W rubryce „Kalejdoskop elektronika” przedstawiamy najnowsze elementy elektroniczne pojawiające się na rynku.
Przede wszystkim prezentujemy układy aplikacyjne tych nowinek rynkowych. Prezentowane elementy są wybiera-
ne subiektywnie, ale zawsze staramy się przedstawić różnorodność funkcji i możliwości nowoczesnych podzespołów
wdrażanych do produkcji.

K A L E J D O S K O P

Elektronika Praktyczna 11/2005

77

cd na str. 78

Dwuwejściowa ładowarka akumulatorów Li–Ion

ISL6299 jest w pełni zintegrowaną ładowarką jednoogniwowych akumulato-

rów litowo–jonowych lub litowo–polimerowych opracowaną przez Intersila.

Układ może pobierać energię z dwóch alternatywnych źródeł – zasilacza

sieciowego (np. adaptera gniazdkowego) lub portu USB, nadaje się więc

do ładowania wielu współczesnych przenośnych urządzeń potrzebujących

komunikacji (przez USB) z komputerem, takich jak telefony komórkowe,

odtwarzacze MP3 czy aparaty fotograficzne, a także przenośny sprzęt

przemysłowy i pomiarowy.

Maksymalne napięcie na wejściu zasilacza wynosi aż 28 V (na wejściu

USB 7 V), dzięki czemu układ może bezpiecznie współpracować z tanimi

adapterami sieciowymi o dużej tolerancji napięcia wyjściowego. Gdy są

zasilane obydwa wejścia, do ładowania akumulatora jest używane wejście

zasilacza. Prąd ładowania dla tego wejścia można ustalić przy pomocy

małego rezystora, podobnie jak prąd, przy którym ładowanie zostanie

zakończone. Przy zasilaniu z USB prąd ładowania jest stały (380mA),

tak samo prąd zakończenia ładowania.

Układ jest zabezpieczony przed przegrzaniem przy użyciu firmowej tech-

nologii Thermaguard. Gdy temperatura przekroczy 100

o

C, prąd ładowania

jest automatycznie redukowany, co zapobiega jej dalszemu wzrostowi.

W przypadku gdy akumulator jest nadmiernie rozładowany (napięcie po-

niżej 2,6 V), włącza się tryb wstępnego formowania małym prądem.

ISL6299 dysponuje też dwoma wyjściami sygnalizacyjnymi, informującymi

o podłączeniu źródła zasilania i trwaniu procesu ładowania. W przypadku

tego drugiego, gdy zostanie spełniony warunek zakończenia ładowania

(prąd ładowania spadnie poniżej swej wartości minimalnej), jego stan

zmienia się i jest zatrzaskiwany. Zatrzask może zostać zresetowany tylko

w określonych warunkach, co zapobiega fałszywym wskazaniom.

ISL6299 jest kompletną ładowarką baterii, dobrze wyposażoną, tanią

i wymagającą niewielu dodatkowych elementów, dostarczaną w niewielkiej

10–końcówkowej obudowie DFN (o powierzchni 3 mm x 3 mm).

www.intersil.com

Typowa aplikacja – prosta ładowarka zasilana z dwóch
alternatywnych źródeł

Wzmacniacz audio klasy D

Philips wprowadził do oferty nowy układ scalony wzmacniacza audio kla-

sy D – TDA8931. Układ umożliwia łatwą i niedrogą budowę kompletnego

stopnia mocy do zastosowania w płaskich odbiornikach TV i monitorach,

systemach kina domowego, aktywnych zestawach głośnikowych i innym

podobnym sprzęcie – charakteryzującego się relatywnie dużą mocą i wy-

soką jakością dźwięku.

Schemat blokowy

Podstawową zaletą TDA8931 jest jego duża sprawność. Układ może

dostarczyć do obciążenia do 20 W mocy ciągłej i nie wymaga przy

tym radiatora. To upraszcza konstrukcję, zmniejsza liczbę

Elektronika Praktyczna 11/2005

78

K A L E J D O S K O P

cd ze str. 77

potrzebnych komponentów, a przez to całkowite koszty

i rozmiary. Wzmacniacz oparty na TDA8931 charakteryzuje się również

mniejszymi zakłóceniami elektromagnetycznymi niż inne rozwiązania oraz

brakiem trzasków przy włączaniu i wyłączaniu.

Typowa aplikacja

TDA8931 zawiera wszystkie elementy aktywne niezbędne do budowy

wysoce sprawnego wzmacniacza mocy audio pracującego w klasie D,

w tym stopień mocy z pojedynczym wyjściem, układy sterujące i zabez-

pieczające, w pełni różnicowy komparator wejściowy oraz obwody pola-

ryzacji wejścia i ładowania kondensatora wyjściowego (niezbędnego przy

niesymetrycznym zasilaniu).

www.semiconductors.philips.com

Właściwości

Duża sprawność – niepotrzebny radiator

Małe zniekształcenia – typ. 0,02% (przy 1 W, 1 kHz)

Obwód ładowania kondensatora wyjściowego

Dwustopniowe sterowanie aktywnością układu (tryby sleep i standby)

Brak trzasków przy włączaniu i wyłączaniu

Zabezpieczenie termiczne, nadprądowe, przeciwzwarciowe, nadnapięciowe

i podnapięciowe

Napięcie zasilania: ±6...±17,5 V lub 12...35 V

Temperatura pracy: –40...+85

o

C

20–końcówkowa obudowa SO

Radiowe transceivery o dużym stopniu integracji i małym

poborze energii

Nowa rodzina scalonych nadajników/odbiorników radiowych ATA542x At-

mela charakteryzuje się wysokim stopniem integracji, małym poborem

energii, dobrymi parametrami i zmniejszoną liczbą niezbędnych elementów

zewnętrznych.

Układy są przeznaczone do pracy w pasmach 315/345/

cd na str. 80

Schemat blokowy

Typowa aplikacja – mobilna jednostka zdalnego stero-
wania

K A L E J D O S K O P

Elektronika Praktyczna 11/2005

79

Elektronika Praktyczna 11/2005

80

K A L E J D O S K O P

cd ze str. 78

433/868/915 MHz, które w różnych regionach świata mogą

być wykorzystywane bez specjalnych pozwoleń, i nadają się do różnego

rodzaju aplikacji zdalnych pomiarów i sterowania, takich jak systemy au-

tomatycznego odczytu liczników, alarmy i zabezpieczenia czy urządzenia

domowej automatyki.

Układ

Zakres częstotliwości pracy

ATA5423

312,5MHz...317,5MHz

ATA5425

342,5MHz...347,5MHz

ATA5428

431,5MHz...436,5MHz, 862MHz...872MHz

ATA5429

912,5MHz...917,5MHz

ATA5423/25/28/29 są wielokanałowymi, półdupleksowymi transceiverami

ASK/FSK integrującymi wszystkie niezbędne bloki funkcjonalne, w tym

kompletny tor odbiorczy o małej częstotliwości pośredniej, wskaźnik po-

ziomu odbieranego sygnału, układy modulacji FSK (z bezpośrednią syntezą

PLL) i ASK, wzmacniacz mocy RF i przełącznik nadawanie–odbiór. Archi-

tektura i parametry odbiornika pozwalają na eliminację filtru SAW w ty-

powych wąskopasmowych aplikacjach zdalnego sterowania. Niepotrzebny

jest też zewnętrzny filtr pośredniej częstotliwości, przełącznik nadawa-

nie–odbiór i kilka innych elementów zewnętrznych, które zintegrowano

wewnątrz układu lub wyeliminowano dzięki odpowiedniej konstrukcji.

Na uwagę zasługuje również cyfrowa jednostka sterująca – zapewniająca

kompletną obsługę protokołu nadawania/odbioru i pollingu, wyposażona

w bufor FIFO–RAM dla odbieranych i nadawanych danych – w znaczącym

stopniu odciążająca współpracujący z układem mikrokontroler, który może

Typowa aplikacja – stacja bazowa zdalnego sterowania

być prostą 4– lub 8–bitową jednostką bez specjalnych peryferii. Aplikację

upraszczają dodatkowo wbudowane układy kontroli i sterowania zasilaniem

– zapewniające obsługę trybu zmniejszonego poboru mocy, kontrolę stanu

baterii i generujące sygnał resetu – oraz generator sygnału zegarowego

dla mikrokontrolera.

Efektem tych wszystkich udogodnień jest znaczne zmniejszenie liczby nie-

zbędnych elementów zewnętrznych, która może być nawet o 30% mniej-

sza w porównaniu z dotychczasowymi rozwiązaniami, i obniżenie kosztów

aplikacji. Specjalną uwagę przyłożono również do utrzymania jak najmniej-

szego zużycia energii, co zaowocowało 20–procentową redukcją poboru

mocy w stosunku do podobnych wielokanałowych transceiverów.

www.atmel.com

Właściwości

Duża czułość: typ. –107 dBm (FSK) i –114 dBm (ASK)

Mały pobór prądu: typ. 10 mA (odbiór) i 15...20 mA (nadawanie)

Szybkość transmisji: 1...20 kilobodów (FSK) i 1...10 kilobodów (ASK)

Moc wyjściowa: do +10 dBm

Napięcie zasilania: 2,4...3,6 V lub 4,4...6,6 V

Zakres temperatur: –40...+85

o

C

Obudowa: 48–końcówkowa QFN (7 mm x 7 mm)

Supervisory zabezpieczające przed włamaniem

STM1403A/B/C to nowe układy scalone STMicroelectronics służące

w pierwszym rzędzie do ochrony różnego rodzaju termina-

Schemat blokowy

cd na str. 82

Opis wyprowadzeń
V

CCSW

\

wyjście przełącznika zasilania

MR\

wejście ręcznego resetu

PFI

wejście detektora awarii zasilania

TP

1

–TP

4

wejścia detektorów wtargnięcia

V

OUT

wyjście napięcia zasilania

RST\

wyjście resetu

PFO\

wyjście detektora awarii zasilania

SAL\

wyjście alarmu bezpieczeństwa

BLD\

wyjście detektora niskiego napięcia baterii

V

REF

wyjście napięcia odniesienia 1,237V (tylko STM1403A)

V

TPU

podciąganie wejść detektorów wtargnięcia (STM1403B/C)

V

BAT

wejście rezerwowego napięcia zasilania

V

CC

wejście napięcia zasilania

V

SS

masa

K A L E J D O S K O P

Elektronika Praktyczna 11/2005

81

Elektronika Praktyczna 11/2005

82

K A L E J D O S K O P

cd ze str. 80

li płatniczych i innych urządzeń wymagających wysokiego

poziomu bezpieczeństwa. Układy integrują wszystkie funkcje niezbędne

do detekcji prób wtargnięcia wymagane przez najważniejsze standardy

bezpieczeństwa dla aplikacji związanych z płatnościami i bankowością, ta-

kie jak amerykański FIPS–140 (Federal Information Processing Standards

Pub. 140), EMV (Europay, MasterCard, and Visa) czy niemiecki ZKA

(Zentraler Kreditausschuss).

Układy na bieżąco monitorują różnego rodzaju czujniki i przełączniki an-

tywłamaniowe, główne źródło zasilania i baterię zasilania rezerwowego,

uruchamiając alarm, jeśli zostanie wykryta jakakolwiek próba wtargnięcia.

Alarm ten służy zwykle do wykasowania kluczy kryptograficznych zapisa-

nych w pamięci zabezpieczanego urządzenia i do zablokowania dostępu.

Poza ochroną przed włamaniami układy realizują funkcję standardowego

supervisora mikroprocesora – monitorują zasilanie, kontrolują proces włą-

czania, obsługują przełączanie na zasilanie awaryjne i funkcję ręcznego

resetu, generują reset i inne sygnały.

