NE_8_2009.pdf

(2647 KB) Pobierz

391065427 UNPDF

СОДЕРЖАНИЕ

№8 (72), 2009 г.

АНАЛОГОВЫЕ МИКРОСХЕМЫ

Информационно-технический

журнал.

MAX7474 – для автоматической компенсации потерь видеосигнала

в кабеле CAT (Maxim Integrated Products) Константин Староверов .......................3

Учредитель – ЗАО «КОмпэл»

PLC и PoE – рациональный способ сокращения количества связей

в системах обеспечения безопасности Александр Райхман ..................................6

Издается с 2005 г.

БЕСПРОВОДНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Свидетельство о регистрации:

пИ № ФС77-19835

Процессорный модуль RCM5700 для систем безопасности и управления

(Rabbit Semiconductor) Олег Пушкарев ...................................................................8

ДАТЧИКИ

Редактор:

Геннадий Каневский

vesti@compel.ru

Выпускающий редактор:

Анна Кузьмина

Датчики систем безопасности устремляются к новым высотам

Марк Хоске ..............................................................................................................10

ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ

Редакционная коллегия:

Андрей Агеноров

Евгений Звонарев

Сергей Кривандин

Николай паничкин

Александр Райхман

Борис Рудяк

Илья Фурман

Модули питания для приборов систем безопасности и контроля доступа

Евгений Звонарев, Сергей Кривандин ...................................................................13

МИКРОКОНТРОЛЛЕРЫ

От аналога к цифре: обзор решений для систем видеонаблюдения

и их особенностей (Texas Instruments) Илья Чепурин ..........................................17

Применение MSP430 для управления сверхъяркими светодиодами RGB

в декоративной подсветке

(Texas Instruments) Дирк Герке, Кристиан Хернитчек ..........................................21

Дизайн, графика, верстка:

Елена Георгадзе

Владимир писанко

Евгений Торочков

СИЛОВАЯ ЭЛЕКТРОНИКА

Распространение:

Анна Кузьмина

Новые интеллектуальные силовые модули

(Semikron) Андрей Колпаков ..................................................................................27

Электронная подписка:

www.compeljournal.ru

Отпечатано:

«Гран при»

г. Рыбинск

Тираж – 1500 экз.

© «Новости электроники»

В СЛЕДУЮЩИХ НОМЕРАХ

Продукция компании Cree: сверхъяркие светодиоды и светодиодные сборки, опти-

ческие элементы для светодиодов Cree и др.

Беспроводная продукция: приемопередатчики различных диапазонов и стандартов,

беспроводные процессоры, GPS- и GPRS-модули и др.

Подписано в печать:

23 июня 2009 г.

Если вы хотите предложить интересную тему для статьи в следующий номер журнала –

пишите на адрес vesti@compel.ru с пометкой «Тема в номер».

НОВОСТИ ЭЛЕКТРОНИКИ № 8, 2009

1

391065427.129.png

391065427.140.png

391065427.151.png

391065427.162.png

391065427.001.png

ОТ РЕДАКТОРА

Уважаемые

читатели!

Один из первых сборников

знаменитой российской студии

мультипликации «пилот» от-

крывался работой Олега Ко-

растелева «Золотые ворота».

В трехминутном мультфильме в

хранилище банка привозили зо-

лотые слитки и водружали их на

полку, предварительно проведя

через многочисленные системы

безопасности и контроля. муль-

тфильм вполне мог служить на-

глядным пособием по системам

контроля доступа: там была и

радиочастотная идентификация,

и идентификация по ладони и

радужке глаза, и бронированные

двери и задвижки, и многое дру-

гое. В конце концов лежащие на

полке слитки протирала тряпоч-

кой уборщица. Затем она прята-

ла тряпочку в подсобку, выхо-

дила через неприметную заднюю

дверь, запирала ее ключом, пря-

тала ключ за притолоку, отодви-

гала доску в заборе, садилась на

велосипед и уезжала в светлую

даль...

