Moduler i stället för komponenter

Transkript

1 DEL2 TEKNIK Nr 9, 29 oktober BRANSCHTIDNINGEN FÖR NORDENS ELEKTRONIKER X-parametrarna ersätter S-parametrar sid 48 Embedded och distribution De senaste veckorna har det handlat mycket om embedded. Embeddedkonferensen och embeddedpriset har fyllt tiden på ett ganska effektivt sätt. Därför blir det också en viss slagsida åt embedded i distributionstemat. Och det kanske till och med finns en vettig anledning till det. För vi ser en utveckling där moduler får en större betydelse. Alla vill krypa uppåt i värdekedjan och ta hand om en större del av produkten. Förutom processorer och kommunikationskomponenter vill leverantörerna också vara med på middleware och mjukvaruverktyg. Allra helst vill man kanske till och med sälja ett komplett kort, med I/O och mjukvara. En orsak till att utvecklingen går åt det här hållet är att elektroniken samtidigt både blir viktigare och mindre viktig. Elektroniken är en enabler, alltså en förutsättning för att en produkt över huvud taget skall fungera. Men samtidigt som elektroniken blir en allt mera kritisk del intresserar sig produktanvändarna allt mindre för vad som finns under skalet. Man har helt enkelt vant sig vid att elektronik fungerar. Samtidigt sparar modultänkandet tid och steget till certifiering kortas. Eller något åt det hållet. n n n Göte Fagerfjäll INNEHÅLL: Distribution Moduler sid 29 Mouser och framtiden sid 30 Medicinteknik sid 32 Avnet Memec sid 35 Översikt: Komponenter sid 36 Störning/avstörning: Varning för EMC-råd sid 41 Saboterad järnväg sid 42 Trådlöst i industrin sid 43 DC/DC utan störningar sid 44 NEBS för telekom sid 47 X-parametrar för mikrovåg sid 48 Embedded: Mjukvara för DO-178C sid 50 Video för UAV sid 52 Linuxspalten sid 53 SE: Informasic sid 54 Moduler i stället för komponenter De senaste tio åren har vi sett en trend att köpa komponenter i form av moduler, säger Lars Nordberg-Hansen, vd för M-Comp. På det sättet får man betydligt färre enskilda komponenter och man får dessutom något nytt med i priset, nämligen godkännanden. Genom att köpa embeddedföretaget Lilla Fabriken expanderade danska M-Comp i våras in i Sverige. Lars Nordberg-Hansen har en lång historia inom halvledarbranschen, men på senare tid har han satsat på moduler av olika slag. Jag har min historik på halvledarsidan. Men på senare tid är det displayer och systemprodukter som gäller. Och det finns goda orsaker till det. logistikmaskin Enligt Lars Nordberg-Hansen måste man skilja på utvecklingen före och efter telekomkraschen. För 10 till 15 år sedan talade man om den stora logistikmaskinen. Det gjorde man för att industrin då som nu hade en utmaning i att hålla koll på allting. Problemet är ju att man väldigt snabbt får väldigt många artikelnummer i en konstruktion. Det dröjer inte så länge förrän det handlar om komponenter och det enklaste är förstås att gå till någon som har alla de här artiklarna i sortimentet. På det här sättet kan man alla komponenterna i en leverans. Man får en faktura i månaden och allt ser bra ut. Det här var basen för företag som Arrow, Avnet och Future. Men så bröt alltsammans ihop. Det hände 2001, när telekommarknaden dök. I Sverige var det extra tydligt, eftersom telekommarknaden var så stark här. Från vänster: Jan Olof Svensson, försäljning, Niels K Nielsen, styrelseordförande M-Comp, Lars Nordberg-Hansen, vd M-Comp, Thomas Lundell, affärsrådgivare och styrelseordförande i Lilla Fabriken, Lars Agerberg, support och Mikael Rogler, försäljning. godkännanden En annan orsak till förändringar var de ökade kraven på godkännanden och märkningar. Det här startade med CE-märkning och RoHS-normer. Men idag måste man klassa det här som individuella produkter. Godkännande och märkningar leder till stora omkostnader. Det hela är en djungel och det är en stor fördel om man kan få allt det här klart redan från början. Ett sätt att både komma runt kraven på godkännanden och att förenkla logistiken är att låta leverantören göra mer. Man kan helt enkelt köpa komponenterna i form av moduler. Det har också varit en huvudtrend de senaste tio åren. På det sättet får man betydligt färre enskilda komponenter och man får nödvändiga godkännanden med i priset. Den stora frågan i det läget är förstås om priset är konkurrenskraftigt och i början var det många som föredrog att göra jobbet själva eftersom de ändå hade ingenjörsresurserna. Men de senaste åren har företagen skurit ner sina rörliga kostnader och då blir plötsligt de här kostnaderna synliga. Också de stora logistikföretagen omformade sina grundstrategier för ungefär fem år sedan. Man kallar dem Speedboats och kompetenscentra. privat M-Comp är ett privat företag och Lars Nordberg-Hansen ser det som en viktig faktor för framgång. Vad är det som gör att privata distributörer fungerar, när stora distributörer slås samman och fusioneras. Förutsättning nummer ett är naturligtvis att man köper sina komponenter där man kan få tag i dem. Sedan har man oftast en kontakt som man tycker är kompetent. Vare sig man handlar från någon av de största distributörerna, någon av de halvstora eller the one man band, så börjar det normalt sett med en personlig kontakt. Men ganska tidigt visar det sig att det finns olika horisonter för olika typer av distributörer och jag vill nog påstå att det privata företaget har bäst förutsättningar att investera på längre horisont. Börsföretaget utgår snarare från att någon annan gjort en investering och så köper man upp företaget. Då spenderar man investeringspengar som inte ger resultat på kort sikt. Det leder till ett sämre resultat och så går börsvärdet ner och man kan inte låna pengar och sedan är den negativa spiralen igång. Sedan skall man vara klar över att det kostar pengar att ha ett företag på börsen. Man måste räkna med att det kostar mellan 10 och 25 miljoner kronor bara att finnas på börsen. Det finns en rad kostnader som inte går att komma runt. Men det är i sanning ingen sinekur att starta en privat distributör heller. Och det har blivit klart svårare jämfört med för ett antal år sedan. Det tar ett till två år att driva en ny verksamhet till någon form av lönsamhet. Det innebär att man behöver massor av pengar hemifrån för att kunna starta en ny distributionsverksamhet. Det här är annorlunda jämfört med hur det var för tjugo år sedan. Då man kunde börja med agenturverksamhet och sedan driva verksamheten därifrån. På åttiotalet kunde man åka runt i Silicon Valley och knacka på hos intressanta företag. Då fick man agenturer som Maxim eller Level-one och kunde sedan springa runt med de produkterna hos de lokala industrierna i Danmark eller Sverige. Bara genom att leva billigt och inte ta ut någon lön kunde man dra igång en vettig verksamhet. Så kan man knappast göra idag. distribution tillbaka Däremot ser man idag hur distributörerna har blivit allt viktigare. Leverantörerna har fortfarande direktkunder, men idag ser man knappast någon konkurrens mellan huvudman och distributör. På åttiotalet såg vi en del huvudmän som försökte gå runt distributörerna och sälja direkt till fler. De ansåg då att distribution var för dyrt. Men på nittiotalet gick samma huvudmän ut till direktkunderna och sade till SE: Omarbetat RoHS sid 55 Video för obemannade flygplan sid 52

2 DISTRIBUTION FRIbILJETT Hämta din fribiljett med kod 8002 på Ökande marknad, ökade marknadsandelar Här ställer vi några frågor till Glenn Smith, vd för Mouser om hur både företaget och distributionsmarknaden i stort kommer att utvecklas framöver. svenska MässaN - göteborg Tror du att den europeiska komponentmarknaden fortsätter att återhämta sig 2010? Absolut, även om tillväxten inte kan fortsätta med dagens snabba takt kommer att bli ett starkt år i Europa, med en historisk tillväxte eller mer än så. Men vi tror också att tillväxten kommer att påverkas av komponentbrist, långa ledtider och en långsam ökning av kapacitet. Våra leverantörer rapporterar om en initial tillväxt som varierar från 8-10 procent upp till så mycket som 30 procent. Vi tror att tillväxten hamnar på den lägre delen av den skalan efter detta års snabba tillväxt. Men Mouser kommer att fortsätta att ta ett grepp om marknaden för att växa med 75 procent under Kommer distribution med ett brett sortiment i huvudsak att skapa affärer via Internet? Hos Mouser är 74 procent av alla nya kunder och 61 procent av antalet orderrader ett resultat av webb-aktivitet. Detta kommer att fortsätta, särskilt med tanke på våra investeringar i vår tjänst för web-baserad konstruktion via 42 lokala hemsidor på 14 språk och som täcker 15 valutor. Mousers huvudsakliga målgrupp an konstruktörer använder i allt högre grad vår prisbelönta hemsida som kan hjälpa dem att konstruera med de senaste komponenterna anonymt. För många konstruktörer är detta det effektivaste sättet att konstruera eftersom de med fingertoppskänsla kan välja ur en stor informationsmängd. Våra 14 globala interna kontor för kundsupport är mycket viktiga för att ge fortsättning på nästa sida. ELEKTRONIK 2011 fortsättning från sid MaRs 2011 sveriges viktigaste mötesplats för dig som arbetar med elektronik 2011 VäLKOMMEN TILL den Nya ELEKTRONIK- MässaN I göteborg ELEKTRONIK 2011 är mässan som visar det senaste i branschen inom områden som: OEM Test & Mät Embedded Technology Kontraktstillverkare Mönsterkort På mässan kommer vi också att ha en mängd intressanta seminarier som behandlar de senaste rönen i branschen. Mediapartner IF ONLY ALL TRADE SHOWS WERE THIS EASY! Samarbetspartner dem att köpa av distribution. Då var det alldeles för dyrt att sälja direkt. Enligt Lars Nordberg-Hansen är det idag ganska klart vad som gäller. Vi existerar för the leading class customer Vi definierar det som kunder som kan köpa för dollar av oss. Vi ser gärna att kunden köper för två miljoner dollar också, men vi vet att kunder som köper för 60 miljoner dollar inte kommer att förbli våra kunder. Vi är ganska ärliga med vad vi kan och vad vi inte kan. Vi ser till exempel att mjukvara blir en allt större del av kundernas verksamhet, men vi har inga planer på att bli ett mjukvaruföretag. Däremot är det viktigt att kunna presentera ett resultat snabbt. Vi har kunder som vill sätta samman en produkt med en bildskärm och en ARM-processor. Att utveckla det själv från komponenter tar ett halvår bara för att komma igång. Men vi kan gå dit med en skärm från ett Taiwan-företag, en dator från Tyskland, ett kablage från Kina och mekanik från Korea och visa hur de kan komma igång nästan omedelbart. fjärran östern M-Comp har vuxit kraftigt de senaste åren. Bland annat har man satsat på att ha egen verksamhet i Fjärran Östern. Det finns en hel del fördelar med att ha leverantörer i Fjärran Östern och det finns en hel del fördelar med att dessutom ha egen verksamhet i Fjärran Östern. Det vet alla som har försökt få fram produkter över sommaren. Har man ett projekt i maj och vd för företaget vill ha det klart i september är det ganska kört. Någon är på semester i juni, Niels K Nielsen är styrelseordförande M-Comp Min bakgrund ligger i elektromekanik. Jag drev elektromekanikdistributören Conelec, som senare köptes av Deltron. Jag arbetade sedan med Deltron fram till 2007 och var de sista två åren vd för den svenska verksamheten. Men jag har också samarbetat med Lars Nordberg-Hansen av och till de senaste 15 åren, så när han behövde en van styrelseordförande var jag villig att hoppa in. någon är på semester i juli och någon är på semester i augusti. Det går inte att få fram något. Det är en viktig orsak till att M-Comp har ett eget företag i Korea. Vi har öppet när företagen är stängda här i Norden. Nu är inte M-Comp ensamma om att arbeta med moduler. Alla försöker plocka en bit av den kakan, vare sig det handlar om kontraktstillverkare, komponentdistributörer eller andra distributörer i samma storlek som M-Comp. Jag tvivlar inte ett ögonblick på att många kommer att lyckas. Vi kommer att vara en av dem, En skillnad mellan oss och många andra är att vi växer med 60 procent i år, säger Lars Nordberg-Hansen, vd för M- Comp. Inte många andra kommer i närheten av det. Förra året växte vi med 15 procent, när många andra var överlyckliga över att inte gå med alltför stor förlust. men många andra kommer också att ha stora framgångar. En skillnad mellan oss och många andra är att vi växer med 60 procent i år. Inte många andra kommer i närheten av det. Förra året växte vi med 15 procent, när många andra var överlyckliga över att inte gå med alltför stor förlust. Vi verkar göra rätt saker och vi har hållit på med det ett bra tag. De som verkar ha störst problem är de företag som organiserar om sig helt och hållet vart femte år. De lägger massor av pengar på sina omorganisationer och det är pengar som vi använder i verksamheten i stället. Vi trycker inte nya visitkort hela tiden. n n n Göte Fagerfjäll ELEKTRONIK I NORDEN 9/2010

