Подписка на новости

Опрос

Нужны ли комментарии к статьям? Комментировали бы вы?

Реклама

 

2009 №9

Параметры и применение перспективных быстродействующих микросхем для коммутации аналоговых и цифровых сигналов фирмы Toshiba Semiconductor

Петропавловский Юрий


Задачи многоканальной коммутации аналоговых и цифровых сигналов могут выполнять как специализированные БИС микросхемы частного применения (ASIC), так и интегральные микросхемы общего применения (ASSP), в том числе стандартные логические КМОП микросхемы, которые выпускают десятки компаний. Одним из ведущих мировых производителей микросхем является полупроводниковое подразделение Toshiba Semiconductor, входящее в состав крупнейшего международного концерна Toshiba Corporation.

Концерн относится к числу старейших производственных конгломератов (кейретсу) Японии. История компании началась с момента основания в 1875 г. предприятия Tanaka Engineering Works по производству телеграфного оборудования (в 1904 г. оно было переименовано в Shibaura Engineering Works). Основателем компании был талантливый изобретатель Хисасиге Танака (Hisashige Tanaka, 1799-1881 гг.). Фирма Toshiba образовалась в 1939 г., однако официально так стала называться с 1978 г. В 1970-е годы она превратилась в многопрофильную корпорацию, а в наши дни деятельность Toshiba Corporation охватывает практически все значимые направления в бытовой технике и электронике. По структуре компания подразделяется примерно на 10 независимых подразделений, которые обслуживают свои направления, но подчиняются единому руководству. Оборот компании — $76,68 млрд (2008 г.), количество персонала — 190 708 человек (по данным 2007 г.). Президент корпорации — Ацутоси Нисида (Atsutoshi Nishida).

Рис. 1. Хисасиге Танака (Hisashige Tanaka)

В свою очередь компания Toshiba Semiconductor подразделяется на несколько разрабатывающих, производящих и дистрибьюторских фирм в Азии, Европе и Америке. Заводы по производству дискретных полупроводниковых и оптоэлектронных приборов, микросхем общего применения и микропроцессоров, кроме Японии, размещены в Малайзии, Таиланде и Китае [1]. Продажи полупроводниковых приборов компании по всему миру осуществляют более 30 дистрибьюторских фирм, продажи в Россию производятся через подразделение Toshiba Electronics Europe GmbH (Дюссельдорф, Германия). Непосредственно в Москве интересы фирмы представляют дистрибьюторы электронных компонентов Arrow Electronics Russia и EBV Elektronik GmbH. На сайте EBV можно ознакомиться с ежеквартальными бюллетенями новостей, словарями английских терминов и сокращений в области электроники и другими техническими материалами [2]. Имеется представительство фирмы и в Санкт-Петербурге.

В 2007-2008 гг. компания Toshiba Semiconductor представила линейку новых высокоэффективных коммутационных микросхем с ключами на КМОП (КМДП) и N-МОП транзисторах. Основные параметры новых микросхем существенно лучше, чем у аналогичных и хорошо известных разработчикам микросхем серий 4051-4053, 4066, выпускаемых многими производителями. Соответствующие параметры новых микросхем Toshiba Semiconductor даже при напряжении питания менее 3 В на один-два порядка лучше, кроме того, многие из них могут работать при сверхнизких напряжениях питания, вплоть до 1,65 В, и малых уровнях сигналов управления (до 1,1 В). Конструктивно микросхемы выполнены в различных миниатюрных корпусах для монтажа на поверхность, например, корпус VQ0N20 имеет размеры 3,2x3,3 мм (20 шариковых выводов на нижней стороне корпуса). Новые микросхемы фирмы соответствуют требованиям директивы RoHS и могут быть использованы в быстродействующих схемах коммутации широкополосных сигналов промышленной, профессиональной и бытовой аппаратуры различного назначения — для эксплуатации при температуре окружающей среды -40...+85 °С.

