Энциклопедия радиолюбителя

Каждый, кто занимался разработкой радиоэлектронной техники, сталкивался с ситуацией, когда для согласования уровней сигналов, выборки и адресации функционально-законченных узлов, приходится использовать огромное количество промежуточных ИС.
Для увеличения эффективности, упрощения схемотехнических решений, Philips разработала простую двунаправленную двухпроводную шину для так называемого "межмикросхемного" (inter-IC) управления. Шина получила название - InterIC, или IIC (I2C) шина.

В настоящее время только Philips производит более 150 наименований I2C-совместимых устройств, функционально предназначенных работы в электронном оборудовании различного назначения. В их числе ИС памяти, видеопроцессоров и модулей обработки аудио- и видео-сигналов, АЦП и ЦАП, драйверы ЖК-индикаторов, процессоры со встроенным аппаратным контроллером I2C шины и многое другое.

I2C шина является одной из модификаций последовательных протоколов обмена данных. В стандартном режиме обеспечивается передача последовательных 8-битных данных со скоростью до 100 кбит/с, и до 400 кбит/с в "быстром" режиме. Для осуществления процесса обмена информацией по I2C шине, используется всего два сигнала линия данных SDA линия синхронизации SCL Для обеспечения реализации двунаправленности шины без применения сложных арбитров шины выходные каскады устройств, подключенных к шине, имеют открытый сток или открытый коллектор для обеспечения функции монтажного "И".

Еще несколько лет назад прямые цифровые синтезаторы частоты (Direct Digital Synthesizers или DDS) были диковинкой с очень ограниченной областью применения. Их широкое использование сдерживалось сложностью реализации, а также недостаточно широким диапазоном рабочих частот. Несмотря на то, что в настоящее время наиболее популярны синтезаторы на основе фазовой автоподстройки частоты (PLL), все чаще применяются прямые цифровые синтезаторы, имеющие ряд уникальных возможностей. DDS уже не воспринимаются разработчиками как некие сложные, непонятные и дорогие устройства.

Под термином «синтезатор частоты» понимают электронное устройство, способное из опорной частоты получать на выходе требуемую частоту или набор частот, согласно управляющим сигналам. Наиболее распространенными являются следующие методы синтеза частот:
• прямой аналоговый синтез (Direct Analog Synthesis, или DAS) на основе структуры смеситель/фильтр/делитель, когда выходная частота получается непосредственно из опорной частоты посредством операций смешения, фильтрации, умножения и деления
• косвенный (indirect) синтез на основе фазовой подстройки частоты (Phase Locked Loop, или PLL), когда выходная частота получается с помощью дополнительного генератора (чаще Voltage Controlled Oscillator, или VCO), который охвачен петлей фазовой автоподстройки
• прямой цифровой синтез (Direct Digital Synthesis, или DDS), когда выходной сигнал синтезируется цифровыми методами
• гибридный синтез, представляющий собой комбинацию нескольких методов, описанных выше

Каждый из этих методов синтеза частот имеет преимущества и недостатки, следовательно, для каждого конкретного приложения нужно делать выбор, основанный на наиболее приемлемой комбинации компромиссов. Основными параметрами, характеризующими качество синтезатора частоты, являются следующие:
• чистота спектра выходного сигнала (уровень побочных компонентов и уровень шума)
• диапазон перестройки (полоса частот выходного сигнала)
• скорость перестройки
• частотное разрешение
• количество разных генерируемых частот
• гибкость (возможность осуществления различных видов модуляции)
• неразрывность фазы выходного сигнала при перестройке

Инфракрасное дистанционное управление (ИКДУ) применяется последние лет 30 практически во всей бытовой электронной аппаратуре. Иногда используется двусторонняя связь объекта управления и пульта (например - в кондиционерах с пульта передаются команды, а обратно - текущие параметры), но мы не будем ее рассматривать в данной статье. Также мы не будем рассматривать вопросы типа «что такое инфракрасный свет» (ИК) и т.п. Достаточно знать что это свет. Весьма небольшой мощности и невидимом человеческому глазу диапазоне (но прекрасно наблюдаемому любой видеокамерой или цифровым фотоаппаратом).

Как и всякий свет, в земных условиях он распространяется по прямой, т.е. не огибает предметы, не проходит через непрозрачные объекты, но в той или иной степени от них отражается. Как и всякое излучение, характеризуется своей величиной (интенсивностью и т.п., но мы договорились не вдаваться в физику), которая зависит от типа источника и режима его работы, и падает с расстоянием. Поэтому расстояние, на котором можно уверенно принимать сигнал зависит от мощности источника и чувствительности приемника, плюс несколько побочных факторов.

Для излучения используются ИК-светодиоды, работающие в импульсном режиме (ток в импульсе достигает нескольких ампер), для приема - фотодиоды с усилителями. Последние как правило, в аппаратуре закрываются ИК-фильтрами (на практике - красным или дымчатым пластиком) для снижения чувствительности к обычному солнечному или электрическому свету. Как всякий фильтр, он частично задерживает и полезное ИК излучение, поэтому от фильтра также зависит дальность работы ИКДУ.