Viewpoint 编辑视点 迎接手机支付时代的到来 王丽英 E-mail: [email protected] 前不久，诺基亚透露，其2011年推 给手机用户一系列新的非接触式应用， 支付。而费用的支付也很方便，分预付 出的所有新款智能手机都将支持N F C 例如移动支付、交通和大型活动票务以 费和后付费两种用户，如果是后付费用 （近距离无线通信）技术，而G o o g l e 及直接从手机S I M（用户识别模块）卡 户，消费就像信用卡一样记录到用户的 也宣布将在Android 2.3版支持NFC技 进行数据共享等，从而改善用户的在途 账单；如果是预付费用户，那么可以在 术。据市场调研机构i S u p p l i预估，到 体验。意法半导体也在2008年推出了全 银行A T M上充值，只需要把手机拿到 2014年，全球内建NF C的手机出货量可 集成NFC解决方案ST21NFCA，集成了 ATM的传感器上刷一下就可以充值。 望达到2.201亿部，约占13%，2010年该 实现一个完整的NF C系统所需的全部软 目前 ，我 国的三 大运 营商 都推出 数字为5,260万部,约占4.1%。随着支持 硬件，包括支持NF C超短距离和短距离 了自己的手机支付业务，中国移动推出 NF C的手机的快速增长，手机支付正在 通信标准。 了基于RFID-SIM卡的手机钱包业务， 走入我们的生活。 在手机供应商中，诺基亚率先推出 中国电信与中国银联达成合作，推出了 N F C工作在13.56M H z频率，通信 了NF C手机，其在2009年面向中国市场 翼支付的手机支付业务。但是，相比日 距离一般为几厘米，通常将非接触式通 推出的N F C手机诺基亚6216C l a s s i c首 本，我国的手机支付还处于起步阶段。 信卡（FeliCa、MIFARE或ISO 14443A/ 次将N FC技术集成于手机S IM卡中，优 相信很多购买了带支付功能的手机的人 B卡）、非接触式读取器和点对点通信 点在于可以由运营商捆绑提供服务，当 未必用过这一功能，笔者以为关键问题 等多种功能集成于芯片中。N F C技术最 用户使用手机支付金额可以直接算入话 还是用户体验，就好象当年大家申请信 早由恩智浦半导体与索尼公司在2003年 费，在查询及结算方面更加的简单和便 用卡后，并不经常使用，因为可刷卡购 联合开发完成。利用该技术，消费者只 捷。 物的商场没几个。 需简单地将两个设备相互靠近即可安全 除了工作在13.56M H z频率的N F C 我国是一个手机大国，据统计，目 交换与储存各种信息。另外，N F C还能 技术，手机支付还有采用2.4G H z射频 前手机用户已突破8亿,随着3G的成熟 自动配置和启用无线连接，例如蓝牙或 技术。 渗透、智能终端和移动互联网的普及、 W i-F i，增加设备通信距离，提高数据 仅有 具有 支付能 力的 手机 还不能 电信运营商的大力推广和电子商务的爆 传输速率。N F C的简单、安全特性，使 享受便捷的手机支付，还需要运营商和 发增长，可以预见，手机支付市场未来 它成为手机支付的理想技术。 银行的联合。以手机支付很普遍的日本 发展潜力巨大。前不久，“移动支付跨 作为N F C F o r u m的发起厂商， 为例，在日本，手机就是钱包，大大小 年高层论坛”召开，中国移动、中国电 恩智浦半导体在2009年推出了P N544 小的品牌商店几乎都支持N F C 手机支 信、中国联通和中国银联都在积极推广 NF C控制器，该芯片基于欧洲电信标准 付，即便是街头的自动售货机，也可以 移动支付业务，让我们期待着能早日享 协会(ETSI)制定的最新NFC规范，能带 在传感器上刷一下手机，就能完成购物 受到方便、快捷的手机支付吧。 技术前沿 Outlook 比头发更细微的纳米锂电池 近日，美国S a n d i a国家实验室的 细，该纳米电池还由3m m长的锂钴氧 伸了一倍，而不是像之前的预测那样 Jianyu Huang和他的研究团队声称研 化物阴极以及离子液体电解质组成， 宽度拉伸。这样的发现有助于改善锂 制成功据称世界上最小的锂电池，该 在投射电子显微镜下完成“组装”。 电池设计，防止导致电池寿命缩短的 可充电锂电池是在综合纳米技术中心 研究者最初希望用它来更加深入的了 内部短路现象。 （CINT）的一台投射式电子显微镜下 解锂电池在充电和放电过程中的原子 主持该研究项目的Jianyu Huang 制作成的。 结构变化，从而能够找到如何提高锂 表示，他们开发出的超微型化电池制 该纳米电池的阳极由一跟直径 离子电池的输出电量和能量密度的方 造方法可以激励更多对于显微电池制 100n m，长度10μ m的二氧化锡纳米 法。在研究中他们意外的发现，二氧 造的研究，从而更全面的了解控制电 线构成——仅有人类头发的1/7000粗 化锡纳米线在充电过程中长度几乎拉 池性能和可靠性的机制。基于纳米线 的锂离子电池在充电密度和能效上都 会比现有锂电池有大幅提升，未来可 能让混合动力汽车、笔记本、手机等 锂电池应用产品受益。 研究发现以前未知的纳米锂电池阳极在充电前后的变化 ——Christina D'Airo 微电子所宽带无线局域网芯片研发 取得重大进展 由中科院微电子所专用集成电路 代超高速无线局域网802.11a c技术标 M I M O-O F D M技术的基带处理器， 与系统研究室（二室）宽带通信系统 准开展核心芯片的研发，作为国内最 物理层峰值吞吐率达130M b/s，在此 实验室承担的“新一代宽带无线移动 早涉足802.11n及802.11a c核心芯片 领域积累大量核心知识产权，并已开 通信网”国家科技重大专项，在2010 研发的团队，在2010年度取得显著成 展与知名系统供应商的合作，该成果 年度取得重要进展。由二室宽带通信 果：从无到有的完成了802.11a/b/g/ 为团队开展更高性能的无线局域网数 系统实验室牵头承担的“面向I M T- n全模式基带算法和网络协议栈平台， 模混合S o C的研发和产业化奠定良好 A d v a n c e d等宽带无线通信系统的数 基带传输原型系统，完成包括54M b/ 的技术基础，是我国面向无线通信的 模混合集成电路研发”和联合承担的 s数模混合S o C，802.11n 2X2数模混 高性能基带数模混合集成电路设计领 “超高速无线局域网无线接口关键技 合芯片B C S5730等三款芯片的研制， 域的一大突破。更多信息，请参考 术研究与验证”重大专项课题，围绕 其中2X2基带芯片含4个80MH z/10b i t http://www.ime.ac.cn/。 高速无线局域网802.11a/g/n及下一 ADC,4个80MHz/10bit DAC，支持 ——王丽英 今日电子 · 2011年2月 21 专题特写：测试测量 Features 使用 NI VideoMASTER 和 PXI 创建 无线 HDMI MIMO 数字视频测试系统 Benetel 公司 挑战 Darragh McShane 视频测试占据我们很大一部分业务范 缩视频，数字音频和控制信息，所有 开 发 一 个 制 造 测 试 系 统 围，需要灵活的，适应性强，且全面 的输出都通过HDMI连接器。 （M T S），该系统可根据目前行业 升级的测试系统来支持一部分无线数 标准，测试无线H D M I多输入多输出 字视频流媒体产品。 (MIMO)产品，并消除判断视频传输质 量时的人工介入需求。 解决方案 使 用 N I P X I 该制造测试系统的软件基于 Be ne tel的通用测试平台，是一个基于 我们的应用需要一个制造测试系 NI TestStand和LabVIEW的功能强 统（M T S）来测试传输单元和接收单 大的灵活的软件核，能够对需要多线 元。传输单元基于无线媒体，通过多 程、数据库连接和测试固定装置控制 个无线输出信道和低速率数据输出无 应用程序进行积极的支持。 、 N I 线信道的多输入和多输出配置来进行 该制造测试系统的硬件是基于N I VideoMASTER、NI LabVIEW和NI 调制，并传输下行流高清视频和音频 VideoMASTER的PXI 系统，该硬件 TestStand管理软件，开发一个验证数 内容。 系统由N I P X I-6542数字视频发生器 字视频信号参数的自动化系统，验证范 和逻辑仪模块组成，而且还支持各种 围从信道延迟测量和颜色验证，到同步 模块，例如NI PXI-5122 高速率数字 脉冲定时、噪声谱和非线性测量。 分析仪、N I P X I 射频信号产生器和 NI PXI-8430 串口接口模块。我们通 结果 过高质量的电缆，将信号进行布线， 使用基于NI TestStand软件的通 连接到一对T X(发送)和R X(接收)的保 用软件平台， Benetel公司从根本上将 新项目开发时间缩短了75%，并更加 易于生产高质量、高可靠性的最终产 品。 图1 Benetel控制台 接收单元接收无线高清视频内 容，并且使用产生数据内容传输的上 Benetel公司在射频（RF）和无线 行信道的多个无线数据信道和低速率 设计、测试系统上拥有丰富的经验， 信道的多输入多输出配置对视频内容 我们致力于将高质量、高性能的产品 进行解调，重新产生视频、音频和控 提供给全球各行各业的客户群。数字 制信息。接收单元输出的是数字非压 22 今日电子 · 2011年2月 图2 无线HDMI数字视频测试系统框图 Features 护屏蔽罩，这对于基于单元测试的空 以验证传输中的视频图像质量。 测试无线和其他视频信号的主 中测试是非常必要的。 专题特写：测试测量 使用的LabVIEW内置工具和工具箱进 行结合，可创建高成本效益的系统。 使用制造测试系统可以独立地对 要生产要求是对传输视频和音频的质 T X和R X中的U U T s进行测试。这种 量检验。从以往的经验来看，视频质 并行测试方法形成了Bene tel的生产测 量验证一直是一种主观科学。使用 试策略的核心部分，大大地提高了整 NI VideoMASTER可以客观地量化和 体的吞吐量。使用NI公司的TestStand 测量大量峰值信噪比数字信号参数， 软件中的自动调度功能自动地调度并 大大地提高了实现视频信号质量的信 图3 峰值信噪比测试中使用的测试模式 行测试执行顺序，提高了测试操作效 心，同时保持了较高的吞吐量。 我们还可以从N I 公司的有效售后支 除了视频质量以外，制造测试 持中获益。此外，NI VideoMASTER 系统还可以测量音频质量等参数、 P X I-6542数字视频发生器可轻松与 利用制造测试系统可以分析任 接收信号强度和上行流信息。这些 B e n e t e l通用测试平台进行交互，从 何射频频率上信号分辨率为720i/p和 测试需求充分利用了L a b V I E W和N I 而可以使用专用测试模式，这样我们 1080i/p的各种无线视频信号，包括 T e s t S t a n d软件的串行接口工具和字 就可以开发一个单独的模式，将所 5.8和60G H z。我们为测试系统配置了 符串处理功能，快速可靠地将往返于 有的组件组合在一起，这对任何视 许多功能，从记录序列号，配置和软 UUT的数据进行解析。 频或图像测试应用程序都是非常必 率，减少了测试消耗时间并且增加了 资源利用率。 要的。通过减少测试模式间切换的 件版本到视频和音频测试，例如水平 定时、信道延迟、彩条、K系数、噪 需要，从而降低了所需要的采样数 使用NI公司工具的优势 声谱、失真以及多波群测试。该系统 我们使用一个基于P X I的系统， 量，从整个测试时间来看，N I公司的 还包括对峰值信噪比(P S N R)算法的高 将所有的模块化系统需求集成到一个 Vide oMA STER发生器可以节省大量 速率自动实现，我们还使用该算法作 安装包中。与其他方法相比，将相对 的测试时间。 为图像重构质量的人体感知的近似， 较低的开发预算的P X I驱动与可广泛 上海交大学生勇夺国际机器人实作竞赛亚军 随着机器人投出的篮球在舞台上空划出一道弧线， 根据大赛要求，选手们在基于NI CompactRIO的统一平 不偏不倚地落入篮框，台下600多位来宾爆发出了热烈的 台上设计出一套机械结构，完成篮球传球和排球投篮两 掌声。在刚刚过去的2010 NIDays全球图形化系统设计盛会 项任务。在篮球环节，需要让机器人自行抓取篮球，传 中国站上，来自上海交大的学生向观众展示了他们设计 向指定队员，由队员实现投篮，而在排球环节，则要求 的机器人，令人印象深刻。 更高，不仅需要自行抓取排球，更要求自行运球至指定 2010年10月22日，在由台湾机器人协会主办的的第二 届国际机器人实作竞赛上，由上海交大王景川老师带领的 位置，并由机器人完成投球。 虽然之前从未接触过N I产品，但通过短期培训以及自 四名上海交大自动化系研究生队伍设计的机器人获得了篮 学之后，交大自动化的学生们很快掌握了使用技术和编程 球机器人竞赛的亚军。清华大学年轻的本科参赛选手也凭 技巧，仅用了不到三个月的时间就完成了整个机器人系统 借优秀的成绩获得第五名。同时参加该竞赛的还有台湾大 的设计到实现。其中C o m p a c tR IO作为整个机器人系统的核 学、淡江大学等多所知名学府的机器人代表队。 心，完成机器人从感知、思考到决策执行的全过程。 今日电子 · 2011年2月 23 逻辑分析仪高速采样之光速测量 的特性阻抗和终端电阻不相等，那么一部 1. 引言 光速测量给人感觉是需要很精密特殊 分信号被端接到地端，而信号的剩余部分 的仪器才能够实现，其实不然，使用逻辑 将沿着传输线向驱动器反射回去，反射回 分析仪我们也能测量出来的，当然我们这 去的信号数量由反射系数决定，它被定义 里讨论的不是如何测量光速，而是通过测 为给定节点上的反射电压和入射电压的比 量电信号在导线中的传播延时来体现逻辑 值。反射系数计算如下： 分析仪高速采样在高速信号测量中的应用 图1 信号传输延迟测量方法 启动逻辑分析仪的5G高速采样 2 ，测 (公式2) 价值。本文将以电信号的传播延时及反射 为例做应用分析。 轴电缆的两端，如图1所示。 量结果如图2所示，从测量的结果可得知信 式中ρ为反射系数， Z 0为传输线特 号在1米同轴线中传输延时为4.8ns 3。 性阻抗，Zt是不连续阻抗。 由公式2可知，若Z 0 =Z t ，则阻抗匹 2. 原理分析 2.1 传输线延迟 配（ρ=0）；若Z0 ≠Z t，则阻抗不匹配， 实验和电动力学的理论都证明了以空 极端的情况是负载开路或短路，将会产生 气为绝缘介质的均匀导体，电信号的传输 全反射，开路时是正反射（ρ=+1），短 8 图2 同轴电缆（1米）的传输延时 速度可以接近光速，即3×10 m/S，实际 路时是负反射，（ρ=-1）。被反射的信 应用中由于传输线绝缘介质不同，其传输 号将会返回 驱动端和入射信号叠加 产生 算上200p s（5G H z）的采样误差我 速度相对光速也会慢一些。根据传输线的 V i ρ +V i=(ρ+1)V i的电压，并可能产生另 们可以计算出信号在同轴线中的传输速度 等效电路模型可求得以下关系式： 一次离开驱动端的反射。 为： (公式1) 式中 v——传输线中电信号的传播速 度，单位为m/s； 3. 逻辑分析仪测量应用 在本次案例中，我们将采用广州致 Z —— 传 输 线 的 特 性 阻 抗 ， 单 位 为 远电子有限公司的L A B7504逻辑分析仪 C——传输线的单位长度电容量，单 被测传输线使用A W G30同轴电缆，特性 Ω； 进行测量分析，使用5G高速采样模式。 位为pF/m； 根据公式1我们可以计算出传输线的 理论传输速度为： 阻抗为50Ω，单位电容量为95p F/m。驱 因此我们只需要知道传输线的特性阻 动信号由校准仪产生，信号为幅值2.5V 1 对比测量值和理论值，我们可以发 抗和单位长度电容量（从传输线的数据手 （50Ω）、周期1μ s、上升时间700ps的脉 现结论是一致的。为了进一步验证测量结 册中获取）即可求得传输线中电信号的理 冲信号，脉冲宽度分别为4n s/100n s。测 果我们使用示波器（实时采样率20G）观 论传输速度，从而进行测量验证。 量过程中还使用20G实时采样示波器配合 察信号的波形，探测方法和逻辑分析仪一 2.2 传输线反射 驱动电路和传输线的特性极大地影 验证。 3.1 测量信号的传输延迟 响了信号传输的完整性。当驱动器发射一 裁剪长度为1米的同轴电缆，电缆的 个信号进入传输线时，如果传输线的特性 一端接驱动端（校准仪，驱动信号脉冲宽 阻抗和终端电阻正好相等，那么幅值为V i 度100ns），另一端接50Ω终端电阻，逻辑 的信号将全部被端接到地端。如果传输线 分析仪的测量探头C H0、C H1分别接在同 24 今日电子 · 2011年2月 图3 示波器测量1米同轴线的传输延迟 样，测量结果如图3所示，延时为4.86n s， 那么入射信号和反射信号就不会叠加， 电平分别设置为（C H0）1V和（C H16） 进一步肯定了逻辑分析仪的测量结果。 因此相邻脉冲间的延迟即为2倍传输线延 3V，测量结果为9.6n s（传输延时4.8n s） 随后又裁剪了一段较长的同轴线（经 迟；使用该方法测量时只需一个测量探 如图8所示。随后我们观察一下信号的模拟 实际测量长度为17.89米）进行测试，按同 头，但需要预先估计传输延迟以便产生合 波形，如图9所示，测量结果为9.8n s（传 上方法进行测量，逻辑分析仪的测量结果 适的驱动信号，同时还要考虑反射信号的 输延时4.9n s），叠加后的信号幅值也为 为86ns，如图4所示。 传输衰减合理设置门限电平（测量中设置 2Vi。显然测量结果也是正确的。 0.6V）。 图4 信号反射测量方法 根据前面的测量结果进行计算可求出 传输线的长度应该为： 图6 全反射非混叠测量结果 图8 全反射混叠波形 为了更直观的了解信号全反射非混叠 的情况，我们先用示波器观察一下，如图 4. 总结 可以看出通过逻辑分析仪测量计算出 6所示，测量结果显示脉冲延迟为9.78n s 本文以测量信号的传播延迟及反射 来的传输线长度和实际测量结果几乎是一 （传输延时4.89n s）。随后使用逻辑分析 做应用分析，借此介绍逻辑分析仪高速采 致的。 仪进行测量，测量结果为9.8ns（传输延时 样的应用。实际应用中，由于测量高速信 4.9ns）如图7所示。 号时影响的因素很多，而逻辑分析仪只能 3.2 测量信号的反射 为更明显地观察信号的反射情况， 测量时故意将终端电阻开路，制造正全反 对比前面传输延迟的测量数据，测量 结果基本一致。 射情况。理论上信号经反射并和入射信号 3.2.2 混叠测量 混叠其幅值应为2V i。逻辑分析仪两个不 测量时产生的驱动信号脉冲宽度大于 同端口（门限电平独立可调）的探头C H0 2倍的传输线延迟（测量中使用100n s）， 和C H16都接在传输线的入射端，如图5所 入射信号和反射信号将会进行叠加，产生 示。测量方式有两种，下面分别介绍，测 跃变，因此两测量探头可以设置不同的门 量时使用的都是1米的同轴电缆。 限电平来测量；使用该方法测量时需要两 测量逻辑信号，因此需要进行多次测量分 析、实践才 能更达到较为理想的测 量效 果。 1 校准仪与被测传输线之间有一段50Ω同 轴转接线，信号在进入被测传输线时已 有所衰减，幅值约为2V。 2 信号传输衰减会导致上升、下降时间变 长，测量时逻辑分析仪的门限电平应 该设置低（上升沿测量）/高（下降沿 个门限电平独立可调的探头，而且对信号 测量）一些，使测量结果更准确。 的幅值（传输衰减及反射叠加）需要一定 的估算。测量时逻辑分析仪两探头的门限 3 为使测量结果再精确，本测量值为多次 测量均值，下同。 图5 全反射非混叠波形 公司地址：广州市天河区车陂路黄洲工业区3栋2楼 3.2.1 非混叠测量 电 测量时产生的驱动信号脉冲宽度小 于2倍的传输线延迟（测量中使用4n s）， 图7 全反射混叠测量结果 话：(020)22644372 22644249 技术支持：(020)22644375 28872624 电子邮箱：[email protected] 今日电子 · 2011年2月 25 专题特写：电源 Features 便携式医疗应用的电源管理解决方案 ADI公司 Ken Marasco 在医师办公室或医院内外诊断健 求硬件长时间工作，而另一些应用则 源管理软件。只有充分利用所有这些 康问题的便携式医疗设备迅速增多。 要求较短的工作时间和较长的待机时 因素降低电池消耗，才能使电池寿命 在将病人送往医院之前，便携式医疗 间。虽然终端应用千差万别，但大多 达到最长。