Что такое даташит и зачем он нужен
Приветствую, друзья!
А Вы слышали это словечко — даташит? Наш лексикон последние годы изрядно обогатился англицизмами.
Люди, которые занимаются электроникой и ковыряются в компьютерах, наверняка знакомы с этим термином. Те, кто только готовится окунуться в это увлекательное дело, читаем дальше!
Даташит — это транслитерированное data sheets, справочные листы с информацией. Представляет собой официальный документ производителя электронных компонентов.
Там приводятся техническое описание компонента, его параметры, режимы эксплуатации, схемы включения и другая информация.
Немного истории
Сейчас абсолютное большинство электронных компонентов, которые присутствуют на рынке, изготовлены зарубежными производителями. В Советском Союзе было наоборот: при изготовлении электроники использовали в большинстве своем отечественные компоненты.
На каждый компонент изготовителем поставлялись технические условия (ТУ), которые найти можно было только на заводах, где электронную аппаратуру изготавливали. В свободном доступе их не было.
В технических условиях было все то (и даже больше), что имеется в нынешних даташитах. Существовали бумажные справочники, где была собрана самая необходимая информация, которые найти было уже легче.
Сейчас любой data sheets можно очень легко найти. Надобность в толстых бумажных справочниках отпала.
Что можно найти на первой странице даташита?
На первой странице data sheets приводятся:
- свойства компонента (features),
- его основные параметры (quick reference data),
- обозначение на принципиальных схемах (symbol),
- краткое описание (general description).
Могут описываться предельные режимы эксплуатации (limiting values, absolute maximum rating) или что-то в этом роде. Часто приводят изображения корпуса компонента и назначение выводов (pinning information, pin description).
С первого листа должно быть понятно, что за штуковина перед нами.
Вот как выглядит, например, первый лист даташита на MOSFET (полевой транзистор) 55N03T. Мы сразу видим, что это транзистор very low on-state resistance (имеет низкое сопротивление открытого канала сток-исток Rds), 18 мОм при напряжении затвор-исток Vgs 10 В.Такое сопротивление получено с помощью trench-технологии. Область применения (applications) — сильноточные ключи (high current switching), высокочастотные (high-frequency) dc-dc конверторы для компьютерных материнских плат (computer motherboard).
И действительно, этот транзистор я выдрал с неисправной материнской платы компьютера. Конвертер на материнской плате из напряжение 12 В блока питания выдает напряжение 1 с лишним В для питания ядра процессора.
Ниже расположена цоколевка (pinning) транзистора, разновидности корпусного исполнения. В конце первого листа приведена таблица предельных режимов, из которых видно, что максимально мощность, рассеиваемая транзистором (total power dissipation), не должна превышать 103 Вт. Естественно, с наличием радиатора.
Температура (рабочая и хранения) транзистора должна лежать в пределах от минус 55 до плюс 175.
Что еще есть в даташите?
Далее идут электрические и температурные характеристики, причем параметры содержат минимальное, типовое и максимальное значение. Как ни отлаживай технологию производства, всегда будет существовать разброс параметров.
Даташиты могут содержать графики зависимости одного параметра другого. Например, в нашем случае зависимость тока стока от напряжения сток-исток при определенных значениях напряжения исток-затвор.
В заключение приводится информация о температурном режиме при монтаже (пайке) компонента, его упаковки маркировки и схемах включения.
Зачем нужен даташит?
Из всего сказанного понятно, что datasheet нужен разработчикам электронных изделий, чтобы правильно использовать электронный компонент при разработке аппаратуры.
В этом случае используются только некоторые данные из даташита — предельно допустимые режимы или типовые значения параметров.
Где можно найти даташит?
Его можно найти в интернете. Достаточно вбить в поисковую систему фразу «маркировка компонента datasheet». Например, в нашем случае будет «55N03T datasheet».
Маркировка (или часть ее) наносится на корпус электронного элемента. Существует множество сайтов- каталогов электронных компонентов. Как правило, даташиты приводятся в формате PDF.
Заканчивая, отметим, что иногда официальные документы могут содержать некоторые неточности. Поэтому хорошо бы скачать разные даташиты одного и того же компонента и сравнить.
Если вы собираетесь серьезно заниматься ремонтами, придется изучать, как работают электронные компоненты, те же транзисторы и диоды.
Первоначальные сведения о том, как устроен полевой или биполярный транзистор, можно получить на этом сайте.
Можно еще почитать:
Что такое RoHS.
Всего наилучшего!
что такое, где взять и как пользоваться
В речи людей, связанных с электроникой, встречается фраза: «Нужно посмотреть даташит». Что такое имелось в виду и где взять пресловутый даташит?
Словечко заимствовано из английского языка и оригинально записывается как datasheet. Если перевести его на русский, дословно получится «лист с информацией». Документ составляют на различные устройства и электронные компоненты. Поэтому правильно говорить, что даташит – это техническая документация, подготовленная производителем.
Поиск даташит электронных компонентов
Возможно, станет понятно, что такое даташит микросхемы, после того как он будет открыт. Но вопрос: «Где его взять?»
В Советском Союзе документация стандартизировалась. Если требовалось найти информацию о транзисторе или микросхеме, нужно было взять соответствующее руководство. Сегодня необходимость в справочниках отпала. Их заменили поисковые системы – достаточно вбить слово datasheet и указать название требуемого устройства. Второй вариант получить даташит – зайти на сайт, где собрана документация, и на нём уже провести поиск.
Спецификации на компоненты предоставляются в виде pdf-файлов. Открыть их можно непосредственно в браузере.
Первая страница даташита
После того как документ загружен на компьютер, нужно открыть даташит. Что такое он содержит, на что обратить внимание первую очередь?
Начинать следует с первой страницы. На ней приводится информация, подчёркивающая уникальность конкретного устройства, например широкий частотный диапазон, пониженное энергопотребление, малый темновой ток.
