|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ Набори мікросхем для створення пристроїв Spread Spectrum. Довідкові дані
Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Довідкові матеріали Широкосмугові системи передачі даних, що випускаються різними зарубіжними фірмами, або Spread Spectrum, відрізняються один від одного насамперед способом і швидкістю передачі даних, типом модуляції, дальністю передачі, сервісними можливостями і так далі. Автор розглядає набори мікросхем для Spread Spectrum залежно від застосування. Використовувані скорочення ASK - амплітудно-імпульсна модуляція BPSK – фазова модуляція CDMA - множинний доступ із кодовим поділом DPSK - диференціальна фазоімпульсна модуляція DSP – цифровий сигнальний процесор DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) - широкосмугові сигнали, які отримують методом прямої послідовності FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum) – метод частотних стрибків (у вітчизняній спеціальній літературі іноді називається ППРЧ – псевдовипадкова перебудова робочої частоти) FSK (Frequency Shift Keying) – частотна маніпуляція GMSK – гауссівська частотна модуляція MBOK -М-а двоортогональна модуляція QPSK – квадратурна фазова модуляція RSSI (Received Signal Strength Indication) - індикація рівня сигналу, що приймається SOIC,TQFP - типи корпусів для поверхневого монтажу Розробкою та виготовленням наборів мікросхем (Chipset) для пристроїв Spread Spectrum займається понад 20 компаній. Діапазон застосування наборів мікросхем досить широкий. Залежно від цього досить умовно пристрої Spread Spectrum можна поділити на три категорії: • радіомодеми для побудови бездротових локальних мереж; • офісні радіотелефони (радіотрубки); • різні низькошвидкісні пристрої телеметрії, охоронної сигналізації тощо. До цієї класифікації слід додати системи з кодовим поділом каналів CDMA та системи глобального позиціонування GPS, але розгляд їх елементної бази виходить за рамки цього огляду. При описі комплектів мікросхем автори не претендують на повноту огляду, оскільки фірми-виробники кінцевого обладнання з цілком зрозумілих причин не рекламують компоненти, що використовуються у своїх пристроях. Інформація деяких фірм-виробників мікросхем важкодоступна навіть зараз, у століття Інтернету. Комплекти мікросхем для побудови радіомодемів Почнемо огляд із мікросхеми STEL-2000A, розробленої компанією Stanford Telecom і що випускається зараз за ліцензією фірмою Zilog під торговим найменуванням Z87200. Мікросхема являє собою програмований приймач розподіленого спектра, що використовує прямі послідовності. Z87200 підтримує довжину шумоподібного коду від 2 до 64 чіпів на біт при широкому діапазоні швидкостей даних та параметрів розподіленого спектру. Максимальна швидкість приймача 2 Мбіт/с. Z87200 випускається у двох версіях (з тактовою частотою 25 і 40 МГц) і виконує всю цифрову обробку, необхідну для кодування та розподілу даних і прийому з подальшим декодуванням. Як модуляція даний приймач використовує диференціально кодовані BPSK-і QPSK-модуляції, крім того секція приймача може працювати з диференціально кодованої pi/4 QPSK. Z87200 використовується у деяких модемах фірми Aironet Wireless Communications. Крім цього, Zilog співпрацює з компанією Utilicom Inc., яка випускає радіочастотні секції, сумісні з Z87200. Вартість Z87200 у Росії становить приблизно 25 дол. Комплект для роботи за технологією FHSS пропонує компанія Mitel. Початок розробки ідеології комплекту та його перші зразки відносяться до здобутків фірми GEC Plessey Semiconductors, яка згодом була придбана Mitel. Подальшу розробку проекту компанія Mitel проводила самостійно. Новий набір чіпів складається з трьох пристроїв: • WL102B – шумоподібний контролер; • WL600C – радіочастотна мікросхема; • WL800 – частотний синтезатор. Ці чіпи належать до третього покоління сімейства DE6000 GEC Plessey Semiconductors і мають узагальнену назву DE6038. В даний час весь набір доступний менш ніж за 25 дол. (За 1000 штук). Розглянемо цей комплект докладніше. WL102B - КМОП ШПС-мікроконтролер із внутрішньою архітектурою 8051 і зовнішньою flash-пам'яттю, що здійснює всю процедуру перетворення інформаційних символів інтерфейсу PCMCIA на сигнал "стрибає" частоти. Максимальна інформаційна швидкість – 2 Мбіт/с. WL600C - радіочастотний приймач діапазону 2,4-2,5 ГГц, що працює при напрузі 2,7-3,6 В. До його складу входить малошумливий підсилювач, змішувач з фільтрацією небажаних спектральних складових, підсилювач-обмежувач проміжної частоти, квадратурний демодулятор потужності із схемою управління, схема RSSI у приймачі. Використовується дворівнева FSK-модуляція. WL800 - малопотужний частотний синтезатор, що працює при напрузі 2,7-3,6 з максимальною частотою 2,5 ГГц і програмований по класичній 3-провідній шині. До особливостей слід зарахувати вбудовану схему придушення паразитної модуляції. Більш швидкодіючий комплект Spread Spectrum із торговою назвою PRISMTM пропонує фірма Harris Semiconductor. Комплект складається з ШПС-процесора HFA3860, квадратурного модулятора-демодулятора HFA3724, двочастотного синтезатора HFA3524, блоку змішувачів приймача і передавача HFA3624, малошумного підсилювача HFA3424, антенного перемикача з кінцевим3925 підсилювачем HXNUMX. Комплект цікавий тим, що Harris Semiconductor пропонує обидві частини проекту – і процесорну, і радіочастотну. До речі, фірма випускає різноманітні мікросхеми радіочастотного тракту, що дозволяє залежно від застосування вибирати найбільш оптимальні рішення. ШПС-процесор HFA3860, що підтримує технологію DSSS, містить всі функції, необхідні для дуплексного або напівдуплексного режиму роботи зі швидкістю 11 Мбіт/с. ШПС-процесор включає два АЦП /розкрити абревіатуру/ для аналогових I- і Q-входів. Тип модуляції - диференціальні BPSK і QPSK, а також MBOK. Особливістю процесора є функція контролю рівня вхідного сигналу (через схему RSSI), що дозволяє більш точно визначити наявність корисного сигналу, уникати конфліктів і тим самим підвищити продуктивність мережі в цілому. Процесор доступний у 48-вивідному корпусі TQFP і здатний працювати в діапазоні температур від -45 до +850°С. Інші мікросхеми комплекту побудовані класично і докладного опису не потребують. Комплекти для побудови офісних радіотелефонів Фірма Zilog пропонує дві мікросхеми для радіотелефону Spread Spectrum: Z87000 – контролер, Z87010 – аудіокодер/декодер. Z87000 є Frequency Hopping приймач/контролер, розроблений спеціально для безшнурових телефонів діапазону 900 МГц. Z87000 містить 16-розрядний цифровий сигнальний процесор (DSP) та контролер для керування радіочастотною секцією. Даний приймач використовує FSK-модуляцію та тимчасове поділ режимів "прийом-передача". Випускається приймач у двох виконаннях, розрахованих на використання в температурному діапазоні від -20 до +700С: • Z87000 – з напругою живлення 5 В; • Z87L00 – з напругою живлення 3 В. Z87010 являє собою 16-розрядний DSP-процесор, призначений для кодування голосу цифровий сигнал з подальшою передачею його на процесор Z87000, а також для зворотної процедури перетворення цифрового сигналу, що надходить з Z87000. Готовий радіотелефон, як трубка, що носиться, так і базова станція, повинен складатися з трьох частин: вже описаних вище Z87000 і Z87010 і радіочастотної секції на 900 МГц. Остання з'явилася в результаті тісної співпраці фірм Zilog та Analog Devices у вигляді однокристального приймача AD6190. Він містить усі необхідні компоненти, а саме: - малошумливий підсилювач; - Змішувач приймача; - змішувач передавача; - Попередній підсилювач потужності передавача; - ГУН; - дільник частоти; - підсилювач-обмежувач зі схемою RSSI; - стабілізатор напруги. Приймач AD6190 спеціально призначений для взаємодії з комплектом фірми Zilog, але може працювати і незалежно в якості радіочастотної секції безшнурового телефону або Spread Spectrum-радіомодему. Схожий комплект для побудови телефону безшнурового діапазону 900 МГц запропонувала в 1998 р. фірма AMD. Враховуючи вимоги замовників кінцевого обладнання, AMD розробила комплект, який при мінімальному наборі мікросхем має велику гнучкість у проектуванні. Комплект складається з приймача розподіленого спектру DSSS Am79C440 радіочастотного приймача Am79RF440. Контролер Am79C440 - високотехнологічна мікросхема, що підтримує телефонний протокол та здійснює форматування даних, звукову обробку, керування радіочастотним приймачем. Його ядром є 8-розрядний мікроконтролер, сумісний із сімейством 8051. Крім того, контролер має низку сервісних функцій, які стали для сучасної апаратури цілком звичними: індикація розряду батарей, можливість переходу на режими малого енергоспоживання та інші. Am79RF440 поєднує всі функції, необхідні прийому і передачі сигналів діапазону 902-928 МГц, як модуляції у своїй використовується GMSK - гауссовская частотна модуляція. Серійне виробництво комплекту було намічено на серпень 1998 р. Вартість Am79C440 та Am79RF440 (за 100 тис. штук) складає 5,95 та 3,95 дол. відповідно. Низькошвидкісні пристрої для телеметрії, охоронної сигналізації Фірма Micron Communications, Inc. пропонує мікросхему MSEM256X105G, що призначена для систем віддаленого доступу. Мікросхема розміщена в 20-вивідному корпусі SOIC і є повністю закінченим приймачем, заснованим на технології DSSS. Цікавий принцип його дії: сигнал передавача випромінюється на частоті 2,44175 ГГц (при цьому використовується амплітудно-імпульсна модуляція - ASK), а на вхід приймача надходить сигнал на другій частоті 596,1 кГц, що несе, модульований вже диференціальної фазоимпульсной модуляцією (DP). Довжина коду незмінна і становить 31 чіп. При напрузі живлення 3 або 5 В середній струм споживає всього 5 мА. Дальність дії такого приймача невелика - 15 футів, чутливість приймального пристрою - 17 дБмВт, потужність передавача не вказана. Максимальна інформаційна швидкість дорівнює 189,3 Кбіт/с. Пристрій призначений спеціально для ідентифікації рухомих об'єктів, наприклад, при проїзді транспорту через контрольний пункт. Поряд із мікросхемою фірма-виробник пропонує базову станцію, мікроантену, а також власний фізичний протокол взаємодії - MicroStamp EngineTM, причому гарантує не менше 4 млрд одиниць користувача окремої системи. Інший спосіб розподіленого спектру – Frequency Hopping – лежить в основі мікросхеми норвезької фірми Gran Jansen AS. Чіп GJRF400 також являє собою повністю закінчений приймач, що здійснює всю цифрову обробку символів даних, їх перетворення в шумоподібний, а потім і радіочастотний сигнал в діапазоні 300-500 МГц. Тип використовуваної модуляції – FSK. Мікросхема має вихідну потужність передавача 5 мВт, чутливість приймача 110 дБмВт, максимальну інформаційну швидкість 19 200 біт/с, при напрузі живлення 3 споживаний струм становить близько 40 мА. Випускається вона у 44-вивідному корпусі TQFP і може працювати у температурному діапазоні від -40 до + 850С. Вартість GJRF400 становить приблизно 13 дол. (За 100 штук). Мікросхема застосовується у бездротових локальних мережах, пристроях віддаленого доступу, системах сигналізації та охорони об'єктів. Висновок Крім вищеописаних, мікросхеми для технології Spread Spectrum випускають наступні компанії: Alfa Inc., The American Microsystems Inc., Atmel, Axxon, Cylink, Diablo Research Corporation Rockwell WCD, Lucent Technologies, Texas Instruments, Mitsubishi, Samsung, Sony та інші. З фірм, що випускають мікросхеми для радіочастотної частини, найбільш відомі компанії Hewlett Packard, Motorola, Philips, RF Micro Devices, TriQuint Semiconductor та інші. Слід зазначити, що тенденція фірм-виробників подібних мікросхем полягає у дедалі більшій інтеграції складових компонентів одному кристалі. Однак сучасна технологія поки що дозволяє об'єднувати на одному кристалі лише найпростіші системи з обмеженим набором функцій, невисокою швидкістю тощо. Справа ускладнюється тим, що гармонійні складові сигналу, що виникають при цифровій обробці, часто погано вживаються з радіочастотною частиною, в якій при вимогах до частоти спектра теж вистачає проблем. Але все ж таки в найближчому майбутньому слід очікувати появи вже не комплектів чіпів, а окремих мікросхем, що виконують описані функції з сучасними стандартами швидкостями. література
Автор: Малигін Іван Володимирович; Публікація: library.espec.ws
Машина для проріджування квітів у садах
02.05.2024 Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону
02.05.2024 Пастка для комах
01.05.2024
▪ Черв'яку вистачить і однієї стрічки ▪ Електрокросовер Volvo XC40 Recharge ▪ Молекула для збирання та зберігання сонячної енергії
▪ розділ сайту Технології радіоаматора. Добірка статей ▪ стаття Маррі Гелл-Ман. Біографія вченого ▪ статья Які футболісти не отримали жодного попередження за свою спортивну кар'єру? Детальна відповідь ▪ стаття Викрутка із затискачем. Домашня майстерня ▪ стаття Удосконалення регулятора потужності. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page