大多数高性能便携式系统 保健设备可帮助医疗专业人士监控生 数便携式系统都可以简化为一系列核 采用3.6V标称输出的锂离子充电电池 命体征、恢复心脏跳动、利用超声检 心功能：传感器采集数据，微处理器 供电。 查体内状况。便携式医疗的目标是提 （带专用软件）分析数据，存储器存 便携式系统包含多个集成电路， 供易于使用、可互操作并具有诊断价 储软件和数据，以及数据连接用于访 各集成电路都有自己的优化半导体工 值的家庭医疗保健设备，以便将相关 问结果。图1显示了一个带键盘和显示 艺和工作电压要求。便携式应用的I C 费用纳入医疗保险范围。这样就避免 器的典型手持式便携系统。当连接市 采用比电池更低的工作电压，因此需 了医院出诊，降低了医疗成本。病人 电时，便携式系统必须能够发挥最大 要使用降压调节器。当今最常用的 在家也可以使用便携式医疗设备来监 处理能力，同时不会产生过多热量； 调节器是低压差(L D O)和降压型开关 控血压、肺活量、血糖水平，以及记 当保持便携状态时，电池使用时间必 调节器，如图2所示。L D O由基准电 录心脏事件。许多此类便携式医疗设 须最大化。电池最长使用时间，即便 压源、误差放大器、分压器和传输管 备都带 有U S B或 无线数据连 接，允 携式设备在需要充电或更换电池前所 （pass transistor）组成。低压差调节 许医疗专业人员在医院和在家不间断 能工作的时间，取决于电源系统因 器只需使用两个外部电容就能用较高 地监控病人状况。同时，C o n t i n u a 素，如电池容量、电源系统效率和电 直流电压产生较低直流电压，十分简 Alliance正在制定基于USB、Zigbee和 蓝牙标准的互通协议，这将加速上述 通信接口的采用。对于采用电池供电 的便携式医疗设备，提高计算能力、 减小尺寸和延长运行时间的要求使得 电源系统设计极具挑战性。电源系统 对电池大小、运行时间、待机时间、 物料(BOM)成本和可靠性均有影响。 便携式医疗系统所涵盖的应用极 其广泛，包括血压监控、血糖仪、脉 搏血氧仪和超声应用等。一些应用要 26 今日电子 · 2011年2月 图1 典型手持医疗系统 Features 专题特写：电源 便。不过，当V i n远高于V o u t时，L D O 效率低下，这是因为未输送到负载的 功率会以热量形式损失。L D O效率约 为(V o/V i n)×100%。L D O无法储存大 量未使用的能量，因此未输送到负载 的功率以热量形式在L D O内部耗散。 例如，连接到3.6V电池的2.6V L D O 的效率为72%。此外，当要求L D O最 大程度地省电时，必须检查其静态电 流和使能功能。当系统处于正常工作 模式与休眠模式之间的空闲模式时， 低静态电流(I q)可以减少系统的功耗， 从而提高系统的自主性。使能输入引 脚允许L D O关断，使休眠模式下的功 耗不到1μ A，从而延长电池使用时 间。例如，ADP150就是一款出色的低 静态电流LDO。 图2 LDO和降压转换器的功能框图 为了提高效率并降低工作温度，应 器。降低处理器速度可以降低功耗， 当电源电压比工作电压高得多 当用A D P2108等降 压转换器取代 延长电池运行时间，但软件性能会下 时，开关D C/D C转换器是更好的选 L D O 。降压转换 器能将能量 储存在 降。系统架构师可以通过选择最适合 择，它能够实现更高的效率，因为在 电感的磁场中，因而效率更高。使用 应用的处理器速度来提高系统效率。 TM 将一个直流电压转换为另一个直流电 ADIsimPower 可知，在相同条件下 便携式系统的另一种省电方法是关断 压时，它能够将能量临时储存在电感 A D P2108的效率为80%，比L D O提高 不用的子系统，如微处理器、显示器 的磁场中，然后释放给负载。便携式 47%。设计工程师会发现，A D P2108 背光、数据端口和处于测量间隙的 开关调节器以500k H z～3M H z的频率 尺寸较小，仅使用两个去耦电容和一 传感器，使用调节器的使能输入或 工作。D C/D C开关转换器有多种拓 个1μ H芯片电感，几乎可以直接取代 A D P190/A D P195等负载开关来隔离 扑结构。内置开关元件的同步降压型 L D O。选择降压转换器时需要考虑的 电池，如图1所示。 调节器用于输出电压远低于输入电压 其他省电特性包括：低静态电流、使 设计便携式电源系统时，并不存 的场合，在便携式系统中最为常用。 能功能以及负载电流较小情况下的省 在万用的解决方案。延长电池使用时 用降压调节器替换L D O可以提高系统 电模式。 间的方法有许多种，某种方法可能优 效率。 例如，当利 用L D O将 系统电 为使电池使用时间达到最长， 于其他方法。本文所述的技术同时适 压从3.6V降至1.2V，为负载电流为 除了优化便携式系统硬件效率以外， 用于便携式和市电供电的医疗设备， 300 mA的微处理器内核供电时，LDO 还必须优化电源管理软件。运行复杂 能够提高系统效率，降低内部温度和 效率约为1.2V/3.6V×100%=33%， 的专用软件对计算能力提出了更高要 运行成本。 67%的输入功率以热量形式损失。 求，需要使用高耗电量的高速微处理 今日电子 · 2011年2月 27 专题特写：电源 Features 电源模块的电磁干扰设计 美国国家半导体Don Rhodes 电源设计中即使是普通的直流到 接触到与它相关的工作，说不定什么 电流的过渡相对较慢，所以可以应用 直流开关转换器的设计都会出现一系 时候就必须设计一个电源转换器。本 H e n r y O t t经典著作《电子系统中的 列问题，尤其在高功率电源设计中更 文中我们将考虑与低电磁干扰设计相 噪声降低技术》中的公式1 。我们发 是如此。除功能性考虑以外，工程师 关的两种常见的折中方案；热性能、 现，对于一个类似的波形，其上升和 必须保证设计的鲁棒性，以符合成本 电磁干扰以及与P C B布局和电磁干扰 下降时间会直接影响谐波振幅或傅里 目标要求以及热性能和空间限制，当 相关的方案尺寸等。文中我们将使用 叶系数（In）。 然同时还要保证设计的进度。另外， 一个简单的降压转换器做例子，如图1 出于产品规范和系统性能的考虑，电 所示。 I n=2I d S i n(n π d)/n π d ×Sin(nπtr/T)/nπtr/T (1) 源产生的电磁干扰（E M I）必须足够 在频域内测量辐射和传导电磁干 其中，n是谐波级次，T是周期，I 低。不过，电源的电磁干扰水平却是 扰，这就是对已知波形做傅里叶级数 是波形的峰值电流强度，d是占空比， 设计中最难精确预计的项目。有些人 展开，本文中我们着重考虑辐射电磁 而tr是tr或tf的最小值。 甚至认为这简直是不可能的，设计人 干扰性能。在同步降压转换器中，引 员能做的最多就是在设计中进行充分 起电磁干扰的主要开关波形是由Q1和 考虑，尤其在布局时。 Q2 产 生的 ，也就 是每 个场 效应 管在 尽管本文所讨论的原理适用于广 其各自导通周期内从漏极到源极的电 泛的电源设计，但我们在此只关注直 流d i／d t。图2所示的电流波形（Q1 o n 流到直流的转换器，因为它的应用相 和Q2 o n ）不是很规则的梯形，但是我 当广泛，几乎每一位硬件工程师都会 们的操作自由度也就更大，因为导体 图2 Q1和Q2的波形 在实际应用中，极有可能会同时 遇到奇次和偶次谐波发射。如果只产 生奇次谐波，那么波形的占空比必须 精确为50%。而实际情况中极少有这 样的占空比精度。 图1 普通的降压转换器 28 今日电子 · 2011年2月 谐波系列的电磁干扰幅度受Q1和 Features 专题特写：电源 Q2的通断影响。在测量漏源电压V D S 大。回到之前的降压稳压器例子上， 为输入电容器，然后在Q1导通期间流 的上升时间t r和下降时间t f，或流经Q1 该例中有两个回路节点（如图4和图5 向Q1，再通过L1进入输出电容器，最 和Q2的电流上升率d i／d t时，可以很 所示），它们的尺寸会直接影响到电 后返回输入电容器中。 明显看到这一点。这也表示，我们可 磁干扰水平。 当Q1关断、Q2导通时，就形成了 以很简单地通过减缓Q1或Q2的通断速 O t t关于不同模式电磁干扰水平的 第二个回路。之后存储在L1内的能量 度来降低电磁干扰水平。事实正是如 公式（2）示意了回路面积对电路电磁 流经输出电容器和Q2，如图5所示。 此，延长开关时间的确对频率高于f=1 干扰水平产生的直接线性影响。 这些回路面积控制对于降低电磁干扰 -16 2 ／π t r的谐波有很大影响。不过，此 E=263×10 (f AI)(1/r) (2) 是很重要的，在P C B走线布线时就要 时必须在增加散热和降低损耗间进行 辐射场正比于下列参数：涉及的 预先考虑清器件的布局问题。当然， 折中。尽管如此，对这些参数加以控 谐波频率（f，单位H z）、回路面积 回路面积能做到多小也是有实际限制 2 制仍是一个好方法，它有助于在电磁 （A，单位m ）、电流（I）和测量距 干扰和热性能间取得平衡。具体可以 离（r，单位m）。 的。 从公式2 可以看出，减小开关节 通过增加一个小阻值电阻（通常小于 此概念可以推广到所有利用梯形 点的回路面积会有效降低电磁干扰水 5Ω）实现，该电阻与Q1和Q2的栅极 波形进行电路设计的场合，不过本文 平。如果回路面积减小为原来的3倍， 串联即可控制t r和t f，你也可以给栅极 仅讨论电源设计。参考图4中的交流模 电磁干扰会降低9.5d B，如果减小为 电阻串联一个“关断二极管”来独立 型，研究其回路电流流动情况：起点 原来的10倍，则会降低20 d B。设计 控制过渡时间tr或tf（见图3）。这其实 是一个迭代过程，甚至连经验最丰富 的电源设计人员都使用这种方法。我 们的最终目标是通过放慢晶体管的通 断速度，使电磁干扰降低至可接受的 水平，同时保证其温度足够低以确保 稳定性。 图4 降压稳压器模型1 图3 用关联二极管来控制过渡时间 开关节点的物理回路面积对于控 制电磁干扰也非常重要。通常，出于 P C B面积的考虑，设计者都希望结构 越紧凑越好，但是许多设计人员并不 知道哪部分布局对电磁干扰的影响最 图5 降压稳压器模型2 今日电子 · 2011年2月 29 专题特写：电源 Features 时，最好从最小化图4和图5所示的两 问题。这里有一个含有集成镇流器的 以减少电磁干扰，但其引起的热效应 个回路节点的回路面积着手，细致考 离线式开关的设计例子：设计人员希 也随之成为重要的问题。有一种控制 虑器件的布局问题，同时注意铜线连 望降低最终功率级中的电磁干扰。我 电磁干扰的方法是用全集成电源模块 接问题。尽量避免同时使用P C B的两 只是简单地将高频输出电容器移动到 代替传统的直流到直流转换器。电源 面，因为通孔会使电感显著增高，进 更靠近输出级的位置，其回路面积就 模块是含有全集成功率晶体管和电感 而带来其他问题。 大约只剩原来的一半，而电磁干扰就 的开关稳压器，它和线性稳压器一样 恰当放置高频输入和输出电容 降低了约6d B。而这位设计者显然不 可以很轻松地融入系统设计中。模块 器的重要性常被忽略。若干年以前， 太懂得其中的道理，他称那个电容为 开关节点的回路面积远小于相似尺寸 我所在的公司曾把我们的产品设计转 “魔法帽子”，而事实上我们只是减 的稳压器或控制器，电源模块并不 让给国外制造商。结果，我的工作职 小了开关节点的回路面积。 是新生事物，它的面世已经有一段时 责也发生了很大变化，我成了一名顾 还有一点至重要的，新改进的 间了，但是直到现在，由于一系列问 问，帮助电源设计新手解决文中提到 电路产生的问题可能比原先的还要严 题，模块仍无法有效散热，且一经安 的一系列需要权衡的事宜及其他众多 重。换句话说，尽管延长过渡时间可 装后就无法更改。 联发科技首届校园软件大赛成果丰硕，颁奖仪式在北京举行 2010年12月30日，联发科技股份有限公司宣布，由 网络软件应用的丰富性和多样化。V R E3.0应用软件开发 联发科技主办的“联发科技首届校园软件大赛”圆满落 平台提供针对移动终端设备的中间件解决方案，进行功 幕，各个奖项均已名花有主，大赛组委会在北京翠宫饭 能型手机的智能化拓展，为功能手机向智能化发展迈出 了一大步，它可以进行多进程、多任务的系统操作，同 店举行了隆重的颁奖仪式。 华中科技大学M o v e o n团队提交的作品“野蛮人城市 时也可以处理图形。这就使得普通的功能手机用户可以 冒险”最终获得本次大赛一等奖，除了可以领取5万元巨 在不增加成本的前提下，提前享受只有智能手机才能使 额奖金之外，联发科技还会协助将其作品进行商业化运 用的移动互联网应用带来的体验。这正是联发科技一直 作。二等奖由来自清华大学的无名团队的气球游戏和来 以来秉承的愿景：提升及丰富大众生活。 自浙江大学的I n n o团队的手机问卷调查平台获得。除此之 本届大赛的参赛作品，非常契合V R E3.0平台的优势 外，一、二等奖的所有获奖同学还将得到前往中国台湾 和大赛初衷，充分展现了同学们丰富的想象力和创意思 观光和参观联发科技公司总部的礼遇，亲身感受中国台 维，呈现出多元化、贴近生活等特点，作品呈现也越来 湾的魅力，零距离的接触全球顶尖的高科技公司。 越有趣且多变。 本次大赛以联发科技的V R E3.0软件平台为设计基 础，充分发挥学生的创新思维能力，拓展在手机平台上 获奖队伍与作品名单见大赛官网：h t t p://w w w. mediatek.com/cn/campus 东方集成仪器租赁特惠新老用户 30 为了 满足广大 客户春 节前订 单生产高 峰的测 试需 东方 集成的租 赁解决 方案可 以有效地 加快客 户研 求，北京东方中科集成科技股份有限公司近期组织了一 发速度、大幅节约企业成本、降低企业进入市场的门槛 批仪器货源，以优惠的租赁价格提供给广大新老用户。 以及规避科研管理的技术风险，同时协助客户控制庞大 这些仪器包括AGILENT N5182A MXG矢量信号发生器（含LTE 的固定资产投资，减少财务现金流投入，不仅可为客户 选件）、AGILENT N9020A MXA信号分析仪（含LTE选件）、 提供迅速、容易准确地完成测试工作的先进设备，还可 AGILENT N9010A EXA信号分析仪、AGILENT N5230A PNA-L网 以有效地满足突如其来的产能高峰，在不必投入大量资 络分析仪等。凡是租赁以上四种型号仪器的客户均可获 金、占用人力物 力的条件下，将第三方的服务 为我所 得年度精美礼品，详情请咨询4006505566。 用，及时应对千变万化的市场需求，创造更大的回报。 今日电子 · 2011年2月 专题特写：电池 Features 高能量锂电池物超所值 Tadiran电池公司 SOL JACOBS 认识到电池技术的局限将最终导 在固态和环境温度下呈惰性，且不导 定是体积相对较大的，需要采用保温 致新产品开发的瓶颈，美国国防部最 电。这种电池由爆竹激活，后者会 层来保持热量以便激活的电解质能够 近确认了对新一代高能量、长寿命电 带来烟火充电，导致电解质在400～ 保持融解，并保护周围零件不受热损 池的迫切需求。通过对理想电源管理 700℃的温度范围内继续融化，从而使 伤。热电池是专门为一次性应用而设 解决方案的研究，Tadiran公司的科学 电池达到最佳的导电性。一旦激活， 计的。 家开发出了T L M系列电池，这是一系 热电池就会在相对较短的时间内释放 列高能量的锂金属氧化物电池，目前 出高速率的电能，提供从几瓦到几千 使用在各种各样的军事和航空航天应 瓦的连续电流，电流的大小取决于电 用之中。这种新一代的高能量锂电池 池的大小和化学机制。 银锌电池 银锌电池的设计更复杂，制造成 本更高，需要燃气发生器、管状电解 因其性能属性而引起了军事/航空航天 质贮存器、歧管、电池块、排气口和 设计工程师们的极大兴趣，比如超长 加热系统。因此，银锌电池需要更长 的贮存期、高速率电能、瞬间激活以 的生产交付周期，而且因为它的能量 及在极限环境条件下较高的生存性。 密度低（260W h/L），所以会带来性 下面将简要描述在军事/航空航天 能限制。 应用中常用的电池化学机制。 旋转激活电池 贮备电池和热电池 图1 锂金属氧化物电池的内部视图 旋转激活电池通常用于引信和 贮备电池包含了范围很广的化 热电池提供了某些优势，包括耐 某些船舶应用，它将电解质存储在小 学物质，包括铅酸、银-锌和锂亚硫 久性、安全性、可靠性和较长的贮存 瓶或囊状物中，当自动推进武器启动 酰氯。在所有贮备电池中，电解质与 期。不过，这种类型的电池也具有固 后，小瓶或囊状物被割开，旋转外壳 其他有效成分分开存储并保持着其惰 有的局限性，因为贮备/热电池不能在 的离心力会将电解质分散到整个电池 性，直到有烟火装置被用于启动化学 电池未完全耗尽的情况下进行测试， 组中。旋转激活电池是专门为一次性 反应。 而且电池的激活要推迟到化学反应开 应用而设计的。 热电池是最受欢迎的贮备电池 类型，它使用金属盐电解质，而后者 始的时刻。 另一项主要缺点是，热电池一 使用锂亚硫酰氯化学物质生产的 旋转激活电池现在被用于给子雷和通 今日电子 · 2011年2月 31 专题特写：电池 Features 信干扰机供电，后者采用配备有降落 电池的使用寿命有限，而能量密度则 能量电池也可以很容易地配置成电池 伞的炮弹来推进以确保软着陆。 不到锂亚硫酰氯电池的一半。在那些 组，以满足客户的特定需求；因为它 需要连续数小时的高速率电能的应用 们使用COTS部件，所以产品设计和生 中，LiSO2电池将提供最佳的性能。 产周期都可以实现快速调整，从而节 省大量成本。 可充电军事电池 图2 军事/航空航天电池必须提供高速率 电能、瞬间激活以及在极限环境条件下较 锂金属氧化物电池能提供多达 由于移动的需要，军事应用主要 2W h的电能，具有4V的额定电压， 依赖于一次电池，但可充电电池也被 135～500m A h的放电容量，能够处 部署在各式各样的战场应用之中，比 理5A的连续脉冲和最高15A的大电流 如背负式电台和探测器。使用可充电 脉冲。这些电池采用基于碳的阳极结 电池的缺点包括需要获取电能，并且 构，多金属氧化物阴极，有机电解质 需要合适的充电时间。 和关闭隔离板，以提高安全性。这些 近些年，可充电电池技术取得了 电池还具有极低的自放电，很宽的工 旋转激活电池也被部署在多功能 显著的进展。最早的密封式铅酸可充 作温度范围（40～85℃），其震动、 火炮引信（Multi-Option Fuses for 电电池使用寿命相对较短、容量较低 冲击、温度冲击、盐雾、高度、加速 Artillery，MOFA）应用中，包括105 且重量过于沉重，而新一代的N i C d、 度（50000g n）和旋转（30000r p m） 和1 55 m m的爆 炸式火炮射弹。为寻 N i M H和锂离子电池则提供了更大的 性能遵从美军标810G。这些电池的挤 求一种标准化的解决方案，美国国防 容量、更轻的重量以及更长的工作寿 压、碰撞、针刺、加热、过充电和短 部最近决定使用锂氧化物/卤化物电 命。可充电电池技术继续发展，引入 路性能也遵从U N 1642和I E C 60086 池代替铅酸或热电池，为最新一代的 了适用于低温应用的可充电电池，而 标准，可以作为安全货物来运输。 MO F A供电。如果这些MO F A装置采 LiNiCoAl、LiFePO和LiNiMnCo等化 高能量锂金属氧化物电池不会像 用大功率锂金属氧化物电池供电，而 学物质则提供了更高的能量密度和更 热电池那样在内部产生很高的温度， 不是锂氧化物/卤化物化学机制，就 好的安全性。 因此不需要隔热层，从而显著缩减了 高的生存性 尺寸、重量和成本，特别是与银锌电 可以实现显著的性能优势，包括容量 增大7倍（200m A h和30m A h），电 高能量锂金属氧化物电池 池相比，后者需要爆竹，燃气发生器 和外部加热元件。 流增大超过10倍（达到3.5A，之前为 最近，T a d i r a n推行了T L M军工 325m A），电压将更稳定，而激活速 级高能量锂金属氧化物电池，它使用 与热/贮备电池和旋转激活电池不 度将更快（可以瞬时激活，而之前为 C O T S技术来提供大电流脉冲和高速 同，高能量锂金属氧化物电池支持瞬 100ms的延迟量）。 率电能，而且具有长达20年的保存期 间激活，不需要爆竹或燃气发生器。 限，因为在室温下它每年的自放电 这些电池也可以进行定期测试，以确 速率小于1%。这些电池目前有3种标 保系统准备就绪，从而减少了导弹制 锂二氧化硫（LiSO2）电池几乎仅 准的圆柱形规格（A A尺寸，C R-2 导系统中“哑弹”的数量。