроме того, для предот- в микроконтроллер АЦП поразрядного тата может быть достигнута при Δt не вращения перенапряжений на входах уравновешивания работать с разрешени- более 0,4 с. АЦП перед ними в обязательном поряд- ем дельта-сигма-АЦП. Современная элек- ке необходимо устанавливать микро- троника. 2012. № 3. Представляет интерес сравнение схемы защиты, например MAX4507, результатов АЦП LB12 с результатами одновременно предохраняющую от 2. Кузьминов А. Преобразователь интер- АЦП F067 [1]. 5-й знак после запятой перенапряжений 8 каналов. Сопро- фейсов USB-SPI на базе нового для F067 не меняется при Δt=0,5 с, a для тивления каждого канала таких микро- 51-совместимого микроконтроллера LB12 этот интервал времени Δt не пре- схем также несколько отличаются меж- EFM8UB1. Современная электроника. вышает 0,4 с. Кроме того, минимальный ду собой. Детерминированность всех 2017. № 1–3. интервал времени Δt при измерениях этих погрешностей легко компенси- F067 составляет 0,1 с, в то время как руется вводом специальных калибро- 3. Кузьминов А.Ю. Связь между компьюте- минимальный интервал времени для вочных коэффициентов для каждого ром и микроконтроллером. Современ- LB12 составляет 0,022 с при N=1. Дру- канала, и впоследствии в программе ные аппаратные и программные сред- гими словами, LB12 позволяет исполь- для компьютера каждое из измерен- ства. – М.: Перо, 2018. зовать интервалы времени Δt=0,025 с и ных напряжений по конкретному Δt=0,05 с, а F067 такой возможностью каналу компенсируется путём умно- 4. Кузьминов А. Изготовление устройств на не обладает. Из сравнения LB12 и F067 жения на соответствующий калибро- печатных платах с высоким разрешением следует явное преимущество первого вочный коэффициент. Умножение в в домашних условиях. Технологии в элек- перед вторым по скорости измерений, компьютере занимает ничтожно малое тронной промышленности. 2010. № 8–10. время и не оказывает никакого влия- 2011. № 1, 2. 5. Кузьминов А. Технология изготовления печатных плат с высоким разрешени- ем в любительских условиях. Радио. 2017. № 10. 6. Improving ADC Resolution by Oversampling and Averaging. AN118: www.silabs.com. 60 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2018

Свобода проектирования Реклама САПР электроники В состав Delta Design, обеспечивающей сквозной цикл проектирования печатных плат, входят модули: • Менеджер библиотек • Схемотехнический редактор • Схемотехническое моделирование • HDL-симулятор • Редактор правил • Редактор печатных плат • Топологический редактор плат TopoR • Коллективная работа для предприятий www.eremex.ru +7 (495) 232-1864 / [email protected]

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ Модуль управления для охранного извещателя «Астра-5» Сергей Шишкин ([email protected]) выключенном питании, а также в дежур- ном режиме (по истечении 1 мин после В статье представлен модуль управления для охранного извещателя подачи питания) выходные контакты «Астра-5» исполнения А. Подробно описаны алгоритм работы реле RELAY датчика охраны разомкну- устройства, его схемотехника и программное обеспечение. ты. Подробное описание датчика охра- ны «Астра-5» приведено в [1]. В описываемом устройстве задей- Внешними (выносными) элемента- ствован отечественный извещатель ми по отношению к модулю управления Нагрузка, состояние которой не охранный объёмный оптико-электрон- являются 7 датчиков охраны «Астра-5». изменяется во времени после вклю- ный «Астра-5» исполнения А ИО 409-10 В качестве нагрузки № 1 могут выступать чения сигнализации, подключается (далее – датчик охраны). Данный дат- такие исполнительные устройства, состо- к соединителю Х1. Канал управляет- чик предназначен для обнаружения яние которых не изменяется периодиче- ся с вывода 2 микроконтроллера DD1. проникновения в закрытое охраняемое ски во времени. Это может быть соленоид Нагрузка, состояние которой перио- помещение и формирования извеще- электромеханического замка, актуатор дически изменяется во времени после ния о тревоге посредством размыкания люка или двери, механизм блокировки включения сигнализации, подключа- выходных контактов сигнального реле. дверей. У нагрузки № 2 состояние пери- ется к соединителю Х2. Канал управ- одически изменяется во времени (свето- ляется с вывода 11 микроконтролле- Принцип действия основан на реги- вая или звуковая сигнализация). Внутрен- ра DD1. С порта РВ микроконтроллер страции изменений потока теплового ние кнопки платы контроллера S1–S7 – DD1 управляет клавиатурой (кнопки излучения, возникающих при попада- кнопки для проверки работоспособности S1–S8) и динамической индикацией. нии человека в область обнаружения, линий, к которым подключаются вынос- Динамическая индикация выполне- которая состоит из нескольких чув- ные датчики охраны. на на транзисторах VT5, VT6, цифро- ствительных зон. Каждая из этих зон, вых 7-сегментных индикаторах HG1, в свою очередь, состоит из двух элемен- Рассмотрим работу модуля управле- HG2. Резисторы R11–R18 – токоогра- тарных чувствительных зон. Чувстви- ния. Его принципиальная схема с под- ничители для сегментов индикаторов тельные зоны датчика формируются ключённым датчиком охраны «Астра-5» HG1, HG2. Коды для включения данных линзой Френеля и двухплощадочным представлена на рисунке 3. индикаторов при функционировании пироэлектрическим приёмником излу- динамической индикации поступают чения. Электрический сигнал с пиро- Назначение выводов на колодке дат- на вход PВ микроконтроллера DD1. Для электрического приёмника поступает чика охраны «Астра-5»: функционирования клавиатуры задей- на микроконтроллер, который в соот- ● TMP – сигнал, который при снятии ствован вывод 7 микроконтроллера ветствии с заданным алгоритмом фор- DD1. Рабочая частота микроконтрол- мирует извещение «ТРЕВОГА» размыка- крышки формирует извещение о тре- лера DD1 задаётся генератором с внеш- нием выходной цепи оптоэлектронно- воге независимо от включения пита- ним резонатором ZQ1 на 10 МГц. Пита- го реле. Внешний вид датчика охраны ния датчика; ющие напряжения +5 В и +15 В посту- «Астра-5» приведён на рисунке 1. Струк- ● RES – клемма для установки резистора; пают на устройство с соединителя Х3. турная схема представляемого устрой- ● RELAY – выходы реле; Конденсатор С6 фильтрует пульсации ства представлена на рисунке 2. ● +12 В, GND – клеммы питания и земли. в цепи питания +5 В. На принципиальной схеме показа- но подключение одного датчика. При Нагрузка № 1 Силовая Модуль управления (постоянно включена часть №1 Кнопки для при включённой сигнализации) Силовая CPU проверки Выносные датчики часть независимых «Астра-5» Нагрузка № 2 №2 B1 (периодически линий B2 ВА1 B3 включается Пьезоэлектрический S1 и выключается B7 при включённой излучатель PB0...PB7 S2 сигнализации) S3 S7 Рис. 1. Внешний вид датчика охраны «Астра-5» Рис. 2. Структурная схема устройства СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2018 WWW.SOEL.RU 62

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ Интерфейс управления состоит Рис. 3. Принципиальная схема модуля управления охранного устройства из клавиатуры (кнопки S1–S8), бло- ка индикации, двух цифровых семи- линий. Тумблер SA1 должен находиться ки охраны № 1–7. На индикаторе HG2 сегментных индикаторов HG1 и HG2 в положении «ВЫКЛ», т.е. датчик охраны в режиме № 1 отображается цифра 1. и тумблера SA1. Перечисленные эле- выключен. При нажатии на концевой менты имеют следующее назначение: выключатель, кнопку S1 или при прину- В режиме № 2 (постановка на охрану) ● S1–S7 – контрольные кнопки прове- дительном замыкании контактов RELAY индикация организована следующим датчика охраны № 1 начинает мигать образом. После нажатия на кнопку S8 рок линий датчиков системы охраны; элемент А индикатора HG1 и т.д. Осталь- модуль управления из режима № 1 пере- ● S8 («Режим») – кнопка выбора режи- ные линии контроля работают анало- ходит в режим № 2, начинается обрат- гично. Элементам A–G индикатора HG1 ный отсчёт времени, который отобра- ма работы: режим № 1, режим № 2; ре- соответствуют кнопки S1–S7 и датчи- жается на индикаторах HG1 и HG2. При жим № 3 (сигнализация сработала) этом необходимо установить тумблер данной кнопкой не устанавливается; ● SA1 – тумблер включения питания датчика охраны. Разряды индикации интерфейса име- ют следующее назначение: ● 1-й разряд (индикатор НG2) отобра- жает единицы секунд во время обрат- ного отсчёта при переходе из режима № 1 в режим № 2, а также единицы се- кунд во время обратного отсчёта при переходе из режима № 2 в режим № 3; отображает «1» в режиме № 1, «2» в режиме № 2, «3» в режиме № 3 (сиг- нализация сработала); ● 2-й разряд (индикатор НG1) – в режи- ме № 1 элементы индикатора позво- ляют контролировать и проверять ли- нии № 1–7, к которым подключаются внешние датчики охраны; отобража- ет десятки секунд во время обратного отсчёта при переходе из режима № 1 в режим № 2; десятки секунд во вре- мя обратного отсчёта при переходе из режима № 2 в режим № 3. Конструктивно все вышеуказанные элементы целесообразно разместить на отдельной панели управления. Состояние контактов реле датчиков охраны можно контролировать с помо- щью элементов А, B, C, D, E, F, G инди- катора HG1. На принципиальной схе- ме (см. рис. 2) к соединителю Х4 (через ответную часть – соединитель Х5) под- ключён только один датчик – датчик охраны № 1 (линия № 1 – А1, В1). На остальные линии А2, В2–А7, В7 (линии № 2–7) установлены перемычки. Таким образом, в устройстве имеется 7 незави- симых линий, к которым можно подклю- чить 7 датчиков типа «Астра-5». О под- ключении датчиков в шлейф на одну линию будет сказано далее. Реле датчи- ков охраны через соединитель Х5 под- ключаются параллельно кнопкам S1–S7. Алгоритм работы устройства, состояще- го из модуля управления и датчика охра- ны, следующий. Как упоминалось выше, возможны три режима работы – № 1–3. После подачи питания на модуль управления он переходит в режим № 1 – режим контроля независимых СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2018 WWW.SOEL.RU 63

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ Рис. 4. Схема подключения датчиков охраны «Астра-5» частей: инициализации, основной про- граммы, работающей в замкнутом цикле, SA1 в положение «ВКЛ». Датчик охраны каторе HG3 в режиме «Тревога» отобра- и подпрограммы обработки прерывания переходит в дежурный режим. Длитель- жается цифра 3. Точка H индикатора от таймера T/C1 (метки INIT, SE1, ТIM0 ность дежурного режима составляет 60 с. HG2 периодически мигает, индикатор соответственно). В основной програм- Обратный посекундный отсчёт начина- HG1 погашен. На выводе 2 микрокон- ме реализован отсчёт времени и вклю- ется со значения 99. За отведённые 99 с троллера DD1 устанавливается сигнал чение сигнализации. В подпрограмме необходимо закрыть окна, двери и поки- лог. 0, т.е. нагрузка, подключённая к сое- обработки прерывания осуществляют- нуть помещение – сдать помещение на динителю Х1, будет постоянно включе- ся счёт одной секунды, опрос клавиату- охрану. В течение этого времени на инди- на. Звуковой пьезоэлектрический излу- ры, работа динамической индикации каторе HG2 в режиме № 2 отображается чатель ВА1 включён. Аналогично сиг- и перекодировка двоичного числа зна- цифра 2. Точка H индикатора HG2 пери- нализация сработает при размыкании чений времени в код для отображения одически мигает, индикатор HG1 пога- контактов ТМР датчика охраны, то есть информации на 7-сегментных индика- шен. Через 99 с устройство гарантиро- при попытке снять с него крышку. торах. ванно перейдёт из дежурного режима в режим охраны. Контакты RELAY датчика При нажатии на кнопку S8 в режимах На R22 организован регистр знако- охраны замкнуты, реле К9 модуля управ- № 2, № 3 устройство переходит в режим места. При инициализации в Y-регистр ления включено. Контакты 11, 12 группы № 1. Таким образом, для снятия поме- загружается начальный адрес буфера К9.1 разомкнуты. Контакты 11, 12 в груп- щения с охраны необходимо за 22 с отображения $060. При этом на дисплее пах К3.1–К8.1 разомкнуты. с момента подачи сигнала с датчика будет включён разряд единиц минут охраны нажать на кнопку S8 и переве- (единиц секунд). При каждом обраще- В режиме охраны сигнализация сраба- сти тумблер SA1 в положение «ВЫКЛ». нии к подпрограмме обработки преры- тывает (модуль управления переходит в Очевидно, что несанкционированный вания содержимое регистра R22 сдвига- режим «Тревога») приблизительно через доступ к данным органам управления ется влево на один разряд, а содержимое 22 с с момента перехода в режим «Тре- должен быть ограничен. регистра Y увеличивается на 1. вога» датчика охраны. После размыка- ния контактов RELAY датчика охраны Сразу после подачи питания на выво- Разработанная программа на ассем- на 4 с происходит следующее. Реле К9 де 1 микроконтроллера DD1 через блере занимает 0,54 Кбайт памяти про- обесточивается, контакты 11, 12 груп- RC-цепь (резистор R10, конденсатор С3) грамм микроконтроллера. Потребле- пы К9.1 замыкаются. Микроконтрол- формируется сигнал системного аппа- ние тока по каналу напряжения +5 В лер DD1 получает сигнал тревоги. Начи- ратного сброса микроконтроллера DD1. составляет не более 100 мА. нается обратный отсчёт времени, кото- Инициализируются регистры, счётчи- рое отображается на индикаторах HG1, ки, стек, таймер Т/С1, сторожевой тай- Конденсаторы С1–С5 типа К10-17а. HG2. При достижении нулевого значе- мер, порты ввода/вывода. При иници- Конденсатор С6 типа К50-35. В схемах ния на индикаторах HG1, HG2 срабаты- ализации каналы управления нагруз- применены резисторы типа С2-33Н-0.125 вает сигнализация. При этом на выво- ками отключены. На выводах 2, 3, 6, 11 с допуском ±5%. К1, К2 – твёрдотельное де 11 микроконтроллера DD1 сигнал установлен уровень лог. 1. Принципи- реле типа 5П19.10ТМА1-10-8 с макси- будет иметь форму меандра с периодом альная схема подключения датчиков мальным током нагрузки 10 А и напря- 2 с. Соответственно, нагрузка (сирена, охраны «Астра 5» к линии № 1 модуля жением до 800 В. Данное реле можно ревун и пр.), подключённая к соедини- управления представлена на рисунке 4. заменить на электромагнитное или дру- телю Х2 будет включаться и выключать- гое твёрдотельное реле, учитывая при ся с той же периодичностью. На инди- Программа (дополнительные мате- этом параметры подключаемой нагруз- риалы к статье можно скачать на сайте ки. Реле К1, К2 типа РЭС60 исполнения www.soel.ru) состоит из трёх основных РС4.569.435-02. Предохранители FU1 и FU2 типа ВП1-5А (5 А/250 В). Держатели плавких вставок типа ДВП4-1в. Номинальный ток предохранителя выбирается исходя из номинального тока подключаемой нагрузки. Индикато- ры HG1 и HG2 зелёного цвета HDSP-F501. Модуль управления не требует дополни- тельной настройки и отладки. ЛИТЕРАТУРА 1. Руководство по эксплуатации. Извещатель охранный объёмный оптико-электрон- ный ИО 409-10 «Астра-5» Исполнение А. 2. Бродин В.Б., Шагурин И.И. Микроконтрол- леры. Архитектура, программирование, интерфейс. – М.: Издательство ЭКОМ, 1999. 3. Белов А.В. Создаём устройства на микрокон- троллерах. – СПб.: Наука и техника, 2007. 4. Голубцов М.С., Кириченкова А.В. Микрокон- троллеры AVR: от простого к сложному. Изд. 2-е, испр. и доп. – М.: СОЛОН-Пресс, 2005. 64 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2018

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ НОВОСТИ МИРА ФЕДЕРАЦИЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ вания научно-технологических программ накопления и управления энергоресурсами и проектов до управления правами на ре- с помощью внедрения инновационных тех- СОБСТВЕННОСТИ В СЕССИИ зультаты интеллектуальной деятельности. нологий и интеллектуальных энергосистем В условиях невысокой концентрации науч- в промышленность и энергетику будущего, «ТРАНСФЕР ТЕХНОЛОГИЙ – ного и предпринимательского потенциала ускорить развитие и применение техноло- ОТ НАУКИ К БИЗНЕСУ» это очевидный способ решения проблемы гий новой энергетики в России. взаимодействия между наукой и бизнесом, Федерация интеллектуальной собствен- а зачастую и государством. Уже в третий раз World Smart Energy ности приняла участие в сессии «Трансфер Summit Russia: технологий – от науки к бизнесу», которая В свою очередь, Вадим Куликов, первый ● объединит лидеров крупнейших энерге- прошла на полях международного форума заместитель генерального директора Агент- инновационного развития «Открытые инно- ства по технологическому развитию, отме- тических, промышленных предприятий и вации» 17 октября 2018 года в Сколково. тил, что в системе трансфера технологий ведущих мировых экспертов в области ин- бывает ситуация, когда есть «и донор, и ре- новационных, цифровых и интернет-ре- Наука играет ключевую роль в преодоле- ципиент». Однако вендоры технологий за- шений для энергетической сферы; нии технологических барьеров, однако от- частую не находят инжиниринговую ком- ● представит лучший мировой опыт перехо- лаженные механизмы коммуникации инду- панию, которая была бы в состоянии ре- да на новые модели генерации, распреде- стрий и научной среды, которые позволяют шить конкретную задачу в определённый ления, управления и накопления энергии; слаженно и успешно монетизировать раз- момент, и для этого нужно разрабатывать ● презентует лучшие мировые проекты ре- работки, не сформированы. Своими мне- разнообразные инструменты поддержки для ализации комплексных программ по циф- ниями по этой проблеме в рамках сессии разных этапов технологического трансфе- ровой энергетике и внедрению иннова- поделились президент Федерации интел- ра и производства. ционных технологий на предприятиях, в лектуальной собственности Сергей Мат- ЖКХ и зданиях; веев, директор по связям с органами госу- Пресс-служба ассоциации IPChain ● познакомит участников саммита с пер- дарственной власти и правовым вопросам спективными решениями как от круп- ГК «ХимРар» Дмитрий Галкин, профессор WORLD SMART ENERGY SUMMIT ных ИТ-компаний России и мира, так и GWU Элиас Караяннис, генеральный дирек- RUSSIA ПРЕДСТАВИТ БОЛЕЕ со стартап-решениями ведущих мировых тор MARCHMONT Capital Partners Кендрик 90 КЕЙСОВ В СФЕРЕ IOE акселераторов. Уайт, вице-президент по науке и образо- В 2019 году программа предполагает ванию фонда «Сколково» Николай Суетин, Более 90 практических кейсов будут пред- 6 ключевых потоков для презентации прак- старший менеджер по стартапам Dassault ставлены на III Всемирном энергетическом тики и последних разработок и решений в Syste′mes Фабьен Нойер, исполнительный саммите World Smart Energy Summit Russia, области интеллектуальной энергетики: директор Национальной ассоциации транс- который пройдёт 26–27 марта 2019 года в «Цифровизация», «Распределённая энерге- фера технологий Егор Шипицын и другие. Москве в «Event Hall Даниловский». тика», «Промышленная энергетика», «Энер- гетика и ЖКХ», «Энергоэффективные горо- Как отметил президент Федерации ин- Цель Всемирного цифрового энергетиче- да и здания», «Energy Tech Hub». теллектуальной собственности Сергей Мат- ского саммита World Smart Energy Summit веев, «проблема трансфера технологий на Russia – создать новый вектор трансформа- Пресс-служба Redenex сегодня лежит не в законодательстве. Это ции в системе генерации, распределения, проблема культуры коммуникации, взаимо- действия. Если университеты будут расска- зывать о своих исследованиях, то это под- толкнёт промышленность к формированию внятных и конкретных заказов. Их невоз- можно сформулировать, не узнав о возмож- ностях и трендах в науке. Обратное тоже верно. Поэтому трансфер технологий, ре- зультатов интеллектуальной, творческой де- ятельности – всегда двустороннее действие, всегда взаимодействие, сотворчество нау- ки и индустрий». Сергей Матвеев отметил, что шанс на развитие такой коммуникации даёт разви- тие технологий – от строительства откры- той цифровой инфраструктуры формиро- СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2018 WWW.SOEL.RU 65