этот мультфильм, снятый в

1993 году, можно рассматри-

вать как руководство к действию

в кризисный период для произ-

водителей электронных систем

безопасности, охраны и контро-

ля доступа. До кризиса россий-

ский рынок систем безопасно-

сти рос на 25% ежегодно (один

из самых высоких показателей в

электронной отрасли) и к 2008

году достиг 200 млн. долларов.

это было связано с большим

количеством вводимых в строй

объектов, оснащавшихся охран-

ной электроникой. Однако та-

ких объектов стало меньше, и

пришло время, условно говоря,

обеспечить охраной и ту дверь,

через которую в мультфильме

выходила уборщица. То есть –

работать с уже эксплуатирующи-

мися объектами, совершенствуя

системы охраны за счет допол-

нительной интеграции, примене-

ния цифровых и беспроводных

технологий, передачи информа-

ции по силовым сетям и других

мер. Несмотря на общий спад, у

электронных систем безопасно-

сти – неплохие перспективы: в

кризисное время и частные лица,

и государственные структуры

больше обеспокоены сохранно-

стью материальных ценностей.

Не стоит сбрасывать со счетов

и ожидаемое повышение уров-

ня криминала в обществе. А так-

же – большой потенциал рынка:

по экспертным оценкам даже в

крупных городах на охране на-

ходится не более 7% жилого

фонда.

Говоря о системах безопасно-

сти, стоит отметить и сектор, ко-

торому в России, к сожалению,

уделяется недостаточное внима-

ние: обеспечение безопасности

на производстве. этой теме по-

священа статья редактора жур-

нала “Control Engineering” мар-

ка Хоске, переведенная нами

специально для данного номера.

Широкая программа поста-

вок полупроводников компании

КОмпэл включает датчики,

приводы, приемопередатчики

интерфейсов, процесоры обра-

ботки видео- и аудиосигнала. ко-

деры и декодеры, беспроводные

изделия, компоненты систем ра-

диочастотной идентификации,

модульные источники беспе-

ребойного питания различных

производителей. это и наличие

большого склада позволяют про-

изводителям систем безопасно-

сти комплектовать свои разра-

ботки без проблем.

Как всегда, ждем ваших пи-

сем с предложениями и замеча-

ниями.

С уважением,

Геннадий Каневский

2

НОВОСТИ ЭЛЕКТРОНИКИ № 8, 2009

391065427.022.png

НОВИНКИ

АНАЛОГОВЫЕ МИКРОСХЕМЫ

Константин Староверов

MAX7474 – ДЛЯ автоматической

компенсации потерь виДеосигнаЛа

в кабеЛе CAT

Замена коаксильных кабелей на неэкранированную витую пару актуаль-

на с точки зрения удешевления инсталляции аналоговых видеосистем, в том

числе – систем охраны и видеонаблюдения. Однако имеющиеся средства

коррекции потерь видеосигнала в витой паре не обеспечивают требуемой

компактности, простоты схемного решения и, главное, адаптивности. С по-

явлением MAX7474 данные недостатки были устранены.

IP-технологий построения

охранных видеосистем, обе-

спечивающих более широкую

функциональность, простоту масштаби-

рования системы и высокое качество

изображения, доля аналоговых техно-

логий в этой сфере все еще остается до-

минирующей. Причинами тому могут

служить и сравнительно более высокая

стоимость цифрового видеооборудова-

ния, и порой неоправданно избыточная

его функциональность, и даже консер-

вативность лиц, принимающих решение

о приобретении видеосистемы. Типич-

ная аналоговая видеосистема состоит

из нескольких видеокамер, генериру-

ющих полный видеосигнал (CVBS),

коммутатора видеосигналов и опреде-

ленного числа мониторов и записываю-

щих устройств. Для подключения камер

обычно используется коаксильный ка-

бель. Однако в целях удешевления ка-

бельных соединений в последнее время

все чаще используется другой тип ка-

беля – CAT (неэкранированные витые

пары) от второй до седьмой категорий.

