Сдвоенный dc/dc регулятор напряжения с цифровым интерфейсом от компании linear

Мощные и компактные DC/DC-регуляторы напряжения μMODULE — идеальное решение для современных систем телекоммуникаций

9 Дек 2017

Тони Армстронг (Tony Armstrong) Перевод: Павел Башмаков (Pavel Bashmakov) active@ptelectronics.ru Владимир Рентюк

(Опубликовано в журнале «Вестник Электроники» №3 2016)

Скачать статью в формате PDF (645 КБ)

Вступление

Техническая политика производителей телекоммуникационного оборудования, как ответ на требования рынка, направлена на то, чтобы постоянно увеличивать пропускную способность и эффективность выпускаемых ими систем, а также повышать их функциональные возможности и общие технические характеристики.

В то же время остаются актуальными и вопросы снижения общего потребления энергии выпускаемых систем.

Например, типичная задача состоит в том, чтобы сократить общее энергопотребление путем перенаправления рабочего потока и перемещения рабочей нагрузки на недостаточно задействованные серверы, что позволяет отключить часть серверов, освободившихся на текущий момент.

Для удовлетворения этих требований необходимо знать энергопотребление оборудования конечного пользователя. Таким образом, правильно спроектированная система цифрового управления питанием DPSM (англ. DPSM — digital power management system) может предоставить пользователю данные о потребляемой мощности, что помогает реализовать интеллектуальные, или, как еще говорят, «умные», решения по управлению общим энергопотреблением.

Основное преимущество и выгода от использования технологии DPSM — снижение себестоимости разработки и сокращение времени выхода конечного изделия на рынок. Сложные мультишинные системы могут быть эффективно созданы с помощью комплексной среды разработки с интуитивно понятным графическим пользовательским интерфейсом (англ. GUI — graphical user interface).

Кроме того, подобные системы упрощают тестирование и отладку устройства, давая возможность вносить изменения непосредственно через графический интерфейс вместо пайки перемычек. Еще одно преимущество — прогнозирование отказов системы питания и внесение превентивных мер, что становится возможным благодаря наличию данных телеметрии, получаемых в реальном времени.

Вероятно, особое значение здесь имеет то, что DC/DC-преобразователи с цифровыми функциями управления позволяют разработчикам проектировать «зеленые» системы питания, обеспечивающие необходимую производительность с минимальным энергопотреблением в точках нагрузки.

Более того, выгода существует уже на уровне инсталлирования таких систем, снижает затраты на инфраструктуру и общую стоимость пользования системой в течение всего срока службы продукта.

Большинство телекоммуникационных систем питаются через 48-В шину, затем это напряжение обычно понижается до напряжения промежуточной шины, обычно оно находится в диапазоне напряжений от 12 до 3,3 В, от которого осуществляется непосредственное питание плат в рэк-стойках системы.

Тем не менее большинство вспомогательных цепей или микросхем на платах должны работать при напряжении в диапазоне менее чем от 1 и до 3,3 В при токах от десятков миллиампер до сотен ампер. В результате DC/DC-преобразователи, используемые в рамках технологии POL (англ.

POL — Point-of-Load, технология, при которой источник питания максимально приближен к своей непосредственной нагрузке), должны понизить напряжение промежуточной шины до напряжения, требуемого этими вспомогательными цепями или микросхемами.

К таким шинам предъявляются весьма строгие требования по соблюдению последовательности включения, точности напряжения, по маржированию и контролю (обычно с использованием функции супервизора).

В телекоммуникационных системах насчитывается до пятидесяти самых разнообразных шин POL, и системным разработчикам необходим простой способ для управления этими шинами, причем по отношению как к выходному напряжению, так и к последовательности (очередности) их включения и уровню максимально допустимого тока нагрузки.

Например, некоторые процессоры требуют, чтобы их напряжение на порты ввода/вывода подавалось еще до подачи основного напряжения на ядро. Другие решения, в частности DSP (англ. DSP — Digital Signal Processor, цифровой сигнальный процессор), предусматривают подачу своего основного напряжения еще до поступления напряжения на порты ввода/вывода.

Соблюдение определенного порядка снятия напряжений при выключении питания также является обязательным условием.

Для того чтобы упростить конструкцию в части организации электропитания, проектировщику системы нужен простой способ, чтобы сделать все необходимые изменения, направленные на оптимизацию производительности системы, но при этом и сохранить определенное необходимое конфигурирование каждого из ее DC/DC-преобразователей.

Кроме того, чтобы одновременно удовлетворить требования по всем многочисленным шинам питания на платах и по уменьшению площади самих плат, системные разработчики должны иметь относительно простые преобразователи напряжения, поскольку на обратной стороне плат нельзя размещать преобразователи напряжения высотой более 2 мм, что обусловлено плотностью установки, если она выполняется в рэк-стойках. Поэтому специалистам действительно необходимы такие, полностью законченные источники питания в малом форм-факторе.

Решение

DC/DC-преобразователи семейства μModule компании Linear Technology представляют собой полную законченную так называемую систему в корпусе — SiP (англ. SiP — System in a Package). Использование подобного конструктива сводит к минимуму сроки проектирования и позволяет сократить площадь печатных плат и увеличить плотность компоновки.

DC/DC-преобразователи типа μModule — это комплексное решение в части управления электропитанием со встроенным контроллером, силовыми транзисторами, входными и выходными конденсаторами, элементами схемы компенсации и катушками индуктивности (дросселями), размещенное в компактных корпусах для поверхностного монтажа типа BGA или LGA. Проектирование с помощью DC/DC-преобразователей типа μModules может значительно уменьшить сроки ОКР. Так, необходимое для завершения процесса проектирования время, в зависимости от сложности конструкции, может быть сокращено до 50%. Семейство μModule снимает с разработчика тяжелое бремя выбора компонентов, оптимизации и макетирования устройства, снижая общее время разработки системы и поиска возможных неисправностей, и в конечном счете ускоряет выход изделия на рынок.

Решения на базе DC/DC-преобразователей μModule от компании Linear Technology, выполненные в компактном, ИС-подобном форм-факторе, интегрируют в себе все ключевые компоненты и обычно используются для замены элементов электропитания на дискретных компонентах, в сигнальных цепях и для изолированных конструкций.

Благодаря тщательному контролю и жестким испытаниям со стороны компании Linear Technology DC/DC-преобразователи семейства μModule отличает высокая надежность, а широкая доступная номенклатура таких продуктов упрощает их выбор для оптимизации конструкции и размещения преобразователей на конкретной печатной плате.

Семейство продуктов μModule охватывает самый широкий спектр приложений, включая PoL-модули, зарядные устройства, светодиодные драйверы, микросхемы менеджмента систем питания (источники питания PMBus с цифровым управлением) и изолированные преобразователи.

Преобразователи линейки μModule, предназначенные для электропитания, позволяют сократить время на проектирование и решить проблемы пространственных ограничений, обеспечивая высокую эффективность (КПД), надежность, а для ряда продуктов — и решения с более низким уровнем излучаемых электромагнитных помех, отвечающим требованиям стандарта EN55022 по классу B.

Рис. 1. Низкопрофильные источники линейки μModule (высота менее 2 мм) могут быть размещены с обеих сторон печатной платы

Поскольку из-за повышенной сложности системы все ее составные конструктивные элементы оказываются рассредоточенными, а сами циклы проектирования максимально сокращены, то на первый план выходит вопрос интеллектуальной собственности такой системы в целом.

Это часто означает, что разработка системы питания не может быть оставлена «на потом» и ожидать завершения всего цикла проектирования.

Имея небольшое количество времени и весьма ограниченные ресурсы, специалисты, занимающиеся разработкой систем питания, зачастую сталкиваются с задачей, когда им необходимо создать максимально согласованную и высокоэффективную систему питания, при этом занимающую минимальное пространство на печатной плате. Для решения именно таких задач и созданы источники питания линейки μModule, сочетающие в себе высокий КПД импульсного преобразователя и простоту применения LDO.

Аккуратный дизайн, правильная разводка ПП, тщательный подбор компонентов — все это является неотъемлемой и трудоемкой задачей при проектировании эффективной системы питания. Когда время крайне ограничено или опыт в создании подобных систем недостаточен, готовые модульные источники питания линейки μModule помогут сохранить Ваше время и избавят от риска срыва сроков проекта.

В качестве примера приведем суперкомпактный импульсный DC/DC-регулятор напряжения — LTM4622. Это двухканальный 2,5 А на канал/одноканальный 5-А понижающий регулятор напряжения в микромодульном исполнении и крошечном, супертонком LGA-корпусе 6,25х6,25х1,82 мм.

Профиль данного источника соизмерим с профилем стандартного керамического конденсатора в корпусе 1206, что позволяет размещать данный источник как с верхней, так и с нижней стороны печатной платы, заметно сокращая занимаемую площадь, что особо актуально для плат формата PCIe и мезонинных типов подключения (рис. 1).

DC/DC-преобразователи семейства μModule компании Linear Technology также представляют собой решение, одновременно предоставляющее и высокую выходную мощность, и DPSM-функциональность.

Таблица. Перечень низкопрофильных модульных DC/DC-источников питания от Linear Technology

Поскольку многие стабилизаторы напряжения семейства μModule для высокого тока нагрузки могут быть подключены параллельно, причем с высокой точностью согласования при распределении токов (в пределах номинального отклонения в 1% друг от друга), это уменьшает риск возникновения точек локального перегрева.

Кроме того, достаточно, чтобы лишь один из подключенных стабилизаторов напряжения μModule предусматривал возможность реализовывать DPSM-функциональность, и именно он способен обеспечить полный цифровой интерфейс, даже если остальные μModule-устройства, включенные параллельно, не имеют возможности реализовать функцию DPSM. На рис. 2 показана схема для решения на ток 180 A плюс реализация функции DPSM для технологии PoL. Данное решение выполнено на базе одного модуля LTM4677 (стабилизатор напряжения μModule с функцией DPSM на ток до 36 A), включенного параллельно с тремя LTM4650 (стабилизаторами напряжения μModule на ток до 50 A без функции DPSM).

Рис. 2. Сочетание одного LTM4677 DPSM μModule и трех LTM4650-стабилизаторов напряжения семейства μModule позволяет реализовать от входной промежуточной шины с номинальным входным напряжением 12 В источник питания с выходным напряжением 1 В и током 186 A

Заключение

Имея возможность организации DPSM и сверхтонкие профили, разработчики электропитания могут легко реализовать в современных системах связи заданные конструктивные требования и обеспечить высокую выходную мощность с напряжением в 1 В для питания новейших интегральных схем специального назначения (ASIC), выполненных на основе суб-20-нм техпроцесса, ядер графических процессоров и ПЛИС. При установке на печатную плату модуль LTM4622 способствует оптимальному использованию пространства на ее нижней стороне благодаря своему ультратонкому профилю. Конечно, такое решение не позволяет значительно экономить дорогостоящее место на плате, но снижает общие требования по охлаждению из-за большей эффективности.

https://www.youtube.com/watch?v=GVnyT-PbcoE

И в заключение хотелось бы напомнить, что применение стабилизаторов напряжения семейства μModule имеет смысл в тех областях, где это заметно сокращает время отладки и помогает более эффективно задействовать площадь печатной платы. В итоге уменьшаются затраты на инфраструктуру, а также на совокупное владение в течение всего срока службы конечного изделия.

Образцы и отладочные средства можно запросить по адресу pavel.bashmakov@ptelectronics.ru

Источник: https://ptelectronics.ru/stati/moshhnyie-i-kompaktnyie-dc-dc-regulyatoryi-napryazheniya-module-idealnoe-reshenie-dlya-sovremennyih-sistem-telekommunikatsiy/

BM037M – Понижающий DC/DC преобразователь 1,2…37В/3,0А купить в Мастер Кит. Драйвер, программы, схема, отзывы, инструкция, своими руками, DIY

BM037M – Понижающий DC/DC преобразователь 1,2…37В/3,0А купить в Мастер Кит. Драйвер, программы, схема, отзывы, инструкция, своими руками, DIY

У нас Вы можете купить Мастер Кит BM037M – Понижающий DC/DC преобразователь 1,2…37В/3,0А: цена, фото, DIY, своими руками, технические характеристики и комплектация, отзывы, обзор, инструкция, драйвер, программы, схема

Мастер Кит, BM037M, Понижающий DC/DC преобразователь 1,2…37В/3,0А, цена, описание, фото, купить, DIY, своими руками, отзывы, обзор, инструкция, доставка, драйвер, программы, схема

https://masterkit.ru/shop/1901971

Тип питания	постоянный
Длина (мм)	53
Ширина (мм)	39
Диапазон входного напряжения (В)	4,5…40
Диапазон выходного напряжения (В)	1,2…37
Выходной ток максимальный (А)	3
Частота ШИМ/PWM (кГц)	150
Температура эксплуатации (С)	-30… 60
Вес	72

Инструкции

Принципиальная схема

Комплект поставки

Модуль в сборе – 1 шт.
Инструкция по эксплуатации – 1 шт.

Подготовка к эксплуатации

Проверка:
Подайте на вход модуля напряжение 35-40В.
Подключите к выходу модуля любую нагрузку током не менее 50 мА. Например автомобильную лампу напряжением 24В.
Вращайте регулятор установки выходного напряжения. При этом должна меняться яркость свечения лампы.
Проверка завершена. Приятной эксплуатации.

Настройка

Подайте на разъём J1 напряжение 12…30 В от внешнего блока питания, соблюдая полярность (контакт IN – «+»).
Подстроечным резистором установите на выходе стабилизатора (разъём J2) требуемое напряжение (настройка будет точнее, если предварительно обеспечить ток нагрузки как минимум 20 мА).
В случае использования стабилизатора на максимальной мощности возможен небольшой нагрев микросхемы DA1. Микросхема имеет встроенную защиту от перегрева, однако желательно при температуре её корпуса выше +50 С («не держит палец») прикрепить к ней небольшой радиатор (в комплект поставки не входит).

Техническое обслуживание

Устройство не содержит защитных предохранителей, соблюдайте осторожность при монтаже.

Вопросы и ответы

Сохраняет ли преобразователь установленное напряжение на выходе при постепенном снижении напряжения на входе? Это необходимо, например, при использовании аккумуляторов или батареек в качестве источника питания? Если нет, то какой модуль может это обеспечить?

Источник: https://masterkit.ru/shop/1901971

Разработанный компанией Linear Technology DC/DC конвертер LT3955 содержит мощный ключ на 80 В / 3,5 А и может использоваться в качестве источника постоянного тока или стабилизатора постоянного напряжения

Читать все новости ➔

Благодаря встроенному ШИМ-регулятору драйвер идеально подходит для управления мощными светодиодами, а также для создания зарядных устройств аккумуляторов и суперконденсаторов большой ёмкости.

LT3955 поддерживает входное напряжение в пределах от 4.5 В до 60 В, что позволяет применять его в широком спектре приложений, включая системы автомобильного, промышленного и архитектурного освещения.

LT3955 интегрирует N-канальный MOSFET-транзистор на 3.5 А / 80 В, обеспечивая управление 12-тью белыми светодиодами с номинальным током 0.3 А общей мощностью более 20 Вт при входном напряжении 12 В.

LT3955 также оснащен датчиком тока верхнего плеча, что позволяет применять преобразователь в схемах с повышающей, понижающей, повышающе-понижающей и SEPIC (с несимметричной индуктивностью) топологией.

Повышающие схемы на основе LT3955 обладают КПД свыше 94%, благодаря чему отпадает необходимость в монтаже прибора на радиатор.

Частота преобразования регулируется при помощи специализированного вывода в диапазоне от 100 кГц до 1 МГц, позволяя достичь оптимальной эффективности работы устройства, минимизации размеров внешних компонентов и общей стоимости системы. LT3955 доступен в 36-выводном корпусе QFN размером 5 мм x 6 мм, являясь при этом чрезвычайно компактным решением для управления мощными светодиодами.

Светодиодный драйвер мощностью 20 Вт с повышающей топологией, КПД 94%, внутренняя схема ШИМ-диммирования

В схемах регулировки яркости свечения (диммирования) можно использовать как внутренний ШИМ-генератор, при этом отношение максимальной и минимальной яркости составит до 25:1, так и подавать на микросхему внешний ШИМ-сигнал, благодаря чему это отношение увеличится до значения 3000:1.

Если требования к регулировке яркости не столь высоки, то возможно использование аналогового режима с отношением яркости 10:1. Фиксированная рабочая частота и архитектура с управление по постоянному току гарантирует работу преобразователя в широком диапазоне входных и выходных напряжений.

Дополнительными средствами обеспечения стабильности работы LT3955 служат схемы защиты от короткого замыкания и размыкания цепи свтодиодов.

Вывод FB цепи обратной связи по напряжению выполняет ряд функций защиты светодиодов, а также позволяет преобразователю работать в схемах зарядных устройств в качестве источника постоянного напряжения.

Отличительные особенности:

Диапазон регулирования яркости светодиодов в режиме True Color PWM™: 3000:1
Широкий диапазон входных напряжений: от 4.5 В до 60 В
Датчик тока во всем диапазоне входных/выходных напряжений (Rail-to-Rail) от 0 В до 80 В
Встроенный ключ на 80 В/3.5 А
Встроенный программируемый ШИМ-генератор сигналов регулировки яркости
Погрешность стабилизации по постоянному току ±3%, погрешность стабилизации по постоянному напряжению ±2%
Высокоточная аналоговая схема регулировки яркости
Возможность построения схем управления светодиодами по топологиям повышающего, понижающего, комбинированного, SEPIC и обратноходового преобразования
Схема защиты от короткого замыкания по выходу
Схема защиты от размыкания цепи светодиодов с сигнализацией неисправности
Регулируемая частота преобразования от 100 кГц до 1 МГц
Программируемая схема защиты от недопустимого снижения входного напряжения (UVLO) с гистерезисом
Схема индикации уровня заряда батареи
Ток потребления в выключенном состоянии менее 1 мкА
Диапазон рабочих температур -40…+125ºС
Доступен в 36-выводном корпусе QFN размером 5 х 6 мм

Получить техническую поддержку, заказать образцы и узнать условия поставок интересующей продукции можно в ООО «Гамма Плюс»

тел.: (812) 320-40-53
факс: (81378) 3-54-77
info@icgamma.ru
www.icgamma.ru

Возможно, Вам это будет интересно:

Постоянная ссылка на это сообщение: http://meandr.org/archives/13091

Источник: http://meandr.org/archives/13091

Регулируемый dc-dc преобразователь PSMR3010P – E-core

Цена: 3400 руб. за преобразователь +100руб опция HV, цена интерфейсного комплекта в таблице

Особенности регулируемого DC-DC преобразователя PSMR3010P:

— быстродействующая токовая защита обеспечивает высокую степень защиты питаемых устройств;

— прочность к отрицательному напряжению на входе (переполюсовка), отсутствие «защитного» диода на выходе преобразователя;

— линейный стабилизатор напряжения/тока с ШИМ предрегулятором;

— выходной ток до 10 А;

— встроенное АЦП 16-бит;

— высокая разрядность установки и измерения выходных параметров (10мВ/1мА);

— отсутствие выбросов напряжения на выходе при включении/выключении, «сбросе» нагрузки;

— два энкодера для быстрой установки выходных параметров;

— электронное подключение и отключение нагрузки;

— для питания модуля и интерфейса нужно только силовое питание постоянного тока;

— загрузчик для обновления «прошивки» пользователем.

— цифровой канал для управления с компьютера и бесплатное ПО.

Описание

Регулируемый DC-DC преобразователь PSMR3010P является программируемым dc-dc преобразователем с встроенным АЦП.

DC-DC преобразователь PSMR3010P это почти готовый программируемый лабораторный блок питания высокого качества, он предназначен для самостоятельной сборки лабораторного блока питания и имеет необходимые для этого цепи управления и регулирования.

Все наиболее сложные функции лабораторного блока питания реализованы в преобразователе, Вам достаточно подключить элементы интерфейса, запитать преобразователь от импульсного или трансформаторного источника постоянного тока, причем источник питания может быть не стабилизированным, и лабораторный блок питания готов.

Читайте также: Atollic truestudio

Управление преобразователем осуществляется двумя энкодерами с кнопкой и кнопкой подключения/отключения нагрузки, отображение необходимой информации обеспечивается на символьном ЖКИ, либо на сегментных индикаторах, отображение режимов стабилизации напряжения и тока осуществляется светодиодными индикаторами.

В преобразователе PSMR3010P используется многоступенчатое преобразование: синхронный step-down -> линейный стабилизатор, чем обеспечивается высокое быстродействие, малые пульсации выходного напряжения и тока и высокий КПД преобразователя.

Важной особенностью регулируемого DC-DC преобразователя PSMR3010P является наличие быстродействующей защиты от переполюсовки (отрицательного напряжения на входе) и быстродействующей защиты по току, которые хорошо себя зарекомендовали в составе лабораторного блока питания «Тихоня». Подробное их описание и видео их работы вы можете найти на странице описания «Тихони».

Преобразователь PSMR3010P имеет цепи управления вентилятором, который может использоваться для удаления горячего воздуха из корпуса при плотной компоновке или охлаждения элементов питающего преобразователя.

Преобразователь имеет сервисное меню, которое позволяет настроить максимальные значения выходных параметров (напряжение, ток, мощность), а также другие параметры.

Максимальный функционал в том числе поддержка цифрового канала доступны при использовании интерфейсного модуля SLED.

Полное описание преобразователя приведено в руководстве пользователя для ЖКИ SLED SLED-3D.

Состав интерфейсного комплекта и его цена приведены в таблице

Наименование комплекта	PSMI-LCD1602	PSMI-MAX7219	PSMI-SLED	PSMI-SLED-3D
Состав комплекта	– ЖКИ 1602 – энкодер 2 шт. – ручки энкодера 2 шт. – кнопка – светодиоды с держателем 2 шт. – соединительные провода 40 шт.- клеммы (150 руб).	– модуль MAX7219 – энкодер 2 шт. – ручки энкодера 2 шт. – кнопка – светодиоды с держателем 2 шт. – соединительные провода 40 шт.- клеммы (150 руб).	– модуль интерфейса с семисегментными индикаторами, энкодерами и пр. – ручки энкодера 2 шт. – колпачек кнопки 1 шт. – шлейф IDC-16 мама-мама длиной 20-30см – стойки 8 мм 4шт. – клеммы	– модуль интерфейса с семисегментными индикаторами, энкодерами и пр. – ручки энкодера 2 шт. – колпачек кнопки 1 шт. – шлейф IDC-16 мама-мама длиной 20-30см – стойки 8 мм 4шт. – клеммы
Цена комплекта	650 руб.	650 руб.	800 руб.	1000 руб.

На фото показан пример интерфейсного комплект PSMI-LCD1602. Состав комплектов и следовательно цена уточняются при заказе.

Фото преобразователя с модулями с семисегментными индикаторами

PSMR3010P+SLED

PSMR3010P+MAX7219

PSMR3010+SLED-3D

Параметры DC-DC преобразователя приведены в таблице

PSMR3010P
Максимальная выходная мощность	300Вт
Диапазон установки выходного напряжения	10мВ-30В
Дискретность установки выходного напряжения	10мВ
Погрешность установки выходного напряжения	±(0,3%+20мВ)
Пульсации выходного напряжения (режим CV), не более	3мВ rms
Диапазон установки выходного тока	5мА-9,999А
Дискретность установки выходного тока	1мА
Погрешность установки выходного тока	±(0,4%+8мА)
Пульсации выходного тока (режим CС), не более	3мА rms
Диапазон измерения выходного напряжения	0-30В
Дискретность измерения выходного напряжения	10мВ
Погрешность измерения выходного напряжения	±(0,3%+20мВ)
Диапазон измерения выходного тока	0-9,999А
Дискретность измерения выходного тока	1мА
Погрешность измерения выходного тока	±(0,5%+8мА)
Минимальное входное напряжение, не менее	Uвых + 5,5В
Максимальное (пиковое) входное напряжение, не более	44В
Максимальное (пиковое) входное напряжение с опцией HV, не более	55В
Пиковое значение потребляемого тока (длительность), не более	15А (100мс)
Суммарные потери при входном напряжении 36В и максимальном выходном токе, не более	25Вт
Габариты, ДхШхВ	140х63х60мм
Масса, не более	0,3кг

Внешний вид DC-DC преобразователя может отличаться от фото, представленных на сайте.

Источник: http://www.e-core.ru/reguliruemyiy-dc-dc-preobrazovatel-psmr3010p/

Цифровые потенциометры

Цифровые потенциометры выполняют функцию регулирования, аналогичную той, что выполняет обычный потенциометр с механическим управлением.

Сопротивление электронного регулятора изменяется дискретно (ступенчато) при подаче тактового импульса на счетный вход CLK микросхемы, а увеличение или уменьшение сопротивления определяется уровнем сигнала на входе UP/DOWN.

Помимо электронных аналогов многопозиционных механических переключателей, предназначенных для коммутации ограниченного количества электрических цепей, в последние годы появились и электронные аналоги механически управляемых (переменных) сопротивлений — электронные реостаты и потенциометры. Эти приборы, в отличие от механических аналогов, более компактны, надежны, имеют меньший уровень собственных шумов, допускают возможность одновременного дистанционного управления неограниченного числа регулировочных элементов. Пример использования вы можете видеть на рисунке выше.

В упрощенном виде электронные реостаты и потенциометры содержат набор (линейку) последовательно соединенных резисторов, коммутируемых электронными КМОП-ключами. Ключи эти обычно управляются:

либо подаваемым извне цифровым кодом;
либо формируемым непосредственно в микросхеме в зависимости от продолжительности подачи управляющего сигнала «вверх» или «вниз» на выводы управления, предназначенные для подключения к кнопкам управления или к источникам внешних управляющих сигналов «цифрового» уровня 1/0.

Примечание

Особенностью цифровых электронных реостатов и потенциометров является то, что изменение их электрического сопротивления осуществляется дискретно с заданным шагом по линейному, логарифмическому или иному, заданному пользователем, закону. Количество таких шагов обычно кратно двум, например, 32, 64, 128, 256 и т. д. При отключении/включении питания установленный до отключения на электронном потенциометре уровень (положение среднего вывода) запоминается.

Электронные потенциометры используют в технике связи, телевидении, персональных компьютерах, производственной и бытовой радиоэлектронной аппаратуре.

Такие потенциометры применяют для узлов электронной настройки, многоканальной регулировки громкости/тембра звуковоспроизводящей аппаратуры, в системах автоматической регулировки усиления, перестраиваемых многозвенных фильтрах, схемах управления параметрами дисплеев и т. д.

Примечание.

Применение цифровых электронных потенциометров и реостатов при их работе на переменном токе ограничено областью рабочих частот, в пределах которой сигнал после прохождения через такой регулятор ослабляется не более чем на 3 дБ.

Кроме того, поскольку в состав регуляторов входят нелинейные полупроводниковые элементы, повышается уровень нелинейных искажений. Этот уровень заметно возрастает при понижении напряжения питания микросхемы регулятора.

Если в составе электронного устройства содержится несколько электронных потенциометров и реостатов, негативные последствия от их совместного использования суммируются.

Цифровые электронные реостаты и потенциометры фирмы Dallas Semiconductor (DS) — Maxim, например, DS1668 выпускаются с интерфейсом ручного управления (в виде кнопки) или в виде традиционной интегральной микросхемы — DS1669.

Рис.1 Расположение выводов микросхемы DS1669:

RH — верхний; RW — средний; RL— нижний вывод потенциометра; +V,-V — питание; UC—вход управления перемещением вверх; DC — вниз

Эти микросхемы однотипны, имеют 64 ступени изменения сопротивления и выпускаются в стандартных номиналах 10, 50 и 100 кОм.

Типовые примеры управления электронными потенциометрами DS1669 при помощи одной или двух кнопок приведены на рис. 2 и рис. 3.

Рис.2. Типовая схема включения цифрового электронного потенциометра DS 1669 с однокнопочным управлением

Рис.3. Типовая схема включения цифрового электронного потенциометра DS1669 с двухкнопочным управлением

Приведу далее сведения по основным разновидностям современных цифровых потенциометров.

DS1267 — двухканальный линейный цифровой потенциометр на номинал 10, 50 или 100 кОм. Имеет 256 позиций положения движка с управлением по последовательному трехпроводному интерфейсу. Напряжение питания 5(±5) В.

DS1666 — цифровой потенциометр, предназначенный для устройств звуковоспроизведения. Он имеет логарифмическую шкалу и 128 точек позиционирования. Напряжение питания 5 В. Значения сопротивлений резистивной матрицы может быть 10, 50, 100 кОм. Затухание сигнала с амплитудой до 5 В на уровне -3 дБ на частотах 1,1; 0,2 и 0,1 МГц, соответственно.

DS1667 — представляет собой сдвоенный цифровой потенциометр. Микросхема содержит также два широкополосных операционных усилителя. Каждый потенциометр формируется из 256 элементов, резисторы могут складываться, что дает возможность получать единственный потенциометр на 512 элементов.

DS1802 — сдвоенные потенциометры, обеспечивают регулирование уровня громкости и/или тембра звукозаписи в проигрывателях компакт-дисков, звуковых платах (картах) и иных электронных устройствах. Эти потенциометры имеют логарифмическую характеристику регулировки сопротивления.

Весь диапазон в 45 кОм разбит на 65 позиций с приращением шага в 1 дБ. Для управления потенциометром (потенциометрами) от центрального процессора или иных микросхем используют трехпроводный последовательный интерфейс. Потенциометрами можно управлять и при помощи обычных кнопок.

Помимо перечисленных, известны также микросхемы цифровых потенциометров:

DS1800 — сдвоенный цифровой линейный потенциометр на 128 позиций номиналом 50 кОм с управлением по последовательному трехпроводному интерфейсу. Напряжение питания 3(5) В.

DS1801/DS1802 — сдвоенный цифровой потенциометр на 64 позиции, с логарифмической характеристикой, номиналом 50 кОм с управлением по последовательному трехпроводному интерфейсу. Напряжение питания 3(5) В.

DS1803 — сдвоенный линейный цифровой потенциометр на 256 позиций, номиналом 10, 50 или 100 кОм с управлением по последовательному двухпроводному интерфейсу. Напряжение питания 3(5) В.

DS1804 — энергонезависимый линейный цифровой потенциометр, который имеет 100 позиционных отводов, номиналом 10, 50 или 100 кОм. Напряжение питания 3(5) В.

DS1805 — линейный цифровой потенциометр на 256 позиций номиналом 10, 50 или 100 кОм с управлением по последовательному двухпроводному интерфейсу. Напряжение питания 3(5) В.

DS1806 — линейный шестиканальный цифровой потенциометр на 64 позиции номиналом 10, 50 или 100 кОм с управлением по последовательному трехпроводному интерфейсу. Напряжение питания 2,7—5,5 В.

DS1807 — сдвоенный цифровой потенциометр на 64 позиции каждый, с логарифмической характеристикой изменения сопротивлений для регулирования уровня звуковых сигналов. Работает с двухпроводным последовательным интерфейсом. Программно можно объединить два потенциометра в один. Напряжение питания 3(5) В.

DS1808 — сдвоенный логарифмический цифровой потенциометр на 32 позиции, номинал 45 кОм. Двухпроводное управление. Напряжение питания +4,5; ±13,2 В.

DS1809 — цифровой потенциометр на 64 позиции. Управление кнопками «вверх»/»вниз». Предусмотрена функция (авто)сохранения установленного уровня. Значения сопротивлений резистивной матрицы может быть 10, 50, 100 кОм. Затухание сигнала с амплитудой до 5 В на уровне —3 дБ на частотах 1,0; 0,2 и 0,1 МГц, соответственно. Напряжение питания +4,5—5,5 В.

DS1844 — счетверенный линейный потенциометр на 64 позиции с двухпроводным интерфейсом номиналом 10, 50 или 100 кОм с двухпроводным интерфейсом. Напряжение питания 2,7—5,5 В.

DS1845 — сдвоенный линейный потенциометр на 256 позиций с двухпроводным интерфейсом. Напряжение питания 3(5) В.

DS1847 и DS1848 — температурно-компенсированные двойные линейные цифровые потенциометры на 256 позиций номиналом 10 или 50 кОм. Напряжение питания +3,0—5,5 В.

Помимо перечисленных, известны также цифровые потенциометры DS1854—DS1859y DS1866—DS1870, DS2890, DS3902, DS3903—DS3905, DS3930, DS4301 и др., сведения о которых можно почерпнуть из справочной литературы или на сайтах фирм-производителей. Отметим также в порядке сопоставления некоторые цифровые потенциометры иных фирм [24.2—24.4].

MAX5160/MAX5161 — линейный цифровой потенциометр фирмы MAXIM-DALLAS на 32 позиции, номиналы 50,100,200 кОм. Напряжение питания от 2,7 до 5,5 В. Трехпроводный интерфейс.

МАХ5400—МАХ5405 — линейные цифровые потенциометры на 256 позиции. Напряжение питания от 2,7 до 5,5 В.

MAX5407 — цифровой потенциометр на 32 позиции с логарифмической шкалой, номинал 20 кОм. Область рабочих частот до 500 кГц. Напряжение питания от 2,7 до 5,5 В.

MAX5408—MAX5411 — сдвоенные цифровые потенциометры на 32 позиции с логарифмической шкалой, номинал 10 кОм. Напряжение питания 6т 2,7 до 3,6 В для MAX5408, MAX5409 и от 4,5 до 5,5 В для MAX5410, MAX5411.

MAX5413—MAX5415 — сдвоенные линейные цифровые потенциометры на 256 позиций, номинал, соответственно, 10, 50 и 100 кОм. Напряжение питания от 2,7 до 5,5 В.

Кроме перечисленных в линейке подобных изделий этой фирмы можно назвать микросхемы MAX5417—MAX5439, MAX5450—MAX5457, MAX5460—MAX5468, MAX5471—MAX5472, MAX5474—MAX5475, MAX5477—MAX5479, MAX5481—MAX5484, MAX5487— MAX5492 и др., каждая, из которых имеет индивидуальные отличия и развивает области применения цифровых потенциометров и способов их управления.

Так, например:

MAX5471, MAX5472, MAXS474, MAX5475 — энергонезависимые 32-х позиционные линейные цифровые потенциометры с последовательным трехпроводным интерфейсом. MAX5471/MAX5474 имеют сопротивление 50 кОм, a MAX5472/MAX5475 — 100 кОм. Напряжение питания от 2,7 до 5,25 В.

Упомянем также для сравнения некоторые цифровые потенциометры фирмы Analog Device [24.3].

AD5200/AD5201 — цифровые потенциометры номиналами 10,50 кОм на 256 и 33 позиции, соответственно.

AD5231/AD5235 — цифровые потенциометры на 1024 позиции.

AD5232 — цифровой двухканальный потенциометр на 256 позиций.

AD5234 — цифровой четырехканальный потенциометр на 64 позиции.

AD5291/AD5292 — цифровые потенциометры на 256/1024 позиции на номинал 20,50,100 кОм.

AD7376 — цифровой потенциометр на 128 позиций на номинал 10, 50, 100,1000 кОм.

AD8400/AD8402/AD8403 — 1, 2 или 4-х канальные цифровые потенциометры на 1,10,50 или 100 кОм, 256 позиций, с трехпроводным интерфейсом.

Цифровые программируемые потенциометры фирмы ON Semiconductor САТ5270 и САТ5271 — двухканальные цифровые потенциометры на 50 и 100 кОм для точной настройки с 256 ступенями регулирования и интерфейсом 12С.

Цифровые программируемые потенциометры фирмы Catalyst Semiconductor САТ5111 и САТ5113 [24.4] на 100 позиций при напряжении питания 2,5—6,0 В потребляют ток 0,1 мА.

Рис.4. Эквивалентная схема электронного аттенюатора МС3340

Несколько иной принцип работы у другого управляемого извне прибора — электронного аттенюатора. Пример практической реализации одного из них — МС3340 фирмы Motorola приведен на рис. 4.

Аттенюатор позволяет осуществлять дистанционное или непосредственное управление коэффициентом передачи (ослабления) сигнала до 80 дБ в полосе частот до 1 МГц. Напряжение питания аттенюатора — 9—18(20) В.

Максимальное напряжение входного сигнала — до 0,5 В.

Типовая схема использования электронного аттенюатора МС3340 приведена на рис.5.

Рис.5. Типовая схема включения электронного аттенюатора МС3340

Примечание.

Особое положение в ряду электрически регулируемых пассивных элементов занимает специализированная микросхема МАХ1474с электрически переключаемыми конденсаторами— аналог миниатюрного конденсатора переменной емкости, рис. 6.

Применение такой микросхемы вместо традиционных варикапов или конденсаторов переменной емкости предпочтительнее ввиду идентичности емкостных параметров микросхемы, синхронности изменения емкости при одновременном использовании нескольких аналогов управляемых конденсаторов, лучшей температурной стабильности.

Примечание.

Возможная область применения микросхем с электрически переключаемыми конденсаторами— синхронная настройка колебательных контуров входных цепей радиоприемных устройств, фильтров промежуточной и иной частоты.

Управление батареей конденсаторов от встроенной схемы управления позволяет ступенчато с минимальным шагом в 0,22 пФ менять в 32 ступени ее емкость в пределах от 6,4 до 13,3 пФ на выводе СР относительно общего провода при заземленном выводе СМ.

Возможна эксплуатация конденсаторной батареи при подключении ее через выводы СР и СМ с изменением емкости в пределах от 0,42 до 10,9 пФ с шагом 0,34 пФ. Температурный коэффициент емкости управляемого конденсатора равен 3,3*10-5 1/град.

Напряжение питания микросхемы 2,7—5,5 В при потребляемом токе 10 мкА. Микросхему можно применять до частот в несколько сотен мегагерц. Так, эквивалентная добротность контура порядка 100 на частотах ниже 20 МГц падает с ростом частоты до 359 МГц в 10 раз.

Микросхемы МАХ1474 можно применять в узлах электронной настройки, в емкостных аттенюаторах, в генераторах и других радиоэлектронных устройствах.

Похожие радиосхемы и статьи:

Источник: http://eschemo.ru/tsifrovyie-potentsiometryi/

Страница не найдена – АРДУИНО-Ростов

В данной статье мы расскажем о цветных светодиодах, отличии простого RGB-светодиода от адресуемого, дополним информацией о сферах применения, о том, как они работают, каким образом осуществляется управление со схематическими картинками подключения светодиодов. 1. Вводная информация о светодиодах Светоди… Читать далее<\p>

Зарядные устройства производства компании Nitecore – это «интеллектуальные» приборы, с поддержкой почти любых видов аккумуляторных батарей, избавляющие пользователей от необходимости носить с собой несколько зарядных устройств. Предельно просты в эксплуатации: необходимо просто установить, определить и зарядить батареи… Читать далее<\p>

К нам поступили новые 5″ сенсорные экраны для Raspberry Pi с разрешением 800 х 480 px, которые позволят Вам просматривать фото, видео и.т.д. без использования монитора. Так же теперь у нас можно приобрести оригинальную 8-мегапиксельную камеру с высоким разрешением, без инфракрасного светофильтра и работающая в инфракра… Читать далее<\p>

На панели гаджета не хватает места для всех переключателей, потенциометров и индикаторов? Набросайте кнопки, регуляторы и индикаторы в наглядном редакторе, добавьте картинки и анимацию. Прошейте сенсорный экран — интерфейс мечты готов. Называть устройства Nextion просто экранами не правильно — это аппаратно-программ… Читать далее<\p>

HDMI Сплиттер 1х2, Full HD, 4K, 3D HDMI Сплиттер 1х4, Full HD, 4K, 3D HDMI Удлинитель по витой паре, 60 м, IR Lenkeng, LKV372A… Читать далее<\p>

Неодимовые магниты из магнитного сплава NdFeB (Неодим-Железо-Бор) применяются в различных сферах производства, исследований и изобретательства. Неодимовые магниты обладают наибольшей магнитной силой из всех постоянных магнитов, известных науке в настоящее время. Постоянные неодимовые магниты из редкоземельного спла… Читать далее<\p>

Модуль релейный твердотельный, 1-канал Модуль релейный твердотельный, 2-канала Модуль релейный твердотельный, 4-канала Блок реле 4 канала с RF пультом-брелком, 433 мГц 10А 3.2″ TFT LCD цветной дисплей для Arduino Mega 2560… Читать далее<\p>

Датчик тока ACS712 I2C расширитель портов, PCF8574 Радиомодуль 2.4G Wireless Module 2.4G NRF24L01 Датчик газа MQ-4 (метан, пропан, бутан) Аккумулятор LG HG2 18650, 3000 мАч, 30А Модуль лазера KY-008… Читать далее<\p>

Программатор ST-Link v2 mini Датчик угарного газа MQ-7 Sensor shield V5.0 APC220, плата расширения Модуль транзисторный 4-канальный, IRF540 Матричный модуль 32×8, MAX7219 Модуль реле времени с цифровым дисплеем Инфракрасный датчик пламени KY-026 Модуль записи и воспроизведения звука, ISD1820 DHT… Читать далее<\p>

Arduino Due — это мощная Arduino, основанная на 32-битном ARM-процессоре AT91SAM3X8E от Atmel. Он обладает тактовой частотой 84 МГц, а его 32-битная архитектура позволяет выполнять большинство операций на целыми числами в 4 байта за один такт…. Читать далее<\p>

Источник: http://xn—-7sbhgu4ahbanfnng.xn--p1ai/product/%D1%80%D0%B5%D0%B3%D1%83%D0%BB%D1%8F%D1%82%D0%BE%D1%80-%D0%BD%D0%B0%D0%BF%D1%80%D1%8F%D0%B6%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F-%D1%81-%D0%B8%D0%BD%D0%B4%D0%B8%D0%BA%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%BC-lm2596/