这些电池 用于军事/航空航天应用，主要涉及 尺寸和20m m长度），另外A A A尺寸 的电量可以间歇性地获取，所以它们 到移动通信设备和背负式电台。这些 （10mm）的电池也即将问世。这种高 不限于一次性应用。 锂二氧化硫 32 今日电子 · 2011年2月 Features 专题特写：多媒体/娱乐电子 全新 32 位微控制器实现真正的单芯片 DRM 数字音频编解码器 爱特梅尔公司Haakon Skar 随着近几年数字音频产品的爆炸性 速度。另一方面，集成度不高也是问 增长，市场上出现了很多芯片或者芯片 题，许多系统需要3或4个芯片，包括 很明显，理想的解决方案是采用 组来满足更高级的播放器要求。但是有 MPU、SDRAM、NAND闪存和音频编 已经商用的微控制器，同时它应具有一 些进入数字音频市场的产品也存在一些 解码器。要进一步削减芯片的数量已经 个功能足够强大的C P U来解码音频内 陷阱，事情并不是像选取适当的处理器 不现实，因为现代晶圆工艺不允许把这 容，不再需要定制音频解码器。这种方 硬件那样简单。 些技术在同一个硅片上实现。 案具有所有单芯片A S I C的优势，而且 在近几年，一直是单独的音频和多 媒体播放器在占据市场的主体，但是一 完美的音频编解码器 由于没有可能过时的硬件，使平台能够 专用集成电路途径 具有足够高的灵活性来满足消费者需求 些消费者也在试图把他们的便携式媒体 另外也有一些厂商采用单芯片的专 播放器与其家庭或者汽车立体声音响设 用集成电路（A S I C）模式。以往微控 非常明确，哪里有需求，哪里就有 备连接在一起，这也促使一些在家庭或 制器的处理能力只满足解码数字音频内 解决方案。爱特梅尔公司最新发布的32 者汽车立体声音响设备市场的厂商把他 容的部分需求，因此需要在现有微控制 位微控制器A T32U C3A3能够提供所需 们的高保真（HiFi）系统用于数字音频 器中增加一个定制的MP3或者类似的解 要的D S P性能，并支持创新的D M A方 时代。 码器。由于单一IC意味着可以设计一个 案，这意味着可以实现高可预见性的音 更小的电路板，这种途径长期以来被便 频解码器，能够达到高级的音频质量。 采用计算机硬件 方面的改变。 携式音频播放器厂商认为是一个优势方 一些厂商已经试图在音频和多媒 案。这种方式的另外一个优势在于其可 体播放器中采用计算机硬件，这些硬件 降低功耗，因此允许采用体积更小的电 A V R 3 2 微 控 制 器 的 控制 中 心 是 虽然在处理计算机多任务的庞大数据面 池。之所以能够降低功耗，部分原因是 AVR32 CPU内核，其独特之处在于可 前表现非常优秀，但是却给音频设计师 由于D S P需要较低的时钟速率，同时也 提供仅仅在高端CPU和DSP上才会有的 带来了很大挑战，主要表现在相对较慢 不再需要外围存储器总线。这种方案尽 宽范围D S P指令。由于具有很高性能， 的速度、不可预知的任务切换，以及相 管有体积和功耗方面的优势，但也存在 使其不再需要定制的音频解码器硬件就 对较差的实时性能。这种计算机硬件实 很大风险。由于技术标准的变化和消费 可以对MP3数据流进行解码，而工作频 现的系统受制于高功耗，并且为了实现 期望的改变，一个新产品可能在真正面 率只有20M H z稍高一点。由于C P U最 无中断的播放，需要很高的C P U运行 市销售之前已经过时。 高工作频率可达72M H z，因此C P U有 软件音频解码 今日电子 · 2011年2月 33 专题特写：多媒体/娱乐电子 Features 足够的性能余量来处理A A C和A A C+ 存储音频内容。S D卡接口可以支持高 情形，并且给A T32U C3A3增加了不少 等更“繁重”的音频格式。除此之外， 达2个高速高容量（High Speed High 于4个S R A M，其中两个提供双端口接 C P U还有足够的性能来运行操作系 Ca pac ity）SD卡，而USB主机接口不 入，以便加快通信速度并避免冲突。这 统、文件存储以及通信，等等。 仅可以支持通常的USB存储盘，也可以 确保SRAM带宽不至于影响系统的传输 为了支持加密音频格式的回放，爱 连接带有USB接口的媒体播放器、照相 速度，最重要的是，这确保音频回放质 特梅尔公司可提供A T32U C3A3系列的 机和手机。NAND闪存接口支持最多两 量即使在背景中有高速通信时也不会受 一个衍生产品，其内置有256b i t A E S 颗存储器芯片，支持单级单元（S LC） 到影响。 加密单元，这样可以非常有效地提高数 和多级单元（M L C）E C C。对于仅仅 A V R32微控制器的骨干是多层高 字加密音频的解密速度。但是这种带有 需要一两秒钟音频缓冲的应用，片上 速总线。它通过允许在多个主和从设备 AES加密单元的产品受到美国出口的严 SRAM已经足够，无须外部存储器。 之间同时接入，使C P U和外围器件在 每个周期共享更多的数据。 格限制，因此不面向传统的消费音频设 备市场。 为了开发这种多层总线，爱特梅尔 高速通信 数字音频设备的另外一个重要特 公司工程师已经把A T32U C3A3微控制 性是音乐和其他音频内容传入和传出的 器的主128K b S R A M分为三个模块， 在数字音频解压缩之后，必须要转 速度。处理单一数字音频信道可能只需 每一个模块都分别给予自己独立连接 换到模拟音频以便在一系列扬声器上播 要带宽200k b/s或者更少。但是对于拥 到总线的存储器接口。这种方式巧妙地 放。对于立体声输出，A V R32微控制 有大量存储的音频曲库应用，消费者 使三个高速通信接口同时接入SRAM， 器提供有高保真立体声16位流D A C， 要求更快的通信速度，以便实现大音 而无须等待数据。SRAM中的一半属于 仅仅需要一个很小的外置功率放大器就 频曲库更快的同步。鉴于此，A V R32 嵌入在C P U的高速S R A M，并且具有 可以达到音频线路、头戴耳机，以及外 AT32UC3A3拥有一个高速USB接口和 双端口接入性能。另外一半S R A M属 部扬声器所需要的电压信号。4通道音 一个MMC/SD插槽，支持S D IO 下的 于低功耗S R A M，C P U和外围设备共 频回放以及完全的环绕音响效果则需要 WLAN。AT32UC3A0和AT32UC3A1 享可用的带宽。为使设计更加完善， 外部音频编解码器，大多是通过微控制 等该产品系列中的其他成员也支持一 高速USB接口拥有自己的1.5Kb双端口 器的IIS接口与之连接。 个全速U S B接口，以及一个100 Mb/s SRAM以确保整个数据包能够被有效传 以太网端口。很明显，A V R32微控制 输，没有被主系统影响的风险。 高保真度回放 灵活的文件存储 A V R32微控制器拥有足够的闪存 器不仅仅是为主流的消费电子设备而设 计，它还提供广泛的的传统接口，包括 2 和SRAM来存储固件、解码音频，以及 U S A R T、S P I和I C，同时也有足够的 缓冲通信、等等，但是在芯片上没有足 计时器能够运行直流和步进电机。 双短口SRAM 存储器选项，三种最受欢迎的存储器分 A V R32微控制器提供了许多高速 别是SD/MMC卡、USB，以及NAND 通信接口，这意味着单个SRAM会很快 闪存。音频设备可以采用任意组合来 成为系统的瓶颈。爱特梅尔预料到这些 34 今日电子 · 2011年2月 A V R 3 2 微 控 制 器 的 功耗 不 超 过 2.0m W/M H z，这样可使音频设备利 用两节AA电池提供长达150多小时的回 够多存储器来缓冲超过两秒以上的音频 内容。A V R32微控制器提供有广泛的 低功耗 放时间。在待机模式下，仅仅有实时时 钟在运行，音频设备可以放在抽屉里达 9年之久，而不至于把电力耗尽。 经典产品大拆解 三星 Galaxy 平板电脑 三星G a l a x y T a b G t-P1000是其首款无线手持设备/平板电脑。外形尺寸为 190.09mm×120.45mm×11.98mm,重380g。Galaxy平板电脑采用ARM公司的Cortex A8 1.0GHz应用处理器，操作系统是Android 2.2 (Froyo) 。Galaxy的7英寸TFTLCD WS VGA显示屏可提供1024×600像素的分辨率，支持的多媒体格式包括DivX, XviD, MPEG4, H.263和H.264。该平板电脑带16或32GB内存+MicroSD，最高支 持32GB外置内存和512MB RAM。 Galaxy同时支持3G UMTS/HSPA、802.11n W i-F i和蓝牙3.0。用户可以从三星的应用商店下载各种应用程序，也可以从他们的 “Hu b”服务中获得数字媒体内容：电子书、电影、大量音乐以及视频。Galaxy还内 置了Adobe Flash和三轴的陀螺仪传感器。Galaxy的其他功能包括300万像素自动调焦 相机和130万像素摄像机，Galaxy支持全高清视频回放。 不同装配区的器件在总成本中所占的百分比 电池 5.09% 显示屏/触摸屏 29.40% 相机 4.78% 其他 3.32% Misc.PCB 1.25% 主板 56.16% 不同类型的器件在总成本中所占的百分比 显示器件 27.39% 集成电路 49.02% 机电器件 7.51% 电池 5.09% 相机 4.78% 机械器件 2.83% 无源器件 1.69% 分立半导体 1.12% 模块 0.35% 光学半导体 0.22% 不同种类的器件在总成本中所占的百分比 更多信息请参考：http://electronicproducts.com 今日电子 · 2011年2月 35 2010年度产品奖 今日电子 2010年度产品奖 SmartFusion智能型混合信号FPGA 升压型DC/DC转换器LTC3108 Actel Linear 16位模数转换器AD9467 兼容于AISG的单芯片收发器MAX9947 ADI Maxim Infiniium 90000 X系列示波器 新型Cortex-M4和M0双核微控制器LPC4000 Agilent Technologies NXP Semiconductors 高性能向量DSP内核CEVA-XC323 无线存储器WM710xx CEVA RAMTRON 650V碳化硅肖特基二极管C3DXX065A 可编程全硅MEMS振荡器SiT8503 Cree SiTime 1/4砖 DC/DC电源模块PKM5000D RTL综合工具Design Compiler 2010 上海爱立信电子有限公司 多功能多产品校准器5080A Synopsys Integra DSP+ARM处理器C6A816x Fluke Texas Instruments 30V车用MOSFET OptiMOS系列 白光无散射3mm LED VLHW4100 Inneon Technologies WaveMaster 8Zi-A系列数字示波器 Vishay Virtex-7 HT系列FPGA LeCroy Corporation Xilinx 经过反复的比较和遴选，《今日电子》和21I C中国电子网举办的年度产品奖正式揭晓。我们借鉴了《今日电 子》北美姊妹刊物Electronic Products杂志同名活动三十余年的评选经验，根据以下三方面标准来评价、讨论并最终 确定获奖名单：在技术和功能方面有突出的表现，能够准确把握技术或应用的发展趋势并做出相应的改进，易于开 发和应用。《今日电子》和21IC中国电子网的编辑谨在此向获奖产品的生产商表示衷心祝贺。 今日电子 · 2011年2月 37 2010年度产品奖 SmartFusion 智能型混合信号 16位模数转换器AD9467 FPGA 采样模数转换器(A D C)，针对高性能、宽带宽和易用性 A D I公司的A D9467是一款16位、单芯片、中频(I F) Actel公司的SmartFusion器件具有经过验证的基于 而优化。这款产品以250M S P S的转换速率工作，设计 快闪技术的P ro A S I C3 F P GA架构，使用先进的130n m 用于要求高动态范围的无线接收机、仪器仪表和测试设 C M O S 工艺， 系统门密 度范围为6 0 ～5 0 0K ，并具 有 备。 350M H z工作频率和最多204个I/O。这种组合能够集成 该ADC要求采用1.8V和3.3V电源供电及低压差分输 来自其他器件的现有功能，大幅减少线路板空间和总体 入时钟信号，以便充分发挥其工作性能。对于大多数应 系统的功耗。SmartFusion器件能让嵌入式产品设计人员 用来说，无须外部基准电压源或驱动器件。数据输出为 使用单芯片 L V D S兼容(A N S I-644兼容)，而且包括能降低短迹线所 便能轻易构 需总电流的方式。 建所需要的 它 提供 一 个数 据 时 系统，获得 钟输出(D C O)，用于在 全部所需功 输出端捕捉数据以及发 能，而且无 送新输出位信号；通过 须牺牲产品 S P I支持内部掉电特性； 性能。 禁用时，典型功耗低于 5mW。 Inniium 90000 X系列示波器 A g i l e n t公司的I n f i n i i u m 90000 X系列示波器采 用专有的“磷化铟（I n P）”集成电路制程，独有的氮 化铝封装技术将5个磷化铟芯片集成到前端多芯片模块 中，而且该模块采用了独特的噪声屏蔽和散热技术。先 进的电路制程和封装技术使该示波器最高实时带宽达到 32G H z，实时带宽范围为16～32G H z，并且支持带宽升 级，同时具有业界极低的本底噪声 （在50mV/格、32GHz带宽时小于 2mV）和本底抖动（大约180fs）和 极深的存储深度（2G p t s），能够 确保卓越的测量精度。 和Infiniium 90000 X系列示波器一起推出的测试探 头可提供30G H z带宽，其他附件则具有28G H z的带宽。 此外，90000 X系列示波器提供了40多个针对特定测量的 应用软件包，包括抖动分析、InfiniiScanPlus触发、雷达 脉冲信号分析工具以及完整的一致性认证测试套件。 38 今日电子 · 2011年2月 高性能向量DSP内核 CEVA-XC323 C E V A公司推出用于4G无线基础设施应用的高性能 向量D S P内核C E V A-X C323，结合了传统的D S P功能 和先进的向量处理单元，提供更高水平的指令级并行处 理，采用创新的可扩展的模块化架构，能够应用软件无 线电技术来提升其基础设施处理器的性能、灵活性并缩 短上市时间。 C E V A-X C323 支持从现货D S P 芯 片 到 集 成 C E V A D S P的 客户S o C设计的 简便软件移植。 2010年度产品奖 650V碳化硅肖特基二极管 1/4砖 DC/DC电源模块 C3DXX065A PKM5000D Cree公司的Z-RecTM 650V结型肖特基势垒(JBS)二极 PKM5000D是一个1/4砖 DC/DC电源模块，输入电 管系列C3DXX065A，阻断电压为650V，能够满足近期数 压的范围是18～75V，输出电压是24V或者48V。对于使 据中心电源架构修改的要求。据行业咨询专家估算，这样 用24V或者48V电池供电的应用，设计者能够很轻松地使 可以将能效提高多达5%。与硅器件相比，C3DXX065A还 用本产品为其设计多总线电压板，从而简化管理并降低 能够消除反向恢复损耗，进一步降低能耗。C3D X X065A 成本。P K M5000D能够提供120W的功率，相比同类产品 系列提供4 A、6A 、8A 和10 A四种规格，均采用T O- 要高出20%。通过使用外部电阻，本产品的输出电压可调 220-2封装。所有器件的额定工作温度范围为 -5 5～ 至10.8～13.2V。PKM5000D有高温、限流、高压三种保 +175℃。 护模式。 多功能多产品校准器5080A 30V车用MOSFET OptiMOS 系列 F l u k e公司的5080A是专为中国用户和市场需求设 计的高性价比多功能多产品校准器，配有中文软件和中 文界面，可准确、可靠地校准各种模拟式和数字式测试 仪。该校准器具有强大的电压和电流驱动能力，它的交 流/直流电压的最大负荷电流高达800m A，其交流/直流 电流的最大顺从电压高达50V，能够轻松、准确、可靠地 校准各类模拟表。此外，它还提供内置保护电路，可防 止外部输入电压对其造成损坏。 5080A简便易用，可校准包括模拟仪表、面板表、 数字多用表、功率表等各类仪表，配合各种选件，还可 用于校准钳形表、兆欧表和200MHz以内的示波器等。 I n f i n e o n公司的O p t i M O S T M-T2器件是具备全球 最低通态电阻的30V功率M O S F E T。O p t i M O S T M-T2 30V MO S F ET是一款N沟道器件，在10V栅源电压条件 下，漏极电流为180A，而通态电阻仅为0.9m Ω。采用 D2P A K-7封装的I P B180N03S4L-H0，可满足客户对标 准封装功率 MOSFET的需求：以最低成本获得高额定电 流和最低通态电阻。O p t i M O S-T2器件适用于大电流汽 车电机驱动应用、电动助力转向（E P S）系统和汽车启 停系统。 今日电子 · 2011年2月 39 2010年度产品奖 WaveMaster 8Zi-A系列数字示 波器 L e C r o y公司的 Wa ve Mast er 8Zi-A系列 数字示波器最高带宽可 升压型DC/DC转换器LTC3108 L i n e a r公司的L T C3108运用一个小的标准升压变压 器来提供一个完整的电源管理解决方案。其2.2V L D O 可为一个外部微控制器供电，同时其主输出可用引脚在4 个(2.35V、3.3V、4.1V或5V)固定电压中选择一个，为 无线发送器或传感器供电。第二个开关输出可由主器件 达45G H z，采样率可达 启动，以为没有微功率 120G S/s，并具有768M p t s 停机功能的器件供电。 的可分析存储深度，4通道上20G H z的真实模拟带宽为4 甚至在输入能源无法得 个测量通道提供了极高的性能以及信号保真度，在所有 到时，增加一个存储电 型号的示波器上，使用Zi-8CH-SY NC H同步示波器套 容器来提供连续功率。 件，并且所有可捕获的通道显示在同一个显示栅格上， L T C3108的极低静态电 其捕获能力将翻倍。该系列产品有4～45GHz 9种型号， 支持带宽升级。8Z i-A型号示波器运用第二代锗化硅技 术来确保高性能，其中30～45G H z带宽的型号采用了第 六代D B I技术有效可靠地扩展带宽，且无D S P提升带宽 带来的有害影响。 流(<6 μ A)和高效率设 计确保了尽可能快的充电时间，旨在满足输出存储电容 器的需要。其3mm×4mm DFN封装(或SSOP-16)结合非 常小的外部组件，确保为能量收集应用提供一个高度紧 凑的解决方案。 兼容于 A I S G 的单芯片收发器 MAX9947 新型Cortex-M4和M0双核微控 制器LPC4000 M a x i m公司的完全集成、兼容于A I S G的收发器 N X P公司的L P C4000系列微控制器是全球首次采用 MAX9947在3mm×3mm TQFN封装中集成了发送器、 ARM CortexTM-M4和Cortex-M0双核架构的非对称数 接收器和有源滤波器，尺寸仅为分立方案的1/100。此 字信号控制器。C o r t e x-M4处理器融合了微控制器基本 外，收发器还提供自动方向控制输出，简化了控制楼设 功能和高性能数字信号处理功能。C o r t e x-M0子系统处 备中的RS-485总线仲裁，无须使用微控制器。 理器可分担C o r t e x-M4大量数据移动和I/O处理任务。 M A X9947是市场上仅有的兼容于A I S G的单芯片收 发器。发送器包含OOK调制器、符合AISG频谱发射特性 的带通滤波器、以及输出放大 器。接收器包含一个带通滤波 器，工作于2.176M H z中心频 率，具有200k H z的较窄带宽； 还包含O O K解调器和用于重建 数字信号的比较器。 40 今日电子 · 2011年2月 L P C4000具有双块存储器架构以及独有的可配置外设， 为DSP和MCU应用开发提供了单一的架构和环境。 