Существенным недостатком такого ка-

беля являются ощутимые потери виде-

осигнала при его передаче на расстоя-

ния более 75 метров. Чтобы преодолеть

данный недостаток, применяются раз-

личные методы коррекции, в том числе

активные (предыскажения на стороне

источника видеосигнала и/или коррек-

ция на стороне приемника) и пассивные

(согласующий трансформатор). Несмо-

тря на эффективность данных мето-

дов, им свойственен ряд недостатков,

в том числе – коррекция потерь в ка-

беле только фиксированной длины, не-

обходимость ручной настройки, слож-

ность проектирования и использование

достаточно большой площади на пе-

чатной плате. Летом прошлого года на

рынке электронных компонентов про-

изошло важное событие, направленное

на устранение перечисленных препят-

ствий и, таким образом, на еще большее

укрепление позиций аналоговых охран-

ных видеосистем. Речь идет о выпуске

компанией Maxim Integrated Products

интегральной схемы (ИС) MAX7474.

Она осуществляет передачу полного

видеосигнала по неэкранированной ви-

той паре на расстояние до 300 метров

с полным и, главное, автоматическим

восстановлением его качества или до

600 метров с существенным улучшени-

ем качества. Данная ИС была признана

порталом EN-Genius Network лучшим

продуктом 2008 года в категории «Мак-

симальный прогресс в охранных видео-

системах».

Принцип действия ИС MAX7474

иллюстрирует рисунок 1. На вход ИС

MAX7474 через разделительные конден-

саторы поступает дифференциальный

видеосигнал (NTSC или PAL) с разма-

хом напряжения не более 2,4 В. Вну-

три ИС этот сигнал преобразовывается

в выходной несимметричный сигнал с

оптимальным уровнем коррекции. Па-

раметры коррекции сигнала выбирают-

ся автоматически на основании контро-

ля на выходе ИС таких составляющих

видеосигнала, как синхроимпульсы и

сигнал цветовой синхронизации. В пер-

вом каскаде обработки видеосигнала

выполняется смещение постоянной со-

ставляющей на дифференциальных вхо-

дах (2,0 В на входе VINP и 3,2 В на

входе VINN). Смещение постоянных

составляющих делает возможной при-

менение конденсаторной развязки и, за

счет этого, работу с большими различи-

ями постоянных синфазных напряже-

ний между установленным в видеокаме-

ре драйвером линии и ИС MAX7474.

