Однократно программируемые кварцевые генераторы Epson

№ 1’2002
Появление в 1997 программируемых кварцевых генераторов фирмы Epson обозначило наступление новой эпохи в технологии производства кварцевых генераторов. Вместо выпуска огромного ассортимента изделий с различными рабочими частотами, напряжениями питания и диапазонами рабочих температур появилась возможность использовать всего несколько стандартных функционально законченных генераторов, а многочисленные их вариации по основным электрическим параметрам обеспечивать уже программным путем на этапе поставки продукции или даже непосредственно у заказчика.

Появление в 1997 программируемых кварцевых генераторов фирмы Epson обозначило наступление новой эпохи в технологии производства кварцевых генераторов. Вместо выпуска огромного ассортимента изделий с различными рабочими частотами, напряжениями питания и диапазонами рабочих температур появилась возможность использовать всего несколько стандартных функционально законченных генераторов, а многочисленные их вариации по основным электрическим параметрам обеспечивать уже программным путем на этапе поставки продукции или даже непосредственно у заказчика.

Многолетний опыт поставок программируемых кварцевых генераторов показал, что широкому их распространению в значительной степени препятствует практически полное отсутствие информации об этих изделиях. До сих пор большинство разработчиков электронной техники с удивлением воспринимают даже само словосочетание «программируемые кварцевые генераторы» и совершенно не представляют себе как возможности, так и недостатки этих изделий.

Что же представляют собой программируемые кварцевые генераторы? И как вообще могут совмещаться два этих на первый взгляд несовместимых понятия — «кварцевый генератор» и «программируемый»?

Достаточно только на время отвлечься от слова «генератор». На самом деле эти изделия представляют собой синтезатор частоты с кварцевой стабилизацией. И название «генератор» было присвоено изделиям для того, чтобы подчеркнуть их место на рынке электронных компонентов. В большинстве случаев стандартный кварцевый генератор с фиксированной частотой может быть свободно заменен программируемым аналогом. Поэтому в дальнейшем мы будем придерживаться терминологии, предложенной фирмой Epson для изделий этого семейства.

Принцип работы

Блок-схема программируемого кварцевого генератора семейства SG-8002 представлена на рис. 1.

Блок-схема программируемого кварцевого генератора

В состав микросхемы входит кварцевый генератор опорной частоты 25 МГц, делитель частоты с коэффициентом деления 1/Q, фазовый детектор, ГУН, делитель частоты с коэффициентом деления 1/P, однократно программируемое ЭППЗУ и управляемые выходные каскады.

Фазовый детектор, ГУН и делитель 1/P образуют цепь фазовой автоподстройки частоты. На фазовый детектор поступает поделенный по частоте в Q раз сигнал с опорного кварцевого генератора и поделенный в P раз сигнал с ГУН. Фазовый детектор производит сравнение фаз этих двух сигналов и управляет ГУН таким образом, чтобы сохранялась постоянная разность фаз сигналов этих источников.

Таким образом, выходная частота ГУН будет составлять fVCO = fREF*P/Q, а ее стабильность определяться только стабильностью частоты опорного кварцевого генератора. При этом, в зависимости от соотношения коэффициентов деления P и Q выходная частота может быть как выше, так и ниже частоты опорного генератора. Значение опорной частоты совместно с коэффициентами деления P и Q определяют сетку допустимых выходных частот генератора. При соответствующей разрядности счетчиков шаг этой сетки может быть сделан достаточно малым. Кроме того, для обеспечения генерации выходной частоты с максимально возможной точностью осуществляется дополнительная подстройка опорного генератора путем подключения к нему одного или нескольких конденсаторов, входящих в состав микросхемы.

Перед окончательным поступлением на выход генератора сигнал с ГУН проходит через делитель частоты на 2 для обеспечения симметрии выходного сигнала, а также через программируемые цепи сдвига уровня, обеспечивающие работу генератора с ТТЛ- или КМОП-нагрузкой.

Программирование

Все микросхемы серии SG-8002 имеют только четыре вывода, которые используются и для программирования генераторов. Программирование осуществляется по разработанной фирмой Epson технологии при помощи специального программатора и под управлением программы, установленной на IBM-совместимом компьютере.

