Modificaciones fácil de sostener un diseño con el DS2409 acoplador MICROLAN ™. Nota de aplicación 4930

 

 

Por:
Bernhard Linke, Miembro del Personal Técnico Principal

Resumen: El DS2409 está diseñado para su uso en puntos de prueba de control de acceso (es decir, los lectores) y para reducir la carga del bus en grandes 1-Wire ® redes. El parte también ha sido utilizado para implementar una red de dos maestros. En este momento Maxim es la eliminación gradual del DS2409 y está animando a todos los clientes a planificar alternativas. Esta nota de aplicación muestra enfoques alternativos para apoyar y operar redes de 1-Wire que actualmente utilizan el DS2409. La emulación de diseño que aquí se presenta no requieren de un rediseño de la red completa.

Introducción

Con su conjunto de características únicas, el DS2409 MICROLAN acoplador se puede utilizar en una aplicación especializada de varios.Esta nota de aplicación primero se enumeran las características y aplicaciones de la DS2409 y luego identifica circuitos alternativos que se pueden utilizar para lograr una funcionalidad comparable. Posteriormente, los circuitos alternativos se discuten en mayor detalle.

DS2409 Descripción

El DS2409 es un tipo especial de un interruptor de direccionamiento de 2 puertos. En lugar de cambiar una entrada programable / salida (PIO) de alta o baja, la parte en contacto a sus puertos de salida a la entrada de línea 1-Wire con puertas de transmisión. No hay más que un simple 1-Wire de salida pueden estar activos en un momento dado. Además de las salidas 1-Wire, el DS2409 tiene una salida de control que puede estar asociada con la salida principal (por defecto), la salida auxiliar, o de ser operada de forma independiente. Esta configuración se controla mediante el byte de control de estado (ver ficha técnica). El byte de información de estado (ver ficha técnica) permite que el maestro para verificar la configuración del dispositivo, y para comprobar el estado (activo o inactivo), el estado lógico (alta o baja), y la bandera del evento (set / borrado) de cada uno cables de salida. Tabla 1 se resumen las características y los adicionales y explica sus beneficios. Tabla 1. DS2409 Características y Beneficios

El DS2409 requiere 5V V _DD de suministro para la operación. En el arranque, tanto en la salida 1-Wire se encuentran inactivos y sacó a V _DD través de las resistencias internas. Un corto de alimentación de desconexión hace que la parte de realizar un power-on reset. Con V_DD energía disponible, una breve interrupción de la entrada 1-Wire línea hace que el DS2409 para llevar a cabo un encendido suave reset.Cuando el maestro se vuelve a conectar, la configuración se restablece a su estado de encendido por defecto y las salidas 1-Wire están inactivos, el estado de las banderas de eventos no está definido. Las características en la Tabla 1 están dirigidos a las tres aplicaciones principales: una inteligente punto de la sonda, la red multicapa, y dos maestro de la red (ver T capaces de 2 ). Tabla 2. Características vs Matrix Aplicación

Red multicapa

Para cualquier red, es importante encontrar el mejor equilibrio entre la carga que el maestro debe conducir y el número de nodos (o braches, o esclavos) servicios. Un método para lograr esto es una topología de varias capas ( Figura 2 ). La ilustración muestra cuatro capas, comenzando con el tronco (capa 0), que está siempre activa. Todas las capas posteriores se compone de ramas conmutada (Capas 1 a 3). El R1/C1 combinación debe ser incluido junto al maestro 1-Wire . Si una ruta a través de uno o más dispositivos de DS2409 está establecida y la conexión entre el tronco 1-Wire y rompe maestro, R1 permite que el recorrido se apaga automáticamente cuando el maestro se vuelve a conectar. C1 evita que el DS2409s de obstaculizar el bus 1-Wire en caso de V _DD corte. Para controlar eficazmente este tipo de red, el maestro debe conocer la topología de la red en la forma de los números ROM ID de todos los DS2409 esclavos en cada rama de cada capa. Para abrir el camino a los esclavos en la Capa 3, según lo indicado por la flecha de color turquesa, el maestro tendría que emitir la siguiente secuencia de comandos:

• Coincidir con ROM de U1 en el tronco.
• Activar la salida principal (esto abre el camino a dos esclavos de la Capa 1).
• Partido ROM para U3 de la Capa 1.
• Activar la salida principal (esto abre el camino a dos esclavos en la capa 2).
• Partido ROM para U4 en la capa 2.
• Activar la salida auxiliar (esto abre el camino a los esclavos en la Capa 3, que están conectados a esta salida).

Figura 2. Topología de red multicapa.
Como V _CC potencia del dispositivo, el DS2409 carga el bus 1-Wire con 100pF, máximo (50pF de la entrada de 1-Wire y 50pF de la salida activada). En comparación, un típico parásito alimentado 1-Wire esclavo añade una carga de 800pF a 1000pF. En esta topología ejemplo, la carga total que el maestro debe manejar es: un DS2409 en el tronco (50pF), dos DS2409s en la capa 1 (150pF, dos entradas, una salida), dos DS2409s del nivel 2 (150pF), todos los esclavos conectado al puerto auxiliar de U4 (50pF + esclavos). Este es un 400pF total más esclavos. Dependiendo de los requerimientos de la aplicación, podría haber más de dos DS2409s en cada rama.Tabla 3 muestra el número máximo de ramas creadas y la carga correspondiente de los acopladores. De capa a capa, el número de sucursales crece exponencialmente, mientras que la carga de la DS2409 sólo aumenta de forma lineal. Tabla 3. Sucursales multicapa Creado vs DS2409 de carga

Además de los gastos generales de comunicación para abrir el camino a la capa de destino, que se incrementa linealmente con el número de capas, también se debe tener en cuenta la impedancia que el DS2409 añade a la ruta. Para la salida principal, que suele ser 10Ω (20Ω, max), y por lo general 15Ω (30Ω, max) para la salida auxiliar. El efecto global de la impedancia cero reduce el voltaje de alto nivel sobre la capa de destino (maestro-esclavo) y eleva el voltaje de bajo nivel en el tronco (esclavo-amo). El alto nivel se reduce por lo general no un problema. Sin embargo, debido a la baja un nivel elevado no debe ir más allá de la Capa 4.

Dual-maestro de la red

No puede haber situaciones en las que dos señores necesidad de controlar una red 1-Wire, por ejemplo, como copia de seguridad o para intercambiar datos entre sí. La figura 3 muestra un circuito para lograr esto. En este ejemplo, el DS1996 memoria i botón sirve como almacenamiento temporal para los paquetes de datos que se intercambian. Los chips de identificación son opcionales. Si está instalado, que puede almacenar datos específicos del sistema diciendo a los hosts que están accediendo a una red compartida con buffer de almacenamiento y la lógica de handshaking. Además de la memoria i Botón que podría haber una red de esclavos 1-Wire. La combinación R1/C1 se muestra en la Figura 1 también se recomienda para la aplicación de dos maestros, sino que deben ser incluidos en ambos lados. Figura 3. Dual-master concepto. Si el voltaje idénticos no se puede garantizar, tanto el poder DS2409 dispositivos de la misma fuente. Como una condición de partida, los principales productos y las salidas auxiliares de ambos DS2409s están inactivos. La red compartida se tira a 5V de ambos DS2409s, disminuyendo así la resistencia de pull-up eficaz de 750Ω. Ambas máquinas leen regularmente la información sobre el estado de su DS2409 saber si el otro equipo ha tomado el control de la red 1-Wire. Supongamos ahora que el host A quiere acceder al DS1996 para enviar un mensaje al host B. Para acceder a la memoria i Botón (DS1996), el host A se activa primero la salida de control de U1, que tira de la salida auxiliar de U2 bajo. Host B, por su parte, ha estado leyendo la información de estado de U2 y por lo tanto sabe que el host A se ha hecho cargo. Anfitrión de la próxima, se activa la salida principal del acoplador de U1 y escribe datos en la memoria i Button. Cuando terminó de escribir, el host A se desactiva la salida principal de la U1 y desactiva la salida de control. Host B, sigue leyendo la información de estado de U2, se da cuenta de que el host A ha terminado de escribir. Ahora, el equipo B se activa la salida de control de U2, que tira de la salida auxiliar de U1 baja. Host A lee la información del estado de U1 y por lo tanto sabe que el host B se ha hecho cargo. Host B ahora se activa la salida principal de U2, y lee el mensaje de la memoria i Button. Después de procesar el mensaje, el host B, escribe una respuesta a la i botones. Cuando haya terminado, el equipo B se desactiva la salida principal de U2 y desactiva la salida de control. Host A, sigue leyendo la información de estado U1, sabe que el acceso al host B ha terminado.