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ Автоматизация формирования посадочных мест электронных компонентов в среде Altium Designer Часть 2 Алексей Якубенко ([email protected]) состоит из двух столбцов: в первом – Package Type – отображаются типы В первой части статьи был рассмотрен процесс формирования корпусов ЭК, для которых должны посадочных мест с помощью мастера IPC Compliant Footprint Wizard. быть сформированы ПМ, во втором – Во второй части речь пойдёт об их формировании с помощью File Name – пути к загруженным фай- группового мастера IPC Compliant Footprints Batch Generator. лам. Для загрузки файлов предназна- чена кнопка Add Files, которую мож- IPC COMPLIANT FOOTPRINTS мул стандарта – остаётся неизмен- но найти справа под таблицей файлов. BATCH GENERATOR ным. Данные для формирования ПМ Там же расположена кнопка для уда- здесь вводятся не при помощи диа- ления файлов из таблицы – Remove Мастер IPC Compliant Footprints Batch логовых окон, как это происходит в Files. Под таблицей файлов распо- Generator предназначен для группово- случае мастера IPC Compliant Footprint ложена опция Output Folder, с помо- го формирования посадочных мест Wizard, а при помощи таблиц в фор- щью которой задаётся путь к папке, (ПМ). Иными словами, за одну сес- мате *.xls или файлов табличных дан- где должны сохраняться результаты сию с помощью этого мастера создаёт- ных в формате *.csv. Интерфейс масте- работы мастера. ся любое количество ПМ любого типа. ра состоит из одного окна (см. рис. 1), При этом принцип действия мастера с помощью которого в среду AD загру- Ещё ниже расположена галочка IPC Compliant Footprint Wizard – фор- жаются файлы данных для формиро- Produce STEP model. Если она постав- мирование геометрии ПМ на основе вания ПМ. Загруженные файлы ото- лена, то параллельно с созданием ПМ вводимых геометрических данных бражаются в таблице, расположенной формируются, подключаются к ПМ корпусов электронных компонентов в верхней части окна мастера. Таблица и сохраняются во внешних файлах (ЭК) с учётом рекомендаций и фор- 3D-модели корпусов в формате STEP. При этом чуть ниже доступна опция Рис. 1. Окно мастера IPC Compliant Footprints Batch Generator Model Folder, с помощью которой ука- зывается путь к папке для сохранения файлов 3D-моделей. Когда указанная галочка снята, 3D-модели также соз- даются и подключаются к ПМ, но при этом они представляют собой набор 3D-примитивов и во внешних файлах не сохраняются. Ещё ниже расположена опция выбо- ра вариантов формирования библи- отек посадочных мест, включающая следующие пункты: ● Generate all footprints in… – сохра- нять все ПМ в текущей библиотеке посадочных мест; ● Generate single PcbLib files per input file – генерировать отдельную библи- отеку посадочных мест для каждого загружаемого файла данных (библи- отекам присваивается то же имя, что и у файла данных); ● Generate single PcbLib files per footprint name – генерировать отдельную би- блиотеку посадочных мест для каж- дого ПМ (библиотекам присваива- ется то же имя, что и у соответству- ющего ПМ). Ещё ниже расположен пункт Generate report on completion, выбор 66 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2018

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ которого позволяет после формиро- Рис. 2. Заполненная таблица для формирования линейки посадочных мест для чип-резисторов вания ПМ сгенерировать отчёт о про- производства АО «НПО „ЭРКОН“» ведённой операции. Когда эта опция активирована, становится доступным ве расчётов и рекомендаций стан- ра посадочных мест мастер коман- пункт Open generated report, выбор дарта; дой Tools → IPC Compliant Footprints которого приводит к открытию в ● Format – формат вводимых данных Batch generator… (необходимо заме- окне AD сгенерированного отчёта. соответствующего столбца; здесь тить, что данный мастер также явля- В самом низу находится опция Open может присутствовать один из ва- ется частью расширения IPC Footprint generated PcbLib files on completion, риантов: Generator). В открывшемся окне которая становится доступной после − String – значения должны вводить- раскроем выпадающее меню Open выбора пункта Generate single PcbLib ся в текстовом формате; Template… и выберем пункт CHIP. files per input file в опции выбора − Real – значения должны вводить- В результате откроется шаблон фай- вариантов формирования библио- ся строго в числовом формате с ла, предназначенного для загрузки тек. В случае проставления соответ- запятой; в AD данных по двухвыводным чип- ствующей галочки после окончания − строго определённый набор сим- корпусам. Ориентируясь на докумен- работы мастера открываются все сге- волов; тацию на чип-резисторы производ- нерированные библиотеки посадоч- ● Description – пояснение к столбцу ства АО «НПО „ЭРКОН“» [3] и на лист ных мест. соответствующего параметра. помощи Legend – Package, заполним Таким образом, алгоритм работы соответствующими параметрами таб- Каждый файл данных, загружаемый с мастером IPC Compliant Footprints лицу данных (см. рис. 2). В данном с помощью мастера, должен строго Batch Generator в общем случае пред- случае в первую очередь необходи- соответствовать определённой фор- ставляет собой следующую последо- мо заполнить такие геометрические ме. Для каждого типа корпуса предус- вательность действий: параметры, как Lmin и Lmax (мини- мотрен собственный шаблон табли- 1. Запуск мастера. мальная и максимальная длина кор- цы в формате *.xls, содержащий свой 2. Запуск шаблона таблицы требуе- пуса), Wmin и Wmax (минимальная и оригинальный набор параметров. мого типа корпуса и её заполнение. максимальная ширина корпуса), Tmin Доступ к шаблонам осуществляет- 3. Сохранение таблицы данных под и Tmax (минимальная и максималь- ся с помощью выпадающего меню определённым именем. ная длина вывода под корпусом) и Open Templates…, которое можно най- 4. Повторение пунктов 2 и 3 для лю- Аmax (максимальная высота корпу- ти слева под таблицей файлов дан- бого количества корпусов любого са). В параметре PackageType указы- ных (см. рис. 1). Каждый из шабло- типа. вается тип корпуса – в данном слу- нов представляет собой Excel-книгу, 5. Загрузка с помощью окна мастера чае для чип-резисторов прописываем где первый лист, имеющий название полученных таблиц данных. букву R. Параметр DensityLevel опре- Data, собственно, и является табли- 6. Настройка мастера. деляет в соответствии со стандартом цей данных, которая используется 7. Запуск генерации ПМ. По оконча- уровень плотности – в данном случае для построения ПМ и 3D-моделей. нии формирования ПМ окно ма- устроит средний уровень, поэтому Каждый столбец этой таблицы пред- стера автоматически закрывается. прописываем букву N. Если столбцы назначен для ввода определённого FootprintName и FootprintDescription параметра и соответственно озаглав- ПРИМЕРЫ РАБОТЫ оставить без заполнения, то мастер лен. Второй и третий листы, Legend – С IPC COMPLIANT FOOTPRINTS их заполнит автоматически в соот- Package и Legend – Footprint, являют- BATCH GENERATOR ветствии со стандартом. Пропи- ся листами помощи для заполнения шем в них свои данные. В столбце таблицы. На листе Legend – Package Продемонстрируем принципы FootprintName укажем наименования поясняется, как заполнять данные работы с мастером на основе приме- типоразмеров корпусов в соответ- по размерам корпуса, а на листе ров. Допустим, требуется сформиро- ствии с данными из документации, а в Legend – Footprint – как заполнять вать линейки посадочных мест для столбце FootprintDescription – понят- данные по посадочным местам. Каж- чип-резисторов производства ниже- ные нам пояснения. На этом заполне- дый лист помощи, помимо поясня- городского АО «НПО „ЭРКОН“» и чип- ние таблицы закончим, поскольку все ющего рисунка, содержит поясняю- конденсаторов производства витеб- остальные данные будут рассчитаны щие таблицы, состоящие из следую- ского ОАО «ВЗРД „Монолит“». Все мастером автоматически на основе щих столбцов: необходимые данные представле- стандарта. Сохраним получивший- ● Name – наименование столбца та- ны в документации на соответствую- ся файл данных под определённым щие линейки изделий, которую мож- именем и закроем его. блицы данных; но найти в свободном доступе на сай- ● Value Required – потребность в за- тах компаний [1, 2]. Далее снова откроем шаблон файла данных для чип-корпусов, ориентиру- полнении соответствующего столб- Для выполнения поставлен- ясь на документацию на конденсаторы ца; здесь приводятся следующие ной задачи запустим из редакто- значения: − Yes – столбец обязательно должен быть заполнен; − Optional – столбец можно не за- полнять – в таком случае мастер автоматически сформирует со- ответствующие данные на осно- СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2018 WWW.SOEL.RU 67

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ Рис. 3. Заполненная таблица для формирования линейки посадочных мест для чип-конденсаторов мированные ПМ (см. рис. 5). Кро- производства ОАО «ВЗРД „Монолит“» ме того, откроется окно с отчётом о произведённых операциях, а на жёст- ком диске по заданному пути поя- вятся STEP-файлы сгенерированных 3D-моделей [5]. Последнее, о чём необходимо упо- мянуть: дополнительно к набору типов корпусов мастера IPC Compliant Footprint Wizard мастер IPC Compliant Footprints Batch Generator может гене- рировать ПМ для монтируемых в отверстия корпусов ЭК таких типов, как DIP, FM, SIP и ZIP. Рис. 4. Состав библиотек посадочных мест чип-резисторов (слева) и чип-конденсаторов (справа), ЗАКЛЮЧЕНИЕ сформированных за один сеанс работы мастера IPC Compliant Footprints Batch Generator В данном цикле статей были рас- Рис. 5. Весь спектр посадочных мест выполним его настройку, как показа- смотрены такие инструменты авто- чип-резисторов и чип-конденсаторов, но на рисунке 1: матизированного проектирования сформированных за одну сессию работы ● с помощью опции Output folder за- ПМ и 3D-моделей корпусов, как мастера IPC Compliant Footprints Batch мастера IPC Compliant Footprint Generator дадим путь сохранения файлов би- Wizard и IPC Compliant Footprints блиотек посадочных мест; Batch Generator. На полный про- производства ОАО «ВЗРД „Монолит“» [4], ● для формирования 3D-моделей в цесс разработки ПМ с формирова- заполним аналогичным образом табли- формате STEP поставим галочку нием 3D-модели в стороннем САПР цу данных для чип-конденсаторов Produce STEP model и зададим путь машиностроительного направления (см. рис. 3), сохраним её под опреде- сохранения файлов 3D-моделей; или с использованием собствен- лённым именем и закроем. ● с помощью соответствующего пере- ных средств 3D-моделирования сре- ключателя выберем вариант созда- ды AD для таких типов корпусов, как Далее, имея две сформированные ния отдельных библиотек посадоч- BGA, QFP или QFN с числом выводов таблицы данных, загрузим их в AD с ных мест для каждого файла дан- более 100, может потребоваться до помощью окна мастера, а после этого ных – Generate single PcbLib files per 5–6 часов рабочего времени. Мастер input file; IPC Compliant Footprint Wizard сво- ● проставим галочки Generate report дит это время до 10–20 минут не про- on completion, Open generated report сто без потери в качестве выполнен- и Open generated PcbLib files on ной работы, а ещё и со значительным completion. уменьшением вероятности возник- Теперь остаётся лишь запустить новения ошибок. При формирова- процесс генерации ПМ с помощью нии ПМ и 3D-моделей для несколь- кнопки Start, которая расположена ких разных ЭК мастер IPC Compliant в правом нижнем углу окна мастера, Footprints Batch Generator позволя- и дождаться окончания его работы. ет ещё сильнее сэкономить ресурсы После этого окно мастера закроется, разработчиков электронных изделий. а в среде AD откроются две сформи- Очевидно, что использование в про- рованные библиотеки (см. рис. 4), в цессе разработки электронных при- которых будут сохранены все сфор- боров рассмотренных инструментов даёт колоссальный прирост произво- дительности на этапах формирования библиотечных компонентов. ЛИТЕРАТУРА 1. АО «НПО „ЭРКОН“»: www.erkon-nn.ru 2. ОАО «ВЗРД „Монолит“»: www.monolit. vitebsk.by 3. АО «НПО „ЭРКОН“». АБШК.434110.009 ТУ. Чип-резисторы постоянные непро- волочные Р1-8М. 4. ОАО «ВЗРД „Монолит“». Каталог. Мно- гослойные керамические конденса- торы. 5. Altium. Documentation 2018. IPC Compliant Footprints Batch Generator. 68 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2018

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ НОВОСТИ МИРА мещает библиотечные данные более чем Посетители Zuken Innovation World 800 производителей. первыми увидели, как пользователи мо- HARTING ПЕРВЫМ ПРЕДОСТАВИЛ гут подобрать подходящий соединитель ECAD-ИНФОРМАЦИЮ ЧЕРЕЗ E3.series – настоящая параллельная элек- HARTING через портал компонентов ОНЛАЙН-БИБЛИОТЕКУ тротехническая среда, поддерживающая CADENAS и загрузить его прямо в свой современные требования к электротех- чертёж. HARTING – первый производитель, кото- нической документации, шкафам, жгутам рый стал поддерживать общий интерфейс проводов и гидравлических конструкций. Пресс-служба HARTING Stiftung & Co. KG E3.series, разработанный поставщиками CAx-данных CADENAS и Zuken. Быстрый и надёжный доступ к библиотекам компо- нентов необходим для бесперебойного про- изводства и ускорения времени выхода на рынок новых устройств. Zuken и CADENAS в рамках укрепления своих компетенций объявили о партнёрстве, предоставив пользователям Zuken E3.series прямой доступ к онлайн-библиотекам ком- понентов. О партнёрстве было объявлено на глобальной клиентской конференции Zuken Innovation World, проходившей в Йокогаме, Япония, с 18 по 19 октября 2018 года. Партнёрство укрепляет основные компе- тенции Zuken и CADENAS. Пользователи Zuken E3.series получат прямой доступ к пор- талу компонентов CADENAS, где они смогут найти компоненты из разных производств и загружать необходимые детали непосред- ственно в E3.series. Это даст пользователям ECAD широкий выбор деталей, поскольку портал CADENAS в настоящее время раз- СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2018 WWW.SOEL.RU Реклама 69

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ Проблемы проектирования устройств для сетей 5G миллиметрового диапазона Джек Браун (Microwaves & RF) витию сети Интернет, став более ориен- тированной на передачу больших объ- В данной статье рассмотрены основные проблемы и задачи, стоящие ёмов данных, что, в свою очередь, при- перед разработчиками усилителей мощности для сетей 5-го поколения вело к появлению новых требований к миллиметрового диапазона с учётом строгих требований к уровням скорости передачи данных и пропуск- выходной мощности и линейности и значению КПД устройства. ной способности сетей. ВВЕДЕНИЕ использующих все преимущества мил- Появление и развитие Интернета лиметрового диапазона, требует увели- вещей (IoT) также ведёт к созданию Беспроводные сети 5-го поколения чения уровней мощности передавае- устройств с низким энергопотребле- (5G) часто называют по-настоящему мых сигналов, а это значит, что клю- нием, поскольку бо′льшая их часть «следующим» поколением сетей свя- чевую роль в развитии новых систем постоянно находится во включённом зи, поскольку их ожидаемые характери- будет играть доступность соответству- состоянии с непрерывным беспровод- стики должны значительно превысить ющих усилителей мощности (УМ). ным подключением к интернету. Это все параметры текущего 4-го поколе- отличает устройства IoT от смартфо- ния (LTE). Несмотря на то что стандар- Проектирование УМ миллиметрового нов, которые могут находиться в режи- ты 5G ещё однозначно не установлены, диапазона – задача нетривиальная. Как ме ожидания без постоянного потре- многие, кто планирует их введение, следует из названия, длины волн сиг- бления ресурсов сети. Постоянное под- согласны с тем, что сети нового поко- налов составляют от 1 до 10 мм. С учё- ключение устройств IoT к сети может ления должны работать в более широ- том взаимоотношений между частотой, диктоваться их назначением – к при- кой полосе, обеспечивающей увеличен- длиной волны и различными параме- меру, устройства для мониторинга ную пропускную способность передачи трами схем, необходимых для работы состояния здоровья должны непрерыв- данных. Получить такую полосу воз- на столь высоких частотах, основными но записывать и передавать данные о можно, перейдя в область более высо- проблемами при разработке становят- состоянии пациента. По различным ких частот, а именно в область милли- ся миниатюризация схем и необходи- оценкам, количество устройств IoT, метровых волн (порядка 60 ГГц). Сама мость сохранения мощности сигнала которые должны будут находиться в область миллиметровых волн хорошо за счёт уменьшения прямых и обрат- подключённом к сети состоянии, может зарекомендовала себя в «умных» систе- ных потерь. достигать нескольких триллионов уже мах автомобилей (например, в систе- через несколько лет – при этом не учи- мах предотвращения столкновений ПЕРСПЕКТИВЫ 5-ГО ПОКОЛЕНИЯ тывается рост количества смартфонов, используются радары на 77 ГГц), а воз- работающих в тех же сетях. В связи с можность обеспечить рабочую поло- Ожидания от сетей 5G велики даже этим необходимость в сетях с высокой су от 30 до 300 ГГц является многообе- несмотря на то, что инфраструктура к пропускной способностью становится щающей характеристикой диапазона, ним ещё не готова (см. рис. 1). Ранние насущной проблемой. которая удовлетворит требованиям к поколения сетей беспроводной/сото- пропускной способности сетей, осо- вой связи строились для передачи голо- Неизбежность перехода на новое бенно по сравнению с достигающими совых данных, но уже с появлением поколение сетей обусловлена также и своих пределов параметрами сетей сетей 2G и 3G ситуация стала менять- ограниченностью характеристик теку- LTE. Тем не менее построение сетей 5G, ся. Природа современных сетей связи щего поколения (4G). По сравнению с изменилась во многом благодаря раз- 3G сети 4-го поколения обеспечили значительный прирост производитель- Радиоинтерфейс • Координированная многоадресная приёмопередача ности благодаря повышенной спек- Спектр • 3D/полноразмерные системы MIMO тральной эффективности, обеспечен- • Новые методы модуляции и кодирования ной продвинутыми методами модуля- ции и кодирования, а также развитием • Увеличение количества сертифицированных технологий антенн (например, MIMO – и несертифицированных частотных диапазонов «многоканальный вход – многоканаль- в миллиметровой области ный выход»). • Сертифицированный общий доступ Усовершенствования позволили до- • Нелицензированное распределение спектра биться скорости передачи данных до 1 ГБ/с для стационарных и порядка Технологии • Уплотнение сот 100 МБ/с для мобильных устройств. устройств • Разгрузка беспроводных сетей Ожидания от сетей связи 5-го поко- телекоммуникации • Интегрированная работа нескольких технологий радиодоступа ления подразумевают увеличение • Общее планирование, неортогональный множественный доступ этих значений не менее чем в 10 раз. Следующее • Взаимодействие информационных Это позволило бы обеспечить работу десятилетие множества смартфонов и устройств и коммуникационных технологий Предыдущее десятилетие Рис. 1. Необходимость расширения рабочей полосы в связи с новыми требованиями к скорости передачи больших массивов данных 70 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2018

