ИС КРВЖ И КРВЖ.
ИС КР1008ВЖ18 (аналог фирмы SAMSUNG - КТ3170, MITEL - МТ8870, HUALON - НМ9270) и КР1008ВЖ19 (аналог фирмы UMC - UM91531) производит НПО "ИНТЕГРАЛ" в г. Минске.
ИС КР1008ВЖ19 представляет собой тонально - импульсный (DTMF/PULSE) номеронабиратель с параллельным вводом информации. Работает под управлением микроконтроллера (компьютера) и вырабатывает как DTMF, так и импульсные сигналы набора номера. Частоты всех необходимых двухтональных и импульсных сигналов формируются кварцевым генератором. ИС применима в аппаратуре телефонной, факсимильной и модемной связи, системах дистанционного управления.
Основные характеристики ИС КР1008ВЖ19
• Параллельный ввод 4-разрядной информации с микроконтроллера (компьютера).
• Входы и выходы микросхемы ТТЛ совместимые.
• Для обеспечения высокой точности и стабильности частот используется кварцевый генератор с частотой 3,579545 МГц.
• Напряжение питания 2,5 - 5,5 В.
• Возможность выбора импульсного коэффициента.
• Частота импульсов набора 10 Гц.
• Тональная (DTMF) передача цифр 0 - 9, *, #, А, В, С, D.
• Импульсная (PULSE) передача цифр 0 - 9, *, #, А.
• Высокий уровень выходного тонального сигнала: 2 дБ.
• Малые нелинейные искажения DTMF сигнала.
• Совместимость с интерфейсом RS-470 и СЕРТ.
Цоколёвка ИС приведена на рис. 8.1, назначение выводов в табл. 8.1, структурная схема на рис. 8.2. Временные диаграммы входов и выходов ИС КР1008ВЖ19 приведены на рис. 8.3, статические и динамические характеристики в табл. 8.2 и 8.3. Выходные сигналы DTMF и PULSE ИС КР1008ВЖ19, соответствующие параллельному коду на входах D0 - D3, приведены в табл. 8.4.
Табл. 8.1. Назначение выводов ИС КР1008ВЖ19.
| Вывод |
Обозначение |
Назначение |
| 1 |
MODE |
Вход выбора режима тональной (DTMF) передачи. При "высоком" уровне на этом входе работа выхода TONE и АСК нормальна (см. назначение выводов 14 и 16). При "низком" уровне DTMF сигнал на выходе TONE генерируется непрерывно и любые новые данные на 4-х разрядном параллельном входе DO + D3 игнорируются. Этот вход работает только тогда, когда ИС находится в режиме DTMF сигнала (на входе Т/Р - "низкий" уровень). |
| 2 |
LATCH |
Вход "загрузки". Когда входной сигнал на этом входе переходит из "низкого" уровня в "высокий" (по переднему фронту), ИС загружает данные на 4-х разрядном входе данных D0 - D3 и входе Т/Р' (вывод 4). Набор номера начинается при изменении уровня на входе LATCH из "высокого" в "низкий". Уровень сигнала на входе LATCH не должен изменяться снова от "низкого" к "высокому" и новые данные не могут быть загружены, пока уровень на выходе АСК (вывод 14) остаётся "низким". |
| 3 |
M/S |
Вход выбора импульсного коэффициента. "Высокий" уровень на этом входе устанавливает импульсный коэффициент 1,5, "низкий" - 2 (вход должен быть подсоединён либо к плюсу питания, либо к общему выводу). Изменение состояния этого вывода, когда вход выборки кристалла СЕ (вывод 13) находится в активном ("низкий" уровень) состоянии, разрешает тестовый режим. |
| 4 |
Т/Р |
Вход выбора способа передачи (DTMF или PULSE). Вход устанавливает, какой из режимов - тональный ("низкий" уровень) или импульсный ("высокий" уровень) будет активным. Он загружается вместе с 4-х разрядным кодом данных по входам D0 - D3. |
| 5 6 7 8 |
D0 Dl D2 D3 |
4-х разрядный вход данных. Этот 4-х разрядный параллельный вход используется для получения данных с микроконтроллера. (Диаграмма входных и выходных сигналов показана на рис. 8.3). Входные данные на этих входах должны быть поданы до или во время переднего фронта сигнала "загрузки". |
| 9 |
DP |
Выход импульсного ключа. Выход выполнен на n-канальном КМОП транзисторе с открытым стоком. Во время набора импульсы разрыва линии замыкаются ключом на общий провод. Во всех других случаях ключ закрыт. Частота набора составляет 10 Гц, а межсерийная пауза - 823 мс. (Состояние этого вывода в тестовом режиме описано ниже). |
| 10 |
OV |
Общий вывод (минус питания). |
| 11 |
OSC0 |
Выход генератора. |
| Вывод | Обозначение | Назначение |
| 12 | OSC1 | Вход генератора. ИС содержит генератор с необходимыми развязывающими конденсаторами и резистором обратной связи в своём корпусе. Поэтому для работы генератора достаточно подключить стандартный телевизионный кварц на частоту 3,579545 МГц к выводам OSCO и OSC1. (Практика показала, что в некоторых случаях генератор ИС КР1008ВЖ19 не запускается без конденсаторов ёмкостью 30 пкф, подключенных с выводов OSCO и OSC1 к общему проводу). Можно также подать внешнюю тактовую частоту непосредственно на вывод OSC1. Работа генератора возможна только при "низком" уровне на входе СЕ. |
| 13 | CS | Вход выборки кристалла. Вход контролирует запуск генератора и служит для начальной установки микросхемы. "Низкий" уровень разрешает работу микросхемы, "высокий" - запрещает. |
| 14 | АСК | Выход "подтверждение". Формирует сигнал "подтверждение" для микроконтроллера. Когда ИС готова набрать следующую цифру, на выводе АСК появляется "высокий" уровень. Он становится "низким" сразу после прохождения переднего фронта сигнала "загрузки" и остаётся в этом состоянии до тех пор, пока не освободится регистр входных данных (рис. 8.2), т. е. не закончится набор загруженной цифры. |
| 15 | TONE | Выход тонального (DTMF) сигнала. Состоит из n-р-n транзистора, коллектор которого подключен внутри ИС к плюсу питания, а эмиттер является выходом DTMF сигнала. Сформированный DTMF сигнал внутри ИС подаётся на базу этого транзистора, включенного по схеме эмиттерного повторителя с резистором, установленным между выводом ИС и общим проводом. С резистора сигнал подаётся на внешний усилитель на транзисторе с общим коллектором, или включенным по схеме Дарлингтона. Длительность DTMF сигнала составляет 70 мс, межцифровой интервал - 70 мс. Типовое выходное сопротивление DTMF сигнала составляет 1,25 кОм. Статический коэффициент передачи тока (h21e) n-p-n транзистора не менее 30 при токе коллектора (Iк) = 3 мА. |
| 16 | UDD | Напряжение питания (2,5...5,5 В). (Плюс питания). |
Предельно допустимые характеристики ИС КР1008ВЖ19: • Напряжение питания (OV + UDD) .................................. от -0.3 В до +10 В. • Входное напряжение (Uin) ................................. от -0,3 В до (UDD + 0,3) В. • Допустимая рассеиваемая мощность (при 25 С) ........................... 600 мВт. • Рабочая температура (Тор) ........................................... от -20 С до +70 С. • Температура хранения (ТsтG) ........................ от -55 С до +125° С. Работа ИС в предельных режимах не рекомендуется. Их превышение вызывает повреждение микросхемы. Для надёжной работы ИС рекомендуется руководствоваться статическими и динамическими характеристиками, приведёнными в табл. 8.2 и 8.3. Табл. 8.2. Статические характеристики ИС КР1008ВЖ19.
| Параметры | Обозначение | Значение | Режим измерения | ||
| мин. | тип. | макс. | |||
| Напряжение питания, В | UDD | 2,5 | 5,5 | ||
| Ток потребления, мА | IDD | 0,42 | 1 | СЕ = "0" | |
| Ток хранения, мкА | Iso | 5 | 8 | СЕ = "1" | |
| Входной ток по выводу DP, мА | IOL1 IOL2 | 1 3 | UDD=2,5 В; UoL=0,4 В UDD = 5 В; UoL= 0,4 В | ||
| Входное напряжение "высокого" уровня, В | UIH | 0,8 | UDD | ||
| Входное напряжение "низкого" уровня, В | UIL | 0 | 0,2 | UDD = 3,6 В | |
| Входной ток "высокого" уровня, мкА | IIH | 0,05 | |||
| Входной ток "низкого" уровня, мкА | IIL | -0,05 | |||
| Выходной ток по выводу АСК,мА | IOHACK | 1,6 | UDD = 5 В; UoH = 2,4 В | ||
| Входной ток по выводу АСК,мА | IOLACK | 4 | UDD = 5 В; UOL = 0,4 В | ||
| Амплитуда DTMF сигнала верхней группы частот, В (от пика до пика) | UOR | 0,779 0.98 | 0,84 1,07 | 0,91 1,18 | UDD=2,5B; RL=2,2KOM UDD=5B; RL.=2.2KOM |
| Амплитуда DTMF сигнала нижней группы частот, В (от пика до пика) | UOR | 0,98 1,25 | 1,06 1,35 | 1,16 1,45 | UDD=2.5B; RL=2,2KOM UDD=5B; RL=2,2к0м |
| Нелинейные искажения DTMF сигнала, % | Dis | 1 | 5 |
Табл. 8.3. Динамические характеристики ИС КР1008ВЖ19.
| Параметры | Обозначение | Значение | Режим измерения | ||
| мин. | тип. | макс. | |||
| Импульсный (PULSE) режим набора | |||||
| Импульсный коэффициент | M/S | 2 1,5 | M/S = "0" M/S = "1" | ||
| Длительность замыкающих импульсов набора, мс | Тм | 33,3 40 | M/S = "0" M/S= "1" | ||
| Длительность размыкающих импульсов набора, мс | Тв | 66,6 60 | M/S = "0" M/S="1" | ||
| Межсерийная пауза, мс | TIDP | 783 790 | M/S= "1" M/S = "0" | ||
| Предсерийная пауза, мс | TPDP | 15 15 | M/S = "1" M/S ="0" | ||
| Тональный (DTMF) режим набора | |||||
| Длительность тональной посылки, мс | TMFD | 70 | |||
| Межцифровая пауза между тональными посылками, мс | TTIDP | 70 | |||
| Предцифровая пауза, мс | ТTPDP | 0 | |||
| Время запуска генератора, мс | TSTART | 5 |
Табл. 8.4. Выходные сигналы ИС КР1008ВЖ19, соответствующие параллельному коду на входах D0 - D3.
| D3 | D2 | D1 | DO | DTMF передача | Импульсная передача (число импульсов) |
| 0 | 0 | 0 | 0 | * | 10 |
| 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 |
| 0 | 0 | 1 | 0 | 2 | 2 |
| 0 | 0 | 1 | 1 | 3 | 3 |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 4 | 4 |
| 0 | 1 | 0 | 1 | 5 | 5 |
| 0 | 1 | 1 | 0 | 6 | 6 |
| 0 | 1 | 1 | 1 | 7 | 7 |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 8 | 8 |
| 1 | 0 | 0 | 1 | 9 | 9 |
| 1 | 0 | 1 | 0 | 0 | 10 |
| 1 | 0 | 1 | 1 | # | 11 |
| 1 | 1 | 0 | 0 | А | 12 |
| 1 | 1 | 0 | 1 | В | 13 |
| 1 | 1 | 1 | 0 | С | 14 |
| 1 | 1 | 1 | 1 | D | Запрещ. комбинация |
На рис. 8.4. приведена схема включения ИС КР1008ВЖ19. Входы DO -D3, LATCH и выход АСК подключены к микроконтроллеру. Выход TONE подключен к усилителю сигнала DTMF, a DP к импульсному ключу. Если используется ИС UM91531, то конденсаторы С2 и СЗ можно не применять. На рис. 8.5 приведена схема включения ИС КР1008ВЖ19 в качестве номеронабирателя. Для преобразования сигналов клавиатуры в двоичный код используется ИС приоритетного шифратора 8-3 К556ИВ1. При нажатии одной из кнопок клавиатуры "0" - "7" на выходах А0 - A3 (выводы 9, 7, 6) формируется двоичный код этой цифры. Логические элементы DD2.4 - DD2.6 инвертируют его и подают на входы D0 - D2 ИС КР1008ВЖ19. На выходе GS ИС К555ИВ1 (вывод 14) в момент нажатия кнопки клавиатуры изменяется уровень из "высокого" в "низкий", а на выходе инвертора DD2.3 из "низкого" в "высокий". Изменение уровня из "низкого" в "высокий" на входе LATCH загружает двоичный код на входах D0 - D3. В момент отпускания кнопки клавиатуры обратное изменение уровня на выходе GS ИС К555ИВ1 и на входе LATCH ИС КР1008ВЖ19 приводит к набору номера на выходе TONE
или DP (в зависимости от положения переключателя SA1). С момента загрузки двоичного кода и до окончания набора цифры горит светодиод VD1. Во время свечения светодиода VD1 набор следующей цифры невозможен. Если перевести переключатель SA2 в разомкнутое состояние, то это позволит производить набор цифр больше 7. В тестовом режиме ИС КР1008ВЖ19 позволяет осуществлять тональный и импульсный набор номера с гораздо более высокой скоростью.
Если изменить состояние входа M/S, когда вход выборки кристалла СЕ (вывод 13) находится в активном ("низкий" уровень) состоянии, включается тестовый режим. ИС остаётся в тестовом режиме до тех пор, пока не будет отключена. Импульсный набор номера в тестовом режиме осуществляется в 48 раз быстрее (с частотой 480 Гц). Тональный набор номера осуществляется в 8 раз быстрее (длительность тональной посылки и паузы между тональными посылками составляет 8,75 мс). При этом нижняя и верхняя группа частот разделяются по выходам TONE и DP. Для цифр 0, 1, 6, 8 на выходе TONE будет присутствовать сигнал с частотой нижней группы двухчастотной посылки, а на выходе DP - верхней. Для цифр 2, 3, 4, 5, 8, 9, *, #, А, В, С, D на выходе TONE будет присутствовать сигнал с частотой верхней группы, а на выходе DP - нижней. На выход TONE подаётся синусоидальный сигнал, а на выход DP - прямоугольные импульсы соответствующей частоты. Микросхема КР1008ВЖ18 представляет собой приёмник - декодер двухтонального (DTMF) сигнала (код 2 из 8). ИС изготавливается в пластмассовом корпусе типа 2104.18-А (DIP-18) по КМОП технологии и содержит полосовые фильтры на переключаемых конденсаторах. Микросхема контролирует длительности поступающих двухтональных посылок и пауз между ними. Выходная информация выводится в виде 4-разрядного двоичного кода. Тактирование микросхемы осуществляется кварцевым генератором. Основные характеристики ИС КР1008ВЖ18 • Детектирование всех 16 стандартных DTMF сигналов. • Низкая потребляемая мощность: 15 мВт. • Один источник питания: 5 В±5%. • Используется стандартный телевизионный кварцевый резонатор с частотой 3,579545 МГц. • Выходы с тремя состояниями. • Режим понижения потребляемой мощности в неактивном состоянии. • Низкая вероятность ошибки декодирования: 1/10000. Основные области применения ИС КР1008ВЖ18 ° Приёмные устройства АТС. ° Системы передачи сигнала поискового вызова. ° Дистанционные системы управления. ° Системы кредитных карт. ° Пейджеры. ° Автоответчики. ° Бытовые автоматические системы. ° Мобильные радиосистемы. Цоколёвка ИС приведена на рис. 8.6, назначение выводов в табл. 8.5, структурная схема на рис. 8.7.
Электрические и временные характеристики приведены в табл. 8.6. Временные диаграммы входов и выходов приведены на рис. 8.8, параллельный код на выходах Q1 - Q4, соответствующий входному двухтональному (DTMF) сигналу, - в табл. 8.7.
Табл. 8.5. Назначение выводов ИС КР1008ВЖ18.
| Вывод | Обозначение | Назначение |
| 1 | IN+ | Неинвертирующий вход операционного усилителя. |
| 2 | IN- | Инвертирующий вход операционного усилителя. |
| 3 | GS | Выход операционного усилителя. Используется для подключения резистора, который задаёт коэффициент усиления операционного усилителя. |
| 4 | UST | Выход опорного напряжения (U/2). Может использоваться для смещения входов операционного усилителя. |
| Вывод | Обозначение | Назначение |
| 5 | IIN | Вход запрещения. ' * "Высокий" уровень на этом входе запрещает декодирование DTMF сигнала. |
| 6 | PDN | Вход установки режима понижения потребляемой мощности. Понижение потребляемой мощности происходит при "высоком" уровне на этом входе. |
| 7 | OSC1 | Тактовый вход. Недорогой кварцевый резонатор на частоту 3,579545, подсоединённый к выводам OSC1 и OSC2 обеспечивает работу внутреннего генератора. (В некоторых случаях для ИС КР1008ВЖ18 необходимо установить конденсаторы ёмкостью 30 пкф между тактовыми выводами генератора и общим проводом). Можно также подать внешнюю тактовую частоту непосредственно на тактовый вход. |
| 8 | OSC2 | Тактовый выход. |
| 9 | GND | Общий вывод. |
| 10 | ОЕ | Вход разрешения выхода данных. Выходы Q1 - Q4 представляют собой КМОП ключи, которые открыты, если на входе ОЕ "высокий" уровень, и закрыты (в высокоимпедансном состоянии) при "низком" логическом уровне на входе ОЕ. |
| 11 12 13 14 | Q1 Q2 Q3 Q4 | Выходы данных с тремя состояниями. Когда выходы открыты (ОЕ = "1"), на них представлен двоичный код, соответствующий последнему поступившему тональному сигналу (табл. 8.7). |
| 15 | DSO | Выход задержанного управления. Продолжительность выходного сигнала ("высокий" уровень) на этом выходе соответствует продолжительности тонального сигнала, поступившего на вход ИС. "Высокий" уровень присутствует с момента опознавания сигнала DTMF (длительностью не менее 40 мс) и поступления декодированного двоичного кода на выходы данных Q1 - Q4. Выход DSO возвращается в состояние "низкого" уровня, когда напряжение на выводе 17 (SI/GTO) становится ниже порогового уровня входа управления SI (UTS=2,4 В при UDD = 5 В (см. рис. 8.8). |
| 18 | ESO | Выход раннего управления. На этом выходе немедленно появляется "высокий" уровень, когда сигнал DTMF опознаётся схемой обработки цифрового сигнала (рис. 8.7). Любые мгновенные потери сигнала DTMF вызывают возвращение состояния выхода ESO в "низкий" уровень. |
| 17 | SI/GTO | Двунаправленный: Вход управления/Выход установки заданного времени. При напряжении на этом входе выше уровня UTS (2,4 В при UDD = 5 В) DTMF сигнал обрабатывается по цифровому алгоритму ИС, и обновляется состояние выходов 4-разрядного кода данных (Q1 - Q4). При напряжении ниже UTN регистры ИС освобождаются для принятия нового сигнала, а состояние выходов Q1 - Q4 не изменяется. При помощи внешних элементов на выходе GTO можно установить временные параметры обработки сигнала DTMF, а его состояние определяется функционированием выхода ESO и напряжением на входе SI (см. рис. 8.8). |
| 18 | UDD | Плюс питания (+5 В). |
Предельно допустимые характеристики. ИС КР1008ВЖ18: Максимальное напряжение питания (UDD) ................... 6 В. Входное напряжение аналогового сигнала (UINA) ....... от -0,3 В до (UDD + 0,3) В. Входное напряжение цифрового сигнала (UIND) ......... от -0,3 В до (UDD + 0,3) В. Максимальный постоянный входной ток для любого вывода (1м) .......... 10 мА. Рабочая температура (ТOPR) ............................................... от -40 С до +85 С. Температура хранения (ТSTG) ........................................... от -60 С до +15 С. Табл. 8.6. Электрические и временные характеристики ИС КР1008ВЖ18.
| Параметры | Обозначение | Значение | Режим измерения | ||
| мин | тип. | макс | |||
| Напряжение питания, В | UDD | 4,75Г ,75 | 5,0 | 5,25 | |
| Ток потребления, мА | IDD | 3,0 | 9,0 | PDN = "0" | |
| Ток хранения, мкА | IDDQ | 10 | 25 | PDN = "1" | |
| Потребляемая мощность, мВт | PD | 15 | 45 | PDN = "0" | |
| Входное напряжение "высокого" уровня, В | UIH | 3,5 | UDD = 5В | ||
| Входное напряжение "низкого" уровня, В | UIL | 1,5 | UDD=5 B | ||
| Входной ток утечки, мкА | IIH/ IIL | 0,1 | UIN = 0В или UDD | ||
| Входной ток вывода ОЕ, мкА | IOEI | 7,5 | 20 | OE=0B, UDD=5B | |
| Входное сопротивление аналогового входа, МОм | RI | 10 | fiN = 1 кГц | ||
| Пороговое напряжение входа управления SI, В | UTS | 2,2 | 2,4 | 2,5 | UDD=5B |
| Выходное напряжение "низкого" уровня, В | UOL | 0,03 | |||
| Выходное напряжение "высокого" уровня, В | UOH | UDD- 0,03 | |||
| Выходной ток "низкого" уровня, мА | IOL | 1,0 | 2,5 | UOL= 0,4В | |
| Выходной ток "высокого" уровня, В | IOH | 0,4 | 0,8 | UOH = 4,6В | |
| Выходное опорное напряжение на выходе UST, В | UST | 2. 3 | 2,5 | 2,7 | UDD= 5В |
| Выходное сопротивление выхода UST, Ом | ROR | 1 | |||
| Уровень входного сигнала (каждого тона двухтональной посылки), дБ | UI | -29 | +1 | ||
| Уровень входного сигнала (каждого тона двухтональной посылки), мВ | UI | 27,5 | 869 | ||
| Девиация тонального сигнала | f | +1,5% ±2Гц | |||
| Длительность обработки тонального сигнала, мс | tREC | 20 | 40 | Устанавливается внешними элементами | |
| Длительность обработки межцифровой паузы, мс | tID | 20 | 40 | Устанавливается внешними элементами | |
| Время опознавания тонального сигнала, мс | tDP | 6 | 11 | 14 | |
| Время опознавания межцифровой паузы, мс | tDA | 0,5 | 4 | 8,5 |
