Rev Author Line No. Line
4701 kaklik 1 \documentclass[12pt,a4paper,oneside]{article}
2 \usepackage[colorlinks=true, unicode]{hyperref}
3 \usepackage[utf8]{inputenc}
4 \usepackage[czech]{babel}
5 \usepackage{graphicx}
6 \usepackage{pdfpages}
7 \textwidth 16cm \textheight 25cm
8 \topmargin -1.3cm
9 \oddsidemargin 0cm
10 \usepackage{footnote}
11 \pagestyle{empty}
12 \begin{document}
13 \title{Univerzální modul pro operační zesilovače}
14 \author{Jakub Kákona, kaklik@mlab.cz}
15 \maketitle
16  
17 \thispagestyle{empty}
18 \begin{abstract}
19 Vstupní modul s ochranou proti vysokému napětí. Může být použit v režimu se společnou zemí či s galvanickým oddělením. Je použitelný jak pro digitální, tak i pro analogové signály.
20 \end{abstract}
21  
22 \begin{figure} [htbp]
23 \begin{center}
24 \includegraphics [width=100mm] {./img/INPUTUNI01A_Top_Big.jpg}
25 \end{center}
26 \end{figure}
27  
28 \begin{figure} [b]
29 \includegraphics [width=25mm] {./img/INPUTUNI01A_QRcode.png}
30 \end{figure}
31  
32 \newpage
33 \tableofcontents
34  
35 \section{Technické parametry}
36 \begin{table}[htbp]
37 \begin{center}
38 \begin{tabular}{|c|c|p{4.7cm}|}
39 \hline
40 Parametr & Hodnota & Poznámka \\
41 \hline
42 Napájecí napětí Ext.POWER & 5 až 12V & \\
43 \hline
44 \end{tabular}
45 \end{center}
46 \end{table}
47  
48 \section{Popis konstrukce}
49  
50 \subsection{Zapojení}
51  
52 Modul konstrukčně umožňuje realizaci různých zapojení signálních vstupů. Konkrétní volba zapojení je na znalostech konstruktéra. Schéma modulu obsahuje pouze konstrukčně uvažované zapojení součástek.
53  
54 \includepdf[pages={1},landscape=true]{../../SCH/INPUTUNI.pdf}
55  
56 \subsection{Mechanická konstrukce}
57  
58 Modul klasicky předpokládá uchycení na čtyřech šroubech. Tento způsob uchycení může být problematický v případech, kdy hrozí časté vypojování a zapojování vodičů v prostřední části modulu. V takovém případě opora krajních šroubů proti základní desce nemusí být dostatečná a je vhodné modul dodatečně podložit například vytištěným plastovým dílem.
59  
60 \section{Výroba a testování}
61  
62 Plošný spoj je navržen jak pro ruční pájení, tak i pro osazování pomocí pasty. Modul se testuje optickou kontrolou spojů a následným připojením na laboratorní zdroj s omezením proudu.
63  
64 \subsubsection{Osazení}
65  
66 Modul je možné osadit i ručně. Rozložení součástek je na Obr. \ref{fig:osazovaci_plan}. Pozice vyhrazené pro součástky v pouzdru 0805 lze použít i vícenásobně, což znamená, že například kondenzátory a rezistory lze letovat na sebe. Toto řešení usnadňuje realizaci dolních propustí a dalších zapojení kde jsou využity paralelní RC obvody.
67  
68 \begin{figure} [h!tbp]
69 \centering
70 \includegraphics[trim = 8.0cm 9.5cm 8.0cm 9.5cm, clip, width=6cm]{../../CAM_DOC/O1.pdf}
71 \includegraphics[trim = 8.0cm 9.5cm 8.0cm 9.5cm, clip, width=6cm]{../../CAM_DOC/O2.pdf}
72 \caption{Osazovací plán horní a spodní strany plošného spoje}
73 \label{fig:osazovaci_plan}
74 \end{figure}
75  
76 Pro ukázku jsou zde uvedeny dvě základní možnosti osazení modulu. První varianta uvedená v tabulce \ref{seznam_soucastek_galvanic_isolation} je určena pro realizaci digitálního galvanicky odděleného vstupu. Takové zapojení je užitečné v případech, kde máme digitální signalizační signál vyvedený z nějakého průmyslového čidla. Ten má proto dobře definované logické úrovně, ale vzhledem k provoznímu prostředí na něm mohou být nebezpečné poruchy. Mikrokontrolér je potřeba před temito často vysokonapěťovými poruchami chránit a k tomu slouží právě toto zapojení.
77  
78 Druhé možné zapojení v tabulce \ref{seznam_soucastek_switch} má podobné ochranné vlastnosti jako to předchozí, ale místo digitálního výstupu se na vstup připojuje mechanický spínač. Takový případ vyžaduje odlišné zapojení, protože je to pasivní signální prvek a navíc kontakty mechanického spínače musí být pro dobrý kontakt čištěny proudem. K tomu slouží kapacita, která se nabíjí na napájecí napětí a při sepnutí spínače se vybije do odporů kontaktů, kde způsobí proudouvý náraz, který vede k velmi slabému natavení kontaktů a jejich lepšímu spojení. Takovým způsobem pak k modulu lze připojovat i velmi masivní spínače určené pro výkonové aplikace, nebo standardní nástěnné světelné spínače. Minimální vhodná velikost kapacit osazených v modulu ale samozřejmě závisí na rozměrech kontaktů. Hodnota uvedená v tabulce je vyzkoušena pro běžný nástenný světelný spínač.
79  
80  
81 \begin{savenotes}
82 \begin{table}[h!]
83 \begin{center}
84 \begin{tabular}{ |c|c|c|c| }
85 \hline
86 Počet & Označení & Typ & Pouzdro \\
87 \hline
88 8 & - & C1,C2,C3,C4,C5,C6,C7,C8 & C0805 \\
89 8 & P6SMB13A & D1,D3,D5,D7,D9,D11,D13,D15 & SMB \\
90 8 & LED3mm/SMD & D2,D4,D6,D8,D10,D12,D14,D16 & LED3 \\
91 1 & JUMP2X3 & J1 & JUMP2X3 \\
92 9 & ARK210/2 & J2,J4,J6,J8,J10,J12,J14,J16,J18 & ARK210/2 \\
93 1 & - & J3 & JUMP2X4 \\
94 8 & JUMP2X1 & J19,J20,J21,J22,J23,J24,J25,J26 & JUMP2X1 \\
95 8 & LTV357T\_SMD & Q1,Q2,Q3,Q4,Q5,Q6,Q7,Q8 & MFSOP6 \\
96 1 & - & R1 & R1206 \\
97 8 & 10k & R2,R9,R14,R23,R28,R37,R42,R49 & R0805 \\
98 8 & - & R3,R10,R15,R24,R29,R38,R45,R52 & R0805 \\
99 8 & 10 & R4,R11,R18,R25,R32,R39,R46,R53 & R0805 \\
100 8 & 1k & R5,R12,R19,R26,R33,R40,R47,R54 & R0805 \\
101 8 & - & R6,R13,R20,R27,R34,R41,R48,R55 & R0805 \\
102 8 & - & R7,R16,R21,R30,R35,R43,R50,R56 & R1206 \\
103 \hline
104 \end{tabular}
105 \end{center}
106 \caption{Seznam součástek pro případ zapojení galvanicky odděleného digitálního vstupu.}
107 \label{seznam_soucastek_galvanic_isolation}
108 \end{table}
109 \end{savenotes}
110  
111  
112 \begin{savenotes}
113 \begin{table}[h!]
114 \begin{center}
115 \begin{tabular}{ |c|c|c|c| }
116 \hline
117 Počet & Označení & Typ & Pouzdro \\
118 \hline
119 8 & 470nF & C1,C2,C3,C4,C5,C6,C7,C8 & C0805 \\
120 8 & P6SMB13A & D1,D3,D5,D7,D9,D11,D13,D15 & SMB \\
121 8 & LED3mm/SMD & D2,D4,D6,D8,D10,D12,D14,D16 & LED3 \\
122 1 & JUMP2X3 & J1 & JUMP2X3 \\
123 9 & ARK210/2 & J2,J4,J6,J8,J10,J12,J14,J16,J18 & ARK210/2 \\
124 1 & JUMP2X4 & J3 & JUMP2X4 \\
125 8 & JUMP2X1 & J19,J20,J21,J22,J23,J24,J25,J26 & JUMP2X1 \\
126 8 & LTV357T\_SMD & Q1,Q2,Q3,Q4,Q5,Q6,Q7,Q8 & MFSOP6 \\
127 1 & 0R & R1206 & \\
128 8 & 10k & R2,R9,R14,R23,R28,R37,R42,R49 & R0805 \\
129 8 & 1k & R3,R10,R15,R24,R29,R38,R45,R52 & R0805 \\
130 8 & 10 & R4,R11,R18,R25,R32,R39,R46,R53 & R0805 \\
131 8 & 1k & R5,R12,R19,R26,R33,R40,R47,R54 & R0805 \\
132 8 & - & R6,R13,R20,R27,R34,R41,R48,R55 & R0805 \\
133 8 & 1k & R7,R16,R21,R30,R35,R43,R50,R56 & R1206 \\
134 \hline
135 \end{tabular}
136 \end{center}
137 \caption{Seznam součástek pro případ připojení mechanického spínače.}
138 \label{seznam_soucastek_switch}
139 \end{table}
140 \end{savenotes}
141  
142  
143  
144 \begin{thebibliography}{99}
145  
146 \end{thebibliography}
147 \end{document}