Данные по коммутационным микросхемам Toshiba Semiconductor в основном сосредоточены в разделе каталогов General-Purpose Logic IC, категория Bus Switches [3, 4]. По назначению микросхемы отнесены к следующим классам:

  • USB Switches — коммутаторы интерфейса USB.
  • Dual-Supply Switches with Level Shifting — коммутаторы со сдвигом уровней сигналов управления и двумя источниками питания.
  • Dual-Supply Analog Switches — коммутаторы аналоговых сигналов с двумя источниками питания.
  • Low-Voltage/Low-Capacitance Bus Switches — низковольтные коммутаторы с малой емкостью.
  • Low-Voltage Bus Switches — низковольтные коммутаторы.
  • 5V Bus Switches — шинные коммутаторы с напряжением питания 5 В.

В каталоге фирмы 2009 года имеется несколько десятков типов коммутационных микросхем, это может затруднить выбор оптимальных решений при разработке электронной техники. Большая часть микросхем из категории Bus Switches (86 наименований) используется с одним источником питания. К этому классу относятся микросхемы серий TC7MB.../WB.../PB.../SB... Микросхемы этих серий могут коммутировать цифровые и униполярные аналоговые сигналы, однако схемотехнически легко реализуются решения для коммутации биполярных аналоговых сигналов с отсечкой постоянной составляющей и подачей смещения на ключевые транзисторы. Микросхемы серий TC7SP.../ WP... / MP. используются с двумя источниками питания и обеспечивают коммутацию сигналов с уровнями, превышающими напряжения сигналов управления. Микросхемы серии TC7USB предназначены для работы с USB-интерфейсом. Во всех классах микросхем есть группы с практически одинаковыми электрическими характеристиками, выполненными в различных корпусах: CST, TSSOP, UF, US, VQON16, WCSP. Микросхемы с одним источником питания могут содержать 1, 2, 4 и 8 ключей, с двумя — 1, 2, 3 и 8, микросхемы TC7USB содержат по два ключа. Используя приведенные данные, можно сузить поле поиска оптимальных решений при выборе конкретных микросхем.

В таблице 1 приведены классификационные (основные) данные микросхем с одним источником питания, полные наименования микросхем состоят из серии (ТС7...), типа микросхемы и типа корпуса, например TC7SB 66 FU, TC7SB L66C FU, TC7SB D384A FU. В графе «Типы микросхем» таблицы 1 отмечены номиналы напряжений управляющих сигналов: 5 В; 5 или 3,3 В; 3,3 В. Важным моментом при поиске микросхем для коммутации аналоговых сигналов является выбор структуры ключей, они могут быть выполнены на η-канальных полевых транзисторах с изолированными затворами или на парах η- и р-канальных полевых транзисторов (КМОП). Предпочтительней использование КМОП-ключей, в этом случае входы и выходы ключей практически равнозначны (коммутируемые сигналы можно подавать как на входы, так и на выходы). Выявить конкретные структуры ключей микросхем по данным только таблицы 1 невозможно, для этого необходимы справочные данные (data sheet) конкретных микросхем, имеющиеся на сайтах фирмы [3, 4].

Таблица 1. Классификационные данные микросхем Toshiba Semiconductor с одним источником питания

   

Типы микросхем

 

Число ключей

Серия

5 в

5 → 3,3 В

3,3 B

корпус

1

TC7SB...FU

тип а

тип S

тип с

SSOP5 (USV)

66

     

L66C

384

D384A

L384A

 

L384C

2

TC7WB...FK

385

D385A

      SSOP5 (USV)

66

       

125

D125A

L125A

   

126

D126A

L126A

   
       

L3305C

       

L3306C

TC7PB...TU

53

       

UF6

3

TC7PB...FK

54

       

SSOP8 (US8)

TC7PB...FC

       

CSON8 (CST8)

4

TC7MB...FTG

     

L6353S

 

VQON16

TC7MB..FT

     

L6353S

 

TSSOP14

TC7MB...FK

     

L6353S

 

VSOP14 (US14)

       

L6125S

 

VQON16

TC7MB...FK

     

L6126S

 
       

L3125C

         

L3126C

       

L6125S

 

TSSOP14

TC7MB...FT

     

L6126S

 
       