Начальная страница технической спецификации содержит:
Следует заметить, что приводимой информации не всегда бывает достаточно, поэтому доверять ей полностью не стоит. Ответы на возникающие вопросы необходимо искать в соответствующих разделах документа. Цель первой страницы – дать представление о нём, то есть рассказать, что такое.
Даташит транзистора по сравнению с аналогичным документом для микросхем невелик, поэтому на первой странице сразу же указывают информацию о его параметрах и подключении.
Содержание документа
Наиболее часто пользователи спрашивают про даташит: «Что такое и как его читать?» Если первый вопрос был рассмотрен, то второй ещё предстоит изучить.
Инженеры-электронщики обращают внимание на следующие разделы документа.
Описывает назначение каждого пина микросхемы или транзистора. Проектировщику важны выводы под маркировкой Vcc и GND. Первый из них предназначен для подачи питающего напряжения (чаще всего +5 В), второй – для подключения «земли». Микроконтроллеры могут иметь несколько таких выводов. Их расположение зависит от типа корпуса (PDIP/TQFP/ MLF).
- Схема устройства (Block Diagram).
Изображает внутреннее содержание компонента. Например, для микроконтроллера показываются входящие в его состав память, генератор тактовой частоты, порты ввода-вывода.
- Схема включения (Circuit Schematic).
Определяет типовое подключение устройства. На практике схемы отличаются от приводимых в документации, поскольку в каждом конкретном случае микросхема или транзистор являются частью сложного электронного устройства, в котором должны учитываться все его составляющие.
- Температурные и электрические параметры.
Данные величины приводятся в виде графиков, отражающих зависимость одного параметра от другого.
Заключительные рекомендации
Начинающий разработчик электронной аппаратуры не всегда понимает, как читать даташит, что такое схема устройства и зачем нужна цоколёвка. Тем не менее рекомендуется читать справочные материалы при разработке нового прибора или ремонте вышедшего из строя оборудования.
Что такое datasheet? – для новичков в радиоделе
Многие производители сопровождают свои изделия описаниями Есть, конечно, и справочники, где собраны и классифицированы все модели транзисторов, резисторов, конденсаторов и микросхем Но издание справочников, как правило, не успевает за выпуском всё новых и новых изделий Поэтому разумно использовать справочные листки (или, скорее, буклеты), чтобы получить все необходимые данные
Много справочной информации можно найти, например, на сайте магазина «Чип и Дип»: wwwchipdipru
Вот цоколёвка контроллера PIC16F887 из datasheet (в корпусе PDIP):
Рис 379 Микроконтроллер PIC16F887
И его характеристики:
• Высокоскоростная RISC архитектура
• 35 инструкций
• Все команды выполняются за один цикл кроме инструкций переходов
• Тактовая частота:
– DC – 20МГц, тактовый сигнал
– DC – 200нс, один машинный цикл
• Система прерываний (до 14 источников)
• 8-уровневый аппаратный стек
• Прямой, косвенный и относительный режим адресации
• Прецизионный внутренний тактовый генератор:
– Заводская калибровка до ±1%
– Программно задаваемый диапазон частот от 8 MHz до 31 kHz
– Программная подсторойка
– Двухскоростной режим включения
– Обнаружение неисправности кварца для критических приложений
– Переключение режима тактирования в процессе работы для энергосбережения
• Режим сна для энергосбережения
• Широкий диапазон напряжения питания (20V-55V)
• Индустриальный и расширенный диапазон температур
• Сброс по включению питания (POR)
• Таймер сброса (PWRT) и таймер ожидания запуска генератора (OST) после включения питания
• Сторожевой таймер WDT с собственным RC генератором и тд
Характеристика периферийных модулей:
• 24/35 выводов с индивидуальной настройкой направления:
– Сильноточные исток/сток для непосредственного подключения LED
– Вывод прерывания по изменению
– Индивидуально программируемое подтягивание
– Сверхнизкое потребление режима ожидания (ULPWU)
• Модуль аналогового компаратора с:
– Двумя аналоговыми компараторами
– Программируемый модуль встроенного источника опорного напряжения (CVREF, % от VDD)
– Фиксированное опорное напряжение (06V)– Входы и выходы компаратора доступны извне
– Режим SR триггера
– Внешний Timer1 вентиль (с разрешением счёта)
• АЦП конвертор:
– 10-битовое разрешение и 11/14 каналов
• Timer0: 8-битовый таймер/счётчик с 8-битовым программируемым предделителем
• Расширенный Timer1:
– 16-битовый таймер/счётчик с предделителем
– Режим входа внешнего вентиля
– Специальный, с низким потреблением осциллятор 32 kHz и многое другое
Помимо подробной информации о микроконтроллере и его командах есть примеры на ассемблере основных операций, например:
Инициализация PORTA
BANKSEL PORTA
CLRF PORTA Инициализация PORTA BANKSEL ANSEL
CLRF ANSEL Цифровой ввод-вывод BCF STATUS,RP1 Банк 1
BANKSEL TRISA
MOVLW 0Ch Установить RA<3:2> как входы MOVWF TRISA и установить RA<5:4,1:0>
; как выходы
Я не сторонник изучения программирования микроконтроллеров с освоения языка ассемблера: за травой подчас не видно леса Но, когда дойдёт дело до этого, справочная информация из datasheet может оказать неоценимую помощь
Там же вы найдёте структурные схемы портов, функциональные схемы таймеров, временные диаграммы, схемы и рекомендации по организации тактового генератора – многое из того, что на первых порах вам не нужно, но что понадобится тогда, когда вы в достаточной мере освоитесь с микроконтроллерами
Источник: Гололобов ВН,- Самоучитель игры на паяльнике (Об электронике для школьников и не только), – Москва 2012
DataSheet — Техническая документация к электронным компонентам на русском языке.