3 DISTRIBUTION dessa ingenjörer guidning i processen av att välja komponenter för sin konstruktion. Vad är din syn på sociala nätverk och deras betydelse för konstruktörerna? Ingenjörer använder i ökande grad alla områden på webben. Till dem hör definitivt sociala medier. Under de närmaste åren kommer vi att få en bättre bild av vilken roll de spelar för konstruktörer. Men vi ser hos ingenjörer en ökande ovilja att via diskussionssidor på webben dela med sig av hemligheter till sina konkurrenter. Är den tryckta katalogen fort farande nödvändig för affärerna? Absolut! Vissa länder älskar dem och vill i ökad grad ha en katalog medan går vidare mot webben. Varje land och varje plats har sina behov. Och för att öka Mousers potential ökar vi i själva verket storleken på vår europeiska katalog till 2000 sidor denna månad, detta för att säkerställa att ingenjören får tillgång till de senaste komponenterna för sina konstruktioner, såväl i tryckt form som på nätet. Jämte detta har vi en on line -katalog som banar väg för pappersingenjören att få ett liknande format på nätet. Vilka är de största möjligheterna och utmaningarna för Mouser när man nu bygger ut sina affärer globalt? Dagens möjligheter är oändliga. Under de senaste åren har vår internationella försäljning vuxit till att omfatta 40 procent av vår försäljning. Trenden kommer att fortsätta när vi stöper om vår modell, i termer av procent av försäljningen, för att få en mera jämn fördelning mellan de tre regionerna. Vi ser mer än 200 procents ökning av försäljningen i Europa och Asien. Och med hänsyn till att vi varje dag växer på nya marknader ser vi framtiden an med tillförsikt. Men det återstår vissa utmaningar. Och för att möta dessa kriterier har vi nu byggt ut våra lokala kontor i Storbritannien, Frankrike, Italien, Tyskland, Israel, Shanghai, Singapore, Hongkong, Tailand och Indien. Detta gör det möjligt för oss att kulturellt komma närmare kunderna och att bättre förstå lokala krav. Vi planerar att öppna många fler lokala kontor under Logistiskt sett kommer dessa att uppfylla konstruktörernas krav på mindre förpackningar, skeppning från lagret samma dag och hos kunden inom tre dagar. Detta uppfyller kraven för de flesta konstruerande kunder. Utmaningen för oss är att kunna ha ett större, auktoriserat linecard för varje region. Men tillverkarna har inte kunnat stödja nuvarande kunder och har därför inte varit så benägna att skaffa flera. Nu ser marknadens restriktioner runt lagerhållning hålla på att lätta. Sedan marknaden väl befriats från dessa, och vi tror att det kommer att ske snabbt, kommer vi att få se många fler leverantörer vända sig till Mouser för att hitta nya kunder och nya konstruktioner. Ny marknader, nya leverantörer, nya kunder, nya komponenter, ny teknik, nya affärer, nya konstruktioner - allt detta ser vi som en bra utveckling för Mouser! Den stora marknadstillväxten vad kom den ifrån? Vilka segment var mest angelägna och vilken sektor överraskade mest - antingen i form av växande eller ihållande svagt? Marknaden har varit exceptionellt stark under 2010 och det gäller för marknadens alla sektorer. I Europa går det bra för oss, vi har ökat med 200 procent i år och har fått nya kunder och en allt ökande daglig försäljning. Vår tillväxt drivs i första handen på av vår försäljning via hemsidan, vilken står för 50 procent av försäljningen och 74 procent av våra nya kunder. Att vi har öppnar lokala kundkontor över Europa är också en stor del av denna dramatiska ökning. Vi finns nu i Storbritannien, Tyskland, Frankrike, Italien och Israel. Dessutom har vi öppnat kontor i Bangalore och Bangkok som komplement till våra kontor i Shanghai, Singapore och Hongkong. Vi är mycket positiva beträffande 2011 med tanke på att vi fortsätter att ta marknadsandelar i Europa, säger Glenn Smith, vd för Mouser. Tillväxten har beskrivit en utmärkt kurva sedan april Och med Mousers affärsmodell, med fokus på konstruktörer, oberoende av branschtillhörighet, har antalet nya konstruktioner och projekt ökat starkt. Kommer denna återhämtning av marknaden att bestå? Hur kommer regeringarnas sparprogram, särskilt i Europa, att påverka ekonomin i stort? Jag tror att tillväxten består, men kanske inte på den höga nivå vi ser idag. Marknaden har återhämtat sig och är nu för de flesta spelare inte bara tillbaka till vad den var utan ligger på högre nivåer än före kraschen. Mouser har överträffat alla tidigare toppar och nådde dagligen nya rekord i september, precis som vi har gjort månad för månad under Ökas produktionskapaciteten tillräckligt för att uppfylla efterfrågan? Hur tror du att ledtiderna kommer att utvecklas? Det finns inget klart svar på detta eftersom det beror på hur olika leverantörer agerar. Inom Mouser har vi över 400 leverantörer så vi har ett fantastiskt urval att ta ifrån. Vi ser försiktiga kapacitetsökningar från många. Men fortfarande är det många som håller igen med några genomgripande investeringar. Ledtiderna förblir långa för många parter, och vi har sett några som kunnat minska dem något, men inte tillräckligt för att åstadkomma en marknadsförändring. Jag skulle tro att ledtiderna kommer att gå ned, men när kapaciteten från många leverantörer inte ökar kommer ledtider längre än normalt att bestå. Hur påverkar den Internetbaserade delen av er försäljning marknaden? Under 2010 har vi sett otaliga erbjudande rulla ut via Internet, inklusive communities för konstruktörer. Hur tror du att dessa kommer att utvecklas och vilken påverkan kommer de att ha på marknaden? Vilka ytterligare tjänster utvecklar ni eller tänker lägga ut? Internet hjälper till att driva på Mousers affärer. I ökande grad representerar Internet en större försäljning. I Europa är Internetförsäljningen redan 50 procent av vår försäljning, den uppgår till 74 procent hos våra nya kunder och står för 61 procent av antalet orderrader. Detta visar klart vilken betydelse Internet har på vår försäljning. Online communities är användbara hjälpmedel men har ännu inte bevisat att de kan generera pengar. Vi har lagt till 42 hemsidor på 14 språk och 15 olika valutor. Detta gör det enkelt att handla med Mouser. Vi fortsätter med att arbeta för att förbättra vår prisbelönta hemsida i termer om övergripande innehåll, teknisk information, sökmöjligheter och vi kommer också att lansera några andra mycket spektakulära nya tjänster under de kommande månaderna. Hur ser du marknaden utvecklas under 2011? Kommer vi att få se fler övertaganden eller sammanslagningar under de kommande 12 månaderna? Vi är mycket positiva beträffande 2011 eftersom vi fortsätter att ta marknadsandelar i Europa. Jag är säker på att vi under 2011 kommer att se fler aktiviteter av sammanslagningar och köp inom alla sektioner. n n n OUR AUTOMOTIVE ELECTRONICS ARE FIRMLY IN THE FAST LANE. In the development of new advanced semiconductor solutions for automotive applications, Toshiba continues to accelerate ahead. Our latest integrated and scalable Capricorn SOC solutions are designed for high-quality applications such as instrument clusters and head-up displays. Capricorn-F, a member of our Capricorn family, offers support for 3D graphics, ensuring that animated scenes like pointer rotations are realistic, high quality images. The future looks safer too, with Toshiba ARM Cortex M3 microcontroller technologies addressing ISO26262 Automotive Safety Integrity Level requirements and reducing hardware and software overhead. These are just some of the innovations in Toshiba s comprehensive range of automotive products, all helping to ensure we are leading the development of new solutions. Visit us today at SEE US AT ELECTRONICA: HALL A6, STAND A21 ELEKTRONIK I NORDEN 9/

4 DISTRIBUTION Medicintekniska krav möts med trådlös dataöverföring Befolkningens genomsnittsålder ökar och därmed också behovet av tillgång till medicinsk vård och övervakning. Mot detta står ett ganska konstant antal sjukvårdsutbildade, och det rapporteras redan om läkarbrist i många europeiska länder. En av utmaningarna är alltså att öka effektiviteten i den medicinska vården utan att göra avkall på kvalitet och säkerhet. Bernd Hantsche och Tobias Mühlhäuser, Rutronik Elektronische Bauelemente GmbH beskriver här hur mobila system kan bidra till detta. HALF THE POWER Lowest power and cost Best price and performance Highest system performance and capacity View the Xilinx 7 Series video on your Smartphone 1) Get Neoreader free from the Apps store or go to 2) Open the Neoreader App on your phone 3) Scan the unique code 4) View the Xilinx video! TWICE THE PERFORMANCE A WHOLE NEW WAY OF THINKING. Introducing the 7 Series. Highest performance, lowest power family of FPGAs. Powerful, flexible, and built on the only unified architecture to span low-cost to ultra high-end FPGA families. Leveraging next-generation ISE Design Suite, development times speed up, while protecting your IP investment. Innovate without compromise. LEARN MORE AT / 7 Copyright Xilinx, Inc. XILINX, the Xilinx logo, Artix, ISE, Kintex, Spartan, Virtex, and other designated brands included herein are trademarks of Xilinx in the United States and other countries. All other trademarks are the property of their respective owners. Användning av känsliga data, metoder, ämnen och apparater inom medicinen betyder inte sällan skillnaden mellan liv och död. Den mångsidiga användningen gör att skydd mot missbruk och felaktig användning samt övervakning av viktiga data spelar en avgörande roll. Dessutom gör fjärrövervakning att personalbehovet för övervakning av svårt sjuka människor reduceras avsevärt, och läkarnas och vårdpersonalens arbete blir effektivare, samtidigt som livskvaliteten ökas för många patienter. I detta avseende erbjuder speciellt RFID-teknologin säkra och ekonomiska lösningar. lågenergi Beroende på mätsystem och användningsområde är medicinsk utrustning utrustade med olika typer av strömförsörjningsenheter. I enlighet med detta måste apparaterna hantera sin energikapacitet mer eller mindre sparsamt, vilket också gäller för radiogränssnittet. Vid passiv radioöverföring, då data inte sänds aktivt, motsvarar transponderns energieffektivitet i praktiken rent av det teoretiska optimalvärdet. I sådana fall förbinder man enkapseldatorn via ett I²Cgränssnitt med exempelvis M24LR64, ett nytt Dual-Interface-EEPROM från ST Microelectronics. Det andra gränssnittet i minneskapseln med 64 kbit minne är en 13,56 MHz RFID-anslutning enligt ISO De 64 minnesblocken med vardera 1 kbit minne kan oberoende av varandra skyddas med lösenord mot RFID-skrivning eller enbart RFID-läsning. Enkapseldatorn skriver mätdata i EEPROMminnet, ur vilket dessa sedan kan hämtas utifrån efter behov via en RFID-läsenhet. Via RFID kan läkaren beskriva vissa styrparametrar för mätsystemet, till exempel nya väntetider mellan mätcyklerna. Då dataöverföringen endast behöver energi för den externa läsenheten, till exempel en RFID-kompatibel handdator, kan appliceringen på patienten utföras helt strömlöst. Någon aktiv sändning förekommer inte, så någon energi erfordras inte från mätsystemets sida. mobila basstationer Ofta är flera apparater nödvändiga för att övervaka patientens hälsa, exempelvis apparater för EKG och blodsockermätning, en kroppsfettvåg och specialapparater för blod-, urin- och svettana- 32 ELEKTRONIK I NORDEN 9/2010

5 DISTRIBUTION lys. Bröstband, vågar och blodsockermätare sänder mätvärden över ett lokalt radionät, såsom Bluetooth, ANT eller 6loWPAN, till en datainsamlingsenhet i patientens bostad. Sedan länge har sådana stationer förbundits med hälsovårdscentraler via telefonledning. Trenden är dock på väg bort från fast kabelförläggning i riktning mot cellulära och därmed mer flexibla radiotekniker. Detta har flera orsaker: för det första är de månatliga driftkostnaderna med GPRS/3G vid det här laget lägre och för det andra tillåter sådana apparater med batteridrift även mobil användning, exempelvis då patienten är på affärs- eller semesterresa. Detta ökar patientens livskvalitet och resulterar i en hälsoövervakning utan avbrott. Den medicinska servicedatorn analyserar data. Om enskilda mätvärden eller en kombination av dessa överskrider förutbestämda gränsvärden, skickar datorn beroende på angelägenhetsgrad ett e- post- eller SMS-meddelande med relevant information till den behandlande läkaren. På så sätt kan läkaren reagera med lämpliga åtgärder inom kortast möjliga tid. Just i sådana batteridrivna mätapparater får strömbehovet och de mekaniska måtten en allt större betydelse. GSM-modulen GE685 från Telit uppfyller båda kraven optimalt: BGA-utförandet med storleken 22 x 22 mm kräver minsta möjliga plats på ett kretskort. Liknande system kan också sända mätvärden till läkarens databas från en sensor i en protes eller i ett implantat. För detta ändamål är det tillräckligt med ett semipassivt RFID-system kombinerat med en GPRS-gateway. Då lagras sensorvärdena i ett RFID-chip, läses ut vid behov och skickas direkt till läkaren via mobilnätet. Ett ISO15693-kompatibelt RFID-transponderchip från ZMDI har ett gränssnitt för externa sensorer. Den har ett 8 kbit stort EEPROM-minne för lagring av sensordata. För användning som RFID-läsenhet med GSM-gateway erbjuder id- TRONIC ett brett sortiment av RFID-läsare, som kan förbindas optimalt med GSM-moduler, exempelvis från Telit. Den här typen av portabla övervakningsutrustningar blir allt vanligare för att effektivisera sjukvården. trådlös identifiering I äldreboenden och sjukhem delar ofta flera patienter på samma apparater, så att en identifiering av användaren blir nödvändig. Det finns olika metoder för detta: manuell identifiering kan införa många fel, exempelvis på grund av felaktig inmatning. Biometriska förfaranden är mycket kostsamma och datorkrävande. En elektronisk legitimation med RFID, som patienten bär med sig i form av ett armband eller en nyckelbricka med ett inbyggt transponderchip, är tillförlitlig, billig och tack vare modulära läsenheter lätt att implementera i befintliga system. En sådan identifiering via en inbyggd unik kod kan inte manipuleras. Dessutom kan ytterligare minnesplats användas för parametrar som patienten alltid bär med sig, och som kan innehålla information om sjukdomar eller nödvändiga mediciner. På så sätt kan varje vårdare, innan föda eller medicin ges, snabbt och bekvämt kontrollera att patienten tål dem, utan att behöva lägga ned extra arbete på att studera patientens journal. Även identifiering av personalen spelar en viktig roll inom medicinsk vård det gäller ju att säkerställa att endast behöriga personer får tillträde till mycket farliga ämnen eller livsnödvändiga apparater. För detta ändamål är det möjligt att på chipet utöver användarens identitet även lagra data om tillträdesområden och tider för tillträde. Inte endast människor utan även apparattillbehör kan identifieras eller märkas på detta sätt. Exempelvis kan RFID- inlays, t ex från KSW Microtec, implementeras direkt i tillbehör för utrustningar avsedda för bearbetning av benstommen. Läsaren i själva utrustningen identifierar tillbehöret och friger tillhörande driftfunktioner. På så sätt kan misstag genom anslutning av fel tillbehör eller felaktigt handhavande uteslutas nästan helt. Även vid apparattillbehör som endast får användas en gång erbjuder RFID-tekniken effektiva kontrollmöjligheter: exempelvis kan en läsenhet i en tatueringspistol identifiera en isatt nålmodul, detektera att den redan har använts Ett enkelt sätt att förbinda en enkapseldator med yttervärlden är att använda ett Dual-Interface-EEPROM från ST Microelectronics. Det har I²C-gränssnitt åt ena hållet och en 13,56 MHz RFID-anslutning enligt ISO15693 åt andra hållet. och förhindra vidare användning. skydd för känsliga ämnen Många produkter för medicinskt bruk är extremt temperaturkänsliga, till exempel blodkomponenter, organ eller vissa mediciner. Temperaturer kan bekvämt övervakas med hjälp av RFID-teknik. KSW Microtec har utvecklat VarioSens speciellt för detta ändamål. RFID-taggen i ISO-format innehåller ett transponderchip, en antenn, en temperatursensor och ett batteri. Även här talar man om ett semipassivt RFIDsystem, eftersom batteriet uteslutande försörjer temperatursensorn och inte är nödvändigt för dataöverföringen. Tidsintervallet för lagring av temperaturvärden kan ställas in individuellt mellan två sekunder och nio timmar. En hög säkerhetsrisk inom området mediciner utgör också plagiat: de innebär inte endast en ekonomisk förlust för tillverkaren, utan mycket allvarligare är eventuella hälsomässiga skador för patienterna. Ett elektroniskt äkthetscertifikat för medicinförpackningar ska skydda mot piratprodukter. Användning av RFID säkerställer en oavbruten kontroll av medicinen från tillverkaren till patienten. Till exempel kan RFID TamperProof från Schreiner Group, en självhäftande RFID-etikett, klistras på medicinförpackningen. Vid ett försök att avlägsna etiketten från originalprodukten förstörs den. Kombinerad med transponderchipets unika identifieringskod blir produkten märkt på ett entydigt och förfalskningssäkert sätt. systemkoncept Oberoende av användningsområde är kraven på lösningarna oftast desamma: apparaterna ska klara sig utan några handgrepp av patienten, batteritiden ska vara tillräcklig för en behandlingsperiod, fortsättning på nästa sida. EMBEDDED GRAFISKA ANVÄNDARINTERFACE KONTAKTA OSS FÖR MER INFORMATION Martinsson utvecklar elektroniklösningar, både hårdvara och mjukvara främst kring våra plattformar för grafiska användarinterface Färgdisplayer används allt mer i industriella applikationer, med höga krav på lång livscykel och krävande miljöer. Vår utvecklingsavdelning har lång erfarenhet av utveckling av applikationsmjukvara och hårdvara, i huvudsak för Linux plattformar men även för WinCE. Plattformar med Risc processorer för högt ställda krav Ingen aktiv kylning Mer kostnadseffektiv än andra teknologier Mer driftsäker och robust plattform Allt integrerat på ett kort Stockholm Göteborg ELEKTRONIK I NORDEN 9/