L3125C

         

L3126C

       

L6125S

 

VQON16

TC7MB...FTG

     

L6126S

 
       

L3125C

         

L3126C

8

TC7MB...FK

3257

 

L3257A

 

L3257C

US16

TC7MB...FT

   

L3257A

 

L3257C

TSSOP16

TC7MB...FTG

       

L3257C

VQON16

TC7MB...FK

       

L3253C

TC7MB...FT

       

L3253C

TSSOP16

TC7MB...FTG

       

L3253C

VSOP16 (US16)

TC7MB...FK

3244

D3244A

L3244A

   

US20

3245

D3245A

L3245A

L3245S

L3245C

TC7MB...FT

3244

 

L3244A

   

TSSOP20

TC7MB...FTG

     

L3245S

L3245C

3245

 

L3245A

L3245S

L3245C

TC7MB...FK

3251

       

US16

TC7MB..FT

         

TSOP16

Одноканальные микросхемы с КМОП-клю-чами TC7SB66FU/L66CFU, TC7SBL384AFU/L384CFU, выполненные в корпусах SSOP5-P-0,65A (USV), имеют следующие особенности (Features):

  • Напряжение питания Vcc — 2-5,5 B.
  • Высокое быстродействие: задержка прохождения сигналов со входа на выход (Propagation delay) tpd — не более 0,25 нс.
  • Низкое сопротивление открытого ключа Ron — 5 Ом (типовое значение).
  • Малый потребляемый ток Icc — не более 10 мкА.
  • Структура и нумерация выводов микросхем приведена на рис. 2, ключи микросхем TCSB66FU/L66CFU открываются при подаче на вход ОЕ сигнала логическая «1» («нормально разомкнутый ключ»), микросхем TCL384AFU/L384CFU — при подаче логического «0» («нормально замкнутый ключ»). Основные параметры одноканальных микросхем (в скобках L66CFU, L384CFU, через дробь — для L384AFU), здесь и далее приведены данные 2007-2009 гг.:
  • Максимальный ток ключа Is — 128 мА (50 мА)/ 128 мА, мощность рассеяния 200 мВт.
  • Диапазон входных напряжений Vs — 0-Vcc, Vcc — 2-5,5 B (1,65-3,6 В)/2-3,6 В.
  • Напряжение лог. «0» Vil — не более 0,3 Vcc, лог. «1» — не менее 0,7 Vcc.
  • Сопротивление открытого канала ключа Ron зависит от напряжения Vs и тока через ключ, при изменении тока в пределах 8-30 мА (4-30 мА)/15-30 мА сопротивление изменяется в пределах 8-10 Ом (6-18 Ом)/3-6 Ом.
  • Время включения/выключения — 5-8 нс (6-11 нс)/5-7 нс.
  • Емкость канала Ci/o — 10 пФ (7 пФ)/17 пФ, входная емкость Cin — 3 пФ (4 пФ)/3 пФ.

Одноканальные микросхемы с N-МОП ключами TC7SB384FU/TC7SBD384AFU работают при напряжении Vcc = 4,5-5,5 B, открываются при уровнях логического «0» на входах управления ОЕ (не более 0,8 В), уровень логической «1» не менее 2 В, другие параметры весьма близки к соответствующим параметрам рассмотренных микросхем с КМОП-ключами.

ДвухканальнаямикросхемаTC7WBL126AFK в корпусе SS0P8-P-0,50A (US8) выполнена на двух независимых КМОП-ключах, переход которых в открытое состояние производится подачей сигналов управления лог. «1» на входы ОЕ1, ОЕ2 (выводы 1, 7) микросхем. Другие выводы: 2, 6 — А1, В1; 5, 3 — А2, В2; 4 — корпус, 8 — Vcc (структура каждого ключа соответствует показанной на рис. 2).