После введения исходных данных о необходимой частоте генерации, ее стабильности, диапазоне рабочих температур и конфигурации выходного каскада осуществляется проверка введенных данных на совместимость с возможностями заданного типа кварцевого генератора. В случае успешной проверки выдается приглашение к записи. После установки генератора в панельку программатора можно начинать программирование. Весь цикл записи осуществляется автоматически и состоит из нескольких этапов.

На первом этапе на вывод 1 (вход управления выходным каскадом) подается отрицательное напряжение, переводящее микросхему в режим программирования.

На следующем этапе осуществляется контроль выходной частоты. Для незапрограммированного генератора выходная частота должна равняться частоте колебаний опорного генератора. При значительном отклонении выходной частоты от штатного значения дальнейшее программирование прекращается и выдается сообщение об ошибке. Если измеренное значение частоты не выходит за допустимые границы, то, исходя из результата измерения и необходимого значения частоты генерации, программа принимает решение о необходимости коррекции опорной частоты для достижения максимальной точности. Подгонка частоты кварцевого опорного генератора становится возможной благодаря наличию встроенного набора конденсаторов. В ходе программирования осуществляется подключение или отключение необходимых конденсаторов.

Далее программируются коэффициенты деления двух делителей частоты и цепи сдвига уровня в выходном каскаде. Затем вывод микросхемы OUT, который до сих пор служил входным, программируется как только выходной. Таким образом блокируется любая возможность случайного перепрограммирования генератора в ходе его дальнейшей эксплуатации.

После окончания программирования проверяются и выводятся на экран основные параметры генератора: выходная частота, измеренная при комнатной температуре, потребляемый ток в рабочем режиме и режиме покоя, уровни выходного напряжения. Если по этим параметрам микросхема отвечает требованиям заказчика, то на этом ее программирование заканчивается.

Конструктивное исполнение

Генераторы семейства SG-8002 выпускаются в пяти вариантах исполнения — три варианта для поверхностного монтажа (SG-8002JA/JC/JF) и два — для монтажа в отверстия печатной платы (SG-8002DB/DC). Типы корпусов и расположение выводов полностью соответствуют стандартным широко распространенным сериям генераторов SG-51, SG-531, SG-615, SG-636 и SG-710. Все они выпускаются по единой технологии и практически не различаются по своим электрическим параметрам. Этим достигается максимальная степень взаимозаменяемости генераторов в существующей и вновь разрабатываемой аппаратуре.

В таблице 1 приведены основные электрические параметры генераторов семейства SG-8002. Эти генераторы различаются только параметрами программирования. Возможны 6 вариантов программирования выходного каскада: PT/ST для работы в 5-вольтовых цепях с ТТЛ-нагрузкой, PH/SH для 5-вольтовых цепей с КМОП-нагрузкой и PC/SC для 3,0–3,3-вольтовых КМОП-цепей.

Таблица 1. Основные электрические параметры генераторов семейства SG-8002

Кроме того, в вариантах PT, PH и PC вывод 1 микросхемы OE (Output Enable) программируется для управления выходным каскадом микросхемы, а в вариантах ST, SH и SC вывод 1 ST (STtandby) используется для перевода микросхемы в режим покоя. Разница этих двух режимов состоит в том, что в режиме OE при подаче на вход 1 низкого логического уровня выход микросхемы переводится в высокоимпедансное состояние, в то время как оставшиеся цепи микросхемы продолжают полностью функционировать. В режиме ST при подаче на вход 1 низкого логического уровня работа микросхемы полностью прекращается, и выход соединяется с общим проводом через высокоомный резистор. В таком режиме покоя ток, потребляемый микросхемой от источника питания, уменьшается приблизительно на три порядка и не превышает 50 мкА. Платой за это является продолжительный выход микросхемы на рабочий режим после подачи на вывод ST высокого логического уровня. Это время составит около 10 мс и будет ровно таким же, как и при подаче напряжения питания на микросхему.

Если вы не планируете использовать какой-либо из вариантов отключения генератора, то вывод 1 можно соединить с положительным выводом источника питания или оставить не присоединенным. В состав микросхемы уже входит резистор номиналом порядка 30 кОм, подключенный между выводами 1 (OE/ST) и 4 (VDD). При этом при подаче на вход 1 низкого уровня номинал этого резистора увеличивается приблизительно в 10 раз для уменьшения протекающего на входе тока.

Все возможные конфигурации программирования выходного каскада приведены в таблице 2.

Таблица 2. Конфигурации программирования выходного каскада

Несколько слов о программировании рабочей частоты генератора. Поскольку технология производства генераторов семейства SG-8002 является закрытой технологией фирмы Epson, то информация о разрядности делителей частоты, диапазон перестройки опорного кварцевого генератора и подробный алгоритм программирования никогда не публиковались в открытых источниках. Поэтому практически невозможно заранее вычислить сетку допустимых частот программирования. Более того, в рамках одного и того же типа генератора происходит периодическая их модернизация, направленная на повышение допустимой точности.

В результате сетка допустимых частот программирования имеет шаг от 2 Гц до 100 Гц. Поэтому если вас устраивает допустимая стабильность частоты ±100×10-6 в диапазоне рабочих температур –20…+70 °C, то в этих пределах точности можно запрограммировать практически любую рабочую частоту.

Если вам необходима стабильность ±50×10-6 или работа генератора в диапазоне рабочих температур –40…+85 °С, то предварительно желательно выяснить возможность программирования вашей конкретной частоты. Для этого вы можете прислать нам заявку или самостоятельно проверить эту возможность на сайте фирмы Epson (www.epson.co.jp/device/crystal/sg8000/).

Основные преимущества и недостатки программируемых кварцевых генераторов

Основное преимущество программируемых кварцевых генераторов семейства SG-8002 состоит в том, что они могут быть запрограммированы на конечном этапе поставки или же — при большом объеме потребления — непосредственно самим заказчиком. Поэтому вместо широкого ассортимента выпускаемой продукции и независимо от требований заказчика фирма-производитель обеспечивает производство всего пяти «чистых» незапрограммированных генераторов в различных вариантах корпусов. Генераторы могут быть в достаточном количестве накоплены на складах поставщиков или самого заказчика и программироваться под конкретные требования по мере необходимости. Это значительно сокращает сроки поставки необходимых вариантов генераторов и позволяет быстро решить проблемы, связанные с изменением параметров генераторов в ходе работы над проектом. Кроме того, не представляет проблем и использование рабочей частоты, не попадающей в сетку стандартных частот генераторов других производителей.

Одновременно сам принцип работы программируемого генератора налагает ряд ограничений на возможные области его применения. Генератор с внутренними цепями фазовой автоподстройки частоты необходимо с предельной осторожностью применять в схемах, содержащих внешние цепи ФАПЧ. Повышенный уровень фазовых шумов генератора может привести к нарушению работоспособности цепей ФАПЧ. Такие же проблемы могут возникнуть при использовании программируемого генератора в качестве опорного в схемах спектроанализаторов.

Но, несмотря на это, в подавляющем большинстве применений программируемые кварцевые генераторы могут без проблем использоваться вместо стандартных генераторов с фиксированной частотой.

Прецизионные прграммируемые кварцевые генераторы

На рынке программируемых генераторов появилось новое семейство HG-8002, которое выпущено на основе технологических и схемотехнических решений, использовавшихся ранее при разработке семейства SG-8002, и поэтому обладает теми же электрическими параметрами. Единственное отличие генераторов — они выпускаются в данный момент только в двух типах корпусов (DC и JA) и могут быть запрограммированы с тремя градациями по стабильности частоты AV: ±20×10-6, –20…+70 °C; BV: ±25×10-6, –20…+70 °C; CX: ±30×10-6, –40…+85 °C. Долговременная стабильность частоты для всех генераторов семейства HG-8002 не превышает ±2×10-6/год.

Полный ассортимент генераторов семейства HG-8002 представлен в таблице 3.

Таблица 3. Варианты программирования генераторов семейства HG-8002DC/JA

Дальнейшие перспективы развития программируемых кварцевых генераторов

В настоящий момент на окончательном этапе разработки и начала опытных поставок находится программируемый кварцевый генератор семейства MG-5100SA. В его состав входит кварцевый опорный генератор, три цепи фазовой автоподстройки частоты, несколько делителей частоты с фиксированными коэффициентами деления и набор управляемых коммутаторов. Это обеспечивает возможность одновременной генерации до 6 различных выходных частот в диапазоне частот 76,9 кГц … 100 МГц.