ɇɨɜɵɣɪɚɡɞɟɥ³Ɇɚɬɟɪɢɚɥɵɢɩɭɛɥɢɤɚɰɢɢ´DZUFRPUX Реклама ɌɟɯɧɢɱɟɫɤɢɟɫɬɚɬɶɢɢɦɚɬɟɪɢɚɥɵɨɊɑɋȼɑɩɪɨɟɤɬɢɪɨɜɚɧɢɢ ©2018 National Instruments. All rights reserved.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ Вход Согласование Согласование и указывается для точки компрессии в различных классов (см. рис. 2). Вход- на входе на выходе 1 дБ (обычно обозначается как P1dB). ной сигнал разделяется на две части и Добиться большей мощности можно, суммируется после усиления на выходе, RL увеличив уровень входного сигнала, при этом за счёт различного смещения но это сильно уменьшит линейность усилителей и особенностей конструк- Вход Входной X° RL 90° усилителя, поскольку параметры УМ ции обеспечивается более эффектив- разветвитель Основной будут определяться искажениями сиг- ное потребление энергии с учётом фор- нала, например в точке компрессии в мы и уровня сигнала. Для увеличения 90° X° 3 дБ. В усилителе с высокой линейно- КПД усилителей используются различ- Вспомогательный стью входные сигналы максимально ные методы отслеживания огибающей, RL пропорциональны выходным с точки позволяющие гибко изменять подачу зрения формы сигнала. С появлением питания на усилитель с тем, чтобы под- Рис. 2. Сравнение стандартного усилителя цифровых схем модуляции увеличи- держивать значение выходной мощно- класса АВ и конструкции Догерти лись и значения параметра отноше- сти на нужном уровне. ния пиковой мощности к средней для IoT, постоянно передающих не толь- сигналов. Это означает, что УМ заво- Для обеспечения высокой линей- ко голосовые и текстовые данные, но дятся в режим компрессии очень глу- ности УМ при сохранении достаточ- и потоковые видео. Таким образом, ско- боко и только рабочая точка усилителя ного КПД часто используются методы рость передачи данных должна состав- находится не намного ниже точки ком- цифровой коррекции предыскажений. лять порядка 10 Гб/с. прессии. В результате усилители и их Поскольку усилитель обладает наи- модели создаются при всё более высо- большим КПД в области точки насы- Пропускная способность сети зави- ких уровнях компрессии, либо проек- щения, цифровая коррекция позволяет сит от ряда факторов, включающих тирование УМ и согласование произ- изменять форму модулированных сиг- доступную полосу, количество кана- водится в режиме back-off. налов таким образом, чтобы он работал лов связи, количество сот и отноше- с высоким КПД, но без искажений или ние сигнал/шум. Увеличение рабочей Высокая линейность большинства повышенной нелинейности. полосы за счёт перехода в миллиметро- УМ достигается при работе на уров- вую область спектра позволит повы- нях мощности входного сигнала ниже ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ сить пропускную способность, однако максимального – таким образом УМ при этом разработчики надеются избе- не переходит в режим компрессии. ТЕХНОЛОГИИ жать серьёзного увеличения энергопо- С другой стороны, КПД усилителей мак- В производстве усилителей миллиме- требления, что является важным требо- симален при работе именно в режи- ванием к проектированию УМ для 5G ме компрессии, а именно в точке, где трового диапазона используются раз- не только на высоких, но и на относи- режим работы УМ считается насыщен- личные полупроводниковые техно- тельно низких частотах. ным и его выходная мощность макси- логии, включая транзисторы на крем- мальна, поскольку дальнейшее увели- ний-германии (SiGe), арсениде галлия ОСНОВЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ УМ чение входного сигнала не приведёт к (GaAs), фосфиде индия (InP), нитриде существенному увеличению выходной галлия (GaN). Кроме того, применяются Как правило, УМ описывается рядом мощности. Линейность – это ключевой устройства на подложках из различных характеристик, среди которых – коэф- параметр УМ систем 5-го поколения, материалов, включая нитрид галлия фициент усиления, стабильность уси- т.к. для достижения высокой скорости на кремнии (GaN-on-Si) и нитрид гал- ления, уровень выходной мощности, передачи данных используются слож- лия на карбиде кремния (GaN-on-SiC), линейность, КПД, входной и выход- ные схемы модуляции. Для корректной обладающие превосходными тепловы- ной коэффициенты стоячей волны по работы данных схем необходимы сиг- ми характеристиками для эффективно- напряжению (КСВН) и коэффициент налы с минимальными искажениями. го рассеяния. шума. Рабочая полоса конкретного УМ Линейность усилителей обычно дости- определяется способностью усилителя гается в ущерб энергоэффективности. Кремниевые LDMOS-усилители (ме- сохранять значения этих параметров в Так, например, в классах А или АВ уси- талл-оксидные полупроводники с по- требуемом диапазоне. Например, коэф- лители постоянно включены и потре- верхностной диффузией) традицион- фициент усиления максимален на низ- бляют энергию для того, чтобы избе- но используются в роли высокомощных ких частотах и минимален на высоких, жать нелинейных режимов работы. активных устройств в базовых станци- и допустимое отклонение определяет- ях сетей 3G и 4G. Кремниевые УМ со ся стабильностью усиления: значение В сетях 5G усилители должны рабо- структурой «кремний-на-изоляторе» ±1 дБ соответствует диапазону стабиль- тать с высоким КПД, чтобы минимизи- также способны обеспечить требуемые ности в 2 дБ во всём рабочем диапазо- ровать потребление энергии базовой уровни мощности при конфигурации не усилителя. станции или микросоты. Аналогично нескольких транзисторов в многоуров- усилители в мобильных устройствах, невую структуру. Полученные выходные Выходная мощность является функ- работающих от батарей, должны рабо- мощности порядка 1 Вт на частоте до цией входного уровня мощности, коэф- тать в линейном режиме без ущерба 28 ГГц с высокой степенью линейности фициента усиления и допустимого значению КПД по добавленной мощ- усиления свидетельствуют о принципи- уровня компрессии на выходе УМ. Для ности. Для увеличения КПД и линей- альной применимости этих относитель- большинства УМ миллиметрового диа- ности существуют различные методы. но недорогих в производстве структур пазона выходная мощность измеряется Например, в конструкции усилителя для устройств сетей 5-го поколения. Догерти используются два усилителя Выбор материала для УМ во многом определяется тем, будет ли этот усили- тель применяться в базовой станции 72 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2018

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ 10 Спектр Комплементарная кумулятивная функция распределения 0 100 –10 1880 1890 1900 1910 –20 Частота, МГц Расширение спектра 10 –30 1 –40 –50 0,1 –60 –70 0,01 –80 –90 0,001 –100 –110 0,0001 –120 1860 1870 1920 1930 1940 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 Прирост мощности, дБ Вход тестируемого устройства (дБм) Вход тестируемого устройства Выход тестируемого устройства (дБм) Выход тестируемого устройства Модуль вектора ошибок. Выходная мощность АМ/АМ-искажения 5 30 Измеренный модуль вектора ошибок 25 Эталонный модуль вектора ошибок 4 3 20 2 15 1 10 5 10 15 20 25 5,59 7,59 9,59 11,59 13,59 15,59 17,59 19,59 20,57 0 Мощность, дБм Мощность, дБм Рис. 3. Моделирование характеристик УМ в NI AWR Design Environment и Visual System Simulator или в мобильном устройстве, а так- Нитрид галлия (GaN) в последнее вре- Получение оптимальных характери- же рабочим частотным диапазоном, мя становится предпочтительным мате- стик зависит от качества решения зада- поскольку в разных странах мира под риалом для многих разработчиков УМ, чи согласования входного и выходно- сети 5-го поколения планируется выде- в том числе и для применения в мил- го импедансов транзистора к характе- лять различные диапазоны. Так, на дан- лиметровой области. В то время как ристическому импедансу системы. Как ном этапе внимание инженеров при- SiGe-, InP- и GaAs-транзисторы облада- правило, с этой целью производятся влекают диапазоны 4–6 и 24–86 ГГц, ют частотой среза до 300 ГГц и выше, измерения S-параметров устройства при этом требования к УМ в этих диа- GaN обеспечивает значительно более на векторном анализаторе для получе- пазонах также различаются: например, высокие уровни допустимой мощности, ния малосигнальных характеристик на требование к уровню выходной мощ- тем самым позволяя создавать усилите- входе, а также load-pull-измерения при ности снижается с 30 до 0,2 Вт при пере- ли на дискретных элементах или моно- помощи соответствующего тюнера для ходе в область более высоких частот. литные интегральные схемы УМ мень- нелинейного согласования выходного шего размера и большей мощности по импеданса на основе данных, получен- Ключевой характеристикой любого сравнению с другими материалами. ных в режиме большого сигнала. Опти- полупроводникового материала с точ- мальный импеданс источника позволя- ки зрения применения УМ в сетях 5G МОДЕЛИРОВАНИЕ УМ ет уменьшить коэффициент шума УМ, является высокая подвижность электро- в то время как согласование нагрузки нов, и все перечисленные ранее мате- Как было отмечено ранее, проектиро- необходимо для получения требуемых риалы показали своё превосходство вание усилителя для сетей 5G миллиме- параметров выходной мощности, КПД над кремнием и являются перспектив- трового диапазона требует достижения и линейности (а также коэффициента ными для миллиметрового диапазона компромисса между рядом параметров мощности по смежному каналу и моду- волн. На этих материалах были изго- и характеристик, таких как линейность ля вектора ошибок (см. рис. 3). Ввиду товлены различные структуры тран- и КПД. В зависимости от технологии необходимости проведения большого зисторов, включая гетеробиполярные активного устройства перед разработ- количества расчётов разработчикам транзисторы (HBT), полевые транзи- чиком стоит задача выбора конструк- рекомендуется использовать автома- сторы с затвором Шоттки (MESFET) и ции усилителя, количества каскадов тизированные установки для проведе- транзисторы с высокой подвижностью и т.д. Конечный результат будет опреде- ния load-pull-измерений, например от электронов (HEMT). Каждая из структур ляться набором требований к усилите- Maury Microwave или Focus Microwave. обладает определёнными усилительны- лю: частотный диапазон, коэффициент Применение программного обе- ми и мощностными характеристиками усиления, выходная мощность, линей- спечения типа LabVIEW от National в миллиметровой области спектра. ность и КПД. СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2018 WWW.SOEL.RU 73

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ Instruments позволяет дополнительно ческого баланса), а также электродина- проектирования. Разработчик может автоматизировать этот процесс и сокра- мические решатели (планарный AXIEM рассчитать основные параметры усили- тить время, требуемое для подготовки и трёхмерный Analyst) позволяют про- теля и запустить моделирование значе- транзистора к согласованию и дальней- водить анализ различных возможных ний коэффициента мощности по смеж- шему проектированию. реализаций схемы для оценки влияния ному каналу (ACPR) и роста внеполос- параметров линий передачи и конфигу- ного излучения за счёт нелинейности Проектирование усилителя мощно- рации пассивных компонентов и даже усилителя или модуля вектора ошибок – сти в среде разработки NI AWR Design различных согласующих схем на харак- ещё одной метрики линейности, описы- Environment с подключённым моду- теристики всего усилителя. вающей вектор ошибки на сигнальном лем схемотехнического проектирова- созвездии между идеальной точкой и ния Microwave Office может основывать- В зависимости от конкретного приме- точкой, полученной в приёмном тракте. ся на компактной или поведенческой нения (стационарного или портативно- модели транзистора. Альтернативный го) усилитель для сетей 5G должен отве- Несмотря на то что миллиметровый подход заключается в непосредствен- чать различным требованиям к частот- диапазон частот может обеспечить ном использовании измеренных (или ному диапазону, уровню мощности, КПД очень широкие рабочие полосы для промоделированных на основе ком- и линейности. Стандартные линейные устройств сетей 5-го поколения и других пактной модели) данных load-pull. симуляции позволяют оценить коэф- применений, включая автомобильные Microwave Office предоставляет раз- фициент усиления, возвратные поте- радары и системы безопасности, усили- работчикам необходимые функцио- ри и другие параметры в зависимости тели мощности для этих областей, веро- нальные возможности для обработки от частоты. Для тестирования рабо- ятно, будут ограничены в рабочей поло- больших объёмов данных измерений ты усилителя в условиях, приближён- се. Многие организации, планирующие и моделирования. При этом он позво- ных к реальным, используется NI AWR введение сетей 5G, предлагают исполь- ляет проводить согласование не только Design Environment в виде входящих в зование узких каналов передачи данных на основе построенных контуров раз- состав системного модуля Visual System вокруг центральных частот 24, 28 или личных ключевых характеристик, но и Simulator блоков цифровой модуляции 60 ГГц. Помимо этого, проектирование дополнительно автоматизировать про- нового поколения (включая CP-OFDM) согласующих схем в узкой полосе зна- цесс благодаря последним нововведени- и предустановленной тестовой схемы чительно проще, чем в широкой, осо- ям, а именно инструменту синтеза цепей для 5G, которая позволяет рассчиты- бенно в том случае, если речь идёт об согласования. Мощные схемотехниче- вать различные параметры с точки зре- устройствах, работающих в миллиме- ские симуляторы (линейный и гармони- ния системного дизайна в той же среде тровом диапазоне волн. НОВОСТИ МИРА структурного центра НТИ, статус которого чает в себя весь необходимый набор сило- получил Фонд «Центр стратегических раз- вых, информационно-управляющих и фи- РВК И НТИ «ЭНЕРДЖИНЕТ» работок „Северо-Запад“», будут разрабо- нансовых систем для обеспечения такого таны стандарты «Информационные техно- свободного обмена энергией. РАЗРАБОТАЮТ СТАНДАРТЫ логии. Умная энергетика. Термины и опре- деления» и «Информационные технологии. Актуальность разработки стандартов и АРХИТЕКТУРЫ ДЛЯ IOE Умная энергетика. Типовая архитектура Ин- массового развития «умной» энергетики об- тернета энергии». условлена потребностью российской эконо- Технический комитет «Киберфизические мики в новом источнике повышения эффек- системы», созданный на базе РВК, начал Первый стандарт позволит определить тивности энергетической отрасли. Растущая разработку стандартов терминологии и ар- и сделать однозначным толкование новых неэффективность российской электроэнер- хитектуры для распределённых энергети- терминов и понятий «умной» распределён- гетики становится фактором ограничения ческих систем. Проект позволит стимули- ной энергетики, кодифицировать язык её конкурентоспособности отечественной эко- ровать массовое внедрение в России раз- описания и разработки. Второй стандарт номики. Решающую роль в поисках ответа работок в сфере «умной» энергетики и определит архитектурные требования к на этот вызов в ближайшее время сыграет замедлить рост стоимости электроэнер- построению энергетических систем в па- распределённая энергетика. гии для конечных потребителей. радигме Интернета энергии. В частности, в нём будут заданы принципы построения Оценки на основе модельных расчётов Технические стандарты разрабатываются электроэнергетических систем такого типа, показывают, что реализация новой архитек- по инициативе проекта «Архитектура Интер- а также требования к компонентам и моду- туры позволит снизить потребность в присо- нета энергии», который получил поддерж- лям, выполнение которых обеспечит воз- единённой мощности потребителей и опти- ку в рамках дорожной карты Национальной можность масштабирования энергосистем мизировать структуру генерирующих и се- технологической инициативы «Энерджи- по принципу plug&play. тевых мощностей. нет». Документы нормативно-техническо- го регулирования позволят создать основу Интернет энергии – это peer-to-peer- Разработка и утверждение стандартов по- для развития в России Интернета энергии энергетика, построенная на принципах сво- зволит сделать практику создания и разви- (IoE) – нового типа энергосистем с интел- бодного обмена энергией и взаимного ока- тия распределённой энергетики массовой, лектуальным децентрализованным управ- зания услуг всеми пользователями энерге- даст игрокам этого растущего рынка основы лением объектами распределённой энерге- тики в целях оптимального использования системного подхода и методологии для мно- тики, который обеспечивает свободный об- возможностей энергосистемы и всех вхо- жества частных решений и проектов, снизит мен электроэнергией между генераторами, дящих в неё субъектов. Архитектура вклю- барьер входа на этот рынок и в результа- потребителями, просьюмерами и другими те позволит перейти от пилотных проектов субъектами отрасли. На базе технического комитета «Кибер- физические системы» при участии Инфра- 74 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2018

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ к масштабированию «умной» энергетики. стол с участием индустриального директо- вых направлений и выхода на новые рын- В результате рост стоимости электроснаб- ра радиоэлектронного комплекса Госкор- ки», – отметил индустриальный директор жения для конечных потребителей замед- порации «Ростех» Сергея Сахненко, руко- радиоэлектронного кластера Госкорпора- лится, надёжность электроснабжения и ка- водства холдинга «Росэлектроника», ди- ции «Ростех» Сергей Сахненко. чество электроэнергии вырастут. ректоров ключевых предприятий отрасли и молодых специалистов организаций ра- «„Росэлектроника“ сейчас ведёт активную Первые проекты стандартов в сфере «ум- диоэлектронного кластера. работу с молодёжью. Мы формируем пере- ной» энергетики будут разработаны и пред- чень компетенций и специальностей, кото- ставлены для публичного обсуждения и до- Призёры инновационных конкурсов, ли- рые необходимы для обеспечения работы бу- работки к середине 2019 года. После этого деры рейтинга молодёжных промышлен- дущих производственных мощностей наших они будут внесены техническим комитетом ных форумов, активисты молодёжных объ- предприятий. На основе выявленных компе- на утверждение в Росстандарт. единений – всего более 60 участников из тенций совместно с профильными вузами мы 14 регионов России – приняли участие в от- будем разрабатывать обучающие програм- По прогнозам экспертов Центра страте- крытой дискуссии с руководством отрасли. мы. Это позволит своевременно обеспечить гических разработок и рабочей группы НТИ потребность в кадрах по тем направлениям, «Энерджинет», масштабное развитие элек- В ходе обсуждения были затронуты вопро- которые на сегодняшний день ещё отсутству- троэнергетики на основе архитектуры Ин- сы, связанные со стратегией развития радио- ют, а завтра уже будут активно востребова- тернета энергии позволит сдержать рост электронного кластера «Ростеха», возможно- ны предприятиями холдинга», – отметила за- цен на электроэнергию на 30-40% к 2035 го- стями карьерного роста для молодёжи, жи- меститель генерального директора холдин- ду по сравнению с инерционным сценарием. лищной политикой, системой наставничества, га «Росэлектроника» Наталья Транковская. корпоративными программами обучения. Пресс-служба РВК Пресс-служба Объединённой «Сегодня закладываются проекты и фор- «Росэлектроники» «РОСЭЛЕКТРОНИКА» ПРОВЕЛА мируются направления, которые не только будут определять будущее радиоэлектрони- КРУГЛЫЙ СТОЛ С МОЛОДЫМИ ки в ближайшие 5–10 лет, но станут фунда- СПЕЦИАЛИСТАМИ ментом для новых прорывных технологий. Именно молодёжь должна стать драйвера- НА WORLDSKILLS HI-TECH ми этих изменений. У нас есть традиции, накопленные десятилетиями, и большой В рамках V Национального чемпиона- потенциал для освоения новых продукто- та сквозных рабочих профессий высоко- технологичных отраслей промышленности WorldSkills Hi-Tech 2018 состоялся круглый ЭЛЕКТРОННЫЕ ПРОГРАММИРУЕМЫЕ НАГРУЗКИ Для лабораторий и промышленности Функции: Испытания постоянной мощностью, током, напряжением, сопротивлением Запись результатов испытаний Рекуперация энергии до 95% ОФИЦИАЛЬНЫЙ ДИСТРИБЬЮТОР СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2018 WWW.SOEL.RU 75

СТРАНИЦЫ ИСТОРИИ 100 лет супергетеродинному радиоприёмнику Владимир Бартенев ([email protected]) дал генерацию за счёт положитель- ной обратной связи в изобретённой Статья рассказывает о зарождении и основных достижениях им лампе. Многолетняя судебная тяж- радиоэлектроники в области радиоприёмных устройств. ба стоила Де Форесту более $1 млн, но Историческое повествование ведётся на примере развития техники это его не остановило, т.к. к этому вре- супергетеродинного приёма на протяжении длительного времени. мени он уже был владельцем 25 фирм. В центре внимания – борьба изобретателей супергетеродина Несколько раз дело рассматривал Вер- Армстронга и Леви за свои приоритеты. Важное место занимает история ховный суд США, и в итоге Де Форест супергетеродина в нашей стране. своего добился. Тем не менее, пока шли судебные рассмотрения вопро- В состав радиотехнических систем тронной радиолампы – диода Флеминга, са о приоритете в изобретении реге- радиоприёмное устройство входит а затем триода Ли Де Фореста [1]. Насто- нератора, многие фирмы уже успели как одна из наиболее важных состав- ящим прорывом в области повышения приобрели лицензию у Армстронга ных частей. Технические характери- чувствительности радиоприёмных и освоили регенераторы в производ- стики радиоприёмных устройств во устройств можно считать изобрете- стве. Среди производителей регенера- многом определяют эффективность ние регенеративного радиоприём- тивных приёмников в США в 20-е годы радиотехнических систем в целом. ника Эдвином Говардом Армстрон- особенно преуспел П. Кросли (1886– Именно поэтому начиная со времени гом (1890–1954). 1961). История создания его фирмы создания первых приёмных устройств такова [3]. В 1921 году он решил сде- Александром Степановичем Попо- ПРЕДШЕСТВЕННИК лать подарок своему сыну, купив ему вым повсеместно шла непрерывная СУПЕРГЕТЕРОДИНА – детекторный приёмник, однако его борьба за повышение чувствитель- РЕГЕНЕРАТОР АРМСТРОНГА поразила высокая цена на эти устрой- ности, избирательности и помехо- ства. В результате он решил собрать защищённости радиоприёмников. 29 октября 1913 года американ- такой приёмник самостоятельно и, Особенно бурное развитие приёмной ский изобретатель Эдвин Говард Арм- убедившись, что это совсем неслож- техники началось с изобретения элек- стронг подал свою заявку на патент но, счёл выгодным для себя основать под названием ”Wireless receiving фирму по производству радиопри- Рис. 1. Электрическая схема регенератора system“ [2]. Это была заявка на патент ёмников. В тот же год он приобрёл Crosley 51 регенеративного приёмника, который компанию The Precision Equipment вступил в силу 4 октября 1914 г. под Co. и на её базе создал Crosley Radio номером US1113149. Свою заявку Арм- Corporation. Начав с детекторного стронг подал в 23 года, будучи выпуск- приёмника, фирма Кросли динамич- ником Колумбийского университета. но развивалась, освоив в производ- Как уже было сказано, этому предше- стве линейку регенераторов по лицен- ствовало изобретение 3-электрод- зии на патент Армстронга № 1113149. ной лампы (audion tube) Ли Де Форе- Слоган фирмы “Better – cost less”, что стом, который получил на неё патент можно перевести как «Лучше и дешев- в 1906 году. Де Форест не мог не заме- ле», способствовал её успеху. Кросли тить появления патента Армстронга и первым в США внедрил в производ- сразу же вступил в борьбу за оспари- ство своих приёмников прогрессив- вание своего приоритета в изобрете- ный способ сборки на конвейере, нии и регенератора, ссылаясь на то, после чего его стали называть Фор- что, в соответствии с его лаборатор- дом в радиопромышленности. Взятая ными записями, в 1912 году он наблю- из описания одного из популярней- ших в США 20-х годов регенеративно- Рис. 2. Наклейки на корпусе приёмника Crosley 51 с противоречивой информацией го приёмника Crosley 51 реклама зву- о его производителях чит следующим образом: “Wonderful instrument, which astounded radio world”. Такой приёмник имеется в кол- лекции автора. Его электрическая схе- ма приведена на рисунке 1. Это клас- сический регенеративный детектор Эдвина Армстронга с однокаскадным УНЧ, подключённый через переход- ной трансформатор. Следует обратить внимание, что демонстрируемый приёмник Crosley 51 76 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2018

