К вопросу о PoL, или импортозамещение бывает
В нем посыльное судно «Сахар» еще на первом листе было неразличимо смешано с пищей воробьев и уже было забыто, ибо не этим незначительным объектом могла интересоваться пробужденная мысль академика.
Просматривая сайт одной известной фирмы, производящей источники питания «со звездочкой» (ладно, не буду интриговать, все равно все уже поняли, что это АЕ Дон), обнаружил новую серию источников, о которой и хотелось бы поведать читателям. Вернее, на сайте упомянутой фирмы я обнаружил лишь новость о данной серии, но поиск в Инете дал ссылки на тот же самый сайт (раздел aedon/promo), который с главной страницы не виден. Далее я обнаружил информацию о наличии демонстрационной платы под данную серию, которую можно заказать бесплатно (то есть даром, как говорила Сова), но, прежде чем сделать заказ, решил ознакомиться с документацией, как на плату, так собственно и на модуль. Примечание на полях (Пнп): у меня уже скопился изрядный набор демо-плат, (не все они бесплатные, многие я покупал), которые я все собираюсь попробовать, но старшая сестра категорически возражает, а я вынужден ее слушаться, ведь она раньше меня родилась.
И здесь меня ожидало небольшое разочарование — при попытке нажать на красивую кнопку «Скачать документацию» меня раз за разом (в 3 местах) отправляли на страницу регистрации. Не то, чтобы я был категорически против ввести свои данные, но такая политика сайта фирмы, которую я всегда хвалил за открытость в плане документации, несколько огорчила. К счастью, если зайти на сайт фирмы «voltbricks», которая является дочерней организацией фирмы (занимающейся поставками в гражданский сектор, кстати, что нельзя не приветствовать), то требуемая документация полностью доступна. Так что глубокий смысл регистрации от меня несколько ускользнул, ну да у меня нет фирмы такого размера, как «АЕ-Дон», чтобы давать советы ее собственникам по организации сайта. Так или иначе, документацию я скачал, внимательно прочитал и делюсь полученной информацией. А вот и ссылка.
Пнп: Этот пост я написал летом прошлого года, потом было как-то не до него, сегодня посмотрел, документация несколько поменялась, так что если какие недочеты были исправлены, заранее извиняюсь.
Далее я рассматриваю только документацию на изделия, неявно подразумевая, что она действительно описывает настоящее положение дел. Такой поход ранее представлялся мне единственно верным, и, хотя знакомство с керамическими конденсаторами большой емкости показало, что бывает по-всякому, пока я остаюсь его приверженцем.
Большое Пнп: по поводу конденсаторов — допустим, перед нами (инженерами) поставили (маркетологи, ну или руководство с их подачи) задачу создать малогабаритный конденсатор большой емкости. Учитывая, что размеры жестко заданы и достаточно малы, мы не можем бесконечно увеличивать площадь обкладок, поэтому единственный способ добиться требуемых параметров — уменьшить расстояние между обкладками. При этом напряженность поля получается значительной и мы наблюдаем диэлектрическую поляризацию изолятора, что приводит к ухудшению проницаемости и связанному с этим уменьшению емкости. Это все объективные физические процессы и мы ничего не можем изменить в них. Поэтому параметры, указанные в документации — емкость 100 мкФ и напряжение 20В не могут существовать одновременно с малыми габаритами и приемлемой ценой.
Но руководство фирмы настаивает на указании именно этих параметров в документации. Ладно, мы соглашаемся, но инженерная гордость заставляет нам настаивать на включение в документацию данных об изменении емкости в зависимости от приложенного напряжения, хотя бы в виде графика. График получается откровенно плохой, любой инженер, бросив на него беглый взгляд, сразу поймет, что при указанном в заголовке справочного листа напряжении от заявленной емкости останется четверть.
И тут нам на помощь приходят маркетологи — вместо графика зависимости емкости от напряжения нам предлагают включить в документацию график потери емкости от напряжения. Все равно получается плохо и беглый взгляд на график покажет, что потери на заявленном напряжении составят 75%, а средний инженер способен быстро (и даже без помощи калькулятора) вычесть из 100 75 и сообразить, что такие потери означают только оставшуюся четверть заявленной емкости.