2010年度产品奖 无线存储器WM710xx R A MT R O N公司的M a x A r i a s系 W M710x x 结合了高 达16K b的 则可在I C上存储1000个16位数据，最 列无线存储器W M7 10 x x将非易失性 高性能非易失性F-R A M存储器和 终用户能够以非常低的功耗(-13d B m/ F-R A M存储器技术的低功耗、高速度 EPCglobal Cla ss-1 Ge neration-2 -13d B m读/写灵敏度)，在远达10m的 和高耐久性等特性与行业标准无线存取 U H F无线接口协议。通过优化的天线 距离来存储和检索信息。 功能相结合，实现了创新的移动数据采 设计，W M710x x可以由射频场直接感 集功能，非常适合高价值资产跟踪、制 应出的能量来供电。主流R F I D标签仅 造和维护历史数据记录收集，以及智能 能提供数K b的存储器内容，并具有固 电表抄表等应用。 有的存取速度缓慢的缺陷。W M710x x 可编程全硅MEMS振荡器SiT8503 SiT8503利用了SiTime全硅MEMS 电压，小尺寸封 装，低功耗和极高度 置±20×10-6，±25×10 -6，±30×10-6 技术和可编程C M O S模拟平台来实现 耐用性。性能特点：可编程实现200 或 ± 5 0 × 1 0 -6等 不 同 频 率 稳 定 性 ； 很多功能，如 可实时配置频率和工作 ～1000k H z中任何一个频率，精确到 支持 4种 标准表面 贴装器件 封装规格 小 数 点 6位 ， 可 支 持 广 泛 的 应 用 ， 并 (7.0mm×5.0mm，5.0m m×3.2mm， 让客户实时配置 ，选择对系统设计最 3.2m m×2.5mm和2.5mm×2.0m m)， 为理想的频率；可配置1.8V，2.5V， 于石英100%兼容，无须改动电路板设 2.8V和3.3V等不同工作电压；可达到 计，直接替换；待机电流小于10μ A， 50 000G的抗震和70G防震特性；可配 可增长电池使用时间。 RTL综合工具Design Compiler 2010 Synopsys公司的Design Compiler 使R T L工程师们能够在综合环境中进行 2010对拓扑技术进行扩展，为I C 布局检测，从而可以更快地达到极佳布 Compiler提供“物理层指引”；将时序 局效果。此外，Design Complier采用 和面积的一致性提升至5%的同时，还将 可调至多核处理器的全新可扩展基础架 IC Complier的布线速度提升了1.5倍。 构，在四核平台上可产生两倍提升综合 Design Compiler 2010的这一项新功能 运行时间。 今日电子 · 2011年2月 41 2010年度产品奖 Integra DSP + ARM处理器C6A816x T I公司 的C 6A 816x I n t e g r a 降低制造成本（降幅高达50%）及分立 D S P + A R M 处 理 器 不 但 可提 供 高 达 式存储器成本，并可通过两个内核之间 1 . 5G H z的 业界最快 单内核 浮点与定 的高速互连实现提升性能。C6A816x还 点D S P性能，而且还集成性能高达 配备了片上显示引擎，集成了针对各种 1.5GHz的ARM CortexTM-A8内核。 应用而精心优化的数种高带宽外设。 集成型DSP+ARM内核节约板级空间、 白光无散射3mm LED VLHW4100 V i sh a y公司的V L H W4100使用超 亮I n G a N技术，在20m A电流下的发光 强度为4500m c d 11 250m c d。采用无 低至400K/W，功率耗散高达95m W。 杂质、无色的塑料外壳及透镜，视角为 器件的半光强视角为±22 .5°，根据 ±22.5°，具有很高的光输出和可视性 发光情况进行 分类，使每个包装内器 能。凭借高发光强度，V L H W4100能 件的发光强度和颜色都保持一致。L E D 够替代白炽灯， 并且准备深入到各种 可承受2kV的ES D电压，符合J ES D22- 通用和定制应用 中，包括室内和室外 A1 1 4-B规范， 并且符合R o H S 指令 照明、户外L E D面板、灯光指示牌，以 2002/95/EC。 Virtex-7 HT系列FPGA 内置4-16个符合O I F C E I-28G 72个13.1G b p s收发器，能够提供高达 标准的28G b p s收发器，X i l i n x公司 2.8T b p s的全双工吞吐量。这些功能继 的V i r t e x-7 H T F P G A致力于为用 续扩展了V i r t e x-7系列的整体系统性 于下一代100 ～400G b s系统线路卡的 能，使其逻辑容量提高2倍，存储带宽 C F P2和Q S F P2光纤模块提供接入互 提高1.3倍，静态功耗效率提升2倍。 连。Virtex-7 HT FPGA还拥有多达 42 今日电子 · 2011年2月 及仪表和前面板指示灯。该器件的热阻 节能特刊 数字可编程电位计揭密 安森美半导体公司 Thruston Awalt 很多电子系统设计都要求某种形式 件。数字部分将模拟部分与系统设计 恢复，更适合用于严格的环境中。数字 的系统内调节，要么是生产期间的一次 的其他部分相连。数字电位计的基本 可编程电位计的尺寸也较小，使其更适 性(one off)校准，要么是日常工作期间 功能与机械式电位计相同。三个端子 合便携应用。这些器件能够使用新式接 改变某个参数。这种功能非常重要，应 中有两个端子与电阻的两端接触，而 口(如I2C或S P I同步串行总线)，更易于 用示例繁多，诸如微调胎压监测器的传 第三个端子(即电阻触点w i p e r)可连接 集成到系统之中，这样就能够直接以微 感器灵敏度、改变音频放大器的增益控 电阻长度范围内的不同点，从而能够 控制器(M C U)来控制它们。此外，它 制、调整游戏机的动作控制，以及对电 设定所要求的电阻值。将数字电位计 们也不易受到干扰效应的影响。 源设备进行最终调节，等等。 方法与机械式电位计区分开来的就是 由于它们配合在产品开发时采用平 过去使用的是(基于某种类型的旋 控制电阻触点的方式。机械式电位计 台策略，它们要求的工程负担更小，大 转或线性调节原理的)传统机械式电位 以物理方式移动电阻触点的连接，而 幅加快上市。此外，数字方法支持在设 计，但它们的应用日趋比微。而数字电 数字电位计通过串行总线或数字控制 计中纳入温度传感器，从而能够调节电 位计变得越来越有竞争力且更易于使 线路来以电气方式完成。 位计的精度，补偿极热或极冷条件。 用，故正逐步在宽广的工业领域中替代 在制造/校准流程，它们允许更便 机械式电位计。 利的自动调节，不需要人为干预，并兼 数字可编程电位计市场已有迹象显 容贴片机，这些因素显著降低了生产总 示，未来几年间将经历可观的增长，背 成本。数字可编程电位计的电阻触点位 后包含几项关键因素，其中包括消费电 子产品更高控制等级的需求、汽车应用 图1 机械式电位计与数字电位计基本的 工作原理差别 中传感器应用增多(要求进行精确的校 准)等。 数字可编程电位计是一种混合信 号器件，由不同模拟及数字电路部分 存储器中，或者集成在电位计本身中的 非易失性存储器中，使得前面的设置信 数字可编程电位计的优势 机械式电位计并不是特别方便，因 数字可编程电位计器件的基本原理 置可以存储在单独的易失性(EEPROM) 息不会丢失，在它再次往回调节时系统 恢复这些设置。 为它们需要手动调节电阻触点位置。由 虽然数字可编程电位计的单位价格 于需要手动，容易日久损耗，缩短集成 一般都比机械式电位计高，这其实是误 了它们的系统的工作寿命。 导的。当考虑到机械式电位计的现场维 构成。三端电位计位于模拟部分。数 相对而言，数字电位计已被证明是 护/调节成本及其更高的生产成本时， 字部分与模拟部分相辅相成，包含所 更强固的方案，提供更高的可靠性及更 数字可编程电位计不仅在经济上还在技 需的不同编程接口、寄存器及控制元 长的工作寿命，遭受冲击/震动时易于 术上证明了自己的优势。 44 今日电子 · 2011年2月 节能特刊 4 电阻触点(w i p e r)内部阻抗 应用数字电位计时的注意事项 处 入存储在控制器中，故掉电时信息不会 丢失。 虽然数字电位计能够有效地在传统 理电阻触点的内部阻抗对系统精度的影 设备中直接替代机械式产品，但工程师 响是要顾及的另一问题，特别是在电阻 也需要注意几项问题。想要在模拟电路 触点接近电位计的高端端子或低端端子 应用持续增多，另一个数字控制的重要 中应用数字可编程电位计，应当慎重对 的时候，可使用消减技术来消解这个问 商机应运而生。显示器的VCOM信号用 待这些问题，从而确保这器件是考虑中 题。这些技术通常基于增添匹配电阻触 作参考电压，让制造商生产的每个显示 应用的最佳选择。 点内部阻抗的补偿电阻。 器都能够精微调节，使其关键参数相互 1 精度 随着平板显示器的 匹配。因此，与机械式电位计相比，数 这种器件的精度由其含 有的电阻增量(亦即抽头)数量决定。抽 2 显示器控制 字可编程电位计拥有串行总线输入，使 应用示例 头数量越多，数字可编程电位计的精度 使用数字可编程电位计的应用多种 得微调过程能够自动进行，这就降低了 越高。新式数字可编程电位计提供多 多样，接下来重点讨论其中的几个应用 相关成本，并避免人为误差发生的可能 达256个抽头，故支持高精度等级。然 示例。 性。显示器控制器的典型应用如图3所 而，通过使用相对简单的电路，有可能 1 固态照明 使用LED取代白炽灯 进一步提升精度。这可以通过将数个数 泡来照明日趋普及，因为LED照明支持 字可编程电位计以并联、堆叠或级联 节能，并能够提供更高的系统可靠性。 (ca sc a de d)配置布设在一起来实现，但 LED器件要求稳流电流，它们的亮度与 会增大总体物料单(BOM)，并可能延长 施加的电流成正比。LED驱动器常使用 开发时间。 外部电阻来设定LED电流。如果使用数 示。 数字可编程 字可编程电位计来取代外部电阻，就可 电位计的线性度指的是实际电阻触点 以根据存储在非易失性存储器中的电阻 电压与预计电阻触点电压之间的散度 值来调节L E D亮度。图2显示的是这类 路构成的比例越来越高。汽车半导体市 (dive rge nc e)。性能较高的器件应当拥 系统设计中使用的32抽头数字可编程电 场规模预计将从2010年的210亿美元增 有不超过±1最低有效位( L S B)的最大 位计。电阻触点的位置通过三输入接口 长至2017年的380亿美元(依据S t a t e g y 值。 来控制。控制器的I N C输入以向上/向 Analytics的最新研究)。为了校准新车 在许多应用中，特别 下输入的逻辑状态确定的方向来调节电 型中的不同传感器，很有可能使用这些 是汽车或工业终端应用中，需要顾及数 阻触点增量。电阻触点位置通过C S输 数字可编程电位计。从仪表盘/前照灯 2 线性度(Linearity) 3 温度特性 图3 数字可编程电位计用于VCOM缓冲控制 3 汽车 新式汽车的成本中电子电 字可编程电位计的温度系数，使得极高 亮度到液位感测(用于油箱监测等)，再 热等级不影响其工作。这个数字以电阻 到引擎控制和供暖/空调系统中涉及的 -6 在给定温度与参考温度之间的10 /℃ 传感器，都有可能使用某种形式的数字 漂移的形式来表述。当面临严格的应用 可编程电位计。 环境时，就值得指定使用温度相关度极 4 工业 数字可编程电位计也能够 低的数字可编程电位计。另外使用闭环 集成在多种工业系统中。例如，气体检 反馈原理来校准系统，就可以校正由温 漏器检测加工厂的危险气体等级，确保 度波动导致的任何变化。 图2 固态照明系统的调光控制 工人安全。随着使用的增多，这些设备 （下转第48页） 今日电子 · 2011年2月 45 节能特刊 嵌入式应用中的能耗调试 Energy Micro公司 Tiago Monte 在越来越多的嵌入式系统应用中， 尽可能缩减代码规模。为了实现节能， 但是，当目标旨在优化代码的能源效率 节能和效率已成为开发人员最优先考虑 一种非常常见的方案是使其在尽可能 时，这种方法的用处很有限。 的因素。这种情况可能是出于以下原 长的时间里处于睡眠模式，但这并不是 因：政府管制、增加电池寿命的需求或 唯一的节能方式。高能源效率的M C U 者仅仅是需要降低用电量。 通常提供了其他功能，以达到更低的能 现在，通过使用以图形化方式实时 为顺应这种趋势，出现了越来越多 耗。除了使用这些M C U所提供的睡眠 显示能耗信息、并能够给出任何给定时 的“超低功耗”微控制器。不过，至少 模式之外，高效地使用上述的其他功能 刻的电流和实际运行代码之间关联的软 到近期为止，还没有出现能够与之配套 才是节能的真正诀窍。 件和硬件工具，就可能显著地缩短开发 的、为开发人员提供对系统能耗的详细 监控的工具。 随着开发过程的前移，代码变得 更长，而优化能源效率则变成了一项更 一种更富有成效的方法 时间并减少工作量。你可以使用电源轨 上的电流传感器来监视能耗。 拥有低功耗M C U本身并不意味着 为复杂的任务。识别可以用中断服务例 在确定的时间间隔处，就可以对电 能耗会更低：关键在于优化软件，不仅 程代替的非必要等待周期或者外设误用 流进行采样，完成A/D转换，然后通 仅是功能性方面，而且还要顾及能源效 等错误，都变得越来越困难。如果这些 过USB端口来传送这一信息——同电压 率方面。全面控制M C U周边的硬件并 “能源漏洞”没有在开发阶段被识别并 和计时一起。此外，M C U会发送程序 优化软件和外设的总体使用率对于降低 加以解决，那么就几乎不可能在现场或 计数器（P C）采样，这样，就可以在 系统能耗而言是至关重要的因素。软件 实验室测试中检测到它们。 主机计算机上将代码和电流关联起来。 并不总被看作能量的消耗者，但每个时 要查明系统需要使用多少电能，最 钟周期都会消耗电能，尽量减少它们， 常见的方法是在一段特定时间内对电流 就能降低能耗。 进行采样，求平均值并外推到更长的时 高级功率监控（A E M）系统就 节能型的嵌入式系统开发可以看作 间周期。这种类型的测量可以使用万用 是现有工具的一个例子，它是E n e r g y 一种三段循环：硬件调试、软件功能调 表或示波器来完成，但通常都不可能将 M i c r o公司E F M32 G e c k o（壁虎） 试和软件能耗调试。 结果与代码例程关联起来。 M C U 的入门工 具箱和开 发工具 箱的 降低1000倍 另一方面，逻辑分析仪可以用于记 一部分。与电流消耗量有关的实时信 录例程，但通常无法将其关联到能耗。 息将显示在L C D显示屏上（如果使用 在开发M C U软件时，需要考虑的 为了估计电池寿命，使用外推获得的结 D V K），或者将任何一种工具箱通过 主要问题通常是降低存储器使用量以及 果不应该与真实使用情况相差太远， U S B连接到P C上，然后显示在该公司 节能型的软件开发 46 今日电子 · 2011年2月 节能特刊 图1 由于可以对代码更改的作用进行实时监控，能耗调试得以简化 图2 运行模式下的LEUART RX轮询（a），睡眠模式下触发的LEUART RX中断（b） 的energyAware Profiler上。图1给出 最小值。 了一种常见的energyAware Profiler显 从接收缓冲区获取数据的一种常 示。这种工具将以图形化方式表示出电 见方式是对其进行轮询，直到获得有效 流与时间的关系。 数据，然后读取缓冲区。要这样做， 下面的这个例子将演示如何使用 能耗概要分析并结合E F M32 M C U的 M C U必须处于运行模式，这会造成相 对较高的电流使用量。 特 性 以节 省 能 耗。 在 图 2 中 ，使 用 了 这一循环的剖析曲线如图2a所示， L E U A R T模块。它支持波特率高达 是3.33m A的恒定电流消耗量。通过单 9600的UART通信，同时将能耗保持在 击图表，就能高亮显示造成电源消耗的 图3 能耗函数 今日电子 · 2011年2月 47 节能特刊 图2b）。现在，当L E U A R T接收到数 现在，在每个接收到的字节之间， void pollLEUARTRx(void) 据，它就会被唤醒并通过T X缓冲区将 处理器都进入睡眠模式，降低了电流。 {w h i l e ( !( L E U A R T0 -> 其传送回去。 字节传输的完成无须处理器的干预，所 函数。 当中断被触发时，电流尖峰将达到 以就不需要轮询缓冲区以获知传输何时 2.5mA，而剖析程序会精确定位到中断 完成。将循环替换为中断例程是一种更 高亮显示的代码行是轮询循环，它 例程（见图4a）。不过，电流将在这个 优雅、更节能的解决方案，正如这两种 会检查缓冲区是否接收到任何数据。剖 尖峰值保留较长的一段时间，而通过点 方法的不同剖析图所示。 析程序将显示每个函数以及各个函数对 击图表，就可能会发现在使用UART通 总能耗的贡献。在这里，代码中唯一的 信时的另一种常见错误。 S TATU S & LEUART_S TAT US_ RXDATAV ) );} 深睡眠 函数是pollLEUARTRx（），所有的 void pollLEUARTTX(void) 能耗都是由它产生的（见图3）。 {while ( !( LEUART0 -> STATUS 为了避免对R X缓冲区进行轮询， & LEUART_STATUS_TXC) );} EFM32 MCU的LEUART模块可 以在深睡眠模式下工作。在这种模式 下，高频振荡器被关闭，但低频振荡器 一种常见的变通方法是启用R X中断并 在发送数据之后，用户会设置一个 （RC或晶振）仍在运行并给LEUART 将M C U置于睡眠模式。完成之后，很 w h i l e循环以等待传输完成。无疑，这 提供时钟。如果将E F M32置于深睡眠 容易看到能耗节省是巨大的。当我们 会使处理器过长时间保持在运行模式之 模式并重复上述例子，能耗将降至微安 关闭处理器，电流降至1 .40 m A（见 下。这段循环可以被中断所取代，一旦 量级。 图4 带有LEUART TX轮询的LEUART RX中断（a），在接收字节之间处于 睡眠模式下的EFM32（b），以及深睡眠模式下的EFM32（c） 传输完成， 为了能够直观地显示这些电流数 中断就会唤 值，剖析程序从线性坐标切换到对数 醒处理器。 坐标。在深睡眠模式下，电流现在是 通过这样 1μA，而接收到帧时的尖峰值是80μA 做，就将再 （见图4c）。从第一种方法到最后一种 次降低电流 配置，节能倍数超过了1000。 消耗量（见 图4b）。 （上接第45页） 使用的电化学单元需要重新校准，因为 多种不同任务及应付大量设计事项，使 势，适合于多种工业领域的设计工程 其灵敏度发生了改变。 得数字电位计的未来很有希望。这种极 师，提供连接至电子系统的更简单接 为灵活多用的器件能够证明具有明显优 口，并具备更高可靠性。而且，随着众 5 通信 在通信应用中，数字可编 程电位计能够为光纤收发器提供温度补 多制造商为这些产品提供全面的技术设 偿。环境热等级的变化会影响激光二极 计入选(design-in)及应用支援，即使对 管输出的波长，而这会损伤网络的数据 这种技术感到陌生的工程师都可以自信 传输能力。使用如图4所示的数字控制 地为其终端产品甄选及应用最优的数字 方法，就可以消解这个问题。 由于这些应用示例中需要处理的 48 今日电子 · 2011年2月 图4 数字可编程电位计为激光二极管提供 温度补偿 可编程电位计方案。 节能特刊 提高有功模式效率以满足“能源之星”要求 飞兆半导体公司 电器设备在关断或没有运行主要 机顶盒系统 Majid Dadafshar 分。表1是一个采用普通输入，输出电 功能时，其耗电量被称为待机功耗。 机顶盒系统包含有大量不同的子电 压为32V，总输出功率为20W的典型反 一个设备一整年下来的耗电量可达约 路，其中每一个都可在待机模式下被关 激式设计的损耗计算。该表表明，我们 8600Wh，若待机功耗能减小1W，就相 断，以降低总功耗。为了通过“能源之 必须把关注焦点放在降低损耗上。 当于1美元/年的能源成本。尽管待机 星”的认证，A C/D C适配器必须满足 功耗看似微不足道，但如果考虑到家庭 最低满载效率要求，而且空载功耗小于 里所有电子设备的累积效应，这个数目 500mW。 就很可观了。美国家庭在这方面的能源 STB要通过“能源之星”认证，必 变压器损耗 从表1可看出，人们很容易忽略掉 变压器损耗，而把注意力集中在缓冲电 成本每年就高达30亿美元左右，占美国 须确保睡眠模式下的功耗小于1W。 路、二极管以及M O S F E T的损耗上。 住宅总用电量的近7%。 