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2012
D 19067 · Oktober 2012 · Einzelpreis 19,00 € · www.elektronik-industrie.de
Das Entwickler-Magazin von all-electronics
Application Guide
Bild: rolffimages - Fotolia.com
Wir zeigen den Weg zu Applikationsschriften
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Über 65 €!
www.elektronik-industrie.de
elektronik industrie Application
1
DIGIKEY.COM
Editorial
Liebe Leser
E
s ist geschafft, vor Ihnen liegt der Application Guide 2012. Wir feiern
damit ein kleines Jubiläum, denn es ist mittlerweile die zehnte Ausgabe
dieser Publikation. Wir begannen erstmals 2005, auf Initiative und angetrieben von unserem damaligen Chefredakteur Siegfried W. Best,
damit, Ihnen in dieser Kompaktheit Applikationsschriften in Form von PDFs,
Doc-Files oder Deep-Links aus allen, einen Elektronikentwickler interessierenden Themenbereichen rund um die Uhr und für Sie kostengünstig und
schnell zugänglich zu machen. Und Sie machen vielfachen Gebrauch davon.
Ein Anreiz für uns, diese Publikation
auch im nächsten Jahr mit immer neuen Applikationen fortzuführen.
kühlen schützen verbinden
Kühlkörper, Gehäuse,
Steckverbinder
• Mehrere hundert verschiedene Kühlkörperprofile ständig auf Lager vorrätig
• Funktionelle Elektronikgehäuse
• Stift- und Buchsenleisten in
unterschiedlichen Rastermaßen
• Kundenspezifische Bearbeitungen
Falls Ihnen noch ältere Ausgaben zur
Verfügung stehen, haben Sie nach wie
vor damit direkten Zugriff auf nahezu
alle vorgestellten Applikationsschriften. Zusammen gezählt sind das überschlagsmäßig etwa 15.500 Seiten.
Die Zahl der Downloads von unserer Homepage www.all-electronics.de
Dipl.-Ing. Hans Jachinski,
Chefredakteur elektronik industrie
zeigt uns, dass auch noch recht häufig
auf schon vor vielen Jahren veröffentlichte Applikationen zugegriffen wird. Spitzenreiter bei den Downloads sind
dabei nach wie vor die Themenbereiche LEDs und LED-Treiber sowie die Leistungselektronik mit Schwerpunkt auf den IGBT-Treibern.
Viele Leser laden auch den gesamten Application Guide herunter und archivieren ihn. Bitte beachten Sie dabei: Seit einigen Monaten veröffentlichen wir
das PDF mit dem gesamten Heftinhalt der Zeitschrift elektronik industrie und
folglich auch dieses Application Guides aus rechtlichen Gründen frühestens
einen Monat nach Erscheinen der Papierversion.
Also heißt das: auch diesen Application Guide wieder aufheben oder ihn online nutzen. Sie können sich auch im nächsten Jahr wieder auf einen Application Guide einstellen. Bleiben Sie uns gewogen!
Mehr erfahren Sie hier:
www.fischerelektronik.de
Fischer Elektronik GmbH & Co. KG
Hans Jaschinski, [email protected]
Nottebohmstraße 28
D-58511 Lüdenscheid
Telefon +49 (0) 23 51 43 5-0
Telefax +49 (0) 23 51 4 57 54
E-mail
[email protected]
www.facebook.com/fischerelektronik
Wir stellen aus:13.-16.11.12
electronica in München
Halle A2, Stand 155
Inhalt
Inhaltsverzeichnis
nach Komponenten
Selbst-oszillierende
Gate-Treiber-IC21
Der IRS2500-Vorregler
21
LT379117
SEPIC-Wandler24
Picor PI33XX Cool-Power ZVS 25
AnaloG-/Mixed-Signal-ICs
Superkondensator LTC4425 17
Programmierbare 2-TerminalStromquelle LT3092 17
Taktgenerator Si5338
18
Isolierte ADC-Familie Si890X 18
Clock-Buffer Si5330
18
Schnittstellen-ASSPs21
Messtechnik
HF-Signalgeneratoren12
Oszilloskope12
Netzwerkanalysatoren12
HF- und MikrowellenLeistungsmesser12
LTE-Messtechnik22
WLAN-Messtechnik 22
Boundary-Scan-Technologie 24
LXI Video Matrix 60-710 24
In-Circuit/Funktionstester
Compact24
DigitAL-ICs
32-Bit-Mikrocontroller XMC4500 9
Standard-ARM-Prozessor-Core9
Hercules Mikrocontroller 20
Mikroprozessor Sitara AM335x 20
Mikrocontroller MSP430AFE2xx 20
Ultra-Low-Power-Technologie 20
RFID-Chip AS39911
22
Ballast-Controller ICB2FL03G LED-Controller ILD4001 Dimensionierung von
Power-LED-Treibern Laserdiodentreiber-ICs 22
Elektromechanik/Passive
Hochspannungs-Kondensator
C700T 13
Tubusgehäuse mit umlaufenden
Führungsnuten TUG V 14
Universelles Tubusgehäuse TUF14
Tubusgehäuse aus
Extrusionsprofilen 14
Kühlkörper für elektronische
Bauteile 14
Wärmeleitende Produkte
16
Transistorkühlung 16
Kühlkörper 16
Wärmemanagement 16
Steckverbinder Omnimate
Signal25
Drosseln für USB 2.0 25
4
Laufzeit durch SupercabÜberbrückung um 40 Prozent
erhöht17
Mit hoher Linearität Temperatur
in Strom wandeln
17
Jitter-Anforderungen an die
Schnittstelle PCI Express 3.0 18
Netzleitungsmonitoring mit
isoliertem AD-Wandler
18
Eine Einführung in Jitter,
Jitter-Messung und PLL
18
Anpassung von Mikrocontrollern
an industrielle Anwendungen 21
8
8
8
21
Digital-Ics
Strommessung in der Antriebstechnik mit Mikrocontroller 9
Einsatz komplexer Motorregelalgorithmen
9
Echtzeit-MCUs für sicherheitskritische Anwendungen 20
Eine Einführung in EtherCAT 20
Energiemess-ICs richtig
anwenden 20
Den Horizont mit Energy
Harvesting
erweitern 20
RFID-Chip AS39911-ReferenzDesign22
Sensortechnik/HMI
Programmierbares Sensor-IC 7
14-Bit-Rotary-Encoder 7
Drehwinkelgeber AS5132
7
Digital-Sensor TSL4531 8
Data-Acquisition-Front-end-IC
AS85108
RGBC-Farbsensor TCS 3471 8
RGBC-Farbsensor TCS 3771 8
Stromversorgungen/ICs
Leistungselektronik
PROFET+ 12 V
PROFET+-Transistoren
Galvanisch isolierte Leistungsschalter und Digital-Input-ICs
ISO Driver AnaloG-/Mixed-Signal-ICs
Optobauelemente/
LED-Ansteuerung
EDA
Simulator Virtuoso-APS
Inhaltsverzeichnis
nach Applikationen
8
9
9
18
elektronik industrie Application Guide/2012
DC/DC-Stepdown-Wandler
AS3610/11 7
DC/DC-Controller TLD5095/
TLD5098 8
DC/DC-Controller Power-XR 13
PWM-Schaltregler-ICs
LX7169/6713
DC/DC-Controller LX7309
13
Synchron-Buck-Regler
LTC3856
17
60 V-Buck-Boost-Schaltregler
EDA
Entwicklung von HF-ICs für
Mess-und Testgeräte
22
Elektromechanik/Passive
Hochspannungs-Kondensator für
den Einsatz mit Lüftkühlung 13
Tubusgehäuse mit umlaufenden
Führungsnuten für Senk- und
waagrechte Aufnahme von
Leiterplatten14
Hochwertige Elektronik im
Inhalt
Ads as of 7.9.12_elektronic industrie 7/26/2012 11:51 A
Tubus sicher verpackt
14
Tubusgehäuse für die
Aufnahme von Europakarten 14
Beispiele KühlkörperBerechnung und -Auslegung 14
Effiziente Keramikbearbeitung 16
Halbleiterbefestigung aus
Kunststoff16
Kundenspezifische
Flüssigkeitskühlplatten 16
Wärmespreizung durch
Graphitfolie
16
Zweireihige Steckverbinder
im 3,50-mm-Raster
25
Robustes Design von
USB-Anwendungen25
Leistungselektronik
Intelligente High-Side-Schalter,
„Was der Designer wissen sollte“ 8
Automobilleuchten mit
einschalten 9
3,3-/5-und 24-V-Eingang
sicher isolieren 9
HVIC in verschiedenen
Switch-Mode-Topologien 18
Gate-Treiber für Applikationen
mit resonanten HalbbrückenDC/DC-Wandlern 21
Verbesserte Leistungsoptimierung
bei Offline-Applikationen 21
Messtechnik
Acht Messtipps für höhere
Genauigkeit12
Maskentest von CAN-Augendiagrammen12
RFID-Tag-Messungen12
Genaue Messung der Anstiegsund Abfallzeit von Radarsignalen12
Technologieeinführung
LTE Release 9 22
Technologieeinführung
802.11ac 22
Das Testen der Zukunft: einfach,
automatisch aber stark
automatisiert
24
Maximale Testabdeckung mit
minimalem Aufwand 24
LXI reduziert Größe und
Komplexität einer Video-Matrix 24
Optobauelemente/
LED-Ansteuerung
54 W T5-Lampendesign mit
Spannungs-/Strom-Vorheizung 8
7 W/10 W Regelkarte für
MR16-LED-Lampen8
Entwurf und Test von schnellen
Laserdiodentreibern
21
Need
Power?
Think
GlobTek!
AC/DC Netzgeräte
Akkus und Ladegeräte
● IT und Industrie
● Medizin
●
Sensortechnik/HMI
Genaue Winkelmessungen in
Mikrocontroller-basierten
Anwendungen7
Vorkommutierung für präzise Messungen bei hohen Drehzahlen 7
Mini-Chip warnt vor Gewittern 7
Datenerfassungsgerät für
Batteriesensoren 8
RGBC-Farbsensor auch für den
Einsatz hinter dunklem Glas
8
RGBC-Farb- und IR-Näherungssensor für Umgebungen mit minimalen LED-Belichtungsquellen 8
●
Führender Hersteller von innovativen Stromversorgungen seit
mehr als 28 Jahren
Stromversorgungen/ICs
Akku-Ladegerät für Li-Ion/LiPo/
LiFePO4-basierte Geräte
7
Für Tageslichtmessungen und
Lichtsteuerung am Arbeitsplatz 8
Eingangs-Rippleströme
ausbalancieren13
Step-Down-PWM-Schaltregler
für 3 A
13
Einsatz als Current-Mode
Flybackwandler mit Synchrongleichrichtung13
Effizienzsteigerung bei Hochund Niedriglast-Bedingungen
mit 2-Phasen-Synchron-BuckRegler
17
Schaltregler für High-PowerLEDs 17
SEPIC-Wandler sowohl als
Hochals auch Tiefsetzsteller 24
Integration von Zero-VoltageSwitching (ZVS)-Topologie
25
Melden Sie sich telefonisch unter
+49 251 134 96371 um mit unseren
Vertriebsingenieuren über Ihre Anforderungen zu sprechen oder besuchen Sie uns im Internet unter
www.globtek.de
10001891 ISO 9001:2008 Registriert
www.globtek.de
Applikationen im Internet
AMS
Drehwinkelgeber AS5132
Vorkommutierung für präzise Messungen
bei hohen Drehzahlen
Die Erweiterung der AMS-Produktlinie magnetischer Sensor-ICs eignet sich besonders als kompakte, robuste und leicht steuerbare Positionsmesslösung für die Steuerung bürstenloser Gleichstrommotoren
und weitere Anwendungen zur Messung von Drehwinkeln. Der
AS5132 ist ein System-on-Chip, das steuerbare Hall-Elemente, analoges Frontend und digitale Signalverarbeitung in einem einzigen Baustein verknüpft. Eingesetzt wird er im Industrie- und Automotive-Bereich, da er in hohem Maße unempfindlich gegenüber Einflüssen
durch magnetische Störfelder ist. Auf 27 Seiten werden die technischen Features in Englisch beschrieben.
infoDIREKT www.all-electronics.de441ag1012
AMS
Stromversorgung
Akku-Ladegerät für
Li-Ion/LiPo/LiFePO4-basierte Geräte
Die DC/DC-Stepdown-Wandler AS3610/11 von AMS sind für einzellige
Li-Ion-/LiPo/LiFePO4-Akkus in Mobilgeräten konzipiert. Die Akkulader-ICs ermöglichen das Laden von Li-Ion-Akkus mit einem Ausgangsstrom bis 1,25 A. Sie bieten zahlreiche Sicherheits- und Schutzfunktionen, interne Strommessung, sowie eine Boost-Betriebsart für
USB-Host/OTG (on the go). Der DC/DC-Lade-IC AS3610 verfügt über
eine I²C-Schnittstelle zur externen Steuerung, während der AS3611
unabhängig betrieben wird. Auf 25 Seiten werden die wichtigsten
technischen Eigenschaften und mögliche Applikationen ausführlich
beschrieben.
6
AMS
EMVco Referenz-Design
Für Test und Applikation bei Kreditkarten
Die RFID-Chips neuester Kreditkarten müssen mit großen Datenmengen umgehen können und lassen sich über eine RFID-Schnittstelle
drahtlos mit Energie versorgen. Die Kreditkartenfirmen Euro-Card,
Mastercard und Visa (EMVco) wollen den etablierten ISO-Standard
14443 mit zusätzlichen test- und applikationsrelevanten Eigenschaften aufzurüsten. Um diese von der EMVco geforderten hohen Anforderungen an die analogen und digitalen Testumgebungen erfüllen zu
können, wurde das AS39911-Referenz-Design von AMS entwickelt,
das darüber hinaus über zusätzliche Funktionen, wie beispielsweise
Antennen-Tuning, verfügt. Auf 32 Seiten werden Applikation und
technische Eigenschaften detailliert beschrieben.
AMS
Programmierbares Sensor-IC
Mini-Chip warnt vor Gewittern
Der programmierbare Sensor-IC 3935 von AMS ist in der Lage, sehr
früh das Herannahen von Gewittern zu erkennen und ein Warnsignal
mit Entfernungsangabe (zum Beispiel im Handy) auszugeben. Der
Baustein heißt AS 3935 Franklin Lightning Sensor. Er verfügt über eine Signal-Auswerte-Schaltung und einen sehr empfindlichen HFEmpfänger. Dieser wertet die elektromagnetischen Aktivitäten in der
Umgebung von Gewittern in einem Umkreis von 1 bis 40 km aus.
Ausgewertet werden im Wesentlichen die elektromagnetischen Felder, die bei Blitzen entstehen. Die Empfindlichkeits-Schwelle kann
eingestellt werden. Auf zwei Seiten wird die Funktionsweise dieses
Chips in Englisch beschrieben.
AMS
AMS
Datenerfassungsgerät für Batteriesensoren
Für den Einsatz in konventionellen Hybrid- und
Elektrofahrzeugen
Der Digital-Sensor TSL4531 von AMS/TAOS überlässt die Lux-Berechnung nicht dem Prozessor, sondern liefert direkt Lux-Werte. Der
dynamische Bereich erstreckt sich von 3 bis
200.000 Lux. Er eignet sich
für die Tageslichtmessung
und beispielsweise auch für
die Lichtsteuerung am Arbeitsplatz und zu Hause. Er
kopiert das menschliche
Sehvermögen unter diversen
Lichtverhältnissen. Drei unterschiedliche Integrationszeiten stehen zur Verfügung:
400, 200 und 100 ms. Er liefert einen 16-Bit-Ausgang
über I2C. In einem 2-seitigen
Datenblatt werden die technischen Details und Applikationsmöglichkeiten in Englisch detailliert erklärt.
Der AS8510 von AMS ist ein hochpräziser Data-Acquisition-Frontend-IC. Er eignet sich speziell für Strom-, Spannungs-, Temperaturmessanwendungen in Fahrzeugbatterien und allgemein für Sensorschnittstellen-Anwendungen, die präzise Messungen kleiner Signale
nahe Masse erfordern. Der Batteriesensor-IC besitzt zwei unabhängige 16-Bit-A/D-Wandler-Kanäle mit jeweils einzeln programmierbaren
Abtastraten auf. Jeder Kanal ist mit einem driftarmen programmierbaren Verstärker zur Handhabung von +/- 8-mV- bis +/- 160-mV-Signalen oder von 0 V bis 1 V bei der Umgehung des PGA ausgestattet.
Ausführliche Informationen in Englisch enthält das 46-seitige Datenblatt.
Bild: Taos
Digital-Sensoren
Für Tageslichtmessungen und Lichtsteuerung
am Arbeitsplatz
AMS
AMS
Digitaler RGBC-Farbsensor
Auch für den Einsatz hinter dunklem
Glas geeignet
RGBC-Farb- und IR-Näherungssensor
Für Umgebungen mit minimalen
LED-Belichtungsquellen
Der digitale RGBC-Farbsensor TCS 3471 von AMS ermöglicht die
Farberkennung von roten, grünen, blauen und durchsichtigen (RGBC)
Objekten. Durch seine sehr hohe Empfindlichkeit eignet er sich bestens für den Einsatz hinter dunklem Glas. Außerdem können die Sensoren dieser Gerätefamilie bei unterschiedlicher Beleuchtungsintensität und bei leichteren Materialien eingesetzt werden. Sie verfügen
über eine programmierbare analoge Verstärkung, Integrationszeit und
Interrupt-Funktion mit oberem und unterem Grenzwert sowie über eine digitale Auflösung von 16 Bit. Auf zwei Seiten in Englisch beschreibt AMS die technischen Daten und besonderen Merkmale dieses Farbsensors.
Der digitale RGBC-Farbsensor TCS 3771 von AMS ermöglicht die Farberkennung von roten, grünen, blauen und durchsichtigen (RGBC) Objekten, und in Verbindung mit einer IR-LED, gleichzeitig die Näherungserkennung. Die Baureihe eignet sich besonders für Umgebungen mit minimalen LED-Belichtungsquellen, beispielsweise für die
Regelung in LED-Hintergrundbeleuchtungen. Sie verfügt über eine
programmierbare analoge Verstärkung, Integrationszeit und InterruptFunktion mit oberem und unterem Grenzwert sowie über eine digitale
Auflösung von 16 Bit. Auf zwei Seiten in Englisch beschreibt AMS
technische Daten und Merkmale dieses Sensors.
7
Infineon Technologies
Automobilleuchten mit PROFET+-Transistoren
einschalten
Eine 19-seitige Applikationsschrift von Stefan Stögner und Stephane
Fraisse beschäftigt sich mit den theoretischen und praktischen Fähigkeiten der 12 V PROFET+-Transistoren von Infineon, Automobilleuchten mit Strom zu versorgen. Das Hauptanwendungsfeld dieser
Transistoren ist dabei das Einschalten der Lichter. Während der
Schaltphase wird ein bedeutender transienter Einschaltstrom erzeugt.
Dieser stellt sich für den PROFET+ annähernd als Kurzschluss dar
und birgt das Risiko, das das Bauteil aus Sicherheitsgründen in den
Aus-Zustand schaltet. Der Beitrag gibt Hinweise zur Auswahl der geeigneten Bauteile und präsentiert realistische Set-ups.
PROFET+ 12 V
Intelligente High-Side-Schalter
Unter dem Motto „Was der Designer wissen sollte“ hat Infineon eine
81-seitige Applikationsschrift über die High-Side-Schalter der Baureihe PROFET+ 12 V erstellt. Sie können sowohl im Automobil- wie auch
im Industriebereich eingesetzt werden. Umfangreiche Schutzfunktionen gehören zu den wichtigsten Merkmalen dieser Schaltelemente,
so wird detailliert auf Kurzschluss gegen Erde und Batterie, sowie auf
Kurzschlüsse zwischen Lasten eingegangen, aber auch das Verhalten
bei Unter- und Überspannungen. Detailliert werden die integrierten
Diagnose-Funktionen vorgestellt und ausführlich auf Skalierbarkeit
und auf das Mikrocontroller-Interface eingegangen.
Galvanisch isolierte Leistungsschalter und Digital-Input-ICs
3,3-/5-und 24-V-Eingang sicher isolieren
8
Ballast-Controller ICB2FL03G
54 W T5-Lampendesign mit Spannungs-/
Strom-Vorheizung
Die Isoface Produktfamilie erfüllt in industriellen Automatisierungssystemen die Nachfrage nach einer robusten galvanischen Isolierung
zwischen dem 3,3- bzw. dem 5-V-Eingang und der 24-V-Industrieumgebung. Auf 6 Seiten beschreibt Infineon, warum galvanische Isolierung notwendig ist und stellt die Serien ISO1H81xG (Leistungschalter) und ISO1I81xT (Digital-Input-ICs) mit integrierter galvanischer
Isolation von 500 V vor. Die MCU-kompatiblen Leistungsschalter mit 8
Eingangskanälen ISO1H81xG können alle Arten ohmscher, induktiver
und kapazitiver Lasten antreiben. Mit der ISO1I81xT-Serie, die 8 digitale Eingangskanäle mit individuell programmierbaren Eingangsfiltern
hat (gemäß IEC61131-2 Typ1/2/3) kann via IC verbunden werden.
Der Lamp-Ballast-Controller ICB2FL03G im 16-poligen DSO-16-Gehäuse steuert elektronische Vorschaltgeräte von Leuchtstofflampen.
Grundsätzlich besteht dieses IC aus zwei Schaltungsteilen zur Steuerung eines Hochsetzstellers als aktives PFC-Oberschwingungsfilter
sowie einem Wechselrichter in Halbbrückenschaltung. Die für Leuchtstofflampen erforderlichen Funktionen wie Vorheiz-, Zünd- und Betriebsmode sowie Schutzmechanismen sind im IC integriert. Im Mittelpunkt der 55-seitigen Applikationsschrift steht ein T5-Lampendesign mit Spannungs-Vorheizung, das für eine einzelne
Leuchtstofflampe bis 54 W Leistung geeignet ist.
LED-Controller ILD4001
7 W/10 W Regelkarte für MR16-LED-Lampen
In der 14-seitigen Applikationsschrift stellt Infineon ein Demoboard
vor, das den LED-Controller-IC ILD4001 im SC-74-Gehäuse enthält
und zur Versorgung von MR16 LED-Lampen verwendet werden kann.
Das Board hat zwei Eingänge, um mit 12 V AC von einem Trafo versorgt zu werden und zwei Ausgänge für die LEDs. Die Demo-Boards
sind voreingestellt und können 7 W oder 10 W Leistung für die LEDs
bereitstellen. Sie sind getestet und so ausgestattet, um entweder
zwei LEDs oder vier LEDs versorgen zu können.
DC/DC-Controller
TLD5095/TLD5098
Dimensionierung von Power-LED-Treibern
Infineon hat in einer 47-seitigen Applikationsschrift Dimensionierungshinweise für Applikationen mit dem DC/DC-Multitopology Controller-IC TLD5095/TLD5098 zusammengestellt. In zehn Schritten
wird der Leser durch die Berechnung externer Komponenten und der
Schaltungsstabilität geführt. Außerdem werden Themen wie Effizienz
und Verluste behandelt. Zum besseren Verständnis wird anhand einer
typischen Applikation die Theorie in die Praxis und die Rechenergebnisse in eine Schaltung umgesetzt. Zusätzlich gibt es einen Überblick
über verfügbare Tools und weitere wertvolle Hinweise für das DesignIn mit dem TLD5095/98.
Standard-ARM-Prozessor-Core
Einsatz komplexer Motorregelalgorithmen
32-Bit-Mikrocontroller XMC4500
Strommessung in der Antriebstechnik
mit Mikrocontroller
In der Echtzeit-MCU-Welt der kostengünstigen komplexen Motorsteuerungsdesigns dominieren bisher speziell zugeschnittene Cores, oftmals auch als Dual-Core-Systeme, bei denen der Haupt-Core die Regelalgorithmen abarbeitet und der zweite „mini“-Core die Echtzeit-I/O
und Datenverarbeitung übernimmt. Mike Copeland zeigt im Techni-
Andreas Jansen geht in einem fünfseitigen Technical-Report von Infineon auf die Strommessung in der Antriebstechnik mit Mikrocontrollern ein. Oft decken Hersteller von Frequenzumrichtern eine große
Bandbreite an verschiedenen Leistungs- und Spannungsklassen und
Anwendungen ab. Ein wichtiger Teil eines Frequenzumrichters ist die
Strommessung, die die Basis für die Regelung legt. Messfehler lassen
sich nur schwer erkennen und pflanzen sich durch den ganzen Regelalgorithmus fort. Die Genauigkeit der Strommessung bestimmt am
Ende den Wirkungsgrad und die Performance des Antriebes. Der Beitrag erläutert, welche Möglichkeiten der Strommessung der 32-BitMikrocontroller XMC4500 eröffnet.
cal-Report 1 2012-08-13 von Infineon auf 11 Seiten wie komplexe
Motorregelalgorithmen mit MCUs auf Basis eines Cortex-M4F Core
durchgeführt werden können, wenn sie mit geschickt verbundener
Peripherie, wie sie beispielsweise in der Infineon XMC4000 Familie
vorhanden ist, verbunden wird. Als Beispiel wird auf Gleichungen für
Field Oriented Control (FOC) von Synchronen Permanentmagnet-Motoren (PMSM) eingegangen und gezeigt, wie die CMSIS DSP-Bibliothek eingesetzt wird.
9
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Komponenten
Systeme
Applikationen
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Agilent Technologies
HF-Signalgeneratoren
Acht Messtipps für höhere Genauigkeit
Oszilloskope
Maskentest von CAN-Augendiagrammen
Signalquellen bieten genaue, hochstabile Testsignale für vielfältige
Komponenten- und Systemtests. Signalgeneratoren haben zusätzlich
präzise Modulationsfunktionen und werden benutzt, um Systemsignale für Empfängertests zu simulieren. Diese 14-seitige Applikationsschrift von Agilent Technologies hilft dabei die Messgenauigkeit beim
Einsatz von Signalquellen zu verbessern. Die Messgenauigkeit kann
weiter steigen, wenn mehr als einer dieser Hinweise im Messaufbau
berücksichtig wird.
Augendiagramm-Maskentests werden heute in zahlreichen Anwendungen, die über serielle Busse verfügen, durchgeführt. Ein Augendiagramm ist allgemein die ständige Überlagerung aller einlaufender
Bit, die von einem Oszilloskop erfasst wurden. Damit wird gezeigt, ob
ein Bit gültig ist oder nicht. Dieses zusammengesetzte Bild ermöglicht die Beurteilung der Gesamtqualität der physikalischen Charakteristik, die Amplitudenänderungen, Zeitabweichungen und unregelmäßige Signalanomalien. Eine 12-seitige Applikationsschrift zeigt, wie
dieser CAN-Augendiagrammtest mit einem Oszilloskop der AgilentSerie 3000 X durchgeführt werden kann, das mit der Trigger- und Decode-Option (CAN und LIN) DSOX3AUTO sowie mit der Maskentestoption SOX3MASK ausgestattet ist.
Netzwerkanalysatoren
RFID-Tag-Messungen
Für Messungen an Komponenten wie Induktivitäten, Kapazitäten und
Widerständen von RFID-Tags sind der Impedanz-Analysator 4294A
oder der NF/HF-Netzwerkanalysator mit Option 005 (Impedanzanalysefunktion) sehr gut geeignete Messlösungen. Für testweise verpackte RFID-Tags ermöglicht die Netzwerkanalysator-Serie ENA die Messung der Resonanzfrequenz von RFID-Tags mit einer Loop-Antenne.
Eine doppelseitige Applikationsschrift von Agilent Technologies gibt
nähere Auskünfte.
HF- und Mikrowellen-Leistungsmesser
Genaue Messung der Anstiegs- und Abfallzeit
von Radarsignalen
Die Leistungsmessung ist eine grundlegende Messung an Radarsystemen, da sie Leistung, Frequenzbereich und Auflösung eines Radarsystems bestimmt. Die bekanntesten Ausgangsleistungsmessungen
sind Impulsleistung, Pulswiederhol-Intervall, Pulsbreite und Anstiegsund Abfallzeit. Da die Signalanstiegs- und Signalabfallzeiten die Systembandbreite bestimmt und Einfluss auf die Erkennung und Identifizierung von Zielen haben, muss diese Messung sehr sorgfältig durch-
geführt werden um sie genau und wiederholbar zu machen. Diese
5-seitig Applikationsschrift enthält vier nützliche Tipps für die Durchführung genauer und wiederholbarer Anstiegs- und Abfallzeitmessungen von Radarsignalen mit Hilfe von HF- und Mikrowellen-Leistungsmessern.
12
Eurocomp/Microsemi
Eurocomp/Microsemi
Stromversorgung
Step-Down-PWM-Schaltregler für 2,4 und 3 A
LX7169/67 von Microsemi (Vertrieb: Eurocomp) sind Step-downPWM-Schaltregler-ICs mit integriertem High-side-P-Kanal- und Lowside-N-Kanal-MOSFETs. Die ICs arbeiten mit einer Hysterese-Steuerungs-Topologie mit 3 MHz Arbeitsfrequenz bei Voll-Last. Damit sind
kleine Ausgangsfilter möglich und ein gutes Verhalten bei dynamischen Lastwechseln. Die zugehörigen Datenblätter zeigen jeweils auf
neun Seiten in Englisch Details und Applikationen.
DC/DC-Controller
Einsatz als Current-Mode FlyBackwandler mit
Synchrongleichrichtung
Der LX7309 von Microsemi (Vertrieb: Eurocomp) ist ein Current-Mode
synchroner Flyback-DC/DC-Controller mit vielen Merkmalen zur Erhöhung der Effizienz und der Zuverlässigkeit. Zu diesen zählen: Hochspannungs-Gatetreiber, Peak Current Mode Control, Duty Cycle maximal 50 Prozent, Soft-Start, Unterspannungserkennung und -warnung,
Überstromschutz und geringer Leistungsverbrauch durch internen
Fühlerverstärker sowie Low-Power-Mode. Wir zeigen das 34-seitige
Datenblatt mit einigen typischen Applikationen.
Eurocomp/Exar
Bild Microsemi
Bild Microsemi
Eurocomp/Celem
Stromversorgung
Eingangs-Rippleströme ausbalancieren
Hochspannungs-Kondensator
Für den Einsatz mit Lüftkühlung
Auf drei Seiten in Englisch beschreibt Bryan Smith von Exar (Vertrieb:
Eurocomp) wie man den programmierbaren Baustein der Power-XRFamilie zur Phasenverschiebung einsetzt, um den Stress auf die Eingangskondensatoren von parallelgeschalteten Buck-Wandlern zu vermindern, wobei die Vorteile der Synchronisation zur Verbesserung der
EMV erhalten bleiben. Die über I2C programmierbaren Bausteine der
Power-XR-Powermanagement-Familie sind PWM Step-down DC/DCController mit LDO für Standby-Power und GPIOs.
Der Hochspannungs-Kondensator C700T von Celem (Vertrieb: Eurocomp) bietet in einem sehr kompakten Gehäuse 700 kVAr und bis zu
1000 Vrms sowie 1400 Arms. Diese Werte werden durch eine neuartige Wicklungstechnologie und einen speziellen Lötprozess für die
Elektroden erzielt. Mögliche Anwendungsbereiche sind Induktionserwärmung, Plasma Processing, Ultra Fast Discharge, drahtlose Energieübertragung, Solar Inverter unter anderem. Wir verlinken auf weitere Informationen und zum Datenblatt.
Bild: Celem
Bild: Exar
13
Fischer Elektronik
Tubusgehäuse mit
umlaufenden Führungsnuten
Senk- und waagrechte Aufnahme
von Leiterplatten
Fischer Elektronik
Tubusgehäuse aus
Extrusionsprofilen
Für die Aufnahme von Europakarten
Die Tubusgehäuse TUG V mit umlaufenden Führungsnuten im Raster
5,08 mm und seitlichen, schraublos montierbaren Laschen, ermöglichen eine senk- sowie waagerechte Aufnahme von Europakarten und
ungenormten Leiterplatten. Die in den Tubusprofilen integrierten, vorgewindeten Schraubkanäle, gewährleisten eine spanlose Montage
der 3-mm-Aluminium-Deckelplatten mittels metrischer Schrauben.
Modifikationen an den Tubusgehäusen nach Kundenwunsch sind
möglich. Dazu gehören diverse mechanische Bearbeitungen, wie
Ausfräsungen und Durchbrüche, Oberflächenbehandlungen, wie
Strahlen, Schleifen oder Pulverbeschichten, Beschriftungen im Sieb-,
Untereloxal- oder Laserverfahren.
Die Tubusgehäuse TUG sind konzipiert für die Aufnahme von Europakarten nach DIN 41494, sowie ungenormten Leiterplatten. Sie sind
aufgebaut aus tubusförmigen Extrusionsprofilen mit integrierten seitlichen Führungsnuten im Raster 5,08 mm (1TE) und werden mittels
angeschraubter 3-mm-Deckelplatten verschlossen. Gerade Deckund Bodenflächen können zur Kontaktierung oder Befestigung wärmeproduzierender Bauteile genutzt werden. Seitlich schraublos montierte Laschen ermöglichen eine Wand- oder Deckenbefestigung. Das
Gehäuse ist in fünf Längen und drei Oberflächenausführungen erhältlich. Zum Schutz vor elektromagnetischen Störeinflüssen können diese Tubusgehäuse mit elektrisch leitfähigen RoHS-konformen Oberflächen und elektrisch leitfähigen Dichtungen ausgestattet werden.
Fischer Elektronik
Extrudierte geschlossene
Aluminium-Profile
Hochwertige Elektronik im Tubus
sicher verpackt
Die universellen Tubusgehäuse TUF mit integrierten Führungsnuten
für die Aufnahme von ungenormten Leiterkarten werden in acht Größenvarianten angeboten. Durch eine spezielle Geometrie der Aluminium-Tubusprofile kann der Anwender Frontfolien oder Folientatstaturen einsetzen. Die Gehäuseserie gibt es standardmäßig in sieben
Längen (50, 80, 100, 120, 160, 200, 220 mm) und verschiedenen
Oberflächenausführungen. Eine EMV- Ausführung mit elektrisch leitfähigen, Chrom-VI-freien, transparent passivierten Oberflächen und
leitfähigen Dichtungen wird ebenfalls angeboten. Durch spezielle
Dichtungen kann die Schutzklasse IP54 erreicht werden.
Fischer Elektronik
Kühlkörper
für elektronische Bauteile
Beispiele zur Berechnung und Auslegung
Die thermische Leistung von Kühlkörpern in elektronischen Bauteilen
ist in erster Linie von der
Wärmeleitfähigkeit des Materials, der Größe der Oberfläche und der Masse des
Kühlkörpers abhängig. Bei
der Auswahl eines geeigneten Kühlkörpers ist der Wärmewiderstand ein ausschlaggebendes Kriterium.
Für die Kühlkörper von Fischer Elektronik wurden alle
Wärmewiderstände empirisch, in einem speziell für
diese Anforderungen entwickelten Labor, gemessen. Um die Wärmewiderstände von Neuentwicklungen und kundenspezifischen Kühlkörpern schneller, ohne den
Aufbau von Mustern in den Entwicklungsphase zu analysieren, wurde
das Messverfahren auf Computer gestützte Simulationen umgestellt.
Auf vier Seiten in Deutsch werden die Berechnung des Wärmewiderstandes und die Auslegung von Kühlkörpern erläutert.
14
wsp-design.de
© yuri_k/Fotolia.com
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erfolgreiche wie zielgerichtete Kommunikation. Unsere Verlagsmitarbeiter freuen sich auf Ihren Anruf oder Ihre Mail.
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Kunze Folien
Kunze Folien
Wärmeleitende Produkte
Effiziente Keramikbearbeitung
Transistorkühlung
Halbleiterbefestigung aus Kunststoff
Das Fertigungsangebot von Kunze Folien reicht von spanhebender
Bearbeitung über diverse Stanz- und Schneidtechniken, neuester
Oberflächenbearbeitung und Lasertechnologie. Der Keramik-Fertigungsbereich wurde um eine speziell angefertigte, computergesteuerte Oberflächenbearbeitungsanlage erweitert. Mit dieser Maschine
lässt sich die Reinigung der Keramik-Interface-Materialien optimieren
und automatisieren. Sehr hohe Genauigkeit und Effizienz bietet zudem die neue CO2-gepulste Laserschneideanlage der Laserklasse
eins. Es können sämtliche Formen wie Ausschnitt, Aussparungen,
Rundungen etc. ohne zusätzliche Werkzeugkosten mit hoher Präzision hergestellt werden.
Die elektrisch isolierende Halbleiterbefestigung POWERCLIP KU-PA
247/2 wurde speziell für die Anforderung der Leistungselektronik
entwickelt, insbesondere für MOSFETs im TO247-Gehäuse. Aufgrund
des applikationsbezogenen Designs der Halbleiterbefestigungselemente sind diese aber auch flexibel und vielseitig einsetzbar bzw. erweiterbar. Sie sind nicht brennbar nach UL94-V0 und haben hohe
Isolationsfestigkeit von 31 kV/mm. Weitere Informationen und technische Daten sowie ein Ansichts-Video finden Sie unter:
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Kunze Folien
Kunze Folien
Wärmemanagement
Optimale Wärmespreizung durch Graphitfolie
Kühlkörper
Kundenspezifische Flüssigkeitskühlplatten
Den wachsenden Anforderungen in der Leistungselektronik an eine
möglichst effiziente und gezielte Wärmeableitung von Leistungsmodulen trägt Kunze Folien mit der Weiterentwicklung einer Folie aus
anisotropem Graphit, einem thermisch sehr gut leitfähigem Material,
Rechnung. Graphit hat eine hervorragende Wärmeleitfähigkeit, sowie
bei einem Reinheitsgrad von 97 bis 99 Prozent eine hohe Temperaturbeständigkeit bis 450 °C.
Das thermische Herstellverfahren der Flüssigkeitskühlplatten LiKool
in Verbindung mit fortschrittlichen Innenstrukturen ermöglicht Kunden- und anwendungsspezifische Lösungen auch für schwierige Umgebungsbedingungen und garantiert eine einzigartige Oberflächenund Materialqualität. Mit dem speziellen mehrdimensionalen thermischen Fügeverfahren können diese zudem bereits ab einer Stärke
von 8,5 mm hergestellt werden. Dabei entsteht eine homogene Materialverbindung ohne sichtbare Nähte, Schrauben usw.
16
Linear Technology
Linear Technology
60 V-Buck-Boost-Schaltregler
Für High-Power-LEDs mit einem Wirkungsgrad
bis zu 98,5 Prozent
Supercab-ÜberbrückungsApplikation
Laufzeit um 40 Prozent erhöhen
Beim LT3791 von Linear Technology handelt es sich um einen synchronen 4-Switch-Buck-Boost-DC/DC-Wandler. Er regelt sowohl den
Konstantstrom als auch die konstante Spannung mit nur einer Spule,
bei einem Wirkungsgrad von bis zu 98,5 Prozent. Er stellt hunderte
von Watt bereit und bietet 60 V Eingangs- und Ausgangsspannungen.
Dadurch eignet er sich sehr gut für Applikationen, bei denen sowohl
Aufwärts- als auch Abwärtskonvertierung erforderlich ist, wie beispielsweise bei High-Power-LED-Strings und Hochvoltbatterien. Auf
vier Seiten in Englisch beschreibt Linear Technology die technischen
Eigenschaften und Merkmale des Buck-Boost-DC/DC-Wandlers
LT3791.
Viele elektronische Systeme benötigen eine lokale Energiequelle, um
kurze Unterbrechungen der Hauptstromversorgung überbrücken zu
können, ohne komplett herunterfahren zu müssen. In der hier beschriebenen 3,3 V/200 mA-Überbrückungs-Applikation wird auf zwei
Seiten in Englisch beschrieben, wie sich der Energieschub aus dem
Supercab maximieren lässt, um damit die Last zu unterstützen. Die
wesentlichen Komponenten dieser Applikation sind der 2-A-Superkondensator LTC4425, der Micropower-Buck-Schaltregler, der eine
geregelte Ausgangsspannung von 3,3 V zur Verfügung stellt und der
LTC4416, der den Supercab je nach Bedarf an- oder ausschaltet.
Linear Technology
Programmierbare 2-TerminalStromquelle LT3092
Mit hoher Linearität Temperatur
in Strom wandeln
Mit dem LT3092 lässt sich eine 2-Terminal-Stromquelle sehr einfach
erstellen. Über eine interne Stromquelle und einen Fehlerverstärker in
Verbindung mit nur zwei externen Widerständen wird ein konstanter
Ausgangsstrom zwischen 0,5 mA und maximal 200 mA erzeugt. Mit
einer 2-Terminal-Stromquelle lassen sich eine Vielzahl von Applikationen realisieren, insbesondere solche mit langen Kabelstrecken, bei
denen ein Spannungssignal beschädigt werden könnte. Auf drei Seiten werden die technischen Details und die Möglichkeiten des
LT3092 genauer erläutert.
Linear Technology
Effizienzsteigerung bei Hochund Niedriglast-Bedingungen
2-Phasen-Synchron-Buck-Regler
Der Synchron-Buck-Regler LTC3856 von Linear Technology verbessert die Genauigkeit der Induktionsspule bei der Erfassung des
Gleichstromwiderstandes durch die Kompensation von Änderungen
des Gleichstromwiderstandes aufgrund von Temperaturschwankungen. Weiterhin verfügt der Buck-Regler über einen On-Chip-GateTreiber, Remote-Sensing der Spannungsleistung, Stage SheddingModus für eine verbesserte Light-load-Effizienz und eine adaptive
Spannungseinstellung für ein schnelles Einschwingverhalten. Auf drei
Seiten sind die technischen Eigenschaften detaillierter beschrieben.
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Silicon Laboratories
Clock-Buffer Si5330
Eine Einführung in Jitter,
Jitter-Messung und PLL
Die Taktgeschwindigkeiten steigen ständig und Kommunikationskanäle nutzen immer höhere Frequenzen. Daher müssen Entwickler
sich zunehmend auch mit Themen wie Clock-Jitter und Phasenrauschen beschäftigen. Silicon Laboratories hat in der 24-seitigen Applikationsschrift AN687 sich diesen grundsätzlichen Themen angenommen und bietet einen Überblick über Jitter. Außerdem gibt der Aufsatz
praktische Hilfe bei der Durchführung von Jitter-Messungen und behandelt die Rolle von PLLs in diesem Umfeld. Detailliert wird beispielsweise auf die verschiedenen Typen von Jitter-Messungen (Cycle-to-Cycle, Periodischer Jitter und Zeitintervallfehler-Jitter) eingegangen, zusätzlich auch auf Begrifflichkeiten wie Wander (Jitter
innerhalb von 10 Hz um den Träger), Spurs und Clock-Puffer.
ISO Driver
HVIC in verschiedenen
Switch-Mode-Topologien
Schaltnetzteile enthalten oft Hochspannungs-High-side/Low-side
Gate-Treiber-ICs (HVIC), die Logikpegel als Eingangssignale akzeptieren und am High-side-Treiberausgang Spannungen bis zu 1200 V DC
aufweisen. Die Transistor-basierende Spannungswandlung des HVIC
kann zu katastrophalem
Latch-up führen, wenn
die Ausgangsspannung
dv/dt die spezifischen
Grenzen überschreitet.
Das ist in vielen Applikationen problematisch.
Auch erfordern Eingangsspannungen über 72 V
galvanische Trennung.
Silicon Laboratories isolierte Gate-Treiber Familie ISO Driver bieten galvanische Trennung
und sind latch-up-frei. Die Treiber haben eine on-chip-Isolation bis zu
effektiv 5 kV AC. Die 16-seitige Applikationsschrift AN622 beschreibt,
wie die ISO Drivers in den verschiedenen Schaltmode-Topologien eingesetzt werden und wie die Beschaltung auf der Primär- und Sekundärseite aussehen sollten.
Taktgenerator Si5338
PCI Express 3.0 Jitter-Anforderungen
PCI Express (PCIe) ist eine von der PCI-SIG entwickelte serielle Punktzu-Punkt-Schnittstelle. Es gibt einiges bei der Auswahl der richtigen
Takt-Referenz zu beachten. Jitter ist für den zuverlässigen, sicheren
und effizienten Datentransfer zwischen zwei PCIe-Komponenten besonders kritisch. Ein Takt mit wählbarer Frequenzspreizung kann beispielsweise wichtig sein um EMV-Anforderungen zu erfüllen. Manchmal benötigen PCIe-Takte auch flexible Ausgangssignal-Formate und
-Frequenzen die anders aussehen als das standardmäßige 100-MHzHCSL-Signal. Silicon Laboratories geht in der 24-seitigen Applikationsschrift AN562 auf den Taktgenerator Si5338 ein, der alle Anforderungen erfüllen kann.
Isolierte ADC-Familie Si890X
Netzleitungsmonitoring mit isoliertem ADC
Mess-, Steuer- und Regel-Applikationen enthalten üblicherweise
Analog-Digital-Wandler um präzise Messungen der Schlüsselparameter, wie Spannung und Strom, machen zu können. Um geringstes
Rauschen zu erreichen, muss das Analogsignal relativ schnell am
Sensorausgang digitalisiert, danach gefiltert und anschließend an einen DSP oder eine MCU weitergeleitet werden. Dazu hat Silicon Laboratories die Monitoring ADC-Familie Si890x entwickelt. Sie enthält
in einem einzigen Gehäuse einen 10 Bit SAR ADC (2 μs Wandlungszeit) mit einer isolierten 5 kV AC (effektiv) UART Si8900, I2C (Si8901)
oder SPI (Si8902). Die achtseitige Applikationschrift AN638 beschäftigt sich mit dem Si890x in der Anwendung zum Netzleitungsmonitoring von 110/240 V AC Netzspannungen und -ströme.
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Bild: Gunnar Assmy / fotolia.com
DAS NEUE MAGAZIN FÜR SYSTEME, KOMPONENTEN UND
TECHNOLOGIEN FÜR HYBRID- UND ELEKTROFAHRZEUGE
Die Zukunft der Mobilität
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Texas Instruments
Ultra-Low-Power-Technologie
Den Horizont mit Energy Harvesting erweitern
Ultra-low-power-(ULP) Technologie ermöglicht viele neue Anwendungen die mit Energie aus der Umgebung betrieben werden können und
so beliebig lange batterielos laufen können. Texas Instruments hat in
ULP-Technologie DSPs, Mikrocontroller, Powermanagement, Signalwandlung und andere Verarbeitungs- und Analog-Schaltungen. Diese
neuen batterielosen Systeme, die jetzt im Industrie- und ConsumerBereich auftauchen, bieten große Chancen auch für den Medizin- und
Gesundheitsbereich. Texas Instruments nimmt in diesem so genannten Energy Harvesting eine bedeutende Rolle ein, eine Rolle, die in einem siebenseitigen Whitepaper von den Texas Instruments-Autoren
Gene Frantz, Dave Freeman und Chris Link detailliert beschrieben
wird.
Texas Instruments
Texas Instruments
Hercules Mikrocontroller
Echtzeit-MCUs für sicherheitskritische
Anwendungen
Karl Greb und Dev Pradhan haben ein 10-seitiges Whitepaper über
Echtzeit-MCUs für sicherheitskritische Anwendungen verfasst. Die
Hercules-Plattform von Texas Instruments besteht aus drei MCU-Familien für die skalierbare funktionale Sicherheit mit einer ausgewogenen Balance von Rechenleistung, Speicher, Sicherheitsfunktionen,
Peripherie, Schnittstellen und Kosten. Die Hercules-MCUs RM4x enthalten zwei mit 220 MHz getaktete ARM Cortex-R4 Gleitkomma-CPUKerne mit bis zu 3 MByte Flash und 256 KByte RAM. Sie arbeiten entsprechend IEC 61508 2nd Edition mit SIL-3 Sicherheitslevel. Die für
den Automobileinsatz geeignete Hercules-MCU TMS570 kann bis 180
MHz getaktet werden. Die kostengünstigste Version TMS470M basiert
auf ARM Cortex-M3 mit bis zu 80 MHz Taktfrequenz.
Texas Instruments
Mikroprozessor Sitara AM335x
Eine Einführung in EtherCAT
Mikrocontroller MSP430AFE2xx
Energiemess-ICs richtig anwenden
EtherCAT (Ethernet for Control Automation Technology) ist ein ursprünglich von Beckhoff Automation entwickelter Echtzeit Industrial
Ethernet-Standard für Automatisierungsanwendungen wie beispielsweise Input/Output- (I/O) Bausteine, Sensoren und speicherprogrammierbare Steuerungen. Texas Instruments hat EtherCAT-Funktionen
ist seine Sitara AM335x ARM Cortex-A8-Mikroprozessoren integriert.
Diese Bauelemente enthalten den ARM Cortex-A8-Prozessor zusammen mit einer Reihe anderer Peripherie und Schnittstellen die den
AM335x besonders für den Industrieeinsatz interessant machen. Der
Texas Instruments-Mitarbeiter Maneesh Soni hat in einem 14-seitigen Whitepaper alles Interessante zu diesen Prozessoren im EtherCAT-Umfeld zusammengefasst.
Die Energiemess-ICs MSP430AFE2xx haben die Schlüsselkomponenten für die Energiemesstechnik im selben Gehäuse integriert. Dies
schließt programmierbare Verstärker, ADCs, MCU genauso wie serielle Schnittstellen ein um mit anderen Bauelementen zu kommunizieren. An die ICs können Low-cost-Sensoren wie Shunt-Widerstände
und Spannungstreiber mit nur wenigen passiven Komponenten angeschlossen werden. Da die Lösung Software-programmierbar ist, können die Kalibrierkonstanten bereits während der Produktion in jeden
einzelnen IC gebracht werden, um eine Ungenauigkeit von weniger
als 3 % zu erreichen. Ein achtseitiges Whitepaper von Texas Instruments-Mitarbeiter Prasad Dhond diskutiert die Leistungsmerkmale
dieser speziellen Controller in Energiemess-Applikationen.
20
iC-Haus
Laserdiodentreiber-ICs
Entwurf und Test schneller Laserdiodentreiber
In Sensor- und Messgeräteanwendungen ist oft der Entwurf von
schnellen Laserdiodentreiber-Schaltungen gefragt, was eine sehr anspruchsvolle Aufgabe darstellt. Das 10-seitige White Paper von iCHaus beschreibt den Entwurf solcher schnellen Treiberschaltungen,
das PCB-Layout und die optischen Messaufgaben, um eine optimale
Schaltung für Impulse bis zu 2,5 ns zu entwerfen. Spezielle Werkzeuge sind notwendig, um auch die
optische Leistung
und die Anstiegsund Abfallflanken
zu messen. Der
Fotoempfänger
iC212, der Impulsgenerator
iC149 und das digitale USB-Scope
iC227 sind neue
Werkzeuge um
diese Messungen einfach durchzuführen. Sie wandeln ein vorhandenes Oszilloskop oder den PC in ein optisches (USB-) Scope für die
Messung der tatsächlichen optischen Ausgangssignale einer Laserdiode um.
International Rectifier
Der IRS2500 Vorregler
Leistungsoptimierung bei
Offline-Applikationen
Viele Offline-Applikationen erfordern eine Leistungsfaktor-Korrekturschaltung, um die Leistungsverluste, die bei elektrischen Übertragungen entstehen, zu minimieren und die Belastungen für elektrische
Generatoren und Transformatoren zu reduzieren, die durch einen hohen Anteil an Oberschwingungen und Phasenverschiebungen entstehen. Um die erforderliche Last bereitstellen zu können, sind in Offline-Anwendungen oftmals Schaltnetzteile mit einem kapazitiven Filter integriert, gefolgt von einem Brückengleichrichter und einem
Bulk-Kondensator. Dadurch wird die Last des Stromnetzes optimiert
und es kommt zu keinen zusätzlichen Leistungsverlusten in den
Übertragungsleitungen oder zu weiteren Belastungen für Transformatoren und Generatoren. Auf 21 Seiten werden Eigenschaften, technische Details sowie die Einsatzmöglichkeiten des IRS2500-Vorreglers
in Englisch beschrieben.
iC-Haus
Schnittstellen-ASSPs
Anpassung von Mikrocontrollern
an industrielle Anwendungen
Um Mikrocontroller an eine raue und störungsreiche industrielle Anwendung anzupassen, ist ein besonderer Aufwand erforderlich. Verbindet man einen Mikrocontroller, dessen Versorgungsspannung bei
+1,5 V bis +3,3 V liegt, mit der industriellen 24-V-Welt, so bedarf es
sorgfältiger Überlegungen und spezieller Lösungen, um einen sicheren und zuverlässigen Betrieb zu
erreichen. Ein
10-seitiges Whitepaper von iC-Haus
beschreibt die Herausforderungen
bei der Entwicklung und zeigt verschiedene Lösungswege auf,
um die funktionale
Sicherheit und die Testbarkeit zu erhöhen. Diese können mit diskreten Bauteilen und Standard-ICs, oder mit speziellen ASSP-Lösungen,
bedient werden. Letztere reduzieren den Entwicklungsaufwand und
erhöhen auch die Packungsdichte, Funktionalität und Zuverlässigkeit
der kompletten Mikrocontrolleranwendung.
International Rectifier
Selbst-oszillierende
Gate-Treiber-ICs
Für Applikationen mit resonanten
Halbbrücken-DC/DC-Wandlern
Die selbst-oszillierenden Gate-Treiber-ICs IRS2795(1,2) von International Rectifier eignen sich für Applikationen mit Halbbrücken-DC/DCResonanz-Wandlern bis maximal 600 V. Die ICs verfügen über ein
stabiles Tastverhältnis von 50 Prozent und einen breiten Arbeitsfrequenzbereich. Bis zu 500 kHz kann die Schaltfrequenz betragen. Hohe Flexibilität bieten die ICs beim Programmieren der minimalen und
der maximalen Betriebsfrequenz und beim Frequenzsweep zum Einschalten der Softstart-Funktion. Aufgrund des hohen Wirkungsgrades,
der geringen Schaltgeräusche und der hohen erreichbaren Leistungsdichte werden LCC-Resonanzwandler in Halbbrücken-Ausführung
immer beliebter. Auf 32 Seiten in Englisch werden die technischen
Details und die Einsatzmöglichkeiten detailliert veranschaulicht.
21
Rohde & Schwarz
Rohde & Schwarz
WLAN
Technologieeinführung 802.11ac
LTE
Technologieeinführung LTE Release 9
Rohde & Schwarz gibt in einem 29-seitigen Whitepaper einen kurzen
Überblick über die Ergänzung 802.11ac des bewährten Standards
802.11-2007. Die Ergänzung 802.11ac bietet Mechanismen zur Steigerung des Datendurchsatzes und der Benutzerfreundlichkeit der bestehenden WLAN-Technologie und basiert auf dem Standard
802.11n-2009.
Die LTE-Technologie nach 3GPP Release 8 wurde Ende 2009 erstmals kommerziell genutzt. Seither hat sich die Zahl der Betreiber, die
diese Technologie eingeführt haben, überall auf der Welt rasant erhöht. Inzwischen ist LTE die am schnellsten wachsende Mobilfunktechnologie. So wie GSM und WCDMA, wird nun auch LTE durch zusätzliche Funktionen permanent weiterentwickelt. Das über den
Deep-Link abrufbare 44-seitige Whitepaper-PDF von Rohde &
Schwarz beschreibt erste Erweiterungen, die im 3GPP Release 9 enthalten sind.
AMS
Cadence Design Systems
14-Bit-Rotary-Encoder
Genaue Winkelmessungen in Mikrocontrollerbasierten Anwendungen
Electronic Design Automation
Entwicklung von HF-ICs für Mess- und
Testgeräte
Auf 29 Seiten in Englisch beschreibt AMS die technischen Daten und
Merkmale des magnetischen 14-Bit-Rotary-Encoders AS5048 der
Winkelmessungen in mikrocontrollerbasierten Anwendungen vereinfacht. Der Encoder verfügt über einen PWM-Ausgang sowie ein SPIoder I2C-Interface und übermittelt absolute Winkelmesswerte an einen Host-Mikrocontroller. Die Nullposition wird bei der Montage über
einen SPI- oder I2C-Befehl einmalig programmiert. Von Interferenzen
aus externen magnetischen Störfeldern wird er nicht beeinflusst und
eignet sich damit für den Einsatz in industriellen und medizinischen
Umgebungen.
Als Hersteller von high-end Test- und Messgeräten für Funk- und
Kommunikationstechnik benötigt Rohde & Schwarz für die Schlüsselfunktionen leistungsfähige propritäre ASICs. Die IC-Entwickler nutzen
dazu von Cadence den
Accelerated Parallel Simulator Virtuoso-APS für
komplexe Simulationen,
um den anspruchsvollen
Spezifikationen der Hochfrequenz-Schaltungen
gerecht zu werden. Ein
vierseitiger Bericht geht
auf die Analyse des periodischen und des transienten Rauschens, sowie der
Kleinsignal-Analyse ein.
Außerdem wird beschrieben, wie in modernen
Multicore-Prozessor-Architekturen den korrespondierenden, immer
zeitaufwändigeren Simulationen begegnet werden kann.
Bild: Cadence
22
Jahre
Jahre
Herzlichen Dank!
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Management
BuSSySteMe Trends und Neuheiten rund um LIN
SenSorik Einsatz bei 2000 bar und 200 °C
toolS Modellbasierte E/E-Architekturkonzeption
Seite 32
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Diagnose und
kommunikation
Dr. Michael Siedentop,
Vorstand der Softing AG, Seite 20
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TeSTen von Hard- und Software
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ManageMenT Sicherheitskonzepte für die Produktion
exklusiv-Interview mit andreas Wocke,
geschäftsführer von Ipetronik, Seite 14
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ELEKTROMOBILITÄT Funktionale Sicherheit gemäß ISO ��
Exklusiv-Interview mit Hassane El-Khoury, Automotive
Business Development Manager bei Cypress, Seite ��
Ihr Team von AUTOMOBIL-ELEKTRONIK
Seite 24
Seite 46
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Ein guter Prozess
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Dr. Achim Leitner
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B 61060 · September 2011 · www.automobil-elektronik.de ·
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B 61060 · Februar 2012 · www.automobil-elektronik.de ·
Ausgabe 6/Dezember 2008/B 61060
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Ausgabe 5/Oktober 2008/ B 61060
Matthias Hofmann
Seite 26
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Seite 48
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Systeme
Aktive Geräuschregelung im AbgasEndrohr: Mehr Ruhe und/oder
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NiMH-Batterien zur Simulation des
Gesamtsystems
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Halbleiter
Hochintegrierte System-BasisChips bieten neue Möglichkeiten
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Seite 48
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HY-LINE Power Components
SEPIC-Wandler
Sowohl Hoch- als auch Tiefsetzsteller
SEPIC-Wandler sind beliebt, da sie sowohl als Hoch- als auch als
Tiefsetzsteller fungieren, schreibt HY-LINE Power Components in einem Applikationsbericht. Doch ist das Standarddesign mit zwei separaten Induktivitäten suboptimal – mit einem gemeinsamen Kern können die einzelnen Induktivitäten kleiner ausfallen. Besonders bei höheren Strömen und nur geringer Restwelligkeit ist dies von Nutzen.
Tabellen für Induktivitäten mit Ferrit- und Eisenpulver-Kern sowie
ausführliche Berechnungs-Anleitungen zum Download helfen beim
Entwurf eines solchen optimierten Wandlers. Am hilfreichsten ist aber
das Coupled Inductor Selector Spreadsheet: Es berechnet direkt die
Spezifikation der einzubauenden Induktivität und schlägt auch gleich
eine dazu passende Fertiginduktivität vor.
Pickering Interfaces
JTAG Technologies
Boundary-Scan-Technologie
Maximale Testabdeckung mit minimalem
Aufwand
In einem zweiseitigen Anwenderbericht macht JTAG Technologies mit
den Vorzügen ihrer Boundary-Scan-Tester bekannt. Als Anwender
wird beispielhaft die auf die Herstellung von Hochleistungsscanner
zur Digitalisierung von Papierdokumenten spezialisierte Firma Inotec
genannt. Die Geräte enthalten bis zu zehn, überwiegend digitale Baugruppen, mit meist mehreren Prozessoren und FPGAs. Inotec hat sich
für den Einsatz der Boundary-Scan-Technologie entschieden, weil ein
elektrischer Zugriff auf die internen Schaltungsknoten der Baugruppen kaum mehr möglich ist. Die Testmethode wird nicht nur beim Debugging in der Entwicklung und in der Endmontage zur Überprüfung
der Baugruppen eingesetzt sondern auch bei der Reparatur von
Rückläufern aus dem Feld.
Seica
LXI-Applikationsbeispiel
LXI reduziert Größe und Komplexität einer
Video-Matrix
In-Circuit/Funktionstester Compact
Das Testen der Zukunft: einfach, automatisch
aber stark automatisiert
Ein Testsystem für Flachbildschirme soll gleichzeitig 8 Videosignale
auf eine Anordnung von Bildschirmen führen. Die Bildschirme sollen
während der Dauerlauf- und Temperaturprüfung in einer Klimakammer untergebracht sein. Dafür benötigt das Verteilsystem für Basisband-Video-Signale
eine 24 x 8 Matrix mit
einer Erweiterungsoption auf 48 x 8 oder
eine Konfiguration mit
zwei unabhängigen 24
x 8 Matrizen. Ein Applikationsbericht zeigt,
wie Pickering Interfaces die Anforderungen mit der LXI VideoMatrix 60-710 erfüllt.
Dieses Schaltsystem
realisiert die Matrix in
einem 19“-Gehäuse
mit einer Höhe von nur 1 HE. Die mechanische Freiheit beim LXIStandard erlaubt es, für jede der zwei 24 x 8 Matrizen eine einzelne
Leiterplatte zu verwenden, die beide im Gehäuse untergebracht sind.
Markttrend ist es, höchstkomplexe Testlösungen zu automatisieren
um eine Wiederholbarkeit und die volle Qualität sicherzustellen und
um einige manuelle Testlösungen bei hohen Stückzahlen „stromlinienförmiger“ zu machen und die Einrichtzeiten fortwährend zu reduzieren. Seica ist bekannt als Hersteller von automatisierten Testlösungen mit einer Reihe von Produkten im Bereich von In-Circuit bis
Funktionstester, von Flying-Prober-Systeme für bestückte Baugruppen sowie für unbestückte. In einem fünfseitigen Beitrag der SeicaAutoren Luca Corli und Bernd Hauptmann wird auf Trends, Strategien
und Produkte des Unternehmens eingegangen.
24
Vicor
Weidmüller
Abwärtswandler
Integration von Zero-Voltage-Switching
(ZVS)-Topologie
Omnimate Signal
Zweireihige Steckverbinder im
3,50-mm-Raster
Hochspannungsregelung bei hohem Wirkungsgrad und geringem
Formfaktor lässt sich durch eine verbesserte Schaltungstopologie realisieren. Durch den Einsatz der ZVS-Topologie (Zero-Voltage-Switching/Nullspannung) bei der Picor-PI33XX-Cool-Power-ZVS-Serie von
Vicor erhalten Entwicklungsingenieure einen Abwärtswandler, der
Hochleistungs-Regelung bis zu 36 Vin bietet, und die Leistungsfähigkeit konventioneller Schaltungen mit hartem Schaltverhalten und hoher Leistungsdichte erhöht. In einem dreiseitigen Whitepaper werden
technische Eigenschaften und Möglichkeiten dieser Serie ausführlich
beschrieben.
Mit Omnimate Signal B2CF 3.50 präsentiert Weidmüller einen zweireihigen Steckverbinder im metrischen Leiterplattenraster 3,50 mm
und Push-In-Anschlusstechnik am Buchsenstecker sowie fingersicherer Stiftleiste. Der Steckverbinder ermöglicht 30 % kleinere Lösungen, im Vergleich zu Lösungen im Raster 2,5 mm. Der orangene
Buchsenstecker mit und ohne seitlichen Flansch sowie mit schwarzem Löseriegel nimmt in seinem Push In-Anschlusssystem ein- und
feindrähtige Leiter mit und ohne Aderendhülse von 0,14 bis 1,5 mm2
auf. Leiter, die mit Aderendhülsen mit Kunststoffkragen versehen
sind, lassen sich bis 1,0 mm2 problemlos anschließen. Das wartungsfreie Push-In-Federanschlusssystem hat ein einfaches und sicheres
Handling sowie eine sehr geringe Verdrahtungszeit.
Würth Elektronik
USB 2.0
Robustes Design von USB-Anwendungen
Auch in Industrieanwendungen ist die USB-Schnittstelle nicht mehr
wegzudenken. Intel empfiehlt den Einsatz von stromkompensierten
Drosseln für EMV-Entstörung und weitere Komponenten für den
Schutz gegen elektrostatische Entladung. Würth Elektronik bietet all
diese Produkte. Die stromkompensierten Datenleitungsdrosseln WECNSW sind speziell für die Gleichtaktentstörung von schnellen Datenleitungen entwickelt. Zum Schutz vor ESD sind die TVS Dioden WETVS mit sehr niedrigen Kapazitäten (kleiner 2 pF) sowie die keramischen ESD-Suppressor-Serien WE-VE (Kapazitäten bis zu 0,05 pF) die
perfekte Wahl. Doch für EMV-gerechtes Design ist es genauso wichtig, die Spannungsversorgung zu befiltern. Der neunseitige Bericht
geht auf weitere wichtige Details ein.
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Wir machen komplexe Sachverhalte regelmäßig transparent. Zuverlässig und mit höchster redaktioneller Qualität.
Deshalb sind die Fachzeitschriften und Online-Portale von
Hüthig in vielen Bereichen von Wirtschaft und
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20.04.2011 15:58:58
Verzeichnisse/Impressum
Verzeichnisse
Agilent Technologies12
AMS 6, 7, 22
Cadence Design Systems22
Digi-Key
2. US, TS
Eurocomp13
Fischer Elektronik3, 14
Globtek5
HY-LINE Power Components24
iC-Haus21
8, 9
International Rectifier21
JTAG Technologies24
Kunze Folien16
Linear Technology17
Pickering Interfaces24
Rohde & Schwarz22
Seica24
4. US, 18
Texas Instruments20
Vicor25
Weidmüller25
Würth Elektronik25
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Chefredakteur:
Dipl.-Ing. Hans Jaschinski, (jj) (v.i.S.d.P.),
Tel: +49 (0) 8191 125-830,
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Redaktion:
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Tel: +49 (0) 89 60 66 85 79, E-Mail: [email protected]
Redaktion all-electronics:
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Melanie Feldmann (mf), Tel.: +49 (0) 6221 489-463
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Druck: pva GmbH, Landau
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Jahrgang/Jahr: 43. Jahrgang 2012
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