СТРАНИЦЫ ИСТОРИИ изготовлен в Торонто (Канада) фирмой нейших отличительных признаков Рис. 3. Люсьен Леви (стоит слева) Де Фореста, но по схеме Армстронга и супергетеродина, который входит в демонстрирует свой супергетеродин с использованием лицензии, куплен- формулу изобретения Люсьена Леви: Ли де Форесту ной П. Кросли. Об этом говорят две “A carrier wave transmission system наклейки на его корпусе (см. рис. 2). comprising selective means for receiving родинный, значительно больший по Здесь можно только отметить исклю- a desired radio frequency, a local source амплитуде. Если частота гетеродина чительную предприимчивость изо- of high frequency energy, means for немного, например на 1 кГц, отлича- бретателя аудиона и одновременно combining the received energy and the ется от частоты приёма, то на выхо- превосходство схемы регенератора energy of the local source to produce an де детектора появляется напряжение Армстронга над другими приёмни- intermediate frequency lower than the биений с разностной частотой. Теле- ками. received frequency but above audibility, a графные сигналы в этом случае вос- second local source of alternating current принимаются в телефонах привыч- КТО ИЗОБРЁЛ energy and a detector for combining ными хорошо различимыми тональ- the intermediate frequency energy and ными сигналами азбуки Морзе. Таким СУПЕРГЕТЕРОДИННЫЙ the energy of said second local source образом, добавление ещё одного гете- ПРИЁМНИК to reduce signals and an electrical родина для преобразования частоты filter connected at one end to a circuit принимаемого сигнала в промежу- Хотя регенеративный приёмник containing the intermediate frequency точную частоту, на которой проис- благодаря своей простоте и эконо- and at the other end to said detecting ходят основное усиление и фильтра- мичности навсегда останется в исто- means” («Система, содержащая изби- ция, превращает гетеродинный при- рии радиоприёмной техники значи- рательные средства для приёма требу- ём в супергетеродинный. мой вехой в её развитии, для решения емой радиочастоты, локальный источ- задач, требующих высокой чувстви- ник высокочастотной энергии, сред- На рисунке 3 изображены Люсьен тельности и избирательности, ста- ство для объединения принимаемой Леви и изобретатель аудиона (3-элек- бильной и надёжной работы, пред- энергии и энергии локального источ- тродной лампы) Ли де Форест – два почтение следует отдать супергете- ника, для получения промежуточной «победителя» судебных тяжб с Арм- родину. частоты ниже принятой частоты, но стронгом. Ли де Форест сумел дока- выше слышимой, второй локальный зать в суде, что он изобрёл регенера- История изобретения супергетеро- источник энергии переменного тока тор (рассмотрение продолжалось с дина, как и регенератора, также весь- и детектор для объединения энер- 1914 по 1934 год), а Льюис Леви судом ма противоречива и неоднознач- гии промежуточной частоты и энер- был признан изобретателем супергете- на. Французский инженер Люсьен гии упомянутого второго локального родина (рассмотрение шло с 1917 по Леви 4 августа 1917 года подал заяв- источника для выделения сигналов и 1929 год). На фоне этих исторических ку на изобретение супергетеродина во электрического фильтра, соединённо- фактов естественным образом вспо- Франции и получил патент в августе го на одном конце со схемой на про- минается ещё один судебный преце- 1919 года под номером 493660. межуточной частоте, а на другом – со дент, который связан с признанием средством детектирования»). Теслы изобретателем радио Верхов- Он же 12 августа 1918 г. также ным судом США (1943 год, ответчиком подал заявку на изобретение супер- Следует обратить внимание на вве- выступал Маркони). При этом в Рос- гетеродина и в США (патент США дённые Л. Леви впервые важные тер- сии подобный судебный процесс был № 1734038), причём сделал это за мины: промежуточная частота ниже бы невозможен: трудно себе предста- 6 месяцев до Эдвина Армстронга, чья принимаемой, но выше слышимой; вить профессора Александра Степано- заявка на супергетеродин была подана локальный источник для преобразо- вича Попова, выросшего в православ- 8 февраля 1919 г. Патентному ведом- вания принимаемой частоты в проме- ной семье старинного рода священно- ству США пришлось иметь дело с дву- жуточную (имеется в виду гетеродин); служителей (9 поколений), получив- мя заявками на изобретение. Посколь- фильтр на промежуточную частоту шего духовное образование, видного ку патент не может быть выдан дважды и второй локальный источник, кото- учёного пустившимся в многолетние на одно и то же изделие, требовалось рый следует понимать как так назы- судебные тяжбы с предприимчивым судебное разбирательство. Апелляци- ваемый телеграфный гетеродин. При Маркони. Это не могло быть выбором онный суд округа Колумбия (США) этом под энергией принимаемой, про- признал изобретателем супергете- межуточной и генерируемой локаль- родина Люсьена Леви, и 5 ноября ными источниками в патенте следу- 1929 года патент на супергетеродин- ет понимать, конечно, электромагнит- ный приёмник был ему выдан с при- ную энергию. оритетом от 4 августа 1917 года. Свои права на патент в США Люсьен Леви О втором, так называемом телеграф- продал за $20 000 фирме AT&T, кото- ном гетеродине следует сказать осо- рая до настоящего времени является бо. Гетеродинный приём стал широ- их обладателем. Более подробно озна- ко применяться достаточно давно: с комиться с патентом Люсьена Леви на переходом на передачу незатухающих супергетеродин с названием “Electrical колебаний и их приём кристалличе- transmission of energy” («Электрическая скими детекторами. В гетеродинном передача энергии» – весьма странное приёмнике на детектор подавались название, явно позаимствованное у два сигнала – принимаемый и гете- патентов Теслы) можно в [4]. Далее приводится описание одного из важ- СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2018 WWW.SOEL.RU 77

СТРАНИЦЫ ИСТОРИИ Рис. 4. Фрагмент статьи Б.П. Асеева с описанием супергетеродина Рис. 5. Электрическая схема супергетеродина с кварцевым фильтром «Дозор М» нашего великого соотечественника, изобретателя радио. СУПЕРГЕТЕРОДИН В РОССИИ Рис. 6. Электрическая схема супергетеродина радиостанции РБМ В СССР первая публикация о супер- Первый бытовой советский серий- РБМ (см. рис. 6), 12-РП, 13-Р, РСИ-4, гетеродине появилась в № 12 журна- ный супергетеродинный приёмник применялись высокочувствительные ла «Радио всем» за 1926 год (см. рис. 4). типа ЦРЛ-8 разработки Централь- коротковолновые супергетеродины. Это статья Бориса Павловича Асеева ной радиолаборатории выпустил (1901–1965), в дальнейшем генерал- завод имени Козицкого в Ленингра- С окончанием Великой Отече- майора инженерно-технической служ- де в конце 1935 года. Создана была ственной войны разработка новых бы, доктора технических наук, профес- и радиола на его базе. Ему предше- моделей бытовых супергетеродин- сора. Следует заметить, что на рисун- ствовала разработка в 1931 году оте- ных приёмников была возобновле- ках в этой статье весьма своеобразно чественного батарейного супергете- на. Одним из первых супергетероди- объясняется работа супергетеродина, родина СГ-6. Прибор комплектовал- нов, выпущенных на возрождённом в частности преобразование частоты ся рамочной приёмной антенной и Воронежском заводе «Электросигнал» в промежуточную и звуковую с помо- работал на лампах типа ПТ-2. Алек- в 1945 году, был батарейный суперге- щью суммирования и детектирования. сандровский радиозавод в 1936 году теродин «Родина». В массовое произ- начал выпуск знаменитых супергете- водство в Иркутске и Бердске после В 1928 году под руководством Алек- родинов первого класса серии СВД. войны был запущен супергетеродин сандра Ильича Деркача (главный кон- За СВД последовали СВД-М, СВД-9, «Рекорд», подвергавшийся в дальней- структор) в Остехбюро был разрабо- СВД-10. Им на смену пришли приём- шем многочисленным модификаци- тан первый отечественный суперге- ники 9Н-4, 10Н-15, 5НУ-8, 5Н-12, ради- ям. Наибольшей популярностью и теродинный приёмник «Дозор» [5]. олы Д-11, 10MГ-16. В начале 1938 года спросом у населения пользовались В нём впервые был применён кварце- Воронежский завод «Электросигнал» массовые недорогие супергетероди- вый фильтр на промежуточной часто- приступил к серийному выпуску само- ны «Москвич-В» и АРЗ, сконструиро- те. По рекомендации комиссии, воз- го массового довоенного супергете- ванные по экономичной рефлексной главляемой А.И. Бергом, приёмник родина 6Н-1. Перед Великой Отече- схеме. К 1949 году начался серийный был запущен в серийное производ- ственной войной были разработаны выпуск множества многоламповых ство на заводе им. Козицкого. Элек- модели супергетеродинов «Маршал», супергетеродинов: это приёмник трическая схема приёмника из тех- «Пионер» (приёмник и радиола), КИМ и радиола «Урал-47», «Рига Т-689» и нической документации завода пред- (все три выпускались Минским радио- «Рига Т-755», приёмник «Минск» и ставлена на рисунке 5. заводом им. Молотова). радиола «Минск Р-7», «Восток 7Н-27», «Беларусь» и «Ленинград». Высо- Другим ярким примером примене- В годы войны выпуск бытовых ким достижением бытовой радио- ния супергетеродина является при- радиоприёмников был прекращён, но приёмной ламповой техники тех лет ёмник для макета первой импульс- в военных радиостанциях, таких как в СССР стал радиоприёмник 1-го клас- ной РЛС «Редут», созданный в ЛФТИ по руководством Д.А. Рожанского в 1935 году. Это был первый в стране УКВ-супергетеродин с двойным пре- образованием частоты, имеющий высокую чувствительность, которая обеспечивала приём отражённых сиг- налов от самолётов в первых отече- ственных РЛС дальнего обнаружения РУС-2, принятых на вооружение перед Великой Отечественной войной [6]. 78 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2018

СТРАНИЦЫ ИСТОРИИ Рис. 7. Супергетеродин «Фестиваль» с пультом дистанционного управления са «Мир М-152», который выпускал- Рис. 8. Первый в мире супергетеродин на транзисторах Regency TR-1 ся Рижским государственным элек- тротехническим заводом ВЭФ. «Мир применить подобный приём на дис- Рис. 9. Первый советский транзисторный М-152» представляет собой 13-лам- кретных частотах. При сдаче эскизно- супергетеродин «Спутник» повый всеволновый супергетеро- го проекта радиоприёмника «Берилл» дин с питанием от сети переменного заказчик принял его сразу как техни- зионные высокочастотные транзисто- тока. Его модернизированный вари- ческий проект – настолько тщательно ры П402 (60 МГц), П401 (30 МГц) и ант «Мир М-154» с улучшенным внеш- и в срок он был разработан. Это был 5 плоскостных П6. Все эти транзи- ним видом и электроакустическими специальный коротковолновый маги- сторы были произведены серийно на данными был использован при созда- стральный связной радиоприёмник. заводе «Пульсар» в Москве. Приёмник нии радиолы «Мир М-154Р». Наивыс- Радиоприёмное устройство «Берилл» работал от аккумулятора напряжени- шим достижением бытовой отече- было представлено на соискание Ста- ем 5 В, который заряжался от встро- ственной радиоприёмной ламповой линской премии в 1953 году, однако енной солнечной батареи. техники можно считать радиопри- после смерти И.В. Сталина эти премии ёмник «Фестиваль», который с осе- были отменены, и А.И. Деркач остал- Супергетеродин «Меридиан-201» ни 1957 года выпускался на Риж- ся без второй награды. уникален тем, что является первым ском радиозаводе имени А.С. Попова. в СССР приёмником, который уже Супергетеродинный приёмник выс- СУПЕРГЕТЕРОДИНЫ с 1971 года был выполнен на трёх шего класса с дистанционным управ- гибридно-плёночных интегральных лением «Фестиваль» (см. рис. 7) на Все- НА ПОЛУПРОВОДНИКАХ микросхемах 237-й серии, а приём- мирной выставке Ехро-58 в Брюссе- И ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМАХ ник «Меридиан РП408» в 1984 году ле был отмечен почётным дипломом. был собран полностью на одной Первый серийный полностью тран- монолитной интегральной микро- Новый послевоенный этап разви- зисторный приёмник также был схеме К174ХА10. На примере целого тия радио характеризовался более супергетеродинным. Он был выпущен семейства супергетеродинов «Мери- высокими требованиями прежде все- в США под названием Regency TR-1 в диан», начало выпуска которых было го к военной радиоприёмной техни- 1954 году. Приёмник был запатен- положено ещё в 60-х годах тогда ещё ке. Работы по созданию такой техники тован Ричардом Кочем (патент США на транзисторах Киевским заводом получили высокую оценку в виде Ста- 2892931 [7]). Схема прибора из патен- «Радиоприбор», можно наблюдать линских премий за 1950 год, лауреата- та приведена на рисунке 8. эволюцию развития радиоприём- ми которых стали: за приёмник «Кит» – ных устройств. Первая отечественная Антон Антонович Савельев и Анатолий В приёмнике используются 4 тран- частично цифровая модель приёмни- Леонидович Харинский, за приёмник зистора типа n-p-n. Первый транзи- ка была создана в СССР в 1986 г. Это «Крот» – Вера Васильевна Елизарова, стор совмещает в себе функции пре- супергетеродин «Электроника 26-01» Аким Лукьянович Аствацатуров, Нико- образователя частоты и гетеродина. с синтезатором частоты, сканирова- лай Иванович Светлов. Усилитель промежуточной часто- нием принимаемых частот на СВ и ты двухкаскадный. После детектиро- УКВ, памятью на 14 станций, элек- Нельзя не вспомнить супергетеро- вания полупроводниковым диодом тронными часами и будильником динный приёмник, который был соз- сигнал усиливается однокаскадным (см. рис. 10). дан в НИИ-20 (ныне ВНИИРТ) Алек- усилителем низкой частоты. Приме- сандром Ильичом Деркачом. Это был нение точечных транзисторов фир- тот самый Александр Ильич – созда- мы Texas Instrument в этом приёмни- тель довоенного супергетеродина ке потребовало использовать нестан- «Дозор» и магистральной линии свя- дартный источник питания на 22,5 В. зи «Алмаз», за которую он был награж- В СССР один из первых транзистор- дён Сталинской премией в 1943 г. ных супергетеродинов был выпущен В начале 50-х годов он завершил раз- в начале 1957 года Воронежским работку уникального радиоприёмни- радиозаводом и назывался «Спутник» ка «Берилл» – вершины его радиотех- (см. рис. 9). Советские транзисторы, нической деятельности. Являясь глав- применённые в нём, были не хуже аме- ным конструктором целого семейства риканских, японских и английских. супергетеродинных радиоприёмни- В приборе были установлены диффу- ков, А.И. Деркач впервые предложил СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2018 WWW.SOEL.RU 79

СТРАНИЦЫ ИСТОРИИ Рис. 10. Первый отечественный обработка представляет собой цифровую Texas Instruments и Analog Devices, а супергетеродин на интегральных схемах обработку сигналов со своими особенно- также супер-ПЛИС от Xilinx и Altera с цифровым управлением «Электроника 16-21» стями и алгоритмами. В связи с этим клас- открыло новые горизонты в разви- сическая структура супергетеродина ана- тии программируемых радиоэлек- Рис. 11. Первый отечественный логового построения уходит в прошлое. тронных систем. Проекты, реализо- программируемый приёмник «Орлёнок» ванные на сигнальных процессорах ЗАКЛЮЧЕНИЕ и ПЛИС, уже применяются в различ- Рис. 12. Первый зарубежный ных радиотехнических системах. Об программируемый приёмник Morphy Richards За 100 лет супергетеродин про- этом 12 лет назад в Китае на Между- (Англия) шёл несколько этапов своей модер- народной конференции RADAR-2006 низации по мере совершенствова- автор представил доклад “Software Этот приёмник стал предтечей ново- ния элементной базы от радиоламп Radar – New Reality” («Программи- го поколения цифровых приёмных до интегральных микросхем. Послед- руемые РЛС – новая реальность») [8]. устройств, в которых принимаемый нее десятилетие ХХ века характери- Сформировалось целое направле- сигнал или сигнал на промежуточной зовалось наступлением нового эта- ние и в создании программируемых частоте подвергается аналого-цифро- па развития – эры программируемой радиоприёмных устройств. На сме- вому преобразованию и вся дальнейшая радиоэлектроники. Полезно отме- ну супергетеродинным приёмникам тить характерные особенности это- пришли программируемые радио- го нового современного этапа. Про- приёмники. Этот новый класс прибо- граммируемая радиоэлектронная ров получил на западе наименование система – это не только цифровая, Software Defined Radio (SDR), которое но и реконфигурируемая система, так и переводится, как «программно способная к постоянному совершен- определяемое радио». ствованию и модернизации только за счёт смены программного обе- Первый отечественный бытовой спечения. Концепция программи- программируемый радиоприёмник руемой радиоэлектроники отража- «Орлёнок» (см. рис. 11) был разрабо- ет главное изменение в современ- тан в КБ Сарапульского радиозавода ной конструкторской парадигме, в 2007 г. для которой соотношение аппарат- ных и программных средств выбира- В коллекции автора имеется так- ется с явным преобладанием послед- же один из первых представите- них, что и обеспечивает возможность лей программируемых радиоприбо- быстрого изменения тактико-тех- ров – радиоприёмник Morphy Richards нических характеристик проекти- 2006 года (см. рис. 12). руемого устройства в соответствии с изменяющимися требованиями Оба этих устройства объединяет и возможностями. Эта концепция то, что они созданы на базе програм- распространяется практически на мируемых интегральных микросхем все разрабатываемые современные фирмы RadioScape [9]. радиоэлектронные устройства, начи- ная с сотовых телефонов и заканчи- ЛИТЕРАТУРА вая радиолокационными станциями. Разработчиками современных радио- 1. Бартенев В. Рождение радиоэлектро- электронных систем становятся глав- ники. Современная электроника. 2014. ным образом программисты. Созда- № 9. ние программируемых устройств существенно сокращает период раз- 2. Armstrong E. US patent № 1113149. Wireless работки новых моделей радиоэлек- receiving system: https://patents.google. тронных систем. Их аппаратная реа- com/patent/US1113149A/ лизация требовала макетирования, отладки и трудоёмкой регулировки 3. Crosley P. Jr. National Radio Hall of Fame. изделия в целом. В то же время для Retrieved May 7, 2013. одного и того же воздействия сиг- нальный процессор с одной и той же 4. Levy L. US patent № 1734038A. Electrical программой даст на выходе один и transmission of energy: https://patents. тот же отклик. Это существенно сни- google.com/patent/US1734038A/ жает затраты на изготовление и про- верку программируемого устройства. 5. Бартенев В.Г. Россия – родина радио. Исторические очерки. – М.: Горячая Появление в новом веке целых линия – Телеком, 2014. семейств высокопроизводительных сигнальных процессоров, созданных 6. Бартенев В.Г. Первые отечественные фирмами-лидерами в этой области РЛС дальнего обнаружения. – М.: Горя- чая линия – Телеком, 2017. 7. Koch R. Transistor radio apparatus: https:// patents.google.com/patent/US2892931/ 8. Bartenev V.G. Software Radar – New Reality. RADAR-2006, China, 2006. 9. Radio Scape Announces World’s First DRM Module: http://www.radioscape.com/ 80 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2018

