В HTML      В PDF
микроэлектроника, микросхема, транзистор, диод, микроконтроллер, память, msp430, Atmel, Maxim, LCD, hd44780, t6963, sed1335, avr, mega128
Предприятия Компоненты Документация Применения Статьи Новости

  • Оптоэлектроника
  • Аналоговые компоненты
  • Интерфейсы
  • Источники питания
  • Средства
    разработки
  • Микроконтроллеры
  • Память
  • Датчики
  • LCD
  • Печатные платы
  • Промышленные контроллеры
  • ПЛИС
  • Компоненты фирмы IR
  • Силовая электроника
  • Транзисторы
  • Телекоммуникация и связь
  • Анонсы, пресс-релизы выставок
  • Освещение
  • Разное
  • Электронный журнал RB
    •  
    Пересюхтюмя


    13-я Международная выставка электронных компонентов и комплектующих для электронной промышленности





    Выставка Передовые Технологии Автоматизации




    Главная страница > Статьи > Телекоммуникация и связь
    Пересюхтюмя


    13-я Международная выставка электронных компонентов и комплектующих для электронной промышленности





    Выставка Передовые Технологии Автоматизации


    Новации и изменения в номенклатуре интегральных схем Atmel для беспроводной передачи данных в УВЧ ISM диапазоне

    С момента выхода последней публикации на эту тему "Микросхемы корпорации Atmel для построения систем передачи данных на ультравысоких частотах" Atmel внесла существенные коррективы в выпускаемую номенклатуру интегральных схем для беспроводной передачи данных в нелицензируемых радиочастотных диапазонах. Об этих коррективах и будет рассказано в данной статье…

    1. Общая характеристика номенклатуры интегральных схем Atmel для построения систем передачи данных на ультравысоких частотах в ее современном виде

    Продукция, которая рассчитана на работу в лицензируемых частотных диапазонах ISM, по классификации Atmel теперь может быть найдена в четырех категориях (ранее были только две первые категории):

    1. SmartRF;
    2. Automotive Control (управление в автомобилях);
    3. High Power ISM Transceivers (ISM трансиверы высокой мощности);
    4. ZigBee.

    Если изучить структуру каждой категории, то выясняется факт, что в существовавших ранее первых двух категориях произошли существенные изменения, заключающиеся не только в появлении новой продукции, но и в перегруппировке выпускаемой ранее и новой продукции. Итак, первоначально семейство SmartRF представляло всего лишь две микросхемы: AT86RF401 (микроконтроллер AVR + УВЧ передатчик) и трансивер AT86RF211. Теперь эти микросхемы вытеснены из этой категории, а замещены прочими компонентами, которые ранее не входили в это семейство. При этом, если AT86RF211 в виде своей модернизированной версии AT86RF211S мигрировал в 3 категорию, то к великому огорчению AT86RF401 исчез вообще с сайта компании.

    Если Вы не обнаружили каких-либо компонентов, которые использовали ранее, - не отчаивайтесь, многие из них выпускаются в виде обновленных версий с новым префиксом "АТА". Например, передатчик U2745B сейчас выпускается под названием ATA2745. В таблице 1 приведен перечень интегральных схем, по которым были внесены коррективы в наименования.

    Таблица 1. Изменения в названиях интегральных схем

    Старое наименование Новое наименование Совместимость
    U2745B ATA2745 Полная
    U3741BM ATA3741 Полная
    U3742BM ATA3742 Полная
    U3745BM ATA3745 Полная
    T5743 ATA5743 Полная
    T5744 ATA5744 Полная
    T5760 ATA5760 Полная
    T5761 ATA5761 Полная
    AT86RF211 AT86RF211S Полная*
    T48C862-R3 ATAM862-3 Полная**
    T48C862-R4 ATAM862-4 Полная**
    T48C862-R8 ATAM862-8 Полная**

    Прим.:

    1. Микросхема AT86RF211S поддерживает новые возможности, но в состоянии поставки она полностью идентична AT86RF211.
    2. ATAM862 отличаются от T48C862 только технологией энергонезависимой памяти программ, ЭСППЗУ заменено на флэш-память.

    На рисунке 1 Вы найдете всех текущих представителей номенклатуры микросхем Atmel для передачи данных в УВЧ-диапазоне с разделением по частотному диапазону. На этом рисунке красным цветом выделены новинки, а зеленым - компоненты с обновленным наименованием (см. табл. 1).

