Leistungskennzahlen für Transmitter mit JESD204B-Schnittstelle
Von Jonathan Harris
Einführung
Mit zunehmendem Einsatz der seriellen JESD204-Schnittstelle in Wandlern ist es erforderlich geworden, der Leistungsfähigkeit und Optimierung des digitalen Interface mehr Aufmerksamkeit zu widmen. Der Fokus darf jedoch nicht ausschließlich auf der Leistungsfähigkeit des Wandlers liegen. Die ersten zwei Überarbeitungen (Revisions) des Standards, JESD204 im Jahr 2006 und JESD204A im Jahr 2008, spezifizierten Datenraten von 3,125Gbit/s. Die neueste Revision, JESD204B, freigegeben im Jahr 2011, listet die Geschwindigkeitsversionen (Speed Grades) mit der maximale...
Autoren: Frank Heller, Dr. Lutz Ramonat, Andreas Zeiff
Die heute allgemein angewendete Lebensdauerberechnung bei Lüftern beruht auf der Annahme statistischer Durchschnittswerte. Dazu gibt es verschiedene Berechnungsformeln und unterschiedliche Bewertungskriterien für Belastungen wie Temperatur, Drehzahlniveau oder Staub und Feuchtigkeit. Diese Vorgehensweise kann bei stark von der Norm abweichenden Einsatzbedingungen keine aussagekräftigen Werte für die tatsächliche Lebensdauer des einzelnen Lüfters vor Ort machen. Um auch hier eine zuverlässigere Aussage über das wirkliche Poential der Le...
Autor: Christopher Richardson, National Semiconductor
Der vorliegende Beitrag widmet sich den Anforderungen von LED-Straßenleuchten und stellt eine praxistaugliche Treiberlösung zur Ansteuerung von 100 Hochleistungs-LEDs vor. Die modulare Struktur dieser Lösung sorgt für viel Flexibilität beim Design und bietet den zusätzlichen Vorteil eines großen Versorgungsspannungsbereichs. Gemeinsam sorgen diese Eigenschaften dafür, dass das Konzept unterschiedlichen Designs gerecht werden kann.
Ob es sich nun um Blitzgeräte, Ersatz-Leuchtmittel für MR-16-Glühlampen, Notbeleuchtungen oder andere Anwendungen handelt – es gibt kaum ...
Impulsübertrager waren seit der Erfindung der Schaltregler die am meisten verbreitete Methode zur galvanischen Isolation der Gatetreiber-Signale in isolierten DC/DC-Wandlern. Den fraglos hervorragenden Isolationseigenschaften dieser Bauelemente stehen allerdings gewisse Restriktionen gegenüber, die umso stärker ins Gewicht fallen, je mehr mit großen Tastverhältnissen gearbeitet wird. Dies ist beispielsweise bei der Ansteuerung von Synchrongleichrichter-MOSFETs in Halb und Vollbrücken-Topologien der Fall.
Inzwischen werden vollintegrierte digitale Isolatoren angeboten, die digitale Informationen mithilfe einer Hochfrequenz-Koppeltechnologie über die Isolationsbarriere übertragen. Nachf...
Der zukünftige Arbeitsplatz eines Softwareentwicklers kombiniert traditionelle Entwicklungswerkzeuge, wie Integrierte Entwicklungsumgebungen, Compiler und Debugger mit Tools, die typischerweise im Systemtest eingesetzt werden (wie z.B. HIL Equipment von National Instrument und entsprechende Steuerungssoftware wie z.B. LabVIEW). Diesen Ansatz bezeichnet man als „mini-HIL“ für Softwareentwickler. Es ermöglicht dem Softwareentwickler so nah und so früh wie möglich zu testen, aus der gewohnten Umgebung heraus, quasi on-the-fly, ohne sich eine neue Methodik anzueignen und all das natürlich in einem bezahlbaren Rahmen. Umgesetzt wird dies durch generische und frei verfügbare APIs, die es dem Anwen...
Die kontaktlose Energieübertragung hat Dank ihrer Vorteile ein weites Anwendungsspektrum und wird seit Jahrzehnten mit Erfolg eingesetzt. Sie kann einerseits zur Steigerung des Komforts eingesetzt werden oder ermöglicht vollkommen neue Anwendungen. Dieser Artikel beschreibt die physikalischen Grundlagen und die technischen Grenzen dieser Technologie. Es wird erklärt, warum heute die kontaktlose Energieübertragung nur auf kurze Distanzen effizient und sicher genutzt werden kann. Die Kombination von Leistungselektronik und digitaler Signalverarbeitung steigert dabei nicht nur die Energieeffizienz sondern ermöglicht auch ...
Cloud Computing ist in aller Munde und soll durch konsequente Weiterentwicklung der Virtualisierung der IT-Infrastruktur die Informationstechnologie revolutionieren. Zahlreiche Anbieter, wie Microsoft, Google, Amazon u.a., investieren derzeit stark in den Ausbau von global verteilten Datenzentren mit großen Server-Kapazitäten. In einer leistungsstarken Infrastruktur werden verschiedene Dienste zur Verfügung gestellt. Die Geschäftsmodelle reichen vom reinen Storage Providing bis hin zur Bereitstellung von Applikationen.
Die rasante Entwicklung der LED-Technologie ermöglichte Chip-Designs und Materialien, mit welchen sich hellere, langlebigere Lichtquellen mit besserer Energieeffizienz entwickeln lassen, die sich für die verschiedensten Einsatzgebiete eignen. Trotz der zunehmenden Beliebtheit dieser Technologie sind Hersteller von LED-Lichtquellen immer noch mit der extremen Hitzeempfindlichkeit von LED-Leuchten konfrontiert. Übermäßig hohe Temperaturen unter falsche Anwendungen können sich dramatisch auf Lebensdauer und Leistung der LED-Leuchtkörper auswirken.
Rücksetzbare PPTC (Polymeric Positive Temperature Coefficient) Bausteine ...
Individuell angepasste Energiekonzepte spielen eine zentrale Rolle in einer auf Nachhaltigkeit ausgerichteten Produktentwicklung, besonders im Hinblick auf den sogenannten ökologischen Fußabdruck der Produkte. Auch EU-weite Richtlinien und Regulierungen, wie die neue EU-Batterierichtlinie, beeinflussen mit ihren Vorgaben das Design der Produkte beeinflussen, da beispielsweise Hersteller ihre Endgeräte so entwerfen müssen, dass Altbatterien problemlos vom Endverbraucher entnommen und der vorgeschriebenen Entsorgung zugeführt werden können. Auch für fest eingebaute Batterien muss nach der Geräterücknahme durch den Hersteller eine gesetzeskonforme Entsorgung möglich sein.
Der pH-Wert ist ein Maß dafür, wie sauer bzw. basisch eine Lösung ist. Die Skala reicht von 0 bis 14. Die Bezeichnung pH setzt sich aus ‚p‘, dem mathematischen Symbol flur den negativen Logarithmus, und ‚H‘ als chemisches Symbol für Wasserstoff zusammen. Formell ist der pH-Wert als der negative Logarithmus der Wasserstoffionen-Aktivität definiert. Zum Messen des pH-Werts einer Lösung werden pH-Elektroden verwendet.
Die Zahl der elektronischen (mobilen) Geräte auf der Welt wächst ständig, und da es immer mehr sendendes Equipment gibt, erweisen sich die elektromagnetischen Interferenzen (EMI) zwischen diesen Geräten und anderen Systemen zunehmend als Problem. Von den Systemen und den darin verbauten integrierten Schaltungen wird aus diesem Grund eine wachsende Unempfindlichkeit gegen elektromagnetische Einstrahlungen verlangt.
Bei einer Thermosäule handelt es sich um ein elektronisches Bauteil, das Wärmeenergie in elektrische Energie verwandelt. Mehrere Thermoelemente sind in einer Thermosäule in Reihe geschaltet, um eine höhere Spannung zu erzeugen. Man verwendet Thermosäulen in Situationen, in denen die Ausgangsspannung eines einzigen Thermoelements nicht ausreichen würde. Während die so genannte kalte Lötstelle auf der normalen Umgebungstemperatur belassen wird, setzt man die heiße Lötstelle der zu messenden Temperatur aus. Einige Thermosäulen-Sensoren besitzen einen eingebauten Thermistor zur Messung der Umgebungstemperatur, was die Bestinunung der gesuchten Temperatur erleichtert. Thermosäulen liefern in der ...
Wer elektronische Geräte baut, weiß dass man in den seltensten Fällen um den Einsatz von Lüftern zur Wärmeabfuhr herum kommt. Denn die zugeführte Energie wird nie vollständig für den vorhergesehenen Zweck genutzt; ein Teil davon erwärmt die Bauteile. Und es ist auch keine Neuigkeit, dass Wärme die Lebenserwartung eingebauter Elektronik wesentlich reduziert. Der Markt bietet unzählige Lüftervariationen an. Nur, welcher Lüfter ist für welche Anwendung ideal? Oft wird das per Trial and Error ermittelt; eine zeit- und kostenaufwändige Methode, die noch dazu meist keine optimalen Ergebnisse liefert. Wer einige Grundlagen zur Lüfterauswahl kennt, hat es bei der Entscheidung für den idealen Lüfter ...
Der PC verdrängt in der Labor- und Prozessmesstechnik mehr und mehr das klassische Messinstrument. PC-basierte Instrumente ermöglichen die Daten-erfassung, Datenpräsentation und Auswertung auf Basis bekannter Be-nutzeroberflächen. Typische Beispiele sind Messtechnikanwendungen für Windows-PCs wie LabVIEW, VEE oder DASYLab. Diese Softwarepakete beinhalten umfangreiche Funktionen für die PC-basierte Datenerfassung, -analyse und Datenpräsentation. In der Regel gehört auch eine Entwicklungsumgebung zum Lieferumfang. Sie ge-stattet dem Anwender u.a. die Konstruktion eigener Instrumente auf Basis der vorgefertigten Module.
Der Interface-Standard GigE-Vision erzeugt derzeit sehr großes Interesse für unterschiedlichste Anwendungen in der industriellen und wissenschaftlichen Bildverarbeitung. GigE-Vision basiert auf Gigabit-Ethernet und bietet eine maximale Transferleistung von ca. 125 MB/s. Die Ethernet-Technologie bietet weitere Vorteile wie Kabelstrecken bis 100 Meter ohne den Einsatz von Repeatern / Hubs, die Verwendung äußerst kostengünstiger Standard-Infrastruktur (z.B. CAT5e / CAT6-Netzwerkleitungen) und zahlreiche Möglichkeiten der Infrastruktur-Topologie. GigE Vision ist eine sehr reizvolle Alternative zu klassischen Framegrabber Lösungen, da es sich um eine normierte und gleichzeitig sehr flexible Kamer...
Wer heute ein beliebiges Gerät entwickelt, muss sich in der Regel mit Unmengen von Richtlinien und Normen beschäftigen. Doch nicht alle Normen, die für das gesamte Gerät Gültigkeit haben, gelten zwangsläufig auch für jede einzelne Komponente. Der Hersteller eines Krans beispielsweise muss sich unter anderem mit den Normen für die Zugfestigkeiten von Stahl genauso beschäftigen wie mit den Normen, die für die zur Stromversorgung eingebauten Netzteile gelten. Umgekehrt haben aber die Normen zur mechanischen Konstruktion für Netzteile keine Relevanz. Es spart allen Beteiligten Arbeit, wenn jedem Teilelieferanten nur die für ihn relevanten Normen abverlangt werden. Doch dazu muss man erst einmal ...
Bei Stromversorgungen hat das Layout einen ganz entscheidenden Einfluss auf die Funktionalität. Auch wenn eine Stromversorgungsschaltung auf dem Papier richtig dimensioniert wurde, heißt das noch lange nicht, dass sie auch in der Praxis so funktioniert wie erhofft. Dies ist alleine eine Frage des richtigen Layouts. Dieser Artikel gibt wichtige Hinweise auf das Layout von
Stromversorgungen. Vergleichsmessungen an zwei identischen Stromversorgungen mit unterschiedlichen Layouts untermauern eindrucksvoll seine Wichtigkeit.
Glaskondensatoren von AVX spielten eine wichtige Rolle in der "Aufweckschaltung" und bei der Inbetriebnahme der Huygens-Sonde. Glaskondensatoren waren daran beteiligt, als die Sonde am 24. Dezember 2004 vom Cassini-Raumfahrzeug abgetrennt wurde und ihre 21-tägige Reise zur Oberfläche von Titan, dem größten der Saturn-Monde, antrat. Bei Huygens’ Abstieg zur Titan-Oberfläche ermöglichte es ein Glaskondensator des Typs CYR10 dem Zentralcomputer von Huygens, aus seinem siebenjährigen "Schlaf" aufzuwachen, um anschließend die Athmosphäre des Titan zu analysieren und Bilder von seiner Oberfläche zu machen.
Die neue Easy Drive-Technologie vereinfacht die Ansteuerungsanforderungen von ΔΣ-ADCs. Die Lösung besteht in einem rein passiven Verfahren zur Eingangsstromunterdrückung, welches Rail-to-Rail-Eingangssignale erlaubt, und zwar ohne den zusätzlichen Strombedarf von On-Chip-Pufferverstärkern und die von diesen eingeführten Fehler. Die Easy Drive-Technologie ermöglicht ΔΣ-ADCs den direkten Anschluss von hochimpedanten Sensoren, Tiefpassfiltern und Eingangs-Bypass-Kondensatoren ohne die DC-Performance zu beeinträchtigen.
Geräte, welche die Easy Drive-Technologie verwenden, sind derzeit als 16- und 24-Bit-Versionen erhältlich. Sie bieten einen On-Chip-Temperatursensor, latenzf...
