Mikrosystemtechnik

Maschinenschäden frühzeitig erkennen

Ein kompaktes Messmodul, das einen Drei-Achsen-Beschleunigungs-Sensor und einen Signalprozessor enthält, ermittelt aus den aufgenommenen Schwingungen mittels schneller Fouriertransformation deren spektrale Zusammensetzung. Wenn sich diese bei einer Maschine oder Anlage infolge von Schäden oder Verschleiß ändert, kann - bei Überschreitung von programmierten Limits - ein Alarm ausgelöst werden. mehr...

Elektromigration

Der Feind auf dem Chip

Elektromigration stellt ein zunehmendes Problem in der Mikroelektronik dar, da durch fortschreitende Strukturverkleinerung mit immer kleineren Leiterquerschnitten die Stromdichte in elektronischen Schaltungen stetig zunimmt. Moderne Analog- schaltungen berücksichtigen diesen Effekt oft bereits, während digitale Schaltungen mit ihren geringen und alternierenden Strömen bisher davon weitgehend verschont blieben. Es ist jedoch abzusehen, dass sich zukünftig Elektromigration auch in digitalen Schaltungen nicht mehr ignorieren lässt, was weitreichende Konsequenzen haben wird. mehr...

Design- und Verifikationswerkzeuge

Entwicklungstools zum Download

Zahlreiche Hersteller bieten im Netz Online-Tools, zeitlich begrenzte Testversionen oder ganze Programmme zum Download an. Wir haben eine kleine Auswahl davon zusammengestellt. mehr...

Großer Klang aus kleinen Geräten

Spatial-Audio-IC für Lautsprecher-Arrays mit 4 bis 16 Lautsprechern

Die Audio-Wiedergabe auf Notebooks und Tablet-Computern kann nicht mit der Bildqualität der Displays mithalten. In den handlichen Geräten haben nur winzige Lautsprecher Platz und die können auch nicht weiter als bis an den Rand des Gehäuses auseinander gerückt werden - zu wenig für echten Stereoklang. Abhilfe bieten Lautsprecher-Arrays, die per Beamforming beim Hörer den Eindruck weiter entfernter Schallquellen erzeugen können. Mit den neuen Spatial-Audio-ICs von Texas Instruments lassen sich solche Lautsprecher-Arrays ohne großen Schaltungsaufwand realisieren. mehr...

• Ideen gesucht: Großer Klang - Ideenwettbewerb

Ressourcenschoner

Mikroprogrammierte Steuerwerke in FPGAs

Programmierbare FPGA-Bausteine sind heute mit zahlreichen RAM-Blöcken als primitive Komponenten ausgestattet. Sehr häufig werden diese Blöcke als interne Pufferbereiche zur Datenspeicherung eingesetzt. Aber nicht in jeder Applikation können alle RAM-Blöcke ganz ausgelastet werden, oft bleiben sogar viele von ihnen ungenutzt. Dieser Artikel befasst sich mit dem Einsatz solcher RAM-Blöcke als Mikroprogrammspeicher in mikroprogrammierten Steuerwerken in FPGA-Bausteinen und zeigt an zwei Anwendungsbeispielen, wie der Einsatz mikroprogrammierter Steuerwerke auf der Basis von RAM-Blöcken zu einer erheblichen Einsparung von Ressourcen führt. mehr...

Doppelschichtkondensatoren

Unterstützung für die Batterie

Bei der immer kleiner und funktionsreicher werdenden mobilen Elektronik kommt die Stromversorgung in Form einer Batterie oder eines Akkus oft an ihre Grenzen. Dies gilt im Besonderen, wenn kurzzeitig hohe Ströme nötig sind, beispielsweise fürs Blitzlicht. Die Batterie für diesen Spitzenstrom auszulegen, ist wegen des Platzmangels oft kein gangbarer Weg. Doppelschichtkondensatoren können Abhilfe bieten. mehr...

Moderne Ferritmaterialien für Photovoltaikanlagen

Solarstrom fast verlustfrei wandeln

Auf dem zunehmend wettbewerbsintensiven Solarmarkt beeinträchtigen selbst Verluste von unter einem Prozent der Ausgangsleistung die Absatzchancen für eine Photovoltaikanlage. In der Folge spielt das Design von Drosseln und Übertragern für die Hersteller von Wechselrichtern eine immer größere Rolle. Verlustarme Kernmaterialien mit hoher Sättigungsflussdichte für die Drosseln und Übertrager können die Verluste in den Aufwärtsregel- und Glättungskreisen minimieren und damit den Umwandlungswirkungsgrad erhöhen. mehr...

Kondensatoren

»Tantal« schafft über 100 V

Seit über 15 Jahren kommen Tantalpolymer-Kondensatoren in vielen Bereichen zum Einsatz. Bis vor kurzem war diese Kondensatortechnologie jedoch auf relativ kleine Nennspannungen begrenzt. Neue Polymermaterialien und Prozesstechnologien ermöglichen jetzt wesentlich höhere Nennspannungen - nun sogar 125 V. Damit lassen sich völlig neue Anwendungsbereiche für »Tantals« erschließen. mehr...

Drei Level steigern Wirkungsgrad

»Intelligente« Halbleitermodule für Umrichter

Vor fast drei Jahrzehnten wurde erstmals die 3-Level-Topologie für IBGT-Module vorgeschlagen, nun ist sie marktreif. Im Vergleich zu 2-Level-Modulen steigern solche IGBTs den Wirkungsgrad, da die Schaltverluste sinken. Das kommt besonders Solar- und USV-Umrichtern zugute. Vorteile ergeben sich aber auch für elektrische Antriebe, denn IPMs, »intelligente« Module mit integriertem Treiber, sorgen für kurze Entwicklungszeiten, da die Treiberentwicklung beim Kunden wegfällt. mehr...

• Interview: Semikron: Seit 60 Jahren in der Leistungselektronik

Induktivitäten

Bedeutung der S_dd21 in der HF-Technik

Der Schnittstellenstandard USB 2.0 begnügte sich mit 480 Mbit/s als Übertragungsrate und zur Gewährleistung hoher Signalqualität reichte noch eine Gleichtaktdrosselspule aus. Beim neuen Standard USB 3.0 indes stieg die Übertragungsgeschwindigkeit auf 5 Gbit/s und für die Rauschunterdrückung sind spezielle HF-Bauelemente vonnöten. Dass sich die am Markt verfügbaren Bauteile qualitativ unterscheiden, lässt sich mit Hilfe der S_dd21-Messung objektiv nachweisen. mehr...

• Induktive Bauelemente: Robust und mit hohem Wirkungsgrad