    Номенклатура микросхем УВЧ-диапазона корпорации Atmel
    Рисунок 1. Номенклатура микросхем УВЧ-диапазона корпорации Atmel
    АМн- амплитудная манипуляция, ЧМн- частотная манипуляция, МК- микроконтроллер

    2. Категория SmartRF

    Теперь к категории SmartRF относятся все выпускавшиеся ранее и новые интегральные схемы одноканальных АМн и/или ЧМн передатчиков/приемников/трансиверов, за исключением тех, которые имеют ярко выраженное автомобильное предназначение. Как было сказано ранее из этой категории "выпали" передатчик со встроенным ядром AVR AT86RF401 и многоканальный программируемый трансивер AT86RF211.

    В этой категории появился ряд новых семейств и самостоятельных представителей. Информация по ним приведена в таблице 2, а в таблице 3 приведены краткие технические характеристики всех представителей категории SmartRF.

    Таблица 2. Новые представители семейства SmartRF

    Наименование Краткая характеристика
    ATA820x Новое поколение УВЧ (315/433МГц) АМн/ЧМн приемников с более простой схемой включения, улучшенными характеристиками и в миниатюрном корпусе QFN24(5мм х 5мм).
    ATA542x Семейство высокоинтегрированных УВЧ АМн/ЧМн полудуплексных трансиверов с малым потреблением в корпусе QFN48 (7мм х 7мм). Выпускаются представители семейства для диапазонов 315/345/433/868/915МГц. Содержат буферы приема и передачи, что упрощает процесс управления передачей данных.
    T2803 Однокристальный трансивер для диапазона частот 2.4ГГц. Выпускается в корпусе QFN48, в который интегрированы все элементы РЧ тракта, не требующие механической регулировки. Поддерживает совместную работу с усилителями мощности передачи T7024 и T7026.
    ATR2406 Однокристальный РЧ-трансивер для диапазона частот 2.4ГГц. В корпус QFN32 интегрированы все компоненты РЧ-тракта, которые не требуют механических регулировок на стадии производства. Содержит схему восстановления синхронизации передающего устройства, что разгружает процессор от необходимости определять момент захвата принимаемых данных.

    Таблица 3. Характеристики представителей семейства SmartRF

    Серийный номер Частотный диапазон, МГц Модуляция Скорость передачи АМн/ЧМн, кбит/сек 1) Напряжение питания, В Потребление Выходная мощность, дБм Чувствитель-ность, дБм Корпус
    АМн ЧМн Режим отклю-
    чения, мкА    		 Акт. режим, мА Режим передачи АМн ЧМн
    Передатчики
    U2741B 300-450 x x 20 2.0-5.5 0.35 4.7 10 3     SSO16
    ATA2745 310-440 x   20 2.2-4.0 2 4.7 10 3     SSO16
    T5750 868-928 x x 32 2.0-4.0 0.35 3.6 8.5 5.5     TSSOP8
    T5753 310-350 x x 32 2.0-4.0 0.35 3.7 9 8     TSSOP8
    T5754 429-439 x x 32 2.0-4.0 0.35 3.7 9 7.5     TSSOP8
    Микропередатчики (микроконтроллер MARC + радиопередатчик)
    ATAx8622)-3 310-330 x x 32 2.0-4.0 0.35 3.7 9.5 8     SSO24
    ATAx8622)-4 429-439 x x 32 2.0-4.0 0.35 3.7 9.5 7.5     SSO24
    ATAx8622)-8 869-928 x x 32 2.0-4.0 0.35 3.6 9 5.5     SSO24
    Приемники
    ATA3741 300-450 x x 10/3.2 4.5-5.5 190 7     -110 -98.5 SO20
    ATA3742 300-450 x x 10/3.2 4.5-5.5 190 7     -110 -98.5 SO20
    ATA3745 310-440 x   10/- 4.5-5.5 190 7     -110 - SO20
    ATA5743 300-450 x x 10/10 4.5-5.5 170 7.5     -110 -104 SO20
    ATA5744 300-450 x   10/- 4.5-5.5 190 7     -110 - SO20 SSO20
    ATA5760 868-870 x x 10/10 4.5-5.5 170 7.6     -112 -106 SO20
    ATA5761 902-928 x x 10/10 4.5-5.5 170 7.6     -112 -106 SO20
    ATA8201 313-317 x x 10/20 2.7-3.3 или 4.5-5.5 50 6.5     -114 -105 QFN24
    ATA8202 433-435 x x 10/20 50 6.5     -113 -104 QFN24
    Трансиверы
    ATA5423 314-316 x x 10/20 2.4-3.6 0.01 10.5 15.7 10 -117.5 -110.5 QFN48
    ATA5425 345 x x 10/20 2.4-3.6 0.01 10.5 15.8 10 -117.5 -110.5 QFN48
    ATA5428 433-435
    868-870    		 x x 10/20 2.4-3.6 0.01 10.5
    10.3    		 15.8
    17.3    		 10 -116.5
    -114    		 -109.5
    -107    		 QFN48
    ATA5429 915 x x 10/20 2.4-3.6 0.01 10.3 19.3 10 -114 -107 QFN48
    ATR2406 2400-2483   GFSK 1152 3.0-4.6       3   -93 QFN32
    T2803 2400-2483   GFSK 1152 3.0-4.6       3   -78 QFN48