Подробнее с информацией по программируемым кварцевым генераторам вы можете ознакомиться на сайте фирмы «Специал Электроник» по адресу www.spezial.ru.

xosotin chelseathông tin chuyển nhượngcâu lạc bộ bóng đá arsenalbóng đá atalantabundesligacầu thủ haalandUEFAevertonxosofutebol ao vivofutemaxmulticanaisonbetbóng đá world cupbóng đá inter milantin juventusbenzemala ligaclb leicester cityMUman citymessi lionelsalahnapolineymarpsgronaldoserie atottenhamvalenciaAS ROMALeverkusenac milanmbappenapolinewcastleaston villaliverpoolfa cupreal madridpremier leagueAjaxbao bong da247EPLbarcelonabournemouthaff cupasean footballbên lề sân cỏbáo bóng đá mớibóng đá cúp thế giớitin bóng đá ViệtUEFAbáo bóng đá việt namHuyền thoại bóng đágiải ngoại hạng anhSeagametap chi bong da the gioitin bong da lutrận đấu hôm nayviệt nam bóng đátin nong bong daBóng đá nữthể thao 7m24h bóng đábóng đá hôm naythe thao ngoai hang anhtin nhanh bóng đáphòng thay đồ bóng đábóng đá phủikèo nhà cái onbetbóng đá lu 2thông tin phòng thay đồthe thao vuaapp đánh lô đềdudoanxosoxổ số giải đặc biệthôm nay xổ sốkèo đẹp hôm nayketquaxosokq xskqxsmnsoi cầu ba miềnsoi cau thong kesxkt hôm naythế giới xổ sốxổ số 24hxo.soxoso3mienxo so ba mienxoso dac bietxosodientoanxổ số dự đoánvé số chiều xổxoso ket quaxosokienthietxoso kq hôm nayxoso ktxổ số megaxổ số mới nhất hôm nayxoso truc tiepxoso ViệtSX3MIENxs dự đoánxs mien bac hom nayxs miên namxsmientrungxsmn thu 7con số may mắn hôm nayKQXS 3 miền Bắc Trung Nam Nhanhdự đoán xổ số 3 miềndò vé sốdu doan xo so hom nayket qua xo xoket qua xo so.vntrúng thưởng xo sokq xoso trực tiếpket qua xskqxs 247số miền nams0x0 mienbacxosobamien hôm naysố đẹp hôm naysố đẹp trực tuyếnnuôi số đẹpxo so hom quaxoso ketquaxstruc tiep hom nayxổ số kiến thiết trực tiếpxổ số kq hôm nayso xo kq trực tuyenkết quả xổ số miền bắc trực tiếpxo so miền namxổ số miền nam trực tiếptrực tiếp xổ số hôm nayket wa xsKQ XOSOxoso onlinexo so truc tiep hom nayxsttso mien bac trong ngàyKQXS3Msố so mien bacdu doan xo so onlinedu doan cau loxổ số kenokqxs vnKQXOSOKQXS hôm naytrực tiếp kết quả xổ số ba miềncap lo dep nhat hom naysoi cầu chuẩn hôm nayso ket qua xo soXem kết quả xổ số nhanh nhấtSX3MIENXSMB chủ nhậtKQXSMNkết quả mở giải trực tuyếnGiờ vàng chốt số OnlineĐánh Đề Con Gìdò số miền namdò vé số hôm nayso mo so debach thủ lô đẹp nhất hôm naycầu đề hôm naykết quả xổ số kiến thiết toàn quốccau dep 88xsmb rong bach kimket qua xs 2023dự đoán xổ số hàng ngàyBạch thủ đề miền BắcSoi Cầu MB thần tàisoi cau vip 247soi cầu tốtsoi cầu miễn phísoi cau mb vipxsmb hom nayxs vietlottxsmn hôm naycầu lô đẹpthống kê lô kép xổ số miền Bắcquay thử xsmnxổ số thần tàiQuay thử XSMTxổ số chiều nayxo so mien nam hom nayweb đánh lô đề trực tuyến uy tínKQXS hôm nayxsmb ngày hôm nayXSMT chủ nhậtxổ số Power 6/55KQXS A trúng roycao thủ chốt