Comandos de función y su uso típico

El DS2409 comprende un total de 11 órdenes, que aplican tanto las funciones de red o funciones de control. Tabla 4 enumera los comandos e indica su finalidad y el uso típico. Los comandos son ordenados por su importancia en una aplicación de red. Para más detalles, consulte la hoja de datos DS2409. Tabla 4. DS2409 comandos de función y su uso típico

Particularmente interesante es el símbolo del Smart-On ( Figura 4 ). El trazo superior muestra la comunicación de la entrada bus 1-Wire, que es un comando auxiliar Smart-On en este ejemplo. El primer byte es el código de comando 33h, seguido por el estímulo restablecer FFh, la respuesta de reset (00h = pulso detectado presencia), y el byte de confirmación (33h = no corta). La traza del centro muestra la actividad en la salida auxiliar, es decir, un reset / Presence Detect (PD) del ciclo. La traza del fondo muestra la transición a la salida de control, como la salida principal se desactiva antes de la activación de la salida auxiliar. Cualquier comunicación después de la confirmación del byte se transmite a través de la salida activada. Los informes de pulso presencia es correcta sólo si es precedida por una todas las líneas de descuento de comandos. Figura 4. Smart-A la orden auxiliar. La forma normal de desactivar una salida es a través de todas las líneas de comando Off ( Figura 5 ). El trazo superior muestra el byte de comando 66h, seguido por el byte de confirmación. Mientras que el byte de comando se pasa a través de la salida (centro de seguimiento), el byte de confirmación no está. La traza del fondo muestra la salida de control, ya que cambia con la desactivación de la salida. Figura 5. Todas las líneas de comando Cerrar. Además de la Smart-On, no es una orden directa-On para la salida principal ( Figura 6 ). Las huellas alcance el mismo aspecto que un reflejo de todas las líneas de descuento de comandos. Inmediatamente después de la A5H código de comando, la salida principal se activa (traza inferior). El byte de confirmación se pasa a través de la salida (centro de seguimiento). Si se utiliza este comando, un ciclo de reinicio / PD debe seguir para asegurarse de que los esclavos en la salida activa se sincronizan con el maestro. Figura 6. Direct-A la orden principal.

DS2409 emulación

Para emular un DS2409 se necesita 1-Wire interruptores direccionables (para el control digital y sensores) y conmutadores analógicos (para activar o desactivar las salidas). Una emulación parcial es posible con un interruptor de 2 canales direccionables (por ejemplo,DS2413 , DS2406 , o DS28E04 ) más uno o dos conmutadores analógicos. Para una emulación completa se necesita un 5-canal 1-Wire switch direccionable (por ejemplo, DS2408 , 8 canales) y dos centrales analógicas. Es importante que el interruptor se enciende direccionable con todos los PIO en off (no conductor) del estado. El apagón analógico debe ser de la single-pole/double-throw ( SPDT ) tipo. Al seleccionar un switch, busca una tensión de alimentación de 5V ± 10%, una resistencia (R _ON ) de 30Ω o menos, y de baja capacidad (no más de 50pF) en los tres nodos del interruptor. El tiempo de encendido y apaga-no debe exceder de 100 ns. Excelente incorporado en la protección de ESD es deseable. Basado en las especificaciones hoja de datos, los conmutadores analógicos siguientes fueron identificados como adecuados:

• De un solo canal: MAX4729 (5.7Ω, max), MAX4730 (5.7Ω, max), MAX4644 (4.75Ω, max)
• De doble canal: MAX4717 (3.5Ω, max), MAX4719 (25Ω, max), MAX4635 (4.5Ω, max), MAX4636 (4.5Ω, max), MAX4750 (30Ω, max)
• De triple canal: MAX4693 (25Ω, típico, 40Ω, max, lento el cambio).

Ninguno de los interruptores de arriba tiene una buena protección contra descargas electrostáticas. Las pruebas de banco se realizaron utilizando el MAX4561 un solo cambio de canal, que ha incorporado la protección de ESD de 15 kV ± a el NO y NC pines. Sobre todo debido a su alta R _ON valor de 45Ω general, el MAX4561 no deben ser considerados para la emulación de DS2409.

Circuitos ejemplo

En el ejemplo, en la figura 7 es una emulación parcial que implementa un encendido 1-Wire de salida y la salida de control del DS2409.U1 es el de 2 canales 1-Wire switch direccionable con drenaje abierto los puertos PIO. U2 es el apagón analógico SPDT. Las tres terminales del interruptor ocupan pines NO, NC y COM. El interruptor es controlado por el nivel digital en el en el pin. En el estado de encendido por defecto, tanto el interruptor de la PIO direccionables 1-Wire se encuentran en alta impedancia. Resistencia R2 se aplica una lógica de altura para el interruptor IN pin, lo que hace que el pasador de NO estar conectado a COM. La resistencia R1 en el pin NO ofrece la pullup 1.5kΩ a los inactivos 1-Wire de salida en el pin COM. Esto es equivalente al estado de encendido del DS2409. Para activar la salida 1-Wire de U2, el maestro se convierte en el PIO-A, que se aplica una lógica de baja a la EN pin de U2. Esto hace que el apagón analógico para desconectar de la COM y NO para conectarlo a Carolina del Norte, es decir, el nuevo bus 1-Wire. Volviendo PIO-A de desactiva la salida 1-Wire. El maestro puede operar PIO-B independientemente de la PIO-A, por ejemplo, para emular el DS2409 es la salida de control en modo manual o para controlar otro circuito R1/R2/U2-like. Cuando se controlan dos conmutadores analógicos, el maestro 1-Wire debe asegurarse de que no más de una 1-Wire salida se activa. Esto se puede hacer a través de software o (más seguro) con la ayuda de la lógica del pegamento que decodifica los casos PIO-A ^ activo bajo PIO-B y activo bajo PIO-PIO A ^ B-para controlar los conmutadores analógicos. PIO-B también podría ser utilizado para la detección de eventos (búsqueda condicional) y la detección de corto (línea punteada). Un impulso de reposición antes de la activación de salida no puede ser apoyada. Figura 7. Parcial DS2409 emulación de circuitos. U1 podría ser un DS2406, DS2413 o DS28E04.

Interruptor de direccionable DS2406

El circuito de la figura 7 se ha probado con el interruptor DS2406 direccionable. El pin de EN el apagón analógico (MAX4561) estaba relacionado con PIO-B del DS2406. PIO-A se utiliza como salida de control para encender un LED. La PIO fueron operados utilizando el comando estado de escritura (código 55h), frente a la posición de memoria 0007h ( SRAM bits de control). Bit 6 de los bits de control SRAM accede directamente al fracaso PIO-B del canal tapa. La figura 8 muestra la secuencia de activación de salida. Visibles en el trazo superior es el CRC16 bytes (1Fh, E2H) que siguen el byte de datos 3Fh que fue escrito a la dirección 0007h. La traza del fondo muestra la transición PIO-B, que controla el apagón analógico. No hay actividad en la salida 1-Wire (centro de seguimiento) hasta que el ciclo de reinicio / PD que sigue inmediatamente después de la CRC16. Este reset / PD no está incluido en la Figura 8. Figura 9 muestra la secuencia de desactivación de salida. Visibles en el trazo superior es el CRC16 bytes (1Eh, 12h), que siguen el byte de datos 7Fh que fue escrito a la dirección 0007h. La traza del fondo muestra la transición PIO-B, que controla el apagón analógico. Actividad en la salida 1-Wire (centro de seguimiento) termina con el cambio de estado en el PIO-B, después de que el maestro emite un ciclo de reinicio / PD.Este reset / PD no está incluido en la Figura 9. En lugar de escribir en el registro de estado, la PIO se puede controlar usando el comando Canal de Acceso (código F5H). Esto, sin embargo, no se intentó. Además, tenga en cuenta que el DS2406 lleva a cabo un encendido restablece después de menos de 1 minuto sin energía eléctrica. El DS2409, por el contrario, se somete a un ciclo de encendido de reposición cuando el voltaje de alimentación se interrumpe o si la entrada de 1-Wire se ha desconectado (bajo) por sólo unos pocos milisegundos. El DS2406 tiene una actividad pestillos en su PIO. Por lo tanto, puede apoyar la detección de eventos (búsqueda condicional) y la detección de corto (línea punteada). La actividad de los cierres se despachan en el comando de acceso al canal (canal 1 byte de control). Figura 8. Emulación parcial con DS2406, de activación de salida. Figura 9. Emulación parcial con DS2406, la desactivación de salida.

Interruptor de direccionable DS2413

El circuito de la figura 7 también se ha probado con el interruptor DS2413 direccionable. El pin de EN el apagón analógico se conecta a PIO-A del DS2413. PIO-B fue utilizado como una salida de control para encender un LED. La PIO fueron operados utilizando el acceso PIO comando Write (código 5Ah). Figura 10 muestra la secuencia de activación de salida. Visibles en el trazo superior son los datos de salida PIO Byte (FEH primera verdadera y luego invertido 01h), seguido por la confirmación AAh byte, y el nuevo PIO estado Pin (3Ch).PIO-A (traza inferior), que controla el apagón analógico, los cambios después de la salida invertida PIO datos byte. En consecuencia, el byte de confirmación y el estado de PIO pin se pasan a través de la salida 1-Wire (centro de seguimiento). Un ciclo de reset / PD debe ser emitido para asegurarse de que los esclavos en la salida se activan synchronizated con el maestro. Figura 10. Emulación parcial con DS2413, la activación de salida. Figura 11. Emulación parcial con DS2413, la desactivación de salida. Figura 11 muestra la secuencia de desactivación de salida. Visibles en el trazo superior es la salida de datos Byte PIO (FFh primera verdadera y luego invertido 00h). El byte de confirmación y el nuevo estado de PIO Pin (3Ch) no están incluidos en la imagen. La PIO-A (traza inferior), que controla el apagón analógico, los cambios después de la salida invertida PIO datos byte. El byte de confirmación y el estado de PIO pin no se transmiten a través de la salida 1-Wire (centro de seguimiento). Tenga en cuenta que se tarda más de 5 minutos después de la desconexión del bus 1-Wire para el DS2413 para realizar un power-on reset. El DS2406, por el contrario, se somete a un ciclo de encendido reinicia en 1 minuto. El DS2413 tiene actividad pestillos y no admite búsqueda condicional. Detección de corto, sin embargo, es posible (línea punteada).

DS28E04 Interruptor direccionable

El DS28E04 es una EEPROM 1-Wire con dos PIO. Para la PIO al poder en el estado de no conducción, el pasador de POL tiene que estar atado a alto (5V). La PIO dos son controlados de la misma manera que con el DS2413. Por lo tanto, las figuras 10 y 11 se aplican aquí también. En el modo de parásito, la DS28E04 necesita menos de 15 años de interrupción en el bus 1-Wire hasta que se realiza un power-on reset. El DS28E04 tiene actividad pestillos en su PIO. Por lo tanto, puede apoyar la detección de eventos (búsqueda condicional) y la detección de corto (línea punteada). La actividad de los cierres se eliminan a través de la actividad Restablecer cierres de comandos.

Emulación completa (DS2408 Interruptor direccionable)

El circuito de la figura 7 se muestra la manera de emular a) un encendido 1-Wire de salida junto con la salida de control, pero no hay caso / detección de corto, y b) un encendido 1-Wire con la producción de eventos / detección de corto plazo. La limitación viene del interruptor de 2 canales direccionables. Para una emulación completa se necesita cinco canales de PIO ( Figura 12 ). El circuito de emulación completa utiliza dos conmutadores analógicos (U2, U3), que son controlados por PIO puertos P1 y P2 del DS2408 de 8 canales switch direccionable (U1). P2 y P3 puertos se conectan a la conmutación de las salidas 1-Wire. Esto permite la detección de corto y de detección de eventos. P4 se utiliza para emular la salida de control. Esto deja a P5 P7 abierta para otros usos. Si lo desea, se puede controlar a otro apagón analógico a través de P-5, por lo tanto la aplicación de un tercio 1-Wire de salida con P6 lo más corto / de eventos del sensor. P7, junto con el P4, podría dar lugar a un decodificador (no mostrado) para indicar cuál de las tres salidas de 1-Wire está activo. La PIO del DS2408 se controlan de la misma manera como en el DS2413. Por lo tanto, las figuras 10 y 11 también se aplican aquí. La búsqueda condicional de la DS2408 puede ser programado para calificar si se produjo un evento en cualquiera de sus PIO. La actividad de los cierres se eliminan a través de la actividad Restablecer cierres de comandos. A diferencia de otros interruptores direccionables, el DS2408 necesita una señal de reset externa (U4) para asegurarse de que el poder de PIO en el estado inactivo. En el modo de parásito, una interrupción de menos de 5 años en el bus 1-Wire hace que el DS2408 para realizar un power-on reset.

Protección ESD

El DS2409 tiene una protección integrada contra ESD en la entrada de 1-Wire y por tanto 1-Wire salidas. Por lo tanto, la protección ESD no será necesaria. Lo mismo es cierto para las entradas 1-Wire de los interruptores direccionables 1-Wire, pero no para su pin de PIO.Mayoría de los conmutadores analógicos tienen muy limitada la protección ESD en sus patas. Protección adicional es muy recomendable, en particular, para los nodos de conexión a la entrada y salida de 1-Wire redes. Por lo tanto, la selección de fichas de protección ESD, busque los que añadir la capacitancia muy poco para el autobús, como los productos de laMAX3202E/MAX3203E/MAX3204E o MAX3207E/MAX3208E serie. Figura 12. DS2409 completo de emulación de circuitos.

Resumen

El DS2409 es un dispositivo muy eficiente para crear y operar una gran red 1-Wire de un solo maestro. Otras aplicaciones importantes son los puntos de acceso inteligentes de control de acceso y de doble maestro 1-Wire redes. El DS2409 está siendo eliminada, lo que provocará algunas dificultades para las empresas que han confiado en el dispositivo. Esta nota de aplicación muestra que hay formas alternativas de apoyo a las mismas aplicaciones sin el DS2409. 1-Wire es una marca registrada de Cypress Semiconductor, Inc. i Button es una marca registrada de Cypress Semiconductor, Inc. MICROLAN es una marca comercial de Maxim Integrated Products, Inc.

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La adaptación de baja banda ISM Transmisores para la operación de banda alta. Nota de aplicación 4929. La adaptación de baja banda ISM, en Transmisores para la operación de banda alta

 

 

Resumen: El ISM de 300MHz a 450MHz, en los  transmisores de de banda RF, va servir al mercado europeo de 434MHz, así como las frecuencias más importantes en la banda de 260MHz a 470MHz EE.UU.. Esta nota de aplicación se analiza si un transmisor de 868 MHz puede ser creado a partir de 300 MHz a 450 MHz RF existente, para los productos de IC. Un transmisor de 868MHz serviría sin licencia de Europa de la banda de 868MHz a 870MHz. En concreto, el artículo aborda una serie de pruebas y análisis de la cantidad de energía puede ser transmitida a 868MHz de uno o más de los transmisores de RF de banda ISM diseñado para la banda de 300MHz a 450MHz ISM.

Una versión similar de este artículo apareció en el 27 de junio 2011 tema de EE Times revista.

Introducción

Banda baja (300 MHz a 450 MHz) ISM transmisores de RF, ya sirven al mercado europeo de 434MHz, así como las frecuencias más importantes de los EE.UU. de 260MHz a 470MHz banda. Esta nota de aplicación explica como un transmisor de 868 MHz puede ser creado a partir de RF existentes bajo la banda de dispositivos IC para servir a Europa sin licencia de 868 MHz a 870MHz banda. El artículo analiza específicamente una serie de pruebas y análisis de la cantidad de energía puede ser transmitida a 868 de un o más de los transmisores de RF de banda ISM diseñados para el rango de 300MHz a 450MHz.

El desafío teórico

La conmutación del amplificador de potencia (PA), en la mayoría de los transmisores de baja banda ISM, produce un segundo armónico de sólo 3 dB, por debajo de la frecuencia fundamental. Si algo de eficiencia y el poder puede ser sacrificado, ¿sería posible crear un 868MHz útil ASK transmisor de un circuito integrado diseñado para la operación de 434MHz? Dado que la densidad de ruido de fase es lo suficientemente bajo como para cumplir con los European Telecommunications Standards Institute (ETSI), fuera de la banda de las normas de emisión a 434 MHz en Europa sin licencia banda, la densidad de ruido de fase no cumpliría con los requisitos más estrictos para el 868 banda. Sin embargo, eso no quiere decir que no hay ningún valor en la elaboración de un 868MHz ASK transmisor. Algunos clientes tienen aplicaciones para la transmisión de energía muy bajo, o tal vez algunos se pueden hacer modificaciones al oscilador en los circuitos de baja banda sin la necesidad de un diseño completamente nuevo?