    Прим.:

    1) Уточните в документации возможность удвоения указанного значения скорости при использования кодирования NRZ.

    2) ATAR862 - версия с ПЗУ, ATAM862 - перепрограммируемая версия с флэш-памятью.

    3. Категория "Automotive Control"

    В данную категорию входят все интегральные схемы, которые могут применяться в автомобильных электронных устройствах, в т.ч. передатчики, приемники и трансиверы для УВЧ частотных диапазонов ISM, которые являются основой автомобильных устройств для реализации таких функций, как пассивный или бесключевой вход в автомобиль, контроль внутришинного давления. Необходимо обратить внимание, что ряд компонентов из этой категории также входят и в категорию SmartRF, при этом наблюдается и некоторая нелогичность. Так, например, из документации на трансиверы ATA5823, ATA5824 следует, что они являются усовершенствованной версией соответствующих трансиверов семейства ATA542x, отличаясь в развитии функциональных возможностей, но, тем не менее, входят в разные категории продукции.

    В таблице 4 Вы найдете информацию по новинкам из данной категории, а в таблице 5 - краткие технические характеристики всех представителей.

    Таблица 4. Новые представители категории продукции "Automotive Control"

    Наименование Краткая характеристика
    ATA5756, ATA5757 Новое поколение УВЧ (315/433МГц) АМн/ЧМн передатчиков с улучшенными характеристиками, для автомобильного температурного диапазона -40 С...+125 С, в миниатюрном корпусе TSSOP10.
    ATA6285, ATA6286 Высокоинтегрированный микропередатчик для построения блока контроля внутришинного давления. Интегрирует УВЧ-передатчик (идентичный ATA5756, ATA5757), низкочастотный приемник (125 кГц) для реализации канала запроса данных, 8-разрядный микроконтроллер AVR (8 кбайт флэш-памяти программ, 320 байт ЭСППЗУ данных), аналоговый интерфейс для подключения датчиков движения и давления, встроенный датчик температуры. Отличается простотой схемой включения и работой в автомобильном температурном диапазоне -40 С...+125 С.
    ATA5745 ATA5746 Новое поколение УВЧ (315/433МГц) АМн/ЧМн приемников с более простой схемой включения, улучшенными характеристиками и в миниатюрном корпусе QFN24(5мм х 5мм) для температурного диапазона -40 С...+105 С. Идеальны для совместной работы с передатчиками ATA5756, ATA5757
    ATA5823 ATA5824 Семейство высокоинтегрированных УВЧ АМн/ЧМн полудуплексных и полнодуплексных трансиверов с малым потреблением в корпусе QFN48 (7мм х 7мм). ATA5823 (315МГц) и АТА5824 (433/868МГц) интегрируют протокольный стек, что позволяет процессору передавать данные на уровне сообщений. Наличие дополнительного полнодуплексного режима существенно снижает вероятность несанкционированного внешнего вмешательства, т.к. атакующее устройство должно быть способно одновременно принимать и передавать данные на одной и той же частоте.

    Таблица 5. Характеристики представителей категории продукции "Automotive Control"

    Серийный номер Частотный диапазон, МГц Модуляция Скорость передачи АМн/ЧМн, кбит/сек 1) Напряжение питания, В Потребление Выходная мощность, дБм Чувствитель-ность, дБм Корпус
    АМн ЧМн Режим отключения, мкА Акт. режим, мА Режим передачи АМн ЧМн
    Передатчики
    U2741B 300-450 x x 20 2.0-5.5 0.35 4.7 10 3     SSO16
    ATA2745 310-440 x   20 2.2-4.0 2 4.7 10 3     SSO16
    T5750 868-928 x x 32 2.0-4.0 0.35 3.6 8.5 5.5     TSSOP8
    T5753 310-350 x x 32 2.0-4.0 0.35 3.7 9 8     TSSOP8
    T5754 429-439 x x 32 2.0-4.0 0.35 3.7 9 7.5     TSSOP8
    ATA6285 313-317 x x 20 2.0-3.6 1 н.д. 8.4 6     QFN32
    ATA6286 432-448 x x 20 2.0-3.6 1 н.д. 8.8 6     QFN32
    ATA5756 313-317 x x 20 2.0-3.6 0.35 3.6 8.4 6     TSSOP10
    ATA5757 432-448 x x 20 2.0-3.6 0.35 3.6 8.8 6     TSSOP10
    Приемники
    ATA3741 300-450 x x 10/3.2 4.5-5.5 190 7     -110 -98.5 SO20
    ATA3742 300-450 x x 10/3.2 4.5-5.5 190 7     -110 -98.5 SO20
    ATA3745 310-440 x   10/- 4.5-5.5 190 7     -110 - SO20
    ATA5743 300-450 x x 10/10 4.5-5.5 170 7.5     -110 -104 SO20
    ATA5744 300-450 x   10/- 4.5-5.5 190 7     -110 - SO20 SSO20
    ATA5745 433 x x 10/20 2.7-3.3 или 4.5-5.5 2 6.9     -113 -107 QFN24
    ATA5746 315 x x 10/20 2       -114 -108 QFN24
    ATA5760 868-870 x x 10/10 4.5-5.5 170 7.6     -112 -106 SO20
    ATA5761 902-928 x x 10/10 4.5-5.5 170 7.6     -112 -106 SO20
    Широкодиапазонные трансиверы
    ATA5812 314-316 x x 10/20 2.4-3.6 0.01 10.5 15.7 10 -117.5 -110.5 QFN48
    ATA5811 433-435
    868-870    		 x x 10/20 2.4-3.6 0.01 10.5
    10.3    		 15.8
    17.3    		 10 -116.5
    -114    		 -109.5
    -107    		 QFN48
    ATA5823 313-316 x x 10/20 2.15-3.6 или 4.4-5.25 0.01 10.5 15.7 10 -116.5 -110 QFN48
    ATA5824 433-435
    867-870    		 x x 10/20 0.01 10.5
    10.3    		 15.8
    17.3    		 10 -115.5
    -112.8    		 -109
    -106.3    		 QFN48

    4. Категория "High Power ISM Transceivers"

    Это новая категория продукции, которую на данный момент представляет одна интегральная схема AT86RF211S. Как было сказано выше AT86RF211S - модернизированная версия популярного трансивера AT86RF211. В состояние поставки AT86RF211S является полностью совместимой заменой своего предшественника, а после программной активизации бита ADDFEAT становятся доступными новые возможности. К их числу относятся:

    1. Повышенная до 100 кбит/сек скорость передачи данных (ранее максимальная скорость была равна 60 кбит/сек).
    2. Слаботочный режим с работающим кварцевым генератором. Позволяет избавиться от необходимости применения отдельного кварцевого резонатора микроконтроллера.
    3. Улучшенное быстродействие схемы контроля уровня принимаемого сигнала (RSSI): период преобразования АЦП может быть снижен с 12 до 1.5 мкс, что позволит более быстро сканировать канал.
    4. Возможность применения кварцевого резонатора 20.5МГц, при этом, частота фильтра ПЧ1 остается на уровне 10.7МГц. Это позволит с одной стороны синхронизировать управляющий микроконтроллер высокой частотой, а с другой стороны использовать недорогие и легкодоступные компоненты.
    5. Ранее неиспользуемый вывод 17 теперь именуется "Выход цифрового сигнала" DIGOUT и может использоваться несколькими способами:
      - поделенная частота XTAL, опорная синхронизация;
      - определение несущей, когда уровень RSSI ниже предустановленного порога;
      - индикатор работы кварцевого генератора XTO;
      - сигнал частотой 455 кГц из дискриминатора ФАПЧ;
      - индикатор режима приема;
      - опорная синхронизация частотой 1 кГц для таймера возобновления работы;
      - индикатор детекции захвата ФАПЧ для основного блока ФАПЧ.

    Возможным основанием для перевода AT86RF211S в отдельную категорию может быть тот факт, что данный трансивер отличается от всех прочих рассматриваемых компонентов возможностью беспроводной передачи данных на расстоянии до 250 м за счет повышенной выходной мощности. Кроме того, уникальной особенностью данной микросхемы является возможность динамического программирования рабочей частоты передачи с шагом 200Гц. Технические характеристики микросхемы приведены в таблице 6.

    Таблица 6. Характеристики представителей категории продукции "High Power ISM Transceivers"

    Серийный номер Частотный диапазон, МГц Модуляция Скорость передачи АМн/ЧМн, кбит/сек 1) Напряжение питания, В Потребление Выходная мощность, дБм Чувствитель-ность, дБм Корпус
    АМн ЧМн Режим отключения, мкА Акт. режим, мА Режим передачи АМн ЧМн
    AT86RF211S 443, 868, 915   x 100 2.4-3.75 0.5 24 43 (+10дБм) 16   -107 TQFP48

    5. Категория ZigBee

    В данную категорию входит продукция, на основе которой могут быть реализованы системы беспроводной передачи данных по стандарту 802.15.4/ZigBee. В качестве радиочастотного интерфейса Atmel предлагает трансивер Z-Link AT86RF230. Он представляет собой маломощный высокочувствительный трансивер для частотного диапазона 2.4 ГГц. Чувствительность приема -100 дБ и мощность передатчика 3 дБм данного трансивера выводят его в лидеры среди аналогичной продукции прочих компаний. За счет увеличения дальности связи может быть снижено общее количество узлов в сети, позволяя сэкономить 60% стоимости системы, работающей по стандарту 802.15.4. В качестве компаньона к данному трансиверу Atmel предлагает использовать 8-разрядные микроконтроллеры AVR (для этого в трансивере предусмотрен последовательный интерфейс SPI).

    Следует выделить, что среди прочих трансиверов для диапазона 2.4ГГц AT86RF230 характеризуется наиболее простой схемой включения. Также как и большинство рассмотренных новинок AT86RF230 поставляется в миниатюрном корпусе QFN (32 вывода).

    Выводы:

    1. Основные изменения в номенклатуре продукции для построения систем беспроводной передачи данных в УВЧ ISM диапазоне можно свести к следующему:
      • внесены коррективы в наименования микросхем (передатчики и приемники);
      • выполнена пересортировка по категориям продукции, в т.ч. новым;
      • выпущены новые оптимизированные версии некоторых микросхем, например, новые приемники в миниатюрных корпусах QFN с возможностью работы в составе 3В-ых систем;
      • обновлена номенклатура трансиверов: добавлены трансиверы с интегрированным протокольным стеком и трансиверы для частотного диапазона 2.4ГГц.
    2. Несмотря на попытки Atmel пересортировать по новым и старым категориям продукции все рассмотренные интегральные схемы, их все-таки, в случае разработки коммерческих и промышленных приложений беспроводной передачи данных, можно рассматривать как альтернативы друг-другу.
    3. Прослеживающиеся нелогичности текущей классификации продукции и наличие множества идентичных по функциональным возможностям компонентов (в ряде случаев отличия межу приемниками, передатчиками, трансиверами сводятся к корпусным исполнениям и незначительным отклонениям в рабочих характеристиках) позволяют предположить, что в ближайшее время будет выполнена дальнейшая оптимизация номенклатуры рассмотренных компонентов.
    4. Еще раз следует обратить внимание на исчезновение с сайта компании микроконтроллера со встроенным УВЧ передатчиком AT86RF401. На данный момент единственными РЧ-микросхемами со встроенным микроконтроллером AVR являются специализированные микросхемы для систем контроля внутришинного давления ATA628x.