Чем отличается esim от обычной sim-карты

Обновлено 2 сентября, 2020

Совместима ли eSIM с обычной SIM-картой?

Да, вы можете поставить в смартфон с eSIM и обычную пластиковую симку, и обе будут работать. Фактически это единственный способ сделать iPhone, официально поставляемые в Россию, двухсимочными. А можете обойтись одной eSIM и не покупать обычную SIM‑карту. Можно пользоваться двумя картами на одном смартфоне для разных нужд, если так выгодней. Например, на физической SIM‑карте у вас тариф с бесплатными минутами, а тариф eSIM больше подходит для мобильного интернета.

Если вы хотите использовать только eSIM, то в конкретный момент времени связаться с вами смогут только по одному номеру. Поменяете профиль — и новый номер будет доступен, а использованный ранее — временно не активен (пока снова не выберете в настройках предыдущий профиль).

Чтобы активировать нужный профиль, зайдите в раздел о сотовой сети на смартфоне. В самом профиле можно:

Установить eSIM основным или дополнительным номером — это позволит переключаться между SIM‑картами при звонках и СМС.
Выбрать карты по умолчанию для звонков и мобильного интернета. Для этого нужно в настройках перейти в меню «Мобильная сеть», выбрать нужный пункт («Мобильные данные» или «Настройки звонков») и определить операторов для каждого случая.
Разрешить смартфону запоминать, какую карту вы использовали для связи с определённым номером. Процедура такая же, как в обычных двухсимочных телефонах. Вы просто выбираете через приложение «Контакты», кому и с какого номера звонить.

Также в настройках можно отключить профиль eSIM. Конкретные названия пунктов меню зависят от модели смартфона и версии ОС. Подробности — в инструкциях производителей:

Много eSIM в одном iPhone – счастье владельца и беда операторов

Да, одновременно будут работать максимум 2 SIM-карты, и подобный скриншот в реальности невозможен. Но доступ к такому количеству операторов в любой момент? Ещё как возможен.

Чем дальше я об этом задумывался, тем больше начинал понимать, почему российские операторы не спешат раздавать eSIM направо и налево. Это исключительно мои домыслы далее, но кажется, в них есть рациональное зерно.

Смотрите. Если вся большая тройка, а за ней и операторы помельче позволят нам подключать eSIM, то эксклюзивность абонента исчезнет. Вы де-факто перестанете быть клиентом именно Tele2, МТС, Билайна или кого угодно.

Как тогда продавать вам свои подписки, сервисы? Не получится выстраивать вокруг вас экосистему заработка денег, если в любой момент каждый сможет просто открыть меню на смартфоне и подключиться к кому-то другому. Ломается весь бизнес.

Свобода от тарифного рабства уже в наших руках, и только сами операторы тормозят её реализацию. Любой тариф любого оператора из любой страны, активирующийся в удобный для вас момент – страшный сон «опсоса», не иначе.

Даже если в iPhone есть лимит на eSIM, он однозначно превышает 5 штук. Я видел скриншоты на Западе, где у народа столько настроено, не считая обычную физическую карту внутри.

6 SIM-карт – это больше, чем в России есть нормальных операторов. Хватит и на какой-нибудь дополнительный тариф с более выгодными условиями. Или на пару «симок» из других стран для более выгодного роуминга.

Короче, я теперь ещё сильнее хочу, чтобы в России появились eSIM всех крупных операторов. И одновременно лучше понимаю, почему этого до сих пор не случилось. Очень жаль.

iPhones.ru

Свобода от тарифного рабства уже в ваших руках, и операторы этого боятся.

Ключ к сокровищам

Сюжет сказки «Али-Баба и сорок разбойников» построен вокруг богатств, которые были заперты в пещере. Для того чтобы проникнуть в нее, необходимо было произнести заклинание: «Сим-сим откройся!». Без него доступ к сокровищам был невозможен. Чтобы скрыть пещеру, нужно было сказать: «Сим-сим, закройся!».

В таком виде указанное заклинание присутствует в переводе «Тысячи и одной ночи» Михаила Александровича Салье. Это была выдающаяся работа, которая является единственным полным переводом этого памятника арабской культуры, осуществленным с оригинала на русский язык. Первый том сказок выпустило издательство «Академия» в 1929 году, а восьмой, последний, вышел в 1939-м.

Что касается толкования «сим-сим», то это арабское слово, которое обозначает не что иное как растение кунжут. Существует версия о том, что автор восточной сказки использовал ассоциацию звука распахивающейся пещеры с треском коробочки с семенами кунжута, лопающейся от спелости.

Чтобы разобраться в значении «сим-сим», следует обратиться к другому варианту написания изучаемой лексемы.

Как клонируют SIM-карты?

Изначально SIM-карты клонировали, чтобы с одного смартфона пользоваться несколькими телефонными номерами. Данные карт объединяли в MultiSIM – карту с увеличенным объемом памяти. Доступ к следующему номеру можно было получить после имитации перезагрузки смартфона.

Позднее, когда банки и платежные сервисы стали привязывать аккаунты к мобильным номерам, клонированием заинтересовались мошенники. Когда клон заходил в сеть, оригинальная SIM-карта теряла связь.

Все звонки и сообщения поступали на номер-клон. Это позволяло перехватывать доступ к аккаунтам, мобильному банкингу и др. Клон действовал до обновления регистрации оригинального номера в сети.

Операторы пресекли эту схему. Чаще всего защита срабатывает, если SIM-карта заново регистрируется достаточно далеко от предыдущего места входа в сеть.

Вот здесь мы рассказывали, как угоняют SIM-карты и крадут деньги, запрашивая дубликат карты у оператора. Если сделать клон, возможности те же самые.

Что такое eSIM

Это чип (embedded SIM – встроенная SIM), который установлен внутри смартфона или другого устройства. На него можно записать ту же информацию, что и на обычную симку.

Чтобы подключить eSIM к сети оператора, нужно получить от него набор зашифрованных данных и сохранить их.

eSIM экономит место внутри смартфона. Чип можно установить где угодно, а раз доставать его не нужно, то и отверстия под «скрепку» в корпусе не будет. Защиту от пыли и влаги организовать проще.

К тому же чтобы сменить оператора, в салон идти не нужно. Можно даже подключиться к нескольким операторам – сохранить разные профили со своими настройками.

О eSIM заговорили, когда Apple выпустила iPhone XS/XR/XS Max. До этого встроенные симки использовали в умных часах Samsung Gear S2 3G 2016 года и в Apple Watch 3/4. Получил поддержку eSIM и смартфон Google Pixel 2.

Проблема в том, что не все операторы поддерживают технологию. А в некоторых странах (включая РФ) eSIM вообще вне закона.

Во-первых, запись данных на eSIM приравнивается к копированию симки. Это мошенничество.

