Hogyan csökkentsük az EMI emissziót költséges áttervezés nélkül?
Nemzetközi szabályozó testületek RF kibocsátási korlátozásokat szabnak meg az ipari és fogyasztási cikkekből származó sugárzásra. Tekintettel napjaink processzor és adatátviteli sebesség növekedésére, a szabványok teljesítése különleges kihívásokkal és költségekkel járhat.

 

Az EMI elleni küzdelemhez adódik a termékek méretbeli zsugorodása és a kisebb fogyasztás. A hagyományos EMI csökkentési módszerek, mint pl. az árnyékolás, a termék méretének csökkenésével aránytalanul költségesek, és kevésbé praktikusak. A mechanikai módszerek extra ráfordítást és helyszükségletet követelnek, ezért a kiterjesztett spektrumú moduláció vált az elektromágneses emissziócsökkentés népszerű módszerévé. Erre a tervezők számára elérhetőek kiterjesztett spektrumú óragenerátor IC-k és kristályok. Ez a kombináció ugyanakkor túl terjedelmes, nehezen megvalósítható, és rugalmatlan lehet sok alkalmazás számára.

Új lehetőség a fejlesztőknek

A MEMS technológia és a programozható architektúra bevezetésével megvalósított ultra kisméretű szétszórt spektrumú oszcillátorok (SSXO-k) rendkívül hatékony és könnyen használható, alacsony fogyasztású megoldást kínálnak az EMI csökkentésére. Az új SiT9005 SSXO egy MEMS rezonátort és fejlett analóg áramkört egyesít egy apró, 2,0 mm x 1,6 mm DFN csomagba. Ennek a MEMS SSXO-nak 95% -kal kisebb lábnyoma és 70% -kal alacsonyabb a magassága, mint a legkisebb kvarc alapú SSXO-nak. A tipikus tápáram 1,8 V-nál 4 mA és készenléti állapotban csak 0,2 μA, az indítási idő mindössze 5 ms. A SiT9005 frekvenciatartománya 1 MHz-től 141 MHz-ig terjed, a hőmérsékleti stabilitás ± 20 ppm-nél alacsonyabb.

 

 

A MEMS és az analóg technológia rendkívül robusztussá teszi az eszközt, a kvarchoz képest 10-szer jobb váltakozó áramú zajbefecskendezési immunitás (AC coupling noise injection immunity) és 30-szor jobb ütés- és rezgésállóság jellemzi. Továbbá ez a legjobb ciklus-ciklus perióduseltéréses (jitter) kevesebb mint 15 ps (10-12 másodperc) rendelkező eszköz, nagysebességű chipek órájához ideális. Az eszköz kis formatényezője, alacsony fogyasztása és rugalmas EMI-csökkentési lehetőségei révén a SiT9005 ideális megoldást jelent a nem kívánt RF sugárzására hajlamos termékek számára. Ilyenek például az IP-kamerák, autókamera-modulok, ipari motorok, táblagépek, sík képernyők és nyomtatók.

 

A kis méret és az alacsony fogyasztás kulcsfontosságú a modern multifunkciós nyomtatókban
 
Tekintsük a Contact Image Sensor (CSI) típusú érzékelővel ellátott multifunkciós nyomtató (MFP) példáját. Ezek a nyomtatók szignifikánsan alacsonyabb fogyasztásúak és kisebbek, mint a Charged Coupled Device (CCD) MFP-k. A CIS nyomtatóban levő lapolvasó modulnak kicsinek és könnyűnek kell lennie mert az üveglap alatt mozog miközben letapogatja a dokumentumot. Mivel az üveglap nem árnyékolja a rádióhullámokat, az EMI áthatolna rajta, ezért szüksége az SiT9005 SSXO által biztosított emisszió csökkentési módszer alkalmazása.
 
 
 

Gyors és rugalmas opciók a megfelelőség biztosítékai

A kis footprinten és az alacsony fogyasztáson kívül a végfelhasználáskor is programozható SiT9005 számos rugalmas opcióval rendelkezik az EMI-megfelelőség biztosítása érdekében, amely kulcsfontosságú mérföldkő minden elektronikus termék életciklusában. A prototípus teljes összeállítása után,a termékfejlesztési ciklus késői szakaszában felfedezett probléma költséges gyártási csúszást és késleltetett bevételt eredményezhet. Az ilyen esetekre a SiT9005 SSXO két technikát kínál a megfelelőség elérésére: kiterjesztett spektrumú órajel és az órajel emelkedési / esési idejének beállítása.

 

 

EMI csökkentés kiterjesztett órajelspektrummal

 

 

 

EMI csökkentés programozható fel- és lefutási idővel

 

Két módszer, számtalan opció az EMI csökkentésre

Kiterjesztett órajelspektrum: 30 opció (2 frekvencia eloszlási és 2 eloszlási profil opció)

• Központi eloszlás ±0.125-től ±2.0%, ±0.125% felbontásban

• Alsó eloszlás ±0.25-től ±4.0%, ±0.25% felbontásban

• Eloszlási profil opciók: háromszög vagy Hershey-kiss (bombon)

Fel- és lefutási idő opciók

• 0.25-40 ns

Akár 17 dB EMI csökkentés a névleges és 30 dB a felharmonikus frekvencián

Csak a kiterjesztett órajel spektrum egyedül 17 dB EMI sugárzást eredményez a névleges frekvencián és 30 dB-t a felharmonikus tartományban. Ezen felül, a SiT9005 alkalmazását a Time Machine II programer eszköz támogatja, mely lehetővé teszi, hogy a mérnökök azonnali opcióváltoztatást hajtsanak végre akár a spektrumkiterjesztés, akár a felfutási idők állításával.

A laboratóriumi körülmények közötti kísérletezés lehetőséget nyújt a legmegfelelőbb konfiguráció kiválasztására az EMI csökkentés érdekében, legyen a forrás akár SOC felharmonikus, órajel vagy adat link. A paraméterek egyszerűen tárolhatók az SSXO nem felejtő memóriájában.

 

 

EMI csökkenés EMI kiterjesztett órajelspektrummal

 

Valamennyi all-silicon MEMS spektrumkiterjesztő megoldás nagy mértékben csökkenti a fejlesztési kockázatot, gyorsabb time-to-market időt biztosít. Az eredeti terv nem kell, hogy szükségszerűen használja az SiT9005 spektrumkiterjesztést. Amennyiben a termék tesztelése során kiderül, hogy EMI csökkentés szükséges, a SiT9005 azonos footprinten kínál számtalan megoldási opciót a PCB változtatása nélkül. A már említett 2.0x1.6 mm-es tokozáson kívül a SiT9003 2.5 x 2.0 és 3.2 x 2.5 mm melyek pin kompatibilisek a quartz alapú XO-kal, így nyújtva költségkímélő alternatívát az utólagos EMI csökkentésre.

 

Cikkünk az Endrich Bauelemente Vertriebs GmbH közreműködésével készült.
Értékesítési iroda: H-1191 Budapest, Corvin krt. 7-13.
E-mail: hungary@endrich.com
Web:  www.endrich.hu/erdeklodes
További konzultációért és mintákért, adatlapokért keresse Veresegyházi Zsoltot!

 

Jobban bízunk a robotokban, mint a főnökeinkben
Az Oracle és a Future Workplace legújabb kutatása kimutatta, hogy az emberek többsége (64%) jobban bízik a robotokban, mint a feletteseiben.
400 ezer forint a kezdő mérnökök átlagjövedelme
Kiugróan megemelkedtek az elmúlt években a keresetek a műszaki pályákon. Alig öt esztendő alatt szinte megduplázódtak a fizetések többek között a gépészmérnökök, a villamosmérnökök, illetve a mechatronikai mérnökök körében.
Nagy kihívás a magyar cégeknek a kibertámadások kivédése
A magyar informatikai szakemberek 67 százaléka az ügyféladatok védelmét tartja a vállalatok előtt álló legkritikusabb kihívásnak - derül ki a Panda Security felméréséből, amely arra is rámutatott: az elmúlt egy évben a válaszadó cégek 60 százalékát érte eredményes kibertámadás.
Kibervédelem ipari méretekben
A vállalatok több mint 80 százaléka az IIoT-technológiák bevezetésekor nem dolgozott még ki formális intézkedési tervet a kiberbiztonsági helyzetek hatékony kezeléséhez.
Új korszak a gyártásban
A mobilitás kiaknázása az automatizálás következő lépcsőfokát jelenti az ipar 4.0 megoldások terén. Az autonóm módon navigáló robotok gyorsak, pontosak és akár egy repülőgépet is elvisznek a hátukon.