Hall of Fame Die "Elektronik"-Autoren des Jahres 2011

Die Elektronik-Redaktion zeichnet seit 2004 jedes Jahr die besten Fachartikel aus und kürt die „Top-Autoren“ des Jahres. Mit der Auszeichnung für die besten Artikel eines Jahres würdigt die Elektronik-Redaktion die Leistung ihrer externen Autoren, die ihr Wissen einem breiten Leserkreis zugänglich machen.

Das Themenspektrum moderner Elektronik erstreckt sich vom Chipentwurf bis zum fertigen Gerät, von der Hardware- Programmierung bis zur abstrakten Modellbildung, von A wie Automatisieren bis Z wie ZigBee. Die Elektronik-Redaktion sieht ihre Aufgabe darin, den Überblick über alle diese Themen zu behalten, neue Entwicklungen und interessante Produkte aufzuspüren und die Leser darüber auf dem Laufenden zu halten. Wenn es allerdings ans „Eingemachte“ geht, dann kennen sich damit nur die Fachleute aus, die täglich mit der entsprechenden Technik zu tun haben. Auf diese Fachleute ist die Elektronik angewiesen, wenn es um technisch detaillierte und anspruchsvolle Fachaufsätze geht. Während ihrer Arbeit greifen die Entwickler häufig auf Fachartikel aus der Elektronik zurück. Aus Umfragen wissen wir, dass gute Artikel gesammelt, abgeheftet, in Vorlesungen und Vorträgen zitiert und mitunter jahrelang archiviert werden.

Mit der Wahl der „Artikel des Jahres“ durch die Elektronik-Redaktion sprechen wir den Fachleuten eine besondere Anerkennung aus, die ihr Wissen nicht für sich behalten, sondern es mit Mühe und Sorgfalt für eine Veröffentlichung aufbereiteten. Die Auszeichnung der "Top-Autoren" soll gleichzeitig auch ein ein Anreiz für alle Fachleute sein, sich selbst als Autor zu betätigen, um Wissen mit Qualität und Tiefgang weiterzugeben.

 

Die "Top-Artikel" des Jahres 2011

 

Arduino & Co

Elektronik Embedded 2011, S. 20

 Dr. Claus Kühnel greift ein Thema auf, über dem professionelle Elektronik-Entwickler scheinbar "drüberstehen": eine Entwicklungsplattform, die sich ursprünglich an Künstler und Designer richtete. Damit sollten "Nicht-Elektroniker" in die Lage versetzt werden, z.B. Multimedia- oder interaktive Video-Installationen zu steuern. Aber wie so oft bei gut gemachten Consumer-Produkten, greifen auch die Profis gerne darauf zurück, weil auch sie von einfacher Programmierbarkeit und günstigen Preisen profitieren.

Arduino definiert sich selbst als "physical Computing-Plattform". Es besteht aus einfachen Mikrocontroller-Modulen, die durch sog. "Shields" – das sind die I/O-Boards – erweitert werden können. Die Schnittstellen und Schaltpläne sind nicht patentiert, so dass man bei Arduino von einer Open-Source-Hardware sprechen kann. Dr. Kühnel hat in sorgfältiger Recherche die Arduino-Boards verschiedener Anbieter zusammengetragen, beschrieben und verglichen. Übersichtlich gegliedert und angereichert durch Bilder und Tabellen bietet er den Lesern einen mustergültigen, herstellerübergreifenden Überblick.

RoHS 2.0 – Was die neue RoHS-Richtlinie ändert

Elektronik ecodesign 2011, S. 28

Entwickler sind es seit vielen Jahren gewohnt mit Standards, Normen und Design-Regeln umzugehen. Die Richtlinien RoHS und WEEE der Europäischen Union sind also im Prinzip nur zwei weitere, zusätzliche Dokumente, die beachtet werden müssen. Aber bei beiden Richtlinien handelt es sich um Werke von Juristen, geschrieben für Juristen – nicht für Ingenieure.

Mit der 2011 veröffentlichten Novelle der RoHS-Richtline – RoHS 2.0 – sollten viele Kritikpunkte beseitigt und gleichzeitig der Umweltschutzanspruch erweitert werden. Ergebnis: Aus den ursprünglich 11 Artikeln mit 1 Anhang sind nun 28 Artikel mit 8 Anhängen geworden.

Die Elektronik berichtet nicht erst seit der Bleifreidebatte über Richtlinien und Gesetze. Und stets sind solche Berichte „anders“ als die üblichen technischen Fachaufsätze. Am Augenfälligsten: Diese Berichte sind textlastig. Das Thema gibt kaum Grafiken her. Und in diesem Punkt fällt sofort die Leistung von Dr. Otmar Deubzer ins Auge. Er hat es geschafft, die wichtigen Aspekte der RoHS 2.0 übersichtlich und verständlich grafisch darzustellen. Dr. Otmar Deubzer war also in doppelter Hinsicht als Dolmetscher tätig. Er hat das Juristendeutsch in eine für Techniker verständliche Sprache übersetzt und hat die Textaussagen der Richtlinie in eindeutige und klare Diagramme transformiert. Eine Leistung, die die Redaktion der Elektronik mit der Auszeichnung seines Werkes zum Artikel des Jahres würdigt.

Energieeffizienter als Dioden – Mikrocontroller steuert MOSFETs als Netzgleichrichter

Elektronik ecodesign 2011, S. 54

 

Es kommt selten vor, dass Ingenieure die Freiheit bekommen das technisch Machbare zu versuchen.

Üblicherweise werden sie von den Kostenrechnern in den Unternehmen gebremst, denn am Ende soll ja etwas Bezahlbares herauskommen, das sich mit Gewinn verkaufen lässt. Milan Marjanovic und Matthias Ulmann – beide entwickeln bei Texas Instruments für Kunden Stromversorgungen – bekamen diese Freiheit. Sie durften ein „High-End“-Netzteil entwickeln. Nur dem Ziel folgend, den Wirkungsgrad so hoch wie irgend möglich zu treiben. So ersetzten sie den üblichen Brückengleichrichter auf der Primärseite – vier billige Dioden – durch MOSFETs, die von einem Mikrocontroller angesteuert werden. Spontan würde jeder dies als völlig übertriebene Spielerei werten. Ein Vorurteil, das sich bei genauer Betrachtung als Fehleinschätzung erweist.

Milan Marjanovic und Matthias Ulmann haben ihr Netzteil genau analysiert und siehe da: ab einer Dioden-Stromstärke von etwa 2 A ist der mikrocontrollergesteuerte Synchrongleichrichter mit den MOSFETs kostengünstiger. Die Energieersparnis sorgt dafür, dass sich der Synchrongleichrichter trotz höherer Bauteilkosten amortisiert. Immerhin hat diese Schaltung 84 % weniger Verlustleistung als ein billiger Dioden-Netzgleichrichter.

Einfache Dioden zu ersetzen hört sich zunächst trivial an. Doch ganz so einfach ist die Ansteuerung von vier MOSFETs in H-Brückenschaltung als Gleichrichter nun doch nicht. Steuert der Mikrocontroller die MOSFETs falsch, so kann die Ausgangsspannung plötzlich umgekehrt gepolt sein oder der Netzanschluss kurzgeschlossen.

Beides würde das Netzteil und das als Last angeschlossene System zerstören. Was alles zu beachten ist und wie ein mikrocontrollergesteuerter Netzgleichrichter realisiert werden kann, haben die beiden Autoren Milan Marjanovic und Matthias Ulmann nicht für sich behalten. Sie haben ihr Wissen und ihre Erkenntnisse niedergeschrieben und als Manuskript an die Elektronik geschickt. Der Aha-Effekt, dass Energie kostbarer als ein Mikroprozessor samt Leistungs-MOSFETs und Treiberbausteine sein kann, hat die Redaktion der Elektronik überzeugt. Die beiden haben die Auszeichnung Ihres Beitrags zum Artikel des Jahres verdient.

Autosar in China

Ek Automotive 8/9-2011, S. 46

„China ist heutzutage bekannt für seine 5-Jahres-Pläne, die schlechte Luft in den Großstädten (die eigentlich Sehr-Groß-Städte heißen müssten) und seine Neigung westliche Produkte zu kopieren. Augenscheinlich wird dies beispielsweise in der Automobilindustrie – manch ein Fahrzeug chinesischer Bauart scheint einem Pendant europäischer Herkunft zu gleichen als wären sie eineiige Zwillinge.

Trotz dieser, auf neuhochdeutsch würde man wohl sagen: guttenberg’schen Verfehlungen, gibt es aber auch in China ‚echte‘ Ingenieure und innovative Software-Entwickler. So ist beispielsweise der sich von Deutschland aus in die Welt verbreitende automobile Systemarchitekturstandard AUTOSAR auch in China angekommen. Wie man in China damit umgeht und mittels welcher Förderprogramme man das Thema im Reich der Mitte vorantreibt, davon berichtet Andreas Graf von itemis AG in seinem Beitrag „AUTOSAR in China. Bedeutung und Entwicklung einer AUTOSAR-Werkzeuglandschaft im Reich der Mitte.“ erläutert.

Dieser Beitrag wurde von uns zum Fachbeitrag des Jahres der „Elektronik automotive“ gekürt. Ausgewählt wurde Herr Graf nicht nur weil er ein komplexes Thema handwerklich gekonnt und anschaulich umgesetzt hat, sondern vor allem auch weil er trotz der teilweise politischen Implikationen zu allen Seiten die nötige sachliche Distanz gewahrt hat. Und ein Plagiat ist der Beitrag selbstverständlich auch nicht.