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抗噪声性能出色的“EMARMOUR™”系列高速运算放大器,有助于扩大产品阵容时实现紧凑型设计

全球知名半导体制造商ROHM(总部位于日本京都市)开发出一款双通道高速接地检测CMOS运算放大器*1“BD77502FVM”,非常适用于计量设备、控制设备中使用的异常检测系统以及处理微小信号的各种传感器等需要高速感测的工业设备和消费电子设备。

近年来,随着IoT的普及,在汽车和工业设备等各种应用中,搭载了很多电子元器件以实现高级控制。随着应用的电子化和高密度化发展,噪声环境也越来越差,传感器等处理微小信号的元器件的降噪设计已成为巨大课题。此外,在旨在确保安全性的各种异常检测系统中,需要能够高速放大微小信号的运算放大器,但高速运算放大器会因布线等的负载电容而容易发生振荡,且难以处理,因此成为PCB设计的很大负担。

ROHM已经在抗干扰性能出色的EMARMOUR™系列中,推出了采用自有电源技术“Nano Cap™”,且不会因负载容量影响而发生振荡的单通道高速CMOS运算放大器“BD77501G”。该产品收到了众多领域和地区包括客户和其他领域技术人员在内的广泛反响,因此,为满足市场需求,此次又推出了双通道的新产品。

“BD77502FVM”是一款新产品,具有抗EMI性能*2(以下称抗噪声性能)非常出色、支持高速放大(10V/µs的高转换速率),同时不会因布线等负载容量而振荡等特点,并且内置两路(2ch)已获得高度好评的高速运算放大器。由于具备出色的抗噪声性能,因此不仅可将各噪声频段的输出电压波动控制在±20mV以内(普通产品的1/10),而且在受负载容量影响容易产生振荡的高速型运算放大器中也不会发生振荡,可稳定工作。因此,当将本产品配置在传感器等输出微小信号的元器件后级时,可以不受外部噪声和负载容量的影响而实现高速信号放大,作为双通道产品,更加紧凑,有助于减少应用的设计工时并提高可靠性。

本产品已于20208月开始出售样品(样品价格 500日元/个,不含税),预计于202010月开始暂以月产100万个的规模投入量产。

未来,ROHM将会进一步加速扩充本系列产品阵容,并推进车载级产品的开发,为减少广泛应用的设计工时和提高应用的可靠性贡献力量。

<什么是EMARMOUR™?>

“EMARMOUR”ROHM产品的品牌名,该品牌产品融合了ROHM电路设计技术布局技术工艺技术优势开发而成,并在ISO 11452-2国际抗扰度评估测试中,实现在整个噪声频段的输出电压波动均在±300mV以内的抗干扰性能。由于抗噪声性能非常出色,有助于解决系统开发过程中的噪声干扰问题,因而可减少设计工时并提高可靠性。

<新产品特点>

新产品“BD77502FVM”属于抗噪声出色的EMARMOUR™系列中的高速型运算放大器,具有不会因负载容量而发生振荡的特点,是在工业设备市场备受青睐的单通道接地检测CMOS运算放大器“BD77501G”的扩展产品。在实现以下特点的同时,作为双通道产品,还支持市场要求的更加紧凑的应用电路板设计。

1.不振荡的高速运算放大器,减少负载容量引起的设计工时

新产品采用ROHM自有的电源技术“Nano Cap™”,实现了非常稳定的控制,不仅支持异常检测系统等所要求的高速放大(转换速率高达10V/µs),而且是不会因布线等的负载容量而发生振荡的运算放大器。普通的高速运算放大器会因布线等的负载容量而变得不稳定,而且受布线和外围部件的限制非常难以处理。而本产品可在不发生振荡的状态下稳定工作,非常有助于缩减应用的设计工时。

2.出色的抗噪声性能,可减轻降噪设计负担

EMARMOUR™的特点)

在整个噪声频段,相对于普通产品±200mV以上的输出电压波动,新产品作为EMARMOUR运算放大器系列中的产品之一,输出电压波动仅±20mV以内,实现了出色的抗噪声性能。由于无需针对各频段噪声采取对策(设计滤波电路),故可以减轻在系统中发挥重要作用的传感器等的降噪设计负担,从而有助于减少应用的设计工时并提高可靠性。

3.降噪部件数量减少16个(EMARMOUR™的特点)

新产品的抗噪声性能非常优异,所以可减少普通产品必不可少的外置降噪部件(电源、输入、输出的CR滤波器)数量。以ROHM双通道运算放大器为例,与普通产品相比,共可减少16个降噪部件。

<应用示例>

适用于

异常电流检测器和气体检测器等设备管理装置 

需要高速控制(信号传输)的电机

逆变器控制设备               

晶体管驱动用的预驱动器和缓冲器

以及其他需要高速传输信号的工业设备和消费电子设备,可高速放大而无需担心负载容量。

EMARMOUR™ CMOS运算放大器系列的产品阵容

<什么是Nano Cap™?>

“Nano Cap”是在ROHM的垂直统合型生产体制下,凝聚电路设计布局工艺三大尖端模拟技术优势而实现的超稳定控制技术。稳定控制技术解决了模拟电路中电容器相关的稳定运行课题,无论是在汽车和工业设备领域,还是在消费电子设备领域,这项技术都有助于减少各种应用的设计工时。

<术语解说>

*1) 运算放大器

运算放大器(Operationalamplifier)简称运放,可放大输入信号。通过放大传感器输出信号等微小信号,使之达到微控制器等可识别的电压电平。

经常与运算放大器一起出现的比较器(Comparator)用于判断输入信号的阈值。可对传感器的输出信号等进行阈值判断,并可输出数字(High / Low)信号。

*2) EMIElectromagnetic Interference: 电磁干扰)性能

EMI性能是表示对周围产生的噪声干扰的耐受性的指标。如果抗EMI性能较差,则当周围产生噪声干扰时,元器件或系统有可能产生误动作,因此需要使用滤波器(电容器、电阻器等)和屏蔽(金属板)来降低噪声。反之,如果抗EMI性能优异,则无需担心噪声干扰的影响,这在减少针对噪声的设计工时方面具有非常明显的优势。

“EMARMOUR™”“Nano Cap™”ROHM Co., Ltd.的商标或注册商标。

【关于罗姆(ROHM)】

罗姆(ROHM)成立于1958年,由起初的主要产品-电阻器的生产开始,历经半个多世纪的发展,已成为世界知名的半导体厂商。罗姆的企业理念是:我们始终将产品质量放在第一位。无论遇到多大的困难,都将为国内外用户源源不断地提供大量优质产品,并为文化的进步与提高作出贡献

罗姆的生产、销售、研发网络分布于世界各地。产品涉及多个领域,其中包括IC、分立式元器件、光学元器件、无源元器件、功率元器件、模块等。在世界电子行业中,罗姆的众多高品质产品得到了市场的许可和赞许,成为系统IC和先进半导体技术方面的主导企业。

