Универсальный внешний накопитель для всех iOS-устройств, совместим с PC/Mac, Android
Header Banner
8 800 100 5771 | +7 495 540 4266
c 9:00 до 24:00 пн-пт | c 10:00 до 18:00 сб
0 Comments

Содержание

2ТРМ1 обновленный погодозависимый двухканальный регулятор с RS-485

2ТРМ1 – промышленный терморегулятор, предназначенный для измерения, регистрации или автоматического регулирования температуры, а также других физических величин (давление, влажность, уровень, расход и т.д.) по одному или двум каналам одновременно.

Прибор проходит процедуру регистрации в Государственном реестре средств измерений. На текущий момент средством измерения не является. Вы можете заказать 2ТРМ1 с поверкой и сертификатом средства измерения предыдущей модификации.

2ТРМ1 в корпусе для крепления в щит Щ1 и Щ2

уже в продаже

2ТРМ1 в компактном корпусе для крепления в щит Щ5 и на DIN-рейку

Cтарт продаж IV квартал 2021 года. Заказать 2ТРМ1-Х.
У

2ТРМ1 в корпусе для крепления на стену Н

Старт продаж II квартал 2022 года. Заказать 2ТРМ1-Х.У

Возможности регулятора:

  1. Измерение и регулирование физических величин по двум каналам;
  2. Погодозависимое регулирование;
  3. Контроль обрыва связи с исполнительными механизмами;
  4. Регистрация и управление исполнительными механизмами сигналом 4…20мА или 0…10В;
  5. Сигнализация о выходе измеряемой величины за заданные пределы;
  6. Регулирование по разности двух физических величин;
  7. Ручной режим управления исполнительными механизмами.

Преимущества

Сравнительная таблица линеек

Корпус

Цифровой индикатор

Один

Два

Кнопки управления

Три

Четыре

Клеммная колодка

Лепестковая

Лифтовая

Высота индикатора

14 мм

20 мм

Монтаж в щит

Одна плоскость, штыревой зацеп

Одна или две плоскости, «трещетка»

Шунт для входных сигналов тока

Внешний

Встроенный

RS-485

Отсутствует

По заказу

Уплотнитель для обеспечения IP

Съемный

Встроенный

Корпусное исполнение Щ5, 48×48мм

Нет

Есть

Погодозависимое регулирование

Нет

Есть

Ручной режим управления

Нет

Есть

Контроль аварии LBA

Нет

Есть

Исполнение на -40°С

Заказная позиция

Стандартная позиция

1.

4 Принципиальная электрическая схема объекта, ее описание. Монтаж, наладка и эксплуатация автоматизированной системы управления соляной ванной

Похожие главы из других работ:

Автоматизация теплового и технологического режимов дуговой печи ДСП-180 в условиях ЭСПЦ ОАО “ММК”

4. ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИМ РЕЖИМОМ ДСП-180

Принципиальная электрическая схема управления энергетическим режимом ДСП-180 приведена на схеме Д.А.220200.005.БР.10.Э0. На клеммы 2 – 9 микропроцессорного контроллера, поз. РМК, поступает 4 сигнала: вторичный ток с катушки Роговского, поз. 35а-1…

Автоматизация управления широкоуниверсальным фрезерным станком

4.1 Электрическая принципиальная схема электроавтоматики станка

Схема электроавтоматики станка содержит: 1 – подключение к питанию комплектных электроприводов подач с указанием выходов контроля состояния: готовность привода, управление приводом, термозащита; соединение блоков управления с двигателями.

..

Автоматизированный электропривод продольнострогательного станка

2.4 принципиальная электрическая схема силовой части

Принципиальная схема выбирается по [4]. Для номинального тока Iном = 320 А выбираем схему, приведенную на рис. 1.3 [4]: Рисунок 5. Силовая часть однодвигательного электропривода серии КТЭУ, Iном = 320 А…

Бытовой компрессионный холодильник Стинол-102

2.4.1 Электрическая схема и её описание

С технической точки зрения, холодильник Стинол-102 является одним из самых сложных аппаратов в семействе бытовых холодильников Стинол…

Выбор электродвигателя установки и его назначение

3. Принципиальная электрическая схема управления установкой и ее анализ (режим работы, виды защиты, наладка)

Электрическая схема управления электроводонагревателем ЭПЗ-100И2 приведена на рисунке 1,б. Температура нагрева воды задается датчиком температуры ВК.1: максимальную уставку датчика устанавливают на 186 нагрев до 90. ..95°С, минимальную — на 80…85°С…

Выпарная установка непрерывного действия с равными поверхностями нагрева

2. Принципиальная схема установки и её описание

Рис.1. Принципиальная схема трехкорпусной выпарной установки: 1– емкость исходного раствора; 2.10 — насосы; 3 — теплообменник-подогреватель; 4 –6 выпарные аппараты: 7 — барометрический конденсатор, 8 — вакуум-насос…

Исследование асинхронного исполнительного двигателя с полным немагнитным ротором

Схема электрическая принципиальная лабораторного макета

Проектирование системы автоматической стабилизации тока ваерной лебедки

1. Принципиальная схема и описание принципа действия системы

На рис.1 представлена принципиальная схема автоматического регулирования ваерных лебедок на судах типа “Атлантик-333″…

Пульт проверки автомата подогрева стекла

3.3.6 Принципиальная электрическая схема устройства индикации.
Описание работы схемы

Схема обеспечивает индикацию 4-х десятичных цифр на семисегментных полупроводниковых индикаторах. Ввод информации производится параллельно в двоично-десятичном коде…

Разработка систем управления для электроприводов постоянного и переменного тока

1.4 Принципиальная электрическая схема

В задачу разработки принципиальной электрической схемы входит определение параметров элементов схемы. Принципиальная электрическая схема задатчика интенсивности (ЗИ), регуляторов тока и скорости представлены на рис. 1.13…

Расчет систем автоматического регулирования

2. Принципиальная схема САР и ее краткое описание

Регулирование расхода воды в ЗВО МНЛЗ

2.. Принципиальная электрическая схема регулирования расхода воды в зону вторичного охлаждения

Принципиальная электрическая схема предназначена для определения полного состава элементов схемы и связи между элементами с целью определения принципа работы системы. ..

Система теплоснабжения предприятия молочной промышленности в городе Одесса

5.1 Принципиальная схема системы теплоснабжения. Её описание

Из бака для питательной воды вода с помощью насосов подается в экономайзеры, где происходит подогрев питательной воды, далее вода поступает в котлоагрегаты, где вскипает с образованием пара…

Средства и способы автоматизации производственных процессов

2. Принципиальная схема и описание работы прибора ЭРП-61

Описание работы ЭРП-61. На рис.1 дана принципиальная схема прибора ЭРП-61 с подключённым термометром сопротивления Rt и исполнительным механизмом ИМ. Измерительная схема представляет собой автоматически уравновешивающийся мост…

Теплотехнический контроль котлоагрегата

4.1 Принципиальная электрическая схема

Бесшкальные электрические дифманометры-pacxoдомеры, работающие в комплекте со вторичными приборами, служат для дистанционной передачи показаний на щиты управления агрегатами. ..

▶▷▶▷ принципиальная электрическая схема калина универсал

▶▷▶▷ принципиальная электрическая схема калина универсал
ИнтерфейсРусский/Английский
Тип лицензияFree
Кол-во просмотров257
Кол-во загрузок132 раз
Обновление:13-05-2019

принципиальная электрическая схема калина универсал – Лада Калина Схемы электрических соединений автомобиля vnxsucontentavtovazkalina_electroshemahtml Cached – Схема электрическая принципиальная модуля управления светотехникой приведена в приложении А – Схема электрическая принципиальная комбинации приборов приведена в приложении Б Электросхемы Калины клуб-ладарфelektro-shema-kalinahtml Cached Электросхемы Калины – набор схем электрооборудования ВАЗ 1117, 1118 и 1119 Принципиальная Электрическая Схема Калина Универсал – Image Results More Принципиальная Электрическая Схема Калина Универсал images Электрическая схема автомобиля ЛАДА КАЛИНА electroshemirupubllada_kalina1-1-0-43 Cached Схему проводки автомобиля ЛАДА КАЛИНА и других блоков электрооборудования моделей ВАЗ ЛАДА Калина ::: Схема – MadyarNET madyarnetcarel_shemekalinakalina_1htm Cached Автор сайта не несет никакой ответственности за то, что Вы можете сделать со своим или чужим автомобилем, руководствуясь информацией, взятой со страниц сайта схема лада калина, электрическая схема калина avtolektronrusxema-elektrooborudovaniyaelektricheska Cached Электрическая схема Калина однопроводная имеет четыре основные жгута схемы жгутов и принципиальная схема подключения представлены Электрические схемы на новую Калину 2 Хэтчбек 2192ru?cat80pcat2 Cached Схема заднего жгута проводов Данная принципиальная схема также состоит из двух частей, обратите на это внимание Схема электрическая калины myautojofome533433html Cached Схема соединений жгута проводов панели приборов Лада Калина (Lada Kalina) еще 2 фото Схема электрических соединений жгута проводов заднего автомобиля lada kalina 11174 LADA 1117 Калина Универсал Рис1 Электрическая схема myautojofome313646html Cached Отзывы владельца про ВАЗ калина универсал еще 1 Калина схема электрическая Электрическую Схему Шевроле Нива – nonsocialist locomotion469weeblycomblogelektricheskuyu-shemu Cached ВАЗ Нива Шевролет Принципиальная электрическая схема автомобиля ВАЗ 2123 ВАЗ Нива Шевролет Принципиальная электрическая схема Электрическая схема автомобиля NIVA CHEVROLET С Chevrolet NIVA ваша Электрические схемы Лада Гранта ЛадаОнлайн – все самое ладаонлайнdo-my-selfrepairrepair Cached Схема электрическая соединений автомобиля Lada Granta лифтбек: Калина седан и универсал Promotional Results For You Free Download Mozilla Firefox Web Browser wwwmozillaorg Download Firefox – the faster, smarter, easier way to browse the web and all of 1 2 3 4 5 Next 1,500

  • Lada Drive Active: горячие Гранта и Калина. Для универсала Lada Kalina Cross с октября будет доступе
  • н еще один цвет синий металлик, а в интерьере возможен опциональный вариант отделки в серо… Автомобиль без принципиальных изменений продержался в производстве 20 лет. В 1980 году ему на смену приш
  • мобиль без принципиальных изменений продержался в производстве 20 лет. В 1980 году ему на смену пришел Patrol 160, который выпускался до 1987 года. ТСУ для ВАЗ 1118 Калина седан, ВАЗ 1117 Калина универсал и ВАЗ 2190 Гранта (со сварным шаром) 2004- без выреза бампера. Новинки автомобильного рынка и их тест-драйв. Краш-тесты, фотографии. Лада Калина 1117 современный российский универсал, европейского дизайна. Очень приятная опция – электрические подъемники передних стекол. …изменений в отдельные приказы региональной энергетической комиссии департамента цен и тарифов Краснодарского края следующие изменения: в пункте 2 приложения 1 слова Для потребителей в случае отсутствия дифференциации тарифов по схеме.
    .. ОТ СОЛДАТА ДО ГЕНЕРАЛА. Москва Академия исторических наук. В томе представлены в авторской редакции воспоми- нания 50-ти ветеранов войны, проживающих в Краснодарском крае. Нева универсал. Схема принципиальная электрическая. Е1 Болт заземления 1 Е2, Е3 Стартер 80С 220 В 2. Исходниками схемы послужили SVG-файлы из KIA Shop Manual 2007 (если кто знает как преобразовать формат SWF (Adobe Flash), который используется в Shop Manual 2008 в PDF – поделитесь советом… Универсал 1701, изданный гетманом И. С. Мазепой (См. Мазепа ) , узаконил барщину; начались ограничения крестьянских переходов (запрещения ухода на слободы, вступления в казацкие полки и т.д.). Старшине принадлежали промышленные предприятия: селитренные, стеклянные, железоделательные. В прошлом году АвтоСреда первой узнала о том, что АВТОВАЗ собирается выпустить электрокар Эллада, построенный на базе рестайлинговой Калины. quot;Рабочей тележкойquot; для новой quot;Элладыquot; станет LADA Kalina второго поколения в кузове quot;универсалquot;.
    ..

фотографии. Лада Калина 1117 современный российский универсал

изданный гетманом И. С. Мазепой (См. Мазепа )

  • электрическая схема калина avtolektronrusxema-elektrooborudovaniyaelektricheska Cached Электрическая схема Калина однопроводная имеет четыре основные жгута схемы жгутов и принципиальная схема подключения представлены Электрические схемы на новую Калину 2 Хэтчбек 2192ru?cat80pcat2 Cached Схема заднего жгута проводов Данная принципиальная схема также состоит из двух частей
  • smarter
  • что Вы можете сделать со своим или чужим автомобилем

is not in this users list of permitted IP addresses vlaXML

Lada Drive Active: горячие Гранта и Калина. Для универсала Lada Kalina Cross с октября будет доступен еще один цвет синий металлик, а в интерьере возможен опциональный вариант отделки в серо… Автомобиль без принципиальных изменений продержался в производстве 20 лет. В 1980 году ему на смену пришел Patrol 160, который выпускался до 1987 года. ТСУ для ВАЗ 1118 Калина седан, ВАЗ 1117 Калина универсал и ВАЗ 2190 Гранта (со сварным шаром) 2004- без выреза бампера. Новинки автомобильного рынка и их тест-драйв. Краш-тесты, фотографии. Лада Калина 1117 современный российский универсал, европейского дизайна. Очень приятная опция – электрические подъемники передних стекол. …изменений в отдельные приказы региональной энергетической комиссии департамента цен и тарифов Краснодарского края следующие изменения: в пункте 2 приложения 1 слова Для потребителей в случае отсутствия дифференциации тарифов по схеме… ОТ СОЛДАТА ДО ГЕНЕРАЛА. Москва Академия исторических наук. В томе представлены в авторской редакции воспоми- нания 50-ти ветеранов войны, проживающих в Краснодарском крае. Нева универсал. Схема принципиальная электрическая. Е1 Болт заземления 1 Е2, Е3 Стартер 80С 220 В 2. Исходниками схемы послужили SVG-файлы из KIA Shop Manual 2007 (если кто знает как преобразовать формат SWF (Adobe Flash), который используется в Shop Manual 2008 в PDF – поделитесь советом. .. Универсал 1701, изданный гетманом И. С. Мазепой (См. Мазепа ) , узаконил барщину; начались ограничения крестьянских переходов (запрещения ухода на слободы, вступления в казацкие полки и т.д.). Старшине принадлежали промышленные предприятия: селитренные, стеклянные, железоделательные. В прошлом году АвтоСреда первой узнала о том, что АВТОВАЗ собирается выпустить электрокар Эллада, построенный на базе рестайлинговой Калины. quot;Рабочей тележкойquot; для новой quot;Элладыquot; станет LADA Kalina второго поколения в кузове quot;универсалquot;…

Тепловоз ТЭМ18ДМ. Руководство по эксплуатации. Том 1, с приложением Книга 4 – Схема электрическая принципиальная ТЭМ18ДМ РЭ3

Настоящее руководство состоит из 3 томов (6 книг):

Том 1:
Книга 1 – Техническое описание ТЭМ18ДМ РЭ
Книга 2 – Инструкция по эксплуатации ТЭМ18ДМ РЭ1
Книга 3 – Инструкция по техническому обслуживанию и текущему ремонту ТЭМ18ДМ РЭ2
Книга 4 – Схема электрическая принципиальная ТЭМ18ДМ РЭ3 (для удобства пользования издана отдельной книгой)

Том 2:
Книга 5 – Основное и вспомогательное комплектующее оборудование ТЭМ18ДМ РЭ4

Том 3:
Книга 6 – Вспомогательное комплектующее оборудование. Электрооборудование ТЭМ18ДМ РЭ5

Настоящее руководство разработано в соответствии с требованиями Единой системы конструкторской документации (ЕСКД) и объединяет в себе краткое тех-
ническое описание и инструкции по эксплуатации и техническому обслуживанию (РЭ) тепловоза ТЭМ18ДМ.
Техническое описание предназначено для изучения конструктивных особенностей тепловоза, содержит описание устройств и принцип действия отдельных
его узлов, агрегатов и схем, и также технические характеристики и другие сведения, необходимые для обеспечения наиболее полного использования технических
возможностей тепловоза.
В инструкции по эксплуатации изложены правила и порядок подготовки тепловоза к работе, правила эксплуатации, проверки технического состояния, воз-
можные неисправности и методы их устранения.
В инструкции по техническому обслуживанию указаны виды, периодичность, объем и порядок технического обслуживания и текущего ремонта тепловоза, до-
пускаемые в эксплуатации параметры основных деталей и узлов, а также меры безопасности обслуживающего персонала.
Требования настоящего руководства являются обязательными для всех работников эксплуатирующих организаций, связанных с эксплуатацией и техниче-
ским обслуживанием тепловоза.

Принципиальная электрическая схема – Справочник химика 21


    Принципиальная электрическая схема установки электрофильтров 385 [c.385]

    Конструкция рабочей ячейки 2, в которой помещается исследуемое вещество, обеспечивает благоприятные условия для создания равномерного температурного поля по ее длине. Конструкция узла заполнения 1 обеспечивает возможность продувки ячейки сжатым газом, промывку и создание определенного соотношения объемов жидкой и паровой фаз. Необходимая температура создается с помощью проволочного нагревателя, намотанного на корпус ячейки. Принципиальная электрическая схема тензометрического датчика давления 3 приведена на рис. 11. [c.28]

    Рассмотрим принципиальную электрическую схему катодной защиты (рис. 31). Как следует из этой схемы, для наиболее простого случая катодной защиты общее сопротивление цепи мож ю представить как ряд последовательно соединенных отдельных сопротивлений Н1 и Я5 — сопротивления соединительных проводов Я2 — сопротивление растеканию тока с анодного заземления Н1 кг [c.126]

    Принципиальная электрическая схема устаповки электрофильтров [c.385]

    На рис. 97, б показана принципиальная электрическая схема альфа-фазометра, в измерительном устройстве которого предусмотрены две цепи цепь регулирования силы тока в подвижной системе датчика Д и сигнальная, обеспечивающая индикацию момента отрыва. Обе цепи питаются от силового трансформатора Тр. Переменный ток выпрямляется при помощи выпрямителя 01 с фильтром, состоящим из дросселя Др и конденсатора большой емкости С1. Ток, питающий сигнальную цепь, выпрямляется выпрямителем Д2. [c.143]


    Нагрузку потребителя можно разделить на осветительную и силовую, включающую потребление контрольно-измерительной аппаратурой, системами управления, автоматизацией. Принципиальная электрическая схема РУ (6 кВ) силовых трансформаторов и электродвигателей установки НПЗ и НХЗ приведена на рис. 6. [c.24]

    Рассмотрим принципиальную электрическую схему катодной зашиты (рис. 6.5). Для наиболее простого случая катодной защиты общее сопротивление цепи можно представить как ряд последовательно соединенных сопротивлений / 1 и / 5 – сопротивления соединительных проводов Й2 – сопротивление растеканию тока с анодного заземления в окружающий грунт ДЗ – сопротивление грунта между анодным заземлением и защищаемым сооружением Д4 – общее сопротивление току на пути грунт – металл защищаемого сооружения – точка дренажа. [c.128]

    Принципиальная электрическая схема приведена в приложении I. Особенностью схемы, используемой в данной работе, является наличие двух кулонометров, параллельно соединенных между собой через переключатель. Кулонометры включают в цепь поочередно, с тем, чтобы можно было определять промежуточные количества электричества в ходе опыта, не прерывая электролиза. При использовании источника стабилизированного тока кулонометры не требуются. [c.187]

    На рис. 3.31 приведена принципиальная электрическая схема питания индукционного закалочного станка от машинного преобразователя частоты. Помимо источника питания М—Г схема включает в себя силовой контактор К, закалочный трансформатор ТрЗ, на вторичную обмотку которого включен индуктор И, компенсирующую конденсаторную батарею Ск, трансформаторы напряжения и тока ТН и 1ТТ, 2ТТ измерительные приборы (вольтметр V, ваттметр 1 , фазометр ф) и ампер- [c.169]

    Pи . 10.4. Принципиальная электрическая схема аппарата питания тш я АИФ. [c.390]

    Рис, 105. Принципиальная электрическая схема источника питания типа АТФ. [c.391]

    Описание установки и принципиальная электрическая схема даются в инструкции, прилагаемой к прибору, [c.159]

    Принципиальная электрическая схема полярографа. На рис. 62 [c.482]

    Принципиальная электрическая схема управления — единая. Предусматривает управление приводами с двусторонней муфтой ограничения крутящего момента. [c.136]

    На рис. 2 показана полная принципиальная электрическая схема автомата АВН-2. Электронный управляющий узел (слева) [c.253]

    Рис. 2. Полная принципиальная электрическая схема автомата вспышки АВН-2. [c.255]

    Предложите принципиальную электрическую схему, позволяющую вручную переходить с одного компрессора на другой для системы из 2 компрессоров с двухступенчатым задающим термостатом (используйте биполярный переключатель с двумя перебрасывающимися контактами). [c.171]


    Принципиальная электрическая схема дефектоскопа показана на рис. 7.10. Схема содержит силовой трансформатор Тр.2, импульсный трансформатор Тр.1, накопительные конденсаторы С1 и С2, разрядные тиристоры Т1 и Т2, тиристоры ТЗ и Т4, диоды В1 и В2, выпрямитель ВП, собранный по мостовой схеме.[c.419]

    Принципиальная электрическая схема БРР-1 изображена на рис. 25. Она состоит из искробезопасного источника питания и специальных реле. Последние выполнены на базе магнитоуправляемых контактов с катушками, которые шунтированы полупроводниковыми диодами. Источник искробезопасного питания — трансформатор Т с выпрямителем на диодах. Контактные датчики подключаются через разъем к искробезопас-ны.м входам блока. При замыкании входной цепи контактным [c.180]

    Принципиальная электрическая схема датчика давления (рис. 76) состоит из трех каскадов стабилизированный источник питания, кварцевый генератор, резонансный каскад. Стабилизированный источник питания состоит из силового трансформатора Тр, выпрямительного моста, собранного на четырех диодах ДГЛ и двух стабилитронов СГЗС. Кварцевый генератор собран на двойном триоде 6Н1П по схеме сетка — катод. В схеме использован кварц с частотой собственных колебаний 500 кГц, что позволяет получить высокочастотные синусоидальные колебания высокой стабильности. Это в конечном счете повышает точность всего датчика. [c.133]

    При разработке принципиальных электрических схем гщя управления технологическим оборудованием возникает задача минимизации их структуры, которая однозначно сводится к минимизации соответствующей системы логических (булевых) функций при заданном алгоритме функционирования системы управления. До появления в 1967 году последовательностных уравнений и до разработки Квайном и Мак-Класки алгоритма минимизации булевых функций эта задача отличалась не только громоздкостью, но и отсутствием алгоритма ее адекватного рещения. Это обстоятельство породило большое количество методов синтеза и минимизации систем булевьгс функций, в том числе и с использованием ЭВМ. Однако все они не позволяют решить упомянутую задачу в приемлемом для инженерной практике виде, особенно при большом количестве аргументов булевых функций. [c.188]

    В 1935 — 1936 1т, в Московском нефтяном институте им. акад. Губкина проф. Л. И. Слонимом и его ассистентами Ю. С. Бе1 леми-шевым и П. В. Валяв-ским (СБВ)1 был разработан новый электродегидратор для обезвоживания и обессоливания нефтей. Принципиальная электрическая схема электродегидратора приведена на фиг. 118. Здесь Т — повышаюпщй трансформатор, Р — ис-кровый разрядник, С — реактор, а в электрической схеме — конденсатор, Др — дроссель и А— амперметр. Важнейшим отличием этого электродегидратора от всех существующих является то, что в нем нефть не соприкасается с электродом высокого напряжения, а отгорожена от него диэлектриком. Таким образом исключается возможность коротких замыканий между электродами. Вторая его отличительная особенность та, что он работает с при- [c.206]

    Принципиальная электрическая схема приставки приведена на рис. 3. Схема обеспечивает двойной перегиб пика и имеет два микропереключателя по концам шкалы самописца МЯ] и МП2. При первом зашкаливании включается микропереключатель МП1. Ка было описано выше, в этом случае срабатывает триггер на. реле Рг и P . Реле Р4 включается контактами 1Рг и самоблокиру-ется контактами ЗР4. Одновременно срабатывает реле Р5 (замыкаются контакты 4Р4), которое осуществляет переключение реохордов (ЗР5, 4Рб), а также реверс реверсивного двигателя РД-09 (1Р5, 2Р5). Контактами 5Р4 и 6Р4 осуществляется коммутация дополнительных сопротивлений, как это описано выше. [c.287]

    Величину некоторых элементов принципиальной электрической схемы к лждого прибора выбирают в зависимости от назначения прибора. Так, например, прибор РИПГ-ЗМ предназначен для крупногабаритных изделий, поэтому диапазон частот генератора перемещен в область низких частот. Увеличены переходные емкости ь усилителях. [c.253]     Привестн принципиальную электрическую схему установки для потенциометрического титрования. [c.174]     Уровнемер БПУ—1К имеет два конструктивных исполнения взрывозащищенное и нормальное. Принципиальная электрическая схема для взрывозащищенного и нормального ис-шшнения отличается только выводами питания и электрических выходных сигналов [3]. [c.254]

    На рис. 5-26 показана принципиальная электрическая схема дифференциально-кондуктометричеок ого сигнализатора истощения Н-катионитных фильтров, разработанного ВТИ. Аналогичные схемы могут быть созданы с использованием аппаратов, разработанных ЮО ОРГРЭС и СКБ ПСА. [c.301]

    Очистка газов от твердых или жидких частиц в электрофильтрах осуществляется под действием электростатических сил. Па рис. 76 представлена принципиальная электрическая схема электрического фильтра. Запыленный газ пропускают через электрическое поле постоянного тока. Коронирующие электроды 3 изолированы от земли, й к ним подведен постоянный ток высокого напряжения осадительные электроды 2 заземлены и подключены к полояштельному полюсу. В качестве осадительных электродов используются цилиндрические трубы и профилированные пластины, в качестве коронирующих-тонкая проволока. Под действием электрического поля постоянного тока, возникающего мезкду электродами, твердые ли жидкие частицы, проходящие через трубы газа, получают отрицательный заря д и движутся ь сторону осадительного электрода, осаждаются на нем и раз ряжаются. [c.221]


Принципиальная электрическая схема токарного станка 16К20

Для обеспечения высокой надежности в работе и обслуживания электрооборудования токарного станка 16К20 специалистами средней квалификации вся релейно – контакторная аппаратура и другие электроаппараты имеют простую конструкцию и испытаны многолетней эксплуатацией в различных условиях.  Электроаппаратура (за исключением нескольких аппаратов) смонтирована в шкафу управления, расположенном с задней стороны станка.
 Электрооборудование станка предназначено для подключения к трехфазной сети переменного тока с глухо заземленным или изолированным нейтральным проводом.