Следующим каскадом обработки ви-

деосигнала является адаптивный кор-

ректор. Его основной задачей являет-

ся компенсация потерь в линии связи за

счет работы с передаточной функцией,

которая близка к обратной передаточ-

ной функции линии связи. Коррекции

подвергаются две компоненты видеосиг-

нала: низкочастотная и цветовая. Ко-

эффициент передачи для низкочастот-

ной компоненты определяется схемой

Рис. 1. Функциональная схема ис MAX7474

НОВОСТИ ЭЛЕКТРОНИКИ № 8, 2009

3

Н есмотря на существование

391065427.033.png

391065427.044.png

391065427.055.png

391065427.066.png

391065427.077.png

391065427.087.png

391065427.088.png

391065427.089.png

391065427.090.png

391065427.091.png

391065427.092.png

391065427.093.png

391065427.094.png

391065427.095.png

391065427.096.png

391065427.097.png

391065427.098.png

391065427.099.png

391065427.100.png

391065427.101.png

391065427.102.png

391065427.103.png

391065427.104.png

391065427.105.png

391065427.106.png

391065427.107.png

391065427.108.png

391065427.109.png

391065427.110.png

391065427.111.png

391065427.112.png

391065427.113.png

391065427.114.png

391065427.115.png

391065427.116.png

391065427.117.png

391065427.118.png

391065427.119.png

391065427.120.png

391065427.121.png

391065427.122.png

391065427.123.png

391065427.124.png

391065427.125.png

391065427.126.png

391065427.127.png

391065427.128.png

391065427.130.png

391065427.131.png

391065427.132.png

391065427.133.png

391065427.134.png

391065427.135.png

АНАЛОГОВЫЕ МИКРОСХЕМЫ

НОВИНКИ

Таблица 1. настройка параметров коррекции

на постоянную составляющую видеосиг-

нала таким образом, чтобы амплитуда

задней площадки была приблизитель-

но равна уровню напряжения на входе

BPLVL. Допустимый диапазон измене-

ния подаваемого на вход BPLVL напря-

жения составляет 1...1,6 В.

Все рассмотренные функциональ-

ные блоки ИС интегрированы в ми-

ниатюрный 16-выводной корпус SSOP

(5,3х7,8 мм, шаг выводов 0,65 мм). ИС

рассчитана на работу в промышленном

температурном диапазоне -40...85°C при

напряжении питания 5 В ±5%. Потре-

бляемый ИС ток без учета нагрузки не

превышает 59 мА.

FEQ1

FEQ0

Типичное значение коэф-

фициента передачи, дБ

Длина кабеля, м

GND

GND

0

0...75

GND

VCC

4,5

75...225

VCC

VCC или GND

10,5

≥225

автоматической регулировки усиления

(АРУ) на основании контроля ампли-

туды синхроимпульса на выходе. ИС.

В результате работы схемы АРУ ам-

плитуда синхроимпульсов на выходе

поддерживается на уровне 293 мВ при

их размахе на входе от 210 до 600 мВ

(диапазон автоматической регулиров-

ки 0...+12 дБ). Если синхроимпульсы

не обнаруживаются в течение 32 иду-

щих подряд строчных интервалов, ло-

гический выход LOS перейдет в высо-

кое состояние, сигнализируя системе о

потере синхронизации. Одновременно с

этим выход OUT перейдет в высокоим-

педансное состояние.

Коэффициент передачи для цветовой

компоненты видеосигнала определяется

схемой управления автоматической кор-

рекцией (УАК) на основании контроля

амплитуды сигнала цветовой синхрони-

зации на выходе ИС. В результате ра-

боты данной схемы, амплитуда сигнала

цветовой синхронизации на выходе ИС

будет иметь стабильный уровень 293 мВ

при изменении его размаха на входе от

76 до 300 мВ (диапазон автоматической

регулировки -6...+3,6 дБ). Поддержива-

ются частоты поднесущей f SC = 3,58 МГц

или 4,43 МГц.

Для изменения коэффициента пере-

дачи с минимального на максимальный

схемам АРУ и УАК требуется примерно

секунда (16384 строк). В течение это-

го времени амплитуда цветовой компо-

ненты постепенно возрастает с миниму-

ма до максимума. Приведенные выше

значения диапазонов регулировки низ-

кочастотной и цветовой компонент обе-

спечивают полное и автоматическое

восстановление потерь полного видео-

сигнала при его передаче по неэкрани-

рованной витой паре на расстояние до

300 метров.

Для тех случаев, когда в видеосиг-

нале отсутствует сигнал цветовой син-

хронизации или его амплитуда слишком

мала, предусмотрен режим коррекции

с фиксированными параметрами. Пере-

ход в данный режим происходит авто-

матически, если при максимальном ко-

эффициенте передачи в 32 строчных

интервалах размах сигнала цветовой

синхронизации на выходе ИС составля-

ет менее 80 мВ. Аналогичным образом,

выход из режима происходит, когда в

32 строчных интервалах на выходе ИС

обнаруживается сигнал цветовой син-

хронизации с размахом более 80 мВ.

О переходе в фиксированный режим

коррекции сигнализирует установка вы-

сокого уровня на логическом выходе

LOB. В этом режиме цветовая компо-

нента усиливается с одним из трех до-

ступных для выбора коэффициентов пе-

редачи (0, 4,5 и 10,5 дБ). Выбор этих

значений выполняется через логические

входы FEQ1 и FEQ0 (см. таблицу 1).

