WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 5 |

Наиболее интересные станицы следует запоминать, используя инструмент «избранное». Применительно к рассматриваемой теме, следует обращать внимание на ссылки, относящиеся к специализированным поисковым серверам изделий электронной промышленности. Например, в процессе поиска вы неизбежно встретите ссылку на WEB-страницу сервера IC Master, который посвящен, в основном, интегральным микросхемам (рис. 5). Полезно также пользоваться поисковой системой Questlink (рис. 6) и сервером Electronic product (Рис. 7).

Исходные данные для поиска электронных компонентов Следует сразу же иметь в виду, что работа в сети Internet, является лишь средством достижения цели, которой является выполнение проекта на высоком техническом уровне. Поэтому ход всех вариантов поиска информации должен определяться общим ходом работы нам проектом.

Согласно общепринятой схеме работы над дипломным проектом, сначала выполняется тематический поиск аналогов устройств, соответствующих теме проекта. Затем, на основе полученных данных, появляются варианты создания собственного устройства. Наконец, следует остановить выбор на каком-либо одном варианте устройства, который вам кажется наиболее подходящим. С этого момента начинается работа над воплощением Рис. 5. Главная страница специализированного поискового сервера «IC Master».

Рис. 6. Главная страница поисковой системы Questlink.

Рис. 7. Главная страница поискового сервера Electronic products.

конкретного, выбранного вами варианта прибора. Сначала этот вариант воплощается в виде функциональной схемы, в которой уже обозначены основные блоки, в том числе и электронные. На основе анализа полученной функциональной схемы можно сделать вывод о параметрах и характеристиках электронных блоков, входящих в ее состав. Затем уже блоки детализируются до предполагаемых электронных компонентов. После этого можно приступать к поиску элементной базы, которая, предположительно, может использоваться в блоках вашего прибора. Не исключено, что на различных этапах поиска и оптимизации выбора элементной базы исходный предположительный состав комплектующих несколько раз поменяется. Возможно, что изменится даже функциональная схема. То есть, в результате полученных новых для вас данных вы целиком пересмотрите ваш проект. Это следует только приветствовать, поскольку новые сведения значительно повысили ваш технический уровень.

Однако работа по оптимизации выбора электронных компонентов должна базироваться на знании основных их типов и путей совершенствования их параметров и характеристик. Тогда вам будет легче ориентироваться в информации.

Приведенные ниже рекомендации позволят в какой-то мере упростить задачу выбора.

Прежде всего, следует ориентироваться на последние достижения в технологии изготовления как электронных компонентов, так и производства электронных блоков. К таким достижениям относится поверхностный монтаж элементов (SMD).

Основной принцип этой технологии заключается в процессе установки элементов на печатной плате без использования сквозных отверстий. В этом случае предназначенные к установке элементы размещаются на печатной плате с помощью робота, закрепляются на ней специальной пастой и затем подвергаются одновременной пайке по всей поверхности платы. Чтобы получить представление о качестве монтажа по такой технологии, следует вспомнить, как выглядят платы, входящие в состав персональных компьютеров (материнские платы, видеоадаптеры, сетевые и звуковые карты).

Для качественного применения SMD-технологии следует максимально сократить количество компонентов, предназначенных для традиционной установки в сквозных отверстиях. Как правило, большинство микросхем выпускаются в двух и более вариантах корпусов. Наряду с традиционными корпусами DIP, выпускаются корпуса, предназначенные для поверхностного монтажа, например SO, TSOP, SQFP и другие. Следует иметь в виду, что корпуса микросхем, предназначенных для поверхностного монтажа, занимают на плате в два или три раза меньшую площадь.

Другим критерием, которым следует пользоваться при выборе, это известность фирмы-производителя и доступность ее компонентов на нашем отечественном рынке электронных компонентов. Можно с уверенностью сказать, что в настоящее время доступными являются практически все изделия электронной техники, имеющиеся на рынках других стран. Вопрос заключается лишь в цене и времени поставки. При прочих равных, предпочтение следует отдавать крупным фирмам-производителям, имеющим на территории нашей страны устойчивую сеть официальных представителей. Следует иметь ввиду, что обращение непосредственно на фирму-изготовитель имеет смысл лишь при покупке крупных партий компонентов, например 10000 штук или на сумму 5000 долл. В остальных случаях фирма вежливо предложит обратиться к одному из ближайших дилеров. Следует также обратить внимание на варианты технической поддержки и получение средств отладки и программной эмуляции. Это особенно актуально при выборе сложных изделий, например процессоров, микроконтроллеров и т.п.

Для успешного проведения поиска необходимы начальные сведения по производителям различных типов электронных компонентов. Так как номенклатура выпускаемых в настоящее время изделий весьма обширна, следует произвести классификацию производителей в соответствии с типами выпускаемых компонентов.

Ниже будут приведены сведения о классификации электронных компонентов и основных производителях.

Приемники оптического излучения Приемники оптического излучения являются обязательной частью любого оптико-электронного прибора или системы. В настоящее время предпочтение отдается полупроводниковым одноэлементным и многоэлементным фотоприемникам. Вакуумные фотоприемники на внешнем фотоэффекте используются в случаях, когда нет возможности заменить их твердотельными фотоприемниками. Поэтому остановимся именно на полупроводниковых фотоприемниках.



Наиболее распространенным типом являются фотодиоды. При их выборе следует исходить в основном из следующих параметров и характеристик: интегральная чувствительность, относительная спектральная чувствительность, постоянная времени и габаритные размеры. Абсолютное большинство фотодиодов работают в видимой и ближней инфракрасной области. Основным достоинством является малая постоянная времени (несколько наносекунд), что позволяет их использовать в системах передачи информации.

Фототранзисторы по сравнению с фотодиодами обладают значительно более высокой чувствительностью и большей постоянной времени. Их можно использовать в различных системах, не требующих высокого быстродействия. В этом случае электронный тракт для усиления сигнала с фотоприемника реализуется значительно проще.

Одноэлементные фотоприемники производят многие фирмы.

Наиболее известные из них – SIEMENS, SHARP, HONEYWELL, KODENSHI, OPTEK.

Можно выделить класс фоточувствительных приборов, которые являются сочетанием фотодиода или фототранзистора и предварительного интегрального усилителя, помещенных в общий корпус. Производители таких приборов – SHARP, HONEYWELL.

Среди многоэлементных фотоприемников получили распространение фоточувствительные приборы с зарядовой связью.

Однострочные многоэлементные фотоприемники используются в таких устройствах как сканеры, однокоординатные системы измерения положения объектов, системы автофокусировки и других. Среди производителей однострочных фотоприемников выделяется фирма TEXAS INSTRUMENTS.

Альтернативой линейным ФПЗС могут служить фотодиодные многоэлементные фотоприемники, например, выпускаемые фирмой TEXAS INSTRUMENTS.

Среди матричных формирователей видеосигнала можно выделить матричные ФПЗС, работающие в стандартном телевизионном режиме и специальные ФПЗС, режим работы которых определяется специальными требованиями.

Матричные ФПЗС, работающие в телевизионном стандарте, выпускают фирмы SONY, SAMSUNG, SHARP, JVC и другие.

Следует отметить, что выбрать можно как отдельные микросхемы ФПЗС, периферийные микросхемы управления ФПЗС, специализированные видеоусилители, так и наборы микросхем (так называемый chip set) для построения телевизионной камеры. Кроме того, можно выбрать уже готовые телевизионные камеры как в корпусе так и без него (собранная печатная плата). Для построения прибора на основе телевизионной системы последний вариант является предпочтительным, если нет конструктивных ограничений, связанных с установкой такой платы.

Что касается ФПЗС, работающих в стандарте, отличающемся от телевизионного, то следует иметь ввиду, что такие приборы обычно значительно дороже. Применение их диктуется особыми требованиями, предъявляемыми к системе. Обычно это высокая разрешающая способность, требующая увеличения числа элементов матрицы. В этом случае используются матрицы с числом элементов, например, 1024х1024, 2048х2048 и 4096х4096 элементов. Другими причинами отхода от телевизионного стандарта являются требования более высокой или более низкой скорости опроса матрицы или большое время накопления для повышения чувствительности камеры. Для этой цели годятся как стандартные телевизионные так и нестандартные фотопреобразователи. Для этих целей подойдут матричные ФПЗС фирм TEXAS INSTRUMENTS, TECTRONIX.

Источники оптического излучения и другие оптоэлектронные компоненты В качестве источников излучения в оптико-электронных приборах используются различные устройства, работающие на различных принципах. Здесь мы остановимся на полупроводниковых источниках, которые являются предпочтительными, если к проектируемому прибору не предъявляются особые требования, например большая мощность излучения.

Среди полупроводниковых источников основное место занимают светодиоды и лазерные светодиоды.

Светодиоды в настоящее время являются основным типом источников излучения, используемых в оптико-электронном приборостроении. Для них характерны высокий КПД, малая постоянная времени включения и выключения, малые габариты и малая стоимость.

Следует отметить, что за последние годы на рынке появились светодиоды, обладающие повышенной яркостью, например фирм HEWLETT PACKARD и TOSHIBA.

Среди производителей светодиодов можно выделить фирмы SIEMENS, PHILIPS, TEMIC, многие корейские и тайваньские фирмы.

В случае повышенных требований к ширине спектрального интервала излучения, мощности и диаграммы направленности следует воспользоваться лазерным светодиодом. Здесь можно воспользоваться продукцией фирм TOSHIBA, SONY и ROHM.

Среди других оптоэлектронных приборов следует выделить такой класс приборов как оптроны. Оптрон является сочетанием светодиода и фотодиода или фототранзистора. Используются оптроны при необходимости обеспечения гальванической развязки в электронных цепях и в качестве фотопрерывателей.

Оптроны, используемые для гальванической развязки в цифровых цепях, могут иметь относительно большой разброс параметров. Выпускаются фирмами SIEMENS, THOMSON, TOSHIBA, HEWLETT PACKARD и др.





Существуют также оптроны, служащие для развязки аналоговых цепей. Обычно они состоят из светодиода и двух фотодиодов, один из которых включается в цепь оптической обратной связи оптрона. Одним из известных аналоговых оптронов является IL300 производства фирмы SIEMENS.

Цифровые микросхемы Цифровые микросхемы являются основой для построения систем цифровой обработки информации. Большое число типов цифровых микросхем требует дополнительной классификации.

Ниже представлены основные типы цифровых интегральных микросхем.

Микропроцессоры и микроконтроллеры В большинстве случаев оптико-электронный прибор в своем составе имеет встроенный вычислительный блок, служащий для реализации алгоритмов управления, сбора, обработки и передачи данных и выдачи информации. Для этих целей используется микропроцессор или микроконтроллер. Микропроцессор является ядром вычислительной системы. Однако для его функционирования и связи с внешними устройствами необходимо иметь целый набор дополнительных микросхем. В этом случае вычислительное устройство даже небольшой производительности требует значительное место на печатной плате. По этой причине микропроцессоры обычно не используются в автономных вычислительных системах. Основными производителями микропроцессоров являются фирмы INTEL, MOTOROLA, ZILOG, AMD.

В отличие от микропроцессоров микроконтроллеры помимо вычислительного ядра имеют большое количество встроенных периферийных устройств, в частности, ОЗУ, ПЗУ, счетчики, таймеры, порты последовательной и параллельной передачи данных, АЦП, ЦАП, широтно-импульсные генераторы и другие устройства.

Часто для запуска микроконтроллера необходимо лишь наличие внешнего кварцевого резонатора и двух-трех конденсаторов. В зависимости от вычислительной мощности и состава периферийных устройств микроконтроллеры могут быть в корпусах от 8 до выводов и поставляться по ценам от 0,8 до 40 долл. По этим причинам микроконтроллеры в основном и используются в автономных системах, в том числе и оптико-электронных.

Среди большого разнообразия микроконтроллеров выделяется 8-разрядное семейство MCS-51, впервые предложенное фирмой INTEL в начале 80-х годов. Разработка оказалась настолько удачной, что и до настоящего это семейство совершенствуется и выпускается целым рядом фирм: INTEL, SIEMENS, PHILIPS, DALLAS SEMICINDUCTOR, ATMEL, TEMIC и другие. Имеются также отечественные аналоги серий К1816 и К1830.

Среди выпускаемых в настоящее время микроконтроллеров этого семейства следует обратить внимание на 80С51GB (производство INTEL, 68-выводный корпус, 6 параллельных портов ввода/вывода и встроенный 8-канальный АЦП), 80С(производство SIEMENS,84-выводный корпус, 8 параллельных портов ввода/вывода, два последовательных порта, 10-канальный АЦП, встроенное ОЗУ емкостью 3 Кбайт), АТ2051 (производство ATMEL, малогабаритный 18-выводный корпус, упрощенная архитектура для несложных устройств). Все микроконтроллеры этого семейства программно совместимы между собой и требуют одинаковых средств отладки.

Для встраиваемых применений в настоящее время все чаще используются микроконтроллеры семейства PIC фирмы MICROCHIP. Эти микроконтроллеры имеют архитектуру RISC, что предполагает малое число используемых машинных команд и малое время для выполнения каждой команды. В этом семействе присутствуют как простейшие контроллеры в 8-выводном корпусе, так и сложные, напоминающие по своей структуре старших представителей семейства MCS-51. Некоторые из контроллеров PIC для своего включения не требуют ни одного внешнего элемента – достаточно лишь подать питание на микросхему.

Среди PIC контроллеров наиболее интересными являются именно простейшие контроллеры, такие как PIC16C5X и PIC16C6XX. Последний тип выпускается в малогабаритном 8выводном корпусе, не требует внешних элементов, имеет в своем составе АЦП.

В случае большого объема вычислений или при повышенных требованиях к быстродействию следует воспользоваться 16разрядными микроконтроллерами. Среди них можно выделить семейство MCS-96, выпускаемое фирмой INTEL. Это семейство имеет общее 16-разрядное вычислительное ядро и большое количество разнообразных периферийных устройств. В целом, эти периферийные устройства представляются собой несколько улучшенные аналоги соответствующих устройств семейства MCS51. Микроконтроллеры выпускаются в корпусах, имеющих от 68 до 100 выводов.

В ряде случаев имеется необходимость использовать такие вычислительные устройства, которые по системе команд совпадали бы с процессорами персональных компьютеров. Для этих целей фирмой INTEL выпускаются микроконтроллеры семейства 80C186.

Эти микросхемы содержат ядро, аналогичное процессору 8086, который использовался в персональных компьютерах IBM PC XT.

Они имеют полную программную совместимость с этими процессорами. Состав периферийных устройств этих контроллеров примерно аналогичен устройствам, расположенным на материнской плате компьютера за исключением ПЗУ и ОЗУ. Выпускаются эти микроконтроллеры в корпусах, имеющих от 68 до 100 выводов.

В отдельных случаях требуется сочетание высокого быстродействия и совместимости по системе команд с процессорами персональных компьютеров. Для этого можно воспользоваться микроконтроллером 80С386ЕХ, производимого фирмой INTEL.

Рис.8. Вид главного окна электронной библиотеки сервера фирмы «Intel».

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 5 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.