Средства и методы разработки

[Гальваническая развязка для изолированных модульков с двухсторонней передачей информации]. Достижима проходная емкость менее 1 пф! Трансформаторы рулят! http://caxapa.ru/790971.html
http://caxapa.ru/823524.html
Мы знаем про серийные трансформаторы от Coilcraft -> с проходной емкостью 0.87 пф и ценой в тысячном опте менее $1.5 Мы знаем про пример статьи, где описан трансформатор с проходной 1.7пф и напряжением изоляции 10КВ http://caxapa.ru/823242.html Мы знаем про LTC6820 - isoSPI Isolated Communications Interface --> Там описан очень интересный протокол, заточенный под трансформаторную развязку. Суть его проста. 1 (условно) передается импульсом в +, а потом импульсом в - длительностью t1 0 (условно) передается импульсом в -, а потом импульсом в + длительностью t1 Есть такая же сигнализация с длительностью t2. Между сдвоенными импульсами пауза (0 на диф. паре, никто не драйверит ее ни в +, ни в -) длительностью существенно больше t1 и t2. Желающие курят дш на LTC6820 - там много интересного. В целом "манчестер с паузами". И тут мне пришла в голову идея очень простого кодирования для трансформаторной развязки. Это кодирование не ставит рекордов по спектральной эффективности, оно оно очень простое, имеет узкий спектр, и dc balance на периоде 2 длительности одного "базового интервала". 1 (условно) передается импульсом в +, а потом импульсом в - длительностью t 0 (условно) передается импульсом в -, а потом импульсом в + длительностью t далее пауза длиной 1.5t (в наших обсуждениях по разным видам кодирования что-то очень похожее было. не могу найти) Плюсы: -- все фронты всегда на одном и том же месте. PLL очень прост, но он не обязателен -- длительность 0 и 1 всегда одинакова -- длительность паузы не интерферирует с длительностью сигнальных периодов. -- декодер и кодер очень просты. Максимальная тактовая приемника - 2/t, в виде двух противофазных клоков -- простой приемник имеет 2 компаратора (+ импульс и - импульс, с гистерезисом), и измеряет интервал между фронтами компараторов и порядок срабатывания. -- помеха в одном бите собьет только бит и не вызовет распространения ошибки -- не считая измерения интервала приемник не требует тактовой, он самосинхронизирующийся по фронтам, которые обязательно есть в каждом переданном бите -- dc balance на периоде 2t -- легко ввести маркер, скажем, длительность 3t - паузы - начало и конец сообщения Что касается полосы. У манчестера максимальная компонента 2f (f - битовая частота), у нас 3.5f. В варианте трансформаторной развязки, при достаточно высокой граничной частоте современных трансформаторов, это не критично. Очень важно, что спектр у такого сигнала будет очень узкий. Значит, нужно трансформатор с высокой граничной частотой, но не широкополосный! Это позволяет компенсировать паразитную индуктивность рассеивания (не знаю деталей, но придумать можно). Что касается кодера и декодера, то расклад такой. LTC6820 в опте катушка стоит $2.8 Дешевые MEMS генераторы стоят от $0.45 http://caxapa.ru/802221.html Подходящий сдвоенный компаратор MAX9012EUA+ стоит в опте $1.8 (первый попавшийся, точно можно найти дешевле и лучше) FPGA, внутри блоки до 100 Мгц получаются нормально ICE40UL1K-SWG16I 10 I/O 16WLCSP -40°C ~ 100°C (TJ) BGA 0.35 1248 LE без PLL 100 - $1.3655 ICE40UL1K-CM36AI 26 I/O 36UCBGA -40°C ~ 100°C (TJ) BGA 0.4 1248 LE c PLL 100 - $1.8251 "Контроллер" нашего протокола сдвоенный компаратор + MEMS + FPGA =~$4 Что касается материала трансформатора. У Laird-Signal Integrity Products на digikey лежат 2 мелких кольца диаметром чуть менее 4 мм и со смешной ценой из ВЧ материала № 25. ДШ вложен 25T0135-60P 100 $0.0341 25T0155-10P 100 $0.0349 Используя полудуплекс можно обойтись одним трансформатором для минимизации проходной емкости. Используя типовой трансформатор с граничной 30-50 МГц (а ля 100 мбит Ethernet), можно получить пиковую битовую скорость 10мбит, и эффективную скорость обмена в каждую сторону 3-4 мбита (накладные расходы протокола и проч).