Основные параметры электрооборудования

Потребляемая мощность, кВт – 11

Напряжение сети, В  – 380

Напряжение в цепи управления, В – 110

Напряжение в цепи местного освещения, В – 24

Частота, герц – 50

Принципиальная электрическая схема

Рис. 1.   Схема электрическая принципиальная станка 16К20

1* – Элементы при силовой цепи напряжением 220В и тропического исполнения могут отсутствовать

2* –  Элементы для станков с гидросуппортом

Описание электрической схемы

Пуск электродвигателя главного привода M1 и гидростанции М4 осуществляется нажатием кнопки S4 (рис. 1), которая замыкает день катушки контактора К1, переводя его на самопитание. Останов электродвигателя главного привода Ml осуществляется нажатием кнопки S3.
 Управление электродвигателем быстрого перемещения каретки и суппорта М2 осуществляется нажатием толчковой кнопки, встроенной в рукоятку фартука и воздействующей на конечный выключатель S8.
 Пуск и останов электронасоса охлаждения М3 производятся переключателем S7.
 Работа электронасоса сблокирована с электродвигателем главного привода M1, и включение его возможно только после замыкания контактов пускателя К1.

Для ограничения холостого хода электродвигателя главного привода в схеме имеется реле времени КЗ. В средних (нейтральных) положениях рукояток включения фрикционной муфты главного привода замыкается нормально закрытый контакт конечного выключателя S6 и включается реле времени К3, которое через установленную выдержку времени отключит своим контактом электродвигатель главного привода. Производить перестройку выдержки времени в рабочем состоянии реле категорически запрещается.

Защита электродвигателей главного привода,  привода быстрого перемещения каретки и суппорта, электронасоса охлаждения и трансформатора  от токов коротких замыканий производится автоматическими выключателями и плавкими предохранителями.

Защита электродвигателей (кроме электродвигателя М2) от длительных перегрузок осуществляется тепловыми реле.

 Нулевая защита электросхемы станка, предохраняющая от самопроизвольного включения электропривода при восстановлении подачи электроэнергии после внезапного ее отключения, осуществляется катушками магнитных пускателей.

Спецификация электрооборудования

  • Р – Указатель нагрузки Э38022 на номинальный ток 20 А
  • F1 – Выключатель автоматический АЕ-2043-12, 1PОO, расцепитель 32 А, с катушкой независимого расцепителя 110 В,  50 Гц, отсечка 12 (Ag—9,489 г)
  • F2 – Автомат АЕ-20-33-10
  • F3, F4 – Е2782—6/380 – плавкая вставка в предохранитель
  • F5 – ТРН-40 – реле тепловое
  • F6, F7 – ТРН-10 – реле тепловое
  • Н1 – устройство предохранительное светосигнальное УПС-3
  • Н2 – НКСО1Х100/П00-09 – лампа накаливания С24-25.
  • Н3 – КМ24-90 – коммутаторная лампа накаливания
  • К1 – ПАЕ-312 – магнитный пускатель
  • К2 – ПМЕ-012 – магнитный пускатель
  • КЗ – РВП72-3121-00У4 – реле времени пневматическое (Лимит работы электромотора главного движения без нагрузки)
  • К4 – РПК-1—111 – пускатель двигателя
  • М1 – Электродвигатель главного движения 4А132 М4, номинальной мощностью 11 кВт
  • М2 – 4А71В4 – электродвигатель (ускоренное смещение суппорта)
  • М3 – электронасос типа ПА-22 (подача эмульсии)
  • М4 – 4А80А4УЗ – асинхронный электродвигатель
  • S1 – ВПК-4240 – выключатель путевой (Дверца распределительного устройства)
  • S2 – ПЕ-041 – поворотный переключатель управления (деблокирующий S1)
  • S3 и S4 – ПКЕ-622-2 – пост управления кнопочный
  • S5 – МП-1203 – микровыключатель
  • S6 – ВПК-2111 – концевой выключатель нажимной
  • S7 – ПЕ-011 – поворотный переключатель управления
  • S8 – ВПК-2010 выключатель путевой нажимной
  • Т – ТБСЗ-0,16 – трансформатор однофазный понижающий
     

Схема электрическая соединений

Рис. 2.  Схема электрических соединений токарного станка 16К20

1.  а – положение перемычек при подключении электродвигателей

2*. Для станков с гидросуппортом

Шкаф управления. Схема расположения электроаппаратов

Рис. 3. Шкаф управления токарно-винторезного станка 16К20

Органы управления

На лицевой стороне шкафа управления имеются следующие органы управления:

  • рукоятка включения и отключения вводного автоматического выключателя с максимальным и дистанционным расцепителями;
  • сигнальная лампа с линзой белого цвета, сигнализирующая о включенном состоянии вводного автоматического выключателя; переключатель для включения и отключения электронасоса охлаждения;
  • указатель нагрузки, показывающий загрузку электродвигателя главного привода.

На каретке установлена кнопочная станция пуска и останова электродвигателя главного привода.
В рукоятке фартука встроена кнопка включения электродвигателя привода быстрых перемещений суппорта.

Рекомендации по техническому обслуживанию электрооборудования

Необходимо периодически проверять состояние пусковой и релейной аппаратуры. Все детали электроаппаратов должны быть очищены от пыли и грязи. При образовании на контактах нагара последний должен быть удален при помощи бархатного напильника или стеклянной бумаги. Во избежание появления ржавчины поверхность стыка сердечника с якорем пускателя нужно периодически смазывать машинным маслом с последующим обязательным протиранием сухой тряпкой (для предохранения от прилипания якоря к сердечнику).

При осмотрах релейной аппаратуры особое внимание следует обращать на надежность замыкания и размыкания контактных мостиков.
Периодичность технических осмотров электродвигателей устанавливается в зависимости от производственных условий, но не реже одного раза в два месяца.
При технических осмотрах проверяется состояние вводных проводов обмотки статора, производится очистка двигателей от загрязнения, контролируется надежность заземления и соединения вала с приводным механизмом. Периодичность профилактических ремонтов устанавливается в зависимости от производственных условий, но не реже одного раза в год. 

Перед набивкой свежей смазки подшипники должны быть тщательно промыты бензином.

Камеру заполнить смазкой на 2/3 ее объема.

При профилактических ремонтах должна производиться разборка электродвигателей, очистка внутренних и наружных поверхностей и замена смазки подшипников. Замену смазки подшипников при нормальных условиях эксплуатации следует производить через 4000 ч работы, а при работе электродвигателя в пыльной и влажной средах — по мере необходимости.
Профилактический осмотр автоматических выключателей необходимо производить не реже одного раза в шесть месяцев, а также после каждого отключения при коротком замыкании, в том числе и повторном.

При осмотре нужно очистить выключатель от копоти и нагара металла, проверить затяжку винтов, целостность пружин и состояние контактов.

Шарниры механизма выключателя следует периодически (примерно через 2 000—3 000 включений) смазывать приборным вазелиновым маслом. Не следует проводить какую-либо регулировку выключателей в условиях эксплуатации. Она выполнена заводом-изготовителем.

электрическая принципиальная схема мельницы

принципиальная электрическая схема шаровой …

принципиальная электрическая схема шаровой мельницы. Дробильный комплекс включает в себя вибропитатель, щековую дробилку, роторную дробилку, виброгрохот, ленточные конвейеры, и главный …

принципиальная схема роликовой мельницы

схема электрическая принципиальная цементнои мельницы схема электрическая принципиальная . ибп принципиальная схема. . цементной мельницы детали Для продажи Получить цитату

Принципиальные электрические схемы …

2021-8-21  Упрощенная принципиальная электрическая схема регулятора температуры воздуха в помещении 204 работает постоянно, а калорифер включает в работу контакт регулятора А 1.1.

Принципиальные электрические схемы …

2020-7-12  Принципиальная электрическая схема холодильника — что это Принципиальная схема, принципиальная электрическая схема — графическое изображение (модель), служащее для передачи с помощью условных графических и …

принципиальная схема твч

Схема генератор 2108 на 2106 Принципиальная схема сварочного аппарата etalon mma также схема arc tig электрическая схема wmm принципиальная электрическая схема сварочного автомата а 1406.

Электрические схемы холодильников Beko

2020-7-17  Хотите разбираться лучше других? Принципиальные электрические схемы холодильников Indesit – Принципиальная электрическая схема холодильника Indesit B16 NF.025, C 132 NFG.016, C 138 NFG.016 L – фаза, N – нейтраль, Th2 – терморегулятор, Rh2 …

Схемы электрические. Типы схем / Хабр

2019-5-12  Схема электрическая принципиальная (полная) (Э3) На принципиальной схеме изображают все электрические элементы или устройства, необходимые для осуществления и контроля в изделии установленных электрических …

Принципиальная электрическая схема …

Принципиальная электрическая схема кран- балки типа НК управлением с пола (фиг. 66) включает три схемы реверсивного (кнопочного) управления двигателями грузоподъемного механизма и механизмов передвижения кран-балки …

Принципиальная схема. Схема электрическая …

Кроме того, схема электрическая принципиальная является исходным заданием для конструктора. По принципиальной схеме и перечню элементов он разрабатывает конструкцию печатной

Принципиальная электрическая схема гост …

Принципиальная электрическая схема представляет собой графическую модель устройства, выполненную при помощи условных значков и пиктограмм, обозначающих составляющие и соединительные элементы, а также дающую …

Принципиальные электрические схемы …

2020-7-12  Принципиальная электрическая схема холодильника — что это Принципиальная схема, принципиальная электрическая схема — графическое изображение (модель), служащее для передачи с помощью условных графических и …

Схема электрическая

В составе чертежи: схема монтажная, электрическая, принципиальная, монтажная принципиальная с узлами схема. Насосы / Электрические схемы проекты

Электрические схемы холодильников Beko

2020-7-17  Хотите разбираться лучше других? Принципиальные электрические схемы холодильников Indesit – Принципиальная электрическая схема холодильника Indesit B16 NF.025, C 132 NFG.016, C 138 NFG.016 L – фаза, N – нейтраль, Th2 – терморегулятор, Rh2 …

Комбайн КЗС-1218. Схемы электрические …

2020-9-12  Рисунок Б.1 – Схема электрическая принципиальная комбайна (лист 3 а) Рисунок Б.1 – Схема электрическая принципиальная комбайна (лист 4)

Устройство и принципиальная электрическая …

2020-3-2  Когда оба блока кондиционера установлены, необходимо провести электрические провода и подключить их в сеть, руководством для этого служит схема электрическая принципиальная

Принципиальная схема — Википедия

2021-8-10  Виды принципиальных схем По ГОСТ 2.701 принципиальным схемам присваивается буква, детализирующая вид схемы и цифра 3 — принципиальная схема, например, Э3 — принципиальная электрическая схема.

Принципиальная схема. Схема электрическая …

Кроме того, схема электрическая принципиальная является исходным заданием для конструктора. По принципиальной схеме и перечню элементов он разрабатывает конструкцию печатной платы и изделия в целом.

«РАДИОЛА ВЕГА-003 СТЕРЕО схема электрическая …

2021-8-24  Схема электрическая принципиальная телевизионных приёмников “Рассвет 40тб-301” 300.00 р. Курган договорная

Принципиальная схема электропечи Мечта

Принципиальная схема электропечи Мечта – Инструкция устройство размер “Настольная плита 150, 12 kB”. Электрическая плита 142, 82 kB – Техническое описание и схема

электрическая схема daewoo sens – racholubti1982’s blog

2017-6-12  Схема электрическая системы управления двигателем Микас 7.6 автомобиля AVTOZAZ-DAEWOO Sent: с кислородным датчиком (Евро-2*). Daewoo Схема электрическая принципиальная соединения приборов.

Схемы электрические кранов (бесплатные)

Схема электрическая принципиальная Просмотров: 11249 Кран БКСМ-5-5. Схема электрическая принципиальная Просмотров: 12809 Кран башенный КБ-100.0. Схема электрическая принципиальная

Принципиальная схема источники питания …

5 принципиальная электрическая схема источника питания принципиальные схемы источника бесперебойного питания ибп back ups 250i 40i 600i.

Схема электрическая электропривода – Чертежи …

2011-5-9  Состав: Схема электрическая принципиальная. Софт: AutoCAD, DWG. Файлы: Каталог / Машиностроение и механика / Подъемно транспортные установки (ПТУ) / Краны / Схема электрическая электропривода …

«Схема электрическая принципиальная …

2021-1-15  Инструкция паспорт схема Телевизор Кварц 40ТБ-306. 100.00 р. Железногорск 80.00 р. Окончание торгов: 08/02 08:08. Продавец: skait1 ( 3014 ) Схема электрическая принципиальная телевизора “ПТ-50-III-2”. 150.00 р.

Схема электрическая принципиальная …

2019-8-17  Скачать: Схема электрическая принципиальная для пассажирского лифта грузоподъемностью 400 …

техническая характеристика планетарной …

скачать чертеж валковой дробилки со спецификацией. 4 мар 2013,Формат файлов: схема планетарной шаровой мельницы аго 2 описание центробежной мельницы планетарно центробежная мельницы.

Принципиальная Электрическая схема тельфера …

Предназначение контактора «Принципиальная электрическая схема кран-балки». Таль (тельфер) включает в себя следующие элементы. О том, как подключить кран-балку с 6 кнопками, можно узнать из схемы, прилагаемой к крану …

Холодильник Стинол Схема Электрическая …

2021-7-27  Принципиальная электрическая схема Стинол 107 Это мог быть заклинивший механизм двигателя. Отделить сборку от испарителя без специальных инструментов и

электрическая схема daewoo sens – racholubti1982’s blog

2017-6-12  Схема электрическая системы управления двигателем Микас 7.6 автомобиля AVTOZAZ-DAEWOO Sent: с кислородным датчиком (Евро-2*). Daewoo Схема электрическая принципиальная соединения приборов.

Принципиальная электрическая схема гост …

Принципиальная электрическая схема представляет собой графическую модель устройства, выполненную при помощи условных значков и пиктограмм, обозначающих составляющие и соединительные элементы, а также дающую …

Дом | Toshiba International Corporation

Подразделение Motors & Drives предлагает полный спектр двигателей низкого и среднего напряжения и приводов с регулируемой скоростью. Эти продукты, отличающиеся качеством, производительностью и долговечностью, могут быть адаптированы для самых требовательных приложений.

Щелкните здесь, чтобы увидеть все наши двигатели и приводы>

Подразделение силовой электроники предлагает решения по кондиционированию и защите питания, в частности системы бесперебойного питания, быстро перезаряжаемые батареи (SCiB ® ) и предприятий по кондиционированию электроэнергии.Продукция TIC Power Electronics славится своей надежностью и эффективностью и идеально подходит для таких ключевых рынков, как центры обработки данных, здравоохранение и промышленность. Клиенты получают выгоду от компактного дизайна, обширных гарантийных планов, а также круглосуточного обслуживания и поддержки.

Щелкните здесь, чтобы увидеть все наши продукты для силовой электроники>

Подразделение передачи и распределения со штаб-квартирой в Хьюстоне является частью мирового лидера корпорации Toshiba в области поставки интегрированных решений для передачи, распределения и интеллектуальных сообществ.Как один из крупнейших в мире производителей современного передающего и распределительного оборудования, Toshiba уже более века поставляет на мировой рынок высоконадежные и инновационные продукты. Подразделение передачи и распределения TIC обслуживает рынок Северной Америки, предлагая продукцию, которая удовлетворяет рыночный спрос на большую емкость, компактный дизайн и экологически безопасные решения, обеспечивающие впечатляющие показатели эффективности и отличные результаты.

Щелкните здесь, чтобы увидеть все наши продукты для передачи и распределения>

Доступные системы социальной инфраструктуры могут быть дополнительно настроены путем добавления контрольно-измерительных приборов, систем управления процессами или программируемых логических элементов управления.Кроме того, TIC предлагает решения для транспортных систем, безопасности и автоматизации, а также двигатели для гибридных электромобилей.

С 2011 года Toshiba International Corporation производит высокопроизводительные приводные двигатели для гибридных электромобилей (HEV). Современный завод HEV занимает площадь 45 000 квадратных футов и производит более 130 000 двигателей в год. Завод, на котором работают более 100 человек, поставляет двигатели и генераторы для гибридных электромобилей, включая модели Ford Fusion Hybrid и C-Max.

Нажмите здесь, чтобы увидеть все наши автомобильные системы>

% PDF-1.4 % 263 0 объект > эндобдж xref 263 71 0000000016 00000 н. 0000002998 00000 н. 0000003157 00000 н. 0000003193 00000 п. 0000003833 00000 н. 0000003860 00000 н. 0000003999 00000 н. 0000004266 00000 н. 0000004612 00000 н. 0000004832 00000 н. 0000005012 00000 н. 0000005124 00000 н. 0000005170 00000 н. 0000005284 00000 н. 0000006299 00000 н. 0000006622 00000 н. 0000006959 00000 п. 0000007339 00000 н. 0000007740 00000 н. 0000008065 00000 н. 0000009100 00000 н. 0000009207 00000 н. 0000009905 00000 н. 0000010055 00000 п. 0000010712 00000 п. 0000011914 00000 п. 0000012196 00000 п. 0000012793 00000 п. 0000013317 00000 п. 0000013661 00000 п. 0000014271 00000 п. 0000014585 00000 п. 0000015471 00000 п. 0000015868 00000 п. 0000015895 00000 п. 0000016028 00000 п. 0000016650 00000 п. 0000017553 00000 п. 0000017642 00000 п. 0000018169 00000 п. 0000018366 00000 п. 0000018751 00000 п. 0000019044 00000 п. 0000019741 00000 п. 0000020444 00000 п. 0000022564 00000 н. 0000023718 00000 п. 0000025316 00000 п. 0000025584 00000 п. 0000031701 00000 п. 0000032098 00000 п. 0000032499 00000 н. 0000032909 00000 н. 0000033166 00000 п. 0000033498 00000 п. 0000035107 00000 п. 0000035144 00000 п. 0000037793 00000 п. 0000038055 00000 п. 0000038125 00000 п. 0000044902 00000 п. 0000045003 00000 п. 0000050594 00000 п. 0000055701 00000 п. 0000056384 00000 п. 0000056439 00000 п. 0000056809 00000 п. 0000056831 00000 п. 0000056853 00000 п. 0000060394 00000 п. 0000001716 00000 н. трейлер ] / Назад 284409 >> startxref 0 %% EOF 333 0 объект > поток h ޔ U] lTIu% MnF & e “K: T” Mӭ2c6hmC4HH F% ^ @ c’Mt / R |; ߹7 A “”! 6eA8 “9A -: YfHUf) | $ n ⣦] gL * d͘} ׽9 w 噉 N ߙ zFYM * LH9suPk: aiA “, J $ * |

I9k9m и BGh’2p $ & x [L}!) / “Y0 ݘ S”) ўtG # @ $ ul ^ 2, N1LV 2; 9ŝ ^ R

% PDF-1.4 % 687 0 объект > эндобдж xref 687 53 0000000016 00000 н. 0000002235 00000 н. 0000002308 00000 н. 0000002447 00000 н. 0000002495 00000 н. 0000002903 00000 н. 0000009748 00000 н. 0000009905 00000 н. 0000010072 00000 п. 0000010234 00000 п. 0000010406 ​​00000 п. 0000010565 00000 п. 0000010723 00000 п. 0000010882 00000 п. 0000011100 00000 п. 0000011344 00000 п. 0000011428 00000 п. 0000011719 00000 п. 0000012463 00000 п. 0000012717 00000 п. 0000012830 00000 н. 0000013237 00000 п. 0000013533 00000 п. 0000013782 00000 п. 0000013873 00000 п. 0000014207 00000 п. 0000014800 00000 п. 0000015059 00000 п. 0000015162 00000 п. 0000015537 00000 п. 0000015748 00000 п. 0000015963 00000 п. 0000016066 00000 п. 0000016379 00000 п. 0000016703 00000 п. 0000016947 00000 п. 0000017045 00000 п. 0000017400 00000 п. 0000017657 00000 п. 0000017872 00000 п. 0000018011 00000 п. 0000018424 00000 п. 0000018487 00000 п. 0000018967 00000 п. 0000019447 00000 п. 0000019927 00000 п. 0000033706 00000 п. 0000082754 00000 п. 0000098086 00000 п. 0000133792 00000 н. 0000153726 00000 н. 0000158612 00000 н. 0000001726 00000 н. трейлер ] / Зашифровать 689 0 R >> startxref 0 %% EOF 739 0 объект > транслировать * G [ę59uQd $ e *) Fϫ6N @ * 4_l: + 3co * H> 鼨 -s / 8hA> G> + @ I`? /.; 57> H CGu; = | mV | K + ۜ Pwa @ & ʭN2- ק- uwvx? EV ~ Ò> KRx ֦ T-dhl￲k`?, TqxpG2d> {m # E [O * T.uok> zO, hYBc`J $ jjhW fp @ tiXe $ l #? & Ido̩ҶXeb5N @ ~ 5 конечный поток эндобдж 688 0 объект > эндобдж 689 0 объект `77Q \ b! Wgm-Zv>) / P -1324 / R 3 / U (M {a9Yd $ x S

Архитектура центра обработки данных Cisco Spine-and-Leaf: обзор проекта Официальный документ

Эволюция центра обработки данных

Центр обработки данных лежит в основе современных программных технологий и играет важную роль в расширении возможностей предприятий.Традиционный центр обработки данных использует трехуровневую архитектуру, в которой серверы сегментированы на блоки в зависимости от местоположения, как показано на рисунке 1.

Рисунок 1.

Традиционная трехуровневая конструкция ЦОД

Архитектура состоит из основных маршрутизаторов, маршрутизаторов агрегации (иногда называемых маршрутизаторами распределения) и коммутаторов доступа. Между маршрутизаторами агрегации и коммутаторами доступа протокол Spanning Tree Protocol используется для построения топологии без петель для части сети уровня 2.Протокол Spanning Tree Protocol дает несколько преимуществ: он прост и представляет собой технологию plug-and-play, требующую небольшой настройки. Виртуальные локальные сети расширяются внутри каждого модуля, и серверы могут свободно перемещаться внутри модуля без необходимости изменения IP-адреса и конфигурации шлюза по умолчанию. Однако протокол связующего дерева не может использовать параллельные пути пересылки и всегда блокирует избыточные пути в VLAN.

В 2010 году Cisco представила технологию виртуального порта-канала (vPC) для преодоления ограничений протокола Spanning Tree.vPC устраняет заблокированные порты связующего дерева, обеспечивает активный-активный восходящий канал от коммутаторов доступа к агрегационным маршрутизаторам и полностью использует доступную полосу пропускания, как показано на рисунке 2. С технологией vPC протокол связующего дерева по-прежнему используется в качестве безотказный механизм.

Технология

vPC хорошо работает в среде относительно небольшого центра обработки данных, в котором большая часть трафика состоит из связи между клиентами и серверами в северном и южном направлениях.

Фигура 2.

Проектирование центра обработки данных с использованием vPC

С 2003 года, с внедрением виртуальной технологии, вычислительные, сетевые ресурсы и ресурсы хранения, которые были разделены на модули на уровне 2 в трехуровневом проекте центра обработки данных, могут быть объединены в пул. Эта революционная технология создала потребность в более крупном домене уровня 2, от уровня доступа до уровня ядра, как показано на рисунке 3.

Рисунок 3.

Проект центра обработки данных с расширенным доменом уровня 3

С сегментами уровня 2, расширенными на все модули, администратор центра обработки данных может создать центральный, более гибкий пул ресурсов, который можно перераспределять в зависимости от потребностей.Серверы виртуализированы в наборы виртуальных машин, которые могут свободно перемещаться с сервера на сервер без необходимости изменения их рабочих параметров.

С виртуализированными серверами приложения все чаще развертываются распределенным образом, что приводит к увеличению трафика с востока на запад. Этот трафик необходимо обрабатывать эффективно с низкой и предсказуемой задержкой. Однако vPC может обеспечить только два активных параллельных восходящих канала, поэтому пропускная способность становится узким местом в трехуровневой архитектуре центра обработки данных.Еще одна проблема трехуровневой архитектуры заключается в том, что задержка между серверами зависит от используемого пути трафика.

Для преодоления этих ограничений был разработан новый дизайн центра обработки данных, названный «хребтово-оконная архитектура сети Clos». Доказано, что эта архитектура обеспечивает высокую пропускную способность, малую задержку и неблокирующую связь между серверами.

Хребетно-листовая архитектура

На рис. 4 показана типичная двухуровневая топология «шип и лист».

Рисунок 4.

Типовая топология шип-лист

В этой двухуровневой архитектуре Clos каждый коммутатор нижнего уровня (конечный уровень) подключен к каждому из коммутаторов верхнего уровня (уровень позвоночника) в топологии с полной сеткой. Конечный уровень состоит из коммутаторов доступа, которые подключаются к таким устройствам, как серверы. Слой позвоночника является основой сети и отвечает за соединение всех листовых коммутаторов. Каждый листовой переключатель соединяется с каждым переключателем корешка в ткани.Путь выбирается случайным образом, чтобы нагрузка трафика равномерно распределялась между коммутаторами верхнего уровня. Если один из коммутаторов верхнего уровня выйдет из строя, это лишь незначительно снизит производительность всего центра обработки данных.

Если происходит превышение лимита подписки для канала (т. Е. Если генерируется больше трафика, чем может быть агрегировано на активном канале за один раз), процесс увеличения емкости прост. Может быть добавлен дополнительный коммутатор позвоночника, а восходящие каналы могут быть расширены до каждого конечного коммутатора, что приведет к увеличению межуровневой полосы пропускания и сокращению избыточной подписки.Если емкость порта устройства становится проблемой, можно добавить новый конечный коммутатор, подключив его к каждому коммутатору позвоночника и добавив конфигурацию сети к коммутатору. Простота расширения оптимизирует процесс масштабирования сети ИТ-отделом. Если не происходит переподписки между коммутаторами нижнего уровня и их восходящими линиями связи, то может быть достигнута неблокирующая архитектура.

В архитектуре «позвоночник и лист», независимо от того, к какому конечному коммутатору подключен сервер, его трафик всегда должен проходить через одинаковое количество устройств, чтобы добраться до другого сервера (если другой сервер не находится на том же листе) .Этот подход сохраняет задержку на предсказуемом уровне, потому что полезной нагрузке нужно только перейти к позвоночному коммутатору и другому конечному коммутатору, чтобы достичь места назначения.

Оверлейная сеть

Современные виртуализированные фабрики центров обработки данных должны соответствовать определенным требованиям для ускорения развертывания приложений и поддержки потребностей DevOps. Например, фабрики должны поддерживать масштабирование таблиц пересылки, масштабирование сегментов сети, расширение сегмента уровня 2, мобильность виртуальных устройств, оптимизацию пути пересылки и виртуализированные сети для поддержки нескольких арендаторов в общей физической инфраструктуре.

Хотя концепция сетевого оверлея не нова, интерес к сетевым оверлеям возрос в последние несколько лет из-за их потенциала для удовлетворения некоторых из этих требований. Интерес к оверлейным сетям также увеличился с появлением новых форматов кадров инкапсуляции, специально разработанных для центров обработки данных. Эти форматы включают в себя виртуальную расширяемую локальную сеть (VXLAN), виртуализацию сети с использованием общей инкапсуляции маршрутизации (NVGRE), прозрачное соединение множества ссылок (TRILL) и протокол разделения местоположения / идентификатора (LISP).Наложения сети – это виртуальные сети взаимосвязанных узлов, которые совместно используют базовую физическую сеть, что позволяет развертывать приложения, требующие определенных сетевых топологий, без необходимости изменения базовой сети (рисунок 5).

Рисунок 5.

Концепция наложения сети

Преимущества оверлея сетевой виртуализации включают следующее:

● Оптимизированные функции устройства: оверлейные сети позволяют разделить (и специализировать) функции устройства в зависимости от того, где устройство используется в сети.Пограничное или оконечное устройство может оптимизировать свои функции и все соответствующие протоколы на основе информации о конечном состоянии и масштабирования, а центральное или оконечное устройство может оптимизировать свои функции и протоколы на основе обновлений состояния канала, оптимизируя с помощью быстрой конвергенции.

● Масштабируемость и гибкость фабрики. Технологии наложения позволяют масштабировать сеть, сосредотачиваясь на масштабировании на граничных устройствах наложения сети. Благодаря наложениям, используемым на краю фабрики, позвоночные и базовые устройства освобождаются от необходимости добавлять информацию о конечных хостах в свои таблицы пересылки.

● Перекрывающаяся адресация. Большинство технологий наложения, используемых в центре обработки данных, позволяют идентификаторам виртуальной сети однозначно определять и идентифицировать отдельные частные сети. Эта область видимости допускает возможное совпадение MAC- и IP-адресов между арендаторами. Инкапсуляция наложения также позволяет администрировать адресное пространство базовой инфраструктуры отдельно от адресного пространства арендатора.

В этом документе рассматриваются несколько архитектурных проектов, которые Cisco предлагала в недавнем прошлом, а также текущие проекты, а также те, которые Cisco планирует предложить в ближайшем будущем для удовлетворения требований фабрики в современном виртуализированном центре обработки данных:

● Cisco ® спинно-листовая сеть FabricPath

● Магистральная сеть Cisco VXLAN с поддержкой потоков и обучения

● Многопротокольный протокол пограничного шлюза Cisco VXLAN (MP-BGP), виртуальная частная сеть Ethernet (EVPN), магистральная и оконечная сеть

● Массивно масштабируемый центр обработки данных Cisco (MSDC) уровня 3, магистральная и оконечная сеть

В каждом разделе описаны наиболее важные технологические компоненты (инкапсуляция; обнаружение и распределение конечных хостов; широковещательная передача, пересылка неизвестного одноадресного и многоадресного трафика; базовая и наложенная плоскость управления, поддержка многопользовательского режима и т. Д.), общие конструкции и соображения по проектированию (шлюз уровня 3 и т. д.) на момент написания этой статьи.

Хвостовик-листовая сеть Cisco FabricPath

Cisco представила технологию FabricPath в 2010 году. FabricPath предоставляет новые возможности и варианты дизайна, которые позволяют операторам сетей создавать фабрики Ethernet, которые увеличивают доступность полосы пропускания, обеспечивают гибкость конструкции, а также упрощают и сокращают затраты на развертывание и эксплуатацию сети и приложений. Типичная сеть FabricPath использует архитектуру позвоночника и листа.

Технология

FabricPath использует многие из лучших характеристик традиционных технологий Layer 2 и Layer 3. Он сохраняет простую конфигурацию, модель развертывания plug-and-play среды уровня 2. Он также представляет протокол уровня управления под названием FabricPath Intermediate System to Intermediate System (IS-IS). Этот протокол маршрутизации Shortest-Path First (SPF) используется для определения достижимости и выбора наилучшего пути или путей к любому заданному коммутатору FabricPath назначения в сети FabricPath.Результатом являются повышенная стабильность и масштабируемость, быстрая сходимость и возможность использования нескольких параллельных путей, типичных для маршрутизируемой среды уровня 3.

Формат инкапсуляции и соответствие стандартам

Магистральная сеть FabricPath является собственностью Cisco, но основана на стандарте TRILL. Он использует инкапсуляцию кадра MAC-in-MAC FabricPath.

Подложка сети

Магистральная и оконечная сеть FabricPath использует инкапсуляцию кадров MAC-in-MAC уровня 2 FabricPath и использует FabricPath IS-IS для плоскости управления в базовой сети.Каждый переключатель FabricPath идентифицируется идентификатором переключателя FabricPath. Уровень управления FabricPath IS-IS создает информацию о доступности о том, как достичь других коммутаторов FabricPath.

Оверлейная сеть

FabricPath не имеет оверлейной плоскости управления для оверлейной сети. Информация о конечных узлах в оверлейной сети изучается с помощью механизма распространения и обучения с диалоговым обучением.

Широковещательный и неизвестный одноадресный трафик

Для сети FabricPath плоскость управления FabricPath IS-IS по умолчанию создает два дерева с несколькими назначениями, которые переносят широковещательный трафик, неизвестный одноадресный трафик и многоадресный трафик через сеть FabricPath.Широковещательный и неизвестный одноадресный трафик в FabricPath лавинно передается на все граничные порты FabricPath в VLAN или широковещательном домене.

Обнаружение хоста и доступность

Для получения информации о доступности конечного хоста коммутаторы FabricPath полагаются на начальную лавинную маршрутизацию трафика на уровне данных. По мере увеличения количества хостов в широковещательном домене негативные эффекты лавинных пакетов становятся более выраженными. При проектировании сети FabricPath необходимо тщательно учитывать влияние широковещательного и неизвестного одноадресного трафика.Существуют функции, такие как функция FabricPath Multitopology, которые помогают ограничить лавинную адресацию трафика в подсекции сети FabricPath.

Многоадресный трафик

Для сети FabricPath плоскость управления FabricPath IS-IS по умолчанию создает два дерева с несколькими назначениями, которые переносят широковещательный трафик, неизвестный одноадресный трафик и многоадресный трафик через сеть FabricPath. Многоадресный IP-трафик по умолчанию ограничивается только теми граничными портами FabricPath, к которым подключен заинтересованный приемник многоадресной рассылки или маршрутизатор многоадресной рассылки и которые используют отслеживание протокола IGMP.Для многоадресного трафика уровня 2 трафик, входящий в коммутатор FabricPath, хешируется в дерево с несколькими назначениями для пересылки. Для многоадресного IP-трафика уровня 3 трафик должен пересылаться с помощью многоадресной рассылки уровня 3 с использованием протокола независимой многоадресной рассылки (PIM). После того, как трафик направляется в целевую VLAN, он пересылается с использованием многопунктового дерева в целевой VLAN.

Функция маршрутизации уровня 3

FabricPath – это технология сетевой структуры уровня 2, которая позволяет легко масштабировать пропускную способность сети, просто добавляя дополнительные узловые и оконечные узлы на уровне 2.Но большинство сетей не являются чистыми сетями уровня 2. Серверы могут взаимодействовать с другими серверами в разных подсетях или разговаривать с клиентами в удаленных филиалах через глобальную сеть или Интернет. Этот трафик должен маршрутизироваться функцией уровня 3, включенной на коммутаторах FabricPath (шлюзы по умолчанию и пограничные коммутаторы).

Размещение функции уровня 3 в сети FabricPath должно быть тщательно продумано. Доступны два основных варианта дизайна: внутренняя и внешняя трассировка на корешке границы и внутренняя и внешняя трассировка на пограничном листе.Обе схемы обеспечивают централизованную маршрутизацию: то есть функции маршрутизации уровня 3 централизованы на определенных коммутаторах.

Внутренняя и внешняя разводка на границе корешка

Как показано в схеме внутренней и внешней маршрутизации на границе раздела на рисунке 6, коммутатор позвоночника функционирует как граница уровня 2 и уровня 3 и шлюз подсети сервера. Коммутаторы Spine выполняют переключение кадров FabricPath внутри VLAN. Виртуальные интерфейсы коммутатора (SVI) на магистральном коммутаторе выполняют маршрутизацию между VLAN для внутреннего трафика с востока на запад и обмениваются информацией о смежности маршрутизации с маршрутизируемыми восходящими линиями уровня 3 для маршрутизации внешнего трафика с севера на юг.Маршрутизируемый трафик должен пройти только один переход, чтобы достичь шлюза по умолчанию на коммутаторах позвоночника, которые будут маршрутизироваться.

Технология

FabricPath в настоящее время поддерживает до четырех шлюзов FabricPath anycast. Если сеть позвоночника и листа имеет более четырех коммутаторов позвоночника, границу уровня 2 и уровня 3 необходимо распределить по коммутаторам позвоночника. Кроме того, с включенными SVI на спинном переключателе, позвоночный коммутатор отключает диалоговое обучение и изучает MAC-адрес в соответствующей подсети.Вам необходимо учитывать масштабирование MAC-адресов, чтобы избежать превышения пределов масштабируемости вашего оборудования.

Рисунок 6.

Внутренняя и внешняя разводка на границе корешка

Внутренняя и внешняя трассировка на пограничном полотне

Как показано в схеме внутренней и внешней маршрутизации на граничном листе на рисунке 7, основной коммутатор функционирует как коммутатор FabricPath уровня 2 и выполняет только коммутацию кадров FabricPath внутри VLAN.Он не узнает MAC-адреса хоста. Функция Layer 2 и Layer 3 включена на некоторых листовых переключателях FabricPath, называемых пограничными листовыми переключателями. SVI на граничных конечных коммутаторах выполняют маршрутизацию между VLAN для внутреннего трафика с востока на запад и обмениваются смежностью маршрутизации с маршрутизируемыми восходящими линиями уровня 3 для маршрутизации внешнего трафика с севера на юг.

Но маршрутизируемый трафик должен пройти два перехода: от листа к позвоночнику, а затем к шлюзу по умолчанию на граничном листе, который будет маршрутизироваться. В проекте может быть задействовано до четырех шлюзов FabricPath anycast с маршрутизацией на граничном листе.Вам необходимо учитывать масштаб MAC-адресов, чтобы избежать превышения предела масштабируемости на пограничном листовом коммутаторе.

Рисунок 7.

Внутренняя и внешняя трассировка на пограничном полотне

Мультиарендность

Магистральная и оконечная сеть FabricPath поддерживает мультиарендность уровня 2 с функцией сегмента сети VXLAN (VN) (рисунок 8). Функция VN-сегмента обеспечивает новый способ маркировки пакетов на проводе, заменяя традиционный IEEE 802.Тег 1Q VLAN. Эта функция использует 24-битное увеличенное пространство имен. Граничные каналы клиента (доступ и магистраль) несут традиционные тегированные и немаркированные кадры VLAN. Это граничные порты VN-сегмента.

Ссылки FabricPath (режим порта коммутатора: Fabricpath) переносят кадры с тегами VN-сегмента для сетей VLAN, для которых определены идентификаторы сети VXLAN (VNI). Это основные порты сегмента VN. Для поддержки мультиарендности одни и те же сети VLAN можно повторно использовать на разных конечных коммутаторах FabricPath, а тегированные кадры IEEE 802.1Q сопоставляются с определенными сегментами VN.VN-сегменты используются для обеспечения изоляции на уровне 2 для каждого клиента. VLAN имеет локальное значение на оконечном коммутаторе FabricPath, а сегменты VN имеют глобальное значение в сети FabricPath. На каждом листовом коммутаторе FabricPath сеть поддерживает 4096 пространств VLAN, но во всей сети FabricPath она может поддерживать до 16 миллионов VN-сегментов, по крайней мере теоретически.

Рисунок 8.

Пример мультиарендности уровня 2 с функцией FabricPath VN-Segment

Магистральная и оконечная сеть FabricPath также поддерживает мультиарендность уровня 3 с использованием облегченной виртуальной маршрутизации и пересылки (VRF-lite), как показано на рисунке 9.Сеть FabricPath является сетью уровня 2, а SVI уровня 3 размещаются поверх коммутатора Layer 2 FabricPath. С VRF-lite количество виртуальных локальных сетей, поддерживаемых в сети FabricPath, составляет 4096.

Рисунок 9.

Пример мультиарендности уровня 3 с VRF-lite

Краткое описание сети Cisco FabricPath Spine-and-Leaf

Магистральная и оконечная сеть FabricPath является собственностью Cisco, но это зрелая технология, которая получила широкое распространение.Он обеспечивает простую, гибкую и стабильную сеть с хорошей масштабируемостью и характеристиками быстрой конвергенции, а также может использовать несколько параллельных путей на уровне 2. Но сеть FabricPath представляет собой технологию уровня 2, основанную на лавинной рассылке и обучении. Его протокол уровня управления FabricPath IS-IS разработан для определения информации о доступности идентификатора коммутатора FabricPath. Чтобы узнать информацию о доступности конечного хоста, коммутаторы FabricPath полагаются на начальную лавинную рассылку трафика на уровне данных. По мере увеличения числа хостов в широковещательном домене негативные эффекты лавинных пакетов становятся более выраженными.Функция уровня 3 возложена на сеть уровня 2. В общих проектах уровня 3 используется централизованная маршрутизация: то есть функция маршрутизации уровня 3 централизована на определенных коммутаторах (коммутаторах позвоночника или пограничных конечных коммутаторах). Сеть FabricPath поддерживает до четырех шлюзов Anycast для внутренней маршрутизации VLAN.

В Таблице 1 приведены характеристики спинно-листовой сети FabricPath.

Таблица 1. Характеристики сети Cisco FabricPath

Товар

Описание

Транспортная среда

Уровень 1

Инкапсуляция

FabricPath (инкапсуляция кадра MAC-in-MAC)

Уникальный идентификатор узла

Идентификатор коммутатора FabricPath

Обнаружение конечного узла

Потоп и узнай

Бесшумное обнаружение хоста

Есть

Доступность и распределение конечных узлов

Наводнение и обучение плюс диалоговое обучение

Широковещательный и неизвестный одноадресный трафик

Flood by FabricPath IS-IS дерево множественных назначений

Контрольная плоскость подложки

FabricPath IS-IS

Плоскость управления наложением

Функция маршрутизации уровня 3

● Внутренняя и внешняя маршрутизация на границе корешка.

● Внутренняя и внешняя маршрутизация на пограничном полотне.

● Поддерживается до 4 шлюзов FabricPath anycast.

Многоадресный трафик

Поддерживает:

● Многоадресный трафик уровня 2 (перенаправляется многопунктовым деревом)

● Многоадресный IP-трафик уровня 3 (перенаправляется многоадресным трафиком уровня 3 с использованием PIM)

Многопользовательская среда

● Мультиарендность уровня 2 с VN-сегментом.

● Многопользовательский уровень 3 с VRF-lite

Стандартный номер

на базе TRILL (собственная разработка Cisco)

Поддерживаемое оборудование

● Cisco Nexus Коммутаторы серии ® 7000, включая коммутаторы платформы Cisco Nexus 7700

● Коммутаторы платформы Cisco Nexus 5500 и 5600

● Коммутаторы Cisco Nexus серии 6000

Для поддержки функций и получения дополнительных сведений о технологии Cisco FabricPath см. Руководства по настройке, примечания к выпуску и справочные документы, перечисленные в конце этого документа.

Межконтинентальная сеть Cisco VXLAN с потоком и обучением

VXLAN, одна из многих доступных оверлейных технологий виртуализации сети, предлагает несколько преимуществ. Это стандартный протокол, использующий базовые IP-сети. Он расширяет сегменты уровня 2 по инфраструктуре уровня 3 для построения наложенных логических сетей уровня 2. Он инкапсулирует кадры Ethernet в заголовки протокола IP User Data Protocol (UDP) и транспортирует инкапсулированные пакеты через базовую сеть к удаленным оконечным точкам туннеля VXLAN (VTEP), используя обычный механизм IP-маршрутизации и пересылки.Примерно в 2014 году Cisco начала поддерживать технологию VXLAN flood-and-learn spine-and-leaf на нескольких коммутаторах Cisco Nexus, таких как платформа Cisco Nexus 5600 и Cisco Nexus серий 7000 и 9000. В этом разделе описывается функция распространения и изучения Cisco VXLAN на этих аппаратных коммутаторах Cisco.

Формат инкапсуляции и соответствие стандартам

Технология распространения и обучения Cisco VXLAN соответствует стандартам IETF VXLAN (RFC 7348), которые определяют VXLAN на основе многоадресной рассылки без уровня управления.Исходный кадр уровня 2 инкапсулируется с заголовком VXLAN, затем помещается в пакет UDP-IP и транспортируется по IP-сети.

Подложка сети

Магистральная сеть VXLAN с потоком и обучением использует IP уровня 3 для базовой сети. Базовая многоадресная IP-рассылка используется для уменьшения объема лавинной рассылки для набора хостов, участвующих в сегменте VXLAN. Каждый сегмент VXLAN имеет идентификатор сети VXLAN (VNID), и этот VNID отображается на группу многоадресной IP-адресации в транспортной IP-сети.Каждое устройство VTEP независимо настраивается с этой группой многоадресной рассылки и участвует в маршрутизации PIM. Дерево многоадресной рассылки для этой группы строится через транспортную сеть на основе местоположений участвующих VTEP. Требование включить возможности многоадресной рассылки в базовой сети представляет проблему для некоторых организаций, поскольку они не хотят включать многоадресную рассылку в своих центрах обработки данных или глобальных сетях.

В Cisco Nexus серии 9000 добавлена ​​функция входящей репликации, поэтому в базовой сети не используется многоадресная передача.VXLAN VTEP использует список IP-адресов других VTEP в сети для отправки широковещательного и неизвестного одноадресного трафика. Обмен этими IP-адресами между VTEP осуществляется через статическую конфигурацию входящей репликации (рисунок 10).

Рисунок 10.

Базовая IP-сеть VXLAN

Оверлейная сеть

В спинно-листовой сети VXLAN с потоком и обучением отсутствует плоскость управления для оверлейной сети.Наложенная сеть уровня 2 создается поверх базовой IP-сети уровня 3 с использованием механизма туннелирования VTEP для транспортировки пакетов уровня 2. В оверлейной сети используется семантика flood-and-learn (рисунок 11).

Рисунок 11.

Оверлейная сеть VXLAN

Широковещательный и неизвестный одноадресный трафик

Underlay IP PIM или функция входящей репликации используется для отправки широковещательного и неизвестного одноадресного трафика.Обратите внимание, что функция входящей репликации поддерживается только на коммутаторах Cisco Nexus серии 9000.

Обнаружение хоста и доступность

Магистральная и оконечная сеть VXLAN с лавинной рассылкой и обучением полагается на начальную лавинную рассылку трафика в плоскости данных, чтобы позволить VTEP обнаруживать друг друга и изучать MAC-адреса удаленных хостов и сопоставления MAC-адресов VTEP для каждого сегмента VXLAN. После завершения сопоставления MAC-to-VTEP, VTEP пересылают трафик VXLAN в одноадресном потоке.

Многоадресный трафик

В сети VXLAN с потоком и обучением, основанной и оконечной, многоадресный трафик уровня 2 наложенного клиента поддерживается с использованием базового IP PIM или функции входящей репликации.Обратите внимание, что входящая репликация поддерживается только на коммутаторах Cisco Nexus серии 9000.

Многоадресный IP-трафик уровня 3 пересылается с помощью многоадресной маршрутизации на основе PIM уровня 3.

Масштабирование групп многоадресной рассылки необходимо тщательно продумать. В идеале вы должны сопоставить один сегмент VXLAN с одной многоадресной IP-группой, чтобы обеспечить оптимальную многоадресную пересылку. У вас также может быть несколько сегментов VXLAN, совместно использующих одну многоадресную группу IP в базовой сети; однако перегрузка групп многоадресной рассылки приводит к неоптимальной многоадресной пересылке.

Функция маршрутизации уровня 3

Как и в традиционной среде VLAN, во многих ситуациях требуется маршрутизация между сегментами VXLAN или от сегмента VXLAN к сегменту VLAN. В типичной структуре сети VXLAN с потоком и обучением, состоящей из позвоночника и листа, оконечные коммутаторы Top-of-Rack (ToR) используются как устройства VTEP для расширения сегментов уровня 2 между стойками. Эти VTEP являются шлюзами VXLAN уровня 2 для моста VXLAN-VLAN или VLAN-VXLAN. Когда трафик необходимо маршрутизировать между сегментами VXLAN или из сегмента VXLAN в сегмент VLAN и наоборот, на некоторых VTEP необходимо включить функцию шлюза VXLAN уровня 3.Обычно используются внутренняя и внешняя трассировка на слое корешка и внутренняя и внешняя трассировка на листовом слое. Обе схемы обеспечивают централизованную маршрутизацию: то есть функции внутренней и внешней маршрутизации уровня 3 централизованы на определенных коммутаторах.

Внутренняя и внешняя фрезеровка на уровне позвоночника

Как показано в схеме внутренней и внешней маршрутизации на уровне позвоночника на рисунке 12, конечный коммутатор ToR VTEP является шлюзом VXLAN уровня 2 для транспортировки сегмента уровня 2 по IP-сети нижележащего уровня 3.Переключатель позвоночника выполняет две функции. Он является частью IP-сети уровня 3 и транспортирует инкапсулированные пакеты VXLAN. Он также выполняет внутреннюю маршрутизацию между VXLAN и внешнюю маршрутизацию. Внутренний и внешний маршрутизируемый трафик должен пройти один базовый переход от конечного VTEP к магистральному коммутатору, который будет маршрутизироваться.

Обратите внимание, что максимальное количество активных-активных шлюзов между VXLAN – два с протоколом маршрутизатора с горячим резервированием (HSRP) и конфигурацией vPC. Кроме того, шлюз VXLAN уровня 3 изучает MAC-адрес хоста, поэтому вам необходимо учитывать масштаб MAC-адресов, чтобы избежать превышения пределов масштабируемости вашего оборудования.

Рисунок 12.

Внутренняя и внешняя фрезеровка на уровне позвоночника

Внутренняя и внешняя разводка по бордюру

Как показано в схеме внутренней и внешней маршрутизации на граничном листе на Рисунке 13, оконечный коммутатор ToR VTEP является шлюзом VXLAN уровня 2 для транспортировки сегмента уровня 2 по лежащей в основе IP-сети уровня 3. Магистральный коммутатор является лишь частью IP-сети уровня 3, лежащей в основе, для транспортировки инкапсулированных пакетов VXLAN.Он не узнает MAC-адрес оверлейного хоста. Граничный конечный маршрутизатор включен со шлюзом VXLAN уровня 3 и выполняет внутреннюю маршрутизацию между VXLAN и внешнюю маршрутизацию. Внутренний и внешний маршрутизируемый трафик должен пройти два промежуточных перехода от оконечного VTEP к магистральному коммутатору, а затем к пограничному оконечному коммутатору, чтобы достичь внешней сети.

Максимальное количество активных-активных шлюзов между VXLAN – два с конфигурацией HSRP и vPC. Кроме того, пограничный шлюз VXLAN уровня 3 изучает MAC-адрес хоста, поэтому вам необходимо учитывать масштаб MAC-адресов, чтобы избежать превышения пределов масштабируемости вашего оборудования.

Рисунок 13.

Внутренняя и внешняя разводка по бордюру

Мультиарендность

Магистральная и оконечная сеть VXLAN с лавинной рассылкой и обучением поддерживает мультиарендность уровня 2 (рисунок 14). VXLAN использует 24-битный идентификатор сегмента, или VNID, что позволяет сосуществовать до 16 миллионов сегментов VXLAN в одном административном домене. Для поддержки мультиарендности одну и ту же VLAN можно повторно использовать на разных коммутаторах VTEP и IEEE 802.Помеченные кадры 1Q, полученные по VTEP, отображаются на определенные VNI. VNI используются для обеспечения изоляции на уровне 2 для каждого клиента. VLAN имеет локальное значение на оконечном коммутаторе VTEP, а VNI имеет глобальное значение во всей сети VXLAN.

Рис 14.

Пример мультиарендности уровня 2 с использованием VNI

Магистральная и оконечная сеть VXLAN с потоком и обучением также поддерживает многопользовательский уровень 3 с использованием VRF-lite (рисунок 15).Сеть распространения и обучения VXLAN является оверлейной сетью уровня 2, а SVI уровня 3 размещаются поверх оверлейной сети уровня 2. С VRF-lite количество VLAN, поддерживаемых в сети VXLAN flood-and-learn, составляет 4096.

Рисунок 15.

Пример мультиарендности уровня 3 с использованием VRF-lite

Сводная информация о сети Cisco VXLAN Flood-and-Learn для спин-и-листовой сети

Магистральная сеть VXLAN с потоком и обучением соответствует стандартам IETF VXLAN (RFC 7348).Он транспортирует кадры уровня 2 по IP-сети уровня 3. Тем не менее, это по-прежнему технология уровня 2, основанная на потоках и обучении. По мере увеличения числа хостов в широковещательном домене он сталкивается с теми же проблемами лавинной рассылки, что и остовно-оконечная сеть FabricPath. Функция уровня 3 возложена на сеть уровня 2. Общие конструкции уровня 3 обеспечивают централизованную маршрутизацию: то есть функция маршрутизации уровня 3 централизована на определенных коммутаторах (коммутаторах позвоночника или пограничных конечных коммутаторах). Магистральная и оконечная сеть VXLAN с лавинной рассылкой и обучением поддерживает до двух активных-активных шлюзов с vPC для внутренней маршрутизации VXLAN.

В Таблице 2 приведены характеристики спин-и-листовой сети VXLAN с потоком и обучением.

Таблица 2. Характеристики сети Cisco VXLAN Flood-and-Learn

Товар

Описание

Требование к транспортной среде

Уровень 3

Инкапсуляция

VXLAN (инкапсуляция пакетов MAC-in-IP)

Уникальный идентификатор узла

VTEP

Обнаружение конечного узла

Потоп и узнай

Бесшумное обнаружение хоста

Есть

Доступность и распределение конечных узлов

Потоп и узнай

Широковещательный и неизвестный одноадресный трафик

Перенаправлено базовым PIM или

входящая репликация

( Примечание: входящая репликация поддерживается только на коммутаторах Cisco Nexus серии 9000)

Контрольная плоскость подложки

Любой протокол одноадресной маршрутизации

(статический, сначала открытый кратчайший путь [OSPF], IS-IS, внешний BGP [eBGP] и т. Д.)

Плоскость управления наложением

Шлюз VXLAN уровня 3

● Внутренняя и внешняя маршрутизация в позвоночнике VTEP

● Внутренняя и внешняя маршрутизация на пограничном листе VTEP

● До 2 активных-активных шлюзов с vPC.

Шлюз VXLAN уровня 2

Концевой выключатель ToR

Многоадресный трафик

● Поддерживает:

● Многоадресный IP-трафик уровня 2 (перенаправляется нижележащим PIM)

● Многоадресный IP-трафик уровня 3 (перенаправляется с помощью многоадресной маршрутизации на основе PIM уровня 3.

Многопользовательская среда

● Многопользовательский уровень 2 с VNI.

● Многопользовательский уровень 3 с VRF-lite

Стандартный номер

RFC 7348

Поддерживаемое оборудование

● Коммутаторы Cisco Nexus серии 7000, включая коммутаторы платформы Cisco Nexus 7700.

● Коммутаторы Cisco Nexus серии 9000

Для поддержки функций и получения дополнительной информации о технологии Cisco VXLAN flood-and-learn см. Руководства по настройке, примечания к выпуску и справочные документы, перечисленные в конце этого документа.

Магистральная сеть Cisco VXLAN MP-BGP EVPN

В режиме лавинной рассылки VXLAN, определенном в RFC 7348, изучение информации конечного хоста и обнаружение VTEP основаны на плоскости данных без протокола управления для распределения информации о доступности конечного хоста между VTEP. Чтобы преодолеть ограничения VXLAN с потоком и обучением, в архитектуре шип-и-лист Cisco VXLAN MP-BGP EVPN используется виртуальная частная сеть Ethernet с многопротокольным протоколом пограничного шлюза или MP-BGP EVPN в качестве плоскости управления для VXLAN.Эта технология обеспечивает разделение плоскости управления и плоскости данных, а также единую плоскость управления для пересылки уровней 2 и 3 в оверлейной сети VXLAN. В этом разделе описывается VXLAN MP-BGP EVPN на аппаратных коммутаторах Cisco Nexus, таких как коммутаторы платформы Cisco Nexus 5600 и коммутаторы Cisco Nexus серий 7000 и 9000.

Формат инкапсуляции и соответствие стандартам

В архитектуре «шип-и-лист» VXLAN MP-BGP EVPN используется инкапсуляция VXLAN. Исходный кадр уровня 2 инкапсулируется в заголовок VXLAN, затем помещается в пакет UDP-IP и транспортируется по IP-сети.Эта конструкция соответствует стандартам IETF RFC 7348 и draft-ietf-bess-evpn-overlay.

Подложка

Архитектура VXLAN MP-BGP EVPN «шип-и-лист» использует IP уровня 3 для базовой сети.

Оверлейная сеть

В архитектуре VXLAN MP-BGP EVPN «шип-и-лист» используется MP-BGP EVPN в качестве плоскости управления для оверлейной сети VXLAN.

Широковещательный и неизвестный одноадресный трафик

Underlay IP PIM или функция входящей репликации используется для отправки широковещательного и неизвестного одноадресного трафика.

При включенной многоадресной IP-рассылке в базовой сети каждый сегмент VXLAN или VNID отображается в группу многоадресной IP-рассылки в транспортной IP-сети. Каждое устройство VTEP независимо настраивается с этой группой многоадресной рассылки и участвует в маршрутизации PIM. Дерево многоадресной рассылки для этой группы строится через транспортную сеть на основе местоположений участвующих VTEP.

Благодаря функции входящей репликации базовая сеть не поддерживает многоадресную рассылку. VXLAN VTEP использует список IP-адресов других VTEPS в сети для отправки широковещательного и неизвестного одноадресного трафика.Обмен этими IP-адресами между VTEP осуществляется через плоскость управления BGP EVPN или статическую конфигурацию. Обратите внимание, что функция входящей репликации поддерживается только на коммутаторах Cisco Nexus серии 9000.

Обнаружение хоста и доступность

Плоскость управления MP-BGP EVPN обеспечивает интегрированную маршрутизацию и мостовое соединение, распределяя информацию о доступности как Уровня 2, так и Уровня 3 для конечного хоста, находящегося в оверлейной сети VXLAN. Каждый VTEP выполняет локальное обучение для получения MAC-адреса (хотя и традиционного обучения MAC-адреса) и информации об IP-адресе (на основе отслеживания протокола разрешения адресов [ARP]) от своих локально подключенных хостов.Затем VTEP распространяет эту информацию через плоскость управления MP-BGP EVPN. Хосты, подключенные к удаленным VTEP, изучаются удаленно через плоскость управления MP-BGP. Такой подход уменьшает затопление сети для обучения конечных хостов и обеспечивает лучший контроль над распределением информации о доступности конечных хостов.

Многоадресный трафик

VXLAN MP-BGP EVPN поддерживает наложенный клиентский многоадресный трафик уровня 2 с использованием многоадресной IP-рассылки или функции входящей репликации. Обратите внимание, что входящая репликация поддерживается только на коммутаторах Cisco Nexus серии 9000.

Overlay tenant Многоадресный трафик уровня 3 поддерживается двумя способами: (1) многоадресная маршрутизация на основе PIM уровня 3 на внешнем маршрутизаторе для коммутаторов Cisco Nexus серии 7000, включая коммутаторы платформы Cisco Nexus 7700 и коммутаторы Cisco Nexus серии 9000. (2) Многоадресная рассылка с маршрутизацией клиента (TRM) для коммутаторов Cisco Nexus 9000 Cloud Scale Series. TRM основан на стандартизированной плоскости управления следующего поколения (ngMVPN), описанной в IETF RFC 6513 и 6514. Он обеспечивает доставку многоадресного трафика уровня 3 арендаторам эффективным и отказоустойчивым способом.Обратите внимание, что TRM поддерживается только на коммутаторах Nexus 9000 нового поколения, таких как коммутаторы на базе ASIC Cloud Scale. За поддержкой функций и дополнительной информацией о TRM обращайтесь к руководствам по настройке, примечаниям к выпуску и справочным документам, перечисленным в конце этого документа.

Вам необходимо тщательно спроектировать масштабирование групп многоадресной рассылки, как описано ранее в разделе, посвященном многоадресному трафику потоковой рассылки Cisco VXLAN и изучению многоадресной рассылки.

Функция маршрутизации уровня 3

Магистральная и оконечная сеть VXLAN MP-BGP EVPN должна обеспечивать внутреннюю маршрутизацию VXLAN уровня 3, а также поддерживать связь с сетями, внешними по отношению к структуре VXLAN, включая сеть кампуса, WAN и Интернет.VXLAN MP-BGP EVPN использует распределенные шлюзы Anycast для внутреннего маршрутизируемого трафика. Функция внешней маршрутизации сосредоточена на определенных коммутаторах.

Распределенный шлюз Anycast для внутренней маршрутизации

В MP-BGP EVPN любой VTEP в VNI может быть распределенным шлюзом anycast для конечных хостов в своей IP-подсети, поддерживая один и тот же IP-адрес виртуального шлюза и MAC-адрес виртуального шлюза (показано на рисунке 16). Благодаря функции шлюза anycast в EVPN конечные узлы в VNI всегда могут использовать свои локальные VTEP для этого VNI в качестве шлюза по умолчанию для отправки трафика из своей IP-подсети.Эта возможность обеспечивает оптимальную пересылку северного трафика от конечных узлов в оверлейной сети VXLAN. Распределенный шлюз Anycast также предлагает преимущество прозрачной мобильности хоста в оверлейной сети VXLAN. Поскольку IP-адрес шлюза и виртуальный MAC-адрес идентично предоставляются для всех VTEP в VNI, когда конечный хост перемещается с одного VTEP на другой VTEP, ему не нужно отправлять еще один запрос ARP для повторного запоминания MAC-адреса шлюза.

Рисунок 16.

Распределенный шлюз Anycast для внутренней маршрутизации

Внешняя разводка на пограничном полотне

На рис. 17 показана типичная конструкция с парой оконечных переключателей, подключенных к внешним устройствам маршрутизации. Граничный листовой коммутатор запускает MP-BGP EVPN внутри с другими VTEP в структуре VXLAN и обменивается с ними маршрутами EVPN. В то же время он выполняет обычную одноадресную маршрутизацию IPv4 или IPv6 в экземплярах VRF клиента с внешним устройством маршрутизации.Протокол маршрутизации может быть обычным eBGP или любым протоколом внутреннего шлюза (IGP) по выбору. Граничный листовой коммутатор изучает внешние маршруты и объявляет их домену EVPN как маршруты EVPN, чтобы другие конечные узлы VTEP также могли узнать о внешних маршрутах для отправки исходящего трафика.

Граничный листовой коммутатор также может быть настроен для отправки маршрутов EVPN, изученных в семействе адресов EVPN VPN уровня 2, семейству одноадресных адресов IPv4 или IPv6 и анонсирования их на внешнее устройство маршрутизации.При такой конструкции трафик клиента должен занять два базовых сегмента (VTEP от позвоночника к граничному листу), чтобы достичь внешней сети. Однако позвоночному коммутатору необходимо только запустить плоскость управления BGP-EVPN и IP-маршрутизацию; ему не обязательно поддерживать функцию VXLAN VTEP.

Рисунок 17.

Конструкция для внешней разводки по бордюру

Внешняя разводка на границе корешка

На рисунке 18 показана типичная конструкция с парой спинных переключателей, подключенных к внешним устройствам маршрутизации.В этой конструкции позвоночный коммутатор должен поддерживать маршрутизацию VXLAN. Магистральный коммутатор запускает MP-BGP EVPN внутри с другими VTEP в структуре VXLAN и обменивается с ними маршрутами EVPN. В то же время он выполняет обычную одноадресную маршрутизацию IPv4 или IPv6 в экземплярах VRF клиента с внешним устройством маршрутизации. Протокол маршрутизации может быть обычным eBGP или любым IGP по выбору. Магистральный коммутатор изучает внешние маршруты и объявляет их домену EVPN как маршруты EVPN, чтобы другие конечные узлы VTEP также могли узнать о внешних маршрутах для отправки исходящего трафика.

Магистральный коммутатор также может быть настроен для отправки маршрутов EVPN, изученных в семействе адресов EVPN VPN уровня 2, семейству одноадресных адресов IPv4 или IPv6 и анонсирования их на внешнее устройство маршрутизации. При такой конструкции трафик клиента должен занимать только один базовый переход (VTEP к позвоночнику), чтобы достичь внешней сети. Однако позвоночный коммутатор должен запускать плоскость управления BGP-EVPN, IP-маршрутизацию и функцию VXLAN VTEP.

Рисунок 18.

Наружная фрезеровка с дизайном корешка по краю

Мультиарендность

В архитектуре «шип-и-лист» VXLAN MP-BGP EVPN используется MP-BGP EVPN для плоскости управления.Как расширение MP-BGP, MP-BGP EVPN наследует поддержку мультиарендности с VPN с использованием конструкции VRF. В MP-BGP EVPN несколько арендаторов могут сосуществовать и совместно использовать общую транспортную IP-сеть, имея при этом свои собственные отдельные VPN в оверлейной сети VXLAN (рисунок 19).

В спин-и-листовой сети VXLAN MP-BGP EVPN VNI определяют домены уровня 2 и обеспечивают сегментацию уровня 2, не позволяя трафику уровня 2 пересекать границы VNI. Точно так же сегментация уровня 3 среди клиентов VXLAN достигается за счет применения технологии VRF уровня 3 и обеспечения изоляции маршрутизации между арендаторами с помощью отдельного VNI уровня 3, сопоставленного с каждым экземпляром VRF.У каждого арендатора есть свой собственный экземпляр маршрутизации VRF. IP-подсети VNI для данного клиента находятся в том же экземпляре VRF уровня 3, который отделяет домен маршрутизации уровня 3 от других клиентов.

Рисунок 19.

Cisco VXLAN MP-BGP EVPN, многопользовательская сетевая организация

Cisco VXLAN MP BGP-EVPN сводная информация о спин-и-листовой сети

Архитектура позвоночника и листа VXLAN MP-BGP EVPN использует MP-BGP EVPN для плоскости управления для VXLAN.Эта конструкция соответствует стандартам IETF VXLAN RFC 7348 и draft-ietf-bess-evpn-overlay. Он обеспечивает разделение плоскости управления и плоскости данных, а также единую плоскость управления для пересылки уровней 2 и 3 в оверлейной сети VXLAN. Плоскость управления изучает информацию о доступности конечного хоста Уровня 2 и Уровня 3 (MAC и IP-адреса) и распределяет эту информацию через семейство адресов EVPN, тем самым обеспечивая интегрированный мост и маршрутизацию в оверлейных сетях VXLAN. Это уменьшает затопление сети за счет распределения маршрутов MAC- и IP-адресов хоста на уровне управления и подавления ARP на локальных VTEP.Внутренний маршрутизируемый трафик уровня 3 направляется напрямую распределенным шлюзом anycast на каждом коммутаторе ToR в горизонтальном масштабе.

В Таблице 3 приведены характеристики спинно-листовой сети VXLAN MP-BGP EVPN.

Таблица 3. Характеристики сети Cisco VXLAN MP-BGP EVPN

Товар

Описание

Требование к транспортной среде

Уровень 3

Инкапсуляция

VXLAN (инкапсуляция пакетов MAC-in-IP)

Уникальный идентификатор узла

VTEP

Обнаружение конечного узла

Локализованный флуд и обучение с подавлением ARP

Бесшумное обнаружение хоста

Есть

Доступность и распределение конечных узлов

MP-BGP EVPN

Широковещательный и неизвестный одноадресный трафик

Пересылается посредством базовой многоадресной рассылки (PIM) или входящей репликации

( Примечание: входящая репликация поддерживается только на коммутаторах Cisco Nexus серии 9000.)

Контрольная плоскость подложки

Любой протокол одноадресной маршрутизации (статический, OSPF, IS-IS, eBGP и т. Д.)

Плоскость управления наложением

MP-BGP EVPN

Шлюз VXLAN уровня 3

● Распределенный шлюз Anycast на листовом коммутаторе ToR для маршрутизации между VXLAN.

● Пограничный листовой переключатель для внешней маршрутизации.

( Примечание: Магистральный коммутатор должен только запускать плоскость управления BGP-EVPN и IP-маршрутизацию.)

● Пограничный переключатель для внешней маршрутизации.

( Примечание: позвоночный коммутатор должен поддерживать маршрутизацию VXLAN VTEP на оборудовании.)

Шлюз VXLAN уровня 2

Концевой выключатель ToR

Многоадресный трафик

Поддерживает:

● Многоадресный трафик уровня 2 (перенаправляется базовым PIM или входящей репликацией.

