Прежде чем перейти к статье, хочу вам представить, экономическую онлайн игру Brave Knights, в которой вы можете играть и зарабатывать. Регистируйтесь, играйте и зарабатывайте!
(Китайская) Курочка по зернышку клюет и сыта бывает.
Для начала хотелось бы завершить рассуждения о стоимости производства модулей, начатые предыдущим постом. В комментариях к нему была дана ссылка на модуль, аналогичный рассматриваемому, с тем разительным отличием, что продавался он на Али за совершенно невероятную сумму в 58 рублей (далее денежную единицу я употреблять не буду, в оригинале наверняка идет речь о юанях или долларах США, но по отношению к обитателям 1/8 части суши сайт любезно проводит конвертацию). Учитывая то обстоятельство, что в своем посте я определил себестоимость модуля в 300+ рублей, указанная цена вызвала легкую оторопь («и это не фигура речи, обозначающая некую непонятную фигню, а вполне конкретный глагол» — ну очень мне понравилось это выражение Дивова).
Пнп: КДПВ ко второй части плача.
Однако существует объективная реальность, данная нам в ощущениях, и данный модуль по данной конкретной цене есть часть этой реальности, поэтому примем, что ощущения нас не обманывают и будем разбираться. В описании модуля, опять таки любезно переведенном на русский язык, упоминается микросхема ТЛ, на основе которой модуль изготовлен и в даташите (далее дата) на данную мсх имеется пример типовой реализации, который нисколько не противоречит фотографии модуля.
Это специализированная мсх для управления светодиодной матрицей, которая содержит в себе:
- интерфейсную часть для I2C с адресом, программируемым ножками,
- встроенный генератор и схему управления,
- до 8 ключей нижнего плеча,
- до 12 генераторов тока верхнего плеча
- с установкой номинального значения тока внешним резистором и
- индивидуальной регулировкой тока для каждого элемента матрицы.
Немного попридираюсь
Единственный вопрос, который можно задать разработчикам мсх: почему терминаторы линии не включены в состав мсх, мне кажется, что реализация резистора и конденсатора данных номиналов на должна представлять трудностей. Да, терминатор необходим только на конце линии, но дополнительная ножка, управляющая подключением оного, решает эту проблему. А наличие прямо на плате дополнительных элементов согласования линии передачи, наоборот, проблему порождает, поскольку внешняя схема, необходимая для их отключения, повлечет за собой избыточные расходы и в рассматриваемой реализации отсутствует полностью. Более того, дополнительная ножка могла бы выбирать один из двух возможных адресов. В принципе, можно себе представить некую схему каскадирования модулей (либо мсх), которая решит проблему назначения адресов и подключения терминатора на конце цепочки (и автоматического ре-конфигурирования при изменении состава объектов), но данная тема явно выходит за пределы моих компетенций (я не проектирую микросхем, а фирма ТЛ не пишет постов на Хабр).
Со схемотехникой мы покончили, переходим к экономике и здесь все оказывается до ужаса просто и очевидно:
- для определенности примем, что стоимость монтажа в КНР составляет 1/2 соответствующего показателя в РФ (указывается после +), хотя это и не так важно,
- индикатор, аналогичный CA56, на Али стоит 30+6 (против 130 в фирме — дистрибьюторе из моего прошлого поста + 12 ),
- упомянутая мсх 6+5 (60+10),
- токоограничивающие резисторы ей просто не нужны 0(8),
- 4 элемента согласования стоят 2(0),
- два конденсатора никуда не делись 1(2),
- стоимость платы определим в 12 (10 плат за 2 доллара) против 28.
Итого 36+11+2+1+12=62 — чуть больше, чем отпускная цена на Али, но довольно таки близко, принимая наши допущения и, что существенно, в пять раз меньше, чем 142+70+8+2+28=250. То есть, будучи китайским предпринимателем, и закупая комплектующие по соседству, вполне можно продавать модули по цене в 10+ раз меньшей, чем это делает отечественный производитель. Единственное неудобство для покупателя — срок доставки в 2+ недели, что может быть определяющим фактором в пользу импорто-замещения для любителя электроники.
Начинается плач
Остается открытым вопрос, почему компоненты стоят у нашего дистрибьютора именно столько, то есть в 5-10 раз дороже, причем я совершенно твердо знаю, что ничего из упомянутого в БОМ данного модуля (кроме резисторов и конденсаторов) на территории РФ не производится и закупается все в той же КНР по ценам, не превосходящим цены Али. Но, как я писал ранее, у меня нет фирмы такого масштаба, как Платан, и я не вправе давать советы и рекомендации по ценообразованию, я всего лишь выражаю мое недоумение.
Ну а вторая часть недоумения заключается в цене компонентов — почему мы не можем производить их по такой цене — и не надо мне рассказывать про дешевый труд — в стоимости кристалла живой труд исчезающе мал, основной вклад дает амортизация оборудования, и я не думаю, что Китай получает его по заниженным ценам.
Пнп: Именно непониманием и недоумением я отличаюсь от депутатов Госдумы и членов Правительства РФ, которые ни секунды не сомневаются (совершенно безосновательно не сомневаются, но «это мое личное оценочное суждение, выраженное в частной беседе») что разбираются абсолютно во всем и могут устанавливать предельные цены и надбавки в различных секторах экономики. Косвенным доказательством правильности моего оценочного суждения служит то блестящее положение, в котором находится под столь блистательным руководством экономика РФ вообще и электроника в частности.
Раньше солнце светило ярче и ...
Часть вторая рассуждений о всяком будет посвящена одному интересному кристаллу (я так называю микросхемы) производства ТИ. В блоге Джека Гансли, я отношусь к нему с большим уважением, есть раздел «продукт месяца», в котором он рассматривает интересные новинки, и я решил последовать его примеру. Совершенно не обязательно, что это будут новинки, просто я буду их описывать по мере появления в моем поле зрения.
Сегодняшний продукт — это Seensor Tag 2, как всегда, от TI. Учитывая масштабы поглощений данной фирмой других производителей, скоро все виды мсх будут входить в ее портфолио. С одной стороны, я понимаю угрозы, проистекающие от установления монополии, с другой стороны, не могу не признать удобства, монополией создаваемые. В любом случае, моим мнением перед слиянием ТИ и НС никто не интересовался и поэтому я категорически отказываюсь нести ответственность за любые негативные последствия данного события и не претендую на лавры от позитивных последствий, а просто информирую о тех и о других.
Сам по себе модуль весьма интересен, я заказал парочку и после их получения дам подробный разбор, поскольку предпочитаю опираться на собственные впечатления и результаты испытаний, а не на пресс-релизы отдела маркетинга (знаю я их привычку не договаривать, причем в угрожающих масштабах). А пока я посмотрел схему модуля, любезно представленную в разделе технической документации и обратил внимание на один из установленных на ней компонентов – TPS22910, далее можете руководствоваться дата по ссылке www.ti.com/lit/ds/symlink/tps22913.pdf
Кратко о микросхеме
Это всего лишь ключ на весьма ограниченный ток 2 А и напряжение не более 5.5 В — казалось бы, о чем тут разговаривать, бери любой полевик и наслаждайся. Но дьявол, как известно, кроется в деталях и вот они:
- минимальное напряжение коммутации 1.5В при проходном сопротивлении 80 мОм — далеко не каждый полевой транзистор покажет такие результаты,
- «логический» и неизменный порог управления переключением при любом коммутируемом напряжении,
- встроенная защита от обратного тока,
- встроенная защита от недо-напряжения,
- гарантированные (и неплохие) временные параметры переключения,
- малогабаритный корпус (мне, в общем то, по фиг, но производитель подчеркивает данный факт).
Надеюсь, я достаточно похвалили данный прибор, чтобы последующие далее высказывания не казались наездом (а они последуют, кто бы из моих читателей сомневался).
Пнп: Интересно, если бы было недостатков, стал бы я про эту мсх писать — вопрос, скорее, риторический, но заставляет задуматься о моих побудительных мотивах к творчеству. Когда мне в руки попадет очередной интересный кристалл с идеально написанной документацией, тогда многое станет ясно.
А вот этого я не понял
Ножек у микросхемы всего четыре — вход, выход, земля и управление — чего уж проще. Так вот, смотрю на схему платы, на ножке включения есть подтягивающий резистор к земле, совершенно очевидно мсх включающий, открываю дата, чтобы убедиться, что это действительно так, и наблюдаю совершенно восхитительную картинку. Возле ножки управления в разделе 4 изображена ступенька (в последнее время такой стиль стал популярен, хотя лично мне кажется, что таблица истинности информативнее и не дает пространства для интерпретации) и на этой ступеньке обычно пишут on/off (dis/en), но в данном конкретном случае написано LO/HI. Спасибо, капитан, но мне не стало понятнее, какой уровень соединяет вход с выходом.
Функциональная схема в разделе 10.2 ясности не внесла, поскольку ножка управления входит в квадратик с названием Control Logic, а он может делать что угодно. Раздел 10.3.1 еще раз нам рассказывает, что эта ножка управляет состоянием ключа и опять ни слова не говорит, как именно.
Пролистываю дата дальше — в таблице параметров (раздел 8.3) для сигнала управления указано значение низкого уровня (0.6В) и высокого (1.1В) — действительно возможно управление от МК с любым разумным питанием. Кроме этого, в разделе 8.5 указан ток (1мкА), необходимый для формирования на ножке управления требуемого уровня — вполне подходящий для МК с любыми разумно спроектированными пинами. Правда, ток почему то дан только с одним знаком (наверное, имеется в виду абсолютное значение) и для значений напряжения выше 1,5В либо точно 0В (то есть при рабочих значениях ничего не гарантируется – забавно). Чуть дальше, в описании работы (раздел 11.1.2), сказано о необходимости поддержания уровня и недопустимости «плавающего» входа, но опять таки ни слова об уровне включения.
Далее по дата – в разделе 9 представлен рисунок методики измерения задержки включения/выключения, снабженная все той же картинкой со ступенькой (и теми же подписями) и из нее совершенно однозначно следует, что включается выход высоким уровнем на управлении. Косвенным подтверждением данной гипотезы служит то, что наименование управляющего входа дано без надчеркивания, подчеркивания, а также ~ либо #, которыми принято снабжать инверсные входы. Но как быть со схемой, где мсх включается явно низким уровнем — продолжаем расследование.
В самом конце дата (раздел 11.2.3.1) приведены осциллограммы, которые дают представление о динамических параметрах мсх (именно дают представление, никоим образом нельзя ими руководствоваться, как источником данных, для этого есть таблицы с явным указанием параметров) и по ним видно, что разрешающий уровень все-таки низкий. Но почему же нигде это явно не указано — смотрим дата дальше и обнаруживаем еще набор осциллограмм (раздел 11.2.3.2), в которых мсх включается высоким уровнем. И вот тут то приходит разгадка квеста — в семействе есть четыре вида мсх (22910A,22912C,22913B,22193С), отличающиеся не только нагрузочной способностью, но и уровнем включения, а дата общий для всех. Для варианта А активный уровень низкий, а для оставшихся трех — высокий.
Вот в чем дело было
Оказывается, на станице 3 дата в разделе 6 есть таблица различий между исполнениями, в последней колонке которой эта особенность явно указана, но кто же внимательно смотрит содержание подобных таблиц — вот и я не посмотрел. Оставим за скобками причину решения сделать различными уровни включения у разных вариантов, угадать ее я не берусь, наверное, так надо. Но надо отдать должное разработчикам документации — они честно о данной особенности мсх сообщили, просто я оказался недостаточно внимателен. Более того, в заголовке таблицы с параметрами в разделе 8.5 дата явно указаны уровни включение и выключения для разных вариантов мсх, на которые я также не обратил достаточного внимания (примечания внизу таблиц параметров я давно привык смотреть, а вот заголовок пропустил).
Пнп: мне сразу же вспомнилась мсх 1401УД2, у которой в пластиковом корпусе (К) была раскладка питаний -4+11, а в металло-керамическом (КР) +4-11, что доставляло особую радость разработчикам. К счастью, раскладка остальных ножек позволяла просто развернуть корпус (типа DIP16) и получить работающую плату. Так что удачно пошутить (классно приколоться) могут не только зарубежные производители.
Табличка «Сарказм»
Ну и после того, как я достаточно посыпал голову пеплом и признался в грехе невнимательности, позволю себе предсказать, что если бы на рисунке в разделе 4 рядом со ступенькой был бы написано «see Table 6» или стояла бы ссылка на аналогичное примечание, то никаких претензий к разработчикам не было в принципе (наверное… «я так думаю»).
Пнп: посмотрел дата от нескольких производителей и нашел дискретные Р-канальные транзисторы с близкими параметрами (сопротивление не более 88 мОм при напряжении на затворе -1.5В). Интересно, как они этого достигают, моих знаний, оставшихся от курса «Технология производства электронных приборов» для ответа на этот вопрос явно не достаточно, а было бы любопытно…