И вот тут наступает время чудес — нам советуют график развернуть таким образом, что 0% потерь будет вверху. Тогда беглый взгляд не ожидающего такой подляны инженера скользнет вдоль оси напряжений и увидит цифру 75% на оси емкостей. Ну не так все страшно, подумает он, три четверти емкости сохранятся при любом напряжении, можно применять данные компоненты, и будет глубоко не прав. При этом его не обманывали напрямую, все необходимые данные на этом графике есть, просто они оформлены таким образом, чтобы ввести инженера в заблуждение, и я ни за что не поверю, что это получилось случайно.
Ну, а когда все прояснится, придется отделу закупок в срочном порядке искать более дорогие компоненты с более дорогим материалом диэлектрика, но виноват для всех будет именно инженер (вообще то, именно он и виноват, поскольку в наше время надо ожидать сюрпризов от производителей компонентов), а вовсе не анонимные фокусники из соответствующих фирм. «Инженер» здесь понятие собирательное и отнюдь не означает автора данного поста, хотя он тоже с гордостью так себя называет.
Итак, мы имеем дело с PoL модулем, то есть с малогабаритным источником питания малой мощности (15 Вт) без гальванической развязки, работающим с промежуточной шины (в данном случае 12 В) с настраиваемым выходным напряжением. Первая мысль — да ведь это аналог LMZ серии — оказалась не совсем верной, тем не менее вполне можно эти приборы сравнивать, чем мы и займемся на протяжении оставшейся части поста. Результаты сравнения приведем в таблице, а далее по тексту дадим необходимые пояснения. Наиболее подходящим образцом для сравнения является прибор LMZ12003, с ним и будем сравнивать. А вот и ссылка.
Пнп: система именования рассматриваемого отечественного прибора как бы намекает, что могут быть иные сочетания параметров, кроме рассматриваемых сейчас, но пока есть то, что есть.
П/п | Параметр | VNA3L0870S | LMZ12003 | Счет | RPL-3.0 |
0 | Размер документации | 13 | >50 | 1:1 | 8 |
1 | Производитель | Voltbrics/ | Texas Instuments | RECOM | |
2 | Год разработки | 2021 | 2009 | 1:3 | 2021 |
3 | Габариты (мм) | 6.4×7.5×3 | 10×13x4.6 | 2:1 | 3×3x1.45 |
4 | Мощность (Вт) | 18 | 18 | 15 | |
5 | Входное (В) | 4.5–18 | 4.5–20 | 3–18 | |
6 | Выходное (В) | 0.77–7.0 | 0.8–6.0 | 2:1 | 0.8–5.2 |
7 | Частота (кГц) | 10–700 | ~1000 | 1:2 | 2200 |
8 | Стоимость | Идет спецоперация | |||
9 | Управление | высокое | высокое | высокое | |
10 | Мягкий старт | есть | есть | 0:0 | есть |
11 | Защита от недонапряжения | есть | есть | есть | |
12 | Ограничение (А) | 5 | 4.2 | ||
13 | КПД (%) | 90 | 92 | 89 | |
14 | ЭМС | --- | class B | --- | |
15 | Температура © | -40+125 | -40+125 | -40+125 | |
16 | Наработка (ч) | 50 млн. | --- | --- |
Приведу некоторые пояснения к таблице.
Строка 0 таблицы
Представленная отечественной фирмой (1) информация, хотя и называется datasheet, тем не менее, полноценной документацией пока не является, хотя, я уверен, в краткие сроки таковою станет. Надо отметить, что основные параметры указаны, значительная часть пользователей будет удовлетворена, а немногих оставшихся (вроде Вашего покорного слуги) можно и оставить за скобками. С другой стороны, документация от импортного производителя перегружена картинками (раздел 6.6 и другие), которые довольно таки бессмысленны с точки зрения инженера, так что общий счет можно посмотреть в таблице (неявное предположение гласит, что чем больше информации в документации, тем она лучше).
Пнп: вообще говоря, часто документация типа (2), перегруженная странной информацией, напоминает известную фразу »… и коротенько, минут на 40, думаю больше не надо …».
Можно также отметить наличие видео-материалов как на сайте (2) (что неудивительно), так и на сайте (1) (а вот это прямо таки разрыв шаблона, хотя фоновую музыку лично я посоветовал бы убрать), однако рассматривать их в качестве источника информации мы не будем, аудио-версия технической документации мне представляется сомнительным решением.
Строка 1
За (2) большой опыт и имя, за (1) возможность (пока не реализованная, но вполне реальная) получить строчку в МОП.
Строка 2
Без комментариев, как говорится «да, ничего не скажешь, а остальное Вы уже видели». С другой стороны, раз разработка 2009 года до сих пор выпускается, то конкурировать с ней отнюдь не зазорно.
Строка 3
Следует учитывать, что ни одно из рассматриваемых изделий не является полностью законченным и требует обвязки в виде конденсаторов и резисторов, так что подавляющее преимущество (1) (можем же, когда захотим) несколько нивелируется.
Пнп: загадочную фразу с сайта производителя о том, что (1) «в стандартных применениях не требует обвязки» оставим целиком и полностью на совести ее авторов.
Конструктив (2) позволяет, хотя бы теоретически, поднять ножку модуля и сделать какие-то доработки, что полностью исключено в (1). СтОит ли это чуть большего места на плате, решать Вам. Оба изделия имеют выделенную ножку «слабой» земли, в (1) она прибита к «сильной» земле внутри изделия, в (2) должна быть соединена с ней снаружи.
Продолжаем строку 3
В (2) явно сказано, что никаких выходных конденсаторов в изделии нет, дается методика расчета требуемого номинала (несколько странная и неверная, смотри ниже) и получается минимальная величина 56 мкФ, на отладочной плате ставят 100 мкФ. В (1) необходимость внешних конденсаторов явно не указана (если не считать типовой схемы включения), на структурной схеме устройства показано наличие такового конденсатора без указания номинала, в условиях измерения и на демо-плате стоят 222 мкФ, методика расчета отсутствует полностью.
Пнп: расчетные формулы для выходной емкости просты, любой инженер (знакомый с Эриксоном или аналогичной литературой) без труда их выведет самостоятельно, но для расчетов ему нужно знать внутреннюю индуктивность изделия, а ее (в силу непонятных мне соображений) в (1) от пользователя спрятали, в то время, как в (2) ее явным образом указывают, да еще и не один раз.
Большое пнп:, а вот и наступило время публичной порки сурового обсуждения (2). Внимательно посмотрим на раздел 8.2.2.4 документации и увидим вывод формулы для минимальной емкости. Сначала ссылаются на выражение (20), которое ни малейшего отношения к этому показателю не имеет, затем (внезапно…) возникает формула 
, подставим 
и 
, получим 
. Далее находим пульсации в выходном конденсаторе, обусловленные пульсациями тока в дросселе 
(обратим внимание на то, что двойная амплитуда пульсаций напряжения определяется одинарной пульсацией тока), подставляем значение для пульсации тока, имеем окончательно 
. Разрешаем полученную уравнение относительно емкости и имеем
формулу =Io*d/(f*Uinpp)» src=«https://habrastorage.org/getpro/habr/upload_files/d73/6a3/926/d736a3926790eb2ec3eeec1dfd66a447.svg» />.
В принципе, почти такая формула дана и в (2), но почему то добавлен еще один сомножитель (1-d). Вообще то, вывод формулы, как всегда странный — сначала дается загадочная (и сомнительная) формула 8, а потом (внезапно) получается итоговый результат. Если авторы хотели подчеркнуть необходимость работы на границе непрерывного режима, то это им не удалось.
Для отечественного производителя ситуация по прежнему не лучше — если в (2) указано наличие внутреннего конденсатора (0.47 мкФ), дана методика расчета требуемой емкости внешнего конденсатора, рекомендации по выбору (в том числе пожелание не забыть о температурной деградации параметров и необходимости погасить собственные колебания во входной цепи), рекомендации по расположению конденсатора, то в (1) ограничиваются указанием о условиях измерения (входная емкость 22 мкФ керамики и еще загадочный «полимерный» конденсатор на 270 мкФ (оказавшийся в демо-плате электролитическим). Опять таки, формула для расчета входного конденсатора легко выводится (ну или находится на просторах Инета), все входящие в нее параметры известны (индуктивности там не участвует), но почему ее нет в документации (1) остается загадкой.
Пнп: хотя, учитывая положение в (2), разработчики (1) могли руководствоваться правилом «Лучше промолчать и вызвать подозрение, что ты идиот, чем открыть рот и развеять все сомнения».
Строка 4
В (2) допустимая мощность указана явным образом, приведена кривая падения параметра от температуры, в (1) указан только максимальный ток, предполагаем, что он справедлив для всего диапазона выходных напряжений и рассчитываем мощность руками.
Строка 5
Разницы почти нет, но у (2) есть в линейке приборов модуль 4203, которая имеет намного более широкий диапазон входных напряжений.
Пнп: лично мне просто интересно, каким образом в современных источниках питания получают широкий входной диапазон (в данном случае 1:4, но ведь есть и 1:8 и 1:12!), ведь необходим транзистор на бОльшее напряжение, а у него, по крайней мере раньше так было, выше сопротивлением открытого ключа. Возможно, в современных транзисторах данное ограничение преодолено, либо стало малозначимым.
Тем не менее, в (2) есть приборы, которые позволяют применить промежуточную шину 24В и даже 42В, надеюсь, что (1) в этом плане догонит конкурента. Вместе с тем, отметим, что промежуточная шина, как правило, более стабильна, нежели входное напряжение питания и ее выбор полностью за разработчиком, так что (2) выигрывает не слишком много.
Строка 6
В обоих приборах настраивается резистивным делителем, но в (1) верхний резистор встроен в изделие. Что это нам дает (кроме экономии резистора) — если у Вас в схеме (2) верхний задающий резистор оборвется, то источник выдаст максимальное напряжение (близкое к напряжению входной шины) со всеми вытекающими последствиями. В схеме же (1) обрыв нижнего плеча (или отсутствие резистора) создаст на выходе минимальное напряжение (0.7В), что намного привлекательнее. В то же время закорачивание нижнего резистора, как и в (2), по-прежнему приведет к катастрофе (как выяснилось позднее, неверное предположение). Можно отметить, что в (1) прямо заданы пределы регулирования по отношению ко входному напряжению Uвых>=Uвх*(0.07÷0.65), в то время, как в (2) подобные ограничения отсутствуют.
Для обоих приборов приведены формулы для расчета задающих резисторов, но в (2) она существенно проще. Как то странно получается, но беглый взгляд на структурную схему объясняет данное явление. Дело в том, что в (1) заранее заготовлен делитель (по прикидке, 10кОм к 1.1кОм) и мы внешним резистором только корректируем нижнюю часть, из за чего формула усложняется. Кстати, именно поэтому даже при закороченном внешнем резисторе выходное напряжение не превзойдет 8В.
Пнп: теперь стала понятна загадочная константа в формуле из (1) 
Не могу не удержаться от легкой критики предлагаемой методики:
1. не слишком важный аспект. Напрямую получаемая из решения уравнения для выходного напряжения формула 
может легко быть легко преобразована к виду 
{1}, которая:
а) значительно лучше отражает физическую суть расчета (определяем требуемое общее сопротивление и вычитаем уже имеющееся внутри прибора);
б) проще в расчете (3 операции вместо 4).
2., но это все «синтаксический сахар», а вот теперь о действительно важном аспекте. В (1) я не нашел данных относительно точности опорного напряжения (предлагаемая нестабильность выхода относительно входного напряжения таковым параметром не является). Если исходить из формальных правил, значение 0.765 подразумевает точность не менее долей процента, что лично мне для опоры источника питания представляется неким оверкилом. Для сравнения — в (2) точность опоры указана напрямую и составляет около 2.5%.
Пнп: причем задана, как всегда, с подвывертом — есть значение в диапазоне температур (0.773В÷0.813В→~±2.6%), но, непонятно зачем, еще приведены значения при 25°С (0.784В÷0.816→±2%). Почему я говорю «непонятно зачем» — надеюсь, ни у кого из читателей не вызывает сомнений, что выдержать температуру именно в 25°С в изделии практически невозможно, да и на стенде весьма затруднительно, так что руководствоваться данными значениями не следует и надо руководствоваться, даже в НКУ, предыдущей строкой таблицы. Единственное, что может объяснить появление такой строки в документации — то, что в ТЗ на прибор было сказано «отклонение опорного напряжения от номинального при температуре 25°С — не более 2%», и это лишний раз подтверждает, что ТЗ пишутся невнятно по всему миру.
И, как вишенка на торте, приведены типовые значения при 25°С — 0.8В и в диапазоне температур — 0.793В (тут я что либо вообще перестал понимать, ну да и фиг то с ним, типовые значения меня не интересуют).
Пнп: хочу еще раз пояснить свою позицию относительно слова «typical» и его эквивалента «типовой». Мое глубокое убеждение состоит в том, что перевод на инженерный язык данного термина следует читать, как «ни о чем». Действительно, в документации Вы никогда не встретите выражения «значения параметра отклоняется от типового не более, чем на 5(2,10,15,20 или любая иная цифра в десятичной записи)%, или же на 5(10…)мА». Это единственная фраза, которая меня бы устроила, но вместо нее намного проще (и правильнее) прямо указать минимальное и максимальное значение напрямую. Где то я встречал фразу вроде «Гарантируется стандартное отклонения от типового значения …» — что то вроде трех сигм, но эта фраза меня не устраивает полностью, поскольку я могу оказаться счастливым (ну или не очень) обладателем экземпляра из оставшихся 5%. В документации (2) в примечаниях прямо написано »Typical numbers are at 25°C and represent the most likely parametric norm.», что является явным указанием на невозможность использовать типовые значения для расчетов.
Но вернемся к точности опоры в (1). Приняв значение опорного напряжения в 0.765В и точность в 2%, получим диапазон 0.75В÷0.78В, что делает запись 0.77В более приемлемой. Если в данном вопросе еще возможны вариации, то запись произведения в виде 8.4915 совершенно не верна и должна быть сокращена до 8.49 или даже 8.5 (но ни в коем случае не 8.50, смотрим замечательную книжку Перельмана «Занимательная арифметика»), особенно если учесть, что внутренние резисторы (скорее всего) тоже не 0.1%.
Пнп: если я неправ в своих предположениях относительно точности компонентов изделия, буду рад увидеть комментарий с поправками представителя фирмы-изготовителя.
Так что расчет по формуле {1} 
(ни в коем случае не 1100) представляется более правильным, хотя и этот подход неверен — надо рассчитать верхний и нижний допуска резистора (исходя из параметров прибора и требуемых допусков на выходное напряжение), а потом выбрать подходящее значение из стандартного ряда.
Рассмотрим подобную методику для выходного напряжения 1.5В (почему именно для него, станет ясно позднее). Сначала общие соображения — выходное напряжение зависит от опорного напряжения (мы приняли точность 2%) и трех резисторов (по 1% каждый), формула зависимости проста, так что можно надеяться на итоговую точность не хуже 5%. Из формулы (1) очевидно, что наихудший случай — R1 и Uo максимальны, R2 минимален, тогда диапазон рассчитанного резистора составит 8.88кОм-11.13кОм. Для обратного случая получаем диапазон 7.13кОм-9.88кОм очевидно, что два диапазона перекрываются на значениях 8.88кОм-9.88кОм. Если бы у нас был в распоряжении резистор номиналом 9.3кОм±5%, то он идеально бы соответствовал требованиям. К сожалению, в ряде Е24 такой номинал отсутствует, но 9.31кОм±1% его чудесно заменит. В этой связи вызывает вопросы наличие на демо-плате резистора 9.2кОм±0.1% для формирования напряжения 1.5В (вот почему было взято именно это напряжение). Естественное объяснение состоит в том, что такой резистор просто был в наличии, хотя аргумент откровенно слабый.
Впрочем, в (2) рекомендованная методика расчета резистивного делителя в плане точности не лучше, что и определяет итоговый счет. Дополнительное очко (2) получает за наличие защиты от превышения выходного напряжения — если напряжение ОС превысит 0.92В (опять таки типовое, ну сколько можно), то изделие примет меры к минимизации ущерба. Если пробился регулирующий транзистор, то сделать ничего нельзя, но если на выходе короткое замыкание на высокое напряжение, то прибор попытается спастись, отключив свой ключ. Еще одно очко в пользу (2) — явно указанный входной ток ножки обратной связи (2), что позволяет нам спокойно выбрать порядок резисторов делителя. С другой стороны, раз в (1) нам уже задали порядок внутренних резисторов, то пусть и обеспечивают работу схемы в соответствующем диапазоне внешних сопротивлений.
Пнп: еще один плюс (1) — мы напрямую получаем требуемое сопротивление, а в (2) мы рассчитываем требуемое соотношение резисторов, а потом еще должны мучатся выбором между кило- и мега- омами.
Строка 7
Оба устройства работают по схеме ШИМ с переходом в ЧИМ (частотно-импульсной модуляции), что совершенно необходимо для сохранения высокого КПД при малых нагрузках, но, в общем случае, усложняет проектирование фильтра (впрочем, незначительно, а может и вообще не усложнить). Такая схема также имеет лучшие динамические параметры и позволяет реализовать нечувствительность к изменениям входного напряжения. В (1) явно указано изменение (уменьшение) частоты преобразователя при снижении выходного тока, в (2) подобные сведения напрямую не заданы, но из описания работы явно следуют. В (2) частота (не напрямую) задается внешним резистором, в (1) определяется внутренними параметрами, недоступными пользователю.
Строка 8
Официальные данные на (1) отсутствуют чуть более, чем полностью, что, впрочем, никого не удивило, это стандартная практика отечественного производителя. Мне, опять таки, трудно давать советы руководству фирмы, но успешное в финансовом плане функционирование многочисленных зарубежных фирм косвенно свидетельствует, что размещение хотя бы ориентировочной цены на сайте производителя — хорошее решение.
Пнп: имеются и обратные примеры успешных зарубежных компаний, у которых не то что цену, документацию просто так не получишь, но это все-таки исключения и эти компании производят не источники питания широкого применения, а всякую экзотику.
Не знаю, как кому, но мне трудно рекомендовать какое-либо изделие для применения в коммерческой разработке, не зная его цену.
Пнп: при разработке в интересах государственных органов РФ ситуация едва ли не обратная — методика ценообразования подразумевает расчет себестоимости (в которую входят и стоимость ПКИ), на которую добавляется планируемая прибыль в виде определенного процента, так что, чем больше стоимость комплектующих, тем больше прибыль. Хотя, конечно, учитывая вхождение в себестоимость зарплаты разработчиков (и соответствующих налогов на нее), а также обще-цеховых и обще-заводских расходов, вряд ли составляющая от ПКИ вообще и источников питания в частности будет достаточна значима.
С (2) ситуация намного проще — заходим на сайт фирмы-изготовителя и нажимаем кнопку «Bay» (а так же заходим на множество сайтов дистрибьютеров).
P.S. Еще раз напомню, что пост писался до февраля этого года.
Строка 8
Оба изделия имеют вход управления (высокий — включено) и низкий ток собственного потребления в режиме отключения. Ну, а дальше каждый производитель сходит с ума по- своему: для (2) указано напряжение включения — типовое 1.18В (при НКУ), минимальное 1.1В и максимальное 1.25В (в рабочем диапазоне температур). Что означают эти три цифры: первая — совершенно ничего нам не дает, третья утверждает, что для гарантированного включения изделия при любых условиях нам нужно не менее 1.25В, а вторая — что включение может произойти и при 1.1В. Ничего сверх этого нам в данных двух строках не обещают, например, предположение, что при напряжении менее 1.1В прибор будет выключен, является неправдоподобным.
А вот тот факт, что напряжении менее 1.1В не вызовет включения источника, совершенно очевиден. Далее указывается гистерезис порога выключения, в данном случае 90 мВ (почему-то дано только типовое значение, причем при НКУ). Делаем внешне правильное, но на самом деле недопустимое предположение, что типовое значение является одновременно и максимальным и минимальным.
Пнп: Вы спросите, а зачем мы это делаем — потому что иначе мы просто не можем использовать прибор.
Тогда порог выключения может составить от 1.01В до 1.14В. Конечно, в каждом конкретном приборе это значение (наверное) будет на 90 мВ (наверное) ниже порога включения (наверное), но мы то с Вами не можем (а вот это абсолютно точно) заранее знать последний параметр. Поэтому для гарантированного выключения потребуется напряжение менее 1.01В. Так что мы можем использовать для управления сигнал с двумя устойчивыми уровнями — более 1.25В и менее 1.01В, то есть логический уровень 5В, 3.3В, 2.5В, 1.8В будет вполне приемлем, а вот 1.2 под большим вопросом. Но, если говорить строго, мы вообще (исходя из документации) не можем гарантировать ничего в плане выключения и не можем использовать данное изделие, если планируем отключать его. А включать вполне можем, вот такая загогулина.
В фирме (1) подходят к данному вопросу ничуть не менее креативно. Для начала в таблице даются значения высокого и низкого уровня, «но как он это делает», я в восторге от творческого решения. Например, для низкого уровня дается минимальное 0В и максимальное 0.3В, что означает следующее: при напряжении 0.3В прибор может отключиться, а чтобы отключить его гарантировано, необходимо подать 0В. Отсюда вывод — мы не сможем отключить изделие никогда, поскольку подать именно 0В мы вряд ли сможем, какое-то падение (пусть даже 3 мВ) на управлении останется.
С высоким уровнем не лучше — исходя из документации, изделие может включиться при 2.2В, но для гарантированного включения нужно напряжение питания, а это недостижимо (кроме случая установления перемычки, да и то вопрос). Конечно, мы все понимаем, что в силу неясных причин (скорее всего по невнимательности либо недопониманию) в данном разделе указаны допустимые пределы изменения напряжения (хотя они уже были указаны в соответствующей таблице), так что напряжение 2.2В (скорее всего) гарантированно изделие включит, но почему мы должны вступать на зыбкую почву догадок и предположений. Надеюсь, в окончательном релизе документации все будет правильно.
Косвенным подтверждением данного предположения является наличие на странице … графиков изменения порога включение и выключения от температуры, из которых видно, что оба параметра находятся в диапазоне от 1В до 1.5В. Хотя опять обратим внимание на то, что графики снабжены словом «типовой». В предположении, что наши выводы верны, можно управлять данным прибором сигналом с уровнем 3.3В и 2.5В, остальное под вопросом.
Большое пнп: решил я проверить свою убежденность в том, как надо указывать пределы входных напряжений. Естественным способом проверки является обращение к нормативной документации, каковой в нашем случае будет
ГОСТ 9480–89
«МИКРОСХЕМЫ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ
Термины, определения и буквенные обозначения электрических параметров».
Открываем раздел «цифровые микросхемы», находим параметр
»198. Входное пороговое напряжение низкого уровня интегральной микросхемы» и читаем определение данного параметра
» Наибольшее значение напряжения низкого уровня на входе интегральной микросхемы, при котором происходит переход интегральной микросхемы из одного устойчивого состояния в другое».
Первая мысль (радостная) — я не ошибся и указание в таблице в документации (1) напряжения включения явно ГОСТ не соответствует.
Вторая мысль (грустная) -, а что это вообще такое написано, я могу привести кучу примеров (простейший из них — RS триггер) где перепад на входе никак не отразится на состоянии прибора.
А третья мысль (философская) -, а как вообще можно определить подобный параметр — идеального ответа у меня нет, но это не означает, что его нет в принципе, желающие могут предложить свои варианты в комментариях. Общий вывод из рассмотрения различных определений в этом чудесном документе — данный ГОСТ писали люди, представления которых о параметрах микросхем отличаются от моих чуть менее, чем полностью и единственное, что радует — его необязательность, поскольку срок действия этого документа истек в 2017 и не продлен.
PS. И тут снизу постучали — оказывается, другой
ГОСТ Р 57441–2017
«МИКРОСХЕМЫ ИНТЕГРАЛЬНЫЕ
Термины, определения и буквенные обозначения электрических параметров»
действует вполне себе и дает следующее определение интересующего нас параметра:
»9. входное пороговое напряжение высокого уровня: Наименьшее напряжение высокого уровня на входе, при котором не происходит переход микросхемы из одного устойчивого состояния в другое».
Но вернемся к нашим приборам и входу управления.
МнМК (мой не молодой коллега) обратил мое внимание на то, что указание в качестве предела от