Рис. 2. Структура микросхем TC7SB66/L384

Выделим параметры микросхем, отличающиеся от приведенных параметров микросхемы TC7SB66FU (в дальнейшем ОПМ). Задержка распространения tpd — 0,31 нс; Vcc — 2-3,6 B; Ron — 2-8 Ом при токе через ключ 15-30 мА; время включения/выключения — 7-10 нс, Ci/o — 23 пФ. Параметры двухканальных микросхем TC7WB125FK/AFK с N-МОП ключами мало отличаются от соответствующих параметров одноканальных исполнений.

Микросхема TC7PB53TU представляет собой двухканальный демультиплексор с шунтирующими ключами на N-МОП транзисторах, структура микросхемы приведена на рис. 3.

Рис. 3. Структура микросхемы TC7PB53TU

Входной сигнал с входа (Common) проходит на выход Ch1 при низком логическом уровне на входе А, на выход Ch0 — при высоком. При этом выходы закрытых каналов шунтируются низким сопротивлением шунтирующих полевых транзисторов, что обеспечивает снижение уровня помех и шумов в подключаемых к демультиплексо-ру схемах. ОПМ: tpd — 50 нс; Vcc — 2-3,6 B; Ron — 1,6-2,1 Ом при токе через ключ (330) мА; время включения/выключения — 50/60 нс; Ci/o — 50 пФ; Cin — 5 пФ. На рис. 4 приведена зависимость Ron от входного напряжения Vis при различной температуре окружающей среды.

Рис. 4. Зависимость сопротивления Ron от напряжения Vis микросхемы TC7PB53TU при различной температуре окружающей среды

Структура и диаграммы, поясняющие логику работы трехканальных демультиплексоров с шунтирующими N-МОП транзисторами TC7PB54FC (корпус CSON8-P-0.4), TC7BP54FK (корпус SS0P8-P-0.50A), приведены на рис. 5. ОПМ: tpd — 70 нс; Vcc — 2-3,6 B; Ron — 1,6-2,1 Ом; время включения/выключения — 70-140 нс; Ci/o — 70 пФ; Cin — 5 пФ.

Рис. 5. Структура микросхем TC7PB54FK/FT и временные диаграммы выходных сигналов и сигналов управления

По четыре независимых КМОП-ключа содержат микросхемы TC7MBL3125/L3126/ L6125/L6126C, выполненные в различных корпусах: TSS0P14-P-0044-0.65A (FT), VSSOP14-P-0030-0.50 (FK), VQ0N16-P-0303-0.50 (FTG). Структура и назначение выводов микросхем приведены на рис. 6. Ключи микросхем L3125/6125 открываются при уровнях на выводах пОЕ логический «0», 3126/6126 — логическая «1». ОПМ микросхем L3125/L3126: максимальный ток ключей Is — 50 мА; Vcc — 1,65-3,6 B; Ron — 7-19 Ом; время включения/ выключения — 6-11 нс; Ci/o — 7,5 пФ; Cin — 4 пф. ОПМ микросхем L6125/L6126: Is — 50 мА; Vcc — 1,65-3,6 B; Ron — 9-21 Ом; время включения/выключения — 6-11 нс; Ci/o — 12 пФ.

Рис. 6. Структура и расположение выводов микросхем TC7MBL3125/3126/6125/6126C

По четыре пары КМОП-ключей с общим управлением содержат микросхемы TC7MB3244/D3244/L3244А, выполненные в корпусах TSS0P20-P-0044-0.65A (FT) и VSS0P20-P-0030-0.50 (FK), структура и назначение выводов микросхем приведены на рис. 7. Ключи открываются при уровнях логического «0» на входах управления 1ОЕ, 2ОЕ. ОПМ: Vcc — 4,5-5,5 В; Ron — 5-10 Ом; время включения/выключения — 5 нс.

Рис. 7. Структура микросхем TC7MBL3244/D3244/L3244A

Восемь КМОП-ключей с общим управлением содержат микросхемы TCL7MBL3245А в корпусах TSS0P20P-044-0.65A (FT, FK) и VSS0P20-P-0030-00 (FK, FTG). ОПМ микросхем L3245A (в скобках L3245C, через дробь — L3245S): tpd — 0,31 нс; Vcc — 2-3,6 B (1,65-3,6 B)/1,65-3,6 B; Ron — 2-5 Ом (717 Ом)/9-21 Ом; Ci/o — 17 пФ (7,5 пФ)/12 пФ; Is — 50 мА. Микросхемы TC7MB3245/ D3245FK/FT имеют такую же структуру, но выполнены на N-МОП ключах.

