|
Новые компоненты
|
|
Инфракрасные п/п приборы STANLEY
Инфракрасные полупроводниковые приборы Stanley Electric. Японская фирма Stanley – известный производитель электроники для промышленности. Подразделение Stanley Electric выпускает широкий ассортимент компонентов – ЖКИ, лампы накаливания и лампы подсветки с холодным катодом, светодиоды видимого и инфракрасного диапазона. Ниже вы сможете ознакомиться с обзором инфракрасных полупроводниковых приборов. Надеемся, что большой выбор корпусов приборов, превосходное качество и отличные параметры заинтересуют многих разработчиков РЭА. Дискретные полупроводниковые приборы. Особое место в линейке дискретных полупроводниковых приборов Stanley Electric занимают диоды для использования в атмосферных оптических линиях связи (АОЛС). К АОЛС в последнее время все больше обращаются разработчики и изготовители аппаратуры связи, так как у этого способа передачи информации есть ряд бесспорных преимуществ перед проводной и радиосвязью: 1. Практически неограниченные скоростные возможности. 2. Отсутствие необходимости согласования частотного диапазона. 3. Нечувствительность к помехам радиодиапазона. 4. Быстрота организации линии связи. 5. Защищенность канала связи от несанкционированного доступа. В канале передачи могут работать полупроводниковые лазеры и светодиоды. Использование инфракрасных диодов имеет некоторые преимущества- например, то, что работа светодиода в качестве излучателя не может нанести вреда зрению даже при длительном воздействии излучения на близком расстоянии. Другим преимуществом является вдвое большее время наработки на отказ по сравнению с лазерными диодами – более 70 тыс. часов. Правда, максимальная дальность связи не превышает 500 м. Существует стандарт IEEE 1394 FireWire, регламентирующий высокоскоростную (до 400 Мбит/с) последовательную шину передачи данных. Этот стандарт изначально определял кабельное (на витых парах) соединение для создания недорогих сетей, позволяя подключать устройства разного типа без применения какого-либо дополнительного оборудования. Недавно анонсированы технические решения, базирующиеся на данном стандарте и реализующие с помощью оптических технологий как кабельные (оптоволоконные), так и беспроводные соединения. Японские компании планируют представить техническое решение на основе стандарта FireWire, способное на небольших расстояниях (до 10 м) передавать между узлами информацию в ИК-диапазоне со скоростью 125 Мбит/с. Планируется применение этой разработки на рынке недорогих систем для малого офиса и дома. Для использования в подобном оборудовании Stanley Electric разработаны диоды, имеющие прекрасные характеристики по быстродействию и времени нарастания/спада фронтов прямоугольного импульса. Для полупроводниковых приборов, используемых для передачи данных с высокой скоростью, эти параметры являются важнейшими. Наименование | Тип корпуса | Длина волны, λ пик, нм Δ λ пик, нм. | Сила излучения, мВт/стерадиан. | Граничная частота, мГц | I пр/ I пр имп. мА | Угол излучения 2θ 0,5 град. | Время отклика, нсек. | Примерный аналог по типу корпуса и длине волны | DNK318U | Рис1. диаметр 5 мм | 870(45) | 80 | 55 | 100/1000 | 20 | 7 | АЛ136 | DNK324U | 30 | 35 | DNF318U-4 | 850(45) | 60 | 30 | 20 | 10 | DNF320-4 | диаметр 10 мм | 200 | 6 |
таблица 1. Быстродействующие светодиоды. Светодиоды серии EN*** имеют еще более высокую граничную частоту. Наименование | Тип корпуса | Длина волны, λ пик, нм Δ λ пик, нм. | Сила излучения, мВт/стерадиан. | Граничная частота, МГц. | I пр/ I пр имп. мА | Угол излучения 2θ 0,5 град. | Время отклика, нсек. | Примерный аналог по типу корпуса и длине волны | EN318U | Рис.2 диаметр 5 мм | 870(45) | 84 | 70 (мин.) | 80/500 | 22 | 4,5 | АЛ137 АЛ138 АЛ154 | EN324U | 42 | 45 |
таблица 2. Светодиоды серии EN*** Для работы в паре с высокоскоростными излучающими диодами разработаны PIN-фотодиоды с соответствующими параметрами (табл.№3) Наименование | Тип корпуса | Длина волны, нм | Граничная частота, МГц | Емкость, пф | Фототок. мкА | Чувствительность, А/вт | PPF508 | Рис.4 | 850 | 130 | 19 | 50 | 0,58 | PPF601 | Рис.5 | 850 | 130 | 19 | 35 | 0,58 |
таблица 3. Фотодиоды серии PPF Используя высокоскоростные диоды производства Stanley Electric , можно добиться скорости передачи данных 125 мбит/сек и более. Для работы в устройствах, не требующих высоких скоростей передач данных, можно использовать диоды общего применения, с параметрами некоторых из них можно познакомиться в таблицах 4и 5. Наименование | Тип корпуса | Длина волны, нм | Сила излучения, мВт/стерадиан. | I пр,/ I пр имп. мА. | Угол излучения 2θ 0,5 град. | Время отклика, нсек. | Примерный аналог по типу корпуса и длине волны | KR311 |  диаметр 3 мм.
| 660 | 1,7 | 70/300 | 114 | 50 | | DN311 | 850 | 3,5 | 100/1000 | 110 | 10 | | DNP319 | 880 | 40 | 100/1000 | 20 | 30 | АЛ118 АЛ157 | AN333 | 950 | 10 | 100/1000 | 20 | 700 | АЛ107 | DN504 |  с боковой линзой Φ 3.6 P мм
| 850 | 8 | 100/1000 | 80 | 10 | АЛ124 АЛ179 | DN501 |  с боковой линзой Φ 1.65 мм
| 850 | 10,4 | 50/500 | 40 | 10 | АЛ118 |
Таблица 4. Светодиоды общего применения.
Фотодиоды.
Главными характеристиками кремниевых р-i-n-фотодиодов являются токовая монохроматическая чувствительность и темновой ток. Обычно реальные удельные значения темнового тока на фотодиодах такого класса находятся в диапазоне от десятков до нескольких сотен нА при рабочем напряжении до 135 В., а максимальные значения чувствительности в импульсном режиме работы достигают 0,35-0,4 А/Вт. Ознакомиться с параметрами фотодиодов Stanley Electric можно в таблице 5. Наименование | Тип корпуса | Фототок ,мкА при U обр, В и Ее =0,5мВт/см2. | Емкость, pf. | I темн. нА при U обр, В. | Наличие светофильтра | Время отклика, нсек. | PP403 |  диаметр 3мм.
| 1,5 (5) | 7 | 10(10) | | 20 | PP508 |  5.0 x 4.1
| 7,5 (5) | 11 | 20(10) | | 50 | PP508-1 | 5,5 (5) | 11 | 20(10) | от 700 nm | 50 | PP601 |  6.1 x 4.6 мм
| 6,0 (5) | 13 | 30(10) | | 100 | PP601-1 | 4,8 (5) | 13 | 30(10) | от 700 nm | 100 | PP601-2 | 3,0 (5) | 13 | 30(10) | от 800 nm | 100 | PP602 |
| 440 (12) | 60 | 100(12) | | 200 | PP701 |  диаметр 14 мм
| 1100(12) | 60 | 20(10) | | 200 | PP703 | 1100(12) | 35 | 10(12) | | 150 | PP704 | 700 | 35 | 10(12) | | 150 | PP801 |  диаметр 10,2 мм
| 190 (12) | 35 | 20(12) | | 150 | PP1101W (для SMD- монтажа) |  3.0 x 2.0 мм
| 4 | 3 | 10(10) | | 50 |
Таблица 5. Фотодиоды общего применения. Хочется обратить внимание, что у всех фотодиодов Stanley Electric такой параметр, как время отклика, нормирован. Рабочее напряжение около 30 В. Максимальная чувствительность всех фотодиодов на длине волны 950 нм достигает 0,64 а/Вт, но фактически фотодиоды способны эффективно принимать в широком диапазоне спектра.
В большом ассортименте выпускаются малогабаритные светодиоды и фотодиоды для поверхностного монтажа.
В заключении обзора дискретных приборов приведена таблица приблизительных аналогов диодов отечественного производства и Stanley Electric-по типу и размеру корпуса, длине волны, силе света и быстродействию.
Светодиоды | АЛ115 | DNP331, AN333 | АЛ144 | AN504 | АЛ149 | DNP318 | АЛ153 | AN504 | АЛ156 | DNP324 | Фотодиоды | КДФ111 | PP403, PP508 | КДФ118Б | PP801 |
IrDA модули.
В 1993 году была основана ассоциация IrDA (Infrared Data Association), целью которой является разработка стандартов на дешевое беспроводное инфракрасное соединение широкого класса аппаратуры, как для мобильных пользователей, так и для стационарных соединений. В настоящее время членами ассоциации IrDA являются множество известных производителей аппаратуры связи, программного обеспечения, кабельных и телефонных компаний. К характерным особенностям стандартов IrDA можно отнести: 1. Низкую стоимость соединения. 2. Невысокое энергопотребление. 3. Инфракрасные порты связываемых приборов должны быть ориентированы друг на друга, но с большим допуском. 4. Высокая помехозащищенность. Стандарты IrDA разработаны для последовательной передачи данных на скоростях до 115,2 кбит/сек. В 1995 году был разработан специальный стандарт, поддерживающий скорости в 1,152 Мбит/сек. и 4 Мбит/сек. Stanley Electric предлагает оптические модули, совместимых с IrDA стандартом, и предназначенные для беспроводной передачи данных. Эти модули содержат в своем составе инфракрасный светодиод с драйвером, фильтр, отрезающий видимый спектр, и PIN- фотодиод с усилителем. Рабочая длина волны-870 нм. Корпус – металлический. Потребляемый ток приемной части в режиме ожидания- 0,2 мка, в режиме приема – 95 мка. Габариты и параметры модуля HRM1800 сопоставимы с модулем типа HSDL-32** производства AGILENT.
Наименование, размеры. | Внешний вид, | Скорость передачи данных, Кбит/с. | Дальность связи, м. | Напряжение питания, В | HRM1220 2.8*7.0*2.2 мм | 
| 2.4 ∼115.2 | 0∼0,30 | 2.7∼3.6 |
Оптические антенны.
Общей характерной особенностью локальных беспроводных сетей, работающих на принципе передачи данных по инфракрасному каналу, является необходимость нахождения всех узлов сети в одной комнате – по той простой причине, что ИК-излучение не может проникать через стены. В настоящее время существует несколько вариантов таких сетей: 1. Работающие в режиме прямой видимости между приемником и передатчиком. 2. Использующие рассеянное ИК-излучение. В этом случае сигнал, отражаясь от стен и потолков, охватывает площадь с характерными расстояниями до 30 м. Этот метод удобен тем, что приемники и передатчики могут находиться вне зоны прямой видимости, однако скорость передачи сигнала невелика. 3. Сети, работающие через центральный отражатель. В подобных системах оптические приемопередатчики, установленные рядом с компьютерами, направлены в одну общую точку – отражатель, укрепленный на потолке. Такие сети хорошо работают в помещениях с высокими потолками. Для устройств, работающих в подобных сетях, Stanley Electric предлагает использовать оптические антенны. Это готовые приемо-передающие модули, имеющие от одного до четырех мощных и быстродействующих светодиодов и один высокоскоростной фотодиод, работающий на прием. Еще одна область применения оптических антенн – работа в системах транспортной информации и связи (Vehicle Information and Communication System – VICS). VICS обеспечивает водителя информацией о положении на дорогах и позволяет решить несколько задач – оптимизация маршрутов движения транспорта , экономия топлива, улучшение экологической ситуации и уменьшение аварий (оптимизация маршрута способствует снижению усталости водителя). В Японии информация для VICS передается и по атмосферным линиям, и по радиоканалам. На автомобилях установлены оптические антенны типа KUA0033A и KUA0052B, с помощью которых происходит передача/прием информации. Приемопередающий модуль KU167 можно использовать для работы в миниатюрных устройствах. Он представляет собой пару светодиод-фотодиод, смонтированных в корпусе для поверхостного монтажа размером 2.5 * 3.0 мм.
| | Передающая часть | Приемная часть | Наименование | I пр,/ I пр имп mA | Оптическая мощность | Длина волны, λ p, nm | Угол излучения 2q0,5 | Граничная частота, MHz | Время отклика, ns | I темн. nA при U обр, V. | Фототок μA при U обр 12V и Ее =5,0mW/cm2 | Емкость, фотодиода, pF | Размер площадки фотодиода , mm2 | KUA0033A | 1100 | 5.5 mW / cm2 | 870 | 40 | 55 | 4.5 | 0.5(12) | 170 | 11 | 6.7 | KUA0052B | 1300 | 4,5 mW/ cm2 | 870 | 40 | 55 | 4,4 | 0.5(12) | 170 | 11 | 6,7 | KU167 | | 2,0 mW/ sR | 880 | 140 | 12 | 30 | 10(10) | 4 | 70 | 0.3 |
Оптические датчики. Инфракрасные датчики, изготавливаемые Stanley Electric, могут применяться во многих областях промышленности, устройствах контроля поверхностей, охраны, в медицинской технике, в бытовой электронике. Датчики обнаружения объекта KU381-**. Датчики выпускаются в корпусе размером 45*11мм и имеют дистанцию детектирования 40,60 и 80 см. Они могут определять наличие объекта размером более 30*30см в контролируемой зоне при посторонней засветке до 3000 люкс. Назначение этих датчиков - работа в системах безопасности, промышленном оборудовании. Рабочий диапазон температур 0/+60 ºС. Датчик отражения KU163A. Назначение данного датчика – обнаружение отражающей поверхности и определение ее свойств. В корпусе для поверхностного монтажа размером 3*2мм установлена пара фотодиод – фототранзистор, работающая на длине волны 880нм. Величина выходного тока встроенного фототранзистора меняется от изменения фактуры контролируемой поверхности – например при отражении от полированного алюминия или от бумаги. Рекомендуемая дистанция до объекта детектирования- несколько миллиметров. Рабочий диапазон температур – 30/+85 ºС.
Датчик угла наклона KU168. В корпусе размером 5*3мм смонтированы один излучающий светодиод и пара приемных фотодиодов. При изменении угла наклона отражающей поверхности по отношению к датчику на его выходе возникает фототок, величина которого меняется в зависимости от положения контролируемой плоскости. Рекомендуемая дистанция до объекта детектирования от 2 до 7 миллиметров.
|
|