СТРАНИЦЫ ИСТОРИИ НОВОСТИ МИРА Иван Запольский, сооснователь и заме- Генеральный директор Tibbo Systems Вик- ститель генерального директора по марке- тор Поляков провёл презентацию единой «IOT: ЦИФРОВАЯ тингу компании Rightech, поделился сво- платформы цифрового предприятия, строя- ТРАНСФОРМАЦИЯ»: им взглядом на бизнес-модели будущего щейся вокруг концепции «озера данных», ос- РЕКОРДНЫЙ ОХВАТ, в проекции Интернета вещей, представив ветив её задачи, основные виды модулей и ПРЕЗЕНТАЦИИ, ВИДЕООБЗОРЫ их классификацию, эволюцию и приклад- перспективы развития рынка таких платформ. ные примеры гибридных моделей бизнеса В московском «Экспоцентре» 18 октября IoT. В презентации были представлены вы- Ольга Плосская, руководитель отдела 2018 года состоялась конференция «IoT: сокоуровневая архитектура IoT-кейса, место анализа данных Visiology, выступила на Цифровая трансформация», организован- IoT в ИТ-инфраструктуре компании, а также тему вызовов промышленной аналитики в ная iot.ru. Событие превзошло успех пер- реалии и тренды современного ИТ-рынка. эпоху промышленного Интернета вещей, вой конференции «IoT: Цифровое будущее», представив созданную компанией анали- проведённой этим медиаресурсом в апреле. Дмитрий Ивушкин, заместитель руково- тическую платформу. дителя отдела разработки и РЭА компании На мероприятии, объединившем россий- ICBCom, поднял тему изменения систем Технический директор GoodWAN Алек- ский рынок Интернета вещей, собралось учёта энергоресурсов и возможностей IoT- сандр Шепетовецкий провёл презентацию около 300 человек. Видеотрансляцию кон- технологий в ЖКХ. Спикер представил ряд технологии GoodWAN и проекта GoodWAN ференции посмотрело более 20 тысяч зри- современных решений, в том числе на тех- Alliance. В выступлении был представлен телей – это рекорд по охвату аудитории на нологиях связи LoRa и NB-IoT, которые по- взгляд на текущее состояние технологии конференциях, посвящённых IoT и смеж- зволяют устранить ряд фундаментальных LPWAN и её перспективы в свете конку- ным технологиям в России. проблем сферы ЖКХ, а также уделил вни- ренции с NB-IoT. мание организации связи и облачным плат- Конференцию открыл Вячеслав Шило, ге- формам Интернета вещей. Мероприятие завершило выступление неральный директор iot.ru. В своём привет- Евгении Шиляевой, руководителя проек- ственном слове он представил проект «Ум- Коммерческий директор ООО «Вега-Аб- тов Фонда развития промышленности. Она ный город» – интерактивную карту «умных» солют» Максим Каруля представил реше- представила программы государственных технологий, внедрённых в городах России – ния компании для рынка IoT, а также при- целевых займов, предоставляемых на циф- и пригласил всех собравшихся принять в нём меры применения технологии IoT для мо- ровизацию производства под 1 и 5% годо- участие. ниторинга транспорта, в промышленности, вых. ритейле и системах безопасности. Святослав Иришин, ведущий менеджер Обсуждение наиболее актуальных тем направления «ИТ-системы для обществен- Светлана Савельева, руководитель де- продолжалось в холле с участием всех за- ного транспорта» компании «Евромобайл», партамента развития отраслевой эксперти- интересованных сторон: на «IoT: Цифровая провёл презентацию решений, позволяющих зы Sotfline, представила платформу для уда- трансформация» собрались профессиона- решить проблемы современного обществен- лённого мониторинга состояния сотрудни- лы, открытые к диалогу и сотрудничеству. ного транспорта в России. Это системы мо- ков, подверженных риску травматизма на ниторинга, датчики подсчёта пассажиропо- рабочем месте, акцентировав внимание на Вторая конференция, организованная тока, системы видеонаблюдения в салоне, изменениях в обществе, которые несёт за iot.ru, подтвердила свой статус уникальной системы «умный автобус» и «умная останов- собой распространение IoT. площадки для встреч и знакомств с дело- ка», решения для помощи водителю и др. выми партнёрами, обмена опытом и про- фессионального нетворкинга. Сергей Кондаков, ведущий эксперт де- партамента инфраструктурных проектов Следующее мероприятие, которое орга- компании «Ай-Теко», осветил в своём вы- низует iot.ru, – IoT Tech Spring 2019 – со- ступлении практические проблемы и пер- стоится 23–26 апреля 2019 года. Деловая спективы применения IoT-решений. Спи- программа будет расширена до двух дней, кер представил проектный подход, риски в неё будет включена масштабная выстав- и проблемы на примере реализации реше- ка, где будут представлены последние раз- ния для управления потреблением комму- работки и решения в сфере IoT. нальных ресурсов, а также ключевые трен- ды в области IoT на 2018–2019 годы. www.iot.ru СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2018 WWW.SOEL.RU 81

СТРАНИЦЫ ИСТОРИИ НОВОСТИ МИРА EXPOCOATING MOSCOW ский эффект для бизнес-аудитории посети- телей, обеспечивая условия для развития В САНКТ-ПЕТЕРБУРГЕ СОЗДАДУТ С 23 по 25 октября 2018 года в Москве, в взаимодействия представителей предпри- МВЦ «Крокус Экспо» прошла 16-я Междуна- ятий смежных отраслей промышленности. ИНФРАСТРУКТУРНЫЙ ЦЕНТР родная выставка технологий, оборудования и материалов для обработки поверхности и www.expocoating-moscow.ru НТИ ПО РАЗВИТИЮ «УМНОЙ» нанесения покрытий ExpoCoating Moscow. NDT RUSSIA – МАСШТАБНОЕ ЭНЕРГЕТИКИ В выставке приняли участие 76 компа- Фонд «Центр стратегических разрабо- ний из России, Австрии, Беларуси, Италии, СОБЫТИЕ В ОБЛАСТИ Китая, Турции, Украины, Франции и Шве- НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ток „Северо-Запад“» стал победителем ции, которые продемонстрировали широкий конкурсного отбора РВК по созданию ин- выбор гальванического оборудования, обо- С 23 по 25 октября 2018 года в Москве, фраструктурного центра Национальной тех- рудования и материалов для очистки сточ- в МВЦ «Крокус Экспо» прошла 18-я Меж- нологической инициативы (НТИ). Центр ных вод, обработки поверхности, покрытий, дународная выставка NDT Russia – самое займётся развитием «умной» энергетики а также оборудования для их нанесения. масштабное в России и странах ближнего (Энерджинет). зарубежья событие в области неразруша- В числе новинок, представленных на вы- ющего контроля. В задачи инфраструктурных центров ставке: НТИ входят подготовка рыночной и тех- ● более 10 инновационных разработок на В этом году в выставке приняли участие нологической аналитики, включая про- 75 компаний из России, Италии, Казахста- гнозирование развития рынков НТИ и стенде «Сколково»: технологии очистки на, Кореи и Швеции, которые продемонстри- анализ технологических и нормативных и подготовки поверхности сухим льдом, ровали широкий выбор оборудования для барьеров, разработка предложений по мультифункциональные нанокомпозит- осуществления неразрушающего контроля правовому и техническому регулирова- ные, тонкослойные, минеральные, ком- различными методами. нию новых рынков, развитие професси- бинированные, цинк-силикатные и дру- онального сообщества и популяризация гие защитные покрытия; В числе новинок, представленных на вы- НТИ, содействие продвижению техно- ● установки для высокоскоростной эколо- ставке: логических товаров и услуг на мировой гически чистой электролитно-плазменной ● приборы, осуществляющие контроль и рынок. обработки металлов и противоизносный антифрикционный состав, значительно измерения на основе акустических (уль- За счёт бюджетных средств предусмо- снижающий коэффициент трения и из- тразвуковых), магнитных, электрических трено финансирование реализации за- носа, от НПО «Промтехнопарк»; и вихретоковых видов неразрушающего дач в течение первых 3 лет в объёме до ● препараты для подготовки поверхности контроля, на стенде ГК «Техно-НДТ»; 682 млн руб. с полным замещением на вне- металла перед окраской, деформацией, ● оборудование для неразрушающего кон- бюджетное финансирование с 4-го года ра- нанесением различных покрытий на стен- троля от более чем 10 иностранных про- боты центров. де компании «ФК»; изводителей, тепловизоры для диагности- ● технологии и химические продукты для ки оборудования, поиска утечек газа, уль- По итогам конкурсного отбора статус ин- гальванического производства и химиче- трафиолетовые камеры для диагностики фраструктурных центров НТИ получили: ской обработки металлов, фильтроваль- ПЧР и коронных разрядов на электро- ные установки, теплообменники, выпря- оборудовании, а также трассоискатели 1. Ассоциация разработчиков, производи- мители и ячейки Хулла на стенде компа- и георадары на стенде компании «ПЕР- телей и потребителей оборудования и при- нии «Экомет»; ГАМ-ИНЖИНИРИНГ»; ложений на основе глобальных навигацион- ● технологии для химико-гальванических ● новинки ведущих международных про- ных систем «ГЛОНАСС/ГНСС-Форум» (ры- производств и подготовки поверхности, изводителей оборудования для нераз- нок Автонет). блескообразующие добавки для цинкова- рушающего контроля на стенде компа- ния, меднения, никелирования на стенде нии «Промстройконтроль»; 2. АНО «Аналитический центр Аэронет» компании «Сонис». ● приборы для неразрушающего контроля (рынок Аэронет). Выставка ExpoCoating Moscow прохо- методом магнитной памяти металла на дила одновременно с международными стенде компании «Энергодиагностика»; 3. Отраслевой союз «Нейронет» (рынок промышленными выставками NDT Russia, ● оптоэлектронные компоненты и систе- Нейронет). Testing & Control, PCVExpo, FastTec, Power мы промышленного и научного приме- Electronics и HEAT&POWER. Проведение нения для регистрации и эмиссии опти- 4. Научно-технологический парк Новоси- на одной площадке 7 международных про- ческого излучения на стенде компании бирского академгородка (рынок Хелснет). мышленных выставок создаёт синергетиче- Hamamatsu Photonics; ● ультразвуковые дефектоскопы и толщи- 5. Ассоциация «Технет» (рынок Технет). номеры для металлических конструкций, 6. Фонд «Центр стратегических разрабо- ток „Северо-Запад“» (рынок Энерджинет). 7. Ассоциация участников технологиче- ских кружков (кружковое движение). Дальнейшее развитие Национальной тех- нологической инициативы требует профес- сиональной инфраструктуры. Отобранные центры должны со временем стать ядром рыночных ассоциаций, объединяющих от- раслевое технологическое сообщество. Ин- фрацентры смогут организовать работу по экспертной поддержке рабочих групп, сня- тию нормативных барьеров, привлечению релевантных проектов, профессионализа- ции сообществ и развитию рыночной ин- фраструктуры. www.rvc.ru 82 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2018

СТРАНИЦЫ ИСТОРИИ пластиков и композитов, а также томогра- ● «Особенности применения IGBT-модулей пили «ПРИМЭКСПО» / ITE Санкт-Петербург фы и дефектоскопы для контроля бето- в экстремальных климатических услови- и Национальный исследовательский универ- на, толщиномеры для ручного ЭМА и мно- ях» (ПАО «Электровыпрямитель»); ситет «МЭИ» при поддержке Департамента гое другое на стенде компании «Акусти- радиоэлектронной промышленности Мин- ческие контрольные системы» ● «Технологические тренды в силовых по- промторга РФ. лупроводниковых модулях „Мицубиси www.ndt-russia.ru Электрик“» («Мицубиси Электрик Рус»). Также в третий день выставки состо- 25 октября в рамках деловой программы ялся научно-практический семинар «Кар- «СИЛОВАЯ ЭЛЕКТРОНИКА» бид-кремниевые технологии в производ- СНОВА В МОСКВЕ выставки состоялась церемония награжде- стве силовых электронных приборов». ния победителей Всероссийского конкурса Модератором выступил проф. М.Ю. Румян- С 23 по 25 октября 2018 года в Москве, «Лучшие разработки молодых исследова- цев (НИУ «МЭИ»). в МВЦ «Крокус Экспо» прошла 15-я Меж- телей и инженеров в области силовой элек- дународная выставка «Силовая Электрони- троники», организаторами которого высту- www.powerelectronics.ru ка» – единственная в России специализи- рованная выставка компонентов и систем ОФИЦИАЛЬНЫЙ ДИСТРИБЬЮТОР силовой электроники для различных отрас- лей промышленности. В выставке приняли участие 57 компаний из России, Великобритании, Германии, Из- раиля, Китая и США – мировые производите- ли и дистрибьюторы компонентов и модулей силовой электроники, которые представили продукцию для различных отраслей промыш- ленности: электротехники, энергетики, про- мышленной автоматизации, производства электротранспорта, телекоммуникаций и др. В рамках экспозиции выставки были представлены силовые полупроводнико- вые и пассивные компоненты, источники вторичного электропитания и преобразова- тели электроэнергии, узлы, сборки, разъ- ёмы, магниты и материалы сердечников, датчики и сенсоры, системы охлаждения и отвода тепла, компоненты для автома- тизации и цифровые устройства управле- ния, сборочно-монтажное и другое обору- дование. Выставку сопровождала насыщенная деловая программа – научно-практиче- ские конференции и технические семина- ры компаний-участников. В первый день выставки состоялся науч- но-практический семинар «Электромагнит- ная совместимость систем силовой электро- ники и силовой компонентной базы». Мо- дератором семинара выступил д.т.н. проф. В.А. Тухас (НПП «Прорыв»). Также для спе- циалистов прошёл открытый технический семинар Infineon Technologies AG «Силовые полупроводниковые компоненты для энер- гоэффективных решений». 24 октября деловую программу выстав- ки продолжили открытые технические се- минары участников: ● «Защита электродвигателей, новые сило- вые компоненты IXYS и Littelfuse» (IXYS); ● семинар компании «ПРОТОН-ЭЛЕКТРО- ТЕКС»; ● «SEMIKRON – проблемы применения IGBT-модулей в системах высокой мощ- ности»; СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2018 WWW.SOEL.RU 83

СОБЫТИЯ Живая электроника России – 2018 В начале октября 2018 г. в Москве состоялось присуждение премии «Живая электроника России». В ряду многочисленных мероприятий, проходящих в отрасли, её присуждение занимает особое место: это независимая ни от каких властных структур премия. Лауреатов премии определяет экспертный совет, который формируется ежегодно из руководителей отраслевых ассоциаций и компаний, экспертов рынка и специалистов, имеющих высокую репутацию в отрасли. Премия «Живая электроника России» кальных технических параметров»; ющее санкционное давление на Россию: зародилась в 2009 году, когда россий- «Самый амбициозный проект»; «Раз- западные страны ужесточают контроль ским компаниям приходилось доказы- работка успешного потребительско- за соблюдением правил; появляют- вать жизнеспособность отечественной го товара» и «Самый перспективный ся новые ограничения; увеличивается электроники, и присуждалась ежегод- стартап». Победителей конкурса экс- частота санкционных событий; в санк- но, кроме непростых 2014 и 2015 годов. пертный совет определяет непосред- ционных документах появились слова ственно на форуме «Живая электрони- «электронные компоненты». По прогнозу В 2018 году в состав Экспертного Сове- ка России»: представители компаний- Бориса Рудяка, с высокой вероятностью та вошли: Иван Покровский, исполни- соискателей выступают с докладами о можно ожидать введения ограничений тельный директор Ассоциации постав- своих проектах, отвечают на вопросы на поставку в Россию компонентов двой- щиков электронных компонентов; членов совета и всех присутствующих ного применения; ввод ограничений на Борис Паньков, генеральный дирек- в зале. Предусмотрена ещё номинация все компоненты американского проис- тор компании «Омникомм»; Николай «Приз зрительских симпатий» – побе- хождения маловероятен, но и этот вари- Комлев, директор Ассоциации пред- дитель определяется открытым голосо- ант не исключён. Цель, которую пресле- приятий компьютерных и информа- ванием всех участников форума. дуют санкции, – обеспечить постепен- ционных технологий (АП КИТ); Юрий ное долгосрочное отставание экономики Гончаров, независимый эксперт и биз- Форум открыл председатель оргко- России от мировой. Как один из участ- нес-консультант; Андрей Кучерявенков, митета премии «Живая электроника ников рынка электронных компонен- генеральный директор МНПП «Антракс»; России» Борис Рудяк. Президент ком- тов, Борис Рудяк чётко сознаёт, что это Евгений Долин, генеральный директор пании «РБА-групп» выступил с обзор- абсолютно глобальный рынок и в мире Ассоциации производителей светодио- ным докладом о состоянии и перспек- нет ни одного изделия, которое постро- дов и систем на их основе; Сергей Гвоз- тивах российской электроники. По его ено на компонентах, произведённых в дев-Карелин, исполнительный директор представлениям, в развитии электрони- одной стране. Разработчик счастлив – он Ассоциации «Честная позиция»; Алек- ки России можно выделить три перио- выбирает лучшие мировые достижения. сандр Сазанович, профессор, председа- да продолжительностью около десяти И сегодня (по крайней мере в граждан- тель Совета директоров российской кон- лет: 1989–1998 гг. – «детский сад»: пер- ской электронике) практически ниче- салтинговой группы «Стратегия устой- вые разработки, продажи, предприни- го нельзя сделать только на российских чивого развития»; Владимир Крылов, мательский опыт; 1999–2008 гг. – «сред- компонентах. Но именно в этой обла- профессор Владимирского госунивер- няя школа»: рост масштаба деятельности, сти постепенно ужесточаются санкции. ситета; Кива Джуринский, заслуженный первые лидеры, глобализация в пределах деятель науки, НПО «Исток» и Рости- СНГ; 2009–2018 гг. – «университет»: слож- Тем не менее, оценивая состояние слав Палешко, управляющий рознич- ные разработки, амбициозные проекты, производства электроники в России в ной сети, вице-президент ООО «Даджет». первый опыт продаж за пределами СНГ. 2018 году, Борис Рудяк прогнозирует его общий годовой рост на 8–10%, рост Премия присуждается в шести номи- Так получилось, что первые два пери- гражданской продукции на 10–15%, нациях: «Коммерческий успех», «Гло- ода заканчивались в кризисные годы. контрактного производства – на 17% бальный бизнес», «Достижение уни- В период кризиса, считает докладчик, и экспорта – на 19%. Хороший знак – все процессы в отрасли ускоряются: то, что американские поставщики элек- Борис Рудяк компании, которые в обычное время тронных компонентов не снижают сво- медленно слабели и постепенно дви- ей активности на российском рынке, как гались к своему концу, во время кри- бы абстрагируясь от политических про- зиса погибают быстро, тогда как дру- цессов. Радует активная позиция Ассо- гие быстро укрепляют своё положение. циации российских производителей Текущий период снова заканчивается электроники (особенно работа её меж- очень сложной ситуацией, и в ближай- дународного комитета) и действия госу- шие год-два на российском рынке про- дарства по стимулированию экспорта изойдут серьёзные изменения. «несырьевой» продукции. Есть положи- тельные сдвиги в регулировании эко- Одна из важнейших проблем, с кото- рыми сталкивается отрасль, это нараста- 84 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2018