При выборе коэффициента передачи не-

обходимо учитывать, что использование

заниженного коэффициента передачи

может привести к недостаточности раз-

маха сигнала цветовой синхронизации

на выходе ИС, а, следовательно, к не-

возможности возобновления режима ав-

томатической коррекции.

Заключительным каскадом обра-

ботки видеосигнала является буфер-

ный видеоусилитель с единичным уси-

лением. Типичное значение размаха

его выходного напряжения составляет

1,2 В. Буфер способен управлять двумя

150-омными видеонагрузками при нали-

чии постоянной составляющей или без

нее. Буферный усилитель дополнен схе-

мой задания амплитуды задней площад-

ки строчного гасящего импульса, то есть

уровня гашения. Данная схема влияет

Заключение

MAX7474 является отличным ин-

струментом для построения недорого

и компактного каскада приема диффе-

ренциального полного видеосигнала

(NTSC/PAL) с возможностями восста-

MAX7474 позволяет полно-

стью восстановить номиналь-

ные характеристики видео-

сигнала при его передаче по

кабельной линии CAT 2...7

длиной до 300 м.

новления потерь передачи по неэкра-

нированной витой паре. ИС позволяет

полностью восстановить номинальные

характеристики видеосигнала при его

передаче по кабельной линии CAT 2...7

длиной до 300 м. Важным преимуще-

ством MAX7474 является адаптивность

коррекции видеосигнала, что дает воз-

можность автоматически подстраиваться

под имеющуюся линию связи и избавить-

ся от необходимости ручной настройки

параметров коррекции. ИС также под-

держивает возможность перехода в ре-

жим коррекции с предустановленными

фиксированными параметрами, что де-

лает ее совместимой и с монохромны-

ми видеосигналами, в которых отсут-

ствует сигнал цветовой синхронизации.

Перечисленные особенности ИС делают

идеальным ее применение в охранных

видеосистемах, коммутаторах видеосиг-

налов и автомобильных видеосистемах

заднего обзора.

лиТераТура

1. MAX7474. Adaptive Equalizer for

Video Over Twisted Pair//DataSheet,

Maxim Integrated Products, 19-3216;

Rev 0; 1/08 – 10 p.

Получение технической информации,

заказ образцов, поставка –

e-mail: analog.vesti@compel.ru

4

НОВОСТИ ЭЛЕКТРОНИКИ № 8, 2009

391065427.136.png

391065427.137.png

391065427.138.png

391065427.139.png

391065427.141.png

391065427.142.png

391065427.143.png

НОВИНКИ

АНАЛОГОВЫЕ МИКРОСХЕМЫ

PLUG&PLAY

Рис. 2. варианты подключения входов и выхода ис MAX7474

как показано на рисунке 2. При ис-

пользовании кабеля CAT-5e в источ-

нике и приемнике необходимо уста-

новить согласовывающие резисторы

сопротивлением 50 Ом. Для обеспе-

чения возможности работы входов

MAX7474 с существенным отличием

по синфазным напряжениям с источ-

ником сигнала на каждом дифферен-

циальном входе ИС установлен раз-

делительный конденсатор емкостью

0,022 мкФ.

На схемах, представленных на ри-

сунке 2, также демонстрируется два

варианта подключения к нагрузке:

без удаления и с удалением постоян-

ной составляющей. В первом примере

в качестве нагрузки выступает АЦП с

несимметричным входом. Во втором

примере на выходе формируется пе-

ременный сигнал, а для удаления по-

стоянной составляющей применяется

конденсатор большой емкости (не ме-

нее 220 мкФ).

Пример формирования уровня

гашения (BPLVL) показан на типо-

вой схеме включения MAX7474 (см.