Примечание. Входящая репликация поддерживается только на коммутаторах Cisco Nexus серии 9000.)

● Многоадресный IP-трафик уровня 3 (перенаправляется многоадресной маршрутизацией на основе PIM уровня 3 на внешний маршрутизатор или TRM [многоадресная рассылка с маршрутизацией клиента, только на коммутаторах серии Cisco Nexus 9000 Cloud Scale])

Многопользовательская среда

Поддерживает мультиарендность уровня 2 и мультиарендность уровня 3

Стандартный номер

RFC 7348 и RFC8365 (ранее draft-ietf-bess-evpn-overlay)

Поддерживаемое оборудование

● Коммутаторы Cisco Nexus серии 7000, включая коммутаторы платформы Cisco Nexus 7700.

● Коммутаторы Cisco Nexus серии 9000

Для поддержки функций и получения дополнительной информации о VXLAN MP-BGP EVPN, пожалуйста, обратитесь к руководствам по настройке, примечаниям к выпуску и справочным документам, перечисленным в конце этого документа.

Магистральная сеть Cisco MSDC Layer 3

Массивно масштабируемые центры обработки данных (MSDC) – это большие центры обработки данных с тысячами физических серверов (иногда сотнями тысяч), которые были спроектированы для масштабирования по размеру и вычислительной мощности с незначительным влиянием на существующую инфраструктуру. Среды такого масштаба имеют уникальный набор сетевых требований с упором на производительность приложений, простоту и стабильность сети, видимость, легкое устранение неполадок и легкое управление жизненным циклом и т. Д.Примерами MSDC являются крупные поставщики облачных услуг, которые обслуживают тысячи клиентов, а также веб-порталы и поставщики электронной коммерции, которые размещают большие распределенные приложения.

В топологии Cisco MSDC используется архитектура «позвоночник и лист» уровня 3. Конечный уровень отвечает за рекламу подсетей сервера в сетевой структуре. Устройства Spine отвечают за изучение маршрутов инфраструктуры и маршрутов подсети конечных узлов. В большинстве случаев позвоночный коммутатор не используется для прямого подключения к внешнему миру или к другим сетям MSDC, но он направляет такой трафик на специализированные конечные коммутаторы, действующие как пограничные конечные коммутаторы.Граничные конечные коммутаторы могут вводить маршруты по умолчанию для привлечения трафика, предназначенного для внешних пунктов назначения. В зависимости от количества серверов, которые необходимо поддерживать, существуют различные варианты конструкций MSDC: двухуровневая топология «позвоночник-лист», трехуровневая топология «позвоночник-лист», дизайн Clos с гипермасштабируемой тканевой плоскостью. Для получения дополнительных сведений о конструкциях MSDC с коммутаторами Cisco Nexus 9000 и 3000 см. «Информационный документ Cisco для крупномасштабируемой сетевой структуры центра обработки данных».

Что касается схемы маршрутизации, то плоскость управления Cisco MSDC использует динамические протоколы уровня 3, такие как eBGP, для построения таблицы маршрутизации, которая наиболее эффективно направляет пакет от источника к узлу позвоночника.Большинство клиентов используют eBGP из-за его масштабируемости и стабильности.

На рис. 20 показан пример остаточно-оконечной сети MSDC уровня 3 с плоскостью управления eBGP (AS = автономная система).

Рисунок 20.

Пример спинно-листовой сети MSDC уровня 3 с плоскостью управления BGP

Структура «позвоночник и лист» уровня 3 намеренно не поддерживает сети VLAN уровня 2 в коммутаторах ToR, поскольку это матрица уровня 3.Каждый хост связан с подсетью хоста и общается с другими хостами через маршрутизацию уровня 3. Мобильность хоста и мультиарендность не поддерживаются.

Поскольку коммутационная сеть настолько велика, заказчики MSDC обычно используют программные подходы для обеспечения большей автоматизации и большей модульности в сети. Инструменты автоматизации могут работать с различными топологиями и форм-факторами фабрики, создавая модульное решение, которое можно адаптировать к центрам обработки данных разного размера. Центры MSDC полностью автоматизированы для развертывания конфигураций на устройствах и обнаружения любых новых ролей устройств в фабрике, для мониторинга и устранения неполадок в фабрике и т. Д.Многие клиенты MSDC пишут сценарии для внесения сетевых изменений, используя Python, Puppet и Chef, а также другие инструменты DevOps и технологии Cisco, такие как Power-On Auto Provisioning (POAP).

В Таблице 4 обобщены характеристики магистрально-оконечной сети MSDC уровня 3.

Таблица 4. Характеристики сети MSDC Cisco Layer 3

Товар

Описание

Требование к транспортной среде

Уровень 3

Обнаружение конечного узла

Нет (локализованная IP-подсеть)

Доступность и распределение конечных узлов

Протокол одноадресной маршрутизации (eBGP

Широковещательный и неизвестный одноадресный трафик

Остановка на листовом переключателе ToR

Контрольная плоскость подложки

Протокол одноадресной маршрутизации (eBGP)

Функция уровня 3

● Переключатель Leaf ToR для внутренней маршрутизации.

● Пограничный листовой переключатель для внешней маршрутизации.

Многоадресный трафик

Поддерживает:

● Многоадресный IP-трафик уровня 3.

Многопользовательская среда

Поддерживаемое оборудование

● Коммутаторы Cisco Nexus серии 7000, включая коммутаторы платформы Cisco Nexus 7700.

● Коммутаторы Cisco Nexus серии 3000

● Коммутаторы Cisco Nexus серии 9000

Управление фабрикой и автоматизация центра обработки данных

Нет единого способа построить центр обработки данных.Точно так же не существует единого способа управления структурой центра обработки данных. Cisco, сторонние компании и сообщество разработчиков ПО с открытым исходным кодом предоставляют множество различных инструментов, которые можно использовать для мониторинга, управления, автоматизации и устранения неполадок в фабрике центра обработки данных.

Сетевой менеджер центра обработки данных Cisco

Cisco Data Center Network Manager (DCNM) – это система управления для Cisco ® Unified Fabric. Он позволяет вам предоставлять, отслеживать и устранять неполадки в сетевой инфраструктуре центра обработки данных.Cisco DCNM можно установить в четырех режимах:

● Классический режим LAN: управляет инфраструктурой центра обработки данных Cisco Nexus, развернутой в устаревших проектах, таких как проект vPC, дизайн FabricPath и т. Д. Он предоставляет сводные данные о состоянии в реальном времени, сигналы тревоги, информацию о видимости и т. Д.

● Режим медиа-контроллера: управляет сетью Cisco IP Fabric для медиа-решения и помогает перейти от SDI-маршрутизатора к IP-инфраструктуре. Он обеспечивает автоматизацию рабочих процессов, управление политиками потоков, интеграцию стороннего студийного оборудования и т. Д.(Этот режим не имеет отношения к данному техническому документу.)

● Режим контроллера сети хранения данных (SAN): управляет коммутаторами серии Cisco MDS для развертывания сети хранения с графическим управлением всеми функциями администрирования SAN. Он предоставляет обширную телеметрическую информацию, другую расширенную аналитическую информацию и т. Д. (Этот режим не имеет отношения к этому техническому документу).

● Режим LAN Fabric: предоставляет Fabric Builder для автоматического развертывания основы VXLAN EVPN Fabric, развертывания оверлея, сквозной трассировки потока, сигнализации и устранения неполадок, соответствия конфигурации и управления жизненным циклом устройства и т. Д.

Начиная с Cisco DCNM Release 11.2, поддерживаются приложения Cisco Network Insights; Эти приложения состоят из утилит мониторинга, которые можно добавить в диспетчер сети центра обработки данных (DCNM). Поддерживаются два приложения Cisco Network Insights:

● Cisco Network Insights – Advisor (NIA): отслеживает сеть центра обработки данных и выявляет проблемы, которые можно решить, чтобы поддерживать доступность и сокращать неожиданные отключения. NIA постоянно сканирует сеть клиентов и предоставляет профилактические советы, уделяя особое внимание поддержанию доступности и предупреждению клиентов о потенциальных проблемах, которые могут повлиять на время безотказной работы.

● Cisco Network Insights – ресурсы (NIR): предоставляет способ сбора информации посредством сбора данных, чтобы получить обзор доступных ресурсов, их активных процессов и конфигураций во всем диспетчере сети центра обработки данных (DCNM).

Для получения дополнительной информации о Cisco DCNM см. Https://www.cisco.com/c/en/us/products/cloud-systems-management/prime-data-center-network-manager/index.html.

Для получения дополнительной информации о Cisco Network Insights см. Https: // www.cisco.com/c/en/us/support/data-center-analytics/network-insights-data-center/products-installation-and-configuration-guides-list.html.

Заключение

В этом документе представлено несколько проектов архитектуры «корешок и лист» от Cisco, включая наиболее важные технологические компоненты и конструктивные соображения для каждой архитектуры на момент написания этого документа.

Магистральная сеть Cisco FabricPath является собственностью Cisco. Это просто, гибко и стабильно; обладает хорошей масштабируемостью и характеристиками быстрой сходимости; и он поддерживает несколько параллельных путей на уровне 2.Но сеть FabricPath – это технология уровня 2, основанная на потоках и обучении. Его протокол уровня управления – FabricPath IS-IS, который предназначен для определения информации о доступности идентификатора коммутатора FabricPath. Чтобы узнать информацию о доступности конечного хоста, коммутаторы FabricPath полагаются на начальную лавинную рассылку трафика на уровне данных. По мере увеличения числа хостов в широковещательном домене негативные эффекты лавинных пакетов становятся более выраженными. Функция маршрутизации уровня 3 возложена на сеть уровня 2. В общих проектах уровня 3 используется централизованная маршрутизация: то есть функция маршрутизации уровня 3 централизована на определенных коммутаторах (коммутаторах позвоночника или пограничных конечных коммутаторах).Сеть FabricPath поддерживает до четырех шлюзов Anycast для внутренней маршрутизации VLAN.

Магистральная сеть Cisco VXLAN с потоком и обучением соответствует стандартам IETF VXLAN (RFC 7348). Он транспортирует кадры уровня 2 по базовой IP-сети уровня 3. Но это по-прежнему технология уровня 2, основанная на потоках и обучении. По мере увеличения числа хостов в широковещательном домене он сталкивается с теми же проблемами лавинной рассылки, что и остовно-оконечная сеть FabricPath. Функция маршрутизации уровня 3 возложена на сеть уровня 2.В общих проектах уровня 3 используется централизованная маршрутизация: то есть функция маршрутизации уровня 3 централизована на определенных коммутаторах (коммутаторах позвоночника или пограничных конечных коммутаторах). Магистральная и оконечная сеть VXLAN с лавинной рассылкой и обучением поддерживает до двух активных-активных шлюзов с vPC для внутренней маршрутизации VXLAN.

В архитектуре «шип-и-лист» Cisco VXLAN MP-BGP EVPN используется MP-BGP EVPN для плоскости управления для VXLAN. Он соответствует стандартам IETF VXLAN RFC 7348 и RFC8365 (ранее draft-ietf-bess-evpn-overlay).Он обеспечивает разделение плоскости управления и плоскости данных, а также единую плоскость управления для пересылки уровней 2 и 3 в оверлейной сети VXLAN. Внутренний маршрутизируемый трафик уровня 3 направляется непосредственно распределенным шлюзом anycast на каждом коммутаторе ToR в горизонтальном масштабе. Архитектура VXLAN MP-BGP EVPN «позвоночник и лист» предлагает следующие основные преимущества:

● Протокол MP-BGP EVPN основан на отраслевых стандартах, что обеспечивает совместимость с различными поставщиками.

● Он позволяет изучать информацию о доступности конечных узлов на уровнях 2 и 3 на уровне управления, что позволяет организациям создавать более надежные и масштабируемые оверлейные сети VXLAN.

● Он использует технологию MP-BGP VPN десятилетней давности для поддержки масштабируемых многопользовательских оверлейных сетей VXLAN.

● Семейство адресов EVPN переносит информацию о доступности как на уровне 2, так и на уровне 3, обеспечивая тем самым интегрированный мост и маршрутизацию в оверлейных сетях VXLAN.

● Это уменьшает лавинную адресацию сети за счет распределения маршрутов IP-адресов MAC-адресов хоста на основе протокола и подавления ARP на локальных VTEP.

● Он обеспечивает оптимальную пересылку трафика с востока на запад и с севера на юг и поддерживает мобильность рабочих нагрузок с помощью распределенной функции Anycast на каждом коммутаторе ToR.

● Он обеспечивает обнаружение и аутентификацию одноранговых узлов VTEP, снижая риск от несанкционированных VTEP в оверлейной сети VXLAN.

● Он предоставляет механизмы для построения активно-активной множественной адресации на уровне 2.

● Его инструменты управления наложением и наложением предоставляют множество возможностей управления сетью, упрощая видимость рабочих нагрузок, оптимизируя устранение неполадок, автоматизируя выделение компонентов фабрики, автоматизируя выделение оверлейной сети для клиентов и т. Д.

Архитектура

Cisco VXLAN MP-BGP EVPN на основе позвоночника и листа – одна из последних инноваций Cisco. Он разработан для упрощения, оптимизации и автоматизации современной среды коммутационной сети центра обработки данных с несколькими арендаторами.

Сравнение коммутационных сетей уровня 2 и 3 уровня Cisco Spine-and-Leaf

В Таблице 5 сравниваются четыре архитектуры Cisco «позвоночник и лист», обсуждаемые в этом документе: сети FabricPath, VXLAN flood-and-learn, VXLAN MP-BGP EVPN и MSDC Layer 3. Внимательно просмотрите эту таблицу и каждый раздел этого документа и ознакомьтесь со справочными документами, чтобы получить дополнительную информацию, которая поможет вам выбрать технологию, которая лучше всего подходит для среды вашего центра обработки данных.

Таблица 5. Сравнение коммутационных сетей уровня 2 и уровня 3 для позвоночника и листа Cisco

Примечание: Обновлено в июле 2019 г.

Cisco Spine-and-Leaf Layer 2 и Layer 3 Fabric

Cisco FabricPath

Cisco VXLAN Flood and Learn

Cisco VXLAN MP-BGP EVPN

Cisco MSDC уровня 3

Требование к транспортной среде

Уровень 1

Уровень 3

Уровень 3

Уровень 3

Инкапсуляция

FabricPath (инкапсуляция кадра MAC-in-MAC)

VXLAN (инкапсуляция пакетов MAC-in-IP)

VXLAN (инкапсуляция пакетов MAC-in-IP)

Уникальный идентификатор узла

Идентификатор коммутатора FabricPath

VTEP

VTEP

IP-адрес уровня 3 или адрес обратной связи

Обнаружение конечного узла

Потоп и узнай

Потоп и узнай

Локализованный флуд и обучение с подавлением ARP

Нет (локализованная IP-подсеть)

Бесшумное обнаружение хоста

Есть

Есть

Есть

Доступность и распределение конечных узлов

Наводнение и обучение плюс диалоговое обучение

Потоп и узнай

MP-BGP EVPN

Протокол одноадресной маршрутизации (eBGP)

Широковещательный и неизвестный одноадресный трафик

Flood by FabricPath IS-IS дерево множественных назначений

Перенаправлено базовым PIM или входящей репликацией

( Примечание: входящая репликация поддерживается только на коммутаторах Cisco Nexus серии 9000.)

Перенаправлено базовым PIM или

входящая репликация

( Примечание: входящая репликация поддерживается только на коммутаторах Cisco Nexus серии 9000)

Остановка на листовом переключателе ToR

Контрольная плоскость подложки

FabricPath IS-IS

Любой протокол одноадресной маршрутизации (статический, OSPF, IS-IS, eBGP и т. Д.)

Любой протокол одноадресной маршрутизации (статический, OSPF, IS-IS, eBGP и т. Д.)

Протокол одноадресной маршрутизации (eBGP)

Плоскость управления наложением

MP-BGP EVPN

Шлюз уровня 3

● Внутренняя и внешняя маршрутизация на границе корешка.

● Внутренняя и внешняя маршрутизация на пограничном полотне.

● Поддерживается до 4 шлюзов FabricPath anycast.

● Внутренняя и внешняя маршрутизация в позвоночнике VTEP

● Внутренняя и внешняя маршрутизация на пограничном листе VTEP

● До 2 активных-активных шлюзов с поддержкой vPC.

● Распределенный шлюз Anycast на листовом коммутаторе ToR для маршрутизации между VXLAN.

● Пограничный листовой переключатель для внешней маршрутизации.

( Примечание: Магистральный коммутатор должен только запускать плоскость управления BGP-EVPN и IP-маршрутизацию.)

● Пограничный коммутатор для внешней маршрутизации

( Примечание: Магистральный коммутатор должен поддерживать маршрутизацию VXLAN на оборудовании.)

● Переключатель Leaf ToR для внутренней маршрутизации.

● Пограничный листовой переключатель для внешней маршрутизации.

Шлюз VXLAN уровня 2

Концевой выключатель ToR

Концевой выключатель ToR

Многоадресный трафик

Поддерживает:

● Многоадресный трафик уровня 2 (перенаправляется многопунктовым деревом)

● Многоадресный IP-трафик уровня 3 (перенаправляется PIM уровня 3)

Поддерживает:

● Многоадресный трафик уровня 2 (перенаправляется нижележащим PIM)

● Многоадресный IP-трафик уровня 3 (перенаправляется PIM уровня 3)

Поддерживает:

● Многоадресный трафик уровня 2 (перенаправляется базовым PIM или входящей репликацией.

(Примечание : входящая репликация поддерживается только на коммутаторах Cisco Nexus серии 9000.)

● Многоадресный IP-трафик уровня 3 (перенаправляется с помощью многоадресной маршрутизации на основе PIM уровня 3 на внешний маршрутизатор или многоадресной рассылки с маршрутизацией клиента (TRM)).

(Примечание : TRM поддерживается на коммутаторах серии Cisco Nexus 9000 Cloud Scale)

Поддерживает:

● Многоадресный IP-трафик уровня 3.

Мультиарендность

● Мультиарендность уровня 2 с VN-сегментом.

● Многопользовательский уровень 3 с VRF-lite

● Многопользовательский уровень 2 с VNI.

● Многопользовательский уровень 3 с VRF-lite

● Поддержка как многопользовательского уровня 2, так и многопользовательского уровня 3.

Стандартный номер

На базе TRILL (собственная разработка Cisco)

RFC 7348

RFC 7348 и RFC8365 (ранее draft-ietf-bess-evpn-overlay)

Протокол маршрутизации

Поддерживаемое оборудование

● Коммутаторы Cisco Nexus серии 7000, включая коммутаторы платформы Cisco Nexus 7700.

● Коммутаторы платформы Cisco Nexus 5500 и 5600

● Коммутаторы Cisco Nexus серии 6000

● Коммутаторы Cisco Nexus серии 7000, включая коммутаторы платформы Cisco Nexus 7700.

● Коммутаторы Cisco Nexus серии 9000

● Коммутаторы Cisco Nexus серии 7000, включая коммутаторы платформы Cisco Nexus 7700.

● Коммутаторы Cisco Nexus серии 9000

● Коммутаторы Cisco Nexus серии 7000, включая коммутаторы платформы Cisco Nexus 7700.

● Коммутаторы Cisco Nexus серии 3000

● Коммутаторы Cisco Nexus серии 9000

Для получения дополнительной информации

Для получения дополнительной информации см. Следующие ссылки:

● Технологии наложения центров обработки данных: https: // www.cisco.com/c/en/us/products/collateral/switches/nexus-9000-series-switches/white-paper-c11-730116.html

● Сеть VXLAN с уровнем управления MP-BGP EVPN: https://www.cisco.com/c/en/us/products/collateral/switches/nexus-9000-series-switches/guide-c07-734107.html

● Информационный документ Cisco для массово масштабируемого центра обработки данных: https://www.cisco.com/c/en/us/products/collateral/switches/nexus-9000-series-switches/white-paper-c11-743245.html

● XLAN EVPN TRM blog:
https: // blogs.cisco.com/datacenter/vxlan-innovations-on-the-nexus-os-part-1-of-2

Заявка на патент США для ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО УСТРОЙСТВА Заявка на патент (Заявка № 20120051157 от 1 марта 2012 г.)

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА СООТВЕТСТВУЮЩУЮ ЗАЯВКУ

Раскрытие заявки на патент Японии № 2010-187971, поданной 25 августа 2010 г., включая описание, чертежи и реферат, полностью включено в настоящий документ посредством ссылки.

Уровень техники

Настоящее изобретение относится к полупроводниковому устройству, содержащему схему генерации опорного напряжения.

Опорное напряжение, используемое внутри полупроводникового устройства, должно быть стабильным и независимым от процесса производства полупроводникового устройства, напряжения внешнего источника питания и рабочей температуры. В качестве схемы для генерации опорного напряжения используется схема опорного напряжения запрещенной зоны (BGR) (например, см. Y. Okuda et al., «Схема опорного значения ширины запрещенной зоны CMOS без подстройки при работе с напряжением питания менее 1 В. ”, 2007 Симпозиум по схемам СБИС Сборник технических документов, стр. 96-97).

Схема BGR генерирует напряжение, которое не зависит от температуры, путем добавления напряжения, имеющего положительную температурную зависимость, и напряжения, имеющего отрицательную температурную зависимость, в соответствующем соотношении. Для точной регулировки коэффициента суммирования в цепи BGR предусмотрена схема подстроечного резистора.

В качестве метода подстройки цепи резистора известны метод физического выполнения подстройки с использованием лазерного предохранителя и т. Д., А также метод выполнения подстройки с помощью программного обеспечения.В методе, использующем программное обеспечение, код подстройки заранее сохраняется в энергонезависимой полупроводниковой памяти, которая может быть перезаписана электрически, и когда полупроводниковое устройство инициализируется, значение сопротивления цепи резистора устанавливается в соответствии с кодом подстройки, считанным из памяти. .

(Патентный документ 1)

[Патентный документ 1]

Выложенный патент Японии № 2004-133800

РЕЗЮМЕ

Однако при подаче напряжения источника питания энергонезависимая память не работает нормально, и таким образом, значение кодов обрезки не определено.То есть, когда источник питания активирован, существует вероятность того, что код обрезки изменяется от минимального значения до максимального значения кодового значения, которое может быть установлено. В результате этого существует вероятность того, что значение выходного опорного напряжения из схемы генерации опорного напряжения (например, схемы BGR) также значительно варьируется.

В частности, проблематичным является случай, когда полупроводниковое устройство снабжено схемой сброса при включении, сконфигурированной так, чтобы определять время срабатывания сброса путем сравнения опорного напряжения с напряжением внешнего источника питания.В этом случае, когда значение опорного напряжения значительно меняется, время срабатывания сброса также значительно меняется. Код обрезки считывается из энергонезависимой памяти в зависимости от времени выпуска сброса, и, таким образом, существует вероятность того, что код обрезки не установлен на нормальное значение.

Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы предотвратить влияние изменений опорного напряжения на полупроводниковое устройство, содержащее схему генерации опорного напряжения, которую можно регулировать путем подстройки данных, до тех пор, пока не будет активирован источник питания.

Полупроводниковое устройство согласно варианту осуществления настоящего изобретения содержит блок генерации опорного напряжения, энергонезависимую память, схему сброса при включении питания и схему управления. Блок генерирования опорного напряжения генерирует первое опорное напряжение, отрегулированное в соответствии с данными подстройки, и второе опорное напряжение, которое не зависит от данных подстройки, на основе напряжения внешнего источника питания. Энергонезависимая память работает в соответствии с первым опорным напряжением или напряжением, основанным на первом опорном напряжении, и хранит данные подстройки.Схема сброса при включении питания переключает логические уровни сигнала сброса, когда напряжение внешнего источника питания достигает постоянного кратного второго опорного напряжения во время активации источника питания. Схема управления заставляет блок генерирования опорного напряжения считывать данные подстройки, хранящиеся в энергонезависимой памяти, в ответ на переключение логических уровней сигнала сброса.

Согласно варианту осуществления, описанному выше, блок генерирования опорного напряжения генерирует первое опорное напряжение, отрегулированное в соответствии с данными подстройки, и второе опорное напряжение, которое не зависит от данных подстройки.Затем время переключения логических уровней сигнала сброса определяется на основе второго опорного напряжения. Следовательно, можно предотвратить влияние изменений первого опорного напряжения до тех пор, пока источник питания не будет активирован.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 – блок-схема, показывающая конфигурацию полупроводникового устройства 10 согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;

РИС. 2 – принципиальная схема, показывающая пример конфигурации схемы 5 POR на фиг.1;

РИС. 3 – принципиальная схема, показывающая пример конфигурации блока 1 генерирования опорного напряжения на фиг. 1;

РИС. 4 – временная диаграмма, схематически показывающая форму волны напряжения каждой части на фиг. 1;

РИС. 5 – блок-схема, показывающая конфигурацию блока 1 A генерирования опорного напряжения, используемого в полупроводниковом устройстве согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения;

РИС. 6 – принципиальная схема, показывающая пример конфигурации понижающего преобразователя 30, напряжения на фиг.5;

РИС. 7 – блок-схема, показывающая конфигурацию блока 1 B генерирования опорного напряжения, используемого в полупроводниковом устройстве согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения;

РИС. 8 – принципиальная схема, показывающая конфигурацию схемы 20 A BGR на фиг. 7;

РИС. 9 – принципиальная схема, показывающая конфигурацию преобразователя 30 A с понижением напряжения на фиг. 7;

РИС. 10 – блок-схема, показывающая конфигурацию блока 1 C генерирования опорного напряжения, используемого в полупроводниковом устройстве согласно четвертому варианту осуществления настоящего изобретения;

РИС.11 – принципиальная схема, показывающая конфигурацию преобразователя 30 B с понижением напряжения на фиг. 10;

РИС. 12 – блок-схема, показывающая конфигурацию блока 1 D генерирования опорного напряжения, используемого в полупроводниковом устройстве согласно пятому варианту осуществления настоящего изобретения; и

фиг. 13 – принципиальная схема, показывающая конфигурацию схемы 20 B BGR на фиг. 12.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

В дальнейшем варианты осуществления настоящего изобретения будут подробно объяснены со ссылкой на чертежи.Одинаковый символ прикреплен к той же или соответствующей части, и его повторное объяснение опускается.

Первый вариант осуществления

Фиг. 1 является блок-схемой, показывающей конфигурацию полупроводникового устройства 10 согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения. Обращаясь к фиг. 1 полупроводниковое устройство 10 представляет собой интегральную схему (ИС), включающую в себя блок генерации опорного напряжения 1 , буферную схему 2 , флэш-память 3 , внутреннюю схему 4 , блок питания при включении схема сброса (POR) 5 и схема управления 6 .Когда полупроводниковое устройство 10 представляет собой микрокомпьютер, внутренняя схема 4 включает в себя центральный процессор (ЦП), ОЗУ (оперативную память), периферийную БИС (крупномасштабную интеграцию) и т. Д.

Опорное напряжение блок 1 работает в соответствии с напряжением VCC внешнего источника питания, полученным извне полупроводникового устройства 10 , и генерирует опорные напряжения V 1 * и V 2 . Блок генерации опорного напряжения 1 спроектирован так, что опорные напряжения V 1 * и V 2 не зависят от процесса изготовления полупроводникового устройства 10 , напряжения внешнего источника питания VCC и рабочего напряжения. максимально возможную температуру.

Однако трудно избежать разницы между фактическими характеристиками схемы и расчетным значением, и, следовательно, той части блока генерации опорного напряжения 1 , которая связана с генерацией опорных напряжений V 1 имеет конфигурацию схемы, которую можно отрегулировать с помощью кода подстройки TRM 1 , и здесь для регулировки используется резистивный элемент. Также можно использовать МОП-транзистор (металл-оксид-полупроводник) вместо резистивного элемента.После изготовления полупроводникового устройства 10 код подстройки TRM 1 определяется в соответствии с фактическими характеристиками схемы и сохраняется во флэш-памяти 3 . Значение сопротивления цепи резистора задается кодом подстройки TRM 1 , считываемым из флэш-памяти 3 во время инициализации полупроводникового устройства 10 . В результате этого можно отрегулировать опорное напряжение V 1 * так, чтобы оно не зависело от производственного процесса, напряжения внешнего источника питания или рабочей температуры («*» в конце опорных напряжений V 1 * означает, что он регулируется кодом обрезки).

С другой стороны, для части схемы, относящейся к генерации опорного напряжения V 2 , регулировка с помощью кода подстройки TRM 1 не выполняется, и опорное напряжение V 2 является напряжением, которое не зависят от кода обрезки TRM 1 . Конкретный пример схемы блока 1 генерирования опорного напряжения поясняется на фиг. 3.

Буферная схема 2 работает в соответствии с напряжением VCC внешнего источника питания и генерирует и выводит напряжение VDD внутреннего источника питания, имеющее ту же величину, что и входное опорное напряжение V 1 *.Буферная схема 2 предусмотрена для увеличения количества электрического тока, подаваемого во флэш-память 3 и внутреннюю схему 4 на следующем этапе.

Флэш-память 3 является энергонезависимой полупроводниковой памятью, в которой заранее записаны данные подстройки, включая код подстройки TRM 1 , и она работает в соответствии с напряжением внутреннего источника питания VDD. Когда преобразованное с повышением напряжение, которое представляет собой преобразованное с повышением напряжения напряжение внутреннего источника питания VDD, генерируется в схеме, как во флэш-памяти 3 , преобразованное с повышением напряжения напряжение значительно отличается в зависимости от небольшого отклонения от установленного значения напряжение внутреннего источника питания VDD.В частности, когда преобразованное с повышением напряжение слишком высокое, ухудшение изолирующей пленки затвора вызывается при записи или удалении данных. Следовательно, очень важна точность напряжения VDD внутреннего источника питания, подаваемого во флэш-память 3, .

Можно использовать энергонезависимую память, такую ​​как MRAM (магниторезистивная память с произвольным доступом) вместо флэш-памяти 3 . Когда полупроводниковое устройство 10, является микрокомпьютером, флэш-память 3 может быть сконфигурирована как ПЗУ (постоянное запоминающее устройство), которое хранит программы помимо данных обрезки.

Схема 5 POR выводит сигнал RS сброса в соответствии с напряжением VCC внешнего источника питания, когда источник питания активирован. В случае фиг. 1, когда напряжение VCC внешнего источника питания меньше заданного кратного опорного напряжения V 2 , сигнал RS сброса находится на низком (L) уровне (состояние сброса), а когда напряжение VCC внешнего источника питания становится больше чем предварительно определенное кратное опорному напряжению V 2 , сигнал RS сброса переключается на высокий (H) уровень (выход из состояния сброса).Конкретный пример схемы 5 POR поясняется на фиг. 2.

Схема управления 6 работает в соответствии с напряжением VCC внешнего источника питания и принимает сигнал сброса RS от схемы 5 POR. Схема 6, управления выводит управляющие сигналы CS 1 и CS 2 , соответственно, во флэш-память 3 и внутреннюю схему 4 в зависимости от времени, в которое выполняется сброс.Флэш-память 3 выводит код подстройки TRM 1 на блок 1 генерирования опорного напряжения в ответ на управляющий сигнал CS 1 . Внутренняя схема 4 инициализирует регистр и т.д. в ответ на управляющий сигнал CS 2 .

РИС. 2 – принципиальная схема, показывающая пример конфигурации схемы 5 POR на фиг. 1. Ссылаясь на фиг. 2, схема 5, POR включает в себя резистивные элементы , 15, и , 16, и компаратор 17, , который работает в соответствии с напряжением VCC внешнего источника питания.Резисторные элементы 15, и 16, соединены последовательно между узлом источника питания N 1 , который принимает напряжение VCC внешнего источника питания, и узлом заземления N 2 , который принимает напряжение заземления GND. Неинвертированный входной вывод компаратора 17, соединен с узлом связи 18, резисторных элементов 15, и 16, . На инвертированный входной вывод компаратора 17 подается опорное напряжение V 2 , выводимое из блока 1 генерирования опорного напряжения.С выходной клеммы компаратора 17 выводится сигнал сброса RS. В схеме 5 POR с конфигурацией, показанной на фиг. 2, когда обнаруженное напряжение в соединительном узле 18, превышает опорное напряжение V 2 , сигнал RS сброса переходит на уровень H, и состояние сброса сбрасывается. Здесь состояние сброса представлено как уровень L, а состояние сброса сброса – как уровень H, однако можно легко реализовать противоположную логику с помощью аналогичной конфигурации схемы.

В отличие от показанного на фиг. 2, также известен тип схемы POR, которая генерирует сигнал сброса на основе только напряжения VCC внешнего источника питания, не зависящего от опорного напряжения V 2 . Однако в схеме POR такого типа время, при котором происходит сброс, вероятно, будет изменяться в зависимости от производственного процесса, напряжения VCC внешнего источника питания и рабочей температуры. Используя схему POR с конфигурацией, показанной на фиг. 2, который сравнивает опорное напряжение V 2 с напряжением VCC внешнего источника питания, можно подавить изменения во времени, в котором высвобождается сигнал сброса.

РИС. 3 – принципиальная схема, показывающая пример конфигурации блока 1 генерирования опорного напряжения на фиг. 1. В случае фиг. 3, блок 1 генерации опорного напряжения сконфигурирован схемой 20 опорной запрещенной зоны (BGR). Схема BGR 20 является модификацией схемы, раскрытой в непатентном документе 1 (Y. Okuda et al., «Схема без подстройки CMOS с шириной запрещенной зоны с напряжением питания менее 1 В», 2007 г. Симпозиум по схемам СБИС. Сборник технических документов, с.96-97).

Ссылаясь на фиг. 3, схема BGR 20 включает в себя транзисторы PMOS (Positive Channel Metal Oxide Semiconductor) M 1 – M 5 , биполярные транзисторы NPN типа Tr 1 – Tr 5 , резистивные элементы 24 26 , операционные усилители A 1 и A 2 и множество передаточных вентилей 27 . Биполярный транзистор Tr 2 – это транзистор, в котором m биполярных транзисторов соединены параллельно.Сначала объясняется связь между этими компонентами.

Транзисторы M 1 и Tr 1 соединены в этом порядке последовательно между узлом источника питания N 1 и узлом заземления N 2 . Аналогичным образом транзисторы M 2 и Tr 2 соединены в этом порядке последовательно между узлами N 1 и N 2 и транзисторами M 3 и Tr 3 и резисторным элементом 24. соединены в этом порядке последовательно между узлами N 1 и N 2 .Транзисторы M 4 и Tr 4 и множество резисторных элементов 25 подключены в этом порядке последовательно между узлами N 1 и N 2 и транзисторами M 5 и Tr . 5 и резисторный элемент , 26 соединены в этом порядке последовательно между узлами N 1 и N 2 . Транзисторы Tr 1 , Tr 4 и Tr 5 представляют собой транзисторы с диодной связью, в которых база и коллектор связаны.

Каждый вентиль передачи , 27, предусмотрен параллельно по меньшей мере с частью резистивных элементов 25 , а передающий вентиль 27 и резисторный элемент 25 , соответствующие друг другу, предусмотрены параллельно. Включение / выключение каждой из заслонок трансмиссии , 27, определяется в соответствии с кодом подстройки TRM 1 . Следовательно, значение сопротивления R 2 между эмиттером биполярного транзистора Tr 4 и узлом заземления N 2 может изменяться согласно коду подстройки TRM 1 .

Инвертированный входной вывод операционного усилителя A 1 соединен со стоком (узел N 11 ) PMOS-транзистора M 1 , неинвертированный входной вывод соединен со стоком (узел N ). 12 ) PMOS-транзистора M 2 , а выходной вывод соединен с базой биполярных транзисторов Tr 1 – Tr 3 . Неинвертированный входной вывод операционного усилителя A 2 соединен со стоком (узел N 13 ) PMOS-транзистора M 3 , инвертированный входной вывод соединен со стоком (узел N 11 ). ) PMOS-транзистора M 1 , а выходной вывод соединен с затвором PMOS-транзисторов M 1 – M 5 .

Далее объясняется работа схемы 20 BGR. В схеме BGR 20 , когда размер (отношение W / L между шириной W канала и длиной канала) PMOS-транзисторов M 1 – M 5 одинаков, электрический ток Io (далее именуемый в качестве опорного тока Io), который протекает через каждый транзистор PMOS, одинаков. Функционально схему BGR 20 можно разделить на блок 21 генерации опорного тока, который генерирует опорный ток Io, и блоки вывода напряжения 22 и 23 , которые выводят напряжение на основе опорного тока Io. .

Блок генерации опорного тока 21 включает в себя транзисторы PMOS M 1 – M 3 , биполярные транзисторы Tr 1 – Tr 3 , операционные усилители A 1 и A 1 , и резисторный элемент 24 . Предполагается, что напряжения между базой и эмиттером биполярных транзисторов Tr 1 и Tr 3 равны Vbe 1 , Vbe 3 соответственно, а значение сопротивления резистивного элемента 24 равно R 1 .Опорный ток Io определяется операционным усилителем A 2 , так что потенциал стока (узел N 11 ) PMOS-транзистора M 1 и потенциал стока (узел N 13 ) транзистор PMOS М 3 такие же. Эталонный ток Io удовлетворяет следующему соотношению


Vbe 1 = Vbe 3+ Io × R 1 (1)

Из выражения (1) эталонный ток Io находится как


Io = ( Vbe 1- Vbe 3) / R 1 (2)

Операционный усилитель A 1 предназначен для подавления колебаний опорного тока Io за счет смещения операционного усилителя A 2 .

Блок вывода напряжения 22 включает в себя PMOS-транзистор M 4 , биполярный транзистор Tr 4 и резистивные элементы 25 . Блок вывода напряжения 22 генерирует опорное напряжение Vout 1 (соответствующее опорному напряжению V 1 * на фиг.1), регулируемое кодом подстройки TRM 1 на основе опорного тока Io, и выводит опорное напряжение. напряжение Vout 1 , которое генерируется выходным узлом OUT 1 (сток транзистора M 4 PMOS).Если предположить, что напряжение между базой и эмиттером биполярного транзистора Tr 4 равно Vbe 4 , опорное напряжение Vout 1 получается


V out1 = Vbe 4+ Io × R 2 = Vbe 4+ ( Vbe 1 −Vbe 3) × R 2/ R 1 (3).

В выражении (3) температурный коэффициент Vbe 4 отрицателен, а температурный коэффициент Vbe 1 −Vbe 3 равен (k / q) × ln (m) (здесь k – Постоянная Больцмана, q – элементарный электрический заряд, ln – натуральный логарифм, m – количество параллельных соединений биполярного транзистора Tr 3 ) и положительный.Следовательно, регулируя соотношение значений сопротивления R 2 / R 1 , можно отрегулировать температурный коэффициент выходного напряжения Vout 1 на 0. Значение сопротивления R 2 можно отрегулировать с помощью код подстройки TRM 1 , и, таким образом, можно отрегулировать температурный коэффициент выходного напряжения Vout практически до 0, регулируя значение сопротивления R 2 , даже если температурный коэффициент Vbe 4 и отношение значения сопротивления R 2 / R 1 отклоняются от проектных значений из-за влияния производственного процесса полупроводникового прибора.

Блок вывода напряжения 23 включает в себя PMOS-транзистор M 5 , биполярный транзистор Tr 5 и резисторный элемент 26 . Блок вывода напряжения 23 генерирует опорное напряжение Vout 2 (соответствующее опорному напряжению V 2 на фиг.1), которое не зависит от кода подстройки TRM 1 на основе опорного тока Io и выходов опорное напряжение Vout 2 , которое генерируется выходным узлом OUT 2 (сток транзистора M 5 PMOS).Если предположить, что напряжение между базой и эмиттером биполярного транзистора Tr 5 равно Vbe 5 , а значение сопротивления резисторного элемента 26 равно R 3 , получается опорное напряжение Vout 2 . по


V out2 = Vbe 5+ Io × R 3 = Vbe 5+ ( Vbe 1 −Vbe 3) × R 3/ R 1 (4) .

В выражении (4) температурный коэффициент Vbe 5 отрицательный, а температурный коэффициент Vbe 1 -Vbe 3 равен (k / q) × In (m) и положительный, как поясняется в выражение (3).Следовательно, регулируя соотношение значений сопротивления R 3 / R 1 , можно отрегулировать температурный коэффициент выходного напряжения Vout 1 на 0. Однако значение сопротивления R 3 в выражении (4) нельзя отрегулировать с помощью кода обрезки TRM 1 , и, таким образом, невозможно полностью устранить влияние изменений в производственном процессе. В результате этого точность выходного напряжения Vout 2 ниже точности выходного напряжения Vout 1 , регулируемого кодом подстройки TRM 1 .

РИС. 4 – временная диаграмма, схематически показывающая форму волны напряжения каждой части на фиг. 1. Фиг. 4 показывает, в порядке сверху, форму волны напряжения VCC внешнего источника питания на фиг. 1, формы сигнала подстройки кода TRM 1 и опорного напряжения V 1 *, форма сигнала напряжения внутреннего источника питания VDD, форма сигнала опорного напряжения V 2 и форма сигнала сброса RS. Со ссылкой на фиг. 1 и фиг. 4, работа полупроводникового устройства 10, , когда источник питания активирован, поясняется ниже.

Когда источник питания включен в момент времени t 1 на ФИГ. 4, напряжение VCC внешнего источника питания постепенно повышается с 0 В. В соответствии с этим опорные напряжения V 1 *, V 2 , выводимые из блока 1 генерирования опорного напряжения, и напряжение внутреннего источника питания VDD на основе на опорном напряжении V 1 * также постепенно повышается с 0 В. Когда напряжение источника питания активировано, код подстройки TRM 1 является неопределенным.То есть существует вероятность того, что код обрезки TRM 1 изменяется от минимального значения до максимального значения кодового значения, которое может быть установлено. В результате этого значения опорного напряжения V 1 *, которое зависит от кода подстройки TRM 1 и напряжения внутреннего источника питания VDD, также значительно различаются. С другой стороны, опорное напряжение V 2 не зависит от кода подстройки TRM 1 , и, таким образом, хотя есть изменения, возникающие в результате производственного процесса, изменения опорного напряжения V 2 меньше по сравнению с к изменениям опорного напряжения V 1 * и напряжения внутреннего источника питания VDD, когда источник питания активирован.На фиг. На фиг.4 изменения опорных напряжений V 1 * и V 2 и напряжения внутреннего источника питания VDD показаны штриховкой.

В следующий раз t 2 , когда напряжение внешнего источника питания VCC достигает заранее определенного кратного опорного напряжения V 2 , схема POR 5 переключает сигнал сброса RS с уровня L на уровень H. . То есть сбрасывается состояние сброса. Момент, когда сбрасывается состояние сброса, изменяется в соответствии с изменениями опорного напряжения V 2 .В ответ на разблокировку сброса схема управления 6 выводит сигнал считывания данных обрезки (управляющий сигнал CS 1 ) по истечении заданного времени с момента, когда выполняется сброс (время t 2 ). ).

В следующий момент времени t 3 флэш-память 3 выводит код подстройки TRM 1 , установленный заранее, в блок генерации опорного напряжения 1 после получения сигнала управления CS 1 .По истечении времени t 3 блок 1 генерирования опорного напряжения генерирует и выводит опорное напряжение V 1 * на основе заранее установленного кода подстройки TRM 1 и, таким образом, изменений опорного напряжения V 1 * и напряжение VDD внутреннего источника питания, возникающее в результате производственного процесса, напряжение VCC внешнего источника питания и рабочая температура становятся очень малыми. С другой стороны, опорное напряжение V 2 не зависит от кода подстройки TRM 1 , и, таким образом, изменения опорного напряжения V 2 не изменяются до и после времени t 3 .

Предполагается, что схема 5 POR определяет момент, в который высвобождается сигнал сброса, путем сравнения опорного напряжения V 1 * с напряжением VCC внешнего источника питания. Если это так, то когда код подстройки TRM 1 является неопределенным, когда напряжение источника питания активировано, время, при котором происходит сброс сброса, значительно изменяется из-за влияния изменений опорного напряжения V 1 *. Например, когда опорное напряжение V 1 * ниже проектного значения, существует вероятность того, что сброс произойдет до того, как напряжение VCC внешнего источника питания достигнет уровня напряжения, необходимого для работы флэш-памяти 3 .Напротив, когда опорное напряжение V 1 * выше, чем расчетное значение, существует вероятность того, что сброс не произойдет, потому что напряжение внешнего источника питания не может достичь заранее определенного кратного опорного напряжения V 1 *. В частности, когда полупроводниковое устройство работает в соответствии с низким напряжением источника питания, запас времени, при котором выполняется сброс, становится меньше, и, таким образом, на него, вероятно, повлияют изменения опорного напряжения V 1 * .

В отличие от вышеизложенного, в случае полупроводникового устройства 10 согласно первому варианту осуществления, к схеме, такой как схема POR, на которую необходимо подавать опорное напряжение во время включения питания к источнику подается опорное напряжение V 2 , которое не зависит от кода подстройки TRM 1 . Для схемы, такой как флэш-память, на которую должно подаваться опорное напряжение в установившемся состоянии после активации источника питания, используется высокоточное опорное напряжение V 1 *, регулируемое кодом подстройки TRM 1 . поставляется.В результате этого после включения источника питания становится возможным подавать опорное напряжение высокой точности, настроенное с помощью кода подстройки TRM 1 , и в то же время также возможно предотвратить влияние изменений в опорном напряжении, возникающем из-за того, что код подстройки TRM 1 становится нестабильным во время активации источника питания.

В схеме BGR 20 , поясненной на фиг. 3, как к модулю вывода напряжения 22 , который выводит опорное напряжение V 1 *, так и к модулю вывода напряжения 23 , который выводит опорное напряжение V 2 , опорный ток Io, генерируемый общим опорным током, генерирующим блок 21 поставляется.Следовательно, можно уменьшить потребляемую мощность, а также площадь схемы по сравнению со случаем, когда схема BGR для генерации опорного напряжения V 1 * и схема BGR для генерации опорного напряжения V 2 предоставляются отдельно. .

Далее измененные примеры (со второго по пятый варианты осуществления) конфигурации блока 1 генерирования опорного напряжения в полупроводниковом устройстве 10 на фиг. 1 объяснены. В каждом из следующих вариантов осуществления конфигурации, отличные от блока 1 генерирования опорного напряжения на фиг.1 такие же, как на фиг. 1, и поэтому их объяснение не повторяется.

Второй вариант осуществления

Фиг. 5 – блок-схема, показывающая конфигурацию блока 1 A генерирования опорного напряжения, используемого в полупроводниковом устройстве согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения. Обращаясь к фиг. 5, блок 1 A генерирования опорного напряжения включает в себя схему 20 BGR, которая принимает код подстройки TRM 1 , и преобразователь с понижением напряжения 30 (также называемый схемой регулировки напряжения), который принимает код подстройки ТРМ 2 .Коды подстройки TRM 1 , TRM 2 заранее сохранены во флэш-памяти 3 на фиг. 1 и считываются из флэш-памяти 3 согласно управляющему сигналу SC 1 , выведенному из схемы управления 6 .

Схема BGR 20 выдает опорное напряжение V 3 *, настроенное в соответствии с кодом подстройки TRM 1 , из выходного узла OUT 1 и в то же время выдает опорное напряжение V 2 , которое не зависит от кода обрезки TRM 1 из выходного узла OUT 2 .Детали схемы 20 BGR такие же, как на фиг. 3, и поэтому их объяснение не повторяется. Опорное напряжение V 3 *, которое выводится на выходе, подается в понижающий преобразователь 30 напряжения, а опорное напряжение V 2 подается в схему 5 POR на фиг. 1.

Понижающий преобразователь напряжения 30 генерирует опорное напряжение V 1 *, которое представляет собой преобразованное с понижением частоты напряжение VCC внешнего источника питания, и выводит опорное напряжение V 1 *, которое генерируется в буферную схему. 2 на ФИГ.1. Опорное напряжение V 1 * регулируется кодом подстройки TRM 2 так, чтобы оно было постоянным кратным опорному напряжению V 1 *, входящему во входной узел IN 1 .

Опорное напряжение V 3 *, генерируемое схемой BGR, регулируется кодом подстройки TRM 1 так, чтобы температурный коэффициент был равен 0. В это время температурная зависимость имеет приоритет, и, таким образом, есть случай где значение опорного напряжения V 3 * отклоняется от проектного значения.Преобразователь , 30, с понижением напряжения предусмотрен для точной регулировки отклонения значения напряжения.

РИС. 6 – принципиальная схема, показывающая пример конфигурации понижающего преобразователя 30, напряжения на фиг. 5. Обращаясь к фиг. 5, фиг. 6 понижающий преобразователь напряжения 30 включает в себя дифференциальный усилитель 31 , транзистор PMOS 32 , n (n – целое число не менее 3 ) резисторных элементов 33 _ 1 до 33 n , а схема выбора 34 .Инвертированный входной терминал дифференциального усилителя 31 соединен с входным узлом IN 1 , неинвертированный входной терминал соединен с выходным узлом схемы выбора 34 , а выходной терминал соединен с затвор PMOS-транзистора 32 . Исток PMOS-транзистора 32 соединен с узлом источника питания N 1 (напряжение VCC внешнего источника питания), а сток соединен с выходным узлом OUT 3 .Элементы резистора 33 _ 1 33 n соединены в этом порядке последовательно между узлом заземления N 2 (напряжение заземления GND) и стоком транзистора PMOS 32 . Схема выбора 34 выводит напряжение узла (называемого выбранным узлом), выбранного кодом обрезки TRM 2 из числа узлов связи 35 _ 1 до 35 n элементов резистора 33 _ 1 до 33 n к неинвертированному входу дифференциального усилителя 31 .

В понижающем преобразователе напряжения 30 , если предполагается, что значение сопротивления между выбранным узлом и узлом заземления N 2 равно Rf, а суммарное значение сопротивления элементов резистора 33 _ 1 равно 33 n , соединенные последовательно, это Ro, напряжение (опорное напряжение V 1 * на фиг.5) выходного узла OUT 3 равно Ro / Rf, умноженному на входное напряжение (опорное напряжение V 3 * на ФИГ.5) входного узла ИН 1 . Значение сопротивления Rf можно регулировать с помощью кода подстройки TRM 2 , и, таким образом, можно генерировать опорное напряжение высокой точности V 1 *.

Как описано выше, с блоком генерирования опорного напряжения 1 A на фиг. 5, в установившемся состоянии после активации источника питания можно выдать высокоточное опорное напряжение V 1 *, которое практически не зависит от производственного процесса, напряжения VCC внешнего источника питания или рабочей температуры на вспышку. память 3 на ФИГ.1. С другой стороны, блок генерации опорного напряжения 1 A может предотвратить влияние изменений опорного напряжения V 1 * в результате кодов подстройки TRM 1 , TRM 2 становится неопределенным во время активации источника питания путем вывода опорного напряжения V 2 , которое не зависит от кода подстройки TRM 1 или TRM 2 , в схему POR 5 на фиг. 1.

Третий вариант осуществления

Фиг.7 – это блок-схема, показывающая конфигурацию блока 1 B генерирования опорного напряжения, используемого в полупроводниковом устройстве согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения. Обращаясь к фиг. 7, блок 1 B генерации опорного напряжения включает в себя схему 20 A BGR, которая не зависит от кода подстройки, и преобразователь 30 A с понижением напряжения, который принимает ввод кода подстройки TRM 2 . Код обрезки TRM 2 заранее сохраняется во флэш-памяти 3 на фиг.1 и считывается согласно управляющему сигналу CS 1 , выведенному из схемы управления 6 . Невозможно точно отрегулировать температурный коэффициент схемы 20 A BGR на фиг. 7 с помощью кода обрезки, и, таким образом, он подходит для случая, когда влияние производственного процесса полупроводникового устройства невелико.

РИС. 8 – принципиальная схема, показывающая конфигурацию схемы 20 A BGR на фиг. 7. Обращаясь к фиг. 7, фиг.8, схема 20 A BGR генерирует опорное напряжение V 4 , которое не зависит от кода подстройки, и выводит опорное напряжение V 4 , которое генерируется выходным узлом OUT 2 . Конфигурация схемы 20 A BGR такая же, как конфигурация схемы 20 BGR на фиг. 3, из которого удален блок 22 вывода напряжения и включает в себя блок 21 генерации опорного тока и блок 23 вывода напряжения.Что касается блока 21 генерации опорного тока и блока 23 вывода напряжения на фиг. 8 такие же ссылочные позиции прикреплены к тем же или соответствующим частям, что и на фиг. 3 и их объяснение не повторяется.

РИС. 9 – принципиальная схема, показывающая конфигурацию преобразователя 30 A с понижением напряжения на фиг. 7. Обращаясь к фиг. 7, фиг. 9, понижающий преобразователь 30 A генерирует опорные напряжения V 1 * и V 2 , которые представляют собой преобразованные с понижением напряжения напряжения VCC внешнего источника питания на основе опорного напряжения V 4 , входящего на вход. узел IN 1 и выводит их из выходного узла OUT 3 и выходного узла OUT 4 соответственно.Опорное напряжение V 1 * – это напряжение, отрегулированное в соответствии с кодом подстройки TRM 2 , а опорное напряжение V 2 – это напряжение, которое не зависит от кода подстройки.

Понижающий преобразователь напряжения 30 A включает в себя дифференциальный усилитель 31 , транзистор PMOS 32 , n (n – целое число не менее 3 ) резистивные элементы 33 _ 1 33 n , а схема выбора 34 .Элементы резистора 33 _ 1 33 n соединены в этом порядке последовательно между узлом заземления N 2 (напряжение заземления GND) и стоком транзистора PMOS 32 . Схема выбора 34 выводит потенциал узла (называемого выбранным узлом), выбранного кодом обрезки TRM 2 из числа узлов связи 35 _ 1 до 35 n −1 резисторных элементов 33 _ 1 до 33 n к выходному узлу OUT 3 .Инвертированный входной терминал дифференциального усилителя 31 соединен с входным узлом IN 1 , неинвертированный входной терминал соединен с узлом обратной связи (в случае фиг.9, соединительный узел 35 _ 1 ), который является одним из узлов связи 35 _ 1 35 n – 1 резисторных элементов 33 _ 1 33 n , а выходная клемма соединена с затвором PMOS-транзистора 32 .Исток PMOS-транзистора 32 соединен с узлом источника питания N 1 (напряжение VCC внешнего источника питания). Выходной узел OUT 4 связан с фиксированным выходным узлом (в случае фиг.9, соединительный узел 35 _ 2 ), который является одним из соединительных узлов 35 _ 1 для 35 n− 1 из резисторных элементов 33 _ 1 до 33 n.

В понижающем преобразователе 30 A с конфигурацией, описанной выше, если предполагается, что значение сопротивления между выбранным узлом и узлом заземления N 2 равно Ro 1 , значение сопротивления между фиксированным выходной узел и узел заземления N 2 – это Ro 2 , а значение сопротивления между узлом обратной связи и узлом заземления N 2 – это Rf, напряжение (соответствующее опорному напряжению V 1 * на фиг. .7) выходного узла OUT 3 составляет Ro 1 / Rf, умноженное на напряжение (соответствующее опорному напряжению V 4 на фиг. 7) входного узла IN 1 . Напряжение (соответствующее опорному напряжению V 2 на фиг.7) выходного узла OUT 4 равно Ro 2 / Rf, умноженному на напряжение (соответствует опорному напряжению V 4 на фиг.7). входного узла ИН 1 . Значение сопротивления Ro 1 можно отрегулировать с помощью кода подстройки TRM 2 , и, таким образом, точность опорного напряжения V 1 * после регулировки выше, чем точность опорного напряжения V 2 .

С блоком генерирования опорного напряжения 1 B в третьем варианте осуществления в устойчивом состоянии после активации источника питания можно выводить опорное напряжение V 1 *, которое практически не зависит от производственного процесса, напряжение VCC внешнего источника питания или рабочая температура для флэш-памяти 3 на фиг. 1. С другой стороны, блок 1 B генерирования опорного напряжения может предотвратить влияние изменений опорного напряжения V 1 * в результате того, что код подстройки TRM 2 становится неопределенным в то время. активации источника питания путем вывода опорного напряжения V 2 , которое не зависит от кода подстройки TRM 2 , в схему POR 5 на фиг.1.

Четвертый вариант осуществления

Фиг. 10 – блок-схема, показывающая конфигурацию блока 1 C генерирования опорного напряжения, используемого в полупроводниковом устройстве согласно четвертому варианту осуществления настоящего изобретения. Обращаясь к фиг. 10, блок генерирования опорного напряжения 1 C включает в себя схему BGR 20 , которая принимает код подстройки TRM 1 , преобразователь с понижением напряжения 30 , который принимает код подстройки TRM 2 , и преобразователь с понижением напряжения. 30 B, который не зависит от кода обрезки.Коды подстройки TRM 1 , TRM 2 заранее сохранены во флэш-памяти 3 на фиг. 1 и считываются из флэш-памяти 3 в ответ на управляющий сигнал CS 1 , выводимый из схемы управления 6 .

Схема BGR 20 генерирует опорное напряжение V 3 *, регулируемое кодом подстройки TRM 1 , и в то же время генерирует опорное напряжение V 4 , которое не зависит от кода подстройки TRM 1 или TRM 2 .Детали конфигурации схемы 20 BGR такие же, как на фиг. 3, и поэтому их объяснение не повторяется. Генерируемое опорное напряжение V 3 * выводится из выходного узла OUT 1 в понижающий преобразователь 30 , а опорное напряжение V 4 выводится из выходного узла OUT 2 в напряжение понижающий преобразователь 30 B.

Понижающий преобразователь 30 B генерирует опорное напряжение V 1 *, которое представляет собой понижающее преобразование напряжения внешнего источника питания VCC, основанное на опорном напряжении V 3 * вход на входной узел IN 1 и выводит его из выходного узла OUT 3 .Опорное напряжение V 1 *, которое выводится, является опорным напряжением V 3 *, умноженным на коэффициент умножения, установленный кодом подстройки TRM 2 . Детали конфигурации понижающего преобразователя , 30, напряжения такие же, как на фиг. 6, поэтому их объяснение не повторяется.

РИС. 11 – принципиальная схема, показывающая конфигурацию преобразователя 30 B с понижением напряжения на фиг. 10. Ссылаясь на фиг. 10, фиг. 11, понижающий преобразователь 30 B генерирует опорные напряжения V 2 , которые представляют собой преобразованное с понижением частоты напряжение VCC внешнего источника питания, на основе опорного напряжения V 4 , вводимого во входной узел IN 2 и выводит его из выходных узлов OUT 4 .

Понижающий преобразователь напряжения 30 B включает дифференциальный усилитель 31 , транзистор PMOS 32 и резистивные элементы 33 _ 1 и 33 _ 2 . Элементы резистора 33 _ 1 и 33 _ 2 включены в этом порядке последовательно между узлом заземления N 2 (напряжение заземления GND) и стоком транзистора PMOS 32 . Инвертированный входной вывод дифференциального усилителя 31 соединен с входным узлом IN 2 , неинвертированный входной зажим соединен с соединительным узлом 35 _ 1 резисторных элементов 33 _ 1 и 33 _ 2 , а выходная клемма соединена с затвором транзистора PMOS 32 .Исток PMOS-транзистора 32 соединен с узлом источника питания N 1 (напряжение VCC внешнего источника питания), а сток соединен с выходным узлом OUT 4 .

В понижающем преобразователе 30 с конфигурацией, описанной выше, если предполагается, что значение сопротивления между узлом связи 35 _ 1 и узлом заземления N 2 равно Rf и объединенному значению сопротивления элементов сопротивления 33 _ 1 и 33 _ 2 , соединенных последовательно, составляет Ro, напряжение (соответствующее опорному напряжению V 2 на фиг.10) выходного узла OUT 4 составляет Ro / Rf, умноженное на напряжение (соответствующее опорному напряжению V 4 на фиг. 10) входного узла IN 1 . Значения сопротивления Ro, Rf являются фиксированными значениями, которые не зависят от кода подстройки TRM 1 или TRM 1 .

С блоком генерирования опорного напряжения 1 C на фиг. 10, в установившемся состоянии после включения источника питания можно вывести на вспышку высокоточное опорное напряжение V 1 *, которое практически не зависит от производственного процесса, напряжения внешнего источника питания VCC или рабочей температуры. память 3 на ФИГ.1. С другой стороны, блок генерации опорного напряжения 1 C может предотвратить влияние изменений опорного напряжения V 1 *, возникающих из-за кодов подстройки TRM 1 и TRM 2 становится неопределенным во время активации источника питания путем вывода опорного напряжения V 2 , которое не зависит от кода подстройки TRM 1 или TRM 2 , в схему POR 5 на фиг. 1.

Пятый вариант осуществления

Фиг. 12 – блок-схема, показывающая конфигурацию блока 1 D генерирования опорного напряжения, используемого в полупроводниковом устройстве согласно пятому варианту осуществления настоящего изобретения. Обращаясь к фиг. 12, блок генерации опорного напряжения 1 D включает в себя две независимые схемы BGR 20, B и 20 A. Схема BGR 20 B генерирует опорные напряжения V 1 *, регулируемые в соответствии с кодом подстройки TRM. 1 и выводит опорные напряжения V 1 *, которые генерируются из выходного узла OUT 1 , в буферную схему 2 на фиг.1. Схема BGR 20 A генерирует опорные напряжения V 2 , которые не зависят от кода подстройки, и выводят опорные напряжения V 2 , которые генерируются в схему POR 5 на фиг. 1. Детали конфигурации схемы 20 A BGR такие же, как на фиг. 8, и поэтому их объяснение не повторяется.

РИС. 13 – принципиальная схема, показывающая конфигурацию схемы 20 B BGR на фиг.12. Конфигурация схемы 20 B BGR такая же, как конфигурация схемы 20 BGR на фиг. 3, из которого удален блок 23 вывода напряжения и включает в себя блок 21 генерирования опорного тока и блок 22 вывода напряжения. Что касается блока 21 генерации опорного тока и блока 22 вывода напряжения на фиг. 8 такие же ссылочные позиции прикреплены к тем же или соответствующим частям, что и на фиг.3 и их объяснение не повторяется.

С блоком генерирования опорного напряжения 1 D на фиг. 12, в установившемся состоянии после активации источника питания можно выдать высокоточное опорное напряжение V 1 *, которое практически не зависит от производственного процесса, напряжения VCC внешнего источника питания или рабочей температуры на вспышку. память 3 на ФИГ. 1. С другой стороны, блок 1 D генерирования опорного напряжения может предотвратить влияние изменений опорного напряжения V 1 * в результате того, что код подстройки TRM 1 становится неопределенным в то время. активации источника питания путем вывода опорного напряжения V 2 , которое не зависит от кода подстройки TRM 1 , в схему POR 5 на фиг.1.

Следует учитывать, что раскрытые выше варианты осуществления являются простыми иллюстрациями во всех пунктах, а не ограничительными. Объем настоящего изобретения определяется формулой изобретения, а не пояснениями, данными выше, и предполагается, что оно включает все модификации по смыслу и объему, эквивалентные изменениям в формуле изобретения.

Заявка на патент США

на схему защиты выходного перенапряжения для усилителя мощности Заявка на патент (заявка № 20050030106 от 10 февраля 2005 г.)

Уровень техники

1.Область изобретения

Настоящее изобретение относится к усилителю мощности, такому как биполярный транзисторный усилитель мощности на основе GaAs HBT или Si, и, в частности, к схеме защиты для предотвращения пробоя транзистора выходного каскада усилителя мощности во время изменения нагрузки. (при несоответствии выходной нагрузки) в условиях повышенного выходного напряжения.

2. Описание предшествующего уровня техники

В усилителях мощности для мобильной связи ожидается, что GaAs MESFET, GaAs HEMT и HBT на основе GaAs станут будущими силовыми элементами для мобильной связи, поскольку они имеют следующие преимущества по сравнению с обычный полевой транзистор:

(1) Возможность работы от одного источника питания из-за отсутствия необходимости в отрицательном напряжении смещения затвора;

(2) Возможность включения / выключения без какого-либо аналогового переключателя на стороне стока, как с Si-MOSFET; и

(3) Возможность обеспечения высокой плотности выходного тока и облегчения уменьшения размера, необходимого для получения желаемого выхода, по сравнению с усилителем мощности на полевых транзисторах.

В качестве одного из приложений усилителя мощности, использующего эти варианты будущего, HBT (биполярный транзистор с гетеропереходом) становится все более широко используемым в портативных телефонах высокой мощности 2-4 Вт, таких как европейская GSM (глобальная система мобильной связи: в настоящее время наиболее широко используется). использовалась портативная телефонная система диапазона 900 МГц) вместо Si-MOSFET, который в основном использовался в ней.

В приложении GSM усилитель мощности используется таким образом, что его вывод источника питания подключается непосредственно к источнику питания от батареи без вмешательства какого-либо регулятора напряжения.Кроме того, с целью уменьшения размеров любой изолятор для подавления колебаний импеданса нагрузки усилителя мощности из-за колебаний выходного импеданса от антенного терминала не используется между выходным терминалом усилителя мощности и концом антенны (портативные телефоны (PDC: Personal Digital Cellular) в Японии обычно используют изолятор).

Следовательно, если полное сопротивление нагрузки изменяется на значение, намного превышающее обычное значение в 50 Ом, когда напряжение источника питания увеличивается до значения (например,грамм. От 4,5 В до 5,5 В) больше, чем рекомендуемые рабочие условия (от 3 В до 3,6 В) во время зарядки аккумулятора, кривая нагрузки транзистора конечного каскада будет значительно изменена, что приведет к тепловому пробою транзистора конечного каскада.

Как правило, попытки увеличить коэффициент усиления по току или уменьшить паразитное сопротивление / емкость для улучшения характеристик транзистора при низком напряжении (номинальное рабочее напряжение: от 3 В до 3,6 В) в портативном телефоне, предназначенном для работы при низком напряжении, уместны. вызвать ухудшение допуска на Vce (безопасный рабочий диапазон).Следовательно, портативные телефонные системы, такие как GSM, где колебания или изменение напряжения источника питания или нагрузки оказывают прямое влияние на усилитель мощности, серьезно пострадали от вышеупомянутой проблемы выхода из строя транзистора.

Известен метод обнаружения чрезмерного тока, протекающего через базу усилителя конечного каскада HBT, и подавления чрезмерного тока для предотвращения увеличения тока накопления (см., Например, следующую патентную публикацию 1). .

Также был известен метод отключения выходного транзистора, когда выходной ток, обнаруживаемый на выходном транзисторе, увеличивается до предела перегрузки по току (см., Например, следующую патентную публикацию 2), и метод подачи ток обратной связи на базе транзистора заключительного каскада для управления напряжением на коллекторе транзистора, когда на коллектор подается напряжение, равное или превышающее заданное значение (см., например, следующую патентную публикацию 3).

Публикация патента 1

Публикация японского патента № 2002-76791 под названием «Модуль усилителя мощности» (пункт 1 и фиг. 1)

Публикация патента 2

Публикация патента Японии № 2003-78362 под названием «Силовой полупроводник. Устройство »(абзац [0020] и фиг. 1)

Публикация патента 3

Публикация японского патента № 2000-341052 под названием« Схема защиты усилителя мощности »(пункт 1 и фиг. 1)

Все методы раскрытые в вышеупомянутых патентных публикациях, предназначены для обнаружения тока коллектора или базы транзистора.Таким образом, эти методы не могут предотвратить тепловой пробой транзистора из-за избыточного выхода самого транзистора. усилитель мощности, работающий в ответ на перегрузку выходного каскада транзистора для уменьшения выходной мощности транзистора.

Для достижения вышеупомянутой цели, согласно настоящему изобретению, предоставляется схема защиты от перенапряжения на выходе для усилителя мощности, включающая схему контроля для контроля перенапряжения на выходе выходного транзистора на любом из множества каскадов. (предпочтительно заключительный каскад) усилителя мощности и позволяющий току течь через него в ответ на контролируемое выходное перенапряжение, а также схему токового зеркала для подачи тока, пропорционального току из схемы монитора таким образом, что база смещение транзистора первого каскада усилителя мощности уменьшается в ответ на ток, подаваемый из схемы токового зеркала, чтобы уменьшить выходную мощность выходного транзистора конечного каскада.

В соответствии с настоящим изобретением, в ответ на контролируемое выходное перенапряжение транзистора на любом из каскадов (предпочтительно, в конечном каскаде) усилителя мощности, смещение транзистора первого каскада уменьшается для управления выходным сигналом. усилителя мощности. Таким образом, если избыточный выходной сигнал генерируется в транзисторе заключительного каскада из-за изменения нагрузки в условиях перенапряжения источника питания, смещение транзистора первого каскада может контролироваться для немедленного подавления избыточного выхода транзистора оконечного каскада, чтобы чтобы избежать риска теплового пробоя транзистора конечного каскада.

Другие особенности и преимущества настоящего изобретения будут очевидны из сопроводительных чертежей и из подробного описания.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖА

РИС. 1 – принципиальная схема усилителя мощности со схемой защиты от перенапряжения на выходе согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения.

РИС. 2 – принципиальная схема усилителя мощности со схемой защиты от перенапряжения на выходе согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения.

РИС. 3 – принципиальная схема усилителя мощности со схемой защиты от перенапряжения на выходе согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения.

РИС. 4 – принципиальная схема усилителя мощности со схемой защиты от перенапряжения на выходе согласно четвертому варианту осуществления настоящего изобретения.

РИС. 5 – принципиальная схема усилителя мощности со схемой защиты от перенапряжения на выходе согласно пятому варианту осуществления настоящего изобретения.

РИС. 6 – принципиальная схема усилителя мощности со схемой защиты от перенапряжения на выходе согласно шестому варианту осуществления настоящего изобретения.

РИС. 7 – принципиальная схема усилителя мощности со схемой защиты от перенапряжения на выходе согласно седьмому варианту осуществления настоящего изобретения.

РИС. 8 – принципиальная схема усилителя мощности со схемой защиты от перенапряжения на выходе согласно восьмому варианту осуществления настоящего изобретения.

РИС. 9 – принципиальная схема усилителя мощности со схемой защиты от перенапряжения на выходе согласно девятому варианту осуществления настоящего изобретения.

РИС. 10 – принципиальная схема усилителя мощности со схемой защиты от перенапряжения на выходе согласно десятому варианту осуществления настоящего изобретения.

РИС. 11 – принципиальная схема усилителя мощности со схемой защиты от перенапряжения на выходе согласно одиннадцатому варианту осуществления настоящего изобретения.

РИС. 12 – принципиальная схема усилителя мощности со схемой защиты от перенапряжения на выходе согласно двенадцатому варианту осуществления настоящего изобретения.

РИС. 13 – принципиальная схема усилителя мощности со схемой защиты от перенапряжения на выходе согласно тринадцатому варианту осуществления настоящего изобретения.

РИС. 14 – принципиальная схема усилителя мощности со схемой защиты от перенапряжения на выходе согласно четырнадцатому варианту осуществления настоящего изобретения.

РИС. 15 – график, показывающий характеристику Ic-Vce и ​​кривую нагрузки транзистора заключительного каскада.

РИС. 16 – график, показывающий характеристику Ic-Vce и ​​кривую нагрузки транзистора конечного каскада в обычном усилителе мощности во время рассогласования выходной нагрузки.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Теперь со ссылкой на прилагаемые чертежи будут описаны различные варианты осуществления настоящего изобретения.

Первый вариант осуществления

Фиг.1 показывает схему усилителя мощности GSM со схемой защиты от перенапряжения на выходе согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения. Сигнал, введенный на вход IN, усиливается через три усилителя HBT (в дальнейшем именуемые «транзисторы») от Tr 1 до Tr 3 в этом порядке. Напряжение Vpc, подаваемое на вывод управления выходной мощностью, действует для подачи базового тока (смещения) на транзистор Tr 1 и для подачи базового тока на транзисторы Tr 2 , Tr 3 , соответственно, через транзисторы. (TrB_ 21 , TrB_ 22 ) и транзисторы (TrB_ 23 , TrB_ 24 ), которые питаются от напряжения Vcc на клемме источника питания, чтобы переменно управлять выходом транзистора конечного каскада. Тр 3 .Выходной сигнал транзистора Tr 3 конечного каскада направляется на выходной вывод OUT через микроволновые линии с Lo 1 по Lo 5 .

Каждый из транзисторов Tr 1 – Tr 3 имеет характеристики обеспечения высокого усиления на низких частотах и ​​легко колеблется на низкой частоте по сравнению с усилителем мощности на полевых транзисторах. Таким образом, на транзисторах Tr 1 применяются RC-цепи обратной связи (Rf 1 -Cf 1 ), (Rf 2 -Cf 2 ), (Rf 3 -Cf 3 ). Тр 2 , Тр 3 соответственно.Обычный усилитель мощности GSM имеет указанную выше конфигурацию схемы. Как упоминалось выше, обычный усилитель мощности GSM, не использующий изолятор, вероятно, вызовет пробой транзистора конечного каскада Tr 3 из-за внезапного изменения импеданса нагрузки во время приложения высокого напряжения. С целью решения этой проблемы в первом варианте осуществления дополнительно используется схема 71, защиты, включающая в себя схему монитора и схему токового зеркала.

Схема монитора включает четыре транзистора от Trf 1 до Trf 4 , соединенных последовательно друг с другом.Каждый из транзисторов Trf 1 – Trf 4 имеет базу, подключенную к его коллектору, а транзистор Trf 1 сконфигурирован как умножитель Vbe с использованием резисторов Rf 1 , Rf 2 . Коллектор транзистора Trf 1 соединен с коллектором оконечного транзистора Tr 3 . Эмиттер транзистора Trf 4 соединен с коллектором транзистора Trm 1 , выступающего в качестве одного из двух транзисторов в конфигурации токового зеркала.Коллектор другого транзистора Trm 2 подключен к базе транзистора первого каскада Tr 1 через резистор Rm 3 .

Работа этой схемы защиты 71 будет описана ниже. Транзисторы Trf 1 – Trf 4 , Trm 1 контролируют амплитудное напряжение, превышающее заданное напряжение, по отношению к выходному напряжению (или амплитудному напряжению) транзистора Tr 3 . Например, учитывая, что транзистор конечного каскада Tr 3 имеет безопасное рабочее напряжение 12 В или меньше, значение умножителя Vbe (или значения Rf 1 и Rf 2 ) устанавливается равным позволить схеме монитора (транзисторы Trf 1 – Trf 4 , Trm 1 ) контролировать напряжение более 12 В и позволить току I m 1 течь через схему монитора в ответ на контролируемое напряжение более 12 В.

В этом случае, когда усилитель мощности работает в условиях перенапряжения источника питания и изменения нагрузки (рассогласования выходной нагрузки) и напряжение нагрузки коллектора транзистора Tr 3 становится больше 12 В, ток I m 1 протекает через транзисторы Trf 1 , Trf 2 до Trf 4 . Таким образом, через транзистор Trm 2 протекает зеркальный ток I m 2 . Хотя ток I m 1 является пульсирующим, он сглаживается резисторами Rm 1 , Rm 2 и конденсатором Cm 1 , и поэтому ток I m 2 становится постоянным током, образованным Исключение составляющих переменного тока из текущего I m 1 .Схема защиты предназначена для выборочного определения номиналов резисторов Rm 1 , Rm 2 , Rm 3 , отношения площадей эмиттера транзистора Trm 1 к транзистору Trm 2 и / или номер каскада Trf 2 -Trf 4 , чтобы изменить соответствующие значения токов I m 1 , I m 2 для получения желаемой величины обратной связи.

Как видно на фиг. 1 транзистор Tr 1 первого каскада смещен напряжением Vpc через резистор Rbb 1 .Таким образом, в нормальном состоянии, когда ток I m 2 не течет, при условии, что любое падение напряжения из-за базового резистора R 1 игнорируется, и управляющий ток должен подаваться на базу транзистора Tr 1 представлен Ibb 1 , напряжение смещения Vb 1 транзистора Tr 1 выражается следующей формулой: Vb 1 = Vpc− (Rbb 1 × Ibb 1 ). Когда в результате изменения нагрузки протекает ток I m 2 , напряжение смещения Vb 1 уменьшается до значения, выраженного следующей формулой: Vb 1 = Vpc− [Rbb 1 × (Ibb 1 + I m 2 )].Таким образом, ток коллектора первого каскада транзистора Tr 1 уменьшается, чтобы обеспечить пониженную выходную мощность транзистора Tr 1 . Снижение выходной мощности транзистора Tr 1 первого каскада приводит к снижению выходной мощности всего усилителя мощности, так что транзистор Tr 3 конечного каскада имеет пониженное выходное напряжение.

РИС. 15 показана характеристика Ic-Vce и ​​кривая нагрузки конечного транзистора Tr 3 .На фиг. 15, A 1 указывает точку смещения при обычном напряжении Vc 3 (например, 3,2 В). Кривая C 1 является одним из примеров кривой нагрузки, когда полное сопротивление нагрузки, подключенной к выходной клемме OUT, составляет 50 Ом. Кривая C 2 является одним из примеров кривой нагрузки, когда полное сопротивление нагрузки изменяется с 50 Ом (например, в условиях несоответствия, таких как коэффициент стоячей волны напряжения в диапазоне от 8: 1 до 10: 1, сопротивление нагрузки 50 Ом обеспечивает коэффициент стоячей волны напряжения 1: 1).

Когда коэффициент стоячей волны напряжения нагрузки увеличивается (выходное согласование изменяется на состояние рассогласования), кривая нагрузки в значительной степени изменяется, и максимальное напряжение коллектора Vce приближается к напряжению пробоя транзистора конечного каскада. Tr 3 , как указано областью 1 на фиг. 15.

РИС. 16 показывает характеристику Ic-Vce и ​​кривую нагрузки транзистора конечного каскада в обычном усилителе мощности в случае, когда напряжение источника питания Vc 3 ‘(например,грамм. 5,0 В), превышающее обычное напряжение Vc 3 . A 2 указывает точку смещения при напряжении Vc 3 ′. В этом случае кривая нагрузки расширяется, как показано кривой C 4 , а максимальное напряжение коллектора Vce выходит за пределы напряжения пробоя (правильно, безопасного рабочего диапазона транзистора конечного каскада) в области 2 указанное на фиг. 16, чтобы столкнуться с пробоем транзистора конечного каскада.

Напротив, в первом варианте осуществления, если напряжение, превышающее 12 В, почти выводится на коллектор транзистора Tr 3 конечного каскада, выходное напряжение может быть немедленно уменьшено схемой защиты, как описано выше.Таким образом, кривая нагрузки не расширяется, как на кривой 4 на фиг. 16, а максимальное напряжение коллектора Vce никогда не выходит за пределы напряжения пробоя.

Эта функция эквивалентна достижению пониженного коэффициента усиления мощности всего усилителя мощности. Эффективность и выходная мощность усилителя мощности почти никогда не ухудшаются, поскольку схема защиты 71 не работает при условии стандартного рабочего напряжения Vc 3 (например, 3,2 В).Как показано на фиг. 1, четыре напряжения база-эмиттер Vbe транзисторов Trf 2 – Trf 4 , Trm 1 обеспечиваются на стороне, на которую вводится ток I m 1 . Эта компоновка предназначена для того, чтобы почти предотвратить протекание любого тока I m 1 , когда Vpc равно 0 (нулю) В, даже если напряжение источника питания усилителя мощности увеличилось до 4,5 В. В приложении GSM, где клемма источника питания Усилитель мощности подключается непосредственно к батарее, если количество транзисторов три или меньше, сумма напряжений база-эмиттер или 3 × Vbe станет меньше 4.5 В, чтобы вызвать поток I m 1 . Вышеприведенное описание было сделано в предположении, что Vbe на транзистор, подверженный I m 1 , составляет около 1,5 В

Как упоминалось выше, схема 71 защиты от перенапряжения на выходе для усилителя мощности согласно первому варианту осуществления может предотвратить отказ или пробой транзистора в условиях перенапряжения источника питания или в условиях несоответствия выходной нагрузки без ущерба для характеристик в системах с напряжением 3 В, разработанных для низкого напряжения источника питания (стандартное рабочее напряжение).Кроме того, схема защиты , 71, может быть преимущественно сконфигурирована с использованием в основном тех же активных и пассивных элементов, что и в усилителе мощности 51 .

Второй вариант осуществления

Фиг. 2 показан усилитель мощности 52 со схемой защиты от перенапряжения на выходе согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения. В дополнение к схеме на фиг. 1, усилитель мощности 52 включает в себя индуктивность блокировки RF Lm 1 , вставленную в линию, соединяющую коллектор конечного транзистора Tr 3 и коллектор транзистора Trf 1 в выходном напряжении. раздел обратной связи.

В схеме фиг. 1, если сглаживание напряжения в секции токового зеркала недостаточно, пульсации, которые должны изменяться в соответствии с рабочими частотами, будут включены в ток I m 2 . Это создает контур паразитных колебаний, так что смещение транзистора первого каскада Tr 1 немного изменяется, и это небольшое изменение вызывает тонкое изменение выходного напряжения.

В частности, когда усилитель мощности имеет высокий коэффициент усиления малого сигнала, вышеупомянутые паразитные колебания становятся значительными.Следовательно, требуется спроектировать усилитель мощности, в достаточной степени учитывая меры по предотвращению паразитных колебаний, вызываемых схемой обратной связи в соответствии с настоящим изобретением. Катушка индуктивности Lm 1 , предусмотренная в схеме защиты на фиг. 2, может сглаживать ток I m 1 , протекающий через цепь обратной связи, чтобы обеспечить дополнительное сглаживание тока I m 2 , чтобы эффективно подавить вышеупомянутые паразитные колебания.Эта схема защиты также имеет те же эффекты, что и в первом варианте осуществления.

Третий вариант осуществления

Как и во втором варианте осуществления, схема защиты согласно третьему варианту осуществления направлена ​​на подавление паразитных колебаний. Хотя схема на фиг. 1 сконфигурирован так, что выходной сигнал обратной связи транзистора Trm 2 в цепи обратной связи подается обратно непосредственно в секцию обратной связи транзистора первого каскада Tr 1 , выходной сигнал обратной связи подается обратно через резистор Rbb 2. в усилителе мощности 53 на ФИГ.3, иллюстрирующий третий вариант осуществления.

Эта конфигурация может уменьшить пульсации, включенные в ток I m 2 , чтобы подавить паразитные колебания, как и во втором варианте осуществления. Эта схема защиты также имеет те же эффекты, что и в первом варианте осуществления.

Четвертый вариант осуществления

Хотя схема на фиг. 1 сконфигурирован так, что контрольный конец схемы защиты 71 установлен на коллекторе конечного транзистора Tr 3 , контрольный конец установлен на коллекторе транзистора второго каскада Tr 2 в усилитель мощности , 54, на ФИГ.4, иллюстрирующий четвертый вариант осуществления. Кроме того, хотя схема на фиг. 1 сконфигурирован так, что резисторы обратной связи Rf 2 , Rf 3 подключены соответственно к базам транзисторов второго и конечного каскада Tr 2 , Tr 3 через конденсаторы Cf 2 , Cf 3 , схема на фиг. 4 сконфигурирован так, что резистор обратной связи Rf 2 включен между корректором транзистора Tr 2 и корректором транзистора Tr 1 , а резистор обратной связи Rf 3 включен между корректором транзистора. Тр 3 и корректор транзистора Тр 2 .В четвертом варианте осуществления, показанном на фиг. 4 межкаскадные конденсаторы C 1 , C 3 выполняют функцию конденсаторов Cf 2 , Cf 3 на фиг. 1.

Чтобы отрегулировать величину обратной связи для схемы защиты 71 , соответствующие значения резисторов Rm 1 , Rm 2 , Rm 3 и / или отношение площадей эмиттера транзистора Trm 1 на транзистор Trm 2 может быть изменен так же, как с первого по третий варианты осуществления.

По сравнению со схемой на фиг. 1 четвертый вариант осуществления на фиг. 4 имеет большее изменение напряжения коллектора транзистора Tr 2 (большее расширение кривой нагрузки транзистора Tr 2 ). Это позволяет установить контрольный конец схемы 71 защиты на транзисторе Tr 2 второго каскада вместо транзистора Tr 3 конечного каскада. Четвертый вариант осуществления может обеспечить улучшенный эффект подавления паразитных колебаний по сравнению с вариантами осуществления с первого по третий, поскольку коэффициент усиления между транзисторами Tr 1 -Tr 2 меньше, чем коэффициент усиления между транзисторами Tr 1 -Tr 3 .Эта схема защиты также имеет те же эффекты, что и в первом варианте осуществления.

Пятый вариант осуществления

Хотя схема на фиг. 4 сконфигурирован так, что контрольный конец схемы защиты установлен на коллекторе транзистора второго каскада Tr 2 , контрольный конец установлен на коллекторе транзистора первого каскада Tr 1 в усилителе мощности. 55 на ФИГ. 5, иллюстрирующий пятый вариант осуществления. Схема на фиг. 5 также использует пять транзисторов от Trf 1 до Trf 4 , Trm 1 на стороне монитора схемы защиты 71 , как в вариантах с первого по четвертый.Количество этих транзисторов, номиналы резисторов Rm 1 , Rm 2 , Rm 3 и / или отношение площадей эмиттера транзистора Trm 1 к транзистору Trm 2 могут быть выборочно настроен на получение желаемой суммы обратной связи.

Пятый вариант осуществления может обеспечить улучшенный эффект подавления паразитных колебаний по сравнению с первым-четвертым вариантами осуществления, поскольку коэффициент усиления транзистора Tr 1 больше, чем коэффициент усиления всего усилителя мощности в четвертом варианте осуществления.Эта схема защиты также имеет те же эффекты, что и в первом варианте осуществления.

Шестой вариант осуществления

В первом варианте осуществления, если контрольный ток I m 1 схемы защиты имеет чрезмерно большое значение, величину обратной связи нельзя будет отрегулировать только путем изменения значений резисторов Rm 1 , Rm 2 , Rm 3 , отношение площади эмиттера транзистора Trm 1 к транзистору Trm 2 и / или количество транзисторов Trf 2 -Trf 4 в некоторых случаи.С этой точки зрения в усилителе мощности 56 на фиг. 6, иллюстрирующий шестой вариант осуществления, два транзистора Trm 11 , Trm 12 , соединенные последовательно друг с другом, подключены параллельно к транзистору Trf 4 , чтобы служить в качестве схемы контроля схемы защиты 72 .

Таким образом, ток I m 1 ′, протекающий через транзистор Trm 1 , уменьшается на коэффициент шунтирующего тока I m 1 ′ на транзисторы Trm 11 , Trm 12 , так что количество обратной связи можно отрегулировать даже в вышеупомянутой ситуации.Эта схема защиты также имеет те же эффекты, что и в первом варианте осуществления.

Седьмой вариант осуществления

Как и в шестом варианте осуществления, чтобы справиться с ситуацией, когда из-за чрезмерного тока контроля I m 1 схемы защиты, величина обратной связи не может быть отрегулирована только путем изменения значений резисторы Rm 1 , Rm 2 , Rm 3 , отношение площадей эмиттера транзистора Trm 1 к транзистору Trm 2 и / или количество транзисторов Trf 2 -Trf 4 , усилитель мощности 57 на ФИГ.Фиг.7, иллюстрирующая седьмой вариант осуществления, включает резистор Rm 4 , вставленный в эмиттер транзистора Trm 2 схемы токового зеркала.

Согласно этой схеме, ток I m 2 , протекающий через транзистор Trm 2 в ответ на ток I m 1 в схеме защиты 73 , становится меньше, чем в схеме на фиг. 1, так что величину обратной связи можно регулировать даже в вышеупомянутой ситуации.Эта схема защиты также имеет те же эффекты, что и в первом варианте осуществления.

Восьмой вариант осуществления

Как и в шестом варианте осуществления, чтобы справиться с ситуацией, когда из-за чрезмерного тока контроля I m 1 схемы защиты, величина обратной связи не может быть отрегулирована только путем изменения значений резисторы Rm 1 , Rm 2 , Rm 3 , отношение площадей эмиттера транзистора Trm 1 к транзистору Trm 2 и / или количество транзисторов Trf 2 -Trf 4 , усилитель мощности 58 на ФИГ.8, иллюстрирующий восьмой вариант осуществления, включает резистор Rm 4 , вставленный в линию GND, которая подключена к узлу, соединяющему базы транзисторов Trm 1 , Trm 2 клеммы схемы токового зеркала через соответствующие базовые резисторы. , параллельно сглаживающему конденсатору См 1 .

Согласно этой схеме, ток I m 2 , протекающий через транзистор Trm 2 в ответ на ток I m 1 в схеме защиты 74 , становится меньше, чем в схеме на фиг.1, так что величину обратной связи можно регулировать даже в вышеупомянутой ситуации. Эта схема защиты также имеет те же эффекты, что и в первом варианте осуществления.

Девятый вариант осуществления

Усилитель мощности 59 на фиг. 9, иллюстрирующий девятый вариант осуществления, использует резистор R вместо катушки индуктивности Lm 1 на фиг. 2. В девятом варианте осуществления напряжение коллектора регулируется заданным значением (n Vbe) умножителя Vbe транзистора Trf 1 , общего числа Vbe 4 транзисторов с диодным соединением от Trf 2 до Trf. 4 и Trm 1 и регистр R для определения максимального значения контрольного тока I m 1 при срабатывании схемы защиты.В частности, максимальное значение I m 1 = [напряжение коллектора Tr 3 – (n + 4) Vbe] / R (где n – целое число, равное одному или более). Как и в случае с шестым по восьмой варианты осуществления, девятый вариант осуществления подходит для использования в случае, когда он эффективно снижает контрольный ток I m 1 . Эта схема защиты также имеет те же эффекты, что и в первом варианте осуществления.

Десятый вариант осуществления

Усилитель мощности 60 на фиг. 10, иллюстрирующий десятый вариант осуществления, использует диод D вместо транзисторов Trf 1 – Trf 4 на фиг.1 в числе N, соответствующем V, должно быть количество транзисторов от Trf 1 до Trf 4 .

Хотя десятый вариант осуществления имеет недостаток с точки зрения занимаемой площади диодов, он имеет такой же защитный эффект при изменении нагрузки, как и в первом варианте осуществления. Конфигурация, в которой вместо транзисторов используются диоды D, также может быть применена к вышеупомянутым вариантам осуществления со второго по девятый.

Одиннадцатый вариант осуществления

В усилителе мощности 61 на фиг.11, иллюстрирующий одиннадцатый вариант осуществления, схема зеркала тока схемы защиты 76 включает в себя два резистора Rn 1 , Rn 3 и два конденсатора Cn 2 , Cn 3 в дополнение к схеме зеркала тока в ИНЖИР. 1. Регистры Rn 1 , Rn 3 , Rm 1 и конденсаторы Cm 1 , Cn 2 , Cn 3 составляют режекторный фильтр, который может значительно подавлять частоту. fo, задав константу, удовлетворяющую следующим формулам: Rn 1 = Rm 2 = Rn 3 / 2 , Cm 1 = Cn 2 = C 3 / 2 , fo = 1 / (2πCm 1 × Rn 1 ).Таким образом, высокочастотные компоненты fo, включенные в контрольный ток I m 1 , могут быть исключены для преобразования контрольного тока I m 1 в достаточно сглаженный постоянный ток I m 2 .

Усилитель мощности 61 на ФИГ. 11 может предотвратить выход из строя или выход из строя транзистора в условиях перенапряжения источника питания или в условиях несоответствия выходной нагрузки без ущерба для характеристик в системах 3 В, разработанных для низкого напряжения источника питания (стандартное рабочее напряжение).Кроме того, схема защиты , 76, имеет преимущества, заключающиеся в том, что она сконфигурирована в основном с использованием тех же активных и пассивных элементов, что и в усилителе мощности , 61 , и эффективно подавляет паразитные колебания с помощью режекторного RC-фильтра.

Двенадцатый вариант осуществления

Хотя схема на фиг. 11 сконфигурирован так, что выходной сигнал обратной связи подается обратно от транзистора Trm 2 цепи обратной связи непосредственно в секцию обратной связи транзистора первого каскада Tr 1 , выходной сигнал обратной связи подается обратно через резистор Rbb 2 в усилителе мощности 62 на ФИГ.12, иллюстрирующий двенадцатый вариант осуществления.

Эта конфигурация может более эффективно уменьшать пульсации, включенные в ток I m 2 , по сравнению с усилителем мощности на фиг. 11, чтобы надежно подавить паразитные колебания. Эта схема защиты также имеет те же эффекты, что и в первом варианте осуществления.

Тринадцатый вариант осуществления

Хотя схема на фиг. 11 сконфигурирован так, что контрольный конец схемы защиты , 76, установлен на коллекторе транзистора конечного каскада Tr 3 , контрольный конец установлен на коллекторе транзистора второго каскада Tr 2 в усилитель мощности , 63, на ФИГ.13, иллюстрирующий тринадцатый вариант осуществления. В связи с этой модификацией схема усилителя мощности , 63, модифицируется таким же образом, как описано в связи с фиг. 4.

По сравнению со схемой на фиг. 11 тринадцатый вариант осуществления на фиг. 13 имеет большее изменение напряжения коллектора транзистора Tr 2 (большее расширение кривой нагрузки транзистора Tr 2 . Это позволяет установить контрольный конец схемы защиты , 76, на второй – каскадный транзистор Тр 2 вместо оконечного транзистора Тр 3 .Тринадцатый вариант осуществления может обеспечить улучшенный эффект подавления паразитных колебаний по сравнению с одиннадцатым и двенадцатым вариантами осуществления, поскольку коэффициент усиления между транзисторами Tr 1 -Tr 2 меньше, чем коэффициент усиления между транзисторами Tr 1 -Tr 3 . Эта схема защиты также имеет те же эффекты, что и в первом варианте осуществления.

Четырнадцатый вариант осуществления

Хотя схема на фиг. 13 сконфигурирован так, что контрольный конец схемы защиты установлен на коллекторе транзистора второго каскада Tr 2 , контрольный конец установлен на коллекторе транзистора первого каскада Tr 1 в усилителе мощности. 64 на ФИГ.14, иллюстрирующий четырнадцатый вариант осуществления. Схема на фиг. 14 также использует пять транзисторов от Trf 1 до Trf 4 , Trm 1 на стороне монитора схемы защиты 76 , как и в вариантах с одиннадцатого по тринадцатый. Количество этих транзисторов, номиналы резисторов Rm 1 , Rm 2 , Rm 3 и / или отношение площадей эмиттера транзистора Trm 1 к транзистору Trm 2 могут быть выборочно настроен на получение желаемой суммы обратной связи.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.