【关于罗姆(ROHM)在中国的业务发展】

销售网点:起初于1974年成立了罗姆半导体香港有限公司。在1999年成立了罗姆半导体(上海)有限公司, 2006年成立了罗姆半导体(深圳)有限公司,2018年成立了罗姆半导体(北京)有限公司。为了迅速且准确应对不断扩大的中国市场的要求,罗姆在中国构建了与总部同样的集开发、销售、制造于一体的垂直整合体制。作为罗姆的特色,积极开展密切贴近客户的销售活动,力求向客户提供周到的服务。目前在中国共设有20处销售网点,其中包括香港、上海、深圳、北京这4家销售公司以及其16家分公司(分公司:大连、天津、青岛、南京、合肥、苏州、杭州、宁波、西安、武汉、东莞、广州、厦门、珠海、重庆、福州)。并且,正在逐步扩大分销网络。

技术中心:在上海和深圳设有技术中心和QA中心,在北京设有华北技术中心,提供技术和品质支持。技术中心配备精通各类市场的开发和设计支持人员,可以从软件到硬件以综合解决方案的形式,针对客户需求进行技术提案。并且,当产品发生不良情况时,QA中心会在24小时以内对申诉做出答复。

生产基地:1993年在天津(罗姆半导体(中国)有限公司)和大连(罗姆电子大连有限公司)分别建立了生产工厂。在天津进行二极管、LED、激光二极管、LED显示器和光学传感器的生产,在大连进行电源模块、热敏打印头、接触式图像传感器、光学传感器的生产,作为罗姆的主力生产基地,源源不断地向中国国内外提供高品质产品。

社会贡献:罗姆还致力于与国内外众多研究机关和企业加强合作,积极推进产学研联合的研发活动。2006年与清华大学签订了产学联合框架协议,积极地展开关于电子元器件先进技术开发的产学联合。2008年,在清华大学内捐资建设清华-罗姆电子工程馆,并已于20114月竣工。2012年,在清华大学设立了清华-罗姆联合研究中心,从事光学元器件、通信广播、生物芯片、SiC功率器件应用、非挥发处理器芯片、传感器和传感器网络技术(结构设施健康监测)、人工智能(机器健康检测)等联合研究项目。除清华大学之外,罗姆还与国内多家知名高校进行产学合作,不断结出丰硕成果。

罗姆将以长年不断积累起来的技术力量和高品质以及可靠性为基础,通过集开发、生产、销售为一体的扎实的技术支持、客户服务体制,与客户构筑坚实的合作关系,作为扎根中国的企业,为提高客户产品实力、客户业务发展以及中国的节能环保事业做出积极贡献

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Strategy Analytics手机元件技术研究近期发布的报告《2020年Q2智能手机图像传感器市场份额:索尼主导市场,收益下降6%》指出,2020年上半年,全球智能手机图像传感器市场总收益为63亿美元。

Strategy Analytics:2020年上半年索尼引领智能手机图像传感器市场

报告指出,2020年上半年,智能手机图像传感器市场收益同比增长15%。索尼以44%的收益份额排名第一,其次是Samsung LSI和OmniVision。排名前三的供应商在全球智能手机图像传感器市场中占据了近85%的收益份额。

Strategy Analytics高级分析师Jeffrey Mathews表示:“图像传感器市场受到智能手机中配备2MP和8MP图像传感器的多相机配置的需求推动,而高像素传感器(例如64MP和108MP图像)的出货量进一步推动了2020年上半年图像传感器市场。由于来自三星,OmniVision和SK Hynix的竞争加剧,索尼在2020年上半年的市场份额下降。”

Strategy Analytics战略技术实践副总裁Stephen Entwistle表示:“由于新冠疫情对整个智能手机市场的影响,图像传感器市场的增长速度有所放缓。 但是,高像素传感器以及智能手机中多相机的趋势有望推动今年下半年的图像传感器市场的强劲增长。”

About Strategy Analytics

Strategy Analytics, Inc. 是一家全球性的市场研究与咨询机构,为处于信息、通信和娱乐技术融合趋势中的企业就市场动态和行业趋势提供真知灼见,及战略性业务解决方案。Strategy Analytics的总部位于美国波士顿,在北美、欧洲和亚太设有分支机构。公司主要关注新兴技术、无线及移动、智慧家庭、汽车电子相关的市场机会和挑战。详情请访问公司网站www.strategyanalytics.com

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交易数量达六位数,并发布了具有勒索软件恢复功能的6.0版本

业界唯一的分层备份存储解决方案提供商ExaGrid®宣布,该公司实现了其截至2020年9月30日季度的计划,并在该季度增加了超过100家新客户。这些成果包括创纪录的27家首次采购额超过六位数的新客户和一家采购额超过七位数的现有客户。

ExaGrid首席执行官兼总裁Bill Andrews表示:“客户拥有的可行备份存储选择较少。由于需要保留的副本数量较大,因此低成本的主存储磁盘对于长期保留而言过于昂贵。Dell EMC Data Domain等线内去重纵向扩展重复数据删除设备因线内去重重复数据删除过程而导致备份和还原速度缓慢,而且由于存储架构纵向扩展而无法扩展,且价格昂贵。市场正逐渐发现ExaGrid的分层备份存储在性能和成本方面的优势。”

2020年第三季度的合作伙伴和产品亮点

  • 随着ExaGrid持续扩展市场,平均售价(ASP)创下纪录。
  • 在所有三个市场表现强劲:美洲,欧洲、中东和非洲,以及亚太地区。
  • 在中高端市场持续向使用Veeam® Software、Commvault®、Veritas® NetBackup、Oracle RMAN Direct及其他企业备份应用程序的企业组织销售。ExaGrid为超过25种备份应用程序和实用程序提供支持。
  • 为Commvault和Veritas NetBackup客户提供备份存储方面实现持续增长。
  • 6.0版本发布,该版本具有显著改进的用户界面、完善的报告,以及针对搭载新的“保留时间锁定”(Retention Time-Lock)功能的勒索软件恢复的革命性创新方案。

Andrews表示:“我们正在替换为Commvault和Veeam提供支持的Dell、HPE和NTAP的低成本主存储磁盘,因为ExaGrid的长期保留成本更便宜。我们还将继续替换Dell EMC Data Domain和HPE StoreOnce线内去重纵向扩展重复数据删除设备。”

备份到低成本磁盘可快速进行备份和还原,但是,如果需要更长时间的保留,则所需磁盘数量的成本将十分昂贵。为减少用于长期保留的磁盘数量,重复数据删除设备能够减少存储量和成本,但是重复数据删除是在备份到磁盘的过程中以线内去重方式执行,这会使备份速度降到磁盘性能的三分之一左右。而且,数据仅以经去重操作格式存储,导致还原和虚拟机(VM)启动速度极慢,因为必须针对每个请求重新组合或再水化数据。此外,重复数据删除设备采用纵向扩展存储,仅在数据量增长时增加存储容量,导致备份窗口随着数据增长持续增加、昂贵的叉车式升级以及产品强制淘汰。