Микросхемы TC7MBL3257AFK/AFT/CFK/ CFTG являются счетверенными двухканаль-ными КМОП-мультиплексорами/демуль-типлексорами, выполненными в корпусах TSS0P16-P-0044-0.665A (FT), VSS0P16-P-0030-0.50 (FK, FT) и VP0N16-P-0303-0.60 (FTG).

Структура и назначение выводов микросхем приведены на рис. 8. Состояния ключей определяются уровнями логических сигналов на входах управления S, OE, при уровне логическая «1» на выводе ОЕ все ключи закрыты, при уровне логический «0» на входах OE, S открыты ключи пА, пВ1, подача логической «1» на вывод S открывает ключи пА, пВ2. ОПМ микросхем L3257AFK/AFT (в скобках L3257CFK, CFT, CFTG): tpd — 0,31 нс; Vcc — 2-3,6 B (1,65-3,6 В); Ron— не более 6 Ом, (8,5-26 Ом); время включения/выключения — 11—22 нс (6-11 нс); Ci/o (выводы А) — 26 пФ (8 пФ), выводы В — 15 пФ (8 пФ), Is — 50 мА.

Рис. 8. Структура микросхем TC7MBL3257A/C

Микросхемы TC7MB3251FK/FT — это 8-канальные N-МОП мультиплексоры/демуль-типлексоры с управлением 4-разрядным параллельным кодом. Структура и назначение выводов микросхем приведены на рис. 9. ОПМ: Vcc — 4,5-5,5 B; Ron — 5-10 Ом; время включения/выключения — не более 6,4 нс; Ci/о (вывод А) — 59 пФ, (выводы В) — 10 пФ.

Рис. 9. Структура микросхем TC7MB3251FK/FT

Основные параметры всех перечисленных микросхем сведены в таблицу 2.