RF del espectro de un amplificador de potencia de conmutación

El PA de conmutación en la mayoría de ISM transmisores de RF de baja banda produce una serie periódica de 0,25 ciclos de trabajo pulsos, donde el período del pulso es el período de la frecuencia de la portadora. El espectro de frecuencias teórica de este tren de impulsos es un conjunto de líneas uniformemente espaciadas en múltiplos de la frecuencia de la portadora. La amplitud de cada línea se inclina por una sinc (sinx / x) la curva que contiene ceros en los múltiplos de 4 veces la frecuencia de la portadora. Figura 1 ilustra los primeros seis líneas del espectro de una frecuencia portadora de 434MHz. La amplitud de la componente de 868MHz (el segundo armónico) está a sólo 3 dB de atenuación de la componente fundamental de 434MHz. En la práctica, el amplificador de conmutación de las unidades de un circuito sintonizado , cuyas características dependen del rechazo deseado de los armónicos de la frecuencia fundamental. Si el circuito sintonizado tiene una relativamente ancha característica, se debe emitir el componente de 868 MHz con una potencia que no es mucho más que 3 dB por debajo de la frecuencia fundamental. Figura 1. Contribución de la energía teórica de la fundamental y los armónicos de un 25% del tren de ciclo de pulso de RF a 434MHz. La diferencia de 3 dB se verificó mediante la eliminación de los filtros armónicos de una MAX7044EVKIT y cambiar el sesgo de 62nH inductor, un valor que resuena con los cerca de 2pF 2.5pF de las capacidades parásitas. El circuito resonante formado por esta combinación LC tiene una amplia gama de ancho de banda . Por lo tanto, no atenúa el 868 armónica de manera significativa cuando la salida del PA se conecta directamente a una carga de 50Ω. La figura 2 muestra la traza de analizador de espectro de los componentes de 434MHz y 868MHz. El componente de 868 MHz es 3,5 dB más bajo que el componente de 434MHz, lo que representa sólo una reducción de 0,5 dB por el circuito de resonancia. Figura 2.Espectro de MAX7044EVKIT transmisor ISM con circuito tanque sintonizado a 434MHz. El siguiente paso es modificar los componentes de red de adaptación, para mejorar el segundo armónico 868 y atenuar la frecuencia fundamental de 434MHz.

Modificación de la antena de coincidencia Circuitos para la operación de 868 MHz

Igualación de la topología de red para el funcionamiento de 434MHz

El MAX7044EVKIT fue modificada para la operación de 868 MHz, usando la topología de los componentes ya existentes para el funcionamiento de 434MHz. La redes de adaptación de todos los equipos de la ISM EV transmisor RF en la banda de 300MHz a 450MHz tienen la misma topología que se muestra en la Figura 3 . Los designadores de referencia son idénticos a los de la MAX7044EVKIT. Figura 3. Coincidencia de la red y los designadores de referencia para el MAX7044EVKIT. Hay varias maneras de realizar una red de adaptación a una carga de 50Ω con esta topología. El método más sencillo es el de poblar la red de C2-L3-C6 pi como un filtro de paso bajo 50Ω para el rechazo de armónicos. A continuación, utilice la combinación de C1-L1 como una "L" de la red de banda estrecha transformación de impedancia 50Ω que convierte a una mayor impedancia. Con la excepción del MAX7044 yMAX7060 280MHz a 450MHz transmisor programable, todos Maxim ISM RF banda baja transmisores son los más eficiente de la energía cuando conducen una impedancia de 125Ω y 250Ω entre. El MAX7044 alcanza su mayor potencia en la banda baja (13dBm con 2.7V de alimentación) cuando se maneja una carga de 50Ω a 60Ω. Los niveles más bajos de energía y reducir las corrientes de alimentación se puede lograr mediante el aumento de la impedancia presentada a la salida del PA del transmisor. Para la operación normal en la banda baja, los inductores y los condensadores son escogidos para presentar la impedancia deseada a la AP en la frecuencia de diseño. Para el MAX7044EVKIT, los valores elegidos presentan un buen partido a 50Ω en 433.92MHz. El propósito de los experimentos que siguen es cambiar los componentes del juego en un 433,92 MHz kit de EV (para presentar un buen partido a 868MHz) y para reducir la transmisión poder a 434MHz.

PA-salida del tanque circuito sintonizado a 868 MHz

El primer paso en el desarrollo de una red de adaptación de 868MHz es tratar de coincidir con la más simple posible, que es un circuito tanque 868 en la salida del PA, conectado a una resistencia de 50Ω. Este enfoque se utiliza para producir la línea de base del espectro radioeléctrico en la Figura 1. Sin embargo, en este caso el inductor sesgo se elige a resonar la capacitancia parásita de la PA en 868 pines (en lugar de 434 MHz). Para producir el esquema presentado en la Figura 4 , el inductor sesgo PA fue cambiado en el MAX7044EVKIT de 62nH (para un circuito de resonancia en 434 MHz) para 16nH (para un circuito de resonancia en 868 MHz). Además, los condensadores shunt fueron retirados de la red IP y el inductor en serie fue sustituida por una derivación 0Ω. Por último, la serie de condensadores C1 se cambió entre la red IP y el inductor sesgo de 47pF, efectivamente un bloque de CC en 868. Figura 4. Simple tanque circuito de juego de red para el MAX7044EVKIT a 868MHz. Medición de la potencia de la frecuencia de 434MHz fundamental y los armónicos de los cuatro primeros se enumeran a continuación. El espectro de los componentes de 434MHz y 868MHz se muestra en la Figura 5 . Las frecuencias se han redondeado al más próximo de 1MHz. V _DD = 2,7 V, I = 16.83mA, me _PLL = 2.06mA, que _PA = I - I _PLL = 14.77mA P (434 MHz) = 9,0 dBm P (868) = + 8.65dBm P (1302MHz) = 4,5 dBm P (1736MHz) =-3.0dBm total eficiencia PA (potencia en las cuatro frecuencias / (V _DD × I _PA )) = 46,6% La eficiencia de 868 PA = 18,4% Figura 5. Espectro de MAX7044EVKIT con circuito tanque sintonizado a 868. Debido a que el ancho de banda del circuito tanque 868 es más estrecho que el ancho de banda del circuito tanque 434 MHz (la capacitancia parásita sigue siendo el mismo, por lo que el inductor debe reducirse por un factor de 4), no es suficiente el rechazo de la frecuencia fundamental de 434MHz para el poder en lo fundamental y segundo armónico casi iguales. Este simple cambio en el circuito tanque mejora la relación potencia del componente de 868MHz a 434MHz en el componente de aproximadamente 3 dB.

Paso alto del partido de 868MHz

El siguiente paso es cambiar la red IP de paso bajo a una red de paso alto para atenuar aún más el componente de 434MHz. El inductor 16nH PA prejuicios y el condensador en serie (47NH) no se modificaron. La red IP, normalmente se utiliza como un filtro de paso bajo para un mayor rechazo de armónicos, se cambió a una red de paso alto L simple que transforma 50Ω en el conector de la antena a 200Ω en el pin de salida del PA. La red L sencillo fue elegido para este paso, en lugar de una completa red IP, para reducir al mínimo el número de cambios de componentes adicionales y determinar la efectividad de este cambio. Debido a que la carga vista a la salida del PA con la red de L es 200Ω (en lugar de 50Ω), el TX-alimentación de corriente de drenaje debe ser menor de lo que es para una carga de 50Ω. Figura 6. Paso alto de impedancia L transformación de la red. Las medidas de potencia de la frecuencia de 434MHz fundamental y los armónicos de los cuatro primeros se enumeran a continuación. El espectro de los componentes de 434MHz y 868MHz se muestra en la Figura 7 . Las frecuencias se han redondeado al más próximo de 1MHz. V _DD = 2.7V, IDC = 18.1mA, me _PLL = 2.06mA, que _PA = IDC-I _PLL = 16.04mA P (434 MHz) = 2,5 dBm P (868) = + 11.2dBm P (1302MHz) = 4,0 dBm P (1736MHz) =-3.2dBm total radiada de eficiencia (las cuatro frecuencias) = 41,5% El 868 radiada eficiencia = 30.4% Figura 7. Espectro de la MAX7044EVKIT con circuito tanque 868 y la red de paso alto L. La L-pasa-altos de la red coinciden atenúa el componente de 434MHz y aumenta considerablemente la eficiencia del componente de 868 MHz deseado con el 30,5%. Esto demuestra que una señal de 868MHz con más de 10 dBm de potencia de transmisión en una antena de 50Ω se pueden producir con unos simples cambios en la red existente a juego.

Resumen de la simple red de adaptación, los cambios

El inductor de sesgo a la MAX7044EVKIT fue sustituido por un valor menor que forma un circuito resonante con la combinación de IC y la capacidad a bordo de 868MHz. Esto hizo que los componentes de 434MHz y 868MHz de igualdad en el poder. Sustitución del filtro de paso alto con una armónica sencilla L-juego de la red mejora el componente de 868MHz a 434MHz por otro -9, por lo que 868 es la frecuencia dominante de transmisión. Hay una pequeña pérdida en la eficiencia energética, pero este circuito es aún la transmisión de una señal de 868 MHz a más de 10 dBm. Hay más cambios en el circuito que se puede hacer para mejorar aún más el componente de 868MHz con respecto a la frecuencia de 434MHz fundamental y sus armónicos superiores.

Sugerencias para trabajos futuros

Estos sencillos cambios demostrar que los componentes externos puede ser modificado para aumentar significativamente la potencia de segundo armónico de un transmisor de IC (en comparación con la frecuencia fundamental), mientras que el mantenimiento de un alto nivel de transmisión de la señal. Este es un buen comienzo, pero con más obstáculos que superar para poder transmitir una señal de que cumple con las regulaciones que operan en las bandas libres de licencia de 868 MHz en Europa y 915 en los EE.UU.

Mejora adicional del componente de 868 MHz

La mejora del componente de 868 MHz es mejorada por el aumento de la Q del circuito resonante, formado por el inductor de la parcialidad y la capacitancia a tierra de la PA. Esto puede hacerse mediante la adición de un condensador a tierra en el pin de salida del PA y la reducción del sesgo inductor. En esta investigación, el inductor de sesgo se redujo a 16nH a resonar con la capacitancia parásita en el tablero y en la IC. El inductor puede ser reducido a la gama 5nH a 10NH y la capacidad de derivación total aumentó a cerca de 6PF, antes de la Q descarga de los componentes individuales se reduce significativamente la eficiencia global. rechazo 434MHz El paso alto L-red de adaptación se puede mejorar con sólo añadir un derivación bobina en la posición C6 de la figura 6 para formar una red pi paso alto y ajustando los valores de inductor. La selección cuidadosa de los tres componentes de la red pi-debería aumentar el rechazo total del componente de 434 MHz a 25 dB o 30 dB. Esto es aún lejos del rechazo 46dB necesarios para satisfacer el requisito de ETSI que todas las emisiones espurias por debajo de-36dBm, si la señal de 868 MHz de transmisión es de +10 dBm. Hay métodos más sugerencias para mejorar el rechazo hacia el final de esta nota de aplicación.

Mantenimiento de la eficiencia del transmisor

Las modificaciones hechas hasta el momento se concentran en mejorar el componente de 868MHz y 434MHz rechazar el componente.Estos cambios reducen la eficiencia de la AP desde casi el 50% para una transmisión de 434 MHz a cerca de 30% para una transmisión de 868MHz. Sin embargo, nuevos intentos de rechazar la señal de 434MHz puede degradar aún más la eficiencia. Las primeras mediciones en el desarrollo de redes de adaptación para las transmisiones de 434MHz mostró que la fuga de corriente continua aumenta cuando la red de adaptación de 434MHz fue desajustado. Teniendo en cuenta que un filtro típico rechaza las frecuencias mediante la presentación de un partido de los pobres en esas frecuencias, es sorprendente que el consumo de corriente en estas pruebas no aumentó más. ¿Cómo puede el rechazo de 434MHz mejorar aún más, sin causar más aumento de la corriente disminuye y el consiguiente en la eficiencia?

El enfoque Diplexer

Un diplexor se utiliza normalmente en doble canal receptor de sistemas para conectar una antena de recepción común a dos receptores, cada uno sintonizado en una frecuencia diferente. El diplexor formas un buen partido a la antena, tanto de las dos frecuencias de diseño.Si la antena de recepción se sustituye por el PA, ahora hay un camino por separado para el componente de 434MHz y el componente de 868MHz. La ruta de 868 se conecta a una antena de transmisión y la ruta de 434 MHz se conecta a una carga resistiva en el circuito .La ventaja de esta configuración a través de un filtro de 868 sencilla es doble: el componente de 434MHz se iguala (manteniendo así el consumo de corriente de baja), y también se envía a una carga que no irradia. Si la antena en el puerto 868 está correctamente emparejado y ajustado, el rechazo de la radiación 434MHz componente va a ser muy fuerte. Para reducir aún más el suministro de corriente a 434 MHz, el concepto diplexor puede ser modificado para presentar una impedancia mayor que el componente de 434MHz a 868MHz el componente. No es un defecto potencial de este enfoque, que supone un lineal de la señal de origen con una carga de 50Ω.El PA, que tiene una salida del amplificador de conmutación, no se ajusta a ningún modelo lineal.

Revisión del modelo de amplificador conmutado

El espectro de la figura 1 se basa en la salida sin filtrar de la Autoridad Palestina, que es un 25% por ciclo de onda cuadrada a 434MHz.La salida de la AP es un corto circuito el 25% del período de 434MHz. Cuando la red de adaptación se adapta de forma correcta, el cortocircuito se produce en el punto más bajo de una onda senoidal de 434MHz. Esto está diseñado para que la corriente "bombea" el circuito de resonancia se produce en el mínimo de tensión (cerca de 0V o tierra). Comportamiento previsto de la AP se basa en el modelo del circuito de esta forma de onda de conmutación, que está conectado a un circuito de resonancia con una carga resistiva. Sin embargo, el modelo necesita ser modificado para que el circuito de resonancia a 868MHz. Se puede mostrar que el componente de 434MHz es rechazada por el circuito de 868MHz sin un gran aumento en la oferta actual. Esto puede explicar por qué las mediciones de corriente de drenaje aumentó más cuando la red de adaptación se desajustado de 434MHz. (Las mediciones aumentó en un 10% a 20%, en comparación con las mediciones de la red de adaptación-868 experimentos.) Tal vez hay un requisito mínimo de corriente en el segundo armónico de 434MHz?

La reducción del ruido de fase

El requisito de ETSI de que todas las transmisiones espurias por debajo de un nivel de potencia absoluta de-36dBm impone una restricción no sólo en la radiación de armónicos, sino también en el ruido de fase del transmisor. En Europa, la banda de 434 MHz sin licencia está entre 433.05MHz y 434.79MHz. (Centro de la banda es 433,92 MHz, lo que explica por qué esta frecuencia en particular es muy utilizado.) Fuera de los límites de banda y los rayos no pueden ser superiores a-36dBm. En los bordes, el mayor contribuyente de la MAX7044 es el ruido de fase de la frecuencia de la portadora. El MAX7044 es la densidad de ruido de fase se especifica en -92dBc/Hz, donde "dBc" significa "dB por debajo de la portadora." De acuerdo a los requisitos de ETSI, el poder espurio tiene que ser medido en un ancho de banda de 100 kHz utilizando un detector de cuasi-pico, que produce la medición misma potencia en la señal ruido de fase como un detector de potencia media. Adición de 50 dB de la relación logarítmica entre el ancho de banda de medición de 100 kHz y el ancho de banda de 1 Hz en la especificación de la densidad trae la potencia medida en un ancho de banda de 100 kHz hasta-42dBc. Si la potencia medida se limita a-36dBm, el MAX7044 puede transmitir 6 dBm (max) a 434 MHz en Europa. En el rango de frecuencia de 868MHz a 870MHz, la banda más ancha permisible es 868.0MHz a 868.6MHz. Transmisores no puede emitir más de-36dBm de potencia media fuera de esta banda. El poder fuera de la banda se mide en un ancho de banda de 100 kHz, ya que se encuentra en 434MHz, pero la banda se encuentra 600kHz en lugar de 1.74MHz. Esta es una restricción casi 3 veces más estrecho en 868 que en 434MHz. Además, el segundo armónico de 434MHz, 868MHz, que es-tiene una densidad de ruido de fase que aumenta con el cuadrado de la frecuencia. Esto significa que será superior a 6 dB de 868 MHz que es a 434MHz. La densidad de ruido de fase de una portadora de 434MHz transmite desde el MAX7044 es de aproximadamente -89dBc/Hz a 300kHz de la compañía y -83dBc/Hz a 868MHz. En un ancho de banda de 100 kHz, la potencia media a 300 kHz es [-83 + (10log ₁₀ (100 kHz))] =-33dBc. Esto limita la potencia que se transmite el MAX7044 está en 868 por debajo de-3dBm. El oscilador MAX7044 es relativamente alto de ruido de fase, los resultados de densidad de un diseño que permite que el VCO frecuencia en el interior del dispositivo para ser sintonizado desde 300MHz a 450MHz.Esta densidad de ruido de fase es aceptable en los EE.UU. sin licencia banda de 260MHz a 470MHz, porque la radiación espuria-requisitos en frecuencias cercanas a la frecuencia de la portadora no son tan restrictivas como en Europa. Con el fin de transmitir a los niveles de potencia cerca de 10 dBm en la banda de 868MHz Europea del VCO en el MAX7044 tiene que cambiar a una más estrecha y baja ruido de fase arquitectura, como un oscilador LC.

Conclusiones

Con simples cambios en la red de adaptación, es posible que la energía de conmutación de un amplificador de 434 MHz transmisor irradia más en 868 que en 434MHz. En este artículo se discute cómo un MAX7044EVKIT con un circuito tanque de 868 L y la transformación de paso alto impedancia producido un portador de 868 a 11 dBm. En esta situación, la compañía fue de casi 868 -9 mayor en el poder de la frecuencia fundamental de 434MHz. La eficacia de PA en 868 fue de 30%. Más rechazo de 434MHz que se necesita para satisfacer los límites de EE.UU. y Europa espurios radiación. Sin embargo, diferentes topologías y métodos de modelización puede mejorar el rechazo del componente de 434MHz. Una adaptación de las rutas clásicas diplexor el componente de 868MHz a la antena y el componente de 434 MHz en una carga ficticia. Un cambio en el circuito de sintonía en el modelo de amplificador de conmutación de conduce a una mejor selección de la red de 868MHz a juego. El VCO puede ser modificado para producir una menor densidad de ruido de fase, con el fin de satisfacer la ETSI de radiación espuria de los límites en la banda de 868MHz.

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Por:
Fons Janssen, Miembro Senior del Personal Técnico

Resumen: Una modificación del circuito de corriente de control en un sistema de baja tensión LED permite el uso de una tensión de alimentación picado para modular la intensidad del LED. El circuito de corriente de entrada impide a los condensadores de desacoplamiento, apagando los LEDs durante los intervalos en que la tensión de alimentación está apagado.
Una versión similar de este artículo apareció en el 23 de septiembre de 2010 de Diseño Electrónico revista. En baja tensión (24V) de iluminación sistemas, las fuentes de alimentación fuera de línea a menudo pueden ser ubicados a cierta distancia de las lámparas. Un sencillo de dos hilos de cable normalmente conecta las dos secciones, y la intensidad de la lámpara puede ser controlada por cortar la tensión de alimentación. Para las luces de filamento basado en esto no es un problema, sino una tensión de alimentación picada puede afectar a la fiabilidad de las lámparas de LED. lámparas LED requieren un circuito dedicado para el control de la corriente del LED, y como la mayoría de los circuitos de control, ésta requiere de un condensador de desacoplamiento en el suministro de voltaje de entrada.El condensador de carga y descarga alternativamente en cada transición de la tensión de alimentación, y los condensadores de cerámica se puede producir un ruido acústico molesto cuando tratan de esta manera. Condensadores electrolíticos no tienen el problema de acústica, pero de alta corriente de arranque corrientes pueden causar la disipación de potencia en la resistencia en serie equivalente , que afecta a la fiabilidad. (ESR para electrolíticos es mayor que la de capacitores de cerámica.) Este efecto se puede reducir la vida útil de un condensador electrolítico. Se puede evitar la descarga de los condensadores de desacoplamiento simplemente cambiando el LED apagados durante la tensión de alimentación fuera de tiempo. La mayoría de los controladores de LED (como el MAX16832 ) poseen una entrada especial (DIM) que se puede utilizar para cambiar la corriente del LED encendido y apagado rápido. Sin embargo, usted debe manejar la entrada del DIM con una señal adicional, que no se puede hacer si sólo dos cables están disponibles! La solución es hacer que el circuito del LED del controlador de la lámpara de detectar el inicio del tiempo de desconexión, y apagar el LED antes de los condensadores son muy dados de alta. Este circuito también debe detectar el comienzo de la puntualidad, lo que puede convertir los LEDs de nuevo. La implementación más sencilla de esta idea se muestra en la Figura 1 (ignore las líneas azules, por el momento).Diodo D (en rojo) aísla la señal de la DIM condensador de desacoplamiento. Cuando la tensión de alimentación se apaga (es decir, se inicia el tiempo libre), la señal DIM va a la lógica de cero y deshabilita el controlador LED. Debido a que el condensador de desacoplamiento ya no se carga por los LEDs, que conserva su cargo. Figura 1. Este circuito, incluyendo los circuitos de color azul y sin el diodo de color rojo (ver texto) evita que el exceso de carga y descarga del condensador de desacoplamiento, apagando los LEDs durante los intervalos en que la tensión de alimentación está apagado picado. En la práctica, este enfoque tiene varias desventajas . En primer lugar, el diodo presenta disipación igual a V _ƒ × I _CARGA . En segundo lugar, el momento exacto en que el conductor se apaga está determinada por la capacitancia en el sistema antes de que el diodo. Si esta capacidad es importante, la señal DIM no se reducirá al instante, pero tomará algún tiempo para llegar a la lógica de cero, y este intervalo de tiempo puede permitir que el condensador de desacoplamiento a perder una gran cantidad de carga. El problema puede ser superado con una resistencia de carga a tierra justo antes de que el diodo, que rápidamente se tira de la señal DIM a tierra, pero que también introduce la disipación de la resistencia no deseados durante el tiempo de. Una solución mejor es demostrado por las adiciones de color azul se muestra en la Figura 1. El diodo se elimina, y la combinación de formas D2/C3 un detector de envolvente que sigue a la tensión de entrada, pero poco a poco. Durante el tiempo de la tensión base-emisor de T1 es positiva, por lo que T1 está apagado y su colector se encuentra en 0V. T2, R3 y R4 forman un inversor que convierte esta lógica de 0 a 1 lógico, al encender el LED a través de la clavija DIM. La tensión de entrada disminuye rápidamente con el inicio de fuera de tiempo, pero el detector de envolvente responde más lentamente. Como resultado, la tensión de la base de T1 cae más rápido que su tensión de emisor. T1 se activa cuando el voltaje base-emisor alcanza-0.7V, haciendo que el nivel lógico en DIM para cambiar de 1 a 0. Esta transición se apaga el piloto LED instantánea, eliminando así la carga del condensador de desacoplamiento. La tensión de base vuelve a subir como en el tiempo comienza, el cambio de T1 y el conductor del LED de nuevo. Debido a las fluctuaciones de tensión de entrada no son mucho más que 1V, las corrientes de entrada al comienzo de la jornada se reduce mucho.Estas mejoras de rendimiento son fácilmente medibles. En primer lugar, las formas de onda de la figura 2a se muestra el efecto de una tensión de entrada picado sin las medidas adoptadas para proteger el condensador de desacoplamiento. Corrientes de entrada muestra los picos de más de 12A, y la tensión de entrada (presente en el condensador de desacoplamiento) presenta grandes oscilaciones.Durante el tiempo de inactividad, el voltaje de entrada cae por más de 10V. Presentamos el circuito de detección reduce en gran medida estos valores ( Figura 2b ). Picos de corriente de entrada son más o menos 2A, una mejora de factor de seis. El voltaje de entrada se muestra mucho menos fluctuación-ahora del orden de 2 V, que es lo suficientemente bajo como para permitir el uso de capacitores de cerámica barata desacoplamiento sin ruido audible. La señal de DIM ( Figura 3 ) muestra dos fallas debido a las oscilaciones en la tensión de entrada: uno al comienzo del período de, y una más pequeña al comienzo de la fuera de la época. Estos fallos son muy cortos, sin embargo, que afectan a la corriente del LED ( Figura 4 ). Figura 2. De entrada de voltaje y corriente de la figura 1, con el circuito de detección azul inactivo (a) y activa (b). Figura 3. En la Figura 1, la oscilación en el voltaje de entrada (azul) causa problemas técnicos en las transiciones DIM tensión. Figura 4. Estos LED actuales formas de onda de la figura 1 muestran que un circuito detector activa (azul traza) tiene poco efecto sobre la corriente del LED.

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Comentarios de los miembros
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3 comentarios

eplesner - descarga del condensador
(Sin calificación)
08/21/2011

El problema con el circuito que se muestra es que el C1 y C3 tienen que ser elegidos es tal manera que la descarga de C1 por el coeficiente intelectual de MAXC16832 tiene que ser mucho más lento que la descarga de C3 por el "azul" del circuito, de lo contrario todo el circuito es inestable. Esta inestabilidad se llevan a MAX16832 cambiar momentáneamente dentro y fuera de la descarga C1 de acuerdo con la descarga de C3. Creo que este circuito funciona mejor con frecuencias de modulación PWM rápido. No va a funcionar con velocidades de parpadeo en el orden de cientos de ms de segundos. En general, el MAX16832 (y todos los otros chips usando esta arquitectura) necesita Vin = 2 x Vled para actuar estable (por dólar ciclo de trabajo de distribución tiene que ser <50%), y esto guarda el circuito de la demostración, en muchos casos. Cuanto más alto es Vin wrt. Vled y más rápido de la frecuencia de conmutación, el mejor del circuito de la demostración funciona. Sin embargo la capacidad de alta, muy alta tensión (por ejemplo, 24) condensadores cerámicos no son baratos. No es un circuito ideal en mi humilde opinión

Fons - Re: circuito detector de envolvente
(Sin calificación)
04/11/2011

Dejando el diodo y la conexión del detector de envolvente hacia el ánodo no mejora el rendimiento. En la práctica, la tensión en el ánodo no cae más rápido que la tensión en el cátodo. En realidad el voltaje del ánodo sigue el voltaje del cátodo (sólo 0,7 V de diferencia). Por lo tanto, dejando el diodo no hará que el circuito de detección de reaccionar con mayor rapidez. El diodo no hará sino aumentar las pérdidas, así que mejor dejarlo fuera.

Ovidiu - circuito detector de envolvente

04/07/2011

¿Qué hay de mantener el diodo (en rojo) y conectar el circuito detector de envolvente en el ánodo de diodo?
Yo creo que sería mejor, a alguien?

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El MAX98089 es un codec de audio con todas las funciones de alto rendimiento y cuyo consumo de energía hacen que sea ideal para aplicaciones portátiles. amplificadores de clase D altavoz proporcionan una amplificación eficiente para dos altavoces. Bajas emisiones radiadas permitir la operación por completo sin filtro. Interruptores de bypass integrado opcionalmente conectar un amplificador externo para el transductor, cuando los amplificadores de clase D están desactivados. El IC tiene una clase H amplificador de auriculares estéreo que utiliza una bomba de carga de doble modo de maximizar la eficiencia mientras se emite una señal de referencia a tierra que no requiere de salida acoplamiento de los condensadores. El IC también cuenta con un amplificador diferencial mono que se puede configurar como una salida de línea estéreo. Dos entradas analógicas diferenciales micrófono están disponibles, así como soporte para dos micrófonos digitales PDM. Interruptores integrados permiten una entrada de micrófono adicional, así como las señales de micrófono para ser enviado a los dispositivos externos. Dos entradas flexibles sola línea de composición o diferencial puede estar conectado a una radio FM o de otras fuentes. integrada FlexSound ™ mejora el rendimiento del altavoz mediante la optimización de nivel de señal y la respuesta en frecuencia, limitando la deformación máxima y la potencia en la salida para evitar daños en los altavoces. Control automático de ganancia (AGC) y una puerta de ruido para optimizar el nivel de la señal de las señales de entrada de micrófono para hacer el mejor uso de la gama dinámica de ADC. El dispositivo está completamente especificado en los -40 ° C a +85 ° C Rango de temperatura extendida.

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Características principales
Aplicaciones / Usos

• Consumo de energía 5.6mW (DAC a HP a 97dB DR)
• 101dB DR DAC estéreo (8 kHz <f _S <96 kHz)
• 93dB DR estéreo ADC (8 kHz <f _S <96 kHz)
• Equipo de música, bajo EMI Clase D Amplificadores
  • 1.7W/Channel (8Ω, V _{SPK_VDD} = 5,0 V)
  • 2.9W/Channel (4Ω, V _{SPK_VDD} = 5,0 V)
• Eficiente de clase H Amplificador de auriculares
• Amplificador diferencial Receptor / salidas de línea estéreo
• 2 Stereo, Single-Ended/Mono entradas de línea diferencial
• 3 Entradas de micrófono diferencial
• FlexSound Tecnología
  • De 5 bandas de ecualizador paramétrico
  • Control automático de nivel (ALC)
  • Excursión limitador
  • Altavoz del limitador de potencia
  • La distorsión del altavoz limitador
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• Disponible en paquete de 63 Bump WLP (3.80mm x 3.30mm, 0.4mm Pitch) y 56-pin SOIC paquete (7mm x 7mm x 0,75 mm)

• Ideal para cualquier producto (por ejemplo, tabletas, netbooks, smartbooks) que usa un codec, pero no puede permitirse el lujo de utilizar un costo más alto IDH (alta densidad) PCB.

Añadir un "Negro Box" Registrador de fallos ya sea "grande (o pequeño) Box" Sistema Nota 5041. Beneficios de registro de fallos no volátil

Nota de aplicación 5041

 

Resumen: Este artículo describe cómo agregar un "recuadro negro" de la funcionalidad, no volátil falta de registro a la creación de redes, equipos de comunicaciones, industriales y médicos. Pone de manifiesto los beneficios de los datos de fallas de grabación, incluyendo más rápido, análisis de fallos más definitiva.
Una versión similar de este artículo apareció 24 de junio 2011 en www.how2power.com .

Fondo

Todo el mundo está familiarizado con el término de "recuadro negro", en referencia al dispositivo que proporciona pistas sobre por qué un accidente de avión ocurrido. Cuadro negro del avión recoge diferentes datos sobre las condiciones de operación de la aeronave, incluyendo la altitud, la velocidad, la aleta, y las posiciones de timón, sino que registra lo que los pilotos estaban haciendo y diciendo justo antes del accidente. Este registro constante de lo que ocurrió justo antes de un accidente puede ser crucial para determinar la causa raíz del incidente. Como acotación al margen, el término de "recuadro negro" es un término equivocado. El equipo utilizado en los aviones nunca es negro, es de color naranja para que puedan ser fácilmente localizados. La terminología adecuada de aviónica para el dispositivo es un "evento de registro de datos." Por supuesto, la comunidad de ingeniería también comprender un cuadro negro como un dispositivo en las entradas y salidas son conocidas, pero el funcionamiento interno de la caja es desconocida. Ese tipo de recuadro negro no es el tema de este artículo. Adición de una grabación de datos de la función, un recuadro negro-a otros equipos electrónicos de avión puede resultar muy valioso. Llama un "administrador del sistema complejo" en los equipos electrónicos, de recuadro negro funcionalidad proporciona el registro de fallas en las redes, control industrial, médico y equipo de comunicaciones. El principal beneficio de registro de fallos es muy sencillo: una forma más rápida, análisis de fallos más definitiva. En este artículo se explica cómo implementar esta función, y se describen los beneficios que se pueden realizar desde el registro de fallos no volátil.

Administración de energía-Esquemas

Desde una perspectiva de administración de energía, el funcionamiento interno de la mayoría de "caja grande" y los sistemas de "pequeña caja" son muy similares. Si la caja es un router, un servidor, una estación base , un óptico de multiplexor , un controlador lógico programable (PLC), o imágenes por resonancia magnética (MRI), todos ellos contienen una gran variedad de modo de conmutación de potencia y lineales de alimentación, que requieren un seguimiento de voltaje , corriente, temperatura , y, posiblemente, la velocidad del ventilador. Ver Figura 1 . Figura 1. Un típico acuerdo de suministro de energía.

Falla no volátil de registro

En los dos grandes cajas grandes y pequeños sistemas de "caja de pizza," los sistemas, la función principal de un administrador de sistemas complejos es el de controlar y supervisar una serie de fuentes de alimentación y ventiladores. El monitoreo incluye en busca de eventos de falla del sistema, tales como tensiones que son demasiado altos o demasiado bajos, las corrientes que son demasiado altas, las temperaturas que están fuera de rango, y los aficionados que no están girando a la velocidad adecuada. Comprobación de errores puede ser tan simple como el examen de los parámetros para la excursión más allá de un umbral. Si en tiempo real se recogen los datos, mientras que el sistema funciona y se almacena en la memoria no volátil cuando se produce un fallo, una función de eventos de datos grabador pueden ser creados. Figura 2 muestra uno de esos sistemas. Figura 2. Esquema de funcionamiento de un fallo no volátil sistema de registro de un número de fuentes de alimentación y ventiladores. En la figura 2, el administrador del sistema complejo recoge continuamente datos sobre las tensiones de numerosos dispositivos, corrientes, temperaturas y velocidades de ventilador. Al igual que en el cuadro negro en un avión, los datos paramétricos más recientes (por ejemplo, los últimos 500 ms a 1s de datos) se recogen continuamente de forma continua. Luego, cuando se produce un fallo, una instantánea del sistema en ese momento se registran permanentemente. Ser capaz de examinar los 500 ms previos a 1s del funcionamiento del sistema antes de que se produce un fallo es una información fundamental para entender la causa de la falla y cómo el sistema se vio afectada. Del examen de los datos, una línea de tiempo se puede reconstruir y determinar las interdependencias. Lo ideal sería que el administrador del sistema complejo debe registrar múltiples ocurrencias de fallo. Debido a la interdependencia del sistema fuertemente acoplados, un fallo probablemente provocará múltiples fallas del sistema que se producen en la sucesión. Para encontrar la causa raíz del fallo, por lo que es importante que todos los datos sean capturados. Por otra parte, una gran cantidad de almacenamiento no volátil permite que el sistema para almacenar los eventos que no pueden ser considerados catastróficos, sino simplemente indicar que el equipo se encuentre fuera del rango especificado. El almacenamiento de estos datos puede ser importante para asegurar el cumplimiento de la garantía.

Un ejemplo

Considere el escenario se muestra en la Figura 3 . Una fuente de alimentación falla (paso 1) y se detecta el fallo de uno de los administradores de sistema complejo que es un seguimiento constante de tensiones, corrientes y temperaturas. El gerente notifica inmediatamente a los restantes directivos en el sistema para que puedan tomar las medidas necesarias (paso 2). Los gestores del sistema complejo que la secuencia de las fuentes de alimentación y ventiladores en el concierto que el sistema requiere (paso 3). Todos los datos recientes sobre las tensiones del sistema, corrientes, temperaturas y velocidades de los ventiladores es entonces conectado a la caja a bordo de negro en cada administrador de sistemas complejos (paso 4). Dado que los datos se almacenan en memoria no volátil, un host puede extraer los datos en cualquier momento en el futuro (incluso después de que se devuelve desde el campo) para determinar la causa del fallo (Paso 5). Figura 3. Recuadro negro culpa registro escenario.

Beneficios de registro de fallos no volátil

Registro no volátil fallo tiene una serie de beneficios. Si el equipo pueda rastrear lo que ocurrió durante el fallo de campo, el equipo falla, el análisis rápido puede analizar y determinar con precisión la causa de la falla. Esta solución mejora la relación con los clientes, ya que los usuarios, inevitablemente, quieren saber rápidamente qué el equipo ha fallado. Además, el fabricante de más rápido puede darse cuenta de una posible responsabilidad, más rápido se puede corregir el problema y ahorrar los costos de los posibles fallos futuros. Una vez más, esto hace que los clientes satisfechos y mejora la fiabilidad global de su equipo. El registro de fallos no volátiles también pueden determinar si el cliente estaba usando el equipo fuera del rango de operación especificado, una acción que puede violar la garantía del producto. Con el tiempo, la recogida de datos sobre la insuficiencia de campo puede mejorar la fiabilidad del producto futuro, mediante la identificación de los proveedores de los pobres y las débiles prácticas de diseño.

Gerentes de Sistemas Complejos

Maxim Integrated Products ofrece una serie de administradores de sistemas complejos que incluyen un amplio registro de fallo no volátil para los dos grandes sistemas de caja, como los servidores y diseños de caja de la pizza, como conmutadores de red. Ver las figuras 4y 5 . El MAX34440 controla y supervisa hasta seis fuentes de alimentación (Figura 4). Que proporciona la fuente de alimentación de secuenciación y márgenes , y los monitores de tensión, fallas de corriente y temperatura. Múltiples dispositivos MAX34440 puede ser equiparado a manejar todas las fuentes de alimentación que existen en un sistema. El MAX31785 controla y supervisa hasta seis ventiladores. Al igual que el MAX34440, múltiples MAX31785 dispositivos se pueden utilizar para apoyar a los fans tanto como sea necesario. Figura 4. Un diseño de sistema de la grande-caja utiliza la MAX34440 y MAX31785. Maxim también ofrece a los administradores de sistemas complejos que apoyar a las pequeñas caja de la pizza, los diseños como los conmutadores de red. ElMAX34441 admite hasta cinco fuentes de alimentación más un ventilador (Figura 5). Para maximizar la flexibilidad de diseño, múltiples MAX34441 dispositivos pueden conectarse en paralelo o se utiliza junto con varios dispositivos MAX34440 y MAX31785. Figura 5. Una pizza de la caja de diseño del sistema utilizando el MAX34441.

Una propuesta de valor

Recuadro negro en el registro de fallos de red, control industrial, médico, y los resultados de los equipos de comunicaciones más rápidas, análisis de fallos más definitiva. Esto, a su vez, los rendimientos más altos de satisfacción del cliente con tiempos de reacción más rápido y en el largo plazo, una mayor fiabilidad del producto. PMBus es una marca registrada de SMIF, Inc.

Partes Relacionadas

MAX31785
6-Channel inteligente de control de ventilador

MAX34440
PMBus 6 canales de suministro de energía Gerente

MAX34441
PMBus de 5 canales del suministro de energía Manager y controlador del ventilador inteligente

MAX13256 , un controlador de puente H transformador con una amplia gama de tensión de entrada para fuentes de alimentación aisladas

 

Energía aislada, 36V, H-Puente conductor transformador permite simple y flexible aislados CC-CC Diseños

MAX13256 conductor transformador es un simple, de bajo costo para la solución de aislamiento DC-DC.

Maxim Integrated Products (NASDAQ: MXIM) introduce el MAX13256, un controlador de puente H transformador con una amplia gama de tensión de entrada para fuentes de alimentación aisladas. Utilizando esta sencilla solución, los ingenieros pueden diseñar rápidamente con alta eficiencia (hasta un 90%) aislados convertidor DC-DC. El MAX13256, con unidades de bobina primaria de un transformador es de hasta 300 mA de corriente de una fuente de 8V a 36V DC, que puede entregar hasta 10 W, de energía aislada. Los usuarios pueden elegir su propia relación del transformador de bobinado que define la tensión de salida, lo que permite la selección que prácticamente cualquier voltaje de salida aislados. Esta amplia oferta es  robusta y  elimina la regulación de tensión externa. Con funciones integradas de protección para  prevenir fallas a nivel de sistema. Mediante la eliminación de 16 componentes discretos, el MAX13256, simplifica la complejidad de lista de materiales y reduce el espacio con alto grado de integración en un paquete pequeño TDFN. Con todas estas capacidades, el conductor MAX13256, es una forma sencilla de crear fuentes de alimentación aisladas en aplicaciones de redes inteligentes de medición y equipos industriales y médicos. aislados para la Protección de medidores inteligentes en una red inteligente de aplicaciones de redes inteligentes que utilizan la interfaz de comunicaciones por cable, que requieren la alimentación aisladas para proteger contra la alta tensión de la red que pueden dañar tanto el instalador, como la electrónica interna medidor de potencia. El poder aislado se suele generar con un transformador y algunos componentes discretos que aumentarn el tamaño de la solución y aumentan los costos. El MAX13256 con unidades de transformador que actúa como forma adicional de aislamiento de alta tensión de la red. Una red inteligente tiene diferentes requisitos de tensión de entrada y potencia de salida que varían según el tipo de interfaz que se utiliza para comunicarse con el medidor inteligente. La gama de MAX13256 en el rango de voltaje 8V a 36V, de entrada se ocupa de estas diversas fuentes de alimentación requisitos de entrada. También elimina la regulación de voltaje externo, y permite opciones flexibles de transformador para satisfacer una amplia gama de requisitos de potencia de salida. Integración y eficiencia Excelente. El MAX13256 también integra las funciones de protección que evitan que las fallas a nivel de sistema. Limitación de corriente ajustable permite la limitación indirecta de corrientes de carga en el lado secundario. Un límite de sobre-corriente es fijado por una resistencia de más de 215mA a 650mA el (típico) Rango. Una salida de fallas activas bajo afirma que el dispositivo detecta un exceso de temperatura o condición de sobre-corriente. Esta protección térmica integrada y cortocircuito garantiza un funcionamiento seguro y reduce el costo y el espacio de PCB, en soluciones discretas. altamente integrado H-puente y el transformador de módulos en soluciones más caras que se limitan a ofrecer a sus clientes con el sistema optimizado de voltajes de salida aislados. Para aplicaciones que requieren una simple filosofía de bajo costo para fuentes no reguladas DC-DC con aislamiento, el MAX13256, es un complemento ideal. La alta eficiencia de la MAX13256 (hasta un 90%) ayuda a reducir el calor en aplicaciones donde el espacio es de primera calidad. Además, el dispositivo cuenta con el modo de baja potencia para reducir la oferta total actual de 0.65mA (típico), cuando el conductor no está en uso. El MAX13256, está disponible en una TDFN de 10 pines y se especifica en los -40 ° C a +125 ° C Rango de temperatura del automóvil. Los precios comienzan en $ 2,85 (1000-up).

Características principales
Aplicaciones / Usos

• Diseño sencillo y flexible
  • 8V a 36V de suministro Gama
  • Hasta el 90% de eficiencia
  • Proporciona hasta 10 W para el transformador
  • Bloqueo de subtensión
  • 2.5V a 5V interfaz lógica compatible
  • Reloj interno o externo Fuente
  • Umbral de sobrecorriente ajustable
• Protección del sistema integrado
  • Detección de fallos y de indicación
  • La limitación de sobrecorriente
  • Protección de sobretemperatura
• Ahorra espacio en la Junta
  • Pequeños de 10 pines TDFN paquete (3mm x 3mm)

• 24 PLC aislamiento de suministro
• Aislado Interfaces de bus de campo
• Equipo Médico
• Controles del motor
• Medidores de potencia

 

Una evaluación (EV) kit también está disponible. Para más información, visite: http://www.maxim-ic.com/smartergrid . Acerca de Maxim Integrated Products Maxim hace altamente integrados semiconductores analógicos y de señal mixta. Maxim unos ingresos de aproximadamente $ 2.5 mil millones para el año fiscal 2011. Para más información, vaya a www.maxim-ic.com .