Rádiófrekvenciás tervezés
A megfelelő mérnöki eszközök kiválasztásáról szóló sorozatunk utolsó fejezetében a rádiófrekvenciás (RF) áramköröket tervező mérnökök előtt álló kihívásokat vesszük számba, és megmutatjuk, miként lehetnek segítségükre az ingyenesen elérhető online tervezőeszközök.
Tápegységek
Négyrészes sorozatunkban néhány olyan kihívást járunk körbe, amikkel a tervezőmérnökök gyakran szembesülnek, és megvizsgáljuk, milyen segítséget nyújtanak ezek leküzdéséhez a különböző online eszközök. Az áramkörök tervezése közben a mérnököknek sokféle számítást kell végezniük. Az alkatrészek kiválasztásától az analóg szűrők és rádiófrekvenciás áramkörök (RF) kialakításáig minden lépéshez különböző, a tervezést segítő eszközök állnak rendelkezésre.
Analóg szűrők
Négyrészes sorozatunkban néhány olyan kihívást járunk körbe, amikkel a tervezőmérnökök gyakran szembesülnek, és megvizsgáljuk, milyen segítséget nyújtanak ezek leküzdéséhez a különböző online eszközök. Az áramkörök tervezése közben a mérnököknek sokféle számítást kell végezniük. Az alkatrészek kiválasztásától az analóg szűrők és rádiófrekvenciás áramkörök (RF) kialakításáig minden lépéshez különböző, a tervezést segítő eszközök állnak rendelkezésre.
Online kalkulátorok és tervezőeszközök
Négyrészes sorozatunkban néhány olyan kihívást járunk körbe, amikkel a tervezőmérnökök gyakran szembesülnek, és megvizsgáljuk, milyen segítséget nyújtanak ezek leküzdéséhez a különböző online eszközök. Az áramkörök tervezése közben a mérnököknek sokféle számítást kell végezniük. Az alkatrészek kiválasztásától az analóg szűrők és rádiófrekvenciás áramkörök (RF) kialakításáig minden lépéshez különböző, a tervezést segítő eszközök állnak rendelkezésre. Sorozatunk első részében az online kalkulátorokat és tervezőeszközöket tekintjük át, valamint bemutatjuk néhány népszerű áramkör-szimulációs eszköz funkcióit.
Az analóg tervezés egy visszaszorulóban lévő készség, ami bár sok mérnök számára fontos lenne, nem feltétlenül ért meg jól mindenki. Egy négy részes cikksorozat segítségével az analóg tervezéssel kapcsolatos tudás és megértés egyensúlyát szeretnénk visszaállítani. A most következő két részben áttekintjük az analóg áramkörök tervezésének alapjait és azokat az elérhető eszközöket, amik a mérnökök számára lehetővé teszik a magabiztos tervezést.
A hanganyagok letöltésének kezdeti időszakában a vezeték nélküli adatátviteli sebesség korlátozott volt, és a felhasználók elfogadták a hangzáshűségbeli veszteséget azért a kényelemért cserébe, amelyet a zsebükben hordozható több ezer digitális zeneszám jelentett. A nagyobb átviteli sebességet lehetővé tevő és jobb tömörítési algoritmusokat támogató vezeték nélküli technika megjelenésével azonban a felhasználók egyre igényesebbé váltak.
A mai RF-tervezéshez szükséges, kiértékelőkártyán alapuló prototípusgyártás jelentős mértékű mérnöki időt és erőforrást igényel, és az eredmény még mindig nem biztos, hogy eléri azt a teljesítményt, amit az egyetlen kártyára épített végleges rendszer nyújt majd. Az RF-tervek X-Microwave moduláris rendszerrel történő prototipizálása drámaian csökkentheti az RF-jellánc teszteléséhez szükséges időt és erőforrásokat, mivel lehetővé teszi a tiszta, módosítható, közel PCB-alapú prototípusok építését és tesztelését 60 GHz-ig egyetlen délután alatt. Ez a cikk áttekintést nyújt az X-Microwave platformról és annak előnyeiről, valamint lépésről lépésre útmutatót ad a kezdéshez.
Az analóg tervezés egy visszaszorulóban lévő készség, amit – bár sok mérnök számára fontos lenne – nem feltétlenül ért meg jól mindenki. A Mouser most kezdődő cikksorozatának a célja az, hogy segítsen megérteni az analóg tervezés alapjait.
A cikk részletezi, hogy mit kell figyelembe venni a vegyes/kevert jelű nyomtatott áramköri lapok tervezésekor. Kitér az alkatrészek elhelyezésére, az áramköri lapok rétegezésére és a földelési megfontolásokra. A tárgyalt irányelvek gyakorlati megközelítést nyújtanak a vegyes jelű áramköri lapok elrendezésének tervezéséhez, és mindenféle háttérrel rendelkező mérnöknek segítséget nyújtanak.
Gyárautomatizáláshoz, 5G-hez és IoT-hez
Az egyenáramú feszültségcsökkentő átalakítókat elterjedten használják számos elektronikus rendszerben, például 5G bázisállomásokban, gyárautomatizálási (FA) berendezésekben és a dolgok internetének (IoT) eszközeiben a túl nagy feszültségek hatékony csökkentésére és átalakítására. Például egy akkumulátor, illetve egy áramelosztó sín 12 V vagy 48 V egyenfeszültségét (VDC) gyakran kell alacsonyabb feszültségre átalakítani a digitális IC-k, analóg érzékelők, rádiófrekvenciás (RF) egységek és illesztőeszközök táplálásához.
Az ultrahang zajának és képminőségének optimalizálása
Ez a cikk röviden bemutatja az ultrahangos képalkotó rendszereket, és részletesen elemzi az ultrahangos energiamenedzsment tervezésének néhány kihívását és megoldását. Négy fő tervezési szempontot tárgyal: a rendszer zajszintjét, a kapcsolási zajt, az elektromágneses interferenciát (EMI) és a tápellátáshoz kapcsolódó ultrahang hőveszteségét. Bemutatja, hogy a Silent Switcher® μModul® és az alacsony zajszintű LDO-technológia hogyan segíthet megoldani a leggyakoribb problémákat, és javíthatja a rendszerzajt, valamint a képminőséget.
Az áramlásos citometriát a klinikusok és a diagnoszták széles körben használják a sejtek jellemzőinek elemzésére. Az áramlásos citometria sejtenként, optikai úton értékeli ki többek között a fehérjeszintet, a vér egészségét, a szemcsézettséget és a sejtek méretét. Bár ezek rendkívül érzékeny rendszerek, a citométerek tervezői folyamatos nyomás alatt állnak, hogy növeljék az elemzés sebességét, rövidítve ezzel az elemzési időt, ami új megközelítési módokat igényel mind az áramlásos citometria, mind a hozzá kapcsolódó elektronika terén.
Az adatgyűjtés (DAQ) a tervhitelesítéstől és tervellenőrzéstől a gyorsított élettartamtesztekig és a gyártás során végzett tesztelésig számos kutatási és mérnöki tevékenységben kulcsfontosságú. Bár az adatgyűjtő rendszer alapelemei egyszerűek: érzékelők, mérőeszközök és szoftver, a további részek bonyolulttá válhatnak.
A váltakozóáram-, egyenáram-átalakítók (AC/DC konverterek) optimalizálása elengedhetetlen ahhoz, hogy megfeleljenek az elektromágneses összeférhetőségi követelmények széles körének.
A jelenlét érzékelése kulcsszerepet játszik az épületautomatizálásban, az egészségügyben, a biztonságban és az épületek védelmében. Bár a fejlesztők a rendelkezésre álló összetevőkből összerakhatják a megfelelő személyszámláló megoldásokat, és kifejleszthetik a megfelelő algoritmusokat, ez időigényes és költséges lehet. A fejlettebb és korszerűbb képességekkel és funkciókkal rendelkező megoldások gyorsabb elérhetővé tételére vonatkozó megnövekedett elvárások közepette – beleértve a közösségi távolságtartásra vonatkozó követelmények támogatását is – egyszerűbb és gyorsabb megközelítésre van szükség.
Könnyű azt gondolni, hogy a hálózatba kapcsolt világ kizárólag digitális.
A valóság azonban nem is állhatna távolabb az igazságtól. Minden olyan alkalmazás, amelynek működése valós környezeti adatokon alapul, analóg információkra támaszkodik.
Rövidzárlat, túlfeszültség és túlmelegedés ellen
Az otthoni, irodai és ipari elektronikai eszközök elterjedésével egyre fontosabbá válik a kompakt, olcsó, nagy sebességű, visszaállítható és szabályozható áramköri védelem a felhasználók biztonsága és az eszközök maximális üzemidejének biztosítása érdekében. A hagyományos biztosítékokra épülő megoldások gyengéi a pontatlan kikapcsolási áramok és a lassú válaszidők, és jellemző rájuk, hogy tönkremenetel esetén a biztosíték körülményes cseréjére van szükség.
Az alacsony késleltetésű, valós idejű akusztikai feldolgozás kulcsfontosságú tényező számos beágyazott feldolgozási alkalmazásban, többek között a hang előfeldolgozásában, a beszédfelismerésben és az aktív zajszűrésben. Mivel a valós idejű teljesítményre vonatkozó követelmények folyamatosan nőnek, ezen alkalmazási területeken a fejlesztőknek stratégiai gondolkodásmódot kell alkalmazniuk ahhoz, hogy megfeleljenek az igényeknek.
A gyártók folyamatosan az élvonalbeli teljesítményre törekednek, miközben próbálják egyensúlyba hozni az innovációt a jól bevált és robusztus megoldásokkal. A tervezőket nehéz feladat elé állítja a tervezés összetettségének, megbízhatóságának és költségeinek egyensúlyban tartása. Különösen az egyik alrendszer – az elektronikai védelem, jellegéből adódóan – visszautasítja az innovációt. Ezek a rendszerek védik az érzékeny és drága elektronikus eszközöket (FPGA-kat, ASIC-ket és mikroprocesszorokat), és nulla meghibásodási arányt igényelnek.
A szilícium-karbid (SiC) technológia vitathatatlan teljesítménye és lehetőségei ellenére sok tervező kezdetben óvatos a SiC modulok alkalmazásával az új projektek elindításánál. Senki sem szeret felesleges kockázatokat vállalni, ám a tervezési folyamat rávilágíthat a SiC-technológia előnyeire.
- 1
- 2