sốbảng xổ số đặc biệtsoi cầu 247 vipsoi cầu wap 666Soi cầu miễn phí 888 VIPSoi Cau Chuan MBđộc thủ desố miền bắcthần tài cho sốKết quả xổ số thần tàiXem trực tiếp xổ sốXIN SỐ THẦN TÀI THỔ ĐỊACầu lô số đẹplô đẹp vip 24hsoi cầu miễn phí 888xổ số kiến thiết chiều nayXSMN thứ 7 hàng tuầnKết quả Xổ số Hồ Chí Minhnhà cái xổ số Việt NamXổ Số Đại PhátXổ số mới nhất Hôm Nayso xo mb hom nayxxmb88quay thu mbXo so Minh ChinhXS Minh Ngọc trực tiếp hôm nayXSMN 88XSTDxs than taixổ số UY TIN NHẤTxs vietlott 88SOI CẦU SIÊU CHUẨNSoiCauVietlô đẹp hôm nay vipket qua so xo hom naykqxsmb 30 ngàydự đoán xổ số 3 miềnSoi cầu 3 càng chuẩn xácbạch thủ lônuoi lo chuanbắt lô chuẩn theo ngàykq xo-solô 3 càngnuôi lô đề siêu vipcầu Lô Xiên XSMBđề về bao nhiêuSoi cầu x3xổ số kiến thiết ngày hôm nayquay thử xsmttruc tiep kết quả sxmntrực tiếp miền bắckết quả xổ số chấm vnbảng xs đặc biệt năm 2023soi cau xsmbxổ số hà nội hôm naysxmtxsmt hôm nayxs truc tiep mbketqua xo so onlinekqxs onlinexo số hôm nayXS3MTin xs hôm nayxsmn thu2XSMN hom nayxổ số miền bắc trực tiếp hôm naySO XOxsmbsxmn hôm nay188betlink188 xo sosoi cầu vip 88lô tô việtsoi lô việtXS247xs ba miềnchốt lô đẹp nhất hôm naychốt số xsmbCHƠI LÔ TÔsoi cau mn hom naychốt lô chuẩndu doan sxmtdự đoán xổ số onlinerồng bạch kim chốt 3 càng miễn phí hôm naythống kê lô gan miền bắcdàn đề lôCầu Kèo Đặc Biệtchốt cầu may mắnkết quả xổ số miền bắc hômSoi cầu vàng 777thẻ bài onlinedu doan mn 888soi cầu miền nam vipsoi cầu mt vipdàn de hôm nay7 cao thủ chốt sốsoi cau mien phi 7777 cao thủ chốt số nức tiếng3 càng miền bắcrồng bạch kim 777dàn de bất bạion newsddxsmn188betw88w88789bettf88sin88suvipsunwintf88five8812betsv88vn88Top 10 nhà cái uy tínsky88iwinlucky88nhacaisin88oxbetm88vn88w88789betiwinf8betrio66rio66lucky88oxbetvn88188bet789betMay-88five88one88sin88bk88xbetoxbetMU88188BETSV88RIO66ONBET88188betM88M88SV88Jun-68Jun-88one88iwinv9betw388OXBETw388w388onbetonbetonbetonbet88onbet88onbet88onbet88onbetonbetonbetonbetqh88mu88Nhà cái uy tínpog79vp777vp777vipbetvipbetuk88uk88typhu88typhu88tk88tk88sm66sm66me88me888live8live8livesm66me88win798livesm66me88win79pog79pog79vp777vp777uk88uk88tk88tk88luck8luck8kingbet86kingbet86k188k188hr99hr99123b8xbetvnvipbetsv66zbettaisunwin-vntyphu88vn138vwinvwinvi68ee881xbetrio66zbetvn138i9betvipfi88clubcf68onbet88ee88typhu88onbetonbetkhuyenmai12bet-moblie12betmoblietaimienphi247vi68clupcf68clupvipbeti9betqh88onb123onbefsoi cầunổ hũbắn cáđá gàđá gàgame bàicasinosoi cầuxóc đĩagame bàigiải mã giấc mơbầu cuaslot gamecasinonổ hủdàn đềBắn cácasinodàn đềnổ hũtài xỉuslot gamecasinobắn cáđá gàgame bàithể thaogame bàisoi cầukqsssoi cầucờ tướngbắn cágame bàixóc đĩaAG百家乐AG百家乐AG真人AG真人爱游戏华体会华体会im体育kok体育开云体育开云体育开云体育乐鱼体育乐鱼体育欧宝体育ob体育亚博体育亚博体育亚博体育亚博体育亚博体育亚博体育开云体育开云体育棋牌棋牌沙巴体育买球平台新葡京娱乐开云体育mu88qh88

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *