СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №6/2014

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ 45 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 6 2014 RGOK CL ATO ATOP1 ATOP2 RA1 RGС FSK-модулятор ТХ- фильтр Регулируемый усилитель Выходной усилитель Генератор FSK-демодулятор ФАПЧ ЦАП АРУ Фильтр ПЧ Детектор несущей Последовательный интерфейс CLR/T RG/Data TxD UART/SPI RxTx RxD CD/PD ной нормативной базе для радиодиа- пазонов, не существует. Есть отдель- ные документы, ставшие нормативами де-факто для разработки ряда микро- схем и устройств на их основе. К таким документам можно отнести стандарт IEEE 1901.2, основанный на более ран- них документах CENELEC, таких как PRIME и PLC G3. Развитие микросхем и модемов для организации сетей передачи данных на основе PLC-технологий в настоящее время идет по трём основным направ- лениям: 1) узкополосные PLC-модемы с ис- пользованием S-FSK-модуляции; 2) широкополосные PLC-модемы, где используется OFDM-модуляция; 3) модемы PLC с применениемшумо- подобных видов модуляции. Узкополосные модемы PLC позволя- ют решить проблему связи с наимень- шими затратами аппаратных и про- граммных ресурсов. S-FSK-модуляция может быть реализована на простом микроконтроллере с производитель- ностью не более 20 MIPS. Интересным решением для узко- полосных PLC является модуль PLC AMR компании «Юником-Юг» (www. digitalpowermeters.com ) стоимостью менее 150 руб. Примером серийно выпускаемых микросхем PLC-модемов могут слу- жить микросхемы ST7538/ST7540 ком- пании STMicroelectronics. Их струк- турная схема показана на рисунке 3. Микросхемы позволяют передавать данные со скоростями до 4600 бит/c, имеют удобный последовательный интерфейс. Направление широкополосных PLC-модемов является наиболее пер- спективным для создания сетей PLC. Используемая в таких модемах OFDM- модуляция позволяет передавать дан- ные в диапазоне до 145 кГц со скоро- стями свыше 120 кбит/с. Примеры микросхем для таких модемов приве- дены в таблице 3. Наблюдается устой- чивая тенденция интеграции широко- полосных PLC-модулей в состав спе- циализированных микросхем сбора информации. К микросхемам PLC с применением шумоподобных видов модуляции мож- но отнести оригинальные микросхемы Yitran IT700. Для передачи данных по сильно зашумлённым силовым лини- ям электропитания со скоростью до 7,5 кбит/с компания Yitran применя- ет кодирование DCSK (Differential Code Рис. 3. Структурная схема ST7538/ST7540 Shift Keying). Применение технологии DCSK позволяет передавать данные на расстояния до 10 км с высокой степе- нью достоверности. Напряжение пита- ния микросхемы – 3,3 В, потребляе- мый ток – не более 500 мА, тип корпу- са – LQFP-56. Встроенные протоколы позволяют поддерживать до 1023 логи- ческих сетей и до 2047 узлов сети (т.е. до 1023 × 2047 точек учёта энер- горесурсов). М ИКРОСХЕМЫ УЧЁТА ЭНЕРГОРЕСУРСОВ ЗАО «ПКК М ИЛАНДР » В настоящее время ЗАО «ПКК Миландр» серийно выпускает микро- схему К1986ВЕ23У, которой комплек- туется серийно выпускаемый электро- счётчик «Милур-104» – первый электро- счётчик, выпущенный на российской элементной базе. В стадии серийного освоения нахо- дится микросхема К1986ВЕ21У, пред- назначенная для комплектации трёх- фазных счётчиков, в том числе рос- сийских электросчётчиков серии «Милур». В процессе разработки (выход пла- нируется в 2015–2016 гг.) находятся микроконтроллеры, являющиеся даль- нейшим развитием серии микрокон- троллеров К1986ВЕ2хх. Новые микро- контроллеры будут содержать встроен- ные модули PLC с OFDM-модуляцией и RF-модули диапазона 300…930 МГц с модуляцией FSK, GFSK BPSK и QPSK со скоростями передачи данных не менее 40 кбит/с. В стадии разработки находится также микроконтроллер-клон TDC-GP22, ана- логичный описанной в статье микро- схеме со встроенным радиоканалом для комплектации расходомеров с авто- номным питанием. Л ИТЕРАТУРА 1. Ануфриев В.Н. Микропроцессорные на- боры бескорпусных микросхем ПКК «Миландр» для интеллектуальных датчи- ков физических величин. Компоненты и технологии. № 9. 2013. 2. Павлюк М., Коточигов А., СахноЮ. Микро- контроллер К1986ВЕ23У компании ЗАО «ПКК Миландр» для счётчиков электро- энергии. Электроника: НТБ. № 4. 2014. 3. Павлюк М., СахноЮ., Малых В. Комплекс- ное решение компании «Миландр» для учё- та потребления энергоресурсов. Электро- ника: НТБ. № 2 (00133). 2014. 4. СахноЮ., Павлюк М., Какоулин М. Микро- контроллер К1986ВЕ21У компании «Миландр» для счётчиков электроэнер- гии. Электроника: НТБ. №8 (00122). 2012. 5. Павлюк М., Козлов С., Сахно Ю., Малых В. Счётчики электроэнергии. Модульная кон- струкция, низкая себестоимость. Электро- ника: НТБ. № 3 (00134). 2014. 6. Самоделов А. Между датчиком и микрокон- троллером: новые микросхемы семейства sensorAFE.Новостиэлектроники. №10.2012. 7. Попов Р., Иванов Р. Для обработки аналого- вых сигналов: новые микроконтроллеры STM32F3. Новости электроники. №6. 2012. 8. Брихта М. Преобразователи ёмкости в цифровой код на основе сигма-дельта модулятора. Компоненты и технологии. № 1. 2006. Таблица 3. Микросхемы PLC-модемов с OFDM-модуляцией Наименование Производитель Характеристики Корпус SM2200 Semitech 175 кбит/с; 54 несущих; MCU; SPI LQFP-44 MAX2990 Maxim 100 кбит/с; MCU16; SPI; I2C LQFP-64 ST7590 STMicroelectronics 128 кбит/с; 96 несущих; MCU; SPI QFN-48