EA app для Windows — новая оптимизированная ПК-платформа EA — уже доступна!

EA app для Windows — новая оптимизированная ПК-платформа EA — уже доступна! EA Play FIFA 23 Madden NFL 22 Battlefield™ 2042 Apex Legends The Sims 4 It Takes Two Главная страница — Electronic Arts Новинки Скоро Бесплатные игры EA SPORTS EA Originals Библиотека игр ПК PlayStation 5 Xbox Series X Nintendo Switch Мобильные устройства EA Play EA app Киберспорт EA Play Live Компания Студии EA Вакансии Наши технологии EA Partners Новости Внутри EA Наши обязательства Позитивная игра Инклюзивность и разнообразие Социальное воздействие Люди и культура Окружающая среда Помощь Форумы Родительский контроль Доступность Пресса Инвесторы Тестирование Новинки Скоро Бесплатные игры EA SPORTS EA Originals Библиотека игр ПК PlayStation 5 Xbox Series X Nintendo Switch Мобильные устройства EA Play EA app Киберспорт EA Play Live Компания Студии EA Вакансии Наши технологии EA Partners Новости Внутри EA Наши обязательства Позитивная игра Инклюзивность и разнообразие Социальное воздействие Люди и культура Окружающая среда Помощь Форумы Родительский контроль Доступность Пресса Инвесторы Тестирование

Более 10 лет миллионы игроков пользовались нашей платформой Origin, а мы прислушивались к их отзывам и осознавали все ограничения клиента в молниеносно развивающейся индустрии развлечений.   Именно поэтому мы решили создать новую игровую платформу EA для ПК, в результате чего на свет появилось более быстрое, надёжное и удобное приложение для использования игр, сервисов и контента EA.  

Рады сообщить, что стадия открытого бета-тестирования EA app официально завершена, и скоро приложение заменит Origin и станет нашей основной ПК-платформой. EA app — наш самый быстрый и лёгкий клиент для ПК. Благодаря его удобному дизайну вы без проблем найдёте нужные вами игры и контент, а также откроете для себя массу нового. А за счёт автоматических загрузок и фоновых обновлений ваши игры всегда будут готовы для использования.

Вы также сможете создать универсальный список друзей, подключив свою учётную запись EA к другим платформам и сервисам (например, Steam, Xbox и PlayStation). Другие пользователи смогут легко узнать вас по уникальному личному идентификатору.  После подключения учётной записи к другим платформам вы сможете видеть, во что играют ваши друзья, и присоединяться к ним.

Мы сделали всё возможное, чтобы переход игроков из Origin в EA app прошёл максимально гладко. Скоро мы пригласим вас в новое приложение, и к тому времени все ваши игры и контент, включая ранее установленные игры, будут готовы для использования в EA app. Ваши локальные и облачные сохранения будут перенесены, и вы сможете продолжить игру с того места, где остановились. Также будет перенесён ваш список друзей, так что вам не придётся заучивать идентификаторы других игроков.

Приложение EA app уже доступно для ПК с поддерживаемой версией Windows. Что касается игроков на MacOS, то вам по-прежнему стоит использовать Origin для игры.

Мы с нетерпением ждём момента, когда вы сможете присоединиться к нам в EA app!

Загрузить

Новости по теме

Информация о EA app для Windows для пользователей Mac

Electronic Arts Inc.

06.10.2022

Возможно, вы уже знаете про приложение EA app для Windows, которое скоро заменит Origin и станет основной платформой EA для игры на ПК. Вам наверняка интересно, что это означает для вас и других пользователей Origin на Mac.

Отчёт о воздействии компании в 2022 году

Electronic Arts Inc.

04.10.2022

Ежегодный отчёт EA о воздействии компании, в котором говорится о наших обязательствах и прогрессе в создании многообразных и здоровых команд, социальном влиянии, обеспечении позитивной игры, поддержании экологии и не только.

Новая игра про Железного человека от Marvel Entertainment и студии Motive

Electronic Arts Inc.

20.09.2022

Компания Marvel Entertainment и студия Motive объединились и уже разрабатывают новую игру про Железного человека.

EA app уже доступно

Origin скоро закроется, так что вы в идеальном месте, чтобы найти и купить игры EA.

Вакансии Руководители Экологический отчёт Наши обязательства vk facebook twitter instagram twitch Библиотека игр Подписка Активировать код EA app Информация Специальные возможности Помощь AustriaBelgiumBulgariaCroatiaCyprusCzech RepublicDenmarkEstoniaFinlandFranceGermanyGreeceHungaryIcelandIrelandItalyLatviaLiechtensteinLithuaniaLuxembourgMaltaNetherlandsNorwayPolandPortugalRomaniaSloveniaSpainSwedenSwitzerlandUnited StatesUnited KingdomAustraliaFranceDeutschlandItalia日本PolskaBrasilРоссияEspañaČeská republikaCanada (En)Canada (Fr)DanmarkSuomiMéxicoNederlandNorgeSverige中国대한민국繁體中文TürkiyeЮридическая информация и конфиденциальность Пользовательское соглашение Правила соблюдения конфиденциальности информации и идентификации пользователя (ваша конфиденциальность) Обновления сетевых компонентов Безопасность Условия использования YouTube Политика конфиденциальности и Условия использования Google

Приложение 4-5.

11.03.04 (690100) Электроника и наноэлектроника ФГОС 3++

Приложения 4-5 . Аннотации рабочих программ дисциплин. Рабочие программы дисциплин.
 

Номер	Наименование	Аннотация	РПД
1	Введение в специальность	Аннотация	РПД
2	Физические основы электроники	Аннотация	РПД
3	Физика (спец главы)	Аннотация	РПД
4	Физический практикум	Аннотация	РПД
5	Дискретная математика	Аннотация	РПД
6	Кристаллография	Аннотация	РПД
7	Основы программирования	Аннотация	РПД
8	Численные методы и математическое моделирование	Аннотация	РПД
9	Схемотехника	Аннотация	РПД
10	Программирование на языках высокого уровня	Аннотация	РПД
11	Физика конденсированного состояния	Аннотация	РПД
12	Квантовая теория	Аннотация	РПД
13	Теория функций комплексного переменного	Аннотация	РПД
14	Твердотельная электроника	Аннотация	РПД
15	Наноэлектроника	Аннотация	РПД
16	Материалы электронной техники	Аннотация	РПД
17	Основы технологии электронной компонентной базы	Аннотация	РПД
18	Основы плазменных технологий	Аннотация	РПД
19	Теоретические основы электротехники	Аннотация	РПД
20	Спецпрактикум по цифровой электронике	Аннотация	РПД
21	Промышленная электроника	Аннотация	РПД
22	Микроконтроллеры	Аннотация	РПД
23	Основы проектирования электронной компонентной базы	Аннотация	РПД
24	Микропроцессорные устройства	Аннотация	РПД
25	Производственно-технологическая деятельность	Аннотация	РПД
26	Основы правовых знаний в профессиональной деятельности	Аннотация	РПД
27	Экология	Аннотация	РПД
28	Химия	Аннотация	РПД
29	Экономика	Аннотация	РПД
30	Методы математической физики	Аннотация	РПД
31	Линейные и нелинейные уравнения физики	Аннотация	РПД
32	Вакуумная техника	Аннотация	РПД
33	Электронная микроскопия	Аннотация	РПД
34	Системы автоматизированного проектирования	Аннотация	РПД
35	Основы конструирования электронных устройств	Аннотация	РПД
36	Оптоэлектроника	Аннотация	РПД
37	Световые приборы	Аннотация	РПД
38	Оптические методы обработки информации	Аннотация	РПД
39	Голограммные оптические системы и устройства	Аннотация	РПД
40	Сетевые технологии	Аннотация	РПД
41	Современные технологии в информатики	Аннотация	РПД
42	Датчики контроля и диагностики	Аннотация	РПД
43	Датчики контроля в интегральной схемотехнике	Аннотация	РПД
44	Цифровая обработка сигналов	Аннотация	РПД
45	Обработка сигналов в информационных системах	Аннотация	РПД
46	Спецкурс по современным информационным технологиям	Аннотация	РПД
47	Спецкурс по современным технологиям программирования	Аннотация	РПД
48	Философия	Аннотация	РПД
49	История (История России и всеобщая история)	Аннотация	РПД
50	Иностранный язык	Аннотация	РПД
51	Безопасность жизнедеятельности	Аннотация	РПД
52	Основы критического мышления	Аннотация	РПД
53	Русский язык и культура речи	Аннотация	РПД
54	Кыргызский язык и литература	Аннотация	РПД
55	История Кыргызстана	Аннотация	РПД
56	География Кыргызской Республики	Аннотация	РПД
57	Манасоведение	Аннотация	РПД
58	Высшая математика	Аннотация	РПД
59	Физика	Аннотация	РПД
60	Информатика	Аннотация	РПД
61	Инженерная и компьютерная графика	Аннотация	РПД
62	Метрология, стандартизация и сертификация	Аннотация	РПД
63	Противодействие религиозному экстремизму и формирование толерантности	Аннотация	РПД
64	Основы трехмерного моделирования и прототипирования	Аннотация	РПД
65	Эстетическое воспитание	Аннотация	РПД

          

 

• < Назад
• Вперёд >

Авторизация

Добро пожаловать

Вход/Регистрация

Закрыть

Логин

Пароль

Запомнить меня

однопарный Ethernet для индустриальных приложений.

В статье представлен перевод документа компании Würth Elektronik eiSos по вопросам реализации однопарного автомобильного и промышленного Ethernet [1]. Публикация сопровождается некоторыми дополнениями и правками. описаны необходимые для однопарного Ethernet компоненты — от кабеля до входа микросхемы физического уровня PHY. основное внимание уделено проектированию фильтра электромагнитных помех для протоколов 10BAsE-T1L и 100BASE-T1, а также проблемам выполнения требований безопасности согласно стандарту IEC 62368-1.

Эволюция Ethernet — от четырех витых пар до одиночной витой пары

Начиная с 80-х годов прошлого века для компьютерных сетей промышленного назначения в качестве протокола связи наиболее часто стали использовать Ethernet и соответствующие ему стандарты. С тех пор основными элементами в корпоративных и промышленных сетях применяются медные кабели с двумя витыми парами для реализации Fast Ethernet и четырехпарными кабелями для Gigabit Ethernet. Однако эволюция сетей не стояла на месте, и сейчас благодаря новой технологии однопарного Ethernet — SinglePair Ethernet (SPE), внедренной в автомобильной промышленности, появилось множество новых вариантов их применения, в том числе для замены связи аналоговых датчиков или промышленных шин.

В 2019 году уже около 59% всех промышленных протоколов связи базировалось на локальной компьютерной сети LAN (LocalAreaNetwork — компьютерная сеть, покрывающая относительно небольшую территорию). В то же время довольно широко распространены и системы на основе таких полевых шин, как Profibus или CC-Link (Control and Communication — управление и связь). Если же говорить об Ethernet, хотя многие датчики или исполнительные механизмы (актуаторы) на производствен

ных объектах и не требуют высокой скорости передачи данных, но поскольку расстояние между этими устройствами и полевыми коммутаторами часто превышает 200 м, то Ethernet с максимальной длиной кабеля 100 м достигает границ своих возможностей.

Помимо необходимости в увеличении длины кабеля, стимулами для создания нового стандарта, выходящего за рамки многопарного Ethernet на основе RJ-45, стали снижение его веса, повышение стабильности механического подключения за счет более качественных разъемов и уменьшение размера печатной платы. Однопарный Ethernet (SPE) был разработан для удовлетворения этих рыночных требований и обеспечения IP-связи без ограничения на пути от облака к любым датчикам или исполнительным механизмам.

В данной статье, которая является переводом руководства по применению компании Würth Elektronik eiSos (далее — Würth Elektronik) [1], описаны необходимые для реализации однопарного Ethernet компоненты, от кабеля до входа микросхемы интерфейса физического уровня (далее — микросхемы PHY¹). Основное внимание уделено выбору оптимального схемотехнического решения фильтра электромагнитных помех (ЭМП) для протоколов 10BASE-T1L и 100BASE-T1 и выполнению требований безопасности связи согласно стандарту IEC 62368-1. Оценка характеристик эффективности компонентов в целом проиллюстрирована на примере в виде экспериментальных печатных плат.

SPE — аппаратное обеспечение и компоненты

Новый физический уровень SPE нуждается в новых компонентах, таких как кабельные разъемы (один из примеров представлен на рис. 1), трансформаторы и катушки индуктивности, микросхемы, полупроводниковые приборы, в частности элементы защиты, и другие устройства. В последние годы международные организации по стандартизации и связанные с SPE компании вложили много времени и средств, чтобы сделать все эти компоненты максимально доступными. Основные стандарты SPE также определены и общедоступны.

Рис. 1. Версия разъема SPE согласно IEC 63171-6 со степенью защиты IP20 от компании Harting

Поскольку стандарты приняты, а базовые компоненты готовы к использованию, то разработка новых устройств с возможностью подключения SPE из научной идеи превратилась в реальность. Что касается технических требований, они указаны в следующих стандартах IEEE:

• IEEE 802.3cg (10BASE-T1) с полосой пропускания 0,1-20 МГц и дальностью связи до 1000 м;
• IEEE 802.3bw (100BASE-T1) с полосой пропускания 0,3-66 МГц и дальностью связи до 40 м;
• IEEE 802.3bp (1000BASE-T1) с полосой пропускания 1-600 МГц и дальностью связи до 40 м.

Кабель

Кабель служит непосредственной линией передачи данных. В зависимости от необходимой скорости передачи и длины линии в настоящее время для SPE доступны два стандартных типа кабелей. Для сетей 10 Мбит/с с передачей до 1000 м конструкцию кабеля регламентируют следующие стандарты:

• IEC 61156-13 — кабель передачи данных SPE с полосой пропускания до 20 МГц для стационарной установки;
• IEC 61156-14 — кабель передачи данных SPE с полосой пропускания до 20 МГц для гибкой установки.

Для сетей 1 Гбит/с с передачей до 40 м конструкцию кабеля определяют следующие стандарты:

• IEC 61156-11 — кабель передачи данных SPE с полосой пропускания до 600 МГц для стационарной установки;
• IEC 61156-12 — кабель передачи данных SPE с полосой пропускания до 600 МГц для гибкой установки.

По сравнению с традиционными промышленными кабелями Ethernet категории 5е с четырьмя парами для передачи на скоростях до 1 Гбит/с наблюдается значительное уменьшение диаметра и веса кабеля. Более подробная информация по кабелям приведена в таблице 1.

Все эти кабели предназначены для того, чтобы обеспечить необходимую устойчивость к внешним помехам для 40-м 1GBASE-T1 и 1000-м 10BASE-T1L, дополнительно экранированы, как это показано на рис. 2.

Рис. 2. Конструкция типичного кабеля SPE: 1 — медный провод; 2 — изоляция жилы; 3 — экранирующая фольга; 4 — экранирующая оплетка; 5 — внешняя оболочка

В зависимости от конкретного варианта использования кабеля возможны различные материалы оболочки. Поперечное сечение медного кабеля следует выбирать в соответствии с необходимой длиной линии и требованиями к питанию по линии передачи данных (технология PoDL — Power over DataLine). Для линий связи длиной до 20 и 40 м обычно применяются провода сортаментов AWG26 и AWG22 соответственно. Для более длинных линий связи, до 1000 м, понадобятся кабели AWG16 или AWG18.

При этом для реализации по одной паре скорости передачи 1 Гбит/с стандартами SPE регламентируются довольно высокие электрические свойства кабеля. К ним относятся вносимые потери (insertion loss, IL), S-параметры, возвратные потери или потери на отражение (return loss, RL) и устойчивость к внешним помехам, определяемым как межкабельные наводки (alien crosstalk, AXT) в диапазоне частот до 600 МГц.

Вносимые потери описываются как логарифмическое соотношение (в децибелах, дБ) между мощностью, подаваемой в кабель, и мощностью, переданной по линии. Высокие требования к вносимым потерям необходимы для реализации длинных линий передачи SPE.

Обратные потери и волновое сопротивление (характеристическое сопротивление, импеданс) кабеля важны для оценки отражения всей системы. Отражения — это помехи на линии, возникающие при отражении собственного сигнала от имеющихся в ней однородностей. Такие помехи могут мешать и передатчикам, и приемникам. Чтобы минимизировать отражения, вся система SPE должна иметь одинаковое характеристическое сопротивление 100 Ом при низких значениях потерь на отражение.

Для кабелей с более чем одной парой перекрестные помехи описывают сигналы, передаваемые между парами по индуктивной и емкостной связи. В общем случае перекрестные помехи мешают передаче полезных сигналов по линии. Здесь SPE имеет то преимущество, что для него не может быть перекрестных помех от других пар, но SPE приходится иметь дело с внешними перекрестными помехами — ANEXT (alien external crosstalk), которые возникают от других кабелей в ближней окружающей среде. Для защиты передачи от помех промышленные кабели ANEXT SPE должны быть хорошо экранированы комбинированным экраном из фольги и оплетки.

Таблица 1. Сравнение размеров кабеля для SPE

Параметр	Промышленный Ethernet Cat 5e (4x2x24 AWG)	sPE (1x2x22 AWG)	уменьшение
Внешний диаметр	7,8 мм	5,8 мм	26%
Погонный вес	79 кг/км	42 кг/км	47%

Экран из фольги обеспечивает высокую эффективность защиты от высокочастотных электромагнитных полей. Плетеный экран используется для механической стабилизации и снижения интенсивности волн низкочастотных электромагнитных полей. Эффективность оплетки зависит от толщины отдельных проводов и степени покрытия. Кабели SPE, предназначенные для промышленных сред, должны обеспечивать покрытие не менее 85%. Оплетка кабеля также в основном определяет значения волнового сопротивления экранированного кабеля.

Эффект экранирования кабеля действует в обоих направлениях. Это означает, что затухание, вносимое экранированием, снижает как излучение электромагнитных помех (ЭМП) непосредственно от самого кабеля, так и проблемы ЭМП от других устройств, воздействующих на кабель извне.

Разъемы

Разъемы являются не менее важной частью линий передачи данных, чем кабели, тем более что для SPE нужны совершенно иные типы разъемов, в отличие от тех, что прежде использовались для промышленного Ethernet. Эти разъемы меньше по размеру, чем типичный RJ-45, но обладают такой же надежностью, как и часто применяемые индустриальные разъемы типа M12 с D- и X-кодировкой. Новые типы разъемов для SPE определены в стандарте IEC 63171-6 и для очень жестких условий эксплуатации в индустриальной среде имеют различные версии в исполнении M8/M12, а также разъем с классом защиты оболочкой IP20 для использования в шкафу. Варианты разъемов для нужд SPE представлены на рис. 3.

Рис. 3. Рекомендуемые согласно IEC 63171-6 разъемы SPE

Все эти типы разъемов основаны на одних и тех же клеммных вставках и отличаются надежной системой контактов штыря вилки и гнезда розетки. Модульная концепция конструкции с идентичными клеммными вставками во всех версиях позволяет соединять для тестирования или настройки вилки исполнения IP20 с розетками исполнения IP65/67.

Такие серии разъемов SPE рассчитаны на рабочее напряжение 60 В постоянного тока 4 А при температуре до +60 °C и соответствуют регламентам для всех классов PoDL. В жестких промышленных условиях, когда сильно влияние внешних ЭМП, разъемы, отвечающие требованиям по электромагнитной совместимости (ЭМС), имеют полную экранирующую оболочку. Такое решение, реализованное с помощью четырех контактов, через отверстие для пайки обеспечивает надежное подключение экрана розетки к заземляющим проводникам или слоям печатной платы (рис. 4).

Рис. 4. Подключение экрана разъема к заземлению на печатной плате

Как можно видеть, конструкция сопрягаемой поверхности разъема симметрична, контакты расположены параллельно и имеют одинаковую физическую длину, что обеспечивает и одинаковую электрическую длину сигнальных цепей, а соответственно, и одинаковую задержку распространения сигнала. Это позволяет избежать различий во времени передачи сигналов по дифференциальной паре. Такая конструкция разъемов, выполненная с учетом ее использования в области высоких частот, позволяет передавать сигналы согласно требованиям спецификации стандарта 1000BASE-T1.

Если же двухпроводная система не может обеспечить передачу необходимой мощности или по каким-либо причинам передача питания и сигналов по одной и той же паре не оптимальна, здесь могут использоваться и гибридные решения. Пример такого решения приведен в [3].

Топологии фильтров

Зависимый от среды интерфейс (Medium Dependent Interface, MDI) — это интерфейс между физической средой локальной компьютерной сети и модулем сопряжения со средой. Он формирует соединение между кабелем и физической средой, то есть микросхемой PHY, которая выполняет функцию интерфейса и генерирует биты из сигналов данных и передает их для дальнейшей обработки.

Пассивные компоненты MDI выполняют различные задачи, такие как правильная пересылка сигналов данных, подавление помех, электрическая изоляция или передача электроэнергии мощностью до 60 Вт в случае передачи мощности по линии передачи данных (PoDL).

Для того чтобы гарантировать безошибочную передачу данных, в различных стандартах IEEE 802.3 определены пределы для обратных потерь и потерь преобразования режима (Mode Conversion Loss). Потери преобразования режима измеряются непосредственно в MDI и представляют собой отношение мощности дифференциального сигнала, отраженного из-за несоответствия импеданса, и мощности синфазного сигнала, то есть характеризуют преобразование дифференциального сигнала в синфазный, и наоборот. Эти потери и сопутствующие им помехи возникают из-за асимметрии всего тракта передачи сигнала. Фактически же измеряются потери поперечного преобразования (transverse conversion loss, TCL), потери из-за омической асимметрии и потери поперечного преобразования при передаче (equallevel transverse conversion transfer loss, ELTCTL). TCL и ELTCTL относятся к важнейшим измерениям, включенным в стандарты кабельных систем. Они определяют качество баланса кабеля и служат ключевыми показателями при определении помехоустойчивости и замерах влияния электромагнитных помех.

На рис. 5 сохранена терминология оригинала статьи [1] и показаны ограничения MDI для 10BASE-T1 согласно IEEE 802.3cg и 100BASE-T1 согласно IEEE 802.3bw.

Рис. 5. Максимально допустимые уровни обратных потерь и потерь преобразования режима для MDI 10BASE-T1 (показаны красным) и 100BASE-T1 (показаны голубым)

Основы построения

В автомобильном секторе уже имеются готовые принципиальные схемы однопарного Ethernet для 100BASE-T1 с синфазным дросселем, двумя разделительными конденсаторами и схемой терминации для подавления внешних синфазных помех, наводящихся на кабель. Пример такой схемы приведен на рис. 6.

Рис. 6. Схема однопарного Ethernet для автомобильного Ethernet 100BASE-T1

Синфазный дроссель (Common Mode Choke, CMC) не только обеспечивает фильтрацию мешающих синфазных сигналов, но и помогает уменьшить потери в режиме преобразования и в определенных частотных диапазонах — обратные потери. Из-за более низкой частоты среза для 100BASE-T1, равной 1 МГц, полное сопротивление дросселя должно быть высоким на низких частотах и, если возможно, охватывать более высокие частоты до 200 МГц. Количество витков обмоток и размер сердечника, соответственно, будут больше.

Схема согласования относительно «земли» (GND) обычно состоит из трех резисторов и одного конденсатора. Два резистора, R1 и R2, номинальным сопротивлением 1 кОм (здесь и далее — рис. 6) являются терминацией — нагрузкой, сбалансированной с «землей», задача которой — уменьшение проникновения в линию помех от синфазных наводок и их излучения. Последние, как уже было сказано, при наличии рассогласования из-за неидеальности линии преобразуются в дифференциальные, и наоборот.

Конденсатор C3 емкостью 100 нФ с разрядным резистором R3 сопротивлением 100 кОм обеспечивает развязку по постоянному току, замыкая сигналы переменного тока на «землю». Конденсаторы С1, С2 обычно имеют емкость 100 нФ при рабочем напряжении 50 В, они сравнительно малы по габаритам и недороги. Такие конденсаторы используются в локальных автомобильных сетях с низким напряжением при максимальной длине кабеля до 15 м.

Требования по гальванической изоляции

Для оборудования, не относящегося к автомобильному, стандарт IEEE 802.3 устанавливает требования к изоляции для систем сигнализации согласно стандарту IEC 62368-1², что соответствует устойчивости к напряжению 1500 В переменного тока в течение 60 с. Допускается также испытание напряжением 2250 В постоянного тока в течение 60 с или подачей определенных импульсов испытательного напряжения. Естественно, столь высокие напряжения не могут поддерживаться конденсаторами, рассчитанными на рабочее напряжение 50 В, поэтому разработчикам необходимо искать альтернативные пути. Как вариант устранения проблемы изоляции и гальванической развязки в следующем разделе описывается решение с использованием разделительного трансформатора. Подробные измерения и сравнение данного решения по отношению к конденсаторам с напряжением 2000 В приведены в разделе «Автомобильные и индустриальные решения SPE, сравнение производительности».

Частотный диапазон 1-66 МГц, определенный для SPE 100BASE-T1, практически совпадает с диапазоном частот Gigabit Multipair Ethernet (1-62,5 МГц). Поэтому вполне очевидно, что схему для SPE можно разработать на основании электрической принципиальной схемы Gigabit Ethernet, как это показано на рис. 7.

Рис. 7. Электрическая принципиальная схема SPE с трансформаторной гальванической развязкой для SPE 100BASE-T1

Центральным элементом схемы служит импульсный трансформатор, который предназначен для передачи сигналов и поддерживает гальваническую развязку и в идеале не оказывает негативного влияния на сигналы данных. То есть обеспечивает их целостность. Трансформатор подключен с конденсаторами на центральных отводах, в свою очередь подсоединенными к «земле» (GND). Имеющийся в схеме синфазный дроссель выполняет свою привычную функцию подавления синфазных помех. Чтобы обеспечить защиту от импульсов электростатического разряда, между синфазным дросселем и микросхемой PHY установлен TVS-диод. Подавление электростатического разряда будет еще лучше, если TVS-диод расположен между разъемом и трансформатором. Однако, чтобы не вызвать короткого замыкания между сигнальными контактами и GND во время высокоскоростных тестов, диод должен быть отключен. Такое решение допускается во время испытаний стандартом IEC 62368-1. В следующем разделе отдельные компоненты схемы будут описаны более подробно.

Особенности выбора трансформатора для гальванической развязки

Для SPE выбран трансформатор компании Würth Elektronik серии WE-STST [4] (рис. 8). Его компактная конструкция по сравнению с традиционными трансформаторами LAN, а также высокая индуктивность 350 мкГн обеспечивают хорошие характеристики сигнала даже на более низких частотах, чем предусмотрено для SPE 100BASE-T1. Кроме того, он разработан для технологии поверхностного монтажа и полностью изготавливается на автоматической линии, что гарантирует минимальный разброс характеристик.

Рис. 8. Внешний вид и габаритные размеры трансформаторов серии WE-STST

Трансформатор состоит из сердечника, выполненного на основе марганец-цинково-го (Mn-Zn) феррита, с бифилярными первичной и вторичной обмотками, которые для обеспечения индуктивной связи расположены друг над другом. Изоляция обеспечивается эмалевым покрытием проводов как на первичной, так и на вторичной стороне. Из-за прямой индуктивной связи и передаточного отношения 1:1 дифференциальные сигналы передаются с очень низким затуханием, а напряжение постоянного тока блокируется. Помимо гальванической развязки, сигнальный трансформатор должен передавать данные в диапазоне частот 1-66 МГц, предусмотренном для однопарного Ethernet 100BASE-T1. Для 10BASE-T1 с частотами 0,1-20 МГц можно использовать такой же трансформатор. Параметрами целостности сигнала являются возвратные и вносимые потери (Sdd11 и Sdd21). При этом во всем частотном диапазоне сигнала вносимые потери не должны превышать 3 дБ. Графики зависимости потерь для трансформаторов серии WE-STST компании представлены на рис. 9. Более подробную информацию о трансформаторах компании Würth Elektronik серии WE-STST можно найти в [5].

Рис. 9. Вносимые потери (показаны красным) и возвратные потери (показаны черным) трансформаторов серии WE-STST компании Worth Elektronik

Терминация трансформатора для подавления синфазных сигналов

Насколько хорошо отфильтровываются синфазные сигналы, указывает такой параметр трансформатора, как коэффициент подавления синфазного сигнала (common mode rejectionratio, CMRR). Хотя он и не нормируется в стандартах IEEE 802.3cg и IEEE 802.3bw, но на практике важно достичь хороших значений CMRR во всем диапазоне частот, ведь синфазные сигналы становятся основной причиной нарушения целостности сигнала при передаче. Поскольку CMRR трансформатора в значительной степени зависит от межобмоточной емкости трансформатора, его значения можно значительно улучшить, подключив центральный отвод трансформатора к земле (GND). Типовой вариант терминации (рис. 7) обеспечивает для синфазных сигналов путь с низким сопротивлением при соединении центрального отвода с «землей». Со стороны кабеля соединение с GND состоит из резистора R1, подключенного к «земле» последовательно с конденсатором емкостью 1 нФ. Резистор R1 сопротивлением 100 Ом является нагрузочным для сигнала SPE и выполняет необходимую терминацию (завершение), в то время как конденсатор С1 обеспечивает путь с низким сопротивлением к «земле» и для реализации гальванической развязки выбран с рабочим напряжением 2 кВ.

Конденсатор C2, установленный от центрального отвода первичной обмотки трансформатора (рис. 7), выполняет сразу две задачи. Во-первых, предотвращает короткое замыкание напряжения смещения PHY на GND. Во-вторых, обеспечивает ВЧ-соединение с «землей» так, что синфазные помехи на входе хорошо подавляются. А вот симметризация сигналов около 0 В происходит на вторичной стороне трансформатора. Это удобно, и потому мы здесь имеем дело только с сигналом переменного напряжения, а напряжение смещения постоянного тока блокируется. Если обратиться к [5], то в дополнение к рис. 7 можно увидеть, что на средний вывод первичной обмотки сигнального трансформатора подается напряжение, зависящее от используемой микросхемы PHY.

Помимо подключения ответвлений от центральных выводов к «земле», параметры, определяющие подавление синфазной составляющей трансформатором, также зависят от его неидеальности. Путем наложения обмоток индуктивность рассеяния будет сохраняться на минимально возможном уровне, однако это увеличивает паразитную емкость между обмотками. Влияние паразитных эффектов может быть сведено к минимуму путем выбора изоляционного материала (в большей степени его толщины) и взаимного расположения обмоток. Однако при грамотном проектировании непосредственно самой схемы сопряжения линии передачи и принятии ряда конструктивных решений трансформатор можно использовать в диапазоне частот выше 60 МГц.

Подавление ЭМП синфазным дросселем

Назначение синфазного дросселя (его еще называют дросселем с компенсацией тока, поскольку синфазные токи в его обмотках вычитаются) — сбалансировать сигнал, то есть симметрировать сигнал таким образом, чтобы синфазная помеха вычиталась и не мешала передаваемой информации, которая, как известно, специально передается дифференциальными сигналами. Для достижения этой цели синфазные помехи должны быть не просто удалены, а удалены так, чтобы в конечном счете они не повлияли на целостность дифференциального сигнала. Вот почему в желаемом диапазоне частот использование синфазного дросселя с большим синфазным, но при этом обладающим крайне малым дифференциальным импедансом, имеет важное значение.

На основе графиков, приведенных в спецификации, и зная ограничения для каждого из протоколов Ethernet, для подавления синфазных ЭМП для 100BASE-T1 был выбран синфазный дроссель семейства WE-CNSW [6] компании Würth Elektronik с номером заказа 744232222 (в документации компании этот компонент позиционируется как Common Mode Line Filter, то есть «синфазный линейный фильтр»). Дроссели семейства WE-CNSW представляют собой компенсированный линейный фильтр линии передачи данных, обеспечивают высокое подавление синфазных помех на высоких частотах и благодаря высокой симметрии обмотки оказывают малое влияние на высокоскоростные сигналы. Дроссель 744232222 поставляется в корпусе типоразмера 1206 и имеет импеданс, близкий к 50 Ом на частоте 1 МГц и 2200 Ом на частоте 100 МГц.

Выбор синфазного дросселя влияет и на упомянутые ранее помехи от потерь преобразования режима. Чем больше количество витков в дросселе при одной и той же технологии обмотки, тем выше помеха преобразования между дифференциальным и синфазным режимами и тем сильнее это отражается на целостности сигнала. Другими словами, в некоторых диапазонах частот часть дифференциального сигнала будет преобразована в синфазный.

Таблица 2. Электрические характеристики синфазного дросселя 744232222 семейства WE-CNSW

Параметр	Обозначение	Условие измерения	Значение параметра	отклонение
Импеданс	Z	100 МГц	2200 Ом	±25%
Рабочее напряжение	UR	-	20 В	тип.
Рабочий ток	Ir	AT = 20 K	200 мА	макс.
Сопротивление по постоянному току	rdc	T = +20 °C	1200 мОм	макс.

Характеристики дросселя 744232222 семейства WE-CNSW компании Würth Elektronik представлены в таблице 2, а его внешний вид и графики зависимости импедансов от частоты — на рис. 10.

Рис. 10. Внешний вид вариантов синфазных дросселей серии WE-CNSW компании Worth Elektronik и графики зависимости импедансов от частоты для дросселя исполнения 744232222

Защита интерфейса от воздействия электростатического разряда

Благодаря особенностям технологии изготовления и своей конструкции современные микросхемы не могут производиться с устойчивостью к высоким напряжениям. Это проблему могут решить специальные помехоподавляющие компоненты — TVS-диоды (TVS — Transient Voltage Suppresser, буквально «подавитель переходных процессов»). Без риска быть поврежденными они могут ограничивать перенапряжения, в том числе и из-за воздействия электростатического разряда (ESD — electro static discharge), до уровня, уже не критичного для микросхем PHY и не имеющего тенденции к проникновению в другие цепи. Однако тут есть проблема: помимо ограничения напряжения важно, чтобы TVS-диоды не влияли на целостность сигнала.

Для того чтобы гарантировать целостность сигнала данных SPE, паразитная емкость TVS-диода не должна превышать 2 пФ. С этой целью компания Würth Elektronik выпустила серию высокочастотных TVS-диодов под названием WE-TVS SuperSpeed. Они представляют собой не единичный компонент, а сборки (их еще называют «матрицы»), в составе которых имеется один или несколько TVS-диодов, и эффективно защищают вход электронной аппаратуры от воздействия электростатических импульсов в соответствии с EN 61000-4-2³. Кроме того, из-за их сверхнизкой собственной емкости (<0,6 пФ) они практически «невидимы» для данных, передающихся с очень высокой скоростью [7].

Для оценки системы SPE, предлагаемой в рамках статьи, была выбрана TVS-диодная микросхема компании Würth Elektronik (номер в каталоге для заказа 824012823), которая может быть подключена к двум контактам для входа сигнала (IO 1 и IO 2). Микросхема выполнена в корпусе DFN1210-6L размером лишь 1,2×1 мм. Встроенный TVS-диод подходит для сигналов данных с пиковым напряжением не более 3,3 В и имеет входную емкость, не превышающую 0,27 пФ. Такая микросхема гарантирует защиту от прямого (контактного) разряда напряжением 8 кВ и воздушного 15 кВ как в положительной, так и в отрицательной полярности, что позволит эффективно защитить микросхему интерфейса SPE. Схема и внешний вид TVS-диодной микросхемы компании Würth Elektronik 824012823 представлены на рис. 11.

Рис. 11. Схема и внешний вид TVS-диодной микросхемы компании Worth Elektronik 824012823

На частоте 10 ГГц у этой TVS-диодной микросхемы значение вносимых потерь составляет +1,57 дБ, а потому она практически не видна для сигнала данных. На рис. 12 показано ограничение напряжения электростатического разряда, для моделирования которого использовался метод тестирования, именуемый «Импульс линии передачи» (Transmission Line Pulse, TLP). Он применяется согласно IEC 61000-4-2 (и ГОСТ 30804.4.2 соответственно) для моделирования импульсов воздействия с малой длительностью и высокой скоростью нарастания, то есть аналогичных воздействию ESD. В нашем случае это означает переход от 0 до 13,5 A с импульсами длительностью 100 нс. Например, импульс электростатического разряда 4 кВ согласно IEC 61000-4-2 через 30 нс генерирует ток 8 А. Использование TVS-диодной микросхемы 824012823 от компании Würth Elektronik приводит к ограничению напряжения на уровне 6 В. Таким образом, на сигнальном контакте ИС будет лишь 6 В вместо 4 кВ.

Рис. 12. Измерения при воздействии импульса напряжения, генерируемого методом импульса линии передачи

В общем, лучший подход — разместить микросхему с TVS-диодом как можно ближе к разъему. Потому что высокочастотный импульс электростатического разряда может легко наводиться на другие сигнальные линии, хотя сам TVS-диод во время тестирования импульсом высокого напряжения будет находиться в режиме низкого сопротивления. Чтобы избежать коротких замыканий и разрушения диода током во время высокоточных испытаний между сигнальными выводами и GND, диод либо помещается между трансформатором и микросхемой PHY, либо (если он размещен между розеткой и трансформатором) во время теста отключается от заземления (GND).

Автомобильные и индустриальные решения SPE, сравнение производительности

Для того чтобы иметь возможность оценить характеристики схемы гальванической развязки на основе трансформатора, в этом разделе она сравнивается с двумя другими схемами. В первой схеме для гальванической развязки используются конденсаторы емкостью 100 нФ, рассчитанные на рабочее напряжение 50 В и предназначенные для автомобильных решений локальной сети Ethernet. Во второй схеме установлены конденсаторы емкостью 100 нФ с рабочим напряжением 2 кВ, что характерно для индустриальных приложений. Высокие требования к обратным потерям 10BASE-T1 и потерям преобразования режима 100BASE-T1 приводят к различным вариантам конструкции. Различия между 10BASE-T1 и 100BASE-T1 в основном заключаются в наличии или отсутствии синфазных дросселей для фильтрации синфазных ЭМП. Для SPE 10BASE-T1 применяется принципиальная схема с двумя параллельными конденсаторами, как это было описано ранее.

В случае 10BASE-T1 нижняя частота сигнала составляет 100 кГц, кроме того, в этом варианте необходимо выбрать синфазный дроссель с низкой резонансной частотой. Синфазный дроссель семейства WE-SL5 компании Würth [8] исполнения 744272222 (в документации компании этот компонент, так же как и дроссели семейства WE-CNSW, именуется Common Mode Line Filter, то есть «синфазный линейный фильтр») не только обеспечивает подавление синфазного сигнала, но и оказывает положительное влияние на возвратные потери и потери преобразования режима. Из-за низкой частоты среза, малых габаритных размеров (10×8,7 мм) и высокого значения индуктивности (2×2200 мкГн) синфазного дросселя его характеристики подавления синфазных ЭМП весьма хороши, а отрицательное влияние на целостность сигнала практически отсутствует. Характеристики подавления синфазного сигнала дросселя 744272222 семейства WE-SL5 компании Würth показаны на рис. 13.

Рис. 13. Внешний вид вариантов синфазных дросселей серии WE-SL5 компании Würth Elektronik и графики зависимости импедансов от частоты для дросселя исполнения 744272222 для 10BASE-T1

Более компактным, но электрически эквивалентным решением для 10BASE-T1 является вариант с трансформатором, как это показано на рис. 14. В отличие от схемы, приведенной на рис. 7, для SPE при скорости передачи 10 Мбит/с синфазный дроссель не требуется. Причина — достаточно хорошее подавление помех трансформатора на низких частотах. Еще одним отличием является наличие конденсатора C3 на двух центральных выводах, который увеличивает полосу пропускания трансформатора до 35 кГц и, таким образом, помогает улучшить возвратные потери на низких частотах.

Рис. 14. Решение для 10BASE-T1 с трансформатором

Поскольку далеко не у всех типов трансформаторов есть возможность разделить вторичную обмотку на две равноценные части, то вместо конденсатора C3 на внешних выводах трансформатора могут использоваться два конденсатора (рис. 15), что необходимо для достижения гальванической развязки. Хотя такое решение и минимально увеличивает схему, зато она может использоваться для приложений с питанием через линию данных по технологии PoDL. Для PoDL напряжение на обоих конденсаторах уменьшается вдвое, что предотвращает снижение их емкости в зависимости от напряжения смещения. Последнее характерно для многослойных керамических конденсаторов относительно большой емкости с диэлектриками X5R и X7R. Если передаются только данные, достаточно конденсаторов с рабочим напряжением 25 В, тогда как для решений PoDL понадобятся конденсаторы с рабочим напряжением 100 В.

Рис. 15. Конденсаторы C4 и C5 на внешних выводах трансформатора как альтернатива использованию конденсатора C3

Помимо рабочего напряжения конденсаторов, для обеих принципиальных схем, приведенных на рис. 14 и 15, также важна и их емкость. Для того чтобы соответствовать ограничениям, наложенным в стандарте IEEE 802.3cg, моделирование и измерения приводят нас к минимальному значению емкости конденсаторов, равному 100 нФ. Однако в разделе 146.5.4.2 стандарта указывается, что падение уровня выходного сигнала при передаче для тестового сигнала микросхемы PHY в интервале 133,3-800 нс не должно превышать 10%. Чтобы удовлетворить это требование, можно пойти двумя путями. Либо повысить индуктивность трансформатора, что означает увеличение его габаритов, либо использовать конденсаторы с большими значениями емкости. Второй вариант компактнее, дешевле и проще в реализации. В этом случае для достижения наилучшего компромисса между требованиями к падению напряжения и возвратными потерями можно установить конденсаторы с номинальной емкостью 470 нФ. Что подтверждается осциллограммой, приведенной на рис. 16. Как можно видеть, такое решение схемы обеспечивает падение напряжения около 8,3% и, следовательно, гарантирует его соответствие требованиям стандарта.

Рис. 16. Осциллограмма измерения падения напряжения

На рис. 17 показаны различия в размерах разных схем. Из двух конструкций для 10BASE-T1, выполненных на печатной плате, решение с синфазным дросселем занимает больше всего места. Относительно велики и решения с конденсаторами, рассчитанными на рабочее напряжение 2 кВ, и с конденсаторами номинальной емкостью 100 нФ.

Рис. 17. Требуемое место на печатной плате фильтров SPE 10BASE-T1 для трех вариантов исполнения

SPE 10BASE-T1:результаты тестирования

Как показывает измерение потерь на отражение, значения, которые представляют конденсаторные решения, на рис. 18 они выделены серым и черным цветом, почти точно расположены друг над другом. Значения для обоих решений между частотами 100 и 200 кГц очень близки к пределу, установленному стандартом IEEE. Гораздо лучшие значения достигаются при использовании трансформатора (красная кривая), что также дает лучшие результаты, чем решение с конденсатором, и на более высоких частотах, начиная от 5 МГц.

Рис. 18. Измерение обратных потерь для фильтра SPE 10BASE-T1

При этом все три варианта показывают очень хорошие значения потерь на преобразование режима (рис. 19). На рисунке видно, что расстояние между целевым и фактическим значениями всегда находится в пределе 30-40 дБ. Однако если смотреть правде в глаза, то конденсаторные решения все же несколько лучше ведут себя в диапазоне частот 0,1-6 МГц, а решение с трансформатором — в диапазоне 6-20 МГц.

Рис. 19. Измерение потерь преобразования режима 10BASE-T1

SPE 100BASE-T1: результаты тестирования

Вариант с конденсатором на рабочее напряжение 50 В соответствует принципиальной схеме, приведенной на рис. 6. По сравнению с решением для 10BASE-T1 (поскольку подавление помех на низких частотах в диапазоне 0,1-1 МГц не требуется) размер синфазного дросселя для 100BASE-T1 может быть намного меньше. Из-за уменьшения размера синфазного дросселя решение на 50 В является теперь самым компактным из трех конструкций, представленных на рис. 20.

Рис. 20. Требуемое место на печатной плате фильтров SPE 100BASE-T1 для трех вариантов исполнения

Как можно видеть на рис. 20, конструкция с конденсатором на рабочее напряжение 2 кВ значительно меньше из-за меньшего размера дросселя, но с точки зрения занимаемой площади она по-прежнему остается самой большой из всех конструкций (рис. 20). Впрочем, за исключением больших по габаритам и рабочему напряжению конденсаторов, здесь нет каких-либо отличий от решения автомобильного варианта Ethernet с конденсаторами на напряжение 50 В.

Таблица 3. Перечень использованных для исследования компонентов

Наименование	Тип корпуса	Электрические параметры	Изготовитель	номер для заказа
Кабельный разъем SPEIP20 (вилка)		4 A/60 В DC/600 МГц	Harting	33280101001
SPE-розетка		4 A/60 В DC/600 МГц	Harting	09452812800
TVS-диод	DFN1210	3,3 В DC, 0,18 пФ	Würth Elektronik	824012823
Синфазный дроссель	1206	Z = 2200 Ом на 100 МГц	Würth Elektronik	744232222
Сигнальный трансформатор	1812	2250 В DC, 350 мкГн	Würth Elektronik	74930000
Конденсатор 1	1206	1 нФ, 2000 В DC	Würth Elektronik	885342208024
Конденсатор 2	0402	100 нФ, 50 В DC	Würth Elektronik	885012205084
Конденсатор 3	0603	470 нФ, 25 В DC	Würth Elektronik	885012206075
Резистор	0603	100 Ом

   В отличие от 10BASE-T1, поскольку необходимо обеспечить подавление помех на частотах до 200 МГц, конструкция с трансформатором требует наличия синфазного дросселя. Синфазный дроссель подавляет как преобразование режима, так и синфазные сигналы на более высоких частотах. Результаты измерений для SPE 100BASE-T1 более подробно описаны в следующем разделе.

Измерения

Рис. 21. Измерение возвратных потерь для фильтра SPE 100BASE-T1

При измерении обратных потерь значения в области частот 1-20 МГц ближе к номинальной кривой в трансформаторном решении, чем в двух других конструкциях, при этом конденсатор с рабочим напряжением 2 кВ показывает наилучшие результаты (рис. 21). В целом, значения всех графиков измерения находятся на достаточном расстоянии от предела, установленного для обратных потерь, с запасом не менее чем в 3 дБ. В случае потерь преобразования режима измеренные значения в решении с конденсаторами на рабочее напряжение 50 В для диапазона 25 МГц очень близки к пределу стандарта IEEE, а в некоторых случаях практически превышают его. Решение на основе трансформатора и решение с конденсаторами на 2 кВ представляются здесь лучшей альтернативой. В этом диапазоне частот графики, описывающие результаты измерения, имеют значительно большее расстояние от кривой номинальных значений (около 3 дБ). Все результаты показаны на рис. 22.

Рис. 22. Измерение потерь преобразования режима для фильтра SPE 100BASE-T1

Заключение

Для обоих вариантов конденсаторов ожидаемые допуски компонентов означают, что нельзя гарантировать, что возвратные потери фильтра будут соответствовать требованиям IEEE 802.3cz для 10BASE-T1. Кроме того, занимаемая ими площадь по сравнению с трансформатором больше из-за наличия синфазного дросселя, а в решении с конденсатором на 2 кВ — значительно больше.

Для решения 100BASE-T1 вариант с конденсатором на 50 В оказывается лишь частично подходящим для удовлетворения требований к потерям преобразования в режиме на частотах, превышающих 30 МГц. Даже если не учитывать обязательную гальваническую развязку согласно IEC 62368-1, трансформаторное решение здесь является наиболее компактным, а с точки зрения стабильности сигнала оптимальным решением для однопарного Ethernet — как 10BASE-T1, так и 100BASE-T1. Для справки в таблице 3 приведены данные обо всех использованных в исследовании компонентах.

Литература

1. Vornhagen F., Leihenseder M., Demharter R., Alba I. M., Mark S., Bustos J., Fritsche M. Single Pair Ethernet for Industrial Applications. ANP085a. Würth Elektronik eiSos, 2021. 

2. Дикманн Й. Стандартизация однопарного Ethernet: соединитель SPE от HARTING // Control Engineering Россия. 2019. Сентябрь.

3. Рентюк В., Штрапенин Г. Как обеспечить более высокие уровни мощности для однопарного Ethernet? Ответ есть: использовать комбинированный подход с новым разъемом от TE Connectivity // Компоненты и технологии. 2021. № 4.

4. WE-STST Super Tiny Signal Transformer. 

5. Бустос Х., Шиллингер Р., Марк С., Чен А. Краткое руководство по разработке индустриального Ethernet с использованием трансформаторов WE-STST компании Würth Elektronik // Компоненты и технологии. 2020. № 7.

6. WE-CNSW HF SMT CommonModeLineFilter. 

7. Шиллингер Р., Блейки Р. Эффективная фильтрация и защита порта USB 3.1 // Компоненты и технологии. 2019. № 8, 9.

8. WE-SL5 SMT Common Mode Line Filter. 

Опубликовано в журнале «Компоненты и Технологии» № 5, 2021

15 приложений бытовой электроники — вам необходимо использовать

Электроника растет с каждым днем, и последние тенденции во встроенных системах также происходят с Интернетом вещей. Бытовая техника разговаривает друг с другом без вмешательства человека. Роботы выполняют домашнюю работу и, таким образом, сокращают человеческие усилия. Бытовая техника упрощает жизнь благодаря передовым технологиям, внедренным ведущими электронными компаниями, такими как Samsung, Google, LG, Sony, Philips и т. д.

Каждый специалист по технологиям хочет знать и использовать новейшие гаджеты. Если вы из их числа, то эта статья для вас.

По определению, Бытовая электроника (Домашняя электроника) — это устройства, используемые в домашних условиях. Вот список потребительских товаров и их приложений.

1. Смартфон

Обычные телефоны в последние дни можно было совершать только аудиовызовы. Но теперь, с растущим бумом в полупроводниковой промышленности и высокоэффективными процессорами, стало возможным пользоваться замечательными функциями умных мобильных телефонов.

Приложения смарт-мобильных телефонов

• Бесконечные функции благодаря встроенным датчикам , таким как акселерометр, GPS, магнитометр, гироскоп и т. д.
• Наилучшее взаимодействие с пользователем благодаря камерам превосходного качества .
• Датчик внешней освещенности для автоматической регулировки яркости в темных помещениях.
Датчики приближения
• встроены для увеличения срока службы батареи. Ощутив ухо и щеки, смарт-устройство переходит в спящий режим, прекращая все другие действия.
• Датчик отпечатков пальцев для безопасного запирания и открывания.
• Механизм распознавания лиц для легкого доступа и распознавания.
• Интегрированные приложения (приложения), обеспечивающие удобство работы в Интернете
• Голосовые вызовы и видеозвонки в чате
• Технологии беспроводной связи, такие как Wi-Fi, Bluetooth

2. Smart TV

  В наши дни телевизор стал семейным спутником каждого. Большинство людей проводят время перед смарт-телевизорами, которые можно подключить к мобильным телефонам для потоковой передачи видео и обмена любимыми фотографиями.

Особенности:

• Предлагает потоковые сервисы, такие как YouTube, Netflix, BBC iPlayer и т. д.
Смарт-телевизоры
• поставляются с различными технологиями (OLED, QLED, UHD) для создания дисплеев с высоким разрешением.

3. Аудиосистемы для домашних развлечений

Существует множество аудиоподсистем, таких как домашние развлекательные системы, мультимедийные динамики, DVD-плееры, проигрыватели Blu-ray и т. д.

Домашние развлечения

Домашние развлечения возможны благодаря впечатляющему звуку и потоковой передаче. Blu-ray предлагает хранение высокой плотности с полным звуком высокой четкости.

Аудиосистемы включают наушники, MP3-плееры, беспроводные динамики, цифровые диктофоны, звуковые панели.

4. Холодильники

Домашние холодильники используются для хранения продуктов и защиты нашего здоровья. Холодильник (холодильник) охлаждает температуру внутри себя, отправляя внутреннее тепло во внешнюю окружающую среду. Основной причиной поддержания более низкой температуры является снижение скорости размножения бактерий.

Бытовые холодильники бывают разных типов, например, холодильники с солнечными батареями, компрессорные холодильники, холодильники Пельтье и т. д.

Среди них солнечные лучше всего подходят для низкого потребления электроэнергии. Для повышения энергоэффективности в ближайшие дни появятся магнитные холодильники.

Области применения:

• Пищевая промышленность и консервирование фруктов и овощей
• Другие продукты, такие как мясо, рыба и птица.
• Товары для дневника (молоко, мороженое, пахта, сыр).
• Напитки (пиво, алкоголь и вино)

5. Пылесосы

Уборка – утомительная работа для всех, у кого большой дом. Чтобы уменьшить человеческие усилия, ручные пылесосы развиваются.

Преимущества:

• Малый вес
• Простота использования и переноски
• Быстрая очистка
• Простота обслуживания

Ручные пылесосы не охватывают всю площадь вашего дома, где прячется пыль.

Робот-пылесос является альтернативой ручным пылесосам, повышающим эффективность и мощность уборки.

6. Калькуляторы

Расчет важен для выполнения бухгалтерских, банковских и финансовых задач. Калькуляторы также используются в различных приложениях.

Можно легко решить задачи по общей математике, тригонометрии и алгебре.

Применение:

• Инженерно-геодезические изыскания
• Недвижимость (финансовый и банковский секторы)
• Информатика и медицина

7. Фотокамеры

Съемка жизненных моментов с помощью фотокамеры — это навык, способный наполнить сердце воспоминаниями о жизни каждого человека. Мощные камеры разработаны для бесшовного изображения и фотографии.

Области применения:

• Профессиональная кинокамера
• СМИ
• Живое и студийное производство
• Производство новостей
• Управление контентом и внешнее производство

8. Часы для упражнений Fit Bit

Физическая подготовка становится важным аспектом здорового образа жизни. Нам нужно регулярно отслеживать параметры нашего здоровья, чтобы увеличить продолжительность жизни.

С помощью смарт-часов Fit Bit вы можете отслеживать частоту сердечных сокращений, вес человека, израсходованные калории, отслеживать занятия спортом, наращивание силы, плавание, отслеживать сон, дыхание и т. д.

9. Игровые приставки

Развлечения необходимы детям для развития ума и мира. Было разработано много поколений, и последние разработки в области 3D-технологий позволяют пользователям плавно играть в режиме реального времени.

Аналоговые контроллеры использовались на игровых станциях 3D. Многопользовательская PlayStation с возможностью подключения к Интернету была разработана игровыми инженерами.

10. Ноутбуки и ПК

Ноутбук сегодня является другом для большинства людей благодаря его огромным возможностям и приложениям. Это полезно для студентов-выпускников, представителей бизнеса, фондовых аналитиков, инженеров-программистов и энтузиастов технологий.

Приложения:

• Мощные 32-битные и 64-битные процессоры с резервным аккумулятором для длительного использования.
• Видеокарта для запуска 3D-приложений и игр.
• Высокоскоростной порт Ethernet для доступа в Интернет.
• Беспроводные технологии, такие как Bluetooth и Wi-Fi, для мобильного подключения и совместного использования.

11. Камера наблюдения

Защита и конфиденциальность стали важной проблемой для большинства людей. Камера видеонаблюдения отслеживает нежелательные действия, происходящие вокруг вашего дома, и держится подальше от грабителей.

Приложения:

• Безопасность дома
• Безопасность магазина
• Тепловые приложения
• Мониторинг старейшин
• Мониторинг младенцев
• Требования безопасности
• Мониторинг домашних животных
• Деловые потребности

 12. Солнечный водонагреватель

Солнечные водонагреватели лучше всего подходят для зимнего отдыха. Сегодня многие водонагреватели оснащены интеллектуальными возможностями планирования, позволяющими включать и выключать нагреватель в любом месте из удаленного места.

Основным преимуществом является низкое энергопотребление, которое удовлетворяет потребности дома.

13. Очиститель воды

Питьевая вода содержит такие примеси, как тяжелые металлы (свинец, ртуть), пестициды, токсичные препараты и примеси хлора.

Для уменьшения токсичных стоков и улучшения здоровья необходимы очистители воды.

В большинстве водоочистителей для очистки воды используются ультрафиолетовые лучи или технология обратного осмоса.

14. Очиститель воздуха

Загрязнение внутри помещения гораздо более эффективно, чем загрязнение снаружи из-за домашних животных, чистящих средств, угарного газа и двуокиси азота, выделяемых кухонной плитой и т. д. Для устранения этих вредных веществ, вызывающих аллергию и проблемы с дыханием, необходим очиститель воздуха.

15. Стиральная машина

Для сокращения времени и затрат на стирку одежды лучше всего подходит автоматическая стиральная машина.

Автоматические стиральные машины оснащены интеллектуальной инверторной технологией. Существуют различные типы стиральных машин, такие как фронтальная загрузка, стирально-сушильные машины, полуавтоматическая загрузка и верхняя загрузка. Изобретение стиральной машины облегчило жизнь женщин.

Заключение

Бытовая техника становится все более модной и полезной для жизни человека с точки зрения снижения усилий и наслаждения роскошью. Я надеюсь, что последние достижения в области потребительских технологий позволят производить бесшовные продукты для лучшего будущего.
[no_toc]

WE Главная | Würth Elektronik (Wurth Electronics) Group

Würth Elektronik Group

• Электронные и электромеханические компоненты
• Печатные платы
• Интеллектуальные системы питания и управления

Печатные платы

---

• Flex-жесткий
• SLIM.flex
• Микровиа HDI
• многослойный
• Встраивание
• Управление температурным режимом
• Соединение проводов
• Интернет-магазин печатных плат

Интеллектуальные системы питания и управления

---

• Управление энергопотреблением
• Контроллеры
• Высоковольтные решения
• ЧМИ
• СКЕДД
• Интернет-магазин Powerelement
• Бессвинцовые силовые элементы

Группа Вюрт Электроник

• О нас
• Наши ценности
• Новости
• События

Группа компаний Würth Elektronik является юридически независимой частью международной группы Würth. В группу Würth Elektronik входят следующие бизнес-направления и компании:

Стандартные компоненты / Würth Elektronik eiSos GmbH & Co. KG

Würth Elektronik eiSos — один из ведущих производителей электронных и электромеханических компонентов в Европе. Ассортимент продукции включает в себя: компоненты ЭМС, фильтры ЭМС, конденсаторы, индукторы, высокочастотные индукторы и компоненты LTCC, резисторы, кварцы, генераторы, трансформаторы, компоненты для защиты цепей, силовые модули, светодиоды, разъемы, переключатели, контакты высокой мощности, технику сборки. , беспроводное подключение и датчики. Наша организация прямых продаж работает в 43 странах мира. Располагая 16 производственными предприятиями по всему миру, мы гарантируем полную поддержку проектирования, бесплатные образцы и доставку наших компонентов в любую точку мира.

Automotive / Würth Elektronik iBE GmbH

Würth Elektronik iBE специализируется на изготовлении индивидуальных катушек индуктивности для автомобилей и электромобилей и уже более 37 лет является предпочтительным партнером для автомобильной промышленности. Имея шесть производственных предприятий по всему миру, компания, сертифицированная по стандарту IATF 16949, представлена ​​на всех важных рынках и континентах. Ассортимент продукции включает заказные дроссели со стержневым сердечником и дроссели специального назначения, сильноточные катушки индуктивности, автомобильные ферриты, силовые катушки индуктивности и накопительные дроссели.

Custom Magnetics / Wurth Electronics Midcom Inc.

Наш американский филиал Wurth Electronics Midcom является мировым лидером в разработке и производстве трансформаторов и нестандартных магнитов. Наша особая сила заключается в сосредоточении внимания на компонентах, разработанных в соответствии со спецификациями заказчика. Компоненты используются, среди прочего, в области светодиодного и компактного люминесцентного освещения, интеллектуальных сетей, учета, домашней автоматизации, промышленной электроники, а также систем управления и безопасности.

Специальные соединители / Würth Elektronik Stelvio Kontek S.

p.A.

Stelvio Kontek является поставщиком стандартных и индивидуальных компонентов в области штекерных соединителей с клеммными колодками, соединителей «провод-плата», соединителей ввода-вывода, гибких плоских ленточных кабелей, держателей предохранителей. и герконовые датчики.

Wireless Connectivity & Sensors (ранее AMBER wireless GmbH)

Благодаря подразделению Wireless Connectivity & Sensors Würth Elektronik eiSos расширяет ассортимент продукции радиорешениями для беспроводной передачи данных в радиостандартах Bluetooth®, Wi-Fi и Wireless M-Bus. а также с фирменными радиомодулями в 169Диапазоны частот МГц, 433 МГц, 868 МГц, 915 МГц и 2,4 ГГц. Благодаря совершенно новым продуктам, таким как модули позиционирования GNSS и датчик температуры, 3-осевой датчик ускорения, датчик абсолютного давления и датчик перепада давления, Würth Elektronik теперь имеет в своем ассортименте дополнительные продукты для IoT, Industry 4.0, Smart Home или Smart Farming. ассортимент продукции.

Würth Elektronik Circuit Board Technology (CBT) зарекомендовала себя как один из ведущих производителей печатных плат (PCB) в Европе. От образцов и прототипов до средних и больших серий, производимых на немецком и азиатском производствах: разработчикам электроники предоставляются все распространенные и даже более сложные технологии печатных плат, такие как microvia HDI, flex-rigid, управление температурой, высокая сила тока или целостность сигнала .

Würth Elektronik ICS разрабатывает и производит системные решения на основе печатных плат для распределения сигналов и питания, электронного управления, дисплеев и панелей управления. От простых компонентов до полных системных решений клиенты из промышленности, строительства, сельскохозяйственной техники, коммерческих и специальных транспортных средств могут положиться на широкий ассортимент продукции: от сильноточных контактов (Original Powerelements) и высоковольтных решений до центральной электроники и дисплеев HMI. В дополнение к известным технологиям соединения печатных плат, таким как запрессовка и пайка, компания предлагает технологию SKEDD, инновационное решение для прямого и реверсивного соединения печатных плат.

 

Схемы и электроника 3: Приложения

Доступна одна сессия:

14 703 уже зачислены!

Я хотел бы получать электронные письма от MITx и узнавать о других предложениях, связанных с цепями и электроникой 3: Приложения.

Об этом курсе

Чему вы научитесь

Преподаватели

Часто задаваемые вопросы

Как пройти этот курс

edX For Business

7 недель

8–10 часов в неделю

Самостоятельный темп

Прогресс с вашей собственной скоростью

Бесплатно

Доступно дополнительное обновление

Доступен один сеанс:

Я хочу получать электронные письма и узнайте о других предложениях, связанных с схемой и электроникой 3: Приложения.

Схемы и электроника 3: Применение

Хотите узнать, как работает ваше радио? Хотите знать, как реализовать фильтры с использованием резисторов, катушек индуктивности и конденсаторов? Хотите знать, каковы другие области применения цепей RLC и CMOS? Этот бесплатный курс по схемам, который преподает генеральный директор edX и профессор Массачусетского технологического института Анант Агарвал и его коллеги из Массачусетского технологического института, предназначен для вас.

Третий и последний онлайн-курс «Схемы и электроника» посещают все специалисты Массачусетского технологического института по электротехнике и компьютерным наукам (EECS).

Рассматриваемые темы включают: динамика цепей конденсаторов, катушек индуктивности и резисторов; проектирование во временной и частотной областях; операционные усилители, аналоговые и цифровые схемы и приложения. Дизайн и лабораторные работы также являются важными компонентами курса.

Еженедельная курсовая работа включает интерактивные видеоролики, чтение из учебника, домашние задания, онлайн-лаборатории и дополнительные учебные пособия. В рамках курса также будет итоговый экзамен.

Это курс для самостоятельного изучения, поэтому недельных дедлайнов нет. Тем не менее, все задания должны быть выполнены по окончании курса.

Краткий обзор

• Учебное заведение: MITx
• Предмет: Электроника
• Уровень: Средний
• Требования:

  Вы должны иметь математический опыт работы с исчислением и основными дифференциальными уравнениями, а также физику средней школы в области электричества и магнетизм. Вы также должны были пройти курсы «Схемы и электроника 1» и «Схемы и электроника 2» или иметь эквивалентный опыт в области базового анализа схем и схем первого порядка.

• Язык: английский
• Видео транскрипты: английский, 中文
• Связанные программы:
  • XSeries в цепях и электронике

• Как TO TO TO TO
• Как использовать интуицию для описания приблизительного временного и частотного поведения цепей второго порядка, содержащих элементы накопления энергии (конденсаторы и катушки индуктивности)
• Взаимосвязь между математическим представлением поведения схемы первого порядка и соответствующими реальными эффектами
• Схемы с использованием операционных усилителей
• Измерение переменных схемы с помощью таких инструментов, как виртуальные осциллографы, виртуальные мультиметры и виртуальные генераторы сигналов
• Как сравнить измерения с поведением, предсказанным математическими моделями, и объяснить расхождения

Неделя 1: Цепи второго порядка, демпфирование в системах второго порядка

Неделя 2: Анализ синусоидального устойчивого состояния, частотная характеристика, графики частотной характеристики, методы импеданса

Неделя 3: Фильтры, добротность, отклики во временной и частотной областях

Неделя 4: Абстракция операционных усилителей, отрицательная обратная связь, усилители операционных усилителей, фильтры операционных усилителей и другие схемы

Неделя 5: Стабильность, положительная обратная связь, генераторы, энергия и мощность

Неделя 6: Цифровая логика CMOS, преодоление барьера абстракции

«Блестящий курс! Это определенно лучшее введение в электронику во Вселенной! Интересный материал, понятные объяснения, хорошо подготовленные викторины, сложные домашние задания и веселые лабораторные работы». — Илья.

» 6.002x станет классикой в ​​области онлайн-обучения. Он сочетает в себе энтузиазм профессора Агарвала в области электроники и образования. Онлайн-программа проектирования схем работает очень хорошо. Материал сложный. Я взял знания из класса и построил электронную кормушку для кошек». — Stan

Где я могу купить учебник для этого курса?
Вы можете приобрести физический учебник или его электронную книгу в Elsevier. Онлайн-версия книги также будет доступна бесплатно для студентов, которые перейдут на подтвержденный сертификат в ходе курса.

Будет ли доступен текст лекций?
Да, стенограммы видеолекций курса будут доступны.

Нужно ли смотреть лекции в прямом эфире?
Нет, вы можете смотреть лекции на досуге.

У меня нет предварительных условий, могу ли я пройти курс?
Мы не проверяем учащихся на соответствие предварительным требованиям, поэтому вы, безусловно, можете попробовать.