рисунок 3). Здесь для формирова-

ния прецизионного уровня напряже-

ния 2,5 В (начальный разброс 0,2%,

максимальный ТК 25 ppm/°C) при-

менена ИС источника опорного на-

пряжения (ИОН) MAX6037, доступ-

ная в 5-выводном корпусе SOT23.

Выходное напряжение ИОН по-

ступает на потенциометр R4, кото-

рый собственно и задает требуемый

уровень гашения на входе BPLVL.

Данное напряжение может также

поступать к АЦП, как показано в

первом примере на рисунке 2. Это

дает возможность по знаку резуль-

тата преобразования оценивать ха-

рактер подлежащих цифровой об-

работки данных: видеоданные или

синхроимпульсы. На типовой схеме

включения также отражена необхо-

димость установки блокировочных

конденсаторов 0,1 мкФ между лини-

ями питания (по одному конденсато-

ру у каждого вывода VCC, т.е. все-

го 2 конденсатора). Представленная

схема доступна в виде печатной пла-

ты оценочного набора (код заказа

MAX7474EVKIT+). Данный набор

дает возможность пользователю оце-

нить все возможности ИС MAX7474.

Для этого на плате предусмотрены

множество перемычек, позволяющих

задавать различные конфигурации

схемы.

Рис. 3. типовая схема включения

Пример Применения:

При обосновании схемы входного

интерфейса важно обратить внимание

на то, что источник сигнала должен

отвечать определенным требовани-

ям. В его выходным каскаде должен

быть установлен активный драй-

вер с дифференциальным выходом,

НОВОСТИ ЭЛЕКТРОНИКИ № 8, 2009

5

391065427.144.png

391065427.145.png

391065427.146.png

391065427.147.png

391065427.148.png

391065427.149.png

391065427.150.png

391065427.152.png

391065427.153.png

391065427.154.png

391065427.155.png

391065427.156.png

391065427.157.png

391065427.158.png

391065427.159.png

391065427.160.png

391065427.161.png

391065427.163.png

391065427.164.png

391065427.165.png

391065427.166.png

391065427.167.png

391065427.168.png

391065427.169.png

391065427.170.png

391065427.171.png

391065427.172.png

391065427.002.png

391065427.003.png

391065427.004.png

391065427.005.png

391065427.006.png

391065427.007.png

391065427.008.png

391065427.009.png

391065427.010.png

391065427.011.png

391065427.012.png

391065427.013.png

391065427.014.png

391065427.015.png

391065427.016.png

391065427.017.png

391065427.018.png

391065427.019.png

391065427.020.png

391065427.021.png

391065427.023.png

391065427.024.png

391065427.025.png

391065427.026.png

391065427.027.png

391065427.028.png

391065427.029.png

391065427.030.png

391065427.031.png

391065427.032.png

391065427.034.png

391065427.035.png

391065427.036.png

391065427.037.png

391065427.038.png

391065427.039.png

391065427.040.png

391065427.041.png

391065427.042.png

391065427.043.png

391065427.045.png

391065427.046.png

391065427.047.png

391065427.048.png

391065427.049.png

391065427.050.png

391065427.051.png

391065427.052.png

391065427.053.png

391065427.054.png

391065427.056.png

391065427.057.png

391065427.058.png

391065427.059.png

391065427.060.png

391065427.061.png

391065427.062.png

391065427.063.png

391065427.064.png

391065427.065.png

391065427.067.png

391065427.068.png

391065427.069.png

391065427.070.png

391065427.071.png

391065427.072.png

391065427.073.png

391065427.074.png

391065427.075.png

391065427.076.png

391065427.078.png

391065427.079.png

391065427.080.png

391065427.081.png

391065427.082.png

391065427.083.png

391065427.084.png

391065427.085.png

391065427.086.png

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

NE_01_2012.pdf (3179 KB)
NE_10_2007.pdf (2713 KB)
NE_10_2005.pdf (1463 KB)
NE_10_2006.pdf (1853 KB)
NE_10_2008.pdf (2688 KB)

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin