Was Entwickler wissen müssen Application Guide · M it ihren ausführlichen Applika -...

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D 19067 ∙ November 2015∙ www.elektronik-industrie.de

Was Entwickler wissen müssen

2015

Wir zeigen den Weg zu Applikationsschriften

Application Guide

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www.elektronik-industrie.de

Mit ihren ausführlichen Applika-tionsschriften, den fundierten Whitepapern und umfangrei-

chen Produktdatenblättern geben viele Hersteller den Entwicklern eine prakti-sche Hilfe an die Hand. Hier erklären sie, wie man ihre Bauteile zu typischen Anwendungen kombiniert, welche Mess-technik sich für welche Aufgabenstellung eignet und wie sich das alles auf die Fer-tigung auswirkt. Dabei ist der Fundus an Application Notes und Co. so reichhaltig, dass manche Perle unterzugehen droht.

Als Rettungsanker stellt die Redaktion der elektronik industrie seit 2005 den Appli-cation Guide zusammen. In der aktuellen Ausgabe präsentieren 22 Firmen insge-samt 45 Application Notes, die ein breites Spektrum an Produkten und Technologi-en, Branchen und Anwendungen abde-cken. Wer durch die Ausgabe blättert, wird Themen und Lösungen finden, nach denen er vielleicht gar nicht gesucht hätte, die ihm aber bei seinen Projekten und Aufga-ben helfen. Um das Finden zu vereinfa-chen, haben wir die wesentlichen Aspek-te der Application Notes kompakt auf deutsch zusammengefasst.

Die kompletten Paper finden Sie dann auf unserer Online-Plattform www.all-elec-tronics.de, und zwar am besten mithilfe der infoDIREKT-Nummer. Einfach in das Suchfeld eintippen, schon sehen Sie unse-re deutschsprachige Zusammenfassung mit einem Link zur Original-Applikati-onsschrift. Dieses Paper ist in den meisten Fällen englischsprachig und kann viele dutzend Seiten PDF umfassen.

Da sich Projekte ändern und Entwickler immer wieder vor neuen Aufgaben stehen, archivieren viele den Application Guide und blättern ihn immer dann durch, wenn sie neue Inspirationen suchen oder eine konkrete Lösung brauchen. Die einzelnen Zusammenfassungen können Sie auch direkt auf www.all-electronics.de suchen, und wer lieber die PDF-Fassung des Appli-cation Guide aufhebt, findet diese in unse-rem Heft-Archiv auf www.elektronik-industrie.de. Wie auch immer: Ich wün-sche Ihnen viel Erfolg bei Ihren Entwick-lungsprojekten!

Editorial

editorial

Finden, nicht suchen

von Dr.-Ing. Achim Leitner

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Energiemessung, Smart-Sensor,

DC/DC-Wandler, Lichteffektmodul

Texas Instruments

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November 2015

Digital- iC

11 Fahrerassistenzsysteme helfen Leben rettenBilderkennungstechnik für ADAS

11 Fehlerkorrektur einfach gemachtNAND-Flash-Speicher

15 Leistungsstark und energieeffizientDSP für Mobilanwendungen

16 Digitale Isolatoren verstehen und anwendenFunktionale Sicherheit

EmbEDDED

15 Entwicklungsboard Smart- EverythingIoT-Anbindung über Sigfox

15 Referenz-Designs unterstützen EntwicklerSchneller am Ziel

FErtigungstEChnik

12 Vorteile, Methoden und VerfahrenPapierlose Fabrik

12 Effizienter durch TransparenzFertigungsprozesse

ElEktromEChanik

06 Ansprechend und sicherAluminiumgehäuse für Elektronik

06 Schutz und WärmeableitungKleingehäuse für Einzelplatinen

06 Sichere SignalübergabeMiniatur-PCB-Steckverbinder

06 Anwendungsspezifisch wählenWärmeleitmaterialien

13 Spezifikationen von Reed-Relais verstehenKleinsignale schalten

17 Frei im Design, einfach in der MontageLeiterplatten-Anschlussklemmen

17 Störfest und emissionsarmUSB 2.0 mit solider EMV

hF-tEChnik

07 Für Mikrowellenanwendungen und FunksystemeHF-Breitbandmischer

lE istungsElEktronik

11 Leistungselektronik für AutomotivePower-MOSFETs

11 Moderne Leistungs-MOSFETsLeitfaden

mEss- unD PrüFtEChnik

08 Weiterentwicklung des MobilfunksLTE-Advanced

08 Radar-Wellenformen für die IndustrieAutomotive, Aerospace und MIL

08 Hochauflösende Messungen bis 16 BitOszilloskope mit HD-Option

08 Wellenformen erzeugen und analysierenBreitbandsignale im mm-Bereich

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elektronik industrie 11A/2015 5www.elektronik-industrie.de

November 2015

12 Fehlerkorrektur bei HF-MessungenSimulation und Messung

12 PCIe-Protokolle erfolgreich validierenTipps zur Validierung

13 Frequenzgang von Audio-komponentenVektor-Netzwerk-Analysator

13 Anspruchsvoll, vielseitig, modularTest- und Messsysteme

14 Adapterbox für MessleitungenAnpassungskünstler

14 Schnelldruckklemmen für VierleitermessungAnschlusstechnik

16 Boundary-Scan in Testsysteme integrierenTestautomatisierung

17 LED-Versorgung mit integriertem MOSFETKonstantstrom-PWM-Schaltregler

Passive Bauelemente

09 Robust durch DrahtanschlüsseGoldmax-Keramikkondensatoren

09 Sicherer Betrieb bis 200 °CVergoldete Kondensatoranschlüsse

09 Automotive-qualifiziertPolymer-Elektrolytkondensatoren

09 Für HochvoltanwendungenRobuste PHS-Kondensatormodule

sensorik

07 Digitalisiert und linearisiert 20 EingängeTemperatursensor-IC

10 Isoliertes RS-232-MessmodulDrei-Phasen-Energiemessung

10 Funkmodul für Feuchte und TemperaturSmart-Sensors-Modul

07 13

16 Motorantriebe optimiert regelnStromwandler-Familie

stromversorgungen/ iC

07 Effizient und emissionsarmDC/DC-Konverter

07 Ladungsverteilung in Blei batteriestapelnAutonomes Balancer-IC

10 Galvanisch entkoppelte 60 mWDC/DC-Wandlermodul

13 Phasenreserve von Spannungs reglernNicht-invasive Messmethode

16 Netzteile für medizinische Geräte auslegenMedizintechnik

oPto/leD

10 Blink- und Lauflichter fürs AutoLichteffektmodul für 12 LEDs

15 Treiber für LED-BeleuchtungenRichtlinien und Auswahlhilfe

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6 elektronik industrie 11A / 2015 www.elektronik-industrie.de

Application Guide 2015

Kleingehäuse für EInzelplatinenSchutz und WärmeableitungAluminiumkleingehäuse (AKG) mit integrierten Befestigungslaschen im unteren Halbschalenprofil eignen sich für freistehende Geräte oder zur Wand- und Deckenmontage. Leiterplatten bis 160 mm Breite kön-nen in den seitlichen Führungsnuten oder über unterschiedliche Ein-pressverbinder fixiert werden. Letztere garantieren eine starre und elektrisch wie auch thermisch leitende Verbindung zum Gehäuse. Für eine bessere Entwärmung elektronischer Baugruppen mit hoher Integ-rationsdichte bieten sich Gehäuseteile mit außenliegenden Kühlrippen an. AKG sind für sechzehn unterschiedliche Europakarten in sechs Län-gen sowie naturfarbig oder schwarz eloxiert erhältlich. Alle Gehäuse-teile lassen sich individuell mechanisch bearbeiten und bedrucken.

Fischer Elektronik

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Aluminiumgehäuse für ElektronikAnsprechend und sicherTubusgehäuse (TUS) aus stranggepressten Aluminiumprofilen in un-terschiedlichen Querschnitten sind universell einsetzbar, individuell anpassbar, einfach in der Montage, leicht, robust und gut im Preis-/Leistungs-Verhältnis. Mit optionaler TPE-Dichtung schützen die elo-xierten Gehäuse gemäß IP67 vor Staub und Nässe und schirmen bei Verwendung spezieller EMV-Dichtungen in Verbindung mit einer lei-tenden Gehäuseoberflächenbeschichtung elektromagnetische Störun-gen ab. Die Deckelplatten lassen sich individuell gestalten und werden mithilfe selbstschneidender Torx-Schrauben stirnseitig verschraubt. Führungsnuten im Gehäuseinneren ermöglichen eine waagerechte oder senkrechte Aufnahme von 1,6 und 2,0 mm dicken Leiterplatten. Nach kundenspezifischen Farbvorgaben ist das Gehäusedesign um Kunststoffrahmen und -nutleisten aus PC und ABS erweiterbar.

Fischer Elektronik


WärmeleitmaterialienAnwendungsspezifisch wählenUnter vielfälltigsten Wärmeleitmaterialien (Thermal Interface Material, TIM) müssen Entwickler anwendungsspezifisch sorgfältig auswählen. Gutes Wärmemanagement ist notwendig für eine sichere Funktion und lange Lebensdauer elektronischer Bauteile. Wärmeleitmaterialien wie Pasten, Kleber und Folien verhindern Lufteinschlüsse bei den Übergängen zwischen elektronischem Bauteil und Kühlkörper und stellen einen guten Wärmeübergang sicher. Faktoren wie Befesti-gungsart, Verarbeitung, Austauschbarkeit, elektrische Durchschlags-festigkeit, mechanische Belastung und Geometrie sowie die Wärme-leitfähigkeit des Materials und der Temperaturbereich spielen eine Rol-le bei der Auswahl. Der Leitwert von Wärmeleitpasten beispielsweise variiert von 0,61 bis 10 W/mK. Der Temperaturbereich für den Einsatz von Wärmeleitmaterialien ersteckt sich von -40 bis 500 °C.

Fischer Elektronik


Miniatur-PCB-SteckverbinderSichere SignalübergabeFiligrane Kunststoffkörper und Metallkontakte miniaturisierter Steck-verbinder müssen mechanisch robust sein und die elektrischen Anfor-derungen im Betrieb sicherstellen. Leiterplattensteckverbinder mit Rastermaß 2,0 und 1,27 mm gewinnen zunehmend an Bedeutung und eignen sich insbesondere für den Kleinsignalbereich und zur Daten-übertragung. Spezielle flüssigkristalline Polymere stellen beim Isolier-körper mit zum Teil nur wenige zehntel Millimeter dünnen Wandstär-ken die mechanische Belastbarkeit sicher und sind auch bei SMT-Löt-temperaturen von 260 °C standhaft. Verglichen zum 2,54-mm-Raster reduziert sich bei den Miniatursteckverbindern durch kleinere Kontakt-querschnitte und geringere Isolationswiderstände die Strom- und Spannungsbelastbarkeit der Kontakte. Kontaktfedern aus Zinn-Bron-ze- oder Kupfer-Beryllium-Legierungen weisen gute Leitwerte und Fe-dereigenschaften auf, starre Stiftkontakte bestehen aus Messing.

Fischer Elektronik


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DC/DC-KonverterEffizient und emissionsarmAn Eingangsspannungen von 3,4 bis 42 V leistet der Synchron-Ab-wärts-Schaltregler LT8640 ausgangsseitig 5 A bei 3,3 V mit einem Wir-kungsgrad von bis zu 95 %. Dank der Spread-Spectrum-Frequenzmo-dulation weist die Silent-Switcher-Serie selbst bei der hohen Schaltfre-quenz von 2 MHz nur sehr geringe Störemissionen auf. Bei einer Schaltfrequenz von 1 MHz erreicht der LT8640 sogar einen Wirkungs-grad von 96 %. Seine Dropout-Spannung ist unter allen Bedingungen sehr niedrig, sie beträgt bei 1 A nur 100 mV. Der Baustein eignet sich ideal für Anwendungen der Automobil- und Industrieelektronik. Die Current-Mode-Topologie sorgt für kurze Einschwingzeiten und gute Regelschleifenstabilität. Bei niedrigen Ausgangsströmen gewährleistet der Burst-Mode einen guten Wirkungsgrad.

Linear Technology


HF-BreitbandmischerFür Mikrowellenanwendungen und FunksystemeAls doppelt-symmetrischer Mischer arbeitet der LTC5549 im Frequenz-bereich von 2 GHz bis 14 GHz wahlweise als Abwärts- oder Aufwärtsmi-scher. Der integrierte Lokaloszillator (LO) kommt mit 0 dBm Eingangs-pegel ohne Vorverstärker aus, er enthält einen zuschaltbaren Fre-quenzverdoppler und ermöglicht eine ZF-Bandbreite von bis zu 6 GHz. Weitere Besonderheiten sind hohe Linearität, nur 0,2 µs Einschaltver-zögerung und sehr gute Isolation zwischen den 50-Ohm-Ports, was Si-gnalübersprechen und externen Filteraufwand minimiert. Der LTC5549 eignet sich für zahlreiche-Mikrowellen-Anwendungen wie Richtfunk, LTE-Advanced-Basisstationen, Satellitenfunk, Radarsysteme, X-Band- und Ku-Band-Transceiver sowie Messgeräte.

Linear Technology


Autonomes Balancer-ICLadungsverteilung in BleibatteriestapelnVier gestapelte 12-V-Bleibbatterien kann der Ladungsmanager LTC3305 ohne zusätzliche Steuerschaltungen ausbalancieren. Zwi-schen Batterien mit unterschiedlichem SOC wird durch abwechselndes Parallelschalten einer Hilfsbatterie Ladung in kleinen Portionen umver-teilt bis alle Batterien die gleiche Spannung haben. Der Chip enthält al-le dafür benötigten Funktionsblöcke und ist mit Treibern für externe Hochspannungs-NFETs kaskadierbar für den Einsatz in Hochvolt-Batte-riestapeln. Ideale Anwendungsbereiche sind Notstromversorgungen in der Telekommunikation, Elektroautos und Beleuchtungssysteme. La-dungsschlussspannung, Unter- und Überspannungsschwellen sowie die Betriebsarten „kontinuierlich“ oder „Timer“ sind programmierbar.

Linear Technology


Temperatursensor-ICDigitalisiert und linearisiert 20 EingängeSpeziell für Temperaturmessungen entwickelt, digitalisiert der LTC2983 mit drei 24-Bit-Delta-Sigma-ADCs und einer internen Refe-renzspannung mit 10 ppm/°C simultan Ausgangssignale von RTDs, Thermoelementen, Thermistoren und externen Dioden mit einer Ge-nauigkeit von 0,1 °C an insgesamt 20 Analogeingängen. Der Baustein ist rauscharm und bietet Stimulus- und Steuerfunktionen für diverse Sensortypen, wie auch passende Algorithmen und Linearisierungs-funktionen. Er besitzt eine automatische Burn-Out-, Kurzschluss- und Fehlererkennung. Die SPI-Schnittstelle ist mit fast allen digitalen Syste-men kompatibel. Ein umfassendes Software-Support-System ermög-licht eine schnelle und einfache Konfiguration.

Linear Technology


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Automotive, Aerospace und MILRadar-Wellenformen für die IndustrieDas Whitepaper stellt die in kommerziellen Radarsystemen genutzten Wellenformen vor und behandelt dabei Branchen wie Luftfahrt, Vertei-digung und Automobiltechnik. Letztere nutzt Radar immer mehr für Fahrerassistenz- und Safety-Systeme. Dabei kommen Puls- und Puls-Doppler-Signale ebenso zum Einsatz wie kontinuierliche Wellenformen oder Frequenzumtastung (FSK, Frequency Shift Keying). Außerdem stellt das Paper Radar-Trends vor, die spezielle Anforderungen erfüllen. Um die komplexen Wellenformen berechnen zu können, sind vermehrt High-End DSPs (Digital Signal Processor) und direkte Signalsynthese (DDS, Direct Digital Synthesis) im Einsatz. AESA-Antennen (Active Elec-tronically Scanned Array) brauchen für das Beamforming viel Rechen-leistung. Die Mess- und Prüftechnik muss mit den Fortschritten der Ra-dar-Technologie Schritt halten: Rohde & Schwarz stellt Geräte vor, um die Radar-Sinale zu erzeugen, zu messen und auszuwerten.

Rohde & Schwarz

infoDIREKT 702ag1115infoDIREKT 701ag1115

Breitbandsignale im mm-BereichWellenformen erzeugen und analysierenDigital modulierte Breitbandsignale im V-Band und darüber zu erzeu-gen und zu messen ist eine Herausforderung, die sich üblicherweise nur mit einem Satz aus mehreren Messgeräten bewerkstelligen lässt. Rohde & Schwarz erklärt in der 23-seitigen Applikationsschrift, wie man die Signalerzeugung vereinfacht, und erklärt dabei auch die Messtechnik und die Signalanalyse. Aktuelle Signal- und Spektrumana-lysatoren wie der R&S FSW67 untersuchen V-Band-Signale bis hinauf zu 67 GHz ohne externe Frequenzwandler. Die Option R&S FSW-B2000 kann eine Modulationsbandbreite von bis zu 2 GHz abdecken. Die Ap-plication Note kombiniert das 20-GHz-Modell des SMW200A mit bis zu 2 GHz Modulationsbandbreite mit einem Tabor WX2182C als Funkti-onsgenerator und vergleicht mehrere Oszilloskope, Signal- und Spekt-rumanalysatoren mit verschiedenen Optionen. Das Paper erklärt wich-tige Grundlagen der Signalerzeugung.

Rohde & Schwarz


Oszilloskope mit HD-OptionHochauflösende Messungen bis 16 BitMit den High-Definition-Optionen RTO-K17 und RTE-K17 erhöht Rohde & Schwarz die vertikale Auflösung seiner Oszilloskope auf bis zu 16 Bit. Zusammen mit dem hochwertigen Analog-Frontend der RTO- und RTE-Oszilloskope können Anwender eine ganze Reihe von Applikatio-nen exakt analysieren. Um zum Beispiel exakte Leistungsmessungen in Schaltnetzteilen zu ermöglichen, muss das Oszilloskop die Spannun-gen im ein- und im ausgeschalteten Zustand erfassen. Die dynamische Bandbreite der typischen 8-Bit-Auflösung ist zu gering, da die Span-nungsunterschiede mehrere Hundert Volt betragen können. Auch die Analyse von amplitudenmodulierten HF-Signalen mit kleinem Modula-tionsindex braucht eine hohe vertikale Auflösung; solche Signale fin-den sich zum Beispiel in Radarsystemen. Das Whitepaper erklärt Para-meter wie SNR (Signal-to-Noise Ratio) und ENOB (Effective Number Of Bits) und erklärt, wie der HD-Modus funktioniert.