Wszystkie trzy układy mają kompatybilny rozkład wyprowadzeń i różnią się

głównie zachowaniem wyjścia napięcia zasilania po wystąpieniu alarmu.

Wyjście to pozostaje włączone (STM1403A), jest przełączane do stanu

wysokiej impedancji (STM1403B) lub podłączane do masy (STM1403C).

STM1403A zawiera dodatkowo źródło napięcia odniesienia 1,237 V, które

może posłużyć jako wzorzec dla zewnętrznego przetwornika A/C.

Przy zasilaniu z baterii rezerwowej układy pobierają bardzo niewielki prąd,

typowo 2,9 µA dla baterii 3,6 V. Ich wejścia detektorów wtargnięcia są

zabezpieczone przed zakłóceniami impulsowymi, co zapobiega fałszywym

alarmom. Są oferowane w 16–wyprowadzeniowych obudowach QFN. Małe

rozmiary obudowy (powierzchnia 3 mm x 3 mm) oraz integracja w jed-

nym chipie wszystkich niezbędnych elementów umożliwia minimalizację

powierzchni płytki drukowanej i znaczne oszczędności kosztów.

www.st.com

Scalone „bezpieczniki” przeciwprzepięciowe

MAX6397 i MAX6398 to nowe układy zabezpieczenia przeciwprzepięciowe-

go zaoferowane przez Maxima. Ich głównym przeznaczeniem są aplikacje

samochodowe i przemysłowe, ale mogą też posłużyć do ochrony innych

wane napięcie jest niższe od ustalonego progu, zewnętrzny MOSFET jest

włączony, a wewnętrzna pompa ładunku układu zapewnia jego całkowite

nasycenie. Gdy napięcie przekroczy próg, w trybie przełączania jest on

pewnie wyłączany dzięki szybkiemu ściągnięciu w dół jego bramki przez

wewnętrzne źródło prądowe. W trybie ograniczania napięcia MOSFET jest

naprzemian włączany i wyłączany tak, aby utrzymać odpowiednie napięcie

na wyjściu.

MAX6397 zawiera dodatkowo niezależny, zawsze włączony liniowy sta-

bilizator, mogący dostarczyć do 100 mA prądu, o ustalonym napięciu

wyjściowym 5 V, 3,3 V, 2,5 V lub 1,8 V, w zależności od wersji układu.

Jest też wyposażony we wskaźnik „power–good”, informujący o popraw-

nej pracy stabilizatora.

Obydwa układy zawierają ponadto obwody zabezpieczenia termicznego

i przed nadmiernym spadkiem napięcia. Są oferowane w miniaturowych

obudowach TDFN o powierzchni 3 mm x 3 mm i są w pełni wyspecyfi-

kowane dla samochodowego zakresu temperatur –40...+125

o

C.

www.maxim–ic.com

MAX6397/MAX6398 w konfiguracji wyłącznika

systemów narażonych na duże napięcia przejściowe, do 72 V. Układy

zapewniają odpowiednie zabezpieczenie linii zasilania i redukują całkowi-

te koszty systemów, pozwalając na użycie w nich regulatorów DC–DC

o niższych napięciach wejściowych.

W typowej aplikacji MAX6397/MAX6398 steruje zewnętrznym n–kana-

łowym kluczem MOSFET włączonym w obwód zasilania. Może zostać

skonfigurowany albo jako przełącznik, wyłączający w czasie trwania

przepięcia klucz i odcinający zasilanie, albo jako ogranicznik, regulujący

napięcie wyjściowe i umożliwiający nieprzerwaną pracę zasilanego układu.

Próg zadziałania zabezpieczenia przeciwprzepięciowego jest ustawiany za

pomocą zewnętrznego dzielnika. W normalnych warunkach, gdy monitoro-

MAX6397/MAX6398 w konfiguracji ogranicznika

Schemat blokowy