Современная электроника 2018 №3

Реклама Реклама

Реклама

3/2018 CONTENTS ЖУРНАЛ THE ISSUE PERSON Журнал «Современная электроника» Издаётся с 2004 года 4 To be in the Forefront, it is Necessary to Offer Relevant Solutions and Create New Markets Главный редактор А.А. Смирнов Заместитель главного редактора Д.А. Карлов MARKET Редакционная коллегия А.Е. Балакирев, В.К. Жданкин, С.А. Сорокин, А.Н. Туркин, Р.Х. Хакимов 8 Russian Market News Литературный редактор/корректор О.И. Семёнова Вёрстка А.М. Бабийчук 14 Ready for the Digital Revolution. Experts are Convinced: Обложка Д.В. Юсим in the Short Term Complex Solutions will be in Demand Распространение И.С. Лобанова ([email protected]) Реклама И.Е. Савина ([email protected]) MODERN TECHNOLOGIES Учредитель и издатель ООО «СТА-ПРЕСС» 18 Why the Analysis of Failures in Microelectronics is Needed Генеральный директор К.В. Седов Адрес учредителя и издателя: Vyacheslav Dubrovinsky, Stanislav Kolybin, Viktor Karaulov, Kristina Pugach, ул. Чертановская, д. 50, корп. 1, г. Москва, 117534 Andrey Petrov Почтовый адрес: 119313, Москва, а/я 26 Тел.: (495) 232-0087 • Факс: (495) 232-1653 ELEMENTS AND COMPONENTS [email protected] • www.soel.ru 24 Modern 32-bit ARM Microcontrollers Производственно-практический журнал of the STM32 Series. Connecting the LIS302DL Выходит 9 раз в год. Тираж 10 000 экз. Цена свободная Accelerometer to the Microcontroller Журнал зарегистрирован в Федеральной службе Oleg Valpa по надзору за соблюдением законодательства в сфере массовых коммуникаций и охране культурного наследия 30 Modern Batteries for Power Supply. Part 2 (свидетельство ПИ № ФС77-18792 от 28 октября 2004 г.) Свидетельство № 00271-000 о внесении в Реестр надёжных Evgeny Nizhnikovsky, Andrey Grigoriev, Alexandr Podlesny партнёров ТПП РФ DEVICES AND SYSTEMS Отпечатано: ООО «МЕДИАКОЛОР». Адрес: Москва, Сигнальный проезд, 19, бизнес-центр Вэлдан 36 Ten Fundamentals You Need to Know Тел./факс: (499) 903-6952 About Your DC Power Supply. Part 1 Перепечатка материалов допускается только с письменного ENGINEERING SOLUTIONS разрешения редакции. Ответственность за содержание рекламы несут рекламодатели. Ответственность за со- 42 Logical Analyzer in One Evening. держание статей несут авторы. Материалы, переданные Part 1. Preparing the hardware редакции, не рецензируются и не возвращаются. Мнение редакции не обязательно совпадает с мнением авторов. Pavel Redkin Все упомянутые в публикациях журнала наименования продукции и товарные знаки являются собственностью DESIGN AND SIMULATION соответствующих владельцев. 48 S-band High Gain LNA Design in NI AWR Design © СТА-ПРЕСС, 2018 Environment МОБИЛЬНОЕ ПРИЛОЖЕНИЕ Kirill Petrov «СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА» можно скачать в Google Play в разделе «Приложения/ 56 Design of Digital Filters with Integer Short Coefficient Бизнес» (пользователям устройств на платформе Android) Wordlength и в App Store в разделе «Бизнес» (пользователям iOS). С помощью этого приложения можно бесплатно читать Nikita Morozov, Vladimir Bugrov с экрана номера наших журналов. К новым номерам журнала доступ в приложении платный. 64 A Design Example of Ku-band GaAs mHEMT MMIC Low Noise Amplifiers Based on the OMMIC’s Process ПОДПИСКА 2018 Концепция распространения журнала – Aleksey Kondratenko БЕСПЛАТНАЯ ПОДПИСКА ДЛЯ СПЕЦИАЛИСТОВ. Предусмотрена подписка на печатную или электронную 68 Verification of VHDL Descriptions of Digital Devices, версию журнала. Условие сохранения такой подписки – Presented in the Form of the Composition своевременное её продление каждый год. of the Control and Operating Units. Part 2. Verification Based on Functional Coverage ПЛАТНАЯ ПОДПИСКА С ГАРАНТИРОВАННОЙ ДОСТАВКОЙ Преимущества: Nikolay Avdeev, Petr Bibilo • гарантированная доставка журнала, тогда как при бес- 72 Altium Designer 18.0: Overview of new Features платной подписке редакция гарантирует только отправку, но не доставку журнала; Yegor Chirikov • подписка доступна любому желающему по всему миру. 78 Interactive Routing in Altium Designer. ОФОРМЛЕНИЕ ПЛАТНОЙ ПОДПИСКИ Part 1. Tracing a single circuit В любом почтовом отделении России, подписное агентство «Роспечать»: Aleksey Yakubenko Тел.: (495) 921-2550. Факс: (495) 785-1470 Индексы на полугодие – 46459, на год – 36280. MAN AND LAW Подписное агентство «Урал-Пресс»: 84 Technical Regulation of the Civil Turnover of Intellectual Тел.: (495) 961-2362 • http://www.ural-press.ru Property as the Foundation for the Growth of Russia's Innovative Economics. Part 1 Дальнее зарубежье: «МК-Периодика» • [email protected] Тел.: +7 (495) 672-7012 • Факс: +7 (495) 306-3757 Gennady Fokin СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2018 2 WWW.SOEL.RU

СОДЕРЖАНИЕ 3/2018 РЕКЛАМОДАТЕЛИ ПЕРСОНА НОМЕРА ADLINK . . . . . . . . . . . . . . . . 21 4 Чтобы быть в авангарде, необходимо предлагать актуальные AdvanteX . . . . . . . . . . . . . 8, 29 решения и формировать новые рынки AVD Systems . . . . . . . . . . . . . 8 AUO . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 РЫНОК CRANE . . . . . . . . . . . . . . . . 54 EREMEX (Delta Design) . . . . . . . . 13 8 Новости российского рынка HARTING . . . . . . . . . . . . . . . 34 Innodisk . . . . . . . . . . . . . . . . 41 14 К цифровой революции готовы. Эксперты убеждены: в ближайшей JTAG . . . . . . . . . . . . . . . 11, 12 перспективе будут востребованы комплексные решения LITEMAX . . . . . . . . . . . . . 9, 23 MEN. . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ProChip . . . . . . . . . . . . . . 9, 22 RAYSTAR . . . . . . . . . . . . . 11, 35 18 Зачем нужен анализ отказов в микроэлектронике RDC . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 TDK-Lambda . . . . . . . . . . . . . 45 Вячеслав Дубровинский, Станислав Колыбин, Виктор Караулов, Кристина Пугач, Wolfspeed. . . . . . . . . . . . . . . 46 Андрей Петров XP Power . . . . . . . . . . . . . . . 10 АРБЕЛОС . . . . . . . . . . . . . . . 71 ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ ДОЛОМАНТ. . . . . . . . . . . . . . 7 Интермера . . . . . . . . . . . . . . 9 24 Современные 32-разрядные ARM-микроконтроллеры серии Мэджик Кристалл . . . . . . . . . . 10 STM32. Подключение акселерометра LIS302DL Родник . . . . . . . . . . . . . . . . 73 к микроконтроллеру Роде и Шварц . . . . . 4-я стр. обл., 8 Серния Инжиниринг . . . . . . . . . 19 Олег Вальпа Совтест АТЕ . . . . . . . . . . . . . 12 ТЕСТПРИБОР . . . . . . 2-я стр. обл., 9 30 Современные аккумуляторы для питания РЭА. Часть 2 ЭЛВИС . . . . . . . . . . . . . . 1, 10 Евгений Нижниковский, Андрей Григорьев, Александр Подлесный ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ 36 10 принципов, которые необходимо знать при работе с источником питания постоянного тока. Часть 1 ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 42 Логический анализатор «за один вечер». Часть 1. Подготовка аппаратной части Павел Редькин ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ 48 Проектирование МШУ S-диапазона с большим коэффициентом усиления в среде NI AWR DE Кирилл Петров 56 Проектирование цифровых фильтров малой разрядности с целочисленными коэффициентами Никита Морозов, Владимир Бугров 64 Разработка GaAs mHEMT МИС МШУ Ku-диапазона частот на основе технологического процесса компании OMMIC Алексей Кондратенко 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 72 Altium Designer 18.0: обзор новых возможностей Егор Чириков 78 Интерактивная трассировка в среде Altium Designer. Часть 1. Трассировка отдельной цепи Алексей Якубенко ЧЕЛОВЕК И ЗАКОН 84 Техническое регулирование гражданского оборота интеллектуальной собственности как фундамент роста инновационной экономики России. Часть 1 Геннадий Фокин СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2018 WWW.SOEL.RU 3

ПЕРСОНА НОМЕРА Чтобы быть в авангарде, необходимо предлагать актуальные решения и формировать новые рынки На III Международном форуме «Микроэлектроника 2017», прошедшем в октябре 2017 года в Алуште, обсуждались многие проблемы отрасли. Эксперты говорили об импортозамещении, использовании возможностей цифровизации, сложностях выхода на зарубежные рынки. Однако, по мнению генерального директора НИИ микроэлектронной аппаратуры «Прогресс» Василия Шпака, сегодня нужно делать акцент не на проблемах, а на путях развития отрасли. Василий Викторович, расскажите, дрения. Мы стремимся к производству Василий Шпак как Вы пришли в микроэлектронику? серийных изделий, а для этого нужно уметь их продвигать и продавать. Важ- которые создаются в мире беспреце- В отрасли я работаю три года, сейчас на кооперация, и мы должны понимать, дентно высокими темпами. Под пер- пошёл четвёртый. До этого трудился в в чём нас опережают, а в чём мы лиди- спективными рынками подразумева- смежных сферах, занимал руководящие руем. На площадке форума собирают- ются такие направления, как Интер- должности в коммерческих и государ- ся заинтересованные стороны, готовые нет вещей, беспилотный транспорт, ственных организациях. В «Прогресс» делиться опытом, открытые к сотруд- телемедицина, средства маркировки меня пригласил прежний директор ничеству. Изначально мы планирова- и считывания, цифровая энергетика, предприятия, заслуженный деятель ли организовать мероприятие не для идентификация личности и т.д. Стоит науки и техники РФ доктор техниче- директоров, а для разработчиков – спе- отметить, что действия государства по ских наук профессор Владимир Геор- циалистов, которые занимаются про- формированию регулирующих меха- гиевич Немудров. Я начинал с должно- ектированием, разработкой техноло- низмов для новых рынков играют важ- сти заместителя генерального директо- гий, отвечают за производственные нейшую роль в вопросе защищённо- ра по экономике, с декабря 2014 года процессы. Тем не менее фактически сти отечественных производителей возглавляю предприятие. здесь собрались руководители. Уча- ЭКБ и РЭА. стие в форуме технических директо- Кому принадлежит идея ров и директоров по науке повышает Для достижения технологической о возобновлении проведения его экспертный уровень. Например, независимости, а также создания без- форума? мои заместители Игорь Леонидович опасных и проверенных решений Корнеев и Юрий Викторович Завалин необходимо всю технологическую Идея принадлежит Владимиру Геор- являются сопредседателями тематиче- цепочку, от проектирования до произ- гиевичу. Ещё в 70–80-е годы в Гурзу- ских секций. водства и реализации конечных изде- фе проходили знаменитые крымские лий, замыкать в России. Нужно фор- конференции, где обсуждались раз- Расскажите об основных мировать собственные технологиче- личные проблемы микроэлектрони- проблемах и достижениях ские процессы, включающие создание ки. В 2015 году благодаря инициа- российской электроники. отечественных материалов, оборудо- тиве ведущих предприятий отрасли, вания, комплектующих и ПО. При этом понимавших, что в наше время про- Основной проблемой отрасли и важно обобщить производственные фессиональному сообществу не хва- барьером, препятствующим исполь- мощности и консолидировать акти- тает подобной площадки для обще- зованию российской ЭКБ на рын- вы ведущих предприятий отрасли для ния и обмена опытом, встречи воз- ке, является высокая цена. Данный повышения конкурентоспособности. обновились, теперь уже в формате факт – следствие малой серийности Мы должны реализовать свои уникаль- форума «Микроэлектроника» в крым- отечественных изделий, а также отсут- ные преимущества, а именно фактор ской Алуште. Сегодня форум проводит- ствия в стране российских техноло- собственных природных ресурсов. Не ся НИИМА «Прогресс» и НИИМЭ при гий проектирования и производства секрет, что микроэлектроника сейчас поддержке Министерства промыш- ЭКБ. В таких условиях создание соб- требует большого количества матери- ленности и торговли РФ, ГК «Ростех», ственного технологического процес- ХК «Росэлектроника» и других орга- са является ключевой задачей для пре- низаций. одоления импортозависимости. Рынок микроэлектроники весьма конкурен- Каковы цели форума? тен, и для того чтобы быть в авангар- Ключевой целью форума являет- де, необходимо предлагать актуаль- ные решения и формировать у себя в ся обмен знаниями. Наш проектный стране новые перспективные рынки, институт занимается разработкой, и для нас главным является вопрос вне- 4 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2018

ПЕРСОНА НОМЕРА алов, а для их получения обязательно с тем, что кремниевые технологии в формы на базе смартфона, которая наличие редких химических элемен- микроэлектронике подошли к предель- могла бы идентифицировать пользо- тов, которые в России есть. Это может ной точке развития. Развивается опто- вателя дистанционно, при этом равно- способствовать расширению между- электроника, биоэлектроника, на под- ценно идентификации по паспорту в народного сотрудничества и транс- ходе квантовая электроника. Ведущие окне приёма документов. Посредством фера передовых технологий. Резуль- мировые игроки отрасли ведут поиск этой платформы каждый гражданин татом такого сотрудничества может новых материалов и технологий. Оче- сможет дистанционно пользовать- стать создание в РФ совместно с ино- видно, что эта проблема станет ключе- ся государственными услугами в пол- странным партнёром микроэлектрон- вой в ближайшее время, поэтому целе- ном объёме. Например, сейчас, чтобы ной фабрики и кооперационное осво- сообразно подняться над ситуацией и попасть на приём в регистрационную ение полного технологического цикла стратегически оценить перспективы палату или ГИБДД, можно записаться с использованием наших природных разработки собственных технологий через портал госуслуг, а затем прий- ресурсов. для качественно нового этапа разви- ти в указанные учреждения к опреде- тия микроэлектроники. Повторюсь, у лённому времени – предлагаемое же На сегодняшний день в России нас есть неоспоримый плюс – творче- решение нацелено на то, чтобы полу- существуют прецеденты успешно- ские кадры, крепкая школа, любое необ- чить услугу можно было не выходя из го технологического партнёрства с ходимое сырьё. Стоит перенять опыт дома. Проект предполагает системати- иностранными компаниями, напри- Советского Союза в части обеспечения зацию и обработку огромного объёма мер совместный проект компаний материалами, что на сегодняшний день информации (Big Data) и управление «АвтоВАЗ» и «Рено», в рамках кото- является вполне достижимым. Анало- этими данными единым информаци- рого эффективно осуществляется гичная ситуация с САПР: весьма важ- онным оператором с использовани- трансфер импортных технологий но создавать библиотеки элементов, ем инновационных технологических с использованием отечественных системно продвигать это направле- решений. Подобное внедрение сразу комплектующих и инфраструк- ние, фиксировать его в соответствую- сделает всех граждан страны реальной туры. Результатом стало укрепле- щих отраслевых документах. частью цифровой экономики, а РФ – ние позиций на внутреннем рын- «цифровым государством». ке и выход на внешние рынки с В НИИ «Прогресс» используются востребованной продукцией. Целесо- импортные САПР. Почему Вы Ещё одним направлением, облада- образно использовать данный опыт. не поддерживаете отечественные ющим большим потенциалом, явля- Для формирования конкурентоспо- решения, например САПР Delta ется проект по отслеживанию товаро- собной отечественной экосистемы Design? потоков с применением радиочастот- разработки и производства микро- ных меток (RFID). Данная технология электронной компонентной базы, а Дело в том, что Delta Design рабо- позволяет сделать абсолютно про- также аппаратуры необходимо при- тает на уровне плат, мы же работаем зрачной всю цепочку прохождения влекать к кооперации иностранных на уровне СБИС – это другой подход товара от производителя к потребите- технологических партнёров, в пер- к проектированию. Отечественных лю. Речь идёт о единых электронных вую очередь производителей конеч- решений на уровне СБИС пока нет, маркерах. Проект направлен на орга- ной продукции, РЭА, имеющих произ- но, конечно, нужно стремиться к своей низацию цифрового экономическо- водство на территории РФ. Выгодой сквозной системе проектирования – от го пространства. Это яркий пример для технологических партнёров при уровня ЭКБ до готовой аппаратуры. Интернета вещей. Внедрение подоб- условии совместного создания на тер- Но самое главное для нашей отрас- ных решений способствует форми- ритории РФ технологического цикла ли, повторюсь, это продажи. Создавая рованию комфортной бизнес-среды от материалов до готового продукта отечественный продукт, необходимо и инфраструктуры в государственном станет получение преференций при отчётливо представлять рынок сбыта и масштабе. выходе на новые рынки в России. ориентироваться на целевого потреби- теля. Целесообразно предлагать понят- Решения, несомненно, Для создания производственной ные и выгодные конечному пользова- интересные, но насколько реально цепочки необходимо вкладывать сред- телю продукты по приемлемой цене. реализовать их на практике? ства в подготовку кадров, в собствен- Необходимо создавать комплексные ные САПР. У нас для этого, я считаю, отечественные сервисы и услуги для Если говорить о проекте по иденти- есть все требуемые компетенции. Раз- перспективных рынков, о которых упо- фикации, то для его реализации нуж- ве мы не сможем развить корпусирова- миналось ранее. Немаловажно при соз- ны соответствующие решения на зако- ние или наладить выпуск современного дании таких сервисов и услуг исполь- нодательном уровне: законом долж- контрольно-измерительного оборудо- зовать существующую инфраструкту- но быть закреплено, что документом, вания? Мы уже этим занимаемся. И всё ру (спутниковая группировка, системы удостоверяющим личность граждани- остальное нам также под силу. видеомониторинга, системы сбора и на, помимо паспорта, может являться анализа данных и т.п.). «Прогресс» вме- ID. Подобная практика существует в Вопрос в том, кто будет развивать сте с коллегами по кооперации актив- Индии: учитывая большое население это направление. но участвует в разработке и внедрении этой страны, власти начали выдавать таких решений. Нужны новые идеи: мы гражданам электронные паспорта. Мы Необходимо ориентироваться на сможем конкурировать, только пред- полагаем, что подобное решение заин- собственные возможности. В ближай- лагая что-то принципиально новое – тересует не только государственные, но шей перспективе все разработчики и например, проект по созданию плат- и коммерческие структуры. Мы пре- производители окажутся практически следуем цель создания принципиаль- в одинаковом положении. Связано это СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2018 WWW.SOEL.RU 5

ПЕРСОНА НОМЕРА но нового типа устройства с функцио- Нужны ли для реализации данных ном рынке. Выйдя на необходимые объёмы налом, которого в настоящий момент проектов совместные в нашей стране, мы получим силы для рыв- на рынке нет. Охваченными при реали- с иностранными партнёрами ка на внешние рынки. Такой путь проходи- зации данного решения в России ока- заводы или фабрики? ли японские компании, корейские, сейчас жутся все граждане, что делает продукт это демонстрируют китайские. весьма интересным для инвестиций со Если говорить о проекте по RFID- стороны частных компаний с внедре- маркировке, то частично потребность Форум «Микроэлектроника» – нием собственного функционала. в производстве элементов системы мож- ступень на пути создания но обеспечить имеющимися мощностя- подобного сообщества? Что касается маркировки и отсле- ми, однако по мере развития проекта, без живания товаропотоков, то в настоя- сомнения, потребуется создание новых Фактически оно уже существует. Наш щее время разрабатывается проект по совместных предприятий. В случае реа- форум – площадка для очной встречи созданию пилотной зоны для реали- лизации проекта доверенной платфор- представителей этого сообщества. Микро- зации этого проекта между Россией и мы идентификации граждан ведущие электроника достаточно своеобразная Республикой Беларусь. Хочу подчер- производители придут к нам сами, ведь отрасль с точки зрения взаимоотношений кнуть, что этот конкретный совмест- такой функционал будет доступен толь- участников рынка, но на форуме должна ный белорусско-российский проект ко в России и только с использованием быть такая же атмосфера, как на Олим- является частью гораздо большего про- доверенных отечественных решений. пиаде: мы разговариваем только о нау- екта, который, безо всякого преувели- ке, обсуждаем идеи, проекты, ищем пути чения, следует обозначить как прин- Кто будет реализовывать решения проблем. Замечу: у нас нет цели ципиально новую фазу строительства на практике представленную Вами создать ещё одну ассоциацию, которая экономических интеграционных свя- бизнес-концепцию? призвана отстаивать общие интересы. Мы зей Республики Беларусь и Россий- предлагаем коллегам площадку для обме- ской Федерации как субъектов Союз- Экспертные обсуждения будущего на опытом и знаниями и на основании её ного государства. микроэлектроники не прекращаются. работы обобщим поданные участниками Большая роль отводится профессиональ- конференции предложения, подготовим Уже сегодня мы с белорусскими пар- ному сообществу, которое должно выра- официальную резолюцию и направим её в тнёрами смотрим в будущее. Реализу- ботать консолидированную позицию и Министерство промышленности и торгов- емая нашими государствами техноло- продвигать её на разных площадках. Для ли РФ. В нашей стране всегда так: мы мед- гия, несомненно, будет способствовать этого, собственно, мы и собираемся – что- ленно переходим от обсуждений к реали- развитию проекта «Новый шёлковый бы совместно принимать стратегические зации, но, когда возникает острая необхо- путь», который подразумевает беспре- решения, декларировать свою позицию, димость, действуем быстро. цедентный объём движения товаров общаться с коллегами. Наш единственно из Китая в Европу, в том числе через возможный путь – кооперация всех отече- Материал подготовила транспортные коридоры России и ственных разработчиков и производите- Елена Восканян Белоруссии. лей; мы должны доминировать на собствен- НОВОСТИ МИРА к разработке комплексных решений для ML. это уже решение для устройств, оснащённых Полученный в ходе этих разработок опыт и камерами. Для ARM OD заявлена система об- ARM ПРИНЕСЁТ НЕЙРОСЕТИ стал основой Trillium. наружения в реальном времени при разреше- нии Full HD и 60 кадрах/с. Компания обеща- И МАШИННОЕ ОБУЧЕНИЕ Архитектура ML-процессора оптимизирует ет, что её нейропроцессор сможет обеспечить НА МОБИЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА управление памятью при выполнении нагру- производительность в 4,5 трлн операций/с. зок ML, минимизируя входящие и исходящие В настоящее время на рынке присут- данные, – ключевое условие для достижения ИИ-процессоры будут полезны и для сле- ствуют две однокристальные системы, ос- высоких производительности и эффективно- дующего поколения устройств, подключён- нащённые собственными блоками для ра- сти. Теоретическая пропускная способность ных к Интернету. В ряде сценариев ARM ви- боты с технологиями искусственного интел- (для чипа с детализацией 7 нм) превышает дит целесообразной работу OD и ML в танде- лекта (ИИ), – это Apple A11 Bionic и HiSilicon 4,6 TOPs, энергоэффективность достигает ме: первый будет выделять представляющие Kirin 970, но обе они сторонним компани- 3 TOPs на Вт при мощности порядка 1,5 Вт. интерес области изображения, а второй под- ям не отгружаются. Решить вопрос взялась вергнет их более глубокой обработке. Пер- ARM. Компания представила проект Trillium, Версия ML ориентирована на смартфоны, вое поколение интеллектуальных чипов ком- объединяющий в себе группу программных камеры, устройства VR и AR, медицинские пании ориентировано на мобильное приме- решений и процессоров для обнаружения приборы, робототехнику, дроны и различную нение, остальные приложения планируется объектов (Object Detection, OD) и машинно- потребительскую электронику и призвана уско- охватить в будущем путём упрощения или ус- го обучения (Machine Learning, ML). У ARM рить общие приложения ИИ – от ML до рас- ложнения исходной мобильной архитектуры. уже имеется опыт работы с ИИ. Ранее она познавания лиц. Нужно понимать, что разраба- В рамках проекта Trillium на сайте для раз- выпускала для ARM v8.2 ISA-расширения, тывается не универсальная однокристальная работчиков ARM и на Github будет выложе- ускоряющие работу нейросетей, и GPU, оп- система, а скорее сопроцессор, который бу- но большое количество ПО для реализации тимизированный для ML. Подобные новше- дет заниматься исключительно задачами ML. нейросетей на различных фреймворках ML. ства полезны, однако специализированный интеллектуальный чип ускоряет нейросети Второй продукт – процессор OD. Данное ре- www.itweek.ru со ссылкой на порядок лучше, чем любой центральный шение разработано специально для опреде- на The Verge процессор. Как объясняет ARM, улучшение ления тех или иных объектов в кадре, то есть ARM v8.2 и GPU было лишь первым шагом 6 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2018