6 DISTRIBUTION fortsättning från sid 33. GSM-modulen GE685 från Telit är i BGA-utförande med storleken 22 x 22 mm. alltså cirka ett halvt år, och apparater med batteristöd ska klara användning under en vecka utan nätanslutning. Dessutom tillkommer önskemålet att de ska ha en modern design som står sig i konkurrensen. För elektroniken innebär detta, att den ska ta så liten plats som möjligt och den måste klara sig med låg strömförbrukning. Frihet från manövreringsbehov möjliggörs av att apparaten med hjälp av RFID, GSM eller någon annan trådlös överföringsteknik kan omkonfigureras och avläsas på avstånd, t ex via Internet, antingen automatiskt eller av utbildad fackpersonal. Användning av RFID är alltid av betydelse när man endast behöver överföra några få data på kommando och sträckan för radioöverföring inte överskrider några få centimeter. Om apparaten måste överbrygga avstånd på några meter eller självständigt initiera dataöverföringen och ändå klarar sig med ett knappcellsbatteri, finns den nya nrf8001 från Nordic Semiconductor. Detta 2,4 GHz transceiverchip stöder den nya standarden Bluetooth low energy technology och behöver i ihopkopplat tillstånd endast några få µa i genomsnittlig ström. Toppströmmen 15 ma kan levereras av knappceller. Inom kort kommer det på marknaden vanliga mobiltelefoner, handdatorer och laptops som stödjer den nya Bluetooth-standarden, så att hårdvaruutvecklingen kan koncentreras på medicinska mätenheter. Det betyder högre innovationskraft till lägre kostnader. Då kan prismässigt gynnsamma konsumentdatorer tjäna som kommunikationspartners för medicintekniska apparater. På datorsidan behövs endast en individuell app (applikation, ett litet program). Inom området proprietära (ej standardiserade) protokoll inom 2,4 GHz-området har Nordic Semiconductor redan gjort sig känt, speciellt för applikationer med extremt låga energibehov. Användning för sport och wellness baseras sedan några år på protokollet Ultra Low Power ANT, som redan finns inbyggt i några transcievrar från Nordic. Mångårig erfarenhet av dessa tekniker förmådde Nokia och Nordic till ett samarbete för utveckling av en RFID- inlays, t ex från KSW Microtec, kan implementeras direkt i tillbehör för utrustningar avsedda för bearbetning av benstommen. ny radiostandard för ihopkoppling av apparater till smådatorer, med mycket lägre effektbehov än Bluetooth. Till att börja med känd som Wibree, senare integrerad i Bluetooth SIG som Bluetooth low energy technology, skapar detta protokoll kompatibilitet mellan apparater vars applikationer liknar varandra och därmed bortfaller behovet av liknande proprietära lösningar. I frågan om vilket protokoll för dataöverföring som ska väljas, finns det fortfarande alltid stora olikheter. Vissa tillverkare vill inte att deras produkter kommunicerar med följeslagare på marknaden och satsar på egna protokoll eller krypterad överföring med standardprotokoll. Andra tillverkare vill göra de egna produkterna så tillgängliga som möjligt för andra apparater och använder därför Bluetooth. Särskilt anhängare av denna senare strategi kommer att i framtiden gå över till den nya standarden Bluetooth low energy technology (µblue), då denna i motsats till den befintliga Bluetooth-standarden varken har behov av datahastigheter på flera Megabit per sekund eller frekvenshopp per sekund för att möjliggöra en avbrottsfri strömning av data. För mätvärdesöverföringar till datainsamlingsenheter som inte är mycket tidskritiska kan kunden i framtiden välja mellan ANT, Gazell och µblue. På liknande sätt, om kunden väljer att använda en standard som Bluetooth eller kvasistandarder som ANT eller Gazelle som inte kommer från en organisation utan från företag: alla tre protokollen är mycket strömsnåla, baseras på transceiverteknik från Nordic Semiconductor och kan i likhet med proprietära protokoll anskaffas via Rutronik. Detta innebär att här får kunden alltid den optimala lösningen för sina behov och sin strategi. n n n Bernd Hantsche och Tobias Mühlhäuser, Rutronik Elektronische Bauelemente GmbH Om författarna: Bernd Hantsche gjorde sin lärlingstid som datatekniker och studerade sedan i Aachen elektroteknik med fackinriktning automatiseringsteknik. Efter tre år som produktchef i Rutroniks Wireless Competence Center är Bernd Hantsche nu sedan två år ansvarig för produktområdet radioteknik och leder marknadsföringsavdelningen, bestående av applikationsingenjörer och produktspecialister. Dessutom ger han råd till kunderna i kommersiella och tekniska frågor, på både komponent- och systemnivå. Tobias Mühlhäuser studerade vid yrkeshögskolan i Karlsruhe, elektroteknik med fackinriktning telekommunikation. Sedan 2008 är han produktchef i Rutroniks Wireless Competence Center, och specialist på RFID-teknik och RFID-lösningar. Up to 60 Watts Right Where You Need it. Picor s Cool-Power The Smallest Isolated DC-DC Converter Available Today! Small enough to be used directly at the point-of-load. Tobias Mühlhäuser, produktchef, Wireless Competence Center vid Rutronik Elektronische Bauelemente GmbH, tobias_ muehlhaeuser@rutronik.com vicoreurope.com/cool_power Wide Input: Vdc; 100 V / 100 ms transients 3.3 V, 18 A Regulated Output 2250 V Input-to-Output Isolation 900 khz Switching Frequency >50% Smaller than Other DC-DCs For product samples, or to qualify for a demo board go to vicoreurope.com/cool_power Visit us at Electronica Stand B2:311 Defining the Quality of Power through Innovation Bernd Hantsche, produktområdesansvarig, Wireless Competence Center vid Rutronik Elektronische Bauelemente GmbH, bernd_hantsche@rutronik.com 34 ELEKTRONIK I NORDEN 9/2010

7 DISTRIBUTION Tekniktungt Avnet Memec tar marknadsandelar Mobile Medicine. Powerful Diagnostics. High Image Quality with Low Power Consumption With increasing demand for accessible medical care, the need for portable diagnostic imaging equipment is growing in clinics, ambulances, and remote point-of-care facilities. Ultrasound is the least invasive, most mobile imaging solution and, with a much lower per scan cost, is positioned for the fastest growth. National Semiconductor s eight-channel transmit/receive chipset allows designers to deliver high diagnostic image quality in portable systems with very low power consumption. Jan Malmgren ansvarar för Norden och Bill Walker ansvarar för norra Europa inom Avnet Memec. Den nu femåriga distributören Avnet Memec har vuxit: Sedan starten 2005 har dess nordiska kontors sammanräknade försäljning ökat med 45 procent och marknadsandelen (DMASS) ökat med 48 procent. Antalet design wins har en särskilt lyckad utveckling: +61 procent. T/R Switch Pulser Tx Beamformer Avnet Inc startades redan 1921 och har sitt huvudkontor i Phoenix, Arizona. Omsättningen har ökat, såväl på grund av egen tillväxt som av företagsköp. Från år 1991 har man övertagit över 60 företag! Granskar man kurvan för omsättning, följer den i stort sett marknaden med en karakteristisk nedgång år 2001 och en svacka under Men denna svacka var mindre än för marknaden i stort. Vi har tagit marknadsandelar, berättar Bill Walker, Avnet Memecs försäljningschef för norra Europa. I Europa formade Avnet för fem år sedan sin Speed boat - modell. Modellen har tydligt fokus på att ge teknikstöd, säger Bill Walker. köpte memec När Avnet köpte Memec och slogs samman med WBC var situationen från en början turbulent. Speedboat-modellen innebar exempelvis att Xilinx, med flera märken, fördes över till Avnet Silica. Utgångsläget var besvärligt, men sedan Steve Haynes tog över organisationen har det bara gått uppåt, förklarar Bill Walker. 12 personer kom tillbaka till företaget. Idag finns det 250 personer inom Avnet Memec som omsätter kring 300 miljoner euro. Ett signum för organisationen är den höga andelen tekniker. Förhållandet mellan FSE (field sales engineer) och FAE (field application engineer) är 1:1. En annars vanlig siffra är 3:1). Marknaden penetreras vertikalt, t ex marknader för elmätare eller militära produkter. Det ger oss större chans att sälja. Kunden vill ha en distributör som förstår marknaden och tillhörande teknik, i stället för att enbart ha säljare för ett visst line card. Nu kan vi sälja fler bitar - inte bara märke för märke. norden Jan Malmgren, ansvarig för den nordiska organisationen för Avnet Memec, berättar att man nu söker efter fler tekniskt kompetenta personer. Den nordiska organisationen har sin knutpunkt i Stockholm. Genom att vi koncentrerar verksamheten till en punkt kan vi bygga upp en specialiserad expertis och tack vare större kostnadseffektivitet kan vi ge bättre priser till kunderna, säger han. n n n Gunnar Lilliesköld National Semiconductor Corporation, National Semiconductor,, Microwire, and PowerWise are registered trademarks. All rights reserved. LNA Power Clock DVGA Shown: Portable Ultrasound System Diagram national.com/ultrasound CT ADC CW Doppler Analog Front End PCI/USB FPGA Microprocessor DVGA Microwire ELEKTRONIK I NORDEN 9/

8 MARKNADSÖVERSIKT Marknadsöversikt: Komponenter Alla våra marknadsöversikter finns på Företagsinformation Komponenter Företag Telefon Webbadress Antenner Apparatlådor och skåp Asic och programmerbara kretsar Batterier/Laddare Diskreta halvledare 36 ELEKTRONIK I NORDEN 9/2010 Displayer Givare DANMARK ACAL BFi Nordic x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Acte A/S x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Adcontact AB x x x Amtele AB x x x x x x x x x APC Asian Production & Components ApS x x x x x x x x x Arrow Denmark AS x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Avnet Abacus x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Avnet Abacus x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Avnet Embedded x x x x x x x x x x Avnet Memec x x x x x x x x x x Awilco-Multiplex ApS x x x x x x x Craftec x Dantrafo Horsens AS x x Data Respons A.S x x x x x x DELTA Dansk Elektronik, Lys & Akustik x DKI Dansk Komponent Import AS x x x x x Ecomal Denmark A/S x x x x x x x x EG Electronics AS x x x x x x x x x x x x x x x x x x ELFA Norden A/S x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Eplax GmbH Scandinavian Office x Future Electronics x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Huber+Suhner A/S x x x x Jörgensen & Co AS x x x x x x x x x x x x x x Kontron AG x x x Mikkelsen Electronics AS x x Nu Horizons Electronics x x x x x x x x x x x x x x x x x Ole Wolff Elektronik AS x x x x x x x x x Ossi Connectors AS x x PEI Genesis ApS x x PH Jakobsen x Pickering Interfaces AB x x Rutronik Nordic AB x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Scansupply Energy Aps x Skaarup Imcase A/S x x x x x x x TMSNET - TMS Electronics AB x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x TTI Electronics Denmark Aps x x x x x x x x x x Vallentin Elektronik AS x x x x x x x x x x x x x x FINLAND ACAL BFi Nordic x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Acte OY x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Advancetec OY x x x x x x Amtele AB x x x x x x x x x Arrow Finland OY x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Avnet Abacus x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Avnet Memec x x x x x x x x x x Craftec x EG Components Finland Oy x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Eiab Finland Oy x x x x x x ELFA Elektroniikka OY (välj land) x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Etra Electronics Oy x x x x x Future Electronics x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x HF-resonatorer, HF/RF-filter Induktanser, transformatorer, LC-filter Integrerade analoga kretsar Kabel, kontaktdon, hållare Kondensatorer Kortdatorer och systemkomponenter Kraftaggregat Kylflänsar-profiler, övriga elektromekaniska komponenter Logikkretsar Materialsatser ( kitting ) Mikrodatorkretsar, kringkretsar Mikrovågskomponenter Minneskretsar/Massminnen Motstånd Mönsterkort Optokomponenter Reläer, strömbrytare, omkopplare RF-kretsar Systemmoduler Övriga integrerade standard kretsar

9 MARKNADSÖVERSIKT Företagsinformation Komponenter Företag Telefon Webbadress Antenner Apparatlådor och skåp Asic och programmerbara kretsar Batterier/Laddare Diskreta halvledare Displayer Givare HF-resonatorer, HF/RF-filter Induktanser, transformatorer, LC-filter Integrerade analoga kretsar Kabel, kontaktdon, hållare Kondensatorer Kortdatorer och systemkomponenter Kraftaggregat Kylflänsar-profiler, övriga elektromekaniska komponenter Logikkretsar Materialsatser ( kitting ) Mikrodatorkretsar, kringkretsar Mikrovågskomponenter Minneskretsar/Massminnen Motstånd Mönsterkort Optokomponenter Reläer, strömbrytare, omkopplare RF-kretsar Systemmoduler Övriga integrerade standard kretsar FINLAND fortsättning Gammeter OY x x x LEMO Nordic AB x x PEI Genesis ApS x x Perel OY x x x x x x x x x x Pickering Interfaces AB x x Rutronik Elektronische Bauelemente GmbH x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Silica (an Avnet Company) x x x x x x x x x x x x TMSNET - TMS Electronics AB x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Trident Microsystems Oy x x x x x x x NORGE ACAL BFi Nordic x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Acte AS x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Adcontact AB x x x Amtele AB x x x x x x x x x Arrow Norway AS x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Avnet Abacus x x x x x x x x x x x x x x x x x Avnet Memec, C/O EBV x x x x x x x x x x Craftec x ebm-papst AB x x x EG Electronics AS x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x ELFA Elektronikk AS (välj land) x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Elis Elektro AS x x x x x x x x x EuroData x x x x x Future Electronics x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Hans H Schive AS x x x x x x x x x x x x x x x x x x IDS AS x x x KGS Systemer AS x x Mascot AS x x Nordic Semiconductor ASA x x x x x x PEI Genesis ApS x x Pickering Interfaces AB x x Rutronik Nordic AB x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Semikraft AS x x x x TMSNET - TMS Electronics AB x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Ximex AS x x x SVERIGE AAAAA Nordic AB x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Abletec AB x ACAL BFi Nordic x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x ACAL BFi Nordic x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Acoutronic AB x x x Acte Solutions AB x x x x x x x x x x x x x x x Acte Supply AB x x x x x x x x Adcontact AB x x x AgetoMTT AB x x x x x x x x Allertz Exportlots AB x x Altex Electronics AB x x x x x x x x x x x Amska, Amerikanska Teleprodukter AB x x x x x x x x x Amtele AB x x x x x x x x x Anritsu AB x x APEM AB x x x x x AQ Trafo AB x Arrow Components Sweden AB x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Avnet Abacus (Avnet Nortec AB) x x x x x x x x x x x x Avnet Abacus (Avnet Nortec AB) x x x x x x x x x x x x Avnet Embedded x x x x x x x Avnet Memec x x x x x x x x x x Balmic AB x x x x Barkab Component AB x x x Bartec AB North Europé x x x x x x x Basrab Elektronik AB x Bejoken AB x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x ELEKTRONIK I NORDEN 9/

10 MARKNADSÖVERSIKT Företagsinformation Komponenter Företag Telefon Webbadress Antenner Apparatlådor och skåp Asic och programmerbara kretsar Batterier/Laddare Diskreta halvledare Displayer Givare HF-resonatorer, HF/RF-filter SVERIGE fortsättning BHIAB Electronics AB x x x x x x x x x x x x x x x x x x x BitSim AB x x Bonab x x x x x x x Broadband Technology AB x x x x x x x x x x x Bromanco Björkgren AB x x x Bufab Bix AB x Caldaro AB x x x x Captrade AB x x x Cat AB x x x CellTech AB x x Cera Elektronik x x x x x x x x x x x x x x x x Comeric Elektronik AB x x x Compotech Provider AB x x x x x x x Comptrade AB x x x x x x x Comptronic AB x x x x x x x x x x x x x x x x x Craftec x CVI Melles Griot AB x DanTec AB x DEWE Agenturer HB x EAO Svenska AB x x ebm-papst AB x EBV Elektronik AB x x x x x x x x x x x EBV Elektronik GmbH x x x x x x x x x x x x Ecomal Denmark A/S x x x x x x x x Efore AB x EG Electronics AB x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Eiab Elektronik Import AB x x x x x x Electryon Communication Products AB x x x x Elektronikkonsult AB x ELFA AB x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Elmetric AB x x x x x x Elproman AB x x x x x Elwia, AB x x x Emcomp Scandinavia AB x x x x x x x x x x x x x x x x Erpartner AB x Escunordic AB x Expando x x x x x x x x x x x x FCI Connectors Sweden AB x x x Ferner Elektronik AB x x x x FGP Instrumnetation Scandinavia AB x Fischer Connectors AB x Flexitron AB x x x x x FPD Reptron AB x x x x Future Electronics AB x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Future Electronics AB x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Future Electronics AB x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Gadelius Europe AB x x x x x Garam Elektronik AB x x x x x x x x x x x Glenair Nordic AB x x x x x x x Glyn Sverige High Tech Distribution x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Gritek Konsult AB x x x x x x x x x x Gunnar Beckman AB x x x Gycom Svenska AB x x x x x x x x Hamamatsu Photonics Norden AB x Harting AB x x x x x x Hectronic AB x x x x Helukabel AB x Hexatronic AB x x x x x x x x x x x x x Huber+Suhner AB x x x x x x Idé-material AB x x IFO Elektronik AB x IMS Connector Systems ApS x In Time Electronics AB x x x x x x x x x x Inductive Components AB x x x x Industrikomponenter AB x x x x x x Ing Firma Gunnar Pettersson AB x x x x x Induktanser, transformatorer, LC-filter Integrerade analoga kretsar Kabel, kontaktdon, hållare Kondensatorer Kortdatorer och systemkomponenter Kraftaggregat Kylflänsar-profiler, övriga elektromekaniska komponenter Logikkretsar Materialsatser ( kitting ) Mikrodatorkretsar, kringkretsar Mikrovågskomponenter Minneskretsar/Massminnen Motstånd Mönsterkort Optokomponenter Reläer, strömbrytare, omkopplare RF-kretsar Systemmoduler Övriga integrerade standard kretsar 38 ELEKTRONIK I NORDEN 9/2010

11 MARKNADSÖVERSIKT Företagsinformation Komponenter Företag Telefon Webbadress Antenner Apparatlådor och skåp Asic och programmerbara kretsar Batterier/Laddare Diskreta halvledare Displayer Givare HF-resonatorer, HF/RF-filter SVERIGE fortsättning Interoptron AB x JoR AB x x JUMO Mät- och Reglerteknik AB x Kistler Nordic AB x KlevKomp AB x x x x x x x x x Kontaktpressning, AB x x Kvartselektornik AB x x x x x x x x x LE&AB x x x x x x x x x x x x x x x x x LEMO Nordic AB x x Lilla Fabriken AB x x x x Martinsson Elektronik AB x x x x x x x x x x x x x Master Electronic Scandinavia x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Micro Joining x x x Mikkelsen Electronics Sverige x x Milleteknik AB x x x Miltronic AB x x x x MiniCon AB x x x x Modern Elteknik AB x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Molex Sweden x x Multicomponent Norden AB x x x x x x x x x x x x x x Nelco Contact AB x x x x x x Noratel Sweden AB x OEM Electronics AB x x x x x x x x x x x x x x Omron Electronic Components Europe x x x x x Optoga AB x Optotel AB x x x x x x Ornatus AB x x x x x x x x OSRAM Opto Semiconductors x x x O Key Electronics AB x P-A Emilson AB x x x x x x x x x Panasonic Electric Works Nordic AB x x x x x x x Paratel AB x x Partminer Sweden x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x PEI Genesis ApS x x Phoenix Contact AB x x x x x x Pickering Interfaces AB x x Plåt & Mekano i Täby AB x x Polyamp AB x x x Power Outlet AB x Powermec AB x x x x x x x x Profcon Electronics AB x x x x x x x x x Promoco Scandinavia AB x x x x x Proston AB x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Proxitron AB x x x x x RCL Electronics x x x REGAL Components AB x Reynolds Industries AB x x RF Partner AB x x x x x x x x x x x x x Richardson Electronics Nordic AB x x x x x x x x x x x x x x x x Richco Scandinavia AB x x x x Rosenberger Sverige AB x x x x x Rotakorn Electronics AB x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x RS Components AB x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Rutronik Nordic AB x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Samtec Scandinavia x x Satco Komponent AB x x x x x x x x Saven Hitech AB x x x x x x x ScanCraft Display AB x x x Scapro AB x x x x x x x x x x x x Schaffner EMC AB x x x Schroff Scandinavia AB x x Schurter Nordic AB x x x x x Sensotest AB x x Silica x x x x x x x x x x x x Skandinaviska Elektronik-Centralen AB x x Solitec x x x x x x x x Induktanser, transformatorer, LC-filter Integrerade analoga kretsar Kabel, kontaktdon, hållare Kondensatorer Kortdatorer och systemkomponenter Kraftaggregat Kylflänsar-profiler, övriga elektromekaniska komponenter Logikkretsar Materialsatser ( kitting ) Mikrodatorkretsar, kringkretsar Mikrovågskomponenter Minneskretsar/Massminnen Motstånd Mönsterkort Optokomponenter Reläer, strömbrytare, omkopplare RF-kretsar Systemmoduler Övriga integrerade standard kretsar ELEKTRONIK I NORDEN 9/

12 , r oktober 2009 Ett starkt startfält Årets nominerade till Swedish Embedded Award sträcker sig från små varvtalsdetektorer till stora globala system för lastbilsövervakning. Det är precis som det skall vara. Tävlingen har under de sju år som den funnits tagit upp i stort sett alla aspekter av embeddedelektronik. sid 42 Foto: Xenics I startgroparna för en uppgång Foto: Göte Fagerfjä l Läs om de olika bidragen på sid 3 till 12. Det senaste året har varit tufft, Årets embeddedkonferens, Embedded Conference Scandinavia, men nu känns det verkligen att uppgången är på väg, säger Johan är större och mer innehå lsrik än Nordin, ordförande för IM Embedded Technology. Och då ligger ha hittat sin form och vi ser nu en tidigare. Samtidigt verkar den nu embeddedkonferensen helt rätt i ren tvådagarskonferens, med fler tiden. spår och fler teman. Utstä larkarta, program och presentationer på sid 7 till 10 Foto: Göte Fagerfjä l Säkrare virtualisering Virtualisering blir a lt populärare, men många virtualiseringslösningar tar för lätt på säkerhetsfrågorna. David Kleidermacher, teknisk chef hos Green Hi ls Software påpekar här att man inte behöver uppfinna hjulet igen. sid 12 Andas lättare med modellbaserad utveckling En a lt större del av utvecklingsarbetet sker idag på hög abstraktionsnivå, med modellbaserade verktyg. sid 14 Karta och program sid 7-10 Android är hett Fredrik Ademar, CTO hos TAT (The Astonishing Tribe) talar om det grafiska användargränssnittet hos Android och möjligheterna att differentiera via användargränssnittet. sid 45 Nr 12/13, 25 september BRANSCHTIDNINGEN FÖR NORDENS ELEKTRONIKER System på kisel för alla P C te te K N di bä B D in ra L Prioritera med Earliest deadline first Stora SoC-projekt kostar många miljoner i utveckling, prototypframtagning och produktion. Det innebär i stort sett att bara stora företag som Ericsson har ti lräckligt mycket pengar och kompetens för att kunna genomföra sådana projekt. Men det finns andra varianter på system på kisel. De senaste åren har SoC i programmerbar logik blivit allt intressantare, även om fortfarande utvecklingskostnaden kan vara stor. Här försöker både FPGA-ti lverkare och andra att göra det lättare och bi ligare att använda färdiga moduler. Och efter sin dramatiska prisreduktion tidigare i år framstår Altium som ett a lt intressantare alternativ. Företaget försöker täcka hela spektrat från kortkonstruktion ti l mjukvara i en ti l synes mycket lättanvänd miljö. Hur många inbäddade projekt har framgångsrikt flyttats me lan projektets olika Men frågan är om inte Cypress ändå är intressantast, med sina PSoC-kretsar. I förra veckan lanserade företaget av systemkonstruktioner, materialspecifi- livscykelfaser utan att större omarbetningar två nya familjer, med betydligt bättre kationer e ler layouter har krävts? Om svaret är mindre än 100 procent, som fa let är prestanda och man får nu både snabba processorer, hyfsat mycket programmerbar klisterlogik och vettiga analoga sku le den perfekta lösningen vara en ny för större delen av den inbäddade världen, funktioner. metodologi för inbäddad konstruktion, Och det är förstås på den analoga med vilken teknikern sparar in oräkneliga klockor (med 16-bits neddelare) för de digitala periferienheterna och fyra klockor anslutningen hos arkitekturen består, som Den programmerbara routningen och sidan som Cypress åker ifrån konkurrenterna. Här talar vi verkligen om en artikeln behandlar de utmaningar tekni- för de analoga periferienheterna. A la refe- framgår av fig 1, av systembussar som gör timmar, kronor och tankemödor. Den här enchipslösning, med gott om analoga kerna stä ls inför varje dag när det gä ler rerar ti lbaka ti l fyra interna e ler två externa klockkällor. analog, CapSense e ler LCD-driv-I/O en det möjligt för valfri GPIO att vara digital, funktioner. Det är lätt att se användningsområden för en relativt billig på ett pragmatiskt sätt, hur dessa utma- En UDB är ett mycket kraftfullt, flexi- verkligt kraftfu l möjlighet som kan spara inbäddade konstruktioner och diskuterar, komponent med mycket låg energiförbrukning och extrem flexibilitet. Den merbarhet på systemnivån. tekturerna innehåller en ALU-baserad 8- kortslager kan hå las ner och kortlayoten ningar kan klaras av med riktig programbelt digitalt logikblock. Varje UDB i arki- stora pengar i och med att antalet mönster- första generationen PSoC har sålt i 500 Men först, vad innebär egentligen verklig programmerbarhet på systemnivån? tusmodul samt en klock- och bits dataväg, två PLD:er, en styr- och sta- kan göras enklare. miljoner exemplar och mycket talar för att de nya versionerna får samma typ återstä lningsmodul. Dessa element kan av mottagande. Det innebär i så fall kombineras för att utföra funktionen hos Vad innebär då riktig programmerbarhet något av ett systemskifte. Programmerbarhet får ti l att börja med en enkel styrprocessor. De kan också kedjekopplas till andra UDB:er för att möjlignentnivåprogrammerbarhet i form av pro- på systemnivån? Vi har länge haft kompo- Göte Fagerfjäll inte förväxlas med konfigurerbarhet. Programmerbarhet är förmågan att bygga en göra större funktioner. Alternativt kan de grammerbar digital logik (CPLD:er, funktion med grundläggande byggstenar. implementera sådan digital kringutrustning som timers, räknare, PWM:er, UART: log funktionalitet (switched capacitor och FPGA:er med mera), programmerbar ana- I detta sammanhang implementeras dessa grundläggande byggstenar i hårdvaran och används ti lsammans för att bygga i vissa PSoC 3- och PSoC 5-enhetsfamiljer klockor och programmerbara processorer. ar, I2C, SPI och CRC:er. Med 24 UDB:er liknande funktioner), programmerbara en funktion med hjälp av konfigurering av kan man ti l och med implementera en register, datasökvägar och signalsökvägar. multicoreprocessor med 25 kärnor, utöver Fig 1 visar exempelvis de grundläggande e ler ARM Cortex-M3-processorerna, eller den interna DMA-enheten en byggstenarna i Cypress nya PsoC-arkitekturer, PSoC 3 och PSoC 5. mycket kraftfull arkitektur. System på kisel SoC på hög nivå sid 25 Verifiera effekten sid 27 Mer än bara SoC sid 29 Trådlös teknik Testa kognitiv radio sid 30 Blockering i SDR sid 33 Följ PCB med RFID sid 34 Störning/avstörning PSoC-arkitekturen har ett mycket kraftfu lt klockträd, med analoga och digitala GPS ÄR störkänsligt sid 35 El-kvalitet i fordon sid 36 klockor för att stödja periferienheter som Tyst kraft sid 38 A/D-omvandlare, PWM-enheter, räknare Elektronik/mekanik med mera. Där finns åtta individue la Kapacitiv pekskärm sid 40 IR avslöjar sjuka personer sid 42 Realtidskonstruktion del 3 sid 44 systemnivå programmerbarhet INNEHÅLL: analogt klockträd och udb Dessa grundläggande byggstenar, som är markerade i figuren, består av en 8-bits (PSoC 3) e ler 32-bits ARM Cortex M-3-processor (PSoC 5), ett programmerbart klockträd, UDB-block (Universal Digital Block), programmerbara analoga block och programmerbar routning av analoga bussar, digitala bussar och systembussar. Fig 1 Blockschema över PSoC 3-arkitekturen 44 De analoga funktionerna hos dessa lösningar kombinerar fasta analoga funktionsblock med hög precision (referensspänning med en noggrannhet på +/- 0,1 procent inom industrie la temperatur- och spänningsinterva l), med en uppsättning programmerbar analog kringutrustning som kan användas för att implementera blandare, transimpedansförstärkare, bu fertar, operationsförstärkare med mera. Kombinationen av olika flexibla, analoga högprecisionsfunktioner öppnar upp många möjligheter ti l kraftfu la konstruktioner. Vad programmerbarhet på systemnivån innebär är helt enkelt a la dessa programmerbara komponenter på en enda plattform. En enda plattform som kontro leras och konfigureras helt via en lättanvänd, hierarkisk schemabaserad utvecklingsmiljö. varvtalsdetektorer till stora globala system för lastbilsövervakning. Det är precis som det skall vara. Tävlingen har under de sju år som den funnits tagit upp i stort sett alla aspekter av embeddedelektronik. Läs om de olika bidragen på sid 3 till 12. Foto: Göte Fagerfjäll Det senaste året har varit tufft, men nu känns det verkligen att uppgången är på väg, säger Johan Nordin, ordförande för IM Embedded Technology. Och då ligger embeddedkonferensen helt rätt i tiden. Utställarkarta, program och presentationer på sid 7 till 10 Säkrare virtualisering Virtualisering blir allt populärare, men många virtualiseringslösningar tar för lätt på säkerhetsfrågorna. David Kleidermacher, teknisk chef hos Green Hills Software påpekar här att man inte behöver uppfinna hjulet igen. sid 12 Andas lättare med modellbaserad utveckling En allt större del av utvecklingsarbetet sker idag på hög abstraktionsnivå, med modellbaserade verktyg. sid 14 Karta och program sid 7-10 Android är hett Fredrik Ademar, CTO hos TAT (The Astonishing Tribe) talar om det grafiska användargränssnittet hos Android och möjligheterna att differentiera via användargränssnittet. ecs, dag 2, Mjuk radio Professor Christer Svensson från Linköpings Universitet talar om Foto: Göte Fagerfjäll mjukvarudefinierad radio. Tekniken är nödvändig i framtidens apparater, men det finns fortfarande utmaningar. Christer Svensson medverkar också i paneldiskussionen om forskning och industri. ecs, dag 2, ecs, dag 1, Galen i multicore Världen har gått över till multicore, men programmerarna är inte Årets embeddedkonferens, Embedded Conference Scandinavia, David Stewart med på tåget. är större och mer innehållsrik än från CriticalBlue visar hur tidigare. Samtidigt verkar den nu man kan klara övergången ha hittat sin form och vi ser nu en till multicore utan att börja ren tvådagarskonferens, med fler om från början igen. spår och fler teman. ecs, dag 2, MARKNADSÖVERSIKT Företagsinformation Komponenter Företag Telefon Webbadress Antenner Apparatlådor och skåp Asic och programmerbara kretsar Batterier/Laddare Diskreta halvledare Displayer Givare HF-resonatorer, HF/RF-filter SVERIGE fortsättning Spinner Nordic AB x x x x Steel Graph AB x Stego Norden AB x x x x Stig Wahlström AB x x x x x x x x x STIGAB, Stig Ödlund AB x x x x x x x Svensk Binär Teknik AB x x x Svensk Elektronikproduktion AB x Svenska Grindmatriser AB x x x Swetouch AB x x x x x x System Technology Sweden AB x x x x Tamura Europe Ltd, Nordic Filial x x Tesch System AB x x x x x x x x x x x Tibe Interconnect AB x x TMSNET - TMS Electronics AB x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Tobeck World Trade AB x x x x x x x x x x x x x x x x x Transformator Teknik AB x x Treotham Electronic AB x x TRG Components AB x x x x x x x x x x x x x x x x x x TS Connect AB x x TTI Electronics Nordic AB x x x x x x x x x TTI Electronics Nordic AB x x x x x x x x x Tyco Electronics Svenska AB x x x x x x x x x x x x x x Universal Import Elektronik AB x x x x x x x Vactek AB x x x Vadsbo Transformatorer AB x x x VGA x x x Weidmüller AB x x x x x Westcomp AB x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Xciting Trading AB x XP Power Sweden AB x Zoo-Ma-In AB x Induktanser, transformatorer, LC-filter Integrerade analoga kretsar Kabel, kontaktdon, hållare Kondensatorer Kortdatorer och systemkomponenter Kraftaggregat Kylflänsar-profiler, övriga elektromekaniska komponenter Logikkretsar Materialsatser ( kitting ) Mikrodatorkretsar, kringkretsar Mikrovågskomponenter Minneskretsar/Massminnen Motstånd Mönsterkort Optokomponenter Reläer, strömbrytare, omkopplare RF-kretsar Systemmoduler Övriga integrerade standard kretsar Nr 12/ september 2009 BRANSCHTIDNING FÖR NORDENS ELEKTRONIKER IR-kamera avslöjar feber Freescale kraftsamlar för embedded Efter en kraftig omstrukturering ser nu Freescale ljus i tunneln och kraftsamlar på produkter för embedded. Vi har det bredaste urvalet kretsar för inbyggnadsmarknaden säger Steve Wainwright, chef för Freescale EMEA. Han säger att det som kan ge framgång i Europa på många sätt är kopplat till den industriella världen, med dess många mindre företag. Här finns en potential, medan andra segment som bilindustri, datorindustri och konsumentindustri är mättade. Han pekar också på att den affärsmodell för distribution, som har använts de senaste 20 åren, inte fungerar längre. sid 14 Steve Wainwright, chef för Freescale EMEA. Foto: Jan Zettergren Automatiserade IR-termografisystem på flygplatser kan hjälpa till att begränsa spridningen av smittsamma sjukdomar som till exempel svininfluensa. Missa inte årets Embedded Conference Scandinavia, den oktober i anslutning till Tekniska mässan i Stockholm. Vår 16-sidiga specialutgåva medföljer som bilaga i Sverige och kan här och i övriga Norden läsas från vår hemsida Gävleföretagt Syntronic har en affärsmodell som skiljer sig från gängse konsulters. Företaget klarar av alla faser i projekt från Skarp månbild med Linux Specialtidning om embedded Embedded Technology Special I DETTA NUMMER Från idé till färdiga produkter Inga hinder för Nortelköp Ericsson kan nu genomföra köpet av CDME/LTE-avdelningarna från Nortel. sid 4 Bättre än väntat Nedgången blev mindre än vad Intel hade befarat. sid 4 Renrum hos Note Note Norrtelje har öppnat ett mikroelektroniklab. sid 4 EG omorganiserar ElektronikGruppen har omorganiserat och valt en ny logotype. sid 6 Steget efter NAND NAND-flash kan snart inte krympas mer. CMOx är den hetaste ersättaren. sid 16 DEL2 TEKNIK Programmerbar SoC Cypress nya programmerbara system på kisel banar väg för ett systemskifte. sid 25 Kognitiv radio Nästa utvecklingsvåg innebär radiosystem som själva söker rätt på bästa spektrum. sid 30 Blockering av SDR Det är svårt att undvika filter på ingången till programvarustyrd radio. sid 33 Lättstörd GPS Den som utnyttjar GPS måste ta hänsyn till risker för både oavsiktlig och avsiktlig störning. sid 35 specifikation till konstruktion, Kapacitiv pekskärm Touch-tekniken har utvecklats snabbt på bara ett år. sid 40 prototyper, tillverkning och eftermarknad. sid 10 Läs senaste nytt på ecs, dag 2, Mjuk radio Professor Christer Svensson från Linköpings Universite talar om mjukvarudefinierad radio. Tekniken är nödvändig i framtidens apparater, men det finns fortfarande utmaningar. Christer Svensson medverkar också i paneldiskussionen om forskning och industri. ecs, dag 2, ecs, dag 1, Galen i multicore Världen har gått över ti l multicore, men programmerarna är inte med på tåget. David Stewart från CriticalBlue visar hur man kan klara övergången ti l multicore utan att börja om från början igen. ecs, dag 2, Programmerbar SoC på hög nivå Cypress lanserade för några år sedan sin första familj programmerbara SoC-komponenter (PSoC) med mikroprocessor, analoga funktioner och programmerbar logik. Med de betydligt mera avancerade PSoC 3- och PSoC 5-familjerna går det att göra mycket mera. Jim Davis från Cypress Semiconductor Corp berättar här om möjligheterna. Ett exempel på detta finns i fig 2, som återger en systemnivåvy av en styrti lämpning för en borstlös likströmsmotor. Som framgår av figuren behöver man inte fundera över hur de enskilda komponenterna exemplifieras i detalj. Tonvikten ligger i stä let vid vad de olika kringfunktionerna ska göra. Det spelar ingen ro l om det rör sig om varvräknar-, temperatur- e ler pumptryckavläsningar för en återkopplingsslinga ti l motorstyrfunktionen, e ler kanske körning av en 3-fasmotor med individuella PWM-styrenheter. PSoC kan klara hela systemkonstruktionen, utan att Elektronikindustriföreningen sid 46 Utveckla och testa kognitiv radio sid 30 oktober 2009 Embedded Technology Special Ett starkt startfält Årets nominerade till Swedish Embedded Award sträcker sig från små I startgroparna för en uppgång Du håller dig väl uppdaterad? Mellan tidningsutgivningarna kan du läsa senaste nytt varje dag på vår hemsida eller prenumerera på vårt veckovisa Nyhetsbrev och få veckans viktigaste nyheter utvalda av våra redaktörer. Överallt och när du vill! Fyra smarta sätt att hålla sig uppdaterad tidning webb e-tidning nyhetsbrev Nordens största och ledande källa för elektronikkonstruktion 40 ELEKTRONIK I NORDEN 9/2010

13 STÖRNING/AVSTÖRNING Varning för tveksamma EMC-råd! Halvledarföretagens applikationsrapporter kan i många fall vara bristfälliga och i vissa fall helt missvisande. Lennart Hasselgren, under många år verksam som rådgivande EMC-ingenjör vill varna för att ta dessa applikation notes ad notam. I dagens elektroniska produkter använder man alltmer komplexa kretsar för att realisera den funktion som produkten ska prestera. För dessa kretsar får man med en application note (eller flera) som beskriver hur man ska använda kretsen i sin tillämpning. Dessa anvisningar kan vara tiotals, ibland hundra, sidor tjocka och täcka ett flertal aspekter. I denna stora informationsmängd finns det råd som direkt eller indirekt påverkar systemets EMC-prestanda. Företrädesvis handlar det då om förslag på externa komponenter, och om kretskortsutformning layout. Det jag i mitt arbete som rådgivande EMC-ingenjör har upplevt vid flera tillfällen är att dessa råd kan vara av väldigt olika kvalitet. Om råden är dåliga, kan det innebära att slutprodukten blir kraftigt försenad och fördyrad eftersom man måste konstruera om, få nya kretskort och göra nya EMC-tester när man upptäcker att det inte fungerade så bra. Att det finns brister i application notes beror troligtvis på att någon eller några av följande brister har uppkommit: Den som skriver har för liten erfarenhet Tillverkaren fokuserar helt på att kretsens prestanda ska optimeras under ideala förhållanden Man förstår inte kopplingen mellan råden och de konsekvenser de får på systemnivå Man använder gamla råd utan att granska om dessa är bra eller inte. Dålig praxis lever vidare. tre synsätt Om man betraktar en krets ur ett idealt perspektiv såsom fig 2A, i detta fall en analog förstärkare, så vill man optimera funktionen i sig (dvs få hög förstärkning). I fig 2B har vi vidgat perspektivet så pass att vi även tar hänsyn till omgivande brus under normal drift, t ex från närliggande digitala kretsar. Här är målet satt till att hålla uppe signal/brusförhållandet så att man får en fin utsignal. Så här långt är de flesta komponenttillverkare med på noterna dessa aspekter måste vi ha koll på. Men i figur C har vi lagt till ytterligare en nivå. Utöver det interna bruset uppkommer det externa störningar som kopplar in i kretsen och stör funktionen. Dessa påkänningar kan vara infallande elektromagnetiska fält, transienter från kontaktorer och åska, ESD, etc. För att komponenttillverkaren ska ta hänsyn till dessa aspekter krävs att denne har förståelse för hur störningar kopplar in i kretsen ur ett systemperspektiv. Ett typiskt exempel är när man Här visas tre olika nivåer av målsättning för att få en fungerande konstruktion: A) beskriver idealiska omständligheter, B) tar hänsyn till kretsens inre brus och C) inbegriper även externt brus och störningar. i en application note för en A/D-omvandlare blir uppmanad till att skära upp jordplanet under omvandlaren för att skilja smutsig digital jord från ren analog jord. Därmed minskar man bruset i nyttosignalen såsom i den mittersta bilden. delade jordplan Men vad händer när ett infallande fält driver en RF-ström genom kretskortets ledare och även i jordsystemet (nollvoltsplanen)? Jo, när strömmen närmar sig A/D-omvandlaren, kan den inte passera från det ena planet till det andra utan drivs in i A/D-omvandlaren istället! Det innebär att man skjutit sig själv i foten, och gjort komponenten extra störningskänslig just den som man var så rädd om. Alltså: delat jordplan är ingen bra idé i detta fall. Brusproblemet löser man istället med annan kretskortsteknik. Man kan ju i och för sig tänka sig att skärma hela systemet, men detta är ofta både dyrt och komplicerat. Ska det då stå i application note att denna åtgärd är nödvändig för att använda denna komponent? störningskänslig laser En annan variant på samma tema som jag råkade ut för var en drivkrets till en laser, där man bestämt anvisade att jordsystemen skulle vara separata. När vi utförde tester på apparaten med en transientgenerator (för att simulera sprakande kontaktorer mm) var den så känslig att vi inte behövde ansluta den till generatorn. Det räckte med att vi höll den i luften framför generatorns utgång för att det elektromagnetiska fältet skulle orsaka reset (hände vid varje transient). Följande dialog utspelade sig: Jag tycker inte att det är ett bra råd som står i application note, sa jag till konstruktören. Uppdelat jordsystem fungerar inte! Nej, men det står ju så. Om jag ändrar detta så tar jag ju på mig komponentansvaret, och det vill jag inte göra. OK, sa jag. Men du ser ju att den gör reset hela tiden. Jo, det var han ju plågsamt medveten om och där stod han och kände sig väldigt trängd mellan två till synes motstridiga krav: Att klara av EMC eller att följa ett application note. ta eget ansvar! Så han blev trots allt tvungen att Lennart Hasselgren har mångårig erfarenhet inom EMC, särskilt elektronikkonstruktion, simuleringsteknik och utbildning. Han är Technical Manager på EMC Services och har EMCutbildat hundratals ingenjörer och studenter. Lennart är medlem i IEEE EMC Chapter och har skrivit ett flertal skrifter och artiklar inom området. genomföra en åtgärd. Han blev, av vad jag förstod, tvungen att ta ansvar för att inte följa anvisningarna. Men då är min motfråga: tar komponenttillverkarna ansvar för de omkonstruktions-, omprovnings- och ledtidskostnader som orsakats av deras dåliga råd? Vad innebär ansvar i relationen komponenttillverkare och systemtillverkare? Kanske någon med mera insikt i detta bringa klarhet? flera exempel Detta var bara ett par exempel som jag varit med om. Det finns flera exempel på tveksamma råd både på komponent- och delsystemnivå som handlar om andra aspekter såsom avkoppling, jordning och skärmning. Det är uppenbart att EMC-aspekten alltför ofta blir styvmoderligt behandlad i application notes och i många fall bygger den på gamla schabloner som EMCingenjörer idag avråder ifrån. Så tänk kritiskt när ni läser anvisningarna och ställ gärna kompletterande frågor till leverantören om hur de tänkt. Stämmer råden för er applikation? n n n Lennart Hasselgren, technical manager vid EMC Services lennart@emcservices.se Säkerhetsrisker Det talas nu mycket om säkerhet, inte minst i datasammanhang där virusattacker och kapning av kreditkort hör till den dagliga hotbilden. Den som tänker sig för använder inte en bärbar dator med WiFi-kommunikation för att lämna ut sitt kontokortsnummer, om han inte är säker på att använda högsta möjliga säkerhet. Säkerheten kan också äventyras av elektrostatiska urladdningar, ESD, och av bristande EMC. Elektromagnetisk kompabilitet innebär ju att vi skall kunna använda olika apparater jämsides utan att dessa stör varandra. Trådlös styrning inom industrin används i allt högre grad. Här gäller det verkligen att använda robusta system som inte låter sig störas av starka radiosignaler i omgivningen. Peter Stenumgaard, forskningschef vid FOI och adjungerad professor vid Radiocenter, Högskolan i Gävle, pekar på sid 43, på vad man bör tänka på. Det gäller exempelvis att välja rätt frekvensband för en viss miljö. Fördröjningar i systemet kan också ställa till det. Tyvärr fins det element som vill inte bara störa utan även förstöra med hjälp av kraftiga radiosignaler. Daniel Månsson, forskare vid KTH, har under en rad år undersökt hur känsligt järnvägarnas signalsystem är för påstrålad hög RF-effekt. Redan små signalstyrkor, inombands, kan störa, men hans slutsats är att det krävs mycket kraftiga sändare för att förstöra. Sådana finns redan för militärt bruk. I temasektionen tar vi också upp störningar från DC/ DC-omvandlare och om hur telekomsystem har en oerhörd mängd stränga krav att följa för att kunna säljas till världsmarknadens operatörer. n n n Gunnar Lilliesköld ELEKTRONIK I NORDEN 9/

14 STÖRNING/AVSTÖRNING Avsiktliga sabotage mot järnvägsystem Ett potentiellt terroristhot är IEMI, Intentional Electromagnetic Interference. Vi har träffat Dr Daniel Månsson, forskare vid KTH, för att få hans bild av hur känsligt framtidens järnvägssystem, ERTMS, är för avsiktligt genererade störningar. Det handlar här om störsignaler som är så starka att de förstör utrustning. ERTMS står för European Rail Traffic Management System. Det är ett system för att styra tåg som bygger på ETCS, European Train Controll System som kombineras med signalering via järnvägens dedicerade mobiltelefonisystem GSM-R. Eftersom det nya europeiska systemet för järnvägssignalering kommer att utnyttja trådlös teknik har det också en sårbarhet mot starka elektromagnetiska störningar. Under kalla kriget kom det fram utrustning för att inte bara störa radiosystem, utan även för att förstöra dem. Man talar idag om IEMI, Intentional Electromagnetic Interference. Tyvärr finns det även terrorister som har intresserat sig för detta och det finns exempel på konfiskerad utrustning som anskaffats i syfte att förstöra. ertms införs i tre faser I en första fas då ERTMS införs måste tågföraren framföra tåget långsamt till dess att han får ett besked via en så kallad balis. Detta system fungerar så att en sändare (Balise Transmission Module eller BTM) placeras under ett järnvägsfordon och kan aktivera en så kallade Eurobalis, placerad i spåret och som fungerar som en fyr. Informationen används för att meddela tåget position och de hastigheter som är tillåtna framöver. Ett typiskt meddelande kan vara om 2 km händer situationen X. BTMens sändare avger ett elektromagnetiskt fält som aktiverar en resonanskrets i Eurobaliserna vilken ger dem den energi som krävs för att sända sina meddelanden. Illustration: Banverket Det europeiska systemet för signalering inom järnvägar, ERTMS, kommer att införas i tre steg: 1) När signalen går från grönt till rött kör föraren långsamt till dess att balisen ger ytterligare information. 2) Ljussignalerna tas bort. All signalering sker via radiolänk. Men det finns fortfarande isolerade sektorer i rälsen för att ge besked om vagnar och lok befinner sig inom en viss sektion. 3) I det tredje steget tar man även bort isolerade sektioner i rälsen. Nästa fas av ERTMS innebär att ljussignalerna vid spåret tas bort. I stället mottas all information via radiolänk. I en tredje fas av införandet av ERTMS tar man bort isolerade rälssektioner, som idag används för att få en indikation om att tåget befinner sig inom denna sektion. Då förlitar man sig helt på att radiokommunikationen, via GSM-R, och kommunikationerna mellan baliser och BTMerna fungerar till 100 procent. En fältburen HPEM-källa kan användas för att slå ut mottagarens lågbrusförstärkare (LNA) i ingångssteget. Diagrammet visar maximalt separationsavstånd mellan en 1 MW störkälla och antennen för den utrustning som riskerar att förstöras. Men kan man göra det? Vad händer om systemet störs ut? Daniel Månsson höll nyligen ett föredrag om detta med titeln Fältburna, framvägskopplade störningar mot framtidens järnvägsnät (ERTMS). avsiktliga störningar Med framåtkopplade störningar menas fält som är riktade direkt mot någon av tågsystemets antenner och (här) inom bandet för deras arbetsfrekvenser. EMC-problemet kan uppdelas i: Störkälla Koppling till systemet (antennen) Systemets tålighet Störkällan kan antingen vara en smalbanding HPM, High Power Microwave-källa, eller en bredbanding tidsdomän-puls, (UWB, Ultra Wide Band). Störkällan kan klassificeras med avseende på uteffekt, vågform, storlek, typ och tillgänglighet. Levererad effekt till systemet beror på om luftgränssnittet utgörs av fri rymd och påverkas till största del av polarisations- och impedans- missanpassningar mellan sändare och mottagare. Målsystemets antennegenskapar påverkar, i form av förstärkning, reflektion, frekvensspektrum och infallsvinkel. Förlusten i kabeln mellan antenn och mottagarutrustning påverkar också och mottagarens tålighet mot störningar är fundamental. Här kan experiment ge uppgifter om tålighet mot HPM och UWB. Antennerna är ofta bredbandiga. Låt oss utgå från att en antenn är specificerad för MHz med 11 db förstärkning (antennvinsten beror på infallsvinkeln). Mätningar har visat att en sådan antenn kan ha en icke försumbar antennvinst i ett mycket bredare frekvensband än det som designats för. När det gäller elevation har mastantenner ofta en snäv vinkel och förstärkningen faller brant utanför huvudloben. Eftersom antennerna är placerade högt, ofta på en 30 m hög mast, är dämpningen hög gentemot störningssignaler som sänds ut nära masten. Dämpningen är dock frekvensvarierande). tre klasser HPM-källor har här indelats i tre klasser: Klass 1. Uteffekten (P rms ) ligger ofta kring 1 kw. Utrustningen kan vara ett hembygge med utgångpunkt i en magnetron för mikrovågsugnar. En sådan skulle kunna få plats i en portfölj. Klass 2. Uteffekten är måttligt hög, mellan 1 och 10 MW. I denna klass finns magnetroner fortsättning på sid ELEKTRONIK I NORDEN 9/2010

15 STÖRNING/AVSTÖRNING Styr gärna trådlöst inom industrin Peter Stenumgaard, forskningschef vid FOI, avdelningen för styr- och reglersystem i Linköping och tillika adjungerad professor vid Radiocenter inom Högskolan i Gävle, ger här en insikt i hur radiostörningar påverkar trådlös teknik för kritiska industritillämpningar. Trådlös teknik används i allt högre grad för olika industritillämpningar. Huvudorsaken är den flexibilitet som fås genom att slippa kabeldragning för rörliga system som exempelvis kranar, traverser och förarlösa truckar. Dessutom är vissa industrimiljöer sådana att kablar inte kan användas exempelvis på grund av höga temperaturer eller kemikalier som angriper materialet. Baksidan med trådlös teknik i industritillämpningar är störningsproblem som orsakas av övrig utrustning och processer. Industrimiljöer kännetecknas i många fall av att störningsnivåerna i vissa frekvensområden kan vara mycket höga. Orsaken kan dels vara att vissa processer naturligt alstrar höga störningsnivåer. Typiska exempel på detta är processer som involverar svetsning, elmotorer och frekvensomriktare. Radiostörningar kan även uppstå på grund av bristande EMC (elektromagnetisk kompatibilitet) genom att modifieringar och underhållsarbete exempelvis inte uppfyller krav på korrekt utformning av jordning och skärmning. Radiostörningsproblem kan orsaka stora problem och kostnader om de drabbar trådlös teknik för kritiska industritillämpningar. Det finns gott om exempel på incidenter där radiostörningar orsakat dyra avbrott i produktionsprocesser varför förebyggande arbete mot sådana problem lönar sig. två huvuddelar Ett effektivt förebyggande arbete för att undvika kostnadskrävande radiostörningsproblem bör innehålla två huvuddelar: * Kontroll av radiostörningsmiljön. * Noggrant val av lämplig radioteknik när trådlös teknik skall användas i kritiska tillämpningar. Den första punkten kan exempelvis genomföras genom att göra direkta mätningar över större frekvensband. Idag finns enklare men ändamålsenliga mätmottagare och mätantenner till låga priser om ett företag själv vill ha möjlighet att regelbundet kontrollera sin radiomiljö. Den andra punkten 2 kräver kunskap om hur olika radiolösningar reagerar på störningar. Denna kunskap finns oftast inte inom företag (såvida man inte tillverkar eller utvecklar radioteknik) varför man oftast måste sätta sin tillit till leverantörernas uppgifter. Detta kan dock vara vanskligt eftersom en leverantör inte är en opartisk aktör och inte heller alltid har djup kunskap om hur radiosystem reagerar i olika avseenden på radiostörningar. Inför större investeringar kan det därför vara lönande att anlita ett särskilt expertstöd för detta. Särskilt problematiskt kan det bli när radiostörningar drabbar tilllämpningar där man har höga realtidskrav på informationen som skickas. störningar ger f ö rd r ö j n i n g a r De vanligaste och billigaste korthållsteknikerna som exempelvis W-LAN, Zigbee och Bluetooth reagerar på störningar genom att det uppstår fördröjningar i dataöverföringen. Om man ersätter en kabel med radio i ett system där data för reglering av en process skickas, kan stora problem uppstå om reglersystemet förutsätter att data inte fördröjs med mer än en viss tidsgräns. EMC-problem som yttrar sig som strålad emission kan då orsaka dyra störningar i tidskritiska produktionsprocesser. EMC-problem som inte märks så länge Schematisk jämförelse mellan några korthållstekniker. Data för tekniker markerade med *) har hämtats från referens [1]. man använder kabel kan plötsligt komma upp till ytan och orsaka oförutsedda kostnader. viktigt frekvensval När man skall välja radiolösning för kritiska industritillämpningar är det därför av stort värde att känna till hur olika radiotekniker beter sig om störningar uppstår. Här kan man generellt sett välja att antingen använda en lösning som är gjord för de licensfria så kallade ISM-banden eller välja en lösning som är gjord för ett särskilt avdelat frekvensband för industritillämpningar. Två vanliga ISM-band är 433,05 434,79 MHz och 2,4 2,5 GHz. ISM-band brukar vara attraktiva då det finns många billiga färdiga radiolösningar att tillgå och att inget särskilt tillstånd krävs för att få sända i bandet så länge utrustningen uppfyller några grundläggande krav. Nackdelen med ISM-band är att då det är licensfria band så kan användningen på vissa platser vara stor vilket innebär att radiostörningar, orsakade av andra användare, kan bli ett problem. I bandet 2,4-2,5 GHz finns exempelvis W-LAN (IEEE802.11x), Bluetooth (IEEE ) och Zigbee (IEEE ). Samtliga dessa reagerar med fördröjningar om radiostörningar finns på de frekvensband som används. En schematisk jämförelse mellan några korthållstekniker finns i fig 1, där data för tekniker markerade med *) är hämtade från [1]. Det är alltid kontroversiellt att göra jämförelser enligt figuren då de exakta siffrorna beror på vilka antaganden man gör. Jämförelsen är dock tillräcklig för att få en känsla för hur teknikerna relaterar till varandra när det gäller datatakt och storlekar på fördröjningar. Som synes är W-LAN en teknik som kan ge höga datatakter om inga störningar finns men som kan ge de största fördröjningarna när störningar uppstår. Zigbee är i första hand utvecklad med huvudsyftet att kunna användas i större nät för övervakning och styrning och ha låg energiförbrukning. WISA är en teknik utvecklad av ABB [1] i syfte att vara mer anpassad för realtidsstyrning av tidskritiska applikationer. Om man överväger att införa radioteknik i en kritisk industritillämpning är det alltså viktigt att ta reda på hur tillämpningen klarar fördröjningar av data, hur den elektromagnetiska störnings- miljön ser ut och hur olika radiotekniker reagerar på störningar. Då minskar man risken för att radiostörningsproblem kan orsaka stora oförutsedda kostnader för produktionsprocessen. n n n electronica Hall B6, Stand 404 Power Pack Power Multilayer Inductor WE-PMI Product of the year 2010: Category passive components Current rating up to 2.4 A DCR values below 0.2 Ω For DC/DC converters, especially at high switching frequencies Designed for portable devices like PDA & digital cameras Manufactured to stock Samples free of charge Referenser: [1] Scheible, Dzung, Endresen, Frey Unplugged but connected, IEEE Industrial Electronics Magazine, pp 25-34, Summer Peter Stenumgaard, Forskningschef Totalförsvarets Forskningsinstitut (FOI), adjungerad professor Radiocenter Högskolan i Gävle. ELEKTRONIK I NORDEN 9/

16 STÖRNING/AVSTÖRNING Låt inte DC/DC-omvandlaren störa RF-kretsarna Det finns DC/DC-regulatorsystem med ultralåga elektromagnetiska störningar (EMI) som inte bara uppfyller standarden EN55022 klass B utan som även kan användas för spänningsmatning av trådlösa system. Afshin Odabaee, marknadschef µmoduleprodukter, Linear Technology Corporation, går här igenom förutsättningarna. Gå in på ett labb och säg: Jag vet inte om den här DC/ DC-regulatorn genom elektromagnetisk interferens (EMI) kommer att störa eller försämra funktionen hos mitt system, men jag måste konstruera det nu och testa det senare. Dina kollegor kommer att ge dig medlidsamma blickar. En del kommer att be en stilla bön för dig. Konstruktörer av RF-system är förnuftiga ingenjörer och på många sätt mästare på tekniker som minskar ledningsbundna och strålade störningar. De är högt motiverade och inriktade på att eliminera potentiella systemstörkällor med samma kraftfullhet som en tjur som ser rött på tjurfäktningsarenan. Trots det kan det röda skynket på något mystiskt sätt komma smygande nära i DC/DC-switchregulatorer. System där sofistikerade högfrekvensfunktioner ingår förbrukar hög energi och monteras allt oftare på mer tätpackade kretskort. Högre energiförbrukning och tätare avstånd mellan komponenterna ökar risken för att en POL-( point-of-load )-switchad regulators elektromagnetiska energi stör RF-kretsarna. Störningar från switchade DC/ DC-regulatorer omfattar både ledningsbundna och strålade störningar. De ledningsbundna störningarna överförs via mönsterkortets ledningsbanor och kan dämpas med filter och noggrann layout. Erfarna systemkonstruktörer an griper detta problem genom att lägga till in- och utgångsfilter såsom ferritpärlor (pi-filter) och med hjälp av noggrann mönsterkortlayout. En linjär efterregulator används ofta efter en switchad regulators utgång för att filtrera en del av denna energi. Detta är exempelvis en vanlig åtgärd vid kraftmatning av RF-effektförstärkare. Det strålade störningarna, även kallat elektromagnetiskt brus, går genom luften (rymden) och är ofta svårare att tämja. Detta måste åtgärdas vid källan. Och källan kan vara så uppenbar som en multigigabits sändtagare eller så svårfångat som ett DDR-minne eller den förbisedda DC/DCswitchregulatorn. ger en del störningar Switchade DC/DC-regulatorer förbrukar av sin natur energi. Den är som kraftigast vid regulatorns switchfrekvens (omkoppling av en MOSFET-grind är exempel på en störningskälla). Beroende på frekvensen, övertonerna eller energins styrka kan en DC/DC-switchregulator störa dataintegriteten eller ibland förhindra ett system från att klara Fig 1. LTM8032 basnivå: Omgivande störningsnivåer i 5-meterskammaren (utan utrustning igång). EMI-standarder som EN55022 eller CISPR22 klass B eller A. RF-systemingenjörer som tidigare blivit brända av ett EMI-problem i sista minuten bestämmer sig ofta för att överfiltrera en regulators krets. Rädslan för att inte klara ett test på grund av EMI är betydligt större än kostnaden eller slöseriet med kortutrymme. Och ingen kan klandra dem. tre vanliga metoder Det finns flera vanliga metoder för att lindra störningar. Här är en lista: 1) Förbikoppling. Metoden används för att minska flödet av hög switchström framför allt i kretskortets ledningsbanor med hög impedans. Detta åstadkoms ofta genom att vägen shuntas av en kondensator. 2) Avkoppling. I en kraftförsörjningskrets avser denna isolation av två kretsar på en gemensam ledning. Som tidigare nämnts är lågpassfilter mycket effektiva. 3) di/dt. Det gäller att känna till branta strömderivator, sänkning eller höjning, och att finna strömmens returvägar. Se till att avkoppla. 4) Layouten. Se till att alla plan för småsignaler, jord och kraft är rätt placerade. Håll isär plan för små signaler och kraft. Minimera induktansen i ledningsmönstren. 5) Skärmning. För att begränsa och minska den energi som härrör från en DC/DC-regulator (om den stör) kan det bli nödvändigt att lägga till metallskärmar runt kretsen. Använd skärmade induktorer. 6) Justera frekvensen. Har switchregulatorn ett anslutningsben för PLL (faslåst slinga) eller SYNC för att ställa in switchfrekvensen till önskat värde? Det är en bra idé att välja en switchregulator med PLL-möjlighet. Denna kan visa sig användbar senare vid det slutliga testet av kortet. 7) Modulation av bandspridningsfrekvensen (SSFM). En del moderna switchregulatorer har en inbyggd SSFM-(Spread Spectrum Frequency Modulation)- funktion. Det är också möjligt att köpa en SSFM-klockgenerator om regulatorn saknar denna funktion. Med SSFM går det att sprida ut energinivån över ett bredare frekvensområde för att förhindra en kraftig nivå koncentrerad vid ett visst frekvensvärde. Se till att switchregulatorn har SYNC- eller PLL-möjlighet. 8) Låt någon annan bekymra sig. Om switchregulatorkretsen är klokt konstruerad, dess layout optimerad och, viktigast av allt, redan är testad enligt strikta industristandarder för EMI, då har någon annan redan gjort jobbet. Det finns faktiskt sådana produkter. Det finns många typer av EMI. En ingenjör måste bekymra sig fortsättning på nästa sida. FM AB BB AC RAIL AD 1- och 3-fas EMCfilter för DIN skena Nya familjer: FMAB-Rail, FMBB-Rail, FMAC-Rail och FMAD-Rail - Märkström: 1A till 250VAC och 277/480VAC - För användning i industriell utrustning och styrsystem - curus och ENEC godkännanden fortsättning från sid 42. för kommersiella radarutrustningar. Utrustningen kan exempelvis monteras i en skåpbil. Klass 3. Experimentella och militära källor kan ha 1 GW uteffekt. Utrustningen är skrymmande och kan exempelvis vara placerad på en lastbil. Hur svåra de störningar som genereras blir beror förstås inte bara på uteffekten, utan hur denna varierar med tiden, om det exempelvis är en kontinuerligt sändande (CW) eller en pulsad störkälla. svårt förstöra För en given situation utgör inte alla infallsvinklar och frekvenser ett problem. Dämpningen utanför huvudloben är hög och små källor, ca 1 kw effekt kommer sannolikt inte att kunna orsaka permanent skada på de mastmonterade mottagarnas ingångssteg (där oftast en lågbrusförstärkare, LNA, sitter). För detta krävs en störningskälla som har en uteffekt i storleksordningen MW. Daniel Månsson konstaterar att en liten källa, kring 1 kw, mest troligen inte är ett hot mot ERTMS för den situation som undersökts. En källa med en uteffekt på mellan 1 och 10 MW skulle kunna permanent skada lågbrusförstärkaren på några hundra meters avstånd. n n n Gunnar Lilliesköld 44 ELEKTRONIK I NORDEN 9/2010

17 STÖRNING/AVSTÖRNING om både känslighet och emission. Känslighet handlar om den mängd störningar som en konstruktion kan utsättas för utan att den felar eller förstörs, såsom ESD-spikar, AC överlagrad på en DC-linje och t o m blixtnedslag. Emission handlar om den mängd brus som konstruktionen utsätter andra produkter för. I allmänhet bekymrar sig en konstruktör mest för emission. Med få undantag fungerar flertalet system i en miljö där emission från samtliga produkter inte får överskrida en förbestämd nivå. Om samtliga produkter följer dessa emissionsnivåer är den störningsnivå som går genom systemet i teorin så låg att ingen behöver bekymra sig om känslighet. vi klarade inte emi-testet Det finns tre ord som konstruktörer gruvar sig för: Vi missade EMI. Det finns fyra små ord som är ännu värre: Vi missade EMC igen. Många erfarna ingenjörer är märkta av mörka minnen av långa dagar och nätter i ett EMClabb, kämpande med aluminiumfolie, koppartejp, påklämbara filterpärlor och sönderskurna fingrar för att fixa en konstruktion som visat sig svår att tysta. Det finns två typer av emission: ledningsbunden och strålad. Ledningsbunden emission rider på ledningarna och spåren som kopplar upp en produkt. Eftersom störningen är lokaliserat till en specifik terminal eller koppling i konstruktionen kan man ofta relativt tidigt under utvecklingsprocessen säkerställa kompatibilitet med de krav som ställs på ledningsbunden emission med en bra layout eller filterkonstruktion. Strålad emission är en annan femma. Allt på kortet som bär ström utstrålar ett elektromagnetiskt fält. Alla ledningar på kortet är en antenn och alla kopparplan en resonator. Allt annat än en ren sinusvåg eller DC-spänning som genererar störningar över hela signalspektrum. Även vid noggrann konstruktion vet ingen egentligen hur illa den strålade emissionen är förrän systemet testas. Och test för strålad emission kan inte formellt utföras förrän konstruktionen i princip är färdig. Så vad bör en konstruktör göra? Ett sätt är att använda delar som redan är testade och kända för att ha låg emission. Användning av sådana verifierade och certifierade komponenter ökar väsentligt chanserna för framgångsrik konstruktion. i usa ansvarar fcc I USA ansvarar den federala kommunikationskommissionen (Federal Communications Commission) för strålad emission och testning. Den vanligast förekommande specifikationen är Federal Code of Regulation (CFR) FCC avsnitt 15. CFR FCC avsnitt 15 gäller för samtlig radiofrekvensutrustning, antingen de är avsiktligt emitterade eller ej. Två klassifikationer för oavsiktligt strålande digital utrustning definieras i klasserna A och B. Klass B är striktare och definierar gränsvärden som är cirka 10 Få en djupare insikt, mät i realtid. FSVR realtids spektrumanalysator FSVR är den första realtids spektrumanalysatorn med verkliga allround egenskaper. Den erbjuder allt som en konventionell spektrum- och signalanalysator gör samt dessutom spektrumanalysfunktioner i realtid. Detta betyder att du är redo för allt! Från bredbandig spektralanalys till detektering av ytterst korta sporadiska störningar. Du får: å Spektrumanalys helt utan tidsgap med 40 MHz bandbredd på frekvenser upp till 30 (110) GHz å Realtidsfunktionalitet inkluderande: b Möjlighet att trigga på händelser i spektrum (frekvensmask trigger) b Persistence mode för snabb utvärdering av signalhistorik samtidigt med realtids spektra b Spektrogram för visning av spektrum över tid å All funktionalitet från FSV signal- och spektrumanalysator fsvr Tel info.sweden@rohde-schwarz.com db lägre än för klass A. Bli inte lurad av termen digital utrustning. I FCCs ögon är sådan allt som genererar och utnyttjar tidssignaler av en frekvens på över 9 khz. Idag omfattar det ett stort antal produkter där flertalet switchade kraftenheter ingår. Klass A-utrustning används i kommersiella, industriella eller kontorsmiljöer. Klass B är utrustning i bostäder. Ett exempel på klass A-utrustning är en stordator, som sällan finns i hushåll. Skärmar finns visserligen också på kontor, men används även i privata hem, så de ingår i klass B. För att vara användbar i klass B-utrustning måste en komponent utstråla mindre störningsnivåer än det specificerade gränsvärdet. Hur mycket mindre beror på övriga komponenter i systemet. Om utrustningen emitterar mer än gränsvärdet för klass B måste åtgärder vidtas för att minska störningsnivåerna, såsom skärmning eller begränsning av stigtiden. att uppfylla emi-standarder I Europa definieras tillåten elektromagnetisk strålning i EN En annan vanligt förekommande specifikation är CIS- PR 22, från den internationella fortsättning på nästa sida. Upp till eller 30 GHz ELEKTRONIK I NORDEN 9/

18 STÖRNING/AVSTÖRNING fortsättning från sid 45. specialkommittén för radiostörningar (Comite International Special des Perturbations Radioelectriques). Dessa två specifikationer liknar FCC avsnitt 15 och definierar liknande (men inte identiska) gränsvärden och uppdelning i de två strålningsklasserna, A och B. I dagens moderna konstruktioner kan switchade kraftenheter ge ett betydande bidrag till det strålade bruset från ett system. Fram till nu finns det tre produkter vars strålade EMI uppfyller CISPR 22 klass B: LTM8020, LTM8021 och DC/DC-regulatorn LTM8032 som ingår i µmodulefamiljen. Var och en av dessa enheter har testats vid testlabbet MET Labs i Santa Clara, Kalifornien. MET Labs är ackrediterat av ett antal myndigheter och organisationer, inkluderande NIST och A2LA för EMI-test. En fullständig lista över METs meriter finns på deras hemsida: strålad emission Test för stålad emission är kraftigt reglerad och specifikationerna för testmetoden är mycket detaljerade. Det finns inget sätt för en konstruktör att påverka mättekniken eller metoden. När man som konstruktör ber ett labb att utföra test för strålad emission väljer man bara testspecifikation: Labbet tar hand om resten och konstruktören inbjuds inte att delta i mätprocessen. För LTM8000-seriens µmodule-kretsar listade ovan valdes testspecifikationen CISPR 22 klass B. Av de tre produkter som avhandlas här är LTM8032 speciellt framtagen för låg EMI. Den är märkt för upp till 36 VIN, och 10 VUT vid 2 A. Den testades i 5-meterskammaren hos MET Labs. Testobjektet står på ett träbord. Spänningsmatningen görs från en på golvet stående linjär spänningskälla av labbklass. LTM8032 är monterad på ett kretskort utan installerad bulkkapacitans. In- och utgångskapacitansen är de minsta keramiska värden som databladet specificerar för ordentlig funktion. Den ihopsatta enheten placeras ovanpå ett bord gjort uteslutande av trä. Träkonstruktionen ser till att testuppställningen inte skärmar eller skuggar brus från den utrustning som testas (device under test, DUT). Spänningskällan, en linjär spänningskälla av labbklass, står på golvet. LTM8032s last, med värmesänka, står också på bordet. mätning av emi från ltm8032 Innan emissionen från LTM8032 mäts görs en basnivåmätning för att bestämma omgivningsbruset i rummet. Fig 1 visar brusspektrumet i kammaren utan utrustning igång. Detta kan användas för att fastställa det faktiska bruset från den testade utrustningen (DUT). Bortse från de röda linjerna i fig 1, de är inte relevanta i detta sammanhang. Fig 2a och b ger LTM8032s emission vid maximal uteffekt, 10 V vid 2 A för inspänning på 24 V respektive 36 V. En viss skillnad Fig 2a. LTM8032s emission för uteffekten 20 W, 24 Vin. Fig 2b. LTM8032s emission för uteffekten 20 W, 36 Vin. kan observeras mellan spektrumkurvorna och gränsvärden enligt CISPR 22 klass B. Gränsvärdena enligt CISPR 22 klass B, som visas i fig 2 till 5, är för kvasitoppmätningar, vilket tar den högsta brusemissionen och beräknar det integrala genomsnittet för brussignalerna över tiden. Tiden för genomsnittsberäkningen baseras på den frekvens vid vilken bruset detekteras. Brusmätningarna i fig 1 till 5 är dock bara toppmätningar, såsom anges i grafernas övre högra hörn, så den verkliga konstruktionsmarginalen är ännu större än den som anges i graferna. En kopia av denna rapport finns på Det finns två spår i graferna, för vertikal respektive horisontell orientering av testlabbets mottagarantenn. LTM8032 uppfyller lätt med bred marginal gränsvärdena enligt CISPR 22 klass B. Fig 3 visar emissionen vid uteffekten 10 W, 5 V vid 2 A, från 12 Vin. Emissionen är återigen mycket låg. Två andra produkter uppfyller också CISPR 22 klass B, LTM8020 och LTM8021. LTM8020 är märkt för upp till 36 Vin och upp till 5 Vut vid 200 ma, medan LTM8021 är märkt för 36 Vin, 5 Vut vid 500 ma. Dessa två kretsar testades i MET Labs 10-meterskammare. Denna kammare är lite brusigare än 5-meterskammaren, såsom visas i fig 4. Såsom i fallet med LTM8032 är de röda linjerna kvasitoppgränser, medan spektrumkurvan visar toppmätningarna. Den faktiska brusmarginalen är större än den som visas i fig 4 och 5. DUT-konfigurationen liknar den för LMT8032. De monteras på kretskort utan bulkkondensatorer och endast de minsta keramiska kondensatorer som krävs. De ställs på en bordsyta i trä, tillsammans med lasten, och med spänningskällan på golvet. Emissionsspektrum för LTM8020 ges i fig 5 för inspänningar på 12 V (data för 24 V och 36 V inspänning finns på www. linear.com). Uteffekten är 1 W, 5 V vid 200 ma. Fig 3. LTM8032s emission för uteffekten 10 W, 12 Vin. Fig 4. LTM8020s emission för 12 Vin, 5 Vut vid 200 ma. Fig 5. LTM8021s emission för 12 Vin, 5 Vut vid 500 ma. Emissionsspektrum för LTM ges i fig 5 för inspänning på 12 V. Uteffekten är 2,5 W, 5 V vid 500 ma. lågstörande moduler Sammanfattningsvis kan en kompakt DC/DC-systemkrets med ultralåg EMI och låg värmeavgivning lösa EMI-problem i RF-system. En innovativ familj av DC/ DC-µModule-regulatorer har utformats för störningskänsliga elektroniksystem såsom RF-system som påverkas av EMI. Dessa kretsar har testats av ett certifierat testlabb för EMI-utvärdering. Dessa µmodule-regulatorer ger ultralåga brusprestanda med hög verkningsgrad, kompakt kapsling och en enkel konstruktion liknande en linjär regulator tack vare: Skärmade induktorer Noggrann layout Inbyggda filter Styrd MOSFET-grinddrive Lågt in- och utgångsrippel Komplett DC/DC-krets i en ytmonterad kapsel Denna familj av DC/DC- µmodule-regulatorer torde lugna alla systemkonstruktörer som oroar sig för störningar. LTM8020, LTM8021 och LTM8032 är tysta och ger fullständiga kraftförsörjningslösningar för trådlösa system. några fingervisningar Författaren erkänner ödmjukast att detta ämne är svårbegripligt och att det krävs år av utbildning för att förstå och mildra störningsrelaterade kretsproblem. Det finns docenter, forskare och briljanta tänkare som beskriver störningar i böcker som är tjockare än Tolstoys Krig och Fred. Författarens syfte är att ge vissa fingervisningar och att demonstrera att det går att hitta lösningar för DC/DC-switchregulatorers EMI. n n n Afshin Odabaee, marknadschef µmodule-produkter, Linear Technology Corporation 46 ELEKTRONIK I NORDEN 9/2010

19 NEBS NEBS vägen mot amerikansk telekom Del 1 av 2 (fortsättning i nästa nummer av Elektronik i Norden) NEBS certifikatet är nödvändigt för att kunna sälja nätverksutrustning på den amerikanska telekommarknaden. På MET Laboratories finns Ravi Subramaniam, som utöver att hantera frågor kring just NEBS. Peter Hanson-Ardbo, Nemko, ger här ett referat från ett av de uppmärksammade föredrag som Ravi Subramaniam nyligen höll i Sverige. Den amerikanska telemarknaden är stor och lockande för många tillverkare av telekomutrustning för operatörernas nätverk. Samtidigt är de tekniska kraven hårda, med rigorösa krav på provningar. Produkterna ska klara allt från jordbävningar till blixtnedslag. Att förstå kraven och testprocedurerna gör det enklare att få den efterlängtade nyckeln till marknaden: NEBS-certifikatet. Den amerikanska telemarknaden skiljer sig från den svenska i flera avseenden, bland annat i marknadens utformning. Fram till 1984 dominerade AT&T helt, som då delades upp i sju olika regionala telebolag, så kallade RBOC eller Baby Bells. Genom uppköp och sammanslagningar återstår idag tre aktörer på den regionala sidan: Verizon, AT&T och Qwest. Tillsammans omsätter hela sektorn med underliggande serviceled drygt 260 miljarder USD. En annan skillnad är att marknaden utgörs av en hel kontinent med extrema variationer i klimat Ravi Subramaniam Ravi Subramaniam är chef för International Operations & Smart Grid Programs på MET Laboratories. Internationella uppdragsgivare anlitar honom för teknisk konsultation och seminarieverksamhet beträffande verifiering av produkter enligt NEBS-standarden och RFID. Ravi Subramaniam arbetar även med att utvidga METs verksamhet med Photovoltaic, RFID, Energy Star, Alternative Energy, Smart Grid och Smart Meter Testing. Han deltar därutöver i ANSI C12 huvudkommitté, Smart Grid Interoperability Panel och är certifierad ISO auditor. Ravi Subramaniam har även erfarenhet som Research and Development Engineer på och miljö. Här finns allt från krävande arktisk miljö och orkaner till zoner med stor risk för jordskalv. Utrustning i de amerikanska telenäten måste anpassas för att klara dessa miljökrav. Det amerikanska samhället återspeglas också i några av kraven genom att det bland annat finns bestämmelser på tålighet mot gevärsoch pistolkulor. Kraven som ställs av de amerikanska telebolagen för nätverksutrustningar återfinns i NEBS-kriterierna. nebs är ett kundkrav NEBS innehåller hundratals specifika krav inom områdena miljötålighet, produktsäkerhet, EMC och prestanda, där vart och ett måste uppfyllas för att produkten ska accepteras av kunderna. För att bevisa att produkterna uppfyller kraven i NEBS krävs en hel del arbete i både utvecklings- och provningsfasen. NEBS står för Network Equipment Building System och regelverket skapades på 1970-talet av Bell Labs. Redan då fanns Honeywell och Ericssons Blue Ridge Labs. MET Laboratories är ett USA-baserat oberoende testhus för provning och certifiering av elektriska och elektroniska produkter. MET är Nemkos partner för provning enligt NEBS-standarden i Nordamerika. n n n en tanke att göra det enklare för tillverkare att ta fram utrustning i överrensstämmelse med telebolagens krav och på sätt kunna stödja en sänkning av telekombolagens kostnader. NEBS är inte reglerad genom lagstiftning, utan är en frivillig standard som satts upp av de ledande telebolagen. Därmed har de också blivit en de facto-standard som tillverkarna måste följas för att finnas med på kartan som tänkbar leverantör. Den utrustning som omfattas av NEBS är de delar som ingår i telebolagens anläggningar, det vill säga i exempelvis telestationer (Central Office, CO) eller i övrig lokal infrastruktur (Outside Plant, OSP). nebs-kriterierna Två standarder beskrivs oftast utgöra NEBS-kriterierna. Huvudstandarden GR-63-CORE omfattar fysiskt skydd och systerstandarden GR-1089-CORE omfattar EMC och elsäkerhet. Ett annat viktigt dokument är GR-78-CORE, som avhandlar design- och tillverkningskrav. Häften av innehållet i den standarden tillägnas krav kring tryckta kretskort. Den andra halvan rör material, kontakter, reparationer och olika tester och designkrav. Huvuddokumenten i NEBSstandarden hänvisar också till andra dokument som till exempel GR 487, GR 3108 och GR 950. Beroende på tillämpningar och var utrustningen ska placeras finns det även andra krav och standarder som kan behöva uppfyllas. Utöver detta kan respektive telebolag ställa upp sina egna speciella krav när det gäller exempelvis energieffektivisering, blyfria kretskort och termiska villkor. Oberoende testorgan hjälper svenska tillverkare Ett komplett testprogram för att visa att produkterna uppfyller kraven i NEBS kan ta allt från sex veckor till ett kvartal, beroende på produktens utformning, antal provexemplar och på hur eventuella förtester lyckats. På den skandinaviska marknaden är Nemko ett av de testhus som erbjuder rådgivning och projektledning för NEBS-standarden. Undertecknad, Peter Hanson Ardbo, ansvarar för den svenska verksamheten. För att kunna erbjuda ett brett spektrum av provningsresurser och många olika certifikat som exempelvis NEBS, samarbetar Nemko med ett flertal laboratorium runt om i världen. För våra kunder i Sverige och övriga Norden kan erbjuda lokal service som till exempel projektledning, där en person på Täby-kontoret ansvarar för alla tjänster som levereras och som är vår kunds kontaktperson genom hela projektet. För NEBS, har vi har valt att samarbeta med amerikanska MET Laboratories, som är ackrediterade att utföra provningar och utfärda nödvändiga certifikat. MET Laboratories är dessutom etablerat och välkänt hos de amerikanska telebolagen. Det underlättar den fortsatta marknadsprocessen väsentligt, när väl NEBS-certifikatet är i hamn. konkreta nebs-tips På MET Laboratories finns Ravi Subramaniam, som utöver att hantera frågor kring just NEBS även har erfarenhet från leverantörsledet, bland annat som forsknings- och utvecklingsingenjör Tabell 2: Kylning Tabell 1. Transienttålighet Varighet V DC 5 sek -65) 10 ms µs µs -20 Kraven specificeras i Bellcore GR-513-CORE Individual frame Natural convection 1450 W/m 2 (134.7 W/ft 2 ) Forced-air fans 1950 W/m 2 (182.2 W/ft 2) Multi-frame Entire system 860 W/m 2 (79.9 W/ft 2 )* Any m 2 (20 20 ft 2 ) 1075 W/m 2 (99.9 W/ft 2 )* square area within larger system Shelf Natural convection 225 W/m 2 (20.9 W/ft 2 ) Forced-air fans 300 W/m 2 (27.9 W/ft 2 ) Systems totally comprised of forced-air cooled equipment may * Systems totally comprised of forced-air cooled equipment may increase these levels to 1075 W/m² (99.9 W/ft²) and 1290 W/m² (119.8 W/ft²) Kraven specificeras i GR-63-CORE, Equipment Area Heat Release Objective. hos Ericsson s Blue Ridge Labs. Nyligen besökte Ravi Subramaniam Sverige, och passade på att hålla flera uppmärksammade föreläsningar om NEBS. Ravi Subramaniam berättar om några vanliga fallgropar som gör att tillverkarnas produkter inte uppfyller kraven i NEBS. Många high-end-produkter utvecklar mycket värme. Därför behövs det mycket kreativitet för att hitta effektiva kyllösningar och få fram exakt rätt avstånd mellan kretskort och komponenter för att klara temperaturkraven. Ett annat krav är att produkterna ska klara fall när de fortfarande ligger ouppackade i sina kartonger och förpackningar. Här gäller enkla åtgärder, som att se till kretskort och komponenter är robusta och ordentligt fastskruvade. Många tillverkare har också problem med EMC och att få produkterna att återgå till normalt driftläge efter blixtnedslag. Det finns nya och specifika krav som vissa telebolag ställer kring energieffektivisering och blyfria lödningar. De här kraven finns inte i NEBS-standarden, men det är viktigt för tillverkarna att känna till dem och ta med dem i sina provningsprogram. Flera telekombolag har också stort miljöfokus, going green, med krav på att reducera kylkostnader i telestationerna. Därför kan det även finnas behov av utökade energieffektiviseringstester för vissa produkter, fortsätter Ravi Subramaniam. välja rätt labb viktigt Ravi Subramaniam råder tillverkarna att själva lära sig mer om standarder, att utnyttja möjligheter till konsultationer och att gå på de NEBS-seminarier som finns på många håll. Arbeta tillsammans med ett etablerat och välkänt provningslabb! Det finns flera att välja mellan på marknaden. Den slutliga fortsättning på sid 51. ELEKTRONIK I NORDEN 9/

20 STÖRNING/AVSTÖRNING X-parametrar - mikrovågskonstruktörens beteendemodeller De väletablerade S-parametrarna duger enbart för att karakterisera linjära komponenter. X-parametrar, däremot, kan karaktärisera även olinjära element och användas för att simulera exempelvis blandarsteg. Agilent satsar nu stort på lösningar för att mäta, karakterisera, modellera och simulera X-parametrar. Vi har träffat dr Mark Pierpoint, vice president och chef för divisionen EEsof EDA inom Agilent. X-parametrar kommer att etableras mycket snabbare än vad S-parametrarna gjorde när de kom, säger dr Mark Pierpoint. Om fem år kommer användningen av X-parametrar att vara lika vanlig som S-parametrarna är idag. Användningen av S-parametrar inleddes under början av 70-talet. Men det tog ganska lång tid innan de blev allmänt accepterade. Idag är S-parametrarna ett universalhjälpmedel för alla RFingenjörer. De passar utmärkt för att karakterisera passiva komponenter eller aktiva komponenter som transistorer, under förutsättning att de drivs i sitt linjära område. Därför passar S-parametrar bara att användas i småsignaltillämpningar, som exempelvis ett lågbrusigt ingångssteg (LNA) för en mottagare. I sådana sammanhang kan S-parametrarna användas i konstruktionsprogramvara (EDA) för att simulera en önskad funktion. Olinjäriteter kan också avspegla sig i omvandling av amplitudtill-fas (AM-PM), något som exempelvis kan upptäckas i ett konstellationsdiagram eller som bitfel (BER, Bit Error Rate) vid dataöverföring. modeller En önskan om att kunna karakterisera olinjära kretsar har funnits länge. Mark Pierpoint doktorerade vid Leeds universitet i ämnet modellering av RF-komponenter på 80-talet. Arbetet var inriktat dels på matematiska modeller, dels på att ta fram en automatiserad metod för load-pull-mätningar. Efter sin doktorsexamen 1987 kom han till Agilent (dåvarande Hewlett Packard). Han bildade en grupp som under 20 år fokuserade på modeller. Under det senaste decenniet har vi koncentrerat oss på modeller för olinjära komponenter. Vi arbetade med minst tre olika lösningar som alla visade sig bli alltför komplicerade. Till slut utkristalliserade vi X-parametrar som den bästa vägen att gå. Dessa har vi nu arbetat med under minst tio år. poly harmonic distortion X-parametrar är egentligen en spin-off av de PHD-modeller som tidigare togs fram av Agilents nämnda grupp. PHD är en förkortning av Poly Harmonic Distortion, en teknik för att i en black box skapa en modell där såväl grundtonens som övertonernas fas och amplitud ingår. Samma black box -tänkande präglar X-parametrarna: de avslöjar inte vad som finns inne i modellen. Detta är mycket fördelaktigt eftersom det skyddar en konstruktion från yttre insyn. Reverse engineering med utgångspunkt i modellen är omöjlig. Att Agilent idag satsar stort på mätinstrument och konstruktionshjälpmedel som extraherar respektive använder sig av X-parametrar råder ingen tvekan om. Just nu arbetar ett hundratal personer med detta. lämplig mätteknik Mättekniken utvecklades och 2008 kunde Agilent presentera inte bara X-parametrarna utan också utrustning för att extrahera dessa. I stället för S11, S12, S21 och S22 arbetar man med X21, X12, X21 och X22. En avgörande skillnad är att X- parametrarna måste beskriva så mycket mer är S-parametrar eftersom de innehåller information om inte bara grundtonen impedans och fasläge utan även över- olinjärt Så snart en förstärkare styrs ut i sitt olinjära område måste man lämna S-parametrarna för annan typ av karakterisering, t ex då man konstruerar ett slutsteg för radiofrekvenser. Då handlar det om att mäta förstärkningskompression, intermodulation (ibland uttryckt som interceptpunkt), PAE, ACPR etc. Dr Mark Pierpoint, vice president och chef för divisionen EEsof EDA inom Agilent. Fig 2. Om en förstärkare är absolut linjär kommer dess X-parametrar att helt överensstämma med X- parametrar. Skillnaden är att X-parametrar karakteriserar såväl amplitud som fas för alla deltoner och kan därmed användas för att simulera olinjära kretsar, Fig 3. Den övre bilden visar en simulering av ett LTE-system där en MMIC är inhämtad som en fil från en kretssimulator (ADS). Den undre bilden visar en systemsimulering där man i stället har lagt in X-parametrar för samma MMIC. Observera att detta är ett IP-block, skyddat från all reverse engineering. Ytterligare en fördel är att X-parametrar kan kaskadkopplas vilket innebär att systemsimuleringen tar hänsyn till missanpassning mellan kretsar. 48 ELEKTRONIK I NORDEN 9/2010