docElektronik, czerwiec 2013
download 
Reklamacja Transkrypt
Elektronik, czerwiec 2013
www.elektronikaB2B.pl TECHNOLOGIE 6/2013 czerwiec 10,00z (w tym 5%VAT) Wywiad miesiąca: Paweł Patała i Artur Pudelski z firmy EAE Elektronik – str. 20 Elektronik ISSN -1248-4030 INDEKS 340 731 Uziemianie iekranowanie wukadach pomiarowych owysokiej impedancji Q AUTOMATYKA PRZEMYSOWA Q POMIARY Q MAGAZYN ELEKTRONIKI PROFESJONALNEJ Jak wybra oscyloskop? Wybierając oscyloskop, należy porównać szereg parametrów różnych modeli tego przyrządu. Najważniejsze z nich to: pasmo przenoszenia, częstotliwość próbkowania, wielkość pamięci, częstotliwość odświeżania, sposób wyzwalania oraz liczba kanałów pomiarowych. W artykule przedstawiamy ich charakterystyki i dyskutujemy nad tym, jak wartości graniczne wpływają na możliwości obserwacji w konkretnych aplikacjach. Analizujemy też korzyści, jakie niosą ze sobą funkcjonalności takie jak obliczenia matematyczne, pomiary automatyczne, rozbudowane systemy wyzwalania, oprogramowanie i opcje analizy sygnału oraz dostępne akcesoria Patrz str. 74 pomiarowe. Niedokładność wyników pomiarów, zwłaszcza w układach o wysokiej impedancji, przypisuje się zwykle niedbałemu ekranowaniu i wadliwemu uziemianiu. Są one często przyczynami błędów pomiarowych, ale projektanci systemów testujących i akwizycji danych nie zawsze wiedzą dlaczego. Błędy pomiarowe są wywoływane przez prądy indukowane w przewodach pomiarowych przez zewnętrzne pola. Skuteczne zabezpieczenie się przed niepożądanymi wpływami wymaga dobrej znajomości ich przyczyn. W artykule pokazujemy skuteczne techniki ochrony czułych układów elektronicznych przed zaburzeniami. Patrz str. 100 Rynek komunikacji bezprzewodowej M2M w Polsce Na rynku elektroniki jest wiele technologii, o których mówi się, że mają ogromny potencjał rozwoju i są w stanie zmienić oblicze rynku. Z pewnością bezprzewodowa łączność w zastosowaniach M2M (Machine to Machine) zalicza się do takich obszarów najnowszych i najważniejszych technologii z punktu widzenia współczesnej elektroniki. Lista zastosowań i miejsc, gdzie dzisiaj pojawia się komunikacja M2M, szybko rośnie, to samo dotyczy rynku produktów i usług związanych z tą tematyką. Szybkie zmiany widać nie tylko po stronie oferty handlowej, ale również rynku dystrybucji, na którym jest coraz więcej dostawców tych produktów. Patrz str. 24 W numerze: ELEKTRONIKA Transfer technologii jedn z przyczyn wzrostu liczby podróbek ................... 23 Nakad 10600 egz. Przeksztacenia na japoskim rynku elektroniki .................. 17 Oywienie na rynku lamp UV LED – str. 16 Zwikszanie ywotnoci ieliminowanie bdów danych wpamiciach Flash – str. 97 Od redakcji Prenumerata? Naprawd warto! Czy M2M to technologia bez perspektyw? a wykładzie otwierającym ostatnie Telecom Council Mobile Forum, Allen Proithis przewrotnie stwierdził, że jego zdaniem branża komunikacji M2M jest już praktycznie martwa, bo nie ma przed sobą dobrych perspektyw rozwoju na kolejne lata. Może się wydawać dziwne, aby publicznie głosić śmierć branży, która dopiero zaczyna się realizować i jak wynika z naszej ankiety przeprowadzonej wśród firm zajmujących się tą tematyką w Polsce, jest sektorem, który radzi sobie całkiem nieźle mimo spowolnienia gospodarczego i nienajlepszej sytuacji biznesie. Teza ta wydaje się też być sprzeczna z rzeczywistością i na tyle intrygująca, że warto przyjrzeć się, o co Proithisowi chodziło. Mimo że termin M2M oznacza komunikację pomiędzy urządzeniami bez wyróżniania, w jaki sposób odbywa się to połączenie, przyjęło się, że chodzi o radiowe połączenie bezprzewodowe. Nierzadko wiele osób utożsamia tę technologię z łącznością w ramach sieci telefonii komórkowej, stąd większość rozważań i ocen perspektyw rozwoju M2M, jak m.in. ta Allena Proithisa, dotyczy właśnie tego kierunku, a nie całego rynku, na którym sprzedaż rośnie w tempie około 30% rocznie, a w 2016 roku obroty mają sięgnąć około 23 mld dolarów. To z pewnością wielka suma, niemniej blednie ona, gdy porówna się ją z Internet of Th ings – technologią, postrzeganą jako rozwinięcie i kolejną wersję M2M i którą wiele osób nazywa też Internet of Everything – czyli Internet we wszystkim. Drugi termin oddaje tym samym kryjące się możliwości IoT w zakresie podłączenie do sieci wszystkiego, wszędzie, w dowolny sposób bez ograniczania się do aktualnych standardów GSM, Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee itd. Prognozy dotyczące IoT przygotowane przez Bank Światowy zakładają, że w 2020 roku podłączonych będzie do sie- N 4 Czerwiec 2013 Elektronik ci 50 mld urządzeń. To niewyobrażalnie dużo, bo nawet gdyby podłączać jedno urządzenie na sekundę, proces ten zabrałby 1600 lat. Telefonów komórkowych w 2012 roku na całym świecie sprzedano 1,6 mld sztuk, przez co szacunki bankowców dotyczące IoT mogą być mocno przesadzone. Stąd niektórzy szacują potencjał IoT przez pryzmat korzyści, jakie można osiągnąć z implementacji tej technologii, stosując zasadę „1%”, czyli uważają, że przyniesie ona oszczędności finansowe w tym wymiarze. Konwergencja sensorów, komunikacji, komputerów, urządzeń ma przynieść gigantyczne korzyści wynikające z podejścia „mierzyć wszyst- takich urządzeń. Stąd zdaniem specjalistów mają wynikać dobre perspektywy dla IoT w porównaniu z M2M, bo te warunki będą spełnione. Jedyne, czego brakuje, to właśnie tego standardu, który byłby akceptowany przez wszystkich, był jeden i w takiej formie, która wspierałaby ochronę własności intelektualnej firm angażujących się w rozwój IoT. Rozwijanie i promowanie rozwiązań IoT będzie znaczącym wysiłkiem inwestycyjnym dla firm i trudnym zadaniem dla zespołów badawczych zajmujących się technologiami bezprzewodowymi, bo firmy i inżynierowie muszą mieć pewność, że ich inwestycje są chro- Szybkie tempo rozwoju IoT ma zapewni atwo czenia, aktywacji, integracji tych urzdze. W odrónieniu od M2M, które jest podzielone pomidzy wiele standardów, protokoów, interfejsów, pasm, w tym przypadku architektura ma by uniwersalna i skalowalna ko i zarządzać wszystkim”. Idąc tym tropem, można wyliczyć, że tylko w logistyce i transporcie połączenie w sieć jest w stanie dać 200 mld dol. oszczędności rocznie. Bezsprzecznie jest to dużo więcej, niż jest w stanie dać technologia M2M. Szybkie tempo rozwoju IoT ma zapewnić łatwość łączenia, aktywacji, integracji tych urządzeń. W odróżnieniu od M2M, które jest podzielone pomiędzy wiele standardów, protokołów, interfejsów, pasm, w tym przypadku architektura ma zapewniać skalowalność i uniwersalność platformy sprzętowej. Ocenia się, że o potencjale do masowego rozwoju technologii komunikacyjnych w 90% decydują wspólny standard i architektura oraz interoperacyjność, pozwalająca uniezależnić się od jednego producenta nione. Dlatego zdaniem specjalistów liderami będącego obecnie w zalążku rynku IoT nie będą dotychczasowi liderzy M2M, gdyż oni będą dążyć do tego, aby to ich rozwiązania i pomysły były kontynuowane i uznane za obowiązujące wszystkich, stając się ewolucyjną bazą zmieniającą M2M w IoT. Co bardziej radykalni w osądach prognozują nawet, że większość dotychczasowych liderów M2M nie przetrwa kolejnej dekady. Allen Proithis stwierdził, że technologia M2M umiera, ale zaraz dodał, że równocześnie na jej zgliszczach rodzi się IoT – w sumie obojętnie, jakie trzyliterowe skróty opiszą to, co będzie się działo, bo wiadomo, że za nimi będzie kryła się prawdziwa rewolucja w komunikacji bezprzewodowej. Robert Magdziak ul. Zwoleska 45, 04-761 Warszawa, tel. +48 22 6158344, 6158190, 6158199, faks +48 22 6158345 [email protected], www.pbtechnik.com.pl W numerze 24 14 Rynek M2M wPolsce zaskakuje nowociami, rónorodnoci aplikacyjn iskutecznie opiera si spowolnieniu gospodarczemu Na rynku elektroniki jest wiele technologii, o których mówi się, że mają ogromny potencjał rozwoju i są w stanie zmienić oblicze rynku. Z pewnością bezprzewodowa łączność M2M zalicza się do najnowszych i najważniejszych technologii. Intel, Samsung oraz Qualcomm przoduj wrankingu dostawców ukadów scalonych Łączna wartość rynku półprzewodników w 2012 r. spadła do 300 mld dol., tj. o 2,6% w ujęciu rocznym, poinformowała firma analityczna Gartner. Znaczne wzrosty sprzedaży w ubiegłym roku wykazali fablesowi dostawcy układów Qualcomm i Broadcom, dzięki czemu poprawili oni swoje pozycje. OD REDAKCJI 4 Czy M2M to technologia przestarzaa? GOSPODARKA 8 13 16 14 Oywienie na rynku lamp UV LED Wartość rynku oświetlenia ledowego liczona jest już w miliardach dolarów rocznie. W zestawieniu z nim rynek lamp UV LED wciąż jest niszowy – jego wartość w 2012 roku wyniosła bowiem zaledwie 45 mln dol. W kolejnych latach będzie się on jednak rozwijał coraz dynamiczniej. 16 17 23 Aktualnoci Wielowarstwowe pytki drukowane zChin czy krajowe? – opinia krajowego producenta Intel, Samsung oraz Qualcomm przoduj wrankingu dostawców ukadów scalonych Oywienie na rynku lamp UV LED Przeksztacenia na japoskim rynku elektroniki Transfer technologii jedn zprzyczyn wzrostu podróbek WYWIADY MIESI CA 20 Nasz pomys na biznes bazuje na nowoczesnym iwydajnym parku maszynowym oraz elastycznoci wpodejciu do klienta – rozmowa zkierownictwem EAE Elektronik – prezesem Pawem Pata iwiceprezesem Arturem Pudelskim RAPORT 24 50 Elektronik na IX Krajowe Warsztaty Kompatybilnoci Elektromagnetycznej Warsztaty Kompatybilności Elektromagnetycznej to odby wające się co dwa lata forum wymiany doświadczeń i wiedzy z zakresu kompatybilności elektromagnetycznej i spotkanie osób ze środowiska akademickiego, naukowego, badawczego i przemysłowego, które sprzyja nawiązywaniu wzajemnych kontaktów oraz współpracy. 6 Czerwiec 2013 Elektronik Rynek M2M wPolsce zaskakuje nowociami, rónorodnoci aplikacyjn iskutecznie opiera si spowolnieniu gospodarczemu WYDARZENIA 50 Elektronik na IX Krajowe Warsztaty Kompatybilnoci Elektromagnetycznej DODAJ DO ULUBIONYCH 72 MSP430 Energy Library 100 Uziemianie iekranowanie wukadach owysokiej impedancji Niedokładność wyników pomiarów, zwłaszcza w układach o wysokiej impedancji, przypisuje się zwykle niedbałemu ekranowaniu i wadliwemu uziemianiu. Rzeczywiście są one często przyczynami błędów pomiarowych, ale projektanci systemów testujących i akwizycji danych nie zawsze wiedzą dlaczego. TECHNIKA 74 82 85 88 92 94 97 100 104 106 112 Jak wybra oscyloskop? Oscyloskopy cyfrowe wysokiej rozdzielczoci – architektura iograniczenia Zalety cyfrowego systemu wyzwalania woscyloskopach R&S RTO lepe izagrzebane przelotki – jak wykorzystywa ich zalety wprojektach urzdze elektronicznych Sensory MEMS motorem napdowym rynku elektroniki SPIRIT1: jednoukadowy, inteligentny transceiver ISM zoferty STMicroelectronics Zwikszanie ywotnoci ieliminowanie bdów danych wpamiciach Flash Uziemianie iekranowanie wukadach owysokiej impedancji Eliminacja zagroe ESD wnowoczesnych aplikacjach Topologia ZVS zapewnia wysok sprawno konwerterów POL Sterowanie przekanikiem bistabilnym NOWE PODZESPOY 114 Ukady cyfrowe 115 – Przetworniki isensory 116 – Sprzt inarzdzia 117 – Ukady zasilania 124 – Moduy ikomputery 128 – Aparatura pomiarowa 129 – Elementy pasywne 130 – Mikrokontrolery, 133 – Komunikacja 134 – Podzespoy czynne 137 – Optoelektronika 140 – Elementy elektromechaniczne Aktualnoci Microsoft iFoxconn podpisay umow patentow Murata iBeta Layout oferuj usugi produkcji pytek PCB zdarmowym ukadem RFID Microsoft poinformował w kwietniu, że zawarł ważną na cały świat umowę patentową z Hon Hai Precision, znanym na rynku pod nazwą Foxconn – globalnym liderem produkcji EMS. Według Microsoft u umowa obejmuje szeroki wachlarz patentów Microsoft u na urządzenia z systemami operacyjnymi Android i Chrome OS, w tym smartfony, tablety i telewizory. Wcześniej Microsoft zapowiedział pozwy przeciwko dostawcom OEM telefonów, w związku z domniemanym naruszaniem jego ogromnego zbioru własności intelektualnej na oprogramowanie. Opłaty licencyjne od telefonów bazujących na Androidzie już zgodziły się płacić firmy takie jak HTC, Acer, LG Electronics i Samsung. Motorola Mobility, obecnie oddział Google’a, wybrała inną drogę i zamiast ponosić opłaty, aktualnie procesuje się o patenty z Microsoftem. Murata i europejski dostawca modułów RFID, Beta Layout, ogłosili w kwietniu usługę testowej produkcji płytek prototypowych z montażem własnego komponentu RFID. Beta Layout zapewnia wbudowanie w płytkę PCB układu RFID UHF opartego na rozwiązaniu Magicstrap Muraty w ramach standardowych zamówień na produkcję prototypową w ilości do 50 sztuk płytek bez dodatkowej dopłaty. Umożliwia to producentom elektroniki walkę z podróbkami poprzez możliwość identyfi kacji płytki. Dzięki RFID płytkę można śledzić na każdym etapie łańcucha dostaw, co wspomaga różne działania podejmowane dla ochrony marki oraz przeciw rozprowadzaniu podzespołów podrobionych. Produkcja prototypowa i montaż modułu RFID jest dostępna od kwietnia br. przez sześć miesięcy. Założyciel firmy analitycznej Tirias Research Jim McGregor powiedział, że Microsoft zaczyna osiągać sukces, zmuszając firmy produkujące elektronikę użytkową na kontrakt do podpisywania umów licencyjnych w obawie przed procesami sądowymi. „Niestety producenci kontraktowi i fi rmy ODM znaleźli się w ogniu krzyżowym. Po prostu muszą mieć takie zabezpieczenie prawne, aby uniknąć pozwów”, powiedział McGregor. W fabrykach Foxconna, wytwarzającego dla Apple’a iPhone’y i iPady, powstaje ponad 40% światowej elektroniki użytkowej. 8 Czerwiec 2013 Elektronik BGK finansuje firmy zinnowacjami technologicznymi W ramach Funduszu Kredytu Technologicznego, zarządzanego przez Bank Gospodarstwa Krajowego, podpisano już umowy o wartości ponad 1 mld złotych. Pieniądze trafi ły do fi rm wdrażających innowacyjne technologie. Premia technologiczna, czyli dofi nansowanie inwestycji fi nansowanych kredytem technologicznym, jest przyznawana w latach 2009–2013, a będzie wypłacana do końca 2015 roku. Dla przedsiębiorców oznacza to spłatę części kapitału kredytu zaciągniętego w jednym z 20 banków komercyjnych współpracujących z BGK. Bank zarządza Funduszem Kredytu Technologicznego na zlecenie Ministerstwa Gospodarki. FKT dysponuje jeszcze kwotą 409 mln euro na lata 2007–2013 i, zgodnie z szacunkami BGK, wszystkie środki przeznaczone na realizację programu zostaną wykorzystane. Jak dotąd BGK dofi nansował 475 inwestycji technologicznych kwotą prawie 1,2 mld zł. Do zakontraktowania pozostało jeszcze ok. 600 mln zł. Ubiegłoroczny konkurs był ostatnim w aktualnej perspektywie fi nansowej UE. Zakończenie rozpatrywania wniosków przewidziano na przełom maja i czerwca br. Aktualnoci Wielowarstwowe pytki drukowane z Chin czy krajowe? łytki drukowane z Dalekiego Wschodu to temat, który odbija się szerokim echem w branży elektronicznej i jest przedmiotem wielu dyskusji specjalistów. Dystrybutorzy i importerzy płytek zachwalają jakość produktów chińskich i zaawansowanie technologiczne, które ich zdaniem przewyższa znacznie możliwości, jakimi dysponują krajowi producenci. Z tymi opiniami nie zgadzają się lokalni wytwórcy, którzy twierdzą, że z jakością produktów dalekowschodnich nie jest najlepiej, koszty całkowite wcale nie są tak niskie, jak podają reklamy, a zaawansowanie technologii produkcji krajowe firmy mają nie gorsze od fi rm zagranicznych. Poniżej przedstawiamy wypowiedź przedstawiciela fi rmy wytwarzającej obwody drukowane Techno-Service, który odnosi się do opinii publikowanych dwa miesiące temu w wywiadzie, m.in. na temat importowanych płytek. Zapraszamy do zapoznania się ze stanowiskiem charakterystycznym dla krajowych producentów PCB. P ] Z zainteresowaniem przeczytałam zamieszczony w kwietniowym numerze „Elektronika” wywiad z panem Jarosławem Raszewskim, prezesem firmy Softcom. Reprezentuję firmę Techno-Service S.A., która od wielu już lat oferuje produkcję obwodów drukowanych oraz montaż podzespołów elektronicznych. Mimo ogromnego szacunku, jaką darzę naszą konkurencję, trudno mi się zgodzić z zawartymi w wywiadzie tezami dotyczącymi polskiego rynku PCB oraz związanej z nim usługi montażu i myślę, że warto sprostować zawarte w nim opinie. Przede wszystkim – wbrew twierdzeniu pana Raszewskiego – w Polsce od lat możliwa jest produkcja skomplikowanych obwodów drukowanych, przy czym ich „maksimum skomplikowania” wcale nie kończy się na czterech warstwach. Techno-Service S.A. od lat produkuje obwody 6- i 8-warstwowe, z której korzystają klienci z naszego kraju i z zagranicy. Oczywiście tego typu płytki nie stanowią trzonu polskiej produkcji PCB, jed- nak nie wynika to z ograniczeń technologicznych producentów, jak podano, ale z faktu, że każda kolejna warstwa podnosi cenę obwodu. A jak wynika z naszych obserwacji, w czasach kryzysu gospodarczego klienci dokładnie rozważają, czy wydatek na kolejne warstwy na pewno jest uzasadniony. Tworząc kosztorys urządzeń, fi rmy szacują maksymalny koszt ich produkcji (a tym samym i wszystkich komponentów, w tym płytki drukowanej) i często szukają możliwości jego obniżenia. W efekcie pierwsze pomysły np. na obwód 12-warstwowy często zostają w praktyce zredukowane do projektu 6- lub 8-warstwowego po to, aby budżet się zamknął. Niemniej jednak widzimy coraz silniejszy trend do wykorzystywania w projektach bardziej zaawansowanych technologii, jak choćby oferowanych przez Techno-Service od kilku lat zagrzebanych przelotek. Takie rozwiązania pozwalają na lepsze wykorzystanie powierzchni obwodu, w tym także ograniczenie liczby niezbędnych warstw i wspierają wszechobecny trend związany z miniaturyzacją urządzeń. Mimo to warto oddać naszej konkurencji jedno – część płytek, która przed laty była produkowana w Polsce lub szerzej, w Europie, obecnie z powodzeniem jest wytwarzana w krajach azjatyckich i zapewne to się nie zmieni. Zjawisko to dotyczy w głównej mierze produkcji na potrzeby AGD i całego rynku konsumenckiego. Smartfonów nikt nawet nie próbuje produkować w Europie, bo biorąc pod uwagę tylko koszty pracy i obciążenia związane z ochroną środowiska, europejscy producenci nie mają szans zbliżyć się do dalekowschodniego poziomu cenowego. Istotne jest tu również to, że opłacalne jest lokowanie na Dalekim Wschodzie zleceń wielkoseryjnych – koszty logistyki sprawiają, że zamawianie kilku czy kilkudziesięciu płytek zwyczajnie mija się z celem. Warto zwrócić również uwagę na kilka faktów, które sprawiają, że nasza produkcja jest w oczach wielu klientów lepszą i często bezpieczniejszą alternatywą. Jednym z istotniejszych argu- Katarzyna Kobyliska kierownik Dziau Sprzeday iMarketingu Techno-Service S.A., Zakad Wytwarzania Obwodów Drukowanych mentów zawsze będzie tu czas realizacji zamówień – mimo ogromnego postępu w tym zakresie azjatyccy producenci nie są w stanie oferować tak krótkich, a przede wszystkim gwarantowanych terminów, jak my. Mówiąc najprościej, nasz klient może zamówić płytki z terminem realizacji nawet 24-godzinnym i może być pewny, że otrzyma je we wskazanym czasie. Co więcej, płytki chińskie, mimo niższej ceny nominalnej, nie zawsze są tańsze, gdy policzy się dokładnie wszystkie koszty związane z logistyką dostawy oraz koszty ich poprawek wynikające z ich słabej jakości. Istotna jest również kwestia dobrej obsługi, wsparcia technicznego oraz elastyczności krajowego producenta obwodów – często zdarza się, że klienci wprowadzają zmiany w swoich projektach nawet w czasie, gdy ich produkcja została już rozpoczęta. Kontakt z chińskim partnerem jest trudniejszy i znacznie droższy. Wszystkie te fakty sprawiają, że wbrew wielu stereotypowym opiniom rynek produkowanych w Polsce obwodów ma się nieźle. Znaczna też jego część – zwłaszcza ta związana z szybką realizacją zaawansowanych płytek produkowanych w małych i średnich seriach – niewątpliwie pozostanie w naszym kraju, jako że ich produkcja na Wschodzie jest bardzo ryzykowna i nieopłacalna. Elektronik Czerwiec 2013 13 Gospodarka nia i inspekcji, a dodatkowo znajduje także zastosowanie w medycynie. Ma ono bowiem właściwości lecznicze, przede wszystkim odpowiada za syntezę witaminy D w organizmie ludzkim. Ponadto przyspiesza produkcję polifenoli w warzywach liściastych. Substancje te mają działanie przeciwulteniające, zapobiegają także różnym chorobom, m.in. nowotworom oraz schorzeniom układu krwionośnego. Lampy UV-B LED są dzięki temu coraz częściej montowane w szklarniach. Promieniowanie UV-C o długości fali w zakresie 100–280 nm jest z kolei używane głównie do sterylizacji wody i powietrza oraz w sprzęcie analitycznym, na przykład w spektrofotometrach. W tym pierwszym zastosowaniu wykorzystywane jest głównie promieniowanie w zakresie 250–275 nm, które zabija mikroorganizmy oraz uniemożliwia ich rozmnażanie się. Silne właściwości ma zwłaszcza promieniowanie o długości fali 275 nm, które najskuteczniej niszczy patogeny, takie jak bakterie E. coli w wodzie. Oywienie na rynku lamp UV LED LED vs. lampy rtciowe Warto rynku owietlenia ledowego liczona jest ju w miliardach dolarów rocznie. Wzestawieniu znim rynek lamp UV LED wci jest niszowy – jego warto w2012 roku wyniosa bowiem zaledwie 45 mln dol. Wkolejnych latach bdzie si on jednak rozwija coraz dynamiczniej. edług Yole Development w 2017 roku rynek urządzeń tego typu będzie już wart ponad 270 mln dol., Oznaczać to będzie, że średnio rocznie wzrośnie on o 43%. Dla porównania wartość rynku rtęciowych lamp UV, największych konkurentów ultrafioletowych lamp diodowych, zwiększy się w tym czasie z 309 mln dol. do 507 mln dol., czyli co roku jedynie o 10%. W rezultacie w 2017 roku lampy UV LED będą stanowić prawie 35% rynku lamp ultrafioletowych, w porównaniu do niecałych 13% w roku 2012 (rys. 1). W UV-A Długość fali promieniowania ultrafioletowego mieści się w przedziale od 100 nm do 400 nm. Zakres ten podzielono na trzy podzakresy. Do pierwszego zaliczane jest promieniowanie typu UV-A o długości fali 315–400 nm. Najczęściej 16 Czerwiec 2013 Elektronik jest ono używane do utrwalania oraz utwardzania różnych materiałów światłoczułych, z których wykonywane są na przykład tusze, farby oraz kleje. Pod wpływem promieniowania ulegają one krzyżowej polimeryzacji, tworząc trwałą powłokę. W tym zastosowaniu wykorzystywane jest głównie promieniowanie o długości fali 395 nm, 385 nm lub 365 nm. Diody LED UV-A są również używane w systemach inspekcji. Światło błyskowe o długości fali w tym przedziale pozwala na przykład wykryć podrobione dokumenty lub banknoty. Lampy ledowe dopiero od niedawna zaczęto traktować jak liczącą się konkurencję dla ultrafioletowych lamp rtęciowych używanych do utwardzania i utrwalania. Było to możliwe dzięki zwiększeniu gęstości promieniowania tych pierwszych powyżej wartości stanowiącej próg opłacalności zastosowania danej metody w produkcji masowej, tzn. 4 W/cm2. Ponadto ledowych lamp UV nie dotyczą problemy znane użytkownikom utwardzających lamp rtęciowych. Do największych wad tych ostatnich w tym zastosowaniu zalicza się: krótki czas użytkowa- UV-B, UV-C Promieniowanie typu UV-B o długości fali w przedziale 280–315 nm również jest używane do utwardzania, utrwala- Rys. 1. W2017 roku lampy UV LED bd stanowi prawie 35% rynku lamp ultra oletowych, wporównaniu do okoo 13% wroku 2012 Gospodarka Stan obecny iprognozy Rys. 2. Jeeli zastosowa dla lamp UV LED bdzie stale przybywa, warto ich rynku w2017 roku wyniesie 300 mln dol. nia (średnio od 2 tys. do 10 tys. godzin), wolne nagrzewanie się i ochładzanie oraz szeroki rozkład widma mocy promieniowania. Ponad 60% energii zasilającej lampę tego typu jest traconej na ciepło. To z kolei wpływa na sprawność procesu utrwalania, a dodatkowo ciepło emitowane do otoczenia może na przykład zmienić strukturę oświetlanego obiektu. Ponadto materiał elektrod lampy z czasem paruje, osadzając się w jej wnętrzu i tłumiąc promieniowanie emitowane przez lampę. Trudno zatem po dłuższym użytkowaniu określić rzeczywistą moc lampy. Zaletą ledowych lamp UV jest również to, że materiały użyte do ich konstrukcji są bezpieczne dla środowiska oraz użytkowników. Największy, bo aż 89%, udział w rynku lamp UV LED mają wspólnie te emitujące promieniowanie typu UV-A oraz UV-B używane do utrwalania i utwardzania. Zapotrzebowanie na lampy UV-C LED dotychczas zgłaszały głównie instytucje badawczo-naukowe. Od kiedy jednak w zeszłym roku wprowadzono do sprzedaży pierwszy komercyjny system dezynfekcji oparty na lampach tego typu, popyt na nie stale rośnie. Yole Development przewiduje, że taka tendencja utrzyma się co najmniej przez dwa kolejne lata. Dzięki kompaktowości, wytrzymałości oraz małym kosztom eksploatacji przybywa też nowych zastosowań dla ledowych lamp ultafi oletowych, w których wcześniej lamp rtęciowych UV w ogóle nie brano pod uwagę. Są to głównie aplikacje zminiaturyzowane oraz przenośne. W 2012 roku na rynek wprowadzono kilka takich nowatorskich rozwiązań. Przykładami są: system dezynfekcji zainstalowany w telefonie komórkowym, urządzenie do utwardzania lakieru na paznokciach oraz miniaturowy detektor sfałszowanej gotówki. Wiele podobnych koncepcji wciąż jest w fazie rozwoju. Yole Development prognozuje, że jeżeli nowych pomysłów będzie stale przybywać, to wartość rynku lamp UV LED w nowych zastosowaniach może w 2017 roku wynieść prawie 30 mln dol. Cały rynek tych urządzeń wzrośnie wówczas do 300 mln dol. (rys. 2). Monika Jaworowska Przeksztacenia na japoskim rynku elektroniki Od ponad dwóch dekad trwa przenoszenie produkcji póprzewodników do Azji, co wokresie ostatnich paru lat szczególnie daje si odczu na rynkach ukadów elektronicznych wEuropie. Mimo e na pocztku lat 90. ubiegego wieku to Japonia tworzya najwikszy rynek póprzewodników, od tamtego czasu daa si wyprzedzi Stanom Zjednoczonym, a take klasyfikowanym cznie pozostaym krajom Azji. Obecnie, szczególnie za spraw szybkiego rozwoju brany wChinach, kraje azjatyckie dystansuj Japoni wfabrycznej produkcji ukadów. ostatnich latach, zwłaszcza po kryzysie w 2008 r., nastąpiło odbicie trendu spadkowego na rynku elektroniki w Stanach Zjednoczonych, a kondycja firm japońskich jest daleka od dobrej. Od wielu miesięcy z Japonii napływają nie najlepsze wieści, najpierw o stopniowej rezygnacji przez główne japońskie marki z produkcji telewizorów LCD, z czasem także innych urządzeń konsumenckich oraz półprzewodników. W Ostatnio spekulowano nawet o wyprzedaży Renesasu Electronics, wciąż największego na świecie dostawcy mikrokontrolerów, który trzy lata temu połączył się z NEC, ale już w zeszłym był ratowany ze środków publicznych. Fujitsu wraz z Panasonikiem prowadzą obecnie rozmowy o wyodrębnieniu i fuzji swoich oddziałów produkcyjnych, ale z drugiej strony nie odżegnują się od nawiązania współpracy z TSMC, światowym liderem kontraktowej produkcji półprzewodni- ków. Dość radykalne zmiany zachodzące na rynku elektroniki w Japonii odbijają się echem w japońskim środowisku inżynieryjnym. Lokalni inżynierowie słyną z wierności firmie i niechęci do zmiany pracodawcy, ale też mimo kłopotów do zwolnień na szeroką skalę w Japonii przez długie lata w zasadzie nie dochodziło. Jednak ponoszone przez firmy wielomiliardowe straty zmuszają je do przeprowadzania masowych zwolnień, liczonych w tysiącach pracowników. W tej sytuacji Elektronik Czerwiec 2013 17 Wywiad Nasz pomys na biznes bazuje na nowoczesnym i wydajnym parku maszynowym oraz elastycznoci w podejciu do klienta – rozmowa z kierownictwem EAE Elektronik – prezesem Pawem Pata iwiceprezesem Arturem Pudelskim ]EAE Elektronik jest obecna na rynku już od ponad 20 lat. To na tyle długo, że warto zapytać prezesa, jak wyglądały początki Waszego biznesu? Wiele lat temu, jeszcze przed przemianami gospodarczymi, pracowałem w jednym z sanockich przedsiębiorstw produkcyjnych. Zajmowałem się automatyką, elektroniką i zagadnieniami, które kryją się dziś pod pojęciem „utrzymanie ruchu”. Praca ta nierzadko wiązała się z wdrażaniem innowacyjnych rozwiązań, realizowaniem projektów racjonalizatorskich, podnoszeniem poziomu funkcjonalności maszyn. Nowatorskie rozwiązania w dziedzinie elektroniki zainteresowały mnie na tyle, że wkrótce podjąłem decyzję o założeniu własnej firmy. Tak powstała EAE Elektronik. W początkowej fazie zajmowałem się głównie instalowaniem sterowników elektronicznych i regulatorów, które znacznie poprawiały parametry użytkowe pieców CO. Wkrótce poszerzyłem swój asortyment o instalacje elektryczne i domofonowe. Te pierwsze zlecenia instalacyjno-inżynieryjne szybko przerodziły się 20 Czerwiec 2013 Elektronik w produkcję własną, co było wynikiem nawiązania współpracy EAE z producentem okapów kuchennych. Firma ta szukała możliwości elektronizacji swoich wyrobów i czując duży potencjał kryjący się za tą współpracą, pojęliśmy się projektowania i produkcji sterowników do tych okapów, a potem też do innego sprzętu AGD. Z czasem nawet doszło do tego, że EAE było uczestnikiem rozmów na temat nowych projektów sprzętu AGD, bo produkcja okapów rozwinęła się na tyle, że przekroczyła granice kraju. Poza elektroniką sterującą dla tych urządzeń próbowaliśmy równolegle sił na innych rynkach, na przykład w branży reklamowej, wytwarzając wyświetlacze wielkoformatowe. Do dzisiaj produkujemy tablice informacyjne i znaki dla przemysłu i mamy system zarządzania takimi tablicami z własnym oprogramowaniem. Niewątpliwie istotną przyczyną dynamicznego rozwoju EAE w latach 90. było pojawienie się na sanockim rynku producenta okapów kuchennych, który szukał możliwości elektronizacji swo- ich produktów. Dla stosunkowo młodego przedsiębiorstwa, jakim byliśmy wtedy, współpraca w zakresie projektowania i produkcji elektroniki na dużą skalę była sporym wyzwaniem, ale fakt, że ów producent nadal jest naszym klientem, świadczy o słusznie powziętych decyzjach. Progresywny charakter nawiązanych relacji pozwolił nam rozwinąć kompetencje i doskonalić procesy. Do dziś realizujemy zlecenia tego producenta oraz, jako strategiczny partner, uczestniczymy w rozmowach dotyczących nowych projektów sprzętu AGD. Przez pewien okres działaliśmy również w branży reklamowej, zajmując się wytwarzaniem wyświetlaczy wielkoformatowych. W dalszym ciągu produkujemy tablice informacyjne i znaki dla przemysłu wraz z systemem zarządzaniem i własnym oprogramowaniem, ale są to projekty jednostkowe, na specjalne zamówienie klienta. Jako ciekawostkę dodam, że przez pewien okres produkowaliśmy nawet płytki drukowane, ale chcąc doskonalić usługi montażu, zrezygnowaliśmy z tej działalności. Gospodarka Transfer technologii jedn zprzyczyn wzrostu podróbek Przeprowadzanie inynierii wstecznej produktu konkurencji nie jest dziaaniem stuprocentowo etycznym. Co prawda otwieranie obudów cudzych produktów wcelu obejrzenia zawartoci nie jest praktyk uwaan za szpiegostwo, jednak firmy rzadko otwarcie si do niej przyznaj. koro nieakceptowalne jest zakradanie się do laboratoriów R&D konkurencji, dlaczego zatem za zamkniętymi drzwiami rozkłada się na czynniki pierwsze produkty innym firm? Głównie dlatego, że można dzięki temu w łatwy sposób ustalić, jakie półprzewodniki są używane, jak realizowane jest chłodzenie, jak rozwiązany został problem z EMC, jakie są parametry zasilacza, czy używana jest płytka dwu-, czy wielowarstwowa, bądź co znajduje się pod ekranem lub zabudowaną sekcją. Dostęp do wnętrza obudowy pozwala ocenić koszt komponentów produktu podobnego do rozwijanego przez daną fi rmę. Daje również wgląd do szczegółów konstrukcyjnych, których konkurent zapewne nie miałby ochoty zdradzać podczas rozmowy o produkcie. Z punktu widzenia inżyniera interesująca jest informacja, w jaki sposób znany powszechnie komponent jest używany, montowany czy konfigurowany przez innych. Działanie to może być również powodowane ciekawością lub chęcią utrzymania konkurencyjności własnego produktu. Znany jest spór między Japonią i Chinami w zakresie superszybkich po- S ciągów. Japonia utrzymywała, że Chiny używają japońskich projektów w swoich pociągach, które dzięki temu sprzedawane są taniej, co zmniejsza udziały konkurentów z Japonii w globalnym rynku. Powstaje jednak pytanie, skąd Chiny miały technologię potrzebną do budowy podobnego pociągu? Odpowiedź jest prosta. Japonia musiała zawrzeć z Chinami umowę o transferze technologii, zanim Chiny mogły zbudować japońskie pociągi i wprowadzić je na rynek. Transfer technologii to pełen pakiet, w skład którego wchodzą wszystkie informacje odnośnie do sposobu budowy produktu, w tym lista części, wyszczególnienie potencjalnych dostawców, rysunki złożeniowe oraz procedury, instrukcje testowania oraz praktycznie cała dokumentacja produktu. Istnieje powszechne przekonanie, że technologie USA oraz wielu innych państw od lat trafi ają w ręce jej największego gospodarczego konkurenta. Na przykład chiński bezzałogowy aparat latający Pterodactyl bardzo przypomina amerykańskiego zdalnie sterowanego Predatora. Zatem w porównaniu z powyższym, zaglądanie do wnętrza produktów konkurencji wygląda bardzo niewinnie. Zawsze, gdy jakaś fi rma zleca montaż produktu lub płytki drukowanej do Chin, otrzymywane technologie są na miejscu dokładnie analizowane. Co prawda eksport niektórych komponentów półprzewodnikowych, takich jak mikroprocesory, mikrokontrolery oraz inne urządzenia kluczowe dla bezpieczeństwa państw jest ograniczony, ale w obecnych czasach zasięg Chin obejmuje niemal cały świat. Zastrzeżony komponent może być zatem łatwo skopiowany, skoro można go znaleźć, a potem zaimportować do Chin z kraju, w którym użycie tego komponentu jest autoryzowane. Podsumowanie Podrabianie części elektronicznych staje się największym ekonomicznym problemem, który wywiera duży negatywny wpływ na bezpieczeństwo, ponieważ wyposażenie, oprogramowanie i technologie do kopiowania komponentów oraz całych produktów są powszechnie dostępne. Mimo że transfer technologii przyczynia się do pogorszenia sytuacji, to nawet jego ograniczenie na obecnym etapie nie może już wiele pomóc w walce z podróbkami. Grzegorz Michałowski Elektronik Czerwiec 2013 23 Raport Na rynku elektroniki jest wiele technologii, które maj ogromny potencja rozwoju i s wstanie zmieni oblicze rynku. Z pewnoci bezprzewodowa czno w zastosowaniach M2M (Machine to Machine) zalicza si do takich obszarów najnowszych i najwaniejszych technologii z punktu widzenia wspóczesnej elektroniki. Lista zastosowa i miejsc, gdzie dzisiaj pojawia si komunikacja M2M, szybko ronie, to samo dotyczy rynku produktów i usug zwizanych z t tematyk. Szybkie zmiany wida nie tylko po stronie oferty handlowej, ale równie rynku dystrybucji, na którym jest coraz wicej dostawców tych produktów. Do tematyki M2M powracamy w ramach raportu „Elektronika” po blisko trzech latach przerwy. Okres ten w przypadku tytuowych produktów jest na tyle dugi, e zmiany w ofertach i na licie dostawców s atwe do zauwaenia. Zapraszamy do lektury, gdy warto by na bieco w tak wanej dla rynku elektroniki tematyce. Rynek komunikacji zaskakuje nowociami, rónorodnoci aplikacyjn i skutecznie opiera si spowolnieniu gospodarczemu 24 Czerwiec 2013 Elektronik ednym z ważniejszych czynników prorozwojowych rynku M2M jest systematyczny i znaczący spadek cen modułów komunikacyjnych i poszerzająca się oferta od strony asortymentu i liczby dostawców. Czynniki te polepszają zdolność penetracji rynku przez aplikacje M2M i zapewniają otwarcie na nowe obszary zastosowań, które do tej pory były poza zasięgiem z przyczyn ekonomicznych. Niewątpliwie techniki komunikacji M2M są w stanie zapewnić dużą funkcjonalność aplikacyjną i znakomite parametry, niemniej nie mogą one być oderwane od rzeczywistości pod wzglę- J Raport bezprzewodowej M2M w Polsce dem cen. Przykład podobnego w znaczeniu i potencjale rynku, jakim jest RFID, wyraźnie pokazuje, że nie da się osiągnąć masowej skali zastosowań bez zapewnienia relatywnie niskiego kosztu inwestycji. Pięć lat temu podstawowy i najprostszy moduł GSM, kupowany w ilościach 5–25 sztuk, wyceniany był na około 100 zł, dwa lata temu podobny dawało się kupić za około 60 zł. Obecnie suma ta wynosi mniej więcej 50 zł. Ceny maleją, może już nie tak szybko jak dawniej, ale z pewnością są one coraz słabszą barierą w wielu zastosowaniach. Szybszy procentowo spadek cen widać w przy- padku rozwiązań ZigBee, modułów GSM 3G, Wi-Fi. Kolejne czynniki pozytywnie kształtujące rynek to coraz większa prostota konstrukcyjna modułów, lepsza dostępność oprogramowania, narzędzi projektowych i projektów referencyjnych, w tym także pozycji oferowanych za darmo. Producenci wkładają dużo wysiłku, aby aplikowanie było nieskomplikowane, bo wiedzą, że technologia M2M musi być dostępna nie tylko dla specjalistów. Podobnie dzieje się z zasilaczami, mikrokontrolerami i podobnymi grupami wyrobów, co przekonuje, że takie działania przynoszą efekty. Spis treci Co wnajwikszym stopniu ogranicza rozwój rynku ..................26 Nowoci produktowe......................28 Ukady RF irozwizania SoC .........28 Produkty dla automatyki, przemysu izastosowa profesjonalnych ....... 31 Co si dzieje na rynku ....................32 Czy M2M to dochodowy iszybko rozwijajcy si biznes? ...................33 Dostawcy produktów M2M ............34 Wiodce marki na rynku M2M iczoowi dostawcy..........................35 Tabele zprzegldem ofert..............35 Elektronik Czerwiec 2013 25 Raport | Prezentacje Urzdzenia testujce dla sieci bezprzewodowych LitePoint wofercie Digimesu Firma Digimes, wiodcy krajowy dostawca aparatury pomiarowej dla radiokomunikacji zajmujcy si take jej montaem, kalibracj iserwisem, nawizaa wspóprac zamerykask firm LitePoint produkujc zaawansowane systemy testujce dla urzdze wykorzystujcych transmisj bezprzewodow. Urzdzenia te porzeznaczone s do celów badawczych i zaawansowanych aplikacji testujcych w produkcji elektroniki. Poniej przedstawiamy krótkie charakterystyki trzech gównych urzdze znajdujcych si wofercie LitePoint. LitePoint IQ2015 Multi-Radio Test System IQ2015 to zintegrowany system testujący przeznaczony do kontroli urządzeń bezprzewodowych bazujących na popularnych standardach takich jak Wi-Fi, Bluetooth, FM, NFC, Wi-MAX, GPS, GLONASS. Urządzenie zapewnia dużą szybkość działania, nawet gdy interfejs radiowy wykorzystuje wiele pasm radiowych. Dla tradycyjnych testerów, czas wykonania zadania pomiarowego wzrastał z każdym dodatkowym pasmem i standardem, które należało poddać badaniom, w przypadku IQ2015 przyrząd testuje jednocześnie kilka pasm radiowych, co skraca czas o nawet 50%. Dodatkowo opracowana przez producenta technologia sekwencyjnego testowania urządzeń z Wi-Fi. Polega to na tym, że urządzenie testujące dokonuje akwizycji sygnałów o różnych szybkościach transmisji podczas jednego cyklu pomiarowego, a następnie analizuje komunikaty wysyłane przez DUT i wylicza potrzebne parametry, jak PER. Wyniki dostaje się zatem znacznie szybciej niż przy realizacji kolejnych badań krok po kroku. Warto zwrócić uwagę na elastyczne warunki licencjonowania w zakresie oprogramowania testera. Podstawowa wersja obsługuje tylko Wi-Fi i Bluetooth, kolejne standardy i pasma dokupuje się w razie potrzeby, przez co nie trzeba płacić z góry za funkcje, z których się nie korzysta. IQstream IQstream to wydajne urządzenie testujące przeznaczone do pracy na hali produkcyjnej służące do weryfi kacji wydaj- 44 Czerwiec 2013 Elektronik ności i kontroli działania warstwy fi zycznej w systemach komunikacji bezprzewodowej. Obsługuje wszystkie dostępne na rynku technologie mobilne i pasma radiowe (400 MHz – 3 GHz, maksymalna szerokość kanału 100 MHz), włączając LTE, W-CDMA / HSPA / HSPA+, GSM / EDGE, CDMA2000 / 1xEV-DO i TD-SCDMA. Jest przeznaczone do produktów wytwarzanych w dużej skali, zapewnia krótki czas testów, dzięki architekturze umożliwiającej pomiary do 8 urządzeń DUT jednocześnie. Częścią funkcjonalną przyrządu są generator i analizator sygnałów wektorowych o w pełni programowalnej architekturze, zapewniającej obsługę wszystkich obecnych standardów i możliwość szybkiego dostosowania do przyszłych potrzeb (przez wymianę oprogramowania). Zapewnia to elastyczność i możliwość wykorzystywania testera przez długi czas, co jest korzystne od strony inwestycyjnej. Łatwość wykorzystania dotyczy też części radiowej urządzenia, obsługującej pojedyncze systemy antenowe, podwójne i systemy wieloantenowe bazujące na technice MIMO. Zakres pomiarów warstwy fi zycznej interfejsu obejmuje generacje i analizę sygnałów nadawanych i odbieranych, dynamiczną analizę mocy, pomiary BER i innych parametrów oraz kalibrację. Urządzenie przeznaczone jest do pracy jako element systemu pomiarowego sterowanego komputerem i obsługuje standard poleceń IEEE 488.2 (SCPI) za pośrednictwem łącza TCP/IP. Producent dostarcza niezbędne drivery, biblioteki procedur dla fi rm, które nie dysponują kompleksowym systemem produkcyjnym, także rozwiązania off-the-shelf, umożliwiające wykorzystanie samodzielne testera. Prezentacje | Raport Przegld rozwiza komunikacyjnych dla M2M wofercie Elhurtu W szerokiej ofercie komponentów ipodzespoów elektronicznych oferowanych przez Elhurt nie mogo zabrakn rozwiza komunikacyjnych dla sieci M2M. Wtym obszarze firma dysponuje szerokim ikompleksowym portfolio wyrobów znanych wiatowych marek m.in.: Gemalto, Microrisc iSkyTraq. Zapraszamy do zapoznania si zprzegldem naszej oferty wzakresie M2M. Moduy komunikacyjne Gemalto Gemalto (wcześniej Cinterion Wireless Modules) jest wiodącym na świecie producentem rozwiązań komunikacji bezprzewodowej M2M. W ofercie producenta znajdują się zarówno rozwiązania zintegrowane z wyprowadzonymi interfejsami komunikacyjnymi RS-232, USB, GPIO (terminale), jak i moduły przeznaczone do integracji. Kompleksowa oferta obejmuje proste moduły GSM/GPRS, poprzez wersje z szybką transmisją EDGE, moduły ze zintegrowanym odbiornikiem GPS, aż do urządzeń wyposażonych we własny procesor, obsługujących platformę Java. Jedną ze znaczących cech odróżniających fi rmę Cinterion od pozostałych producentów modemów GSM jest bardzo rozwinięty system wsparcia technicznego. Główne rodziny produktów do zastosował M2M Gemalto to: • Evolution – produkty tej serii oferują skalowalność, kompatybilność, a także w łatwy sposób umożliwiają w przyszłości wprowadzenie ulepszeń i dodatkowej funkcjonalności. Główne zalety to maksymalna elastyczność, wysoka funkcjonalność, łatwa integracja, a także kompatybilność wsteczna. • Value – moduły serii Value zaprojektowane zostały pod kątem aplikacji, które muszą spełniać wysokie wymagania norm przemysłowych. • Advance – seria zaprojektowana do aplikacji, które wymagają najnowszych technologii i wysokiej jakości w komunikacji M2M. Oferuje rozwiązania bezprzewodowej technologii UMTS oraz HSPA, jednocześnie zapewnia kompatybilność wsteczną z EDGE, GPRS oraz GSM. • Automotive – produkty tej rodziny w pełni spełniają rygorystyczne wymagania i normy przemysłu motoryzacyjnego. Produkowane są z zachowaniem normy jakości TS16949. Platforma IQRF rmy Microrisc IQRF fi rmy Microrisc jest gotową plat formą komunikacji bezprzewodowej wykorzystującą niskie prędkości przesyłania danych oraz charakteryzują cą się niskim poborem mocy. Jest to nie zawodna oraz prosta w użyciu tech nologia, idealna do wykorzystania np. w branży telemetrii, nadzorze procesów przemysłowych czy automatyzacji budyn ków (IQRF Alliance). Jest to idealne rozwiązanie wszędzie tam, gdzie niezbędna jest bezprzewodowa wymiana informacji między dowolnymi urządzeniami elektronicznymi. Główne zalety IQRF: • wykorzystuje ogólnie dostępne częstotliwości ISM 433, 868 (EU) oraz 916 MHz (USA, Kanada, Japonia), • bazuje na kompaktowych modułach nadawczo-odbiorczych z wbudowanym systemem operacyjnym, • ma otwartą funkcjonalność zależną od aplikacji użytkownika stworzonej w C, • zapewnia komunikację pakietową, maks. 64 B na pakiet, • zasięg nawet do kilkuset metrów, • pobór prądu 380 nA w stanie gotowości oraz 25 μA podczas odbioru, • nie wymaga opłat licencyjnych, • wsparcie dla protokołów MESH, IQMESH, które są zaimplementowane w systemie operacyjnym Moduy GPS iGlonass rmy SkyTraq Firma SkyTraq oferuje moduły GPS i Glonass, które projektowane są głównie pod kątem niezawodnych systemów nawigacji oraz aplikacji śledzących. Produkty firmy SkyTraq charakteryzują się wysoką czułością i oferują możliwość sprawnej pracy w pomieszczeniach zamkniętych, a także w środowiskach wysoko zurbanizowanych. Wszystkie moduły projektowane są w popularnych obudowach oraz są zgodne ze standardem NMEA. Charakteryzują się szerokim wachlarzem możliwych opcji, m.in. zawierają gotowy interfejs RS232, wbudowaną antenę, udostępniają pamięć FLASH i mają zgodność pinową i sygnałową z innymi znanymi producentami. Wkrótce w ofercie SkyTraq pojawią się nowe moduły GPS/Glonass/Beidou/ Galileo, które będą bazować na nowym zaawansowanym procesorze SkyTraq Venus 8. Procesor będzie produkowany w technologii 55 nm, co przełoży się na energooszczędność. W ofercie znajdą się całkowicie nowe rozwiązania, a także odświeżone zostaną obecnie dostępne wersje modułów. Charakteryzować się będą jeszcze lepszą czułością, a także krótszymi czasami gotowości do pracy. Dane kontaktowe Elhurt, tel. 58 554 08 52 [email protected] www.elhurt.com.pl Elektronik Czerwiec 2013 49 Elektronik wydarzenia Warsztaty EMC IX Warsztaty Kompatybilnoci Elektromagnetycznej to odbywajce si co dwa lata forum wymiany dowiadcze i wiedzy z zakresu kompatybilnoci elektromagnetycznej, gospodarki widmem elektromagnetycznym i oddziaywania pól elektromagnetycznych na biosfer. Jego organizatorem jest rodowisko naukowe Politechniki Wrocawskiej, przy wspóudziale wrocawskiego oddziau Instytutu cznoci, Urzdu Komunikacji Elektronicznej iPolskiej Akademii Nauk. Krajowe Warsztaty Kompatybilnoci Elektromagnetycznej 50 Czerwiec 2013 Elektronik arsztaty to przede wszystkim spotkanie osób ze środowisk: akademickiego, naukowego, badawczego i przemysłowego, które sprzyja nawiązywaniu wzajemnych kontaktów oraz współpracy przy rozwiązywaniu problemów kompatybilności elektromagnetycznej urządzeń, systemów i instalacji. Impreza jest także doskonałą okazją do prezentacji osiągnięć naukowo-technicznych, najnowszych technik i procedur badawczych oraz trendów rozwojowych i zmian normalizacyjnych w EMC, ale i przypomnienia obowiązujących zasad oceny zgodności i wprowadzania urządzeń elektronicznych i elektrycznych na rynek. W tegorocznych warsztatach podobnie jak w latach ubiegłych weźmie udział około 200 uczestników, z których połowę będą stanowić przedstawiciele przemysłu, 25% przedstawiciele laboratoriów badawczych i wzorcujących. Każdej edycji Warsztatów towarzyszy wystawa techniczna, na której przedstawiciele i producenci prezentują najnowsze rozwiązania z zakresu EMC. Spodziewanych jest 11 wystawców, których reprezentować będzie co najmniej 30 osób. W Miejsce iprogram IX Krajowe Warsztaty Kompatybilności Elektromagnetycznej, podobnie jak w latach ubiegłych, odbędą się w Politechnice Wrocławskiej we Wrocławiu od 12 do 14 czerwca 2013 roku w Centrum Konferencyjnym Politechniki Wrocławskiej (budynek D-20) przy ulicy Janiszewskiego 8. Z uwagi na zbieżność części tematyki kompatybilności elektromagnetycznej z zagadnieniami związanymi z technikami radiowymi i radiokomunikacją w bieżącym roku zaplanowano do południa 12 czerwca 2012 roku wspólne sesje W programie Warsztatów zaplanowano 5 sesje plenarnych, 10 sesji tematycznych, 6 prezentacji fi rmowych, spotkanie Sekcji Kompatybilności Elektromagnetycznej Komitetu Elektroniki i Telekomunikacji Polskiej Akademii Nauk, spotkanie polskiej sekcji IEEE EMC-S oraz badania międzylaboratoryjne (ILC/PT) w zakresie pomiarów pola elektromagnetycznego dla celów bezpieczeństwa pracy i ochrony środowiska. Ciekawe wykady, szkolenia isesje W ramach wystąpień M. Wiles z fi rmy ETS-Lindgren wygłosi referat o pomiarach urządzeń radiowych zatytułowany „Introduction to wireless systems testing”. Dominik Kołtunowicz z Urzędu Komunikacji Elektronicznej zaprezentuje referat „Wymogi Ekoprojektu – nowe obowiązki producentów wyrobów wykorzystujących energię”, w którym przybliży obowiązujący stan prawny z zakresu EMC w odniesieniu do wymagań wynikających z wdrażania dyrektywy 2005/32/WE, dotyczącej zużycia energii przez elektryczne i elektroniczne urządzenia gospodarstwa domowego i urządzenia biurowe w trybie czuwania i wyłączenia w tym tematyki wystąpień plenarnych. W ramach dyskusji nad problematyką zapewnienia spójności pomiarowej w laboratoriach wraz z Krajową Konferencją Radiokomunikacji, Radiofonii i Telewizji (10–12 czerwca 2013). Patronat nad konferencją objęła prezes Urzędu Komunikacji Elektronicznej Magdalena Gaj. Podczas tegorocznych Krajowych Warsztatów będą omawiane zagadnienia takie jak problematyka EMC w sieciach energoelektrycznych, pomiary i techniki ograniczenia zaburzeń przewodzonych obwodach zasilania urządzeń elektrycznych i elektronicznych (w szczególności zasilaczy i falowników), systemy zarządzania jakością w laboratoriach – spójność pomiarowa i wzorcowanie, testowanie urządzeń radiowych a także gospodarka i ochrona widma elektromagnetycznego w aspekcie wdrażania radia kognitywnego. Elektronik Czerwiec 2013 51 Elektronik wydarzenia Warsztaty EMC Elektronik wydarzenia Warsztaty EMC UEI – Urzdzenia Elektroniczne Import Firma UEI jest aktywna na rynku polskim od kilkudziesiciu lat. Na pocztku jako przedstawicielstwo UEI GmbH, a nastpnie jako niezaleny podmiot „UEI Urzdzenia Elektroniczne Import” zsiedzib wWarszawie. Od pocztku istnienia UEI jest przedstawicielem wielu czoowych firm zagranicznych – producentów profesjonalnego sprztu pomiarowego itestowego np.: systemów iaparatury EMC, wzmacniaczy, anten, mierników pola, mierników mocy itp. aszymi klientami są renomowane instytuty badawcze oraz małe i duże fi rmy produkcyjne i pomiarowe. Współpracujemy z klientami już od wstępnych etapów projektu, doradzamy wybór najbardziej optymalnej aparatury oraz zajmujemy się instalacją i szkoleniami. Dostarczamy sprzęt w ramach programów fi nansowanych z funduszy unijnych. Współpraca z wieloma instytucjami naukowymi, wojskowymi oraz administracji centralnej, a także klientami indywidualnymi trwa wiele lat i świadczy niezbicie o jakości naszej oferty. Reprezentując renomowane firmy o zasięgu światowym, jesteśmy w stanie zaoferować naszym klientom nie tylko nasze doświadczenie, ale także doświadczenie firm współpracujących z nami: AR to producent sprzętu pomiarowego z 40-letnim doświadczeniem w zakresie aparatury EMC mikrofalowej i pomiarowej. Najbardziej znany jest z produkowanych wzmacniaczy mocy do 40 GHz, które od lat wyznaczają kierunki rozwoju tej branży. W ostatnich latach AR stworzył technologię MultiStar, która umożliwia jednoczesny pomiar na wielu częstotliwościach. Dzięki temu pomiary są znacznie dokładniejsze i szybsze. W tej technologii dostępne są obecnie: odbiornik pomiarowy DER2018 mierzący w czasie rzeczywistym, system do szybkiej kalibracji komór badawczych oraz analizator pola, który wykorzystu- N 56 Czerwiec 2013 Elektronik jąc tradycyjne sondy pola, potrafi zmierzyć kształt impulsu. W swojej ofercie AR ma także anteny pomiarowe, statywy, pełne systemy pomiarowe wg określonych norm. Jeden z działów AR Modular zajmuje się wyłącznie wzmacniaczami modułowymi do zastosowań w telekomunikacji, wojsku itp. EMscan jest światowym liderem w produkcji i badaniach nad skanerami do pomiaru szybkich pól magnetycznych. Dzięki unikalnej technologii firma stworzyła wielosensorowe (macierz sensorów) skanery pola bliskiego. Umożliwia to szybkie i tanie znalezienie częstotliwości i dokładnego miejsca szkodliwego promieniowania budowanego urządzenia. Wyniki otrzymuje się w czasie rzeczywistym, co daje możliwość śledzenia dynamiki układu oraz pomiaru wpływu zaburzeń. Skaner EHX idealnie nadaje się do wstępnych weryfi kacji zgodności z EMC projektowanego urządzenia. RFX jest skanerem wyznaczającym charakterystyki anten. Wszystkie badania można wykonać na stole laboratoryjnym, a urządzenia pracują w czasie rzeczywistym. Pomiary przeprowadzane są bez konieczności używania komór pomiarowych. Na Warsztatach EMC zaprezentujemy oba rodzaje skanerów. ZES Zimmer jest dostawcą mierników mocy ze sprawdzaniem genero- wanych wyższych składowych (harmonicznych i fl ikerów). Schloeder to niemiecki producent sprzętu pomiarowo-kontrolnego przeznaczonego do badań kompatybilności EMC, głównie w zakresie odporności na zaburzenia przewodzone. AE Techron jest wytwórcą modułowych wzmacniaczy mocy i systemów zasilających na niskich częstotliwościach m.in. dla wojska i służb specjalnych. Gerac jest producentem akceleratorów, systemów kamuflażu dla lotnictwa i służb specjalnych oraz czujników promieniowania elektromagnetycznego i aparatury do pomiarów oświetlenia. Eastern Optx – producent światłowodowego sprzętu pomiarowego do pomiaru w technologii opóźnienia linii. Sprzęt wykorzystywany jest w telekomunikacji oraz w pomiarach radarów. Zapraszamy do naszego stoiska na konferencji KKRRiT oraz na Warsztatach EMC (Wrocław 10–14.06.2013 r.). Marek Synowiec, UEI, [email protected] Dane kontaktowe UEI, 00-728 Warszawa ul. Kierbedzia 4/203, tel. 22 313 17 35, faks 22 313 17 36 [email protected], www.uei.com.pl Filtrowane zcza D-Sub rmy Conec Od 1985 roku firma Conec jest jednym z wiodcych dostawców zczy ze zintegrowanymi filtrami. Wraz ze wzrostem prdkoci transmisji danych iczstotliwoci pracy, spenienie norm kompatybilnoci elektromagnetycznej EMC, gwarantujce bezkonfliktowe dziaanie urzdze elektronicznych, staje si coraz trudniejsze. łącza Conec ze zintegrowanym filtrem ułatwiają projektantom sprostać tym wymaganiom, oszczędzając jednocześnie liczbę podzespołów oraz miejsce na płytkach drukowanych. Sporym ułatwieniem jest to, że złącza z filtrami mają tę samą wielkość jak ich odpowiedniki bez filtrów. Decyzję o zastosowaniu takiego elementu można zatem podjąć w ostatniej fazie projektu lub wręcz po jego zakończeniu, gdyż zmiany na płytce PCB nie są wymagane. Najczęściej wykorzystywanym filtrem w tych elementach jest filtr typu C, mający po jednym kondensatorze na każdy styk złącza. Jest on podłączony Z do obudowy stanowiącej wspólne uziemienie. W ten sposób tworzy się filtr dolnoprzepustowy dla każdego styku. Charakterystyka tłumienności przedstawia spadek dla częstotliwości z zakresu od 1 MHz aż do ponad 1 GHz. Ułatwia to wybór optymalnej wartości filtra w odniesieniu do szybkości sygnału i częstotliwości, która ma być tłumiona. Bardziej zaawansowane filtry, jak LC oraz PI, mają dodaną indukcyjność oraz dodatkowe kondensatory i mają zastosowanie w sytuacji, gdzie odstęp sygnału od zakłóceń jest niewielki. Filtrowane złącza D-Sub firmy Conec dostępne są w standardowym ty- poszeregu D-Sub, czyli od 9 do 50 styków, oraz w w ykonaniu zagęszczonym od 15 do 62 styków. Dodatkowo, wersje silnoprądowe w wykonaniach 2W2, 3W3, 5W5 i 8W8 są dostępne z dużo większymi wartościami pojemności kondensatorów, ponieważ obwody tego typu wymagają zapewnienia dużo niższej impedancji niż obwody sygnałowe. Wszystkie filtrowane złącza Conec mają styki toczone maszynowo, co zapewnia wysoką jakość połączenia oprócz oczywistych korzyści EMC. Zapraszamy do kontaktu z nami – dysponujemy próbkami i materiałami katalogowymi, które chętnie przekażemy w ręce konstruktorów. Dane kontaktowe Conec Polska sp. z o.o. ul. Szmaragdowa 10, 52-215 Wrocaw tel. +48 71 374 40 45 faks +48 71 374 40 49 [email protected], www.conec.com Elektronik Czerwiec 2013 65 Elektronik wydarzenia Warsztaty EMC MSP430 Energy Library Firma Texas Instruments udostpnia na swojej stronie internetowej bibliotek MSP430 Energy Library dla mikrokontrolerów rodziny MSP430 (MSP430FE427A, MSP430F47197, MSP430F4794, MSP430F6736, MSP430AFE253). Zaimplementowano w niej funkcje do pomiaru energii, które s przydatne podczas projektowania mierników, inteligentnych liczników energii (smart meters) oraz urzdze automatyki budynkowej idomowej. Bibliotek mona pobra bezpatnie ze strony www.ti.com/tool/msp430-energy-library. unkcje zebrane w MSP430 Energy Library podzielono na trzy grupy. Pierwsza z nich (toolkit library) zawiera funkcje matematyczne i pomocnicze. W drugiej grupie (metrology library) zebrano funkcje, które można wykorzystać na etapie rejestracji wyników pomiaru napięcia i prądu, a następnie do obliczeń parametrów pochodnych. Trzecia grupa (application library) zawiera funkcje do wyznaczenia parametrów wyświetlanych na ekranie przyrządu na podstawie tych obliczonych przy użyciu funkcji z grupy metrology library oraz do obsługi urządzeń peryferyjnych (UART, LCD, RTC). F Funkcje MSP340 Library Funkcje zebrane w MSP340 Library realizują m.in. następujące zadania: konwersja wartości binarnych na dziesiętne, wyznaczanie wartości bezwzględnej, fi ltrowanie składowej stałej z przebiegu przemiennego, odczyt amplitudy napięcia wybranej fazy, suma, mnożenie, dzielenie oraz wyznaczanie pierwiastka kwadratowego z wartości 16-, 32- i 64-bitowych, zaokrąglanie, przesunięcie bitowe, wybór wartości losowej, rejestracja danych, obsługa przerwań, korekcja fazy, porównywanie mierzonych wartości, wykrywanie ingerencji z zewnątrz Dodaj do ulubionych Masters Sp. z o.o. ul. Objazdowa 5b, 83-010 Straszyn k. Gdaska tel. +48 58 691 06 91, faks +48 58 691 06 92 [email protected], www.masters.com.pl Rys. 1. WMSP430 Library zebrano funkcje przydatne wprojektowaniu mierników iinteligentnych liczników energii (smart meters) oraz urzdze automatyki budynkowej/domowej lub uszkodzenia na linii energetycznej. Można je także wykorzystać do: obliczania częstotliwości, wartości skutecznej i szczytowej napięcia oraz prądu, współczynnika THD, mocy czynnej, mocy biernej, mocy pozornej i współczynnika mocy, konfigurowania miernika (m.in. przejście w tryb pracy awaryjnej w razie wykrycia uszkodzenia sieci energetycznej, wybór trybu pracy, konfiguracja komponentów miernika, na przykład modułu przetwornika analogowo-cyfrowego), obsługi wyświetlacza (m.in. wyświetlania znaków alfanumerycznych, daty, czasu, aktualnej taryfy, konkretnych komunikatów, na przykład start, czyszczenia obrazu, wyświetlania wybranych wartości zmierzonych dla wybranych faz napięcia, zmiany trybu pracy wyświetlacza, na przykład na sleep, włączenia/zgaszenia ekranu). Ponadto w bibliotece zaimplementowano funkcje do obsługi i konfiguracji wymiany danych przez port szeregowy, obsługi RTC, rejestracji informacji o wystąpieniu i rodzaju błędów i ostrzeżeń miernika oraz testu baterii. Jak korzysta? Po rozpakowaniu plików pobranych ze strony internetowej firmy Texas Instruments uzyskujemy dostęp do katalogów emeter-app, emeter-metrology oraz emeter-toolkit, z których każdy zawiera wiele plików. Te ostatnie są w każdym z tych folderów podzielone na podfoldery o nazwach związanych z konkretnym typem mikrokontrolera (emeter-app_xxx, emeter-metrology_xxx, emeter-toolkit_xxx). Zaleca się, aby przy pierwszym użyciu wszystkie trzy grupy funkcji skompilować. Ważna jest kolejność, w jakiej zostanie to przeprowadzone. Jako pierwszy należy skompilować plik emeter-toolkit_xxx. ewp, następnie emeter-metrology_xxx.ewp, a jako ostatni emeter-app_xxx.ewp. Kody źródłowe MSP340 Library zostały opracowane w środowisku IAR z wykorzystaniem kompilatora IAR w wersji 6.x. Pliki projektu nie powinny być w związku z tym otwierane we wcześniejszych wersjach IAR. Monika Jaworowska Zaprenumeruj codzienny newsletter z branowymi informacjami AutomatykaB2B.pl/newsletter ElektronikaB2B.pl Portal branowy dla elektroników www.ti.com/tool/msp430-energy-library Elektronik Czerwiec 2013 73 Technika Jak wybra oscyloskop? Wybierajc oscyloskop, naley porówna wiele parametrów rónych modeli tego przyrzdu. Najwaniejsze znich to: pasmo przenoszenia, czstotliwo próbkowania, wielko pamici, czstotliwo odwieania, sposób wyzwalania oraz liczba kanaów pomiarowych. Wartykule przedstawiamy ich charakterystyki. ierwszym analizowany parametrem jest zwykle pasmo przenoszenia (bandwidth). Określa ono częstotliwość, przy której charakterystyka amplitudowa toru przetwarzania oscyloskopu maleje o 3 dB. Przyjmuje się, że parametr ten powinien mieć wartość co najmniej trzykrotności maksymalnej częstotliwości mierzonego sygnału analogowego. W przypadku sygnałów cyfrowych zaleca się natomiast, aby pasmo przenoszenia oscyloskopu było przynajmniej pięciokrotnie większe od największej częstotliwości taktowania zegara w mierzonym obwodzie. Jeżeli zostanie to zapewnione, oscyloskop będzie w stanie zmierzyć sygnały do piątej harmonicznej przy ich minimalnym tłumieniu. Wystarczy to do określenia stopnia zniekształcenia sygnałów cyfrowych. Za wartość odniesienia można również przyjąć maksymalną częstotliwość wyznaczoną na podstawie P 74 Czerwiec 2013 Elektronik czasu narastania sygnału w układach cyfrowych w danym obwodzie. Ważny jest również sam kształt charakterystyki amplitudowej toru przetwarzania oscyloskopu. Przykładowe przebiegi przedstawiono na rysunku 1. Zaletą tej na rysunku 1b jest mniejsze tłumienie, a dzięki temu dokładniejszy pomiar, sygnałów o częstotliwości w paśmie przenoszenia oscyloskopu. Czstotliwo próbkowania Kolejnym ważnym parametrem jest maksymalna częstotliwość próbkowania (sample rate). Aby uniknąć zjawiska aliasingu ,musi być ona większa niż dwukrotność maksymalnej częstotliwości sygnału mierzonego. Częstym błędem jest utożsamianie tej ostatniej z częstotliwością graniczną pasma przenoszenia oscyloskopu. Przyjmując to, minimalna wymagana częstotliwość próbkowania powinna być dwa razy większa od tego ostatniego. Technika Trzeba jednak pamiętać, że przykładowo w przypadku oscyloskopów o charakterystyce amplitudowej, jak na rysunku 1a, komponenty sygnału o częstotliwościach większych od częstotliwości granicznej są tylko częściowo tłumione. W rezultacie maksymalna częstotliwość sygnału jest zawsze większa niż pasmo przenoszenia oscyloskopu. Dlatego maksymalna częstotliwość próbkowania tego przyrządu powinna być co najmniej cztery–pięć razy większa niż jego częstotliwość graniczna. a) Pami Nawet jeśli oscyloskop został tak wybrany, że jego częstotliwość próbkowania zapewnia precyzyjny pomiar spodziewanych sygnałów, w razie zmiany podstawy czasu parametr ten jest automatycznie regulowany. Zmiana ta zależy z kolei od długości rekordu akwizycji (acquisition memory depth) przyrządu. Przedstawiamy to na przykładzie oscyloskopu o maksymalnej częstotliwości próbkowania 1 GS/s oraz długości rekordu 10 tys. próbek. Przy podstawie czasu 10 ns/dz. do rejestracji 100 ns sygnału wymagana długość rekordu to 100 próbek (100 ns · 1 GS/s). Przy podanych parametrach przyrządu nie stanowi to problemu. Jeżeli natomiast podstawa czasu zostanie ustawiona na 10 μs/dz., to przy rejestracji 100 μs sygnału częstotliwość próbkowania musi zostać automatycznie zmniejszona do 100 MS/s (10 tys. próbek / 100 μs = 100 MS/s). Aby uzyskać jak największą częstotliwość próbkowania, wymagana jest zatem odpowiednio duża pamięć. Można ją wyznaczyć jako iloczyn maksymalnego przedziału czasowego mierzonego sygnału oraz maksymalnej wymaganej częstotliwości jego próbkowania. b) Rys. 1. Przykadowe charakterystyki amplitudowe toru przetwarzania oscyloskopu Elektronik Czerwiec 2013 75 Technika Oscyloskopy cyfrowe wysokiej rozdzielczoci – architektura i ograniczenia Niektóre z dostpnych obecnie oscyloskopów cyfrowych charakteryzuj si rozdzielczoci pionow wiksz od 8 bitów. Kilku producentów oferuje modele o rozdzielczoci sigajcej 12, a w niektórych przypadkach nawet 15 bitów. Rozdzielczo wiksza od typowych 8 bitów jest niekiedy uzyskiwana przez zastosowanie procesora DSP przetwarzajcego sygna wyjciowy z 8-bitowego przetwornika A/C. innych przypadkach stosuje się przetwornik 12-bitowy. Rozdzielczość powyżej 12 bitów uzyskuje się, łącząc przetwornik 12-bitowy z wyjściowym stopniem DSP. Produkowane od kilku lat oscyloskopy z trybem akwizycji danych wysokiej rozdzielczości są oznaczane adnotacją „high resolution” lub „high definition”. W artykule tym wyjaśnimy, co w rzeczywistości oznacza większa liczba bitów toru pionowego i jak się ma do rozdzielczości zastosowanego przetwornika A/C. Opiszemy architekturę toru sygnałowego wysokiej rozdzielczości oraz omówimy zależność między rozdzielczością toru pionowego, poziomem szumów, szybkością próbkowania i szerokością pasma. W Co naprawd oznacza termin „number-of-bits”? Jak dotąd nie istnieje standard określający liczbę bitów toru pionowego w oscyloskopach cyfrowych wysokiej rozdzielczości. Określenie to może być mylące przy próbie porównywania oscyloskopów różnych firm. Wszyscy producenci podają liczbę bitów n przetwornika A/C, która wynosi od 8 do 12. Liczba unikalnych kodów cyfrowych (poziomów kwantyzacji) sygnału wynosi 2n. Przetwornik A/C Rys. 1. Przykadowe przebiegi wysokiej rozdzielczoci 82 Czerwiec 2013 Elektronik o 8-bitowej rozdzielczości zapewnia 256 poziomów kwantyzacji, a przetwornik o 12-bitowej rozdzielczości, 4096. Przy odpowiednio dużym stosunku sygnału do szumu (SNR) większa liczba bitów określających rozdzielczość przetwornika pozwala uzyskać bardziej szczegółowy obraz sygnału. Termin „bits of resolution” jest czasem używany do określenia liczby bitów. Rodziny oscyloskopów opisywanych tym terminem typowo zawierają 8-bitowy przetwornik A/C i procesor DSP dodatkowo zwiększający rozdzielczość. Najczęstszą metodą zwiększania liczby bitów z wykorzystaniem procesora DSP jest zastosowanie N-elementowego fi ltru uśredniającego typu boxcar, w którym każde uśrednienie ×2 dodaje kolejny bit rozdzielczości. Równanie poniżej określa liczbę bitów rozdzielczości r dla tego typu fi ltru. r = n + log2(N) bits of resolution Dla przykładu, 12-bitowa rozdzielczość jest osiągana w przypadku zastosowania 16-elementowego filtru uśredniającego boxcar pobierającego dane z wyjścia 8-bitowego przetwornika A/C. Niektórzy producenci preferują stosowanie terminu „number of enhanced bits”. Implementacja dająca m tych „rozszerzonych” bitów zapewnia ten sam współczynnik SNR, jaki cechuje m-bitowy idealny przetwornik A/C. Przy stosowaniu fi ltru uśredniającego boxcar na wyjściu n-bitowego przetwornika A/C, liczbę „rozszerzonych” bitów m określa równanie: m = n + log4(N) enhanced bits. Dla przykładu, 64-elementowy fi ltr uśredniający boxcar pobierający dane z wyjścia 8-bitowego przetwornika A/C daje 12 „rozszerzonych” bitów rozdzielczości. Innym często używanym terminem jest efektywna liczba bitów (Effective Number of Bits, ENOB). ENOB jest miarą współczynnika SNR skwantowanego sygnału. Defi nicję SNR w decybelach przedstawia równanie SNRdB = 10 log10(moc sygnału / moc szumu). Inna defi nicja dla wartości średniokwadratowej napięcia (VRMS) to 20 log10(VRMS sygnału / VRMS szumu). Ta definicja jest użyteczna do wyznaczania współczynnika SNR oscyloskopu. Z kolei równanie ENOB = (SNRdB – 1,761)/ 6,02 określa zależność między współczynnikami ENOB i SNR. Każdy dodatkowy „efektywny” bit poprawia współczynnik SNR o 6,02 dB. Idealny 8-bitowy przetwornik A/C charaktery- Technika Oscyloskopy R&S RTO zalety cyfrowego systemu wyzwalania System wyzwalania jest kluczowym elementem kadego oscyloskopu. Pozwala on wykry okrelone zjawiska wcelu ich analizy oraz uzyska stabilny obraz przebiegu. Wostatnich latach systemy wyzwalania znacznie si udoskonaliy. Wpeni cyfrowy system wyzwalania oscyloskopów R&S RTO stanowi kolejny krok w rozwoju tych urzdze, zapewniajc dokadno pomiaru, wysokie tempo akwizycji ifunkcjonalno. oniżej opisane zostały założenia konwencjonalnego systemu wyzwalania oraz zalety cyfrowego systemu wyzwalania czasu rzeczywistego oscyloskopów RTO.Wyzwalanie w oscyloskopie służy dwóm celom stabilizacji obrazu i umożliwieniu wyświetlania określonych punktów sygnału. Jest to przydatne do wyodrębniania określonych cech sygnału, na przykład poziomów logicz- P nych, które nie zostały osiągnięte, zakłóceń sygnału, zboczy i innych. Liczba wykrywanych zdarzeń i możliwości konfiguracji wyzwalania wzrosły na przestrzeni lat. Dokładność systemu wyzwalania oraz jego możliwości określają, jak dobrze badany sygnał może zostać przeanalizowany i wyświetlony. Większość współczesnych oscyloskopów jest cyfrowa, jednak układ wyzwalania nadal jest układem ana- logowym przetwarzającym mierzony sygnał. Na rysunku 1 przedstawiono uproszczony schemat blokowy cyfrowego oscyloskopu. Wejściowy wzmacniacz służy do dostosowania amplitudy badanego sygnału do zakresu pracy przetwornika analogowo-cyfrowego. Sygnał uzyskany ze wzmacniacza jest przesyłany równolegle do przetwornika A/C i systemu wyzwalania. System wyzwalania Elektronik Czerwiec 2013 85 Technika lepe i zagrzebane przelotki – jak wykorzysta ich zalety w projektach urzdze elektronicznych Pytki drukowane we wspóczesnej elektronice staj si coraz bardziej skomplikowane, bo na coraz mniejszej powierzchni projektanci musz umieci coraz wicej podzespoów. Rozwizaniami umoliwiajcymi miniaturyzacj przy jednoczesnym wzrocie zoonoci urzdze, s lepe izagrzebane przelotki, które od lat s wofercie firmy Techno-Service. Aby móc wpeni wykorzysta moliwoci przelotek, warto wiedzie onich nieco wicej – czym róni si ich poszczególne typy, jak prawidowo zaprojektowa zawierajce je obwody oraz jakie korzyci uzyskuje si dziki tak zaprojektowanym ukadom. erminologia dotycząca nowych rozwiązań technologicznych jest bardzo rozległa. Jednym z głównych pojęć jest ślepa przelotka (blind via). Jest to otwór, który zaczyna się na powierzchni płytki, ale nie przechodzi na drugą stronę PCB. Otwory te mogą być wiercone mechanicznie lub z wykorzystaniem lasera. Blind via łączy warstwę powierzchniową płytki (top lub bottom) z wewnętrzną powłoką bez przechodzenia przez całą płytkę. W praktyce widać również coraz liczniejsze używanie przy projektowaniu PCB zagrzebanych przelotek (buried via). Płytki ze ślepymi przelot- T 88 Czerwiec 2013 Elektronik kami wykorzystywane są w sytuacji, gdy zaprojektowany układ jest bardzo gęsto upakowany i projektant potrzebuje więcej miejsca na jednej ze stron płytki (top lub bottom) lub tego miejsca na jednej ze stron mu brakuje, a nie ma potrzeby projektowania połączenia w płytce pomiędzy wszystkimi jej warstwami (through hole). Produkcja płytek ze ślepymi bądź zagrzebanymi przelotkami znacząco różni się od procesu wytwarzania standardowych obwodów. Płytki ze ślepymi przelotkami wykonuje się tak jak zwykłe wielowarstwowe do etapu wiercenia. Mają one dodatkowe otwory, które łączą ze sobą tylko dwie warstwy w płytce czterowarstwowej. Otwory te nie są do końca przewiercone, stąd nazwa ślepe przelotki. Poprzez wywiercenie otworów na głębokość, na której znajduje się warstwa miedzi wewnątrz płytki, możemy uzyskać, po nałożeniu metalizacji, połączenie elektryczne pomiędzy tylko dwiema warstwami. Zwiększa to znacznie możliwości płytek i ich zastosowania. Takie rozwiązanie ma liczne zalety: zwiększoną gęstość upakowania elementów SMT (przelotki nie zajmują wszystkich warstw) oraz bezpieczeństwo produktu wynikające z jakości izolacji elek- Technika Zwikszanie ywotnoci i eliminowanie bdów danych w pamiciach Flash Nieulotne pamici Flash to popularne noniki danych uywane w dyskach SSD, kartach pamici, pamiciach USB oraz urzdzeniach wbudowanych. Zbudowane s zkomórek, zktórych kada skada si zdwóch bramek: pywajcej oraz sterujcej. Wtej pierwszej gromadzony jest adunek. Bramka sterujca odczytuje go jako warto logiczn 0 lub 1, moe równie kasowa oraz zapisywa zawarto bramki pywajcej. e względu na typ bramki logicznej wyróżnia się dwa rodzaje pamięci Flash: NOR oraz NAND. Zapis oraz odczyt danych w tych drugich jest szybszy. Dlatego pamięci typu NOR są używane głównie do przechowywania informacji rzadko aktualizowanych, często jako odpowiednik pamięci ROM. Dostęp do pamięci NAND jest sekwencyjny, natomiast do pamięci NOR – swobodny. Z kolei pamięci NAND mają o około 60% mniejsze komórki niż pamięci NOR. Dzięki temu charakteryzuje je większa gęstość upakowania danych, są zatem tańsze. Pamięci NAND również dzieli się na dwie grupy: SLC (single-level cell) oraz MLC (multi-level cell). W pojedynczej Z komórce pamięci SLC można zapisać jednocześnie tylko jeden bit informacji. W komórce pamięci MLC mieszczą się natomiast dwa bity danych, a nawet większa ich liczba. Dzięki temu te ostatnie są tańsze niż pamięci SLC, ale niestety również wolniejsze i mniej niezawodne. Dlatego używa się ich głównie w elektronice użytkowej. Z pamięci SLC częściej korzysta się natomiast w zastosowaniach specjalistycznych. Podstawowe jednostki organizacyjne w strukturze pamięci Flash to bloki oraz strony (rys. 1). Te pierwsze są podstawową jednostką w operacji kasowania danych, a strony – w procesie ich zapisu. Wszystkie bloki składają się z takiej samej oraz stałej liczby stron. W tych ostatnich można z kolei wyróżnić dwa obszary. W pierwszym przechowywane są dane bieżące. W drugiej części (spare area), która jest niewidoczna dla użytkowników, system zarządzający zasobami pamięci zapisuje informacje pomocnicze. Pojemność tego obszaru jest odpowiednio mniejsza w stosunku do pojemności całej strony. Przykładowo w wypadku stron o pojemności 512 bajtów oraz 2048 bajów spare area zajmuje zwykle zaledwie odpowiednio16 bajtów oraz 64 bajty. Wear leveling Zapis nowych danych polega na zmianie układu bitów w pamięci. W tym celu zawartość jej komórek najpierw jest ka- Elektronik Czerwiec 2013 97 Technika Uziemianie i ekranowanie wukadach owysokiej impedancji Niedokadno wyników pomiarów, zwaszcza w ukadach o wysokiej impedancji, przypisuje si zwykle niedbaemu ekranowaniu iwadliwemu uziemianiu. Rzeczywicie s one czsto przyczynami bdów pomiarowych, ale projektanci systemów testujcych iakwizycji danych nie zawsze wiedz dlaczego. Bdy pomiarowe s czsto wywoywane przez prdy indukowane w przewodach pomiarowych przez zewntrzne pola. Skuteczne zabezpieczenie si przed niepodanymi wpywami wymaga dobrej znajomoci ich przyczyn. Zjawiska elektrostatyczne Punktowymi źródłami pola elektrostatycznego są ładunki i naładowane cząstki. Pole to rozciąga się pomiędzy ładunkami dodatnimi a ujemnymi. Ładunki różnoimienne się przyciągają, a jednoimienne odpychają. Pole elektryczne magazynuje energię, która jest ilościowo proporcjonalna do ładunku. Natężenie prądu zakłócającego w przewodach pomiarowych jest wprost pro- 100 Czerwiec 2013 Elektronik porcjonalne do natężenia tego pola. Zależności pomiędzy ładunkiem a napięciem jest wyznaczana przez pojemność pomiędzy dwoma elementami przewodzącymi. Energia zmagazynowana w tym polu jest równa połowie iloczynu pojemności przez kwadrat napięcia. Napięcia zawsze wiążą się z rozkładem dodatnich i ujemnych ładunków, także gdy jeden z naładowanych przewodników jest uziemiony. Sprzenie elektrostatyczne Ładunki niezwiązane z obwodem pomiarowym wywołują liczne problemy pomiarowe. Jeżeli w przestrzeni wokół niezaekranowanych obwodów pomiarowych rozmieszczone są ładunki, będą one oddziaływać na przewody pomiarowe, tworząc w nich ładunek lustrzany (dopełniający ładunek przeciwnego znaku), czego skutkiem może być prąd stały upływu. Jeżeli w przestrzeni wokół ob- Technika wodu pomiarowego porusza się ładunek lub przewód pod napięciem, przez pojemność do obwodu pomiarowego może dopływać prąd przemienny. Zewnętrzne przewody pod innym niż obwód pomiarowy napięciem oddziałują tak samo jak ładunki punktowe. Zmiana napięcia w zewnętrznym obwodzie wywoła odpowiednią zmianę w obwodzie pomiarowym. W obu przypadkach pomiary są zakłócane. Wszystkie pola elektryczne otaczające przewody pomiarowe wzbudzają w nich prądy zakłócające. Przeważnie dominują pola elektryczne za wyjątkiem przypadków prądów o dużym natężeniu lub z pobliża transformatorów czy źródeł magnetycznych, wytwarzających silne pola magnetyczne. Obwody pomiarowe powinny być izolowane ekranami od zewnętrznych pól elektrycznych i obwodów zewnętrznych. Sprzenia w.cz. Energia w.cz. jest wszechobecna. Każdy nieco dłuższy przewodnik, jak przewody łączące mierniki z urządzeniami, działają dla tej energii jak antena. Nawet jeśli promieniowanie to nie mieści się w paśmie działania testowanego układu (DUT) i miernika, wzbudza prądy w przewodach-antenach. Jeśli prądy te wejdą w kontakt ze wzmacniaczami w mierniku, mogą zostać wyprostowane i wprowadzać do pomiaru błąd stałonapięciowy. Dlatego doprowadzenia i potencjałowe, i zerowe być ekranowane, aby prądy zakłócające płynęły jedynie ekranami. Do zabezpieczania całych urządzeń używa się ekranów zewnętrznych. Wszelkie otwory i szpary w tych ekranach muszą mieć rozmiary mniejsze od λ/2, gdzie λ oznacza długość fali częstotliwości zakłócającej. Sprzenia magnetyczne Sprzężenia magnetyczne nie są wywoływane prądami płynącymi w przewodach pomiarowych, lecz przez napięcia indukowane zgodnie z prawem Faradaya. Pole magnetyczne w przeciwieństwie do pola elektrycznego jest polem o niskiej impedancji. Przewodniki służące jako ekrany magnetyczne wykazują się impedancją dopasowaną do pola magnetycznego, nie odbijają więc energii. W celu ekranowania przed polem magnetycznym albo trzeba użyć materiału magnetycznego (μ-metal dla napięć stałych lub niskich częstotliwości), albo ekran pochłaniający energię musi być dostatecznie gruby. Ekranowanie Ekrany służą do eliminacji lub tłumienia prądów zakłócających pomiary. Prądy te mogą być wzbudzane przez punktowe lub rozłożone źródła ładunku, wytwarzające pola elektryczne. Na przykład poruszający się człowiek przemieszcza ze sobą statyczny ładunek, którym jest naładowany. Przemienne pole sieci energe- Rys. 1. Poprawne uycie ekranu wsystemie pomiarotycznej w laboratoriach lub po- wym. Ekran elektrostatyczny jest uziemiony do masy mieszczeniach produkcyjnych, ukadu. Oba wyprowadzenia, potencjaowe izerowe, a także na zewnątrz, może wy- s ekranowane woływać zakłócające zmienne pola elektryczne. Jeśli DUT jest uziemione na zewnątrz swojej obudowy, inny potencjał uziemienia (odmiennego od uziemienia miernika) jest źródłem innego pola elektrycznego, indukującego prądy zakłócające w przewodach pomiarowych. Dodatkowym elementem układów zakłócających jest pojemność izolacji pomiędzy uzwojeniami transformatora w zasi- Rys. 2. Poprawne uycie osony wsystemie pomialaczu miernika. Burze i zmia- rowym. Oba wyprowadzenia, potencjaowe izerowe, ny w otaczającym środowisku albo s ekranowane, albo osaniane, a obudowa UT również zmieniają pole elek- zapewnia mu cakowite ekranowanie elektrostatyczne tryczne. Także promieniowanie źródeł w.cz. może generować prądy (>100 kΩ). Zakłócające napięcie wynosi w przewodach pomiarowych, które po U = i·R, gdzie i jest prądem sprzężenia, wyprostowaniu mogą zaburzać działa- a R impedancją miernika. Ekrany takie nie miernika. Nie należy też zapominać nie zapobiegają przepływom prądów stao polu elektrycznym pomiędzy Ziemią łych czy przemiennych pomiędzy miera górnymi warstwami atmosfery, które nikiem i ekranem, chronią tylko przed nawet przy dobrej pogodzie dochodzi do zewnętrznymi zakłóceniami elektrostaokoło 100 V/m. tycznymi. Osłona sterowana (guard, szczelny Ekranowanie elektrostatyczne ekran o tym samym potencjale co osłaEkrany elektrostatyczne służą do prze- niany element) oprócz zadań zwykłego ciwdziałania wpływom zewnętrznych ekranu ma także służyć do eliminowapól elektrycznych na obwody pomiarowe nia prądów upływu z obwodu pomiaza pomocą odchylających je powierzchni rowego do osłony (rys. 2). Osłona jest ekwipotencjalnych. Wzajemnym sprzę- po prostu ekranem, ale buforowanym żeniom wewnętrznych obwodów ze lub sterowanym przez napięcie obwodu sobą zapobiega uziemienie ekranu do zera w mierniku. Dzięki temu wewnętrzne węzły pomiarowe widzą jedynie masę miernika (rys. 1). Ekran jest skuteczny tylko wtedy, gdy osłania cały węzeł pomiarowy. Konstrukcja przyrządu powinna zawierać takie ekrany wszędzie gdzie trzeba i zapewniać ich przedłużenie na zewnątrz. Ekrany są przydatne w każdych pomiarach, ale są niezbędne podczas pomiarów przy wysokich impedancjach Rys. 3. Kon guracja ekranu iosony welektrometrze Elektronik Czerwiec 2013 101 Technika Eliminacja zagroe ESD wnowoczesnych aplikacjach Miniaturyzacja urzdze elektronicznych jest dzisiaj procesem cigym i powszechnym. Producenci komponentów, chcc sprosta tym wymaganiom, oprócz zmniejszania wymiarów obudów, zwikszaj równie ich integracj ipoprawiaj funkcjonalno. Proces ten jest moliwy przede wszystkim dziki postpowi technologicznemu wmikroelektronice. oraz mniejsze struktury scalone elementów mają wiele zalet – większa integracja to mniejsze koszty i gabaryty oraz energooszczędność elementu. Niestety jest też jeden podstawowy problem – mniejsza odporność na ESD (Electrostatic Discharge), czyli na krótkotrwałe przepięcia mające znacznie większą amplitudę niż standardowo dopuszczalna w urządzeniu. Podatność elektroniki na zagrożenia związane z ESD wynika też z rosnącej funkcjonalności urządzeń np. większej liczby szybkich interfejsów komunikacyjnych, dostępnych dla użytkownika na zewnątrz obudowy (USB, SIM, SD, HDMI, SATA). Każdy z takich interfejsów narażony jest na bezpośrednie oddziaływanie ESD. Zakłócenia wywołane przez ESD mogą też pochodzić od samego urządzenia, jego zasilacza lub obwodów wejściowych. Aby skutecznie zabezpieczyć się przed zagrożeniami ze strony ESD, stosuje się różnorodne elementy zabezpieczające, pochłaniające energię wyładowania. Dobór właściwych elementów do ochrony nie jest łatwy i na pewno nieprzypadkowy. Jednak dzięki wprowadzeniu znormalizowanych metod badania odporności na ESD, projektanci mają możliwość sprawdzenia swoich konstrukcji w sposób zunifikowany i powtarzalny. W zależności od aplikacji mamy do wyboru kilka grup elementów zabezpieczających: • zabezpieczenie obwodów wysokonapięciowych poprzez kontrolowany przeskok iskry – tzw. iskrowniki lub odgromniki gazowe C Rys. 1. Typowy ukad ochronny linii interfejsu USB2.0 • warystory i elementy polimerowe • elementy półprzewodnikowe – diody Zenera, diody typu Transient Voltage Suppressor (transil). Oferta Taiwan Semiconducor Na przykładzie jednego z czołowych producentów – Taiwan Semiconducor (TSC), szerzej przedstawimy ostatnią grupę elementów ochronnych, cechującą się doskonałymi właściwościami, szerokimi możliwościami zastosowania i rosnącą popularnością. Elementy z tej grupy charakteryzuje bardzo wysoka szybkość działania, dość precyzyjnie określone napięcie zadziałania i zdolność przechwytywania im- Rys. 2. Zabezpieczenie ESD dla USB 3.0 wymaga ochronpulsów o wysokiej mocy. ników oniskiej pojemnoci wasnej Tabela. Przykadowe elementy zabezpieczajce Obwód Oznaczenie Obudowa Ethernet TESDD5V0 SOD523 Ethernet TESDS5V0A SOT26 HDMI TESO5V0A MSOP10 USB3.0 TESDM5V0A MSOP8 USB 2.0 single TESDA5V0A SOT23 USB 2.0 dual TESDS5V0ALC SOT26 104 Czerwiec 2013 Elektronik W odróżnieniu od pozostałych grup transile występują jako elementy jednokierunkowe i dwukierunkowe. Oprócz pojedynczych elementów coraz większą popularność zyskują układy zawierające cały zestaw zabezpieczeń, przeznaczony do konkretnej aplikacji, np. zabezpieczenie dwóch, czterech czy nawet większej Ochrona ±30 V ±25 V 15 V@1 A 9,8 V@1 A 9,8 V@1 A 9,8 V@1 A Liczba kanaów 1 1 4 6 2 4 Napicie pracy 5V 5V 5V 5V 5V 5V Ppp 100 W 350 W Pojemno wasna 100 pF 1,5 pF 0,5 pF 0,4 pF 1 pF 0,7 pF Technika Rys. 3. Schemat ukadu zabezpieczajcego dla HDMI ny interfejs komunikacyjny. Dodatkowo, jak widać na rysunku 2, elementy zabezpieczające na poszczególnych liniach muszą mieć wyjątkowo niską pojemność, aby nie zakłócić integ ralności sygnału. TSC specjalnie dla interfejsów HDMI, DVI, SATA, DVI oraz USB3.0 proponuje elementy w nowoczesnych obudowach, zapewniających niską pojemność pasożytniczą (rys. 3). Ethernet 10/100 megabitów – dla tego interfejsu bardzo często stosuje się podwójne zabezpieczenie: pierwsze na wejściu jako różnicowe, a drugie niezależne, odniesione do potencjałów VCC i GND przed układem PHY (rys. 4). Rys. 4. Podwójne zabezpieczenie dla Ethernetu liczby linii sygnałowych. Na przykładach konkretnych interfejsów przedstawione zostaną najnowsze komponenty. USB 2.0 – w tym popularnym interfejsie najczęściej, oprócz linii komunikacyjnych D+ i D– zabezpieczane są również linie zasilania. Standardowe elementy ESD zbudowane są w oparciu o cztery diody i transil lub trzy transile. Zastosowanie zabezpieczenia diodowo transilowego przedstawione jest na rysunku 1. USB 3.0 – szybkość wersji 3.0 jest o rząd wielkości większa niż 2.0, co oczywiście przekłada się na specyficzne parametry elementów ESD. Szczególne wymagania dotyczą pojemności pasożytniczych na liniach transmisyjnych. TSC proponuje tutaj element o pojemności zaledwie 0,4 pF (rys. 2). HDMI – ze względu na liczbę linii sygnałowych jest to dość specyficz- Podsumowanie Reasumując powyższe rozważania i przykłady, możemy śmiało stwierdzić, że nawet najlepiej zaprojektowane urządzenie jest narażone na „perfekcyjnego zabójcę”, jakim jest ESD. Czas poświęcony na analizę i zabezpieczenie projektu zaowocuje niezawodnością urządzenia i na pewno nie będzie czasem zmarnowanym, a koszty szybko zrekompensują się w niezawodności. Roman Litwin, Masters Dane kontaktowe Masters sp. zo.o. tel. 58 691 06 91, www.masters.com.pl Elektronik Czerwiec 2013 105 Technika Topologia ZVS zapewnia wysok sprawno konwerterów POL Wspóczesne systemy zasilajce rozwijaj si wstron coraz wikszej sprawnoci przetwarzania energii imniejszych rozmiarów jednostek, gdy konstruktorzy niechtnie oddaj cenne miejsce wobudowie rozbudowanym wielostopniowym zasilaczom oarchitekturze rozproszonej. fekt tych działań jest taki, że złożone systemy zasilające dostarczające wielu napięć wyjściowych dla poszczególnych bloków systemu coraz rzadziej buduje się z wykorzystaniem wielu konwerterów typu POL, połączonych w łańcuch i zasilanych z pośredniej magistrali. Raczej przetwarza się wysokie napięcie zasilające bezpośrednio do wartości docelowej, bo to pozwala na budowę zasilacza z mniejszej liczby komponentów. Dla dostawców bloków zasilających trend ten jest wielkim wyzwaniem technicznym, gdyż na rynku pojawia się zapotrzebowanie na modułowe konwertery nieizolowane typu POL (niPOL) o dużej sprawności, małych wymiarach i akceptujące napięcia wejściowe zmieniające się w bardzo szerokim zakresie od 10:1 przez 12: 1 aż po nawet 36:1. Opracowanie wydajnych konwerterów o takiej funkcjonalności nie jest możliwe w ramach nieustannej powolnej ewolucji, która od zawsze towarzyszy rozwojowi systemów zasilających. Usprawnienia w zakresie sterowania, materiałów magnetycznych, lepszych elementów przełączających, technik pracy synchronicznej, wydajnych driverów, wyższych E 106 Czerwiec 2013 Elektronik częstotliwości pracy dają zbyt mało efektów, aby zapewnić oczekiwane przez rynek parametry i zmiany, które można nazwać przełomowymi. Aby zwiększać jednocześnie sprawność konwersji i zmniejszać wymiary komponentów, trzeba zwiększać częstotliwość pracy zasilaczy. Proces ten jest jednak mocno ograniczony przez trzy ważne zjawiska: Pierwsze to tzw. twarde przełączanie, bo aby obniżyć straty, dąży się do tego, aby proces przełączenia klucza w zasilaczu trwał jak najkrócej. Producenci MOSFET-ów czynią wiele wysiłku, aby elementy te były zdolne do natychmiastowego odcinania prądu przy wysokim napięciu i stale poprawiają parametr FOM (Figure of Merit), ale pomijając parametry tranzystorów, szybkie przełączanie powoduje oscylacje, przepięcia, tym bardziej uciążliwe, im wyższa jest częstotliwość tego procesu. Drugim problemem jest obecność diody równoległej w tranzystorze MOSFET. Przy dużych częstotliwościach przełączania jej charakterystyka w kierunku i zaporowym rozmija się w czasie z pracą tranzystora i staje się powodem strat mocy. Trzeci pro- Technika blem to straty wynikające ze sterowania. Im szybciej chce się sterować MOSFET-em, tym wymagana jest większa moc zasilania dla drivera. Ile wpraktyce jest tych strat? Na rysunku 1 pokazano schemat stopnia mocy typowego konwertera obniżającego napięcie (buck) z zaznaczonymi indukcyjnościami pasożytniczymi. Założono, że będzie on zasilany z napięcia 36 V i na wyjściu da 12 V/8 A, pracując z częstotliwością 650 kHz z dławikiem 2 μH lub 1,3 MHz i dławikiem 1 μH. Przy rezystancji R DS(ON)=10 mΩ, indukcyjnościach pasożytniczych na poziomie 300 pH, przeprowadzono symulację działania. Wyniki pokazano na rysunku 2, gdzie zilustrowano moc traconą w „górnym” tranzystorze w zależności od napięcia Vs, prądów przewodzenia obu tranzystorów i prądu wyjściowego. Wskazują one, że duże straty mocy pojawiają się przy włączaniu tranzystorów, przy wyłączaniu są mniejsze. Dodatkowo obszar, gdzie źródłem strat jest R DS(ON), jest niewielki, co wynika z pewnością z ogromnego postępu, jakiego dokonali producenci tranzystorów w ostatniej dekadzie w zakresie strat przewodzenia. Średnie straty wyniosły 1,5 W przy 650 kHz, z czego na przewodzenie 0,24 W, przy załączaniu 1,047 W, a wyłączaniu 0,213 W. Innymi słowy, największe straty powoduje załączanie Q1. Na rysunku 3 pokazano w powiększeniu proces załączania, z widocznym 30-nanosekundowym czasem martwym pomiędzy przewodzeniem Q1 i Q2 a działaniem w tym czasie diody równoległej tranzystora, która jest spolaryzowana w kierunku przewodzenia. Ładunek, który gromadzi się w złączu w czasie tego przewodzenia, musi być potem usunięty (tzw. reverse recovery). W czasie przewodzenia diody za- Rys. 1. Uproszczony schemat klasycznego konwertera DC-DC typu buck (step-down) wartej w Q1 napięcie na Q1 jest wysokie, bliskie napięciu zasilania, stąd w drugiej części cyklu rozpoczynający przewodzenie Q1 musi usunąć ładunek z diody przy dużym napięciu, co jest źródłem wspomnianych strat mocy przy załączaniu Q1. Dopóki ładunek ze złącza diody zintegrowanej z Q1 nie zostanie usunięty, Q1 nie może wejść w rejon pracy z niską rezystancją R DS(ON). Stan taki trwa do momentu, aż cały ładunek zostanie usunięty z obszaru złącza. Straty mocy mogą być nieco ograniczone poprzez przyspieszenie działania Q1 (większą wydajnością drivera), co powoduje skrócenie czasu rekombinacji nośników w diodzie tran- Rys. 2. Symulacja ukadu przy 650 kHz, skala 500 ns/dz. Elektronik Czerwiec 2013 107 Technika Podczamy przewody! W celu doprowadzenia/wyprowadzenia zukadu elektronicznego zasilania lub innych sygnaów naley podczy przewody. Mao kto zastanawia si, wjaki sposób mona to zrobi najefektywniej. Najczciej po prostu stosuje si to, co wpoprzednich projektach sprawdzio si. A moliwoci jest kilka – warto rozway, która opcja moe si okaza najlepsza dla danej aplikacji. rzede wszystkim należy dokonać wyboru, czy decydujemy się na terminale przyłączeniowe (terminal bloki), czy system gniazdo-wtyk. Te pierwsze stosujemy w przypadku małej liczby podłączanych przewodów lub braku konieczności częstego rozłączania układu. Druga opcja zazwyczaj używana jest, jeśli producent urządzenia chce zapewnić klientowi/instalatorowi łatwość montażu lub ewentualnego serwisu – rozłączenie układu polega na wypięciu wtyków z gniazd, bez konieczności żmudnego rozszywania wiązki. Gwarantuje to także uniknięcie pomyłek podczas ponownego montażu. W obu opcjach możemy wybierać między różnymi sposobami przyłączania przewodów – za pomocą śruby, sprężyny, zaprasowywania lub nacinania izolacji. Warto poznać pokrótce specyfikę każdego takiego rozwiązania. P nie, że mocne dokręcenie śruby zapewni właściwy styk, gwarantując niską rezystancję połączenia. Warto tu rozróżnić dwa systemy – z prostym blaszanym ochronnikiem przewodu oraz z klatką windową. Rozwiązanie bez blaszki ochronnej należy wykluczyć, gdyż dokręcanie śruby w złączu bezpośrednio do żyły przewodu powoduje jej ewidentne uszkodzenie. Ochronnik może być stosowany w mniej odpowiedzialnych aplikacjach (warto zwrócić uwagę na kształt komory przewodu – jeśli jest okrągła, to przy pierwszym przykręceniu żyły o małym przekroju ochronnik na pewno ulegnie odkształceniu, utrudniając wyjęcie przewodu i stwarzając problemy przy ponownym jego podłączeniu). Do aplikacji, gdzie niezawodność systemu jest krytyczna, warto wybrać rozwiązanie z klatką windową. Złącza z oferty fi rmy Phoenix Contact mają klatkę, która zapewnia odporność na wibracje oraz zwalnia z okresowej kontroli i dokręcania śruby złącza. Uzyskano to przez specjalny kształt elementu, który zapewnia automatyczne zaciskanie się gwintu na śrubie. Dodatkowo zapewniona jest szeroka tolerancja przekrojów przyłącza- Sposoby przyczania przewodów Przyłącze śrubowe jest najczęściej spotykane. Główną przyczyną ciągłej popularności jest przyzwyczajenie instalatorów do tego typu rozwiązania (jest ono tak intuicyjne, że każdy jest w stanie sobie z nim poradzić), a także przekona- 110 Czerwiec 2013 Elektronik Rys. 1. Dwa róne rozwizania przycza rubowego – zniezawodn klatk window oraz prostym ochronnikiem przewodu Technika Rys. 3. Zasada dziaania szybkiego przycza ze stykiem samonacinajcym izolacj Rys. 2. Zcze sprynowe moe by wwykonaniu zklatkow spryn napinajc (wymagajce wkrtaka do wpicia przewodu) lub jako przycze Push-In, gdzie przewód wystarczy wcisn wkomor przycza nych przewodów oraz skuteczna ochrona przed ich uszkodzeniem. Coraz częściej projektanci urządzeń decydują się na przyłącze sprężynowe znacznie przyspieszające montaż. Konstrukcje sprężyn dociskowych w złączach opracowanych w fi rmie Phoenix Contact gwarantują niską rezystancję połączenia, a także odporność na wibracje. Tutaj także można wybierać spośród kilku wariantów. Złącza z klatkową sprężyną napinającą wymagają użycia narzędzia (wkrętaka) zarówno przy podłączaniu, jak i odłączaniu przewodu. Jego końcówkę należy wcisnąć w odpowiedni otwór, otwierając w ten sposób komorę zacisku. Po wprowadzeniu przewodu i wysunięciu wkrętaka sprężyna dociska przewód do styku. Alternatywnie dostępna jest wersja z dźwigienką, którą należy nacisnąć w celu otwarcia komory. Inna opcja to sprężyna typu Push-In, gdzie podczas podłączania przewodu w postaci drutu lub linki z zaciśniętą tulejką wystarczy go wcisnąć w odpowiedni otwór złącza. Specjalna konstrukcja elementu dociskowego zapewnia w miarę niskie siły wtykania, gwarantując jednak odpowiedni docisk do elementu stykowego a także zabezpieczenie przed wyrwaniem przewodu. Zwolnienie żyły następuje po wciśnięciu oznaczonego przycisku obok przewodu lub poprzez wsunięcie wkrętaka w odpowiedni otwór (w zależności od wybranej wersji złącza). W przypadku terminali przyłączeniowych można wybrać kształt i lokalizację przycisku zwalniającego tak, aby zapewnić jak najwygodniejszą obsługę. Do specyficznych aplikacji dostępne są warianty specjalne, np. w posta- ci sprężyny Push-In połączonej z dźwignią zwalniającą (dla większych przekrojów, np. 16 mm²). Producenci wiązek kablowych preferują połączenia zaciskane – pozwalają one na szybki i pewny montaż za pomocą maszyn, które są ich standardowym wyposażeniem. Po zdjęciu izolacji z przewodu i nałożeniu na niego elementu stykowego ulega on zaprasowaniu, tworząc doskonałe połączenie elektryczne. Następnie element stykowy wraz z kablem jest zatrzaskiwany w komorze złącza. Innym stosowanym i sprawdzonym sposobem przyłączenia przewodu jest styk nacinający (lub przebijający) izolację. Jest on o tyle wygodny, że nie wymaga wstępnej obróbki przewodu (zdjęcia izolacji, zaciśnięcia tulejki kablowej), co znacznie przyspiesza proces montażu. W przypadku terminali przyłączeniowych oraz wtyków żyłę przewodu wprowadza się w otwór złącza, a następnie palcami (dla małych przekrojów), szczypcami (dla złączy wielobiegunowych) lub wykorzystując wkrętak jako dźwignię (dla większych przekrojów), wsuwa się żyłę pomiędzy noże przecinające izolację. Miejsce styku żyły z nożem, który jest jednocześnie elementem stykowym, jest ściśle otoczone tworzywem izolacji, zapewniając gazoszczelność połączenia, co przekłada się na wysoką odporność na ewentualną korozję. Należy jednak trzymać się zaleceń z kart katalogowych odnośnie do dopuszczalnego przekroju żył, gwarantując tym właściwy docisk elementów w miejscu styku, zakresu temperatur (–25…50°C) oraz rodzaju izolacji (najczęściej stosowane są PCW i PE). Temperatura instalacji jest istotna, po- Rys. 4. Wtyk zprzyczem zaciskanym daje si atwo wdroy do wielkoseryjnej produkcji wizek kablowych. Styki dostarczane s na szpuli do automatu zaciskajcego nieważ w jej niższych wartościach izolacja jest zbyt twarda, a w wyższych zbyt plastyczna, co może spowodować niecałkowite jej przecięcie. Inny materiał izolacji można zastosować, ale wymaga to przeprojektowania konstrukcji styku nożowego – jeśli brany pod uwagę jest duży wolumen produkcji, należy taką opcję rozważyć wspólnie z producentem złącza. Szeroka gama złączy do druku fi rmy Phoenix Contact pozwala także na wybór terminalu lub wtyku z odejściem przewodu w konkretnym kierunku, co pozwala na swobodną aranżację przyłączy do dowolnego urządzenia. Dzięki takiej mnogości dostępnych opcji konstruktor ma możliwość swobodnego projektowania, bez konieczności kompromisu pomiędzy wygodą a jakością połączenia oraz dostosowaniem do warunków, w jakich przyjdzie pracować jego urządzeniom. inż. Piotr Andrzejewski Dane kontaktowe Phoenix Contact, tel. 71398 04 10 www.phoenixcontact.pl [email protected] Elektronik Czerwiec 2013 111 Technika Przekanik bistabilny Jak nim sterowa? Mimo e konstrukcja przekanika bistabilnego znana jest wbrany od wielu lat, nadal elementy te ciesz si umiarkowanie niskim zainteresowaniem wród konstruktorów elektroniki. Przyczyn jest co najmniej kilka, jedn zwaniejszych jest to, e dopiero wostatnich latach nacisk na niskie zuycie energii iaspekty ekologiczne sta si tak silny iwidoczny. eszcze dekadę temu to, czy przekaźnik zużywał jeden wat, czy pół, nie miało większego znaczenia, o wiele ważniejsze były czynniki związane z trwałością i dostępnością. Obecnie to się zmienia. Mimo że ogólne trendy zmieniające elektronikę takie, jak mobilność, rosnące znaczenie technik komunikacji bezprzewodowej, wydają się odległe bardzo od tego elementu, w praktyce przekaźnik często staje się barierą energetyczną blokującą rozwój. Nie ma raczej szans na to, aby tradycyjny przekaźnik pobierał poniżej 100 mW mocy, stąd producenci wprowadzają na rynek wersje bistabilne, które energię pobierają przez chwilę, zużywając ją tylko w czasie zamykania, otwierania J i przełączania zestyków. Do niedawna takich elementów na rynku nie było wiele, a ich ceny były wysokie. Tę ograniczoną dostępność można postrzegać jako drugi istotny czynnik, który ogranicza znajomość i popularność tego rozwiązania. Dopiero w ostatnich latach prace badawczo-rozwojowe przyspieszyły, a w handlu pojawiło się nieco nowości, czego doskonałym przykładem mogą być nowe opracowania firmy Relpol (patrz ramka). Ostatni czynnik odpowiedzialny za słaby rozwój rynku związany jest z innym sposobem sterowania przekaźnikiem bistabilnym. Tradycyjna wersja monostabilna z pewnością była pod tym względem wielokrotnie prostsza, element bistabilny wymaga innego podejścia do przełączania. Miniaturowe przekaniki bistabilne zserii RMB841 iRMB851 firmy Relpol Nowe przekaniki Relpol RMB841 oraz RMB851 mog przecza prdy do 8 A/250 VAC wwykonaniu zdwoma zestykami zwiernymi lub 16 A/250 VAC zjednym zestykiem zwiernym. Wykonano je wobudowach identycznych, jak najbardziej popularna na rynku seria przekaników monostabilnych RM84 oraz RM85. Niewielkie wymiary, styki bez kadmu, napicie probiercze 5000 V, odlego izolacyjna 10 mm ipojedyn- 112 Czerwiec 2013 Elektronik cza cewka to podstawowe parametry nowych przekaników bistabilnych. Przekaniki naley zasila impulsowo. Minimalny czas trwania impulsu to 15 ms, a maksymalny to 1minuta. RM841 oraz RM851 nadaj si do montau na pytce drukowanej oraz do gniazd wtykowych. Standardowo dostpne s wwykonaniu szczelnym IP67 oraz wwersjach specjalnych zprzezroczyst obudow iklas szczelnoci IP40. Jak sterowa jednocewkowym przekanikiem bistabilnym? Podstawą utrzymywania położenia styków przekaźnika bistabilnego w określonym położeniu jest specjalny materiał obwodu magnetycznego przekaźnika z wbudowanym magnesem przytrzymującym styki w pozycji ustalonej w stanie załączenia. Załączenie styków wymaga podania napięcia na cewkę tak, aby je zamknąć. Czyli zmiana stanu styków (odwracanie położenia) w omawianym przekaźniku realizowana jest poprzez podanie napięcia stałego na cewkę, czyli tak samo jak w wersji tradycyjnej. Pierwsza różnica jest taka, że napięcie nie powinno i nie może być podawane ciągle. Z jednej strony wynika to z chęci oszczędności energii, a z drugiej, z konstrukcji elementu, nieprzewidującej ciągłego zasilania. Producent definiuje minimalny i maksymalny czas trwania impulsu przełączającego, który musi być dłuższy od 15 do 20 ms i krótszy od 1 minuty. Czyli w praktyce przyjęcie 40–50 ms wydaje się wartością optymalną z punktu widzenia pewności działania i strat mocy. Druga różnica polega na tym, że do odwrócenia stanu styków kierunek prądu musi zmienić się na przeciwny, bo inaczej zmiana nie nastąpi. Zapas kilkunastu milisekund wydaje się konieczny, zwłaszcza gdy do generowania impulsu wykorzysta się układy czasowe bazujące na elementach RC, które charakteryzują się dużą tolerancją i z czasem degradacją parametrów (utrata pojemności). Generowanie impulsu może opierać się na elementach RC jak na rysunku 1, gdzie za czas trwania odpowiada rezystancja cewki przekaźnika i połączony szeregowo kondensator. W bardziej rozbudowanych układach może to być układ scalony realizujący funkcję mono- wibratora, impuls może zostać wygenerowany za pomocą mikrokontrolera z użyciem jego układów czasowych. Gniazda wtykowe GZMB80, GZMB2, GZMB4 Kontrola stanu Tradycyjny przekaźnik elektromagnetyczny, gdy cewka nie jest zasilana napięciem, ma styki zwierne w sta- Rys. 1. Najprostszy nie otwarcia, co powodowało, że obwo- ukad sterujcy dy wykonawcze można było traktować jako bezpieczne funkcjonalnie, czyli na przykład rozłączone dla elementu grzejnego. W przypadku przekaźnika bistabilnego takiego założenia nie można robić, bo w chwili inicjacji aplikacji może on być w dowolnym z dwóch stanów stabilnych. Stąd układ elektroniczny musi albo odczytać stan przekaźnika poprzez układ interfejsowy połączony ze stykami, albo jak najszybciej zresetować styki do znanej pozycji. Reset przekaźnika jest ułatwiony dzięki temu, że załączanie i rozłączanie styków nie musi być dokonywane naprzemiennie. Czyli jeśli impuls o polaryzacji dodatniej powoduje rozłączenie styków, to drugi następujący po nim taki sam impuls nie spowoduje załączenia przekaźnika, tylko utrzymanie stanu rozwarcia. W efekcie można przy uruchamianiu aplikacji wygenerować impuls wyłączający, bez względu na to, co działo się wcześniej. GZMB80 RMB841, RMB851, RM87L, RM87P GZMB2 GZMB4 Rys. 2. Poczenie przekanika bistabilnego zmikrokontrolerem Dodatkowa kontrola stanu styków wyjściowych przekaźnika bistabilnego może jednak mimo to być przydatna. Gdy rozwiązania układowe na to pozwalają, można taki sygnał traktować jako sprzężenie zwrotne pozwalające na dodatkową kontrolę obwodu wyjściowego. Na rysunku 2 pokazano przykładowy układ sterowania z zaznaczonym opcjonalnym obwodem sprzężenia zwrotnego. Przekanik bistabilny wobwodach bardzo maej mocy Impulsowy charakter przełączania przekaźnika bistabilnego, oraz dostępność wersji o napięciu znamionowym cewki wynoszącym 3 V, pozwala na jego użycie w układach elektronicznych niskomocowych, a więc zasilanych z ogniw galwanicznych o niewielkiej pojemności. Przykładem może być pokojowy regulator temperatury zawierający znakowy wyświetlacz LCD i mikrokontroler zasilany z pojedynczej baterii litowej CR2032. W takim przypadku energię niezbędną do przełączenia przekaźnika warto gromadzić w superkondensatorze. Dane kontaktowe Relpol S.A., [email protected] Dzia Sprzeday: tel. 68 479 08 22, 850 tel. 68 47 90 822, 850; [email protected] www.relpol.com.pl Elektronik poleca Nowe produkty | Ukady cyfrowe Pamici NAND Flash MLC opojemnoci 128 Gb Miniaturowe zegary RTC onapiciu zasilania od 0,9 V Samsung rozpoczyna masową produkcję pamięci NAND Flash o pojemności 128 Gb, produkowanych w procesie technologicznym 10 nm w oparciu o technologię Multi Level Cell (MLC) z zapisem 3 bitów informacji na pojedynczą komórkę. PCF85063TP to jeden z najmniejszych dostępnych na rynku zegarów RTC, zamykany w obudowie o wymiarach 3×2 ×0,75 mm. Pracuje z niskim napięciem zasilania z zakresu od 0,9 do 5,5 V, pobierając zaledwie 0,22 μA prądu (VDD=3,3 V, Tamb=25°C), dzięki czemu może znaleźć szerokie pole zastosowań w aplikacjach bateryjnych. W wewnętrznych rejestrach zapisuje wartości czasu od sekund do lat oraz zawiera funk- Układy te zapewniają szybkość transmisji danych na poziomie 400 Mbps. Umożliwią realizację kart pamięci o pojemności 128 GB i dysków SSD o pojemności przekraczającej 500 GB, co pozwoli na ich szerszą adaptację w laptopach. Firma rozpoczęła prace nad 64-gigabitowymi pamięciami MLC NAND produkowanymi w technologii 10 nm w listopadzie ubiegłego roku, tak więc wprowadzenie do masowej produkcji kolejnej wersji 128 Gb zajęło mniej niż 5 miesięcy. www.samsung.com Most USB-to-UART do urzdze zsystemem operacyjnym Android Firma FTDI Chip powiększa ofertę układów do urządzeń pracujących pod kontrolą systemu operacyjnego Android. FT312D to nowy typ mostu USB-to-UART zapewniającego komunikację między tabletami i smartfonami oraz akcesoriami USB. Stanowi zmodernizowaną wersję wprowadzonego rok wcześniej układu FT311D, zoptymalizowaną do współpracy z interfejsem UART. Obsługuje protokół USB bez ko- cję generowania przerwania co 30 lub 60 s i układ Power-on-Reset. Komunikuje się z mikroprocesorem przez interfejs I2C. Zawiera programowalne wyjście zegarowe (32,768 kHz, 16,384 kHz, 8,192 kHz, 4,096 kHz, 2,048 kHz, 1,024 kHz, 1 Hz) do współpracy z urządzeniami peryferyjnymi. Oprócz wersji podstawowej zegara, fi rma NXP ma też w ofercie dwa odpowiedniki o oznaczeniach PCF85063ATL i PCF85063BTL, zamykane w obudowach o wymiarach 2,6×2,6×0,5 mm. Zawierają one dodatkowo funkcje alarmu i timera. Komunikują się z mikroprocesorem przez interfejs odpowiednio I2C i SPI. Ceny zegarów RTC serii PCF85063 zaczynają się od 0,26 USD przy zamówieniach 10 tys. sztuk. www.nxp.com nieczności tworzenia oprogramowania fi rmware. Zawiera pamięć buforową o pojemności 5512 B w sekcji odbiorczej portu UART i 256 B w sekcji nadawczej. Obsługuje protokół Android Open Accessory i transmisję typu masowego (Bulk Transfer). Jest zamykany w 32-wyprowadzeniowych obudowach LQFP i QFN. Cena hurtowa wynosi 2,55 USD przy zamówieniach 10 tys. sztuk. Pozostałe cechy: • zgodność z USB 2.0 Full Speed, • podstawowy interfejs UART z liniami RXD, TXD, RTS#, CTS#, • linia sygnalizacyjna USB_Error, • oscylator 12 MHz współpracujący z zewnętrznym rezonatorem, • wbudowana pamięć konfiguracyjna, • wbudowana funkcja Power-On Reset, • pojedyncze napięcie zasilania 3,3 V (wejścia kompatybilne z układami 5 V), • zakres temperatur pracy od –40 do +85°C. www.ftdichip.com 114 Czerwiec 2013 Elektronik Przetworniki i sensory | Nowe Nieskompensowane czujniki cinienia 1...150 psi do montau na pytkach drukowanych produkty 4-kanaowe przetworniki C/A zinterfejsem I2C iródem referencyjnym Firma Honeywell wprowadziła na rynek serię tanich czujników ciśnienia NBP przystosowanych do montażu na płytkach drukowanych, niezawierających wewnętrznego wzmacniacza ani układu kompensacji. Są one przeznaczone dla użytkowników preferujących realizację własnego układu kompensacji, kalibracji i kondycjonowania. Zawierają wyjście mV o nieograniczonej rozdzielczości. Charakteryzują się zakresem pomiarowym od 60 mb do 10 b (1...150 psi), trwałą konstrukcją i różnymi wariantami montażu, pozwalającymi łatwo dobrać odpowiedni model czujnika do konkretnego systemu pomiarowego. Zajmują powierzchnię 7×7 mm na płytce drukowanej. Służą do pomiaru ciśnienia względnego i bezwzględnego gazów niekorozyjnych i niezjonizowanych oraz cieczy. Pracują w zakresie temperatur otoczenia od –40 do +125°C. MAX5813, MAX5814 i MAX5815 to 4-kanałowe przetworniki C/A o rozdzielczości odpowiednio 8, 10 i 12 bitów, zawierające interfejs wejściowy I2C i źródło referencyjne o programowanym napięciu równym 2,048, 2,500 lub 4,096 V. Mogą też korzystać z zewnętrznego napięcia referencyjnego. Pracują z napięciem zasilania od 2,7 do 5,5 V, pobierając około 3 mW mocy. Po włączeniu napięcia zasilającego napięcie wyjściowe MAX5813/4/5 jest automatycznie zerowane, co zapewnia bezpieczną pracę w układach sterowania zaworów i innych elementów wykonawczych. Aktualizowanie napięć wyjściowych wszystkich wewnętrznych przetworników odbywa się równocześnie. Wewnętrzne rejestry mogą być zerowane asynchronicznie. Wszystkie przetworniki zawierają buforowane wyjście napięciowe o nieliniowości całkowej ±1 LSB. Gwarantują monotoniczną charakterystykę w całym zakresie dopuszczalnych parametrów pracy. Są przewidziane do pracy w szerokim zakresie temperatur otoczenia od –40 do +125°C. www.ttieurope.com www.maxim-ic.com Niskoprofilowy czujnik obrazu CMOS orozdzielczoci 13 MP Dwunastobitowy magnetyczny koder przesunicia liniowego Toshiba Electronics Europe wprowadza do oferty niskoprofi lowy czujnik obrazu CMOS oznaczony symbolem TCM9930MD, charakteryzujący się rozdzielczością 13 megapikseli i grubością obudowy wynoszącą zaledwie 4,7 mm. Jest to czujnik zaprojektowany do zastosowań w urządzeniach bateryjnych o płaskiej konstrukcji, głównie w smartfonach i tabletach. Oprócz matrycy zawiera układ LSI do wstępnego przetwarzania obrazu, zapewniający korekcję rozdzielczości na brzegach matrycy bez konieczności stosowania rozbudowanego układu optycznego. Co więcej, sama matryca została w ykonana w technologii flip chip pozwalającej zmniejszyć grubość obudowy i masę układu. TCM9930MD jest czujnikiem formatu 1/3,07” o rozmiarach piksela 1,12 μm. Jego wymiary wynoszą 8,5×8,5×4,7 mm. iC-MHL200 to kolejny w ofercie firmy iChaus magnetyczny koder przesunięcia liniowego. Charakteryzuje się 12-bitową rozdzielczością na każdy okres sygnału magnetycznego, co w przypadku podziałki 4-milimetrowej odpowiada długości poniżej 1 μm. Sygnał pomiarowy jest wyprowadzany w formacie inkrementalnym (A, B, Z) i komutacyjnym (U, V, W) za pośrednictwem interfejsu RS-422. Dodatkowy interfejs BiSS-C jest przewidziany zarówno do wyprowadzania danych, jak i do konfiguracji układu. Dane konfiguracyjne są zapisywane w OTP-ROM. iC-MHL200 pracuje z częstotliwością taktowania interfejsu 8 MHz, co przy pełnej 12-bitowej rozdzielczości oznacza maksymalną szybkość przesuwu głowicy pomiarowej równą 8 m/s. Jest zamykany w obudowie TSSOP-20. Pracuje w szerokim zakresie temperatur otoczenia od –40 do +125°C. www.toshiba-components.com www.ichaus.com Elektronik Czerwiec 2013 115