Таблица 2. Основные параметры микросхем Toshiba Semiconductor

Тип микросхемы

Напряжение питания Uпит (Vcc), в

входное напряжение Uвх (Vs), в

Ron, ом

Максимальный ток в открытых каналах микросхем !пр (Is), мА

f

Задержка распространения
сигналов со входа на выход микросхем ta (tpd), нс

входная емкость свх (Cio), пФ

Емкость входов
управления свх упр (Cm), пФ

TC7SB66FU

2-5,5

0-ипит

8-10

128

5-8

0,25

10

3

TC7SBL66CFU

1,65-3,6

0-ипит

6-18

50

6-11

0,25

7

4

TC7SBL384CFU

1,65-3,6

0-ипит

6-18

50

6-11

0,25

7

4

TC7SBL384AFU

2-3,6

0-ипит

3-6

128

5-7

0,25

17

3

TC7WBL126AFK

2-3,6

0-ипит

2-8

128

7-10

0,31

23

3

TC7PB53TU

2-3,6

0-ипит

1,6-2,1

128

70-140

50

50

5

TC7PB54FC/FK

2-3,6

0-ипит

1,6-2,1

128

70-140

70

70

5

TC7MBL3125FK/FN TC7MBL3126FTG

1,65-3,6

0-ипит

7-19

50

6-11

0,25

7,5

4

TC7MBL6125FK/FT TC7MBL6126FTG

1,65-3,6

0-ипит

9-21

50

6-11

0,25

12

3

TC7MB3244FK/FT TC7MBD3244FK/FT TC7MBL3244FK/FT

4,5-5,5

0-ипит

5-10

128

5

0,25

10

3

TC7MBL3245AFK/ AFT/ AFTG

2-3,6

0-ипит

2-5

128

5-8

0,31

17

3

TC7MBL3245CFK

1,65-3,6

0-ипит

7-19

50

5-8

0,31

7,5

3

TC7MBL3245SFT

1,65-3,6

0-ипит

9-21

50

5-8

0,31

12

3

TC7MBL3257AFK

2-3,6

0-ипит

< 6

128

11-22

0,31

26/15

3

TC7MBL3257CFTG

1,65-3,6

0-ипит

8,5-26

50

6-11

0,31

8

3

TC7MB3251FK/FT

4,5-5,5

0-ипит

5-10

128

< 6,5

0,25

59/10

3

Микросхемы с двумя источниками питания могут быть использованы для ситуации, когда уровни сигналов управления меньше уровней коммутируемых сигналов. Один из источников (VccA) обеспечивает питание схем управления, другой (VccB) — ключей на КМОП-транзисторах микросхем, при этом напряжение VccB должно быть больше напряжения VccA.

Микросхемы TC7SP3066TU, TC7SP3067TU, выполненные в корпусах UF6, являются одноканальными низковольтными коммутаторами сигналов любой формы. Структура микросхем приведена на рис. 10. Ключи микросхем 3066 открываются при уровне сигналов управления на выводе ОЕ логическая «1», микросхем 3067 — логический «0». В состав микросхем входит преобразователь уровней логических сигналов (Logic-level converter), обеспечивающий коммутацию КМОП-клю-чей сигналами управления низкого уровня.

Рис. 10. Структура микросхем TC7SP3066/3067

Основные параметры микросхем:

  • Напряжение питания VccA — 1,1-2,7 B, VccB — 1,65-3,6 B, Vs — от 0 В до VccB, Is — 128 мА, Vin — 0-3,6 B, Vih — не менее 0,7 VccA, Vil — не более 0,3 VccB, Ron — 8-25 Ом при изменении тока ключей в пределах 15-30 мА и напряжения Шх в пределах 0-2,7 В, Cвх — 10 пФ.
  • Быстродействие микросхем определяется соотношением величин напряжений питания VccA, VccB. Например, при VccA = 1,2 B, VccB = 3,3 В, із = 0,25 нс, время включения/ выключения — 20 нс, а при VccA = 1,2 B, VccB = 1,8 B, із = 1,15 нс, время включения/ выключения — 25 нс.

К микросхемам с двумя источниками питания также относятся:

  • TC7SPB9306TU, TC7SP9307TU — низковольтные одноканальные коммутаторы с N-МОП ключами (корпус UF6);
  • TC7MPB9306/9307FK/FT (корпуса VSS0P20, TSSOP20) — 8-канальные коммутаторы с N-МОП ключами и общим управлением;
  • TC7WPB306/307FC/FK, TC7WPB9306/ 9307FC/FK (корпуса CSON8, SSOP8) — двухканальные коммутаторы с N-МОП ключами и общим управлением.

Микросхемы TC7USB31WBG (конфигурация SPST), TC7USB221WBG (SPDT), TC7USB221FT (SPDT) оптимизированы для коммутации USB-интерфейсов, однако их вполне можно применять и для других целей. В данных микросхем TC7USB221FT/WBG 2009 г. приведены сведения об особенностях измерения параметров микросхем, которые можно интерполировать в приложении к другим SPDT микросхемам фирмы. Структура микросхем 221FT/WBG (корпус TSSOP14-P-0044-0.65A) приведена на рис. 11. При уровне логическая «1» на выводе ОЕ все ключи микросхемы закрыты, при логическом «0» на выводах ОЕ, S соединены выводы D+/1D+, D-/1D-, подача логической «1» на вывод S соединяет выводы D+/2D+, D-/2D-. Основные параметры микросхем: Vcc — 2,3-3,6 В; Is — 50 мА; Vih — не менее 0,46 Vcc, Vil — не более 0,25 Vcc; Ron — 6,5-13 Ом при Is = 30 мА и изменении напряжения Vs в пределах 0-3 B; tpd — 0,25 нс, время включения/выключения — 7,5/3,3 нс (типовые значения на нагрузке 50 Ом); полоса пропускания по уровню -3 дБ — не менее 820 МГц (Vcc = 3 B, Янагр = 50 Ом); Ci/o (закр. /откр.) — 4/7 пФ.

Рис. 11. Структура микросхем TC7USB221FT/WBG

Коммутационные SPDT-микросхемы характеризуются также параметром TBBM (Time Break Before Make) — это время блокировки, в течение которого происходит переключение выхода коммутатора с одного на другой входы. Для микросхем TC7USB221FT/WBG время блокировки должно находиться в пределах 2-7 нс, для других микросхем этот параметр не нормируется, однако на значения ТВВМ = 2-7 нс можно ориентироваться при использовании других быстродействующих микросхем (с временем задержки включения/выключения менее 10 нс). К другим нормируемым параметрам микросхем TC7USB221FT/WBG относятся затухание закрытого канала OIRR (Off isolation) и перекрестное прохождение сигналов из открытого в закрытый канал XTalk (Crosstalk), типовое значение обоих параметров -36 дБ на частоте 240 МГц ^нагр = 50 Ом, Шит = 3,3 В). Различие задержек прохождения сигналов в одном канале относительно другого характеризует параметр tsk (o), различие во времени задержки прохождения сигналов в прямом и обратном направлениях в каждом канале характеризует параметр tsk (p), оба параметра не превышают 0,1 нс.

Применение рассмотренных микросхем для коммутации униполярных импульсных сигналов, в том числе цифровых с шириной спектра до 10 МГц, не имеет существенных особенностей в сравнении со стандартной КМОП-логикой, поэтому в заключение остановимся на некоторых особенностях использования микросхем Toshiba Semiconductor для коммутации широкополосных биполярных импульсных и высокочастотных аналоговых сигналов.

На рис. 12 приведен вариант схемы построения 4-канального коммутатора композитных видеосигналов, предназначенного, например, для мониторинга видеокамер систем наблюдения. Схема рассчитана на подключение стандартных источников композитных видеосигналов к телевизионным мониторам со стандартными видеовходами. Стандартные композитные сигналы на выходах практически любых профессиональных и бытовых аппаратов на холостом ходу имеют размах 2 В (от уровня белого до уровня синхроимпульсов, эпюра 1 на рис. 12, сигнал «белое поле» в системе ПАЛ), используются закрытые выходы с разделительными конденсаторами Ср — 470-4700 мкФ. Стандартные видеовходы имеют входное сопротивление 75 Ом (постоянное напряжение на входах отсутствует). При соединении видеовыходов источников сигналов с видеовходами мониторов или других устройств размах композитного видеосигнала в линии уменьшается до 1 В (эпюра 2 на рис. 12), в реальных условиях размах может отличаться от номинала до ±10-20 %. В случае, если схема разрабатывается под индивидуальный проект, без возможности работы в других конфигурациях, можно исключить из схемы разделительные конденсаторы Свх. 2- и 3-канальный варианты схем могут быть использованы для коммутации компонентных сигналов Y/C (S-Video), Y, Pb, Pr, RGB. В качестве коммутаторов удобно использовать микросхемы, содержащие 2 или 4 SPST-ключа с независимым управлением.

Рис. 12. Схема 4-канального коммутатора композитных видеосигналов

Чертежи корпусов рассмотренных в статье микросхем приведены на сайте журнала — http://www.kit-e.ru/assets/docs/Korpus.rar.

Литература

  1. http://www.semicon.toshiba.co.jp/eng/proffle/omc/index.html
  2. http://www.ebv.com/
  3. http://www.semicon.toshiba.co.jp/eng/index.html
  4. http://www.semicon.toshiba.co.jp/eng/product/logic/index.html

Использованные термины и сокращения:

  • ASSP (Application Specific Standard Products) — стандартные приборы в специальном включении.
  • SPST (Single Pole, Single Throw, в английской терминологии One way, в американской — Two way) — однополюсный выключатель (разрыв/соединение).
  • SPDT (Single Pole, Double Throw, в английской терминологии Two way, в американской — Three way) — однополюсный переключатель (вход 1/выход, вход 2/выход).

Скачать статью в формате PDF  Скачать статью Компоненты и технологии PDF

 


Другие статьи по данной теме:

Сообщить об ошибке