Во-вторых, с eSIM вы можете перейти к новому оператору, не уведомив прошлого. Это нарушение условий договора.

В общем, пока eSIM можно пользоваться только в отдельных странах. И далеко не у всех операторов.

Читайте в нашей другой статье все , а также про отличия eSIM от обычной симкарты.

А для путешественников это удобно?

Сейчас этот вопрос, увы, не актуален, но когда мы вновь станем путешествовать, нам точно понадобится связь в поездке. Операторы многих стран уже давно поддерживают eSIM. Сразу по приезде вы можете активировать профиль с самыми удобными тарифами своего оператора, чтобы не потратить все деньги на мобильный интернет и связь с родными. А дома в несколько кликов переключиться на привычный тарифный план.

Местные операторы в некоторых странах также предлагают решения для eSim. Для этого надо скачать приложение оператора (это стоит сделать ещё дома), а по приезде установить через него eSIM, выбрать тариф с подходящими вам настройками и оплатить его.

У некоторых зарубежных операторов схема активации тарифа на вашей eSIM может оказаться более сложной. Например, сначала скачать приложение, зарегистрировать eSIM через сгенерированный на сайте оператора QR‑код (для этого вам будет нужен второй гаджет), через это же интернет‑соединение открыть приложение и уже там создать аккаунт и купить пакет услуг.

Правда, условия у зарубежных операторов обычно не очень привлекательные: за несколько дней в поездке вы потратите больше, чем за месяц дома. Например, 15 евро за 5 ГБ и минимальная сумма пополнения в 15–25 евро — обычное явление.

С «Тинькофф Мобайл» в роуминге вы можете выбрать подходящие пакеты минут и мегабайтов, чтобы не переплачивать. Вам не нужно будет покупать отдельную местную SIM‑карту или карту для путешествий — достаточно просто переключиться на нужный профиль в меню.

Правда, что SIM-карта может размагнититься?

Нет. Хотя операторы любят эту сказку.

Симка – это компьютер в миниатюре, печатная плата с контактами. У неё есть процессор, оперативная и постоянная память, вспомогательные элементы.

Но размагничиваться там нечему. Вы же не можете размагнитить процессор в компьютере или в смартфоне, правда? ~~Попробуйте, конечно, а вдруг.~~

А вот повредить SIM-карту можно. Например, если погнуть или намочить и толком не высушить.

Теоретически карта может выйти из строя из-за статического напряжения. Если тереть её об синтетический костюм, например. Но зачем?

Наконец, у любого чипа памяти есть ресурс циклов перезаписи. В определенный момент ячейки памяти просто перестанут менять состояние.

Но всё это не связано с размагничиванием. Вообще никак.

Французский вариант

Нужно отметить, что во французском варианте сказки рассматриваемое заклинание звучит несколько иначе – «Сезам, откройся!». Но значения «сим-сим» и «сезам» полностью совпадают. Второе слово – это общепринятое название кунжута в западноевропейских языках. В соответствии с сюжетом сказки брат Али-Бабы, поникнув в пещеру, выйти из нее не может, он путает сезам с названиями семян других растений.

Автором этого перевода является Антуан Галлан. Он был французским востоковедом, антикваром, переводчиком 17-18 вв. Прославился тем, что первым в Европе перевел книгу «Тысяча и одна ночь». Жизнь его была тесно связана с востоком. Он служил личным секретарем и библиотекарем маркиза Нуантеля, который был назначен французским послом в Стамбуле при дворе Мехмета IV. Он побывал во многих восточных странах, изучил арабский, турецкий, персидский языки.

По возвращении он стал антикваром короля Людовика XIV. До самого конца жизни, в числе прочего, занимался переводами восточных сказок. Первое издание «Тысячи и одной ночи», вышедшее в 1704 году, имело большой успех. Долгое время перевод Галлана принимался за образец. На протяжении 18 века он получил распространение в большинстве стран Европы, был признан на Востоке и стал материалом для множества подражаний и пародий. Нужно отметить, что версия Галлана – самая известная из версий сказки об Али-Бабе и разбойниках.

Продолжая рассмотрение значения «сим-сим», стоит упомянуть и о растении кунжут, с которым непосредственно связано изучаемое слово.

Бонус-лайфхак: как установить SIM-карту и microSD в один слот

Контакты SIM-карт и microSD в слотах современных смартфонов никак друг друга не перекрывают. Но слот считается гибридным: производители советуют устанавливать либо две «симки», либо карту памяти.

Умельцы нашли, как это обойти. Всё достаточно просто:

1. Стачиваете карту microSD напильником или наждаком, чтобы она стала потоньше.

2. Аккуратно нагреваете пластиковую часть nanoSIM феном и параллельно пинцетом отклеиваете чип.

Приклеиваете чип на карту со стороны контактов, осторожно отрезаете всё лишнее. Можно использовать клей по пластику или тонкий двусторонний скотч

4. Вставляете комбинированную карту в лоток.

Процедура несложная, но с первого раза может не получиться. Потренируйтесь на старых картах, чтобы не испортить основные.

iPhones.ru

То, что нужно знать про каждую симкарту.

История

Указом Берг-Коллегии её Величества Императрицы Елизаветы от 29 марта 1759 г.предписывалось

18 февраля 1763 г. Оренбургское горное начальство рапортовало в Берг-коллегию о начале работы заводов коллежских ассесоров Твердышева и Мясникова — Юрюзанского и Симского, которые начали перековывать чугун, выплавляемый в Катав-Ивановске. В 1763 г. в 20 верстах на впадающей в речку Сим реке Яраль (Ерал) образована большая русская деревня, Твердышевским железным заводам принадлежащая. Симский завод был одним из многих заводов, основанных на Урале в период участия России в Семилетней войне, войнах с Турцией.

16 марта 1759 года Берг-коллегия вынесла определение о разрешении заводчикам построить завод на реке Сим, а в 1761 году завод стал уже выдавать продукцию. Тогда же при заводе возникло и поселение. В 1773 на заводе трудилось более 900 приписных крестьян.

23 мая 1774 года, во время Крестьянской войны 1773—1775 годов, отряд башкир-повстанцев во главе с пугачёвским полковником Салаватом Юлаевым и его отцом Юлаем Азналиным напал на Симский завод. Было убито около 60 заводских служителей, работных людей и крестьян. Завод, фабрика с плотиной, церковь и заводское селение были сожжены. Нападение произошло из-за того, что земли, на которых его построили, 15 годами ранее были отчуждены у семьи напавших башкир.

30 мая 1774 года была открыта новая церковь Симского завода, построенная взамен сожженной. К сентябрю 1777 года был восстановлен завод. Работали на нём в основном крепостные крестьяне заводовладельцев.

В 1895 году начала работать первая публичная библиотека. В 1898 г. открыта низшая ремесленная школа на 40 учащихся. В 1897 году построено и открыто первое культурно-просветительное учреждение — Народный дом общества трезвости с библиотекой, буфетом, драматическими кружками.

В 1898 году в 9 км от Сима была проложена железная дорога Самара — Златоуст. Это резко отразилось на экономике завода и поселения. От Сима до станции Симской была построена конная железная узкоколейная дорога

С. М. Прокудин-Горский. Станция Симская Самаро-Златоустовской железной дороги ()

В 1913 году заводы вошли в состав АО «Симское общество горных заводов и первой на Урале фабрики с.-х. машин и орудий». В заводы перешли на производство предметов вооружения.

8 декабря 1917 года, после Октябрьской революции Симские заводы были национализированы советской властью.

В 1935 году завод из ведения Уралсельмаша перешел в ведение министерства обозостроения и переименован в Симский обозный завод. Основной продукцией завода вплоть до 1941 года оставались пароконные хода, санитарные и пулеметные двуколки, кузова для автомашин, походные кухни, автоприцепы.

11 августа 2011 года на перегоне Симская — Ерал произошло крушение поездов в результате которого сошли с рельсов 2 поезда и погибли 2 человека.

Какие бывают SIM-карты

Стандартная (большая) SIM-карта – это на самом деле MiniSIM. Её размеры – 15х25 мм. Стандарт утвердили в 1996 году. Такие карты поддерживают 2G и 3G, с 4G/LTE не работают.

До этого SIM-карты были гигантскими – 85,6х53,98 мм. Как кредитные карты. Появились они в 1991 году.

Третье поколение, MicroSIM, представили в 2003 году. Распространением карт размером 12х15 мм мы обязаны Apple и iPhone 4.

Но и это оказалось много. В 2012 году запустили nanoSIM размером 8,8х12,3 мм. Они, кстати, тоньше других карт – 0,67 мм против 0,76 мм.

И это также заслуга Apple: убрав края MicroSIM, компания предложила самый удобный вариант, совместимый с предыдущими поколениями. Собственно, впервые nanoSIM массово использовали в iPhone 5.

Откат бэкапа программой Super Backup Pro

Воспользуйтесь программой «Super Backup Pro» — она поможет восстановить всю историю со старым номером телефона.

Восстанавливаются:

SMS-ки – в них может храниться старый телефонный номер, если вы сообщали его кому-то таким образом;
Все ваши контакты – у друзей из контактов может храниться ваш старый номер;
История всех звонков с отображением текущего или старого номера телефона;
Возможно восстановление заметок, закладок, календарных отметок и других ваших действий – в них тоже может быть записан ваш номер;
Восстановление игр и приложений. В них вы могли при входе указывать свои данные, и старый номер — в том числе.

Инструкция по восстановлению всех данных:

Установите программу – для этого скачайте её из Google Play, и запустите приложение;
После запуска программы вы увидите окно с предполагаемыми решениями. выберите «Backup», затем перейдите в «Call backup»;
В новом окне вы увидите путь сохранения вызовов;
Нажмите «OK».

По окончании бэкапа перейдите по указанному адресу и поищите там свой старый телефонный номер. Точно так же откатываются и данные из телефонной книги.

Инструкция по восстановлению SMS сообщений – в них тоже может быть указан текущий или старый номер телефона:

Зайдите в «Backup»;
Выберите «Backup SMS» и согласитесь с выбором;
В новом окне вы увидите путь сохранения программой восстановленных вызовов;
Нажмите «OK».

Раннефеодальное государство

В заключение нужно сказать и еще об одном значении «сим-сим».

На территории Чечни в 14-15 веках существовало государственное образование или историческая область под названием Симсир (в районе Ичкерии). Другое ее название — Симсим. Упоминание о ней имеется в двух источниках. Один из них относится к началу, а другой – к середине 15 века.

Записи связаны с походом Тамерлана на Золотую Орду, осуществленным в конце 14 века. Некоторые из современных исследователей считают, что Симсим (Симсир) – это раннефеодальное общечеченское государство. Они проводят аналогию наименования этого государства (возможно, княжества) с находящимся в Чечне населенным пунктом – Симсир.

Как и где получить eSIM в России?

Tele2

Несмотря на все описанное выше, Минкомсвязи дало добро Tele2 на пилотный запуск технологии eSIM. По сути, это единственный в России реальный оператор, который может предоставить вам параметры для активации eSIM в смартфоне или планшете — то есть тот самый QR-код.

Фото: dgl.ru

Однако удаленно сделать это не выйдет. Для получения eSIM нужно посетить лично один из московских офисов Tele2 по адресам:

Москва, ст. м. «Пушкинская», ул. Тверская д. 25/9
Москва, ул. Тверская, д. 17
Москва, ст. м. «Чистые Пруды», ул. Мясницкая, 30/1/2с2
Москва, 24-й км МКАД, ТЦ «Вегас»
Москва, ст. м. «Румянцево», БЦ «Комсити»
Москва, ст. м. «Киевская», ТРЦ «Европейский»

Там вам любезно оформят подключение и выдадут заветный QR-код или заменят на него обычную физическую карточку, если она у вас уже есть. Во втором случае подойдет исключительно московский номер.

К сожалению, больше никто из «большой четверки» не тестирует eSIM и не может порадовать владельцев подходящей техники такой возможностью. Пока только Tele2 и только в Москве. Но еще пару любопытных способов у меня для вас все равно найдется.

«Дримсим»

Известный в туристических и командировочных кругах оператор «Дримсим» запустил подключение через eSIM еще в июне этого года (в тестовом режиме даже в январе). «Дримсим» подойдет частым путешественникам по Европе и некоторым другим странам, так как предоставляет относительно недорогой мобильный интернет за границей. Например, в большинстве стран Европы 1 МБ интернет-трафика обойдется в 0,01 евро, то есть примерно 10 евро (~700 рублей) за 1 ГБ.

Однако в последнее время я слышу от коллег из других изданий много негатива в сторону этого оператора. Во-первых, «Дримсим» ввел минимальный порог пополения счета в 25 евро, что довольно много, если путешествуете вы не часто. За одну короткую поездку такую сумму потратить сложно, но хорошо, что остаток не сгорает и его можно будет использовать при следующих поездках. Во-вторых, за получение виртуальной карточки нужно все равно платить 10 евро, даже если у вас уже есть физическая SIM-карта «Дримсим», а вы ее хотите поменять на eSIM.

В целом, если вы путешествуете регулярно и находитесь за границей десятки или сотни дней в году, то покупка такой SIM-карты может быть оправда. А вот для коротких поездок неплохой вариант мне недавно подсказал Данила Гаращенко из Rozetked. Об этом пойдет речь дальше.

Airalo

Сервис Airalo предлагает прибрести не постоянную туристическую сим-карту для доступа к мобильным данным, а временную — на период в 7 или 30 дней. Подключение осуществляется исключительно с помощью eSIM — после покупки необходимого пакета сервис присылает вам QR-код для его активации на смартфоне или планшете.

Стоимость 1ГБ трафика варьируется от страны к стране и в зависимости от срока действия пакета. Например, 1ГБ на 7 дней в Великобритании стоит всего $2, в Турции — $4, а в Испании — 3$. Впрочем, с расценками Airalo рекомендую ознакомиться на официальном сайте сервиса. И да, они выглядят намного выгоднее, чем у «Дримсим».

Помимо пакета на страну, можно купить пакет на целый регион — Европу, Азию, Африку или Карибские острова. Например, 1 ГБ на 7 дней в Европе обойдется в $5, а полный безлимит в Азии на 8 дней — $18.

Приятным бонусом Airalo, о котором мне также рассказал Данил, станет доступность любых сайтов в Китае без VPN. Так что, если надумаете ехать в Поднебесную, то это просто must have.

По истечению купленного пакета, Airalo просто перестанет действовать, и можно будет со спокойной совестью удалить профиль eSIM из смартфона через настройки.

Как преступники крадут данные с SIM-карты?

Чтобы получить данные с карты, используются SIM-сканеры или SIM-клонеры. Купить их можно за 150 рублей или даже дешевле.

Более-менее легальные сканеры не считывают KI, чтобы не позволить мошенникам клонировать SIM-карту и с её помощью взламывать аккаунты. Фактически процессор SIM-карты работает с KI непосредственно, и передавать идентификатор во внешнюю сеть не нужно.

KI хранится в области памяти, защищенной от чтения. Но если многократно запускать на сканере алгоритм A3 и вводить случайный пароль RAND, то криптографические методы анализа ответа SRES позволят вычислить KI. Занимает это менее минуты.

Впрочем, в SIM-картах есть своеобразный таймер самоуничтожения. После определенного количества запусков алгоритма А3 процессор SIM-карты перестает вычислять SRES и вообще реагировать за запросы.

Но криптометоды эффективно работают только со старыми версиями алгоритма A3 – COMP128v1. Операторы используют его крайне редко. COMP128v2 и COMP128v3 просто не позволят вычислить RAND-SRES и KI. По крайней мере, быстро и наверняка.

Так что если вы хотите купить сканер, который взламывает всё, или скачать программу, которая вытащит KI с любой карты, скорее всего, вас обманут. А в нагрузку ещё и троян вручат, чтобы получить ваши данные.

Проблема в том, что у мошенника есть доступ к базе данных оператора, он может получить набор ключей для большого количества SIM-карт. Если в распоряжении хакеров окажется таблица соответствий SIM-карт и KI, которые производитель передает оператору с очередной партией, данные также окажутся под угрозой.

Но это скорее теоретическая возможность. Как и передача ключей в «эфире мобильного оператора». KI не передается в эфир, так что перехватить его напрямую невозможно.

Связь кунжута с богатством

Семена этого растения известны с древних времен. Они упоминаются еще в трудах Авиценны – средневекового персидского ученого, философа и врача (10-11 вв.). Специи имели большое значение и в кулинарии, и в медицинской сфере.

Коробочки, в которых созревают семена этой масличной культуры, дойдя до кондиции, раскрываются, издавая характерный треск. По мнению автора сказки, дверь, ведущая в заветное подземелье с несметными богатствами, накопленными разбойниками за долгие годы, отрывалась с похожим звуком.

Sesamun indicum, или кунжут индийский, – таково научное название растения. Поэтому разбойники и произносили заклинание: «Сезам, откройся (или закройся)». Такой вариант используется во французском (как уже сказано выше), а также в немецком, английском переводах.

На востоке употреблялось такое наименование кунжута, как «сим-сим». Именно в находящихся там странах описываемая культура пользовалась большой популярностью. Ее полезные свойства были впервые открыты древними восточными учеными. Поэтому, по мнению исследователей, выбор этого «волшебного» растения в качестве «ключа» к богатству был неслучайным. Они отмечают, что подобный мотив использования волшебных слов «Сим-сим, откройся!», который дает доступ внутрь горы, распространен у множества народов.

История

Указом Берг-Коллегии её Величества Императрицы Елизаветы от 29 марта 1759 г.предписывалось

С. М. Прокудин-Горский. Станция Симская Самаро-Златоустовской железной дороги ()

8 декабря 1917 года, после Октябрьской революции Симские заводы были национализированы советской властью.

Почему eSIM лучше обычной SIM-карты

С eSIM производителям смартфонов не надо проектировать слот для сим карты, который занимает дополнительное место. И если в телефонах это проблема носит несущественный характер из-за больших размеров устройства, то в маленьких гаджетах свободное пространство на вес золота.

Поскольку eSIM это всего лишь набор данных, у пользователей появляется возможность быстро менять симку и оператора. Для этого не надо ходить в магазин. Все можно оформить по интернету.

В настройках телефона всего лишь нужно поменять профиль. Эту возможность в первую очередь оценят путешественники.

В теории, на устройстве одновременно можно использовать несколько виртуальных SIM-карт. Однако для этого в смартфоне должно быть больше одного радиомодуля.

Как защищаются данные на SIM-картах?

По большому счету, SIM-карты защищены лишь PIN- и PUK-кодами. Специалисты по кибербезопасности рекомендуют постоянно держать активной защиту PIN-кодом и, естественно, менять традиционные четыре нуля в коде на что-то более сложное.

В остальном безопасность использования SIM-карт обеспечивают разработчики мобильных приложений – банковских и т.п.

К примеру, если вы замените SIM-карту, банковское приложение увидит, что телефонный номер у вас тот же, а IMSI-номер поменялся, и заблокирует получение кодов для подтверждения операций. Чтобы восстановить доступ, придется связаться со службой поддержки и подтвердить свою личность.

Виды SIM-карт для смартфонов и телефонов

Изначально в GSM-сетях не использовались SIM-карты. Вместо этого для идентификации абонента оператор мобильной связи регистрировал заводской номер мобильного телефона. Такой способ идентификации был неудобен, поскольку он жестко пользователя к имеющемуся телефону.

Для решения этой проблемы была придумана SIM-карта. Этот небольшой модуль устанавливался в телефон и использовался для идентификации абонента. А в случае замены мобильного телефона пользователь мог просто переставить SIM-карту в новое устройство и дальше пользоваться мобильной связью.

За время своего существования, размер SIM-карты постоянно уменьшался. Всего появилось 4 вида SIM-карт, каждый из которых меньше своих предшественников.

Полноразмерные SIM-карты. Первое поколение SIM-карт появилось в 1991 году и имело размер банковской карты. Сейчас такие SIM-карты называют полноразмерными и больше не используют. Данный формат настолько устарел, что большинство пользователей смартфонов даже не догадываются, что вообще существовал.
Mini-SIM карты. В 1996 году появилась Mini-SIM карта со значительно уменьшенными размерами. Именно эту СИМ-карту мы привыкли считать «стандартной», хотя на самом деле это уменьшенная версия полноразмерной карты. Она активно использовалась в телефонах с середины 90-х до середины 2000-х годов. Сейчас Mini-SIM практически не используется в новых телефонах, но если вы встретите старый аппарат, например, Nokia 3310, то там будет разъем именно для мини-СИМ.
Micro-SIM карты. Следующим шагом по уменьшению СИМ-карты стало появление Micro-SIM, которая была представлена в 2003 году. Кроме уменьшенных размеров данная карта получила ряд других улучшений, например, расширенную телефонную книгу. Сейчас этой СИМ-карте уже 15 лет, но она продолжает активно использоваться в классических мобильных телефонах и бюджетных смартфонах.
Nano-SIM карты. Последним поколением СИМ-карты является Nano-SIM. СИМ-карта данного вида появилась в 2012 году и сейчас является самой распространенной. Нано-СИМ используют практически во всех смартфонах среднего и высшего ценового диапазонов.

Несмотря на постоянную миниатюризацию размеров, расположение и форма контактных площадок СИМ-карты, а также принцип работы встроенного в нее процессора, практически не изменилась. Это позволяет использовать современные СИМ-карты и в старых моделях телефонов. Но, нужно отметить, что некоторые старые модели телефонов могут не заработать с современными СИМ-картами. Проблема в том, что старые СИМ-карты работали с напряжением 5 Вольт, в то время как современные карты используют только 3 Вольта. Поэтому, если телефон подаст на карту напряжение в 5 Вольт, то она уйдет в защиту и не будет определяться телефоном.

Что такое шим и как она используется в arduino

Обновлено 13 августа, 2020

Что собой представляет ШИМ и как она влияет на здоровье

Если верить статистике, в среднем каждый из нас берёт в руки смартфон и активирует его экран около 90 раз в день, а также использует его в сумме больше 3 часов. Тем не менее, лично я более чем уверен, что реальные значения для многих куда выше — особенно для тех, кто связан с новыми технологиями по работе. Лично я только листаю новости каждое утро не меньше полутора часов и ещё час трачу на их прочтение на протяжении дня. Если прибавить сюда мессенджеры, социальные сети и другие активности, итоговое время получится в разы больше.

Учитывая наше настолько тесное общение с мобильными устройствами, качество их экранов должно быть как можно более высоким. Многие из нас уверены, что необходимый уровень нам предоставят дисплеи, которые выполнены по прогрессивной технологии OLED с максимально глубоким чёрным цветом, рекордными яркостью, разрешением и числом точек на каждый квадратный дюйм. Тем не менее, большинство из них ведёт себя достойно только на максимальной яркости. А вот при её уменьшении всё становится не так гладко.

Дело в том, что при понижении яркости подсветки экрана зачастую снижается и частота его мерцания. В данном случае в дело вступает технология широтно-импульсной модуляции, которую чаще всего сокращённо называют просто ШИМ. Опустим сложные нюансы и расскажем о базовых принципах её работы.

Абсолютно все цифровые сигналы могут иметь два логических уровня, которые можно условно назвать «включено» и «выключено», единицей и нулём, а также активным и неактивным напряжением. Если есть желание получить какое-то среднее значение, как у аналоговых сигналов, то приходится использовать модуляцию. Речь о периодическом включении и выключении сигнала, что создаёт ощущение работы не на полную мощность. Например, если нужна подсветка на 40%, то 40% времени она будет включена, а 60% — выключена. Так как подача и отключение напряжения происходит с большой частотой, человеческий мозг усредняет данные значения и действительно создаётся ощущение, что используется некий средний уровень яркости. Но далеко не каждый воспринимает это безболезненно. У многих действительно начинаются головные боли, «вываливаются» глаза, появляется дискомфорт использования гаджета.

Чем выше частота этого самого мерцания, тем проще она воспринимается. Это прекрасно понимают производители современных смартфонов, но далеко не все они хотят тратить дополнительные средства, чтобы достичь необходимых значений. Таковы реалии современного рынка.

Тепловая мощность, выделяемая на ключе при ШИМ

В ШИМ в качестве ключевых элементов использует транзисторы (могут быть применены и др. полупроводниковые приборы) не в линейном, а в ключевом режиме, то есть транзистор всё время либо разомкнут (выключен), либо замкнут (находится в состоянии насыщения). В первом случае транзистор имеет почти бесконечное сопротивление, поэтому ток в цепи весьма мал, и, хотя всё напряжение питания падает на транзисторе, выделяемая на транзисторе мощность практически равна нулю. Во втором случае сопротивление транзистора крайне мало, и, следовательно, падение напряжения на нём близко к нулю — выделяемая мощность также мала. В переходных состояниях (переход ключа из проводящего состояния в непроводящее и обратно) мощность, выделяемая в ключе, значительна, но так как длительность переходных состояний крайне мала, по отношению к периоду модуляции, то средняя мощность потерь на переключение оказывается незначительной.

1. Rtr→∞P=U2R→{\displaystyle R_{tr}\rightarrow \infty \leftrightarrow P={{\frac {{U}^{2}}{R}}\rightarrow 0}}

2. Rtr→P=I2R→{\displaystyle R_{tr}\rightarrow 0\leftrightarrow P={I}^{2}R\rightarrow 0}

Увеличение частоты и разрядности ШИМ Ардуино

Для изменения частоты ШИМа Ардуино в большую сторону необходимо обратиться к следующей инструкции.

Когда высокочастотный ШИМ-сигнал фильтруется, его небольшой компонент всегда будет проходить через фильтр. Это происходит потому, что конденсатор слишком мал, чтобы полностью его фильтровать. Можно было бы выбрать большую комбинацию конденсаторов и резисторов, но тогда потребуется долгое время для достижения надлежащего выходного напряжения при зарядке конденсатора.

Это значительно ограничило бы то, как быстро сигнал может измениться и быть видимым на выходе. Поэтому нужно выбрать разумное значение напряжения пульсации. Популярным приложением было бы изменение напряжения MOSFET. Поскольку МОП-транзисторы являются устройствами, контролирующими напряжение, можно легко управлять ими с помощью нашего микроконтроллера с ШИМ и фильтром нижних частот. На выходе будет присутствовать любое пульсационное напряжение, присутствующее на входе.

Рис.: а) структура МОП ПТ с индуцированным каналом. б) графическое изображение.

В этом примере предположим, что MOSFET будет управлять не критической нагрузкой, такой, как светодиод высокой мощности. В этом случае нам просто нужно оставаться в разумных пределах, поэтому пиковый ток в светодиоде не будет превышен. В этом случае пульсация в 0,1 вольта была бы более чем достаточной.

Почему болят глаза от экрана смартфона?

Некоторые владельцы телефонов задавались вопросом почему болит голова или появляется усталость глаз при долгом использовании устройства. Это связано с тем, что экран телефона постоянно мерцает.

Приведем пример дешевой лампы накаливания, создающей мерцание, заметное человеческим глазом. Постоянное угасание и вновь яркое свечение лампочки действительно сказывается на плохом самочувствии. Многие люди могли убедиться в этом самостоятельно.

Аналогичный процесс происходит с экраном смартфона. С тем лишь исключением, что частота мерцания у него гораздо выше, чем у обычной лампочки, и практически не замечается человеком. Мерцание экрана необходимо для управления интенсивностью свечения. Регулировка яркости на современных телефонах происходит двумя способами:

Меняя уровень напряжения.
Используя пульсацию света.

Первый способ при увеличении напряжения усиливает яркость, а при снижении, наоборот уменьшает. Для второго способа используется широтно-импульсная модуляция, о которой мы поговорим ниже.

Снизить нагрузку на глаза при долгом использовании смартфона, помогут следующие советы:

пользоваться компьютерными очками;
делать перерывы через 20 минут;
проводить гимнастику глаз и чаще моргать;
пользоваться средствами для увлажнения (глазные капли/искусственная слеза);
держать смартфон на расстоянии минимум 40 сантиметров;
освещение в помещении должно быть хорошим;
уделять внимание своей осанке

Что такое ШИМ и как работает

Задумываясь и о том, что такое ШИМ (или широтно-импульсная модуляция), сразу возникает ассоциация с шириной и импульсом. Она обеспечивает включение и выключение экрана на определенный промежуток времени.

Чем меньше яркость экрана — тем чаще будет происходить всплеск напряжения за ту же единицу времени (пример: 1 секунда).

Импульсом называется всплеск напряжения на заданном временном интервале. Он обладает определенной длинной, которую можно увеличить или уменьшить. Другими словами — контролировать его ширину. Импульсы могут посылаться через заданный временной интервал.

Например, светодиоды в дисплее телефона получают импульс с частотой 60 раз за 1 секунду. То есть каждый из них продолжается 0,017 секунды. Пока длиться импульс – светодиоды горят. Перестает – светодиоды гаснут.

Вернемся к такому понятию как яркость дисплея. Для ее изменения как раз и необходимо менять длительность импульса. Каждый новый импульс, из примера выше, появляется также с частотой 0,017 секунды. Но при этом светодиоды горят лишь половину из этого времени, то есть 0,008 секунды. Тем самым, сократив ширину в 2 раза, удастся снизить яркость на 50 %.

Воздействие на человека

Подсветка OLED-панелей не меняет своего уровня на протяжении всего периода использования. Но, яркость дисплеев регулируется ШИМом. Глаза человека устроены таким образом, что не замечают этого мерцания, так как частота широтно-импульсной модуляции у современных смартфонов высокая.

Современные смартфоны обладают частотой обновления экрана от 60 Герц. Для комфортного просмотра, зрительные рецепторы людей должны улавливать импульсы света с частотой до 300 раз в секунду. Поэтому, для некоторых людей низкая частота мерцания негативно сказывается на самочувствии. У них начинает болеть голова и появляется усталость глаз.

Интересно знать! Многие производители мобильных телефонов используют технологию ШИМ при достижении определенного уровня яркости. Так, устройства компании Apple, сперва снижают напряжение, которое делает дисплей менее ярким. Когда она станет равной 50 % — запускают ШИМ. После этого появляется мерцание и люди с повышенной чувствительностью глаз, замечают появление слабости, сухость глаз и другие недуги.

Почему один человек видит мерцание, а другой нет?

При включении светодиодов с большим временным интервалом, человеческий глаз естественно замечает, что какое-то время они не горят. Но если светодиод будет гореть и затухать 60 раз в секунду, то люди престают это замечать. Этот эффект называется порогом слияния мерцания.

Для большинства людей он равен 60, но встречаются и исключения. Так, например, пилоты и киберспортсмены, проводящие много времени за компьютерными играми, более восприимчивы к частоте мерцания света. Стоит отметить, что у собак порог слияния мерцания находится в диапазоне 70 – 80 раз в секунду. А у некоторых насекомых, это значение достигает 250.

Также, стоит отметить, что все люди видят мерцание по-разному. Но большинство не замечает ее при высокой яркости. Яркий экран избавлен от мерцания, но это сказывается на автономности устройства, так как тратиться больше электроэнергии.

Принцип импульсного регулирования

Основными элементами любого типа импульсного регулятора мощности являются полупроводниковые ключи – транзисторы или тиристоры. В простейшем виде схема импульсного источника питания имеет следующий вид. Источника постоянного напряжения Uип ключом K подсоединяется к нагрузке Н. Ключ К переключается с определенной частотой и остается во включенном состоянии определенную длительность времени. С целью упрощения схемы я на ней не изображаю другие обязательные элементы. В данном контексте нас интересует только работа ключа К.

Чтобы понять принцип ШИМ воспользуемся следующим графиком. Разобьем ось времени на равные промежутки, называемые периодом T. Теперь, например половину периода мы будем замыкать ключ K. Когда ключ замкнут, к нагрузке Н подается напряжение от источника питания Uип. Вторую часть полупериода ключа находится в закрытом состоянии. А потребитель останется без питания.

Время, в течение которого ключ замкнут, называется временем импульса tи. А время длительности разомкнутого ключа называют временем паузы tп. Если измерить напряжение на нагрузке, то оно будет равно половине Uип.

Среднее значение напряжения на нагрузке можно выразить следующей зависимостью:

Uср.н = Uип tи/T.

Отношение времени импульса tи к периоду T называют коэффициентом заполнения D

А величина, обратная ему называется скважностью:. S = 1/D = T/tи

S = 1/D = T/tи.

На практике удобнее пользоваться коэффициентом заполнения, который зачастую выражают в процентах. Когда транзистор полностью открыт на протяжении всего времени, то коэффициент заполнения D равен единице или 100 %.

Если D = 50 %, то это означает, что половину времени за период транзистор находится в открытом состоянии, а половину в закрытом. В таком случае форма сигнала называется меандр. Следовательно, изменяя коэффициент D от 0 до единицы или до 100 % можно изменять величину Uср.н от 0 до Uип:

Uср.н = Uип∙D.

А соответственно регулировать и величину подводимой мощности:

Pср.н = Pип∙D.

Разновидности

ШИМ – схемы на лампах и реле при напряжениях электросети 220 В и выше – получались либо малоэффективными, либо вообще неработоспособными. Они могли нормально работать лишь при небольших напряжениях и токах. Современные схемы ШИМ, благодаря быстродействию и физическим принципам работы полупроводниковых ключей, стали основой вторичных источников питания. Среди них различают аналоговые и цифровые варианты.

Но в результате получается один и тот же результат – напряжение, регулируемое в заданных пределах. Нагляднее пояснить работу ШИМ при питании нагрузки постоянным напряжением. Например, автомобильная фара светит в полную силу при непрерывной подаче на нее напряжения аккумулятора. Если время пребывания фары под напряжением будет равно времени отключения, то при соотношении их на уровне секунд будет видно, что лампа включилась на полную яркость и затем выключилась. И так далее.

Если время включения и выключения оставить одинаковыми, но уменьшить периодичность коммутаций, лампа будет мигать. Но при еще большем уменьшении периодичности коммутации яркость будет уменьшаться, а мигание становиться все менее заметным. И, начиная с определенного значения периодичности (частоты) коммутации, человеческий глаз будет видеть ровный свет, воспринимаемый как потускневший. На самом деле так и получится, фара будет светить в пол силы.

Если при этой же периодичности время включенного состояния увеличить, а выключенного на столько же уменьшить, света станет больше. И наоборот.

Принцип ШИМ

Широтно-импульсные модуляторы в Ардуино

Чтобы использовать частотный ШИМ на Arduino Uno, нужно всего лишь установить один из ШИМ-выводов в качестве выхода, затем вызывать команду analogWrite и установить уровень. Частота установлена примерно на 500 Гц, поэтому не нужно беспокоиться об этой части.

Мы выбираем контакт под номером 3, устанавливаем его, как output, и analogWrite значение для него. При выборе выхода у нас есть 256 уровней на выбор. Уровень рабочего цикла можно установить между номерами 0 и 255, где 0 – рабочий цикл 0 %, а 255 – 100 % рабочего цикла.

Последний вывод микроконтроллера на плате Arduino Uno составляет 5 В. Чтобы установить светодиод, который мы выбрали для полной яркости, нам необходимо подать напряжение 3,3 В и 15 мА тока. Для этого мы понижаем напряжение на резисторе 100 Ом.

Arduino и ШИМ

В уроке про функции времени я рассказывал, что у микроконтроллера есть так называемые счётчики, которые считают “пинки” от тактового генератора (кварца). Данные счётчики как раз и генерируют ШИМ сигнал, т.е. само вычислительное ядро микроконтроллера в этом не участвует. Помимо расчётов, даже вывод сигнала с ноги МК ложится на плечи счётчика

Это очень важно понимать, потому что ШИМ сигнал не тормозит выполнение кода, так как его генерацией занимается буквально “другая железка”

На платах UNO/Nano/Pro Mini у нас есть три таймера-счётчика, у каждого таймера есть по два выхода на пины МК, то есть у нас есть 2*3=6 пинов, способных генерировать ШИМ сигнал. Для генерации ШИМ у нас есть готовая функция analogWrite(pin, duty)

pin – пин, являющийся выводом таймера. Для Нано/Уно это пины D3, D5, D6, D9, D10, D11. На некоторых платах они помечены * звёздочкой
duty – заполнение ШИМ сигнала. По умолчанию все “выходы” ШИМ у нас 8-битные, то есть duty может принимать значение с “разрешением” 8 бит, а это 0-255

Совместим эти знания с прошлым уроком и попробуем менять яркость светодиода, подключенного через резистор к пину D3. Потенциометр подключен к пину A0

void setup() { pinMode(3, OUTPUT); // D3 как выход } void loop() { // ШИМ на 3 пин, 1023/4 = 255 — перевели диапазон analogWrite(3, analogRead(0) / 4); delay(10); }

Рассмотренный пример меняет яркость светодиода в зависимости от положения рукоятки потенциометра.

Пару слов о “стандартном” ШИМ сигнале – мы получаем его с такими настройками, какие нам даёт библиотека Arduino.h, а настройки эти сильно занижены по сравнению с возможностями Arduino. Про “улучшение” ШИМ мы поговорим позже, а сейчас давайте глянем на характеристики ШИМ “из коробки”:

Таймер	Пины	Частота	Разрешение
Timer 0	D5 и D6	976 Гц	8 бит (0-255)
Timer 1	D9 и D10	488 Гц	8 бит (0-255)
Timer 2	D3 и D11	488 Гц	8 бит (0-255)

Это весьма плачевные цифры, особенно по частоте. Все таймеры приведены под одну гребёнку, чтобы пользователь не думал не гадал и лишнюю документацию не изучал. К изменению частоты и разрядности ШИМ мы вернёмся в отдельном уроке, а пока что можете посмотреть данный урок в видео варианте.

Как решить проблему с шим в OLED дисплеях?

Недавно компании, производящие смартфоны, стали выпускать новую функцию для своих устройств с шим – функцию DC Dimming. Эта функция почти полностью избавляет дисплей от шим, при этом оставляет все преимущества AMOLED. Но шим не пропадает полностью. Эта функция при изменении яркости ограничивает ток, подаваемый на светодиоды, что приводит к изменению интенсивности подсветки. Но меньшее количество тока вредит качеству изображения, поэтому технология DC Dimming неидеальна. При включении DC Dimming создаются артефакты на сером градиентном цвете, например, на как этих фотографиях:

Это пока что единственные серьезные последствия от использования DC Dimming. Для глаз эта технология дает большое благополучие. Большинство людей, которые страдали от шим, полностью избавились от боли в глазах с помощью DC Dimming.

Эта технология программная. Её можно просто включить в настройках и сразу заметить результат. Сейчас почти все производители обновили свои смартфоны с AMOLED, добавив туда эту функцию. А новые смартфоны с AMOLED уже сразу продаются с возможности включить DC Dimming через настройки.

Шим полностью победить не удалось, но его последствия уже совсем крошечны. Да и резонанс, созданный вокруг шим, не стоит того. Шим не настолько сильно вреден для человека, сколько об этом говорят. Подавляющее большинство пользователей не подозревает о таком эффекте и чувствует себя нормально, используя смартфоны с АМОЛЕД-матрицами. Главное не клацать на смартфоне очень долго и не брать его перед сном –тогда никакой шим не помешает комфортной эксплуатации гаджета.

Роль шима — контроллера в работе импульсного блока

Шим — контроллеры играют важную роль в импульсном блоке. Он отвечает за процессы, связанные с широтно — импульсной модуляцией. Шим — контролёр способствует выработке импульсов, у которых одинаковая частота, но в то же время разная длительность включения. Все подаваемые импульсы соответствуют определённой логической единице. У импульсов одинаковая не только частота, но и одинаковая величина амплитуды. Продолжительность функционирования логической единицы может меняться в процессе её работы. Такие перемены помогают наилучшим образом управлять работой электронной системы.

Таким образом, шим — контролёр — одна из важных цепочек, участвующих в работе импульсного блока. В некоторых видах помимо шим — контролёра благополучное функционирование блока питания обеспечивает импульсный трансформатор и специальный каскад силовых ключей.

А в каких сферах используются импульсные блоки питания? В первую очередь, в электронике. Об этом речь пойдёт далее.

Особенности работы микросхемы или как может работать ноутбук

Компьютерный блок питания и роль шим — контролёра в нём Все современные компьютеры, в том числе и ноутбуки, оснащены импульсными блоками питания. Установленные в ноутбуке или в обычном компьютере блоки содержат индивидуальную микросхему шим — контролёра. Стандартной микросхемой считают микросхему TL494CN.

Прежде всего стоит сказать о главной задаче микросхемы TL494CN. Итак, главной задачей схемы является широтно — импульсная модуляция. Другими словами микросхема вырабатывает импульсы напряжения. Одни импульсы регулируемы, другие нет. В микросхеме предусмотренно примерно 6 способов выводов сигналов. Упомянем некоторые интересные подробности каждого вывода микросхемы ноутбука.

Первый вывод. Считается положительным входом усилителя сигнала ошибки. Уровень напряжения на первом выводе оказывает значительное влияние на функционирование последующих выводов. При низком напряжении при втором выводе у выхода усилителя ошибки будут низкие показатели. И напротив, при повышенном напряжении показатели усилителя ошибки повысятся.

Второй вывод. Второй же вывод является напротив отрицательным выходом для усилителя. Здесь показатели напряжения немного по-иному оказывают своё влияние на усилитель. Так, при высоком напряжении (выше чем на первом выводе) у выхода усилителя низкие показатели. В случае низкого напряжения усилитель обладает высокими данными.

Третий вывод. Служит неким контактным звеном. Перемены в уровне напряжения зависят от двух диодов, которыми наделен внутренний усилитель. Во время изменения уровня сигнала хотя бы на одном диоде меняется уровень напряжения всего усилителя. В некоторых случаях третий вывод обеспечивает скорость изменения ширины импульсов.

Четвёртый вывод

Способен управлять диапазон скважности всех выходных импульсов. Уровень поступаемого напряжения в четвёртом выводе влияет на ширину импульсов в микросхеме шим — контролёра

Пятый вывод. Перед пятым выводом стоит немного другая задача. Он присоединяет врямязадующий конденсатор к заданной микросхеме. Ёмкость присоединённого конденсата оказывает значительное влияние на частоту выходных импульсов шим — контролёра.

Шестой вывод. Служит для подключения времязадающего регистра, который также влияет на частоту.

Все эти шесть выводов способствуют выполнению главной задачи, которая поставлена перед микросхемой шим — контролёра — выход импульсов с широкой модуляцией. А это действие, в свою очередь, влияет на работу импульсного блока, а значит и на работу ноутбука.

ШИМ контроллер: принцип работы

ШИМ сигналом управляет ШИМ контроллер. Он управляет силовым ключом благодаря изменениям управляющих импульсов. В ключевом режиме транзистор может быть полностью открытым или полностью открытым. В закрытом состоянии через p-n-переход идет ток не больше нескольких мкА, то есть мощность рассеивания близка к нулю. В открытом состоянии идет большой ток, но так как сопротивление p-n-перехода мало, происходят небольшие теплопотери. Больше тепла выделяется в при переходе из одного состояния в другое. Однако благодаря быстроте переходного процесса в сравнении с частотой модуляции, мощность этих потерь незначительна.

Все это позволило разработать высокоэффективный компактный широтно импульсный преобразователь, то есть с малыми теплопотерями. Резонансные преобразователи с переключением в 0 тока ZCS позволяют свести теплопотери к минимуму.

Аналоговая ШИМ

В аналоговых ШИМ-генераторах управляющий сигнал формируется при помощи аналогового компаратора, когда на его инвертирующий вход подается пилообразный или треугольный сигнал, а на неинвертирующий — непрерывный модулирующий.

Выходные импульсы идут прямоугольной формы. Частота их следования соответствует частоте пилы, а длительность плюсовой части импульса зависит от времени, когда уровень постоянного модулирующего сигнала, идущего на неинвертирующий вход компаратора, выше уровня пилообразного сигнала, подающегося на инвертирующий вход. В период когда напряжение пилообразного сигнала будет превышать модулирующий сигнал — на выходе будет фиксироваться отрицательная часть импульса.

Во время когда пилообразный сигнал подается на неинвертирующий вход, а модулирующий — на инвертирующий, выходные прямоугольные импульсы будут положительными, когда напряжение пилы будет выше уровня модулирующего сигнала на инвертирующем входе, а отрицательное — когда напряжение пилы станет ниже сигнала модулирующего.

Цифровая ШИМ

Работая с цифровой информацией, микроконтроллер может формировать на выходах или 100% высокий или 0% низкий уровень напряжения. Но для эффективного управления нагрузкой такое напряжение на выходе нужно изменять. Например, когда осуществляется регулировка скорости вращения вала мотора или при изменении яркости светодиода.

Вопрос решают ШИМ контроллеры. То есть, 2-хуровневая импульсно-кодированная модуляция — это серия импульсов, характеризующаяся частотой 1/T и либо шириной Т, либо шириной 0. Для их усреднения применяется передискретизация. При цифровой ШИМ прямоугольные подимпульсы, которыми и заполнен период, могут занимать любое место в периоде. Тогда на среднем значении сигнала за период сказывается лишь их количество. Так как процесс осуществляется на частоте в сотни кГц, можно добиться плавной регулировки. ШИМ контроллеры решают эту задачу.

Можно провести следующую аналогию с механикой. Когда маховик вращается при помощи двигателя, при включенном двигателе маховик будет раскручиваться или продолжать вращение, если двигатель выключен, маховик будет тормозить из-за сил трения. Однако, если движок включать/выключать на несколько секунд, вращение маховика будет держаться на определенной скорости благодаря инерции. Чем дольше период включения двигателя, тем быстрее раскрутится маховик. Аналогично работает и ШИМ модулятор. Так работают ШИМ контроллеры, в которых переключения происходят в секунду тысячи раз, и частоты могут достигнуть единиц мегагерц.

Использование ШИМ-контроллеров обусловлено их следующими преимуществами:

стабильностью работы;
высокой эффективностью преобразования сигнала;
экономией энергии;
низкой стоимостью.

Получить на выводах микроконтроллера (МК) ШИМ сигнал можно:

аппаратным способом;
программным способом.

В каждом МК есть встроенный таймер, генерирующий ШИМ импульсы на определённых выводах. Это аппаратный способ. Получение ШИМ сигнала при помощи команд программирования более эффективно за счет разрешающей способности и дает возможность задействовать больше выводов. Но программный способ вызывает высокую загрузку МК, занимая много памяти.