АЦП и ЦАП

Сопряжение операционных усилителей со скоростными ЦАП Глава 1. ЦАП с токовым выходом

Цифро-аналоговые преобразователи (ЦАП) значительно отличаются друг от друга по разрешению и быстродействию. Медленные ЦАП обычно имеют несимметричные выходы либо по напряжению, либо по току. Большинство быстродействующих ЦАП снабжены дополнительными выходами, которые либо подают, либо отводят ток. Эта статья представляет собой первую часть в серии из трех статей. Она посвящена вопросу сопряжения ЦАП с токовым выходом, принимающим ток, и операционного усилителя (ОУ). Во второй части будет обсуждаться такое же сопряжение для ЦАП с токовым выходом, отдающим ток. В третьей части будет предложен упрощенный подход к сопряжению, аналогичному тому, что представлено во второй части.

Источники питания

Термоэлектрические источники альтернативного электропитания

Двадцатый, да и начало двадцать первого века по праву называют эпохой электричества. Действительно, трудно представить какую-либо отрасль деятельности человека, куда бы не проникли технологии, энергетическое обеспечение которых осуществляется с помощью электрической энергии. Расширение сфер применения электричества заставляет человечество тратить год от года все большие ресурсы на поиск новых источников электроэнергии. Одним из перспективных направлений развития альтернативных источников электрической энергии является разработка и производство термоэлектрических источников энергии, основанных на эффекте Зеебека. Термоэлектрические источники энергии в течение многих десятилетий незаслуженно пребывали в практическом забвении: с момента открытия термоэлектричества до начала его практического применения прошло более 120 лет.

Микропроцессоры

Отладочная плата HawkBoard на базе процессора OMAP-L138. Часть 3

В первых двух частях этого цикла статей [1, 2] были рассмотрены основные характеристики отладочной платы HawkBoard, вопросы загрузки готовых образов ядра и файловой системы, запуска операционной системы (ОС) Linux на отладочной плате, а также подробно освещен процесс создания инструментария для кросс-компиляции программного обеспечения (ПО). В третьей части статьи рассмотрены основные моменты создания загрузчика, образа ядра и файловой системы для платы HawkBoard.

Оптоэлектроника и светодиоды

Светодиодное освещение: этот рынок абсолютно другой

С мая 2010 года Брюс Линч (Bruce Lynch) занимает должность директора в сегменте освещения (осветительной техники) компании EBV. Этот опытный инженер пришел из компании Future Lighting Solutions, где он трудился более четырех лет. Свою карьеру в отрасли полупроводников Брюс Линч начал в корпорации Motorola, работая сначала в шотландском городе Ист-Килбрайд, а затем в Motorola Center, расположенном в Тулузе. Позднее, перейдя в компанию Freescale, он долгое время специализировался в сегменте 8‑ и 16‑битных микроконтроллеров. Именно тогда и произошло его знакомство с компанией EBV.

Осциллографы и мультиметры

Применение осциллографов для отладки последовательных шин

Последние достижения в технологиях осциллографических измерений позволяют инженерам отлаживать последовательные шины, наблюдая сигналы в аналоговой и цифровой форме. В сущности, современные осциллографы сочетают в себе функции осциллографов, логических анализаторов и анализаторов протоколов. Это значит, что инженерам не нужно больше тратить время на сопоставление результатов, полученных разными приборами. Новые возможности позволяют выполнять наиболее общие операции по отладке последовательных шин для широкого спектра протоколов, таких как I2C, SPI, RS-232, USB и PCI-Express.

Построитель АЧХ — осциллограф или анализатор спектра?

Цифровые осциллографы используются для анализа сигналов во временной области, тогда как анализаторы спектра делают это в частотной области. Однако в практике исследования и тестирования радиоцепей, устройств и компонентов часто возникают особые задачи, для решения которых могут использоваться те или иные приборы совместно с цифровыми генераторами различных сигналов. В статье сравниваются возможности этих приборов в построении амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) компонентов и приводятся примеры работы с ними. Показана возможность построения АЧХ в широком диапазоне частот (от дозвуковых до СВЧ) с большим динамическим диапазоном по уровню.

Анализаторы цепей SPARQ

Компания LeCroy, один из лидеров в области производства осциллографов и анализаторов протоколов, анонсировала выпуск нового класса измерительных приборов — SPARQ. Это анализатор цепей (сокращение от слов S-Parameter Quick, или быстрое измерение S-параметров цепи), который предназначен для исследования параметров целостности сигнала.

ПЛИС и ПАИС

Системы на кристалле компании Maxim для счетчиков электроэнергии и систем мониторинга

Цель этой статьи — познакомить читателя с функциональными особенностями архитектуры интегральных микросхем (ИС), предназначенных для построения интеллектуальных счетчиков электроэнергии и систем ее мониторинга, а также с новыми возможностями изделий для счетчиков электроэнергии 4-го поколения (71M654x).

Расширяемая вычислительная платформа Pele — новая архитектура компании Xilinx

Совершенствование программируемых логических интегральных схем (ПЛИС) позволило достичь невероятного уровня производительности, гибкости и масштабируемости встраиваемых систем, что дало возможность компании Xilinx приступить к созданию новой архитектуры расширяемой вычислительной платформы с кодовым названием Pele (Extensible Processing Platform, или EPP Pele). В ее основе — совмещение в одном кристалле двухъядерного процессора ARM Cortex-A9 и перспективных ПЛИС Xilinx 7-го поколения, выполненных по технологическому процессу 28 нм. Архитектура EPP Pele открывает широкие возможности для создания электронных изделий с оптимальным соотношением аппаратных и программных средств, необходимых для реализации заданных функций, и при минимальном энергопотреблении и стоимости.

Разработка VHDL-описаний цифровых устройств, проектируемых на основе ПЛИС фирмы Xilinx, с использованием шаблонов САПР ISE Design Suite

В одиннадцатой части статьи завершается изучение шаблонов VHDL-описаний 2-портовых ОЗУ, реализуемых на основе ресурсов блочной памяти Block RAM кристаллов программируемой логики семейства Spartan-3. Рассмотрены также образцы описания различных вариантов конфигурирования модуля блочной памяти ПЛИС указанного семейства в виде элемента 1-портового ОЗУ. Здесь же приведена подробная информация о шаблонах описаний элементов распределенной оперативной памяти.

Процесс разработки и отладки проекта под семейство ПЛИС SmartFusion

В начале 2010 года корпорация Actel выпустила на рынок новое и единственное в своем роде семейство ПЛИС SmartFusion, которое стало логическим продолжением и дополнением предыдущего семейства ПЛИС Fusion c интегрированной аналого-цифровой частью.

Программно-аппаратный модуль для разработки проектов на ПЛИС

Компания Altium дополнила свое семейство макетных плат NanoBoard новой платой, обеспечивающей быструю разработку прототипов электронных устройств на базе Field-Programmable Gate Array (FPGA). Новая плата NanoBoard 3000 является программируемой средой разработки. Помимо аппаратных и программных средств, к плате относятся программные продукты (Intellectual Property, IP), не требующие приобретения отдельной лицензии, и специальная лицензия Soft Design на модуль программного проектирования Altium Designer. Таким образом, пользователь получает все необходимое для быстрой разработки прототипа на FPGA. Отпадает необходимость поиска в Интернете драйверов, периферийных функций и другого программного обеспечения, а также не нужно выполнять кропотливую работу по добавлению этих элементов к функционирующей конструкции.

Особенности архитектуры нового поколения ПЛИС с архитектурой FPGA фирмы Xilinx

В текущем году фирма Xilinx приступила к серийному выпуску последних семейств ПЛИС, относящихся к сериям Virtex-6 и Spartan-6, информация о которых была представлена в [1–3]. Вместе с тем, подтверждая статус ведущего производителя кристаллов программируемой логики с архитектурой FPGA (Field Programmable Gate Array), фирма Xilinx сообщила о разработке нового поколения ПЛИС, производство которых должно начаться в следующем, 2011 году. Цель этой статьи — ознакомление разработчиков с наиболее существенными особенностями, основными характеристиками и составом новых серий ПЛИС.

Новые возможности САПР Xilinx версии 12.3

Анонс FPGA серии 7, состоявшийся в 2010 году, вызвал большой интерес среди российских разработчиков цифровых систем. С учетом того, что в настоящее время известны только предварительные сроки начала выпуска серийных изделий этого типа, необходимо определить перспективы деятельности на 2011 год и спланировать порядок перехода на новые семейства. В статье рассматриваются особенности САПР ISE версии 12.3, которая не предоставляет возможности разработки с использованием FPGA серии 7, однако открывает доступ к ряду алгоритмов и инструментов разработки, актуальных как для существующих ПЛИС, так и для семейств, планируемых к выпуску.

Как спроектировать источник питания для FPGA за несколько минут

Статья посвящена новой системе проектирования WEBENCH FPGA Power Architect, которую компания National Semiconductor предлагает в помощь разработчикам источников питания для программируемых логических интегральных схем FPGA. Приведен пример проектирования источника питания для FPGA фирмы Altera.

Инструменты автоматизации процессов моделирования и конфигурирования ПЛИС в САПР ISE

Рост логических объемов современных FPGA влечет за собой необходимость более эффективной организации труда разработчиков. Это касается, например, моделирования и верификации проектов путем запуска комплексных тестов, получающих данные от сторонних программ и имеющих встроенные средства контроля правильности своего исполнения. Кроме того, возрастание сложности инструментов проектирования влечет за собой необходимость проверки различных вариантов их настройки для получения наилучших характеристик проекта. В статье рассматриваются подходы к разработке моделей, использующих тестовые последовательности, задаваемые в отдельных файлах, и возможности языка Tcl для создания текстовых сценариев, автоматизирующих запуск отдельных процессов САПР ISE с различными настройками для получения оптимальной конфигурации. Сочетание этих приемов проектирования позволяет в конечном итоге добиться большой степени автоматизации работы с САПР ISE.

Динамическое программирование аналоговых схем Anadigm управляющим методом

В статье описаны этапы создания конфигурационных данных для динамического программирования аналоговых интегральных схем (ПАИС) Anadigm управляющим методом. Метод основан на использовании предварительно откомпилированных конфигураций с заранее известными параметрами.

Synopsys Design Constraint — язык задания временных ограничений на примере Altera TimeQuest. Часть 4

В предыдущих частях статьи мы рассмотрели все аспекты задания временных ограничений для проектов: задание частот, их соотношений, портов ввода/вывода. Но информация о временных ограничениях будет не полной без рассмотрения так называемых исключений временных ограничений.

Рынок электронных компонентов

Светодиодная синергия науки, бизнеса и государства

Энергосбережение и внедрение современных энергоэффективных технологий в разные отрасли экономики с недавних пор стало одним из приоритетных направлений государственной политики. Как недавно подчеркнул президент России Дмитрий Медведев, «энергоэффективностью мы занялись всерьез и надолго». И выставка «ЭкспоЭлектроника» вносит свой вклад в реализацию этой государственной политики.

Agilent: стамбульские измерения

Осенью этого года компания Agilent провела традиционную конференцию, на которой нам удалось не только узнать о ее новейших продуктах и технологиях, но и взять эксклюзивное интервью у топ-менеджеров компании.

Специализированные микросхемы

Разработка и производство специализированной ЭКБ для космических применений: текущее состояние и перспективы развития. Часть 2

В статье отражен опыт проектирования специализированных СБИС для аппаратуры ракетно-космической техники (РКТ ), в том числе разработки СБИС типа СнК на основе встроенных процессорных ядер и интерфейсных СФ-блоков. Предлагаемые решения направлены на сокращение сроков и, соответственно, стоимости разработки специализированных СБИС, а также на повышение качества аппаратуры.

Технологии

Преимущества платформы PXI cо встроенным программным обеспечением NI для создания систем сбора данных и обработки сигналов

Повсеместное распространение персональных компьютеров на протяжении последних двадцати лет вызвало настоящую революцию в структуре аппаратного и программного обеспечения для автоматизированных тестовых, измерительных и испытательных комплексов. Одним из важнейших следствий такого широкого распространения персональных компьютеров является концепция виртуальных приборов, предлагающая инженерам, разработчикам и ученым целый ряд заметных преимуществ в производительности, точности и функциональности.

Наноматериалы для поглотителей электромагнитных волн и защиты информации

Центральное конструкторское бюро специальных радиоматериалов (ЦКБ РМ ), ведущее материаловедческое предприятие радиопромышленности в оборонном комплексе страны, было образовано в 1969 году. С момента создания ЦКБ РМ учеными и специалистами предприятия было выполнено около 800 научно-исследовательских, опытно-конструкторских и опытно-технологических работ, создано более 300 новых материалов, которые ранее были неизвестны в мире, а характеристики некоторых из них и теперь остаются непревзойденными.

Математические подходы к проектированию нанороботов и нанодинамических систем

В предыдущих статьях обсуждались общие вопросы проектирования нанороботов и нанодинамических систем. Здесь следует отметить, что математическое моделирование наноконструкций позволяет существенно ускорить процесс разработки наносистем и перевести поиск нужной конфигурации молекулы из эвристической и полуэмпирической плоскости в плоскость точного проектирования и инжиниринга.

3D-интеграция — один из возможных путей опережающего развития отечественной микроэлектроники

Есть мнение, что российское микроэлектронное и микросборочное производство отстает от мирового уровня. Позвольте, опираясь на свой собственный производственный опыт, с этим согласиться. Какой вывод можно сделать из этого факта? Только один — у нас, тех, кто работает в этой области, есть великолепная возможность для роста, разработки и внедрения самых прогрессивных технологий. При этом очевидно, что копирование позавчерашних решений, закупка бывших в употреблении фабов и беззаветная вера в западных гуру микроэлектроники, вышедших на пенсию, не смогут кардинально изменить ситуацию в отрасли в России (но, конечно, возможны некоторые применения и таких подходов для конкретных типов изделий, обучения персонала и т. д.). Похоже, что метод 100%-ного переноса технологии, неплохо зарекомендовавший себя в Юго-Восточной Азии (хотя применявшиеся при этом методики требуют гораздо более глубокого и детального изучения), не работает так же в России. Это не хорошо и не плохо, это просто факт, который надо учитывать при разработке проекта.

Электронные компоненты

Цифровые микрофоны: от спецификации к готовому изделию

В последние годы на рынке электронных компонентов появились цифровые МЭМС-микрофоны. К их преимуществам относятся: высокая чувствительность, линейность АЧХ в рабочей полосе частот, повторяемость параметров и малые габаритные размеры. Использование цифрового МЭМС-микрофона избавляет также от проблем, связанных с шумами аналоговых цепей, и делает возможным непосредственное подключение микрофона к процессору. Эти преимущества нас заинтересовали, и мы попробовали реализовать их на практике.

Введение в High-End сегменты применений MEMS-технологии

Актуальные новости и предложения компонентов от ведущих производителей МЭМС для High-End применений — постоянная тема для обсуждения и источник приложения сил российских разработчиков. Тех, кто успешно реализует бизнес-модель проектирования на уровне применения покупного компонента в составе электронного модуля собственной разработки (компонента следующего уровня иерархии или системы). Этот материал — для них. В статье представлен обзор современных применений МЭМС-технологий в сегментах рынков, обобщаемых названием High-End.