Описание
U2010B спроектирована как микросхема для фазового управления по биполярной технологии. Она позволяет отслеживать нагрузку по току и имеет функцию плавного пуска, а также выход опорного напряжения. Предпочтительными применениями являются управление двигателем с обратной связью по току и защитой от перегрузки.
Функции:
- Измерение полного волнового тока
- Коррекция изменения питающей сети
- Программируемое ограничение тока нагрузки с выходом сверхвысокой мощности
- Изменяемый плавный пуск
- Синхронизация напряжения и тока
- Автоматическая перезагрузка
- Типовой переключающий импульс 125 мА
- Внутренний контроль напряжения питания
- Потребляемый ток ≤ 3 мА
- Температурная компенсация опорного напряжения
Читать далее «U2010B — Микросхема фазового управления с обратной связью по току и защитой от перегрузки.» →
Обзор продукта
BTS 5242-2L — это двухканальный силовой переключатель верхнего плеча в корпусе PG-DSO-12-9 (рис.1), оснащенный встроенной защитной функцией.
Силовой транзистор построен на N-канальном силовом (полевом) МОП-транзисторе с вертикальной структурой и подкачкой заряда. Твердотельный прибор разработан по технологии Smart SIPMOS.
Рисунок 1. BTS 5242-2L в корпусе PG-DSO-12-9Читать далее «BTS 5242-2L Интеллектуальный силовой переключатель верхнего плеча, Двухканальный, 25 мОм» →
Функции
- Выходной ток до 1 А
- Выходные напряжения: 5, 6, 8, 9, 10, 12, 15, 18, 24 В
- Тепловая защита от перегрузки
- Защита от короткого замыкания
- Защита выхода транзистора в рабочей области
Описание
Серия трехвыводных положительных стабилизаторов LM78XX доступна в корпусе TO-220 и с несколькими фиксированными выходными напряжениями, делая их полезными в широком спектре применений. Каждый тип использует внутреннее ограничение тока, тепловое отключение и защиту рабочей области. Если предусмотрено достаточное теплоотведение, они могут обеспечивать выходной ток более 1 А. Несмотря на то, что эти устройства предназначены главным образом в качестве фиксированных регуляторов напряжения, также могут использоваться с внешними компонентами для регулирования напряжений и токов.
Рис. 1. Корпус ТО-220Читать далее «LM78XX / LM78XXA 3-х выводной 1 А положительный стабилизатор напряжения» →
1. Функции
- Широкий диапазон напряжения питания от 4.5 В до 36 В
- Отдельный вход источника питания для логической части
- Внутренняя защита от электростатического разряда
- Входы с высоким уровнем помехоустойчивости
- Возможность выходного тока на канал – 1 A (600 мА для L293D)
- Пиковый выходной ток на канал – 2 А (1.2 A для L293D)
- Выходные ограничительные диоды для подавления индуктивных переходных процессов (L293D)
2. Применение
- Драйверы для шаговых двигателей
- Драйверы для двигателей постоянного тока
- Драйверы для фиксации состояния реле
Логическая схема ИС L293D, L293DDЧитать далее «Четырехканальный H-мостовой драйвер L293x» →
Общее описание
PT4115 представляет собой индуктивный понижающий преобразователь с непрерывным режимом работы, предназначенный для управления одним или несколькими последовательно подключенными светодиодами, питающимися от источника напряжения выше, чем общее напряжение цепи светодиодов. Микросхема может работать от источника питания с напряжением от 6 до 30 В и обеспечивает внешний регулируемый выходной ток до 1,2 А. В зависимости от напряжения питания и внешних компонентов, PT4115 может обеспечивать выходную мощность более 30 Вт. PT4115 включает в себя выключатель питания и схему контроля выходного тока, которая использует внешний резистор для установки номинального среднего выходного тока, а на отдельный вход DIM можно подавать либо постоянное напряжение, либо широкий диапазон ШИМ. Если подать напряжение 0,3 В или меньше на вывод DIM, отключает выход и микросхема переходит в ждущий режим. PT4115 выпускается в корпусах SOT89-5 и ESOP8.
Свойства
- Малое количество подключаемых внешних компонентов
- Широкий диапазон напряжения питания: от 6 до 30 В
- Выходной ток до 1.2 А
- Один вывод для включения/выключения и регулировки яркости, использующий постоянное напряжение или ШИМ
- Частота коммутации до 1 МГц
- Номинальная точность поддержания выходного тока 5%
- Встроенная схема отключения для защиты светодиодов
- Высокий К.П.Д. (до 97%)
- Отслеживание тока на стороне высокого напряжения
- Гистерезисное управление: без компенсации
- Регулируемый постоянный ток светодиода
- Корпус ESOP8 для схем с большой выходной мощностью
- Соответствует RoHS
Читать далее «PT4115 — Понижающий преобразователь (драйвер светодиодов)» →
Схема фазового управления с обратной связью
Описание:
Интегральная схема U211B2/B3 разработана как схема фазоконтроля по биполярной технологии с внутренним преобразователем частоты (аналог TDA1085). Кроме того, микросхема оснащена встроенным усилителем сигнала управления и может использоваться для регулирования скорости вращения электродвигателя. Он имеет интегрированное ограничение нагрузки, мониторинг цепи тахометра и функции плавного пуска и многое другое для реализации сложных систем управления двигателем.