ExaGrid的不同之处在于,它为分层备份存储提供前端磁盘缓存停放区(Landing Zone),即性能层(Performance Tier),其可将数据直接写入磁盘以实现最快备份,并直接从磁盘进行还原,以实现最快的还原和VM启动。长期保留数据将分层并归入经去重操作的数据存储库,即保留层(Retention Tier),以减少保留存储量并降低成本。这种两层方法提供最快的备份和还原性能,同时具有成本最低的存储效率。

此外,ExaGrid提供横向扩展架构,随着数据增长,可在其中轻松地添加设备。每台设备都包含处理器、内存和网络端口,因此随着数据的增长,所有必需的资源都可用于维护定长的备份窗口。这种横向扩展存储方法消除了昂贵的叉车式升级,并有助于在同一横向扩展系统中混合使用不同尺寸和型号的设备,从而避免产品报废,同时在先期以及长期保障IT投资。

关于ExaGrid

ExaGrid通过独特的磁盘缓存停放区、长期保留存储库和横向扩展架构提供分层备份存储。ExaGrid的停放区提供最快速的备份、还原和即时虚拟机恢复。保留存储库具有最低的长期保留成本。ExaGrid的横向扩展架构集成所有设备,可确保随着数据增加而提供定长备份窗口,可避免代价昂贵的叉车式升级和产品淘汰。敬请访问我们的网站exagrid.com或者在LinkedIn上与我们联系。请在我们的客户成功案例中浏览我们的客户对其ExaGrid体验的评价以及他们现在能够显著减少备份耗时的原因。

ExaGridExaGrid Systems, Inc.的注册商标。所有其他商标均为其各自所有者的财产。

原文版本可在businesswire.com上查阅:https://www.businesswire.com/news/home/20201006005031/en/

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nRF9160 SiP认证可让物联网产品开发人员受惠于世界最大型NB-IoT网络

挪威奥斯陆 – 202010月13日  Nordic Semiconductor宣布其屡获殊荣并且集成了LTE-M/NB-IoT调制解调器和GPSnRF9160低功耗系统级封装(SiP)产品已经通过认证,可用于中国电信的NB-IoT网络。根据全球行业机构GSMA的数据,中国电信目前通过40多万个NB-IoT基站为超过5,000万客户提供服务,这相当于接近98%全国覆盖率。这项认证使得部署了nRF9160 SiP的产品设计能够为中国电信客户实现NB-IoT连接。

nRF9160是经认证用于全球蜂窝物联网应用的低功耗SiP器件,其紧致封装中包含了集成RF前端(RFFE)的多模式LTE-M/NB-IoT调制解调器、GPS和电源管理,其中的64 MHz处理器带有1 MB闪存和256 KB RAM,还有各种模拟和数字外设、自动电源和时钟管理,以及用于可信执行的Arm TrustZone™和用于应用层安全性的Arm CryptoCell 310。该处理器通过BSD安全套接APILTE调制解调器进行通信,并支持应用层协议(例如CoAPMQTTLWM2M)和应用本身。nRF9160 SiPLTE调制解调器支持SIMeSIM,提供7002200 MHzLTE频段支持、23 dBm输出功率和单针50Ω天线及UICC接口。其调制解调器固件包含LTE堆栈层L1L3IPv4/IPv6TCP/UDPTLS/DTLS

配合nRF9160 DK预认证单板开发套件以及可供下载的预认证和预编译nRF Connect SDK软件开发套件(包含应用层协议、应用示例和LTE调制解调器固件)的支持,nRF9160 SiP的目标应用包括资产跟踪、智慧城市、智能农业、工业、智能计量、可穿戴设备和医疗解决方案等。

Nordic Semiconductor亚太区销售与营销总监Bjørn Åge “Bob” Brandal表示:“NB-IoT正于全球范围内取得显着增长,其中以中国市场最为突出。由于公共服务和企业服务的需求推动,特别是在智能水表和燃气表方面,每年都有数以千万计的新NB-IoT连接上线;而且,凭借Nordic Semiconductor前所未有的高集成度、小尺寸和超低功耗特性,追踪器和可穿戴设备等消费类应用以及其应用中的全新NB-IoT连接亦越来越多。”

“业界公认中国电信是中国NB-IoT服务的先驱,现在,使用Nordic nRF9160 SiP进行设计的开发人员将能够受惠于这个卓越的规模化网络。”

获得中国电信的认证前,nRF9160 SiP早已通过了全球范围多家其他电信商的认证,包括德国电信 (用于德国的LTE-M网络和奥地利、捷克共和国、德国、克罗地亚、荷兰、波兰和斯洛伐克的NB-IoT网络)VerizonAT&T(用于美国的LTE-M网络)、沃达丰(用于澳大利亚、捷克共和国、德国、希腊、匈牙利、爱尔兰、意大利、马耳他、新西兰、葡萄牙、西班牙、南非、荷兰、土耳其、英国和乌克兰的NB-IoT网络)Telstra(用于澳大利亚LTE-M网络)

关于Nordic Semiconductor ASA

www.nordicsemi.com/About-us

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作者:泰克科技

分析抖动,可以直达漏洞的根本原因。我们通常会同时在时域和频域中分析抖动和功率。通过对比TIE频谱中的PJ (周期性抖动)频率与功率纹波频谱中的散信号,我们可以快速准确地识别PDN(配电网络)引起的信号问题。

抖动是相对于系统时钟测量的。采用嵌入式时钟的系统,会降低低频抖动,但必须使用能够仿真精密时钟恢复方的示波器来分析这些系统。6系列增强型混合信号示波器MSO6B既有用户可编程的时钟恢复方式,又有标准指定的时钟恢复方式。除抖动和功率完整性功能外,MSO6B高带宽和低噪声使其特别适合进行调试工作。

本文使用MSO6B来演示抖动和电源轨道测量因为其引起的噪声低,特别适合这些测量。该示波器配有数字功率管理(DPM)选项和高级抖动分析(DJA)虽然我们以6系列B MSO为例,但5系列MSO也提供了相同的测量功能。

信号完整性和功率完整性对误差的影响

数字误差是由抖动噪声引起的。噪声是一种广义上的概念,指信号幅度变化。抖动是位跳变的定时相对于数据速率时钟的变化,也就是所谓的时间间隔误差(TIE)抖动是由相噪和幅度噪声到抖动转换引起的。噪声到抖动转换会引发串扰EMI (电磁干扰)、随机性噪声问题。

信号完整性分析集中在发射机、基准时钟、通道和接收机的BER (误码率)性能上。功率完整性分析集中在PDN提供恒压电源轨道和低阻抗回路的能力上。信号完整性和功率完整性有着广泛的相关性。PDN可能会导致噪声和抖动。电路设计和各种元器件,如芯片封装、引脚、轨迹、通路、连接器,都会影响PDN的阻抗,进而影响提供的功率质量。

调试信号完整性问题要先从眼图开始

硬件调试可能要先从眼图分析开始。眼图由相对于时钟的多个重叠的波形组成,如图1示。交点的水平宽度表示抖动,眼图顶部和底部的垂直宽度表示噪声眼图张开很宽,则对应BER低。执行模板测试是测量信号质量的一种简便方式。

某些标准指定了一个模板,可以简单地评估被测器件上的信号完整性。在MSO6B上,可以从基于标准的模板列表中选择模板,也可以以自定义的方式建立模板。遗憾的是,通过模板测试并不能保证系统在允许的最大BER (一般来说BER ≤ 1E-12)下工作。

图1. 眼图,顶部是模板测试,底部是对应的波形。

抖动分析

不管我们是否通过模板测试,如果信号完整性仍存在问题,那么我们就要执行抖动分析图2把抖动分成不同的成分和子成分,图3显示了抖动摘要测量,从左上开始顺时针方向包括浴缸图眼图TIE频谱和直方图、抖动测量结果和波形。

划分抖动时,首先要把TIE分布分成随机性成分和确定性成分,也就是RJ (机性抖动)和DJ (确定性抖动)DJ进一步划分成与数据中的位序列有关的抖动—DDJ (数据相关抖动)以及与其无关的抖动如PJ (周期性抖动)

如果眼图交点分布,那么表明抖动是随机性的。如果眼图表现为由许多近乎不同的线组成,那么表明眼图是DDJ,可能源于信号路径中的阻抗不匹配,但眼图分析在查找眼图闭合根本原因时几乎没有什么帮助。在配备选配的高级抖动分析(DJA)包时,MSO6B可以测量多种抖动类型,找到硬件漏洞,包括TIERJDJDDJPJTJ (总抖动)EH (眼高)EW (眼宽)眼高,眼低。表1列出了不同的抖动类型及导致抖动的原因实例。

图2. 把抖动划分成不同的成分

图3. 抖动摘要截屏

1. MSO6B上执行的抖动测量及常见原因实例。

时钟上的随机性抖动和周期性抖动

时钟设定发射机中的位跳变定时及接收机中的分片器定时。分布式时钟为相关组件提供了一个常用的定时基准,可以在示波器上直观观察分布式时钟。

在嵌入式时钟系统中,我们不能直接观测时钟信号。振荡器集成在发射机芯片中,接收机从数据中恢复时钟信号。CR(时钟恢复)电路使用PLL(锁相环)、DLL(延迟锁定环路)或类似技术从数据跳变中提取数据速率时钟。嵌入式时钟较分布式时钟有多种优势:第一,它们不要求额外的轨迹完成分布;第二,它们会过滤低频抖动。

时钟噪声作为随机性抖动和/或周期性抖动传播到信号上。如果数据速率时钟上的随机性抖动太高,那么时钟噪可能会引发问题。尽管相噪在时钟上不可避免,但如果观察到有大量的周期性抖动,则表明出现了问题。

分析分布式时钟上的抖动

由于分布式时钟系统中的示波器探头可以接入时钟,所以我们可以在MSO6B的Spectrum View频谱视图中分析时钟。谐振应该锐利、窄,没有谐波散信号。所有谐振都有一些近载波相噪,也就是随机性抖动的来源,但如果谐振宽呈块状,并且白噪声高,那么这种谐振则是由于电子器件有噪声、电阻器件或电子器件过热引起的。散信号会引起周期性抖动,可能是由于振动和EMI引起的,其可能来自PDN。

图4所示的时钟频谱和波形拥有干净锐利的谐振,但有许多杂散信号,约比谐振低50dB,在时域中会看到其影响。杂散信号在数据信号中可能会导致周期性抖动,但借助手边的杂散信号频率,我们通常能够找到问题,只需检查系统设计中的振荡器或开关电路是否会在这些频率产生EMI辐射。

图4. 时钟谱(顶部)和时钟信号(底部)

分析嵌入式时钟上的抖动

在大多数情况下,嵌入式时钟系统中的发射机和接收机都不能通过引脚接入基准时钟或恢复的时钟,但我们仍能分析它。为了把时钟与系统的其他方面分开,我们可以分析重复的测试码型:固定数量的0,后面跟着相同数量的1,如01010交替码型的优点是可以去除与位序列有关的抖动,也就是DDJ (数据相关抖动)

从数据中恢复时钟,使得接收机能够追踪低频抖动。低于CR带宽的抖动会同时出现在数据和时钟上,确定分片器样点位置。在分片器的定时拥有的抖动幅度和相位与信号相同时,该抖动不会导致错误。

另一方面,高于CR带宽的频率上的抖动可能会导致错误。CR带宽由标准指定,其通常由黄金PLL设置(fd/1667)为分析相关抖动频率,示波器必须捕获足够的时间,包含时钟的最低频率成分。MSO6B在软件中仿真时钟恢复,可以自行配置,也可以从标准指定的PLL列表中选择。

功率完整性问题

图5显示了低的和不同的时钟恢复方式的影响,顶部是恒定时钟CR,底部是二类PLL,从左到右是TIE频谱眼图和波形。周期性抖动在频谱中显示为杂散信号,随机性抖动显示为噪底。

图5. TIE频谱眼图波形顶部是恒定时钟CR,底部是二类PLL。

在图6顶行中,恒定时钟频率的抖动幅度和相位与数据抖动差异很大。结果是眼图和波形的信号完整性差,导致高BER。在底部,二类PLL恢复的时钟的低频抖动与数据相同,在CR带宽内的频率上有效过滤了随机性抖动和周期性抖动。结果,眼图和波形拥有良好的信号完整性和低BER。即使是二类PLL的时钟,TIE频谱中的杂散信号也表明存在周期性抖动。再次对比手边的杂散信号频率,我们可以检查系统设计中是否有任何器件在这些频率上有EMI辐射,从而找到问题。

遗憾的是,解决周期性抖动问题,通常要远比在电路中找到对应的振荡器复杂。没有明显的周期性抖动来源时,我们必须分析系统的功率完整性。电源轨道纹波经常会导致周期性抖动,有时还会导致随机性抖动。

抖动和配电网络

PDN的工作是保持恒压及为每个有源器件提供足够的电流。它影响着每个要素的性能,不管是有源还是无源。PDN包括整个系统,而不只是VRM (稳压器模块)和内部芯片配电,而是包括每个互连、轨迹、通路、连接器、电容器、封装、引脚和球栅。其性能取决于SERDES特点及系统整体有效的串联阻抗ESRESC和ESL (有效串联电阻、电容和电感)

纹波对随机性抖动/周期性抖动的影响

电源轨道噪声通常称为纹波,一般在几毫伏。在几GHz频率的电源轨道上准确测量几mV噪声,要求使用高DC阻抗的高带宽探头,其在高频下作为50 Ω传输线操作。TPR1000和TPR4000电源轨道探头就是专为这一目的设计的。在选配6系列B MSO数字功率管理(6-DPM)分析包后,您可以在多条电源轨迹上自动进行功率分析,该分析包可以方便地进行关键抖动测量(TIE, RJ, DJ, PJ)

开关式电源调节电源轨道和回路(“地面”)之间的电压,在低耗散开关状态之间连续切换,通过改变开/关占空比,实现恒压。通过避免高耗散状态,它们浪费的功率要远远低于线性电源。遗憾的是,驱动开关单元的开/关脉宽模式可能会感应“开关噪声”,导致周期性抖动。

开关以固定频率发生,应记录在VRM产品技术资料中。如图6左上方所示,如果纹波频谱及紧下方的TIE频谱在开关频率上都有杂散信号,那么我们知道其来源,可以处理设计。注意图6中红色标记处的大的重叠杂散信号。TIE频谱右面的TIE直方图有签名正弦曲线抖动分布 (马蹄铁形)在一个频率上有周期性抖动。

图6. 左上方Spectrum View频谱视图中的电源轨道纹波

电源可能会引入随机性噪声,导致随机性抖动。电源轨道随机性噪声在图7表现为左上方Spectrum View频谱视图的底。在这个实例中,功率纹波引起的随机性噪声很低,随机性抖动很小,约为0.84 ps

周期性抖动和地面弹跳

在逻辑跳变过程中,发射机和接收机为PDN提供电流,或从PDN接收电流。当多个信号在不同电平之间同时切换时,它们可能会沉积电荷或从电源轨道和/或地平面中移除大量的电荷。短期引入电荷密度会改变本应在导体中作为公共接地的电压。得到的电压变化称为地面弹跳,也可以称为同开关噪声(SSN)

先阐明几点:第一,这里所说的“地面”,指的是回路希望的公共基准电压,其通常定义为0 V第二,“同时”指的是在上升/下降时间重叠时,在这个时间间隔内多个元器件同时提供或接收电荷。

SSN在时域中看上去是随机的,但在域中看上去不是随机的。数据信号由许多频率成分组成,包括基础频率或内奎斯特频率,可能多达两个更高谐波,外加来自连续的完全相同的位的子谐波。同时开关可能发生在任何频率上。因此,SSN是周期性噪声,有许多低幅度杂散信号,可能会导致周期性抖动。为了确认周期性抖动是由SSN导致的,对比图7左上方的电源轨道频谱与紧下方的TIE频谱。在两个频谱中,高幅度杂散信号都出现在相同的频率上,表明周期性抖动主要源于SSN。

图7. (a)电源轨道纹波频谱和 (b) TIE/抖动频谱。

信号完整性和功率完整性是一个反馈回路。网络中的每个要素、每条轨迹、通路、连接器、引脚、封装等,都会影响PDN阻抗和每条通道的阻抗,每个有源器件都会改变电源轨道和地平面的电压。眼图可能告诉我们与信号完整性有关的许多东西,但几乎不能帮助我们确定具体问题。通过分析TIE分布,我们可以把抖动分成不同的成分,了解问题出在哪儿。随机性抖动高,通常意味着时钟有噪声,但也表明电源有随机性噪声

周期性抖动可能表明时钟有问题,电源有开关噪声,或存在地面弹跳/SSN对比电源轨道纹波频谱与TIE频谱,可以分两步隔离问题。TIE频谱中有杂散信号,但在电源轨道频谱中没有任何对应的杂散信号,表示时钟有问题。在两个频谱的相同频率上有一个或两个杂散信号,表明存在电源开关噪声。两个频谱都有大量的杂散信号,表明SSN有问题。不管是哪种情况,进行抖动和功率综合分析都能隔离很多手的问题。

信号完整性和功率完整性通常被视为不同的两个学科,只有同时了解这两者,才能找到与高抖动有关的问题。MSO6B提供了必要的工具,在简便易用的触摸屏环境中把这两个学科结合在一起。

关于泰克科技

泰克公司总部位于美国俄勒冈州毕佛顿市,致力提供创新、精确、操作简便的测试、测量和监测解决方案,解决各种问题,释放洞察力,推动创新能力。70多年来,泰克一直走在数字时代前沿。欢迎加入我们的创新之旅,敬请登录:tek.com.cn

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近期,由晶澳供货全部组件的西班牙首座并网水上漂浮式光伏电站 -- Sierra Brava电站成功并网发电。项目位于埃斯特雷马杜拉地区,规模为1.1MW,选用了晶澳单面组件和双面组件两种组件类型,采用不同安装朝向和倾角,并搭配不同的漂浮系统,以对比同一环境下、不同产品与结构在发电表现、维护成本等方面的区别,对后续漂浮项目有很大的参考和借鉴意义。

与传统地面光伏电站相比,在水面安装漂浮电站可以减少对土地资源的占用,同时水体有助于抑制组件表面温度上升,获得更高的发电量。凭借其显著优势,这一应用方式逐渐受到全球光伏市场的普遍关注。埃斯特雷马杜拉地区省长出席了Sierra Brava电站的启动仪式,以表示当地政府对发展漂浮电站的大力支持。

项目也综合考虑了周围的环境因素,为保护生活在这一地区的保护鸟类茶隼,特地安装了两个漂浮“岛”以及相应的巢箱,以供茶隼筑巢生息。同时,项目也将持续监测这一区域鸟类和鱼群的生存状况,以了解电站运行对周围生物的影响,为后续漂浮式电站的运营维护提供参考。

此外,马来西亚的首座水面漂浮光伏电站 -- 雪兰莪州10MW漂浮光伏项目也于近期成功并网发电。项目选用的晶澳双玻组件,具备优秀的耐候性能,在高温、高湿环境下使用依然保持稳定的发电性能,可以有效保证客户的收益。

晶澳科技董事长兼首席执行官靳保芳表示:“随着清洁能源产业的不断发展,光伏发电的应用领域也更加广阔。漂浮式光伏电站缓解了土地资源限制对光伏布局的影响,与地面光伏电站、屋顶光伏系统等应用方式互补,有广阔的发展空间。晶澳一直致力于高效光伏产品的研发和应用,我们愿意与全球行业同仁加强合作,探索光伏能源的多种开发和利用方式,使新能源的发展惠及更多人。”

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日前,以“我们制造联接”为主题的SENSOR CHINA完美收官,中外传感器企业乘着新基建的东风,踏浪而来,展示各自与产业链交融互动的创新落地成果,出尽风头。今年展会上国际大厂的创新密码和爆款是什么?国民新势力又有何不同往年的惊喜进展?而同期十余场高峰论坛论道热门产业趋势,压力、气体、3D视觉等论坛场场爆满,丰富的产业交流活动轮番开展,短短3天时间,为观众带来了一场思想盛宴,也预见了2020下半年的产业趋势,笔者在此为您做个小结。

 SENSOR CHINA 2020盛况空前 

解读国际展商的创新密码

打造医疗传感创新产品,TE又出新招了

后疫情时代,人们对医疗和健康越来越关注,从而激发了医疗类传感器的市场潜能。TE带来了涵盖智能工业、智能医疗、智能交通等多个应用场景的多品类传感产品解决方案,成为最火爆的展台之一。当然,最为亮点的是展台展示的用于测量“颈动脉”脉搏压力的IntraSense系列传感器,该传感器尺寸为750μmx220μm×75μm,可放入1-French导管,无需进一步密封,具有可选的信号处理单元,具有可选的遮光层,可以屏蔽可见光的干扰。小型化是医疗器械的必然趋势,该产品的小尺寸以及独特应用体现了TE的创新力。

TE的IntraSense系列传感器测量“颈动脉”脉搏的压力图

霍尼韦尔携多款重磅气体传感器硬核亮相

随着人们对环境要求的日益提高,气体传感器的触角延伸到更多的细分领域。霍尼韦尔让观众看到气体传感器的更广阔的应用空间。霍尼韦尔展出的1系列传感器四气两尘环境空气质量传感器、新型丙烯腈、氯乙烯传感器,以高性能和广阔的应用吸睛无数。

霍尼韦尔高性能气体传感器

此外,SENSOR CHINA还得到了压力、气体等多个领域的国际展商“比心”。全球过程自动化领域专家E+H展示了Ceracore高精度数字压力传感器TempC膜片等领先产品。艾知传感器SGX展示了其用于汽车、工业等领域的气体传感器解决方案。福禄克重点展示了精密压力校准、精密电测量产品等全面解决产品方案。威卡重磅推出自动压力校准系统,可用于自动校准压力变送器、压力传感器、指针式压力表等,帮助客户提高效率。

国民传感新势力风头正劲

解锁污染性废弃监测方法,崂应海纳成绩斐然

第一次参展的青岛崂应海纳光电环保集团有限公司作为全国数一数二的固定污染源废气监测模块提供商,携带DOAS、NDIRNDUV气体测量模块亮相SENSOR CHINA

为应对臭氧监测的爆发式的需求,崂应海纳开发了一种国标法的臭氧分析模块,采用非分散紫外方法NDUV方法,开发了满足环境空气臭氧监测要求的臭氧模块,其突出的优势是采用了深紫外LED光源,相对于传统臭氧分析仪的汞灯光源来说,无需预热,开机即可使用,光源的寿命更长,不需要每年更换

崂应海纳臭氧分析模块

纳芯微:车规级LIN总线传感器调理芯片引人注目

SENSOR CHINA吸引了传感器产业链上下游的众多企业前来参展,信号链芯片及其解决方案提供商纳芯微携两款重磅新品亮相。一款是纳芯微“新鲜出炉”的车规级LIN总线接口传感器信号调理芯片NSA(C)9262,这款芯片具有如下优势:

  • 支持压力通道和温度通道同时采样并提供24位ADC分辨率
  • 集成过压和反极性保护电路,支持高达+/-40V瞬时大电压冲击
  • 增强EMC性能,LIN接口支持高达8kV的ESD防护

另外一款是带气嘴DIP8封装的MEMS集成表压传感器NSPGD1,这款产品的压力量程范围是±10kPa,全温域内综合精度可以达到±2%F.S.,特别适用于洗衣机水位测量,支持I2C数字输出,模拟电压输出以及传统水位传感器的频率输出格式,全量程范围内水位精度可达2mm,是传统机械式水位传感器升级换代的理想产品。

纳芯微车规级LIN总线接口传感器信号调理芯片NSA(C)9262(左图)和带气嘴DIP8封装的MEMS集成表压传感器NSPGD1(右图)

多家行业隐形冠军走向台前,亮相SENSOR CHINA

另一家来自齐鲁大地的睿感传感器有限公司(ScioSense)因与全球领先的传感器厂商ams结缘而声名鹊起。ScioSense成立于2019年,是一家专注于MEMS传感器产品的独立运营的合资企业,其中智路资本占股51%,ams占股49%。

睿感展台

在环境及气体检测,ScioSense拥有的核心专利技术数量在全球排名前三,特斯拉、奔驰、宝马、大众、戴森都是他们的核心客户;同时结合本土技术团队的支持,该公司在中国市场深耕,以满足中国车厂及智能楼宇、智能家居等客户的定制化需求。此次参展带来了公司的主要产品系列ENS160、ENS145、ENS21X,面向室内空气净化、车内空气监测、移动设备温度监测应用等。

该公司展台上号称是全球唯一可量产的单芯片气压计ENS220也极其引人注目:基于ScioSense电容式MEMS单芯片(monolithic)专利设计的气压计产品,在保证高性能、超低功耗等要求的同时,芯片尺寸仅1.2mm x 0.9mm,可以为智能终端、可穿戴及无人机等应用节省更多的空间。

光电领域的隐形冠军四方光电也携多款重磅产品参展,其中,四方光电扬尘传感器PM3006在中国传感器与物联网产业联盟组织的首届“SIA感知领航优秀项目征集”活动评选中获得“应用创新优秀项目奖”

国内磁与MEMS运动传感器技术的领先企业微传智能科技(常州)有限公司重磅展示了两款明星产品:2D AMR开关:这款开关不仅超低功耗而且可以实现360°无死角感应,并且具有超高的灵敏度,可以实现超远距离位置检测,可用于:门磁、安防、液位计等领域;AMR角度传感器,基于AMR的独特优势,微传科技角度传感器广泛地应用于伺服电机编码器,可轻松能够达到18分辨率,具有精度高,体积小,成本低等优势

SENSOR CHINA影响力强大,每年都会吸引到新面目加入,今年新老展商同台竞技,群星荟萃,炜盛电子、麦乐克、麦克、西人马、奥松电子等均携新技术参展,为观众奉上了一场传感盛宴。

中国产业格局,东南沿海为首,内地产业区互补

近期,《中国传感器(技术、产业)发展蓝皮书》指出,中国目前形成了以中科院研究所、国家重点实验室、高等院校为核心的研发体系,以传感器国家工程研究中心、企业为主体的产业体系以及以物联网、智能制造、人工智能、消费电子、民生工程等为对象的应用体系。

从地理位置来看,传感器企业主要分布在长三角地区、珠三角地区、东北地区、环渤海地区、中原地区、西北地区,呈现六大集聚区互补与联动的趋势。本次展会吸引了长三角地区的的上海智能传感器产业园、中原地区的郑州智能传感谷、西北地区的西部传感器产业园的代表企业组团参展,展现了各个产业区百花齐放的盛况,充分体现了SENSOR CHINA的产业凝聚力。

长三角、郑州、陕西传感器产业集聚区代表企业组团参展

高峰论坛折射2020创新风向

展会配套丰富多彩的活动,包括十余场高峰论坛,例如“新基建”、“新智联”开启交通新时代产业交流活动暨联盟智联交通专委会成立大会、智联交通对接活动、MEMS先进技术论坛、智慧城市对接活动、环境感知论坛、压力传感器论坛、3D视觉论坛、知识产权及技术交易研讨会、智慧水务大会、医疗技术与应用大会,覆盖产业链上下游及应用市场。还有HOPE专场对接会、传感器投融资大会,丰富的活动匹配展会,全面展示产业趋势,提供精准对接服务,极大地提高了业界的沟通效率。

高峰论坛现场照片

关于SENSOR CHINA

中国(上海)国际传感器技术与应用展览会(SENSOR CHINA于2020年9月23-25日在上海跨国采购会展中心举办,首个面向传感器感知系统与应用解决方案的专业展览会,这场盛会由工业和信息化部和上海市科委作为指导单位,中国传感器与物联网产业联盟(SIA)和上海科技会展有限公司共同主办,国家智能传感器创新中心支持。

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Silanna Semiconductor亚洲卓越中心(ACE)提供完善的区域性客户技术支持

专注开发功率密度技术的领先厂商Silanna Semiconductor宣布在菲律宾启用亚洲卓越中心(ACE),专注服务亚洲客户。Silanna Semiconductor致力于提供优质的功率密度和性能以应对电源管理的各种挑战,协助客户有效节省BoM成本。

Silanna Semiconductor全球销售兼营销副总裁Larry Wasylin表示:“Silanna Semiconductor拥有优质的技术、客户支持、销售、营销和服务团队,对此我们感到非常自豪。Silanna Semiconductor专注实现design-win,持续发展业务并打造良好的客户伙伴关系。我们非常高兴地宣布成立亚洲卓越中心(ACE),针对不断增长的亚洲客户群,我们希望采用更积极的方式开创卓越的区域客户技术支持,提供与非凡的产品标准相匹配的客户服务品质。建立设计中心对拓展亚洲市场尤为重要。新的卓越中心将提供一流的技术和设计支持,为客户带来更多优势。”

Silanna Semiconductor在亚洲市场不断发展,包括近期宣布与益登科技成为合作伙伴,扩大亚洲分销网络,新的亚洲卓越中心将成为客户支持、教育、培训和信息的重要来源。在菲律宾政府的支持下,Silanna Semiconductor预计ACE将会提供更多就业机会,进一步带动该地投资。

益登科技董事长曾禹旖表示:“作为Silanna Semiconductor亚洲区的新代理商,我们的客户受益于新的亚洲卓越中心所提供的更贴近、更高水平的支持服务。由于此中心和亚洲客户在相同时区,能和客户即时沟通互动,更有利于提供客户技术支持。Silanna Semiconductor为亚洲客户所投注的全方位支持令人激赏。”

位于菲律宾帕西格市的亚洲卓越中心已于2020年9月1日开始运营。

关于Silanna

Silanna Semiconductor:功率密度领导者。彻底解决电源管理带来的各种挑战,提供密度和效能出色的产品,为客户有效节省BoM成本。Silanna Semiconductor的DC/DC和AD/DC电源转换器IC利用新的数字和模拟控制和元器件技术,推动旅行适配器、笔记本电脑适配器、电子设备电源、智能计量、计算、照明、工业电源和显示电源的关键创新。Silanna Semiconductor总部位于加利福尼亚圣地亚哥,是一家私有半导体公司,在北美、欧洲、亚洲和澳大利亚设有设计中心和办事处,为客户提供全球化设计支持。

关于益登科技(EDOM Technology)

不仅是元器件代理,更是您的理想解决方案合作伙伴。

益登科技成立于1996年,为亚洲卓越的电子元器件代理商与解决方案供应商,总部设立于台北,并在中国、新加坡、泰国、印度、马来西亚、日本、韩国部署完整而绵密的通路据点,为亚太区以至全球的ODM/OEM客户、原厂提供优质的服务和解决方案。益登科技多年来深耕各项应用领域,引领潮流之先,涵盖的产品应用范围包括便携式/穿戴式产品、有线/无线通信、物联网、汽车、机器人、医疗、工业控制、计算机以及各式各样的电子产品,在光电、数字、模拟、混合信号等领域拥有多年的技术经验,提供全面的服务与方案,可做为原厂、客户、合作伙伴之间沟通的良好桥梁。

更多信息请浏览网站 www.edomtech.com

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作者:Marty RichardsonADI 高级应用工程师

简介

市场对更高带宽和更高数据速率的需求日益增加,系统频率和调制速率要求不断提高。随着曾经用于军事和国防领域的应用进入消费市场,低功耗变得至关重要。在满足这些要求的同时,还需要保证:不会牺牲电气性能或功能。为了满足这些要求,除了改善进信噪比(SNR)、误码率(BER)和用户熟悉的优质服务外,还必须改善本地振荡器(LO)的相位噪声。

新推出的ADF5610是一款集成式锁相环(PLL)和压控振荡器(VCO),充分体现了ADI致力于解决这些问题最终取得的成果。

频率覆盖范围

ADF5610总共覆盖8个倍频,VCO基波频率范围为3.65 GHz7.3 GHz,此频率可反馈给PLL,以最小化相位噪声。单端输出(RFOUT)使基波频率翻倍,可提供7.3 Ghz14.6 GHz频率,而差分输出通过使用1/2/4/8/16/32/64/128分频设置,同时支持57 MHz14.6 GHz全频率范围。

1.ADF5610的功能框图。

ADF5610 VCO架构可实现出色的宽带频率合成器性能,同时保持行业领先的相位噪声性能,在10 GHz 100 kHz偏置时,标称开环相位噪声为–114 dBc/Hz。在仅使用一个无源环路滤波器的情况下,内部状态机就可以使频率建立时间低于40 μs;除非需要更快的建立时间,否则无需使用额外的电路或查找表(LUT)

适合转换器时钟应用的出色PLL性能

虽然ADF5610内部的锁相环(PLL)具有中等品质因数(FOM)–229 dBc/Hz(高电流模式下为–232 dBc/Hz),但考虑到1/f噪声(–129 dBc/Hz)和出色的VCO相位噪声特性,则可以实现低于38 fs1 kHz100 MHz集成限值)的rms抖动。因此,ADF5610非常适合要求严苛的转换器时钟应用。环路滤波器电阻值应保持最小,以在高频率(100 MHz)范围内实现较低的热噪声。为了达到这个性能水平,必须使用超低噪声基准电压源。

2.RMS抖动:8.0 GHz

3.RMS抖动:14.4 GHz

通信和仪器仪表LO

除了很宽的频率覆盖范围、行业领先的相位噪声和极快的锁定时间之外,ADF5610还具有其他特性,因此非常适合无线和仪器仪表应用。在这些应用中,ADF5610一般作为本地振荡器使用。

24位小数分辨率相当不错,与ADF5610的精确频率模式功能配合使用时,有可能实现零(0 Hz)误差频率生成。将ADF5610用作本地振荡器时,因为标称输出功率为5 dBm,所以可以直接通过RFOUT端口驱动有源混频器,这样无需额外的放大电路,可以节省宝贵的电路板空间。采用单端方式使用时,差分分频器(PDIVOUT/NDIVOUT)的标称输出功率为2 dBm,但是,在窄带应用中,可以通过低损耗巴伦或混合耦合器将差分进行组合,以实现1~2dB输出功率的增加。

如今低功耗非常重要,ADF5610在低电流模式、禁用输出分频器时,只消耗低于700 mW的功率,即使在最坏情况(高性能模式,输出分频器设为128分频)下,()其功耗稍高于1 W。即使在低电流模式下,ADF5610的相位噪声性能在同类产品中也处于领先水平,仅增加2 dBc/Hz

ADF5610还具有出色的杂散性能,PFD杂散低至-105 dBc,带内未滤波的整数边界杂散标称值为-45 dBc

小尺寸

ADF5610 PLL/VCO采用7 mm × 7 mm48引脚基板栅格阵列(LGA)封装。工作时只需极少的外部去耦,因此可以使用小型解决方案实现出色性能。为实现最佳性能,建议使用优质低压降(LDO)稳压器,例如ADM7150LT3045/LT3042HMC1060VCO需要5 V电源,其余的电路则使用3.3 V电轨供电。ADF5610可以使用ADIsimPLL™进行仿真,以帮助用户设计实现完整的PLL频率合成器所需的适当外部元件电路。

结论

ADF5610具备行业领先的频率覆盖范围、出色的相位噪声性能、高输出功率、低功耗和小尺寸,因此能够满足新通信和仪器仪表系统的严苛要求。

作者简介

Marty Richardson2014年加入ADI担任微波频率生成部的高级应用工程师。他在射频/微波领域工作已超过35之前曾从事设计和可靠性技术方面的工作。目前,他主要负责锁相环(PLL)、压控振荡器(VCO)和倍频器产品。他是IEEE的高级会员,闲暇时陪伴家人,他喜欢修整家园、打猎、钓鱼和骑山地自行车

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Vicor高压  BCM支持的高级原地悬空通信及监控系统

固定翼无人机可带来高速穿越空域的能力,但它们无法用于需要静止不动的空中飞行的应用,这种飞行对于持续空中监控和通信应用而言尤为重要。

Dragonfly Pictures 公司开创新一代多旋翼无人机

早期对系留无人飞艇的实验暴露出了一个基本挑战,那就是它们在强风条件下,相对而言无法保持静止不动。需要一种新方法,Dragonfly Pictures 公司 (DPI) 开发了一种新型无人机—原地悬空系留无人机。

与每 20 分钟需要更换电池的电池供电多旋翼无人机不同,系留无人机通过一根连接基站的电线接收电源。因此,它们可以在空中停留数小时,甚至几天时间。DPI 的系留多旋翼无人机旨在用于跟踪尾随移动主机平台,包括舰船、船只、卡车以及其它无人驾驶地面交通工具等。

与固定翼无人机相比,它们具有多项优势,包括垂直起降功能。不需要跑道和发射台,也不需要回收设备。与飞艇不同的是,它们还能实现持续、静止不动的定位,即使是在天气不稳定以及风速变化莫测的情况下也是如此。

他们的系留无人机在实际操作条件下进行了广泛的测试,目前已经完全达到美国海军在海洋/海洋环境中用于情报、监控与侦察 (ISR)、通信与视频应用的标准。

克服极限设计挑战

DPI 的军用/工业级无人多旋翼空中继电器 (UMAR) 系留无人机具有防雨、防雪、防尘和防热性能,针对咸水海洋环境进行了专门优化。

UMAR 无人机的独特优势在于:通过系线持续供电,因此它可以在 500 英尺的高空提供长达 400 多个小时的不间断运行时和工作。但系留架构存在重大的设计挑战。电源需要以极高的电压和极低的电流从主舰输送给多旋翼无人机,这有助于使用最细、最轻的系线,反过来又能增加无人机的机动性和机载有效载荷。

UMAR 无人机在 8 10kW 的功率级下工作,功能非常强大,能够在恶劣的海洋风暴条件下保持持续、静止不动的定位。这一挑战通常会因影响主舰定位的汹涌海水/海浪而变得更复杂。因此,无人机需要功率电容和敏捷性,才能加速旋翼提升的速度并即时响应短期或长期爆发的偏航。

在多旋翼无人机中,必须在尽可能最小的轻量级封装外壳中实现高压转换。UMAR 上带的 8 个独立转子需要高级互连的 PCB 电路,因此电源组件层的任何空间节省,都可以重新用于其它增值组件。

DPI 副总裁 Joe Pawelczyk表示:“使用Vicor电源模块,我们已能够降低无人机上所有组件的重量,从而可在携带所需任务载荷的同时,增加飞行高度和气流速度。其他任何公司都无法真正提供Vicor产品的功率密度,所以我们可以通过其组件实现最高水平的机动性、性能和悬停控制。这可增加 DPI 系留无人机的载荷能力、飞行高度和速度。”

UMAR 无人机作为机载 RF 天线部署时,可以将舰船的无线电视线从 8 英里扩展到 30 英里。

针对功率密度而优化的电源架构

为了应对这些艰巨的电源挑战,DPI 正在其 UMAR 中利用Vicor纤薄高电压  BCM® VIA™模块实现高效转换 (98%),从800V 降至 50V 的热损耗仅 2%。高压 BCM 封装小,多种安装方式,对于实现功率密度极高的轻量级机载系统特别珍贵。

8 Vicor高电压 BCM4414 模块并行排列,为 DPI UMAR 8 个独立旋翼提供动力,能够在旋翼之间共享电源,增加冗余。Vicor模块技术极少的高频谐波特性,加上在Vicor高压 BCM 中集成的 EMI 滤波器,帮助最大限度减少了 EMI 噪声,所增加的尺寸和重量都比传统 DC-DC 转换器少。如果不经过滤波,这种噪声可能会影响无人机和主舰之间的 RF 通信,也无法达到 EMI 标准。

Dragonfly Pictures 公司开创新一代多旋翼无人机

8 Vicor高电压 BCM 并行排列,为 DPI UMAR 8 个独立旋翼提供动力,能够在并排的旋翼之间共享电源,增加冗余。

除了目前在美国海军进行的试验性部署外,DPI 技术正在接受许多政府机构、承包商和其他实体的评估,并已显示出在其它应用方面的美好前景,如救灾应急人员以及大面积监控(公共活动、体育场安全等)等。

了解DPI 系留无人机的更多详情。

关于Vicor公司

Vicor公司始终致力于设计、开发、制造和销售基于各种专利技术的模块化电源组件和完整的电源系统。Vicor总部位于马萨诸塞州安多弗,其产品主要销往各大电源系统市场,包括企业与高性能计算、工业设备与自动化、电信及网络基础架构、汽车与交通运输,以及航空航天与国防等。 

www.vicorpower.com

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