РАЗРАБОВТКЫАСИОПКРООИНЗАВДОЕДЖСТНВООЙ ПРОМЫШЛЕННОЙ ЭЛЕКТРОНИКИ 77__)) 100% РОССИЙСКАЯ КОМПАНИЯ Реклама ЗАКАЗНЫЕ РАЗРАБОТКИ КОНТРАКТНОЕ ПРОИЗВОДСТВО Разработка электронного оборудования Контрактная сборка электроники уровней: по ТЗ заказчика в кратчайшие сроки модуль / узел / блок / шкаф / комплекс • Модификация КД существующего изделия • ОКР, технологические консультации и согласования • Разработка спецвычислителя на базе • Макеты, установочные партии, постановка в серию • Полное комплектование производства импортными COM-модуля • Конфигурирование модульного и отечественными компонентами и материалами • Поддержание складов, своевременное анонсирование корпусированного изделия • Сборка магистрально-модульной системы снятия с производства, подбор аналогов • Серийное плановое производство по спецификации заказчика • Тестирование и испытания по методикам и ТУ • Разработка изделия с нуля • Гарантийный и постгарантийный сервис WWW.DOLOMANT.RU • (495) 739-0775

РЫНОК На правах рекламы Новости российского рынка ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ COREAVI COTS-DESIGN/ НЕПРЕВЗОЙДЁННЫЕ сегментированной памятью глубиной 1 млрд DO-254: НОВЫЙ ДИЗАЙН-IP отсчётов. Приборы обеих серий имеют яр- ВОЗМОЖНОСТИ НОВЫХ кий 10,1-дюймовый ёмкостный сенсорный НА БАЗЕ ГРАФИЧЕСКОГО ОСЦИЛЛОГРАФОВ экран, обеспечивающий высокую скорость и эффективность работы. ПРОЦЕССОРА AMD E9171 ROHDE&SCHWARZ Дополнительную информацию Линейка новых продуктов компании 1 февраля 2018 года в офисе компа- о новых приборах R&S можно найти CoreAVI COTS-Design/DO-254 – это доку- нии «РОДЕ и ШВАРЦ» состоялась пресс- на сайте www.rohde-schwarz.com/ru/. ментация для производства и сертифика- конференция, посвящённая выводу на ры- ции COTS-модулей стандартных форматов, нок нового семейства осциллографов СИНТЕЗАТОР ЧАСТОТ построенных на базе современных микро- R&S RTC1000, R&S RTM3000 и R&S RTA4000. 80 МГЦ – 20 ГГЦ процессоров, графических процессоров и систем-на-кристалле и сертифицируемых Об особенностях новых приборов и их ООО «АДВАНТЕХ» (Advantex), россий- по авиационному стандарту DO-254/ED-80. месте на рынке рассказали Филипп Вай- ский разработчик и производитель СВЧ- гел (Dr. Philipp Weigell) и Павел Струнин. узлов и систем, анонсирует синтезатор ча- Компания CoreAVI выпустила новый дизайн- Доклады сопровождались демонстрацией стот LNO-65H-RF. Синтезатор отличается IP – модуль формата VPX 3U на базе графиче- анонсируемого оборудования. широким диапазоном рабочих выходных ского процессора AMD E9171. Модуль спроек- частот, малым шагом перестройки часто- тирован для установки в крейт с кондуктивным Компактный осциллограф серии R&S ты и невысокой стоимостью относитель- охлаждением модулей, шаг установки – 1″. RTC1000 может использоваться в качестве но зарубежных аналогов. Синхронизация восьмиканального логического анализатора, только от внешнего опорного сигнала. Пред- Графический процессор E9171 – новей- четырёхканального генератора тестовых по- усмотрена возможность работы в паре с пе- ший GPU в линейке встраиваемых GPU следовательностей и анализатора протоко- рестраиваемым синтезатором опорной ча- AMD Radeon. Его графическая производи- лов I2C, SPI, UART/RS-232, CAN и LIN, а так- стоты серии DSG-3x. тельность более чем в два раза выше пре- же выступать в роли цифрового вольтметра, дыдущего GPU E8860 при таком же энер- прибора для испытания компонентов, анали- Основные характеристики: гопотреблении. Как и для E8860, CoreAVI затора спектра и частотомера. Объединение ● диапазон частот – 80 МГц...20 ГГц; выполняет скрининг (отбор) E9171 по тем- восьми функций в одном приборе обеспечи- ● шаг перестройки – 0,001 Гц; пературе и осуществляет поставку GPU вает высокую эффективность продукта и по- ● уровень фазового шума –104 дБн/Гц при E9171 в расширенном диапазоне темпе- зволяет эргономично организовать рабочее ратур −40…+85°С. Графический процессор пространство испытательного стенда. отстройке 10 кГц @ 10 ГГц; E9171 гарантированно будет производить- ● время перестройки <150 мкс (во всех слу- ся AMD в течение семи лет – до 2024 года. Новая серия осциллографов R&S RTM3000 в различных вариантах испол- чаях); Модуль E9171 VPX 3U сопровождается гра- нения с полосой пропускания 100, 200, ● выходная мощность (калиброванная) фическими драйверами стандартов OpenGL 350, 500 МГц и 1 ГГц включает фирмен- SC 1.0 (фиксированный графический конвей- ный 10-разрядный АЦП, обрабатывающий –14…+10 дБм с шагом 0,5 дБ; ер), OpenGL SC 2.0 (программируемый гра- данные на скорости 5 млрд отсчётов/с, при ● частота внешнего опорного сигнала – фический конвейер) и Vulkan (новый графи- этом каждая модель оснащается памятью ческий API, более простой и более произ- для сбора данных глубиной 40 млн отсчё- 70–150 МГц (произвольная); водительный, чем OpenGL). Все драйверы тов на канал (80 млн отсчётов в режиме че- ● диапазон рабочих температур −40…+60°С; сопровождаются комплектом сертификацион- редования) и дополнительной сегментиро- ● интерфейс управления SPI; ных материалов по DO-178C до наивысшего ванной памятью глубиной 400 млн отсчётов. ● габаритные размеры (В×Ш×Г) – уровня критичности для безопасности DAL A. Новый осциллограф R&S RTA4000 обе- 13×87,5×135,0 мм. Это уже третий продукт в линейке COTS- спечивает возможность работы в поло- www.advantex.ru Design/DO-254. Ранее CoreAVI выпустила се пропускания 100, 200, 350, 500 МГц и дизайн-IP процессорного модуля VPX 3U на 1 ГГц. Представленные модели оснащают- Тел.: (495) 721-47-74 базе NXP T1042 и графического мезонина ся тем же 10-разрядным АЦП и при этом об- XMC на базе AMD E9171. ладают бо′льшим объёмом памяти глубиной 100 млн отсчётов на канал (200 млн отсчё- www.avdsys.ru/gpu тов в режиме чередования) и стандартной Тел.: (916) 194-42-71 8 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2018

РЫНОК На правах рекламы ПОРТАТИВНЫЕ АНАЛИЗАТОРЫ ● детектирование пакетно-модулирован- чены для использования в рекламе. Бла- СПЕКТРА SALUKI TECHNOLOGY ных сигналов: минимальная длитель- годаря Intel SDM они тоньше, потребляют СЕРИИ S3331A/B ность сигнала – 5 мс (со 100% вероят- меньше энергии и проще в интеграции, чем ностью перехвата); стандартные решения на рынке. В 2018 го- Портативные анализаторы спектра серии ду будут запущены два монитора – IPPS- S3331А/В предназначены для мониторинга ● стандартная функция демодуляции АМ- 3205-SDM1 и IPPS-4355-SDM1. спектра, диагностики интерференций, уста- и ЧМ-сигналов; новки и обслуживания ВЧ-оборудования в полевых условиях, тестирования при про- ● опциональный встроенный следящий ге- изводстве ВЧ-компонентов. Они легки (око- нератор от 100 кГц до 3,2 ГГц; ло 3 кг с батареей), компактны, работают от батареи около 4 часов. Оснащены пор- ● низкая стоимость приобретения и вла- тами USB и LAN , а также имеют функцию дения. сохранения данных на USB-диск. Анализаторы разработаны для суровых условий эксплуатации, имеют крупные кнопки и яркий экран диагональю 15 см. www.salukitec.ru/s3331.html Особенности: LITEMAX ЗАПУСКАЕТ Основные характеристики IPPS-3205- ● частоты от 9 кГц до 3,6/7,5 ГГц; SDM1: ● чувствительность DANL <−155 дБмВт; ВИДЕОСИСТЕМЫ ● диагональ – 32″; ● фазовые шумы ≤−100 дБн/Гц при отстрой- С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ● разрешение – UHD (3840×2160); ● яркость – 800 кд/м2; ке 100 кГц; КОМПЬЮТЕРА INTEL® SDM ● процессор – Intel® SDM Core i5-7Y57; ● погрешность измерения уровня сигна- ● память – SSD 64 ГБ; Как известно, компания Litemax не лю- ● оперативная память – 8 ГБ; ла ±1,5 дБ; бит почивать на лаврах и каждый год раз- ● поддержка Wi-Fi. ● скорость сканирования <50 мс для пол- рабатывает новые решения для самых разных областей. Вот и 2018 год начал- Основные характеристики IPPS-4355-SDM1: ного диапазона; ся с объявления о запуске новых реклам- ● диагональ – 43,5″, формат 16:2,2; ных систем на базе встраиваемого моду- ● разрешение – UHD (3840×536) СОБЫТИЯ ля Intel SDM. ● яркость – 1000 кд/м2; ● процессор – Intel® SDM Core i5-7Y57; Основой для новых разработок послужи- ● память – SSD 64 ГБ; ли мониторы серий Durapixel и Spanpixel. ● оперативная память – 8 ГБ; Durapixel – это мониторы стандартного фор- ● поддержка Wi-Fi. мата с высокой яркостью и широким диа- пазоном температур. Spanpixel – дисплеи с www.prochip.ru высокой яркостью и нестандартным, поло- Тел.: (495) 232-25-22 сковым форматом (например, 8:3). Новые мониторы, по сути являющиеся панельными компьютерами, предназна- ОТКРЫТА РЕГИСТРАЦИЯ ● Нормативно-правовая база испытаний ТС ционных предприятий, испытательных цен- НА VII НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКУЮ на ЭМС, учёт требований заказчиков при тров, изготовителей и разработчиков испы- КОНФЕРЕНЦИЮ «ЭМС» испытаниях. тательного и измерительного оборудования. C 17 по 18 мая 2018 г. АО «ТЕСТПРИБОР» ● Метрологическое обеспечение испыта- Для участия необходимо направить заяв- совместно с концерном «Радиоэлектронные ний в области ЭМС. ку в организационный комитет (для форми- технологии», ФГУП «ВНИИФТРИ», а также рования программы тему доклада необходи- ФГУП «МНИИРИП» проводит VII Научно-тех- ● Аттестация ИО, применяемого при оцен- мо направить не позднее 30 марта 2018 г.). ническую конференцию на тему «Электро- ке соответствия оборонной продукции. магнитная совместимость». Представленные доклады будут опубли- ● Вопросы конструирования радиоэлектрон- кованы в виде сборника и выданы каждо- Основные направления работы конфе- ной аппаратуры с учётом требований ЭМС. му участнику. ренции: Время и место проведения: 17–18 мая ● Прогнозирование ЭМС технических объ- Дополнительную информацию можно полу- 2018 г., парк-отель «Свежий ветер», Москов- чить в организационном комитете по телефону ектов: расчётные методы, программно- ская область, Дмитровский район, деревня Ку- +7 (495) 657-87-37 доб. 364 или по электронной аппаратные средства, моделирование. рово, вл. 74. почте [email protected] (Наталья Рыжова). ● Испытания радиоэлектронного оборудо- вания на ЭМС. Сбор и регистрация участников: 17 мая Оформить заявку в электронном ● Виды помех в БС ЛА и способы борьбы с 8:00 до 9:00 в офисе АО «ТЕСТПРИБОР» виде можно на сайте www.test-expert.ru с ними. по адресу: г. Москва, ул. Планерная, д.7А ● Защита РЭА от ЭМИ: фильтрация, экра- (станция метро «Планерная»). в разделе «Пресс-центр». нирование, защитные материалы. ● Оборудование для испытаний на ЭМС. В работе конференции ежегодно принимают 9 участие руководители и ведущие специалисты Минобороны РФ, госкорпораций «Роскосмос» и «Росатом», фирм-разработчиков РЭА, авиа- СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2018 WWW.SOEL.RU

РЫНОК На правах рекламы НПЦ «ЭЛВИС» ВСТУПИЛ котехнологичных изделий российской ми- найти единомышленников. Вместе мы смо- В АССОЦИАЦИЮ «АЭРОНЕТ» кроэлектроники. жем создать и внедрить эффективные и по- лезные решения», – говорит генеральный ди- НПЦ «ЭЛВИС» вступил в ассоциацию экс- Приоритетными направлениями работ ректор АО НПЦ «ЭЛВИС» Я.Я. Петричкович. плуатантов и разработчиков беспилотных НПЦ «ЭЛВИС» являются: авиационных систем «АЭРОНЕТ». ● разработка многокристального модуля «Несколько членов ассоциации «АЭРО- НЕТ» уже используют решения НПЦ «ЭЛ- НПЦ «ЭЛВИС» – ведущий российский раз- для идентификации и контроля БПЛА с ВИС». Уверены, что нахождение в рядах работчик микросхем и устройств на их ос- использованием сетей передачи данных лучших компаний «АЭРОНЕТ» позволит нове. и навигации; компании «ЭЛВИС» реализовать высокий ● производство РЛС для обнаружения и со- научно-технологический потенциал для Компания является центром компетенций провождения наземных, надводных и воз- развития беспилотной авиации, будет спо- в областях процессорных архитектур, анало- душных целей «ЕНОТ»; собствовать внедрению актуальных тех- го-цифровых и радиочастотных ИС, искус- ● создание системы учёта беспилотных нических решений для интеграции беспи- ственного интеллекта, компьютерного зре- воздушных судов и мониторинга их пе- лотников в воздушное пространство Рос- ния, обработки радиолокационных сигна- редвижения. сии!» – отмечает генеральный директор лов, интегрированных систем безопасности. «Беспилотные авиационные системы ста- Ассоциации «АЭРОНЕТ» Г.В. Бабинцев. ли популярны, их количество растёт стреми- НПЦ «ЭЛВИС» разрабатывает микросхе- тельными темпами. Одним из приоритетных www.multicore.ru мы типа «система-на-кристалле» (СнК) на направлений деятельности НПЦ «ЭЛВИС» яв- Тел.: (499) 995-00-52 базе собственной платформы проектиро- ляется разработка решений для контроля по- вания «МУЛЬТИКОР». лётов беспилотных летательных систем, обе- спечения безопасности. Мы уверены, что член- В настоящее время компания выпускает ство в ассоциации «АЭРОНЕТ» позволит нам процессор 1892ВМ14Я, который может при- меняться в беспилотных авиационных си- стемах, являющийся одним из самых высо- ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ MXO37U – ТСКГ 1-ВАТТНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ный ток); предлагается два средства защи- ты пациента от поражения электрическим СО СВЕРХНИЗКИМ ПОТРЕБЛЕНИЕМ НАПРЯЖЕНИЯ ДЛЯ МЕДИЦИНСКИХ током 2×MOPP (Means of Patient Protection) ООО «Мэджик Кристалл», являясь ми- ПРИБОРОВ при рабочем напряжении 250 В переменно- го тока, ток утечки на пациента составляет ровым лидером в разработке резонаторов- Компания XP Power объявила о начале 2 мкА. Модули преобразователей напряже- термостатов ТО8 и малопотребляющих тер- выпуска преобразователей напряжения се- ния серии ISM01 соответствуют требовани- мостатированных кварцевых генераторов рии ISM01 с одним и двумя каналами выход- ям следующих стандартов: CB IEC60601-1 (ТСКГ) на их основе, представляет новый ного стабилизированного напряжения, вы- (определяет общие требования безопасно- уникальный ТСКГ MXO37U со сверхнизким полненных в корпусах для поверхностного сти медицинских электрических изделий), потреблением. Данный генератор потребля- монтажа, которые разработаны для приме- UL ANSIAAMI ES60601-1 (определяет общие ет всего 50–90 мВт в интервале температур нения в медицинской аппаратуре и серти- требования безопасности медицинских элек- 0…+50°С и −40…+85°С соответственно, обе- фицированы на соответствие требованиям трических изделий), EN55011 Class A — уста- спечивая при этом стабильность частоты до международных стандартов безопасности навливает требования к уровню генерируе- 5×10−10 и старение до 1×10−10/сутки. Изготов- медицинского оборудования. мых кондуктивных помех, EN61000-4-2, -3, -4, ление ТСКГ возможно в трёх различных кор- -5, -6, -8 – устанавливают требования стойко- пусах: в DIP8- и DIP14-совместимых, а также 1-ваттные DC/DC-преобразователи се- сти к воздействию импульсных напряжений. в герметичном MXO37/R – 20×20×14,1 мм. рии ISM01 доступны с тремя диапазонами входного напряжения: 4,5…5,5 В – для шины Преобразователи напряжения с конвек- Генератор MXO37U – это идеальное ре- питания с номинальным напряжением 5 В; ционным отводом тепла предназначены для шение для стабилизации устройств с бата- 10,8…13,2 В – для входного напряжения 12 В; работы в диапазоне температур −40…+95°C рейным питанием. 21,6…26,4 В – для входного напряжения 24 В. с понижением выходной мощности при тем- Одноканальные модели обеспечивают три пературах выше +85°C. Значение КПД рас- С более подробной спецификацией стабилизированных выходных напряжения пределяется от 76 до 84%, потребляемый на данный генератор можно 5, 12 и 15 В; двухканальные модели обеспе- ток в режиме холостого хода колеблется от чивают напряжения ±12 и ±15 В. 20 до 50 мА и зависит от модели. ознакомиться на сайте http://mxtal.ru или отправив запрос на [email protected]. Между входными и выходными цепями Модули выполнены в корпусах из не- обеспечивается усиленная электрическая проводящего пластика чёрного цвета, изоляция с прочностью 4000 В (перемен- формат корпуса – SMD-14 с размерами 18,9×13,7×10,2 мм. Возможна поставка в лентах или катушках, исполнение в корпу- се для мойки водой (для заказа этого ис- полнения к номеру добавляется суффикс -P) позволяет применять для очистки пе- чатных плат благоприятные для окружаю- щей среды технологии. 10 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2018

РЫНОК На правах рекламы Новая серия ISM01 дополняет возможности оборудовании, торговых терминалах, системах −30…+80°C и хранения при температурах 1-ваттных преобразователей для поверхност- безопасности, промышленном оборудовании, −30…+85°C предлагается модифицирован- ного монтажа в ряду DC/DC-преобразователей, наружных системах связи и панелях управле- ная модель. предлагаемых компанией XP Power, для ме- ния, медицинском оборудовании и в управле- дицинских электрических приборов и аппара- нии беспилотными летательными аппаратами. Также предлагаются модели со встроенны- тов: IMA01, IMM01, ISM02, IMM02, IML02, JHL03, ми сенсорными экранами: RFS390B-ALW-DNG JHL06, JHM10, JHM15, JMM20. Работой дисплея RFS390B-ALW-DNN с ёмкостным сенсорным экраном и управляет встроенная микросхема драй- RFS390B-ALW-DNS с резистивным сен- Новые преобразователи напряжения вера HX8278, которая поддерживает RGB- сорным экраном. предназначены для применений с низким по- интерфейс и требует для питания напряже- треблением мощности, где необходимо соз- ние 3,3 В. Яркость дисплея – 500 кд/м2 , кон- Основные характеристики дисплея дать изолирующий барьер, обеспечивающий трастность – 500:1, инверсия шкалы серого RFS390B-ALW-DNN: два средства защиты пациента (2×MOPP) и происходит при наблюдении сверху вниз (12 ● точечная матрица – 480×128×RGB (TFT); небольшой ток утечки на пациента. часов). Дисплей предназначен для работы в ● габаритные размеры модуля (Ш×В×Г) – диапазоне температур −20…+70°C, диапа- www.prosoft.ru зон температур хранения −30…+80°C. Для ра- 105,5×37×3,05 мм; Тел.: (495) 234-06-36 боты в расширенном диапазоне температур ● рабочее поле – 95,04×25,34 мм; ● шаг пикселя – 0,066×0,198 мм; 3,9″ ЦВЕТНОЙ ПОЛОСКОВЫЙ ● тип дисплея – TFT, просветный; ЖК-ДИСПЛЕЙ С РАЗРЕШЕНИЕМ ● тип системы подсветки – светодиодная, 480×128 ПИКСЕЛЕЙ матрица светодиодов белого свечения; Компания Raystar Optronics выпустила новый ● соотношение размеров сторон – поло- 3,9″ TFT ЖК-дисплей полоскового типа с раз- решением 480×128 пикселей. Новый дисплей сковый тип; RFS390B-ALW-DNN обеспечивает высококаче- ● направление наблюдения – 6 часов (сни- ственное цветное изображение и лучше всего подходит для применения в аудио- и серверных зу вверх); системах, а также в качестве рекламного дис- ● наблюдение с инверсией шкалы серого – плея, в автомобильном/авиационном/морском 12 часов (сверху вниз); ● интерфейс – 24-битный, RGB. www.prosoft.ru Тел.: (495) 234-06-36 Реклама СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2018 WWW.SOEL.RU 11