Особенности (свойства):
- Внутренний преобразователь частоты в напряжение
- Интегрированный усилитель с внешним управлением
- Ограничение перегрузки с «откидной» характеристикой
- Оптимизированная функция плавного пуска
- Мониторинг тахометра для замкнутого и разомкнутого контура
- Автоматическая перезагрузка
- Стандартное значение импульса срабатывания: 155 мА
- Синхронизация напряжения и тока
- Внутренний мониторинг напряжения питания
- Источник задания температуры
- Потребление тока ≤ 3,3 мА
Читать далее «U211B2/B3 — Регулятор оборотов коллекторного двигателя» →
Свойства
- Мощные симисторы
- Низкое тепловое сопротивление
- Высокая коммутирующая способность
- Сертифицированы по стандарту UL1557
- Корпусы соответствуют директиве RoHS (2002/95/EC)
Применение
Описание
Доступны в мощных корпусах. Симисторы серии BTA / BTB40-41 подходят для коммутации переменного тока общего назначения. Серия BTA снабжена изолированным язычком (номинальное среднеквадратичное напряжение пробоя 2500 В).
Типы корпусов (A1, A2 — аноды, G — управляющий электрод)Читать далее «Симисторы серии BTA40, BTA41, BTB41» →
Расположение выводов IRF740Описание
Третье поколение МОП-транзисторов от компании Vishay дают проектировщику схемы лучшее сочетание быстрого переключения и запаса прочности, низкое сопротивление в открытом состоянии, небольшую стоимость и высокую эффективность. Исполнение в корпусе TO-220AB является оптимальным для применения в схемах промышленных устройств с уровнем рассеиваемой мощности до 50 Вт. Низкое тепловое сопротивление и небольшая стоимость сделали его, часто используемым, в схемах различных устройств.
Читать далее «IRF740 — Мощный MOSFET (полевой МОП) транзистор» →
Свойства
- Управляющие каналы предназначены для работы под нагрузкой
— Полностью работоспособны при напряжении до +600 В
— Нечувствителен к отрицательным переходным напряжениям
— Невосприимчив к скорости нарастания напряжения dV/dt
Купить IR2104Читать далее
Даташит на русском Atmega8 | Практическая электроника
Что такое даташит
Даташит – это техническое описание на какой-либо радиокомпонент. Где его найти? Ну, конечно же, в интернете! Так так почти вся радиоэлектронная продукция выпускается “за бугром”, то и описание на них, соответственно, “забугорское”, а точнее, на английском языке. Те, кто хорошо дружит с разговорным английским, не факт, что сможет прочитать технические термины в даташитах.
Даташит на английском на Atmega8
Давайте попробуем пролить свет истины на основные характеристики МК ATmegа8. Для этого качаем даташит. В нашей статье мы будем рассматривать только основные сведения нашего подопечного.
Вот что мы видим на первой странице даташита:
Даташит на русском Atmega8
Запоминаем правило: в фирменном описании нет ни одного лишнего слова! (иногда информации не хватает, но это уже другой случай)
Features. Переводится как “функции”. В среде электронщиков просто “фичи”.
– High Performance, Low Power AVR® 8-Bit Microcontroller
Высокопроизводительный, потребляющий мало энергии, 8-битный микроконтроллер.
Понимаем как рекламу, единственно полезное то, что данный микроконтроллер — 8 битный.
– Advanced RISC Architecture
Расширенная RISC архитектура.
RISC и CISC — технологии построения процессорных систем. Но нам это не важно, по крайней мере, пока.
– 130 Powerful Instructions – Most Single Clock Cycle Execution
130 команд, большинство из них выполняются за один цикл.
А вот это уже интереснее! Во-первых, такое большое количество команд (например, у микроконтроллеров PIC всего 35 команд) уже подразумевает ориентацию этого МК под языки высокого уровня. Во-вторых, узнаем, что одна команда выполняется за один такт генератора. Т.е., при тактовой частоте 1 МГц одна команда будет выполняться 1 микросекунду (1 мкс, одну миллионную часть секунды — 10^-6). А при 10 МГц — в десять раз быстрее, т.е., 0,1 мкс.
– 32 x 8 General Purpose Working Registers
32 восьмибитных регистра общего пользования.
Про регистры поговорим позднее, просто запомним, что большое количество регистров — весьма неплохо, ведь регистр — это ячейка памяти в самом МК. А чем больше такой памяти – тем «шустрее» работает МК!
Объединив эти данные с количеством поддерживаемых микроконтроллером команд, в очередной раз убеждаемся в изначальной ориентации данного МК под высокоуровневые языки вроде Си, Паскаля и других.
– Fully Static Operation
Полностью статическая структура.
Вспоминаем о типах памяти: динамической и статической. Этот пункт заверяет нас, что МК сохранит свою работоспособность при тактовой частоте ниже сотен герц и даже при отсутствии тактовой частоты на его специальных выводах.
(Также нелишним будет напомнить о том, что потребляемая мощность большинства типов МК напрямую зависит от тактовой частоты: чем выше тактовая частота, тем больше он потребляет)
– Up to 16 MIPS Throughput at 16 MHz
До 16 миллионов выполняемых команд при тактовой частоте 16 МГц.
За одну секунду при тактовой частоте 16 МГц может быть выполнено до 16 000 000 команд! Следовательно, одна однобайтовая команда может быть выполнена за 0,07 мкс. Весьма недурно для маленькой микросхемы.
С учетом предыдущего пункта понимаем, как работает на частотах от 0 Гц до 16 МГц.
– On-chip 2-cycle Multiplier
В данном МК имеется встроенный умножитель, который умножает числа за два такта.
Ну, это хорошо. Даже очень. Но мы пока не будет вгрызаться в эти нюансы…
– High Endurance Non-volatile Memory segments
Надежная энергонезависимая память, построенная в виде нескольких сегментов.
Вспоминаем типы памяти: EEPROM и FLASH.
– 8KBytes of In-System Self-programmable Flash program memory
– 8 Кбайт встроенной в МК памяти. Память выполнена по технологии Flash. В самом МК имеется встроенный программатор.
Этот объем весьма хорош! Для обучения (да и не только) — с запасом. А наличие встроенного программатора этой памяти, позволяет загружать данные в память, используя простой внешний программатор (в простейшем случае это пять проводков, которыми микроконтроллер подключают к LPT порту компьютера).
– 256 Bytes EEPROM
В МК имеется 256 байт энергонезависимой памяти EEPROM.
Следовательно, можно сохранить еще дополнительную информацию, которую можно изменять программой МК, без внешнего программатора.
– 1024 Bytes Internal SRAM
В МК имеется 1024 байт оперативной памяти (ОЗУ/RAM).
Также весьма приятный объем
– Write/Erase cyles: 10,000 Flash/100,000 EEPROM
Память Flash выдерживает 10 000 циклов записи/стирания, а память EEPROM — до 100 000
Проще говоря, программу в МК можно изменять до 10 000 раз, а свои данные в 10 раз больше.
– Data retention: 20 years at 85°C/100 years at 25°C
Сохранность данных в памяти МК — до 20 лет при температуре хранения 85°C, и 100 лет — при температуре 20°C.
Если ваши внуки и правнуки включат вашу «мигалку» или музыкальную шкатулку, то они смогут насладиться их работой ))
– Optional Boot Code Section with Independent Lock Bits
– Programming Lock for Software Security
МК имеет несколько областей памяти (не уточняем каких), которые можно защитить от прочтения установкой специальных бит защиты.
Ну, тут всё понятно: свои труды вы можете защитить от вычитывания программы из памяти МК.
Далее идет описание имеющейся в данном микроконтроллере периферии (т.е., встроенных в него аппаратных устройств типа таймеров, источников прерываний и интерфейсов связи)
– Two 8-bit Timer/Counters
– One 16-bit Timer/Counter
В МК имеется два таймера/счетчика: 8 и 16 бит.
– Three PWM Channels
Три канала ШИМ
– 8-channel ADC in TQFP and QFN/MLF package
Eight Channels 10-bit Accuracy
– 6-channel ADC in PDIP package
Six Channels 10-bit Accuracy
В составе МК есть несколько каналов АЦП: 6 – для корпуса PDIP и 8 – для корпуса QFN/MLF. Разрядность АЦП — 10 бит.
– Byte-oriented Two-wire Serial Interface
– Programmable Serial USART
В данном МК реализован аппаратный двухпроводный интерфейс связи USART, байт ориентированный и программируемый — имеется возможность настройки параметров интерфейса.
– Master/Slave SPI Serial Interface
Реализован SPI интерфейс связи, режимы Мастер/Подчиненный.
– Programmable Watchdog Timer with Separate On-chip Oscillator
Сторожевой таймер с собственным автономным генератором.
– On-chip Analog Comparator
Аналоговый компаратор.
– Power-on Reset and Programmable Brown-out Detection
Реализованы режимы контроля напряжения питания и защита работы МК при плохом питании (гарантирует увеличение надёжности работы всей системы).
– Internal Calibrated RC Oscillator
Встроенный калиброванный RC-генератор (можно запустить МК без внешних элементов).
– External and Internal Interrupt Sources
Реализовано несколько типов внешних и внутренних прерываний.
– Five Sleep Modes
Пять режимов «сна» (уменьшение энергопотребления МК за счет отключения некоторых внутренних узлов или специальных методов замедления их работы)
Понимаем как возможность выбора такого режима, при котором соотношение «потребляемая энергия/возможности» будут оптимальны для решения наших задач. Весьма полезная возможность при необходимости экономить энергию: питании от батарей, аккумуляторов и других источников.
– 28-pin PDIP, 32-lead TQFP, 28-pad QFN/MLF and 32-pad QFN/MLF
Указаны типы корпусов, в которых выпускается данный микроконтроллер. Видим «28 DIP» — это хорошо! Не надо покупать специализированные дорогостоящие панели и мучиться с тоненькими и часто расположенными выводами на корпусе МК.
Temperature Range:
-40°C to 85°C
Рабочая температура: -40°C … +85°C
Очень важный параметр! Бывают модели микроконтроллеров, которые работоспособны только при положительных температурах окружающего воздуха.
(Был у меня горький опыт, когда в устройстве был применен именно такой «теплолюбивый» микроконтроллер. А устройство поместили на улицу… И каждую зиму «благодарные» пользователи моего устройства «хвалили» меня за «замерзание» микроконтроллера, которое проявлялось в виде полного его зависания)
Напряжение питания и тактовая частота
– 2.7 – 5.5V for ATmega8L
– 4.5 – 5.5V for ATmega8
Имеется две модификации данного МК: одна работоспособна при широком диапазоне питающих напряжение, вторая — в узком.
– ATmega8L: 0 – 8 MHz @ 2.7 – 5.5V
– ATmega8: 0 – 16 MHz @ 4.5 – 5.5V
Максимальная тактовая частота:
– Atmega8L: 0 – 8 МГц при напряжении питания 2,7 – 5,5 вольт
– Atmega8: 0 – 16 МГц при напряжении питания 4,5 – 5,5 вольт.
И что мы видим? А то, что модификация МК, работоспособная в широком диапазоне питающих напряжений, не может быть тактируема частотами выше 8 МГц. Следовательно, и ее вычислительные возможности будут ниже.
Power Consumption at 4 Mhz, 3V, 25°C
– Active: 3.6 mA
– Idle Mode: 1.0 mA
– Power-down Mode: 0.5 µA
Потребляемая мощность:
– при работе на частоте 4 МГц и напряжении питания 3 вольта потребляемый ток: 3,6 миллиампер,
– в различных режимах энергосбережения потребляемый ток: от 1 миллиампер до 0,5 микроампера
Распиновка Atmega8
На следующей странице публикуется расположение выводов данного микроконтроллера при использовании разных типов корпусов:
Советую этот листок из даташита распечатать и иметь под рукой. В процессе разработки и сборки схемы очень полезно иметь эти данные перед глазами.
Внимание!
Обратите внимание на такой факт: микросхема микроконтроллера может иметь (и имеет в данной модели) несколько выводов для подключения источника питания. То есть имеется несколько выводов для подключения «земли» — «общего провода», и несколько выводов для подачи положительного напряжения.
Изготовители микроконтроллеров рекомендуют подключать соответствующие выводы вместе, т.е., минус подавать на все выводы, помеченные как Gnd (Ground — Земля), плюс — на все выводы помеченные как Vcc.
При этом через одинаковые выводы МК не должны протекать токи, так как внутри корпуса МК они соединены тонкими проводниками! То есть при подключении нагрузки эти выводы не должны рассматриваться как «перемычки».
Блочная диаграмма
Листаем описание далее, видим главу «Overview» (Обзор).
В ней имеется раздел «Block Diagram» (Устройство). На рисунке показаны устройства, входящие в состав данного микроконтроллера.
Генератор тактовой частоты
Но самым важным для нас в настоящее время является блок «Oscillator Circuits/Clock Generation» (Схема генератора/Генератор тактовой частоты).
В программе часто возникает необходимость сделать временную задержку в ее выполнении — паузу. А точную паузу можно организовать только методом подсчета времени. Время считаем исходя из количества тактов генератора микроконтроллера.
Да и не лишним будет заранее просчитать: успеет ли МК выполнить тот или иной фрагмент программы за отведенное для этого время.
В даташите ищем соответствующую главу: «System Clock and Clock Options» (Тактовый генератор и его параметры). В ней видим раздел «Clock Sources» (Источники тактового сигнала), в котором имеется таблица с перечнем видов тактовых сигналов. В этом разделе указано, что данный МК имеет встроенный тактовый RC-генератор. В разделе «Default Clock Source» имеется указание о том, что МК продается уже настроенным для использования встроенного RC-генератора. При этом тактовая частота МК — 1 МГц.
Из раздела «Calibrated Internal RC Oscillator» (Калиброванный RC-генератор) узнаем, что встроенный RC-генератор имеет температурный дрейф в пределах 7,3 — 8,1 МГц. Может возникнуть вопрос: если частота встроенного тактового генератора 7,3 — 8,1 МГц, то как была получена частота 1 МГц? Дело в том, что тактовый сигнал попадает в схемы микроконтроллера через программируемый делитель частоты (Об это рассказано в разделе «System Clock Prescaler»).
В данном микроконтроллере он имеет несколько коэффициентов деления: 1, 2, 4 и 8. При выборе первого мы получим частоту самого тактового генератора, при включении последнего — в 8 раз меньше, т.е., 8/8=1 МГц. С учетом вышесказанного получаем, что тактовая частота данного МК при включенном делителе с коэффициентом 8 будет в пределах от 7,3/8 = 0,9125 МГц (9125 КГц) до 8,1/8 = 1,0125 МГц.
Обратите внимание на один ну очень важный факт: стабильность частоты дана при температуре МК 25 градусов по шкале Цельсия. Вспомним, что внутренний генератор выполнен по RC схеме. А емкость конденсатора очень зависит от температуры!
Конденсаторы по питанию
Перед тем, как подать на микроконтроллер питающее напряжение, выполним правило, которое обязательно для всех цифровых микросхем: в непосредственной близости от выводов питания микросхемы должен быть керамический конденсатор емкостью 0,06 — 0,22 мкф. Обычно устанавливают конденсатор 0,1 мкф. Его часто называют блокировочным конденсатором.
В схему необходимо установить и электролитический конденсатор емкостью 4-10 мкф. Он также является блокировочным фильтром, но на менее высоких частотах. Такой конденсатор можно устанавливать один для нескольких микросхем. Обычно на 2-3 корпуса микросхем.
Дело в том, что микроконтроллер (как и другие цифровые микросхемы) состоит из транзисторных ячеек, которые в процессе работы постоянно переключаются из открытого состояния в закрытое, и наоборот. При этом изменяется потребляемая транзисторными ячейками энергия. В линии питания возникают кратковременные «провалы» напряжения. Этих ячеек в микроконтроллере сотни тысяч (думаю, что сейчас уже миллионы!), поэтому по питающим проводам начинают гулять импульсные помехи с частотами от единиц до десятков тысяч Герц.
Для предотвращения распространения этих помех по цепям схемы, да и самой микросхемы микроконтроллера, параллельно его выводам питания устанавливают такой блокировочный конденсатор. При этом на каждую микросхему необходимо устанавливать индивидуальный конденсатор.
Конденсатор для постоянного тока является изолятором. Но при установке конденсатора в цепи с непостоянным током он делается сопротивлением. Чем выше частота, тем меньшее сопротивление оказывает конденсатор. Следовательно, блокировочный конденсатор с малой емкостью пропускает через себя (шунтирует) высокочастотные сигналы (десятки и сотни Герц), а конденсатор с бОльшей емкостью — низкочастотные. Об этом я писал еще в статье Конденсатор в цепи постоянного и переменного тока
Выводы
– микроконтроллер AVR ATmega-8 при поставке с завода работает на тактовой частоте 0,91—1,1 МГц;
– напряжение питания должно быть в пределах 4,5 — 5,5 Вольт. Мы будем использовать микросхемы с питающим напряжением 5 Вольт, поэтому и МК будет питаться этим же напряжением. (Хотя работоспособность сохранится при напряжении питания 2,7 Вольт для обычных, не низковольтных моделей МК)
| Буквенное обозначение | Параметр | |
| Отечественное | Международное | |
| IКБО | ICBO | Обратный ток коллектора — ток через коллекторный переход при заданном обратном напряжении коллектор-база и разомкнутом выводе эмиттера. |
| IЭБО | IEBO | Обратный ток эмиттера — ток через эмиттерный переход при заданном обратном напряжении эмиттер-база и разомкнутом выводе коллектора. |
| IКЭO | ICEO | Обратный ток коллектор-эмиттер при заданном обратном напряжении коллектор-эмиттер и разомкнутом выводе базы. |
| IКЭR | ICER | Обратный ток коллектор-эмиттер при заданных обратном напряжении коллектор-эмиттер и сопротивлении в цепи база-эмиттер. |
| IКЭК | ICES | Обратный ток коллектор-эмиттер при заданном обратном напряжении коллектор-эмиттер и короткозамкнутых выводах базы и эмиттера |
| IКЭV | ICEV | Обратный ток коллектор-эмиттер при заданном обратном напряжении коллектор-эмиттер и запирающем напряжении (смещении) в цепи база-эмиттер. |
| IКЭX | ICEX | Обратный ток коллектор-эмиттер при заданных обратном напряжении коллектор-эмиттер и обратном напряжении база-эмиттер. |
| IK max | IC max | Максимально допустимый постоянный ток коллектора. |
| IЭ max | IE max | Максимально допустимый постоянный ток эмиттера. |
| IБ max | IB max | Максимально допустимый постоянный ток базы. |
| IК , и max | ICM max | Максимально допустимый импульсный ток коллектора. |
| IЭ , и max | IEM max | Максимально допустимый импульсный ток эмиттера. |
| IКР | — | Критический ток биполярного транзистора. |
| UКБО проб. | U(BR) CBO | Пробивное напряжение коллектор-база при заданном обратном токе коллектора и разомкнутой цепи эмиттера. |
| UЭБО проб. | U(BR) ЕBO | Пробивное напряжение эмиттер-база при заданном обратном токе эмиттера и разомкнутой цепи коллектора. |
| UКЭО проб. | U(BR) CEO | Пробивное напряжение коллектор-эмиттер при заданном токе коллектора и разомкнутой цепи базы. |
| UКЭR проб. | U(BR) CER | Пробивное напряжение коллектор-эмиттер при заданном токе коллектора и заданном (конечном) сопротивлении в цепи база-эмиттер. |
| UКЭK проб. | U(BR) CES | Пробивное напряжение коллектор-эмиттер при заданном токе коллектора и короткозамкнутых выводах базы и эмиттера. |
| UКЭV проб. | U(BR) CEV | Пробивное напряжение коллектор-эмиттер при запирающем напряжении в цепи база-эмиттер. |
| UКЭХ проб. | U(BR) CEX | Пробивное напряжение коллектор-эмиттер при заданных обратном напряжении база-эмиттер и токе коллектор-эмиттер. |
| UКЭО гр | U(L) CEO | Граничное напряжение транзистора — напряжение между коллектором и эмиттером при разомкнутой цепи базы и заданном токе эмиттера. |
| Uсмк | Upt | Напряжение смыкания транзистора. |
| UКЭ нас | UCE sat | Напряжение насыщения коллектор-эмиттер при заданных токах базы и коллектора. |
| UБЭ нас | UBE sat | Напряжение насыщения база-эмиттер при заданных токах базы и эмиттера. |
| UЭБ пл | UEBfl | Плавающее напряжение эмиттер-база — напряжение между эмиттером и базой при заданном обратном напряжении коллектор-база и разомкнутой цепи эмиттера. |
| UКБ max | UCB max | Максимально допустимое постоянное напряжение коллектор-база. |
| UКЭ max | UCE max | Максимально допустимое постоянное напряжение коллектор-эмиттер. |
| UЭБ max | UEB max | Максимально допустимое постоянное напряжение эмиттер-база. |
| UКЭ, и max | UCEM max | Максимальное допустимое импульсное напряжение коллектор-эмиттер. |
| UКБ, и max | UCBM max | Максимально допустимое импульсное напряжение коллектор-база. |
| UЭБ, и max | UEBM max | Максимально допустимое импульсное напряжение эмиттер-база. |
| P | Ptot | Постоянная рассеиваемая мощность транзистора. |
| Pср | PAV | Средняя рассеиваемая мощность транзистора. |
| Pи | PM | Импульсная рассеиваемая мощность транзистора. |
| PK | PC | Постоянная рассеиваемая мощность коллектора. |
| PK, τ max | — | Постоянная рассеиваемая мощность коллектора с теплоотводом. |
| Pвых | Pout | Выходная мощность транзистора. |
| Pи max | PM max | Максимально допустимая импульсная рассеиваемая мощность. |
| PK max | PC max | Максимально допустимая постоянная рассеиваемая мощность коллектора. |
| PK ср max | — | Максимально допустимая средняя рассеиваемая мощность коллектора. |
| rb | rbb , rb | Сопротивление базы. |
| rКЭ нас | rCE sat | Сопротивление насыщения между коллектором и эмиттером. |
| с11э, с11б | c11e, c11b | Входная емкость транзистора для схем с общим эмиттером и общей базой соответственно. |
| с22э, с22б | c22e, c22b | Выходная емкость транзистора для схем с общим эмиттером и общей базой соответственно. |
| cк | cc | Емкость коллекторного перехода. |
| cэ | ce | Емкость эмиттерного перехода. |
| fгр | fT | Граничная частота коэффициента передачи тока транзистора для схемы с общим эмиттером. |
| fmax | fmax | Максимальная частота генерации. |
| fh31э , fh31б | fh31e, fhfe ;fh31b, fhfb | Предельная частота коэффициента передачи тока транзистора для схем с общим эмиттером и общей базой. |