表1 AC/DC反激式拓扑中的典型损耗 虽然所有这些损耗都非常重要，但缓冲 例如，从图1所示的典型机顶盒 电路损耗是由变压器的初级和次级绕 (S T B)，我们可以看到整个系统里有许 组之间的松耦合(loose coupling)引起 多子电路。其中，A C/D C适配器采用 的，要降低缓冲电路损耗，实际上应该 A C电力线输入，然后输出一个D C电 从变压器设计着手。通过优化绕组层 压，为红色框里的S T B供电。S T B还 的排列，可在初级和次级端之间形成 包含了一个D C/D C 功率部件，可把 更紧密的耦合，而且有效减少缓冲电 AC/DC电源输出的DC电压转换为众多 路的能量泄漏，从而使互耦合 (mutual 更低的电压，供数字处理器和不同外设 coupling)得以改进。 的连接所用。 所有目标就是通过以下措施提高有 功模式下的效率，降低待机功耗的。 原因，对于频率很低的满负载模式和 1 关注架构级的改进，判断系统 P F M模式，采用损耗较低的材料，加 何时处于低功耗状态，采取措施提高效 之正确的绕组排列，可以同时降低磁芯 率。 损耗和AC损耗，最终提高电源效率。 2 提高元器件性能以优化最低功 耗。 图1 机顶盒(STB)的典型模块示意图 磁性元件是总电源损耗的主要 在任何A C/D C反激式适配器设计 中，由于加载的V I N很大，为了降低开 下面我们将从A C/D C部分开始分 关损耗，设计人员不得不采用较低的工 析，接下来是D C/D C和数字处理器部 作频率，这就给变压器带来了高压使 今日电子 · 2011年2月 49 节能特刊 输出二极管损耗 用的问题。因此初级线圈需要很大的匝 抗占据总阻抗的相当大部分，尤其是在 数，以使磁通量密度保持在其饱和点以 Power56与Power33这样的新MOSFET 2A/500m V标准肖特基二极管的传 下的某个合理水平。在空载条件下，另 设计中尤其明显，故需要特别关注使封 导损耗大约为1W。若正向电压降(V F) 一个造成大量功耗的额外损耗是变压器 装阻抗最小化。 减小 2 00 m V为 30 0 m V，损 耗可降 至 的磁化电流。除了流入初级端的电流之 相比其他类型的封装，采用Power 600m W，即功耗减小约400m W。对于 外，不论连接负载与否，还有一个磁化 5 6/3 3这样带裸露铜 引线框架技术和 电流较大的低压应用来说，用R d s(o n) 为 电流或励磁电流(Imag)流入初级端，造成 铝圆线互连的增强型封装，可以在占 10mΩ的同步MOSFET来代替肖特基二 轻载或空载条件下的铜损耗。 位面积更小的封装内获得出色的热性 极管也是一种可选方案。 能和最佳的电气性能。比如，硅晶技 术和封装技术两方面的进步(如双面冷 工作频率控制 却P o w e r33封装)，催生了出色的热性 另外还有一些能够减小控制器开关 能，在电流高达20A的情况下，导通阻 频率的技术，可用来降低待机模式下的 抗极低，仅仅为不到2m Ω，而尺寸仅 功率半导体开关损耗。 3.3mm×3.3mm。 其中一种技术是通过降低电源的频 率来减小开关损耗，从而提高低功率工 作模式下的效率。 图2 变压器泄漏和绕组模式 MOSFET损耗及封装 一般而言，性能更高的转换器设 计可以推动M O S F E T硅芯片及封装技 图4 先进的双面冷却power33封装 图5 脉冲频率调制 术，实现尺寸更小、效率更高的产品。 还有一点非常重要，就是不仅要 低导通阻抗R d s(o n)是实现满载条件 考虑在满载条件下以更低的R d s(o n) 来获 开关模式电源有两种工作模式： 下M O S F E T传导损耗最小化的一个关 得更高的效率，还需考虑轻载条件下 脉宽调制(P W M)模式和脉冲频率调制 键因素。由于封装键合引线与管脚的阻 Rds(on)×QG(TOT)或品质因数(FOM)。 (P F M)模式。在P W M模式下，开关频 轻 载条 件下 ，R d s ( o n ) 没 有那 么重 要，大部分损耗是由栅极驱动损耗造 成，其为栅极电压平方的函数。 图3 Power 33&56封装 50 今日电子 · 2011年2月 率是固定的。通过改变电源的占空比来 控制输出电压。 在P F M模式下，通过随线路和负 优化M O S F E T的栅极电压也 载条件的变化而改变开关频率来控制输 十分重要，因为若栅极电压增加， 出电压。这时，开关频率与输出功率成 M O S F E T的导通阻抗就会下降。不 比例。在输出功率很低时，开关频率降 过，当栅极电压增加时，所需的栅极电 低，开关损耗减小，效率提高。P F M 荷Q g也随之增加。栅极驱动功率P=Q g 控制器的静态电流消耗只限于其基准电 ·V·F，这里，Q g为栅极电荷，V为 压和误差比较器的偏置所需的电流。不 栅极电压，F是频率。 过，P W M控制器始终带有一个有源振 节能特刊 荡器，即使在空载时，它也会持续从输 部偏置电路供电，为C v c c电容充电。 主要部分，导通阻抗R d s(o n) 成为更重要 入源汲取电流。 而且，当V c c达到阈值时，内部电流源 的因子。通过为高边M O S F E T选择小 许多P W M电源控制器都关断大部 被禁用，P W M的偏置电流来自于调节 栅极电荷(Q1)器件，为低边MOSFET选 分或部分P W M功能性，以求降低极轻 辅助绕组(A u x w n d g)。本系统中，低 择低导通阻抗(Q2)器件，而不是高低边 载或空载条件下的损耗。在这种方案 静态电流是关键的设计考虑因素。 M O S F E T采用相同的器件，可以获得 更高的效率。 中，突发模式前后还有几个相关的延时 周期，会带来可听噪声问题。 DC/DC功率部件 前面我们讨论了运用于D C/D C的 P W M、P F M和突发模式，本节将着重 直通损耗 当M O S F E T的漏源电压迅速上升 时，感应产生的dv/dt会导致MOSFET 讨论设计和元件优化。 对于M O S F E T，除了通常的传导 导通。对于12V或更高的输入电压，这 损耗和开关损耗之外，还有一些可能被 可能是一个问题。而且随着M O S F E T 当电源重新开启，并从轻载向满载 忽略的其他损耗。下面我们将讨论其中 的漏源电压急剧增加，d v/d t感应电压 变化时，这种延时还会造成输出电压下 部分损耗，以及提高满载和轻载效率的 尖峰可能经由C g d栅漏电容(米勒电容) 降，迫使电源设计人员不得不使用额外 方法。 出现在相应的栅极信号上。 图6 迟滞控制 如果d v/d t感应电压尖峰超过了给 的并联输出电容，从而增加系统的成本 和尺寸。 先进突发模式可把轻载条件下的开 关损耗降至最小，缺点是会增加D C输 出纹波，延长控制周期。 启动电阻损耗 高压半导体I C工艺的进步让电源 高边和低边同步M O S F E T不同的电气 定阈值电压，M O S F E T就会在本应该 特性要求 关断的时候暂时导通，对总体效率造成 当同步降压转换器的占空比在 不良影响。必须确保所选的控制器使用 50%左右时，高边和低边M O S F E T可 了“固定死区时间”或“自适应栅极驱 以使用相同器件；但占空比较小时， 动”技术，或者二者兼备。 必须根据不同的条件来分别选择每个 MOSFET。 死区时间损耗 I C可以直接从A C整流高电压启动，不 当一个同步整流器关断时，存在一 再像以往那样需要启动电阻来把高电压 个死区时间，以确保高边M O S F E T等 降压到低电压，从而避免了这部分功 待低边M O S F E T关断，从而避免交越 耗。 传导。在死区时间内，低边M O S F E T 的内部体二极管由于反向恢复速度很 图8 Power 56的示意图与封装 占空比很小时，高边M O S F E T需 要非常快速地导通和关断，因此应该选 择具有极小栅极电荷的MOSFET。 图7 通过Rbias或利用HV IC实现Vcc偏置 图7中，高压内部电流源(I c s)为内 慢，故需要一定的时间才能关断，这就 在该时间内产生额外的功耗。 利用集成有肖特基二极管、几乎没 对于低边M O S F E T，由于在开关 有反向恢复时间的M O S F E T来代替常 周期内，它的传导时间要长得多，故支 规体二极管，有助于降低死区时间内的 2 持的R M S电流大得多，这时I R损耗占 体二极管损耗。 今日电子 · 2011年2月 51 节能特刊 动特定逻辑模块的时钟。若没有未决任 务，特定逻辑模块的时钟可被关断，故 只减小该模块的有功功率。 还有一种更好的时钟门控解决方 案，即切断未在使用的那些逻辑模块的 供电。由于有功功率同时与电源电压和 频率有关(V2)，我们可以动态控制电源 电压，或根据计算任务的强度调节处理 图9 通过提高频率，减少寄生效应来减小系统尺寸 器的时钟频率，以此来控制有功功率。 这种方法可能带来一个工程技术挑 寄生损耗 任何电路都会因元件封装和电路布 战，即如何实现各模块启动/关断的正 局而存在寄生电感。由于输出功率等于 确时序。通过打开或切断与不同功能模 输入功率减去寄生功耗，故更高的频率 块连接的负载开关，可以使系统进入待 有助于减小器件的尺寸，把寄生电容和 机模式。一旦G P I O或I2C发出命令，低 寄生电感效应降至最小。增加开关频率 功耗D S P就退出待机模式，解码接收到 可减少元件数目，提高集成度，增强对 的信号，通过负载开关启动整个系统。 若性能要求不高，系统可以降低器件的 频率和供电电压。 图11 通过I2C控制实现Vout的动态电压调节 寄生效应的控制，从而减小总体电源系 结语 统的尺寸。 关于提高满载条件下的效率，必须 改变传统的思考方式，转而着眼于通过 多个负载开关 降低功耗来提高满载与轻载条件下的效 在子电路进入待机模式时，负载开 2 率。 关可以利用使能管脚或通过I C控制来 关断其电源。减小待机电流的一种解决 图10 负载开关关断子电路 元件级优化的改进，以实现最高效的设 方案是关断系统中未使用的子电路或功 能模块。系统中的电路可划分为许多子 电路或功率岛区，其中每一个都整合有 一个负载开关。 系统工程师必须重点关注架构级和 数字处理器 处理器芯片的关键在于使用低功耗 技术，在待机期间减小内部工作电压， 计和最低的功耗。特别需要注意的是低 磁化电流变压器设计，通过降低轻载下 铜损耗来提高效率。 在待机模式下，维持供电只是为了 把板上振荡器频率降至低速，并优化电 此外，还需要通过顶层系统回顾， 子电路保持稍后恢复工作状态所必需的 路，降低功耗。对于任何处于有功或待 以找出给定系统中的所有损耗，然后利 信息，图10中的子电路#1就是这种情 机模式下的逻辑模块，半导体行业都提 用带P F M或突发模式的控制器来降低 况。所有其他子电路则关断以节电。 供有一些相应的解决方案，可帮助降低 轻载功耗。最后，划分功率岛区，根 这些损耗。 据需要利用负载开关来启动/关断子电 利用这种方法，尽管待机电流仍然 大于关断所有子电路的方法，但有可能 实现一个可快速恢复的待机状态。 52 今日电子 · 2011年2月 时钟门控是一项可用于降低系统有 功功耗的技术。它只在有未决任务时启 路，也可以降低待机功耗。 Applications 应用设计：军工 专家系统在雷达故障检测中的应用 解放军炮兵学院五系42队 李浩 专家系统是一种用来对人类专家 生率高，检测难度大，在现场分析、 库、知识获取模块以及解释程序组 的问题求解能力建模的计算机程序。 判断和处理这些故障时，主要依赖维 成。 它是一个智能程序系统，内部含有大 修人员的经验，维修质量和效率往往 量的某个领域专家水平的知识和经 难以得到保证。因此，开发故障检测 验，能够利用这些知识和方法来处理 专家系统，以提高故障检测的经济性 该领域的问题。 和可靠性。 图3 高层故障诊断模型 专家系统具有：启发性——不仅 能使用逻辑性知识，还能使用启发性 知识；透明性——能向用户解释它们 的推理过程，还能回答用户的一些问 专家系统的原理结构 图1所示为专家系统原理图，图2 为低层诊断模型。 题；灵活性——系统中的知识便于修 改和扩充；推理性——系统中的知识 必然是一个漫长的测试、修改和完善 过程。随着计算机技术的发展，专家 图2 低层诊断模型 系统（Expert System）已广泛应用于 以低层诊断为基础，推理机结 各种故障检测领域。由于它所具有的 合部件故障知识进行推理诊断，得到 启发性、透明性、灵活性、推理性等 高层故障假设结论；若假设故障被确 知识库是一个独立的实体，是专 诸多优点，因而更适合于雷达等军事 认，元知识库启动推理机，从假设结 家系统的核心组成部分，它用于存储 电子装备的维护和维修。 论出发，再利用目标级故障知识推理 从专家那里得到的关于某一特定领域 诊断，直到得出结论（见图3）。 专门知识和经验。知识库所存储的知 由于某些雷达结构复杂，故障发 图4 故障检测专家系统组成 识都属于比较稳定通用的专家领域知 系统组成及工作流程 图1 专家系统原理图 识和规则，一般包含专家知识、领域 1 故障检测专家系统组成 知识和元知识。其中，专家知识是领 故障检测专家系统 组成如图4所 域专家从长期工作实践中获得的经验 示。专家系统是一种包含知识和推理 性总结；领域知识是指一种广泛公用 的智能计算机程序系统，通常由知 的知识，包括书本上的知识及一些一 识库、推理机、人机接口、综合数据 般性常识；元知识是利用知识进行推 今日电子 · 2011年2月 53 应用设计：军工 Applications （1 ）用户将故障现象交给人机 测试信息，主要用来检测、校正和调 接口，人机接口将故障信息送入推理 整雷达的状态及各子系统之间的相互 机。 关系。专家系统所针对的雷达，通过 理的知识。 推理机是人类专家思维机制的一 种算法表示和机器实现，包括推理机 制和控制策略，是根据知识库进行各 （2）推理机根据故障信息按一定 自检便基本可判断出产生故障的子系 种搜索和推理的程序模块，用于控制 的搜索策略，依据用户反馈信息进行 统，因而故障检测直接针对各个子系 系统的运行和执行各种任务。其中， 正向推理，并结合当前的推理状态， 统。 推理部分是运用已有的知识和规则去 从知识库的故障树结点事件提取交互 专家系统的设计包括知识库、推 推理，以谋求新的结论，而控制策略 信息，提供给人机接口，以提问或操 理机、人机接口、解释器、知识获取 部分的作用是确定运用规则进行推理 作要求的方式显示。 器和系统软件等部分的设计。其中， 的顺序，并决定下一步的工作。推理 （3）解释程序对推理机运算出的 机根据用户当前输入的数据，搜索知 每一步推理状态进行分析并做出简明 识库中相关的知识，并应用其中的规 易懂的解释。 知识库、推理机和系统软件是主体， 也是设计的关键。 2 知识库的设计 （4）解释程序记录故障检测每 知识库主要功能是存储和管理 一步的推理状态，并提取相应图形符 专家系统中的经验知识。专家系统知 综合数据库是用于存储所检测问 号，经过人机接口以流程图的方式将 识库主要由故障分类表、子故障分类 题领域内原始特征数据的信息、推理 推理过程显示。这些模块彼此配合， 表、故障现象表以及所有的故障知识 过程中得到的各种中间信息和解决问 互递信息，共同完成故障定位、排除 表（故障数据库）组成。知识库中拥 题后输出结果信息的存储器。 和维修提示等任务。 有知识的多少及知识的质量决定了一 则和某种推理策略去推导出结论，向 用户提供解决指定问题的答案。 知识获取模块是专家系统和领域 专家、知识工程师的接口。通过它与 个专家系统所具有解决问题的能力。 系统设计 系统故障知识的获取主要是通过研究 领域专家和知识工程师的交互，使知 1 设计依据 雷达结构和故障机理来掌握原理性的 识库不仅可获得知识，而且可使知识 故障检测专家系统主要基于该雷 知识，以及从专家处获取启发式的经 库中的知识得到不断的修改、充实和 达的系统自检过程和设计人员的人工 验诊断知识、实用的专业技术资料 提炼，从而使系统的性能得到不断的 经验，通过配套的检测设备采集故障 等。 改善。 信息，并通过串行通信将故障信息传 解释程序能够对推理过程做出解 释，不仅可以解释推理的路线和为什 递给计算机；或通过人机交互，实现 检测、维修的自动化和智能化。 ① 从雷达结构和故障机理分析中 获取 利用雷达中已有测试点，结合测 系统自检过程是现代雷达最基本 试信号的特征进行全面分析。通过对 的一种功能，它包括：开机自检、周 雷达中各部件之间的连接以及对部件 2 工作流程 期性自检、停机维护测试等。系统自 板级上每个具体芯片功能进行研究， 故障检测专家系统是通过推理机 检产生的信息可简单地分为：(1) 子系 分析特征信号在雷达正常时的标准 与知识库和综合数据库的交互作用来 统测试信息——发射机、接收机、天 值；在进行故障检测时，将测试信号 求解问题的，这种求解过程有如下几 馈线、伺服系统、信号数据处理机及 的实际工作值与正常工作的标准值比 个步骤： 主控台等子系统的自检信息。(2) 系统 对，以判定出故障点。 么需要询问那些特征信息数据，而且 可以解释推理得到的正确结论。 54 今日电子 · 2011年2月 Applications 应用设计：军工 利用雷达的功能特点进行有针 障树结点事件，每步推理都以用户反 和重组，并检查知识的相容性、完整 对性的分析。当雷达出现故障时，除 馈信息为依据，沿故障树脉络进行正 性和一致性。 了检测电路本身故障外，还要考虑特 向推理，逐步缩小故障范围，直至完 7 专家系统软件的设计 殊环节引起的可能故障，另外开关器 成故障源定位。推理机正向推理过程 为了能更快速、准确地检测出雷 件（大功率开关管、继电器和接触器 如图5所示。 达的故障，将C A N总线应用到某雷 4 人机接口的设计 达，构建故障检测专家系统。C A N 针对雷达中的共同问题进行综合 人机接口包括开发界面和使用界 （Controller Area Network）是控制 分析。雷达中各器件、部件间由电缆 面。开发界面面向系统开发者和系统 器局域网络，是目前发展较快的一种 实现连接，由于电缆本身损坏或接口 维护者；使用界面面向系统使用者， 现场总线，主要用于各种过程或设备 连接的不可靠，存在着故障隐患。 常常涉及“人机交互”，它包括输入 检测及控制。它是目前唯一具备国际 ② 从专家经验中获取 和输出两个部分。用户按照提示输入 标准的现场总线，具有容错能力强、 根据平时常见的故障、专业维修 数据，并向系统提出请求或问题要求 传输距离远、带宽大等特点。 人员的知识与经验，以及专家长期积 系统回答或演示。系统输出各种提 结合某雷达的结构特点构建一种 累掌握的基础理论、研究成果、思维 示、中间结果和最后结果，也可输出 上位运行专家系统，下位机负责采集 逻辑、解决问题的经验等，可以汇总 用户所要求的信息、各种解释，或按 现场数据和信号的在线故障检测专家 雷达分系统的常见故障。 照用户的要求演示推理过程。 系统，如图6所示。 等）也容易损坏而引起故障。 3 推理机设计 5 解释模块设计 推理机是专家系统的组织控制 解释模块负责对系统检测推理过 机构，它根据当前输入数据来运行知 程给出必要的解释，包括2个解释子模 识库中的相应知识，按一定策略进行 块：文字模块和图形模块。其中，文 推理，以达到要求的目标。该专家系 字模块负责对专家系统检测推理过程 根据某雷达的整体功能模块的不 统中，推理机根据用户提供的故障信 给出必要的文字解释，以结点作为解 同，方案将各个功能模块划分为若干 息，在知识库内寻找能与之匹配的故 释的基本层次；图形模块负责将故障 检测子系统，利用C A N总线技术构建 现象、用户选择、检测过程及检测结 一个网络结构，每个子系统作为网络 果这些知识信息用流程图的方式进行 上的一个C A N智能节点，每个节点检 显示，以便用户操作和观察，并以此 测该模块中待检测设备的运行状况， 作为记录检测过程的方法。 并将检测结果通过C A N总线发送给 图5 推理机正向推理过程示意图 图6 故障检测专家系统的结构 6 知识获取器的设计 故障检测专家系统。故障检测专家系 在专家系统中要设计知识获取器 统运行在上位机上，对下位机发送检 困难较大，比较实用的方法是建立一 测命令，下位机检测预留在各子系统 个知识编辑器。知识编辑器是知识工 的测试点，把测试的各种数据，如电 程师的一种工具软件，用来帮助知识 压、各种开关量等，经A/D转换，发 工程师编辑从专家那里获取的知识。 送故障检测专家系统；同时，专家系 它可以对知识进行检索、修改、删除 统根据检测信息和各模块发送的自检 今日电子 · 2011年2月 55 应用设计：军工 Applications 实例应用 信息，给出结论后存储并进行显示， 扩展码或目标地址，占8位。当P F值 检测员可通过查询主机快速、及时对 小于240（0x F0）时，P S/D A位填写 某雷达的天馈系统，由天线、 状态和故障情况判断（见图7）。 目标地址D A；当P F值不小于240时， 天线座、馈线系统、倒伏机构等部件 P S/D A位填写数据类型扩展码P S。 组成。专家系统发送自检命令给天馈 S A为发送节点的C A N总线地址，占8 系统，系统对自身的各个部件进行自 位。保留位固定填写0。帧I D中P F、 检，自检结果通过C A N总线发回专家 P S、D A的值分别取自在C A N数据包 系统，其格式见表2。 中PF、PS、DA的值。 表2 图7 雷达系统总体结构 故障检测专家系统在上位机（军 自检信息格式 第1字节 第2字节 第3字节 设备号 该设备的总体状态 具体单体故障 用计算机）上运行，操作系统采用 本网络结构采用双C A N总线，每 Windows XP，采用VC++6.0编写故 个线路最多可连接110个智能节点， 障检测专家系统和通信模块。下位机 C A N总线传输速率设定为250k b/s， 数据格式为3字节，其中，第1字 采用嵌入式计算机P C104，通过C A N 对应的位时间为4μ s，网络上所有节 节为设备号，是属于每个功能模块的 总线负责对整个雷达进行现场数据采 点必须设置为相同值。节点数据链路 唯一编号。第2字节是该设备的运行状 集，包括电源电压等的模拟信号，各 层发送数据以CAN1总线为主，CAN2 态，其中，0x0F表示正常，0x F F表 种开关量信号等。经过A/D转换后， 总线为辅。当C A N1总线拥堵的情况 示故障，所有单体全部正常时上报正 再通过R S-232串行接口将现场数据传 下，C A N2总线启动，如果发送控制 常状态，任意单体故障则上报故障状 送给上位机，下位机的通信程序采用C 器在5m s内仍未完成总线发送，则须 态。如果是故障状态，则第3字节的8 语言编写。各个模块的自检信息，专 取消未完成的发送，以免影响总线上 个位，分别代表了各个单体的状态，0 家系统可以直接通过CAN总线获取。 其他智能节点的工作。接收数据通过 为故障，1为正常。 此系统采用C AN2.0B的数据帧， 有29位标志符，占4字节的长度。定义 CAN1总线、CAN2总线分别接收，并 分别送给应用程序处理。 专家系统根据自检发回的信息， 判断故障是否为最终故障，如不是则 C A N总线智能节点的软件设计主 进行原理检测，最后给出检测结果。 优先级是C A N数据包优先级，占 要包括：C A N节点初始化、报文发送 对于不同设备的自检，有着不同的检 3位，总共有8个优先级。P F为数据类 和报文接受。通过DLL提供API应用层 测层次，天线座则可以检测到各单 型代码，占8位。P S/D A为数据类型 接口编程。 体，给出具体哪个单体故障，如果故 见表1。 表1 障仍然不是很明确，需进一步检测， CAN2.0B扩展帧标志符 保留 31～29 优先级 28～26 保留 25～24 PF 23～16 PS/DA 15～8 SA 7～0 则可以转到原理检测，最后检测到不 可分割或可以直接替换的单体。 2011年中国政府将投入数十亿美元开发绿色技术 据iSuppli公司，中国发展绿色技术的努力，2011年将 对国内经济产生重大影响。中国政府在多个项目上投入 巨资。中国政府将提供数以十亿美元计的金融支持，帮 56 高速铁路网。所有这些计划都旨在促进绿色技术发展， 刺激国内经济和为全国各地创造商业机会。 从2011年到2020年，智能电网计划一项就将获得大 助中国企业引入LED、电动汽车和光伏(PV)等技术。此外， 约5.9亿美元的政府投资。除了智能电网，中国最近两年 中国政府计划投资于智能电网项目，并加快建设其全国 还坚持发展其光伏与风能产业。 今日电子 · 2011年2月 Applications 应用设计：电源 VRLA 蓄电池在光伏发电系统中 的研究与应用 华北电力大学 曹磊 在早期光伏发电系统中，一般使 用开口式铅酸蓄电池作为储能装置， 电池组、直流/交流逆变器等组成，如 光伏发电系统用V R L A蓄电池属于循 图1所示。 环使用方式。 但开口式铅酸蓄电池有需要加酸加水 2 光伏系统用蓄电池充放电特性 维护，酸液易污染环境等缺点，不利 光伏发电系统用蓄电池充放电 于无人值守使用及环保。近些年来， 特性一般有4点：（1）白天充电， 阀控式密封铅酸蓄电池（V R L A）由 晚上以及阴、雨天放电；（2 ）充电 于密封不漏酸、不腐蚀设备污染环 图1 光伏发电系统组成框图 倍率低，平均充电电流一般为0.01～ 境，备受欢迎，在我国电信、电力、 太阳能电池组件的作用是将太阳 0.02C，很少达到0.1～0.2C；（3） 铁路等行业得到广泛使用。现在的光 能转化为电能，供给负载工作或给蓄电 放电电流小，放电倍率通常为0.004～ 伏系统用蓄电池，几乎全部为V R L A 池组充电；控制器的作用是对蓄电池组 0.05C；（4）一次充电时间较短，即 蓄电池。V R L A蓄电池的主要作用有 的充放电进行保护；蓄电池组用于存储 使长的时候仅为约10 h。光伏系统很 两点：（1）在晚上或多云及光伏阵列 电能；逆变器的作用是将直流电变换为 少能完全、快速地给蓄电池充满电， 产能和负载用电不一致等情况下，蓄 交流电。在夜晚或阴雨天，太阳电池组 蓄电池往往会处于欠充电状态。 电池能够存储多余能量或给负载提供 件无法工作时，由蓄电池组供电给负载 能量；（2）由于太阳能电池组件的工 工作。可见，蓄电池组在光伏发电系统 作特性受太阳辐照度、温度等影响很 中起着相当重要的作用。 大，负载常常不能处在最理想工作点 附近。蓄电池对太阳能电池的工作电 性能要求 光伏发电系统多建立在边远偏僻 的山区、高原、戈壁，自然环境十分 光伏发电系统用VRLA蓄电池特点 压具有钳位作用，能够保证负载处在 最理想工作点附近。 3 光伏发电系统用V R L A蓄电池 1 光伏发电系统用蓄电池的工作 方式 恶劣，工作环境温度变化范围很大。 因此，对光伏发电系统中的蓄电池有 如下要求：（1）具有深循环放电性 蓄电池的工作方式可分为循环使 能，充放电循环寿命长；（2）耐过充 用和浮充使用两种。经常处于频繁的 电能力强；（3）过放电后容量恢复能 光伏发电系统是利用光电效应原 充放电工作状态，即循环使用；经常 力强；（4）良好的充电接受能力； 理将太阳能转换为电能的发电系统， 处于充电状态则为浮充使用，能弥补 （5）电池在静态环境中使用时，电解 通常由太阳能电池组件、控制器、蓄 蓄电池因自放电而造成的容量损失。 液不易分层；（6）具有免维护或少维 光伏发电系统的组成 今日电子 · 2011年2月 57 应用设计：电源 Applications 护的性能；（7）应具备良好的高、低 载日平均功耗；t为最长无日照用电时 金在板栅与活性物质界面形成的腐蚀 温充放电特性；（8）能适应高海拔地 数；D为VRLA蓄电池允许放电深度； 层导电性应良好，板栅应具有抗蠕变 区的使用环境；（9）蓄电池组中各蓄 η0为VRLA蓄电池充放电效率；η1为 性能。电池设计采用紧装配，并适当 电池一致性良好。 逆变器转换效率。 提高装配压力。 （2 ）提高电池充电接受能力。 光伏发电系统用VRLA蓄电池性能改进 对V R L A电池来说，充电不足对电池 蓄电池的失效和寿命短是阻碍光 的危害比过充电更严重，所以提高 确定蓄电池容量，首先要测定接 伏发电系统推广的原因之一。V R L A V R L A电 池的充 电接受 能力尤 其重 入系统的负载每天需要多少电量；其 蓄电池用于光伏系统后寿命会逐渐缩 要。在负极铅膏配方中加入高稳定性 次根据气候条件蓄电池需要存储多少 短，影响其寿命的因素主要有：充 的膨胀剂和导电性添加剂，提高了充 天的电量。在确定蓄电池容量时，并 电时间受限，长期欠充电；小电流放 电接受能力。 不是容量愈大愈好，过大的电池容量 电；过充电；温度等。根据光伏发电 （3）提高过放电性能。降低硫酸 规模也会产生问题。这是因为在日照 系统光伏系统对蓄电池性能的特殊要 电解液的比重，并添加了特殊的电液 不足时，蓄电池组可能维持在部分充 求，结合上述影响蓄电池寿命的因 添加剂，可以降低对极板的腐蚀，减 电状态，这种欠充电状态将导致电池 素，在原V R L A蓄电池的基础上进行 少电液分层的产生，提高了电池的充 硫酸化增加、容量降低、寿命缩短。 了一系列性能改进。具体改进措施包 电接受能力和过放电性能。 蓄电池容量的一般计算公式为 含以下几方面： 光伏发电系统用铅酸蓄电池容量的设 计方法 C=E·t/(D·η0·η1) (1) 式中，C为蓄电池的容量；E为负 （4）采用专用安全阀。对于高原 （1）提高循环使用寿命。为延长 V R L A电池的循环使用寿命，板栅合 地区，由于大气压较低，特别调整了 安全阀压力值。 第二届“顶嵌杯”全国嵌入式系统C语言大赛圆满成功 “顶嵌杯”全国嵌入式系统C语言编程大赛历时三个 子科技大学通信工程学院 ；优秀高校组织奖：台州学院 多月，经过几千名嵌入式系统C语言编程高手的激烈角逐 计算机科学与技术学院、黑龙江大学计算机科学与技术 大赛的各个奖项终有得主。12月26日来自全国的嵌入式 学院、四川大学计算机科学与技术学院 系统的专家、学者、业内人士、参赛选手和媒体代表等 技大学计算机科学与技术学院 、北京邮电大学嵌入式系 汇聚北京邮电大学第二届“顶嵌杯”全国嵌入式系统C语 统协会、长春大学网络工程学院 、华中科技大学 计算 言编大赛的颁奖典礼。 机科学与技术学院； 本次 个人特等 奖被武 汉大学 梁亚雄夺 得，一 等奖 本次大赛有近500多所高校、几千名高校大学生参 获奖选手：刁瑞（中国科学院），二等奖获奖选手：黄 赛。顶嵌杯大赛 的成功举办离不开业内专家的 大力支 海波（电子科技大学）; 许春伟 (华南师范大学）， 持，也离不开众多企业、媒体单位的支持。顶嵌作为一 三等奖获奖选手：刘清（华中科技大学）、秦腾（北京 家专业的嵌入式培训机构，为承办本次大赛付出了很大 大学）、马啸（北京航天航空大学）、陈世熹（复旦大 精力，也得到了社会和企业的认可。顶嵌是亚嵌旗下高 学）、管清文（ 北京航天航空大学）、白良（ 四川大 端业务品牌，将为嵌入式技术在中国的推广起到越来越 学）、王计（湘潭大学）、庄俊元（浙江大学）、来斯 重要的作用，近来先后给联想、华为、三星、文思创新 惟（中科院自动化所）、张凯（西南交通大学）。 等大型企事业单 位做过培训，随着顶嵌不断的 发展壮 本次大赛团体奖获得情况为：最佳高校组织奖 ：电 58 、西安电子科 今日电子 · 2011年2月 大，必将成为嵌入式嵌入式技术界的璀璨明珠！ Products Update 室外光纤到天线用连接器 Q-X C O连接器是一款真正意义上的盲插、可靠、紧 凑，可以直接和S F P光模块进行拔插的室外连接器。该连 接器可实现真正意义上的机械盲插，连接端口采用L C标 准端口，可以兼容通信领域内所有S F P光模块。Q-X C O 独特的设计，与光模块连接只需要简单插拔，不对光模块 构成任何的应力产生。紧凑和牢固的室外连接器设计，满 足I P、温度、盐雾等要求，适合各种极端环境。其独特的 产品汇总：连接器 计和安装更灵活。该系列快插端子符合NE MA 2-19821988和U L 310规范。U L认可的快插端子采用镀锡铜制 造而成。P C B安装版本提供2.8m m、4.8m m、5.2m m 或6.4m m标签尺寸。插入式版本提供2.8m m、4.8m m或 6.4mm标签尺寸。 Keystone Electronics Email:[email protected] Http://www.keyelco.cn.com 法兰设计和盲插设计使安装变动更加快捷方便，只需简单 的旋转即锁紧。 HUBER+SUHNER 能满足多角度线缆接入的两极插头 Tyco Electronics为其线对板、欧式接线端子产品线 电话：021-5032-6635 添加了新型两极插头。该产品功能获得扩展后，可以在 www.hubersuhner.com.cn 标准的3.5m m和3.81m m垂直和直角插头上支持额外的线 缆接入角度，可具体应用于控制、输入/输出及现场布线 可现场安装的10G以太网RJ45插头 RJ Industrial 10G是业界首个无须任何工具的RJ45 连接器。它采用了面向未来10G以太网的设计特点。通过 使用经验证的绝缘层刺破技术，连接快速可靠。绝缘层刺 破接线端子的设计通用于刚性和柔性导线，具有非常广 泛的导线使用范围。通过新开发的导线压盖，直径4.5～ 9m m的导线均可以牢固地固定在连接器上。这使得用户 可以将所有惯用的以太网导线类型同R J45连接器进行连 等。这种两极插头的核心性能为多角度线缆接入，能够实 现与90°和270°插头接口匹配。其上升与螺纹方向能够 在相同中心线间距上，满足业内标准的开口和闭口插头要 求。此外，该产品可端对端叠加，且不会影响中心线间 距。该产品符合U L认证，适用于行业控制、通信设备以 及HVAC控制领域等。 Tyco Electronics http://www.tycoelectronics.com 接。由于其轻巧的设计，坚固的工业标准I P20接口，也可 以用于多端口RJ45插口。 HARTING 太阳能线缆连接器锁紧套环 作为SOLARLOK太阳能线缆连接器的配件，这款连 电话:021-6386-2200 接器锁紧套环能够应用于配套连接器，以防止其发生失误 http://www.harting.com 或者意外断开情况。该套环能够在配套连接器上锁死，可 以避免触及配套连接器上的释放装置。该产品允许使用工 UL认可快插端子 该系列经U L认可的产品包括公母P C B快插端子和卯 入式快插公端子。该系列产品采用创新牢固设计，通过在 波焊过程中和之后始终使端子垂直于PCB，增强PCB安装 牢固性和稳固性。卯入式允许板、盘和底盘插拔环境的设 具进行拆卸，仅需将螺丝刀插入套环中的卡槽就可完成 释放。该连接器锁紧套环满足2008 NEC推荐性标准中第 609节有关使用工具解除主动锁死保护装置的规范要求。 Tyco Electronics http://www.tycoelectronics.com 今日电子 · 2011年2月 59 技术人生 Career 十年风雨，一路同行 21IC网友 程序匠人 在这个飞速发展的时代，网络 年代，那一大堆P D F手册和每日更新 友慢慢走过来，从不熟悉到熟悉，再 已经成为很多人生活密不可分的一部 的技术文章，正是每一个渴求知识和 从熟悉到默契。有时，只需一句潜台 分了。工作学习、获取资讯、交友聊 信息的电工无法拒绝的诱惑。 词，一个微笑，尽在不言中。曾经有 天、网络购物、订购机票……互联网 在 网络 发展 的 初期 ，2 1 I C 的创 过多少的悲欢喜怒，都化着点点滴滴 正在把我们一网打尽，一切都衔接得 始人很准确地搭准了时代发展的脉 的回忆，嵌入到生命的历程中去。虽 那么顺理成章，就好像是已经延续了 搏。吸引了像匠人一样的一大批电子 然在中途，有些人离去，让我们为之 千百年似的。实际上这样的改变仅仅 工程师。写到这里，我想起流星姐姐 牵挂；但有幸的是，不断有新生的力 只有10年（甚至不到10年）。 （2 1 I C创始 人之一） 曾经写 过一篇 量在加入。而我们一直执著的，正是 而就在10年前，即使在网络股 文章，介绍他们的创业历程，如何在 这份难以割舍的情怀。 被炒的正火的时候，恐怕也没有多少 一个多月的时间里没日没夜地加班干 对于匠人个人来说，这10年也 人能够深刻地预计到这一天会这么快 活，搭建21I C网站架构。很可惜现在 是成长与发展的10年。从最初默默无 地到来。有趣的是，虽然网络股的神 找不到那篇文章了。 闻地发帖子、到中期热热闹闹地写博 话破灭了，但是网络的神话却没有破 现在的新电工可能已经无法理解 客、再到后来轰轰烈烈地出书。匠人 灭。当初的股民现在摇身一变，都成 我们那时的饥渴。因为现在的资讯太 一步一个脚印走过来。中间的每一 了网民，他们换了一种方式被套牢 发达了，以至于泛滥。而我们要花更 步，都印着21IC的烙印。 （长期的，而且还是心甘情愿的）。 多的时间去鉴别整理那些资料。 匠人是他们中的一员。好事坏事 物以类聚，人以群分。电工们聚 都赶上了，一样没拉下。但是和那些 集在一起，交流的需求自然发生。于 10年不是终点，来日方长。匠人 非电子行业的网民不同的是，在很多 是21IC BBS作为国内最早的一批专业 有理由相信，未来我们会继续坚定地 时候，对于匠人来说，上网和上21I C 论坛，人气渐渐烧旺。也就是在那样 走下去。而且一定会有更多的人，加 是等价的。 的背景下，匠人加入了论坛，开始以 入我们电子工程师的队伍。基于这样 匠人自称，开始了一段网络人生。 的前景，匠人相信21I C也会发展得更 最初受到21I C的吸引，是因为它 的翔实的资料库。在信息相对匮乏的 60 今日电子 · 2011年2月 在这10年中，匠人与许多21I C网 十年风雨，一路同行！ 好。 New Products 集成电路 Integrated Circuits 高性能RF功率检波器 ADL5511是一款高度集成的高性能 R F检波器，它适合无线、仪器仪表、 新品发布 WVGA，提供120fps和240fp s的高速影 支持。BlueSlim2不仅利用了CSR公司为 像捕捉选项，并具有创新的慢镜头视频 个人电脑打造的新产品C S R8510，还以 功能。除了出色的数字摄影性能之外， 最近发布的CSR8000连接平台为基础。 A R0330还支持独特的多长宽比格式， CSR 因此可捕捉3.2MP静态图像。 电话：021-6135-2100 防务和其他宽带应用。A D L5511提供了 A R0330可满足低成本和低功耗摄 一种改善P A E的独特方法，不仅可以在 影机设计的要求。此外它还支持多种串 1M H z～4G H z频率范围内工作，而且 行接口规格，包括四通道H i S P i和四通 采用双开关反激式拓扑的P F C/ 尺寸更小、成本更低，使您能够高度精 道MIPI，使摄影机设计人员能够更灵活 PWM控制器 确而轻松地提取调制信号的包络。包络 地选择图像处理解决方案。 http://www.csr.com F A N6920M R结合了一个功率因数 输出以电压形式表示，电压大小与输入 Aptina 校正(P F C)控制器和一个准谐振P W M 信号的包络成正比。均方根输出以V/ http://www.aptina.com 控制器，实现了使用更少外部元件的高 成本效益设计。在P F C部分，该器件使 V输出电压的线性形式表示，与输入信 号的峰均比无 关。提取出的包络可用 个人电脑蓝牙模块 用受控导通时间技术以提供稳定的直流 于改善功率放 大器的线性化和效率， B l u e S l i m2是一款为笔记本、上网 输出电压，实现正常的功率因数校正。 而均方根输出 可用于真实功率测量。 本和平板电脑打造的蓝牙模块参考设计 F A N6920M R使用了创新的总体谐波失 A D L5511具有优异性能，在工作温度 的标准产品，为OEM厂商在个人电脑模 真(T H D)优化器，通过减小过零期间 范围内均方根检波精度和包络检波精度 块设计上集成最新蓝牙功能提供了简单 的输入电流失真来改善T H D性能。在 均为±0.25d B，且40d B时动态范围为 的低成本捷径。B l ue S l i m2完全兼容蓝 P W M控制部分，F A N6920M R提供了 ±1d B。A D L5511的额定工作温度范围 牙v3.0和高速蓝牙以及蓝牙v4.0标准， 数项功能以提高电源系统性能，其中包 为 40～+125℃的业界最宽温度范围， 为个人电脑产品 提供高速数据传输和 括：能够降低开关频率的最多第12个谷 因此非常适合用在远程射频头和功率放 蓝牙低功耗。通过搭载B l ue S l i m2的产 底周期的扩展谷底检测功能、更高的轻 大器的高温环境中。 品，消费者可以充分利用蓝牙低功耗生 负载效率、绿色工作模式、内部10m s软 ADI 态圈的优势，连接鼠标和键盘等外设， 启动和高/低限度超功率补偿功能。 电话：800-810-1742 从蓝牙低功耗的巨大节能优势中获益。 http://www.analog.com 由于使用了大多数个人电脑平台普遍采 用的US B接口，Bl ue S li m2可以轻松连 全高清1080p60数字视频传感器 接到众多个人电脑设备上。此外，该模 A R 0 3 3 0 解决 方 案 功能 完 善 ， 采 块体积为6.5m m×30m m×1.95m m， 用新型2.2μ m 像素设计以及创新的 是目前小型笔记本、上网本和平板电脑 Aptina A-Pix像素技术，能够以60fps 的理想选择。 的速度流畅捕 捉全高清视频，具有卓 B l u e S l i m2输出功耗为+10d B m 越的微光性能 以及超乎寻常的整体色 Tx，灵敏度为-93dBm Rx，在不增加 彩和视频质量。凭借3×3 传感器上像 外部功放和T x/R x转换器的前提下， 此外，F A N6920M R提供了多种保 素合并(bi nn i ng)模式，A R0330还支持 BlueSlim2还可以提供1级、2级和3级的 护功能，包括欠压保护、二次开环和具 今日电子 · 2011年2月 61 新品发布 New Products 有自动恢复的过流保护、外部自动恢复 频的汽车主、被动安全系统提供可靠的 保护触发和内部过热关断保护功能。 链路。这类系统已受到高度重视。美国 F A N6920M R采用16脚小外形尺 汽车安全管理机构(全国公路交通安全 寸封装(S O P)，适用于一体型计算机、 管理局)已发布公告，要求到2014年美 AC/DC上网本适配器(纤薄型)、开放框 国所有新车型必须安装后视摄像头，以 架式开关电源(SMPS)和电池充电器，以 避免驾驶员碰撞行人。 及液晶电视和LED街灯。 I S L76321采用行业标准8b/10b编 Fairchild Semiconductor 码技术，提高信号完整性并支持链路热 XWAY HNX 156和HNX 176都 电话：0755-8246-3088 插拔。即使在最恶劣的噪声环境下，独 是G.h n通用数字收发器芯片，符合I T U http://www.fairchildsemi.com 特的快速线速锁定PLL系统(锁定时间为 G.9960、G.9961和G.9972以及I E E E 10μ s，同类器件为10μ s以上)，也可以 802.3标准。这两款器件支持所有媒体 保证链路的可靠性。 类型和G.h n标准中所定义的25、50和 汽车后视安全系统视频S e r D e s I S L76321强化了功能，增加了传输 100M H z频段计划。每个芯片架构都包 I S L76321将16位视频数据和双向 预加重和线缆均衡(E Q)。这些功能支持 含一个内置的RISC处理器、千兆以太网 I2C控制信息集中于一条高速STP线缆， 16挡编程，使这款产品用于多个直插连 物理层、RGMII和以太网交换、PCIe接 数据传输距离达20m以上。I S L76321独 接器的线缆传输距离达20m。同时，在 口（主从）、S PI、I2C、U AR T、片上 特的链路远端遥控功能可供控制器通过 短距离应用环境下，I S L76321可采用成 内置随机存储器、硬件加速的M A C 和 I C接口获取图像，工作模式可以选择 本较低的线缆，进一步降低系统成本。 P H Y，从而确保实现分布式、线速性 并进行调整，如曝光量和窗口大小。这 收发器线缆均衡提高了接收端信噪比， 能；并支持家庭网络A P I和硬件抽象层 一功能便于摄像头在动态变化的条件下 且不增加EMI辐射。 功能，从而使得原始设计制造商(O D M) 收发器 2 工作。利用视频数据线传送控制数据， Intersil 们能够生产运 营服务供应商级别的产 消除了布线的复杂性并减轻重量。 电话：021-6335-1198 品。H N X176还支持外部D R A M，用来 http://www.intersil.com 支持诸如TR-069服务管理这类的功能。 Lantig 支持全球ITU-T G.hn标准的芯 http://www.lantig.com 片系列 Lantiq的XWAY HNX芯片系列可 两通道和四通道热插拔I2C多工器 用于各种独立的G.h n节点应用或作为多 LTC4312和LT C4314能提供单独的 摄像头链路含有一对I S L76321线 业务平台的一部分。该器件与一个软件 使能引脚，以使上游I2C总线与下游总线 缆，通过连接一条S T P线，在远端视频 包一起提供给客户，该软件包中包含各 或板卡的任意组合连接。它们是具总线 摄像头与中央控制单元之间建立高分辨 种各样预先集成进去的、支持众多Lantiq 缓冲器的引脚可选多工器，这可减少了 率、串行数据 链路。这款接口收发器 系统级芯片的驱 动器软件，其中包括 组件数目，同时促进理想的I 2 C信号完 像素时钟范围为8～50M H z，原始数据 千兆速网关处理器、802.11n 无线局域 整性。L T C4312对两个通道进行多路复 速率高达1000M b p s，可为车道偏离告 网(WLAN)支持的电信级视频、DECT/ 用，而L T C4314则对4个通道进行多路 警、路标识别和避让行人等大量基于视 CAT-iq、VoIP和模拟声音语音。 复用。这些器件实现了简易的I2C地址扩 62 今日电子 · 2011年2月 New Products 展，提供了对多个相同设备之一进行寻 址的能力，从而解决了地址冲突问题。 18位、1.6Msps串行SAR ADC 新品发布 GPS/GNSS低噪声放大器 L T C2379-18在支持全差分±5V M A X2667/M A X2669提供不同 输入范围的同时 ，也实现了无与伦比 的线性指标选项 ，以满足不同的系统 的101dB SNR和-118dB THD。其具 要求。对于要求在存在信号阻塞的 ±2LSB的最大INL，在-40～+125℃的 条件下保持较高接收性能的应用， 温度范围内无漏码且性能规格有保证。 M A X 2 6 6 9 ( 4 . 5 d B m )则 能 够 提供 比 L T C2379-18以2.5V电源工作，仅消 M A X2667(-3.5d B m)高约8d B m的 耗18m W功率，采用小型3m m×4m m 带内和带外I I P3，而电源电流仅增加 DFN和MSOP-16封装。 4.0m A。对于能效要求苛刻的应用， LTC4312和LTC4314适合于众多的 M A X2667的工作电源电流仅为4m A(典 应用，包括电信系统中的径向架构。例 型值)，可有效延长终端设备中的电池 如，A T C A、地址扩展和电平变换器。 使用寿命。这两款LNA在不使用时，均 2 很多I C和S M B u s器件在同一应用中都 可通过逻辑使能输入置于关断模式，该 以不同的电源电压工作，但是必须相互 模式下电源电流低于1μA。 通信。L T C4312和L T C4314支持1.5～ 5.5V范围的总线电压电平转换，从而 允许以不同的电源电压给器件供电，同 伴随L T C23 79-18还有引脚和软 时保持系统中所有器件之间充分的双向 件兼容的16位、2M s p s L T C2380- 通信。双向缓冲使背板与板卡电容相隔 16。LT C2380-16实现了96dB S N R和 离，同时保持了低偏移和高达0.3V C C ±0.5L S B的最大I N L。L T C2379-18 的高噪声裕度。此外，内置的上升时间 和L T C2380-16是一个18位/16位高性 加速器还在S CL和S DA上升沿上提供了 能SAR ADC系列中最先推出的两款器 这两款L N A提供节省空间的晶片 强大的上拉电流，以满足针对重载总线 件，该系列A D C的速度范围为250k s p s 级封装(W L P)，焊球间距为0.4m m， 的I C上升时间规范；可以选用或完全 ～2M s p s。这些器件提供新的革命性数 仅占用1m m2电路板空间。M A X2667/ 停用这些加速器的能力。安全措施包括 字增益压缩功能，因此在A D C驱动器 M A X2669仅需4个外部元件即可完成板 一种阻塞总线断接和恢复功能(用于使 上无须负电源， 从而极大地降低了信 级设计(附加一个可选电阻，用于关断 输入与所有的使能输出通道脱离，并向 号链路的总体功 耗。该器件的停机模 模式的逻辑使能控制)，是目前手持设 阻塞设备发出时钟信号)、一个故障输 式在空闲状态时 可将功耗进一步降至 计中尺寸最小的解决方案。M A X2667/ 出(用于在主机总线阻塞于低电平时发 1.25μ W。真正无延迟工作实现了准确 MAX2669采用1.6～3.3V电源供电，工 出指示信号)和±4kV HBM ESD保护 的单次测量，甚 至在很长的空闲周期 作在-40～+85℃扩展级温度范围。器 (用于提升坚固性)。 后，也没有最低采样率要求。 件采用超小尺寸0.86m m×1.26m m、6 2 Linear Technology Linear Technology 电话：00852-2428-0303 电话：00852-2428-0303 Maxim E-mail：[email protected] E-mail：[email protected] 电话：010-6211-5199 http://www.linear.com.cn http://www.linear.com.cn http://www.maxim-ic.com.cn 引脚WLP封装。 今日电子 · 2011年2月 63 新品发布 New Products 可完全编程、多状态、双通道模 塞信号的抑制能力。二次和三次谐波失 减少了所需外部元件的数量，从而降低 拟和数字VGA 真(H D2和H D3)被分别限制在-55d Bc和 了由制造和库存产生的成本。 M A X2062也提供独特的“速射” -72.7dB c。该性能简化了中心频率附近 Microchip Technology 增益选择功能，可为每通道选择4种定 的谐波滤除设计要求，允许使用更为简 电话：021-5407-5533 制的衰减状态。此外，器件还具有25n s 单、性价比更高的滤波器设计。 http://www.microchip.com 的快速数字切换和极低的数字VGA过冲 Maxim /下冲幅度。M A X2062还可通过S P I接 电话：010-6211-5199 针对车载收音机的多合一数字单 口控制片内8位D A C实现对两路模拟衰 http://www.maxim-ic.com.cn 芯片 减器的调节。该器件是G S M/E D G E、 基于R F C M O S工艺的T E F663x， CDMA、WCDMA、LTE和WiMAX等 具备可编程校准和多种工作模式 内含调谐器前端、收音机及音频处理系 所有2.5G/3G/4G 无线基础设施收发 的烟雾探测器IC 统，并通过恩智浦的S A F356x可支持 器中“快速响应”自动增益控制(A G C) 电路的理想选择。 M A X 2062可用 作I F或 R F通用 VGA，能够与工作在50～1000MH z频率 集成 喇叭 驱动器 和升 压稳 压器的 HD收音机、DRM及单/双调谐器DAB/ R E46C190 3V光电式烟雾探测器I C。 D A B+/T-D MB。通过将R F C MO S前 RE46C190 IC可在低电压下运行，并具 端、混合信号P L L与音频编解码器结合 备可编程校准和多种工作模式的烟雾探 在一起，与基于上一代I C的同类系统 测器I C，有多种工作模式可供选择并可 功能相比，T E F663x可节约超过30%的 在制造过程中进行校准。这样简化了烟 功耗。由于信号处理具有高级收音机及 雾探测器的设计和制造，同时减少了元 音频算法，具车载应用资质的T E F663x 件数量并降低了成本。此外，该芯片低 可满足汽车O E M收音机和音频性能的 至8μA的典型工作电流可使单节锂电池 关键要求以及A E C-Q100标准。而与 工作长达10年之久；R E46C190也可以 S A F356x结合使用，则可支持所有主要 使用两节碱性电池。 模拟收音机及地面数字收音机标准。 范围的50Ω系统直接连接。由于每通道 NXP Semiconductors 中的各级电路都具有各自的R F输入和 电话：010-6517-2288 R F输出，因此可以配置M A X2062以优 http://scn.nxp.com 化噪声系数(在级联结构中将放大器配置 为第一级)或线性度指标(放大器配置为 集成无线网络抗干扰功能的硅调 最后一级)，也可以在两个参数之间进行 谐器 折中(放大器配置为第二级)。典型配置 T D A18 27 3集成了无线网络抗干 中，级联结构具有64d B的总增益范围、 可编程校准和可选择烟雾探测器的 扰功能，可以屏蔽来自无线局域网 19.4dB的最大增益和7.3dB的噪声系数。 工作模式使设计人员能够轻松控制烟雾 （WLAN）和移动电话等无线网络接口 级联结构的线性 指标也同样出色，具 探测器的工作，而且可以采用单片I C设 的干扰。其不仅支持全球范围内的模拟 有+41dBm的O IP3、+56dBm的O I P2和 计出符合不同市场和监管要求的烟雾探 和数字电视标准，还可以作为单一通用 +19dBm的OP1dB。在接收器应用中，优 测器。因为电子可编程性可以将以前的 调谐器平台，用于地面和有线电视信号 异的线性指标可直接提高接收器对强阻 若干外部元件集成在该I C当中，所以还 接收。T D A18273硅调谐器的噪声系数 64 今日电子 · 2011年2月 New Products 新品发布 低至4d B，和传统的C A N调谐器相比性 容和超高的电容值匹配度，可以最大幅 性能和灵活性，主要用于平板电脑和便 能显著提高，既可以装载在主板上，也 度地降低电容对数据脉冲速度的限制， 携式消费电子设备。A R6233在系统封 可置于模块中。 避免相邻线路之间出现信号失真。这项 装解决方案中提供了802.11n W i-F i 特性能够防止通信错误，避免在播放高 和蓝牙4.0技术。该系统封装的外型小 清影像或音频过程中产生错误信号。 巧，是消费电子设计的理想选择。 STMicroelectronics A R6233基于创锐讯R O C m架构， 电话：010-5984-6288 其设计满足了手 机严格的性能和功率 http://www.stmicroelectronics.com.cn 需求 ，可 以提供 最高 的单流 8 02 . 11n 性能，最终用户吞吐量达85M b/s，而 其他特点：单一电源供电；超高最 大输入电平；外形尺寸6m m×6m m， 提供A N T+与蓝牙连接的双模式 且对便携式设备 的电池使用寿命几乎 单芯片 没有影响。A R6233支持新的蓝牙4.0 C C2567不但支持超低功耗A N T+设 标准，拥有低能耗模式（l o w-e n e r g y 备之间的直接短距离通信，而且还支持 m o d e），将蓝牙连接扩展到传感器和 NXP Semiconductors P C、智能电话以及平板电脑等依靠蓝牙 其他电池供电的设备中。A R6233还为 电话：010-6517-2288 (Bluetooth)技术的常用移动设备。主要特 制造商增加双频 无线功能，节省了成 http://scn.nxp.com 性：单芯片上的双模式ANT+与蓝牙（蓝 本，用户只需要在设计中增加少量的元 牙v2.1+EDR）技术；无须两个器件或两 器件即可。 HVQFN 40引脚封装；支持DVB-T2和 DVB-C2等未来电视标准。 个模块，便可实现ANT+与蓝牙的同步工 Atheros 该芯片兼容目前最高信号传输速率 作；包含内建共存性；支持发射功率控制 电话：021-6182-0900 且拥有市面上最小封装尺寸的一体化保护 的+10dBm Tx功率；-93dBm的灵敏度； http://www.atheros.com 芯片，可简化最新高速多媒体接口的设 支持ANT+ 超低功耗（主从设备），蓝 计，降低保护电路所需的元器件数量。 牙节能模式（暂停、呼吸与保持）；蓝牙 面向低能耗应用的低成本浮点 超低功耗模式（深度睡眠、断电）；交钥 MCU 用于高清接口的微小保护芯片 匙解决方案：全面集成的模块；支持软件 TMS320F2806x Piccolo浮点MCU 与文档的完整开发套件；TI MSP430软硬 可提供能平衡低成本P i c c o l o与高性能 件平台集成（可选）；便捷的系统集成可 D e l f i n o浮点微控制器(M C U)的性能。 加速产品的上市进程；可减少认证所需的 新款P i c c ol o MC U源自T I超过25年的 成本与时间。 领先数字信号处理技术，可提供旨在简 HSP06-8M16 ESD提供8路保护通 Texas Instruments 道，每个接口只需一个H S P06-8M16 电话：800-820-8682 E S D，从而简化了印刷电路板的设计。 http://www.ti.com 此外，与市场上同类产品相比，意法半 导体的解决方案的尺寸更小，把更多的 面向平板电脑和手持设备的W i- 电路板空间留给其他更具附加价值的功 Fi/蓝牙4.0解决方案 能。H S P061-8M16拥有超低的线路电 A R6233无线解决方案具有极高的 今日电子 · 2011年2月 65 新品发布 New Products 化编程、优化性能的增强型数学引擎， 新系列微型红外接收器 （F P C）连接器，可承受高保持力，是 从而可满足实时控制应用对集成通信的 这些接收器将一个P I N二极管、前 移动电话、智能手机、数码相机以及其 需求。低能耗电机控制与可再生能源应 置放大器和用于PCM频段的内部滤波器 他小型家用电子产品的理想选择。连接 用的开发人员现在可采用单个F2806x 装入一个顶视尺寸只有1.3m m的超薄封 器的翻盖致动器 能够通过卡式动作固 M C U通过低成本方式执行控制环路、 装内。T S O P85…A P5器件具有高灵敏 电力线通信(P L C)协议以及调制方案。 度与尺寸比，具有±75°的宽视角及灵 此外，F2806x MCU还可提供更加丰富 敏度为0.15mW/m2～0.35mW/m2。其 的连接及存储器选项，并具有T I高稳健 接收器的典型功耗较低，在3.3V下的典 工具与免费controlSUITE软件的支持， 型供电电流为0.35m A。这些器件对电 定电缆组件，X L系列设备可装配电缆 能够以M C U固有的高集成性与易用性 源电压和纹波噪声不敏感，对环境光具 锁。在X L系列中，目前可提供29触点 实现性能平衡。 有更好的抵御能力。器件的环氧树脂透 型号，可用于组装0.2m m厚的F P C电 镜盖被设计成红外滤波器。 缆。 Texas Instruments 电话：800-820-8682 FCI http://www.ti.com.cn http://www.fciconnect.com 光电器件 元器件与组件 Optoelectronics Components & Subassemblies 高效白光(HEW)LED XLa mp X P-E高效白光LED是首 款采用科锐最新Di re c t At ta c h LED 技术的高功率LED。直接贴装（D i re c t Attach）技术是科锐独有的新一代LED 芯片技术，可提供更高的亮度、更低的 正向电压和更低的热阻。 在350m A的驱动电流下，X L a m p X P-E高效白光L E D的光输出分别 是1 4 8 l m和 1 14 l m ，对应 发出冷 白光 （6 5 00 K ）和暖白 光（3 0 00 K ）。除 其电 源电压 为2 . 5～5 . 5 V，工作 在36k H z～56k H z的载波频率下。这 I H L P - 1 2 1 2 A B-1 1 和I H L P - 些器 件的传输 距离为3 5 m，并 与市场 1212A E-11是采用1212封装的电感， 上的标准产品管脚兼容。所有器件 分别 具有 1. 2 m m 和1 . 5 m m 的超 低厚 均符合R o H S 2002/95/E C和W E E E 度。 I H L P -1 2 1 2 A B-1 1 和I H L P- 2002/96/EC，并符合IEC 61249-2-21 1212A E-11具有最高1M H z的频率和 规定的无卤素规范。 0.22～1.0μH的标准电感，在下一代移 Vishay Intertechnology 动设备、笔记本电脑和汽车系统等终端 Email：[email protected] 产品中，可用于电压调节模块(V R M)和 http://www.vishay.com D C/D C转换器应用、高电流电源和负 了光 输出和光 效方面 的提升， X P-E HEW LED的热阻降至6℃/W。XP-E HEW LED白光变化范围与XP-E LED 1212外形尺寸电感 载点转换器、分布式电源系统等。 连接器 I H L P-1212A B-11的感值范围为 Connector 0.22～0.56μ H，饱和电流范围为6.7 一致，包括标准白光、室外白光和显色 适用于消费电子产品的柔性电路 ～9.3A，典型D C R为9.5～18.7m Ω， 指数达80的白光。 板（FPC）连接器 最大D C R为11.4～22.0m Ω。I H L P- Cree http:www.cree.com 66 今日电子 · 2011年2月 该X L系列连接器是一款厚度 1212A E-11的感值范围为0 .22～ 0.90m m、间距0.20m m的柔性电路板 1.0μ H，饱和电流范围为5.3～9.0A， New Products 标准D C R为9.5～29.5m Ω，最大D C R 为11.4～33.0m Ω。该电感可处理高瞬 并集成ADI公司的专有iCoupler数字隔离 电 源 Power Sources 态电流峰值而不会硬饱和。新器件符合 R o H S规范、100%无铅的屏蔽复合结构 新品发布 技术和isoPower DC/DC转换器，其功率 和隔离额定值分别为0.5和5kVrms。利用 双路输出同步控制器 该新款数字隔离器，设计人员可以节省 可降低蜂鸣噪声的水平，工作温度范围 A D P1850是同步D C/D C开关控制 宝贵的电路板空间，且无须耗费大量时 为-55～+125℃，对热冲击、潮湿、机 器，它可以轻松配置为双路输出或交错 间去进行医疗或其他安全审批（如I E C- 械冲击和震动有很高的抵御能力。 式两相控制器， 支持众多大电流、高 60601-1）。安全性是医疗和工业设计中 效率应用。其提 供宽的输入电压范围 的关键要求所在，而ADuM6000可以为器 （2.75～20V），并且很容易针对双路 件和最终用户提供保护，使其避开会损害 输出（最高2×25A）或单路交错式输出 安全性和可靠性的电压水平。 （最高50A）系统进行配置，因此更加 利用A D u M6000数字隔离器，设 灵活易用。A D P1850具有精确的电源间 计人员可以缩小其系统模块的尺寸，或 跟踪能力、独立且精密的使能(ENABLE) 者在保持尺寸不变的情况下添加更多特 功能和精确的电源良好(POWER_GOOD) 性和功能。而在使用光耦合器和单独的 指示功能，在通道之间或与其他器件之 隔离式D C/D C转换器等其他解决方案 Vishay Intertechnology 间可以采用简单、精密、准确的菊花链 时，则可能无法向现有系统模块中添加 Email：[email protected] 时序控制，这对于为具有多输入电压的 新功能。 http://www.vishay.com FPGA、DS P和ASIC器件的供电至关重 此外 ，A D I公司还 推出了 要。这款新型D C/D C开关控制器可以 A D uM620x系列双通道数字隔离器，该 与外部时钟同步 ，从而消除转换器之 器件采用is oP o we r集成式隔离D C/D C C3D X X065A系列650V Z-R e c肖 间的系统拍频， 避免产生音频噪声。 转换器技术，且隔离额定值为5kVrms。 特基二极管为设计人员设计先进的数据 A D P1850以电流模式工作，瞬态响应性 A D u M6 20x系列包括A D u M6 200、 中心和通信设备电源系统时提供了理想 能得以提高，此外它还利用谷值电流检 A D u M6201和A D u M6202数字隔离产 的解决方案。该 碳化硅二极管不仅提 测来增强抗扰能力。A D P1850的先进 品，不同型号之间以通道配置区分。 供了这些先进电源系统需要的650V阻 架构允许在交错的两相之间精确共享电 ADI 断电压，而且与 硅器件相比还能够消 流，输出电流最大可达50A。对于轻负载 电话：800-810-1742 除反向恢复损耗 ，进一步降低能耗。 情况，可以将A D P1850配置为省电工作 http://www.analog.com C3D X X065A系列是650V Z-R e c肖特 模式，以便跳过脉冲并降低开关损耗， 基二极管系列的首批产品，提供4A、 提高轻负载下的能效。 650V碳化硅肖特基二极管 双同步降压稳压器 6A、8A和10A四种规格，均采用T O- ADI 220-2封装。所有器件的额定工作温度 电话：800-810-1742 I S L8036/A降压稳压器的静态电流仅有 范围为-55℃～+175℃。 http://www.analog.com 40u A，输入电压范围2.85～6V，这使 CREE http://www.cree.com/cn 新型 I S L8022、 I S L 8033/A和 它们成为单节锂离子电池、三节镍氢电 隔离式DC/DC转换器 A DuM6000采用10m m×10m m封装 池或3V/5V 直流输入电压应用的理想 选择。 今日电子 · 2011年2月 67 新品发布 New Products I S L8033/A和IS L8036/A是双通道 和两 个P沟 道M O S F E T，以 提供高 率。当多个电路并联时，甚至能提供更 降压直流/直流稳压器，可提供每通道 达96%的效率。用户可选突发模式 高的输出功率。 最大3A连续输出电流；I S L8022为更低 (Burst Mode)工作将静态电流降至仅为 电流的应用提供 了类似的功能，两个 40μ A，从而提高了轻负载效率并进一 通道的最大连续输出电流分别为2A和 步延长了电池运行时间。就噪声敏感应 1.7A。I S L8033和I S L8036提供1M H z 用而言，可停用突发模式，以实现最低 固定开关频率，I S L8033A和I S L8036A 噪声工作。其他特点包括软启动、电流 的开关频率为 2.5M H z，可显著减小 限制、热停机和输出断接。 LT C3789以200～600kHz的可选固 直流/直流转换器的总尺寸。I S L8033 定频率工作，也 可用其集成的锁相环 和I S L8036还可与时钟频率最大6M H z (P L L)同步至相同范围的外部时钟。4～ 的外部时钟同步，从而进一步减小解决 38V的宽输入范围、0.8～38V的输出范 围以及工作模式之间的无缝转换使该器 件非常适用于工业控制、汽车、太阳能 和大功率电池供电系统等众多应用。 L T C 3 1 1 3使 用 了标 称3 . 3 V的电 Linear Technology 源、锂离子/聚合物电池提供3A输出电 电话：00852-2428-0303 流，或用两节碱性/镍镉/镍氢金属电池 Email：[email protected] 方案总尺寸和消 除多路开关设计中的 提供高达1A的输出电流。L T C3113在 http://www.linear.com.cn 拍频。除了独立的3A输入电流以外， 1.8～5.5V的输入范围和1.8～5.5V的 I S L8036/A中的双通道还可以并联，在 输出范围内以高于、低于或等于输出电 可用于低电压二次侧同步整流的 用于更高功率应用的电流共享模式下建 压的输入电压提供稳定的输出电压。 最新电源管理控制器 立一个6A单通道。ISL8033/A向用户提 Linear Technology 供了对每个通道进行过流点阈值编程的 电话：00852-2428-0303 Rectifier可提供传统二极管整流器解决 灵活性，从而允许在3A/2A或2A/2A Email：[email protected] 方案所不具备的节电特性与高设计灵活 配置中使用该集成电路来支持各种负载 http://www.linear.com.cn 性，其微小的休眠电流、自动轻负载管 情形。经过优化的内置功率MOSFET可 6 00 k H z的U C C2 46 1 0 G r e e n 理以及同步唤醒 特性有助于最大限度 支持低至0.8V的输入电压，同时提供高 采用单电感器同步降压-升压型 地提高效率。 转换效率。 DC/DC控制器 U C C24 610 Intersil L T C3789以高于、低于或等于稳定 采用漏－ 电话：021-6335-1198 输出电压的输入电压工作。大功率升压 源 电 压 http://www.intersil.com 和降压电路一般依靠变压器或两个D C/ 传 感 技 D C转换器工作，一个用于升压转换， 术，支持反向及 3A输出、2M H z同步降压-升压 另一个用于降压转换。L T C3789运用单 L L C谐振转换器以及其他电源架构，从 型DC/DC转换器 个电感器和4开关同步整流模式工作， 而可为设计人员提供更高的灵活性。 LTC3113包括两个N沟道MOSFET 68 今日电子 · 2011年2月 能以单个器件提供高达150W的输出功 U C C24610的主要特性与优势：小 New Products 新品发布 尺寸与最少的外部组件；微小的休眠电 流、自动轻负载管理以及轻负载条件下 的同步唤醒；在出现短路或过长“工作 时间”时，器件将关闭MOSFET；无须 外部稳压器便可直接为5V输出实现偏 置。 Texas Instruments 电话：800-820-8682 http://www.ti.com 小型6A降压DC/DC转换器 TPS54618 单片同步开关具有两个 集成型12m Ω F E T，可为用于D S P及 F P G A通信、测试以及医疗设备的2.95 ～6V负载点设计方案实现95%的高效率 以及低工作电流。 T P S 5 4 6 1 8支 持 包括 电 流模 式控 制的高性能与高 可靠性，可简化外部 补偿，实现高度 灵活的组件选择，特 别是对小型陶瓷 电容器的选用。简单 易用的可扩展T P S54618与3A、2M H z T P S54318等其他低电流S W I F T同步降 压转换器引脚兼容。 Texas Instruments 电话：800-820-8682 http://www.ti.com 测试和测量 Test & Measurement 可以自动生成在线测试覆盖率报 告的软件 N11 94A测试覆盖率顾问 （A T C C）是一款快速易用的测试覆盖 率预测工具。A T C C软件可以执行两个 重要任务。首先，该软件可以在完成测 今日电子 · 2011年2月 69 新品发布 New Products 试开发后测量产 品的测试覆盖率。第 功能，操作简单方便；可以通过打印机 中5个是同时支持PXI Express和PXI的 二，该软件可以仅根据CAD版图文件快 选件将已测量的数据当场打印出来,方 混合插槽。除了具有PXI Express机箱 速预测产品的测试覆盖率。这两个功能 便现场解决问题。 的优点，P X I e-1078还比相同价位的 可以支持工程师在仅具有CAD版图文件 HIOKI P X I-1042标准8槽P X I机箱多一个外围 的产品开发早期阶段预测测试覆盖率。 电话:021-6391-0096 模块插槽。P X I e-1078虽然深度仅有 A T C C软件也可以用作测试策略分析工 http://www.hioki.com.cn 214.2m m，但却提供更高的插槽数量， 具，帮助测试经理使用一系列现有的测 试平台优化制造测试覆盖率。 该测试覆盖率顾问软件可以在原型 更加适合对空间要求严格的应用。 Measurement Studio 2010加速 针对测试测量应用的.NET开发 P X I e-1071四槽机箱总带宽高达 3G B/s，控制器槽位可支持占据四槽 制造阶段使用，帮助测试工程师预测批 Measurement Studio 2010可支 或四槽以下宽度 的嵌入式控制器，另 量制造阶段的产品测试状况。工程师将 持Mi c ro so ft Vi sual S tudio 2010. 外三个外围插槽是兼容PXI Express与 获得调整测试策略所需要的时间，进而 N E T，完全兼容V i s u a l S t u d i o P X I模块的混合插槽。相比于同等价位 确保实现极佳的测试覆盖率，获得最高 2010/2008/2005，并提供针对数据采 的PXI-1031标准四槽PXI机箱，PXIe- 质量的产品。 集、信号处理、数值分析与可视化等的 1071提供超过其20倍以上的带宽。 Agilent Technologies 专用工具。Microsoft Visual Studio的 NI 电话：800-810-0189 开发人员可以利用Measurement Studio 电话：800-820-3622 http://www.agilent.com 201 0中内置的高效编程工具，如代码 http://www.ni.com 生成助手和managed .NET API等， 轻巧简便的存储记录仪 在更短的时间内创建Windows Forms 实时信号分析仪 M R8880-21存储记录仪从高压到 和W e b F o r m s应用程序。此外， R S A5000系列分析仪将先进的时 低压都能测量，可应用于维护保养和产 Measurement S tudio 2010还支持在 间、幅度和D P X触发功能与扫频D P X 品开发等众多领域。 Visual Basic .NET或Visual C#等环 相结合，可以发现并捕获这些间歇快速 境下开发测试测量应用。 变化的信号，最大带宽达85M H z，可 NI 全面覆盖蓝牙、Z i g b e e、R F I D和无线 电话：800-820-3622 LAN等通用技术广泛采用的ISM频段。 http://www.ni.com RSA5000系列分析仪DPX Live RF频 谱显示技术可快 速发现过去看不到的 PXI Express机箱 M R8880-21特点：能够用于恶劣 的现场测量环境，符合C A T Ⅲ 600V 信号行为，捕获 传统频谱分析仪难以 P XI e-1078九槽和PX Ie-1071四槽 发现的持续时间 极短的瞬态变化，从 机箱支持最新PXI Express模块和控制 而显著提高测试信心。扫频D P X引擎 器，同时可与现有PXI模块后向兼容。 可以每秒292 000次的速度采集85M H z 的安全设计，能够直接对480V的高电 P X I e-1078九槽机箱系统总带宽 带宽范围内最新 频谱变化，并且可以 压进行测量，使用环境温度范围扩展至 达1G B/s，控制器槽位可支持占据四 扫描R S A5000系列6.2G H z整个输入 -10℃～50℃；标配4通道绝缘输入，可 槽或四槽以下宽 度的嵌入式控制器， SPAN内的DPX频谱，DPX可以测量持 对应测量三相电源线路；设置“向导” 并带有8个外围P X I E x p r e s s插槽，其 续时间仅为5.8μ s的频谱瞬态变化。除 70 今日电子 · 2011年2月 New Products 新品发布 宽带宽和D P X显示技术外，R S A5000 系列分析仪还具 有领先的频谱和矢量 信号分析能力，T O I可达+17d B m， 1GHz处的显示平均噪声电平(DANL)为 -154dBm/Hz。同时，具有优异的低频 性能，10k H z频偏处相噪为-131d B c/ H z，10M H z载波频率的D A N L为 -150dBm。该系列分析仪缩短了洞察时 间并降低了成本，适用于频谱管理、雷 达、无线电通信和电磁干扰/电磁相容 性(EMI/EMC)等大量应用。 Tektronix 电话：010-6235-1210 http://www.tektronix.com.cn 手持式天馈线分析仪 ZVH手持式天馈线分析仪专为基站 或者发射塔的天馈线安装而设计，可以 快速轻松的完成外场的验收测试。ZVH 独有的向导功能可以帮助用户轻而易举 今日电子 · 2011年2月 71 新品发布 New Products 的完成天线、电缆、滤波器和放大器测 尺寸仅19英寸机柜的一半，目前的传输 存模块提供2通道的外部D D R2内存； 试,用户可以使用文档功能很方便地生 速率可高达66M S/s，伴随着抗震动、 S P I模块提供128M b外部闪存；在S4和 成测试报告。 容易更换的固态 硬盘，存储容量高达 V6 TAI Logic Module经过测试的2GB 1TB，记录速率可达270MB/s。 DDR2和DDR3 SO-DIMM内存模块即 Z V H有两种型号，频率范围分别 为300k H z 3.6G H z或8G H z，是目前 R&S I QR I/Q数据记录仪可实时 开即用，数据传输速率高达533M b/s 首款支持测试向 导功能的天馈线分析 记录数字射频信 号，具有快速、紧凑 D D R2和1066M b/s D D R3。该原型就 仪。其动态范围达到100d B，完全可以 性及健壮性的优 点，对于广播和移动 绪配件在S2C的TAI Logic Module系列 满足直放站测试 中对动态范围的要求 通信网络的路测来说，是一种理想的工 即开即用。构建基于F P G A的S o C原型 （大于90d B），因此客户无须再采用 具，对于仪表测试或电子元器件的测试 时，设计人员只需选择适合其设计容量 昂贵且不方便的信号源与频谱仪方案。 来说，记录仪可提供先前产生的测试信 需求的TAI Logic Module，然后从S2C Z V H内置直流偏置，可以对放大器等 号，除此之外，还能实时记录宽带频谱 的原型就绪模块库选择适合应用的接口 有源待测件供电，特别适合塔顶放大器 或偶发信号，用于离线分析。 模块即可。 的测试。Z V H体积小重量轻（仅3kg， Rohde & Schwarz S2C 194mm×300mm×69mm）使用方便。 电话：010-6431-2828 电话：021-6887-9287 很多功能（如例 测试向导）只需敲击 http://www.rohde-schwarz.com http://www.s2cinc.com 几下按键即可完 成，即使带着工作手 套，也不影响对仪器的操作。Z V H满 足I P51防护等级，防溅防尘。Z V H一 软件/开发工具 Soft ware & tools 次充满电后可以使用4小时，如果需要 更长的续航时间，只需打开侧盖即可更 H.264 S V C/M V C一致性测试 工具包 H.264 S V C与H.264 M V C是可 用于快速SoC原型解决方案的配件 适性视频传输的新兴标准，借助这类标 该原型就绪配件模块包括:U S B2.0 准，运营商可以传输高性能高清视频内 Rohde & Schwarz P H Y接口模块、P C I接口模块、 容（1080p60和全高清3D），同时避免 电话：010-6431-2828 2-Channel PCI Master接口模块、SPI 同播多重H.264 A V C码流，从而节省 http://www.rohde-schwarz.com 闪存模块、2-Channel 256MB DDR2 网络带宽。该SVC/MVC一致性测试工 on SO-DIMM存储模块、2GB DDR2 具包包括H.264 SVC Scalable High 可存储1T B数据的数字I/Q数据 Pre-tested SO-DIMM存储模块、2GB Profile at Level 4.2一致性测试工具包 记录仪 DDR3 Pre-tested SO-DIMM存储模 和H.264 MVC Stereo High Profile R&S IQR数字I/Q数据记录仪可记 块。这些预先设 计的配件使用户能够 at Level 4.1一致性测试工具包，功能 录、存储和回放来自I/Q接口的无损耗 专注于S o C原型开发，而不需要重新 有：语法码流用于所有压缩工具的严格 及实时数字射频信号。当记录仪和R&S 研发，从而加快S o C原型开发速度。 测试;压力测试码流用于理论上最坏情 射频扫描仪、信号源及网络分析仪一起 其中，U S B2.0 P H Y模块提供U T M I 况下的性能测试。 使用时，可高性能、连续地完成数字射 接口到U S B主机或设备；P C I和P C I主 Allegro DVT 频信号的系统分析，尤其对广播、移动 接口模块可连接S o C原型到外部32位 代理商：S2C 通信、航空航天与国防及汽车产业的用 33MHz的PCI和PCI Master插座；2通 电话：021-6887-9287 户具有特别的优势。该仪器设计紧凑， 道256M B的D D R2 o n S O-D I M M内 http://www.s2cinc.com 换电池。 72 今日电子 · 2011年2月