РЫНОК На правах рекламы ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ компонентов: от чипов 030015 до микро- деляет величину кривизны и гарантирует схем с шагом выводов 0,1 мм и разме- высокую повторяемость пайки. Применя- УСТАНОВЩИК НОВОГО ром 74×74 мм, а также крупногабаритных емые в установке паяльные наконечники разъёмов длиной до 150 мм. с индукционным методом нагрева обеспе- ПОКОЛЕНИЯ JUKI RS-1 чивают стабильность температуры и вы- Автомат RS-1 включён в состав новой ав- сокое качество пайки любых компонен- В 2017 году компания JUKI (Япония) выпу- томатической линии поверхностного монта- тов. Встроенное интеллектуальное ПО стила на мировой рынок новейший автомат- жа, установленной на собственном произ- point&click позволяет быстро программи- установщик RS-1, который объединяет в се- водстве предприятия «Совтест АТЕ». Оз- ровать TMT-R9800S по изображению ПП бе все основные качества SMD-автоматов: накомиться с новинкой можно будет на или методом обучения. скорость, точность, интеллектуальность, предстоящей выставке «ЭкспоЭлектрони- модульность, универсальность, расширя- ка 2018» на стенде предприятия. www.sovtest-ate.com емость и надёжность. Тел.: (4712) 54-54-17 www.sovtest-ate.com RS-1 – это революционная концепция Тел.: (4712) 54-54-17 JTAG VISUALIZER единой платформы, сочетающей в себе скоростные характеристики чип-шутера ПАЯЛЬНЫЙ РОБОТ С ВОЗМОЖНОСТЬЮ АНАЛИЗА и широкие возможности универсального TMT-R9800S – 3 В 1: ТЕСТОПРИГОДНОСТИ гибкого высокоточного установщика. Ин- ТОЧНОСТЬ, ГИБКОСТЬ, новационная лазерная система, встроен- Программа JTAG Visualizer традицион- ная в установочную головку, позволяет осу- ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОСТЬ но использовалась российскими пользо- ществлять автоматическую адаптацию вы- TMT-R9800S – компактная универ- вателями систем периферийного скани- соты её перемещения в диапазоне от 1 до рования JTAG ProVision и более ранних 25 мм в соответствии с высотой устанав- сальная высокоточная система нового версий для позиционирования дефек- ливаемых компонентов, тем самым сокра- поколения для автоматической роботи- тов монтажа на схеме и рисунке печат- щая время хода наконечников по оси Z и зированной пайки. Она сочетает в себе ной платы. Также программа позволяет значительно увеличивая скорость монта- инновационные технические решения, отобразить в графическом виде рассчи- жа. Заявленная производительность RS-1 прецизионную систему перемещения и танное в JTAG ProVision тестовое покры- составляет 42 000 компонентов в час, под- интеллектуальное программное обеспе- тие. При этом поддерживаются все попу- тверждённая производительность по стан- чение (ПО), обеспечивающие выполне- лярные САПР, такие как Altium, Cadence, дарту IPC 9850 – 29 000 компонентов в час. ние пайки с высокой точностью, низкие Mentor и т.д. Учитывая компактные размеры автомата, эксплуатационные затраты и быструю под- это наилучшие характеристики по крите- готовку производства. Встроенная видео- В новой версии Visualizer добавлена рию производительности на 1 м2 занима- система используется для центрирования функция Maps. Она позволяет провести емой площади. печатной платы (ПП) по реперным знакам, упрощённую проверку доступа перифе- а также для программирования установки рийного сканирования к цепям платы да- Совершенная конструкция устано- методом обучения и контроля за процес- же без наличия тестового проекта. При- вочной головки с восемью вакуумны- сом пайки, что соответствует требовани- близительный расчёт может быть усовер- ми наконечниками, независимые при- ям концепции Industry 4.0. шенствован путём добавления базовой воды каждого наконечника, лазерное и информации о компонентах. Разный уро- видеоцентрирование компонентов «на ле- Благодаря использованию прецизион- вень тестового доступа может быть обо- ту», возможность доустановки дополни- ных ШВП для перемещения рабочих орга- значен с помощью цветовой кодировки. тельных камер с высоким и ультравысо- нов по осям достигается высокая скорость C помощью базовой проверки тестового ким разрешением – все эти отличитель- работы установки. Встроенная лазерная доступа в Visualizer Maps разработчик мо- ные особенности гарантируют точность система осуществляет непрерывный кон- жет убедиться в тестопригодности изде- и стабильность установки любых SMD- троль расстояния до печатной платы, опре- лия и отработать окончательную версию схемы. Далее можно приступить к раз- работке проекта тестирования платы в JTAG ProVision. www.jtagtechnologies.ru Тел.: (812) 602-09-15 12 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2018



РЫНОК К цифровой революции готовы Эксперты убеждены: в ближайшей перспективе будут востребованы комплексные решения Развитие цифровой экономики – одно из приоритетных направлений, перспективе будут востребованы имен- утверждённых Правительством Российской Федерации. Участники но комплексные продукты». XIII ежегодного форума крупного бизнеса «Кто создаёт экономику России», прошедшего в Москве, уверены: построение новой экономики – Спикер рассказал, что «Росэлектро- задача не из лёгких, поэтому начинать движение в этом направлении ника» активно взаимодействует с Фон- необходимо не с реализации глобальных проектов, а с самого простого – дом развития промышленности – пред- выстраивания диалога между участниками рынка о возможностях приятия холдинга уже получили оттуда реализации совместных проектов в данной сфере. инвестиции в размере 1,5 млрд рублей. Кроме того, ведётся сотрудничество с НУЖНЫ МОЩНЫЕ ПАРТНЁРЫ в Москве и Ярославле. Речь идёт о так «Внешэкономбанком» и «Сбербанком», называемом «умном» освещении в а также изучается возможность взаимо- Многие спикеры форума сделали домах, на придомовых территориях, действия с частным сектором относи- акцент на девизе «Меньше слов – боль- улицах и мостах, установке прибо- тельно инвестиций в капитал дивизио- ше дела». Директор по внешним ком- ров учёта, в том числе тепловой энер- нальных структур. муникациям проектного офиса по раз- гии, а также появлении «умных» стол- витию бизнеса АО «Росэлектроника» бов, когда обычный столб оборудует- «Что касается объёмов предпола- д.э.н. Арсений Брыкин заметил, что ся датчиками и становится средством гаемых инвестиций – приведу при- компания уже договорилась с «Росте- сбора данных. мер конкретного региона. Допустим, хом» о старте проектов по развитию концессионное соглашение с Хаба- инфраструктуры домовых хозяйств «Мы живём в мегаполисе с множе- ровским краем в части интеллекту- ством инфраструктурных элементов – альных транспортных систем – а это Арсений Брыкин так почему бы не использовать столб и датчики, и оборудование, и систе- у дороги для наблюдения за переме- мы управления, и программное обе- Сергей Вологодский щением автомобилей и сбора огром- спечение – оценивается в пределах ного потока информации, которую 1,2–1,5 млрд рублей. В данном случае уже начинают генерировать датчи- речь идёт исключительно об одном ки? Полагаю, именно эта информация сегменте того, что мы называем циф- станет основой индустрии цифровой ровой экономикой, или «умным» реги- экономики и сетей 5G. Необходимые оном, – сообщил Арсений Брыкин. – датчики можно создавать и на отече- Если брать в совокупности, то циф- ственной инфраструктуре, например ровизация освещения, транспорта и на предприятиях «Росэлектроники», – жилищно-коммунального хозяйства заявил докладчик. – Что касается кри- потребует огромных инвестиций. тической инфраструктуры, то инду- Здесь «Росэлектронике», безуслов- стрия цифровой экономики при всей но, понадобятся мощные партнёры её открытости будет достаточно кри- по развитию в лице банков, частных тична с точки зрения доступа к ней сто- инвестиционных фондов и государ- ронних лиц, адекватности передавае- ства, поскольку необходимо дивер- мой информации, её генерации, обра- сифицировать риски и разложить их ботки, транспортировки и хранения. по разным «коробочкам» – взвалить их Всё это есть в госкорпорации «Ростех». не только на плечи промышленности Обладает этими технологиями и «Рос- или банка, а разделить со всеми пар- электроника». Словом, мы готовы к тнёрами, участвующими в проекте. цифровой революции. В то же время Не просто так мы говорим именно о важно, чтобы у нас были не только свои, комплексном технологическом реше- отечественные комплектующие, но и нии: его финансирование тоже требу- компетенции по системам управле- ет комплексного подхода». ния, обработке потоков информации, на основе которых реализуются управ- В «ПЛАВИЛЬНОМ КОТЛЕ» ленческие решения – тогда мы сможем транслировать наш опыт на мировые Заместитель директора Фонда разви- рынки. Мы полагаем, что в ближайшей тия промышленности Сергей Вологод- ский напомнил, что правительством поставлена задача поддержки произ- водств, которые являются компонент- ной базой для конечной продукции. 14 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2018

РЫНОК «В июле 2017 года на заседании го инженера Агентства по технологи- Вадим Куликов наблюдательного совета мы утвер- ческому развитию Вадима Куликова, дили новый стандарт, позволяющий делая акцент на инновации, для нача- Святослав Масютин поддерживать такие производства, не ла стоит разобраться с технологиче- выдавая им средства под 5% годовых, ским комплаенсом. проста: отечественный потребитель а предоставляя льготное финансиро- не ставит перед собой цели сберегать вание на первые три года под 1% и на «Если с финансовым комплаенсом энергию, а китайские двигатели имеют четвёртый-пятый год под 5% годовых. проблем сегодня нет, то технологиче- низкий коэффициент полезного дей- Первым по этой схеме деньги получи- ский вызывает множество вопросов. ствия, да и срок их службы меньше, чем ло предприятие из Костромской обла- Например, часто мы не можем опре- у отечественной продукции, но пара- сти «Мотордеталь-Кострома», которое делить, какое техническое или техно- докс в том, что это всех устраивает. Мы, производит гильзы, цилиндры для авто- логическое решение целесообразно наверное, очень богатая страна: пока прома – не только отечественного, но профинансировать в данный момент. о сбережении электроэнергии толь- и зарубежного. Поддержал экспертный Причём, заметьте, нигде в мире подоб- ко шумим, а нужно принимать кон- совет и проект АО «Петербургский трак- ное решение не зависит от финанси- кретные меры. Хотя бы сделать то, что торный завод», так что эта программа ста, – пояснил эксперт. – К слову, дви- делается по отношению к нашей про- не только запущена – она уже успешно жение в этом направлении уже нача- дукции в других странах – например, реализуется. Спрос на неё достаточно лось, достигнута договорённость с установить такие же пошлины на ввоз. высок, поскольку ставка на первые три руководством «Внешэкономбанка». У нас ведь в настоящее время нуле- года составляет 1%, при этом мы даём Предполагается, что Агентство по тех- вая пошлина для Китая. А попробуй- отсрочку выплаты «тела» долга. Таким нологическому развитию организует те поставить в Китай двигатели из той образом мы стараемся наладить ко- у себя экспертизу, образует эксперт- номенклатуры, что я назвал, – пошли- операцию между институтами развития ную панель, где проекты смогут про- ны будут минимум 11,5%. То же самое с и компаниями, заинтересованными в ходить такой тест. На наш взгляд, это Европой. Почему у нас нулевые пошли- получении инвестиций. Проблема в том, существенно упростит процесс при- ны? Наверное, мы слишком богатые. что пока мы вынуждены использовать нятия решений». Кстати, мы испытали один из китай- ручное управление, а надо бы перей- ских двигателей – коэффициент его ти на системные рельсы». Также спикер отметил, что сейчас полезного действия был на 2% ниже, появляется всё больше точечных кей- чем указано в паспорте этого двигате- Арсений Брыкин поддержал посыл сов: и частные, и государственные бан- ля. Нужно задуматься над этим, пото- о необходимости нахождения точек ки подключаются к проектному финан- му что в Программе энергосбережения соприкосновения и взаимовыгодной сированию или как минимум начина- и повышения энергетической эффек- кооперации: ют рассматривать такую возможность. тивности РФ поставлена цель сниже- Появилась поддержка со стороны госу- ния энергоёмкости ВВП к 2020 году на «Мы долго думали, ждали, оцени- дарства в виде Фонда развития про- вали ситуацию и в итоге несколько мышленности, применяются и другие месяцев назад создали при «Росэлек- инструменты. Казалось бы, создают- тронике» координационный совет ся все условия для производства свое- институтов развития и опорных вузов. го, отечественного. Однако, как отме- Сегодня мы ищем перспективные чают производители, на практике всё стартапы, аккумулируем их в «пла- не так просто. Об этом заявил замести- вильный котёл» и приглашаем к уча- тель генерального директора концер- стию институты развития. Несмотря на «РУСЭЛПРОМ», президент Между- на то что на нашей площадке инсти- народной ассоциации «Интерэлектро- туты развития впервые встретились с маш» профессор РАНХиГС Святослав крупным индустриальным партнёром, Масютин. они быстро научились договаривать- ся друг с другом и по совместной экс- «Мы производим электродвигатели пертизе, и по совместному участию в в диапазоне от 160 Вт – они умещают- перспективных проектах. Когда такой ся на ладони, до 20 МВт – как пример, «плавильный котёл» существует при гребные электродвигатели для ледоко- крупном индустриальном партнёре, ла «Арктика» весом 320 т. С двигателя- договариваться проще, поскольку ми малой мощности ситуация несколь- виден «мостик» от венчура и посев- ко другая: пока выигрывают импортё- ных фаз до большого индустриально- ры. По статистике, за первое полугодие го решения, выходящего на рынки с 2017 года импорт электродвигателей серьёзной маржинальностью – поэ- мощностью от 7,5 кВт вырос на 34% тому мы приглашаем заинтересован- по сравнению с аналогичным перио- ных коллег из институтов развития в дом прошлого года и составил 66 тыс. наш «плавильный котёл». штук. Немаловажно, что 55 тыс. штук поставил Китай. Если взять массовые ПОКА ВЫИГРЫВАЮТ ИМПОРТЁРЫ двигатели мощностью 7,5–37 кВт, то можно наблюдать такую же картину: По мнению первого заместите- из 6,5 тыс. штук 5,5 поставлены Кита- ля генерального директора – главно- ем, – сообщил докладчик. – Причина СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2018 WWW.SOEL.RU 15

РЫНОК Владимир Дюков совершенно чётко понимать прави- За последние три месяца у меня было ла игры и то, насколько они выгодны шесть встреч с крупными иностранны- Дмитрий Гришанков бизнесу. Если мы не определим кри- ми мейджорами-лицензиарами в обла- терии отнесения отечественного про- сти энергетики, нефтегазохимии, кото- 40% по сравнения с 2007 годом. Мы не изводителя к российскому рынку или рые, отмечу, приходят сами. На опреде- сможем её достичь, если не изменим произведённого товара – к продукции лённом этапе мы уже общались с ними, политику импорта, в том числе элек- отечественного происхождения, то и они были очень пассивны, а теперь тродвигателей – именно они потре- китайцы прибьют здесь гвоздик, при- обращаются к нам сами, причём не бляют 38% всей электроэнергии. Так вяжут к нему бантик, назовут это оте- только обсуждают вопрос изготовле- давайте покупать то, что выгодно, а чественным и получат субсидию от ния на наших мощностях продукции не то, что дёшево и при этом не всег- российского правительства. Это чёт- для российских компаний, но и гото- да качественно». ко продемонстрировал коллега на вы включать нас в список мировых примере электродвигателей. Если не вендоров, чтобы поставлять опреде- Спикер добавил, что, хотя в Рос- организовать правильное отраслевое лённые нишевые продукты, в том чис- сии есть технический регламент и лоббирование с точки зрения защиты ле за рубеж. Они увидели, что россий- ГОСТы производства электродвига- отечественного потребителя, может ские заказчики – нефтегазовые и энер- телей, они необязательны для выпол- дойти до абсурда, когда постановле- гетические компании – ставят вопрос нения. В Китае такой двигатель нельзя ние правительства № 719 «О критери- ребром с точки зрения уровня локали- будет купить или продать – там требо- ях отнесения промышленной продук- зации и поставки такого рода обору- вания к коэффициенту полезного дей- ции к промышленной продукции, не дования». ствия намного выше, чем у нас. Подоб- имеющей аналогов, произведённых в ных примеров много, и отечественным Российской Федерации», призванное Член совета директоров, президент производителям действительно слож- помогать российскому производите- рейтингового агентства «Эксперт РА» но конкурировать в условиях проник- лю, будет на самом деле субсидиро- Дмитрий Гришанков отметил: в ходе новения на рынок более дешёвых про- вать иностранцев. Это как раз вопрос составления ХХIII Рейтинга крупней- дуктов. эффективного диалога бизнеса и госу- ших компаний России RAEX-600 анали- дарственного регулятора в отношении тики пришли к выводу, что импортоза- Арсений Брыкин поддержал эксперта: системы поддержки отечественного мещение остаётся скорее лозунгом, чем «Безусловно, роль государства- производителя». продуманной системой конкретных регулятора крайне важна в развитии мер. Перевести этот процесс в систем- любых отраслей, в том числе цифро- ВОПРОС РЕБРОМ ную плоскость возможно, но для начала вой экономики. Здесь также чрезвы- нужно получить ответы на очевидные чайно важны и лоббирование, и суб- Заместитель генерального дирек- вопросы и, прежде всего, определить, сидирование, и наличие институтов тора по стратегическому планирова- какова цель импортозамещения? Пожа- развития. Прямые бюджетные вли- нию и развитию бизнеса, член прав- луй, сейчас реалистичнее говорить об вания тоже нужны. Но нужно также ления ПАО «Объединённые машино- обеспечении импортонезависимости строительные заводы» Владимир Дюков России в наиболее важных секторах настроен более оптимистично. По его экономики, чем о тотальном вытесне- мнению, правила игры изменились в нии импорта, практически невозмож- пользу России: ном в современном мире. Кроме того, должны быть чётко определены прио- «ОМЗ инвестировал много средств ритетные направления импортонеза- в производственные мощности, в том висимости, а их количество стоит огра- числе при помощи основного акцио- ничить. нера. Мы уже три-пять лет назад были готовы к пресловутому импортозаме- «Неплохо было бы хотя бы в общих щению, к работе с иностранными мейд- чертах обрисовать круг компаний, эко- жорами, которые присутствуют в Рос- номически и технологически готовых сии, или с российским заказчиками, стать потенциальными поставщиками однако на определённом этапе мы не аналогов импортной продукции, одна- находили понимания ни у одних, ни у ко, если речь идёт о высокотехнологич- других. За последний год произошёл ном оборудовании, альтернатив пред- определённый слом: начали «созре- приятиям оборонки практически нет. Ко вать» не только российские заказчики, всему прочему, требуются практические но и мейджоры – они наконец поня- решения – налоговые, институциональ- ли, что без реальной локализации им ные, финансовые – по поддержке ком- будет очень сложно сохранить свои паний, реально готовых к разработке доли на российском рынке и участво- высокотехнологичной отечественной вать в новых проектах. Такие барьеры продукции, а также корпораций, изъ- устанавливают «Газпром», «Роснефть» явивших желание приобрести россий- и прочие компании. Чтобы избежать ское», — резюмировал эксперт. проблем в дальнейшем, иностран- ные игроки начинают разворачивать- Материал подготовила ся к российскому машиностроению. Елена Восканян 16 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2018

Реклама

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Зачем нужен анализ отказов в микроэлектронике Вячеслав Дубровинский ([email protected]), Станислав Колыбин, в сложный отказ всей системы. Анализ Виктор Караулов, Кристина Пугач, Андрей Петров отказов без учёта этих факторов может привести к ошибочным корректирую- В статье описаны современные методы анализа отказов, щим действиям. применяемые при разработке и производстве микросхем. Анализ отказов – это исследова- Анализ отказов полупроводнико- ства и использования в полевых усло- ние характера и механизма отказов вых устройств необходим для выясне- виях невозможно. Для предотвращения с использованием оптических, элек- ния причины отказов и обеспечения на повторного возникновения подобных трических, физических и химиче- основе этой информации оперативной сбоев должен быть выполнен анализ ских методик анализа. Прежде чем обратной связи с этапами производства отказов. начать анализ, необходимо собрать и проектирования. В связи с рыночны- подробную информацию об обсто- ми требованиями повышенной надёж- ЧТО ТАКОЕ АНАЛИЗ ОТКАЗОВ ятельствах и симптомах отказов. ности, а также разработкой устройств Сюда входит исследование измене- с более высокой степенью интеграции Анализ отказов начинается, когда ний электрических характеристик и и бо′льшими размерами чипа для ана- находящееся под наблюдением устрой- других предшествующих отказу дан- лиза отказов требуются самые новые ство утрачивает свои основные функ- ных, среды, условий нагрузки, монта- технологии. ции согласно критериям отказа. Отка- жа и возможности человеческих оши- зы включают полную потерю функ- бок. Анализ этих факторов позволит Чтобы гарантировать надёжность, ций и различные уровни деградации. сделать предположение о потенци- анализ должен быть «встроен» в устрой- По мере того как электронное оборудо- альном характере и механизме отка- ство ещё на стадиях проектирования и вание становится всё более сложным, зов. На основе этого предположения производства, однако полностью изба- отказы уже не ограничиваются отдель- определяются наиболее подходящие виться от отказов в процессе производ- ными компонентами, а превращаются методы и процедуры. Недостаточная информация относительно обстоя- тельств и симптомов отказов может привести к неподобающему выбору методики анализа, а следовательно, к значительным затратам труда и вре- мени. Рис. 1. Геометрическая градация отказов по размерности ГРАДАЦИЯ ОТКАЗОВ Возникновение отказа ПО РАЗМЕРНОСТИ Отказы могут быть вызваны дефек- Утечка Сохранение отказавших устройств Исследование Визуальный осмотр обстоятельств отказа тами на разном уровне, начиная с визуально различимых трещин, закан- Электрический тест (классифицируется по характеру отказа) Не повторяется чивая нарушениями на атомарном уровне. На рисунке 1 показана гео- Внутренний анализ Потеря функций и утечка Тест надежности метрическая градация отказов по раз- Внутрисхемная оценка мерности. Снятие/удаление корпуса ПРОЦЕДУРА АНАЛИЗА ОТКАЗОВ Локализация места отказа Физический анализ чипа Как уже было упомянуто, анализ отказов зависит от многих факторов. Оценка механизма отказа На рисунке 2 представлена общая про- цедура анализа отказов. Отказавшее Корректирующее действие устройство сначала подвергается визу- альному осмотру корпуса (входной Рис. 2. Общий алгоритм процедуры анализа отказов контроль) и проверке электрических характеристик. Если отказ подтверж- 18 WWW.SOEL.RU дается, то вскрывается корпус (произ- водится пробоподготовка) и чип ана- лизируется согласно характеру отка- за. В зависимости от типа дефекта для его локализации применяются различ- ные методы (соответствия между типа- ми дефектов и применяемыми метода- СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2018

Реклама

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ Таблица 1. Методы локализации, применяемые Таблица 2. Расшифровка методов анализа отказов для различных типов дефектов Название метода Расшифровка Тип дефекта Методы локализации SEM Сканирующая электронная микроскопия FIB/SEM, TEM/STEM, EDX, STEM Сканирующая просвечивающая электронная микроскопия Загрязнение, посторонние TEM Просвечивающая электронная микроскопия частицы EELS EELS Спектроскопия потери энергии электронами EBIC Измерение тока, индуцированного электронным лучом Резистивная перемычка, DLS – LADA, SDL, RIL EDX мостик X-Ray Энергодисперсионный анализ SAM Рентгеновский анализ Разрыв SLS – CV – OBIC, OBIRCH IR EBT Акустическая микроскопия Некорректная схема DLS – LADA, SDL, RIL PEM Инфракрасная спектроскопия LSI Тестирование электронным лучом Отклонение от геометрии FIB/SEM, TEM, STEM EHR HCL Фотоэмиссионный анализ Полость SLS – NB – OBIC, SEI GOL Определение логического состояния сигналов путём пассивного накопления эмиссии TEA Аномальный слой FIB/SEM, TEM, STEM, EDX, LSM Рекомбинация электронно-дырочных пар EELS LVP Люминесценция горячих носителей Нарушение барьерного LVI Утечка в подзатворном диэлектрике слоя FIB/SEM, TEM, STEM, EDX, TRE Термоэмиссионный анализ Дефектная поверхность EELS RIE контакта FIB Конфокальная лазерная сканирующая микроскопия FIB/SEM, TEM, STEM, EDX, AFM Измерение напряжения лазерным лучом EELS, AES, XPS, TOF – SIMS SPM STM Визуализация контраста напряжения лазерным лучом Утечка PEM, EBIC SLS Эмиссионное зондирование с разрешением по времени OBIC Локальная концентрация FIB/SEM, TEM, STEM, EDX, OBIRCH Реактивное ионное травление легирующей примеси EELS, AES, XPS, TOF – SIMS SEI Ионно-лучевая микроскопия Дефект кристалла, WDX Атомно-силовая микроскопия напряжение SLS – NB – OBIC, SEI TOF-SIMS Сканирующая зондовая микроскопия D-SIMS Сканирующая туннельная микроскопия Короткое замыкание SLS – CV – OBIC, OBIRCH, XPS Статическая лазерная стимуляция TEA Измерение тока, индуцированного оптическим лучом при постоянном напряжении смещения Изменение сопротивления, индуцированное оптическим лучом Резистивный переход SLS – CV – OBIC, OBIRCH Метод визуализации эффекта Зеебека Электромиграция SLS – CV – OBIC, OBIRCH Волновой микроанализ Времяпролётная масс-спектроскопия вторичных ионов ми приведены в таблице 1, расшифров- Динамическая масс-спектроскопия вторичных ионов ка методов представлена в таблице 2). И только после осуществления этих Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия действий выясняется механизм отка- зов и определяются корректирующие ной процедурой, которая требует зна- спечивает выпуск надёжной микро- действия. ний о современных методах исследо- электроники. вания. Однако проведение такой про- ВЫВОДЫ цедуры чрезвычайно важно, поскольку ЛИТЕРАТУРА анализ отказов позволяет не только Процесс изготовления полупрово- найти причины отказов и устранить 1. Renesas Electronics. Semiconductor Reli- дниковой пластины включает сотни их, но и предотвратить сбои в работе ability Handbook. Rev.2.50. Jan. 2017: шагов с использованием различных микросхемы, откорректировать про- https://www.renesas.com/zh-tw/doc/pro- типов материалов, что требует широко- цесс производства, что в конечном ducts/others/r51zz0001ej0250.pdf го диапазона знаний о процессах про- итоге снижает долю бракованной про- ектирования и производства. Если на дукции, затраты производства и обе- 2. Microelectronics Failure Analysis. Desk Refe- каком-то этапе проектирования или rence Fifth Edition. Published by ASM Inter- производства происходит сбой, то national, 2011. поиск причины отказа является слож- НОВОСТИ МИРА RFID-метка имеет сигнальную петлю с на- Продукту присваивается уникальный циф- несёнными по периметру насечками, предна- ровой URL-адрес, который открывает доступ «МИКРОН» ОСВОИЛ ВЫПУСК значенными для лёгкого разрушения в про- к информации о производителе и специфи- цессе её переклейки или вскрытия. При раз- кации товара, обеспечивая защиту от кон- МЕТОК С ЗАЩИТНЫМ КОДОМ рушении сигнального провода в память метки трафакта и несанкционированного вскры- «Микрон» освоил серийный выпуск ме- записывается событие о нарушении целост- тия. Для получения обратной связи мож- ности антенны, и во время считывания выда- но использовать программы лояльности и ток M6025P/0NH с поддержкой стандарта ются изменённые данные или секретный код. вознаграждения, доступ к социальным со- NFC и функцией индикации вскрытия, ко- Радиус считывания данной метки составляет обществам, мониторинг клиентов, запрос торые обеспечивают расширенную защи- 1–4 см, рабочая частота – 13,56 МГц ±7 кГц, о состоянии продукта в режиме реально- ту бренда, аутентификацию продукции, а а высокоскоростной интерфейс позволяет го времени. также размещение маркетинговых и ин- передавать данные на скорости 106 кбит/с. теллектуальных приложений и т.д. Реше- www.rusnano.com ние используется для маркировки различ- ных предметов из стекла, картона, дерева или пластика. 20 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2018

ОФИЦИАЛЬНЫЙ ДИСТРИБЬЮТОР

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ НОВОСТИ МИРА вызова eCall должны оборудоваться все но- ствие стандартам EN 16454 и EN 15722, что вые типы автомобилей категорий M1 и N1 подробно описано на её сайте. KEYSIGHT TECHNOLOGIES (легковые автомобили и лёгкие фургоны), причём эти системы должны быть серти- Дополнительная информация ПОЛУЧИЛА СЕРТИФИКАТ фицированы в соответствии с Приложения- о решении eCall компании Keysight ми I–VIII к нормативному акту ЕС 2017/79. НА ПО ТЕСТИРОВАНИЯ СИСТЕМ доступна по ссылке ECALL Эмулятор E6951A PSAP компании www.keysight.com/find/ecall. Keysight прошёл независимую проверку в Keysight Technologies объявила о том, что центре сертификации eCall и признан спо- В РОССИИ ЗАДУМАЛИСЬ эмулятор центра обработки вызовов дежур- собным эмулировать работу центра об- НАД СОЗДАНИЕМ МИНИСТЕРСТВА но-диспетчерской службы (PSAP) Keysight работки вызовов дежурно-диспетчерской E6951A сертифицирован организацией службы (PSAP) в соответствии со стандар- ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА NavCert GmbH. Эмулятор E6951A входит в тами ЕС. Таким образом, заказчики мо- С инициативой создать новое ведомство состав решения для тестирования на соот- гут быть уверены, что если их модули IVS ветствие стандартам систем экстренного успешно прошли испытания на эмуляторе выступил глава «Сбербанка» Герман Греф. вызова (eCall) E6950A компании Keysight. E6951A PSAP, то они соответствуют требо- По его словам, министерство необходимо, Сертификат выдан 18 декабря 2017 года. ваниям вышеупомянутых стандартов. поскольку в бизнесе «буквально все» начи- нают осваивать искусственный интеллект. Согласно нормативному акту ЕС 2015/758у, Кроме того, эмулятор E6951A PSAP под- вступающему в силу с 1 апреля 2018 года, держивает режим реальной сети. Этот режим При этом, как отметил Греф, ИИ инте- встроенными (IVS) системами экстренного позволяет проверять функциональность моду- ресует и государство, а само создание но- лей IVS с помощью стандартных сотовых те- вого ведомства – смелое решение. Пред- лефонов в реальных условиях работы, напри- мер тестировать экстренные вызовы в зонах неуверенного приёма или проверять устой- чивость модулей IVS во время краш-тестов. Организация NavCert сертифицировала Эмулятор Keysight E6951A PSAP на соответ- 22 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2018

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ложение было озвучено на форуме «Лиде- в эксплуатацию комплекса оборудования для ● IConn Plus – интеллектуальная система ры России». микросборочного производства ОАО «ИНТЕ- шариковой микросварки – 4 шт.; ГРАЛ» (Минск). В настоящий момент успеш- В качестве аргумента глава «Сбербан- но пройдены программы ПСИ поставленных ● AMS-i 306 – интеллектуальная установка ка» привёл опыт Объединённых Арабских единиц и подписаны технические акты. герметизации корпусов – 1 шт.; Эмиратов, которые первыми в мире соз- дали Министерство по искусственному ин- Для выхода на новый уровень качества ● Fico Compact Line-X – интеллектуальная уста- теллекту. Главой этого ведомства являет- продукции ОАО «ИНТЕГРАЛ» нуждалось новка формовки и обрезки выводов – 1 шт. ся 26-летний молодой человек. в современных технологиях для производ- Специалисты компании помогли ОАО «ИН- ственных процессов. Новости Интернета вещей ТЕГРАЛ» усовершенствовать существующий На предприятие были поставлены: промышленный процесс и довести его до вы- В КАЛИНИНГРАДСКОЙ ● Esec 2100 xPplus – интеллектуальная сокого уровня, внедрив на предприятии ин- теллектуальные автоматические системы. ОБЛАСТИ ПОЯВИТСЯ установка монтажа кристаллов – 2 шт.; НЕ ИМЕЮЩИЙ АНАЛОГОВ www.ostec-micro.ru НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ХОРОШО ПОД СОЛНЦЕМ, ЕСЛИ ТЫ LITEMAX! ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ЦЕНТР GS Nanotech, правительство Калинин- градской области и БФУ им. И. Канта подпи- сали соглашение о сотрудничестве, в рам- ках которого в регионе будет реализована уникальная для России комплексная про- грамма прикладных и фундаментальных на- учных исследований в инновационной сфе- ре. Ключевой задачей программы является развитие инновационной экосистемы и по- вышение привлекательности Калининград- ской области для инновационных компаний. Программа подразумевает сотрудничество по двум основным направлениям: партнёрство в области прикладных научных исследований, в рамках которого в регионе планируется соз- дание передовых научно-исследовательских центров и лабораторий в сфере высоких тех- нологий, и совместная деятельность в области фундаментальной науки, в том числе прове- дение исследований и разработок по приори- тетным направлениям развития научно-техно- логического комплекса России. Первым шагом в реализации этой мас- штабной программы станет создание на тер- ритории «Технополиса GS» научно-иссле- довательского центра, который станет ча- стью проекта Университетского кампуса в области инженерных и технических наук и объединит производственные возможности и R&D холдинга GS Group и научно-иссле- довательские компетенции БФУ. В первом в России центре такого формата будет со- средоточена необходимая научно-техниче- ская инфраструктура для проведения при- кладных и научных исследований в области микроэлектроники и материаловедения, а в перспективе – и фундаментальных научных разработок в нейротехнологиях, технологи- ях виртуальной и дополненной реальностей. www.gs-group.com ЗАВЕРШЁН МАСШТАБНЫЙ ОФИЦИАЛЬНЫЙ ДИСТРИБЬЮТОР ПРОЕКТ «ОСТЕК-ЭК» С ОАО «ИНТЕГРАЛ» В декабре 2017 года специалисты компа- нии «Остек-ЭК» завершили проект по вводу СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2018 WWW.SOEL.RU 23

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ Современные 32-разрядные ARM-микроконтроллеры серии STM32. Подключение акселерометра LIS302DL к микроконтроллеру Олег Вальпа ([email protected]) микроконтроллера STM32 к акселе- рометру показана на рисунке 3. В статье приведено описание акселерометра LIS302DL и его подключения к микроконтроллеру серии STM32 компании STMicroelectronics, а также Взаимодействие микроконтролле- представлены примеры программ для практического использования ра с акселерометром осуществляет- данного акселерометра. ся посредством регистров. На рисун- ке 4 приведена временна′я диаграмма ВВЕДЕНИЕ ОПИСАНИЕ АКСЕЛЕРОМЕТРА обмена данными с акселерометром через интерфейс SPI. На этом рисунке В настоящее время широкое распро- Рассмотрим структуру, способ под- представлены сигналы интерфейса SPI, странение получили миниатюрные ключения и пример использования а также разряды данных и адреса реги- акселерометры в виде интегральных акселерометра LIS302DL. Акселерометр стров акселерометра. микросхем, которые позволяют изме- LIS302DL обладает следующими харак- рять разность между ускорением объ- теристиками: Разряд R/W служит для задания екта и гравитационным ускорением ● напряжение питания от 2,16 до 3,6 В; режима чтения и записи. Если этот земли. На практике данные устройства ● совместимость с сигналами 1,8 В; разряд равен нулю, то байт данных применяются для регистрации ударных ● потребляемая мощность менее 1 мВт; DI7-DI0 будет записан в регистр по нагрузок, вибрации объектов, а также ● цифровые интерфейсы связи SPI и адресу AD5..AD0, в противном слу- для определения ориентации объекта чае, при R/W, равном 1, байт данных в пространстве. I2C; DO7-DO0 будет прочитан из реги- ● измерение ускорения по трём осям; стра по адресу AD5..AD0. Разряд M/S Как правило, акселерометр пред- ● два диапазона измерения: ±2g и ±8g; используется для блочного чтения и ставляет собой чувствительный эле- ● программируемый генератор пре- записи нескольких регистров подряд. мент, закреплённый в упругом подве- Если этот разряд равен нулю, то после се. Отклонение элемента от его перво- рываний; передачи адреса будет читаться или начального положения при наличии ● встроенный режим самодиагно- записываться один и тот же регистр ускорения позволяет измерять вели- для любого количества операций чте- чину данного ускорения. По конструк- стики; ния и записи. Если этот разряд будет тивному исполнению акселерометры ● обнаружение постукиваний; равен единице, то адрес будет авто- подразделяются на однокомпонент- ● распознавание одиночных и двой- матически увеличиваться на едини- ные, двухкомпонентные и трёхком- цу после каждой операции чтения понентные устройства, измеряющие ных постукиваний; или записи. ускорение вдоль одной, двух или трёх ● встроенный фильтр высоких ча- осей соответственно. Некоторые аксе- ОПЕРАЦИИ ЧТЕНИЯ И ЗАПИСИ лерометры имеют встроенные системы стот; сбора и обработки данных, что позво- ● стойкость к ударным воздействиям Чтение одного регистра акселероме- ляет создавать на их основе системы тра, например с адресом 0x01, осущест- для измерения ускорения и вибрации до 10 000g; вляется следующим образом. Необхо- со всеми необходимыми элементами. ● размеры 3×5×0,9 мм; димо установить сигнал CS равным ● корпус LGA14. нулю, затем передать первый байт Компания STMicroelectronics [1] про- 0x81, который содержит адрес счи- изводит двухкомпонентный акселеро- На рисунке 1 показаны внешний тываемого регистра, единичный бит метр LIS202DL и трёхкомпонентный вид акселерометра LIS302DL, направ- R/W и нулевой бит M/S. Затем следует LIS302DL. ление его осей измерения ускорения и передать произвольный байт, для того нумерация выводов. Структурная схе- ма акселерометра LIS302DL приведе- на на рисунке 2. Назначение выводов акселерометра LIS302DL представле- но в таблице 1. Схема подключения Z 16 X+ 1 13 8 Y+ Мультиплексор Усилитель YХ Вид снизу 13 WWW.SOEL.RU Z+ CS 6 a === АЦП Логика I2C SCL/SPC = = = Z– управления 8 SPI SDA/SDO/SDI SDO Вид сверху Y– X– Рис. 1. Внешний вид акселерометра Блок Энергозависимая Блок Генератор Генератор INT 1 24 прерываний INT 2 самотестирования память калибровки Рис. 2. Структурная схема акселерометра СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2018

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ Таблица 1. Назначение выводов акселерометра LIS302DL D2 STM32F407VGT6 3,3 В Номер Имя Назначение 6 D1 вывода 3 LIS302DL 1 Vdd_IO Питание выводов I/O 1 2 GND Общий вывод 3 VDD VDD_10 SCL/SPC 14 30 4 Reserved Резерв, подключается к Vdd VDD 32 PA5 5 GND Общий вывод 31 PA7 6 GND Общий вывод SDA/SDI 13 2 PA6 26 TxD 7 Vdd SDO 12 97 PE3 PA3 25 RxD 8 CS Напряжение питания 98 PE0 PA2 9 INT 1 Выбор интерфейса (0 – SPI, 1 – I2C) CS 7 10 INT2 INT1 8 PE1 11 GND Вывод прерывания 1 INT2 9 Вывод прерывания 2 GND 5 GND4 GND 2 GNDGND 12 Reserved Общий вывод 11 13 SDO Резерв, подключается к GND 10 В режиме SPI – сигнал выходных данных; 14 SDI в режиме I2C – младший бит адреса GND SDA В режиме SPI – сигнал входных данных; Рис. 3. Схема подключения микроконтроллера STM32 к акселерометру SDO в режиме I2C – сигнал данных; в режиме 3-проводного SPI – сигнал SPC двустороннего обмена данными SCL Вывод синхронизации SPI и I2C CS Таблица 2. Назначение разрядов регистра CTRL_REG1 SPC Разряд Имя Назначение 7 DR (0) SDI 6 PD (0) Выбор частоты выборки: 0 – 100 Гц, 1 – 400 Гц R/W M/S AD5 AD4 AD3 AD2 AD1 AD0 DI7 DI6 DI5 DI4 DI3 DI2 DI1 DI0 5 FS (0) Управление питанием: 0 – питание отключено, 1 – питание SDO DO7 DO6 DO5 DO4 DO3 DO2 DO1 DO0 4 STP (0) включено Рис. 4. Временна′я диаграмма 3 STM (0) Выбор диапазона измерений: 0 – диапазон ±2g, 2 Zen (1) 1 – диапазон ±8g 1 Yen (1) Управление режимом самодиагностики: STP 0, STM 0 – самодиагностика выключена; 0 Xen (1) STP 0, STM 1 – самодиагностика в режиме P; STP 1, STM 0 – самодиагностика в режиме M; STP 1, STM 1 – запрещённая комбинация Разрешение генерации сигнала готовности данных для оси Z: 0 – запрещено, 1 – разрешено Разрешение генерации сигнала готовности данных для оси Y: 0 – запрещено, 1 – разрешено Разрешение генерации сигнала готовности данных для оси X: 0 – запрещено, 1 – разрешено чтобы данные регистра от акселероме- ется в нулевое состояние, затем пере- необходимо последовательно пере- тра поступили через интерфейс SPI в даются первый байт 0xC1, который дать байты 0xD1, 0xD2 и 0xD3, кото- микроконтроллер, после чего необ- содержит адрес считываемого реги- рые автоматически запишутся в реги- ходимо сохранить принятые данные стра, единичный бит R/W и единич- стры с адресами 0x01, 0x02 и 0x03. Для регистра и установить высокий логи- ный бит M/S. После этого необходи- завершения записи следует установить ческий уровень на выводе CS. Для регу- мо последовательно передать произ- высокий логический уровень на выво- лярного чтения одного и того же реги- вольный байт, для того чтобы данные де CS. стра можно постоянно повторять опе- регистров от акселерометра поступа- рации получения данных, не изменяя ли через интерфейс SPI в микрокон- РЕГИСТРЫ АКСЕЛЕРОМЕТРА сигнал CS. троллер. Адреса регистров при этом будут автоматически увеличиваться на Рассмотрим назначение основных Запись одного регистра, например с единицу. При этом необходимо сохра- регистров акселерометра, при помощи адресом 0x01, производится установ- нять принимаемые данные регистров. которых задаются режимы его работы кой сигнала CS равным нулю, затем Для завершения чтения следует уста- и производится измерение ускорений. передаются первый байт 0x01, кото- новить высокий логический уровень Регистр, содержащий идентификатор рый содержит адрес записываемого на выводе CS. акселерометра LIS302DL, имеет назва- регистра, нулевой бит R/W и нулевой ние WhoAmI и адрес 0x0F. Его значение бит M/S, после чего необходимо пере- Запись нескольких регистров произ- можно только прочитать. При чтении дать новое значение регистра. Завер- водится аналогично чтению несколь- данный регистр возвращает код 0x3B, шается операция установкой высо- ких регистров, т.е. после каждой запи- который идентифицирует акселеро- кого логического уровня на выводе си адрес автоматически увеличивает- метр как LIS302DL. CS. Для регулярной записи данных в ся на единицу. Например, для записи один и тот же регистр можно посто- трёх байт 0xD1, 0xD2 и 0xD3 в реги- Первый регистр настройки имеет янно повторять операции записи, не стры с адресами 0x01, 0x02 и 0x03 имя CTRL_REG1 и адрес 0x20. Назначе- изменяя сигнал CS. следует установить сигнал CS рав- ние его разрядов приведено в таблице 2. ным нулю, затем передать первый байт В таблице рядом с именем регистра в Чтение нескольких регистров аксе- 0x41, который содержит адрес запи- скобках указано значение регистра лерометра, например начиная с адре- сываемого регистра, нулевой бит R/W по умолчанию после подачи питания са 0x01, выполняется в следующем и единичный бит M/S. После этого или сброса. Второй регистр настрой- порядке. Сигнала CS устанавлива- ки имеет имя CTRL_REG2 и адрес 0x21. СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2018 WWW.SOEL.RU 25

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ Таблица 3. Назначение разрядов регистра CTRL_REG2 Таблица 4. Назначение разрядов регистра CTRL_REG3 Разряд Имя Назначение Разряд Имя Назначение 7 SIM (0) 7 IHL (0) Выбор режима SPI: 6 PP_OD (0) Управление уровнем активного сигнала прерывания: 0 – 4-проводной режим, 1 – 3-проводной режим 5 I2CFG2 (0) 0 – высокий уровень, 1 – низкий уровень 6 BOOT (0) Сброс регистров в исходное состояние: 0 – работа, 1 – сброс 4 I2CFG1 (0) 3 I2CFG0 (0) Тип выводов INT1 и INT2: 5– Не используется 2 I1CFG2 (0) 0 – двухтактный выход, 1 – открытый коллектор 1 I1CFG1 (0) 4 FDS (0) Выбор фильтрации данных: 0 – фильтрация притяжения 0 I1CFG0 (0) Управление выводом INT2: земли отключена, 1 – фильтрация включена I2CFG2 I2CFG1 I2CFG0 Источник сигнала 3 HP FF_WU2 (0) Управление фильтром верхних частот для модуля генерации 0 00 Отключён и заземлён прерывания FF_WU2: 0 – отключён, 1 – включён 0 01 FF_WU_1 2 HP FF_WU1 (0) Управление фильтром верхних частот для модуля генерации 0 10 FF_WU_2 прерывания FF_WU1: 0 – отключён, 1 – включён 0 1 1 FF_WU_1 или FF_WU_2 1 0 0 Готовность данных Управление частотой среза фильтра верхних частот: 1 1 1 Прерывание от щелчка Разрешение генерации сигнала готовности данных для оси X: Управление выводом INT1: HP_coeff2 HP_coeff1 Скорость Скорость 400 Гц I1CFG2 I1CFG1 I1CFG0 Источник сигнала HP_coeff2 (0) 100 Гц 1 0 00 Отключён и заземлён 0 HP_coeff1 (0) 0 0 2 8 0 01 FF_WU_1 01 1 4 0 10 FF_WU_2 10 0,5 2 0 1 1 FF_WU_1 или FF_WU_2 1 0 0 Готовность данных 11 0,25 1 1 1 1 Прерывание от щелчка Таблица 5. Назначение разрядов регистра STATUS_REG Таблица 6. Назначение разрядов регистров FF_WU_CFG_1 и FF_WU_CFG_2 Разряд Имя Назначение Разряд Имя Назначение 7 AOI (0) Выбор логической комбинации ИЛИ/И между битами XHIE, YHIE, 7 ZXYOR (0) Данные в регистрах OUT_X, OUT_Y И OUT_Z обновлены новыми значениями, а их 6 LIR (0) ZHIE, XLIE, YLIE и ZLIE для генерации прерывания: 6 ZOR (0) 5 ZHIE (0) 0 – логическое ИЛИ, 1 – логическое И 5 YOR (0) предыдущее содержимое не было прочитано 4 ZLIE (0) Защёлка запроса прерывания: 4 XOR (0) 3 YHIE (0) 3 ZYXDA (0) Данные в регистре OUT_Z обновлены до 2 YLIE (0) 0 – запрос не фиксируется, 1 – запрос фиксируется 2 ZDA (0) прочтения 1 XHIE (0) Разрешение прерывания при ускорении выше порога по оси Z: 1 YDA (0) 0 XLIE (0) 0 ZDA (0) Данные в регистре OUT_Y обновлены до 0 – разрешено, 1 – запрещено прочтения Разрешение прерывания при ускорении ниже порога по оси Z: Данные в регистре OUT_X обновлены до 0 – разрешено, 1 – запрещено прочтения Разрешение прерывания при ускорении выше порога по оси Y: Доступны новые данные в регистрах OUT_X, 0 – разрешено, 1 – запрещено OUT_Y И OUT_Z Разрешение прерывания при ускорении ниже порога по оси Y: Доступны новые данные в регистре OUT_Z 0 – разрешено, 1 – запрещено Доступны новые данные в регистре OUT_Y Разрешение прерывания при ускорении выше порога по оси X: Доступны новые данные в регистре OUT_X 0 – разрешено, 1 – запрещено Разрешение прерывания при ускорении ниже порога по оси X: 0 – разрешено, 1 – запрещено Таблица 7. Назначение разрядов регистров FF_WU_SRC_1 и FF_WU_SRC_2 Таблица 8. Назначение разрядов регистров FF_WU_THS_1 и FF_WU_THS_2 Разряд Имя Назначение Разряд Имя Назначение 7 – Не используется Режима сброса счетчика: Активность прерывания: 7 DCRM (0) 0 – счётчик сбрасывается, 1 – счётчик 6 IA (0) 0 – нет, 1 – одно из прерываний произошло Уровень по оси Z выше порога: 0 – нет, 1 – да 6 THS6 (0) уменьшается 5 ZH (0) Уровень по оси Z ниже порога: 0 – нет, 1 – да 5 THS5 (0) 4 ZL (0) Уровень по оси Y выше порога: 0 – нет, 1 – да 4 THS4 (0) Порог ускорения 3 YH (0) Уровень по оси Y ниже порога: 0 – нет, 1 – да 3 THS3 (0) 2 YL (0) Уровень по оси X выше порога: 0 – нет, 1 – да 2 THS2 (0) 1 XH (0) Уровень по оси X ниже порога: 0 – нет, 1 – да 1 THS1 (0) 0 XL (0) 0 THS0 (0) Назначение его разрядов приведено в Регистр статуса STATUS_REG с адре- ляют настроить условия возникнове- таблице 3. сом 0x27 содержит флаги, сигнали- ния прерывания для первого и второ- зирующие об определённых событи- го модуля соответственно. Назначение Третий регистр акселерометра слу- ях. Назначение флагов приведено в их разрядов приведено в таблице 6. жит для настройки прерываний. Он таблице 5. имеет имя CTRL_REG3 и адрес 0x22. Регистр FF_WU_SRC_1 по адресу 0x31 Назначение его разрядов приведе- Регистры данных с именами OUT_X, и регистр FF_WU_SRC_2 по адресу 0x35 но в таблице 4. Сигналы FF_WU_1 и OUT_Y, OUT_Z, размещённые по адре- являются статусными и позволяют про- FF_WU_2 формируются двумя незави- сам 0x29, 0x2B, 0x2D, содержат текущие извести анализ возникновения преры- симыми блоками и предназначены для данные измерений ускорения по осям вания для первого и второго модуля генерации прерываний, в случае если X, Y и Z соответственно. соответственно. Назначение разрядов ускорение по одной или нескольким этих регистров приведено в таблице 7. осям выходит за заданный порог. Акселерометр имеет два независи- мых модуля, которые самостоятельно Регистр FF_WU_THS_1 по адресу 0x32 Следующий регистр HP_FILTER_RESET читают данные из регистров OUT_X, и регистр FF_WU_THS_2 по адресу 0x36 по адресу 0x23 называется фиктив- OUT_Y, OUT_Z, и на их основе при служат для задания порогового значе- ным. Чтение этого регистра обнуляет определённых условиях генерируют- ния ускорения. Назначение разрядов содержимое регистров OUT_X, OUT_Y ся прерывания. Для настройки каждо- этих регистров приведено в таблице 8. И OUT_Z внутреннего высокочастотно- го модуля используются четыре реги- го фильтра, т.е. значения ускорений по стра, которые описаны ниже. Регистр Регистры FF_WU_DURATION_1 по всем трём осям единовременно прини- FF_WU_CFG_1 по адресу 0x30 и регистр адресу и FF_WU_DURATION_1 по адресу мают значения 0g. FF_WU_CFG_2 по адресу 0x34 позво- 0x37 задают минимальную продолжи- тельность события. При частоте выбор- 26 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2018

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ Продолжительность Ускорение Воздействие --------------------------------------------- --------------- Порог Порог - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -------------- Счётчик --------------- Предел времени Прерывание Продолжительность Воздействие Порог - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ----------------------------------------------- ------- Прерывание -----------------------------------------------Счётчик ----- а Порог Ускорение Прерывание Продолжительность Воздействие Порог - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - ------ ----- Предел времени Счётчик Прерывание Рис. 5. Диаграммы формирования прерывания Ускорение Прерывание Порог б Рис. 6. Диаграммы формирования прерываний при различных воздействиях: а) прерывание происходит; б) прерывания не происходит Двойной клик Одиночный клик интервал интервал и опускается ниже этого порога рань- задержка ше времени, заданного значением задержка CLICK_TIMELIMIT. Такие воздействия называются кликами. На рисунке 6 при- Прерывание ведены две диаграммы при различных воздействиях ускорения на акселеро- интервал интервал метр. На рисунке 6а видно, как уско- рение плавно нарастает и превыша- задержка окно задержка ет пороговый уровень, а затем так же плавно снижается. При этом ускоре- Прерывание ние пересекается с заданным порогом в отведённый предел времени. В таком Рис. 7. Диаграммы формирования прерываний для одиночного и двойного кликов случае формируется прерывание клика. На рисунке 6б изображён затянувший- ки 400 Гц регистры позволяют зада- уменьшилось и не достигло порогового, ся во времени клик: ускорение доволь- вать значение от 0 до 637,5 мс с шагом возможны два варианта развития собы- но медленно снижалось и пересеклось 2,5 мс. При частоте выборки 100 Гц зна- тий. При сброшенном разряде DCRM с порогом позже отпущенного време- чение можно изменять в диапазоне от счётчик обнулится и начнёт отсчёт с ни. В данном случае прерывания кли- 0 до 2,55 с с шагом 10 мс. Назначение нуля при очередном превышении поро- ка не произошло. этих регистров проиллюстрировано га ускорения. Если разряд DCRM уста- временны′ ми диаграммами на рисун- новлен в единичное состояние, то счёт- Двойной клик представляет собой ке 5. чик начнёт уменьшать своё значение. два одиночных клика, причём второй Таким способом осуществляется защи- клик должен быть совершён до истече- При возникновении физического та от ложных срабатываний. Если значе- ния временно′го окна CLICK_WINDOW воздействия, например при ускорении ние регистра FF_WU_DURATION_1 или с момента первого клика. На рисунке 7 по оси X больше порогового, в акселе- FF_WU_DURATION_2 равно нулю, то пре- показаны графики формирования пре- рометре запускается счётчик. Когда рывание формируется по событию без рываний для одиночного и двойного значение этого счётчика достигает зна- задержек. кликов при одинаковом изменении чения регистра FF_WU_DURATION_1 ускорения. или FF_WU_DURATION_1, формиру- Остальные регистры акселерометра ется прерывание в виде смены логи- предназначены для настройки блока, Регистр для выбора осей, по кото- ческого уровня на выводах INT1 или генерирующего прерывания при оди- рым отслеживаются клики, называ- INT2 соответственно. ночном или двойном ударном воздей- ется CLICK_CFG и имеет адрес 0x38. ствии на акселерометр, в результате Назначение его разрядов приведе- В случае если воздействие на акселеро- которого ускорение по какой-либо оси метр, вызывающее прерывание, непро- превышает заданный порог CLICK_THS должительно, например ускорение СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2018 WWW.SOEL.RU 27

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ Таблица 9. Назначение разрядов регистра CLICK_CFG но в таблице 9. Если разряд LIR уста- новлен как 1, то при чтении регистра Разряд Имя Назначение CLICK_SRC его содержимое обнулит- 7 – Не используется ся, а логический уровень на выводах Защёлка запроса прерывания: INT1 и INT2 будет сброшен в исходное 6 LIR (0) состояние. Если разряд LIR установлен 0 – запрос не фиксируется, 1 – запрос фиксируется как 0, то логический уровень на выво- 5 Double_Z (0) Отслеживать двойные клики по оси Z: 0 – нет, 1 – да дах INT1 и INT2 сбросится автоматиче- 4 Single_Z (0) Отслеживать одиночные клики по оси Z: 0 – нет, 1 – да ски через интервал времени, заданный 3 Double_Y (0) Отслеживать двойные клики по оси Y: 0 – нет, 1 – да регистром CLICK_LATENCY. 2 Single_Y (0) Отслеживать одиночные клики по оси Y: 0 – нет, 1 – да 1 Double_X (0) Отслеживать двойные клики по оси X: 0 – нет, 1 – да Регистр CLICK_SRC по адресу 0x39 0 Single_X (0) Отслеживать одиночные клики по оси X: 0 – нет, 1 – да является статусным. Назначение его разрядов приведено в таблице 10. Таблица 10. Назначение разрядов регистра CLICK_SRC Регистр CLICK_THSY_X по адресу 0x3B Разряд Имя Назначение задаёт пороговые значения ускорения 7 – Не используется для осей Y и X. Если ускорение превысит Активность прерывания: установленный порог, то акселерометр 6 IA (0) активирует режим обнаружения кликов. 0 – нет, 1 – одно из прерываний произошло Младшие четыре бита регистра соответ- 5 Double_Z (0) Произошло прерывание двойного клика по оси Z: 0 – нет, 1 – да ствуют порогу для оси X, старшие – для 4 Single_Z (0) Произошло прерывание одиночного клика по оси Z: 0 – нет, 1 – да оси Y. Пороговое значение ускорения 3 Double_Y (0) Произошло прерывание двойного клика по оси Y: 0 – нет, 1 – да можно задавать для каждой оси в диа- 2 Single_Y (0) Произошло прерывание одиночного клика по оси Y: 0 – нет, 1 – да пазоне от 0 до 15. Единица в младшем 1 Double_X (0) Произошло прерывание двойного клика по оси X: 0 – нет, 1 – да разряде регистра соответствует ускоре- 0 Single_X (0) Произошло прерывание одиночного клика по оси X: 0 – нет, 1 – да нию 0,5g. Таким образом, порог уско- рения может быть задан в диапазоне Листинг 1 от 0g до 7,5g. Аналогичную функцию #include <lib_func.c> // Подключить библиотеку функций выполняет регистр CLICK_THSZ по адре- int main(void) { // Главный модуль программы су 0x3C. В данном регистре для задания величины порога по оси Z используют- char str[4]; // Буфер строки ся только 4 младших разряда. usart_init(); // Инициализация UART spi_init(); // Инициализация SPI Регистр CLICK_TimeLimit по адресу setReg(LIS302DL_CTRL_REG1, (1<<PD_CTRL_REG1) ); // Включить акселерометр 0x3D служит для задания временно′го while(1) { // Циклическое чтение ускорения из трёх регистров и вывод в UART интервала, в течение которого уско- delay(); // Задержка для очередного измерения рение должно успеть снизиться ниже itoa((int8_t) getReg(LIS302DL_OUT_X),&str); send_str(&str); send_str(\",\"); порогового, чтобы событие клика было itoa((int8_t) getReg(LIS302DL_OUT_Y),&str); send_str(&str); send_str(\",\"); обнаружено. Отсчёт времени начинает- itoa((int8_t) getReg(LIS302DL_OUT_Z),&str); send_str(&str); send_str(\"\\n\");} ся после того, как ускорение по выбран- } ной оси превысило порог. Интервал можно задавать в диапазоне от 0 до Листинг 2 127,5 мс с шагом 0,5 мс. #include <lib_func.c> // Подключить библиотеку функций int main(void) { // Главный модуль программы Регистр CLICK_Latency по адресу 0x3E char str[4]; // Буфер строки позволяет задать временной интервал, в usart_init(); // Инициализация UART течение которого клики не будут детек- spi_init(); // Инициализация SPI тироваться. Отсчёт времени начинает- enable_int(); // Разрешить прерывание по нарастающему фронту на выводе PE0 ся после совершения одиночного или getReg(LIS302DL_FF_WU_SRC1_REG); // Читать регистр для его обнуления двойного клика. Интервал можно зада- // Включить акселерометр вать в диапазоне от 0 до 255 мс с шагом setReg(LIS302DL_CTRL_REG1,(1<<PD_CTRL_REG1) | (1<<ZEN_CTRL_REG1) | в 1 мс. (1<<XEN_CTRL_REG1) | (1<<YEN_CTRL_REG1)); Регистр CLICK_Window по адресу // Включить фильтр для исключения влияния ориентации акселерометра в 0x3F определяет максимальный про- пространстве на измерения межуток между двумя кликами в диапа- setReg(LIS302DL_CTRL_REG2,(1<<FDS_CTRL_REG2)); зоне от 0 до 255 мс. Чем меньше значе- // Разрешить прерывания от FF_WU_1 на выводе INT1 ние этого регистра, тем быстрее должен setReg(LIS302DL_CTRL_REG3, (1<<I1CFG0_CTRL_REG3) ); выполняться двойной клик для возник- setReg(LIS302DL_FF_WU_THS1_REG, 55); // Задать пороговое значение новения прерывания. // Разрешить прерывание при превышении ускорения по любой оси порогового значения ПРИМЕРЫ ПРОГРАММ setReg(LIS302DL_FF_WU_CFG1_REG,(1<<AOI_FF_WU_CFG_REG) | (1<<LIR_FF_WU_CFG_REG) | Рассмотрим несколько примеров про- грамм, иллюстрирующих использование (1<<ZHIE_FF_WU_CFG_REG) | (1<<YHIE_FF_WU_CFG_REG) | (1<<XHIE_FF_WU_CFG_REG)); акселерометра. В качестве среды раз- while(1){;} // Ждать прерывания работки используется IDE CooCox [2], } Листинг 3 #include <lib_func.c> // Подключить библиотеку функций int main(void) { // Главный модуль программы char str[4]; // Буфер строки usart_init(); // Инициализация UART spi_init(); // Инициализация SPI enable_int(); // Разрешить прерывание по нарастающему фронту на выводе PE0 getReg(LIS302DL_FF_WU_SRC1_REG); // Читать регистр для его обнуления // Включить акселерометр setReg(LIS302DL_CTRL_REG1,(1<<PD_CTRL_REG1) | (1<<ZEN_CTRL_REG1) | (1<<XEN_CTRL_REG1) | (1<<YEN_CTRL_REG1)); // Включить фильтр для исключения влияния ориентации акселерометра в пространстве на измерения setReg(LIS302DL_CTRL_REG2,(1<<FDS_CTRL_REG2)); // Разрешить прерывания от FF_WU_1 на выводе INT1 setReg(LIS302DL_CTRL_REG3, (1<<I1CFG0_CTRL_REG3) | (1<<I1CFG1_CTRL_REG3) | (1<<I1CFG2_CTRL_REG3) ); setReg(LIS302DL_CLICK_THSZ_REG, 0x0F); // Задать пороговое значение по оси Z setReg(LIS302DL_CLICK_THSY_X_REG, 0xFF); // Задать пороговое значение по оси Y иX // Разрешить прерывание при двойном клике по оси Z setReg(LIS302DL_CLICK_CFG_REG,(1<<LIR_CLICK_CFG_REG | (1<<Double_Z_CLICK_CFG_ REG) ) ); // Заполнить регистры TIMELIMIT и LATENCY setReg(LIS302DL_CLICK_TIMELIMIT_REG,0x10); setReg(LIS302DL_CLICK_LATENCY_REG,0x10); // Задать временное окно между кликами setReg(LIS302DL_CLICK_WINDOW_REG,0xFE); while(1){;} // Ждать прерывания } 28 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2018

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ которая распространяется бесплатно ный порт UART, который необходимо щее прерывание. Содержимое файла и включает в себя удобный редактор настроить на скорость 9600 бод с одним lib_func.c, включающего в себя библи- кода и отладчик. стоп-битом без проверки чётности. отеку функций, используемых в приве- дённых выше программах, доступно в Все приведённые далее примеры В примерах, приведённых в листин- дополнительных материалах к статье используют готовые библиотеки STM, гах 2 и 3, последовательный порт UART на сайте www.soel.ru. входящие в состав среды разработки. можно не подключать, а для контроля Назначение этих библиотек понят- работы использовать светодиодный Более подробное описание акселеро- но из их названий. Например, библи- индикатор, подключённый к порту метра LIS302DL приведено в докумен- отека stm32f4xx_gpio.h служит для PD15 микроконтроллера через огра- тации производителя [3]. настройки портов GPIO, а библиотека ничительный резистор 680 Ом. При- stm32f4xx_rcc.h – для настройки часов мер программы в листинге 2 демон- ЛИТЕРАТУРА реального времени и т.д. стрирует настройку прерывания от блока FF_WU_1. Программа, приведён- 1. www.st.com В первом примере (см. листинг 1) ная в листинге 3, позволяет с помощью 2. h t t p : / / w w w . c o o c o x . o r g / s o f t w a r e / микроконтроллер читает данные акселерометра обнаруживать двойной измерения ускорения из акселероме- клик и формировать соответствую- coide.php тра и транслирует их в последователь- 3. http://www.st.com/en/mems-and-sensors/ lis302dl.html НОВОСТИ МИРА зволит снизить количество выездных провероч- ● вакуумное напыление; ных мероприятий и повысить качество оценки ● шлифовка и полировка; МИНКОМСВЯЗЬ РОССИИ возникающих рисков нарушения требований. ● дисковая резка и скрайбирование; И РОСПРИРОДНАДЗОР ● микросварка и монтаж; Минкомсвязь России ● аналитическое оборудование; ПОДПИСАЛИ СОГЛАШЕНИЯ ● оснастка для работы с подложками. ВЫШЕЛ НОВЫЙ КАТАЛОГ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ IIOT «ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ В каталоге подробно рассказывается о новин- ках оборудования для микроэлектроники, сре- Минкомсвязь и Росприроднадзор подписа- ОБОРУДОВАНИЕ ди которых универсальные установки совмеще- ли с компаниями «Еврохим» и «Фортум» со- ния и экспонирования серии AG500, новые мо- глашения по использованию промышленного ДЛЯ МИКРОЭЛЕКТРОНИКИ 2018» дели установок безмасковой литографии Miva, Интернета вещей (IIoT) для автоматического оборудование для утончения, шлифовки и поли- контроля выбросов загрязняющих веществ в Компания «Диполь» сообщает о публи- ровки материалов, большое количество анали- воздух. Соглашения подписаны в рамках пи- кации нового каталога «Технологическое тического оборудования, включая эллипсоме- лотного проекта по автоматизации контроль- оборудование для микроэлектроники 2018». тры серии Semilab SE-1000, Semilab SE-2000 и но-надзорной деятельности, который проводят В новой редакции представлены решения и профилометры модели MicroProf. Минкомсвязь России и Росприроднадзор для оборудование по следующим направлениям: реализации приоритетной программы «Рефор- ● плазменные процессы; www.dipaul.ru ма контрольной и надзорной деятельности». ● фотолитография; ● термические процессы; Компании-участники пилотного проекта име- Реклама ют высокий уровень технологического оснаще- ния, в том числе приборами автоматического WWW.SOEL.RU 29 контроля физических параметров источников выбросов загрязняющих веществ в атмосфе- ру. Росприроднадзор оснастит пост автомати- ческого контроля выбросов на территории ком- пании оборудованием, которое будет собирать данные о выбрасываемых загрязняющих ве- ществах. Затем данные мониторинга будут пе- реданы в реестр объектов, оказывающих не- гативное воздействие на окружающую среду. Мониторинг поступления информации о выбра- сываемых загрязняющих веществах от источни- ков выбросов обеспечит Минкомсвязь России. По итогам пилотного проекта Минкомсвязь России выработает общие требования по ис- пользованию органами контроля и надзора дан- ных, полученных с использованием IIoT. Это по- СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2018

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ Современные аккумуляторы для питания РЭА Часть 2 Евгений Нижниковский ([email protected]), Андрей Григорьев, Sky Group, BYD Company, Tianjin Александр Подлесный (Москва) Lishen Battery и корейским Кокаm Со., LG Chem., Samsung SDI. Основные Во второй части статьи приводятся характеристики отечественных характеристики литий-ионных акку- и зарубежных литий-ионных аккумуляторов, рассказывается муляторов зарубежных производите- об особенностях их практического применения и перспективах развития лей приведены в таблицах 3–5. данной отрасли. С момента появления ЛИА в 1991 г. ЛИТИЙ-ИОННЫЕ АККУМУЛЯТОРЫ ный ток разряда, Iмакс – максимальный их удельные характеристики увеличи- ток разряда, m – масса, T – рабочая лись в несколько раз. Новые материа- РОССИЙСКОГО ПРОИЗВОДСТВА температура. лы в совокупности с пониманием про- Основными российскими про- цессов, протекающих в ЛИА и опреде- ЛИТИЙ-ИОННЫЕ АККУМУЛЯТОРЫ ляющих их работу, позволяют ожидать изводителями литий-ионных акку- наступления периода «второго рожде- муляторов (ЛИА) являются ОАО ЗАРУБЕЖНОГО ПРОИЗВОДСТВА ния» аккумуляторов. «Энергия» (г. Елец), ОАО «Аккумуля- К наиболее значимым европейским торная компания «Ригель» (г. Санкт- Имеются данные о выпуске рядом Петербург), ОАО «Уралэлемент» (г. Верх- производителям литий-ионных акку- компаний серийных ЛИА с удельны- ний Уфалей), ОАО «НИАИ «Источник» муляторов относятся VARTA и Saft ми характеристиками, превышающи- (г. Санкт-Петербург), ООО «НПО ССК» Groupe SA. В Северной Америке тако- ми 600 Вт·ч/дм3. (г. Москва), Li-Pol Systems (г. Москва, выми являются компании Ultralife, г. Казань). Технические характеристи- Quallion, А123 Systems, Yardney в США и Для традиционных технологий ки некоторых отечественных акку- Electrovaya Inc и Molicell в Канаде. Наи- ЛИА время заряда до 100% составляет муляторов и аккумуляторных бата- большая доля рынка в Азии принадле- 60–70 мин, причём увеличение тока рей приведены в таблицах 1 и 2 соот- жит японским компаниям Panasonic, заряда практически не приводит к ветственно. Здесь и далее в таблицах Matsushita Battery Industrial, Sanyo уменьшению времени заряда. Для неко- Uн – номинальное напряжение, Cн – Electric, GS Yuasa, Hitachi Maxell, SONY, торых современных ЛИА допустим номинальная ёмкость, Iн – номиналь- китайским Ecity Power, EEMB, Thunder ускоренный заряд за период времени, составляющий до 15 минут. Таблица 1. Технические характеристики отечественных литий-ионных аккумуляторов Ресурс обычных коммерческих акку- Модель C , А·ч U , В I,А I ,А T, °С Габариты, мм m, кг Наработка, Срок муляторов достигает 1000 и более нн циклов службы, циклов, но в ряде случаев (особенно для н макс АК «Ригель» ЛИА на основе кобальтитов) он в зна- ЛИГП-0,9 0,9 34,0×6,5×48,5 0,03 1000 лет чительной мере зависит от величины ICP 063448 0,18 1,8 конечного напряжения заряда. Слож- ЛИГП-10 1000 10 ность заключается в том, что допусти- ICP 325582 10,0 3,6 2,0 4,0 −30…+50 57,0×32,5×82,5 0,35 500 мое конечное напряжение заряда опре- ЛИКГП-50 500 10 деляется конкретными катодными и ЛИКГП-150 50,0 10,0 20,0 203,5×30×133 1,7 5 анодными материалами, что предъяв- 150,0 400 5 ляет дополнительные требования к кон- 30,0 60,0 210×67,3×133 4,5 400 струкции электронных устройств. 1000 - ОАО «Уралэлемент» 400 - Большинство производителей реко- - мендуют хранить ЛИА при комнатной ICP 17/60/65 6,4 3,6 3,5 15,0 −40…+50 17×60×65 0,2 - температуре при степени заряженно- сти 30–50% с подзарядом раз в год для ICR 50/320 40,0 3,6 20,0 400 −20…+50 ∅50×230 1,55 предотвращения переразряда. Компа- ния Кokam представила литий-поли- IFP 67/133/237 90,0 3,2 45,0 450 −10…+50 67×133×237 4,0 мерные аккумуляторы с саморазрядом до уровня 5% за 6 месяцев при комнат- ICGP 11/215/205 35,0 3,6 17,5 350 −20…+50 11×215×205 0,9 ной температуре и 10% за 1 месяц при температуре +60°С против 10% в день у Таблица 2. Технические характеристики отечественных литий-ионных батарей никель-кадмиевых аккумуляторов при этих же условиях. Модель C , А·ч U , В I,А I ,А T, °С Габариты, мм m, кг Наработка, Срок нн циклов службы, Диапазон рабочих температур при раз- 2ЛИА-1,6 н макс ряде ЛИА обычно составляет −20…+40°С, 2ЛИА-8 1,6 7,4 лет а при заряде – выше 0°С, однако мно- 4ЛИА-4,8 8,0 3,7 гие производители заявляют, что ими 4ЛИА-10 4,8 14,6 ОАО «Энергия» 7ЛИА-32 10,0 14,8 32,0 25,9 0,12 1,6 80,5×52,3×12,3 0,1 5 2×4ЛИГП-0,9 8ЛИГП-10 1,8 14,4 1,6 4,1 91×56×20 0,18 5 14ЛТКГП-150 10,0 28,8 260 25,2 0,96 2,4 −40…+50 134,7×55,4×56,5 0,76 300 5 2ЛИА-1,5 3ЛИА-4 1,5 7,2 2,0 5,0 210,0×124,7×88 2,0 5 3ЛИА-7 4,0 10,8 3ЛИА-14-1 7,0 10,8 16,0 16,0 ∅252×170 11,0 3 3ЛИА-14-2 14,0 10,8 4ЛИА-18 14,0 10,8 АК «Ригель» 4ЛИА-25 18,0 14,4 25,0 14,4 0,36 0,9 68×40×57 0,28 1000 10 2,0 5,0 −30…+50 252,0×82,5×120,5 4,0 1000 10 52,0 52,0 ∅338×452 150 500 5 НИАИ «Источник» -- 118×58×18 0,2 -- 134×55×56 1,0 - - −40…+50 177×72×69 1,85 -- 177×72×99 3,1 500 7 -- 194×87×124 4,0 - - −20…+55 250×80×150 5,2 - - 250×80×150 6,5 30 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2018

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ достигнут рубеж −40°С. К числу таких Таблица 3. Технические характеристики зарубежных литий-ионных призматических аккумуляторов производителей относятся SAFT, Yardney, Argonne и другие. Верхний пре- Производитель, модель U , В C , А·ч m, г Габариты, мм Удельная энергия T, °С дел температуры применения литий- нн ионных батарей ограничен экзотер- SAFT МР176065 Д ШВ Вт·ч/кг Вт·ч/л −50…+60 мическим разложением ряда катодных 3,75 6,8 143 60,5 20,3 70 178 375 материалов (в первую очередь кобаль- Panasonic CG1033450A 3,6 6,8 151 65 19,2 60 162 375 −20...+60 титов), а также электрохимически обра- VARTA LIP103450 3,6 7 151 65 19,2 60 166 375 −20...+60 зовавшегося межфазного слоя на гра- SONY US103463 3,7 1,85 39 50 10,6 34 176 103 −20...+45 нице твёрдое тело – электролит (SEI) BAK 805255P 3,7 1,95 40 33,9 10,5 48,7 180 416 −20...+60 на аноде. GS Yuasa LSE50 3,6 1,7 58 62,9 10,2 34 106 281 GS Yuasa LSE100 3,7 2,55 48,1 55,5 8 52,5 196 405 −30...+60 Появление и воплощение на практи- GS Yuasa LSE175 3,7 55 1,5 130 50 123 136 277 ке новых подходов к конструированию 3,7 110 2,79 130 50 208 146 328 батарей значительно расширило круг 3,7 183 4,65 165 50 263 146 334 потенциальных потребителей ЛИА, сре- ди которых: Таблица 4. Технические характеристики зарубежных литий-ионных цилиндрических аккумуляторов ● связь; ● железнодорожный транспорт; Производитель, модель U , В C , А·ч m, г Высота, мм Удельная энергия T, °С ● инвалидные коляски; нн ● устройства запуска двигателей; SAFT VL18650 65,5 Вт·ч/кг Вт·ч/л −50...+60 ● электромобили; Panasonic NCR18650 3,6 2,2 48 65,2 ● электроинструмент; Panasonic NCR18650A 3,6 2,9 45 62,5 165 455 −20...+60 ● моделизм и др. Panasonic CGR18650K 3,6 3,1 45,5 65,2 −20...+60 Panasonic CGR18650CG 3,6 1,65 46,5 65,2 216 541 −20...+60 Мировой рынок ЛИА непрерывно Panasonic CGR18650CH 3,6 2,25 44 65,2 −20...+60 растёт, и, по прогнозам J.P. Morgan, Panasonic CGR26650A 3,6 2,25 44 65 237 606 −20...+60 такая тенденция сохранится и в бли- Samsung ICR 18650-22F 3,6 2,5 90 65 −20...+60 жайшие годы (см. рис. 3). Samsung ICR 18650-22E 3,6 2,25 44,2 65 128 335 −20...+60 Quallion 18650F 3,7 2,4 46,5 64,8 −20...+55 Наиболее впечатляющими являют- LG ICR 18650C1 3,7 2,5 47 65,05 184 457 −20...+55 ся успехи, достигнутые компанией LG LGDBB31865 3,75 2,8 47 65 −20...+55 Кokam. Специалистами этой компании GP 18650 3,75 2,6 46,8 65 184 457 −30...+60 была предложена уникальная техноло- BYD INR18650HE 3,7 1,8 38 65 −20...+60 гия, названная SLPB (Superior Lithium Ecity Power 18650f 3,6 2,3 50 65 100 251 −20...+60 Polymer Battery). На основе этой техно- EEMB LIR18650 3,3 1,6 64,5 −20...+45 логии Kokam разработала и представи- VARTA LIC18650-26CC 3,7 2,2 49 65 183 477 −20...+55 ла на рынок серию литий-полимерных VARTA LIC18650-26L 3,7 2,55 47 65,1 −20...+55 аккумуляторов с характеристиками, SONY US26650 3,7 2,1 48 83 191 523 −30...+60 сразу заинтересовавшими произво- Sanyo UR18650F 3,6 2,8 83 68,8 −30...+60 дителей конечных устройств, исполь- BAK 18650C4 3,7 2,6 47,7 64 197 555 −30...+60 зующих автономное питание. Среди А123 ANR26650 (LFP) 3,7 2,2 44 65,11 −15...+60 уникальных характеристик продук- GAIA HP 60 1300 LFP 3,3 2,3 70 130 223 607 −30...+60 ции Kokam можно отметить: GAIA HP60 1300 NCA 3,2 18 930 159 −20...+60 ● низкую стоимость материалов и са- GAIA HP60 2030 LPF 3,6 27 980 232 208 577 −20...+60 GAIA HP60 2030 NCA 3,2 36 1450 232 −40...+65 мого производства; K2 LFP26650EV 3,6 55 1460 65,6 175 403 −40...+65 ● возможность изготовления ультратон- MOLI IMR -26650C 3,65 3,2 82 65 SAFT VES180 3,8 3,3 93 250 166 501 ких аккумуляторов (вплоть до ~0,4 мм); SAFT VES180 3,8 50 1,11 185 ● отсутствие ограничений на увели- 3,8 27 0,81 126 319 чение ёмкости производимых ба- 166 485 тарей; ● лёгкость варьирования формы и раз- 201 546 мера изделия; ● простоту в обращении; 162 449 ● хорошую работоспособность при по- вышенных температурах. 121 219 Но самым впечатляющим является возможность использования аккуму- 202 520 ляторов при коротких режимах раз- ряда, а также возможность заряда с 185 484 высокой скоростью. Только в нача- ле 21-го века на рынке начали появ- 108 206 ляться производители аккумуляторов традиционных систем, обеспечиваю- 62 157 щих разряд токами порядка 3 Сн. Спу- 99 216 79 176 136 302 142 325 135 364 175 180 118 230 Таблица 5. Технические характеристики зарубежных литий-полимерных аккумуляторов Производитель, модель Uн, В Cн, мА·ч Габариты, мм m, г Объём, Удельная энергия T, °С Д ШВ мм Вт·ч/кг Вт·ч/л SONY UP325385A4H SONY UP503759A4H 1230 3,2 53 85 28 0,014 162,54 315,69 Sanyo UPF454261 Sanyo UPF336489 1000 5,1 37 59 21 0,011 176,19 332,34 Sanyo UPF586269 Kokam SLPB70460330 2150 5,55 41 99 48 0,023 165,73 353,12 Kokam SLPB68106100 Kokam SLPB75106100 1720 3,2 63,1 89,6 38 0,018 167,47 351,76 Kokam SLPB78216216H Kokam SLPB100216126H 2500 5,8 61,8 68 53,5 0,024 172,90 379,50 TENEGRU 7552146 TENEGRU 7872196 5000 5 100 106 115 0,053 160,87 349,06 TENEGRU 68135170 TENEGRU 75212223 8000 6,8 100 106 150 0,072 197,33 410,65 TENEGRU 13212233 VARTA 66382712099 8000 7,5 100 106 155 0,080 190,97 372,33 EEMB LP103448 EEMB LP853560 31 000 8,4 215 222 900 0,401 127,44 286,08 EEMB LP754261 Ecity Power 6565143 40 000 11,2 217 222 1140 0,540 129,82 274,30 ULTRALIFE UBP001 Wiwin WW7058150 5700 145 52 7,5 111 0,057 190,00 372,94 −20...+60 3,7 10 500 7,8 72 196 227 0,110 171,15 352,95 16 000 6,8 135 170 340 0,156 174,12 379,34 25 000 7,5 212 223 650 0,355 142,31 260,88 50 000 13,5 212 225 1400 0,644 132,14 287,29 2520 11,6 64,7 36,8 46,5 0,028 200,52 337,59 1700 10 34 48 36 0,016 174,72 385,42 1700 8,5 35 60 36 0,018 174,72 352,38 1900 7,5 42 61 40 0,019 175,75 365,86 5000 6,5 65 147 110 0,062 168,18 297,87 1750 11 36 54 41 0,0214 157,93 302,80 5200 7,2 58 150 99 0,0626 194,34 307,15 −40...+60 стя всего несколько лет приводимые начальные токи заряда могут быть уве- Кokam характеристики показывают, личены до 5–20 Сн, что позволит заря- что их литий-полимерные аккумуля- дить аккумулятор на величину около торы не только способны разряжать- 80% за 3 минуты, однако время пол- ся в 3-минутном режиме (20 Сн) с 90% ного заряда практически не зависит ёмкостью от номинала, но и, что нема- от величины начального тока заря- ловажно для ряда применений, заря- да в диапазоне 1–5 Сн и составляет жаться с высокой скоростью. При этом 75–80 мин. СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2018 WWW.SOEL.RU 31

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ 30 не допускать перезаряд, ограничивать ток на уровне 1 Сн и не допускать пере- 25 разряд ниже напряжения 2,2 В при раз- ряде. Кроме того, к аккумуляторам, име- Объёмы продаж, $ млрд 20 ющим в результате саморазряда напря- жение ниже 2,2 В, нельзя применять 15 стандартные режимы заряда. 10 Внутри аккумулятора используют «отсекающий» сепаратор и предохра- 5 нительные клапаны давления, размыка- ющие цепь нагрузки; внутри батарей – 0 электронные устройства для защиты от 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 больших токов при заряде и разряде, а также от переразряда и чрезмерно- Рис. 3. Мировой рынок литий-ионных аккумуляторов го повышения напряжения при заряде. Таблица 6. Сравнение свойств ЛИА различных систем Большинство конструкций серий- но выпускаемых зарубежных батарей LiFePO LiCoO LiMn O Li(NiCo)O для миниатюрной техники включает 4 2 24 2 в себя микросхему, осуществляющую защитные функции. В других случаях Безопасность Наилучшая Очень неустойчивый, Требует осторожного Очень неустойчивый, (например, в мобильных телефонах) безопасность среди должен обращения, иначе должен такая микросхема находится в самой Циклируемость всех перечисленных может взорваться аппаратуре. Рекомендуется выпускать Плотность мощности использоваться или загореться при использоваться литий-ионные аккумуляторы и бата- Перспективная групп с чрезвычайной ударных нагрузках с чрезвычайной реи в габаритах, отличных от серий- стоимость осторожностью. или при перезаряде осторожностью. ных, традиционно используемых в раз- Может взорваться или Может взорваться или личных областях техники. Это необ- Диапазон рабочих ходимо для исключения возможности температур загореться загореться случайного попадания литий-ион- ных аккумуляторов в кассеты (корпу- Более 5000 циклов – 300−500 циклов. Не 100−800 циклов 300−500 циклов. Не са) батарей НКГЦ-аккумуляторов, что в зависимости от подходит для разряда может привести к взрывам. Более того, наилучшая среди всех подходит для разряда величины скорости недопустимо использование литий- с высоким C ионных аккумуляторов в оборудова- перечисленных групп с высоким C заряда C нии, не приспособленном для их при- менения. Приемлемая Хорошая Приемлемая Хорошая Поиск новых конструкторско-тех- Отличная. Наиболее Высокая Приемлемая Высокая нологических решений, позволяю- экономичный щих улучшить параметры ЛИА, про- должается. Можно уверенно ожидать Отличный. Может Рабочий диапазон Характеристики Характеристики определённого прогресса за счёт при- разряжаться при −20…+50°С быстро снижаются быстро снижаются менения нанотехнологий и наномате- при температурах при температурах риалов. Создание модельных структур +40…+70°C выше +50°С и ниже композитов на основе кремния–угле- выше +50°С рода (в том числе модифицированных −20°С металлическими нанокластерами), изу- чение нано- и микроструктуры новых Применение новых катодных мате- композитные материалы являются композитов и механизма их формиро- риалов на основе нанотитанатов более механически стойкими, не раз- вания, исследование процессов обра- позволило повысить токи заряда-раз- рушаются при длительном циклиро- тимого внедрения лития в такие ком- ряда до 100 Сн, и это не предел. Ана- вании и, следовательно, обеспечива- позиты и зависимости электрохими- логичные данные при использова- ют бо′льшую надёжность и наработку ческих характеристик композитов от нии наноматериалов получены спе- циклов. Использование композитных их наноструктуры, структурно-хими- циалистами компании Altair Nano. материалов даёт выигрыш по удель- ческая аттестация наноорганизации Продолжается поиск новых матери- ной энергии электрода в 2–3 раза и композитов с конечной целью разра- алов для электродов литий-ионных позволяет увеличить удельную энер- ботки научных основ создания новых и литий-полимерных аккумулято- гоёмкость аккумуляторов в 1,5–2 раза. типов функциональных материалов ров. Синтезируются новые компо- для литий-ионных аккумуляторов – зитные составы, литий-марганцевые ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ вот далеко не полный перечень совре- шпинели для положительных элек- ЛИТИЙ-ИОННЫХ АККУМУЛЯТОРОВ менных направлений фундаменталь- тродов ЛИА, однако более высокими ных и поисковых исследований в дан- характеристиками обладают т.н. оли- Литий-ионные аккумуляторы более ной области. вины – фосфаты железа-лития. При- безопасны в эксплуатации, чем лити- менение таких материалов позволя- евые, однако их применение в блоках ет увеличить ёмкость положительных питания требует соблюдения опре- электродов на 50%. Сравнительные делённых правил и использования характеристики ЛИА различных некоторых схемотехнических реше- систем приведены в таблице 6. Для ний. Более того, использование литий- отрицательных электродов наибо- ионных систем без соответствующего лее перспективными являются ком- уровня развития электроники было бы позитные электродные материалы, невозможным, т.к. они очень чувстви- состоящие из нескольких электроак- тельны как к режимам заряда, так и раз- тивных компонентов. При их полу- ряда. Чтобы обеспечить длительную и чении активно используются микро- безопасную эксплуатацию, необходи- и нанотехнологии. Сообщается, что мо при заряде принимать во внима- ние температуру окружающей среды, 32 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2018



ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ НОВОСТИ МИРА эта соединяемость в основном была про- приспосабливаться и что десятилетий заво- приетарной и носила локальный и опера- ёванной большим трудом репутации в соз- ПРОМЫШЛЕННЫЕ КОМПАНИИ ционный характер. Диспетчерский персо- дании мощной техники уже недостаточно. нал имел доступ к определённым данным Ныне они должны встраивать эти машины ДОЛЖНЫ ГЛУБЖЕ ОСВАИВАТЬ о работе контролируемых машин, но в мас- в цифровую экосистему, включающую в се- ЦИФРОВОЙ МИР штабе предприятия эти данные были слабо бя более тесные и более регулярные взаи- интегрированы, а бизнес-менеджеры прак- модействия с поставщиками, партнёрами Цифровая трансформация проникает тически не могли видеть и использовать по- и покупателями. во все отрасли нашей жизни, и промыш- лучаемую информацию. ленное производство не является исклю- Все инвестируют время, деньги и стара- чением. Однако процессы цифровизации Сегодня, когда во многих отраслях идёт ния в перемены. Этот переход не является в этой сфере экономики имеют свои осо- процесс цифровизации для привлечения, простым или гладким, о чём, в частности, бенности. обслуживания и удержания клиентов, говорят последние сообщения о финансо- мириться с этой ситуацией уже нельзя. вых проблемах GE. Но он необходим, и он Хотя зачастую промышленные пред- И крупные поставщики производственно- уже происходит. приятия используют цифровизацию в го оборудования – от ABB, Bosch и General первую очередь для повышения эф- Electric до Hitachi, Schneider и Siemens – Если говорить о более мелких компаниях, фективности существующих производ- набирают темпы в цифровизации своего являющихся поставщиками или покупателя- ственных процессов, её реальные воз- бизнеса, производства и выпускаемой тех- ми для этих промышленных гигантов, то их можности простираются гораздо шире. ники. Они вкладывают миллиарды, приоб- проблемы намного крупнее. Для них немыс- Цифровая трансформация может откры- ретая компании для вливания кадров раз- лимо потратить миллиарды на софтверную вать пути к созданию более устойчивых работчиков ПО, которых им недостаёт, и компанию типа Mentor Graphics или Pentaho. и взаимовыгодных связей с заказчика- формируют команды для цифровизации Для них является несбыточной мечтой соз- ми, позволяя адаптировать работу пред- продуктов, процессов и производствен- дать роскошные цифровые лаборатории в приятий и характеристики выпускаемых ных отношений. солнечной Калифорнии. Но и им тоже нуж- продуктов к меняющимся потребностям но меняться. покупателей. Этим крупным поставщикам производ- ственных мощностей ясна необходимость Исследованию происходящего сдвига Заводы, электростанции, логистические перемен. Они понимают, что сегодня надо был посвящён недавний отчёт Forrester компании и транспортные предприятия де- «From Grease To Code: Industrial Giants Bet сятилетиями используют данные от машин и оборудования. Идея соединения в фор- мате Интернета вещей для них не нова. Но ОФИЦИАЛЬНЫЙ ДИСТРИБЬЮТОР 34 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2018

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ Their Future On Software». В нём анализи- Однако богатый цифровой опыт не заме- в России. Кроме того, консорциум бу- руются отраслевые гиганты с их промыш- няет хорошо сконструированный высоко- дет продвигать согласованные интере- ленными IoT-платформами, но также рас- классный автомобиль или надёжное про- сы участников и их общее видение раз- сматриваются компании, пытающиеся по- мышленное оборудование – он всё это вития цифрового здравоохранения в ор- нять, как задействовать, интегрировать и дополняет. ганах государственной власти, органах выгодно использовать открывающиеся но- местного самоуправления, в том числе вые возможности. Почти все, с кем контак- www.itweek.ru в рамках программы «Цифровая эконо- тировали аналитики, фиксируют внимание мика Российской Федерации». Тестиро- на операционных преимуществах таких ве- В РОССИИ СОЗДАН вание предлагаемых технологий и ар- щей, как диагностическое техобслуживание КОНСОРЦИУМ «ЦИФРОВОЕ хитектур планируется проводить в не- на базе IoT. ЗДРАВООХРАНЕНИЕ» скольких пилотных регионах РФ, которые будут определены до конца первого по- Этот фокус понятен, поскольку достига- Подписан меморандум о создании кон- лугодия 2018 года. Координационный ко- емый на этом пути эффект обычно мож- сорциума «Цифровое здравоохранение». митет консорциума возглавил замглавы но легко описать и измерить, проблемы Учредителями выступили Министерство Минкомсвязи России Сергей Калугин. ясны, а круг лиц, которые принимают ре- связи и массовых коммуникаций Россий- шения и с которыми нужно проводить со- ской Федерации, Национальный медицин- Консорциум создан по совместной вещания, чётко очерчен и сравнительно ский исследовательский центр им. В.А. Ал- инициативе Минкомсвязи и Минздрава невелик. Однако ограничиваться посте- мазова, университет ИТМО, экономический России. Тесная координация работы ве- пенным улучшением существующих про- факультет МГУ им. М.В. Ломоносова, а так- домств и других заинтересованных сто- цессов – огромная ошибка. Гораздо важ- же компании «Русатом Хэлскеа», «Швабе», рон позволяет рассчитывать на эффек- нее взглянуть на вещи шире, охватывая «Р-Фарм» и «ЭлТех СПб». В координацион- тивное практическое тестирование тех- все заинтересованные стороны и разные ный комитет консорциума входят предста- нологий. Консорциум открыт как для системы и пытаясь сформировать реаль- вители Министерства здравоохранения РФ. присоединения новых профильных участ- ную картину того, как будет выглядеть ников, так и для сотрудничества с регио- трансформированная версия бизнеса, во- Задачей национального консорциума нальными и муниципальными админи- оружённого IoT и возможностями циф- «Цифровое здравоохранение» являет- страциями. рового мира и управляемого инсайтами. ся разработка и согласование основных технологических стандартов, по которым Минкомсвязь России будет развиваться цифровая медицина СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2018 WWW.SOEL.RU 35

ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ 10 принципов, которые необходимо знать при работе с источником питания постоянного тока Часть 1 Keysight Technologies ● напряжение в сети питания перемен- ного тока ниже нормированного ди- Понимание принципов работы измерительных инструментов может апазона; дать представление о том, как усовершенствовать методы испытаний. Современные технические характеристики и защитные функции ● сопротивление нагрузки равно RC, то источников питания обеспечивают гибкость при создании более простых есть значению, при котором выход и эффективных испытательных установок. переходит из режима CV в режим СС или из СС в CV (см. рис. 1); 1. ПРАВИЛЬНОЕ для поддержания постоянного напряже- ния во время изменения сопротивления ● имеется ещё один источник мощно- ПРОГРАММИРОВАНИЕ ИСТОЧНИКА нагрузки необходимо, чтобы сила тока сти, соединённый с выходом источ- ПИТАНИЯ ДЛЯ РАБОТЫ В РЕЖИМЕ возрастала или уменьшалась. До тех пор, ника питания, например в случае ес- СТАБИЛИЗАЦИИ НАПРЯЖЕНИЯ пока потребление тока Iвых=US/RL мень- ли применяется параллельное соеди- ИЛИ ТОКА ше, чем установленный предел силы нение выходов; тока, источник питания стабилизиру- Выход источника питания может ет выход при установленном значении ● выход переходит из режима CV в CC работать в режиме стабилизации напряжения. Источник питания будет или из CC в CV – такой переход вы- напряжения (CV) или в режиме стаби- работать вдоль горизонтальной линии зовет кратковременное состояние лизации тока (CC) в зависимости от US (см. рис. 1) при Iвых=US/RL. UNR. установки напряжения, предела силы тока и сопротивления нагрузки. В боль- Стабилизация тока 2. ПРИМЕНЕНИЕ шинстве случаев источник питания Если сопротивление нагрузки умень- 4-ПРОВОДНОГО ПОДКЛЮЧЕНИЯ работает в режиме CV или CC. Одна- ко при некоторых условиях источник шается, например в случае неисправно- ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ может войти в третий режим, называе- сти элемента испытуемого устройства, и мый нерегулируемым (UNR). Понима- сопротивление нагрузки RL меньше, чем НАПРЯЖЕНИЯ НА НАГРУЗКЕ ние этих трёх режимов поможет пра- RC (отношение установленного напряже- В идеальном случае провода, соеди- вильно программировать источник ния источника питания к установленно- питания гораздо быстрее. му пределу силы тока), источник питания няющие источник питания с нагруз- будет стабилизировать ток. И наоборот – кой, не имеют сопротивления. В дей- Стабилизация напряжения закон Ома диктует изменение напряже- ствительности сопротивление про- Источник питания будет работать в ния, если сила тока остаётся постоян- вода зависит от его длины и сечения. ной, равной установленному пределу. В конечном итоге напряжение на режиме стабилизации напряжения (CV) Такой режим работы называется режи- нагрузке может уменьшаться, ког- при условии, что нагрузке не требует- мом стабилизации тока (CC). Источник да источник питания доставляет ток ся ток больше установленного предела питания будет работать вдоль вертикаль- по проводам. Для компенсации тако- силы тока. Согласно закону Ома, U=I×R – ной линии IS (см. рис. 1), значение напря- го эффекта следует применять 4-про- жения на выходе будет равно Uвых=IS×RL. водное подключение, чтобы скоррек- Линия работы в режиме СV тировать падение напряжения. U Нерегулируемое состояние Если источник питания не способен Обычно в комплект поставки источ- вых ника питания с фабрики входят про- стабилизировать выходное напряже- вода, подключённые в определённом RL = RC = US / IS ние или силу тока, то он переходит в месте к выходным клеммам, однако в U нерегулируемый (UNR) режим – ни сила случае установок с длинными провода- тока, ни напряжение не будут находить- ми для подключения нагрузки или для S ся в установленных пределах, а реаль- сложных установок с реле и соедините- но установившиеся значения не смогут лями напряжение на выходных клем- R >R быть предопределены. Хотя переход в мах не будет в точности соответствовать LC режим UNR может происходить вслед- напряжению на нагрузке (см. рис. 2). ствие множества причин, случается это R <R Линия работы не очень часто. Возможные причины В зависимости от сечения и длины LC в режиме СС перехода в нерегулируемый режим: провода сопротивление соединений с ● источник питания имеет внутрен- нагрузкой может приводить к тому, что II напряжение на нагрузке будет суще- нюю неисправность; ственно ниже, чем необходимо. Ситуа- S вых ции с высокими значениями силы тока, например, будут неизменно приводить Примечание: R – сопротивление нагрузки, к значительным падениям напряжения L даже при коротких проводах для под- ключения нагрузки. R – критическое сопротивление (сопротивление C перехода), U – установка напряжения, S I – установка силы тока S Рис. 1. Выходные характеристики источника питания 36 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2018

ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ +S Таблица 1. Сопротивление различных сечений медного провода +OUT +– Сечение провода, мм2 Сопротивление, Ом/м –OUT 0,5 0,034 Источник питания, 0,015 Ом +Нагрузка0,75 0,02267 запрограммиро- сопротивление провода Нагрузка1 0,017 ванный на 5 В 5,0 B 10 А 4,7 B 1,5 0,01133 2,5 0,0068 – 4 0,00425 6 0,00283 –+ 10 0,0017 16 0,00106 –S 0,015 Ом 25 0,00068 сопротивление провода Примечание: провода нагрузки +OUT и –OUT длиной 0,9 м, сечением 1 мм2 каждый Рис. 2. Влияние сопротивления проводов нагрузки на напряжение при отсутствии 4-проводного подключения Значения сопротивления для различ- +S ных сечений медного провода приве- дены в таблице 1. +OUT +– –OUT При подключении клемм к нагрузке Источник питания, 0,015 Ом + внутренний усилитель с обратной свя- запрограммиро- сопротивление провода зью «видит» напряжение непосредствен- ванный на 5 В 5,3 B 10 А 5,0 B но на нагрузке, а не на выходных клем- мах. Поскольку цепь управления считы- – вает напряжение непосредственно на нагрузке, источник питания будет сохра- –+ нять напряжение нагрузки постоянным, невзирая на падения напряжения, вызван- –S 0,015 Ом ные диаметром и длиной провода нагруз- сопротивление провода ки, выходными реле или соединителями. Примечание: провода нагрузки +OUT и –OUT длиной 0,9 м, сечением 1 мм2 каждый При использовании 4-проводного Рис. 3. Применение 4-проводного подключения для компенсации падения напряжения на проводах подключения необходимо помнить нагрузки следующее: ● следует использовать 2-проводной 2. Подключить каждую клемму считы- цепь. Кроме того, цифровой мультиметр вания к контакту нагрузки с подхо- имеет ограничения на максимальную экранированный кабель со скру- дящей полярностью. силу тока, которую можно измерить, – ченными жилами в качестве прово- обычно она составляет несколько ампер. дов считывания; 3. Если необходимо, установить источ- ● соединять экран провода считыва- ник питания в 4-проводной режим. Внешний токовый шунт / цифровой ния с землёй нужно только одним мультиметр концом кабеля; 3. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИСТОЧНИКА ● не следует связывать и переплетать про- Измерения силы тока можно про- вода для 4-проводного подключения с ПИТАНИЯ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СИЛЫ водить с помощью шунтов. Используя проводами для подключения нагрузки; ТОКА ИСПЫТУЕМОГО УСТРОЙСТВА токовый шунт, можно выбрать наибо- ● следует предотвращать размыкание лее подходящий шунтирующий рези- цепи на клеммах считывания, по- Точные результаты измерений тока стор, соответствующий нужному диа- скольку они являются частью трак- испытуемого устройства можно полу- пазону силы тока. Точность измерений та обратной связи выхода (компания чить с помощью амперметра, токово- основывается на точности измерения Keysight использует внутренние рези- го шунта или благодаря встроенной в напряжения цифровым мультиметром сторы для защиты системы считыва- источник питания возможности изме- и точности шунта. Несмотря на то что ния. Эти резисторы предотвращают рения. В конечном счёте, рассмотрев таким методом можно получить резуль- рост выходного напряжения более преимущества и недостатки каждого таты измерения с очень высокой точ- чем на несколько процентов в слу- подхода, нужно выбрать один из них. ностью, на них могут неблагоприят- чае если провода для считывания по Функция измерения силы тока с помо- но повлиять некоторые ошибки. Сле- ошибке оказались разомкнутыми); щью источника питания может обеспе- дует обратить внимание на следующие ● большинство источников питания чить необходимую точность измерения. сложности, которые обычно остаются могут компенсировать максимум не- вне поля зрения: сколько вольт падения напряжения Амперметр ● термо-ЭДС – в цепях, где применяются на проводах нагрузки. Наиболее распространённый способ Для реализации 4-проводного под- разнородные металлы, возникает ЭДС, ключения (см. рис. 3) следует: измерения тока испытуемого устрой- влияющая на результат измерений; 1. Отсоединить клеммы считывания от ства – использование настольного циф- ● калибровка шунта – прецизионные основных выходов. рового мультиметра в режиме амперме- измерения могут быть выполнены тра. Несмотря на то что амперметр имеет только при использовании откали- преимущество в виде строго определён- брованного шунта; ной погрешности измерений, для его подключения приходится разрывать СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2018 WWW.SOEL.RU 37

ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ Таблица 2. Относительная погрешность раллельно с другими событиями, за- Пределы силы тока следует уста- считывания силы тока источником питания висящими от электропитания. новить одинаковыми для всех выхо- дов, так чтобы в сумме они были рав- Уровень выходного Типовая погрешность, % 4. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ ны желаемому значению полной силы тока, % от номинального тока. Значение напряжения CV-выхода значения 0,1…0,5 ИЛИ ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ следует установить немного меньшим, 0,5…1 чем значение напряжения CC-выходов. 100 ВЫХОДОВ ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ CC-выходы генерируют выходной ток, 10 ~10 на который они были настроены, и сни- 1 ДЛЯ ДОСТИЖЕНИЯ БОЛЬШЕЙ жают напряжение до тех пор, пока оно не будет соответствовать напряжению ● эффекты саморазогрева – повышенная МОЩНОСТИ CV-блока, который генерирует ток, температура, вызванная протеканием Для получения большего значения достаточный только для того, чтобы электрического тока, может вызывать выполнить все требования нагрузки. изменение сопротивления шунта. напряжения можно соединить два Кроме того, установка токового шун- или более выхода источника питания Для измерения напряжения непосред- последовательно, а для достижения ственно на нагрузке можно использовать та требует разрыва цепи, чтобы под- бо′льших значений силы тока следует функцию 4-проводного подключения ключить шунт последовательно. Токо- соединить выходы параллельно. при последовательной или параллель- вый шунт, установленный в системе, ной конфигурации источников питания. которая смонтирована в стойке, может При последовательном соединении Применительно к некоторым источни- даже потребовать сложных подключе- выходов для получения бо′льших значе- кам питания необходимо преднамерен- ний, включающих реле и коммутаторы. ний напряжения необходимо соблюдать но установить для каждого выхода режим следующие меры предосторожности: дистанционного считывания, иногда Встроенное измерение силы тока ● не следует превышать пределы пла- называемый 4-проводным режимом. Избежать трудностей, связанных с под- вающего напряжения (изоляция вы- Использование 4-проводного ключением токовых шунтов, можно за ходной клеммы) любого из выходов; подключения при последовательных счёт использования встроенной в источ- ● не следует допускать попадания на соединениях ник питания функции измерения силы выходы источника питания напря- тока. Данная функция использует внутрен- жения обратной полярности; При использовании 4-проводно- ний шунт, выбранный с целью дополнить ● соединять последовательно необхо- го подключения в последовательной номинальное выходное значение источ- димо только те выходы, которые име- конфигурации необходимо соединить ника питания. В этом случае нет необходи- ют одинаковые пределы силы тока и последовательно его клеммы на каждом мости отсоединять испытуемое устройство напряжения. из выходов и подключить их к нагрузке, или подключать цифровой мультиметр. Следует настроить каждый выход как это показано на рисунке 4. источника питания независимо, так что- В таблице 2 приведён уровень погреш- бы сумма напряжений оказалась равной Использование 4-проводного ности измерений при использовании полному требуемому значению. Для это- подключения при параллельных высококачественного источника пита- го сначала следует настроить каждый соединениях ния. выход на максимальный необходимый предел силы тока, который нагрузка смо- Когда используется 4-проводное под- В измерительных характеристиках жет безопасно обработать, затем устано- ключение в параллельной конфигура- источника питания учтены ошибки, вить значение напряжения каждого из ции, следует соединить параллельно связанные с внешним шунтом. Таким выходов так, чтобы сумма этих значений его клеммы на каждом выходе и под- образом, точности измерения источ- была равна полному желаемому напря- ключить их к нагрузке, как это показа- ником питания может оказаться доста- жению. Например, если используются но на рисунке 5. точно для большинства приложений, в два выхода, нужно установить напряже- которых требуется измерять силу тока, ние каждого из них равным половине Для упрощения настройки параллель- особенно для случаев, когда сила тока суммарного желаемого значения напря- ного соединения выходов некоторые находится в пределах 10–100% от номи- жения, а если используются три выхо- источники питания поддерживают рас- нального значения источника питания. да – равным одной трети от суммарного ширенную функциональную возмож- желаемого значения напряжения. ность, называемую группировкой выхо- Встроенная функция измерения При параллельном соединении выхо- дов. Сгруппировано может быть до четы- силы тока предоставляет следующие дов для получения бо′льших значений рёх одинаковых выходов, предоставляя преимущества: силы тока необходимо соблюдать сле- пользователю возможность управлять ● уменьшение количества оборудова- дующие меры предосторожности: ими, как если бы они представляли собой ● один выход должен работать в режи- единственный выход с более высокой ния, необходимого для подключений ме стабилизации напряжения (CV), а силой тока. (не требуются реле, коммутаторы и другой (другие) – в режиме стабили- прокладка проводов); зации тока (CC); 5. МИНИМИЗАЦИЯ ПОСТУПЛЕНИЯ ● простота использования; ● потребление электрического тока вы- ● представление результатов измере- ходной нагрузкой должно быть до- ШУМОВ ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ ний непосредственно в амперах; статочным для поддержания выхода В ИСПЫТУЕМОЕ УСТРОЙСТВО ● отсутствие необходимости разъеди- (выходов) в режиме CC; нения схемы; ● параллельно следует соединять толь- Если испытуемое устройство (ИУ) ● строго определённая погрешность – ко те выходы, которые имеют иден- чувствительно к шуму на входе пита- в значениях погрешности уже учтены тичные номинальные значения на- ния, необходимо сделать всё возмож- ошибки, связанные с шунтом; пряжения и силы тока. ● синхронизированные измерения – измерения могут быть запущены па- WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2018 38

ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ Источник +S Источник +S Таблица 3. Сравнение уровня шумов линейных питания +OUT питания +OUT и импульсных источников питания –OUT –OUT + Тип источника Уровень шумов Уровень шумов –S – Нагрузка питания (СКЗ), мкВ (размах), мВ –S Источник +S Линейный ~500 ~4 питания +OUT + Импульсный ~750 ~5 – Нагрузка –OUT –S Источник +S тивную, ёмкостную связи, а также питания +OUT радиопомехи. Существует ряд спосо- бов уменьшить шум, однако наиболее –OUT эффективным является применение экранированных 2-проводных кабе- –S лей для подключения нагрузки и разъ- ёмов считывания. Рис. 4. Последовательное соединение Рис. 5. Параллельное соединение с 4-проводным подключением с 4-проводным подключением При использовании экранированных кабелей следует обеспечить подключе- Источник +S Экран Испытуемое ние экрана к земле только одним кон- питания –S Экран устройство цом, например подключить экран со сто- роны источника питания к земле, как это + Вход показано на рисунке 6. Пренебрежение постоянного подключением экрана одним из концов может увеличить ёмкостную наводку. – тока Не следует подключать экран к земле +OUT обоими концами, поскольку в этом случае –OUT могут возникнуть токи в контуре заземле- ния. На рисунке 7 показан ток в контуре Рис. 6. Соединение экрана с землёй одним концом кабеля заземления, который развился из-за раз- ности потенциалов между заземлениями Источник Испытуемое источника и ИУ. Ток в контуре заземления питания устройство может порождать напряжение на кабелях, что проявляется в виде помех в ИУ. +S Экран + Вход –S постоянного В дополнение к надлежащему экра- Ток контура заземления – тока нированию сохранить параметры шума протекает в экране источника питания на низком уровне может балансировка импеданса кабеля. Заземление 1 ΔUзаземл. Заземление 2 Балансировка импеданса выхода относительно земли Рис. 7. Неправильное подключение экрана (двумя концами) Синфазный шум – это шум, который ное для минимизации шума. Ниже опи- источниках питания, развита настолько, генерируется, когда синфазный элек- саны три простых шага, которые помо- что характеристики шума на их выходе трический ток течёт из источника пита- гут этого добиться. могут быть сравнимы с характеристика- ния в землю и порождает напряжение на ми шума линейных источников. Сравне- импедансе относительно земли, включая Выбор малошумящего источника ние характеристик шума типовых линей- импеданс кабеля. Чтобы минимизиро- питания ных и импульсных источников питания вать влияние синфазного тока, следует представлено в таблице 3. выровнять импеданс положительной и Чтобы минимизировать шум, следу- отрицательной выходной клемм источ- ет начать с источника питания. Выбор источника питания с низким ника питания, а также положительной уровнем шума (СКЗ и размах) на выхо- и отрицательной клемм ИУ относитель- Поскольку фильтрация шумов от де – это важный шаг, но минимизировать но земли. Чтобы решить эту задачу, сле- источника питания может оказаться шумы можно также уделив должное вни- дует использовать синфазный дроссель затруднительной, желательно начать с мание соединительным проводам с ИУ. последовательно с выходными провода- выбора источника питания, который ми и шунтирующий конденсатор меж- имеет очень низкий уровень шумов. Это Экранирование соединения ду каждым проводом и землёй. может быть, например, линейный регу- «источник – испытуемое лируемый источник питания, однако он устройство» Изложение принципов работы с может иметь немалые размеры и выде- источником питания постоянного тока лять большое количество тепла. В связи с Соединения между источником пита- будет завершено во второй части статьи. этим выбор стоит остановить на импульс- ния и ИУ могут быть восприимчивы к ном источнике питания. Современная шумовым перекрёстным помехам. Раз- ЛИТЕРАТУРА технология, применяемая в импульсных личные типы помех включают индук- http://literature.cdn.keysight.com/ litweb/pdf/5990-8888EN.pdf СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2018 WWW.SOEL.RU 39

ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ НОВОСТИ МИРА Несмотря на потенциальные преимуще- нес-процессы, встраивая эти библиотеки ства BPM-инструментов на базе микросер- в приложения. BPM ОСВАИВАЕТ ИИ висов, новые нормативы, например регла- мент Евросоюза General Data Protection Хотя микросервисы, ИИ и чат-сервисы И МИКРОСЕРВИСЫ Regulation, могут препятствовать их вне- трансформируют рынок BPM, они вместе Традиционные виды инструментария BPM дрению в практику, давая второе дыхание с тем создают потенциальные проблемы традиционным монолитным кодовым ба- в сфере GRC (управление рисками и со- (управление бизнес-процессами) всё чаще за- зам. Это связано с тем, что инструменты блюдение нормативов). Например, чтобы мещаются альтернативами в форме приложе- более традиционного типа облегчают воз- улучшить исполнение бизнес-процессов по- ний на базе облаков и микросервисов, которые можность оперировать всеми корпоратив- средством ИИ-приложений, для прогнозной нередко оказываются более практичными. И хо- ными данными в одном месте. оценки базы покупателей или обнаруже- тя это позволяет предприятиям задействовать ния мошеннических действий могут потре- преимущества новых технологий из категории Облачные провайдеры продолжают диф- боваться конфиденциальные финансовые искусственного интеллекта (ИИ) и ботов, а также ференцировать свои ИИ-предложения. или персональные данные клиентов. Ком- модернизировать определённые бизнес-процес- И хотя первое поколение ИИ-инструментов паниям необходимо создавать барьеры, за- сы, этот тренд также привносит специфичные в основном решало технические проблемы, щищающие эти данные при их перемеще- риски, которые должны стать предметом забот некоторые из них сегодня содержат усовер- нии в новых потоках работ. архитекторов корпоративных систем. шенствования, которые ориентированы на бизнес и могут усилить встряску рынка BPM. С другой стороны, высказываются мне- Существование инструментов BPM во мно- ния, что стратегические подходы к исполь- гом связано с тем, что другие классы корпо- Так, средства типа Salesforce Einstein зованию ИИ и ботов на самом деле могут ративных приложений, например CRM, ERP могут ранжировать круги потенциальных улучшить GRC и в целом бизнес-этику. На- или ECM, не имеют сильных средств управ- покупателей, идентифицировать мошен- пример, исторически организациям прихо- ления потоками работ. нические действия и давать продуктовые дилось умалчивать определённую инфор- рекомендации, а бизнес может всё это сое- мацию о своих работниках из-за ограни- Когда нужный BPM-инструмент начинает динить с потоками работ. Ряд поставщиков ченности ресурсов и непомерного объёма поставляться в виде микросервисов, пред- сегодня также предлагает ИИ-библиотеки, требуемой отчётности. ИИ и боты во мно- приятия могут заменить слой потоков ра- вмещающие различные алгоритмы, и пред- гих отношениях помогают упростить сбор бот, действовавший внутри других прило- приятия могут модернизировать свои биз- этой информации. Они позволяют обеспе- жений, на BPM-микросервисы, однако для этого необходимо, чтобы и традиционные поставщики корпоративных приложений пе- реходили на данную архитектуру. ОФИЦИАЛЬНЫЙ ДИСТРИБЬЮТОР 40 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2018

ПРИБОРЫ И СИСТЕМЫ чить более полный и интерактивный про- Запуск производства будет проходить в ПОД ЕКАТЕРИНБУРГОМ цесс сбора информации, сделать его бо- три этапа. В 1-ю очередь завода входят кор- лее релевантным, управлять его широтой пуса № 1, 2, 6 и 7. В 1-м корпусе находит- ПРОЕКТИРУЮТ ПЕРВЫЙ и адресовать выявленные проблемы наи- ся участок корпусной сборки и монтажа го- более компетентным работникам депар- товых изделий радиоэлектроники, во 2-м – В РОССИИ «УМНЫЙ ГОРОД» тамента соблюдения нормативов и этики. участок поверхностного монтажа и участок В конечном счёте это позволит предприяти- тестирования и контроля собранных печат- К возведению smart city на участке в ям быстрее обнаруживать и устранять по- ных плат; в 6-м корпусе расположены центр 555 га приступят, если столица Урала по- тенциальные риски. технологий неразрушающего контроля, кон- лучит право на проведение Всемирной структорский отдел, а также производятся выставки «ЭКСПО 2025». Проект «ум- www.itweek.ru со ссылкой предпродажная подготовка оборудования ного города» уже презентован на сочин- на TechTarget и сервисное обслуживание; в 7-м корпусе ском форуме. расположены столовая, склад и конференц- ОТКРЫТА 1-Я ОЧЕРЕДЬ ЗАВОДА зал. В конце этого года планируется также Из 555 га 184 выделят под выставочные «ДАТЧИКИ И СИСТЕМЫ» открыть 2-ю очередь завода – 4-й и 5-й кор- павильоны. Выставка с участием 140 стран пуса, где будет находиться производство мира продлится полгода. После этого пло- 9 февраля 2018 года состоялась торже- корпусных деталей, изделий из листового щадку «ЭКСПО» планируют преобразовать ственная церемония открытия первой оче- металла, выполняться металлообработка и в smart city с жилыми домами, образова- реди завода «Датчики и системы». Новый порошковая окраска корпусов. Запуск 3-й тельными, научными, медицинскими и раз- завод «Совтест АТЕ» ориентирован на се- очереди завода намечен на 2019 год. В кор- влекательными центрами. рийное производство МЭМС-датчиков, си- пусе № 3 будет располагаться производство стем безопасности и мониторинга, а также датчиков на основе микроэлектромехани- По словам вице-премьера Аркадия Двор- тестового и технологического оборудова- ческих систем. Это самое дорогостоящее ковича, уральский «умный город» будет ния в рамках реализации государственной направление деятельности предприятия, но местом «с «зелёными» технологиями на программы по импортозамещению. и самое перспективное. Выход на полную возобновляемых источниках», в том чис- мощность ожидается в 2021 году. ле речь идёт о солнечной энергии. Ис- На базе МЭМС производят акселероме- пользовать природные ископаемые и ми- тры, гироскопы, датчики давления, беспро- www.sovtest-ate.com неральные виды топлива в городе вообще водные системы мониторинга зданий, мо- не планируется, зато при его возведении стов, сооружений, ЛЭП и т.д. прибегнут к самым совершенным на сегод- ня технологиям. Новости Интернета вещей СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2018 WWW.SOEL.RU 41

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ Логический анализатор «за один вечер» Часть 1. Подготовка аппаратной части Павел Редькин ([email protected]) микросхема внешней памяти EEPROM с интерфейсом I2C, однако для создания В статье описаны порядок изготовления и настройки многоканального на базе этой платы логического анали- цифрового логического анализатора, а также особенности работы с ним. затора данную микросхему необходи- Благодаря использованию готового промышленного аппаратного модуля мо заменить, о чём будет подробнее и свободно распространяемого бесплатного программного обеспечения рассказано далее. описанное в статье устройство можно изготовить и настроить в домашних условиях за очень короткое время, при этом затраты Для обеспечения возможности функ- на его изготовление будут минимальными. ционирования USB-устройства на шине Первая часть посвящена описанию подготовки аппаратной части для него должны быть заданы параме- анализатора. тры дескрипторов устройства Vendor ID (VID) и Product ID (PID). Также для Цифровой логический анализатор троллер со встроенным ядром 8051 и USB-устройства может быть задан пара- имеет следующие параметры: аппаратным интерфейсом USB. Её обо- метр Device ID (DID). ● количество входных цифровых ка- значение в технических описаниях и статьях по применению от производи- Порядок задания значений VID, PID налов – 8; теля – EZ-USB FX2LP. Рабочая конфи- и DID для микросхемы CY7C68013A ● уровни входных сигналов – 3,3 В ТТЛ; гурация контроллера EZ-USB FX2LP описан в [4]. При включении питания ● максимальная частота входного сиг- определяется его управляющей про- внутренняя логика CY7C68013A про- граммой, загруженной во внутрен- веряет его порт I2C на предмет нали- нала в каждом канале – 24 МГц. нюю оперативную память микросхемы. чия на этой шине внешней памя- В качестве аппаратной платфор- В зависимости от задачи контроллер ти EEPROM. Если таковая на шине мы для анализатора использова- может быть настроен для выполнения обнаруживается, то логика читает из на недорогая плата USB-адаптера тех или иных функций. Программное EEPROM по нулевому адресу записан- CY7C68013A USB Board производства обеспечение контроллера загружается ный туда байт данных. В случае если Waveshare [1, 2]. Принципиальная схема в его оперативную память посредством этот байт равен 0xC0, контроллер платы приведена на рисунке 1. интерфейса USB с компьютера или же загружает из EEPROM данные, запи- Плата выполнена на базе популяр- посредством интерфейса I2C из внеш- санные сразу за байтом 0xC0, считая ной у разработчиков микросхемы ней памяти EEPROM. Заметим, что на их значениями VID, PID и DID USB- CY7C68013A производства Cypress плате CY7C68013A USB Board имеется устройства. При этом значение каждо- Semiconductor [3]. Микросхема пред- го дескриптора занимает в памяти два ставляет собой универсальный кон- байта. Далее контроллер использует AM S1 Vi G Vo VC C 5V VC C 3V3 VC C 3V3 3 1 2 C2 C3 C4 R E SE T R1 GND 104 105 104 100K VC C 3V3 C 1 105 R2 2K GND POWER _LE D1 U1 J1 USB -2.0/M 2 VC C 5V GND PD5 1 PD5 /FD1 3 PD4 /FD1 2 56 PD4 R E SE T1 21 55 PD3 43 VB US 1 PD6 2 PD6 /FD1 4 PD3 /FD1 1 54 PD2 VC C 3V3 65 PA6 D- 53 PD1 R3 10K 87 IF C LK D+ 2 DM INUS PD7 3 PD7 /FD1 5 PD2 /FD1 0 52 PD0 PA3 10 9 C L KOUT ID 51 WAKEUP FLAGD 12 11 FLAGA 3 DP LUS GND 4 GND PD1 /FD9 50 VC C 3V3 SLOE 14 13 SLWR GND 49 R E SE T SLR D 16 15 FI DOADR 0 SHI E LD1 4 C L KOUT 5 C L KOUT PD0 /FD8 48 GND FI DOADR 1 18 17 FLAGB SHI E LD2 47 FLAGC 20 19 PB 0 SHI E LD3 5 VC C 3V3 6 VC C *WAKEUP 46 PA6 PB 1 22 21 PB 2 SHI E LD4 6 45 FI DOADR 1 PB 3 24 23 PB 4 GND GND 7 GND VC C 44 FI DOADR 0 PB 5 26 25 PB 6 43 PA3 PB 7 28 27 PD0 7 R44 1M SLR D R 4 100R 8 R DY0 /*SL R D R E SE T# 42 PD1 30 29 PD2 41 PA1 PD3 32 31 PD4 8 C 66 C 5 20PF SLWR R 5 100R 9 R DY1 /*SL WR GND 40 PA0 PD5 34 33 PD6 39 VC C 3V3 PD7 36 35 GND 9 Y1 21 VC C 3V3 10 AVC C PA7 /*FLAGD/ SLC S# 38 R 6 100R FLAGD GND 24M 37 C 6 20PF 11 XTAL OUT PA6 /PKTE ND 36 R 7 100R SLOE 35 GND USB -B 103 12 XTAL IN PA5 /FI F OADR 1 34 VC C 3V3 VC C 3V3 GND 33 GND L1 R 8 2K GND 13 AGND PA4 /FI F OADR 0 32 PB 7 31 PB 6 C7 C8 VC C 3V3 14 AVC C PA3 /*WU2 30 PB 5 29 PB 4 2.2uF 104 DP LUS 15 DP LUS PA2 /*SLOE DM INUS 16 DM INUS PA1 /INT1 # GND 17 AGND PA0 /INT0 # VC C 3V3 GND VC C 3V3 18 L2 R 9 2K VC C VC C R 10 100R FLAGC GND 19 R 12 100R FLAGB GND C T L2 /*F L AGC R 13 100R FLAGA IF C LK R 11 100R 20 *IF C LK C T L1 /*F L AGB R 14 VC C 3V3 VC C 3V3 GND 21 8 C 9 104 R E SE R VED C T L0 /*F L AGA 10K U2 7 R15 10K SC L 22 6 SC L SC L GND 1 5 SDA_ E R16 10K SDA 23 2 A0 VC C GND SDA VC C 3 A1 WP GND VC C 3V3 24 4 A2 SC L VC C GND GND SDA PB 0 25 PB 0/FD0 PB 7/FD7 PB 1 26 PB 1/FD1 PB 6/FD6 PB 2 27 SD A _E PB 2/FD2 PB 5/FD5 24cl6 4 SD A PB 3 28 PB 3/FD3 PB 4/FD4 GND C Y7 C 68013A 2 P1 P2 1 1 1 2 2 GND VC C 3V3 P_SDA Рис. 1. Принципиальная схема платы CY7C68013A USB Board 42 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2018

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ прочитанные значения при установ- PID и DID. Они должны соответство- Заданные по умолчанию значения лении соединения через USB с USB- вать дескрипторам логического ана- дескрипторов USB-устройства для CY7C68013A хостом. лизатора, выпускаемого самой фир- мой Saleae. Информация о значениях Дескриптор Значение Примечание В случае если прочитанный по нуле- дескрипторов своих изделий фир- вому адресу из EEPROM байт равен ма Saleae держит в открытом досту- Vendor ID 0x04B4 Cypress 0xC2, контроллер копирует дальней- пе [6]. В данном случае интерес пред- Semiconductor шее содержимое EEPROM в свою вну- ставляют дескрипторы VID=0x0925, Product ID треннюю оперативную память. PID=0x3881 для первого устройства 0x8613 EZ-USB FX2LP из линейки (Logic), которое и будет Device ID (Device Если память EEPROM на шине имитироваться. Корректное значе- release) 0xAnnn Ревизия кристалла не обнаруживается, контроллер ние дескриптора DID было подобра- (nnn=001 для первой CY7C68013A использует в качестве VID, но опытным путём. PID и DID заданные по умолчанию зна- ревизии) чения, показанные в таблице. Необходимо заметить, что коррект- ная поддержка программой Saleae Необходимо заметить, что микросхе- Таким образом, при отсутствии Logic аппаратных средств контрол- ма внешней памяти EEPROM с интер- внешней памяти EEPROM плата лера CY7C68013A возможна только в фейсом I2C на плате CY7C68013A USB CY7C68013A USB Board определяет- том случае, если в качестве микросхе- Board может быть отключена с помо- ся на шине USB как USB-устройство мы внешней памяти EEPROM с интер- щью перемычки-джампера, прерыва- EZ-USB FX2LP производства Cypress фейсом I2C используется микросхема, у ющего ведущую к EEPROM линию SDA Semiconductor. При наличии EEPROM которой адресация записываемой или шины I2C. Указанная возможность потре- пользователь может самостоятель- считываемой ячейки (Word Address) буется для обеспечения возможности но задать тип устройства, в качестве осуществляется одним адресным бай- программирования этой микросхемы. которого будет определяться пла- том. Это справедливо для микросхем та. Указанная возможность позволя- памяти EEPROM с интерфейсом I2C Программирование микросхемы ет использовать для проектируемого начиная с 24CL02 до 24CL16 включи- внешней памяти EEPROM с интерфей- логического анализатора уже гото- тельно, т.е. ёмкостью не более 256 байт. сом I2C платы CY7C68013A USB Board на вое программное обеспечение под- У микросхем большей ёмкости адреса- компьютере с ОС Windows 7 осущест- держки, свободно распространяе- ция ячейки осуществляется двумя бай- вляется в следующем порядке. мое несколькими производителями. тами (Address MSB и Address LSB). На Это может быть, например, программа плате CY7C68013A USB Board произ- Плата с установленной микросхе- Saleae Logic от фирмы Saleae, предлага- водителем установлена микросхема мой внешней памяти FM24CL16 или ющей на рынке также логические ана- U2 FM24CL64 ёмкостью 1024 байта, микросхемой меньшей ёмкости под- лизаторы собственного производства. которую необходимо заменить на ключается к компьютеру через интер- Они имеют гораздо лучшие характе- любую из приведённого перечня. Автор фейс USB, при этом перемычка-джам- ристики, чем анализатор, описанный использовал микросхему FM24CL16. пер P-SDA на плате должна быть разом- в настоящей статье, но и стоят при кнута, т.е. микросхема памяти должна этом существенно дороже. Программа Производитель CY7C68013A фир- быть отключена. ОС Windows 7 долж- Saleae Logic актуальной и более ран- ма Cypress Semiconductor бесплат- на обнаружить подключённое USB- них версий может быть бесплатно но предлагает для этого контроллера устройство и после установки его драй- загружена с сайта производителя [5]. набор драйверов под различные опе- вера определить его как Cypress FX2LP Автор использовал версию 1.2.10. Ого- рационные системы, а также инстру- No EEPROM Device (см. рис. 2). воримся, что использование указан- ментальное программное обеспече- ной программы с чужим «железом» ние разработки-отладки, позволяющее Установка драйвера для Cypress с правовой точки зрения допустимо конструировать на базе CY7C68013A FX2LP No EEPROM Device осуществля- только для частного домашнего при- USB-устройства различного назначе- ется путём запуска исполняемого фай- менения, но не для промышленного ния. Это ПО, в частности, обеспечи- ла с драйверами продуктов Cypress или корпоративного. вает возможность программирования CypressDriverInstaller.exe, который мож- внешней памяти EEPROM с интерфей- но загрузить бесплатно после регистра- Установленная и запущенная на сом I2C. На сайте Cypress Semiconductor ции с сайта Cypress Semiconductor [3]. компьютере программа Saleae Logic [3] можно после регистрации загру- обнаруживает подключённое USB- зить программный пакет Cypress Suite После установки драйвера следу- устройство на базе контроллера USB. Этот же пакет можно загрузить и ет запустить программу Cypress USB CY7C68013A и загружает через USB в без регистрации с wiki-страницы пла- его встроенную оперативную память ты CY7C68013A USB Board [2]. После Рис. 2. Определение ОС Windows 7 контроллера свой исполняемый код. После этого установки пакета Cypress Suite USB под CY7C68013A без внешней памяти контроллер начинает функциони- ОС Windows 7 в меню «Пуск» создаёт- ровать как аппаратная часть много- ся каталог Cypress, в котором содер- канального логического анализатора, жатся входящие в пакет программ- а программа Saleae Logic обеспечивает ные компоненты. Из них для настоя- его поддержку на компьютере, однако щей задачи интерес представляют две это происходит только в том случае, утилиты: USB Control Center и Cypress если программа Saleae Logic предва- USB Console. рительно считает из контроллера кор- ректные значения дескрипторов VID, СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2018 WWW.SOEL.RU 43

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ Рис. 3. Главное окно Cypress USB Console с обнаруженным Рис. 4. Окно интерфейса программирования памяти EZ-USB Interface контроллером CY7C68013A без внешней памяти Рис. 5. Главное окно программы USB Control Center Рис. 6. Окно редактора HxD с созданным файлом прошивки FM24CL16 Console из каталога Cypress и убедиться, сом I2C – файл с расширением iic. О том, го нужно выбрать в её меню Program что эта программа обнаружила подклю- как его создать, будет рассказано далее. FX2 → Small EEPROM, а затем в открыв- чённую плату CY7C68013A USB Board После задания этот файл будет сразу шемся окне файлов и каталогов задать (см. рис. 3). же записан в микросхему памяти. По файл прошивки микросхемы внеш- итогам записи программа Cypress USB ней памяти. Помимо этого, программа Затем необходимо, не отключая пла- Console выдаст сообщение, содержащее позволяет получить весьма подробную ту от компьютера, установить на ней информацию о статусе произведённой информацию о каждом подключённом перемычку-джампер P-SDA, подклю- записи и количестве записанных дан- к хосту USB-устройстве, что может быть чив тем самым микросхему внешней ных. В случае благополучного завер- весьма полезно при разработке-отлад- памяти к шине I2C. После этого сле- шения записи – Download Successful: ке приложений на базе контроллера дует в программе Cypress USB Console 256 bytes downloaded. На этом подго- CY7C68013A. открыть окно интерфейса програм- товку аппаратной части логического мирования памяти, выбрав в меню анализатора к работе можно считать Создание файла прошивки микро- Options → EZ-USB Interface. Открыв- полностью завершённой. схемы FM24CL16 производится в сле- шееся окно показано на рисунке 4. дующем порядке. Для подготовки и В окне EZ-USB Interface значения всех Программа USB Control Center, редактирования этого файла можно настроек следует оставить заданны- главное окно которой показано на использовать любой редактор шестнад- ми по умолчанию. Кликом на кнопке рисунке 5, позволяет решить ту же цатеричных данных. Множество таких S EEPROM нужно задать в открывшемся задачу по программированию внеш- программ можно бесплатно загрузить окне файлов и каталогов файл прошив- ней памяти EEPROM с интерфейсом из интернета. Автор использовал редак- ки микросхемы EEPROM с интерфей- I2C, что и Cypress USB Console. Для это- тор HxD, главное окно которого с соз- 44 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2018

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ данным в нём файлом прошивки пока- НОВОСТИ МИРА дирование, декодирование и выдачу видео- зано на рисунке 6. Текст файла прошив- сигнала. ки в окне набирается с клавиатуры. «МОДУЛЬ» НА ВЫСТАВКЕ Для микросхемы FM24CL16 он должен «ЭКСПОЭЛЕКТРОНИКА 2018» 3. ИС 1879ВМ8Я – это многопроцессорная иметь размер, соответствующий ёмко- «система-на-кристалле» на базе четырёх про- сти этой микросхемы, – 256 байт. Пер- На выставке «ЭкспоЭлектроника 2018» цессорных ядер ЦОС NMC4 и RISC-процес- вый байт данных в файле должен быть компания НТЦ «Модуль» представила сле- сора ARM. Микросхема является универсаль- равен 0xC0, следующие четыре байта – дующие новинки: ной платформой для построения широкого содержать значения VID и PID логиче- класса систем цифровой обработки широ- ского анализатора Logic, затем долж- 1. ИС 1888ВВ018А предназначена для ор- кополосных сигналов в радиолокации, на- ны идти два нулевых байта, что соот- ганизации обмена информацией по интер- вигации и связи. ветствует DID=0. Заметим, что значение фейсу PCI Express. DID может быть и не нулевым. Следу- www.expoelectronica.ru ющие несколько байт также нулевые, 2. СБИС МИВЭМ 1888ТХ018 обеспечива- как показано на рисунке. Последнее ет выполнение функций центрального вы- было установлено опытным путём. числителя, обработку, распознавание, ко- Все остальные байты имеют значение 0xFF, что соответствует стёртой ячей- ке памяти. При сохранении файлу про- шивки присваивается расширение iic, чтобы его могли распознать програм- мы Cypress USB Console и USB Control Center. Для подачи исследуемых цифровых сигналов в анализаторе используются контакты PB0…PB7 разъёма J1, соединён- ные с одноимёнными входами контрол- лера CY7C68013A U1 (см. рис. 1). Эти вхо- ды соответствуют каналам Channel 0…7 программы Saleae Logic. Во второй части статьи речь пойдёт о работе с программой Saleae Logic, а также будут приведены примеры ана- лиза сигналов для различных цифро- вых шин передачи данных. ЛИТЕРАТУРА ОФИЦИАЛЬНЫЙ ДИСТРИБЬЮТОР 45 WWW.SOEL.RU 1. High speed USB module with embedded 8051 core, USB mini-AB connector: https://www.waveshare.com/product/ CY7C68013A-USB-Board-mini.htm 2. CY7C68013A USB Board (mini): https:// www.waveshare.com/wiki/CY7C68013A_ USB_Board_(mini) 3. SuiteUSB 3.4 – USB Development tools for Visual Studio: http://www.cypress.com/ documentation/software-and-drivers/suiteusb- 34-usb-development-tools-visual-studio 4. EZ-USB FX2LP™ USB Microcontroller CY7C68013A/CY7C68014A CY7C68015A/ CY7C68016A. Cypress Semiconductor Corporation. Document # 38-08032: http://www.cypress.com/file/138911/ download 5. Older Saleae Logic Beta Downloads: https://support.saleae.com/hc/en-us/ articles/210245603-Older-Saleae-Logic- Beta-Downloads 6. The device’s USB VID & PID failed: https://support.saleae.com/hc/en-us/ articles/210245393-The-device-s-USB- VID-PID-failed СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2018

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ НОВОСТИ МИРА переход от одного субъекта хозяйственной устройства, а также соответствующее ви- деятельности к другому – от производите- деоизображение к географическим коор- «РОСЭЛЕКТРОНИКА» ПРЕДЛОЖИТ ля до конечного потребителя. динатам и времени. СОБСТВЕННЫЕ РАЗРАБОТКИ Система маркировки будет интегриро- Таким образом, совместные разработки вана в EDI-систему документооборота по- участников соглашения позволят не только ДЛЯ ГИСП средством юридически значимых товаросо- обеспечить мониторинг товаропотоков, но проводительных документов, что открыва- и визуализировать информацию в формате Холдинг «Росэлектроника» Госкорпо- ет широкие возможности для комплексного динамического 3D-изображения, например рации «Ростех» совместно с самарским решения задачи мониторинга товарооборо- отображать маршрут движения партий това- ЗАО «Интегра-С» предложит собствен- та. Внедрение подобных решений подраз- ров от производителя к продавцу и далее к ные микроэлектронные решения для мар- умевает разработку специализированных потребителю на любом временно′м отрезке. кировки и организации национальной систе- устройств, в том числе мобильных, для счи- мы прослеживаемости товаров на основе тывания и обработки информации, содер- Пресс-служба «Росэлектроники» RFID, интегрированные в уникальную гео- жащейся в метках. информационную платформу «умного го- В РОССИИ ЗАПУЩЕН В РАБОТУ рода» «Интегра-Планета». По замыслу участников соглашения о сотрудничестве, АО «НИИМА «Прогресс» КОМПЛЕКС АВТОМАТИЧЕСКОЙ 15 февраля 2018 года ведущий дизайн- выступит разработчиком микроэлектрон- центр холдинга – московское АО «НИИ ми- ной аппаратуры для организации системы 3D-ОПТИЧЕСКОЙ ИНСПЕКЦИИ кроэлектронной аппаратуры «Прогресс», мониторинга товарооборота в целях разви- OMRON ЗАО «Интегра-С» и ФГАУ «Российский тия ГИСП. фонд технологического развития» за- На предприятии Pandora, производящем ключили соглашение о сотрудничестве в При этом предполагается, что повышению автомобильную электронику, введена в экс- сфере развития новых сервисов для Го- эффективности системы будет способство- плуатацию суперсовременная АОИ-установ- сударственной информационной системы вать интеграция ГИСП и комплекса геоин- ка OMRON VT-S730, дополнившая произ- промышленности (ГИСП). Подписание до- формационных сервисов «Интегра-Планета- водственную линию DEK-Siplace. кумента состоялось в ходе форума «Тех- 4D», разработанного ЗАО «Интегра-С». нологии безопасности 2018», который про- Комплекс позволяет привязать все задей- Комплекс предназначен для высокоско- ходил в Москве. ствованные в системе объекты, датчики и ростной и высокоточной инспекции резуль- татов работы двух линий SMT-монтажа и Оснащение товаров RFID-метками позво- контроля результатов работы некоторых ляет гарантировать их подлинность и от- других производственных участков. следить весь жизненный цикл, в том числе ОФИЦИАЛЬНЫЙ ДИСТРИБЬЮТОР 46 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2018

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ Производитель автоэлектроники отмеча- го режима до 300 нм, что на порядок пре- устойчивостью к перепадам температу- ет, что основу SMT-производства составля- восходит показатели остальных установок ры и воздействию влаги, а также проч- ют две технологические линии: рентгеновского контроля. ностью. 1. Линия с тремя высокоточными уста- www.global-smt.ru В центральной части комплекса, ко- новщиками MyDATA MY-100. торый занимает площадь более 5000 м2, «ИКСЛАЙТ» РАЗРАБОТАЛА располагается смотровая площадка круг- 2. Линия с двумя высокоскоростными лой формы. В центре площадки установ- установщиками ASM Siplace последнего СИСТЕМУ ПОДСВЕТКИ лен монумент из трёх колонн, подсвечен- поколения. МЕМОРИАЛЬНОГО КОМПЛЕКСА ных вмонтированными в плитку грунтовыми светильниками XLD-ALGA со специальной Обе линии укомплектованы принтера- В МУРМАНСКЕ эллиптической оптикой и возможностью ми DEK Horizon 03iX с модернизирован- регулировки направления светового пуч- ными модулями инспекции и автокор- Компания «Икслайт» разработала и реа- ка (направление можно фиксировать под ректорами апертуры нанесённой паяль- лизовала концепцию художественного ос- углами 20, 30 и 40 градусов). Возле мо- ной пасты. вещения мемориального комплекса, посвя- нумента установлена кирпичная стена, на щённого стойкости и мужеству жителей го- которой размещены награды Мурманска Автоматическая 3D-оптическая инспек- рода-героя в годы Великой Отечественной и стенды с архивными фотоматериалами. ция позволяет оценивать не только отсут- войны. В тёмное время суток они подсвечены про- ствие компонента в зоне монтажа, подобно жекторами XLD-FL12 с поворотными меха- инспекциям предыдущего поколения, но и Задача проекта заключалась в том, низмами, позволяющими настраивать све- качество галтели каждой зоны пайки неза- чтобы мемориал, расположенный на товую экспозицию. висимо от корпуса SMD-компонента (SOIC, берегу Семёновского озера, выделить TSSOP, DFN, QFN, TQFP и т.д.) и от ша- в ландшафте и сделать его визуально Проект был успешно реализован, все тре- га его выводов, не оценивая только каче- привлекательным в вечернее и ночное бования заказчика удовлетворены, а обнов- ство пайки BGA-компонентов, точки пай- время. лённый мемориал ещё раз подтвердил и ки которых скрыты корпусом микросхем. упрочил свой статус среди горожан и го- Для инспекции BGA-монтажа на предпри- Важным условием при выборе обору- стей города. ятии Pandora установлена установка рентге- дования была необходимость безупреч- новской томографии YXLON Y.Cougar-SMT ной работы светильников в условиях су- www.prosoft.ru с фокальным разрешением нанофокусно- рового мурманского климата – а значит, они должны были обладать высокими за- щитными свойствами: герметичностью, ОФИЦИАЛЬНЫЙ ДИСТРИБЬЮТОР СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2018 WWW.SOEL.RU 47

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ Проектирование МШУ S-диапазона с большим коэффициентом усиления в среде NI AWR DE Кирилл Петров ([email protected]) и борьба с ней сводится к принятию оптимальных конструктивных реше- Практически в любой современной БКА (бортовой космической ний (образование запредельного вол- аппаратуре) присутствует приёмная часть с низким коэффициентом новода обратной связи, применение шума. Нередки случаи, когда необходим приёмник с большим поглощающего материала), то реше- коэффициентом усиления. Создание приёмных устройств с большим ние первой проблемы требует более коэффициентом усиления и одновременно низким коэффициентом детального подхода на этапе разработ- шума является комплексной задачей, связанной с рядом технических ки схемотехники изделия. особенностей. В качестве основной проблемы можно выделить возможность самовозбуждения как отдельных нелинейных элементов Возможности Microwave Office позво- устройства, так и всего изделия. Данная статья посвящена обзору ляют на ранних этапах разработки оце- возможностей анализа устойчивости нелинейных устройств, доступных нить устойчивость нелинейных эле- в программном продукте Microwave Office среды NI AWR Design ментов к самопроизвольной генерации Environment. электромагнитных колебаний. Кроме того, полноволновое электромагнитное ВВЕДЕНИЕ БКА предъявляются требования по КСВ 3D-моделирование, доступное в NI AWR (коэффициенту стоячей волны) в сече- Design Environment [3], позволяет полу- Приёмная часть БКА обычно строит- ниях радиочастотных соединителей, чить модель реального изделия с мак- ся по принципу каскадирования МШУ поэтому одновременное обеспечение симально правдоподобными характе- (малошумящих усилителей) до дости- минимально достижимого коэффици- ристиками. жения необходимого коэффициента ента шума нелинейного элемента пер- усиления (Ky). При этом результирую- вого каскада, требуемого значения КСВ ПОДГОТОВКА МОДЕЛИ МШУ щий коэффициент шума (NF) приёмно- и приемлемого коэффициента усиле- CIRCUIT SCHEMATICS го тракта определяется в большей сте- ния требуют компромиссных решений. пени коэффициентом шума первого Исходные данные каскада усиления. Опционально в схе- Нелинейные элементы, на осно- Согласно требованиям заказчика, му приёмной части БКА могут входить ве которых построены усилитель- межкаскадные ППФ (полосно-пропуска- ные каскады МШУ, в общем случае необходимо разработать МШУ с коэф- ющие фильтры), входное УЗ (устрой- при определённых значениях импе- фициентом передачи не менее 60 дБ ство защиты), управляемый аттенюа- дансов, подключённых к их входу и в полосе рабочих частот от 2090 до тор и управляемый фазовращатель. выходу, способны к самопроизволь- 2102 МГц. Коэффициент шума приём- ной генерации электромагнитных ного тракта не должен превышать значе- Для достижения минимального коэф- колебаний [1, 2]. Кроме того, при реа- ния 1 дБ. Коэффициент стоячей волны в фициента шума необходимо выпол- лизации большого коэффициента уси- сечениях высокочастотных соедините- нить согласование входного импеданса ления в МШУ возможно возникнове- лей в полосе рабочих частот не должен МШУ в комплексно-сопряжённое зна- ние обратной связи за счёт волново- превышать значения 1,6. Неравномер- чение импеданса, соответствующее да, образованного корпусом изделия. ность амплитудно-частотной характе- оптимальному коэффициенту шума Если со второй проблемой всё ясно ристики (АЧХ) в рабочей полосе частот первого каскада усиления. Зачастую к должна быть не более 0,5 дБ. Неравно- мерность группового времени запаз- RF_TEST дывания (ГВЗ) в рабочем диапазоне RF_OUT частот не должна превышать 5 нс. Уро- вень мощности входного синусоидаль- 1 dB ного сигнала не превышает −110 дБм. RF_IN LNA BPF LNA BPF LNA Структурная схема LNA На рисунке 1 представлена структур- Примечание: LNA – каскад усиления; BPF – полосно-пропускающий фильтр; 1 dB – однодецибельный ная схема проектируемого МШУ. МШУ аттенюатор; RF_IN – вход МШУ; RF_OUT – выход МШУ; RF_TEST – ответвление сигнала для контроля построен на основе четырёх каскадов параметров первого каскада усиления усиления, двух полосно-пропускающих Рис. 1. Структурная схема МШУ фильтров и однодецибельного аттеню- атора на выходе. После первого каска- 48 WWW.SOEL.RU да усиления на печатной плате преду- смотрена возможность ответвления сигнала для контроля параметров пер- вого каскада усиления. Первый и второй каскады усиления построены на основе псевдоморфного СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 3 2018