| tвкл | ton | Время включения. |
| tвыкл | toff | Время выключения. |
| tзд | td | Время задержки. |
| tнр | tr | Время нарастания. |
| tрас | ts | Время рассасывания. |
| tсп | tf | Время спада. |
| h11э, h11б | h11e, h11b;hie, hib | Входное сопротивление в режиме малого сигнала для схем с общим эмиттером и общей базой соответственно. |
| h21э, h21б | h21e, h21b;hfe, hfb | Статический коэффициент передачи тока транзистора в режиме малого сигнала для схем с общим эмиттером и общей базой соответственно. |
| h12э, h12б | h12e, h12b;hre, hrb | Коэффициент обратной связи по напряжению транзистора в режиме малого сигнала для схем с общим эмиттером и общей базой соответственно. |
| h22э, h22б | h22e, h22b;hoe, hob | Выходная полная проводимость транзистора в режиме малого сигнала для схем с общим эмиттером и общей базой соответственно. |
| |h21э| | |h21e| | Модуль коэффициента передачи тока транзистора на высокой частоте. |
| h11Э | h11E, hIE | Входное сопротивление транзистора в режиме большого сигнала для схемы с общим эмиттером. |
| h21Э | H11E, HFE | Статический коэффициент передачи тока для схемы с общим эмиттером в режиме большого сигнала. |
| Y21Э | Y21E | Статическая крутизна прямой передачи в схеме с общим эмиттером. |
| Y11э, Y11б | Y11e, Y11b;Yie, Yib | Входная полная проводимость транзистора в режиме малого сигнала для схем с общим эмиттером и общей базой соответственно. |
| Y12э, Y12б | Y12e, Y12b;Yre, Yrb | Полная проводимость обратной передачи транзистора в режиме малого сигнала для схем с общим эмиттером и общей базой соответственно. |
| Y21э, Y21б | Y21e, Y21b;Yfe, Yfb | Полная проводимость прямой передачи транзистора в режиме малого сигнала для схем с общим эмиттером и общей базой соответственно. |
| Y22э, Y22б | Y22e, Y22b;Yoe, Yob | Выходная полная проводимость транзистора в режиме малого сигнала для схем с общим эмиттером и общей базой соответственно. |
| S11э, S11б, S11к | S11e, S11b, S11c; Sie, Sib, Sic | Коэффициент отражения входной цепи транзистора для схем с общим эмиттером, общей базой и общим коллектором соответственно. |
| S12э, S12б, S12к | S12e, S12b, S12c; Sre, Srb, Src | Коэффициент обратной передачи напряжения для схемы с общим эмиттером, общей базой и общим коллектором соответственно. |
| S22э, S22б, S22к | S22e, S22b, S22c; Soe, Sob, Soc | Коэффициент отражения выходной цепи транзистора для схемы с общим эмиттером, общей базой и общим коллектором соответственно. |
| S21э, S21б, S21к | S21e, S21b, S21c; Sfe, Sfb, Sfc | Коэффициент прямой передачи для схем с общим эмиттером, общей базой и общим коллектором соответственно. |
| — | fse, fsb, fsc | Частота, при которой коэффициент прямой передачи равен 1 (S21е = 1, S21b = 1, S21c = 1. |
| Ку, р | Gp | Коэффициент усиления мощности. |
| — | GA, Ga | Номинальный коэффициент усиления по мощности. |
| Кш | F | Коэффициент шума транзистора. |
| τк (r’б Ск) | τc (r’bb Сc) | Постоянная времени цепи обратной связи на высокой частоте. |
| Tокр | TA, Tamb | Температура окружающей среды. |
| Tк | Tc , Tcase | Температура корпуса. |
| Tп | Tj | Температура перехода. |
| Rт, п-с | Rthja | Тепловое сопротивление от перехода к окружающей среде. |
| Rт, п-к | Rthjс | Тепловое сопротивление от перехода к корпусу. |
| Rт, к-с | Rthса | Тепловое сопротивление от корпуса к окружающей среде. |
| τт, п-с | τthja | Тепловая постоянная времени переход-окружающая среда. |
| τт, п-к | τthjс | Тепловая постоянная времени переход-корпус. |
| τт, к-с | τthса | Тепловая постоянная времени корпус-окружающая среда. |
Как правильно читать datasheet или техническая документация для электронщика
Сегодня мы поговорим о таком страшном слове, как datasheet…
Почему страшном? А вы попробуйте «сходу» разобраться в документе на 300 листов 4-го формата, при этом всём еще и на английском. Тут на русском не во все сразу въезжаешь…) Но не будем о грустном)
Электронщики решают по несколько задач параллельно. Сроки выполнения всегда сжаты «до не могу» и нет времени на разжёвывание изложенной в datasheet информации. Более менее детализированный взгляд на первую страницу и галоп по необходимым главам.
Но нам уважаемые читатели, спешить некуда.
Хвала разработчикам стандартов, что существуют правила, по которым создаются datasheet на микросхемы.
Поговорим о первой странице. На ней приводятся основные параметры, характеристики, области применения, структурная схема, максимальные и минимальные величины, типовые параметры. Однако не следует останавливаться только на ней.
Часто в начале datasheet расписаны основные функции выводов микросхемы. Однако, как писал ранее, у одного вывода может быть несколько функций, которые описываются в соответствующих разделах документа. Поэтому копаем дальше…
Начинающие электронщики скачивают тонны литературы по программированию и бесславно «погибают» в технических альманахах… Я сам был такой и к большому сожалению частично таким остаюсь. Всё, что приведено в книгах взято из datasheet и иногда донесено до читателей не в лучшем виде. Все таки первоисточник надежнее будет)
Поэтому скачивайте datasheet на выбранный МК на английском и/или на русском. Если не владеете английским на должном уровне, ищите любой datasheet такой же фирмы (рядом стоящие модели МК) на русском языке, открывайте два документа и начинайте изучать, постепенно, раздел за разделом, гугля непонятные моменты. Ниже приведена картинка — сравнение datasheet для двух МК AVR….
Советую начать с раздела таймеры. Почему именно таймеры? А об этом мы поговорим в статье, где будем мигать светодиодом.)
datasheet attiny2313
datasheet attiny2313a
Спасибо за внимание!)
Картотека программирования
ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ!