Источник стабильного тока понадобился автору для отладки схем на биполярных транзисторах, которые, как известно, управляются током. Важное требование к нему — изоляция общего провода прибора от общего провода отлаживаемого устройства, поэтому источник питания пришлось взять автономный. Встроенный четырёхразрядный микроамперметр с автоматическим переключением пределов позволяет немного уменьшить количество аппаратуры, одновременно размещаемой на столе экспериментатора.Читать полностью »
Мы привыкли к 14- и 16-выводным микросхемам, содержащим несколько логических элементов или целый узел — счётчик, дешифратор, АЛУ, и др. Но раньше были и микросборки и микросхемы, в которых помещался всего один логический элемент. После долгого забвения они вернулись в виде пятивыводных SMD-компонентов. Например, 74LVC1G86 — исключающее ИЛИ, 74LVC1G08 — И, 74LVC1G32 — ИЛИ. На них и выполнен предлагаемый однобитный полный сумматор.Читать полностью »
История о том, как мы оптимизировали схему питания автономных датчиков сбора, обработки и передачи информации. Добились снижения себестоимости электроники, веса датчика и незначительно увеличили его габаритные размеры.
В статье описана эволюция схемы питания автономных датчиков сбора и обработки информации. Я постараюсь кратко рассказать о всех этапах усовершенствования схемы. Начну рассказ с разработки прототипа, соответствующего всем требованиям, кроме главного. Расскажу о попытке привести работу схемы к требованиям с минимальными усилиями, просто увеличив количество элементов питания. Опишу поиск и анализ причин несоответствия параметров схемы. В заключительной части приведу оптимизированную схему и сравнение до и после.
Надеюсь, мой опыт пригодится вам при разработке устройств с автономным питанием.
Операционные усилители на дискретных элементах выпускают для высококачественной аудиотехники. Выглядят они так — плата или «бутерброд» из двух плат и две гребёнки для впаивания вместо интегрального восьмивыводного сдвоенного ОУ со стандартной цоколёвкой. Улучшается ли после замены звук, неизвестно. Но если ОУ на дискретных элементах сильно упростить и превратить в развёрнутый макет, учебное пособие получится отличное.Читать полностью »
Предлагаемый усилитель предназначен для одного из самых классических датчиков пульса — оптического. Той самой «прищепки» на мочку уха или палец, как у некоторых тренажёров. Только здесь прищепка не в кавычках, а самая настоящая. Деревянная. В ней просверлены 3-миллиметровые отверстия, в которые помещены ИК-диод SFH487 и фототранзистор SFH309FA фирмы Siemens. Вместо них подойдут практически любые ИК-диоды и фототранзисторы, только отверстия придётся просверлить других диаметров. Чтобы пользоваться датчиком было комфортно, к поверхностям прищепки, прилегающим к мочке уха или пальцу, приклеены мягкие накладки с отверстиями. Если мешает пульсирующий свет светодиодных или люминесцентных ламп, фототранзистор нужно закрыть фильтром, пропускающим только ИК.Читать полностью »
Завтрак с Чарльзом Уэзереллом, автором культовой книги «Этюды для программистов», затянулся на четыре часа. В конце-концов официантка попросила нас из ресторана в Пало-Альто, сказав что в ресторан большая очередь, а мы тут с восьми утра заседаем. За это время мы обсудили массу интересных вещий: работу Чарльза в Ливерморской лаборатории и Оракле, объектно-ориентированное и функциональное программирование, компиляторы и языки описания аппаратуры, закладки в процессоры, неэффективность нейронных сетей и незаслуженно забытый Пролог, посещение Чарльзом России, обработка текста конечным автоматом в аппаратном сопроцессоре и создание школьниками видеоигр на ПЛИС.
Содержания четырех часов с Чарльзом Уэзереллом хватит для пятидесяти статей на Хабре, поэтому перечислю в основном темы, после чего приведу некоторые детали про три из них:
Читать полностью »
Мой хобби проект — это GPS логгер. В комментариях даже предложили называть его “Путевой компьютер”, т.к. логгирование это только небольшая часть всех возможностей устройства. Многое уже реализовано, но бОльшую часть еще только предстоит сделать.