Vom Modell zum Code und wieder zurück – das ist der Wunsch vieler Entwicklerteams im Umfeld so genannter Embedded Systeme. Die vorwiegend aus der IT-Welt stammenden Mechanismen der objektorientierten Modellierung von Anwendungen (zunächst einmal eine fast natürlich-sprachliche Beschreibung von Produkten, bevor überhaupt eine Zeile Code geschrieben ist) gewinnen immer mehr an Bedeutung bei der Entwicklung von Embedded Systemen. Der folgende Fachbeitrag beleuchtet diese Thematik in zwei separaten Beiträgen. Bevor in Teil 2 an einem konkreten Beispiel die unterschiedlichen Diagrammtypen der UML und den Weg auf das Zielsystem und wieder zurück beleuchtet wird, wird in Teil 1 der grundsätzliche E...
Auf Basis unterschiedlicher Theorien über den Entwicklungsprozess eines „Embedded System", haben in den letzten sieben Jahren die verschiedensten Entwicklungswerkzeuge in den Unternehmen Einzug gefunden. Leider führt dieser Wildwuchs an Werkzeugen nicht wirklich zum Ziel. Klare Forderungen der Unternehmen nach durchgängigen Entwicklungsprozessen mit fließenden bzw. automatisierten Werkzeugübergängen führen konsequenter Weise dazu, dass Hersteller, die bisher streng getrennte Abschnitte in solchen Design-Prozessen besetzt haben, zusammenarbeiten. Zum Wohle des Kunden, denn nur so können Prozesse vereinfacht und beschleunigt bzw. Produkte zuverlässig und robust werden. Die Integration von Emul...
Zellenausgleich kann die Nutzkapazität von Lithium-Ionen-Systemen steigern, wenn Ladungsverlust oder Kapazitätsverringerung in einer Serienschaltung auftreten. Dies verlängert auch die Einsatzzeit von Batteriepacks. Mit neuen Komponenten, die Elemente des Zellenausgleichs integrieren, wird dieser wirtschaftlich. Bauteile wie der X3100 von Xicor Intersil integrieren Spannungsüberwachung wie FET-Ansteuerung und gestatten damit einem Mikrocontroller, den Bedarf an Zellenausgleich zu ermitteln. Dieser nutzt Pegelwandler zur Ansteuerung der FETs gemäß einem spezifischen Algorithmus, der in einem Flash-Speicher untergebracht ist. Dadurch lassen sich auch noch nach der Assemblierung neue Algorithme...
Systemanwendungen wie Tele- und Datenkommunikation mit fehlertoleranten Stromversorgungs-Architekturen benötigen normalerweise zur Vermeidung von Stillstandszeiten "Hot-Swap" Funktionen. Der nachfolgende Artikel präsentiert Design-Überlegungen im Zusammenhang mit dezentralen 48V Stromversorgungsarchitekturen und modularen Hot-Swap-fähigen Leistungswandlern.
Der LTC3770 gilt als Nachfolger des Step-down Controllers LTC1778, der vor einigen Jahren auf den Markt kam. Es gibt einer Reihe von Unterschieden zwischen den beiden integrierten Schaltungen wie eine schnellere Reaktionszeit und die Erweiterung um integriertes Margining und Tracking beim LTC3770. Hinzu kommt, dass dieser neue Chip die Fähigkeit zur PLL-Synchronisierung bietet. Bleibt nur noch zu sagen, dass der LTC3770 entweder als QFN-Version mit 5x5-mm-Gehäuse oder 28-Pin-SSOP-Version angeboten wird.
Wegen ihres einfachen Aufbaus, niedriger Kosten und kompakter Form sind linear arbeitende Ladegeräte für aufladbare, einzellige Lithium-Ionen-Batterien in portablen Anwendungen weit verbreitet. Trotz aller Vorteile der linearen Lader-Topologie haben sie eine Achillesferse: hohe thermische Verlustleistung.
Dehnungsmessstreifen (DMS) waren und sind wegen ihrer geringen Auslenkung von typisch nur 0,2 % des Widerstandswertes eine der größten Herausforderungen der Messelektronik. Bisher kommen als Auswerteelektronik meist hoch auflösende 16- oder 24-Bit Analog-Digital-Wandler mit rauscharmen Vorverstärkern zum Einsatz. Picostrain ist ein neues Verfahren, welches in der Art der Digitalisierung diesen Weg verlässt. Es wird nicht die Spannung sondern die Zeit als Konvertierungsgröße verwendet.
Embedded Software Entwicklung und Test mit einem „Mini-HIL" Ansatz