СОБЫТИЯ номики: если в 2012 г. Россия занима- уровень радиации при полёте «Москва- Владимир Елин ла в рейтинге Всемирного банка Doing Париж» на высоте 12 км составляет business 120-е место, то в 2017 оказалась 3 мкЗв/ч. Проект предусматривает Владислав Перевощиков уже на 35-м. Потенциал нашей элек- создание компактных твёрдотельных троники в плане экспорта гигантский: дозиметров-радиометров и серверно- Дмитрий Смирнов в отрасли около 4 тысяч предприятий, го решения для сбора, анализа и обра- готовностью к размещению любого кли- многие из которых выпускают замеча- ботки данных в реальном времени с ентского ПО заказчика и работе в VDI тельную продукцию. Однако лишь неко- применением блокчейн-технологии. (Virtual Desktop Infrastructure). К раз- торые имеют стратегию глобальных На текущий момент созданы прототи- работкам компания привлекает широ- продаж и осваивают мировой рынок. пы компонентов системы, проведены кий круг партнёров, что позволяет соз- их испытания и подготовлена скоррек- давать конкурентоспособные модели. Борис Рудяк рекомендует компаниям в тированная документация в формате Производство осуществляется в основ- нынешней ситуации исключать исполь- IPC на все составляющие дозиметра, ном в Китае, продажи – в разных стра- зование компонентов «двойного приме- выпуск которого уже в этом году нач- нах мира; только в России продаётся нения» везде, где это можно сделать не в нётся в Китае. Потенциальный рынок более 100 тысяч тонких клиентов в год. ущерб качеству готового изделия. Сто- для проекта – 10 млн лётного состава ит внимательнее изучить компоненты и 70 млн часто летающих пассажиров. Доклад директора по развитию ком- китайского производства – в Китае их пании InfiNet Дмитрия Говердовско- производят около 300 заводов, и они Главный конструктор КБ «Фарватер» го был посвящён её глобальному биз- предлагают свою продукцию по более Владислав Перевощиков представил несу – работе на зарубежных рынках. дешёвым ценам, чем западные произ- проект «Российское шасси для мини- Компания InfiNet входит в пятёрку водители. Но главный совет – принять ATE (Automated Test Equipment)». Ком- мировых лидеров – разработчиков и решение о глобализации продаж, соз- пания поставила целью занять место производителей оборудования беспро- дать департамент зарубежных продаж на рынке оборудования для ATE, кото- водного широкополосного доступа для под руководством владельца компании и рый растёт в пять раз быстрее общего организации магистральных каналов начать выход на мировой рынок. Кстати, роста рынка измерительного оборудо- и сетей доступа операторского клас- в России есть структуры, которые могут вания. Для этой цели она создаёт про- са. Сегодня у неё 30 представительств помочь это сделать: это федеральный ектный консорциум компаний-еди- и более 100 прямых дистрибьюторов Российский экспортный центр и реги- номышленников «Russian ATE Vision», в разных странах мира, более 500 тыс. ональные экспортные центры. Они который будет совместными усилиями устройств проданы в 120 странах. Еже- довольно эффективны и быстро раз- разрабатывать российскую платформу годно продаётся 100 тыс. устройств, виваются. Важно ещё не рассчитывать ATE, постепенно замещая иностранные при этом производственные мощности на прямые продажи в другие страны – приборы, и продвигать её на внешние лучше найти там опытных местных пар- рынки. Докладчик представил первый тнёров и договориться с ними, даже если продукт консорциума – созданное КБ им придётся отдавать 50 или даже 70% «Фарватер» и КБ «Фианит» мини-шасси маржи. Российский внутренний рынок FPXI-9031, соответствующее стандар- электроники очень маленький – около ту компактных модульных приборов 1,5% от мирового, поэтому только выход PXI Express. Благодаря использованию на другие рынки открывает для наших современных технологий и учёту недо- компаний возможность заметного роста. статков зарубежных моделей это шас- Подводя итоги сказанного, Борис Рудяк си стало лучшим в своём классе. На его сформулировал свой прогноз развития базе будут разрабатываться отечествен- российской электроники на следующие ные ATE-приборы, причём модульная 10 лет: период с 2019 по 2028 год будет конструкция позволит без проблем периодом её взрослой жизни, когда будут заменять зарубежные модули отече- продажи по всему миру, производство ственными по мере их разработки. будет приближено к рынкам сбыта, а ряд российских компаний станут мировыми ГК ТОНК представила доклад «Пар- лидерами в отдельных нишах. тнёрство в разработке и создании совре- менных ИТ-систем», с которым высту- Порядок выступления соискате- пил менеджер по работе с технологиче- лей премии определил жребий. Пер- скими партнёрами Дмитрий Смирнов. вым получил слово Владимир Елин, Компания выпускает современные генеральный директор ОАО «Intersoft тонкие клиенты для корпоративных Eurasia», представивший авиационную информационных систем, готовые к систему персонального дозиметриче- работе в любой среде виртуализации. ского мониторинга лётного состава В них используются средства защиты DO-RA.Avia. Её внедрение будет спо- информации разработки самой ком- собствовать соблюдению требований пании и её партнёров по ИБ, отличаю- радиационной безопасности экипа- щиеся высокой надёжностью, компак- жей самолётов и часто летающих пас- тностью, бесшумной работой (благода- сажиров. Безопасной считается годо- ря конвективной системе охлаждения вая доза облучения 1 мЗв, а, например, и отсутствию движущихся частей) и СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2018 WWW.SOEL.RU 85

СОБЫТИЯ Дмитрий Говердовский пании как успешного разработчика и ВНИИ МЧС России, на долю таких пожа- производителя систем промышленной ров на предприятиях приходится 26% от Вадим Роженцов связи. За 18 лет компания выполнила общего числа пожаров, в жилых домах – 519 проектов в 18 странах, заручилась 32%, в индивидуальных жилых домах – Виктор Серов поддержкой 25 зарубежных партнёров до 70%. УЗИс устанавливается в распре- по бизнесу, внедрила систему менед- делительный щит на DIN-рейку. Оно Фёдор Немцов жмента качества по ISO 9001-2015. обнаруживает процесс пожароопасно- компании позволяют ежегодно произ- У компании есть собственный центр го искрения в защищаемой цепи и про- водить 200 тыс. таких устройств. Стра- исследований и разработок с полным изводит её автоматическое отключение тегия компании на зарубежных рынках управлением жизненным циклом от питающей сети. Устройство обеспе- состоит в том, чтобы выстраивать тес- продукта и расположенные в Санкт- чивает новое качество защиты по срав- ные связи с представителями местных Петербурге производственные мощно- нению с обычными автоматическими рынков, знающими особенности этих сти, способные производить 5000 изде- выключателями и УЗО (устройствами рынков и имеющими хорошие связи лий в год. Ключевые зарубежные рын- защитного отключения). Высокая надёж- с местными потребителями. «На зару- ки – Индия, где имеется собственный ность и доступная цена должны обеспе- бежные рынки надо идти через партнё- офис и 5 партнёров, Сингапур, стра- чить гарантированный спрос на УЗИС. ров, – рекомендует Дмитрий, – без мест- ны Ближнего Востока и Персидского Устройство производится в России, оно ных людей продажи там не идут». залива. В 2021 г. в Индии будет откры- защищено патентами, прошло испыта- та сборочная линия «Армтел». Продук- ния и рекомендовано к применению, а Вадим Роженцов, руководитель служ- ция компании широко применяется в компания уже готовится к выводу его на бы развития продуктов ООО «Армтел», нефтяной, химической, газовой, гор- рынок Германии и других европейских посвятил свой доклад презентации ком- но-металлургической и других отрас- стран и ведёт переговоры с потенциаль- лях промышленности, что обеспечива- ными партнёрами в Индии и Китае. ет ей устойчивое положение на зару- бежных рынках. Выручка «Армтел» Научный руководитель ООО «Архи- растёт быстрыми темпами: в 2016 г. – лайт» Сергей Никифоров рассказал на 36,7%, в 2017 – на 36,9%, в 2018 ожи- о разработанной радиометрической дается рост на 34,6%. установке «БИОФОТ» для измере- ния параметров энергетической экс- Заместитель директора по науке позиции по ГОСТ IEC 62471 (ГОСТ Р и развитию ООО «НПФ «Плазмаин- МЭК 62471), которая была выведена форм» Виктор Серов рассказал о разра- на рынок в августе текущего года. По ботке алгоритмов цифрового управле- его словам, до создания этой установ- ния преобразованием электроэнергии ки на рынке фактически не было уни- и создании программно-управляемых версального средства измерения для устройств вторичного электропитания с оценки фотобиологической безопас- большими потенциальными возможно- ности излучающих устройств. «БИО- стями и высокой удельной мощностью. ФОТ» использует разделение спек- В качестве примера был приведён трофотометров и радиометрических интеллектуальный программно-управ- датчиков абсолютного значения на ляемый комбинированный блок пита- диапазоны волн и обеспечивает фото- ния ЛБВ с полностью цифровым метрирование на любом расстоянии, управлением преобразованием энер- начиная с 200 мм, и динамический диа- гии на основе DSP, в котором с помо- пазон измерения облучённости (энер- щью цифровой коррекции может быть гетической яркости) – 8 порядков вели- достигнута необходимая заказчику точ- чины. В установке нет изнашиваемых ность выходного сигнала. Компактный элементов, что обеспечивает её высо- источник питания массой 1 кг, мощно- кую надёжность – срок службы не огра- стью 600 Вт и габаритными размерами ничен. «БИОФОТ» позволяет работать 150×80×60 мм позволяет подстраивать с любыми источниками излучения в выходные параметры под каждую ЛБВ, диапазоне волн от 200 до 3000 нм, раз- обеспечивает высокую стабильность мером до 2 м и массой до 50 кг. Уста- выходного напряжения, работоспосо- новка совместима с гониофотометри- бен в диапазоне температур от –55 до ческой установкой «Флакс», что даёт +60°С и допускает механическое воздей- возможность единовременного изме- ствие до 75g. рения полного спектра фотометриче- ских характеристик. Генеральный директор ООО «Эколайт» Фёдор Немцов рассказал о разработан- Андрей Калиниченко, генераль- ном инновационном устройстве защи- ный директор компании DEUS, пред- ты от искрения УЗИс, внедрение которо- ставил две комплексные платформы: го позволит более чем вдвое сократить Buildn – для управления освещением вну- количество пожаров из-за неисправно- три помещений и CitySense – для управ- сти электрических сетей. По данным ления освещением снаружи помещений. 86 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2018

СОБЫТИЯ Платформы должны способствовать эко- ми системами управления автомоби- Сергей Никифоров номии электроэнергии, обеспечивать лем используются разработанные ком- соответствие освещения действующим панией читающе-передающие модули Андрей Калиниченко нормативам и создавать комфортные шин CAN и LIN «Сигма 15». Для симуля- условия для жизни и работы горожан. ции дорожных ситуаций используется Анна Кондрашова В рамках платформы Buildn компания виртуальная дорожная среда. Для удер- разработала серию роутеров, драйверов жания автомобиля в полосе движения Андрей Агеноров и других компонентов для управления в отсутствие разметки будут использо- стартап» и «Разработка успешного потре- освещением по протоколам DALI, MESH ваться высокоточная система навига- бительского товара». Премия в номи- и PLC, а также софт как для облачного ции и сверхточная дорожная карта в нации «Самый амбициозный проект» сервера, так и для локальных серверов, сочетании с локальным планировщи- досталась компании StarLine, в номина- и для мобильных устройств. Для плат- ком движения, реагирующим на бли- ции «Коммерческий успех» – компании формы CitySense разработано оборудо- жайшее окружение автомобиля. Для «Армтел», в номинации «Глобальный биз- вание по протоколам LoRa и PLC. Плат- компании это некоммерческий про- нес» – компании «Инфинет». форма построена на базе облачных сер- ект, открытый для всех энтузиастов. веров, доступ к системе осуществляется Исходный код программного обеспе- Премию в номинации «Приз зритель- через браузер. Разработанное компани- чения распространяется свободно. ских симпатий» по результатам зри- ей программное обеспечение позволяет тельского голосования завоевала ком- осуществлять дистанционное ручное и После каждого доклада выступаю- пания «Эколайт». автоматическое включение и выключе- щим приходилось отвечать на уточ- ние линий питания светильников, управ- няющие вопросы, иногда довольно Материал подготовил ление мощностью каждого светильника острые, и выслушивать комментарии Юрий Курочкин или группы светильников и сбор данных и рекомендации присутствующих спе- о работе и состоянии каждого светиль- циалистов. Когда экспертный совет уда- ника. Компания ведёт разработки и не лился, чтобы выбрать победителей, занимается непосредственным произ- обсуждение проектов продолжалось в водством, её доходы – это лицензион- кулуарах форума. ные отчисления производителей. Владимир Елин так оценил меропри- Компания StarLine представила ятие: «Меня поразило, что электрони- «Умный автомобиль StarLine», о кото- ка в нашей стране активно развивает- ром рассказала менеджер проекта Анна ся. Здесь собрались очень интересные Кондрашова. Компания, которая уже компании с большой перспективой не 30 лет производит охранно-телемати- только для российского, но и для меж- ческое оборудование, поставила целью дународного рынка. Жюри премии создание автономного беспилотного очень квалифицированное и крайне автомобиля. Это дальняя цель, на пути специализированное. Конечно, хоте- к ней разрабатывается система помо- лось бы, чтобы участников было боль- щи водителю ADAS. Уже реализованы ше, конкуренция должна быть более системы торможения перед препят- острой. Но в целом было очень инте- ствием, удержания автомобиля в поло- ресно, полезно и познавательно – полу- се движения (при наличии разметки) чился очень интересный и насыщен- и автоматической парковки. Тестовый ный день с большой перспективой на автомобиль оснащён спутниковым будущее. Спасибо, что нас пригласили». навигационным приёмником, опреде- ляющим местонахождение автомобиля Модератору форума Андрею Агено- с сантиметровой точностью, несколь- рову, вице-президенту по продажам и кими радарами и лидаром с 16 лазе- маркетингу компании «КОМПЭЛ», так- рами, измеряющими расстояние до же хотелось бы, чтобы соискателей пре- объектов вокруг автомобиля. В салоне мии и участников форума было больше: размещены две фронтальные видео- «Потому что это мероприятие, на мой камеры, позволяющие использовать взгляд, интересное. Мне кажется цен- как обычное видеозрение, так и сте- ной и возможность услышать незави- реозрение для построения карты глу- симое, а иногда резкое мнение квали- бины и оценки расстояния до объекта. фицированной аудитории о том, что «Умный автомобиль StarLine» с помо- ты делаешь, а это бывает очень полезно. щью искусственного интеллекта рас- И для тебя, и для других, кто присутству- познаёт различные классы объектов ет и наблюдает это действо». на видеоизображении. Сейчас авто- мобиль обучают перестраиваться из После полуторачасового заседания полосы в полосу и распознавать объ- экспертного совета были объявлены лау- екты не только впереди, но и позади реаты премии. В номинации «За дости- него. Для взаимодействия со штатны- жение уникальных технических параме- тров» премию решили никому не при- суждать. Компания «Эколайт» победила в номинациях «Самый перспективный СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2018 WWW.SOEL.RU 87

СОБЫТИЯ Mentor Graphics и «Нанософт» представили современные средства разработки электронных устройств Представительство компании Mentor Graphics и её дистрибьютор, представляем PADS Professional: новое АО «Нанософт», провели семинар, посвящённый современным поколение решений и самую высо- высокоэффективным инструментам разработки РЭУ, «Новое поколение копроизводительную платформу для решений для проектирования электронных устройств от Mentor Graphics». проектирования печатных плат. С помо- щью PADS Professional можно эффек- Mentor Graphics, основанная в 1981 го- на продаже и внедрении программ- тивно решать задачи проектирования ду, специализируется на разработке ных продуктов для российских инже- и верификации сложнейших тополо- программных решений для автома- неров-проектировщиков. гий. тизации проектирования электрон- ных устройств (Electronic Design Auto- Максим Егоров, генеральный дирек- Mentor Graphics сделалась ещё силь- mation – EDA). Компания имеет более тор АО «Нанософт», российского дис- нее, став частью Siemens. В мире поя- 80 офисов по всему миру; штаб- трибьютора Mentor Graphics, в привет- вилась компания, которая напрямую квартира расположена в городе Уил- ственном слове представил партнёров или через партнёров может отвечать за сонвилл (Орегон, США). В ноябре компании, работающих непосред- цифровизацию всего, включая электро- 2016 года о приобретении Mentor ственно с заказчиками. Его высту- нику; отвечать за конечный результат Graphics объявила компания Siemens. пление задало тон всей дальнейшей автоматизации, выстраивая сквозной работы – деловой, но в то же время маршрут проектирования для конструк- АО «Нанософт», созданное в 2008 го- непринуждённый, что и необходимо торов, электронщиков, программистов ду, ориентируется на инновационные для эффективного обмена опытом. и руководителей, работающих в единой методы разработки и распростране- Семинар прошёл на одном дыхании, информационной цифровой среде. ния программного обеспечения. Одна в зале не оставалось свободных мест из парадигм – дистрибуция специали- даже во время перерывов на обед и Требования к электронным устрой- зированного программного обеспече- кофе. ствам постоянно повышаются, и плат- ния. С момента основания компания форма решений Mentor Graphics наи- имеет сбалансированный портфель Денис Лобзов, менеджер по дистри- лучшим образом к этому подготов- как собственных продуктов, так и раз- буции решений Mentor Graphics в Рос- лена. На российском рынке Mentor работок отечественных и зарубежных сии, СНГ и Турции, в своём выступле- Graphics будет работать над повыше- производителей, уделяя пристальное нии отметил: «Мы живём в эру циф- нием доступности своих продуктов, внимание локализации, адаптации и ровизации, вернее, в самом её начале. совершенствованием помощи заказчи- интеграции программного обеспече- За дополненной реальностью, боль- кам при переходе на сквозной марш- ния. На сегодня в портфеле АО «Нано- шими данными, Интернетом вещей, рут проектирования приборов и элек- софт» представлено программное обе- автономными автомобилями сто- троники, обучением студентов и инже- спечение от Siemens PLM Software, ит электроника. Именно современ- неров платформе PADS Professional, Desktop EDA, CSoft Development, НТП ная электроника меняет суть вещей. поддержкой создания лучших в мире «Трубопровод», GRAPHISOFT, Mentor Mentor Graphics – признанный миро- процессоров и систем-на-кристалле». Graphics, Cigraph, PTC. Партнёрская вой лидер в области автоматизации сеть компании насчитывает более проектирования и подготовки к про- Богдан Филипов, менеджер по про- 150 дилеров, специализирующихся изводству электронных узлов и ком- дукту PADS Mentor Graphics (АО «Нано- понентов. В России мы с гордостью софт»), предложил подробный полуто- рачасовой обзор решений PADS Profes- sional. Платформа PADS Professional объединяет в себе всё самое лучшее из решений «верхнего» и «среднего» уров- ней: положенная в её основу мощная технология Mentor Graphics Xpedition сочетается с удобством, экономично- стью, простотой освоения и использо- вания. Возможности PADS Professional могут дополняться по мере усложне- ния проектов – это позволяет созда- вать новые продукты с учётом послед- них достижений в электронике и при- боростроении, ориентироваться на самые совершенные технологии про- изводства. Виртуозно провёл презентацию, посвящённую анализу печатных плат в HyperLynx, Александр Филиппов, тех- 88 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2018

СОБЫТИЯ нический директор АО «МЕГРАТЕК». Богдан Филипов представил процесс Комментарий организаторов: «Мы Демонстрация всех расчётов сопрово- проектирования гибко-жёстких печат- чувствуем очень большой интерес к ждалась подробными комментариями. ных плат (Rigid-Flex Design) и эффек- продуктам Mentor Graphics, подтверж- В ходе семинара докладчик ответил на тивный инструмент эскизной трасси- дением чему стало множество вопро- рекордное количество вопросов из зала. ровки Sketch Routing. сов, звучавших и непосредственно после докладов, и в перерывах. Убеж- Анатолий Сергеев, технический Василий Платонович очень живо дает в этом и количество участников: директор ООО «Оркада», рассказал об и наглядно продемонстрировал при- нам пришлось даже уплотнять ряды управлении ограничениями в сквоз- мер расчёта охлаждения электроники и существенно увеличивать количе- ном маршруте разработки печатных в решении FloEFD. ство стульев, чтобы все пришедшие плат PADS Professional. могли сесть. Постараемся и в следу- Семинар завершился розыгрышем ющий раз провести столь же полез- После перерыва были организова- призов от партнёров компании «Нано- ный семинар, учитывая пожелания, ны мастер-классы, которые провели софт» («Оркада», «МЕГРАТЕК», CSoft которые нам оставили неравнодуш- Богдан Филипов и Василий Платоно- (г. Москва), CADIS) и неформальным ные участники». вич (QA Manager, Mentor Mechanical общением на фуршете в сопровожде- Analysis Division). нии живой музыки. НОВОСТИ МИРА ского состояния автомобиля или топливной структорских изделий. На 2019 год намече- эффективности поездок». на разработка национальных стандартов, ТЕРМИНАЛЫ ЭРА-ГЛОНАСС определяющих требования к оформлению, «РОСЭЛЕКТРОНИКИ» Премия «Золотой чип» присуждается с учёту, хранению и обмену цифровой про- 2004 года, церемония награждения состоя- ектно-конструкторской и эксплуатационной ПРИЗНАНЫ ЛУЧШИМ ИЗДЕЛИЕМ лась в рамках специализированной выстав- документацией и к цифровой модели изде- ки ChipExpo, которая прошла 17 и 18 октя- лия на всех этапах его жизненного цикла. ЭКБ 2018 ГОДА бря 2018 года в московском «Экспоцентре». Тогда же должны быть разработаны тер- На выставке ChipExpo 2018 «Росэлектро- мины и определения в области передовых АО «НИИМА „Прогресс“» (входит в холдинг ника» представила перспективные компо- производственных технологий. «Росэлектроника» Госкорпорации «Рос- ненты, применяемые для систем передачи тех») заняло первое место в номинации информации, радионавигации и вычисли- Ещё одним направлением станет легали- «Лучшее изделие электронной компонент- тельной техники. зация виртуальных испытаний при подтверж- ной базы» премии «Золотой чип 2018». Жю- дении соответствия продукции. В 2020 году ри конкурса высоко оценило разработан- Пресс-служба Объединённой планируется расширить практику проведения ный НИИМА «Прогресс» навигационно-связ- «Росэлектроники» таких испытаний при оптимизации порядка, ус- ной модуль (терминал ЭРА-ГЛОНАСС) для ловий и объёмов проведения натурных испы- транспорта. Это первая отечественная раз- В РОССИИ ЗАКОНОДАТЕЛЬНО таний. Документ предусматривает и упроще- работка такого рода, целиком удовлетворя- УПРОСТЯТ СОЗДАНИЕ «УМНЫХ» ние процедуры сертификации инновационной ющая требованиям рынка. «ФАБРИК БУДУЩЕГО» продукции, в том числе для железнодорожного транспорта, и снижение барьеров для исполь- При аварии терминал автоматически оце- Правительство России подготовило до- зования новых материалов и изделий из них. нивает направление и силу удара, а затем рожную карту по совершенствованию за- передаёт информацию диспетчеру экстрен- конодательства и устранению администра- Согласно дорожной карте, в 2018 году бу- ной службы, который может по громкой свя- тивных барьеров для обеспечения меропри- дет проведена разработка перспективного зи переговорить с водителем. Устройство ятий другой дорожной карты – «Технет». плана стандартизации в области передовых оснащено кнопкой экстренного вызова и со- Новый документ снимает ограничения на производственных технологий, включая пе- стоит из навигационного приёмника, моде- работу «умных» фабрик. редовые ИТ и киберфизические системы, ма 2G/3G, контроллера, акселерометра и на 2018–2025 годы. На 2019 год заплани- устройства управления питанием. «Технет» является частью проекта На- ровано обеспечение создания экосистемы циональной технологической инициати- нормативного регулирования в области пе- «На данный момент терминал ЭРА-ГЛО- вы и направлен на формирование в Рос- редовых производственных технологий (от НАСС находится на этапе аттестации, за- сии комплекса ключевых технологических базовых стандартов до специализирован- пуск серийного производства оборудования компетенций, обеспечивающих интеграцию ных). Будет проведена разработка нацстан- запланирован на середину 2019 года, – рас- передовых производственных технологий и дартов на госзакупки для передовых про- сказал генеральный директор АО «НИИМА бизнес-моделей для их распространения в изводственных технологий. „Прогресс“» Василий Шпак. – Мы продол- качестве «фабрик будущего». Последнее жаем работать над устройством и планиру- означает системы комплексных технологи- www.iot.ru ем расширять его функционал – например, ческих решений для проектирования и про- добавив такие полезные для потребителя изводства продукции, конкурентоспособной опции, как дистанционная оценка техниче- на мировом уровне. Такие системы долж- ны генерироваться на основе испытатель- ных полигонов. Согласно новой дорожной карте, в 2018 году планируется ограничить требо- вания обязательного предоставления на бу- мажном носителе цифровых моделей кон- СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2018 WWW.SOEL.RU 89

КОМПЕТЕНТНОЕ МНЕНИЕ Вопросы терминологии и классификация инверторов Часть 4 Евгений Силкин ([email protected]) многофазным, одно- и многоячейко- вым (multiple connection, multicellular), В четвёртой части статьи будут кратко рассмотрены возможные а также составным (composite circuit, дополнительные элементы в классификации автономных инверторов, при питании от нескольких источни- имеющие, в определённом смысле, частный характер, которые в то же ков по числу секций инвертора). К мно- время могут быть полезными и неформальными. гоячейковым относятся, в частности, «многоуровневые» (multi-level inverter) Продолжая тему, начатую в преды- возбуждение реализуется в том числе и в и «матричные» (matrix inverter) схемы. дущих частях статьи [1–3], отметим, различных устройствах с «фазовой авто- что реальный инвертор, кроме сило- подстройкой частоты». Однонаправленная («нулевая», ори- вой части, обычно содержит и различ- гинальный перевод в самом источнике) ные вспомогательные (слаботочные) В классическом представлении опре- схема преобразователя, по IEV (551-15-12, цепи (ГОСТ 18311-80), в том числе цепь деление моментов включения вентилей single-way connection (of a converter)), (систему) управления. Системы управле- на каждом интервале повторяемости определяется как «преобразовательное ния-регулирования инверторов сегодня при зависимом возбуждении (инверто- соединение, такое, что ток через каж- могут, в частности, иметь равное коли- ра) «производится времязадающими или дую из фазных клемм цепи переменно- чество входов-выходов аналогичного фазосдвигающими устройствами, син- го тока является однонаправленным». назначения, одинаковые «обратные» свя- хронизируемыми выходным напряже- В [7] нулевая схема, называемая также зи, конструктивное исполнение, габари- нием или током инвертора». В общем слу- «однонаправленной», – это «схема пре- ты и вес и выполняться на одной и той чае синхронизация может осуществлять- образователя, в которой ток через каж- же (или подобной) элементной базе, но ся не только выходным напряжением или дый из фазных выводов цепи переменно- принципиально отличаться при этом током инвертора, но и любым другим го тока протекает только в одном направ- качеством функционирования. Терми- сигналом или комбинацией сигналов лении». Заметим, что название «нулевая ны «управление» и «регулирование» при- (в любой цепи силовой схемы инверто- схема» для инверторов получило распро- менительно к автономным инверторам ра и нагрузки, если это обоснованно и/ странение от вводимых в силовую часть (АИ) имеют смысл (и их различают, так или необходимо), а синхронизирующий в некоторых технических решениях сложилось в течение минимум послед- сигнал (комбинация сигналов) преобра- выходных трансформаторов с «нулевы- них пятидесяти лет), соответственно, как зуется цепью управления по амплитуде ми выводами» (в первичных обмотках) и операции (процесс) формирования, рас- и фазе, или, точнее, временно′му сдвигу для АИ определения «нулевой схемы» из пределения (или «расстановки») и пода- (классическое представление) в сигна- IEV и [7] неприменимы (кроме того, их чи управляющих сигналов на вентили лы управления вентилями [4–6]. также можно отнести и в общем к неудач- силовой части (управление инвертором) ным). В [8] рассмотрены варианты «нуле- и как «управление режимом» устройства Примером мощных автогенератор- вых схем» инверторов тока без выходных и (или) технологическим процессом ных устройств (инверторов) могут слу- трансформаторов. Определяющим для (суть – «регулирование», варьирование жить ламповые генераторы для элек- всех «нулевых схем» инверторов являет- нагрузки, стабилизация, поддержание тротехнологии (в них есть и положи- ся использование в соединении вентилей параметра или параметров, программ- тельная обратная связь, и контроль фаз только одной группы (анодной, катодной, ное изменение и прочее). По принципу сигналов обратной связи, а также выпол- коллекторной или эмиттерной, истоко- управления и способу функционирова- няются необходимые и достаточные вой и т.д.) и замена вентилей другой груп- ния системы управления-регулирования «условия», или балансы фаз и амплитуд). пы на обмотки, в частности от одного или инверторы разделяются на устройства с В ГОСТ 24346-80 под «самовозбуждени- нескольких нагрузочных трансформато- независимым возбуждением, зависимым ем» понимается «возбуждение колеба- ров, или на реакторы (см. рис. 1). возбуждением и автогенераторные [4]. ний (вибрации) системы поступлением энергии от неколебательного источника, Многоячейковым устройством, со- В системах с независимым возбужде- которое регулируется движением самой гласно IEV (multiple connection, multi- нием (в схеме управления) содержится системы». Наиболее же широко на прак- connected converter), называется пре- отдельный маломощный источник коле- тике используются маломощные автоге- образователь (инвертор), «состоящий баний для управления силовым инверто- нераторные устройства (инверторы). из двух или более преобразователь- ром, который и задаёт основную частоту ных блоков, соединённых параллель- выходного сигнала. При таком возбуж- АИ выполняются по следующим схе- но или последовательно или парал- дении в общем случае управление осу- мам (имеются в виду силовая часть и лельно и последовательно, каждый из ществляется от импульсов управляемого способ соединения вентилей схемы): которых является действующим пре- задающего генератора (преобразовате- одноключевым или четвертьмосто- образователем». В [7] же со ссылкой на ля напряжения в частоту). Независимое вым (quarter-bridge), нулевым (with zero МЭС 551-12-41 дано следующее неудач- terminal), полумостовым (half-bridge), ное определение многоячейкового пре- мостовым (full-bridge) однофазным и 90 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2018

КОМПЕТЕНТНОЕ МНЕНИЕ Ld2 L VD1 VD5 VD7 VD3 C d o Ld1 L Rн L n +L C Ek k k – VD4 + C VD2 VD6 E VD3 – k VT2 VT1 VD8 VD4 R н Ld3 Рис. 2. Согласованный инвертор с удвоением частоты и резонансной коммутацией Рис. 1. Инвертор тока с квазирезонансной коммутацией, выполненный по нулевой схеме образователя: «Электронный преобра- включена в диагональ переменного тока касающиеся применяемой сегодня в сило- зователь, состоящий из двух или более (симметричная схема) вентильного моста вой электронике, в том числе в инвертор- преобразовательных блоков, каждый из (V1…V8), умножения (удвоения) частоты ной преобразовательной технике, терми- которых работает самостоятельно». Мно- нет. В случае же включения нагрузки RH в нологии на русском и английском языках. гоячейковость традиционно предполага- цепь разделительного конденсатора (С0, ет «идентичность» составляющих инвер- удвоение частоты, несимметричная схе- ЛИТЕРАТУРА тор преобразовательных ячеек. При этом ма) период выходной частоты в два раза каждая из ячеек может преобразовывать меньше времени полного цикла работы 1. Силкин Е. Вопросы терминологии и клас- постоянный ток в переменный (являет- всех вентилей схемы (V1…V8). При этом сификация инверторов. Часть 1. Совре- ся полнофункциональной) и сохраняет заметим, что схему с нагрузкой RH в цепи менная электроника. 2018. № 6. С. 74–78. работоспособность при отключении или разделительного конденсатора С0 мож- закорачивании остальных ячеек (или их но считать «двухьячейковым» инверто- 2. Силкин Е. Вопросы терминологии и клас- части). Многоячейковость в инверторах ром с преобразовательными ячейками в сификация инверторов. Часть 2. Совре- используется и сегодня, в частности для виде полумостов. менная электроника. 2018. № 7. С. 96–99. увеличения выходной частоты или мощ- ности устройства, улучшения гармони- Инверторы имеют открытый или 3. Силкин Е. Вопросы терминологии и клас- ческого состава и (или) регулирования закрытый вход. При открытом входе цепь сификация инверторов. Часть 3. Совре- выходного сигнала, разгрузки входных источника питания инвертора обладает менная электроника. 2018. № 8. С. 90–95. фильтров, а также для снижения требова- «малым» или «близким к нулю» [10] сопро- ний к вентилям по предельным токам и тивлением (импедансом) для перемен- 4. Силкин Е. Элементы классификации напряжениям или частотным свойствам. ной составляющей потребляемого тока автономных инверторов и свойства основной частоты. При высоком сопро- согласованного инвертора с резонанс- В качестве дополнительного (уточня- тивлении цепи источника питания для ной коммутацией. Часть 2. Силовая элек- ющего) классификационного признака переменной составляющей тока инвер- троника. 2017. № 5. С. 58–66. для АИ можно применить также и понятие тор имеет закрытый вход. В частности, (наличие явления или принцип) «умноже- классический инвертор тока (а также 5. Silkin E.M. Method for controlling ния (выходной) частоты (инвертором)». нулевой инвертор тока (см. рис. 1), инвер- resonance-tuned inverter with diodes Если полный цикл работы всех венти- тор тока с квазирезонансной коммутаци- connected in parallel opposition. Derwent лей инвертора равен периоду выходной ей (см. рис. 2 [2]) и согласованные инвер- Industry and Technology Patents Profiles, частоты, то АИ относится к устройствам торы (см. рис. 1 [2] и рис. 2)) реализуется Thomson Scientific, 2001. рp. 124–126. без умножения частоты. В случае же если с закрытым входом, что (автоматически) время цикла работы всех вентилей превы- обеспечивается элементами самой схе- 6. Силкин Е.М. Управление по вычисляемо- шает период выходной частоты, инвертор мы (дроссель в цепи постоянного тока му прогнозу параллельным инвертором следует относить к устройствам с умноже- высокой индуктивности). Закрытый (или тока со стабилизирующим диодом. Тез. нием частоты. Умножение частоты, оче- открытый) вход может быть также орга- Докл. ВНТК, посвящ. микроэлектронике видно, может быть получено как за счёт низован и за счёт дополнительных ком- в машиностроении, 14–16 ноября 1989 г. применения специального алгоритма понентов схем, например соответствую- Ульяновск, 1989. С. 81–84. управления (инверторы с «ударным воз- щего фильтра на входе инвертора. буждением» или «ударной генерацией», 7. Силовая электроника: краткий энцикло- релаксаторы [9] второго вида), так и за В заключение отметим, что оптималь- педический словарь терминов и определе- счёт самого схемотехнического реше- ный выбор автономного инвертора, спо- ний /под ред. Ф.И. Ковалёва и М.В. Рябчицко- ния (удвоители частоты, несимметрич- собного удовлетворить заданным техни- го. – М.: Издательский дом МЭИ, 2008. – 90 с. ные инверторы, инверторы с выходными ческим требованиям (конкретной зада- трансформаторами, многоячейковые схе- че), должен основываться на тщательном 8. Силкин Е. Применение нулевых схем мы умножения частоты). Для примера рас- и всестороннем сопоставлении характе- инверторов тока с квазирезонансной смотрим классическую схему однофазно- ристик различных схем и типов инверто- коммутацией. Силовая электроника. го мостового согласованного (резонанс- ров (в соответствии, в том числе, с приве- 2005. № 3. С. 84–87. ного) инвертора с удвоением частоты дённой в статье классификацией). (см. рис. 2). Если нагрузка RH в этой схеме 9. Силкин Е. Автономные несимметрич- Автор предлагает специалистам обсу- ные одноключевые инверторы с закры- дить на страницах журнала проблемы, тым входом для новых электротехноло- гических систем. Силовая электроника. СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2018 WWW.SOEL.RU 2008. № 2. С. 110–117. 10. Ивенский Г.В., Писклов А.Е. Принципы постро- ения схем и классификация резонансных автономных инверторов. Электротехниче- ская пром-сть. 1972. Вып. 7. С. 15–17. 91

СВОДНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ЖУРНАЛА ЗА 2018 ГОД ПЕРСОНА НОМЕРА № 1 / стр. 4 «Работать с российскими инженерами – одно удовольствие!» № 1 / стр. 8 «Мы хотим, чтобы передовые технологии были доступны всем нашим пользователям» № 2 / стр. 4 Российская микроэлектроника не стоит на месте № 3 / стр. 4 Чтобы быть в авангарде, необходимо предлагать актуальные решения и формировать новые рынки № 4 / стр. 4 «АЛЕКСАНДЕР ЭЛЕКТРИК источники электропитания» – 20 лет на рынке № 4 / стр. 8 HARTING в эпоху Индустрии 4.0 № 5 / стр. 4 Инерциальные МЭМС-датчики производства АО «ГИРООПТИКА» АЛЕКСАНДР БЕКМАЧЕВ, НАТАЛИЯ ПОПОВА № 6 / стр. 4 Секрет качества HARTING: ни одно изделие ни при каких обстоятельствах не может быть возвращено заказчиком! № 8 / стр. 4 Перевод проектирования электроники в виртуальную плоскость – вопрос времени № 8 / стр. 10 Эстетика, созвучная времени высоких технологий. Художница из Саратова нашла нестандартное применение устаревшим приборам РЫНОК № 1 – 9 Новости российского рынка № 1 / стр. 18 Форум дистрибьюторов ЭК 2017: игроки прежние, правила новые. Эксперты убеждены, что время классической дистрибуции закончилось № 1 / стр. 24 Будущее электромобилей в России АНДРЕЙ КАШКАРОВ № 2 / стр. 10 Российская электроника в поисках «дирижёра». Входить в готовую экосистему будет сложнее, поэтому, пока есть возможность, необходимо создавать свою № 3 / стр. 14 К цифровой революции готовы. Эксперты убеждены: в ближайшей перспективе будут востребованы комплексные решения № 4 / стр. 16 Автопром как двигатель прогресса в электронике. Часть 1. Автомобили и электроника СЕРГЕЙ ВОЛКОВОЙ № 6 / стр. 12 Автопром как двигатель прогресса в электронике. Часть 2. Электромобили, их перспективы и промежуточные варианты СЕРГЕЙ ВОЛКОВОЙ № 7 / стр. 16 Автопром как двигатель прогресса в электронике. Часть 3. Электронные компоненты и экономика СЕРГЕЙ ВОЛКОВОЙ № 8 / стр. 18 Автопром как двигатель прогресса в электронике. Часть 4. Энергетика, литий и электротранспорт СЕРГЕЙ ВОЛКОВОЙ № 5 / стр. 12 Ожидания работодателя не всегда совпадают с реальностью. Эксперты рассказали, какие кадры необходимы российской электронике № 7 / стр. 10 Курс – на лучшие практики. Эксперты пришли к выводу, что пора переходить от их точечного внедрения к более широкому распространению в отрасли № 7 / стр. 20 Манифест консорциума «РазвИТие» № 7 / стр. 22 Российские промышленные предприятия будут решать свои задачи с помощью отечественного инженерного ПО № 9 / стр. 4 Экстремальная микроэлектроника: перспективные рынки ДМИТРИЙ РАСПОПОВ РОБОТОТЕХНИКА № 2 / стр. 16 Интернет роботизированных вещей АНДРЕЙ АНТОНОВ № 5 / стр. 16 Основы вероятностного метода SLAM в робототехнике АНДРЕЙ АНТОНОВ СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ № 1 / стр. 30 Разработка технологии нанесения толстых слоёв меди на керамические материалы из оксида и нитрида алюминия ЮРИЙ НЕПОЧАТОВ, ВЛАДИМИР КОСАРЕВ, НИКОЛАЙ РЯШИН, БОРИС МЕЛАМЕД, ВЛАДИСЛАВ ШИКАЛОВ, СЕРГЕЙ КЛИНКОВ, ИВАН КРАСНЫЙ, СВЕТЛАНА КУМАЧЁВА № 1 / стр. 36 Современные средства анализа данных БРЭД ДОЭР, ЭЙЛИ ГРУМБАЙН № 1 / стр. 40 Кремниевая и арсенид-галлий-алюминиевая технология: конструктивные решения 3D М ФЭФ М. Часть 6 ВАЛЕРИЙ СВЕДЕ-ШВЕЦ, ВЛАДИСЛАВ СВЕДЕ-ШВЕЦ, МАКСИМ ЗИНОВЬЕВ № 2 / стр. 22 Кремниевая и арсенид-галлий-алюминиевая технология: конструкторские решения в области изготовления оптических трёхмерных матричных приёмо-передающих модулей 3D М ФЭФ М. Часть 7 ВАЛЕРИЙ СВЕДЕ-ШВЕЦ, ВЛАДИСЛАВ СВЕДЕ-ШВЕЦ, МАКСИМ ЗИНОВЬЕВ № 4 / стр. 20 Кремниевая и арсенид-галлий-алюминиевая технология. Конструкторские и технологические разработки информационно-вычислительных устройств на базе 3D М ФЭФ М. Часть 8 ВАЛЕРИЙ СВЕДЕ-ШВЕЦ, ВЛАДИСЛАВ СВЕДЕ-ШВЕЦ, МАКСИМ ЗИНОВЬЕВ № 8 / стр. 28 Кремниевая и арсенид-галлий-алюминиевая технология. Часть 9. Преобразователь оптико-электрического интерфейса – 3D ФЭФ М ПОЭИ ВАЛЕРИЙ СВЕДЕ-ШВЕЦ, ВЛАДИСЛАВ СВЕДЕ-ШВЕЦ, МАКСИМ ЗИНОВЬЕВ № 9 / стр. 14 Кремниевая и арсенид-галлий-алюминиевая технология. Часть 10. Концепция построения оптического процессора ВАЛЕРИЙ СВЕДЕ-ШВЕЦ, ВЛАДИСЛАВ СВЕДЕ-ШВЕЦ, МАКСИМ ЗИНОВЬЕВ 92 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2018

СВОДНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ЖУРНАЛА ЗА 2018 ГОД № 2 / стр. 28 Использование векторного управления электродвигателями на транспорте МАЙКЛ САЙДЛ № 2 / стр. 32 Техническая сторона управления освещением: световые сценарии в бытовом сегменте рынка АНДРЕЙ КОНОПЛЁВ № 3 / стр. 18 Зачем нужен анализ отказов в микроэлектронике ВЯЧЕСЛАВ ДУБРОВИНСКИЙ, СТАНИСЛАВ КОЛЫБИН, ВИКТОР КАРАУЛОВ, КРИСТИНА ПУГАЧ, АНДРЕЙ ПЕТРОВ № 5 / стр. 22 Особенности конструкции и изготовления силовых МОП-транзисторов для космической электроники ВЛАДИМИР КОТОВ, ВЛАДИМИР ТОКАРЕВ № 5 / стр. 28 Бестрафаретная металлизация керамических подложек. Часть 1 ЮРИЙ НЕПОЧАТОВ № 6 / стр. 18 Бестрафаретная металлизация керамических подложек. Часть 2 ЮРИЙ НЕПОЧАТОВ № 6 / стр. 16 Диэлектрический прорыв. В России запускается современное массовое производство технических диэлектриков на уровне международных стандартов АЛЕКСАНДР БРИКСА, ИГОРЬ ЗАЛЕССКИЙ, АННА ИВАНОВА № 7 / стр. 26 Моделирование тепловых режимов радиоэлектронной аппаратуры АЛЕКСАНДР ЩЕЛЯЕВ № 7 / стр. 32 Миграция данных из P-CAD в Delta Design СЕРГЕЙ ПИЛКИН № 7 / стр. 36 Средства функциональной верификации компании Eremex НИКИТА МАЛЫШЕВ № 7 / стр. 46 Измерение джиттера и причины его возникновения во встраиваемых системах СКОТТ ДЭВИДСОН № 8 / стр. 24 Технология 5G в диапазоне миллиметровых волн СТИВ ДУДКЕВИЧ, РИЧАРД ХИЛТОН № 9 / стр. 10 Инженерная платформа для цифрового предприятия ВЛАДИМИР ГРЕЧУШКИН ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ № 1 / стр. 46 Современный «отечественный процессор» – мечта или реальность? АНТОН ФУТБОЛОВ, ВАЛЕРИЙ БЕРИКАШВИЛИ № 1 / стр. 50 КНИ-биполярные и BCD-процессы для ИМС космической силовой электроники ВЛАДИМИР КОТОВ, ВЛАДИМИР ТОКАРЕВ № 2 / стр. 36 Современные 32-разрядные ARM-микроконтроллеры серии STM32: программный инструмент для настройки синхронизации микроконтроллеров STM32 ОЛЕГ ВАЛЬПА № 2 / стр. 38 Современные кремниевые IGBT-транзисторы для напряжений до 1200 В АНТОН МАУДЕР № 2 / стр. 42 Современные аккумуляторы для питания РЭА. Часть 1 ЕВГЕНИЙ НИЖНИКОВСКИЙ, АНДРЕЙ ГРИГОРЬЕВ, АЛЕКСАНДР ПОДЛЕСНЫЙ № 3 / стр. 30 Современные аккумуляторы для питания РЭА. Часть 2 ЕВГЕНИЙ НИЖНИКОВСКИЙ, АНДРЕЙ ГРИГОРЬЕВ, АЛЕКСАНДР ПОДЛЕСНЫЙ № 3 / стр. 24 Современные 32-разрядные ARM-микроконтроллеры серии STM32. Подключение акселерометра LIS302DL к микроконтроллеру ОЛЕГ ВАЛЬПА № 4 / стр. 26 Современные продукты и технологии Hamamatsu: линейные и двумерные КМОП-, N-МОП- и InGaAs-датчики изображения ЮРИЙ ПЕТРОПАВЛОВСКИЙ № 4 / стр. 34 Быстроразъёмные соединения «Штойбли» для теплоносителей в системах жидкостного охлаждения АЛЕКСАНДР БЕКМАЧЕВ, АНДРЕЙ ЮРИКОВ № 4 / стр. 38 Высокоскоростные соединители СП388 для модульной РЭА стандарта VPX НАТАЛЬЯ АЛЕКСАШИНА № 4 / стр. 40 Силовые электрические герметичные соединители Molex Imperium и MAX-LOC для электромобилей ЛЕВ ЧЕМАКИН № 4 / стр. 46 Коаксиальные переходы серии ADP1A ВЛАДИМИР ГУБА, ОЛЕСЯ БЫКОВА, ОЛЬГА МОСИНА № 4 / стр. 52 Перспективы использования диодов с резким восстановлением в силовой электронике ВАСИЛИЙ БОРОВИКОВ, ЮРИЙ КРАСНИКОВ, ИВАН КРАСНИКОВ № 6 / стр. 26 Современные TFT-LCD-модули высокой надёжности компании Mitsubishi Electric ЮРИЙ ПЕТРОПАВЛОВСКИЙ № 6 / стр. 30 Создание графических интерфейсов пользователя для STM32 с использованием STemWin ОЛЕГ ВАЛЬПА № 7 / стр. 50 Состояние и актуальные технологические проблемы дальнейшего развития производства массовых видов конденсаторов для РЭА БОРИС БЕЛЕНЬКИЙ, ИРИНА ЯЦУТА № 7 / стр. 56 СВЧ-переходы компании «Микран» ЕВГЕНИЙ ХОРОШИЛОВ, СЕРГЕЙ ПАВЛОВ № 7 / стр. 64 Современные дискретные полупроводниковые приборы компании Panasonic Semiconductor Solutions. К 100-летнему юбилею корпорации Panasonic ЮРИЙ ПЕТРОПАВЛОВСКИЙ № 7 / стр. 70 Новый энкодер с тачскрином от Grayhill: интуитивно понятный пользовательский интерфейс ДЖИМ О’ДОННЕЛЛ № 8 / стр. 36 Точность движения: инерциальные устройства «Лаборатории Микроприборов» АЛЕКСАНДР БЕКМАЧЕВ, АЛЕКСЕЙ ТИМОШЕНКОВ, АЛЕКСАНДР КАМЕНСКИЙ № 9 / стр. 26 Классика и современность: соединители ПАО «Завод Атлант» АЛЕКСАНДР БЕКМАЧЕВ, СЕРГЕЙ ГАЛИНОВИЧ № 9 / стр. 30 ix Industrial: назвался груздем – полезай в кузов ОЛЬГА РОМАНОВСКАЯ № 9 / стр. 32 Влагозащищённые соединители для быстрого подключения устройств МАРКУС ЛЕВАНДОВСКИ № 9 / стр. 36 Отладочные средства для микроконтроллеров STM32 от компании «Амперка» ОЛЕГ ВАЛЬПА ИНСТРУМЕНТЫ И ОБОРУДОВАНИЕ № 5 / стр. 32 О разработке программ и методик аттестации испытательного оборудования ЕВГЕНИЙ НИКОЛАЕВ, МИХАИЛ РАГОЗИН № 5 / стр. 38 Технологическая оснастка для проведения входного контроля ЭКБ ДЕНИС РОЕВ, СЕРГЕЙ БЫЗОВ № 6 / стр. 24 Акриловые покрытия для защиты печатных плат и компонентов СЕРГЕЙ МАХЛАКОВ № 9 / стр. 20 Разработка метода дистанционной аттестации электродинамических вибростендов ЕВГЕНИЙ НИКОЛАЕВ, АЛЕКСЕЙ ЯЗЕВ, ТАМАРА ТУЛЯНЦЕВА СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2018 WWW.SOEL.RU 93

СВОДНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ЖУРНАЛА ЗА 2018 ГОД ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ № 1 / стр. 54 Упрощение проверки последовательности подачи питания с помощью 8-канального осциллографа ДЭЙВ ПЕРЕЛЕС № 3 / стр. 36 10 принципов, которые необходимо знать при работе с источником питания постоянного тока. Часть 1 № 4 / стр. 64 10 принципов, которые необходимо знать при работе с источником питания постоянного тока. Часть 2 № 4 / стр. 58 Низкопрофильные преобразователи «АЕПС-ГРУПП» АЛЕКСАНДР ГОНЧАРОВ, АЛЕКСАНДР СУРКОВ № 4 / стр. 62 Малошумящие высокочастотные генераторы на ПАВ ДМИТРИЙ АСТАПЕНКО, АЛЕКСЕЙ ЛОЖНИКОВ № 5 / стр. 42 Комплексный анализ для быстрой отладки автомобильных сетей Ethernet ЭРНСТ ФЛЕММИНГ № 5 / стр. 46 Эффективный метод испытаний бортового зарядного устройства для электромобиля ДЖАКОМО ТУВЕРИ № 5 / стр. 50 Упрощение сложных измерений с помощью источника-измерителя (SMU) ТОМ ОЛЬСЕН № 6 / стр. 32 Мощные AC/DC-преобразователи для систем бесперебойного электропитания СЕРГЕЙ КОРОТКОВ, АНАТОЛИЙ ЛУКИН, ИГОРЬ СОЛОВЬЁВ № 6 / стр. 38 Проблемы тестирования на соответствие стандарту LoRaWAN ДМИТРИЙ ТИТОВ № 6 / стр. 42 Осциллографы и пробники для измерения параметров полупроводниковых приборов на основе карбида кремния МАРКУС ХЕРДИН № 8 / стр. 42 7 советов для улучшения измерений целостности питания ДЖОЭЛ ВУДВОРД № 8 / стр. 46 Трёхчастотный СВЧ-измеритель уровней экранирования объектов МИХАИЛ ЧИСТОВ, ВАСИЛИЙ ЛАГУТКИН № 8 / стр. 52 Знакомство со стандартным осциллографическим пробником № 8 / стр. 56 Двунаправленный источник питания: ИП и электронная нагрузка с рекуперацией в одном приборе МАРИО БИЕНЕРТ № 8 / стр. 60 Интеллектуальный блок контроля подшипников для систем управления приводами двигателей, вращающимися узлами и механизмами СЕРГЕЙ ЛЕБЕДЕВ, СЕРГЕЙ СИНЮТИН, ДМИТРИЙ СКВОРЦОВ, АНАТОЛИЙ ГРИГОРЬЕВ № 9 / стр. 42 GENESYS+ – новое поколение программируемых лабораторных источников питания ВАСИЛИЙ ЛИСИН № 9 / стр. 46 Системы отображения информации для уличного применения ИГОРЬ МАТЕШЕВ № 9 / стр. 50 Проблемы тестирования модулей памяти стандартов DDR3, DDR4 и DDR5 ПАВЕЛ ЛОГИНОВ № 9 / стр. 52 Отладка и контроль каналов SpaceWire ДАНИЕЛЬ ЛАЗАРИ, АЛЕКСАНДР ДОЙЧЕР, АНЖЕЛА САНТОС, АРМИН ХОРН, МАТИАС БИР, ФОЛЬКЕР ОЛЕН ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ № 1 / стр. 58 Стабилизаторы на ОУ и мощных полевых транзисторах с активным электронным фильтром и защитой от превышения тока. Часть 2 АЛЕКСЕЙ КУЗЬМИНОВ № 2 / стр. 50 Импульсный индукционный металлоискатель на базе ПАИС Anadigm AN231E04 АЛЕКСАНДР ЩЕРБА № 3 / стр. 42 Логический анализатор «за один вечер». Часть 1. Подготовка аппаратной части ПАВЕЛ РЕДЬКИН № 4 / стр. 72 Логический анализатор «за один вечер». Часть 2. Работа с программой Saleae Logic ПАВЕЛ РЕДЬКИН № 6 / стр. 44 Применение функций обработки строк языка программирования С для управления буквенно-цифровыми дисплеями ТАТЬЯНА КОЛЕСНИКОВА № 6 / стр. 50 Устройство для новогодней ёлки СЕРГЕЙ ШИШКИН № 8 / стр. 64 Повышение разрешающей способности АЦП микроконтроллера EFM8LB12. Часть 1 АЛЕКСЕЙ КУЗЬМИНОВ № 9 / стр. 56 Повышение разрешающей способности АЦП микроконтроллера EFM8LB12. Часть 2 АЛЕКСЕЙ КУЗЬМИНОВ № 9 / стр. 62 Модуль управления для охранного извещателя «Астра-5» СЕРГЕЙ ШИШКИН ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ № 1 / стр. 64 Торрент-формирование посадочных мест и других характеристик многономенклатурных пассивных компонентов для электронных САПР ЮРИЙ ЁЛШИН № 1 / стр. 70 Расстановка фанаутов в САПР TopoR СЕРГЕЙ СОРОКИН № 1 / стр. 72 Новые возможности САПР Cadence OrCAD и Allegro Venture 17.2 АЛЕКСАНДР АКУЛИН № 1 / стр. 80 Полигональные объекты печатной платы в среде Altium Designer: формирование объектов. Часть 2 АЛЕКСЕЙ ЯКУБЕНКО № 2 / стр. 66 Полигональные объекты печатной платы в среде Altium Designer. Polygon: редактирование и управление, менеджер полигонов. Часть 3 АЛЕКСЕЙ ЯКУБЕНКО № 1 / стр. 86 DEEDS – учебная система моделирования и проектирования цифровой аппаратуры АРКАДИЙ ПОЛЯКОВ № 2 / стр. 58 Проектирование автомобильных радаров и антенных систем в NI AWR Design Environment МИЛТОН ЛИЕН, ДЭВИД ВАЙ № 2 / стр. 72 Безотказность преобразователя напряжения с параллельными резервированными силовыми каналами АНДРЕЙ ЧЕТИН № 2 / стр. 76 Верификация VHDL-описаний цифровых устройств, представленных в виде композиции управляющего и операционного блоков. Часть 1. Верификация на основе покрытия VHDL-кода НИКОЛАЙ АВДЕЕВ, ПЁТР БИБИЛО № 3 / стр. 68 Верификация VHDL-описаний цифровых устройств, представленных в виде композиции управляющего и операционного блоков. Часть 2. Верификация на основе функционального покрытия НИКОЛАЙ АВДЕЕВ, ПЁТР БИБИЛО № 3 / стр. 48 Проектирование МШУ S-диапазона с большим коэффициентом усиления в среде NI AWR DE КИРИЛЛ ПЕТРОВ № 3 / стр. 56 Проектирование цифровых фильтров малой разрядности с целочисленными коэффициентами НИКИТА МОРОЗОВ, ВЛАДИМИР БУГРОВ № 3 / стр. 64 Разработка GaAs mHEMT МИС МШУ Ku-диапазона частот на основе технологического процесса компании OMMIC АЛЕКСЕЙ КОНДРАТЕНКО № 3 / стр. 72 Altium Designer 18.0: обзор новых возможностей ЕГОР ЧИРИКОВ № 3 / стр. 78 Интерактивная трассировка в среде Altium Designer. Часть 1. Трассировка отдельной цепи АЛЕКСЕЙ ЯКУБЕНКО № 4 / стр. 82 Интерактивная трассировка в среде Altium Designer. Часть 2. Трассировка дифференциальных пар и групп цепей АЛЕКСЕЙ ЯКУБЕНКО 94 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2018

СВОДНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ЖУРНАЛА ЗА 2018 ГОД № 5 / стр. 64 Интерактивная трассировка в среде Altium Designer. Часть 3. Правила и редактирование АЛЕКСЕЙ ЯКУБЕНКО № 4 / стр. 78 Подготовка к производству с помощью Delta Design 2.5 СЕРГЕЙ ПОПОВ № 4 / стр. 88 Возможности анализа цепей питания в Altium Designer ЮРИЙ ЛЕГАН № 4 / стр. 94 Моделирование ключевых элементов беспроводных систем ДЖОЭЛ КИРШМАН № 4 / стр. 98 Аналого-цифровые преобразователи с понижением частоты. Часть 1 ВИКТОР АЛЕКСЕЕВ № 5 / стр. 54 Аналого-цифровые преобразователи с понижением частоты. Часть 2 ВИКТОР АЛЕКСЕЕВ № 5 / стр. 60 Синтез антенн MIMO для компактных устройств в AntSyn № 5 / стр. 70 BoardAssistant – универсальный инструмент формирования документации в среде Altium Designer ВАДИМ ИВАНОВ, ИЛЬЯ ЛЕВИН № 5 / стр. 74 Эффективное управление проектными данными о печатных платах на базе PADS и Teamcenter АЛЕКСАНДР ЕВГРАФОВ № 5 / стр. 76 Работа в JTAG Maps для Altium Designer АЛЕКСЕЙ ИВАНОВ № 6 / стр. 58 Применение автоматного программирования и верификатора Spin для решения задачи управления пневмоподвеской автомобиля МАКСИМ НЕИЗВЕСТНЫХ № 6 / стр. 64 Преимущества программы PSpice при моделировании аналого-цифровых схем АЛЕКСАНДР АКУЛИН № 6 / стр. 68 Трассировка в среде Altium Designer с помощью инструмента ActiveRoute АЛЕКСЕЙ ЯКУБЕНКО № 7 / стр. 38 Размещение двухполюсников под BGA-компонентом СЕРГЕЙ СОРОКИН, ОЛЕГ СЫСОЕВ № 7 / стр. 74 Важные аспекты проектирования и тестирования беспроводных медицинских приборов ДЖАНЕТ ОИ № 7 / стр. 76 Преимущества применения точных нелинейных моделей при проектировании усилителей мощности в NI AWR Design Environment ТЕД ЛОНГШОР, ЛАРРИ ДАНЛИВИ № 7 / стр. 86 DDR SDRAM: особенности проектирования и обеспечения целостности сигнала БОГДАН ФИЛИПОВ № 8 / стр. 70 Включение гальванически развязанного DC/DC-преобразователя с последовательным соединением его входной и выходной цепей СЕРГЕЙ ЧЕРНЫШОВ № 8 / стр. 76 Обзор нововведений NI AWR Design Environment V14 ДЭВИД ВАЙ № 8 / стр. 82 Автоматизация формирования посадочных мест электронных компонентов в среде Altium Designer. Часть 1 АЛЕКСЕЙ ЯКУБЕНКО № 9 / стр. 66 Автоматизация формирования посадочных мест электронных компонентов в среде Altium Designer. Часть 2 АЛЕКСЕЙ ЯКУБЕНКО № 8 / стр. 86 Новые возможности САПР печатных плат верхнего уровня Cadence Allegro/OrCAD 17.2 АЛЕКСАНДР АКУЛИН № 9 / стр. 70 Проблемы проектирования устройств для сетей 5G миллиметрового диапазона ДЖЕК БРАУН ЧЕЛОВЕК И ЗАКОН № 3 / стр. 84 Техническое регулирование гражданского оборота интеллектуальной собственности как фундамент роста инновационной экономики России. Часть 1 ГЕННАДИЙ ФОКИН № 4 / стр. 106 Техническое регулирование гражданского оборота интеллектуальной собственности как фундамент роста инновационной экономики России. Часть 2 ГЕННАДИЙ ФОКИН № 7 / стр. 90 Эпитафия и перспективы отечественного франчайзинга. Вернисаж инноваций, франшиз и профилактика правового нигилизма ГЕННАДИЙ ФОКИН СТРАНИЦЫ ИСТОРИИ № 2 / стр. 84 Первопроходцы отечественной радиолокации Ю.К. Коровин и Д.А. Рожанcкий ВЛАДИМИР БАРТЕНЕВ № 4 / стр. 112 В.К. Лебединский, М.А. Бонч-Бруевич, О.В. Лосев: научная школа, историческая преемственность и патриотизм ВЛАДИМИР БАРТЕНЕВ № 9 / стр. 76 100 лет супергетеродинному радиоприёмнику ВЛАДИМИР БАРТЕНЕВ СОБЫТИЯ № 4 / стр. 118 HANNOVER MESSE 2018: Industry 4.0 + Логистика 4.0 ОЛЬГА РОМАНОВСКАЯ № 7 / стр. 44 Во главе угла – интересы потребителя. Для чего лидеры ИТ-рынка объединили усилия № 7 / стр. 94 RADEL и Productronica: достижения мира электроники ВАЛЕНТИН ЛЕБЕДЕВ № 8 / стр. 94 electronica 2018: объединяя интеллект, безопасность и надёжность № 8 / стр. 96 Advantech открывает в Москве ООО «Адвантек Технолоджи» № 9 / стр. 84 Живая электроника России – 2018 № 9 / стр. 88 Mentor Graphics и «Нанософт» представили современные средства разработки электронных устройств КОМПЕТЕНТНОЕ МНЕНИЕ № 2 / стр. 88 По следам опубликованного… № 6 / стр. 74 Вопросы терминологии и классификация инверторов. Часть 1 ЕВГЕНИЙ СИЛКИН № 7 / стр. 96 Вопросы терминологии и классификация инверторов. Часть 2 ЕВГЕНИЙ СИЛКИН № 8 / стр. 98 Вопросы терминологии и классификация инверторов. Часть 3 ЕВГЕНИЙ СИЛКИН № 9 / стр. 90 Вопросы терминологии и классификация инверторов. Часть 4 ЕВГЕНИЙ СИЛКИН СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2018 WWW.SOEL.RU 95

ПОДПИСКА ДЛЯ СПЕЦИАЛИСТОВ УЖЕ ОПЛАЧЕНА РЕКЛАМОДАТЕЛЯМИ ОФОРМИТЕ БЕСПЛАТНУЮ ПОДПИСКУ НА 2019 ГОД! 3 идентичные версии: печатная, электронная, мобильная Мобильное приложение Мобильное приложение App Store Google Play App Store Google Play WWW.CTA.RU WWW.SOEL.RU Подписка оформляется на сайтах журналов