В прошлых статьях я описывал переход с ардуино на STM32, STMCube/HAL, немного рассуждал про билд систему, бутлоадер, строил композитное USB устройство и прокачивал его скорость. Все это делалось на макетке на основе платы Blue Pill STM32F103CB и ежика из проводов. Пора устройству обрести форму, как электронную (схему), так и физическую (корпус).
Вопросы, которые мне предстояло решить на этом этапе очень сильно взаимосвязаны. Выбирая компоненты для проекта нужно примерно представлять в какой корпус их можно затолкать. И наоборот корпус нужно делать под компоненты, которые есть в наличии и платы, которые, опять же, нужно делать с прицелом на корпус. В общем клубок взаимосвязанных вопросов. Можно, конечно, взять коробку побольше и натолкать туда все что угодно, но ведь хотелось что нибудь компактное и легкое.
Прежде чем начать сразу хочу отметить, что это не финальный вариант устройства. Скорее всего в схеме найдутся ошибки, что-нибудь будет работать не так как задумано, в комментариях укажут на более правильные решения, какие-то подходы будут переосмыслены. Я думаю что второй или даже третьей версии устройства не избежать. Поэтому буду рад Вашим конструктивным комментариям.
Под катом многабукав, но будет инженерненько.
Читать полностью »
В комментариях под моими предыдущими статьями неоднократно возникал вполне резонный вопрос: "Зачем делать dc/dc преобразователи на микроконтроллере, когда есть готовые?" и я в качестве ответа постоянно упоминал, как наиболее яркий пример, контроллер заряда с алгоритмом MPPT. Но сказать это одно, а показать… уже куда интереснее и нагляднее, поэтому сегодня расскажу о своем небольшом вялотекущем проекте такого контроллера.
Проект контроллера является открытым, все исходные файлы доступны на github. Сам контроллер является достаточно простым в реализации, построен он на топологии buck, в нем применены доступные компоненты и все это дает хорошую повторяемость даже без особых знаний. Компоновка разъемов и компонентов выполнены таким образом, чтобы данный контроллер можно было использовать и как отладочную плату для изучения силовой электроники, и как готовое устройство, останется просто изготовить корпус для него.
В данной теме я хочу поделиться моим опытом разработки высокоскоростных схем.
Имея успешный практический опыт (более 15 лет) разработки схем устройства, печатных плат, со скоростью передачи данных до нескольких гигагерц (по меди), опыт взаимодействия с конструкторами, разводчиками печатных плат, изучив большой объем литературы по теме сохранения целостности сигналов, мне удалось выработать ряд простых для понимания и повторения практических решений, которые хочу предложить Вашему вниманию.
Я понял, что без знания основ схемотехники, радиотехники, электроники — инженеры — конструкторы печатных плат часто не осознают важности тех или иных правил разводки, не могут правильно расставить приоритеты и делают досадные ошибки, приводящие к необходимости повторной разводки плат. Если повезет. Если причина сбоев в канале связи, причина искажений сигналов будет найдена верно.
Согласитесь, без понимания терминов стек, волновое сопротивление, опорный слой, дребезг земли, целостность сигналов и т.п. — сложно понять, о чем идет речь в той или иной главе, когда пытаетесь самостоятельно освоить P-CAD, Altium или другой пакет проектирования по очень хорошим книгам замечательных авторов. Ведь изначально авторы предполагают, что вы имеете достаточный запас знаний, для правильного понимания написанного.
Возможно вы тоже сталкивались с фразой, что в диапазоне СВЧ для разводки трасс высокоскоростных сигналов трассы должны быть выполнены как линии передачи. А что такое линии передачи — никто конструкторам не объяснил.
Важно знать необходимые понятия, начиная от емкостей, индуктивностей, резонансов, и заканчивая правилами группирования сигналов в классы и рекомендациями по правильной трассировке цепей каждого из них, а также критериями расстановки приоритетов. Думаю, что поняв основы сохранения целостности электрических сигналов (Signal Integrity), кратко представленные в данной теме, вы не будете допускать грубых неосмысленных ошибок в вашей работе.
Читать полностью »
«Двоичные часы» успели и войти в моду, и выйти из неё, и снова стал актуальным перевод двоично-десятичного кода в более удобный для считывания человеком позиционный или семисегментный. Автор выбрал второе.Читать полностью »