Rohde & Schwarz


LTE-AdvancedWeiterentwicklung des MobilfunksMit LTE (Long Term Evolution) hat die Mobilfunkbranche einen enor-men Schub erfahren: LTE wurde mit Release 8 der 3GPP-Spezifikatio-nen geboren (3rd Generation Partnership Project), inzwischen ist Re-lease 12 aktuell. Rohde & Schwarz erklärt in diesem 60-seitigen White-paper die Grundlagen und Neuerungen seit LTE-Advanced (3GPP-Re-lease 10) und geht ausführlich auf die neuen Technologien ein. Dazu zählen Verbesserungen für kleine Funkzellen, Device-to-Device-Kom-munikation (D2D), das Zusammenspiel zwischen WLAN und 3GPP, he-terogene Netzwerke (Hetnet), Smart Congestion Mitigation (SCM), Neuerungen beim RAN (Radio Access Network) für M2M-artige Daten-transfers, Kooperationsmöglichkeiten per TDD-FDD (Time/Frequency Division Duplexing), Enhanced Interference Mitigation & Traffic Adapti-on (eIMTA), MIMO-Downlinks und Netzabdeckung, Unterstützung für das Beidou-Navigationssystem und Inter-eNB CoMP.

Rohde & Schwarz

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Vergoldete KondensatoranschlüsseSicherer Betrieb bis 200 °CFür höhere Zuverlässigkeit und bessere Langzeit-Performance bei ho-hen Betriebstemperaturen hat Kemet Hochtemperatur-Keramikkon-densatoren der Serien HT 200 °C oder HV-HT 200 °C mit C0G-Dielektri-kum entwickelt. SE Spezial-Electronic bietet die oberflächenmontier-baren Bauteile in optionaler Ausführung mit Goldanschlüssen, die ei-nen sicheren Betrieb bei Betriebstemperaturen bis 200 °C gewährleis-ten, denn die Verwendung einer Reinverzinnung oder Zinn-Blei-Be-schichtung könnte die langfristige Leistungsfähigkeit oder die Einhal-tung von RoHS-/ REACH-Richtlinien beeinträchtigen. Die Goldbe-schichtung mit Dicken von 5 µm (1,97 µin) bis 254 µm (100 µin) erleich-tert die Montage mittels Drahtbonding, leitfähigen Klebeverbindun-gen (Epoxid-Bonding) und anderen Methoden der Lötbefestigung. Per Anfrage an [email protected] lassen sich ausführliche Informationen und Muster anfordern.

SE Spezial-Electronic


Goldmax-KeramikkondensatorenRobust durch DrahtanschlüsseRadial bedrahtete Mehrschicht-Keramikkondensatoren (MLCC) der Se-rie Goldmax von Kemet eignen sich optimal für den Einsatz in rauen, stark vibrierenden Umgebungen. SE Spezial-Electronic liefert die Bau-steine mit Nennspannungen bis 630 V

DC und Kapazitätswerten von ma-

ximal 10 µF wahlweise mit COG- oder temperaturstabilem X7R-Dielek-trikum. Ein weiter Betriebstemperaturbereich von -55 bis +125 °C er-möglicht den Einsatz in Applikationen wie industriellen Stromversor-gungen, Steuerungs- und Überwachungsschaltungen für den Automo-tive-Bereich, Temperatursensoren, LED-Beleuchtungen oder Elektro-motoren. Die unipolaren Keramik-Kondensatoren lassen sich auch nachträglich sehr leicht in bestehende Strukturen integrieren. Detail-informationen und Muster der RoHS-und REACH-konformen Bauteile sind auf Anfrage an [email protected] erhältlich.



Robuste PHS-KondensatormoduleFür HochvoltanwendungenSE Spezial-Electronic hat PHS-Kondensatormodule der Serie M550/M551 von Kemet im Lieferprogramm. Die in einem stabilen Epoxy-Ge-häuse parallel verschalteten Polymer-Hermetic-Seal-Kondensatoren vom Typ T550/T551 (bei Bedarf einzeln verfügbar) wurden für Einsatz-bereiche wie Telekommunikation, Militär, Luft- und Raumfahrt entwi-ckelt, die hohe Spannungen und Kapazitätswerte erfordern. Mit robus-ter Anode und stabilem mechanischen Aufbau eignen sie sich für Ab-wärts-/Aufwärtswandler, Filter, Hold-Up-Kondensatoren und andere Anwendungen mit Einschaltstromspitzen oder hoher Wechselstrom-belastung. Weitere Besonderheiten: sehr niedriger ESR-Wert sowie ver-besserter Kapazitätserhalt bei hohen Frequenzen und tiefen Tempera-turen. Die Einzelkomponenten sind nach DLA Drawing 13030-Richtlini-en für Luft-/Raumfahrt-Anwendungen qualifiziert. Datenblätter und Muster sind auf Anfrage an [email protected] erhältlich.



Polymer-ElektrolytkondensatorenAutomotive-qualifiziertDie Automotive-qualifizierten Polymer-Elektrolytkondensatoren der Serie T591 von Kemet zeichnen sich aus durch hohe Stabilität und Be-ständigkeit auch bei rauen Umgebungsbedingungen. Über SE Spezial-Electronic sind diese KO-CAPs mit maximal 330 µF Kapazität und 50 V Nennspannung zu beziehen. Weitere Merkmale: weiter Temperaturbe-reich von -55 °C bis + 125 °C, sehr niedriger ESR-Wert und geringer Ka-pazitätsverlust bei höheren Frequenzen. Die KO-CAPs lassen sich an 12- oder 24-V-Stromschienen montieren und eignen sich für Netzteil-entkopplungen oder als Filter in Applikationen, die hohen Temperatu-ren oder hoher Luftfeuchtigkeit ausgesetzt sind. Typische Einsatzberei-che sind Automobilelektronik, Transportwesen, Telekommunikation, Industrieelektronik und Avionik. Sie erfüllen die AEC-Q200-Richtlinien sowie den EIA-Standard 535BAAC und sind RoHS-konform. Muster und weitere Informationen kann man über [email protected] anfordern.



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Smart-Sensors-ModulFunkmodul für Feuchte und TemperaturTIDA-00484 erfasst Temperatur und Luftfeuchtigkeit, versendet die Daten als Netzwerkknoten per Funk unterhalb von 1 GHz und arbeitet dank seiner Ultra-Low-Power-Technologie mehr als zehn Jahre mit ei-ner einzigen Knopfzelle. Der DC/DC-Boost-Converter (TPS61291) ver-sorgt einen Nano-Power-System-Timer (TPL5111), welcher alle anderen Komponenten steuert. Ein Ultra-low-leakage-load-switch (TPS22860) versorgt ein Feuchte-Temperatur-Messmodul (HDC1000) und einen ARM-Controller mit Funkeinheit (CC1310). Die System-Wakeup-Inter-valle sind konfigurierbar, die Ruhestromaufnahme ist mit 270 nA ext-rem gering. Für die relative Luftfeuchte liegt die Genauigkeit bei ±3 %, für Temperatur bei ±0,2 °C. TI liefert umfangreiche Informationen zum Messmodul sowie Designtechniken und Testergebnisse für einen schnellen Einstieg des Entwicklers. Anwendungsbereiche sind Indust-rie, IoT, Gebäudeautomation, HVAC und batteriebetriebe Geräte.

Texas Instruments


Drei-Phasen-EnergiemessungIsoliertes RS-232-MessmodulDas Energiemessmodul TIDA-00601 erreicht 0,5 % Genauigkeit, digita-lisiert Ströme und Spannungen von Drei-Phasen-Systemen und gibt diese sowie weitere errechnete Leistungsparameter über ein LCD oder eine isolierte RS-232-Schnittstelle (ISO7320x, TRS3232) aus. Kapazitiv isolierte Delta-Sigma-Modulatoren (AMC1304M05) wandeln die analo-gen Strom-Shunt-Messwerte in digitale Bit-Ströme um. Digitale Sigma-Delta-Filter bereiten diese Bit-Ströme im Drei-Phasen-Leistungsmess-

baustein MSP430F67641 auf. Dieser digitalisiert die drei Phasenspannungen und er-rechnet mithilfe der TI-Ener-gie-Bibliotheken-Firmware si-multan weitere Messgrößen wie RMS-Werte der Ströme und Spannungen sowie Wirk-leistung, Blindleistung, Ener-gie, Leistungsfaktor und Fre-quenz. Ein Design-Guide auf der TI-Webseite stellt den kompletten Messtechnik-Quellcode als herunterladbare ZIP-Datei zur Verfügung.

Texas Instruments


Lichteffektmodul für 12 LEDsBlink- und Lauflichter fürs AutoZur Lichteffektdemonstration für beispielsweise Fahrzeugbremsleuch-ten oder -blinker, bietet sich das LED-Lauflicht-Modul TIDA-00336 als kostengünstiges Referenz-Design an. Das Schieberegister TLC6C5912 hat zwölf Open-Drain-DMOS-Transistor-Ausgänge und treibt LEDs mit bis zu 50 mA an maximal 40 V. Es hat einen thermischen Überlastungs-schutz und schaltet für eine bessere EMV mit moderater Flankensteil-heit. Zwei 555-Timer im Baustein TLC556 steuern mit voreingestellten Taktraten Laufrichtung und -geschwindigkeit im Schieberegister. Die periodischen LED-Leuchtmuster sowie die Anzahl der aktiven LEDs

sind durch den Anwender manuell über Jumper und Schalter sowie weitere Beschaltung konfigurier-bar. Das Modul arbeitet eingeschränkt ab 3,3 V, ist ab 5 V voll funktionsfähig und verkraftet Span-nungseinbrüche beim Fahrzeugkaltstart. Für den Betrieb sind weder Mikro-controller noch Steue-rungs-Software erforder-lich.

Texas Instruments


DC/DC-WandlermodulGalvanisch entkoppelte 60 mWDas Referenz-Design und Evaluation-Board TIDA-00349 ist ein isolier-tes DC/DC-Wandler-Modul für Kleinverbraucher bis 60 mW. Eingangs-spannungen von 3 bis 5,2 V werden bei 50 kHz Taktfrequenz ungere-gelt etwa 1:1 auf den Ausgang mit maximal 10 mA übertragen. Die pri-märseitige Halbbrücken-Topologie des Ladungspumpen-Treibers TPS60402 und die sekundärseitige Schottky-Dioden-Gleichrichtung verringern Verluste und erreichen bei 5 V Eingangsspannung und Aus-gangsströmen zwischen 1 und 10 mA Wirkungsgrade von 80 bis 86 %. Die Open-Loop-Steuerung kommt ohne Optokoppler aus und benötigt bei Bedarf nachgeschaltete Ausgangsspannungsregler. Mit Abmessun-gen von etwa 5,6 cm x 2,5 cm lässt sich die einseitig bestückte Platine hardware-seitig flexibel konfigurieren. Sie eignet sich für vielfältige Anwendungen in der Gebäude- und Prozessautomatisierung sowie für 20-mA-Stromschleifen-Transmitter und mobile Messtechnik.

Texas Instruments


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elektronik industrie 11A / 2015 11www.elektronik-industrie.de


Power-MOSFETsLeistungselektronik für AutomotiveNeue Chiptechnologien erreichen höhere Wirkungsgrade sowie mehr Stabilität und Zuverlässigkeit in kleineren Bauformen. Trench-Gate-Prozesse wie UMOS 8 sind heute Standard in der Fertigung von Leis-tungs-MOSFETs. Die Chip-/Die-Flächen weisen einen geringen Durch-lasswiderstand R

DS(ON) sowie eine niedrige Gate-Kapazität aus und er-

möglichen eine Strombelastbarkeit von bis zu 200 A. Zusammen mit hochintegrierten Gate-Treiber-ICs bieten sie einen zuverlässigen und platzsparenden Ersatz für herkömmliche elektromechanische Relais. In einem kostenlosen Download des E-Books erfahren Sie, wie neue Halbleiterprozesse leistungsfähigere MOSFETs ermöglichen und wie die Gehäuseweiterentwicklung eine höhere Zuverlässigkeit und Strom-belastbarkeit erreicht und kleinere Leistungs-MOSFETs ermöglicht.

Toshiba


Bilderkennungstechnik für ADASFahrerassistenzsysteme helfen Leben rettenVon Spurhalteassistenten bis hin zur Fußgänger- und Objekterkennung ermöglichen Fahrerassistenzsysteme (ADAS) den Fahrzeugherstellern, Anforderungen nach Euro-NCAP zu erfüllen. Toshiba hat eine Bilder-kennungs-Prozessorarchitektur entwickelt, die mittels umfangreicher Hardware und Firmware die Ausführung regelmäßig genutzter Algo-rithmen rationalisiert. Eine skalierbare Architektur kann die zunehmen-de Zahl gleichzeitig laufender Anwendungen bedienen und die strengsten Protokolle für Rundumsicht-orientierte Fahrerassistenzsys-teme einhalten. Eine Abhandlung über Toshibas neueste Bilderken-nungs-Prozessorarchitektur in Fahrerassistenzsystemen erörtert neue Euro-NCAP-Anforderungen, zeigt wie CoHOG eine akzeptable Strom-aufnahme erreicht, wie die Prozessorarchitektur denStromverbrauch verringert und die Fußgängererkennung 50-fach beschleunigt und wie ADAS-Systeme Bildbibliotheken-unbekannte Objekte erkennen.

Toshiba


LeitfadenModerne Leistungs-MOSFETsFür die meisten Entwickler ist der MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) die Grundlage des Leistungselektronik-Designs. Dieser Baustein erweist sich von unschätzbarem Wert, um die notwen-digen Schaltfunktionen in allen Arten von Elektronik-Hardware durch-zuführen. Bei der Vielzahl erhältlicher Bausteine wird die Wahl des rich-tigen Modells oft zu einer Herausforderung. Dieser Leitfaden be-schreibt die wichtigsten Faktoren, die bei der Auswahl von Leistungs-MOSFETs zu berücksichtigen sind. Im Download des Whitepapers er-fahren Sie mehr über den grundlegenden Aufbau von Leistungs-MOS-FETs sowie die wesentlichen Faktoren, die zur Eignung eines MOSFETs herangezogen werden. Auch der Einfluss des Gehäuse auf Funktion und Wärmeableitung des MOSFETs sowie die Auswirkung des MOSFET-Trench-Design auf seine Leistungsfähigkeit werden diskutiert.

Toshiba


NAND-Flash-SpeicherFehlerkorrektur einfach gemachtDie Strukturen bei der Fertigung von NAND-Flash-Speicher werden im-mer kleiner und die Kosten pro Gbit fallen dramatisch. Je kleiner die Zellen, desto anfälliger sind sie für die Belastung bei Schreib-/Löschzy-klen. Dies kann zu veränderten oder sogar beschädigten Zellen führen. Neue Technologien erfordern daher eine bessere Fehlerkorrektur (ECC, Error Correction Code), um die gewünschte Datenintegrität zu gewähr-leisten. In einem kostenlosen E-Book erklärt Toshiba Vorteile der BE-NAND-Flash-Speicher mit im Chip integriertem ECC und wie sich damit ein herkömmlicher SLC-NAND-Flash-Speicher ersetzen lässt. Wie BE-NAND den Austausch oder eine Anpassung des Host Controllers erüb-rigt und wie sich die zu erwartende Lebensdauer von Systemen verlän-gert und gleichzeitig Kostenvorteile durch die neue NAND-Technik er-geben wird ebenfalls erörtert.

Toshiba


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FertigungsprozesseEffizienter durch TransparenzWas nicht sichtbar ist, kann man nicht messen und somit auch nicht verbessern: Manufacturing Excellence kann nur durch Transparenz der Fertigungsprozesse entstehen. Fertigungstransparenz ist eine Grund-voraussetzung, wenn man zu den besten Herstellern zählen möchte. Diese haben einfachen und sofortigen Einblick in Produkt-, Prozess-, Qualitäts-, Test- und Materialinformationen des gesamten Fertigungs-prozesses. Die Vorteile eines solchen Einblicks sind auch anderen Ferti-gungsbetrieben bekannt und dennoch erreichen viele dieses Ziel nur schwer. Dieses White Paper identifiziert die Grundelemente der Infor-mationstransparenz und untersucht die unterschiedlichen technischen Ansätze zur Erreichung einer solchen transparenten Fertigung. Schließlich werden die wirtschaftlichen Auswirkungen der unter-schiedlichen Ansätze verglichen.

Aegis


Papierlose FabrikVorteile, Methoden und VerfahrenDurch die Einführung einer wirklich papierlosen Umgebung – und hierbei ist mehr als lediglich der Einsatz von PDFs gemeint – kann eine Fabrik Erträge, Qualität und Rückverfolgbarkeit erhöhen und gleichzei-tig Kosten reduzieren und die Risiken, die durch fehlerhafte oder schlecht kontrollierte Dokumentation entstehen, beseitigen. Dieser Ar-tikel untersucht die Vorteile eines papierlosen Systems sowohl für alle im Prozess beteiligten Parteien als auch für das Unternehmen. Der Arti-kel beschreibt außerdem, welche Methoden und Verfahren eingesetzt werden, um eine wirklich papierlose Umgebung zu erreichen, bei der Dateien nicht nur angesehen werden, sondern auch abgefragt, aktuali-siert und kommentiert werden können.

Aegis


Tipps zur ValidierungPCIe-Protokolle erfolgreich validierenDie obersten Ziele bei der Validierung eines Geräts nach PCI-SIG-Stan-dard sind Interoperabilität, Zuverlässigkeit, Rückwärtskompatibilität zu vorherigen PCIe-Standards und eine möglichst kurze Zeit bis zur Marktreife. Protokollfehler müssen sicher und effizient erkannt, analy-siert und behoben werden. Debugging-Werkzeuge müssen sich bei voller Übertragungsgeschwindigkeit schnell mit dem Datenverkehr synchronisieren und dann auf spezielle Protokollsequenzen triggern. Mit einem Protokoll-Exerciser lassen sich die höheren Schichten des Protokolls analysieren. Eine Applikationsschrift erläutert hierzu weitere Details. Test-Tools entsprechen im Idealfall nicht nur dem aktuellen Standard, sie sollten auch weiterentwickelte, künftige Protokolle tes-ten können. In diesem Rahmen bietet Keysight eine breite Palette von umfassenden Testlösungen und unterstützt Validierungsteams mit Tools und Support für schnelles und genaues Testen.

Keysight


Simulation und MessungFehlerkorrektur bei HF-MessungenBei Prüfaufnahmen (Test Fixture) für HF-Baugruppen verursacht der Übergang von Koaxialsteckverbindungen zum Prüfling Verluste, Re-flektionen und Phasenverschiebungen. Zwei grundlegende Verfahren um diese Einflüsse auf HF-Messungen zu modellieren und zu eliminie-ren, sind Korrekturtechniken vor (Pre-Processing) oder nach der Mes-sung (Post-Processing oder De-Embedding). Die vielfältigen Mess- und Simulationsmethoden unterscheiden sich aber auch deutlich im Auf-wand und in der Genauigkeit der zu charakterisierenden und zu lösen-den Signalintegritätsprobleme. Keysight Technologies gibt einen kur-zen Überblick zur Fehlerkorrektur über TDR- und TDT-Simulation im Zeitbereich, SLOT-Kalibrierverfahren und Kompensation durch AFR.

Keysight


12_Applikationen Aegis + Keysight (je 2 x).indd 12 29.10.2015 13:19:26



Vektor-Netzwerk-AnalysatorFrequenzgang von AudiokomponentenAnhand von Beispielmessungen zu frequenzabhängigen Eigenschaf-ten von Audioverstärkern und Lautsprecherboxen erklärt OMICRON Lab den Einsatz und die Konfiguration des Vektor-Netzwerkanalysators Bode 100 einschließlich Messadapter. Über unterschiedliche Messkon-figurationen werden am Audioverstärker Ein- und Ausgangsimpedanz, die frequenzabhängige Verstärkung und Dämpfung sowie die Fre-quenzgangbeeinflussung durch den Equalizer gemessen. Im zweiten Teil der Applikationsschrift wird neben der Eingangsimpedanz einer Zwei-Wege-Lautsprecherbox der Frequenzgang der integrierten Fre-quenzweiche vermessen und dem simulierten Verlauf gegenüberge-stellt. Simulation und Messung lassen sich damit gegenseitig plausibili-sieren, was auch Aufschluss über die Qualität der Frequenzweiche und der Komponenten gibt.

OMICRON Lab


Nicht-invasive MessmethodePhasenreserve von SpannungsreglernUnerwartete Regelschwingungen können an einem Spannungsregler bei Lastwechsel das zu versorgende System stören. Eine Messung des Phasenganges im Regelkreisrückkopplungspfad gibt Aufschluss über Stabilität und kritische Resonanzbereiche. Ist der Rückkoppelpfad er-reichbar, kann man das vollständige Bode-Diagramm des Regelkreises mithilfe des Vektornetzwerkanalysators Bode 100 und des Einspeise-übertragers B-WIT messen. In manchen Fällen jedoch ist die Rückkopp-lung intern verdrahtet und so nicht kontaktierbar. Hier kann mit der „Non-Invasive Stability Measurement“ (NISM) Methode die Phasen-reserve des Reglers aus einer Ausgangsimpedanzmessung bestimmt werden. In einer Applikationsnotiz demonstriert OMICRON Lab diese Messmethoden an einem Spannungsregler-Demo-Board, welches auf Anfrage an [email protected] erhältlich ist. Infos zur verwendeten Messtechnik finden sich unter www.omicron-lab.com.

OMICRON Lab

Smart Measurement Solutions®

Bode 100 - Application Note

Traditional and Non-Invasive Stability Measurements

Using the Bode 100 and the Picotest J2111A Current Injector

By Florian Hämmerle, Steve Sandler & Tobias Schuster © 2015 by OMICRON Lab – V2.0 Visit www.omicron-lab.com for more information. Contact [email protected] for technical support.


Smart Measurement Solutions®

Bode 100 - Application Note

Traditional and Non-Invasive Stability Measurements

Using the Bode 100 and the Picotest J2111A Current Injector

By Florian Hämmerle, Steve Sandler & Tobias Schuster © 2015 by OMICRON Lab – V2.0 Visit www.omicron-lab.com for more information. Contact [email protected] for technical support.

Test- und MesssystemeAnspruchsvoll, vielseitig, modularDie modulare Instrumentierungsarchitektur auf PXI-Basis (PCI Extensi-ons for Instrumentation) ist eine flexible Plattform für anspruchsvolle Test- und Messsysteme. Drei Applikationen verdeutlichen, dass PXI-Produkte die für zahlreiche Anwendungen benötigten Signale simulie-ren können. Das betrifft Branchen wie Konsumelektronik, Transport-wesen und Luft- und Raumfahrt gleichermaßen. Mit PXI kann die Kom-paktheit erzielt werden, die für Systeme im Prüffeld erforderlich ist. Die erreichbare Genauigkeit entspricht den Kundenanforderungen und zahlreiche Spezialanforderungen wie RTOS-Softwareumgebung sind ebenfalls kein Problem.

Pickering Interfaces


Kleinsignale schaltenSpezifikationen von Reed-Relais verstehenRichtig angewendet sind Reed-Relais sehr zuverlässige Bauteile, die sich gut zum Schalten von Kleinsignalen in Mess- und Testsystemen eignen und die eine hohe Packungsdichte und einen geringen Ener-gieverbrauch erreichen. Bei falscher Anwendung können sie aber sehr empfindlich reagieren. Das Verständnis der Spezifikationen hilft Ent-wicklern, die meisten Probleme zu vermeiden. Pickering Electronics er-klärt die Zusammenhänge von Spulenwiderstand, -spannung und -strom, Anzug- und Abfallspannung, Kontaktwiderstand, Schaltzeiten, -strom und -leistung sowie Isolationsspannung. Als Beispiel dienen Reed-Relais von Pickering Electronics. Deren körperlose Spulen sind

kleiner und erlauben kom-paktere Baugrößen. Eine Besonderheit ist die mag-netische Abschirmung mit Mu-Metall im Relais-Ge-häuse, die gegenseitiges magnetisches Überspre-chen zwischen benachbar-ten Reed-Relais reduziert und die eigene magneti-sche Effizienz verbessert. Auch der positive Wider-standskoeffiziente von Kupfer mit 0,4 %/°C und die Folgen kommen zur Sprache.

Pickering Electronics


13_Applikationen Omicron Lab + Pickering (je 2).indd 13 29.10.2015 13:19:52



Kelvin-Sicherheits-Schnelldruckklemme KSDK 7730

Schützinger hat sein Angebot an Schnelldruckklemmen um eine Version zur Kelvin-Messung erweitert.

Überall, wo kurzzeitig eine sichere und schnelle Verbindung von einem Leiter oder Kabel mit einem Gerät geschaffen werden soll, sind Schnelldruckklemmen ideale Verbindungselemente.

Gerade bei der Kelvin-Messung haben die Prüflinge oft nur offene, lose Kabelenden. Die neue Kelvin-Schnelldruckklemme bietet insbesondere in der fertigungsbegleitenden Prüfung den Vorteil, dass sie fest eingebaut ist und die Leitung zwischen zwei Polen geklemmt wird. Die Leitung wird mit speziellen Haltekrallen versehen und damit sicher wie auch rüttelfest kontaktiert. Selbst feinste Drähte werden durch ein eingelegtes Kiemenblech am Herausfallen gehindert. Das Lösen der Verbindung geht genauso schnell wie das Öffnen der Kontakte durch das Betätigen des Druckknopfs.

Dieses Produkt kann für die Vierleitermessung in den Farben rot und schwarz bezogen werden.

VORTEILE • Werkzeugfreier Anschluss • Schnelle und sichere Kontaktierung • Leichte Lösbarkeit der Kontaktierung • Rüttelfeste Kontaktierung durch eingelegtes Kiemenblech • Einfache Montage mit vielen unterschiedlichen Anschlussarten • Bis zu 11 Standardfarben für den Druckknopf zur sicheren Unterscheidung der Leiter

Schützinger GmbH www.schuetzinger.de

AnschlusstechnikSchnelldruckklemmen für VierleitermessungFür eine kurzzeitige, sichere und schnelle Verbindung von Messgeräten und Sensoren mit offenen Leitungsenden sind Kelvin-Sicherheits-Schnelldruckklemmen KSDK 7730 ideale Verbindungselemente. Ein Druckknopf ermöglicht einen werkzeugfreien Anschluss selbst feinster Drähte, die durch ein eingelegtes Kiemenblech rüttelfest kontaktiert sind. Die vollisolierte Klemme eignet sich für den Einbau in Metallge-häusen und ist mittels Verschraubung leicht zu montieren. Diese Kel-vin-Schnelldruckklemme wurde speziell für Vierleitermessungen ent-wickelt, denn sie hat wahlweise einen dualen Löt- oder Steckanschluss mit unterschiedlicher Strombelastbarkeit von 1 A und 16 A bei einer Bemessungsspannung von 33 V

AC oder 70 V

DC. Die KSDK-7730-Serie ist

zunächst in den Farben rot und schwarz erhältlich.

Schützinger


Kelvin-Adapterbox KAB 8098

Zunächst zur Demonstration der unterschiedlichen Anschlussarten für Kelvin-Messzubehör gedacht, wird die Box zunehmend zur Adaptierung von spezifischem Messzubehör an die Geräte verschiedener Hersteller genutzt. Dabei spielt es keine Rolle, ob nun von zwei Standard-BNC-Buchsen am Gerät auf vier einzelne 4 mm-Standard-Stecker adaptiert werden soll, oder zwei lose Drähte über die von Schützinger neu entwickelte Kelvin-Schnelldruckklemme an ein Multimeter angeschlossen werden.

Zudem sind auf der schmalen Seite die zwei neuen 4 mm-Kelvin-Sicherheitsbuchsen angebracht, für welche es bei der Firma Schützinger die passenden 4 mm-Kelvin-Sicherheits-Federkorbstecker, inklusive Zubehör gibt. Der weit verbreitete Anschluss über 4 einzelne Sicherheitsbuchsen ist auf der langen Seite der Box zu sehen. Damit wird der entscheidende Vorteil der neuen 4 mm-Kelvin-Sicherheitsbuchsen offensichtlich: Der Platzbedarf zum Anschluss des Zubehörs halbiert sich durch die koaxiale Anordnung der Steckkontakte und man spart Zeit, da nur noch zwei anstatt vier Stecker angeschlossen werden müssen.

Der auf dem Gehäuse angebrachte Schaltplan zeigt, dass die verschiedenen Anschlüsse so verschaltet sind, dass sie jeweils paarweise zur Vierpunktmessung verwendet werden können.

Schützinger GmbH www.schuetzinger.de

AnpassungskünstlerAdapterbox für MessleitungenZunächst zur Demonstration der unterschiedlichen Anschlussarten für Kelvin-Messzubehör gedacht, wird die Kelvin-Adapterbox KAB 8098 zunehmend zur Adaptierung von spezifischem Messzubehör an die Geräte verschiedener Hersteller genutzt. Dabei spielt es keine Rolle, ob nun von zwei Standard-BNC-Buchsen am Gerät auf vier einzelne 4 mm-Standard-Stecker adaptiert werden soll, oder zwei lose Drähte über die von Schützinger neu entwickelte Kelvin-Schnelldruckklemme an ein Multimeter angeschlossen werden. Zudem sind auf der schmalen Seite die zwei neuen 4 mm-Kelvin-Sicherheitsbuchsen angebracht, für wel-che es bei der Firma Schützinger die passenden 4 mm-Kelvin-Sicher-heits-Federkorbstecker inklusive Zubehör gibt. Die koaxialen Steck-kontakte sparen Platz und Zeit beim Anschließen und halbieren die Anzahl an Messleitungen.

Schützinger


elektronik industrie ist dasFachmagazin für Elektronikentwickler im deutschsprachigen Raum.Umfassend, journalistisch anspruchsvollund praxisnah. Als Teil des Portalsall-electronics.de perfekt vernetzt.Gleich abonnieren!

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DSP für MobilanwendungenLeistungsstark und energieeffizientOb Smartphone, Smart Watch, Fahrerassistenzsysteme (ADAS), Virtual-Reality-Spielkonsolen, Drohnensteuerung oder Sicherheitsysteme, die Anwendungsbereiche, die sich auf hochauflösende Bildgebung stüt-zen nehmen deutlich zu. Bildaufbereitung und Objekterkennung erfor-dern dabei eine hohe Berechnungsleistung, die mit herkömmlichen CPU- und GPU-Strukturen beim geforderten geringen Energiever-brauch von Mobilgeräten und Wearables kaum realisierbar ist. Hier kommen Next-Generation-DSPs wie der Tensilica Vision P5 zum Ein-satz, die das richtige Verhältnis zwischen Stromverbrauch und Perfor-mance bieten. In einer Applikationsschrift erörtert Cadence Kriterien, die bei der Auswahl des optimalen DSP für hochauflösende Bildverar-beitung in mobilen Anwendungen entscheidend sind.

Cadence

Introduction

When Steve Sasson, an Eastman Kodak engineer, unveiled the first digital camera in 1975, he gave the world a whole new way to look at photography. Who knew back then how much image resolution would improve and how ubiquitous cameras would become? Today, high-resolution imaging is so sophisticated that we’re relying on it for everything from face detection in smartphones to face recognition in security systems to traffic sign recognition in our vehicles, and for the autonomous vehicle of the future.

According to Yole Developpement, the CMOS image sensor industry is expected to grow at a CAGR of 10.6% to become a US$16.2B market by 2020. While smartphone applications comprise the bulk of the market, automotive, medical, and surveillance applications also present market opportunities. On the technology side, camera module height and pixel sizes—currently as small as 0.9μ—are reaching a limitation. With the increased pace of change in new sensor technologies, unique image processing methods are needed to extract the highest possible image fidelity.

Figure 1 outlines the latest approach for the camera pipeline. Image and vision processing algorithms can be implemented in an electronic system using a combination of general-purpose CPUs and/or GPUs, or the hardware pipeline or RTL. Because sensor technologies are changing at a rapid rate and vary widely with different suppliers, the RTL pipeline struggles to keep pace in terms of size and functionality.

Choosing the Right DSP for High-Resolution Imaging in Mobile and Wearable ApplicationsBy Pulin Desai, Cadence Design Systems

From smartphones to smart watches, from advanced driver assistance systems (ADAS) to virtual-reality gaming consoles, drone control, and a host of security devices, the application areas that rely on high-resolution imaging (1080p, 4K, and beyond) are growing. There’s great opportunity to further enhance high-resolution imaging quality to increase the effectiveness of computer vision applications, especially those for mobile and wearable devices. What’s needed is a next-generation DSP that can strike the right balance between power consumption and performance. In this paper, we will discuss criteria to consider when choosing the ideal DSP for high-resolution imaging in mobile and wearable applications.

Contents

Introduction ......................................1

Solving the Power/Performance

Riddle ................................................2

What Kind of DSP Can Support

Computer Vision Applications? .........3

New Image and Vision

Processing DSP .................................4

Use Cases ..........................................5

Summary ..........................................6

For Further Information .....................6

Footnote............................................6


IoT-Anbindung über SigfoxEntwicklungsboard Smart-EverythingDas Entwicklungsboard Smart-Everything von Arrow Electronics er-möglicht eine schnellere Entwicklung von IoT-Anwendungen. Es ver-fügt über zahlreiche Sensoren und Kommunikations-Schnittstellen und ermöglicht bei insgesamt niedrigem Energieverbrauch eine einfa-che und kostengünstige Anbindung an die Cloud. Basierend auf dem Arduino-Formfaktor sind ein Funkmodul von Telit sowie GPS mit integ-rierter Antenne Bestandteile von Smart-Everything. Für eine schnelle und effiziente Anbindung kommt die M2M-Device-Management-Soft-ware von Telit zum Einsatz. Für die IoT-Sicherheit ist das Crypto-Au-thentication-Modul ATSHA204s von Atmel integriert, in welches ein vollständiger SHA-256-Secure-Hash-Algorithmus implementiert ist. In-tegrierte Sensoren erfassen Druck, Feuchte, Temperatur, Beschleuni-gung, Distanzen, Annäherungen und Gesten. Kommunikation ist auch über über BLE von TDK und NFC von NXP möglich.

Arrow

IoT Developer Enablement: Building Smart Things Faster

By Andrew Bickley, Technology Marketing Director – EMEA

Arrow Electronics

The Internet of Things (IoT) is creating an exciting time for the electronics industry.

IoT applications and use cases are limitless ranging from personal, home, leisure, to

retail, industry, infrastructure, medicine, national security and more. IoT devices will

undoubtedly need to integrate with various types of sensors, actuators and a

processing subsystem, adopting both short-range and cellular connectivity before

being aggregated by a network co-ordinator. Integral to the system design is the

need for robust security to prevent unauthorised access to the network or

interception of data.

Engineers with great ideas for IoT applications want to start development straight

away, and need an efficient development platform to get a prototype up and running.

With IoT being a hot topic, there are numerous boards and development platforms

that offer various combinations of processing, I/O, sensing, cloud connectivity and

networking functionality. Finding a suitable board with the right blend of features can

be challenging. Some boards may offer limited sensors or wireless interfaces, or

may not support some of the innovative network solutions such as SIGFOX. They

may not have adequate provisioning for security. Developers must also ensure the

board has the right type of cloud connectivity meeting the use case requirements for

device and data management.

Arrow Electronics developed its SmartEverything board to consolidate all of the

functions needed for developing a wide range of IoT applications, and properly

address challenges such as security and connectivity. The board comes with

proximity, humidity, temperature and motion sensors already integrated, which saves

any need to build a home-grown sensor board or plug in additional sensor shields.

Trusted Security On-Board

SmartEverything also addresses IoT security concerns by integrating an Atmel

ATSHA204 CryptoAuthentication™ device, which implements a full SHA-256 secure

hash algorithm with Message Authentication Code (MAC) and Hash-Based Message

Authentication Code (HMAC) options. The ATSHA204 provides much of the

functionality of a Trusted Platform Module (TPM) in a device suitable for embedded

Infodirekt 800ag1115

Richtlinien und AuswahlhilfeTreiber für LED-BeleuchtungenBei der Auswahl eines geeigneten Treibers für eine LED-Beleuchtungs-anwendung sieht auch gelegentlich der Fachmann vor lauter Bäumen den Wald nicht mehr. Zu viele Gesichtspunkte sind zu beachten: CE-Kennzeichnung, Sicherheit, RoHS, Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) und die Ökodesign-Richtlinie in der aktuellen Form. Damit eine Beleuchtungseinrichtung samt Treiber diese Vorgaben erfüllt, muss der Hersteller oder Systemintegrator eine komplexe Kette von Anfor-derungen einhalten – in der Regel keine triviale Angelegenheit. Eine Orientierungshilfe in diesem schwierigen Umfeld bietet ein White Pa-per von Emtron. Es behandelt alle für LED-Beleuchtungen derzeit in Europa geltenden CE-relevanten Themen, wie beispielsweise die Nie-derspannungsrichtlinie, EMV sowie Sicherheits- und Ökodesign-Anfor-derungen. Der „Leitfaden zur Auswahl von Treibern für LED-Beleuch-tung“ ist per Infodirekt unter www.all-electronics.de erhältlich.

Emtron


Schneller am ZielReferenz-Designs unterstützen EntwicklerIn Zusammenarbeit mit Texas Instruments hat EBV Elektronik die EBV-Microsite online gestellt. EBV-Spezialisten haben aus zahlreichen TI-Veröffentlichungen der letzten Jahre Referenz-Designs ausgewählt, die sich universell und direkt einsetzen sowie individuell anpassen las-sen. Auf www.ebv.com/designs sind dafür Funktionsbeschreibungen, technische Daten, Blockschaltbilder und Schaltpläne, Design-Guides mit Test- und Simulationsdaten, PCB-Design- und Layout-Files sowie Stücklisten verfügbar. Unter diversen Design-Tools finden Entwickler Favoriten für die ihnen vertraute Entwicklungsumgebung. Im Rahmen von Webench-Power-Designer bietet TI den Anwendern 1073 Schal-tungs-Kalkulatoren, 602 Simulationsmodelle, 144 PCB-Datensätze und 180 thermische Modelle. Welche Markt- und Technologiesegmente mit den Referenz-Designs bedient werden, sowie weitere Details zu die-sem neuen Design-Angebot erläutert EBV in einer kurzen Abhandlung.

EBV Elektronik


15_Applikationen Arrow, Cadence, EBV, Emtron (je 1 x).indd 15 30.10.2015 10:07:56



Stromwandler-FamilieMotorantriebe optimiert regelnMit höherer Messgenauigkeit über den gesamten Betriebstemperatur-bereich verbessert die neue Stromwandler-Familie LFxx10 von LEM Drehzahl- und Drehmomentregelung bei Motorantrieben und erreicht damit zusätzlich erhebliche Energieeinsparungen. Anwendungsbei-spiele und genauere Angaben zu den sehr linearen, langzeitstabilen, rauscharmen und driftstabilen Hall-Sensoren, die ein gutes Hochfre-quenzverhalten aufweisen und störfest gegenüber elektrischen AC- und DC-Feldern sind, beschreibt LEM in dieser Applikationsschrift.

LEM


TestautomatisierungBoundary-Scan in Testsysteme integrierenAuf neuzeitlichen Leiterplatten mit hoher Integrations- und Bauteil-dichte ist ein für In-Circuit-Tester erforderlicher direkter Zugang zu Bauteilpins und Leiterbahnen kaum noch möglich. In ICs integrierte Boundary-Scan-Register ermöglichen dem Testsystem über Steuer- und Datenleitungen Zugriff auf per Kontaktierung unzugängliche Sig-nalpfade und Schaltungsbereiche. Zur Testautomatisierung von analo-gen und digitalen Schaltungen bietet JTAG Technologies Boundary-Scan-Komponenten für die Integration in Testsysteme unterschiedli-cher Hersteller, womit sich günstige, kleine wie auch komplexe und hochflexible automatisierte Testsysteme realisieren lassen. Die Funkti-onstestlösung JFT ist bereits auf unterschiedliche Plattformen wie Lab-view portiert und unterstützt damit kostengünstige Testplattformen. Des Weiteren besteht die JTAG-Serie JT 57xx aus kombinierten Boun-dary-Scan-Controllern inklusive einem Mixed-Signal-I/O-Testsystem.

JTAG Technologies


Funktionale SicherheitDigitale Isolatoren verstehen und anwendenDie Application Note von Maxim Integrated fasst alle internationalen Safety-Standards und Zertifizierungen zusammen, die für digitale Iso-latoren gelten. Digitale Isolatoren sorgen für galvanische Trennung, die viele Schaltungen für ihr korrektes Funktionieren benötigen, und sie bewahren die Anwender vor elektrischen Schlägen. Da der Schutz des Menschen so wichtig ist, müssen die Isolatoren ausführlich getestet und geprüft werden, aber auch der Entwickler muss sie passend ausle-gen und korrekt verwenden. Hier hilft die Application Note mit einem praktischen Beispiel, das zeigt, wie man anhand der Vorgaben der Standards UL1577, IEC60747 und VDE0884 in den Datenblättern eines digitalen Isolators – zum Beispiel der MAX1493-Familie – fündig wird. Das Ziel lautet, den für die jeweilige Applikation optimalen digitalen Isolator auszuwählen.

Maxim Integrated


Die folgende Checkliste mit Auswahlkriterien unter-stützt Sie bei der Spezifizierung eines Netzteils für Medizingeräte.

Elektrische Vorgaben:

Ein-/Ausgangsbedingungen DC / DC oder AC / DC

Klasse I (3-phasiger-AC-Eingang) oder Klasse II (2-phasiger-AC-Eingang)

Anzahl der Ausgänge

Spannung und Strom für jeden Ausgang

Ausgangsleistung (W) für die einzelnen Ausgänge W = V x A

Berechnung der Gesamtleistung des Netzteils durch Addieren aller Ausgangsleistungen (W)

EMV / EMI (abgestrahlt und leitungsgeführt)

Wirkungsgrad

Überbrückungszeit

Steuerungs- und Überwachungsfunktionen

Mechanische Anforderungen:

Physikalische Größe L x B x H, Gewicht

Einbauanforderungen

Kühlung, Zwangsbelüftung, Konvektion oder Ableitung

Thermische Aspekte, Luftstrom, Temperaturanstieg

Stoß- und Vibrationsbedingungen

Elektrische Anschlüsse, Ein- und Ausgang von Netzteilen

– Typ der Anschlussstecker, Kabelbaum usw.

Akustik, insbesondere bei geräuschempfindlichen Anwendungen

Zuverlässigkeit:

– MTBF, Lebensdauer und QAV (Qualitäts-sicherungsvereinbarung)

– Umwelt / Sicherheit / gesetzliche Vorschriften

Krankenhaus / Klinik / Privatwohnung / tragbar / fest installiert

Flugzeugeinsatz / Schiff / Krankenwagen

Umgebungstemperaturbedingungen

Höhe über dem Meeresspiegel

Sicherheitsvorkehrungen für medizinische Geräte

– 60601-1

– Patientenkontakt / -Umgebung (MOPP / MOOP)

RoHS2 (Ausschluss von Gefahrenstoffen)

WEEE (Recycling)

REACH

Spezifizierung eines Netzteils für Medizingeräte

BESONDERE ANFORDERUNGEN FÜR MEDIZINISCHE NETZTEILE 5

Abbildung 4: Eine breite Palette von Standardnetzteilen für medizinische Geräte.

FORTEC POWER SUPPLIES WHITEPAPER

MedizintechnikNetzteile für medizinische Geräte auslegenDa heutige medizinische Geräte wesentlich von den Weiterentwicklun-gen im IT- und Elektronikbereich profitieren, ist die Wahl der richtigen und genau passenden Stromversorgung in medizinischen Geräten eine Herausforderung. Zum einen müssen die aufsichtsbehördlichen Anfor-derungen zu 100 % erfüllt werden, zum andern gibt es eine Reihe von kritischen funktionalen Anforderungen, die bei weitem nicht jedes Ge-rät erfüllen kann. In Zusammenarbeit mit Artesyn, einem Hersteller von medizintechnischen Stromversorgungen, haben die Spezialisten von Fortec Power Supplies aus Landsberg eine umfassende Abhand-lung über die besonderen Anforderungen an die Auslegung von medi-zinischen Netzteilen erstellt. Was gilt es bei der Auswahl des richtigen Netzteils im Medizinbereich zu beachten? Die deutschsprachige Ab-handlung gibt hierfür eine Antwort über unterstehende Infodirekt-Nummer auf www.all-electronics.de.

Fortec

Da moderne medizinische Geräte wesentlich von den Weiterentwicklungen im IT- und Elektronikbereich profitieren, wird die Wahl des richtigen Netzteils zur Erfüllung der funktionalen und aufsichtsbehördlichen Anforderungen zunehmend kritisch. In dieser Abhand-lung werden die besonderen Anforderungen an die Auslegung von medizinischen Netzteilen sowie die Auswahl des richtigen Netzteils für Ihre Anwendung bzw. Ihr Produkt diskutiert.

Weiterentwicklungen bei Schaltnetzteilen für me-dizinische Geräte ermöglichten in höherem Maße energie effiziente und kompakte Produkte mit höherer Leistungs dichte.

Für Entwickler medizinischer OEM-Produkte bedeu-tet dies höhere Flexibilität, größere Auswahl, kürzere Markteinführungszeiten und somit Verbesserungen beim Endprodukt.

Die Auswahl des richtigen Netzteils ist für den Erfolg des Endprodukts kritisch. Es muss den Anforderungen hinsichtlich Elektrik, AC-Ableitströmen sowie mechani-scher und medizinischer Sicherheit entsprechen, z. B. der Norm IEC 60601-1.

Netzteile lassen sich grob in zwei Typen untertei-len – AC / DC und DC / DC – und innerhalb der Kate-gorie AC / DC in lineare und Schaltnetzteile. Dieser Artikel behandelt schwerpunktmäßig die Kategorie AC / DC-Schaltnetzteile. Im modernen medizinischen Umfeld kommen vor allem Schaltnetzteile für medizini-sche Geräte zum Einsatz, die CPUs, Sensoren, Pum-pen und Motoren mit geregelter Gleichspannung bzw. mit geregeltem Gleichstrom versorgen.

Fortschritte bei Netzteilen für Medizingeräte

Schaltnetzteile wurden in den letzten 20 Jahren enorm weiter entwickelt, was zu beachtlichen Verbesserungen des Wirkungsgrades von 70 bis über 90 % führte. Wei-tere Fortschritte betreffen die Schalttopologie und die erhöhte Schaltfrequenz, die eine erhebliche Verkleine-rung der Magnetik und der Komponenten ermöglichen.

Fortschritte beim Packaging, von Durchgangsbohrun-gen bis hin zu SMDs, führten zur Miniaturisierung von Komponenten.

Dank Planarinduktivitäten konnten die Netzteilprofile verbessert werden: es wurden geringere Bauhöhen und Verbesserungen bei der Streuinduktivität, der mechani-schen Integrität und den wärmetechnischen Merkmalen möglich.

Ferner wurden durch die Einführung von Mehrlagenlei-terplatten kleinere Einheiten mit höherer Dichte, mehr Funktionalität und höherer Zuverlässigkeit möglich.

Die Integration von ICs und das Aufkommen von Digitalsteuerungen tragen zur Reduzierung der Anzahl der Bauteile und zur Erhöhung der Zuverlässigkeit bei. Doch Digitalsteuerungen ermöglichen nicht nur eine geringere Anzahl Bauteile und höhere Zuverlässigkeit, sondern auch „intelligente“ Netzteile mit hochentwi-ckelten Funktionalitäten bei minimalen Mehrkosten.

Die Vorteile der digitalen Technologie in Bezug auf die Produktivität zeigen sich vor allem während der Ent-wicklungsphase. Fehler im Netzteildesign können mit Hilfe von Firmwarepatches behoben werden, so dass wiederholte Leiterplatten-Re-spins entfallen. Firmware und Software können weiterhin via Internet „im Feld“ aufgerüstet werden, ohne dass das System physische Betreuung benötigt.

Betrachtung der besonderen Anforderungen bei der Auslegung von Netzteilen für medizinische Geräte

Verfasser: Artesyn Embedded Technologies, Produktmanagement

Zusammenstellung durch FORTEC Elektronik AG – FORTEC POWER SUPPLIES

Abbildung 1 zeigt die wichtigsten Treiber für die Veränderungen in der Netzteiltechnologie

BESONDERE ANFORDERUNGEN FÜR MEDIZINISCHE NETZTEILE FORTEC POWER SUPPLIES WHITEPAPER 1


CREEPAGE CLEARANCE

Flux-Sensor

Strom-quelle

16_Applikationen Fortec, JTAG, LEM, Maxim (je 1 x).indd 16 29.10.2015 13:21:54



USB 2.0 mit solider EMV Störfest und emissionsarmFür eine physikalisch sichere und störfeste Datenübermittlung bei gleichzeitig geringer Störemission benötigt Übertragungs-Hardware nach USB-2.0-Standard eine gute Befilterung und ein sorgfältiges Schaltungslayout. Würth Elektronik Eisos bietet hierfür spezielle Drosseln, Ferrite, Kappdioden-Arrays und fertige EMV-Filter-Module wie auch fachliche Kompetenz in Form einer deutschsprachigen Applikationsschrift zum Thema USB und elektromagnetische Verträglichkeit. Die Abhandlung erläutert einige technische USB-Eigenschaften, erörtert EMV-Schaltungskonzepte, den Vorteil verdrillter Datenleitungen sowie eine geeignete LC-Befilterung und Störpegelbegrenzung durch Kappdioden. Ergänzend geben diverse Dämpfungsverläufe, Messschriebe, Design-Rules fürs Layout wie auch das USB-2.0-EMC-Application-Board von Eisos praxisbezogene Hilfestellung für einen Schaltungsaufbau mit guter EMV.

Würth Elektronik Eisos


Leiterplatten-AnschlussklemmenFrei im Design, einfach in der MontageDurch SMD-Montierbarkeit ermöglichen Anschlussklemmen aus dem Programm „Omnimate Signal LSF-SMD“ ein individuelles und flexibles Gerätedesign. Verschiedene Rastermaße und Leiterabgangsrichtungen decken dabei eine Vielzahl von Geräteanforderungen ab. Die An-schlussklemmen in mehrpoliger Blockbauweise erfüllen die Anforde-rungen an eine vollautomatische Leiterplatten-Oberflächenmontage per SMT-Lötverfahren (Reflow-Prozess) und lassen sich rationell in ei-nem Fertigungsprozess mit der Baugruppe verarbeiten. Ohne zusätzli-che Befestigungsflansche sorgen zwei Lötpads pro Pin für eine hohe mechanische Stabilität gemäß IPC-A-610 Klasse 2. Die Push-In-An-schlusstechnik bietet durch direktes werkzeugloses Einstecken einen sicheren Leiteranschluss. Bemessungsdaten sind nach IEC: 320 V, 17,5 A für 0,2 bis 1,5 mm2 Leiterquerschnitt und nach UL: 300 V, 12 A für Lei-tungsdurchmesser AWG 24 bis 16.

Weidmüller


Konstantstrom-PWM-SchaltreglerLED-Versorgung mit integriertem MOSFETTS19721A/D sind einstufige Konstantstrom-PWM-Controller zur effizi-enten Versorgung von LEDs. Ein integrierter 600- beziehungsweise 700-V-MOSFET reduziert den Schaltungsaufwand und minimiert die harmonische Verzerrung (THD < 20 %) mithilfe von PFC und externem Strom-Shunt. Der Boundary Conduction Mode (BCM) sorgt für eine Effizienz > 90 % und einen Leistungsfaktor > 0,9; wobei die Netz- und Lastregelung des LED-Stromes mit einer Genauigkeit von ±2,5 % er-folgt. Der Controller-Baustein überwacht die Gate-Treiberspannung und enthält Schutzfunktionen für den Fall von V

CC-Überspannung, LED-

Überstrom, -Kurzschluss und -Leitungsbruch sowie Übertemperatur. Abhängig von der Ausgangslast variiert die Schaltfrequenz im emp-fohlenen Bereich 40 bis 150 kHz. Für Entwickler ist ein 3,7 × 2 cm2 gro-ßes Demo-Platinenmodul 10 W erhältlich, welches ausgangsseitig 200 mA an 50 V für etwa 15 bis 20 LEDs liefert.

Taiwan Semiconductor

V1. 2015

APPLICATION NOTE – TS19721 Single-Stage PFC Buck Current Control LED Driver With High Voltage MOSFET Integrated Description

The TS19721 is a high power factor and high accuracy constant current PWM controller. It integrates high voltage MOSFET to reduce system

component .It is able to control total harmonic distortion (THD) and efficiency optimization by an external resistor. TS19721 achieves high power

factor and high efficiency by boundary conduction mode (BCM). The line and load regulation of LED current are within ±2.5%. TS19721 also

provides gate driving voltage clamping, VCC over-voltage protection, and system output open/short circuit protection to increase IC performance.

Features

● Constant Current Accuracy within ±2.5%

● Integrated 700V MOSFET (TS19721A)

● Integrated 600V MOSFET (TS19721D)

● Efficiency > 90%

● High Power Factor > 0.9

● Low THD <15% ~ 20% (By spec. condition)

● Boundary Conduction Mode Control

● Gate Output Voltage Clamp

● LED Open Protection

● LED Short Protection

● Over Current Protection (OCP)

● Over Thermal Protection (OTP)

Design Case of Demo Board

Basic Specification of Demo Board

Parameter Specification

Output Power 10Watt

Input Voltage 90 ~ 264VRMS , 60/50Hz

Output Voltage 50V

Output Current 200mA

Efficiency 90%

LED Specification 200mA based on 17 LEDs

LED Tolerance 15 ~ 20 LEDs

Ambient Temperature 25°C

Board Size Dimension L 37mm, W 19.8mm

19.8

mm

m

mm

37mm


Bild

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Erscheinungsweise: 12 x jährlich

VERlAg

Hüthig GmbH, Im Weiher 10, 69121 Heidelberg www.huethig.de, Amtsgericht Mannheim HRB 703044

Geschäftsführung: Fabian Müller

Verlagsleitung: Rainer Simon

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Leitung Herstellung: Horst Althammer

Art Director: Jürgen Claus

Layout und Druckvorstufe: Karin Köhler, Aida Saljic

Druck: pva GmbH, Landau

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www.elektronik-industrie.de 46. Jahrgang ISSN 0174-5522

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