RS EDP & ARM mbed maken experimenteel ontwerp supersonisch. 13 Voeg draadloos toe! 16 Een stralende toekomst voor duurzame energie

e

UW ELEKTRONICATIJDSCHRIFT

NUMMER 2

13 Voeg draadloos toe! 16 Een stralende toekomst voor duurzame energie Nu op RS Online: meer dan 18.000 Tyco Electronics-producten klaar voor ontwerpen van de volgende generatie.

06

RS EDP & ARM mbed maken experimenteel ontwerp supersonisch

www.rsonline.nl www.rsonline.be

www.rsonline.nl/etech www.rsonline.be/etech

E

A NA LOGUE

4

D P

PRECISION

EN ERG IE

D AN D E ARM, MB

2

06

16 DUURZAME

Elektronica-ontwerpers staan onder grote druk om in steeds kortere tijd producten te ontwikkelen waarmee ze de concurrentie voor kunnen blijven. Snelle werkwijzen en inside informatie zijn essentieel om in de race te blijven. Daarom streven wij er bij RS naar uw eerste keus te zijn op het gebied van elektronische componenten en oplossingen door steeds weer nieuwe technologieën en samenwerkingsverbanden te ontwikkelen voor het ondersteunen van het ontwerpproces, vanaf het concept en het prototype tot en met de productie. Het is ons doel RS Online zo op te zetten dat het dé plek is waar u terecht kunt voor uw ontwerpen, van het begin tot het einde. Dat is de gedachte achter een belangrijke upgrade van onze online presentatie, die begon met de lancering in oktober van onze nieuwe Elektronica Homepage in Groot-Brittannië en Europa. Dit is ook de reden waarom we ons universele Embedded Development Platform, EDP, hebben uitgebreid, zodat het nu ook de nieuwe virtuele mbed-ontwikkelomgeving van ARM ondersteunt en daarnaast nog een groot aantal kleine en grote verbeteringen die u helpen uw ontwerp nog sneller en gemakkelijker vanaf het CAD-scherm in productie te krijgen. Het artikel op pagina 6 geeft een overzicht van EDP en een aanzet van wat er nog meer aan staat te komen. In dit nummer zetten we ook energiebesparende producten in de schijnwerpers, met technische artikelen over zonne-energie, maar ook comms-, processor-, connector- en displaytechnologieën met laag energieverbruik. Algemene voorwaarden: Op al We hebben een groot aantal positieve reacties onze leveringen zijn de Algemene Verkoopvoorwaarden van RS gekregen op ons eerste nummer van eTech en we Components B.V. van toepassing. Zie hiervoor onze catalogus of willen graag nog meer van u horen. eTech is door u en www.rsonline.nl of www.rsonline.be voor u, als u een goed idee hebt voor een technisch Uitgegeven door: RS Components artikel of uw mening wilt geven in iSay (pag. 4), stuur | Bingerweg 19 | 2031 AZ Haarlem | [email protected] | [email protected] dan een e-mail naar [email protected] of breng een bezoek aan www.rsonline.nl/etech of www.rsonline.be/etech.

IN eTech 04 05 06 10 13 16 18 20 22 24

iSAY RS NIEUWS ARM, MBED EN EDP PRODUCTNIEUWS VOEG DRAADLOOS TOE! DUURZAME ENERGIE OLED DISPLAYTECHNOLOGIE OPGELET! 32-BITS ARCHITECTUUR FPGA VLAGGENSCHIPAPPARATEN VEEL PLEZIER MET PRECISION ANALOGUE

26 30 32 35

ONTWERPTIPS BASISPRODUCTEN DE KRACHT ACHTER HET TESTSYSTEEM GRAFISCH DISPLAY IS EEN ECHTE WINNAAR

Glenn Jarrett Hoofd Electronics Marketing

36 39 40 42

KENNIS OVER ONLINE BEVEILIGING CONNECTOREN VOOR DUURZAME ENERGIE LUNCHPAUZE SECTORNIEUWS

eTech - NUMMER 2

03

iSAY

RS NIEUWS

ADRIAN RAWLINSON, MANAGING DIRECTOR VAN MARL INTERNATIONAL, ZEGT:

“

Candela, watt en

lumen

”

Als u vandaag een autoshowroom binnen zou lopen en de verkoper zou u proberen te overtuigen dat zijn bliksemsnelle sportwagen de beste is omdat het veel brandstof verbruikt zou u denken dat hij niet goed bij zijn hoofd was. Maar dat is wel ongeveer wat we doen in de verlichtingsindustrie. Normaal gesproken correleren klanten en fabrikanten de lichtopbrengst van een lamp aan het energieverbruik ervan.

Het

verhaal was min of meer eenvoudig toen er nog maar één verlichtingstechnologie bestond, met gloeilampen waarvan de lichtefficiëntie over de jaren weinig veranderde. Het was ook nog niet zo'n probleem toen er een tweede technologie werd geïntroduceerd, fluorescentielampen met koude kathode, en TL-buizen worden over het algemeen verkocht met een waarde die 'equivalent' is aan een gloeilamp met een bepaald vermogen in Watt. Maar toen er nog twee technologieën bij kwamen, halogeen en

LED, werd alles een stuk gecompliceerder, met name omdat LED-verlichting een zeer snel ontwikkelingsproces doormaakt. Een LED-lamp van 6W produceert vandaag de dag twee keer zoveel licht als de vergelijkbare lamp een jaar geleden. LED's hebben ook totaal andere karakteristieken dan andere verlichtingsvormen, omdat ze licht geven in een bepaalde richting en niet in alle richtingen. Het vermogen van een verlichtingssysteem hangt ook af van het punt waarop

u het verbruikte vermogen meet. Gloeilampen worden direct gevoed door het lichtnet, fluorescentielampen door een omvormer en voor LED's is aangepaste stroomvoorziening nodig, normaal gesproken met een lage spanning. Ik weet niet of ik nu moet lachen of huilen bij het idee dat meeteenheden zoals candela, lumen en gemiddeld sferisch kaarsvermogen (MSCP, mean spherical candle power) zijn gebaseerd op de lichtwaarde van een kaars, maar er zijn

behalve verlichtingsspecialisten maar weinig inkopers die dit begrijpen. Iedereen heeft het over de hoeveelheid energie die een verlichtingssysteem gebruikt, maar een rationele discussie over welke vorm van verlichting de beste is voor bepaalde situaties wordt beperkt door het ontbreken van een gestandaardiseerde methode voor het meten van lichtopbrengst en energieverbruik in de VS, Europa en Azië.

Meer dan 4.000 extra Tyco Electronics-componenten Er zijn nu meer dan 18.000 Tyco Electronics componenten beschikbaar via RS Online Onder de nieuw geïntroduceerde producten bevinden zich meer dan 270 universele MATE-NLOK-connectoren, waardoor technisch ontwerpers nog meer keuze hebben bij het selecteren van de juiste connector voor nieuwe technologieën en HVAC- en verlichtingstoepassingen. Er zijn tevens meer dan 240 AMPMODU microinterconnectproducten toegevoegd, die zijn ontwikkeld voor cable-to-board-, cable-to-cable- en board-to-board-toepassingen, samen met 140 extra klemstations en meer dan 300 extra relais. Er zijn ook 85 connectoren geïntroduceerd van de LED-printplaat (printed circuit board, PCB), montagelichtconnectoren van Tyco Electronics, waaronder hermafrodiete en

poke-in-connectoren. De poke-in-connectoren zijn wisselconnectoren met een laag profiel, ze worden op een oppervlak gemonteerd (surface mount, SMT) en zijn uitstekend geschikt voor LEDstrings en verlichtingsbesturing. De hermafrodiete blade- en receptacle-connectoren zijn nieuwe SMT-connectoren beschikbaar in 2, 4 en 6 posities, bedoeld voor gebruik met in-line board-to-board LED-verlichtingstoepassingen.

Voor een overzicht van het volledige assortiment Tyco Electronics dat beschikbaar is bij RS kijkt u op www.rsonline.nl/tyco of www.rsonline.be/tyco

Molex introduceert 2.300 nieuwe componenten RS heeft het aanbod Molex-componenten verdubbeld Eén van de hoogtepunten van de uitbreiding van het assortiment van RS is de introductie van het ® C-Grid -/SL-systeem. Het C-Grid dual-row boardto-board-systeem kan worden gecombineerd met de SL (Stackable Linear), een modulair single-row wire-to-wire- en board-to-boardsysteem. De combinatie van deze producten biedt het grootste aantal variatiemogelijkheden en bekabelingsconfiguraties in de sector. De populaire Molex KK-serie, die is ontwikkeld om in te spelen op de eisen die worden gesteld aan modularisatie, is uitgebreid met meer dan 250 toevoegingen uit deze serie, waardoor

klanten meerdere aansluitopties en duizenden verschillende configuraties kunnen maken. Het RS-assortiment FFC-connectoren, ontwikkeld voor gebruik in signaal- en datatoepassingen waarvoor flat flex-kabels vereist zijn, is met 150 nieuwe producten in omvang verdubbeld. Verdere aanvullingen zijn o.a. uitbreiding van de Mini-Fit Jr- en Micro-fit 3.0-assortimenten. U kunt het complete Molex-assortiment en de bijbehorende technische informatie bekijken op www.rsonline.nl/molex of www.rsonline.be/molex

1.400 extra relais en switches van Omron nu uit voorraad leverbaar RS heeft nu de grootste voorraad elektronische componenten van Omron

Als u ook uw mening wilt geven en kans wilt maken op een plek op de spreekstoel, stuur dan een e-mail van ongeveer 300 woorden naar [email protected]

04

eTech - NUMMER 2

RS werkt samen met Omron Electronic Components aan de ontwikkeling van een compleet aanbod voor technisch ontwerpers, met toepassingsgerichte Omron-web portals, plus de implementatie van nu-kopen-referrallinks vanaf de Omron-website naar RS en uitbreiding van het Omronproductassortiment dat nu beschikbaar is op RS Online.

Met meer dan 70.000 elektromechanische producten, is uw keuze onbegrensd.

Alex Grout, European Distribution Manager van Omron Components, vertelt: “RS heeft veel energie en geld geïnvesteerd in onze samenwerking. Met de uitbreiding van weblinks, toepassingsgerichte Omron-portals en assortimentontwikkeling kunnen ontwikkelaars die onze producten gebruiken erop

vertrouwen dat het grootste assortimenten relais, switches en connectoren van Omron online beschikbaar is bij RS”.

RS biedt een uitgebreid assortiment elektromechanische componenten voor al uw elektronische ontwerpen productiebehoeften, inclusief de nieuwste connectoren, schakelaars, relais en power management apparaten van toonaangevende fabrikanten, allemaal gecombineerd in een nieuwe Elektromechanische brochure en een website. Onder de belangrijkste aanwinsten/ productintroducties vallen onder andere meer dan 1.000 voedingen van Traco Power, Recom en Murata Power en 4.000 nieuwe technologie schakelaars en relais van Omron, Apem, Tyco Electronics en EAO om er maar een paar te noemen. Daarnaast zijn 10.000 nieuwe producten van Tyco Electronics, Molex, Amphenol, Harting, Harwin, Souriau, Assmann en FCI in het productaanbod opgenomen. Ons volledige Elektromechanica aanbod is direct uit voorraad en tegen scherpe prijzen leverbaar. Kijk op www.rsonline.nl of www.rsonline.be om ons productaanbod en de nieuwste productintroducties van onze fabrikanten te bekijken.

Voor meer informatie over het bij RS beschikbare assortiment van Omron Electronics, inclusief alle nieuw geïntroduceerde producten, gaat u naar www.omron-rs.eu. eTech - NUMMER 2

05

RS EDP & ARM mbed

maken experimenteel ontwerp supersonisch Het generieke Embedded Development Platform (EDP) van RS ondersteunt nu ook mbed, de nieuwe online ontwikkeltool voor rapid prototyping met ARM-microcontrollers.

In

het kader van de ontwikkeling van EDP werkt RS aan een nauwe samenwerking met ARM, die erop is gericht ontwikkelaars te helpen het mbed-ontwikkelingsconcept voor embedded software van ARM optimaal te benutten. RS heeft zijn assortiment beschikbare modules voor EDP uitgebreid met mbedprocessormodules die de ARM7- en Cortex®M3-architecturen ondersteunen. Dit geeft EDP-gebruikers toegang tot het eerste online platform voor snelle prototyping met laag risico van op ARM gebaseerde microcontrollersystemen. De EDP- en mbed-concepten vormen een perfecte match. De mbed-module van ARM, waar de microcontroller deel van uitmaakt, heeft een 40-pins DIP-vormfactor die zo is ontworpen dat I/O’s van microcontrollers kunnen worden verbonden met een ongesoldeerd prototypebord of een printplaat met doorgesoldeerde gaten (PCB). De module kan via een adapterbord worden verbonden met het EDP-baseboard, dat samen met de 40-pins mbed-module de EDP mbedcommandomodule vormt. Wanneer de module is aangesloten kunnen programma’s worden gedownload door binaire programmabestanden te slepen en neer te zetten, op dezelfde manier als bij het gebruik van een Flash USB-schijf. Het meest bijzondere aspect van ontwikkeling op basis van mbed is misschien wel het online principe ervan. Veel van de programmeerbronnen en projectmanagementfuncties waar ontwikkelaars op terug kunnen vallen worden onderhouden via het internet, waardoor grote investeringen in bijvoorbeeld een geschikte

06

eTech - NUMMER 2

compiler niet meer nodig zijn. Zelfs de werkomgeving van de ontwikkelaar wordt online beheerd, waardoor technici overal vandaan kunnen inloggen zonder zich druk te hoeven maken over lokaal opgeslagen projectinformatie. Bovendien is mbedontwikkeling niet afhankelijk van het platform waar de ontwikkelaar mee werkt, dit kan PC, Linux of Mac zijn.

van deze online benadering doordat ze de startkosten in de ontwerpfase kunnen verlagen en snel kennis en code kunnen verwerven. Bovendien kunnen klanten het baseboard ook gebruiken samen met de nieuwste Cortex-M0-microcontrollers die bedoeld zijn voor toepassingen met extreem laag stroomverbruik, wanneer deze beschikbaar komen.

Ontwikkelaars hebben ook toegang tot de online bibliotheek met mbed-functies. Dit biedt een API-gestuurde benadering voor coderen. Er zijn eveneens kant-en-klare stuurprogramma’s beschikbaar waardoor ontwikkelaars geen tijd meer kwijt zijn aan het uitzoeken van de hardwaregegevens van microcontrollers. Alle randapparatuur beschikt over een gebruiksklaar “Hello World”-voorbeeld waarmee snel kan worden gecontroleerd of het correct werkt. RS heeft het voortouw genomen in de verdere ontwikkeling van mbed door met ARM samen te werken in het aanbieden van resources speciaal gericht op het schrijven van kant-en-klare stuurprogramma’s. Hierdoor krijgen ontwikkelaars toegang tot steeds meer hoogkwalitatieve functies, die zijn geoptimaliseerd voor de serie embedded processoren van ARM Cortex.

Wat is EDP? Embedded Design Projects, oftewel ingebedde ontwerpprojecten, zijn er normaal gesproken voor bedoeld al in een vroeg stadium van een project een proof-of-concept te kunnen genereren. Hiervoor is enige fundamentele hardware nodig, die gewoonlijk wordt aangeschaft door een evaluatiebord te kopen van de processorleverancier of van een externe ontwikkelaar. Het kan echter noodzakelijk zijn de hardware aan te passen, daarbij moeten de volledige kosten van de aankoop worden toegerekend aan het project. Dergelijke sets zijn meestal niet opnieuw te gebruiken in volgende projecten, óf omdat ze niet over de juiste functies beschikken óf omdat de technologie is achterhaald.

Een ander voordeel van mbedontwikkeling is de aansluiting bij een grote ontwikkelaarscommunity die code en resources deelt door middel van mechanismes zoals het online mbed-archief, wiki en mbed-forums. Ontwikkelaars die de EDP mbedcommandomodule combineren met EDPtoepassingsmodules voor het snel kunnen uitvoeren van een proof-of-concept profiteren

Een meer voordelige benadering is werken met een modulair ontwikkelplatform dat op termijn opnieuw kan worden geconfigureerd om te voldoen aan de vereisten voor de initiële hardware van toekomstige projecten. EDP voldoet aan dit concept. Het biedt een baseboard waaraan processormodules worden gekoppeld en speciale functiemodules die nodig zijn voor ieder afzonderlijk project. Dit zorgt voor een betrouwbaar platform, dat langdurig kan worden gebruikt, Vervolg op pagina 08 >

eTech - NUMMER 2

07

projecten zonder stuurprogramma’s te hoeven debuggen in de initiële hardwarefase of ze aan te hoeven passen voor productie in een later stadium van het project.

Hoge betrouwbaarheid

EDP op weg naar Open Roadmap

voor microcontrollers. Ook worden geavanceerde interfaces zoals SD/ MMC ondersteund.

< Vervolg van pagina 06 waardoor niet alleen wordt bespaard op de aanschaf van diverse ontwikkelkits maar ook tijd wordt bespaard voor het maken van aanpassingen.

Configureerbaar baseboard Het EDP-baseboard, of moederbord, is een Extended Eurocard-bord (220 x 100 mm) met vier identieke “stations” waarop modules kunnen worden aangesloten. Door het moederbord kunnen microcontrollers en I/O-apparaten communiceren via een gestandaardiseerde interface die lijkt op PC/104- of STE-bussen. Het verschil is echter dat PC/104 en STE meestal alleen voedingsspannings-, data-, adres- en controlesignalen ondersteunen, terwijl de EDPinterface microcontrollertoepassingen ondersteunt door te voorzien in gespecialiseerde pinfuncties die betrekking hebben op typische 8-, 16en 32-bits microcontrollers. Er zijn drie I2C-kanalen, twee CAN-kanalen, een SPI-poort en diverse randapparaten voor het meten en genereren van signalen. Er zijn ook groepen pinnen ter ondersteuning van onderbrekingen als gevolg van externe voorvallen, groepen pinnen die pulsreeksen genereren, andere groepen toegewezen aan motorcontrole, I2S, geheugenkaarten en andere gebruikelijke I/O-typen

08

eTech - NUMMER 2

Al deze signalen zijn opgenomen in twee 0,8 mm dual-row connectoren met ieder 140 en 100 aansluitingen, genaamd EDPCON1 en EDPCON2. Het EDP-moederbord lost ook kwesties op zoals inter-module- en inter-EDP-systeemcommunicatie, waarbij gebruik wordt gemaakt van beschikbare interconnecties zoals I2C en CAN.

Plug-in commandomodules Met deze architectuur kan een grote verscheidenheid aan processormodules, gebaseerd op diverse microcontrollers, worden gebouwd door I/O-aansluitingen van het apparaat toe te wijzen aan de EDPCON1- en EDPCON2connectoren. De microcontroller krijgt daardoor de functie van een virtuele CPU naar een ander I/O-apparaat dat op de bus is aangesloten, zoals een digitale of analoge randapparaatmodule. Zo goed als iedere microcontroller kan worden toegewezen aan deze structuur. De eerste commandomodules die beschikbaar kwamen voor EDP ondersteunden de Infineon XC167-, STMicroelectronics STR9- en de Microchip Plug-in-modules voor microcontrollers en dsPIC-apparaten (PIC-PIM) uit de 8-bits-, 16-bits- en 32-bits-series.

Plug-in functiemodules Omdat EDP is ontwikkeld om een configureerbaar platform te

bieden voor proof-of-conceptwerkzaamheden, is het succes ervan uiteraard afhankelijk van de diversiteit van het aanbod van ondergeschikte functies die zich ook in EDPCON-compatibele modules bevinden. De eerste modules die worden ontwikkeld als onderdeel van het EDP-programma bevatten analoge en digitale I/O-modules, een communicatiemodule en twee motorbesturingsmodules. Het modulaire concept van EDP leent zich zeer goed voor de ontwikkeling van een groeiend aantal toepassingsmodules. RS werkt actief aan de ontwikkeling van nieuwe modules. Tot de meest recente ontwikkelingen behoren een nieuwe SD-kaartmodule en plannen voor modules waarmee EDP-gebaseerde draadloze ontwikkelingen mogelijk worden gemaakt. Ook kunnen gebruikers zo nodig hun eigen modules bouwen door gebruik te maken van de EDPCON-busspecificatie. De grootste uitdaging voor ontwikkelaars van embedded systemen is het bouwen van stuurprogramma’s voor alle te implementeren functies. De tijd die het schrijven en debuggen van een stuurprogramma in de proof-of-concept-fase in beslag neemt kan het project ernstig vertragen, met name wanneer het stuurprogramma niet blijkt te werken. Later in het project kan het nodig zijn bepaalde stuurprogramma’s verder te ontwikkelen om tot optimale functionaliteit en stabiliteit te komen. EDP lost beide problemen op door alle noodzakelijke stuurprogramma’s voor iedere functie mee te leveren. Bovendien zijn de stuurprogramma’s vanaf het allereerste begin geschreven om direct in de productie te worden gebruikt. Daardoor kunnen ontwikkelaars doorwerken aan hun

RS heeft met de introductie van EDP een oplossing geboden die de technisch ontwerper van vandaag in staat stelt in te springen op de steeds strenger wordende eisen die de markt stelt aan kosten- en tijdbesparingen voor de ontwikkeling van embedded systemen. Als algemeen platform brengt EDP de tijd die nodig is voor ontwerp en constructie terug van enkele weken naar enkele dagen. Er wordt bespaard op de projectkosten doordat de aankoop van en aanpassingen aan diverse fabrikant-specifieke ontwikkelkits niet meer nodig is. Uiteindelijk geeft EDP ontwikkelaars de vrijheid meer nieuwe ideeën uit te proberen en grenzen te verleggen om meer succesvolle en gedifferentieerdere producten te kunnen maken. In de nabije toekomst zal een nieuw EDP-baseboard met twee stations worden geïntroduceerd, waarmee de kosten voor het bouwen van de initiële hardware voor embedded systemen nog verder kunnen worden teruggebracht.

wanneer u die het meeste nodig hebt Datamate, de serie 2 mm cable-to-cable-, cableto-board-

en

board-to-board-snelconnectoren

van Harwin, is ontworpen om zelfs in de meest veeleisende omstandigheden te werken en extreme schoken, trillingen en temperaturen te Voor meer informatie over EDP gaat u naar www.rsonline.nl of www.rsonline.be RS roept ook academische instanties op tot deelname in de EDPontwikkelaarscommunity. Universiteiten die geïnteresseerd zijn in toegang tot ontwikkelkits voor onderzoek en onderwijs kunnen contact met ons opnemen via [email protected]

weerstaan, terwijl de kosten per contact gelijk zijn aan die van een industrieel commercieel apparaat.

maak de juiste verbinding

www.rsonline.nl/harwin www.rsonline.be/harwin

PRODUCT NIEUWS

PRODUCT NIEUWS TEKTRONIX  STROOMMETING Zeer gevoelig stroommeetinstrument voor nauwkeurige analyse van spanning en belasting. n De TCP300- en TCP400-series stroommeetapparaten voor AC/DC zijn geavanceerde stroommeetsystemen die aansluiten op de hedendaagse wensen op het gebied van stroommeting. Tektronix-stroommeters bieden een ongeëvenaarde meetgevoeligheid tot een minimum van 1mA, die essentieel is voor het nauwkeurig meten van componenten met lage stroomsterkte en frequentie. Wanneer deze worden aangesloten op een Tektronix-oscilloscoop met TEKPROBE niveau II, TekConnect (met TCA-BNC) of TekVPI (met TPA-BNC)interfaces, kunnen stroommetingen en –berekeningen snel en eenvoudig worden uitgevoerd. Er zijn extra meetcapaciteiten beschikbaar met invoegtoepassingen zoals het TDSPWR2stroommeetpakket. RS Online zoekterm: stroommeting, Tektronix

LECROY - WAVEACE OSCILLOSCOOPSERIE

n Onze oscilloscoopserie WaveAce vereenvoudigt uw werk en verkort de tijd die nodig is voor het opsporen en oplossen van problemen. De WaveAce™ combineert een lang geheugen, een kleurendisplay, uitgebreide meetmogelijkheden, geavanceerde triggering en uitstekende connectiviteit voor het verbeteren van probleemoplossing en het verkorten van de tijd voor het debuggen. Met zowel 2- als 4-kanaals modellen, bandbreedtes van 40 MHz tot 300 MHz, bemonsteringssnelheden tot 2 GS/s en een golfvormgeheugen tot 9 kpts/Ch (18 kpts tussengevoegd) overtreft de WaveAce alle verwachtingen op het gebied van kleine en voordelige oscilloscopen. RS Online zoekterm: Lecroy Waveace digitaal

Geïntegreerde 3-fase motoraandrijvingsoplossingen voor BLDC PMSM/BLAC en ACIM. n Het Motion-SPM in DIP-component biedt een eenvoudige hoogkwalitatieve oplossing voor commerciële en industriële invertermotoren. In iedere SPM zijn zes IGBT’s, zes diodes, drie HVIC’s, één LVIC en een thermistor geïntegreerd in één compacte module (60 x 31 mm). Vergeleken met afzonderlijke IGBT-oplossingen is er voor de geïntegreerde SPM minder dan de helft van de bordruimte nodig. Tegelijkertijd biedt het laagspanningsregeling en een hoogspanningseindtrap met een nominaal vermogen van 10A-75A bij 220Vac. Dit compacte, keramische en op DBC gebaseerde en door transfer gevormde component optimaliseert de warmteoverdracht van de IGBT’s. RS Online zoekterm: Fairchild FSAM*

10

eTech - NUMMER 2

Steeds meer mogelijkheden voor FFC/ FPC-connectoren.

AGILENT - U1701A DRAAGBARE CAPACITEITSMETER Een capaciteitsmeter in de palm van uw hand.

n Met de nieuwe U1701A-capaciteitsmeter van Agilent kunt u nu steekproefsgewijs controles op de werkvloer en prestatiemetingen bij de inspectie van uw verdeelstations uitvoeren. De U1701A voegt met zijn grote meetbereik en vele functies een nieuwe dimensie toe aan het gebruiksgemak van capaciteitsmeters. Het beschikt over 25 sets hoog-/laaglimieten die kunnen worden opgeslagen en geselecteerd in de vergelijkingsmodus. Met de U1701A kunt u ook door condensatorlijsten bladeren zonder dat u de standaard referenties voor de verschillende te testen condensatoren hoeft instellen en resetten. Andere handige functies zijn ook de tolerantieen relatieve modus, Hold, Min/Max/Average-registratie en gegevensregistratie op de PC. RS Online zoekterm: U1701A

300/400 Watt, digitale voedingsoplossing voor medische toepassingen.

CREE - XLAMP MC-E-SERIE LED’S

n TDK-Lambda heeft hun eerste digitaal aangestuurde 300-watt voeding op de markt gebracht die speciaal is ontwikkeld voor medische toepassingen. Met een 4kVAC versterkte ingang-naar-uitgang-isolatie en een uitgang-naaraarde-isolatie van 1500VAC voldoet de EFE300M aan de strenge internationale veiligheidsnormen van IEC 60601-1 voor medische apparatuur. Het is ontworpen voor kleine ruimtes, met een oppervlak van 3 x 6 inch (7,5 x 15 cm) en een hoogte van 1,6 inch (4 cm). Doordat de connectoren slechts weinig uitsteken is maximale doorstroom van lucht mogelijk voor optimale koeling. Andere kenmerken zoals de mogelijkheid voor redundante werking en stand-by in hoogspanning maken de EFE300M evenzo geschikt voor high integrity-toepassingen waaronder instrumentarium, routers en beveiligingsnetwerken. RS Online zoekterm: tdk-lambda efe300*

Klasse in licht, multichip LED’s met hoge lumen.

60V reductieconverters DC/ DC, voor efficiëntie bij lage belasting en toepassingen in de automobielindustrie. n De TPS54160 van Texas Instruments is een reductieregelaar met een geïntegreerde switch. Het ingangsspanningsbereik is 3,6-60 Volt. Het uitgangsspanningsbereik is 0,8-58 V met een maximale uitgangsstroom van 1,5 A. De TPS54160 is zeer efficiënt bij lage belasting en maakt deel uit van de 0,5 A tot 10 A SWIFT™converterserie. RS Online zoekterm: TPS54160

TDK-LAMBDA - 300W MEDISCHE VOEDING

n FCI, een marktleider op het gebied van flexibele FFC/FPCconnectoren, blijft steeds weer nieuwe unieke oplossingen aanbieden met het bereik en het kwaliteitsniveau die u nodig hebt voor uw toepassing. FCI was de eerste die een flexibele connector op de markt bracht met een positioneringselement met sluiting aan de achterzijde, waardoor u de flexibele kabel met één hand kunt bevestigen en het element kunt vastzetten. De productreeks bestaat uit flexibele connectoren voor LIF (low insertion force) en ZIF (zero insertion force), verbindingsopties aan boven- en onderzijde, verticale en haakse plaatsing, oppervlakmontage en doorsoldeeruitgangen met opties voor contactafstanden tot 0,3 mm. RS Online zoekterm: FCI FFC

TEXAS INSTRUMENTS - NIEUWE 60V REDUCTIECONVERTER DC/DC

Oscilloscopen bieden een perfecte combinatie van grote, informatieve displays en een scherpe prijs.

FAIRCHILD MOTION-SMART ™ POWER MODULES (SPM )

FCI - FFC- & FPCCONNECTOREN

ARDUINO DUEMILANOVE ATMEGA328 MCU-startersbord Atmel-ontwikkelborden. n De nieuwe Arduino Duemilanove is een ATmega328-startersbord dat alles bevat wat u nodig hebt om direct met ontwerpen te kunnen beginnen. Het heeft 14 digitale in-/ uitgangen (6 daarvan kunnen worden gebruikt als PWM-uitgang), 6 analoge ingangen, een 16 MHz kristaloscillator, een USB-aansluiting, een voedingsaansluiting, een ICSP-header en een resetknop. Het platform is open-source, maakt gebruik van de Processing/Wiring-taal en biedt gratis IDE. U hoeft het alleen via een USBkabel met een computer te verbinden of aan te sluiten op een AC/DC-adapter of batterij om van start te gaan. RS Online zoekterm: Duemilanove

n Cree is leider in de markt voor licht en betrouwbaarheid voor power-LED’s met zijn XL amp LED-serie. Cree voorziet de verlichtingsindustrie van efficiënte, milieuvriendelijke LED-verlichting. MC-E X-LAMP LED’s kunnen de complexiteit en de omvang van het LED-systeem terugbrengen door 4 LED-chips in één component te combineren. Vergeleken met afzonderlijke LED’s is de afstand tussen de LED’s kleiner, waardoor een kleine optische bron ontstaat voor uitstekende optische beheersing en efficiënte kleurmenging. Ze hebben een maximale lichtopbrengst van 430 Lumens, wat zorgt voor hoge prestaties en hoge lichtkwaliteit voor vele toepassingen, waaronder parkeerplaatsen, wegen en voetgangerszones, draagbare en persoonlijke verlichting, etalageverlichting en verlichting van hulpdienstauto’s. RS Online zoekterm: MCE4WT

APTINA 10 MEGAPIXEL KLEURAFBEELDINGSSENSOR Een zeer snelle, energiezuinige sensor voor cameraontwerpen. n De MT9J003 is een 1/2,3-inch CMOS digitale beeldsensor, gebouwd met de exclusive DigitalClarity®-technologie van Micron. Het beschikt over uitzonderlijk lage geluidsniveaus en gevoeligheid voor lage lichtwaarden. Het ondersteunt full HD - 1080p bij 60 fps, dat zorgt voor CCD-beeldkwaliteit (gebaseerd op SNR en gevoeligheid voor lage lichtwaarden), samen met een lage kostprijs, laag energieverbruik, hoge prestaties, een kleine vormfactor en een korte time-to-market. Met het zeer lage energieverbruik en diverse functies zoals beeldversterking, rasterfrequentie en belichting biedt deze sensor beelden van hoge kwaliteit met hoge snelheid. Het is eenvoudig te programmeren door middel van een simpele tweedraads seriële interface. RS Online zoekterm: Aptina 10MP

Meer informatie online: elke maand worden meer dan 5.000 nieuwe producten toegevoegd op RS Online.

eTech - NUMMER 2 1

11

Laagste RDS(on) in TO-247-pakket

*

BVDSS (V)

RDS(on) (mΩ)

ID@ 25˚C (A)

Qg-type (nC)

IRFP4004PBF

40

1.7

195**

220

IRFP4368PBF

75

1.85

195**

380

Met een prestatieverbetering van 50% ten opzichte van concurrerende apparaten kunnen de nieuwe TO-247 MOSFET's van International Rectifier helpen de levensduur van de batterij in motortoepassingen te verlengen, de efficiëntie van zonne-energie-omvormers te verbeteren en het vermogen dat nodig is voor krachtige klasse D-audiosystemen te leveren.

IRFP4568PBF

150

5.9

171

151

Toepassingen

IRFP4668PBF

200

9.7

130

161

• Krachtige synchrone gelijkrichter

IRFP4768PBF

250

17

93

180

N-channel MOSFET's Artikelnummer

* Gebaseerd op gegevens verzameld in oktober 2008 ** Beperkt pakket

• Actieve O-ring • Krachtige DC-motoren • DC-to-AC-omvormers • Klasse D met hoog vermogen Eigenschappen • 40V tot 250V in TO-247AC-pakket • Industrial grade, MSL1 • RoHS-compatibel

UZE Uw EERSTE KsEtaties re p voor hoge

Kijk voor meer informatie op www.rsonline.nl/IR of www.rsonline.be/IR

12

TITEL NOVEMBER 2009

THE POWER MANAGEMENT LEADER

Voeg

DRAADLOOS TOE! Trends in de consumentenelektronica zorgen vaak voor een climax in de verwachtingen van de bredere elektronicamarkt, zo ook in het geval van draadloze communicatie. Het is bijna onmogelijk een laptop te kopen zonder WiFi en zelfs de meest eenvoudige mobiele telefoons beschikken standaard over Bluetooth. Omdat de elektronische apparaten die de klanten het meeste gebruiken nu een draadloze verbinding hebben, verwachten ze steeds meer dat de rest van hun persoonlijke gadgets en professionele hulpmiddelen hetzelfde bieden. Vervolg op pagina 14 >

eTech - NUMMER 2

13

“

De modulemarkt is zeer competitief en de prijzen worden steeds lager. Velen gebruiken de chip-on-board-technologie, zodat de volledige module uiteindelijk beschikbaar is in een formaat gelijk aan of zelfs kleiner dan de IC.

”

John Fairall Directeur, RF Solutions

< Vervolg van pagina 13

Het

toevoegen van draadloze communicatie aan een systeem kan een onmogelijke opgave lijken, met ondersteuning op RS Online voor niet minder dan acht verschillende standaarden, alsmede diverse gelicenceerde alternatieven. Welke van deze alternatieven is het beste voor een bepaald project en wat zijn de mogelijke obstakels bij de implementatie?

De kandidaten Binnen het kader van deze discussie gaan we ervan uit dat er gevraagd wordt om draadloze communicatie over een afstand van 10-100 m, met de mogelijkheid voor het passeren van massieve objecten. Voor toepassingen over korte en directzicht afstanden heeft u direct toegang tot een breed aanbod aan oplossingen gebaseerd op infrarood. Voor verbindingen over grotere afstanden is normaal gesproken een cellulaire infrastructuur nodig, wat een onderwerp op zich is. Op basis hiervan zijn de belangrijkste alternatieven WiFi, Bluetooth, ZigBee, RFID of gelicenceerde oplossingen. Volgens John Fairall, directeur van het bedrijf RF Solutions, zijn de belangrijkste parameters waarmee rekening moet worden gehouden het vermogen, de fysieke omvang, het bereik en de overdrachtsnelheid. RF

14

eTech - NUMMER 2

Solutions biedt producten aan op basis van alle belangrijke standaarden en er is geen standaard die hij de ontwikkelaars per definitie adviseert. “Het grootste voordeel van een onafhankelijke standaard is dat het toegang biedt tot een bredere markt. Voor een systeem waarvan u beide zijden onder controle heeft, zullen de grote standaarden u alleen maar opzadelen met functies en prestaties die u helemaal niet nodig hebt en ze zijn waarschijnlijk duurder dan gelicenceerde oplossingen,” zegt hij. Hij vertelt verder: “Wanneer uw product echter moet communiceren met een laptop of toegang moet hebben tot het internet via een access point, dan is een draadloos LAN een prima idee. Wanneer het verbinding moet maken met een mobiele telefoon is Bluetooth de beste oplossing. Zo maakt ZigBee naam in de huisautomatisering, sensornetwerken, bemetering op afstand en wordt RFID op grote schaal gebruikt in de logistiek. Als uw doelgroepen zich in deze markten bevinden en wanneer interoperabiliteit belangrijk is voor uw klanten, dan zou dit doorslaggevend moeten zijn voor uw beslissing.”

Implementatie Al deze technologieën worden aangeboden als afzonderlijke componenten of modules.

Hoewel leveranciers vaak referentie-ontwerpen aanbieden om de ontwikkelaar te helpen, kunnen ontwikkelteams zonder ervaring met RFontwerpen het gebruik daarvan beter vermijden. “RF-ontwerp heeft een groot aantal valkuilen en onverwachte kwesties zoals de dichtheid van de glasvezel printplaat,” zegt Fairall. “Een referentieontwerp vereenvoudigt de ontwikkeling voor een gekwalificeerde specialist. Degene die hiervoor kiest moet óf kunnen terugvallen op de leverancier voor ondersteuning voor de toepassing om problemen met het ontwerp op te kunnen lossen, óf een consultant inhuren voor advies bij de voltooiing ervan.” Deze vereiste maakt de keuze voor afzonderlijke onderdelen waarschijnlijk onrendabel voor producten met volumes van minder dan 10.000 stuks per jaar. In de praktijk is een dergelijke oplossing echter niet noodzakelijk, omdat er uitstekende modulaire oplossingen beschikbaar komen. Fairall gaat verder: “De modulemarkt is zeer competitief en de prijzen worden steeds lager. Velen gebruiken de chipon-board-technologie, zodat de volledige module uiteindelijk beschikbaar is in een formaat gelijk aan of zelfs kleiner dan de IC.” Modules zijn uiterst configureerbaar, waarbij parameters zoals de frequentie door de klant kunnen

worden ingesteld. Sommige bieden standaard RS-232-interfaces. “Met de nieuwe intelligente versies hoeft u alleen data in te voeren en er komt RF uit,” aldus Fairall.

Gelicenseerde oplossingen Voor veel toepassingen met laag energieverbruik is alleen eenvoudige directe communicatie of netwerkcommunicatie nodig, die met een batterij kan worden gevoed. Dergelijke toepassingen zijn onder andere alarm- en beveiligingsproducten en huisautomatisering. Met een gelicenseerde oplossing houdt de ontwikkelaar volledige controle over het gehele systeem, waardoor de commerciële en technische nadelen van het gebruik van producten van derden door klanten worden uitgesloten. Het Texas Instruments SimpliciTITM-netwerkprotocol is een voorbeeld van een RF-protocol met laag energieverbruik, beschikbaar voor eenvoudige, kleine RF-netwerken (minder dan 100 knooppunten). Het is ontworpen voor eenvoudige implementatie met minimale vereisten voor de microcontroller en is direct klaar voor gebruik op microcontrollers met laag energieverbruik van TI en RF-zendontvangers. Ondanks het feit dat er maar weinig resources nodig zijn, ondersteunt het SimpliciTI-netwerkprotocol peerto-peer-communicatie, de optie voor het gebruik van een access point voor het opslaan en doorsturen van

berichten en bereikvergroters waarmee het bereik van het netwerk kan worden uitgebreid naar vier hops.

Winnen van energie Een bijzonder goed idee is het winnen van energie uit de omgeving om de draadloze link van stroom te voorzien, waardoor er helemaal geen batterij meer nodig is. Dit maakt het systeem volledig onderhoudsvrij en reduceert de kosten doordat er helemaal geen kabels meer nodig zijn. EnOcean GmbH ontwikkelt en produceert dergelijke zelf voedende draadloze sensoren, die warmte of licht winnen uit de omgeving, of bijvoorbeeld de energie die wordt gebruikt voor het indrukken van een schakelaar waarmee voldoende elektriciteit wordt gewonnen voor de overdracht van een korte puls met controledata. De zelfvoedende draadloze switches verbruiken ongeveer 50 µWs voor een compleet commando, dat minder dan één milliseconde duurt, en heeft een bereik van 300 meter in een open ruimte. Als dit te mooi klinkt om waar te zijn, bekijk dan eens het Trial Pack dat wordt aangeboden door RS (Stocknummer: 189-065).

oplossing. De belangrijkste standaarden, WiFi, Bluetooth, ZigBee en RFID, zijn alleen nodig wanneer de markt daarom vraagt. Afzonderlijke implementaties zijn in ieder geval alleen het overwegen waard voor ontwerpen met hoge volumes, waarbij het team moet beschikken over de juiste expertise. In de meeste gevallen bieden modules de kortste time-to-market, normaal gesproken met helemaal geen of zeer weinig nadelen wat betreft de omvang, het energieverbruik en de materiaalkosten. Het is echt zo dat de nieuwste modules het implementeren van een draadloze link in bijna ieder elektronisch product voordelig en met weinig krachtsinspanning voor de ontwerper eenvoudig maken.

Conclusie Voor veel klanten die op zoek zijn naar een eenvoudige point-to-point- of point-to-multipoint-link is een gelicenseerd protocol de simpelste en voordeligste eTech - NUMMER 2

15

Een stralende toekomst voor

duurzame energie

IGBT IGBT Q1 Q2

DC-voeding (zonne-energieomvormer, batterij)

Het behoud

van ons milieu staat wereldwijd hoog op de agenda en als onderdeel van de algemene behoefte aan meer efficiëntie groeit de vraag naar alternatieve vormen van duurzame energie. Eén van de meest veelbelovende en meest opvallende technologieën is zonne-energie die wordt gewonnen uit fotovoltaïsche cellen. Er zijn diverse voorbeelden te vinden van hoe fotovoltaïsche energie kan worden toegepast, van draagbare telefoonladers tot reeksen zonnecelpanelen op de daken van huizen die voldoende energie genereren om in de behoeften van een gezin of klein bedrijf te voorzien. Deze laatste staan op dit moment onder grote belangstelling, omdat efficiënte installaties surplusenergie kunnen genereren die onder de juiste omstandigheden kan worden teruggevoerd naar het hoogspanningsnet, waardoor ze niet alleen een vorm van duurzame energie leveren aan de eigenaar, maar ook een bescheiden rendement op hun investering opleveren. Naast de grote belangstelling wordt er echter ook gediscussieerd, omdat het toepassen van fotovoltaïsche technologie onderhevig is aan verliezen op diverse plaatsen in de energieproductieketen. Wat betreft de oplossing voor dit probleem staan producenten binnen de hele energieketen lijnrecht tegenover elkaar wat betreft de vraag welk systeem het beste geïmplementeerd kan worden. De stroom die wordt gegenereerd door reeksen zonnepanelen is gelijkstroom. Wanneer fotovoltaïsche technologie wordt toegepast voor het genereren van wisselstroom voor het lichtnet is er dus een DC-AC-omvormer nodig. De grote vraag hierbij is hoe de omvormertechnologie het beste kan worden geïmplementeerd: centraal of decentraal? Bij een decentrale benadering (die steeds meer de voorkeur krijgt boven de meer traditionele gecentraliseerde vorm) wordt een speciale omvormer dicht bij iedere uitgang van een zonnepaneel geplaatst. Het belangrijkste voordeel van deze benadering is dat de prestaties van de afzonderlijke cellen de algehele prestaties van het systeem niet nadelig kunnen beïnvloeden, wat het grootste kritiekpunt op de gecentraliseerde benadering is. Hoewel het gebruik van meerdere omvormers zorgt voor hogere kosten argumenteren

16

eTech - NUMMER 2

AC-uit L1

C2

voorstanders van de gedecentraliseerde benadering dat de verhoogde efficiëntie, gekoppeld aan de hogere betrouwbaarheid van het systeem door de afwezigheid van een 'single point of failure' zwaarder weegt dan de hogere eenheidsprijs over de levensduur van het systeem. Zowel de gecentraliseerde als de gedecentraliseerde topologieën hebben hun voordelen, maar ze hebben één ding gemeen: de behoefte aan een efficiënte omvormertechnologie. Zonder een efficiënte omvormer kunnen alle positieve resultaten uit het verbeteren van de prestaties van het systeem tevergeefs zijn. De eisen die aan de omvormer(s) worden gesteld verschillen echter afhankelijk van de topologie, waarbij de technologie binnenin de omvormer een belangrijke rol speelt. De ingangsspanning naar de omvormer hangt af van de gekozen topologie en de efficiëntie van de omvormer hangt op zijn beurt weer af van het ontwerp daarvan, gebaseerd op de systeemvereisten. Het is algemeen bekend dat bipolaire transistoren met geïsoleerde gate, otewel IGBT’s, de meeste voordelen hebben voor dit type omvormer. Deze apparaten bieden de beste veldeffecttransistor- (FET) en bipolaire junctietransistor- (BJT) technologieën in één apparaat. Hierdoor kunnen ze worden aangestuurd door een elektrische spanning, net als bij MOSFET, maar bieden hogere stroomdoorvoercapaciteiten dan BJT’s. Als gevolg daarvan is het gebruik hiervan in de energievoorziening snel gestegen en hoewel er nu een breed scala aan IGBT’s beschikbaar is, is ook duidelijk geworden dat één standaardmaat niet geschikt is voor alle toepassingen. Dit blijkt niet alleen uit de verschillen tussen omvormers met een gecentraliseerde of gedecentraliseerde topologie, maar ook in de optimale keuze voor IGBT’s binnenin deze omvormers. Om de sinusvorm van wisselstroom te kunnen genereren, loopt de gelijkstroom vanuit een zonnecel of batterij door een brugschakelingsomvormer, zoals wordt weergegeven in figuur 1. Hiervoor zijn vier hoogspannings-IGBT’s vereist: de transistors Q1 en Q2 (ook wel de ‘high-side’ genoemd), en Q3 en Q4 (ook de ‘low-side’ genoemd). Eén manier om de sinusvorm van wisselstroom te genereren is met pulsduurmodulatie van de high-side-transistoren, bij

C1

L2 IGBT IGBT Q3 Q4

De mogelijkheden voor fotovoltaïsche zonne-energie zijn enorm, maar ze vereisen zorgvuldig ontwerp om maximale efficiëntie te kunnen realiseren.

High-side IGBT's

AC-uit Low-side IGBT's

Fig.1 De omvormer voor zonne-energie combineert hoogspannings-IGBT’s met een brugschakelingstopologie

20kHz, en de low-side-IGBT’s om te schakelen naar de gewenste hoogspanningsfrequentie (normaal gesproken 50 of 60Hz). Dit houdt in dat Q1 tijdens de positieve periode pulsduurgemoduleerd wordt bij 20kHz terwijl Q4 ingeschakeld blijft (Q2 en Q4 zijn uitgeschakeld) en Q2 tijdens de negatieve periode op dezelfde manier wordt gemoduleerd en Q3 ingeschakeld blijft (Q1 en Q4 zijn uitgeschakeld). Uiteraard zijn de kenmerken van de high-side- en low-side-IGBT’s op basis van deze architectuur verschillend, zodat het van belang is deze apparaten aan te schaffen bij een leverancier die inzicht heeft in deze vereisten. Het assortiment van IGBT’s en MOSFET’s van International Rectifier’s (IR) voorziet in dit scenario, zoals weergegeven in figuur 1. Voor de high-sideIGBT’s is de schakeltijd essentieel, daardoor kan het kiezen van een snel schakelende IGBT de schakelverliezen minimaliseren. Een nieuwe serie IGBT’s die recentelijk door IR op de markt is gebracht, de 600V Trench IGBT’s, is geoptimaliseerd voor high-side-schakelen bij 20kHz en is gericht op omvormers die worden gebruikt in UPS-systemen en zonnepanelen. Het gebruik van deze apparaten kan zelfs zorgen voor een efficiëntieverhoging van 30%. De low-side-apparaten hoeven niet te worden geoptimaliseerd voor schakelsnelheid. In deze toepassing worden IGBT’s met standaardsnelheid aanbevolen, gemaakt met een planaire techniek, in tegenstelling tot de trench-apparaten die voor de high-side worden gebruikt. Deze apparaten zijn geoptimaliseerd voor lage snelheden en lage geleidingsverliezen en zijn daarom de meest efficiënte oplossing. Het gebruik van fotovoltaïsche zonnepanelen neemt snel toe, maar de technologie staat nog steeds open voor verbeteringen in de efficiëntie. De ontwikkeling van efficiëntere omvormers vormt een essentiële stap in de verbetering van de fotovoltaïsche technologie, maar ook van andere vormen van duurzame energie.

Voor meer informatie over IR’s portfolio van IGBT’s en MOSFET’s voor fotovoltaïsche toepassingen gaat u naar RS Online.

eTech - NUMMER 2

17

In onze wereld, waar steeds meer de focus ligt op draagbare artikelen, ontstaat er een conflict tussen het verlagen van het stroomverbruik, het gewicht en de kosten aan de ene kant en de behoefte aan een geavanceerde gebruikersinterface voor zelfs de meest eenvoudige meet- of testsystemen aan de andere kant. De mobiele telefonie-sector is een prima proefterrein voor nieuwe technologieën om een compromis te sluiten tussen deze conflicterende voorwaarden. De OLED-displaytechnologie is de jongste pionier in deze markt en wordt nu aangeboden aan de algemene displaygebruiker.

OLED –

de display-optie zonder backlight OLED uitgelegd OLED is een emissietechnologie, waarbij iedere pixel zijn eigen licht uitstraalt, zodat hij wanneer hij uit is geen licht produceert en bijna geen energie verbruikt. In tegenstelling tot LCD-displays met backlight produceren OLED's lichtvrij zwart en is hun contrastverhouding een stuk hoger, normaal gesproken 10.000:1 vergeleken met 400:1 voor een LCD-display. Ze zijn ook helderder, deels omdat ze geen polarisatoren nodig hebben, die tot de helft van het licht van het backlight van een LCD-display wegfilteren. Esthetisch gezien is OLED beter dan LCD. OLED heeft niet alleen een hogere helderheid en contrast, het heeft ook een veel grotere kijkhoek, tot 170 graden van boven/beneden en van links/rechts, vergeleken met

18

eTech - NUMMER 2

150 graden voor LCD-displays met uitzondering van de meest geavanceerde TFT-LCD's. De responstijd van een OLEDdisplay met actieve matrix is normaal gesproken 50µs, tegenover 25ms bij LCD, wat betekent dat het beeld bij full motion-video veel rustiger is en de grijstrapweergave veel beter. Lagere kosten De productiecapaciteit voor OLED is wereldwijd beperkt en op dit moment worden deze displays in veel lagere volumes geproduceerd dan LCD's. Daarom worden OLED-displays op dit moment verkocht voor een hogere prijs dan LCDproducten. Het productieproces is echter veel eenvoudiger, dus verwacht wordt dat ze uiteindelijk veel minder zullen kosten dan andere vergelijkbare dsplaytechnologieën. Eén variant, Polymer-OLED, kan

op bijna iedere onderlaag worden afgedrukt met inkjettechnologie, wat betekent dat weergave op ultradunne displays mogelijk wordt, met zelfs de mogelijkheid voor oprolbare displays in de toekomst.

Ondanks de hogere prijs en andere kwesties zoals de kortere levensduur groeit de populariteit van OLED snel. iSupply voorspelt een stijging met een factor acht in de acceptatie van OLED tussen 2009 en 2015 en LG heeft een 15” TV aangekondigd met OLED in plaats van TFT-LCD. Ontwerpers kunnen gelijke tred houden met de ontwikkelingen van deze nieuwe technologie en hun eigen projecten evalueren aan de hand van het groeiende displayaanbod bij RS van de meest toonaangevende OLED-fabrikanten ter wereld, waaronder 4D Systems, Bolymin, CMEL, Powertip en Univision. RS biedt nu displays, zowel met actieve als met passieve matrix, met uiteenlopende omvang (0,79” tot 7,6”) en resoluties (64 x 48 tot 800 x 480).

VERBIND, CONFIGUREER EN CONTROLEER UW SERIËLE APPARATEN Seriële data wordt nog steeds voor veel industriële en machinale controletoepassingen gebruikt, maar met de vraag naar betere controle en toegang op afstand groeit het gebruik van ethernet snel. Brainboxes beschikken over de oplossing met een eenvoudig te installeren ethernet-naarserieel-converter waardoor controlesystemen op basis van RS-232 of RS-485 data kunnen verzenden via een lokaal ethernetnetwerk en zelfs verder. De ES-357-ethernet-naar-serieelapparaatserver geeft toegang tot één RS232- en één RS422/485-seriële poort via ieder willekeurig ethernetnetwerk. Met de ondersteuning van baudrates voor datatransmissie tot 230.400, gecombineerd met softewareondersteuning voor meerdere netwerkprotocollen waaronder DHCP, TCP, IP en HTTP, biedt dit uitstekende prestaties.

Kenmerken • RS422 full duplex. RS485 4-draads full duplex of 2-draads half duplex met autogating, automatische controle van datarichting • Ondersteuning voor 5, 6, 7 of 8 databits voor maximale systeemcompatibiliteit • Ondersteunt XON/XOFF-software flow control en pariteitsbits • Ethernetpoort is auto-sensing 10/100 Mbit met normaal of crossover gebruik • Stroomtoevoer van 5-30 Vdc waardoor het geschikt is voor alle toepassingen • Compacte afmetingen - 90 x 62 x 25 mm (exclusief de montagebeugels of connectoren) Voor datasheets en een volledig overzicht van de seriële dataoplossingen voor de beschikbare Brainboxes kunt u kijken op RS Online en zoeken naar ‘668-5506’.

METCAL MX-5000 SOLDEERSYSTEMEN Het nieuwe soldeer- en reparatiesysteem uit de MX-5000-serie is de volgende generatie van het bekende Metcal-soldeersysteem stelt u in staat uw productiviteit en procescontrole te verhogen voor een groot scala aan toepassingen met deze nieuwe functies:

Meer vermogen. Met bijna het dubbele van het vermogen van zijn voorganger zorgt de hersteltijd van de MX-5000 voor verhoogde productiesnelheden en doorvoercapaciteit.

temperatuur moeten worden verwerkt, productiesoldering in hoge volumes en het bijwerken van solderingen. RS-Stocknummer: 675-0691

Verbeterde ergonomie. Een nieuw Metcal AdvancedTM-handstuk voor solderen en reparaties is met zorg ontwikkeld om te voorkomen dat de gebruiker vermoeid raakt en verhoogt zijn handvaardigheid.

MX-5041-PRECISIETANGEN, SOLDEER- EN REPARATIESYSTEEM Combineert zowel het Metcal AdvancedTMhandstuk als het precisietang-handstuk, waardoor gebruikers maximaal flexibel zijn bij het solderen en repareren van het grootste assortiment oppervlakmontagecomponenten. RS-Stocknummer: 675-0701

Nog meer controle over het proces. SmartHeat®-technologie in iedere MX-5000 betekent dat solderen en reparaties altijd gebeuren onder veilige en gecontroleerde temperaturen. MX-5010-SOLDEER- EN REPARATIESYSTEEM Dit systeem is uitgerust met het Metcal Advanced™-handstuk en zeer effectief voor soldeertoepassingen, waaronder: loodvrij, hoge massa-componenten op printplaten, warmtegevoelige componenten die bij lage

MX-5051-SOLDEER-, DESOLDEER- EN REPARATIESYSTEEM De MX-5051, met ongeëvenaarde veelzijdigheid voor reparaties, is geschikt voor het desolderen van doorgesoldeerde gaten, algemeen soldeerwerk en SMDreparatietoepassingen. Het systeem omvat het Metcal Advanced-handstuk en het Metcal DS1 Desoldering-handstuk. RS-Stocknummer: 675-0704

Bekijk de nieuwste displays en evaluatiekits online op RS Online. eTech - NUMMER 2

19

stilgezet. Door deze laag-vermogensmodi kan de Atom nu werken op niveaus die vergelijkbaar zijn met andere processoren die bedoeld zijn voor deeply embedded-toepassingen. Natuurlijk is ARM pionier geweest op het gebied van laag-vermogenstechnologie, wat gedeeltelijk debet is aan hun succes in de mobiele telefonie. Toen de prestaties van de architecturen van ARM steeds beter werden, heeft ARM geprobeerd deze reputatie in stand te houden, maar het is duidelijk dat de toepassingssoftware van significantie invloed was op de algehele systeemprestaties.

Software Het ontwikkelen van software voor een Intel Atom is veel eenvoudiger dan het ontwikkelen van software voor andere deeply embedded-processoren omdat de Atom compatibel is met Windows. Dit betekent dat het gebruik kan maken van hetzelfde besturingssysteem dat wordt gebruikt door de meerderheid van de PC’s, zodat het overdragen van een toepassing ontwikkeld op een PC naar een op Atom gebaseerd hardwareplatform relatief eenvoudig is. De OEM moet echter wel een Windows-licentie aanschaffen voor iedere geïnstalleerde unit, waardoor dit commercieel misschien niet rendabel is. Er is echter een alternatief. Windows Embedded Standard is de in componenten opgedeelde versie van Windows XP en bestaat uit ongeveer 12.000 afzonderlijke softwarecomponenten. Hierdoor is een geoptimaliseerde softwareomgeving mogelijk, die alleen die componenten bevat die nodig zijn voor een bepaalde toepassing, waardoor het platform betrouwbaarder wordt. De licentievergoeding voor Windows Embedded Standard is ook lager dan voor een PC-product (hoewel de manieren waarop het mag worden gebruikt beperkt zijn).

DE STRIJD OM DE EERSTE PLAATS Het kiezen van de juiste 32-bits architectuur voor uw volgende embedded ontwikkeling vormt nu een nog grotere uitdaging.

20

eTech - NUMMER 2

Binnen

de embedded technologie worden ARM en Intel nauwelijks als concurrenten van elkaar beschouwd, omdat ARM een op RISC gebaseerde architectuur is en omdat ze actief zijn binnen verschillende toepassingsgebieden. Door de stijgende interesse in 32-bitsarchitecturen in een deeply embedded-omgeving zijn ARM en Intel nu de strijd met elkaar en een groot aantal andere mogelijke oplossingen aangegaan voor een breed scala aan toepassingen. ARM biedt een breed assortiment processor cores, waarvoor aan meer dan 40 partners licenties zijn verleend, waarvan de meerderheid leverancier is van halfgeleiders. Als gevolg daarvan verschijnen er steeds meer op ARM gebaseerde microcontrollers op de markt, met een grote verscheidenheid aan processortypen en randapparaten. ARM staat er tevens om bekend oplossingen te bieden met laag energieverbruik, dat binnen de embedded-omgeving altijd hoog scoort op ieders verlanglijstje. Hoe kan een processor die is ontwikkeld voor de PC-sector ooit concurreren in deze omstandigheden? Het antwoord is dat dit niet mogelijk is, wat deels de reden is waarom Intel de Atom heeft ontwikkeld. Hoewel het gebruik maakt van dezelfde IA-32-instructiesets, heeft de Atom een aantal eigenschappen waardoor het meer geschikt is voor de embedded-markt. Door de wensen van de markt in ogenschouw te nemen kunnen de voordelen van zowel de Atom- als de ARMoplossing worden vastgesteld.

Vermogen Tot voor kort had de kwestie vermogen een verschillende betekenis voor Intel en ARM. Voor de eerste betekende het processorprestaties, voor de tweede betekende het de gebruiksduur van de batterij. Vandaag de dag bestaat er bij geen van beide bedrijven twijfel over het belang van laag energieverbruik. Beide bedrijven implementeren schaalverkleiningstechnologieën voor spanning en frequentie. Intel noemt dit de SpeedStep-technologie en in de Atom is dit uitgebreid naar wat de ‘enhanced low-power states’ (C1E, C2E en C4E) wordt genoemd. Dit zijn meer extreme vormen van schaalverkleining van frequentie en core-spanning, tot het punt van ‘Deep Sleep’, waarbij de klok volledig kan worden

Het ecosysteem rondom de ARM-architectuur is aanzienlijk groter wat betreft de mogelijke oplossingen gericht op embedded-toepassingen en biedt daardoor nog meer mogelijkheden voor een geoptimaliseerde oplossing. Dit, in combinatie met het grote aantal leveranciers van halfgeleiders die de ARM-architectuur ondersteunen, kan een nog aantrekkelijker oplossing bieden voor OEM’s die zich richten op deeply embedded-toepassingen. Veel van deze OEM’s bevinden zich in de industriesector, een sector waarin de Intel-architectuur enigszins succesvol was met Single Board Computers (SBC’s).

SBC’s Toepassingen in de industriesector vormen de ‘sweet spot’ voor SBCleveranciers, maar het is interessant te weten dat vóór de komst van de Atom-processor Intel-apparaten de industriële temperatuurspecificatie niet ondersteunden. Dit houdt in dat op Intel gebaseerde SBC’s voor industriële toepassingen óf moesten worden getest of ze voldeden aan de industriële temperatuurspecificatie, óf moesten worden gekoeld. Beide opties brengen aanzienlijke kosten met zich mee. De Atom is echter de eerste Intel IA-32processor die wordt geleverd met industriële temperatuurspecificatie, wat betekent dat het gebruik ervan in SBC’s sterk is gestegen. Voorbeelden hiervan zijn die van Congatec en AValve, op de markt gebracht door RS. Op ARM gebaseerde apparaten zijn ontwikkeld door leveranciers van halfgeleiders om te voldoen aan de industriële specificatie, waardoor ze veel toegankelijker zijn voor dit toepassingsgebied. Veel leveranciers ondersteunen hun ARM-implementaties met hardware- en softwareontwikkelingskits. Bij het kiezen van een 32-bits-processorarchitectuur strijdt een stijgend aantal leveranciers van hetzelfde ontwerp, waarvan vele op ARM zijn gebaseerd en vele gebruik maken van eigendomscore, om de winst. Slechts één daarvan is op Intel gebaseerd, maar door zijn hernieuwde aandacht voor embedded toepassingen verdient de Atom het te worden vergeleken met de rest. Terwijl ARM, Intel en anderen doorgaan met het ontwikkelen van geavanceerde oplossingen voor de embedded-omgeving is de uiteindelijke winnaar van de strijd de community van technisch ontwikkelaars.

Kijk op RS Online om de nieuwste ARM-ontwikkelkits, ATOMprocessoren en op ATOM gebaseerde SBC’s van Cangatec en AValve te bekijken. eTech - NUMMER 2

21

De grote FPGA-huizen laten zich bij iedereen die het maar wil horen vol lof uit over hun vlaggenschip, maar de innovaties op het gebied van apparaten voor korte en middellange afstanden hebben veel meer te bieden voor technici die zich bezig houden met universele ontwerpen.

t p i o t h e o l h c v chter s n e a g g a l v

De

Het

woord FPGA inspireert tot het nadenken over uiterst complexe apparaten die het allerbeste bieden op het gebied van resources en prestaties aan een kleine groep gespecialiseerde ontwerpers die in staat zijn deze toe te passen. Maar achter het vlaggenschip silicium vormen de meer gebruikelijke FPGA's een competitieve ontwerpoptie voor universele toepassingen waarvoor laag energieverbruik, lage kosten en hoge prestaties vereist zijn. FPGA-leveranciers zetten alles in om de markt voor universele toepassingen te veroveren. De drie grote leveranciers, Xilinx, Altera en Lattice, positioneren zich met voordelige apparaatseries met laag energieverbruik, ondersteund door eenvoudig toegankelijke ontwikkelkits waarmee technici relatief ongecompliceerde ontwerpen kunnen implementeren, gebruik makend van een snelle time-to-market en efficiënt gebruiksduurmanagement middels op FPGA gebaseerd ontwerp.

De filosofie achter de functies

“

Een belangrijke eigenschap van het nieuwe soort ontwikkeltools dat de nieuwste en zeer competitieve FPGA-serie ondersteunt is een lage aanschafprijs. 22

eTech - NUMMER 2

”

Functies die zijn bedacht met het oog op de grote diversiteit aan voordelige en energiezuinige mogelijkheden voor industriële, wetenschappelijke, medische en enkele consumenttoepassingen zijn onder andere gespecialiseerde on-chip-functies, energiebeheerfuncties en voordelige pakketten. Terwijl voor de grootste FPGA's meerdere stroomrails nodig zijn voor de ondersteuning van diverse system-on-chip-functies, vereenvoudigen de nieuwe universele apparaten zoals de Xilinx Spartan-3A- en Altera Cyclone® IV-series de energiedistributie door het gebruik van slechts twee stroomrails, wat zorgt voor een besparing in geld, tijd en bordruimte. FPGA's worden beschouwd als relatief grote stroomverbruikers, maar FPGA-leveranciers lopen op de concurrentie in met behulp van innovaties en procesverbeteringen. Als gevolg daarvan is er nu een groeiend assortiment FPGA-apparaten beschikbaar die een kanshebbende upgrade vormen voor op CPLD gebaseerde ontwerpen. In het verleden moesten ontwerpers de balans vinden tussen de extra flexibiliteit van een FPGA en factoren

als de hogere kostprijs en de complexiteit. Vandaag de dag kunnen ontwerpers echter gebruik maken van de voordelen van beide, zonder in te hoeven leveren op waardevolle CPLD-eigenschappen zoals de hoge pin-to-pinprestaties en de instant-on-functionaliteit. Lattice heeft bijvoorbeeld zijn LatticeXP-architectuur gepositioneerd voor toepassingen met hoge volumes en een lage kostprijs, door gebruik te maken van een combinatie van SRAM- en Flashtechnologie en door de functies te optimaliseren door het toevoegen van configureerbare seriële en parallelle poorten, on-chip-PLL's, embedded block RAM en een combinatie van logic-only en gecombineerde logic/RAM-blokken. Er is ook sprake van een opmerkelijk verschil in beveiligingsmechanismen vergeleken met de krachtige apparaten die normaal gebruik maken van on-chip-AES-encryptie/decryptie. Technieken zoals Xilinx’s Device DNA designlevel security bieden voordelige bescherming tegen bedreigingen als reverse engineering, klonen, fraude of overbuilding. Device DNA, dat principes toepast vergelijkbaar met die van een transactie van een geldautomaat, is specifiek ontworpen voor toepassingen met hoge volumes waarvan de kosten laag moeten blijven. Connectiveit is een centraal aspect van veel embedded ontwerpen en de vereisten voor de bandbreedte kunnen variëren vanaf seriële communicatie met lage overdrachtsnelheden en industriële ethernetsnelheden tot gigabitethernet en sneller. Flexibele connectiveit is een bekend voordeel van FPGA en series zoals de Xilinx Spartan-3 en de LatticeXP2 bieden een grote bandbreedte voor hun geld door het ondersteunen van snelle I/O-standaarden zoals LVDS, waardoor off-chip-communicatie mogelijk is bij hoge Mbit/s-snelheden. Voor toepassingen waarvoor een hogere bandbreedte nodig is bieden de Cyclone® IV-serie van Altera en de Xilinx Virtex-6 geïntegreerde zendontvangers voor communicatie tot 3,125Gbit/s, geschikt voor protocollen zoals gigabit-ethernet, PCI Express, Serial RapidIO® en XAUI. Aan de andere kant verbruikt de Cyclone IV volgens Altera tot 30% minder systeemvermogen dan vergelijkbare apparaten waarvoor een externe zendontvanger nodig is.

Voordelige tools Door de prestaties, de functies en de kostprijs van apparaten te optimaliseren weten FPGA-leveranciers silicium te bieden die op

het gebied van slots op productieborden kunnen concurreren met alternatieven zoals ASSP's en microcontrollers. Bovendien ontstaan er ook nieuwe generaties ontwikkeltools, waaronder snelstartkits, evaluatieborden, toepassingsspecifieke borden en referentieontwerpen, waarmee de obstakels voor het ontwerpen met FPGA in universele toepassingen steeds verder worden verlaagd. Seriespecifieke kits zoals Xilinx’s voordelige Spartan-3A-ontwikkelkit, alsmede toepassingsgeöriënteerde producten zoals de Altera USB-Blaster™-kit, bieden normaal gesproken alles wat een ontwerper nodig heeft om van start te kunnen gaan. Ze kunnen ook gebruik maken van de overbekend en robuuste FPGA-ontwerpsoftware van de verschillende leveranciers, die de technisch ontwerper langs een systematische een makkelijk te begrijpen reeks stappen leidt om het ontwerp te kunnen afronden. Een belangrijke eigenschap van het nieuwe soort ontwikkeltools dat de nieuwste en zeer competitieve FPGA-serie ondersteunt is een lage aanschafprijs. Door de verkoopprijzen kunnen vele kits worden besteld zonder daarvoor toestemming te hoeven vragen, waardoor het werken met FPGA-technologie net zo makkelijk wordt als het starten van een microcontroller-ontwerp.

Nooit eerder vertoonde toegankelijkheid FPGA's voor korte en middellange afstanden zijn nu toegankelijker dan ooit voor universele toepassingen. RS ondersteunt technici die gebruik willen maken van deze kenmerken in nieuwe ontwerpen door nog meer toegang te bieden tot universele apparaten, de aanschaf zelfs voor kleine aantallen te vereenvoudigen en de voordelige starterskits van alle grote FPGAleveranciers aan te moedigen.

Kijk op de Elektronica Homepage om de nieuwste producten te bekijken. eTech - NUMMER 2

23

Veel plezier met Precision Analogue:

werkelijke system-onchip-prestaties Door Aaron GL Podbelski, senior product marketing engineer, Cypress Semiconductor Corp.

Omdat de complexiteit van systemen steeds groter wordt moeten technici meer componenten integreren in één apparaat terwijl de integriteit van het ontwerp behouden moet blijven. Er komen nieuwe mixed-signal-microcontrollers beschikbaar met nog nauwkeurigere analoge componenten dan de vorige generaties. Door gebruik te maken van deze nieuwe generatie mixed-signalmicrocontrollers, worden ontwerpen mogelijk gemaakt met lagere materiaalkosten, minder bordruimte en auteursrechtenbescherming die tevens flexibeler zijn in de mogelijkheid wijzigingen door te voeren tijdens het ontwerpproces. De mixed-signal-microcontrollers van vandaag hebben ADC's met een nauwkeurigheid van meer dan 20bits, versterkers met lagere offsetspanningen en 0,1% spanningsreferenties.

Bij

vorige generaties van mixed-signalmicrocontrollers was een verhoogd integratieniveau in een ontwerp mogelijk, maar vaak hadden degenen met analoge componenten niet voldoende nauwkeurigheid voor veel ontwerpen. Low-end analoge ontwerpen hadden baat bij de integratie, maar voor mid- en highend ontwerpen waren nog altijd externe analoge componenten nodig. Nieuwere generaties van mixedsignal-microcontrollers hebben hun analoge componenten verbeterd waardoor mid- en enkele high-end ontwerpen gebruik kunnen maken van de voordelen van een apparaat dat zowel digitale als analoge signalen toelaat. Hoe veelzijdiger de mixed-signalmicrocontroller is, hoe groter de mogelijkheden zijn om van het ontwerp een werkelijk system-on-achip te maken. Door het opnemen van ADC's, DAC's, comparatoren,

24

eTech - NUMMER 2

mixers, versterkers, filters en spanningsreferenties kan één enkele mixed-signal-microcontroller het complete analoge front-end van het ontwerp en het controlesysteem zijn. Een ontwerp kan van twee sensoren ingangssignalen ontvangen, de signalen versterken en vormen en ze dan kwantificeren zodat ze kunnen worden weergegeven op een LCD dat direct door het apparaat wordt aangestuurd. Een voorbeeld hiervan is een gasmeter met temperatuurcompensatie, een ontwerp dat een compleet systemon-a-chip zou zijn. Eén van de belangrijkste voordelen van het gebruik van een mixedsignal-microcontroller is analoge auteursrechtenbescherming. Een complex analoog ontwerp dat afzonderlijke componenten gebruikt kan worden nagebouwd door de concurrentie. De lijst met gebruikte componenten kan eenvoudig worden vastgesteld en de signalen kunnen

Een ander voordeel van bepaalde mixed-signal-microcontrollers, zoals de PSoC 3- en PSoC 5-apparaten van Cypress, is dat zij bepaalde kwesties voor het routeren van signalen oplossen. Bij het uitzetten van sporen op een printplaat (PCB) moeten ontwerpers goed nadenken over ruis genererende signalen en de gevoelige signalen voldoende afschermen. De software-tools die worden gebruikt voor het programmeren van deze apparaten routeren alle interne signalen automatisch voor optimale integriteit van de analoge signalen, zodat een systeemontwerper zich kan concentreren op andere onderdelen van het project. Over het algemeen zorgen mixedsignal-microcontrollers voor kostenbesparingen in een ontwerp. De integratie van ADC's, DAC's, comparatoren, versterkers, mixers, spanningsreferenties, analoge MUX's, etc. verlagen de materiaalkosten. Omdat een apparaat meer algemeen gebruikte analoge componenten bevat hoeven er geen externe componenten te worden gebruikt en wordt bespaard op de kosten. Omdat deze componenten dus niet meer op het bord hoeven worden opgenomen kan er een kleinere printplaat worden gebruikt en geld bespaard. Bovendien wordt de routering, doordat er minder componenten op het bord zitten, eenvoudiger waardoor de ontwerper zich minder zorgen hoeft te maken over geluidsproblemen met sporen en

minder tijd kwijt is aan het ontwerpen. Omdat de nauwkeurigheid en de precisie van de analoge componenten in mixed-signal-microcontrollers steeds hoger wordt, kunnen meer en meer ontwerpen baat hebben bij de prijsbesparingen hiervan door deze apparaten te gebruiken als systemson-chips. Een digitale kookthermometer is een goed voorbeeld van de manier waarop nieuwe zeer nauwkeurige mixed-signal-microcontrollers een compactere oplossingen kunnen bieden ten opzichte van voorgaande generaties. In dit voorbeeld wordt een type K-thermokoppel gebruikt voor de temperatuursonde, met een uitgangssignaal van ~40µV/ ºC. Omdat het uitgangssignaal laag is in verhouding met het gewenste temperatuurbereik is een zeer nauwkeurige referentie nodig om het signaal nauwkeurig vast te leggen. Het uitgangssignaal van het thermokoppel is een absolute meetwaarde, zodat er ook een temperatuurvariatie moet worden uitgelezen, wat wordt gedaan door een thermistor (omdat een thermistor een vergelijkende meting geeft). Voor voorgaande generaties mixed-signal-microcontrollers was het gebruik van bepaalde externe componenten vereist voor het correct meten van een thermokoppel. Omdat de interne spanningsreferentie binnen in de oudere mixed-signal-microcontrollers een nauwkeurigheid had van gemiddeld 3%, is daarvoor een externe nauwkeurigheidsreferentie vereist. Hiervoor wordt meestal een spanningsreferntie met een nauwkeurigheid van 0,1% gebruikt. De spanningsreferentie wordt gebruikt als een schaalreferentiepunt en wordt ingevoerd in de ADC van de controller en in de ingang van het thermokoppel. De ADC schakelt dan heen en weer tussen het uitlezen van het thermokoppel en de spanningsreferentie om een correcte uitlezing te krijgen. Omdat het uitgangssignaal van het thermokoppel klein is, kan een versterker worden gebruikt om het signaal te versterken, afhankelijk van de resolutie van de ADC. Het uitgangssignaal van de thermistor wordt uitgelezen als een temperatuurreferentie en het uitgangssignaal van de

thermokoppel wordt toegevoegd aan deze meting. Figuur 1 laat deze opbouw zien. Voor de nieuwe mixed-signalmicrocontrollers is de opbouw voor het meten van het uitgangssignaal van een thermokoppel veel eenvoudiger. Sommige mixed-signalmicrocontrollers hebben een zeer nauwkeurige spanningsreferentie, zoals de PSoC 3 van Cypress, die een spanningsreferentie van 0,1% heeft. In dit geval is er geen externe referentie nodig. De ADC kan een interne referentie gebruiken voor de meting zodat de ontwerper geen rekening hoeft te houden met extra componenten voor het nauwkeurig uitlezen van een thermokoppel, wat wordt weergegeven in figuur 2. Als het gebruikte apparaat ook een ADC met hoge resolutie heeft, dan kan signaalversterking achterwege worden gelaten omdat de conversie voor voldoende gedetailleerdheid van het signaal zorgt. Het Cypress PSoC 3-apparaat heeft een 20-bits Delta-Sigma ADC die een signaal met een bereik van 1,0V kan meten tot een minimum van 1µV. Door het gebruik van zeer nauwkeurige mixed-signal-microcontrollers zijn ontwerpers minder tijd kwijt aan het ontwerpproces, omdat dit minder gecompliceerd is. Dit leidt tevens tot minder gebruik van bordruimte en geldbesparing.

Over het algemeen kunnen ontwerpers met de nieuwe generatie mixed-signal-microcontrollers hun ontwerpen vereenvoudigen, hun auteursrechten beschermen, hebben ze minder behoefte aan externe componeten en kunnen ze de gegenereerde waarde van hun apparaten verhogen. De verhoogde kwaliteit van de analoge componenten in deze apparaten bieden ontwerpers meer keuzevrijheid in hoe ze hun ontwerp kunnen opzetten en ruimte voor unieke methoden om problemen op te lossen. Het hierboven genoemde voorbeeld van een thermokoppel laat zien hoe verschillende soorten mixedsignal-microcontrollers een probleem kunnen oplossen en hoe nieuwere generaties zelfs nog eenvoudigere ontwerpen mogelijk maken. Mixedsignal-microcontrollers worden steeds meer gebruikt in een grote verscheidenheid aan ontwerpen en de jongste generatie van deze apparaten maakt deze groei met zijn verbeterde analoge prestaties mogelijk.

RS heeft een breed assortiment mixed-signalmicroprocessoren. Kijk voor meer informatie op RS Online.

Thermokoppel

Thermistor

Amp

door een oscilloscoop worden gelezen, waardoor het analoge front-end als referentieontwerp kan worden gebruikt. Als een ontwerp op efficiënte wijze gebruik maakt van een mixed-signal-microcontroller om het analoge signaal te vormen, dan wordt dat ontwerp een zwarte doos waarvan de inhoud niet kan worden vastgesteld. Een concurrent die probeert te ontdekken hoe een analoog signaal wordt verwerkt ziet alleen de ingangssignalen in het apparaat maar niet de gebruikte componenten, hoe ze onderling zijn verbonden en wat hun instellingen zijn. Goede ontwerpen gebruiken nieuwe methoden om een probleem op te lossen, intelligente ontwerpen gebruiken nieuwe middelen om hun auteursrechten te beschermen.

14-bits ADC

Proceskern

0,1% VREF Vorige generatie mixedsignal-microcontroller

Figuur 1: blokdiagram van een thermokoppelmeting gebaseerd op minder nauwkeurige mixed-signal-microcontrollers.

Thermokoppel

Thermistor

20-bits ADC

Proceskern

0,1% VREF Volgende generatie mixedsignal-microcontroller

Figuur 2: blokdiagram van een thermokoppelmeting gebaseerd op nieuwe zeer nauwkeurige mixed-signal-microcontrollers. eTech - NUMMER 2

25

ONTWERPTIPS ONTWERP TIPS

ONTWERP TIPS

IN SAMENWERKING MET

1

4k7

3k3

5

C10 100n

4

6n8 P3

27n

R8 1k5

10k lin. C3

R10

R11

1k

IC1

C4

R13 100R

7

IC1B

1k

0

8

R7 1k5

C7

68p

6

R9

C9 100n

-9V

R12 1M

R2

R1

IC1=NE5532 +9V

C8

R6

C5 27n

4n7 P4 10k

C6

Voeding

080278 - 11

27n

lin.

De voeding is symmetrisch. Op deze manier kunnen we relatief grote koppelcondensatoren en hun nadelige gevolgen voor de geluidskwaliteit voorkomen. Het nadeel is dat er een negatieve voedingsspanning vereist is. De eenvoudigste oplossing is een schakeling die de positieve voeding inverteert.

Figuur 1. De voorversterker is nogal eenvoudig voor volumeregeling met een triple-band toonregelaar.

De toonregelaar heeft een instelbereik van ±12 dB voor de lage en hoge frequenties en ±9 dB voor de middenfrequenties. Dit laatste is meer dan genoeg, omdat onze oren gevoeliger zijn voor

26

eTech - NUMMER 2

Connectorindeling komt overeen met de bijbehorende borden

middenfrequenties. De schakeling blijft ook met deze waarden redelijk eenvoudig. Als dit instelbereik te klein is, dan is de kans groot dat er iets mis is met de luidsprekers. Het regelbereik van 12 dB houdt in dat, door het

De schakeling De volumeregelaar (P1) wordt direct met het ingangssignaal van de voorversterker verbonden (zie figuur 1). Dit is de beste plaats om te voorkomen dat de volumeregelingsfase wordt overbelast. De eerste versterkertrap (IC1a) is niet-inverterend en heeft een versterking van 4 maal die als volgt wordt berekend:

5

C10

C12

6

10u 63V

100n

8 8

R3

R

4 6 2

C2

100n

1k

DIS

THR TR

IC1

OUT

TLC555

3

R4

C3

10u 63V 4

IC2

TEST

VOUT

ICL7662CPA CAP-

LV

1

3

Compact

•

7

7 OSC 2 CAP+

100p

7 1 OSC TEST 2 CAP+ IC3 C4 5 VOUT 10u 63V 4

ICL7662CPA

CAP-

100n

L2 C7

C8

4u7 63V

4u7 63V

9V

0

9V

1mH

C6

8

•

100n

R2

C11

10u 63V

V+

Symmetrische voeding

9V

C1

C9 C5

1k

•

10uH

CV

3-bands toonregelaar

R1

L1

9V

Vervolg op pagina 28 >

1

•

relatief beperkte vermogen in de uitgangsfase, er een kans is op overbelasting, met name in de lage en middenfrequenties. Uiteindelijk betekent een verhoging van 12 dB een verhoging van het vermogen met een factor 16!

We hebben een DC/DC-converter gekozen van Maxim, de ICL7662 (zie figuur 2). Deze IC werkt als een laadpomp en werkt met spanningen tot 20 V. Wat betreft de pinnen en functionaliteit is de IC compatibel met de meer gebruikelijke ICL7660,

3

Toonregelaar

Belangrijkste specificaties

en kan oplopen tot ongeveer 5,5 keer (15 dB, DC). R6 is nodig zodat de andere frequenties kunnen worden ingesteld met P3 en P4. C7 bepaalt voornamelijk vanaf welke frequentie de regelaar voor hoge tonen werkt. C5 en C6 zorgen voor een snellere reactietijd van de toonregelaar. De componenten R9 en C4 hebben dezelfde functies

5

In de vorige editie van eTech hebben we een beschrijving gegeven van de PWM-versterker. Bij deze versterkers ontbreken de toon- en volumeregelaars. Omdat de meeste mensen tegenwoordig verwend zijn met surround geluidsystemen die minimaal zijn uitgerust met een equalizer, hebben we deze voorversterker uitgerust met een 3-weg toonregelaar, in plaats van de meer gebruikelijke bass/treble-regelaar.

Bij een voedingsspanning van ±9 V kan een signaal van meer dan 1 V (d.w.z. iets meer dan 1,2 Veff) zonder vervorming worden verwerkt, als de volumeregelaars in de middenposities staan. Het ligt voor de hand dat wanneer de hoge of lage toonregelaar op zijn maximale waarde staat het maximaal toegestane ingangssignaal een stuk lager is met slechts 300 mV (uiteraard voor de betreffende frequenties). Op dit punt bevindt het uitgangssignaal van de toonregelaar zich net onder het punt van overbelasting (maar het zal de vermogensversterker wel overbelasten, dus pas op!). Het bedienen van de toonregelaar is absoluut niet moeilijk. Het gedeelte rond de IC1b is een inverterende versterker met drie terugkoppelcircuits die parallel zijn geschakeld voor de toonregeling. Weerstand R12 zorgt ervoor dat het uitgangssignaal niet kan overslaan naar de voedingsrail in het geval van een contactterugslag door het sleepcontact van P2. R1 werkt op dezelfde manier voor volumeregelaar P1. C8 en C1 onderdrukken RF-interferentie (hoge frequentie). P2 is de bass-regelaar. C2 bepaalt het frequentiebereik dat wordt geregeld. Simpel gezegd komt het erop naar dat C2 P2 kortsluit. De versterking wordt dan bepaald door de verhouding tussen R5 en R4. De verhouding tussen P2 en R4 of R5 bepaalt het minimale of maximale regelbereik. De maximale versterking is bijvoorbeeld:

100k

De PWM-vermogenstrap die is besproken in het vorige nummer van eTech kan heel goed autonoom worden gebruikt. Een bijbehorende voorversterker met voeding zou echter een uitstekende aanvulling zijn op deze versterker. Daarom presenteren wij u in een Mini Project van deze uitgave het vervolg: de draagbare voorversterker.

(P2+R5) / R4

100k

Ton Giesberts (Elektor Labs)

R3 / R2+1

V+

3

IC1A

lin.

15k

P1

10k log.

10k

R5 2k2

GND

R4 2k2

2

220k

DRAAGBARE VOORVERSTERKER

180n P2

68p R3 10k

GND

Deel 2: power in the pocket

voor de middenfrequentieregeling als R6 en C7 voor de lage en hoge regelaars. C3 heeft dezelfde functie als C2, maar filtert de hoge frequenties er veel later uit. Samen met C4 bepaalt dit het bereik van de middenregelaar. Uiteindelijk worden de regelbereiken voor de midden- en hoge instellingen niet alleen bepaald door bijvoorbeeld de verhouding tussen P3 en R7 of R8, de andere componenten in het terugkoppelcircuit spelen ook een rol. Dat is waarom de verhoudingen tussen P3 of P4 en R7/ R8 of R10/R11 groter zijn dan men zou verwachten op basis van de feitelijke regelbereiken. De lage toonregelaar heeft een nogal hoge bandbreedte, omdat we ervan uitgaan dat er kleine luidsprekers zullen worden gebruikt. Als deze toonregelaar wordt gebruikt met een grotere versterker en speakers, kan een hogere waarde voor C2 resulteren in een beter geluid. Uitgangsweerstand R13 voorkomt problemen wanneer er een te grote capacitieve belasting wordt aangesloten.

C2

C1

LV

100n

6

080278 - 12

Figuur 2. Er wordt een spanningsconverter gebruikt om een enkelvoudige voedingsspanning om te zetten in een symmetrisch voeding. eTech - NUMMER 2

27

ONTWERPTIPS

< Vervolg van pagina 27 die werkt met spanningen tot 10 V (de ‘A’-versie werkt met spanningen tot 12 V). Deze onderdelen kunnen hier ook zonder problemen worden gebruikt. Het grootste voordeel is de eenvoud ervan: er zijn slechts twee externe condensatoren nodig. Een klein nadeel is dat de ingangsspanning niet wordt geregeld. De onbelaste uitgangsspanning is gelijk aan de ingangsspanning, maar dan negatief. Als de uitgangsstroom echter hoger wordt, gaat de uitgangsspanning omlaag. Om de stabiliteit van de uitgangsspanning te vergroten worden IC's parallel geschakeld. Als u een enkele IC plaatst met een voedingsspanning van 9 V en een weerstand van 100 Ω, dan daalt de uitgangsspanning tot ongeveer –4,6 V. Met twee parallel geschakelde IC's daalt hij slechts naar –6,3 V. Met de belasting van uw voorversterker daalt de uitgangsspanning slechts 0,35 V (de NE5532 trekt een stroom van ongeveer 7,5 mA). U kunt ook andere operationele versterkers gebruiken met een lager stroomverbruik, maar de kwaliteit daarvan is vaak inferrieur. De NE5532 is een uitstekende operationele versterker voor audio. In ons prototype hadden we in eerste instantie vier IC's parallel geschakeld, maar drie of vier IC's voegen niet veel toe. Ze hadden echter een vreemd effect: er werd ontdekt dat de rimpel in het uitgangssignaal enigszins varieerde tussen een minimale en een maximale waarde. Dit werd veroorzaakt door de asynchrone werking van de interne oscillatoren. Bovendien was de frequentie van de rimpel in de voeding 10 kHz zodat deze hoorbaar werd. Daarom worden de IC's aangestuurd door een externe klok die is uitgerust met een 555-IC. De frequentie van de 555 is ingesteld op 40 kHz, zodat de rimpel van 20 kHz zich net buiten het hoorbare gebied bevindt. Een voordeel is dat de inductiespoel in het uitgangsfilter veel kleiner mag zijn, wat resulteert in een veel lager weerstandsverlies voor deze spoel. De inductiespoel die we hebben gebruikt voor L2 heeft een nominale serieweerstand van 12 Ω. L1 en L2 zijn standaard axiale ruisonderdrukkingssmoorspoelen, die hier rechtop zijn geplaatst. Dit laatste is in verband met ruimtebesparing ook het geval voor de vier weerstanden in de schakeling. We zullen hier niet verder uitweiden over de schakeling rond de 555. Dit is een standaard onstabiele configuratie. IC1 stuurt de ingangssignalen voor de klokken van de twee converters aan, beide via een 1 kΩ weerstand, om mogelijke problemen bij het inschakelen te voorkomen (kans op vastlopen). De rimpel in de filtercondensatoren C7 en C8, die parallel zijn geschakeld voor een lagere serieweerstand, wordt bijna geheel weggehaald door uitgangsfilter L2/ C10/C12. Op een oscilloscoop is slechts een zeer kleine hoeveelheid van de schakelfrequentie van de vermogensversterker zichtbaar.

28

eTech - NUMMER 2

ONTWERPTIPS

Onderdelenlijst

Onderdelenlijst

Voorversterkerbord

Voedingsbord

Testresultaten

vrij hoog, ±20 % is de typische tolerantie, dit heeft onvermijdelijk effect op de frequentiebereiken en de maximale en minimale versterking. Met meerdere kanalen kunnen de afzonderlijke afwijkingen resulteren in hoorbare verschillen. Als u de kans heeft na te gaan of de afzonderlijke kanalen van stereo-potentiometers bij elkaar passen, dan raden wij u aan dit ook te doen. Bij meer dan twee kanalen kan het gebruik van draaischakelaars met meerdere polen worden overwogen, maar dit is een kostbare oplossing.

De meest interessante testresultaten voor de toonregelaar zijn uiteraard de afzonderlijke frequentieresponscurves voor de tooninstellingen. Figuur 3 laat de maximale, minimale en neutrale posities zien (de instellingen van de bass- en trebleregelaars blijven gelijk). In de neutrale positie is een lichte demping van minder dan 1 dB bij 20 kHz zichtbaar. Dit wordt voornamelijk veroorzaakt door RF-ontstoringscondensatoren C1 en C8. Bij 20 Hz is de variatie in de versterking ±14 dB (±12 dB bij 40 Hz) en bij 20 kHz is deze ongeveer ±12 dB.

Opbouw van de drie borden

De vervorming bij een ingangssignaal van 0,5 V is minder dan 0,005 % (1 kHz, 22 kHz bandbreedte, volumeregelaar op maximaal, toonregelaars op neutraal). Het stroomverbruik van de hele schakeling

De verbindingen van de drie borden zijn zo veel mogelijk in dezelfde posities geplaatst. Het uitgangssignaal van de voorversterker heeft dezelfde orde van grootte als het ingangssignaal van de

Er zijn bewust geen montagegaten aangebracht op alle drie de borden zodat het geheel zo compact mogelijk is. Voor betrouwbare montage kunt u het gebruik van een aantal plastic steunen met slots overwegen. De borden kunnen daarna boven elkaar worden gemonteerd. De beste volgorde is het voedingsbord onderaan, de toonregelaar daarboven en de vermogensversterker bovenaan.

Set Zoals staat vermeld in de onderdelenlijst kunt u de kale printplaten voor dit project bestellen op www.thepcbshop.com.

+15 +12 +10 +8 +6 +4

Weerstanden R1 = 220kΩ (159-004) RS P/N R2 = 3,3kΩ (157-480) R3 = 10kΩ (150-928) R4,R5 = 2,2kΩ (151-088) R6 = 15kΩ (151-145) R7,R8 = 1,5kΩ (151-094) R9 = 4,7kΩ (151-000) R10,R11 = 1kΩ (157-446) R12 = 1MΩ (151-123)R13 = 100Ω (157-610) P1 = 10kΩ potentiometer,logaritmisch (361-7033) P2,P3,P4 = 10kΩ potentiometer,lineair (361-7033) Condensatoren (aansluitafstand 5mm / 0,2”) C1,C8 = 68pF keramisch (653-0030) C2 = 180nF polyester / MKT (334-209) C3 = 4,7nF polyester / MKT (312-1661A) C4,C5,C6 = 27nF polyester / MKT(3121447A)C7 = 6,8nF polyester / MKT (622-4145) C9,C10 = 100nF polyester / MKT (4631765) Halfgeleiders IC1 = NE5532 (DIP-8) (810-188) Overige PCB, # 080278-1 (www.thepcbshop.com)

Weerstanden R1,R2 = 100kΩ (151-303) RS P/N R3,R4 = 1kΩ (157-446) Condensatoren C1,C5,C6,C11,C12 = 100nF keramisch, aansluitafstand 5mm (0,2”) (652-9995) C2 = 100pF, aansluitafstand 5mm (0,2”) (405-7662) C3,C4,C9,C10 = 10µF 63V radiaal electrolytisch, aansluitafstand 2,5mm (0,1”) (521-3504) C7,C8 = 4,7µF 63V radiaal electrolytisch, aansluitafstand 5mm (0,2”) (520-1040) Inductoren L1 = 10µH axiaal (verticale montage) (191-0481) L2 = 1mH axiaal (verticale montage) (191-0712) Halfgeleiders IC1 = TLC555 (DIP-8) (638-942) IC2,IC3 = ICL7662CPA+ (DIP-8) (Maxim IC) (207-0118) Overige PCB # 080279-1 (www.thepcbshop.com)

d +2 B r +0 A

-3 -5 -7 -9 -11 -13 -15 20

50

100

200

500

1k

Hz

2k

5k

10k

20k

080278 - 13

Figuur 3. De grafiek laat de effecten van de verschillende maximale instellingen van de toonregelaar zien. is 56 mA bij 9 V, 12 mA voor alleen de PWMversterker. Met een 8Ω luidspreker en de versterker enigszins overbelast heeft het stroomverbruik een piek van ongeveer 162 mA. Dit is echt te veel voor een 9V-batterij. Voor meerdere kanalen raden we daarom aan dat u een AC-adapter gebruikt. Tijdens de tests hebben we in feite geen potentiometers gebruikt voor de toonregelaars, in plaats daarvan hebben we switches en weerstanden gebruikt. De reden hiervoor is dat we voornamelijk geïnteresseerd waren in de prestaties in de neutrale posities en bij de hoogste en laagste limieten. Daarom hebben we iedere potentiometer vervangen door twee weerstanden en een draaischakelaar. De tolerantie van potentiometers is over het algemeen

vermogensversterker. De voedingsaansluitingen van de voorversterker bevinden zich op dezelfde plaats als de voedingsuitgangen van het voedingsbord. De 9-V-ingang van het voedingsbord is direct doorgelust naar de twee aansluitingen van de vermogensversterker. De positie hiervan komt overeen met de voedingsaansluitingen van de vermogensversterker. Op de vermogensversterker bevinden zich naast de voedingsaansluitingen ook de aansluitingen voor de voedingsswitch (S1). Deze is alleen voor de vermogensversterker. Het is beter een switch in serie te schakelen met de ingang van het voedingsbord. U kunt dan de aansluitingen voor S1 kortsluiten.

eTech - NUMMER 2

29

BASISPRODUCTEN

BASISPRODUCTEN TIME ELECTRONICS 8-DECIMAAL WEERSTANDBOX

LINDSTROM® PINCETSET n Tweedelig set met de populairste pincetten geleverd in een ESD-tasje. De objecten zijn handgemaakt en van roestvrijstaal voor een perfecte symmetrie en balans van de punten zodat de punten altijd op elkaar vallen en uitgelijnd zijn. RS Online zoekterm: 361-3104

Biedt een breed weerstandenbereik voor algemeen laboratoriumwerk.

ISO-TECH IDM91E MULTIMETER Een voordelige digitale multimeter voor dagelijks gebruik.

n Een zeer nauwkeurige weerstandbox, met een lage temperatuurcoëfficient. Biedt duidelijke visuele weergave door kleurgecodeerde cijfers en is ideaal voor Platinum Resistance Thermometer-simulatie. Een speciale meervoudige indeling met goudcontacten zorgt voor een lage contactweerstand. De nauwkeurigheid is 0,1% tot 10% afhankelijk van het bereik en de nulrestweerstand is minder dan 90mΩ. RS Online zoekterm: 610-297

n Deze zeer populaire multimeter heeft een groot 20 mm hoogcontrast cijferdisplay voor helderheid, alsmede diodetest, continuïteitsalarm, DC en AC spanning- en stroommeting. De beschermhouder bevat een steun voor gebruik op de werkbank en een vakje voor de meetkabels wanneer u ze niet gebruikt. RS Online zoekterm: 159-2140

n Door de twin-packverpakking kunnen hars en verharder in de zak worden vermengd waardoor het insluiten van lucht wordt voorkomen en de gebruiker de hars eenvoudig kan aanbrengen. Dit donkergrijze, tweezijdig flexibele inkapselproduct is ontwikkeld om het milieu te beschermen en tegelijkertijd spanning op de componenten door krimpen tijdens het uitharden te voorkomen. De uithardtijd is 16 uur bij 25°C. Zodra het is uitgehard is het vlamvertragend en het hecht goed aan verschillende materialen. RS Online zoekterm: 199-1395

RS ULTRANE 550 HANDBESCHERMING Voor gebruik bij montage, afwerking, productie in stofvrije ruimtes en elektronicaproductie.

DINO-LITECOMPACTE DIGITALE MICROSCOPEN Ideaal voor montage, reparatie en kwaliteitsinspectie van elektronica. n Dino-Lite is een compacte digitale microscoop met een groot aantal nieuwe mogelijkheden vergeleken met de traditionele microscoop. De Dino-Lite kan op een computer worden aangesloten waardoor u bewegende en stilstaande beelden kunt opnemen. Dino-Lite is beschikbaar in verschilende uitvoeringen, ontwikkeld voor specifieke toepassingen. Afhankelijk van de uitvoering varieert de vergroting van ~10 tot 200 tot 500x. LED-lampjes zijn ingebouwd in wit, gepolariseerd en ultraviolette combinaties. De meeste uitvoeringen hebben opties voor kalibratie en metingen en de behuizingis van een samengestelde of alluminium legering. RS Online zoekterm: Dinolite

30

n Met uitstekende schuurweestand voor verhoogde duurzaamheid, ademend dankzij het materiaal, verbeterd dankzij de verminderde dikte en een goed afgestemd ontwerp voor een perfecte pasvorm. Conform EN388 4131. Geleverd in zakken van 10 stuks. RS Online zoekterm: 475-849 (small), 475-823 (medium), 475-855 (large)

AC DIGITALE VOLTMETER/ AMMETER n Een 3 & ¾ digitale display met 40-segments staafdiagram. Beschikbaar in zowel de standaard als de negatieve LCD-formaten, met de kleuropties rood, groen en wit. Beschikbare opties zijn het meten van AC- & DC-spanning tot 300Vdc en stroomsterkte tot 40A. Door het formaat van 48 x 48 mm ideaal voor het upgraden vanaf oudere draaispoelmeters. RS Online zoekterm: Trumeter *APM*

POLYURETHAAN GIETHARS

ELECTRONISCHE SNIJDERS n Lindstrom® is zeer bekend binnen de elektronicasector voor zijn hoge kwaliteit. Ze worden gemaakt conform de meest veeleisende standaarden voor hoogkwalitatieve materialen en worden gebruikt in de meest geavanceerde elektronicatoepassingen zoals de luchtvaart, computers, telecommunicatie en medische toepassingen. RS Online zoekterm: Lindstrom

PRECISIE REINIGINGSAPPARATUUR n RS heeft een volledig productassortiment voor gebruik in precisietoepassingen voor elektronica, variërend van borstels en doeken tot reinigingsvloeistoffen en persluchtblazers. RS heeft ook een breed assortiment reinigingsproducten van het RS Merk dat een voordelig oplossing is van hoge kwaliteit. RS Online zoekterm: Cleaners

TWEEKLEURIGE LCD-METER MET BACKLIGHT n Een compacte, op een schakelbord gemonteerde, 3,5-cijferig LCD 200mV FSDvoltmeter met tweekleurige ‘stop/go’ display met backlight. Bij normaal gebruik is de display groen, wanneer de meting echter boven bepaalde geprogrammeerde waarde komt wordt de display rood om de gebruiker te waarschuwen. Eenvoudig in te stellen via DIP-switch en 2 knoppen. Open-collector alarmuitvoer weerspiegelt de status van de backlight voor monitoring op afstand of procescontrole. 40 x 72 mm schakelborduitsparing en compleet geleverd met montagering en accessoires. RS Online zoekterm: 667-3991

eTech - NUMMER 2

eTech - NUMMER 2

31

De (geheime) kracht achter het testsysteem Technici voelen zich vaak onder druk gezet om hun vertrouwde laboratoriumvoeding te vernieuwen. Hoewel digitale oscilloscopen en functiegeneratoren regelmatig worden geupgrade voor het testen van snelle nieuwe ontwerpen met veel functies, hebben technisch ontwerpers, die geloven “dat ze niet meer worden gemaakt zoals vroeger” er geen problemen mee het bord aan te sluiten op dezelfde PSU die al 20 jaar of langer dienst doet.

32

eTech - NUMMER 2

De nieuwste

modellen bieden echter enkele belangrijke voordelen en waardevolle nieuwe functies die helpen de instel- en verwerkingstijd te verkorten en die zorgen voor betere controle en flexibiliteit voor het testen van moderne systemen. De prioriteiten bij het ontwerpen van moderne elektronische producten veranderen en deze veranderingen zijn van invloed op de verwachtingen die gesteld worden aan laboratorum-PSU's. Het plaatsen van functionaliteit op IC's voor het reduceren van de productomvang en de kosten en het toevoegen van extra functies stelt steeds hogere eisen aan de technisch ontwerpers op het gebied van apparaatkarakterisering en validatie ter plaatse. Ook is er een trend zichtbaar in de richting van draagbare apparaten met batterijvoeding, waardoor het nauwkeurig meten van het energieverbruik steeds belangrijker wordt. Precisievermogen Door de meerdere uitgangskanalen kan de PSU worden aangesloten op moderne borden die vaak verschillende voedingssegmenten hebben die met verschillende spanningen werken, bijvoorbeeld voor de voeding van elektronische vermogenscomponenten, analoge spanningsrails, IC's die met verschillende spanningsniveaus werken, of apparaten met onafhankelijke core logic en I/O-spanningen. De nieuwste modellen hebben significante voordelen ten opzichte van veel andere soorten door het bieden van meer flexibele overbelastingsbescherming voor spanning en stroomsterkte. Met PSU's die onafhankelijke

overbelastingsbescherming voor spanning en stroomsterkte bieden voor afzonderlijke uitgangen kunnen technisch ontwerpers borden van voeding voorzien zonder verschillende voedingen te hoeven gebruiken. De nieuwste producten van Agilent bevatten onder andere robuuste foutdetectiemogelijkheden, alsmede gegarandeerde specificaties voor de werkbank en modulaire en toepassingsspecifieke PSU's waardoor technici vertrouwen kunnen hebben in de nieuwste apparatuur. Een ander voorbeeld, dat laat zien hoe de nieuwste units een automatische respons kunnen genereren om het te testen apparaat (device under test, DUT) te beschermen in het geval van een fout, is de smeltbeveiliging in het assortiment laboratorium-PSU's van Hameg waardoor borden onafhankelijke voedingssegmenten kunnen hebben. In een motorbesturingssysteem kan het bijvoorbeeld wenselijk zijn dat wanneer één voedingsrail door kortsluiting uitvalt, de voeding volledig wordt afgesloten. De PSU kan zo worden geprogrammeerd dat de twee rails worden afgesloten terwijl de voeding van het besturingsbord behouden blijft zodat de schakeling kan worden getest. Bovendien heeft een groeiend aantal technici door de groei van de markt voor alternatieve energie behoefte aan de mogelijkheid voor het testen van apparaten zoals zonnecelsystemen. PSU's zoals de Hameg HMP-serie spelen in op deze stijgende behoefte door gebruikers in staat te stellen complexe V/I-profielen te maken die specifiek zijn voor iedere cel. De mogelijkheid voor het simuleren van situaties zoals onderspanning of de injectie van spannings-

of stroompieken, of voor het afzonderlijk programmeren van stroom- versus tijdgedrag voor ieder kanaal stelt technici in staat robuuste tests te maken voor batterijlaadschakelingen. Kleiner is beter Om ruimte te besparen op de werkplek en technici te helpen efficiënter te werken heeft Hameg een assortiment ontwikkeld waarmee technici één PSU kunnen gebruiken waarmee aan 85% van hun dagelijkse behoefte aan universele voeding wordt voldaan. Hun HMP-serie bestaat uit vier units, met tweeen driekanaals configuraties, in 200W- en 400W-klassen, die tot 40A stroomsterkte kunnen leveren. Hierdoor kunnen sommige bedrijven al hun technici op voordelige wijze PSU's aanbieden. Hierdoor is het iedere keer uit de opslagruimte ophalen en terugbrengen niet meer nodig en het helpt bedrijven hun assortiment met uiteenlopende voedingen laag te houden. Aan de andere kant hebben inkopers die moeten inspelen op veel verschillende vereisten behoefte aan flexibiliteit en keuzevrijheid. Agilent biedt bijvoorbeeld meer dan 200 configuraties waaronder DC-voedingen zoals de singleoutput 601X-, 603X-, 606X-, 65XX-, 66XX-series alsmede hun compacte N5700/N8700-voedingen met hoog vermogen in diverse standaard U-formaten. Dit is één van de meest uitgebreide vermogensproductseries in de sector, in het leven geroepen om zo veel mogelijk klanten van dienst te zijn. Verbeterde bruikbaarheid De meeste hedendaagse schakelingen werken over het algemeen met lagere spanningen

dan voorgaande generaties. Wat betreft de laboratorium-PSU's is meer nauwkeurige controle vereist voor stabiele spanning en stroomsterkte bij de lagere nominale niveaus. Thurlby Thandar Instruments (TTi) is hierop ingesprongen door nadruk te leggen op verbeteringen in de gebruikersinterface die technici helpen meer controle te krijgen over het instrument. De gebruikersinterface van de nieuwe PL-serie PSU's van TTi is bijvoorbeeld ontwikkeld om tegemoet te komen aan de wensen van klanten voor apparatuur die de stabiliteit van digitale controle combineert met de eenvoud en de snelheid van traditionele analoge bedieningsknoppen. Deze bieden feitelijke analoge bedieningsknoppen maar implementeren daarnaast interne digitale circuits voor functies zoals het vergrendelen van spannings- en stroominstellingen met één druk op de knop voor optimale veiligheid en stabiliteit. Met een andere belangrijke digitale functie kunnen gebruikers het instelbereik van de uitgangsspanning instellen. Het instrument configureert daarna ook automatisch de respons van de bedieningsknop zodat één volledige draai van de knop het gehele door de gebruiker gedefinieerde bereik omspant. Met deze functie genaamd V-span kunnen technici een spanningsbron maken die wanneer nodig kan worden aangepast over een zeer klein bereik. Mixed-mode-regelaar PSU-fabrikanten hebben een mixed-moderegelaar geïmplementeerd om de beste aspecten van zowel lineaire als switch-principes te kunnen aanbieden. Aan de AC-zijde zorgt een compacte switching-regelaar voor efficiënte grootschalige energieconversie. Voor de DC-

uitgangskanalen worden echter nauwkeurige lineaire regelaars gebruikt voor het produceren van een stabiele en nauwkeurige spanning zonder schakelresonanties die anders alleen kunnen worden uitgesloten door een een groot en onpraktisch aantal filters. Mixed-modearchitecturen gebruiken voedingen van de meest toonaangevende leveranciers. TTi heeft deze topology verder ontwikkeld voor zijn PowerFlex-serie, die een aangepaste vorm van mixed-mode-regeling voor hoge stroomsterktes gebruikt wanneer de spanning op lagere waarden is ingesteld. Dit is belangrijk voor het voeden van geavanceerde krachtige apparatuur zoals moederborden en monteerbare rekkaarten die zijn uitgerust met laagspanningsprocessoren. Conclusie Hoewel beproefde en geteste apparaten hun aantrekkelijke kanten hebben lopen technici het risico de bijdrage die moderne laboratoriumPSU's kunnen hebben, op verbeterde efficiëntie, het stroomlijnen van het ontwerpen en uitvoeren van tests, geldbesparingen en uiteindelijk het reduceren van de time-to-market voor nieuwe productgeneraties te onderschatten.

Om het volledige assortiment beschikbare laboratorium-PSU's te bekijken gaat u naar RS Online. eTech - NUMMER 2

33

Met meer dan 70.000 elektromechanische producten, is de keuze onbegrensd.

Grafisch display is een winnaar voor Powelectrics Een goed gestructureerde gebruikersinterface die op een vindingrijke manier gebruik maakt van een flexibel grafisch display kan een grote voorsprong betekenen in de markt. Powelectrics heeft dit aan den lijve ondervonden bij de lancering van Metron2, een betaalbaar telemetriebuitenstation en de eerste in zijn soort met een grafisch display. Het ontwerp leverde het bedrijf een groot wereldwijd contract op bij een grote multinational en voor de ontwerper ervan, Oliver Start, de "Young Engineer of the Year"-onderscheiding, gesponsord door RS, bij de British Engineering Excellence Awards.

Volgens

www.rsonline.nl www.rsonline.be

de Sales Director van Powelectrics, David Oakes, waren de prestaties van het ontwerp van de Metron2 tweeledig. “Oorspronkelijk hebben industriële producten waarvoor installatie nodig is geen al te beste gebruikersfeedback, wat betekent dat de installateur bijna blind werkt. De grafische LCDdisplay van de Metron2 maakt het indienststellingsproces duidelijk en simpel met behulp van een logisch menusysteem. De display biedt ook lokale toegang tot metingen wanneer nodig,” zegt hij. “De Metron2 is ontworpen om te concurreren met het prijsgevoelige segment van de GSM/GPRS-telemetriemarkt. Het biedt een compact, betrouwbaar en functioneel telemetriesysteem voor een geweldige gebruikerservaring die nu kan worden gerealiseerd tegen

een lage kostprijs.” Powelectrics heeft uitgebreid advies ingewonnen bij gebruikers tijdens alle fasen van het uiteindelijke ontwerp van het menusysteem en de layout van de informatie op de display, een punt dat in het bijzonder indruk heeft gemaakt op de BEEA-jury. Glenn Jarrett, hoofd Electronics Marketing van RS, feliciteerde Oliver Start met zijn succes tijdens de prijsuitreiking met de woorden “De gebruikersinterface en andere functies die onder druk van een strak budget zijn bedacht en ontwikkeld door Oliver hebben Powelectrics een significante voorsprong opgeleverd. Een ontwerp maken van deze kwaliteit, en dat slechts een paar jaar na te zijn afgestudeerd en bij het bedrijf te zijn gaan werken is een uitzonderlijke prestatie.”

Powelectrics heeft ruimschoots gebruik gemaakt van de snelle leverservice van RS tijdens de prototypefase van het Metron2-project. Dave Oaks zegt: “Wij onderzoeken, net als alle ontwerpers, vele alternatieve opties voordat we de display en andere belangrijke componenten specificeren. Het laat binnenkomen van monsters kan een grote frustratie zijn en het kan de time to market over het gehele project aanzienlijk verlengen. Bij RS kunnen we er absoluut zeker van zijn dat we alles wat we uit voorraad bestellen de volgende dag in huis hebben.”

Glenn Jarrett voegde hieraan toe: “om het innovatieniveau te kunnen handhaven waar onze sector terecht om bekend staat, is het essentieel jonge mannen en vrouwen te stimuleren het beroep van technisch ontwerper te kiezen. Deze onderscheidingen hebben een belangrijke bijdrage geleverd in het inzicht welke cruciale rol zij spelen.” Hij ging verder: “Oliver Start heeft het Metron2project vanaf het concept opgepakt, heeft het ontwikkeld tot prototypes en heeft een zeer innovatieve oplossing in productie gebracht die nu al een grote commerciële potentie laat zien. Het is een uitstekend voorbeeld van het type jonge technicus dat we moeten stimuleren in onze sector.”

eTech - NUMMER 2

35

Quantum is de sleutel in de bestrijding van fraudeurs Door Richard Nock, Bristol University De groei van op internet gebaseerde commercie heeft de beperkingen in de beveiliging van kaarttransactiesystemen in de schijnwerpers gezet, wat heeft geleid tot verbeteringen in de cryptografische standaarden en technieken. De waarde van conventionele cryptografie zit echter in de rekenkracht: met voldoende rekencapaciteiten kan de code worden gekraakt waardoor frauduleuze transacties mogelijk worden.

Eén

van deze projecten is gericht op het perfectioneren van een nieuwe generatie beveiligingssystemen voor kaarttransacties. In dit artikel beschrijft promovendus bij de Bristol University, Richard Nock, zijn werk met professor John Rarity van de Faculty of Engineering en Dr Naim Dahnoun aan het project Quantum Key Distribution (QKD), dat tot doel heeft een basis een te bieden voor veilige e-commerce dat in staat is aanvallen met aggressieve algoritmen voor cryptoanalyse af te weren. De tijd dat ultra-miniatuur processorcircuits de wetten van kwantumfysica volgen in plaats van de klassieke natuurkunde nadert met rasse schreden. Op dit punt zullen quantumalgoritmen zoals Shor’s algoritme in staat zijn taken voor het kraken van nummers zoals die worden gebruikt voor het kraken van veiligheidscode's veel sneller uit te voeren dan computers zoals wij die nu kennen dat kunnen. Conventionele cryptografiemethoden worden daarmee in één klap overbodig. Quantum Key Distribution (QKD)-systemen zorgen voor nieuwe gewoontes op het gebied van cryptografie, die niet zijn gebaseerd op rekencapaciteit maar op

36

eTech - NUMMER 2

de fysieke eigenschappen van licht. QKD biedt de methode voor het genereren van een absoluut veilige codesleutel tussen twee partijen. Omdat de veiligheid van de codesleutel niet afhangt van de mathematische complexiteit en rekentijd, haalt QKD het kraken van codesleutels uit de sfeer van de quantumcomputer en biedt tevens een methode waarmee communicatoren luistervinken in het quantumkanaal tijdens het genereren van de code kunnen detecteren. Hiermee kunnen banken en andere instanties vele soorten fraude tegengaan, waaronder “Card Not Present”-fraude, door veilige communicatie en geldtransacties mogelijk te maken met behulp van gegarandeerde veilige codesleutels tussen de twee partijen. Distributie van quantumcode Ik promoveer in het onderzoeken en creëren van technologieën die vereist zijn voor het maken van een QKD-systeem dat geschikt is voor consumentenmarkten. Het uiteindelijke doel van het onderzoek is een systeem te creëren waarmee QKDzenderchips kunnen worden ingebouwd in telefoons, PDA's en andere intelligente apparaten die communiceren met een bijbehorende ontvanger in quantum-

geautomatiseerde tellermachines (ATM) waardoor iedereen codesleutels kan genereren voor gebruik in faciliteiten zoals online winkelen. Een typisch QKD-systeem bestaat uit de QKD-zender, meestal Alice genoemd, en de QKD-ontvanger, die bekend staat als Bob. Het quantum-communicatiekanaal werkt met licht. Het Bristol-systeem communiceert via vrije ruimtes, maar er kan een optische glasvezelkabel worden gebruikt. Het systeem moet ook over een klassiek kanaal beschikken, die een standaard kan gebruiken zoals Ethernet/WiFi, Bluetooth, USB, RS-232 of gelijkwaardig, voor onbeveiligde communicatie. Licht wordt zo gecodeerd dat er vier polarisaties zijn: 0°, 90°, 45° en 135°. De 0°- en de 90°-polarisaties vormen de rechtlijnige basis waarbij 90° een logische nul en is en 0° een logische één. Op dezelfde wijze zijn 45° en 135° de diagonale basis waarbij 45° en 135° staan voor de logische nul en één. Alice zendt willekeurige bits uit, op een willekeurige basis, en Bob ontvangt door eveneens willekeurig de te meten basis te selecteren. Na het verzenden van een voldoende groot aantal bits gebruikt Alice het klassieke kanaal

om de door haar gebruikte basis naar Bob te zenden. Bob analyseert vervolgens de ontvangen data, waarbij hij de data waarvoor zij niet dezelfde basis hebben geselecteerd negeert. Alice moet ook een deel van de feitelijke data vrijgeven zodat Bob het foutenpercentage kan schatten. Dit deel van de sleutel wordt dan genegeerd omdat het via een klassiek open kanaal is verzonden. De resterende bits waarvan de basis overeenkomt is nu de sleutel, en Bob verzendt de bits die overeenkomen terug naar Alice, waarbij hij opnieuw niet de feitelijke data verzendt. Aan de hand van het foutenpercentage kunnen we nagaan of het QKD-kanaal veilig is. Door de fysieke eigenschappen van licht zal een luistervink (Eve) die passief meekijkt naar de fotonen hun status verstoren, waardoor data die op basis daarvan is gecodeerd verloren gaat. Daardoor zal de aanwezigheid van Eve het foutenpercentage verhogen. Een andere manier waarop Eve misbruik kan maken van het systeem is door een Bob-ontvanger te kopiëren en daarna fotonen te verzenden naar de echte Bob. Dit leidt ook tot meer fouten omdat de ontvanger van Eve de ontvangende basis willekeurig moet kiezen, waardoor het foutenpercentage ook

omhoog gaat. Door het foutenpercentage in de gaten te houden, kunnen we ervoor zorgen dat de uitwisseling van bits tussen Alice en Bob veilig is. Onderzoeksdoelen De huidige ontwikkelingen richten zich op een Alice op basis van FPGA en Microcontroller, en een Bob-ontvanger die bestaat uit een FPGA en een embedded PC die op Linux draait. Voortbouwend op eerder onderzoek van de afdeling, heb ik enkele verbeteringen geïmplementeerd in de Alice-zender gericht op het mogelijk maken van een kleinere en goedkopere implementatie en het verbeteren van de bitsnelheid en de geheugenruimte voor sleutel/basis. Mijn volgende doel is het verlagen van de omvang en de kostprijs van het QKDsysteem, waarin Alice op dit moment een omvang heeft van 10 x 12 cm en Bob in een 19-inch montagebehuizing is geplaatst. De kosten en de omvang van de nieuwe Bob worden teruggebracht door het bouwen van een implementatie op basis van DSP & FPGA. RS biedt ontwikkelomgevingen voor de gekozen DSP's, de C2000 en OMAP van Texas Instruments C2000.

Het is nog te vroeg om exact te voorspellen wanneer een QKD-systeem levensvatbaar zal zijn wat betreft de prijs voor de consument. In de praktijk biedt de huidige cryptografie voldoende veiligheid tegen relatief lage kosten, daarom blijft QKD grotendeels een academisch streven. In werkelijkheid wordt de wedloop tussen QKD en quantuminformatica op dit moment al gelopen, en de uitkomst hiervan is van essentieel belang voor de commerciële en financiële wereld.

Als uw universiteit geïnteresseerd is met RS samen te werken en meer informatie wil, stuur dan een email naar [email protected] eTech - NUMMER 2

37

Digitale oscilloscopen

CONNECTOREN VOOR

DUURZAME

ENERGIE

Mixed Signal MSO Xs-A 400 MHz – 1 GHz 4 kan. + 18 digitale kanalen 10 Mpts/Ch Van

WaveSurfer Xs-A 200 MHz – 1 GHz tot 5 GS/s tot 10 Mpts/Ch

€ 10.760

WaveJet 300A 100 MHz – 500 MHz up to 2 GS/s 500 kpts/Ch

Hernieuwbare en duurzame elektrische en elektronische systemen worden vaak gekenmerkt door hoge DC-stroomsterktes en de behoefte aan lage energieverliezen. Deze voorwaarden zorgen voor bijzondere uitdagingen wat betreft de ontwikkeling van interconnectiviteit en elektromagnetische producten voor deze markt. Met de uitbreiding van het aanbod van 35.000 connectoren van 70 leveranciers heeft RS een aantal oplossingen geïntroduceerd die specifiek gericht zijn op dit toepassingsgebied.

Van

€ 6.725

WaveAce 100/200 40 MHz – 300 MHz tot 2 GS/s tot 20 kpts

Van

€ 2.285

Van

€ 990

Energiezuinige verlichting

worden beschermd tegen UV-straling en water, en moet beschikken over de vereiste UL/ DIN / VDE-trekontlasting en een veiligheidsverbinding die losschieten zonder het juiste gereedschap voorkomt om te voldoen aan de NEC 2008-normen. Het verlies van het systeem moet laag zijn, zodat zo weinig mogelijk van de moeizaam gewonnen duurzame energie verloren gaat in de vorm van warmte in het paneel. Multi-Contact is marktleider op dit vlak. Zijn oplossingen voldoen aan IEC 60529 voor de bescherming van de contacten tegen onbedoelde aanraking als ze zijn ontkoppeld. Een recent geïntroduceerde innovatie is een stekker die de elektrische stroom onderbreekt wanneer het wordt ontkoppeld en een circuit ter voorkoming van vonkoverslag activeert.

Verlichting in commerciële en particuliere gebouwen gebruikt een grote hoeveelheid elektriciteit en de interesse in het gebruik van LED's als energiezuinige en duurzame lichtbron stijgt. RS ondersteunt deze toepassing met een nieuwe serie Tyco Electronics hermafrodiete blade en receptacle wire-board- en board-boardconnectoren ter ondersteuning van de steeds populairder wordende stroken met LED-lampen geproduceerd om een effectlicht te produceren en TL-buizen te vervangen. Ze zijn geclassificeerd met 6A en 125VAC/DC waardoor ze ideaal zijn voor dit type toepassingen.

Hoge DC-stroomsterktes

De nieuwe oscilloscoopervaring www.rsonline.nl/lecroy www.rsonline.be/lecroy

Duurzame systemen zoals elektrische en hybride auto's vereisen kleine, lichte en laaggeprijsde connectoren die bestand zijn tegen de zeer hoge DC-stroomsterktes. Tyco Electronics biedt een breed assortiment multipoint-contactsystemen die aan deze specificaties voldoen, van het voordelige AMP MCP-systeem tot de krachtige interfaces met grote aantallen contactpunten. De Tyco Electronics Kilovac-serie met hermetisch afgesloten schakelaars (relais) wordt al vele jaren in elektrische

voertuigen gebruikt en de fabrikant heeft het assortiment uitgebreid met nieuwe versies die inspelen op de behoeften van de nieuwste toepassingen.

Zonne-energie Zonne-energie is een andere groeiende markt die zware eisen stelt. Installaties met zonnepanelen

bevatten reeksen connectoren tussen de module en de omvormer, waarbij vaak meerdere kanalen in dezelfde installatie worden gekoppeld. De voorwaarde die hier wordt gesteld is een eenvoudig los en vast te koppelen connector met laag verlies die voldoet aan de veeleisende voorwaarden van deze toepassing wat betreft veiligheid en milieu. Iedere connector moet goed

RS blijft het aanbod met connectoren uitbreiden om in te spelen op de behoeften bij duurzame energie en vele andere nieuwe toepassingen. Kijk op RS Online voor uw specifieke wensen. eTech - NUMMER 2

39

LUNCHPAUZE

LUNCHPAUZE

WIN

een PS3 Slim 120GB met onze killer sudoku

Daily No. 1478 18

7

EXABYTE



BETAMAXED



SPAMISH CLICKS EN MORTAR



MEATSPACE



GOOGLESTALK

11

12

14

11

19

23

Naam:

Verzendadres: Tel:

17

13

10

21

4

12

10

18

12

9

GEHEUGENCAPACITEIT GELIJK AAN 200.000 BRITSE BIBLIOTHEKEN JE BAAN VERLIEZEN AAN INTERNETHANDEL 2 ZOEKTERMEN DIE SLECHTS ÉÉN RESULTAAT OPLEVEREN

VISSEN IN GROTE DATABASES

17



a.

2 De krachtigste deeltjesversneller

DOMEINNAMEN REGISTREREN DIE SLECHTS ENKELE TOETSAANSLAGEN AFWIJKEN VAN POPULAIRE SITES



MICKEY



DATAMINING



POSTCARDWARE

BEDRIJVEN DIE WORDEN OVERGENOMEN DOOR ONLINE-BEDRIJVEN



GOOGLEWHACK

WORDEN GEPASSEERD DOOR SUPERIEURE TECHNOLOGIE

GOOGLE GEBRUIKEN OM VRIENDEN VAN VROEGER TE VINDEN HET WERKELIJKE LEVEN IN TEGENSTELLING TOT CYBERSPACE

10

Algemene voorwaarden: Deze prijsvraag is uitgeschreven door RS Components. Om deel te kunnen nemen aan de prijsvraag moet alle informatie op het formulier worden ingevuld. Deelname is gratis, aankoop van een product is geen voorwaarde. De deelnemer is zelf verantwoordelijk voor het krijgen van toestemming van zijn/haar werkgever voor deelname aan de prijsvraag. De prijs is zoals vermeld. De prijs kan niet worden omgezet in contanten. Alle ontvangers van een catalogus van RS Components mogen aan de prijsvraag deelnemen, met uitzondering van werknemers van RS Components en hun familieleden. De sluitingsdatum voor deelname is 01-06-2010. De trekking zal plaatsvinden in juni 2010. De winnaar zal door toevalstrekking worden geselecteerd door RS Components en zal uiterlijk 1 juli 2010 bericht ontvangen. Wij aanvaarden geen aansprakelijkheid voor kwijtgeraakte of beschadigde formulieren of formulieren die bij verzending zijn vertraagd. Onleesbare, gewijzigde of niet volledig ingevulde formulieren worden gediskwalificeerd.

Algemene technologiequiz 1 Wat betekent de afkorting html? 4 Welke homevideo uitgebracht



door Artisan Entertainment werd de eerste algemeen beschikbare DVD-18? (Dat wil zeggen de eerste tweezijdige, dual-layered disc.)

ter wereld is de LHC, waar staat de afkorting voor?



a.

5 Welke klassieke filmactrice was

3 Wat is de volledige naam voor de

HET VERVANGEN VAN WOORDEN OM WEBSTOPS TE VOORKOMEN BIJV. V!AGRA

13

17

Copyright (c) 2009, killersudokuonline.com

SOFTWARE DIE VRAAGT OM EEN DANKREACTIE EENHEID DIE WORDT GEDEFINIEERD DOOR 0,127mm MUISBEWEGING

13

Stuur uw ingevulde sudoku naar: RS Components, t.a.v. Afd. Marketing, bingerweg 19, 2031 AZ Haarlem. Alle inzendingen moet uiterlijk op 1 juni 2010 zijn ontvangen. De winnaar krijgt eind juni 2010 bericht.

8

9

8

9

TYPOSQUATTING

eTech - NUMMER 2

16

5



40

8

E-mail:

Verbind de IT-termen met de volgende omschrijvingen:

10

13

De matrix bestaat uit vormen met een stippellijn. Bovenaan iedere vorm staat een getal, dit geeft de som aan van de cellen. Bij een vorm die bestaat uit twee cellen met een ‘3’ in de hoek is het totaal van deze cellen bijvoorbeeld ‘3’. Daaruit kunt u afleiden dat de waarden in de cellen ‘1’ en ‘2’ of ‘2’ en ‘1’ moeten zijn. In een vorm mogen niet twee dezelfde cijfers voorkomen. Bij een vorm met een totaal van 8 over drie cellen kan dit niet ‘2’, ‘4’, ‘2’ zijn, omdat de ‘2’ dan twee keer voorkomt in de vorm. Er staan in het begin geen getallen in de matrix, in tegenstelling tot een normale sudoku. U kunt echter ieder getal afleiden zonder te hoeven raden, maar door het gebruiken van logica om de unieke oplossing voor iedere puzzel te vinden.

AMAZONED

8

Functie:

Hoe speelt u mee: Net als bij een standaard sudoku moet iedere rij, iedere kolom en ieder blok van 3 x 3 de cijfers 1 tot en met 9 exact één keer bevatten.



Easier

internationale protocolnorm voor verlichtingscontrole?



a.

6



a.

de mede-uitvinder van de spreadspectrum draadloze technologie?

7 Slechts één van de stabiele

chemische elementen is vernoemd naar een persoon. Welke is dat? a.

8 Welke temperatuur is hetzelfde

voor Celsius als voor Farenheit? a.

a.

9 Welk bedrijf verhuisde als eerste

Wat betekent de afkorting pdf?



a.

Antwoorden kunt u terugvinden op www.rsonline.nl/etech of www.rsonline.be/etech

naar Silicon Valley in 1938? a.

10 Wie was de uitvinder van het

Integrated Circuit in 1958?

a.

eTech - NUMMER 2

41

SECTOR NIEUWS

Fraunhofer ISE ontwikkelt nieuwe fotovoltaïsche technologieën Onderzoekers bij het Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE hebben nieuwe methoden en celconcepten ontwikkeld voor de productie van n-type siliciumzonnecellen. Als gevolg daarvan zijn hogere efficiëntie- en vermogensproductieniveaus nu ook mogelijk voor commerciële zonnecellen. De efficiëntie van het prototype was meer dan 23%.

De groepmanager van Fraunhofer ISE, Dr. Martin Hermle, legt het verschil uit tussen de nieuwe technologie en huidige producten. “De meeste commerciële silicium zonnecellen zijn op dit moment p-types, maar het nieuwe n-type silicium dat wordt gebruikt voor de ultranieuwe zonnecelstructuren die is ontwikkeld bij ISE heeft betere eigenschappen voor fotovoltaïsche productie van elektriciteit, zoals een grotere tolerantie voor de meeste onzuiverheden. In de praktijk is er sprake van twee opties: óf een hogere efficiëntie, óf lagere productiekosten omdat u goedkoper silicium kunt gebruiken.” Bovendien heeft het p-type Czrochalski (Cz)-silicium te lijden onder door licht veroorzaakte degradatie, die niet optreedt bij n-type silicium. Silicium zonnecellen bestaan uit twee gebieden met verschillende dikte voor verschillende geleiding: n staat voor negatief, p voor positief. De dikkere laag, het substraatmateriaal, wordt gezien als de basis en bepaalt het type van de cel, zoals p-type voor conventionele zonnecellen. Deze type cellen hebben een p-type basis en een dunne n-conductieve laag, de emitter, of de ladingdrager. In n-type zonnecellen is de emitter p-gedoteerd, door boordiffusie of door het toevoegen van aluminium.

42

eTech - NUMMER 2

Er worden al langere tijd experiementen gedaan met n-type silicium als basismateriaal, maar de productietechnologie was zeer gecompliceerd. Het grootste probleem bij het gebruik van n-type zonnecellen, waarin de emitter zich aan de op de zon gerichte kant bevindt, was bijvoorbeeld de passivering van de emitter, die normaal gesproken werd gedoteerd met boor. Dergelijke oppervlakken kunnen niet optimaal worden gepassiveerd met conventionele lagen zoals siliciumoxide SiO2 of siliciumnitride SiNx. In samenwerking met de Technische Universiteit van Eindhoven werd het probleem van front-passivering opgelost door het gebruik van aluminiumoxide Al2O3. Jan Benick, die promoveert in de groep voor hoogeffectieve silicium zonnecellen slaagde erin

een zeer efficiënt celproces te ontwikkelen speciaal voor n-type cellen dat boordiffusie gebruikt om de emitter te maken. De efficiëntie is 23,4% op 2 x 2 cm², de hoogste efficiëntie die ooit is gerealiseerd voor dit type cel. Christian Schmiga, projectleider van de groep voor hoogefficiënte zonnecellen realiseerde ook een efficiëntie van 18,2% op 12,5 x 12,5 cm² door gebruik te maken van veel eenvoudiger procesfasen die sterk lijken op de werkwijze in de praktijk, inclusief een schermdrukproces voor het aanbrengen van de aluminium legeringsemitter. Fraunhofer ISE gaat verder in de ontwikkeling van procestechnologie voor n-type zonnecellen zodat de industrieel geproduceerde slilcium zonnecellen snel efficiëntieniveaus kunnen bereiken van 20%.

Vermogen met vertrouwen

Geen verrassingen Voorspelbare, betrouwbare Agilent DC-voedingen E3600- en U8000-serie basisvoedingen 6030-serie basis autoranging DC-voedingen 6500- en 6600-serie krachtige DC-voedingen N5700-serie en NIEUWE N8700serie Basis DC-voedingen N6700 Modulair voedingssysteem met laag profiel N6705A DC-voedingsanalysator 66000 Modulair voedingssysteem DC elektronische belastingen AC-bronnen U2720-serie USB modulaire bronmeetunits

• Basis- en prestatiemodellen DC-voedingen met laag geluidsniveau • Robuuste bescherming en foutdetectie • Gegarandeerde specificaties • Typische MTBF van 40.000 uur • Keuze uit meer dan 200 modellen DC-voedingen • 50 jaar ervaring met innovatie en patenten • De meeste modellen zijn programmeerbaar met standaard interfaces zoals GP-IB, LAN/LXI en USB

Meer informatie over voedingen van Agilent Technologies is beschikbaar via www.rsonline.nl/agilent of www.rsonline.be/agilent

EXCLUSIEF AANBOD VOOR eTech-LEZERS

Bespaar tot 12% op Tektronix 4-kanaals oscilloscopen WAAROM MOEILIJK DOEN MET 2 KANALEN ALS U ER OOK 4 KUNT KRIJGEN? Er is veel gaande bij de embedded systemen vandaag de dag: analoge & digitale i/o, klokken, seriële communicatie en meer. Signaaltiming moet aan de specificaties van al deze elementen voldoen om systeemprestaties te valideren. Met vier scopekanalen kunt u eenvoudig de kritische siginaaltiming voor al uw ontwerpen correleren. Meer scope dan u had verwacht • Tot 500 MHz bandbreedte • Tot 5 GS/s bemonsteringssnelheid op alle kanalen • Tot 25 automatische metingen • FFT-standaard • OpenChoice en LabVIEW SignalExpresssoftware voor het documenteren en analyseren van meetresultaten • USB-poort in het voorpaneel voor eenvoudige opslag en overdracht van meetgegevens • Gebruikersinterface in meerdere talen • Draagbaar, lichtgewicht ontwerp (optionele batterij-pack voor TDS3000Cmodellen) • 3 jaar garantie

Onderdeelnr. fabrikant RS Stocknummer Bandbreedte Kanalen Bemonsteringssnelheid (alle kanalen)

Toepassingen • Digitaal ontwerpen en debuggen • Opleiding en training • Productietests en kwaliteitscontrole • Service en reparatie • Algemene werkbanktest • Productietest

Besparing

BESPAAR TIJD Valideer snel analoge signaalintegriteit.

• Belangrijkste specificaties voor geklokte apparaten

• Overspraak

• Data, klok, Q

• Reflecties

MAAK UW WERK EENVOUDIGER Controleer snel op problemen met digitale signaalintegriteit (Signal Integrity, SI) via meerdere kanalen. • Racecondities • Metastabiliteit

SPECIALE AANBIEDING Tussen nu en eind mei kunt u tot 12% besparen op Tektronix TDS2000B en TDS3000C 4-kanaals oscilloscopen. Aanbod actiecode ETECH0410 TDS2004B

TDS2014B

TDS2024B

617-0082

617-0105

617-0127

462-988

60 MHz

100 MHz

200 MHz

100 MHz

4

4

4

4

1 GS/s

1 GS/s

2 GS/s

1,25 GS/s

2,5k

TDS3014C

10k

€ 1416.80

€ 1665.00

€ 1883.20

€ 4314.80

8%

10%

12%

8%

Deze actie eindigt op 31 mei 2010. Op al onze leveringen zijn de Algemene Verkoopvoorwaarden van RS Components B.V. van toepassing. Zie hiervoor onze catalogus of www.rsonline.nl of www.rsonline.be.

www.rsonline.nl/tektronix www.rsonline.be/tektronix

• Stijg- & daaltijd

• Busverbinding

Recordlengte Promotieprijs

BESPAAR GELD Setup & hold timing valideren in één oogopslag.

e

UW ELEKTRONICATIJDSCHRIFT

NUMMER 2

13 Voeg draadloos toe! 16 Een stralende toekomst voor duurzame energie Nu op RS Online: meer dan 18.000 Tyco Electronics-producten klaar voor ontwerpen van de volgende generatie.

06

RS EDP & ARM mbed maken experimenteel ontwerp supersonisch

www.rsonline.nl www.rsonline.be

www.rsonline.nl/etech www.rsonline.be/etech