PDF-Ausgabe herunterladen (32.6 MB) - elektronik industrie

D 19067 · April 2013 · Einzelpreis 19,00 € · www.elektronik-industrie.de 

04/2013 

Sensoren 

System-Monitor misst die relative 

Luftfeuchte mit einer sehr hohen 

Messgenauigkeit Seite 24 

Das Entwickler-Magazin von all-electronics 

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DIGIKEY.COM 

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Messtechnik Über 65 €! 

Eine Tool Chain, die den Grad der 

Standardisierung erhöht und dabei 

die Flexibilität bewahrt Seite 48 

Stromversorgungen 

Referenzdesign-Board für eine 

schnelle Umsetzung geforderter 

Energieeffi zienzlevel Seite 66 

012712_FRSH_EIND_DE_snipe.indd 1 

1/27/12 12:08 PM 

Hochpräzise Hallschalter 

Energie- und platzsparend im ultrakleinen 

SOT23-Gehäuse Seite 16 

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Über 65 €! 

www.elektronik-industrie.de elektronik industrie 04 / 2013 3 

DIGIKEY.COM

Editorial 

Sensor + Test oder 

PCIM oder beides 

Dipl.-Ing. Hans Jaschinski, 

Chefredakteur elektronik industrie 

Auch dieses Jahr kommt es auf dem Messegelände in Nürnberg wieder zu einer 

Doppelveranstaltung. Vom 14. bis 16. Mai finden dort parallel die Messen 

Sensor + Test sowie die auf die Leistungselektronik zugeschnittene PCIM statt. 

Für Elektronikentwickler, die in beiden Themenfeldern aktiv sind, eine ideale 

Kombination. Wir haben uns dieser Ausgabe inhaltlich mehr der Sensor + Test 

gewidmet. Das Thema Leistungselektronik haben wir unserer Schwesterzeitschrift 

elektronik Journal überlassen. 

Wie geht es der Sensor- und Messtechnikbranche Unter den AMA-Mitgliedern 

– die AMA ist über eine Tochtergesellschaft Veranstalter der Sensor + 

Test – werden regelmäßig Marktbefragungen 

durchgeführt. Ergebnis: Die 

Prognosen liegen bei einem Umsatzwachstum 

von 4 %. Vorsichtig optimistisch 

blickt die Branche ins laufende 

Jahr und sieht für dieses Jahr einen 

Investitionsanstieg von gut 2 %. Zu 

beachten ist hierbei, dass Messgerätehersteller 

an dieser Umfrage nur in 

sehr geringem Maße teilnahmen. 

Auf der Sensor + Test werden auch 

diesmal wieder zahlreiche Innovationen 

gezeigt. Ein Highlight ist die Vergabe 

des AMA-Innovationspreises. In 

diesem Jahr hat der Fachverband fünf 

Bewerbungen für den mit 10.000 Euro dotierten AMA-Innovationspreis 2013 

nominiert. Darunter wurden bereits zwei „Junge Unternehmen“ für innovative 

Ideen mit dem neuen Sonderpreis, ein kostenloser Messeauftritt, ausgezeichnet. 

Durchgesetzt hatten sich hier zum einen Xarion Laser Acoustics , Wien, 

mit der Entwicklung eines optischen Mikrofons ohne Membran. Dabei wird 

der Schalldruck optisch „berührungslos“ über die Änderung des Brechungsindex 

in Luft gemessen. Und zum anderen das Team von Sens Action , Coburg, 

für den Liquid Sens Multisensor zur Flüssigkeitsüberwachung. 

Die weiteren Nominierten sind: die TU Ilmenau mit einem Infrarot-Detektor 

auf der Basis eines neuartigen Mikro-Spiegel-Sensors, die Advico microelectronics 

, Recklinghausen, präsentiert einen optischen Miniatur-Winkelsensor 

mit geringer Justageanforderung sowie Polytec , Waldbronn, die ein 3D- 

Raster-Laservibrometer-Mikroskop mit nur einem Messstrahl vorstellen. 

Sie sehen, die Sensor-Branche ist sehr innovativ. Der oder die Gewinner des 

AMA -Innovationspreises 2013 werden am 14. Mai 2013 in Nürnberg bekanntgegeben 

werden. Zu welcher Messe Sie sich mehr hingezogen fühlen, bleibt 

Ihnen überlassen. Besuchenswert sind auf jeden Fall beide. 

Hans Jaschinski, hans.jaschinski@huethig.de 

kühlen schützen verbinden 

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Wir stellen aus: 24.-26.9.2013 

LED-Professional in Bregenz 

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elektronik industrie 04 / 2013 3 

Halle/Stand A 16

Inhalt 

April 2013 

Coverstory 

16 


Auf Basis einer neuen Technologie hat Infineon hochpräzise 

Hallschalter eingeführt. Die uni- und bipolaren 

Switches oder Latches der TLE496x-Familie mit unterschiedlichen 

magnetischen Schaltschwellen bieten hohe 

Betriebsspannung und geringe Stromaufnahme. 

36 

PXI-Vektorsignal-Transceiver 

Trotz Verbesserungen an Mess- und Prüfalgorithmen sowie Busund 

CPU-Geschwindigkeiten, sehen sich Entwickler angesichts 

steigender Komplexität von RF-Anwendungen vor der Herausforderung, 

Prüfzeiten zu minimieren und -kosten zu reduzieren. 

58 

DC/DC-Wandler 

Hochisolierte Wandler mit 

dualen Ausgängen liefern 

die für IGBT-Applikationen 

typischen Spannungen 

von +15 und -9 V 

und machen die IGBTs 

zuverlässiger. 

Märkte + Technologien 

06 Die Top 5 

07 News und Meldungen 

14 In eigener Sache 

Vierter Frühjahrsempfang der Hüthig 

Elektronik Medien Gruppe 

Coverstory 

16 Hochpräzise Hallschalter 

Energie- und platzsparend im 

ultra-kleinen SOT23-Gehäuse 

Leserservice infoDIREKT: 

Zusätzliche Informationen zu einem Thema erhalten 

Sie über die infoDIREKT-Kennziffer. So funktioniert’s: 

• www.all-electronics.de aufrufen 

• Im Suchfeld Kennziffer eingeben, suchen 

Sensoren 

20 Komplette Sensor-to-Bits-Lösung 

Vereinfachte Entwicklung industrieller 

Datenerfassungssysteme 

24 Messen der relativen Luftfeuchte 

System-Monitor mit hoher 

Messgenauigkeit 

26 Beleuchtungskosten senken 

Mit innovativen Steuerungskomponenten 

30 Wettlauf gegen die Zeit 

Mit Druckausgleichselementen 

Leben retten 

32 Highlights und Neue Produkte 

Messtechnik 

36 PXI-Vektorsignal-Transceiver 

VSG und VSA mit rekonfigurierbarem 

FPGA-Backend 

40 Moderne Funktionsgeneratoren 

I/Q-Modulation und standardisierte 

Bussignale simulieren 

44 Zukunft des softwaredefinierten 

Messens 

EDA enger mit der Messtechnik 

verknüpft 

48 Volle Flexibilität erhalten 

Standardisierung im Fertigungstest 

verbessern 



54 Für vielfältige Einsätze 

Hohe Leistungsdichte im 

platzsparenden Gehäuse 

58 Hochisolierte DC/DC-Wandler 

IGBT-Schaltungen zuverlässiger 

machen 

62 Mythen und Legenden aus dem 

Reich der Wärmeleitmaterialien 

Thermische Auslegung von 

Leistungselektronik 

66 Energieeffizientes Netzteil-Design 

Unterschiedliche Schaltungen 

auf einem Referenzdesign-Board 


4 elektronik industrie 04/2013 

www.elektronik-industrie.de

Inhalt 

April 2013 

Besuchen Sie uns vom 14. bis 16. Mai 2013 

Halle 12 – Stand 388 

Committed 

to excellence 

62 

Der Umgang mit Wärmeleitmaterialien 

Die thermische Auslegung von Leistungselektronik ist die Grundlage dafür, 

dass später die Applikation ihre prognostizierte Lebensdauer erreicht 

und damit einer der Schlüsselfaktoren im Designprozess. 

72 

40G-Chipsatz 

Ein vierkanaliger 

40G-Transmitter- 

Chipsatz verleiht 

Datencentern einen 

viermal so hohen 

Datendurchsatz. 

Optoelektronik 

72 40G-Transmitter-Chipsatz 

DC-gekoppelter Lasertreiber und optischer Mikrocontroller 


Rubriken 

03 Editorial 

Sensor + Test oder PCIM oder beides 

80 Literatur 

81 Gewinnspiele 

82 Impressum, Inserenten-/Firmenverzeichnis 


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Vielseitige Linear-Hall-Sensoren für anspruchsvolle Anwendungen 

Die brandneue HAL 242x Familie bietet eine Alternative zu Multi- 

Achsen-Technologien. In preissensiblen Anwendungen bringt sie 

Vielseitigkeit und zeitgemäße Diagnose-Funktionen in Ihr Design. Die 

Sensoren erlauben eine erweiterte Wegmessung bis zum zweifachen 

der Magnetlänge und eine Winkelbestimmung bis zu 180 °. Sie sind 

ideal geeignet für Anwendungen wie Drosselklappen, Pedale und 

Abgasrückführung (EGR) und sind für jede Art der Positionserfassung 

sowie als kontaktlose Potenziometer einsetzbar. 

Hauptmerkmale: 

• Unempfi ndlich gegenüber Temperaturschwankungen 

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Linearisierung 

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Top 5 

TOP 

5 

Artikel 

1 

Das Vier-Quadranten-Netzgerät 

Toellner TOE 7621 

400ei0113Toellner 

Hier präsentiert Ihnen die elektronik industrie jeden Monat die Top 5 Artikel, 

News und Produkte von unserer Internetseite www.all-electronics.de. 

Unsere Leser haben diese Inhalte in den letzten vier Wochen am häufigsten 

gelesen. Interessieren Sie sich für spezielle Informationen, gehen Sie auf www. 

all-electronics.de und geben die infoDirect-Kennziffer (Beispiel 599ei0412) in 

das Suchfeld ein. Übrigens finden Sie auf unserer Internetseite die Inhalte der 

elektronik industrie seit 1999. Um immer auf dem Laufenden zu sein, abonnieren 

Sie unseren Newsletter unter www.all-electronics.de. 

2 

3 

4 

5 

Baukasten für die Embedded-Linux-Entwicklung 

513ejl0113 

Denx Software Engineering 

RS-485-konformer Transceiver 

605ei0213 

Drahtloses Laden 

603ei0313 

Texas Instruments 

IDT Integrated Device Technology 

Faszinierendes Nordrhein-Westfalen 

250ei0313Eigenbeitrag 

NEWS 

1 

Neue Mikrocontroller-Familie 

mit ARM Cortex-M0 

620ei0213Infineon 

2 

3 

Wasserstofferzeugung aus Ökostrom 

655ei0113ZSW 

Dirk Finstel jetzt bei Adlink Technology 

525ei0313 

Adlink Technology 

4 

Fujitsu baut EMV-Prüfleistungen aus 

635ei0213 

Fujitsu Technology Solutions 

5 

16 Cluster mit jeweils 16 Kernen 

631ei0213Kalray 

PRODUKTE 

1 

Menschlicher Körper 

als Kommunikationskanal 

503ei0313 

Microchip 

2 

3 

4 

5 

Datenübertragungen im 868-MHz-Frequenzband 

641ei0213 

Telit Wireless Solutions 

Langzeit-Stabilität für AC/DC-Netzteile 

243ejl213 

TDK-Lambda 

Neues Evaluationsboardkonzept für Renesas RX63N 

523ejl0113Glyn/Renesas 

Single-Board-Computer mit Dual-Core-ARM 

526ejl0113 

F & S Elektronik Systeme 




AMD verstärkt sich im Embedded-Bereich 

APU mit vielen I/Os auf einem einzigen System-on-Chip 

AMD verspricht 

sich eine 

deutliche 

Umsatzsteigerung 

im 

Embedded- 

Bereich mit den 

Embedded SoCs. 

Arun Iyengar, Vice 

President and 

General Manager 

Embedded 

Solutions bei AMD 

in Kalifornien. 

Bilder: AMD 

Wenn das PC-Geschäft nicht mehr so richtig 

läuft, lohnt es sich oft, auch andere 

Märkte zu bedienen. Bisher lief das Thema 

Embedded bei AMD nur auf kleiner Flamme, 

jetzt scheint das Unternehmen mit einem 

neuen SoC einen ernsthaften Schritt 

in Richtung Embedded zu machen. Waren 

im 3. Quartal 2012 noch 5 % des AMD- 

Umsatzes dem Thema Embedded zuzuordnen, 

will das Unternehmen bis zum 4. 

Quartal 2013 bereits 20 % des Umsatz mit 

Embedded machen und auf längere Sicht 

sogar 40 bis 50 %, wie Arun Iyengar, Vice 

President and General Manager Embedded 

Solutions bei AMD bei der Vorstellung des 

ersten SoCs der G-Serie bekannt gab. 

CPU und GPU hat AMD schon seit einiger 

Zeit unter dem Schlagwort APU (Accelerated 

Processing Unit) vereint. Der jetzt 

vorgestellte System-on-Chip enthält zusätzlich 

eine Vielzahl von I/Os und wird in einem 

28-nm-Prozess von TSMC hergestellt; 

AMD ist ja bekanntlich seit rund zwei Jahren 

fabless. Die neuen X86 SoCs sind alles 

Einchip-Lösungen und benötigen 600 mm² 

Platz auf dem Board oder Modul. Es gibt 

Varianten mit zwei und vier sogenannten 

Jaguar-Cores, sowie Varianten ohne GPU. 

Die Embeddedd SoCs haben bis zu 2 MByte 

Second-Level-Cache (aufgeteilt auf die 

Cores), eine GPU Radeon HD8000 und natürlich 

die I/Os. Die Bauelemente sind im 

AMD-Embedded-Trend in Prozent, wieviel 

geldwerter Umsatz dahinter steckt, wird sich 

zeigen. 

industriellen Temperaturbereich von -40 bis 

85 °C einsetzbar Weitere Merkmale sind: 

Speicher ECC, maximale DDR3 Geschwindigkeit 

1600, DDR P-States, verbesserte 

UVD (Unified Video Decoder) und Power 

Gating 3D Engine. 

Zu den umfangreichen Ein-/Ausgabemöglichen 

gehören unter anderem Dual 

Display (HDMI, VGA, Displayport 1.2, 

UVD 4.2, VCE 2), 8 x USB 2.0, 2 USB 3.0, 

SATA 2x/3x, zwei SO-DIMMs oder 

UDIMMs. Die Taktraten bewegen sich, je 

nach SoC, zwischen 1 und 2 GHz. Für die 

Verlustleistung (TDP) werden 9, 15 und 25 

W angegeben. 

Zu den ersten CPU-Modul-Herstellern, 

die dieses Bauelemente einsetzen, gehören 

unter anderem Advantech, Congatec, Fujitsu 

und General Electric. (jj) 

n 

infoDIREKT 

583ei0413 

Hannover Messe 2013 

Eine zunehmende Vernetzung zeigt sich in allen Industriebereichen 

Bild: Hannover Messe 

Auf der Hannover Messe hatten sich in diesem 

Jahr 6550 Aussteller aus 62 Ländern 

präsentiert. „Entlang des Leitthemas Integrated 

Industry zeigten die Aussteller, dass 

Vernetzung zu mehr Kosteneffizienz, Produktqualität 

und Nachhaltigkeit führen 

wird und damit die Wettbewerbsfähigkeit 

der Unternehmen stärkt. Die Experten 

sind sich einig, dass integrierte Produktionsprozesse 

die globale Industrie in den 

nächsten zehn bis 15 Jahren nachhaltig 

prägen werden“, so Dr. Jochen Köckler, 

Mitglied des Vorstandes der Deutschen 

Messe. 

Das Partnerland war in diesem Jahr 

Russland. Bundeskanzlerin Angela Merkel 

und Russlands Präsident Wladimir Putin 

hatten die Hannover Messe 2013 am 7. April 

vor mehr als 3000 Gästen eröffnet. Russland 

präsentierte sich als starke Wirtschaftsnation 

und empfahl sich auf der 

Messe als Partner im weltweiten Handel. 

Besonders im Austausch mit Vertretern 

der internationalen Wirtschaft wurden 

wichtige Weichen für die weitere Zusammenarbeit 

gestellt 

Insgesamt kamen rund 225.000 Besucher. 

Damit lag die Messe auf dem Niveau 

der 2011er Veranstaltung. Die starke Fachund 

Entscheidungskompetenz der Besucher 

wurde von vielen Ausstellern besonders 

hervorgehoben. Jeder vierte Besucher 

kam aus dem Ausland, die meisten aus der 

Europäischen Union (50 Prozent) sowie 

aus Süd-, Ost-, und Zentralasien (20 Prozent). 

Die Niederlande und China waren 

mit rund 3500 beziehungsweise 3400 Besuchern 

am stärksten vertreten, gefolgt von 

Indien, Italien, Österreich und Dänemark. 

infoDIREKT 

699ei0413 

www.elektronik-industrie.de elektronik industrie 04/2013 7


Erni Electronics: Wechsel in der Führungsriege 

Ausrichtung der Firmenorganisation 

Erni Electronics hat die Unternehmensführung 

geordnet. Mit der Umstrukturierung 

werden die Bereiche Vertrieb und 

Fertigung weiter gestärkt. Im Rahmen der 

ausgerichteten Firmenleitungsstruktur von 

Erni übernimmt Herbert Sixl, der bisher 

die Vertriebsleitung inne hatte, als Geschäftsführer 

den Bereich Vertrieb Europa. 

Michael Rentschler, bisher Materialwirtschaftsleiter, 

fungiert als gleichgestellter 

Geschäftsführer für die Produktionsgesellschaften. 

Der bisherige Geschäftsführer 

von Erni, Martin Seidenfuß, wechselt zur 

Erni International in die Schweiz und verantwortet 

dort die Bereiche Forschung und 

Entwicklung sowie Business Development. 

Martin Seidenfuß wird zudem die Stellvertretung 

von Walter Regli, CEO der Erni- 

Gruppe, übernehmen. Mit der Firmenstruktur 

wurde auch die Rechtsform des 

Unternehmens in ERNI Electronics GmbH 

+ Co. KG geändert. 

Bilder: Erni 

ven Fertigung Rechnung. Damit werden 

wir auch künftig unsere weltweite Kundenbasis 

mit unseren hochwertigen Produkten 

schnell, zuverlässig und zu attraktiven 

Preisen beliefern“, ergänzte Michael Rentschler. 

(rao) 

n 

infoDIREKT 

Links: 

Herbert Sixl wird 

Geschäftsführer für 

den Vertrieb in 

Europa. 

Rechts: 

Michael Rentschler 

fungiert nun als 

gleichgestellter 

Geschäftsführer für 

die Produktionsgesellschaften. 

256ejl0213 

Veränderte MEN Eigentümerstruktur 

Equita Holding sichert Eigenständigkeit der MEN Mikro Elektronik 

Bild: MEN Mikro Elektronik 

Manfred 

Schmitz, 

geschäftsführender 

Gesellschafter 

der MEN Mikro 

Elektronik 

GmbH, 

Nürnberg. 

Im Rahmen einer Nachfolgeregelung wurde 

mit der Equita Holding KGaA am 26. 

März 2013 der Kaufvertrag zum Erwerb 

der Mehrheit der Anteile an der MEN Mikro 

Elektronik GmbH unterzeichnet. Die 

Transaktion erfolgt unter maßgeblicher 

Rückbeteiligung von Manfred Schmitz – 

als CEO und Mitbegründer der Gesellschaft 

– sowie unter Beteiligung weiterer 

Mitglieder des Management-Teams. Der 

Vollzug der Transaktion ist für Ende April 

vorgesehen. Im Rahmen der Transaktion 

„Mit einer Vertriebsstruktur, die direkt 

in der Geschäftsführung aufgehängt ist, 

können wir noch schneller und flexibler 

auf die steigenden Anforderungen im globalen 

Wettbewerb reagieren“, betonte Herbert 

Sixl. „Die Neuorganisation trägt auch 

dem hohen Stellenwert unserer modernen, 

höchst automatisierten und sehr produktiziehen 

sich mit Udo Fuchs und Werner 

Witt, die beiden weiteren Gründungsgesellschafter, 

aus dem operativen Geschäft 

zurück. 

MEN Mikro Elektronik entwickelt und 

produziert seit über 30 Jahren ausfallsichere 

Computer-Baugruppen und Rechnersysteme 

für sicherheitskritische Anwendungen 

und extreme Umweltbedingungen, 

bei denen die Komponenten Erschütterungen, 

Feuchtigkeit, Staub und starken Temperaturschwankungen 

ausgesetzt sind. Mit 

über 250 Mitarbeitern liefert MEN Steuerungs-, 

Mess-, Test- und Simulationsrechner 

für alle Arten von Embedded-Systemen 

weltweit. Hierzu zählen mobile und 

stationäre Anwendungen in den Fokusmärkten 

Bahntechnik, Nutzfahrzeuge 

(Busse, LKWs und so weiter), Landwirtschafts- 

und Baumaschinen und zivile 

Luftfahrt sowie weitere „Mission-Critical“- 

Anwendungen in Automatisierung, Energietechnik, 

Bergbau, Schiffsbau und Medizintechnik. 

Hans Moock, Geschäftsführer der Equita, 

sieht MEN in den bedienten Märkten in 

einer Vorreiterrolle und unterstreicht das 

weitere Wachstumspotenzial des Unternehmens: 

„Vorrangiges Ziel ist es, den 

Standort in Nürnberg, aber auch die Auslandsniederlassungen 

in Frankreich und 

den USA weiter auszubauen, um die bestehenden 

Marktchancen noch besser nutzen 

und den Anforderungen der Kunden in 

deren internationalen Märkten weiterhin 

gerecht werden zu können.“ 

„Mit Equita haben wir einen Partner gefunden, 

der nicht nur die Eigenständigkeit 

unseres 1982 gegründeten Unternehmens 

garantiert, sondern auch unseren erfolgreichen 

Wachstumskurs nachhaltig unterstützen 

wird. Grundsätzlich wird sich an unserer 

Geschäftsstruktur nichts ändern. Wir 

werden auch in Zukunft mit unseren Kernkompetenzen 

und hochwertigen Steuerungen 

die Zielmärkte Transportation und Industrie 

bedienen und ausbauen“, bestätigt 

Manfred Schmitz, ab Vollzug alleiniger 

Geschäftsführer, die zukünftige Richtung 

der MEN Mikro Elektronik. (jj) n 

infoDIREKT 

582ei0413 




Verein „HybridSensorNet“ gegründet 

Sensoren werden zu intelligenten Spürnasen 

Neuartige Hybrid-Sensoren, die ein breites Spektrum an Stoffen in 

Luft und Wasser nachweisen, können helfen, Gefahren zu erkennen 

und Ressourcen zu schonen. Um die strategische Entwicklung 

von Hybrid-Sensoren zu forcieren, haben das Karlsruher Institut 

für Technologie und seine Partner nun einen Verein gegründet. 

Sogenannte hybride Sensoren können in der Sicherheitstechnik 

eingesetzt werden. Sensoren in Düngemittellagern können überwachen, 

ob durch ungewollte Zersetzungsprozesse gefährliche Gase 

entstehen. Ebenso können Sensoren giftige Spurenstoffe im 

Trinkwasser finden. Feuern geht oft ein verschmorendes Elektrokabel 

voraus, das mit passenden 

Sensoren anhand seiner Kunststoff-Ausdünstungen 

frühzeitig 

entdeckt werden könnte. Aber 

auch bei der Qualitätskontrolle ließen 

sich Sensoren überall sinnvoll 

einsetzen, wo chemische oder 

Stoffwechselprozesse stattfinden: 


SiC-TECHNOLOGIE DER 2. GENERATION 

Hohe Effizienz Hohe Zuverlässigkeit Geringer Stromverbrauch 

Als führender Anbieter zuverlässiger SiC-Technologie bietet ROHM Semiconductor eine umfassende 

Palette hochzuverlässiger und hocheffizienter SiC-Leistungshalbleiter der zweiten Generation an – ausgelegt 

für hohe Schaltfrequenzen, hohe Temperaturen sowie hohe Spannungsfestigkeit. 

SiC-Schottkydioden der 2. Generation 

Gehäuse 600V 1200V 

TO220AC 6 - 20A 5 - 20A 

TO220FM 

6 - 20A 

TO247 20, 40A 10 - 40A 

D2PAK 

6, 8, 10A 

100% SiC Power Modul 

Niedrigster V F -Wert 

auf dem Markt 

BV DSS I D max Typ Topologie 

1200V 120A BSM120D12P2C005 2 in 1 

1200V 180A BSM180D12P2C101 2 in 1, nur MOS 

Anwendungsbeispiel: 

Der isolierte Gatetreiber BM6103FV-C von ROHM ermöglicht zusammen mit den SiC-MOSFETs und SiC- 

Schottkydioden von ROHM das Design kompakterer, sparsamer Wechselrichter mit hohen Schaltfrequenzen. 

Technology for you Sense it Light it Power it ! 

bei der kontrollierten Gärung von 

Wein, der Prävention von faulenden 

Lebensmitteln etwa in Großlagern 

oder Lieferketten sowie bei 

der Prozesskontrolle in Chemieund 

Lebensmittelindustrie. 

Sensoren, die man als Hybrid 

bezeichnet, vereinen Messprozess 

und Analyse in einem System. Sie 

besitzen neben dem eigentlichen 

Messfühler auch Rechenleistung 

und Algorithmen, um Messdaten 

logisch zu verknüpfen und weiterführende 

Auswertungen autonom 

vorzunehmen. 

„Ein konkretes Beispiel wären 

nanostrukturierte, beschichtete 

Messstreifen, an die sich spezifische 

Stoffe anlagern können, und 

dadurch eine messbare Änderung 

des elektrischen Widerstands bewirken“, 

erklären Hubert Keller, 

Gruppenleiter am KIT und Vorsitzender 

des neugegründeten Vereins 

„HybridSensorNet“ und 

Heinz Kohler von der Hochschule 

Karlsruhe, der stellvertretende 

Vorsitzende von „HybridSensor- 

Net“. „Nimmt man dazu noch weitere 

Informationen wie Druck, 

Temperatur oder Luftfeuchtigkeit 

zur Auswertung hinzu, könnte 

man schon recht verlässlich den 

nachzuweisenden Stoff bestimmen 

und komplexe Situationen bewerten.“ 

Am KIT arbeiten Experten an 

Signalverarbeitung, Miniaturisierung, 

Selbstorganisation und neuen 

Sensorprinzipien für zukünftige Hybridsensoren. Die langfristige 

Vision der Forscher ist es, Hybridsensoren so klein, robust, 

autark und leistungsstark zu machen, dass sie ohne großen Aufwand 

in allen Lebensbereichen eingesetzt werden könnten. 

Mit seiner Gründung wird der Verein „HybridSensorNet“ Akteure 

vernetzen, die an hybrider Sensorik und Sensornetzen zur 

Gefahrenerkennung und Ressourceneffizienz arbeiten. Damit setzt 

er die Strategie des BMWi-Netzwerkes „HybridSens“ fort. (ah) n 

infoDIREKT 

SiC-MOSFETs der 2. Generation 

Typ SCT2080KEC SCH2080KEC 

Gehäuse TO247 TO247 

BV DSS 1200V 1200V 

R ON 80 mΩ 80 mΩ 

SBD 

SCT-Serie 

640ei0413 

Halle 9, Stand 211 

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14. – 16.5.2013 

SCH-Serie 

integriert 

Abmessungen 

(ohne Anschlüsse): 

45,6 x 122 x 17 mm 

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Polytec erweitert Portfolio 

Neuer Partner für optoelektronische Komponenten 

Polytec aus Waldbronn bei Karlsruhe erweitert 

sein Portfolio um optoelektronische 

Komponenten. Zu den Produktgruppen 

zählen LEDs, OLEDs, Fotodetektoren, 

optische Sensoren sowie Displays 

und faseroptische Komponenten. Dr. Alexander 

Huber, Geschäftsbereichsleiter 

Photonik bei Polytec erklärt: „Mit unserer 

45-jährigen Erfahrung in der optischen 

Messtechnik, sowohl als Hersteller wie 

auch als Distributor, kennen wir den 

Markt wie kaum ein anderer im deutschsprachigen 

Raum. Wir wissen um die Anforderungen 

der Kunden weil wir in unseren 

Eigenprodukten ebenfalls optoelektronische 

Komponenten einsetzen und 

damit selbst Kunde sind.“ 

Bild: Polytec 

Polytec erweitert sein Produktportfolio um 

optoelektronische Komponenten. 

Polytec vertritt die Produktlinie des japanischen 

LED-Herstellers Stanley Electric, 

die sich durch Weißlicht-LEDs mit einem 

weiten Farbtemperaturbereich (2700 bis 

6500 Kelvin) und hohen Farbwiedergabe- 

werten auszeichnet. Kundenspezifische 

LEDs und Fotodioden vom ultravioletten 

bis zum infraroten Spektralbereich sowie 

Punktlicht-LEDs von Epigap Optronics ergänzen 

das Programm. Anwendungen für 

organische LEDs werden durch Produkte 

von Philips unterstützt. Komponenten für 

optische Sensoren wie Fotodetektoren, 

Lichtschrankentreiber, 3D-time-of-flight- 

Entfernungsmesser und Bildgeber von Espros 

Photonics runden das Angebot ab. Polytec 

will sein Portfolio in naher Zukunft 

vervollständigen, und als Komplettanbieter 

für optoelektronische Komponenten am 

Markt aufreten. (ah) 

n 

infoDIREKT 

665ei0413 

Portable Lab-on-Chip-Applikation 

Vor-Ort-Detektierung wichtiger Influenzatypen 

Bild: STMicroelectronics 

Veredus Laboratories bestätigt, dass die jetzige 

Version des Lab-on-Chip-Produktes 

VereFlu in der Lage ist, den aktuellen, für 

das Ausbrechen einer Grippewelle in China 

verantwortlichen Vogelgrippe-Subtyp 

H7N9 zu detektieren. VereFlu basiert auf 

der Lab-on-Chip-Plattform von STMicroelectronics 

und wurde 2008 eingeführt. 

H7N9 ist die neueste Mutation, die Besorgnis 

erregt und Anlass für eine verstärkte 

Überwachung in der Region war. Vere- 

Flu läuft auf dem VerePLEX-Biosystem 

von Veredus und ist der erste Test auf dem 

Markt, der zwei molekularbiologische Applikationen, 

nämlich die Polymerase-Kettenreaktion 

(PCR) und ein Mikro-Array, 

auf einer Lab-on-Chip-Plattform vereint. 

VereFlu ist eine portable Lab-on-Chip- 

Applikation für die zügige Vor-Ort-Detektierung 

aller wichtigen Influenzatypen. Es 

unterscheidet sich von existierenden Diagnosemethoden 

und stellt ein bahnbrechendes 

molekulares Testverfahren dar, das Infektionen 

innerhalb von zwei Stunden mit 

hoher Genauigkeit und großer Empfindlichkeit 

detektieren kann. Das Verfahren 

liefert genetische Informationen über die 

Infektion, die sonst nur mit einem Zeitaufwand 

von Tagen oder gar Wochen eingeholt 

werden könnten. 

Dank des hohen Automatisierungsgrads 

der Lösung können Anwender außerhalb 

traditioneller Laborumgebungen die Tests 

unmittelbar vor Ort durchführen. Abgesehen 

vom derzeitigen Vogelgrippe-Subtyp 

H7N9 hat Vere- 

Flu die Fähigkeit bewiesen, in 

einem einzigen Test die beim 

Menschen vorkommenden Virus-Subtypen 

von Influenza A 

(H1, H3, H5, H7, H9) und B 

einschließlich des Vogelgrippe- 

Subtyps H5N1 und des für die 

Grundlage von VereFlu ist die 

branchenerprobte Lab-on-Chip- 

Plattform von STMicroelectronics. 

Pandemie 2009 verantwortlichen Subtyps 

H1N1/2009 zu identifizieren und zu unterscheiden. 

„Nachdem wir vom Ausbrechen der 

Grippe in China erfuhren, konnten wir insilico 

(in Simulationen auf der Basis bekannter 

DNA-Sequenzen von H7N9) 

nachweisen, dass unser aktuelles VereFlu 

Influenza-Panel neben weiteren Influenza- 

A- und B-Infektionen auch den für diese 

Grippe verantwortlichen Subtyp H7N9 detektieren 

kann“, sagt Rosemary Tan, Chief 

Executive Officer von Veredus, und fügt 

hinzu: „Dies bestätigt unsere beim Design 

des Panels gehegte Vision, dass ein Multiplex-Molekulartest 

benötigt wird, der nicht 

nur die typischen saisonalen Influenza- 

Subtypen erkennen kann, sondern auch 

neu entstehende Formen wie den aktuellen 

Subtyp H7N9, die von Tieren auf den Menschen 

übergehen können. Unsere Kunden 

können sich sicher sein, dass sie mit Vere- 

Flu den Subtyp H7N9 detektieren können. 

Wir sind somit in der Lage, umgehend ein 

schnelles und zuverlässiges Überwachungssystem 

zu liefern, das zur Kontrolle 

der aktuellen Situation eingesetzt werden 

kann.“ (ah) 

n 

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670ei0413 




Normung und Technische Regulierung 

VDE/DKE verabschieden Roadmap mit Eurasischer Wirtschaftskommission 

Bild: VDE 

Dr.-Ing. Bernhard Thies, 

Sprecher der VDE/ 

DKE-Geschäftsführung 

(Mitte) mit Prof. Valerij 

Koreshkov, Eurasische 

Wirtschaftskommission 

(links), und Grigory Elkin, 

EASC, bei der Unterzeichnung 

der Roadmap in 

Moskau. 

Die DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik 

Elektronik Informationstechnik im 

DIN und VDE (VDE/DKE) hat mit der Eurasischen 

Wirtschaftskommission und der 

Normungsorganisation Euroasian Interstate 

Council for standardization, metrology 

and certification (EASC) eine Roadmap im 

Bereich Normung und Technische Regulierung 

verabschiedet. Diese legt gemeinsame 

Projekte zwischen Deutschland und der 

Eurasischen Zollunion bis 2014 fest, unter 

anderem bei Querschnittstechnologien wie 

Smart Grid und Smart Cities. Weitere Partner 

sind das Deutsche Institut für Normung 

(DIN), die Physikalisch-Technische Bundesanstalt 

(PTB) und der Zentralverband 

Elektrotechnik und Elektronikindustrie 

(ZVEI). Eine erste Kooperation ist mit der 

im Bau befindlichen Wissenschaftsstadt 

Skolkovo nahe Moskau geplant, die als Modellprojekt 

einer Smart City bis 2014 fertig 

gestellt wird und dann Forschungszwecken 

dient. Außerdem veranstaltet die VDE/ 

DKE beim Internationalen Wirtschaftsforum 

in St. Petersburg vom 19. bis 22. Juni 

2013 einen runden Tisch zur internationalen 

Normung mit Vertretern aus Industrie 

und Politik. Ende 2012 besuchte eine Delegation 

der Eurasischen Wirtschaftskommission 

unter Leitung von Professor Valerij 

Koreshkov die VDE-Normungsorganisation 

DKE, um erste Kooperationsgespräche 

zu führen. Der VDE setzt sich dafür ein, 

dass Normung und Standardisierung mit 

der Zollunion direkt auf den internationalen 

Ebenen erfolgen, wie sie in den internationalen 

Gremien der Elektrotechnik IEC 

(Internationale Elektrotechnische Kommission) 

und Cenelec (Europäisches Komitee 

für Elektrotechnische Normung) gegeben 

sind. Mit der Eurasischen Wirtschaftsunion 

soll ein einheitlicher Wirtschaftsraum 

entstehen, was die Entwicklung des 

Transport-, Kommunikations- und Stromsystems 

voraussetzt. Ebenfalls erforderlich 

ist eine abgestimmte Politik auf dem Gebiet 

der Normung und technischen Regulierung. 

(ah) 

n 

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671ei0413 

Echtzeit-Oszilloskpe von Tektronix 

Mit einer Bandbreite von 70 GHz 

TECHNIK + SERVICE = 

CONRAD 

Von Tektronix wurde gemeldet, dass Labormuster 

der Performance-Oszilloskope der nächsten 

Generation eine Echtzeit-Bandbreite von 70 GHz 

erreichen und ein beachtliches Steigerungspotenzial 

aufweisen. Die Produkte sollen ab 2014 

verfügbar sein. Die neue Oszilloskop-Plattform 

wird die notwendige Performance und Signaltreue 

für Anwendungen wie optische Kommunikationsverfahren 

mit 400 Gbit/s und 1 

Tbbit/s und die vierte Generation der seriellen 

Datenkommunikation bieten. Außerdem kündigte 

das Unternehmen ein Investitionsprogramm 

an, das den Kunden einen kostengünstigen 

Migrationspfad ermöglicht. 

Die außergewöhnliche Steigerung der Bandbreite 

mit verbesserter Signaltreue wurde teilweise 

durch die von Tektronix-Ingenieuren entwickelte 

und zum Patent angemeldete Signalverarbeitungs-Architektur 

namens „Asynchronous 

Time Interleaving“ erreicht. 

„Mit diesen neuesten Innovationen geht Tektronix 

bei sehr schnellen High-Fidelity-Datenerfassungssystemen 

erneut an die Grenzen des 

technisch Machbaren“, sagt Kevin Ilcisin, Chief 

Technology Officer bei Tektronix. „Die Entwicklung 

der ersten serienreifen Asynchronous Time 

Interleaving Architektur ist ein bedeutender 

Durchbruch, der das Signal/Rausch-Verhältnis 

gegenüber dem von anderen Oszilloskop-Anbietern 

verwendeten Frequenz-Interleaving-Ansatz 

deutlich verbessert.“ 

Die Beschränkung des Frequenz-Interleaving- 

Ansatzes liegt darin, wie die verschiedenen Frequenzbereiche 

zusammengefügt werden, um das 

eigentliche Signal zu rekonstruieren. Dies erfordert 

Kompromisse beim Rauschverhalten. Beim 

konventionellen Frequenz-Interleaving sieht jeder 

AD-Wandler im Signalerfassungssystem nur 

einen Teil des Eingangsspektrums. 

Mit der neuen Asynchronous Time Interleaving 

Technologie sehen alle ADCs das gesamte 

Spektrum mit vollständiger Signalpfadsymmetrie. 

Dies ermöglicht Leistungssteigerungen gegenüber 

konventionellen Interleaving-Architekturen 

bei gleichzeitiger Gewährleistung der Signaltreue. 

(jj) 

n 

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580ei0413 

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Millimeterwellen-Sensor 

Sicheres Landen von Hubschraubern im Schneegestöber 

Bild: Fraunhofer IAF 

Das 94-GHz-Radarmodul wird zukünftig die 

Landung von Hubschraubern erleichtern. 

Millimeterwellen-Sensoren durchdringen 

Schnee, Staub und Nebel bei hoher räumlicher 

Auflösung. Damit können Hubschrauber 

zukünftig auch bei schlechten 

Wetterverhältnissen sicher landen. Die 

neue Technologie misst trotz Sichteinschränkungen 

zuverlässig den Boden- und 

Höhenabstand sowie die Driftgeschwindigkeit. 

Bei starkem Schneefall werden Hubschrauberlandungen 

zu einem riskanten 

Manöver. Der Rotorabwind wirbelt den 

weichen, lockeren Schnee auf, so dass sich 

eine Schneeglocke um den Hubschrauber 

bildet. Bei diesem „Whiteout“-Effekt verliert 

der Pilot den Bezugspunkt: er sieht 

und spürt nicht in welche Richtung sich 

der Hubschrauber bewegt und kann den 

Abstand zum Boden nicht einschätzen. 

Mit einer neuen Radartechnologie werden 

solche schwierigen Landemanöver zukünftig 

erleichtert. Forscher der Fraunhofer-Institute 

für Angewandte Festkörperphysik 

IAF und für Hochfrequenzphysik 

und Radartechnik FHR haben gemeinsam 

einen Sensor entwickelt, der den Höhenund 

Bodenabstand sowie die Driftgeschwindigkeit 

des Hubschraubers über 

Grund trotz Nebel, Staub oder Schnee präzise 

bestimmen kann. „Die Nutzung sehr 

hoher Frequenzen ermöglicht eine größere 

Bandbreite und damit eine deutlich höhere 

Ortsauflösung als bislang“, erklärt Dr. Axel 

Hülsmann, Ingenieur am Fraunhofer IAF. 

„Selbst geringes Abdriften des Hubschraubers 

in einem Schneesturm kann so gemessen 

werden.“ 

Das Radarmodul arbeitet mit Millimeterwellen 

bei 94 GHz und einer Bandbreite 

von 6 GHz. Millimeterwellen durchdringen 

alle dielektrischen Stoffe. Daher können 

im W-Band, dem Frequenzbereich 

zwischen 75 und 110 GHz, kleine Objekte 

selbst bei schwierigen Sichtverhältnissen 

aus einer Distanz von bis zu drei Kilometern 

erkannt werden. Je höher die Frequenz 

und die Bandbreite sind, desto besser ist 

die räumliche Auflösung. Für diese hohen 

Frequenzen sind sehr schnelle Transistoren 

und Schaltungen notwendig. Daher setzt 

das Fraunhofer IAF neue Halbleitermaterialien, 

wie Indiumgalliumarsenid (InGaAs), 

anstelle der herkömmlichen Silizium- 

Technologie ein. (ah) 

n 

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630ei0413 

BMZ errichtet Produktionsanlage für Lithium-Akkus 

Bis zu 200.000 Akkupacks pro Jahr 

Bild: BMZ 

BMZ wird am Firmenstammsitz in 

Karlstein bei Aschaffenburg in Kürze mit 

dem Bau von einer weitestgehend vollautomatisierten 

Akkupack-Fertigung beginnen. 

In der voraussichtlich Anfang 2014 

fertig gestellten 800 qm großen Produktionsstätte 

lassen sich jährlich bis 200.000 

Akkupacks nach Kundenvorgaben weitgehend 

automatisch bestücken, schweißen 

und testen. BMZ-Gründer und Inhaber 

Sven Bauer sieht in der Ausweitung der 

Produktionskapazitäten einen Meilenstein 

Sven Bauer 

ist Gründer 

und 

Alleininhaber 

der BMZ 

GmbH. 

auf dem Weg zu intelligenten Akku-Lösungen. 

„Wer als deutsches Unternehmen in 

einem so wichtigen Zukunftsmarkt auf 

Dauer eine internationale Stellung einnehmen 

will, sollte sich nicht nur auf seine innovativen 

Produktideen und sein System- 

Know-how verlassen.“ 

Einzelne Fertigungsschritte wie das Zuführen 

der Zellen, das Platzieren der Zellhalter 

und das Aufschweißen der Zellverbinder 

wird mittels Widerstandsschweißen 

in austauschbare Produktions-Zellen aufgeteilt, 

um später eventuell nötige Anpassungen 

mit geringem Folgeaufwand vornehmen 

zu können. Inverter-Schweißanlagen 

sichern bei der Überwachung des Prozesses 

eine hohe Schweißqualität. Die 

Prüfung der Akku-Packs erfolgt bis auf 

wenige, von Art und Konfiguration der jeweiligen 

Akku-Packs abhängige Ausnahmen, 

ebenfalls automatisiert. Eine integrierte 

Kennzeichnung der kundenspezifischen 

Werkstückträger mit relevanten Einzelparametern 

und Fertigungsschritten 

gewährt zusätzliche Sicherheit. Durch die 

Speicherung aller Akkupack-bezogenen 

Daten der einzelnen Fertigungsstationen 

und deren Zuordnung zu dem jeweiligen 

Produkt ist eine Rückverfolgbarkeit jedes 

produzierten Akkus gesichert. 

Die Produktionsanlage ist in der ersten 

Ausbaustufe für unterschiedlichste Akkupack-Größen 

im Gewichtsbereich von 200 

g bis 3 kg konzipiert. Dadurch lassen sich 

hier kleine Einheiten für Haushaltsgeräte 

genauso fertigen wie große Akkus für E- 

Bikes. Bauer erläutert: „Der modulare Ansatz 

garantiert nicht nur Flexibilität bei der 

Produktionsplanung und eine optimierte 

Auslastung der Fertigungskapazitäten, er 

trägt auch dazu bei, die Qualität unserer 

Produkte weiter zu steigern – alles wichtige 

Voraussetzungen, um BMZs Position als 

europäischer Systemlieferant für intelligente 

Lithium-Akku-Lösungen konsequent 

weiter ausbauen zu können." (rao)n 

infoDIREKT 

253ejl0213 




6. Entwicklerforum Akkutechnologien 

Grundlagenschulung und Fachkongress 

Bilder: batteryuniversity.eu 

Dr. Jochen 

Mähliß, 

Leiter der 

batteryuniversity.eu 

Die neuesten Technologien, Produkte und 

Branchentrends rund um das Thema mobile 

Stromversorgungen präsentiert die 

batteryuniversity.eu im Rahmen ihres vom 

25. bis 27. Juni 2013 in der Stadthalle 

Aschaffenburg stattfindenden 6. Entwicklerforums 

Akkutechnologien. 

Zu der jährlichen Veranstaltung werden 

auch dieses Jahr wieder über 30 Referenten 

aus Industrie und Forschung sowie über 500 

Teilnehmer erwartet, wobei der erste Veranstaltungstag 

erstmals ausschließlich für 

Schulungszwecke reserviert wurde. Wie Dr. 

Jochen Mähliß, Leiter der batteryuniversity.eu, 

erläutert, folge man mit dieser Neuerung 

im Programmablauf dem Wunsch vieler 

Teilnehmer, die ihr Wissen über Akkus 

gerne im Vorfeld des eigentlichen Expertenforums 

auf den aktuellsten Stand bringen 

und erweitern wollen. „Die bisherige Resonanz 

auf dieses zusätzliche Angebot im Vorfeld 

des eigentlichen Fachkongresses ist ausgesprochen 

positiv. Das bestätigt auch die 

Zahl der bisher eingegangenen Voranmeldungen 

für unsere halbtägigen Grundlagenschulungen 

zu den Themen Lithium-Ionen- 

Akkutechnologien und Batterie-Management-Systeme“, 

freut sich Dr. Mähliß. 

Am 26. und 27. Juni sorgen dann unterschiedlichste 

Vorträge zu Themen wie 

Brandschutzkonzepte für Lithium-Ionen- 

Akkus, Anforderungen an künftige Ladegeräte-Generationen, 

Grundlagen für internationale 

Produktzulassungen, Perspektiven 

für Metall-Luft-Batterien oder beispielsweise 

auch stationäre Speicher und 

deren Netzeinbindung beziehungsweise 

Koppelung mit PV-Systemen für ein breitgefächertes 

Informationsangebot. Als Referenten 

zugesagt haben unter anderem 

Experten von Akasol, batteryuniversity.eu, 

BMZ, FH Aschaffenburg, Fraunhofer, 

Karlsruher Institut für Technologie (KIT), 

LG, Maxell, Panasonic, Samsung, Siemens, 

Texas Instruments, VDE und ZVEI. Um 

auch nicht-deutschsprachigen Besuchern 

die Teilnahme zu ermöglichen, werden 

dieses Jahr erstmals Vorträge simultan ins 

Englische übersetzt werden. 

Der Konferenzveranstaltung angegliedert 

ist eine am 26. und 27. Juni durchgehend 

von 8.30 bis 18.00 Uhr geöffnete 

Fachmesse, auf der dieses Jahr rund 40 

Aussteller ihre neuesten Produkte rund um 

das Thema Akkus vorstellen. (ah) n 

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655ei0413 

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Links: Hüthig-Verlagsleiter Rainer 

Simon eröffnete den Frühjahrsempfang 

2013. 

Mitte: Der Hausherr des Events, 

Geschäftsführer des Süddeutschen 

Verlages Dr. Karl Ulrich. 

Rechts: Ressortleiter Innenpolitik und 

Mitglied der Chefredaktion der 

Süddeutschen Zeitung, Prof. Dr. Heribert 

Prantl während seines Vortrags. 

In eigener Sache 

Vierter Frühjahrsempfang der Hüthig Elektronik Medien Gruppe 

Rund 70 Teilnehmer fanden sich am 19. März 

zum 4. Frühjahrsempfang im Hochhaus des 

Süddeutschen Verlags in München ein. Eingeladen 

hatte der Hüthig Verlag Kunden und Geschäftspartner 

aus der Elektronik- und Elektrotechnik-Branche. 

Eines der Ziele des Frühjahrsempfangs 

ist es, Geschäftspartnern des 

Heidelberger Medienhauses Gelegenheit zum 

informellen Gedankenaustausch fernab vom 

Tagesgeschäft zu bieten. 

Rainer Simon, Verlagsleiter der Hüthig 

GmbH, begrüßte am Abend die Gäste im 26. 

Stock in der Panorama-Lounge und gab einen 

kurzen Überblick über Produkte und Ereignisse 

rund um das Hüthig-Verlagsgeschäft. Anschließend 

bot der Geschäftsführer des Süddeutschen 

Verlages und damit Hausherr der 

Veranstaltung, Dr. Karl Ulrich, einen Überblick 

in die Struktur des Konzerns, vor allem in 

Richtung der Konzernmuttergesellschaft Südwestdeutsche 

Medienholding (SWMH), die 

von SWMH-Geschäftsführer Alexander 

Paasch auf dem Event vertreten wurde. 

Der Gastredner des Frühjahrsempfangs 

musste diesmal nur eine Etage höher fahren. 

Es war der Ressortleiter Innenpolitik und Mitglied 

der Chefredaktion der Süddeutschen 

Zeitung, Prof. Dr. Heribert Prantl. Seit über 25 

Jahren widmet sich der Volljurist, Ex-Richter 

und Staatsanwalt der deutschen Innenpolitik. 

Er referierte unter anderem über aktuelle Tagespolitik, 

Arbeitsstil der Redaktion und über 

Anekdoten aus seinem langjährlichen Berufsleben. 

Anschließend nahm er sich ausreichend 

Zeit für die Beantwortung der zahlreichen Fragen 

der Anwesenden. (jj) 

n 

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Wolfgang Sczygiol von Brose SEW (links) mit 

Wolfgang Heinz-Fischer von TQ Systems. 

Heike Schmidt von Vector Informatik mit 

Hüthig-Anzeigenleiter Frank Henning. 

Thomas Stief von J+G (links) gemeinsam mit 

Alois Mangler von der Agentur Artpool. 

Hüthig-Verlagsrepräsentantin M. Taylor (links) 

mit S. Baschnagel und S. Obermüller von Softing. 

Die National Instruments-Gäste Stefan Ambrosch 

(links) und Florian Schultz. 

Panasonic Electric Works-Gäste Udo Berg und 

Carola Siegel. 




Frank Behrens vom 

Distributor RS Components. 

Chef der PTH 

Mediaberatung 

Paul-Thomas Hinkel. 

Unser AUTOMOBIL- 

ELEKTRONIK-Redakteur 

Alfred Vollmer. 

Christian Höhn von 

WHP Interactive. 

Julian Priebe und Martin Stummer von der 

Agentur HBI. 

elektronik-industrie-Redakteurin Andrea 

Hackbarth, eingerahmt von Gunthart Mau, 

SEW-Eurodrive (links) und Alfred Eiblmayr, 

PR-Mann der ST Microelectronics. 

Das Rohde & Schwarz-Dreigestirn (von links) 

Patricia Mühlbauer, Susann Naumann und Kathrin 

Stelzer, rechts Hüthig-Verlagsrepräsentant 

Werner Rappelt. 

Zwei langjährige PR-Spezialisten unter sich: Rolf 

Bach von Mexperts AG und Sylvia Lermann von 

Lermann PR. 

Petra Buss und Sonja Salmen vom Messe-Veranstalter 

Mesago im Gespräch mit iee-Chefredakteur 

Stefan Kuppinger. 

GFU PR-Mann Roland M. Stehle (links) im 

Gespräch mit elektronik industrie Chefredakteur 

Hans Jaschinski. 

Aufmerksam wurde den Ausführungen der 

Vortragenden gefolgt. 

Kurt Buchberger von Lippert-Adlink (links) mit 

Roland Chochoiek, Heitec AG. 

Kerstin Uhl von 

Texas Instruments. 

Alexander Paasch, 

Geschäftsführer der 

SWMH. 

Mit der SZ vom nächsten Tag ist ein gewisser 

Informationsvorsprung vorhanden. Von links: 

R. Simon, Dr. H. Prantl, Dr. K. Ulrich. 


Sensoren 

Coverstory 


Energie- und platzsparend im ultrakleinen SOT23-Gehäuse 

Auf Basis einer neuen Technologie (35 µm) hat Infineon eine innovative Familie von hoch präzisen 

Hallschaltern eingeführt. Die unipolaren und bipolaren Switches beziehungsweise Latches der TLE496x- 

Familie mit unterschiedlichen magnetischen Schaltschwellen bieten eine hohe Betriebsspannung bei sehr 

geringer Stromaufnahme. 

Autor: Jürgen Mann 

Die Hallschalter der TLE496x-Familie sind im extrem 

platzsparenden SOT23-Gehäuse verfügbar, können mit 

einer ungeregelten Stromversorgung betrieben werden 

und erlauben maximale Design-Flexibilität. Darüber hinaus 

sind neue Funktionen integriert, die insbesondere das Startup- 

und Shut-down-Verhalten sowie den Schutz der Bauelemente 

verbessern. Durch die hohe Betriebsspannung von bis zu 32 V sind 

keine weiteren externen Widerstände erforderlich, was das Design 

vereinfacht. 

Weitere Ersparnisse bei den Bauteile-Kosten lassen sich erzielen 

indem auch weniger passive Schutz-Komponenten notwendig 

sind, was die benötigte Leiterplattenfläche reduziert. Mit einer typischen 

Stromaufnahme von nur 1,6 mA benötigen die neuen 

Hallschalter nur etwa 50 Prozent der Stromaufnahme vergleichbarer 

Produkte. Damit sind sie prädestiniert für energieeffiziente Systeme. 

Die neuen Hallsensoren adressieren den Automotive-Markt 

und vielfältige industrielle Anwendungen. Dank ihrer hohen ESD- 

Robustheit und den präzisen, stabilen magnetischen Schaltpunk- 



Sensoren 

Coverstory 

ten sind sie für viele hochgenaue und robuste Applikationen ideal. 

Typische Anwendungen sind die Positionserfassung, Motor-Kommutierung 

von bürstenlosen Elektromotoren und das Index- 

Counting in Applikationen wie elektrischen Fensterhebern, Schiebedächern, 

Kofferraumverriegelungen, Scheibenwischern, Sicherheitsgurten, 

Nockenwellen, Schalthebeln und bei der Ansteuerung 

von vielfältigen BLDC-Motoren. 

Zu den innovativen Funktionen der neuen Produktfamilie zählen 

unter anderem ein verbessertes Einschalt-, Reset- und Ausschalt-Verhalten 

sowie umfangreiche Schutzfunktionen. Mit diesen 

Features erhöhen die Hallschalter die System-Qualität, -Sicherheit 

und -Kontrolle. 

Während des Start-up-Vorganges liefern die integrierten Hallschalter 

ein definiertes, feststehendes Ausgangssignal. Dieser definierte 

Signalwert verhindert, dass unkorrekte Signale an den Mikrocontroller 

übertragen und dort fehlinterpretiert werden. Die 

definierten Werte sorgen auch dafür, dass keine undefinierten Zustände 

auftreten, wenn ein messbares magnetisches Feld zwischen 

den beiden Schaltschwellen besteht. Das definierte Start-up-Verhalten 

verhindert fehlerhafte Signale und reduziert somit den Aufwand 

für den Mikrocontroller. Damit können Anwender ihre Systeme 

einfacher steuern und die Leistung erhöhen. 

Mit den integrierten Übertemperatur- und Überstrom-Schutzmechanismen 

werden die Sensoren vor Zerstörung geschützt und 

die Robustheit der Systeme erhöht. Zusammen mit der erhöhten 

Überspannung von bis zu 42 V und der hohen ESD-Robustheit 

wird die Produktqualität signifikant erhöht. 

Neben dem definierten Start-up-Verhalten wurde auch ein definiertes 

Shut-off-Verhalten implementiert, um eine unkontrollierte 

kapazitive Entladung des Ausgangs-Pins zu verhindern. Diese 

Funktion kann auch während des Einschaltvorgangs genutzt werden, 

um die Funktionalität des Sensors zu testen. So kann der Mikrocontroller 

einfach fehlerhafte Funktionen im System aufspüren. 

Neben den etablierten SC59 (SMD)- und den bedrahteten SSO- 

3-Gehäusen wird die neue TLE496x Produktfamilie auch im extrem 

kleinen SOT23-Gehäuse angeboten. Damit erweitert Infineon 

sein Portfolio an Hallsensoren in diesem platzsparenden Gehäuse 

für die Oberflächenmontage. Das SOT23 (2,9 mm x 1,3 mm x 1,0 

Auf einen Blick 

Sensoren für die Positionserfassung und das 

Index Counting 

Die Hallschalter der TLE496x-Familie sind leistungsfähige Sensoren 

für die Positionserfassung und das Index Counting in vielfältigen Automotive- 

(AEC 100 qualifi ziert) und Industrieanwendungen. Abhängig 

vom mechanischen Layout, dem Platzbedarf, der Platzierung der 

Elektronik und der erforderlichen Genauigkeit steht so für jede Anwendung 

eine passende Lösung zur Verfügung. Dabei ermöglichen 

die TLE496x-Schalter platz- und kostensparende Designs, dank miniaturisiertem 

SMD-Gehäuse und integrierten Funktionen. 

infoDIREKT www.all-electronics.de 

505ei0413 

mm) ist etwa um 30 Prozent kleiner als vergleichbare Gehäuse, 

aber anschlusskompatibel zu den SC59-Gehäusen (Bild 1). 

Neue Hallschalter-Generation 

Die Hallschalter TLE4961-x, TLE4964-x und TLE4968-x sind Produkte 

aus der neuen Generation von hochgenauen Halleffekt-Sensoren. 

Diese sind als unipolare und bipolare Schalter sowie Latches 

ausgeführt. Sie bieten sehr präzise Schaltpunkte und erlauben den 

Betrieb im erweiterten Temperaturbereich von -40 °C bis 170 °C. 

Die Empfindlichkeiten (Schaltwerte) decken den Bereich von ±1 

mT bis ±15 mT beziehungsweise 2,5 mT/3,5 mT bis 22,5 mT/ 28 

mT ab (Bild 2). 

Die neuen Hallschalter können mit einer ungeregelten Betriebsspannung 

im Bereich von 3,0 bis 32 V arbeiten. Sie widerstehen bei 

Lastabfall-Überspannungen von bis zu 42 V, womit kein zusätzlicher 

externer Widerstand erforderlich ist. Sie bieten eine hohe 

Empfindlichkeit und Stabilität in Bezug auf die magnetischen 

Schaltpunkte (B op 

= ±1 mT) sowie eine hohe Robustheit gegenüber 

mechanischem Stress, dank integrierter Fehler-Kompensation. Die 

Ausgänge sind gegen Überströme und Übertemperatur geschützt. 

Darüber hinaus sind sie extrem robust gegenüber elektrostatischen 

Entladungen (±7 kV HBM und 15 kV auf Systemebene). Mit einer 

Bild 2: Die TLE496x-Sensoren im ultrakleinen SOT23-Gehäuse ergänzen das umfangreiche 

Angebot an Hallschaltern von Infineon und decken mit unterschiedlichen Schaltpunkten 

(Empfindlichkeiten) ein weites Anwendungsspektrum ab. 

Bilder: Infi neon Technologies 

Bild 1: Die hoch präzisen 

Hallsensoren der Baureihe 

TE496x mit erweitertem 

Betriebsspannungsbereich, 

reduzierter Stromaufnahme, 

hoher ESD-Festigkeit, 

umfangreichen Schutzfunktionen 

und kompakten Gehäusen. 

www.elektronik-industrie.de elektronik industrie 04 / 2013 17

Sensoren 

Coverstory 

Bild 3: Vergleich 

Phasenfehler von 

chopped und 

unchopped 

Hallschaltern. Im 

rechten Bildteil die 

neuen Hallsensoren 

mit Temperatur- 

Kompensation und 

Reduzierung der 

Offset-Drift bieten 

einen deutlich 

geringeren 

Phasenfehler 

gegenüber 

Hallsensoren ohne 

Chopper. 

nominalen Stromaufnahme von 1,6 mA sind sie zudem prädestiniert 

für energieeffiziente Systeme. Die wesentlichen Funktionsmerkmale 

sind zusammengefasst: 

■■ 

Betriebsspannungsbereich von 3,0 V bis 32 V, 

■■ 

Betrieb mit ungeregelter Stromversorgung, 

■■ 

geringe Stromaufnahme (1,6 mA), 

■■ 

Überspannungsschutz bis 42 V ohne externen Widerstand, 

■■ 

Verpolungsschutz (-18 V), 

■■ 

Überstrom- und Übertemperatur-Schutz, 

■■ 

aktive Fehler-Kompensation (Chopper), 

■■ 

hohe Stabilität der magnetische Schaltpunkte, 

■■ 

hohe ESD-Festigkeit (7 kV beziehungsweise 15 kV), 

■■ 

Gehäuse: SC59, SSO-3-2 und SOT23. 

Die Hallsensoren TLE4961, TLE4964 und TLE4968 zielen auf Anwendungen, 

die einen hoch präzisen Hallschalter erfordern, der 

auch in rauen Umgebungen mit -40 °C bis 170 °C arbeiten kann. 

Mit ihrem weiten Eingangsspannungsbereich und mit einer Überspannungs-Fähigkeit 

von 42 V (bei Überlast ohne erforderliche 

externe Widerstände) sind die neuen Hallsensoren für vielfältige 

Automotive- und Industrie-Anwendungen ausgelegt. 

Die Derivate der TLE4964-x-Familie sind unipolare Schalter 

mit unterschiedlichen Schaltpunkten. Sie sind ideal für Applikationen 

wie in Ganghebeln, Autositzen oder HVAC-Anwendungen. 

Die TLE4961-x-Familie besteht aus Latches. Diese sind sehr 

gut geeignet für die Erfassung der Rotorposition von BLDC-Motoren 

oder Pol-Zahnrädern sowie für die Index-Zählung oder 

Geschwindigkeitsmessung. Das Prinzip der Index-Zählung wird 

zum Beispiel in Anwendungen wie elektrischen Fensterhebern 

oder Schiebedächern genutzt. Die TEL4968-x-Familie schließlich 

weist sehr geringe magnetische Schwellwerte (hohe Empfindlichkeit 

von ±1 mT) und ein bipolares Schaltverhalten auf. 

Daher sind diese Sensoren ideal für Applikationen, die eine hohe 

Empfindlichkeit erfordern. Dazu zählen die Erfassung der Rotor- 

Position in BLDC-Motoren beziehungsweise die Geschwindigkeits- 

und Positionserfassung in Nockenwellen- und Transmissions-Anwendungen. 

Ansteuerung von BLDC-Motoren 

Bei der Block-Kommutierung werden üblicherweise drei Hallschalter 

mit jeweils 120° Phasenverschiebung um den Rotor positioniert. 

Sie erkennen den Nord- beziehungsweise Südpol und geben 

entsprechend logisch 0 beziehungsweise logisch 1 aus. Aus den 

logischen Zuständen aller drei Hallschalter kann dann die Stellung 

des Rotors in Sektoren von jeweils 60° bestimmt werden. Anhand 

dieser Information werden die Wicklungen des Rotors zeitgerecht 

geschaltet. Die Sensoren müssen dafür die Position des Rotors präzise 

erfassen. Idealerweise liefern die Sensoren ein Kommutierungssignal 

unabhängig vom Drehmoment. Ein entscheidendes 

Kriterium für die Sensoren ist, dass sie phasentreu schalten, da 

ansonsten eine Phasenverschiebung zwischen dem Schalten der 

Wicklungen und der Rotorposition entsteht. Phasenverschiebung 

führt zu größeren Drehmomentschwankungen, mehr Geräuschentwicklung 

und einer Verschlechterung der Energieeffizienz. 

Jeder Sensor weist allerdings fertigungsbedingt Abweichungen 

bezüglich des magnetischen Schaltpunktes auf. Außerdem verlieren 

die Permanentmagnete in den BLDC-Motoren mit steigender 

Temperatur etwas an magnetischer Feldstärke. Zudem kommt es 

zu Drift-Einflüssen durch mechanischen Stress und Temperaturschwankungen. 

Um ein präzises Schalten der Hallsensoren zu gewährleisten, 

müssen diese Effekte kompensiert werden. 

Die Hallschalter TLE4961, 4964 und 4968 zeichnen sich durch 

eine hohe Phasentreue aus. Die Sensoren verfügen über eine integrierte 

Temperaturkompensation der magnetischen Schaltschwelle. 

Dabei wird die Schaltschwelle abhängig von der Temperatur nachgeführt 

und temperaturbedingte Feldstärkeänderungen des Magneten 

kompensiert. Zusätzlich erfolgt ein „choppen“ der Hallzellen 

womit die Offset-Drift der Schaltschwellen deutlich reduziert und 

eine bessere Stabilität erreicht wird. Es wird zwar die Zeit zwischen 

Messung und Wechsel des Ausgangssignals geringfügig erhöht, 

diese Zeitverzögerung ist jedoch konstant und kann bei der Blockkommutierung 

drehzahlabhängig vorgehalten werden. Bild 3 zeigt 

Berechnungen der Phasendrift als Summe aus Verzögerungszeit 

und Drift der Schaltschwelle für zwei Sensoren: Rechts der 

TLE4961-1(chopped), links im Bild die eines Wettbewerbsproduktes 

(unchopped). Deutlich wird hier der große Einfluss der Drift 

auf die Phasentreue, wobei der TLE4961 insgesamt einen deutlich 

geringeren Phasenfehler aufweist. 

Die neuen Hall-ICs mit ihren integrierten Kompensationsschaltungen 

sorgen für ein stabiles Temperaturverhalten und reduzieren 

die Einflüsse von Technologie-Variationen. Aktive Fehler- 

Kompensation (Chopping-Technik) beseitigt Offsets im Signalpfad 

und den Einfluss von mechanischem Stress auf das Hallelement. 

Darüber hinaus weisen die Hallschalter auch noch einen 

sehr geringen Jitter von weniger als 0,3 µs auf. Der Ausgangs-Transistor 

verfügt zudem über den erwähnten integrierten Überstromund 

Übertemperatur-Schutz. (jj) 

n 

Der Autor: Jürgen Mann verantwortet das operative Marketing 

für die Produktfamilien Linear Hall, Stromsensorik und Hall 

Switches bei Infineon Technologies. 



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Sensoren 

Bild: pit24 - Fotolia.com 

Komplette Sensor-to-Bits-Lösung 

Vereinfachte Entwicklung industrieller Datenerfassungssysteme 

Entwickler von Industriegeräten und systemrelevanten Infrastrukturen müssen die hohen Anforderungen hinsichtlich 

Rauschen, Drift, Geschwindigkeit und Sicherheit erfüllen können. Am Beispiel von SPSen wird gezeigt, wie 

der universell einsetzbare Baustein ADAS3022 die Systemkomplexität reduziert und Herausforderungen bei der 

Entwicklung mehrkanaliger Datenerfassungssysteme zu bewältigen hilft, indem er die analogen Eingangsstufen 

(AFEs) ersetzt. 

Autor: Maithil Pachchigar 

Speicherprogrammierbare Steuerungen (SPSen) sind das 

Kernstück vieler Systeme für die Fertigungsautomatisierung 

und Prozesssteuerung. SPSen überwachen und steuern 

komplexe Systemvariablen oder rufen diese ab. In Verbindung 

mit Sensoren und Aktoren nutzen Fertigungsautomatisierungssysteme 

und Prozesssteuerungen speicherprogrammierbare 

Steuerungen zur Messung und Steuerung analoger 

Prozessvariablen wie etwa Druck, Temperatur und Durchfluss. 

SPSen findet man in vielen verschiedenen Anwendungsbereichen. 

Darunter Produktionsstätten, Ölraffinerien, Medizingeräte und 

Luftfahrtsysteme. Diese verlangen eine hohe Genauigkeit und 

müssen möglichst lange unterbrechungs- und fehlerfrei arbeiten. 

Außerdem müssen SPSen aufgrund hohen Wettbewerbsdrucks 

ständig preiswerter und in immer kürzeren Zeiten entwickelt werden. 

Mit kleiner Grundfläche erhältlich und ideal für genaue Industrie-, 

Messtechnik-, Power-Line- und medizinische Datenerfassungskarten 

mit mehreren Eingangsbereichen, senkt der Baustein 

ADAS3022 die Kosten und verkürzt die Zeit bis zur Markteinführung. 

Gleichzeitig bietet er 16-Bit-Genauigkeit bei 1 MSample/s. 

SPS-Applikationsbeispiel 

Bild 1 zeigt die vereinfachte Signalkette für eine speicherprogrammierbare 

Steuerung, wie sie in der Fertigungsautomatisierung und 

Prozessteuerung eingesetzt wird. Die SPS besteht normalerweise 

aus analogen und digitalen I/O-Modulen, einer CPU und Power- 

Management-Schaltungen. In Industrieapplikationen erhalten 

analoge Eingangsmodule ihre Signale von entfernt angeordneten 

Sensoren. Diese befinden sich oft in rauen Umgebungen mit extremen 

Temperaturen und hoher Luftfeuchte. Auch starke mechani- 



Bild 1: Typische SPS-Signalkette. 

Bilder: Analog Devices 


Eine Vielzahl von Sensoren 

nutzen 

Von der kommenden Generation industrieller 

SPS-Module werden Eigenschaften wie 

hohe Genauigkeit, Zuverlässigkeit und 

funktionelle Flexibilität verlangt. Und das alles 

in einem kleinen, preiswerten Formfaktor. 

Der ADAS3022 mit hoher Integrationsdichte 

und Leistungsfähigkeit unterstützt 

einen großen Bereich an Eingangsspannungen 

und -strömen, um in der Automatisierung 

und Prozessteuerung eine Vielzahl von 

Sensoren nutzen zu können. Zur Entwicklung 

analoger Eingangsmodule können Entwickler 

den Baustein heranziehen, um ihre 

Systeme vom Mitbewerb zu differenzieren 

und die hohen Anforderungen der Anwender 

zu erfüllen. 

infoDIREKT 

503ei0413 

sche Schwingungen und ein Umfeld mit 

explosiven Chemikalien sind typisch für 

den Einsatz analoger Eingangsmodule. Typische 

Signale sind massebezogene oder 

differenzielle Spannungen von 5 V, 10 V, ±5 

V und ±10 V (Full-scale) oder Stromschleifen 

mit 0 bis 20 mA, 4 bis 20 mA und ±20 

mA. Wenn lange Kabel mit einer hohen 

Wahrscheinlichkeit starker elektromagnetischer 

Interferenzen (EMI) verwendet 

werden sollen, werden Stromschleifen 

wegen ihrer hohen Rauschimmunität 

gerne bevorzugt. 

Analoge Ausgangsmodule steuern in der 

Regel Aktoren wie Relais, Spulen und Ventile. 

Sie liefern normalerweise Ausgangsspannungen 

von 5 V, 10 V, ±5 V und ±10 V 

(Full-scale) sowie 4 bis 20 mA. Typische 

Analog-I/O-Module haben 2, 4, 8 oder 16 

Kanäle. Um strenge Industriestandards erfüllen 

zu können, müssen diese Module 

gegen Überspannung, Überstrom und 

EMI-Spitzen geschützt werden. Die meisten 

SPSen enthalten digitale Isolation zwischen 

dem ADC und der CPU sowie zwischen 

der CPU und dem DAC. High-End 

SPSen haben eventuell auch eine galvanische 

Isolation zwischen den Kanälen, wie 

durch IEC-Standards spezifiziert. Bei vielen 

I/O-Modulen lassen sich massebezogene 

oder differenzielle Eingangsbereiche, 

Bandbreite und Durchsatzrate kanalweise 

per Software programmieren. 

In modernen SPSen übernimmt die 

CPU zahlreiche Steuerungsaufgaben und 

greift in Echtzeit auf Informationen zu, um 

intelligente Entscheidungen treffen zu können. 

Der Betrieb der CPU mit neuester 

Software und innovativen Algorithmen ermöglicht 

unter anderem die Anbindung an 

das Internet, um Diagnosen durchzuführen 

und Fehler aufzuspüren. Üblicherweise 

eingesetzte Kommunikationsschnittstellen 

sind RS-232, RS-485, Industrial Ethernet, 

SPI und UART. 

Diskrete Implementierung eines 

Datenerfassungssystems 

Analoge Module für speicherprogrammierbare 

Steuerungen oder ähnliche Datenerfassungssysteme 

lassen sich mit diskreten, 

leistungsstarken Bauteilen realisieren 

(Bild 2). Dabei muss auf Kriterien wie 

Eingangssignalkonfiguration sowie die 

Geschwindigkeit des Gesamtsystems, Genauigkeit 

und Präzision geachtet werden. 

Die hier vorgestellte Signalkette nutzt den 

Multiplexer ADG1208/ADG1209 (Low- 

Leakage), den schnell einschwingenden 

Instrumentenverstärker AD8251 mit programmierbarer 

Verstärkung (PGIA), den 

schnellen Anpassverstärker AD8475 sowie 

das 18 Bit PulSAR ADC-Modell AD7982 

mit differenziellem Eingang und die 

rauscharme Spannungsreferenz ADR4550. 

Diese Lösung bietet vier verschiedene 

Verstärkungsbereiche. Bei einem maximalem 

Eingangssignalbereich von ±10 V 

müssen die Entwickler die Kanalumschaltund 

Einschwingzeiten von Multiplexern 

und andere Probleme bei der Signalaufbereitung 

bedenken. Das Ziel, echte 16-Bit- 

Leistungsfähigkeit bei 1 MSample pro Sekunde 

zu erreichen, kann selbst beim Ein- 

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Bild 2: Analoge Eingangssignalkette mit diskreten Bauteilen. 

satz dieser leistungsstarken Bauteile eine große Herausforderung 

sein. Für den AD7982 sind maximal 290 ns Transientenanstiegszeit 

bei einem Full-scale-Sprung spezifiziert. Um die spezifizierte 

Systemleistungsfähigkeit bei 1 MSample/s garantieren zu können, 

müssen PGIA und Funnel-Verstärker in unter 710 ns einschwingen. 

Für den AD8251 ist jedoch eine Einschwingzeit von 785 ns auf 

16 Bit (0,001 %) bei einem 10-V-Sprung spezifiziert. Somit wird im 

±10-V-Bereich der maximale Durchsatz, der für diese Signalkette 

garantiert werden kann, weniger als 1 MSample/s betragen. 

Integrierte Lösung vereinfacht die Entwicklung 

Hergestellt in iCMOS, einer proprietären Hochvolt-Prozesstechnologie 

für Industrieanwendungen, enthält der 1 MSample/s 

schnelle 16-Bit-Datenerfassungschip ADAS3022 einen achtkanaligen 

Low-Leakage Multiplexer, einen PGIA mit hoher Impedanz 

und hoher Gleichtaktunterdrückung, eine 4,096-V-Referenz samt 

Puffer mit hoher Genauigkeit und geringer Drift sowie einen 

16-Bit-SAR-ADC (Bild 3). 

Diese komplette Sensor-to-Bits-Lösung benötigt gegenüber diskreten 

Implementierungen nur ein Drittel so viel Platz auf der Leiterplatte. 

Sie hilft Ingenieuren, die Entwicklung moderner, industrietauglicher 

Datenerfassungssysteme zu vereinfachen und zugleich 

Platz, Entwicklungszeit und Kosten zu sparen. Da Pufferung, 

Pegelanpassung, Verstärkung, Dämpfung oder andere 

Methoden zur Aufbereitung der Eingangssignale integriert sind, 

sowie obige Einschränkungen hinsichtlich Gleichtaktunterdrückung, 

Rauschen und Einschwingzeit entfallen, werden viele Herausforderungen 

bei der Entwicklung 1 MSample/s schneller 

16-Bit-Datenerfassungssysteme einfacher gemeistert. Die Lösung 

liefert die beste 16-Bit-Genauigkeit ihrer Klasse (±0,6 LSB typisch 

INL) und weist eine geringe Offsetspannung sowie eine niedrige 

Temperaturdrift auf. Außerdem bietet sie ein optimiertes Rauschverhalten 

(SNR typisch 91 dB) bei 1 MSample/s (Bild 4). Das Bauteil 

ist für den Einsatz im industriellen Temperaturbereich (-40 bis 

+85 °C) spezifiziert. 

Der ADAS3022 kann zur Messung von bis zu acht massebezogenen 

oder vier differenziellen Eingangssignalen verwendet werden. 

Sieben bipolare Eingangsbereiche decken den gesamten Bereich 

industrieller Signalpegel ab (±640 mV bis ±24,576 V). Dies ermöglicht 

den direkten Anschluss an die meisten Sensorschnittstellen. 

Der Eingangsbereich jedes Kanals lässt sich unabhängig von den 

anderen Kanälen programmieren. Somit eignet sich das Bauteil für 

verschiedene Mess- und Schutzkonzepte. Der On-Chip-Multiplexer 

ermöglicht Kanal-Scanning. Interne Referenz und Puffer machen 

externe Bauteile überflüssig. 

Der PGIA hat einen großen Gleichtakteingangsbereich, echte 

Hochimpedanzeingänge (mehr als 500 MΩ) und einen großen 

Dynamikbereich. Er eignet sich somit für 4...20-mA-Stromschleifen 

und zur genauen Messung kleiner Sensorsignale. Eingangsgleichtaktstörungen 

aus AC-Versorgungsleitungen, E-Motoren 

und anderen Quellen werden mit min. 90 dB (CMR) unterdrückt. 

Bild 3: Blockdiagramm des ADAS3022. 

Ein differenzieller Hilfs-Eingangskanal arbeitet mit Signalen bis 

±4,096 V. Er umgeht Multiplexer- und PGIA-Stufen und gestattet 

den direkten Anschluss an den 16 Bit SAR-AD-Wandler. Ein auf 

dem Chip integrierter Temperatursensor kann die lokale Temperatur 

überwachen. 

Dieses hohe Maß an Integration spart Platz auf der Leiterplatte 

und senkt die Bauteilekosten. Es macht den ADAS3022 zum idealen 

Bauteil für platzkritische Applikationen wie automatische Testgeräte 

(ATE), Power-Line Monitoring, Industrieautomatisierung, 

Prozesssteuerung, Patientenüberwachung und andere Industrieund 

Messsysteme, die mit industrieüblichen ±10-V-Signalpegeln 

arbeiten. 

Bild 5 zeigt ein komplettes achtkanaliges Datenerfassungssystem 

(DAS). Die Analog- und Digitalbereiche des ADAS3022 werden 

mit ±15 V und +5 V, die Logik-I/Os mit 1,8 bis 5 V versorgt. Der 

hocheffiziente DC/DC-Boost-Wandler ADP1613 mit geringem 

Ripple ermöglicht den Betrieb des DAS an nur einer Spannung von 

5 V. Konfiguriert als massebezogene, Primary Inductance Ćuk (SE- 

PIC) Topologie mit dem Designtool ADIsimPower stellt der 

ADP1613 die bipolaren ±15-V-Versorgungen für Multiplexer und 

PGIA ohne Beeinträchtigung der Leistungsdaten zur Verfügung. 

Das Rauschen des ADAS3022 und das der diskreten Signalkette 

sind in Tabelle 1 zusammengefasst. Zur Berechnung des gesamten 

Rauschens der kompletten Signalkette werden die Eingangssignalamplitude, 

die äquivalente Rauschbandbreite (ENBW) und das 

eingangsbezogene Rauschen (RTI) aller Bauteile herangezogen. 

Das einpolige Tiefpassfilter (LPF) zwischen AD8475 und AD7982 

(Bild 2) dämpft die Spitze, die vom Switched-Capacitor-Eingang 

des AD7982 kommt und begrenzt das HF-Rauschen. Die -3dB- 

Bandbreite (f -3dB 

) des LPF beträgt 6,1 MHz (R = 20 Ω, C = 1,3 nF). 

Dies ermöglicht ein schnelles Einschwingen des Eingangssignals 

bei Wandlungen mit 1 MSample/s. Das ENBW des LPF lässt sich 

so berechnen: 

ENBW = π/2 × f –3dB 

= 9,6 MHz. 

Man beachte, dass bei dieser Berechnung das Rauschen der 

Spannungsreferenz und des Tiefpassfilters unberücksichtigt bleiben, 

da es sich nicht wesentlich auf das Gesamtrauschen niederschlägt. 

Dieses wird dominiert vom PGIA. 

Man stelle sich ein Beispiel vor, in dem der ±5-V-Eingangsbereich 

genutzt wird. In diesem Fall wird der AD8251 für eine Verstärkung 

von 2 eingestellt. Der Funnel-Verstärker ist für alle vier 

Eingangsbereiche auf eine feste Verstärkung von 0,4 eingestellt. An 

den AD7982 wird ein differenzielles Signal mit 0,5 bis 4,5 V angelegt 

(4 V ss 

). Das RTI-Rauschen des ADG1208 erhält man aus der 



Sensoren 

Bild 4b 

(links): 

INL-Performance 

des 

ADAS3022. 

Bild 4a 

(rechts): 

FFT-Performance 

des 

ADAS3022. 

Bild 5: Komplette achtkanalige 

Datenerfassungslösung mit integriertem 

PGA. Die Schaltung wird mit nur einer 

Spannung von 5 V versorgt. 

Johnson/Nyquist-Rauschgleichung (e n 

2 

= 4K B 

T- 

R ON 

mit K B 

= 1,38E–23J/K, T = 300K und R ON 

= 

270 Ω). Das RTI-Rauschen des AD8251 ergibt 

sich aus seiner Rauschdichte von 27 nV/√Hz, wie 

im Datenblatt für eine Verstärkung von 2 spezifiziert. 

Auf ähnliche Weise leitet sich das RTI-Rauschen 

des AD8475 von seiner Rauschdichte (10 

nV/√Hz) mit einer Verstärkung von 0,8 (2 × 0,4) 

ab. In jeder Berechnung beträgt das ENBW = 9,6 

MHz. Das RTI-Rauschen des AD7982 wird aus 

seinem SNR von 95,5 dB, wie im Datenblatt für 

eine Verstärkung von 0,8 angegeben, berechnet. 

Das gesamte RTI-Rauschen der vollständigen Signalkette 

wird basierend auf der Quadratsummenwurzel 

(RSS) des RTI-Rauschens der diskreten 

Bauteile berechnet. Das gesamte SNR von 

89,5 dB lässt sich mit der Gleichung SNR = 

20log(V in eff 

/RTI Total 

) berechnen. Obwohl die theoretische 

Rauschabschätzung (SNR) und die gesamte 

Leistungsfähigkeit der diskret aufgebauten 

Signalkette mit dem ADAS3022 vergleichbar 

sind, speziell bei niedrigeren Verstärkungen (G = 

1 und G = 2), ist es keine ideale Lösung bei höheren 

Durchsatzraten von bis zu 1 MSample/s. Der 

ADAS3022 kann gegenüber der diskreten Lösung 

die Kosten um bis zu 50 Prozent und den 

Platzbedarf auf der Leiterplatte um etwa 67 Prozent 

senken. Außerdem kann er mit drei zusätzlichen 

Eingangsbereichen arbeiten: ±0,64 V, 

±20,48 V und ±24,576 V. Die diskrete Lösung 

kann dies nicht. (jj) 

n 

Der Autor: Maithil Pachchigar ist Applikationsingenieur 

in der Precision Converters Business Unit bei Analog 

Devices in Wilmington, MA. 

Tabelle 1: 

Rauschen für 

den ADAS3022 

und die diskrete 

Signalkette. 


Sensoren 

Bild: fotorellix - Fotolia.com 

Messen der relativen Luftfeuchte 

System-Monitor mit hoher Messgenauigkeit 

Der LTC2991 wurde dafür entwickelt, Versorgungsspannungen, Ströme und Temperaturen auf großen Baugruppen 

zu messen, wenn sie in Systemüberwachungsapplikationen eingesetzt werden. Er hat einen Fehler von nur 

±1 °C, wenn er mit einem preisgünstigen (1 Cent) Transistor MMBT3904 als Temperatursensor eingesetzt wird, 

wodurch er sich für viele Messaufgaben eignet. 

Autor: Leo Chen 

Die Temperatur ist der am häufigsten gemessene physikalische 

Parameter, wobei die Sensorauswahl als eine Funktion 

von Genauigkeitsanforderungen, Langlebigkeit, Kosten 

und Kompatibilität mit dem zu messenden Medium 

zu betrachten ist. Ein preiswerter NPN-Transistor ist ein idealer 

Sensor für Anwendungen, die entweder einen einfach entsorgbaren 

Sensor oder eine große Anzahl von Sensoren benötigen. 

Psychrometer: Nicht so problematisch wie es klingt 

Ein Psychrometer ist eine Art Hygrometer, also ein Gerät, das die 

relative Feuchtigkeit misst. Es verwendet zwei Thermometer, ein 

trockenes (Trockenkugel, dry bulb) und eines, das mit einem mit 

destilliertem Wasser befeuchteten Gewebe bedeckt ist (Feuchtekugel, 

wet bulb). Luft strömt über beide Thermometer, hervorgerufen 

entweder durch einen Lüfter oder durch schwingen des Messgeräts 

wie in einem Sling-Psychrometer. Mit einem psychrometrischen 

Diagramm wird dann die Feuchte über die Temperaturen der trockenen 

und feuchten Kugeln berechnet. Alternativ dazu gibt es 

verschiedene Gleichungen für diese Aufgabe. Die folgenden Gleichungen 

in der Bildergalerie werden dazu benutzt, den Schaltungsaufbau 

zu überprüfen, dabei ist WET = Temperatur der 

Feuchtekugel in °C, DRY = Temperatur der Trockenkugel in °C 

und P = Druck in kPa: 

Bild 1 zeigt ein Psychrometer auf Basis eines LTC2991. Die beiden 

Transistoren liefern die Temperaturwerte der Feuchte- und 

der Trockenkugel, wenn sie mit den entsprechenden Eingängen 

des LTC2991 verbunden sind. Die Gleichung enthält den atmosphärischen 

Luftdruck als Variable, die über den barometrischen 

Drucksensor Novasensor NPP301-1 über Kanal X bestimmt wird, 

der als ein differenzieller Eingang konfiguriert ist. Der Vollskalenbereich 

beträgt 20 mV pro Volt der Anregungsspannung bei 100 

kPa Luftdruck (Luftdruck auf Meereshöhe 101,325 kPa). Der 

LTC2991 kann auch seine eigene Versorgungsspannung messen 

(in dieser Schaltung ist dies der gleiche Spannungspegel wie der, 

der benutzt wird, den Drucksensor anzuregen). Deshalb ist es einfach, 

die ratiometrischen Ergebnisse vom Drucksensor, durch Eliminieren 

des Fehleranteils der Anregungsspannung zu berechnen. 

Fehlerbetrachtung 

Die Fernmessungen der Temperatur mit dem LTC2991 haben einen 

garantierten Fehler von maximal nur ±1 °C. Bild 2 zeigt den 

Fehler in indizierter Feuchtigkeit, die von einem Fehler von 0,7 °C 

in der Worst-Case-Richtung, kombiniert mit dem Worst-Case- 

Fehler des Drucksensors resultiert. Dieser Fehler fällt in den Genauigkeitsbereich 

der psychrometrischen Gleichungen selbst. Soll- 



te eine höhere Genauigkeit erforderlich sein, muss eine Umsetzungstabelle 

mit den psychrometrischen Diagrammen implementiert 

werden. 

LTC2991-Beispielsoftware 

Eine psychrometrische Messung ist in der LTC2991-Beispielsoftware 

DC1785A enthalten, die als Teil der Software-Suite Quick 

Eval von Linear Technology lieferbar ist. Das Demo-Board sollte 

wie in Bild 1 gezeigt angeschlossen werden. Um den Messwert auszulesen, 

addiert man einfach eine Datei mit Namen tester.txt im 

Installierungsdirectory der DC1785A-Software. Die Inhalte dieser 

Datei sind ohne Bedeutung. Beim Start der Software sollte die 

Nachricht "Test mode enabled" im Zustandsbalken erscheinen und 

im Tool-Menü erscheint eine Feuchtigkeitsmöglichkeit. Die Messwerte 

der relativen Feuchte erreichen dann mit diesen Sensoren 

die gleichen Genauigkeitsgrade, wie sie zum Beispiel mit resistiven 

und kapazitiven Dünnschichttechniken erzielbar sind. (jj) n 

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Bild 1: Einfaches Psychrometer 

unter Verwendung des LTC2991. 

Bild 2: Worst-Case-Fehler. 

Bilder: Linear Technology 

Bild 3: In der LTC2991-Demonstrationssoftware 

DC1785A ist eine psychrometrische Messwerterfassung 

enthalten, die in der Software-Suite Quick 

Eval von Linear Technology verfügbar ist. 

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Entwicklung effizienter Steuerungen 

Ob elektromechanische Bauelemente wie DIP-Schalter und Relais 

oder elektronische Komponenten auf dem neuesten Stand der Technik 

wie MEMS-Sensoren, die Bauelementehersteller produzieren Produktneuheiten 

mit Hauptaugenmerk auf Beleuchtungsanwendungen. 

Indem sie spürbare Vorteile für Lichtsteuerungsgeräte bedeuten, helfen 

diese Bauteile den OEMs bei der Entwicklung effi zienterer Steuerungen, 

bei der Kostenreduktion und Platzeinsparung und tragen erheblich 

zu einem insgesamt niedrigeren Energieverbrauch bei. 


606ei0413 

Beleuchtungskosten senken 

Mit innovativen Steuerungskomponenten 

Immer mehr Gebäude werden mit Schwachstrombeleuchtung versehen, um die Energiekosten zu senken und die 

Klimabilanz zu verbessern. Doch durch eine automatisierte und intelligent gesteuerte Abschaltung von Stromverbrauchern 

in ungenutzten Bereichen lassen sich noch mehr Einsparungen erzielen. Hierzu kommen innovative 

neue Anwesenheitserkennungs- und Schaltungskomponenten sowie Relais zum Einsatz. Autor: Fabrizio Petris 

Etwa 25 Prozent des Energieverbrauchs von Wirtschaftsbauten 

gehen auf das Konto der Beleuchtung. Hierin liegt auch 

die einfachste Einsparmöglichkeit für Endverbraucher, 

wenngleich im privaten Bereich der Anteil geringer ist. Die 

Umstellung auf weniger stromhungrige Lichtquellen wie Kompaktleuchtstofflampen 

und LEDs wirkt sich zwar enorm auf den 

Energieverbrauch und die Stromrechnung aus. Dennoch können 

private und geschäftliche Nutzer die Kosten noch weiter senken, 

indem sie die Steuerung verbessern und automatisieren. 

Angaben des Marktforschungsunternehmens Pike Research zufolge 

lässt sich durch Automatisierung in Privaträumen und Büros 

der Energieverbrauch durch die Beleuchtung um bis zu fünfzig 

Prozent reduzieren, noch besser sehe es bei Kaufhäusern und Industrieanlagen 

aus. Daher verwundert es nicht, dass sich der Weltmarkt 

für intelligente Lichtsteuerungen auf ein sehr starkes Wachstum 

einstellt und bis zum Jahr 2016 um 2,6 Milliarden US-Dollar 

wachsen soll. 

Lichtsteuerungen bieten ein erhebliches Energieeinsparpotenzial 

und neue Sensor-, Schalter- und Relaistechnologien ermöglichen 

ein breites Spektrum an innovativen Strategien, die von der 

Raumbelegungserkennung und Tageslichtmessung bis hin zur gebäudeweiten 

Koordinierung eines voll vernetzten Systems reicht. 

Das größte Energieeinsparpotenzial dürfte in der Fähigkeit liegen, 

Licht automatisch, wenn nicht benötigt aus- und wenn benötigt 

wieder anzuschalten. Dies steckt auch hinter dem neu erwachten 

Interesse an Infrarotsensoren. 

Einem Bericht des Marktforschungsunternehmens Yole Développement 

des Jahres 2012 zufolge werde das Geschäft rund um 

die Bewegungserkennung, auch wenn es bereits ausgereift ist, getrieben 

von Energiesparinteressen weiter deutlich wachsen wird 

(CAGR 2010-2016: plus neun Prozent). Das Gesamtgeschäft mit 

der Infraroterkennung soll von 152 Millionen bei einer jährlichen 

Wachstumsrate von plus elf Prozent bis 2016 286 Millionen US- 

Dollar ansteigen. 

26 elektronik industrie 04 / 2013

Bild 1: MEMS- 

Sensoren wie 

Omrons neuer D6T 

messen die 

Temperaturen im 

gesamten 

Sichtfeld, im 

Gegensatz zu 

herkömmlichen 

Thermosensoren, 

die auf Einzelpunktmessungen 

beschränkt sind. 

Bilder: Omron Electronic Components Europe 

Bild 2: Die 

patentierte 

geräuschlose 

Mechanik des 

flachen 16A-Relais 

Omron G5RL-LN 

verringert das 

Schaltgeräusch 

um mehr als 10 

dB, wodurch es 

selbst in einem 

stillen Büro nahezu 

unhörbar ist. 

Hintergrundbild: leksustuss - Fotolia.com

Sensoren 

Links: 

Bild 3: Der Omron 

A6SN verfügt über 

eine interne 

Knife-Edge-Hochdruck-Mechanik, 

die 

eine sichere und 

beständige 

Ausführung des 

Kontaktbetriebs 

gewährleistet. 

Oben: 

Bild 4: Energieeffiziente 

Beleuchtungen 

wie die Lumoluce 

LED-Lampen von 

Marl sehen blendend 

aus – und verbrauchen 

noch weniger 

Strom, wenn sie, 

falls nicht vonnöten, 

gleich abgeschaltet 

werden. 

Unten: 

Bild 5: Der 

Erfassungsbereich 

des D6T-44L-06. 

Neue IR-Sensortechnologien zur Erkennung unbewegter Wärme 

abstrahlender Objekte können stärker von den sich neu bietenden 

Möglichkeiten und Chancen profitieren, da sie ein Territorium 

besetzen, das herkömmlichen PIR-Meldern, die traditionell zur 

Anwesenheitserkennung in Heim- und Gebäudeautomatisierungssystemen 

eingesetzt werden, verwehrt ist. 

Pyroelektrischen Effekt nutzen 

Der Grund liegt darin, dass PIR-Detektoren den pyroelektrischen 

Effekt zur Erkennung von Menschen und Tieren in ihrem Sichtfeld 

nutzen. Hierbei handelt es sich um eine vorübergehende Änderung 

der Struktur eines Materials als Folge von Erwärmung oder 

Kühlung. Das Detektionsschaltschema hängt also von der Messung 

eines Unterschieds im Wärmemuster ab. Es erkennt Bewegung, 

nicht jedoch Präsenz. 

Neue Thermosensoren auf der Basis mikroelektromechanischer 

Systeme (MEMS) haben diesen Nachteil nicht. MEMS-Thermosensoren, 

im Grunde Arrays im Nanomaßstab von Thermoelementen, 

messen die Ist-Temperatur der Quelle anstelle eines Differenzwertes 

und sind so in der Lage, Menschen in einem Raum zu 

erkennen ohne dass diese sich bewegen müssen. Die Präsenzerkennung 

eröffnet völlig neue Anwendungsgebiete, die pyroelektrischen 

Sensoren verwehrt sind. 

Beispielsweise lassen sich Präsenzerkenner in Beleuchtungssystemen 

verwenden, um zuverlässig in den Energiesparmodus zu 

schalten, wenn sich im erfassten Bereich niemand befindet. Tatsächlich 

lassen sich die Anwendungsfelder auf Heizungs-, Klimaund 

Sicherheitssysteme ausweiten, einschließlich einer Alarmzustandsanzeige, 

falls Menschen sich in einem Areal gar nicht aufhalten 

dürfen. 

Array-Anordnung für akkuratere Positionserkennung 

MEMS-Sensoren wie der neue D6T von Omron messen die Temperaturen 

im gesamten Sichtfeld, im Gegensatz zu herkömmlichen 

Thermosensoren, die auf Einzelpunktmessungen beschränkt sind. 

Der als Array konfigurierte Sensor (derzeit in 1 x 8- und 4 x 4-Anordnung 

erhältlich) kann die Temperaturinformation einer bestimmten 

Zelle zuordnen, und so ihrem Temperaturwert eine Position 

zuordnen. Dies erhöht die Genauigkeit, verringert Übersprechen 

und erweitert das Sichtfeld. 

Mehrere Sensoren in einem Raum multiplizieren diese Vorteile: 

Mit einem Quad-4x4-Array-Sensormodul lässt sich eine höhere 

Auflösung oder breitere Flächendeckung erzielen, zum Beispiel die 

Positionserkennung einer Person innerhalb eines Quadratmeters 

in einem 16 m² großen Bereich. 

Die Technologie, die hinter diesen Thermosensoren steckt, kombiniert 

eine MEMS-basierte Mikrospiegelstruktur für die effiziente 

Erkennung von Infrarotstrahlung mit einer leistungsstarken Siliziumlinse, 

um die IR-Strahlen auf die Thermoelemente zu richten. 

Proprietäre ASICs nehmen dann die notwendigen Berechnungen 

vor und wandeln die Sensorsignale dann in passende digitale Ausgänge 

um. Da alle Komponenten in-house entwickelt und in Omrons 

eigenen MEMS-Produktionsstätten hergestellt werden, ist das 

Resultat eine hohe ±0,14 °C Genauigkeit mit einer äußerst guten 

Störfestigkeit (gemessen als rauschäquivalente Temperaturdifferenz) 

von 140 mK. 

Größere 16 x 16 MEMS-Sensor-Arrays für eine noch feinfühligere 

Lichtsteuerung vor allem in offenem Gelände befinden sich 

derzeit in der Entwicklung. 

Die Eingangsströme im Griff haben 

Obwohl die Anwesenheitserkennung das größte Potenzial zur Verbesserung 

der Beleuchtungsautomatisierung aufweist, eröffnen 

sich Möglichkeiten auch durch Neuerungen bei Schaltern sowie 

bei Relais. 

Hohe Eingangsströme und die lange Lebensdauer moderner Beleuchtungseinrichtungen 

stellen Schalter- und Sensorhersteller vor 

neue Herausforderungen. Vor allem beim Schalten von Leucht- 



Sensoren 

stofflampen muss der große Spitzenstrom während des Einschaltvorgangs 

bewältigt werden. Kapazitive Lasten sind noch kritischer: 

Ein Kondensator in Parallelschaltung zu einem Lampentreiber ist 

eine sehr gängige Schaltungskonfiguration, auch für LEDs, und der 

durch seine Entladung generierte Spitzenstrom kann leicht das 10- 

bis 15-fache des Nennstroms übersteigen. Wird das falsche Relais 

eindesignt kann das die Lebensdauer des gesamten Systems drastisch 

verkürzen. 

Relaishersteller begegnen diesen Anforderungen mit neuen 

hoch entwickelten Kontaktmaterialien. So nutzt Omron beispielsweise 

eine Silber-Indium-Zinnlegierung, die sehr hart ist und einen 

hohen Schmelzpunkt sowie eine hervorragende Widerstandsfähigkeit 

gegenüber Lichtbogenbildungen und Verschweißungen 

aufweist und sich dadurch für hohe Eingangslasten eignet. Als 

weiterer Vorteil ist die Legierung kadmiumfrei und somit RoHSkonform. 

Mit solchen Ag-In-Sn-Kontakten kann ein Relais je nach Modell 

Eingangsströme bis zu 100 A schalten, sogar in Leuchtstoff- und 

Wolframlampen. Ein 16-A-Relais eignet sich für alle marktüblichen 

Lampenarten von Leuchtstoff bis LED, obwohl für einige Beleuchtungsanwendungen 

auch Relais mit geringerer Schaltleistung 

spezifiziert werden können. 

Kleinere und leisere Relais 

Die zunehmende Verwendung stromsparender LEDs bedeutet weniger 

Bedarf an 16-A-Kapazität. Das wiederum heißt, dass Lichtsteuerungssysteme 

von der Miniaturisierung profitieren können, 

die mit einer niedrigeren Stromaufnahme einhergeht. Kompakte 

und schlanke Relais sind vor allem in den Schaltmodulen zur Steuerung 

der LEDs sehr nützlich: 6,5 mm-Bausteine wie das G6D-ASI 

5A mit Kontakten in Silber-Indium-Zinnlegierung sparen Platz 

und Kosten. 

Relais werden immer kleiner aber auch leiser, wodurch eine wesentliche 

Quelle möglicher Ablenkung nach Einschaltung der 

Lichtsteuerung entfällt. Der patentierte geräuschlose Mechanismus 

des flachen 16A-Relais G5RL-LN verringert das Schaltgeräusch 

um mehr als 10 dB, wodurch es selbst in einem stillen Büro 

nahezu unhörbar ist. In Vorschaltgeräten und zum Management 

von Lichtsystemen finden nicht nur Leistungsrelais Einsatz. Häufig 

werden DIP-Schalter zur Funktionseinstellung der Modulkomponenten 

gebraucht. Sie müssen zuverlässig funktionieren und sich 

für die neuesten automatisierten Produktionsverfahren eignen. 

Sogar bei diesen einfachen Bauelementen ist noch Raum für Innovationen. 

Nahezu unhörbares Schaltgeräusch 

Die DIP-Schalter A6SN und A6TN für SMD- beziehungsweise 

Durchsteckmontage verfügen über eine interne Knife-Edge-Hochdruck-Mechanik, 

die eine sichere und beständige Ausführung des 

Kontaktbetriebs gewährleistet. Diese Omron-Schalter verwenden 

überdies temperaturbeständiges Harz zur Abdichtung, was Reflow-Lötprozesse 

bei Spitzentemperaturen von bis zu 260 °C erlaubt 

– bei manuellem Löten sogar 400 °C – dies ist wesentlich 

höher als bei vergleichbaren Schalterlösungen. (ah) 

n 

Der Autor: Fabrizio Petris ist Global Application Oriented Team 

Manager-Building Automation and Security bei Omron Electronic 

Components. 

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Sensoren 

Mit dem Barryvox-Lawinensuchgerät 

von Mammut lassen sich 

mehrere Personen gleichzeitig 

präzise orten. 

Wettlauf 

gegen die Zeit 

Mit Druckausgleichselementen 

Leben retten 

Lawinenverschütteten-Suchgeräte helfen beim Bergen 

von Alpinsportlern. Welchen Einflüssen sie trotzen 

müssen und worauf es bei der Elektronik besonders 

ankommt, zeigt Schreiner ProTech im folgenden 

Beitrag. 

Autor: Michael Spörl 

Nach einem Lawinenabgang sind die ersten 

20 Minuten für die Rettung von 

Verschütteten entscheidend. Danach 

nimmt die Überlebenschance rapide 

ab. Lawinenverschütteten-Suchgeräte wie das Barryvox 

helfen bei der raschen Bergung von Alpinsportlern. 

Wenn jede Minute zählt, ermöglicht die Kombination aus 

durchdachter Technik und einfacher Bedienbarkeit niedrige 

Suchzeiten. Stürze und Witterung dürfen dabei die Funktion der 

Lawinensuchgeräte nicht stören. Ausreichend Schutz für die komplexe 

Elektronik ist ein robustes Gehäuse und die Druckausgleichselemente 

(DAE) von Schreiner ProTech. Wichtig ist es die 

Be- und Entlüftung der Lawinenverschütteten-Suchgeräte sicherzustellen 

und das Eindringen von Nässe verhindern. 

Drei Antennen, der Digital-Analogmodus sowie Distanz- und 

Richtungsanzeigen: Das Barryvox ist laut des Herstellers Mammut 

das erste Verschütteten-Suchgerät mit einer integrierten 360º- 

Richtungsanzeige; es wurde bereits mit dem Ispo-Outdoor- und 

dem Volvo-Design-Award ausgezeichnet. Das Gerät ortet im Digi- 

tal- und Analogmodus präzise und schnell. Hilfsmittel wie Signalanalyse, 

akustische Suchunterstützung, Verschüttetenliste und 

Markierfunktion sorgen dafür, dass sich mehrere Verschüttete 

gleichzeitig in einer Verschüttetenliste anzeigen lassen. Die maximale 

Reichweite liegt bei 95 Metern (analog) und 60 Metern (digital), 

die Suchstreifenbreite bei 50 Metern. 

Auch Bewegungsaktivitäten, die als Lebenszeichen interpretierbar 

sind, sind feststellbar. Dafür verfügt das Pulse Barryvox über 

Sensoren, die Bewegungen des Körpers detektieren (wie sie in inneren 

Organen, Herz oder Lunge entstehen können). Jede Bewegung 

gilt als Lebenszeichen und erhöht die Chance auf Rettung. 

Distanz- und Überlebenswahrscheinlichkeitskriterien unterstützen 

die Auswahl der Suchobjekte. Zusätzlich zur 457-kHz-Frequenz 

übermittelt das Gerät die Daten über einen weiteren Kommunikationskanal 

(W-Link-Schnittstelle). 

Die integrierte Elektronik ist widrigen Bedingungen ausgesetzt 

und die Geräte müssen ständig ohne Wartezeit funktionstüchtig 

sein – bei Temperaturen bis -20 °C und bis 15 cm unter Wasser. Ein 

wasserdichtes und stoßfestes Gehäuse ist daher unverzichtbar. Das 



Sensoren 

Bilder: Schreiner 

Druckausgleichselemente 

in 

Form von 

Membranen 

verschließen 

Gehäuseöffnungen 

wasserund 

staubdicht. 


Wo Dicht- und Durchlässigkeit sich treffen 

Druckausgleichselemente verschließen Gehäuseöffnungen wasserund 

staubdicht; Öle und Treibstoffe perlen an der Oberfl äche ab. Die 

selbstklebend ausgerüstete Membran ist luftdurchlässig aber wasserundurchlässig 

und gleicht dabei Druckunterschiede aus. Sie erfüllen 

die IP-Schutzart IP66 und IP 67 (DIN 40050 Teil 9) und durch ihre 

Konfektionierung auf Rolle eignen sie sich für manuelle oder automatische 

Applikationen. 


200ei0413 

Gerät darf aber nicht komplett luftdicht abgeschlossen sein. „Bei 

einer raschen Änderung von Temperatur und Höhe über dem 

Meeresspiegel – zum Beispiel beim Heliskiing oder einer rasanten 

Abfahrt – kann es zu Druckunterschieden kommen, die die Membrane 

des Lautsprechers in ihrer Funktion beeinträchtigen und bis 

hin zu einer Fehlfunktion oder Beschädigung führen können“, erklärt 

Ilari Dammert, Product Manager bei Mammut . Um dies zu 

verhindern, ist ein entsprechender Druckausgleich notwendig. 

Druckausgleichselemente: Luft ja, Nässe nein 

Damit die Lawinensuchgeräte verlässlich funktionieren, muss die 

Be- und Entlüftung gesichert sein, allerdings dürfen weder Nässe 

noch Schmutz eindringen. Zum Luftaustausch und Druckabbau 

im Barryvox-Gehäuse dienen die Druckausgleichselemente von 

Schreiner ProTech. „Die Druckausgleichselemente verhindern den 

Überdruck im elektronischen Gehäuse und sind gleichzeitig durch 

ihre spezielle Membrane vollkommen wasserundurchlässig“, sagt 

Daniel Reichen, Vertriebsverantwortlicher für die Schweiz bei 

Schreiner ProTech. Für den Einsatz im Lawinensuchgerät fixierten 

die Entwickler auf Basis der Kundenangaben die Membranauslegung 

mithilfe eines Berechnungsmodells. Materialart und Oberflächengüte 

des Gehäuses waren entscheidend für die passende Klebstoffauswahl. 

„Wir bieten unseren Kunden individuelle Serviceleistungen 

in allen Entwicklungsstufen an – vom Bauteildesign bis hin 

zur Validierung und Applikation – und sind während der Integration 

in den Serienprozess vor Ort. Das heißt, wir kümmern uns 

auch um Schulung, Wartung und Reparatur der Verarbeitungsanlagen“, 

so Reichen. Zur Validierung der Druckausgleichselemente 

führten die Entwickler Belastungstests durch. Bei einem definierten 

Eintauchtest lag das Gerät 15 cm unter Wasser, um einen 

Tauchgang in einem Gebirgsbach zu simulieren. Einige Tage wurde 

das Barryvox bei 95 Prozent Luftfeuchte aufbewahrt. 

Im Anschluss an diese Tests erfolgte das Prüfen der mechanischen 

Stabilität der Membrane. „Membrane und Kleber hielten 

dem mechanischem Druckaufbau rundum stand“, bestätigt Ilari 

Dammert. Auch bei Manipulationsversuchen mit einem scharfen 

Messer und einer Flachzange erwies sich die Haftung als sehr gut. 

Appliziert werden die Druckausgleichselemente bei Mammut mittels 

eines Hilfswerkzeugs. 

Nachdem das Barryvox-Oberteil für die Endmontage vorbereitet 

ist, erfolgt das Anpressen das Druckausgleichselements. „Für 

uns bieten die Druckausgleichselemente eine kostengünstige Möglichkeit, 

die zuverlässige Funktion der Barryvox-Lawinensuchgeräte 

zu unterstützen“, so Dammert. Damit können Anwender sicher 

sein, dass die Verschütteten-Suchgeräte auch bei starkem 

Schneefall, Regen und Nässe funktionieren. (rao) 

Der Autor: Michael Spörl ist Produktmanager für Druckausgleichselemente 

bei Schreiner ProTech im Oberschleißheim. 


Sensoren 

Neue Produkte 

Interpolationsschaltung für 16 Bit 

Sinus-/Cosinus-Auswertung mit Auto-Korrektur 

Bild: IC-Haus 

Der Signalprozessor iC-TW8 von IC-Haus 

dient zur Auswertung von Sinus-/Cosinus- 

Sensoren und minimiert dabei Winkelfehler 

und Jitter durch Automatikfunktionen, 

zur Erstkalibrierung auf Knopfdruck und 

zur permanenten Signalanpassung im Betrieb. 

Die Winkelposition wird in beliebiger 

Auflösung mit bis zu 65.536 Inkrementen 

pro Eingangsperiode berechnet und als 

Inkrementalsignal mit Index ausgegeben. 

Als anwendungsspezifischer DSP verfügt 

Der Signalprozessor iC-TW8 im 48-poligen 

QFN-7x7-Gehäuse. 

iC-TW8 über zwei mit 250 kS/s simultan 

abtastende A/D-Wandler, schnelle Cordic- 

Algorithmen und spezielle Signalfilter sowie 

über ein analoges Frontend mit differenziellen 

PGA-Eingängen, das typische 

Magnetsensorsignale ab 20 mV ss 

akzeptiert. 

Signalfrequenzen bis 125 kHz ermöglichen 

hohe Dreh- und Lineargeschwindigkeiten 

für Positionsmessgeräte und werden 

mit einer konstanten Latenzzeit von 24 µs 

verarbeitet. Der Baustein erlernt die erforderlichen 

Signalkorrekturen für Offset-, 

Amplituden- und Phasenfehler selbsttätig 

und sichert diese im externen EEPROM. 

Sind diese Startwerte allein nicht ausreichend, 

zum Beispiel bei Amplitudenänderungen 

oder einer Offsetdrift über Temperatur, 

können permanente Automatikkorrekturen 

angewählt werden. 

Zusätzlich, bei durch Oberwellen verzerrten 

Sinussignalen, erlaubt eine Tabelle 

mit 64 Stützstellen die statische Korrektur 

der Winkeldaten. 

Der Signalprozessor liefert inkrementelle 

Encoder-Quadratursignale bis 8 MHz, 

wobei die maximale Ausgangsfrequenz begrenzt 

werden kann, um die Zählbarkeit 

durch große Flankenabstände zu garantieren. 

Für Controller-Applikationen stehen 

optional PWM-Signale und serielle 

Schnittstellen zur Verfügung (1-Wire und 

SPI für Taktraten bis 32 MHz). Das 32-Bit- 

Positionsregister liefert den Winkelwert 

und die Periodenzahl, ein weiteres Register 

informiert über die momentane Winkelgeschwindigkeit. 

An einer einseitigen Versorgung 

von +3,1 bis 5,5 V arbeitet der Baustein 

im industriellen Betriebstemperaturbereich 

von -40 bis +125 °C. Als externe 

Komponenten ist ein EEPROM für die 

Kalibrierdaten erforderlich; ein Quarzoszillator 

ist optional. Der Baustein ist im 

48-poligen QFN-Gehäuse untergebracht, 

der nur 7 mm x 7 mm auf der Platine benötigt. 

(jj) 

n 

infoDIREKT 

552ei0413 

AFE-Subsystem-Referenzdesign 

Drop-in-fähiges Analog-Front-End für industrielle Sensoren 

Bild: Maxim Integrated Products 

Viele industrielle Sensoren erzeugen hohe 

oder über einen weiten Bereich wechselnde 

analoge Ausgangsspannungen, die von FP- 

GAs und Mikrocontrollern oft nicht direkt 

weiterverarbeitet werden können. Dieses 

Problem löst das Cupertino-Design, indem 

es als Interface zwischen Sensor und Controller 

fungiert und zusätzlich die Stromversorgungs- 

und Datenleitungen isoliert 

Das Cupertino-AFE von Maxim lässt sich direkt 

an jeden Erweiterungsport eines FPGA/ 

CPU-Entwicklungssystems anschließen, welcher 

den Pmod-Standard von Digilent unterstützt. 

– und dies bei Gesamtabmessungen von 

nur 96,52 mm x 20,32 mm. „Das Cupertino-Referenzdesign 

zeigt, wie industrielle 

Sensoren mit Controllern auf System-Ebene 

verbunden werden können“, sagt Chris 

Neil, Senior Vice President bei Maxim. Das 

Cupertino-AFE lässt sich direkt an jeden 

Erweiterungsport eines FPGA/CPU-Entwicklungssystems 

anschließen, welcher 

den Pmod-Standard von Digilent unterstützt. 

Maxim hat mit dem Subsystem Cupertino 

MAXREFDES5# ein hochpräzises, 

drop-in-fähiges und voll isoliertes 16-Bit- 

AFE (Analog Front-End)-Referenzdesign. 

Das hochintegrierte Referenzdesign ist auf 

die Anforderungen von industriellen Sensoren, 

Prozesssteuerungen und speicherprogrammierbaren 

Steuerungen abgestimmt. 

Seine für -10 V bis +10 V, 0 V bis 

+10 V und 4 bis 20 mA ausgelegten analogen 

Eingänge entsprechen den analogen 

Ausgangspegeln der meisten industriell 

eingesetzten Sensoren. Die Stromversor- 

gungs- und Datenleitungen sind außerdem 

vollständig isoliert. Darüber hinaus stellt 

Maxim alles zur Verfügung, was für eine 

beschleunigte Schaltungsentwicklung benötigt 

wird: sämtliche Dateien für das 

Hardwaredesign, Vorlagen für Treibercode 

und Testergebnisse. 

Es werden die gängigen Eingangsspannungen 

industrieller Anwendungen unterstützt 

(-10...+10 V, 0...10 V und 4...20 mA). 

Das Referenzdesign stellt aus einer Eingangsspannung 

von 3,3 V isolierte Versorgungsspannungen 

von +12 V, -12 V und 5 

V bereit und sorgt für die Isolation der Datenleitungen. 

Dank mehrerer unipolarer und bipolarer 

Eingänge kann auf zusätzliche Multiplexerschaltungen 

und Pegelanpassungen verzichtet 

werden. Hardware-Designdateien, 

Treibercode, funktionsfähige FPGA-Codebeispiele, 

Testdaten und ein bestellbares 

Board stehen zur Verfügung. (jj) n 

infoDIREKT 

554ei0413 



Sensoren 

Neue Produkte 

Auf für Geometrien kleiner als 2 mm 

Hermetisch verlötbare IR-Komponenten 

Mehr als zehn Jahre Lebensdauer 

Elektrochemischer CO-Sensor 

Bild: Jenoptik 

Jenoptik hat hermetisch verlötbare 

Infrarot-Filter, -Fenster und 

-Deckscheiben für Anwendungen 

in der Gas-Sensorik und -Analytik 

im Programm. Die patentierte 

Produkttechnologie ermöglicht 

frei gestaltbare Geometrien auch 

kleiner als 2 mm mit individueller 

optischer Beschichtung. Hermetisch 

verlötbare IR-Filter, -Fenster 

und -Deckscheiben für Infrarot- 

Strahlquellen und -Detektoren 

werden in geschlossenen Systemen 

zur Gas-Sensorik und -Analytik 

eingesetzt. Im Vergleich zu 

klassisch verklebten Filtern sind 

verlötete Komponenten fest mit 

dem Gehäuse verbunden und gewährleisten 

so einen gasdichten 

Verschluss der Baugruppe. Jenoptik 

entwickelt und fertigt IR- 

Komponenten für kundenspezifische 

Anwendungen aus typischen 

Infrarot-Materialien, wie beispielsweise 

Germanium, Silizium 

und Saphir. Je nach Kundenwunsch 

und Anwendungsgebiet 

können äußere Form, Geometrie 

und die optischen Beschichtungen 

flexibel variiert und kombiniert 

werden. Möglich sind Anti- 

Reflex-(AR) Schichten, aber auch 

dualbandige oder multispektrale 

Beschichtungen sowie widerstandsfähige 

hybride Diamond- 

Like-Carbon- (DLC) Schichten. 

Anerkannte Prüfnormen, wie TS 

1888 und MIL-C-48497, werden 

erfüllt. Durch Randmetallisierung 

werden die Komponenten für den 

Verlötprozess vorbereitet. 

infoDIREKT 

551ei0413 

Bild: Figaro/Unitronic 

Eine Lebenserwartung von über 

zehn Jahren besitzen die preislich 

im Bereich herkömmlicher MOS- 

Sensoren angesiedelten elektrochemischen 

CO-Sensoren der 

Serie TGS5042 von Figaro Engineering 

(Vertrieb: Unitronic). Erreicht 

wird die sehr gute Stabilität 

und Langlebigkeit vor allem durch 

Verwendung eines besonders 

niedrig konzentrierten Alkaline- 

Elektrolyten, der eine Abnutzung 

der beiden Elektroden über eine 

lange Betriebsdauer hinweg ausschließt. 

Außerdem konnte durch 

die Optimierung der internen Sensorstruktur 

die Verdampfungsgeschwindigkeit 

des Flüssigkeitsre- 

servoirs minimiert werden. Sowohl 

beim Langzeitsensor 

TGS5042 als auch beim kompakteren 

Modell TGS5342 mit einer 

zu erwartenden Lebenszeit von 

mindestens sieben Jahren sind 

die Messwerte am Sensorausgang 

jeweils linear zur Gaskonzentration. 

Der Messbereich 

reicht von 0 bis 10.000 ppm, die 

Ansprechzeit beträgt weniger als 

60 s. Die CO-Sensoren sind sowohl 

für direktes als auch Wellenlöten 

geeignet. Die beiden CO- 

Sensoren TGS5042 und TGS5342 

erzeugen ihre für den Betrieb benötigte 

Energie selbst. Der Stromverbrauch 

der zusätzlich benötigten 

Auswertelektronik fällt mit 

wenigen µA sehr gering aus; optimal 

für batteriebetriebene Applikationen. 

Die Sensoren sind im 

Temperaturbereich -40 bis +70 

°C uneingeschränkt einsatzfähig. 

infoDIREKT 

550ei0413 

Sensor ICs 

E520.32 | Programmable Smoke Detector Controller 

-> Utilized in network addressable optical 

smoke detectors 

-> 2-wire bus operation with (8 .. 50)V supply voltage 

-> Low supply current (88µA) 

-> Configurable bus transceiver 

-> Embedded 8-bit µController with 4 KByte 

FLASH ROM (optional: mask ROM) 

-> 32 Byte E²PROM for configuration data 

-> Configurable LED driver 

-> Thermistor input 

Elmos Semiconductor AG | Heinrich-Hertz-Str. 1 | 44227 Dortmund, Germany | Phone + 49 (0) 231 - 75 49 - 100 | www.elmos.com | sales@elmos.com

Sensoren 

Neue Produkte 

Programmierbarer digitaler Hall-Effekt-Sensor 

Betriebstemperaturbereich von -40 bis +150 °C 

Bild: Melexis 

Der programmierbare digitale Hall-Effekt- 

Sensor MLX92232 mit EEPROM-Speicher 

von Melexis ermöglicht das Umprogrammieren 

der Magnetschaltschwellenwerte, 

einschließlich Hysterese. Er kann einfach 

programmiert werden, um sämtliche Hall- 

Effekt-Schalt- oder Latch-Spezifikationen 

Der Hall-Effekt-Sensor MLX92232 von Melexis 

kann auch mit niedriger Spannungen von 3 V und 

weniger betrieben werden. 

zu erfüllen und dient als direkter Ersatz 

vorheriger Hall-Effekt-Sensoren. Der 

MLX92232 verringert die Bauteilanzahl 

und Lagerbestände. Ein einzigartiger 32- 

Bit ID-Code ermöglicht die Rückverfolgbarkeit 

jedes einzelnen Sensors. Der Hall- 

Sensor wird in einem proprietären Mixed- 

Signal-CMOS-Prozess gefertigt und ist der 

erste, kundenseitig im Feld programmierbare 

Sensor dieser hochpräzisen Baureihe. 

Jeder IC enthält ein Hall-Sensorelement 

mit einem Offset-Rückstellmechanismus, 

einem Spannungsregler und einem Open- 

Drain-Ausgangstreiber im 3-poligen SIPund 

TSOT23-Gehäuse. Die flexible Programmierung 

basiert auf PTC-Technik 

(Programming Through the Connector), 

was eine Kalibrierung der fertigen Sensormodule 

am Ende der Fertigungslinie ermöglicht. 

Damit lassen sich Montagetoleranzen, 

Materialschwankungen und Abweichungen 

zwischen den Magnetbauteilen 

kompensieren. Die programmierbare 

Architektur garantiert präzise Schalt- 

schwellen und einen werkseitig programmierten 

Temperaturkompensationswert. 

Der AEC-Q100-qualifizierte Sensor bietet 

einen Betriebsspannungsbereich 2,7 bis 24 

V und Betriebstemperaturbereich -40 bis 

+150 °C. Eine Ausgangsstrombegrenzung, 

Unterspannungs-Abschaltung und Abschaltung 

bei Übertemperatur garantieren 

hohe Zuverlässigkeit. 

Die Möglichkeit, den MLX92232 mit 

niedriger Spannung zu betreiben, unterscheidet 

ihn von anderen Hall-Effekt- 

Schaltern am Markt. Damit ist der direkte 

Anschluss an Mikrocontroller und andere 

Digital-ICs an einer Spannungsschiene mit 

Spannungen von weniger als 3 V möglich. 

Dies erhöht die Vielseitigkeit und die Integration 

in Designs, die mit anderen Lösungen 

nicht möglich ist. Der integrierte 

Sperrspannungsschutz erübrigt einen seriellen 

Widerstand oder eine Diode in der 

Versorgungsleitung. (jj) 

n 

infoDIREKT 

557ei0413 

Differenzdrucksensoren auch unter 1 Pa stabil 

Messung von Durchfluss in einer Bypass-Konfiguration 

Der Schweizer Sensorhersteller Sensirion 

hat seine SDP600-Serie um neue Differenzdrucksensoren 

ergänzt. Die beiden 

Sensoren SDP601 und SDP611 sind speziell 

kalibrierte Differenzdrucksensoren für 

die Messung von Massendurchflüssen in 

einer Bypass-Konfiguration. In einer Bypass-Konfiguration 

wird eine Blende oder 

eine lineare Flussbegrenzung zur Erzeugung 

einer Druckdifferenz in den Durchflusskanal 

eingesetzt. Der dabei entstehende 

Druck wird über der Blende oder dem 

linearen Durchflusselement gemessen. Die 

Druckdifferenz vor und nach der Blende 

korreliert, abhängig von den spezifischen 

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Eigenschaften des Begrenzungselements, 

mit der Durchflussmenge im Flusskanal. 

Der Massendurchfluss wird folglich aus 

dem gemessenen Druckabfall (Druckdifferenz) 

über der Durchflussblende ermittelt. 

Eine Bypass-Konfiguration eignet sich 

gut für Anwendungen, in denen individuell 

angepasste Durchflusskanäle erforderlich 

sind oder kleine Druckdifferenzen mit 

sehr hoher Präzision ermittelt werden 

müssen. Insbesondere in HLK-Anwendungen 

ist eine solche Lösung ideal. Wie 

die anderen Produkte dieser Serie verfügen 

die beiden Sensoren ebenfalls über einen 

digitalen I 2 C-Ausgang und sind kalibriert 

Bild: Sensirion 

Die Differenzdrucksensoren SDP611 (links) für 

Schlauchverbindungen und der SDP601. 

und temperaturkompensiert. Durch das 

Prinzip der kalorimetrischen Durchflussmessung 

erreichen die CMOSens-Differenzdrucksensoren 

eine sehr hohe Empfindlichkeit 

und Genauigkeit – selbst bei 

äußerst kleinen Druckdifferenzen (unter 1 

Pa). Sie besitzen eine hohe Langzeitstabilität 

und haben keine Nullpunktdrift. Der 

SDP601 lässt sich mit O-Ringen abgedichtet 

direkt auf ein Manifold schrauben. Der 

SDP611 ist auf Schlauchverbindungen zugeschnitten. 

(jj) 

n 

infoDIREKT 

560ei0413 


Sensoren 

Neue Produkte 

SoC für kapazitive Feuchtemessung 

Feuchte, Taupunkt, Temperatur und kapazitiver Druck 

Der System-on-Chip IC PCap02 von Acam 

(Vertrieb: IS-Line) wurde speziell für die 

kapazitive Feuchtemessung von 0 bis 100 % 

relativer Feuchte entwickelt wurde. Er basiert 

auf dem bekannten patentierten Picocap-Konzept 

des Herstellers – mit einem 

sehr weiten Eingangsbereich von einigen 

fF bis zu mehreren hundert nF. Vielfältige 

Konfigurationsmöglichkeiten sind bereits 

implementiert: So lassen sich Signale von 

Klimasensoren für relative und absolute 

Feuchte, Taupunkt, Temperatur und kapazitiven 

Druck mit nur einem einzigen IC 

erfassen und auswerten. 

Für die Temperaturmessung kann der 

interne Temperatursensor (25 mK Auflösung) 

oder ein externer PT1000 Temperatursensor 

(5 mK Auflösung) verwendet 

werden. Der integrierte 48-Bit-DSP ermöglicht 

on-chip eine sehr schnelle, hochpräzise 

und sichere Kalibrierung und Linearisierung 

der Sensor-Signale über einen 

Temperaturbereich von -40 °C bis +95 °C, 

sowie diverse Funktionsberechnungen wie 

beispielsweise die Taupunktmessung. 

Aufgrund der Ultra-Low-Power-Technologie 

kann über den Sequenz-Timer eine 

kontinuierliche Feuchtemessung ohne 

Eigenerwärmung des Systems von einigen 

Hz bis in den kHz-Bereich erfolgen. Der 

Strombedarf des Systems liegt für eine 

Messrate von 1000 Hz bei etwa 84 µA und 

für 1 Hz bei rund 2,5 µA, wobei die Auflösung 

13,1 Bit beträgt. Der IC ist entweder 

im QFN32-Gehäuse (5 mm x 5 x mm x 0,9 

mm) oder als Die (ohne Gehäuse) verfügbar 

und ermöglicht sehr kompakte Schaltungen: 

Nur zwei Stützkondensatoren zu je 

10 µF und ein Entladekondensator mit 33 

nF werden zusätzlich benötigt. Ein externer 

Quarz ist nicht erforderlich. Das Sensor-Interface 

verfügt sowohl über digitale 

System-on-Chip IC PCap02 wurde speziell für die 

kapazitive Feuchtemessung entwickelt. 

(SPI- und I 2 C-kompatibel) als auch analoge 

Schnittstellen (16 Bit PDM und PWM), 

sowie ein internes EEPROM zur Speicherung 

der Kalibrierdaten und von weiteren 

Parametern. (jj) 

n 

infoDIREKT 

558ei0413 

Bild: Acam/IS-Line 

Ungewolltes Auflegen bei Smartphones vermeiden 

Näherungssensor auf Basis des Time-of-Flight-Verfahrens 

Produkt der Flight-Sense-Familie besteht aus 

drei optischen Elementen in einem kompakten 

Gehäuse. Anstatt die Distanz anhand des vom 

Objekt reflektierten Lichts zu schätzen, was 

sehr von der Farbe und Oberflächenbeschaffenheit 

des Objekts beeinflusst wird, misst der 

Sensor auf präzise Weise die Zeit, die das Licht 

braucht, um zum nächstgelegenen Objekt und 

wieder zum Sensor zurück zu gelangen. Die 

Ein Näherungssensor VL6180 aus der Entwicklung 

von STMicroelectronics dürfte die sem Time-of-Flight-Verfahren vollkommen 

Menge des reflektierten Lichts bleibt bei die- 

Flexibilität und Bedienungsfreundlichkeit von unberücksichtigt. Stattdessen zählt nur, wie 

Power mosfet Smartphones EI 210x82 weiter PCIM verbessern. Flash de.qxd:Layout Das erste lange 1 das 8/4/13 Licht für 17:17 den Hin- Page und 1Rückweg 

Bild: STMicroelectronics 

braucht. Die patentierte Lösung besteht aus 

einem Infrarotsender, der Lichtimpulse aussendet, 

einem ultraschnellen Lichtdetektor 

zum Auffangen der Reflexionen sowie einer 

elektronischen Schaltung, die die Zeitdifferenz 

zwischen dem Aussenden eines Impulses und 

dem Eintreffen seiner Reflexion präzise misst. 

Der Baustein enthält einen robusten, zur Entfernungsmessung 

dienenden Time-of-Flight- 

Sensor, einen Umgebungslicht-Sensorchip 

und einen Infrarotsender. 

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556ei0413 

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Messtechnik 

PXI-Vektorsignal-Transceiver 

VSG und VSA mit rekonfigurierbarem FPGA-Backend 

Bei nahezu jedem automatisierten RF-Testsystem liegt heutzutage der Fokus auf der Anwendungssoftware, die 

von einem Host-System aus mit einem Messgerät über einen Backplane- oder Peripheriebus kommuniziert und 

die Daten lokal weiterverarbeitet. Trotz Verbesserungen an Mess- und Prüfalgorithmen sowie Bus- und CPU- 

Geschwindigkeiten, sehen sich Entwickler angesichts der stetig steigenden Komplexität von RF-Anwendungen vor 

der Herausforderung, Prüfzeiten zu minimieren und -kosten zu reduzieren. Autor: Christoph Landmann 

Um den Anforderungen an Geschwindigkeit und Flexibilität 

gerecht zu werden, kommen in kommerziellen Lösungen 

zum Test von RF-Komponenten und Baugruppen 

zunehmend rekonfigurierbare FPGA-Bausteine zum Einsatz, 

da sie die für die Implementierung benutzerdefinierter Hardwarefunktionen 

und digitaler Signalverarbeitung benötigte Flexibilität 

bieten. Dies stellt zwar einen wichtigen Fortschritt dar, doch 

sind aufgrund des geschlossenen Aufbaus der FPGA-Bausteine mit 

festgelegten Funktionen nur begrenzte Möglichkeiten für eine benutzerdefinierte 

Anpassung vorhanden. Hier bieten offene, anwenderprogrammierbare 

FPGAs einen bedeutenden Vorteil, da 

sich mit ihnen RF-Messgeräte individuell anpassen lassen und 

auch auf wechselnde Anwendungsanforderungen ausgerichtet 

werden können. 

Bei den Vektorsignal-Transceivern (VST) handelt es sich um eine 

neue Klasse von Messgeräten, die einen Vektorsignalgenerator 

(VSG) und -analysator (VSA) mit FPGA-Technologie für die Signalverarbeitung, 

Steuerung und Regelung in Echtzeit in einem einzigen 

Gerät im PXI-Formfaktor (drei beziehungsweise vier Steckplätze) 

vereinen. Die VSTs von National Instruments (PXIe- 

5644R/45R) verfügen über einen offenen, anwenderprogrammierbaren 

FPGA, der die Implementierung benutzerdefinierter 

Algorithmen in die Hardware des Messgeräts sowie einen direkten 

Zugriff auf das RF-Frontend auf Pin-Ebene ermöglicht. Dieser Ansatz 

bietet die Flexibilität einer SDR-Architektur und die Leistungsfähigkeit 

von klassischen RF-Messgeräten, indem er einen 

proprietären Hardwareaufbau mit fester Funktionalität durch einen 

flexiblen, Software-designten Ansatz ersetzt (Bild 1). 




Design und Test von RF-Komponenten 

Beim Design und Test von RF-Komponenten und -Baugruppen sind softwaredefi nierte Prüfsystemarchitekturen 

und modulare, computergestützte Messsysteme auf Basis des PXI-Standards kaum noch wegzudenken, 

da sie dem Anwender sowohl beim Prototyping im Laborbereich als auch im Produktionsumfeld ein Höchstmaß 

an Flexibilität und Skalierbarkeit bieten. Für diese Anwendungsfälle lässt sich ein RF-Vektorsignalgenerator 

und -analysator mit einem rekonfi gurierbaren FPGA-Backend zur Signalverarbeitung, Steuerung und 

Regelung in Echtzeit in ein Gerät kombinieren. Dieses verlagert den Schwerpunkt noch stärker in Richtung 

Software und schafft nicht nur eine hybride Datenverarbeitungsstruktur, sondern auch eine völlig neue 

Messgeräteklasse mit SDR-Architektur – die „software-designten“ Vektorsignal-Transceiver. 


Die VSTs (PXIe-5644R/45R) decken einen Frequenzbereich 

von 65 MHz bis 6 GHz ab und bieten 

eine Echtzeitbandbreite von bis zu 80 MHz. 

Zusätzlich ist eine Variante mit einer Basisband- 

I/Q-Schnittstelle verfügbar (PXIe-5645R) mit 

16-Bit-Auflösung, abgetastet mit 120 MS/s bei 

80 MHz komplexer Bandbreite, konfigurierbar 

als differenziell oder single-ended. Somit kann 

zum Beispiel auch direkt die 

Basisband-I/Q-Schnittstelle von Transceivern getestet 

werden. Alle VSTs stellen des Weiteren HS- 

Digital-I/O mit bis zu 250 Mbit/s an 24 Kanälen 

zur Kommunikation mit Steuerung von DUTs 

Messtechnik 

604ei0413 

zur Verfügung. Die neuen Messgeräte basieren 

auf einem für High-Performance-DSP-Anwendungen 

optimierten, offenen Xilinx Virtex-6 

FPGA (LX195T), der die Anbindung sowie Steuerung 

von Taktgeberschaltungen für das Basisband, 

A/D-Wandler, D/A-Wandler, PXI/PXIe- 

Trigger, S/DRAM und so weiter ermöglicht 

(Bild 2). 

Das große Potenzial dieser Architektur und der 

Funktionsweise liegt in der deutlichen Reduzierung 

von Test- und Setupzeiten. Da der Großteil 

der Signalverarbeitung auf dem integrierten FP- 

GA erfolgen kann und die Datenübertragung 

ENTWICKLUNG 

PRODUKTION 

VERTRIEB 

• AC-Quellen 

• DC-Quellen 

• DC-Quelle/Senke 

mit Netzrückspeisung 

• Elektronische Lasten 

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Ingenieurskunst verstehen, nämlich 

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Produktpalette alles bieten kann! 

Bilder: National Instruments 

Bild 1: Der softwaredesignte 

Vektorsignal- 

Transceiver (VST) im 

Vergleich zum klassischen 

messtechnischen 

Ansatz. 

Bild 2: Blockschaltbild 

der FPGA-Basiskarte des 

Vektorsignal-Transceivers 

NI PXIe-5644R. 

ET System electronic GmbH 

Hauptstraße 119 - 121 

D - 68804 Altlußheim 

Telefon: 0 62 05 / 3 94 80 

Fax: 0 62 05 / 3 75 60 

info@et-system.de 


www.et-system.de

Messtechnik 

Bild 3: Mit einem VST 

lässt sich bei der 

Leistungspegelregulierung 

während des 

Leistungsverstärkertests 

deutlich schneller 

der gewünschte 

Ausgabewert erzielen. 

über den PCI-Express-Bus realisiert wird, sind im direkten Vergleich 

Messungen zehn- bis hundertmal schneller möglich, als 

beim Einsatz von klassischen RF-Messgeräten. Der kleine Formfaktor 

sowie der modulare Aufbau der PXI-Plattform ermöglichen 

den Einsatz des Vektorsignal-Transceivers in den verschiedensten 

Konfigurationen. So können zum Beispiel bis zu 5 VSTs in einem 

einzigen PXI-Chassis (18 Slots) untergebracht werden, um parallele 

Tests und/oder phasenkohärente, mehrkanalige Messungen 

(MIMO 5 x 5) zu übernehmen (maximal 8-x-8-MIMO-Konfiguration), 

wie es beispielsweis beim Test von aktuellen WLAN-Standards 

wie IEEE 802.11ac erforderlich ist. 

Softwarearchitektur eines Vektorsignal-Transceivers 

Das Softwarepaket NI LabVIEW FPGA erweitert die Systemdesignsoftware 

NI LabVIEW, so dass FPGA-Zieltechnologie auf rekonfigurierbarer 

I/O-Hardware (RIO) wie dem NI-VST angesprochen 

und personalisiert werden kann. LabVIEW bildet Parallelität 

und Datenfluss in Prozessen eindeutig ab und ist besonders für die 

FPGA-Programmierung geeignet, da es im herkömmlichen FP- 

GA-Design erfahrenen wie auch unerfahrenen Anwendern die 

Leistung rekonfigurierbarer Hardware durch ein einfach zu bedienendes 

Werkzeug erschließt, ohne dass diese über Detailkenntnisse 

in Hardwarebeschreibung (HDL) verfügen müssen. Als Systemdesignsoftware 

kann LabVIEW die Verarbeitung über einen FPGA 

derart abstrahieren, dass kein umfassendes Wissen über Rechenarchitekturen 

und Datenmanipulation erforderlich ist. Dies ist bei 

der Auswahl und Entwicklung moderner Kommunikationsprüfsysteme 

von großer Bedeutung. 

Die Software für den VST basiert neben dem leistungsstarken 

Zusatzpaket LabVIEW FPGA auf der NI-RIO-Architektur und 

bietet verschiedene Einstiegspunkte für die Anwendungsentwicklung, 

darunter vorgefertigte Anwendungs-IP gemäß aktueller 

Standards, grundlegende Referenzdesigns, eine Vielzahl an Beispielprogrammen 

und komplette LabVIEW-Projekte. Alle diese 

Einstiegspunkte stellen Standardfunktionen für Messungen sowie 

vorgefertigte FPGA-Abbilder (Bitfiles, IP-Cores) zur Verfügung, 

die eine schnelle Anwendungsentwicklung ermöglichen. Die sofort 

einsetzbaren Funktionen und die Anwendungs-/Firmware- 

Architektur tragen zur einfacheren Handhabung des Software-designten 

VST bei, da sie den Anwender von der Programmierung 

auf I/O-Ebene entbinden. 

Schnelle Anwendungsentwicklung 

Die Vektorsignal-Transceiver kombinieren eine hohe Messgeschwindigkeit 

in einem kleinen Formfaktor eines Messsystems für 

das Produktionsumfeld mit der Flexibilität und Leistungsstärke 

von industrietauglichen Stand-alone-Messgeräten. Damit kann 

der VST beispielsweise Standards wie IEEE 802.11a/c testen und 

erreicht dort exzellente Werte (zum Beispiel RMS EVM < -45 dB @ 

5,8 GHz). Zudem teilen sich Übertragungs-, Empfangs-, Basisband-I/Q- 

sowie digitale Ein- und Ausgangssignale einen gemeinsamen 

anwenderprogrammierbaren FPGA, wodurch der VST lokal 

über mehr Leistung verfügt. 

Die Datenreduktion ist ein Musterbeispiel, bei der Dezimierung, 

Kanalaufteilung, Mittelwertbildung und andere benutzerdefinierte 

Algorithmen und rechenintensive Tasks auf dem FPGA abgebildet 

und ausgeführt werden können. Dies verkürzt Prüfzeiten, indem 

der notwendige Datendurchsatz und die Verarbeitungslast des 

Host-PCs reduziert werden, und ermöglicht verbesserte Berechnungen, 

wodurch Anwender noch mehr auf die Zuverlässigkeit 

ihrer Messungen vertrauen können. Weitere Anwendungsbeispiele 

für FPGA-gestützte digitale Signalverarbeitung sind zum Beispiel 

anwenderspezifische Trigger, Frequenzbereichstrigger, Echtzeit- 

FFT, Rauschkorrekturen, Inline-Filter, Erzeugung variabler Verzögerungszeiten 

und Leistungspegelregulierung. 

Software-designte Messgeräte wie der VST schlagen so die Brücke 

zwischen Design und Test und gestatten es Prüfingenieuren, 

Designaspekte noch vor der Fertigstellung zu berücksichtigen und 

zu validieren. 

Leistungspegelregulierung für RF-Verstärkertests 

RF-Leistungsverstärker müssen selbst außerhalb des linearen Betriebsbereichs 

über eine bestimmte Ausgabeleistung verfügen. Für 

die korrekte Kalibrierung eines RF-Leistungsverstärkers wird eine 

Rückkopplungsschleife für die Leistungsregulierung eingesetzt, 

um den finalen Verstärkungsfaktor zu bestimmen. Bei der Leistungspegelregulierung 

wird die Ausgabeleistung mit einem Analysator 

erfasst und der Leistungspegel des Generators so reguliert, 

bis die gewünschte Leistung erreicht ist, ein durchaus zeitintensiver 

Prozess. Einfach ausgedrückt, wird eine proportionale Regelschleife 

eingesetzt, so dass der Leistungspegel hin- und herpendelt, 

bis der Ausgabeleistungspegel mit der angestrebten Leistung übereinstimmt. 

Ein VST eignet sich insbesondere für die Leistungspegelregulierung, 

da der Prozess direkt auf dem anwenderprogrammierbaren 

FPGA implementiert werden kann, so dass der angestrebte 

Ausgabewert viel schneller erreicht wird (Bild 3). (ah) n 

Der Autor: Christoph Landmann ist Senior Regional Product 

Manager CER, Automated Test bei National Instruments 

Germany, München. 



Messtechnik 

Bild: Spectrum Systementwicklung 

Digitizer verbessert 

Jetzt 512 MByte Standardspeicher 

Mit der 

Software 

SBench 6 sind 

sowohl Oszilloskop-Betrieb 

als auch 

Transientenrekorder-Aufzeichnung 

im 

Streaming- 

Modus 

möglich. 

Mit Beginn des Jahres 2013 wurde bei Spectrum Systementwicklung 

eine deutliche Erweiterung des Lieferumfangs der Digitizerund 

Generator-Produkte um einige vorher kostenpflichtige Optionen 

vorgenommen. Dies gilt für den kompletten Produktbereich 

der PCI Express und PCI Digitizer, insgesamt mehr als 200 Produkte 

mit Abtastraten zwischen 100 kS/s und 1 GS/s und ein bis 16 

synchronen Kanälen. Der erweiterte Lieferumfang bedient einen 

extrem großen Applikationsbereich ohne die Notwendigkeit, weitere 

Zusatzoptionen zu bestellen. 

Die Digitizer ebenso wie die Waveform-Generatoren und die 

Digital-I/O-Karten, werden nun mit 512 MByte Standardspeicher, 

eine Verdoppelung des bisherigen Speicherausbaus sowie allen erweiterten 

Triggermodi wie Multiple Recording, Gated Sampling, 

Timestamps und ABA Modus (Doppelte Zeitbasis) ausgeliefert. 

Wie auch schon zuvor sind alle Betriebssystemtreiber (Windows 

und Linux, jeweils 32 Bit und 64 Bit) sowie alle API-Beispiele enthalten. 

Dazugekommen sind frei verfügbare Treiber für LabVIEW 

und Matlab. Der Hauptgrund für diese Änderung ist die Absicht 

des deutschen Herstellers, die Produktauswahl für den Kunden 

einfacher zu gestalten und eventuellen späteren Problemen entgegenzuwirken 

falls eine benötigte Option nicht mit der Karte zusammen 

bestellt wurde. 

Die Verdoppelung des Standardspeichers ist ein Bonus, der auf 

verbesserte Einkaufsbedingungen sowie auf die veränderte Verfügbarkeit 

der Speicherbausteine am Markt zurückzuführen ist. Der 

jetzt installierte Speicher von 512 MByte wird zwischen allen Kanälen 

aufgeteilt und wird ebenso komplett als FIFO-Puffer im 

Streaming-Modus verwendet. Für die M2i.4932-exp mit acht Kanälen 

und 30 MS/s Abtastrate bei 16 Bit Auflösung ermöglicht der 

Speicherausbau zum Beispiel die Aufzeichnung von mehr als einer 

Sekunde an Daten. Selbst bei Nutzung der zur Zeit schnellsten 

Karte aus dem Hause Spectrum, der M3i.2130-exp mit einem Kanal 

und 1 GS/s Abtastrate können hiermit noch mehr als 500 ms an 

Daten aufgezeichnet werden. 

Zusammen mit der freien Basisversion der Messtechniksoftware 

S Bench 6 können die Karten jetzt direkt genutzt werden, ohne 

weitere Optionen bestellen zu müssen. Die verbleibenden Bestelloptionen 

sind Adapterkabel, Speichererweiterungen, Synchronisationsoptionen 

für mehrere Karten sowie zusätzliche digitale Eingänge. 

Spectrums eigene Software S Bench 6 ist als Basis-Version 

mit limitierter Nutzung der Professional Version zum Testen enthalten. 

(jj) 

n 


Klimaparameter – Prozessleittechnik 

mit Wetterstationen, Sensoren mit 

Datenloggern und Anzeigeelementen 

–– 

Wetterstationen–und–Sensoren–mit–einfacher–Installation–nach–dem–Plugand-Play-Prinzip,–Inbetriebnahme–in–typisch–5–10–Minuten 

–– 

Wetterstationen–und–Sensorik–mit–Mikroprozessor–und–Datenlogger 

–– 

Sensorik–zum–Messen–von–Temperatur,–Feuchte,–Luftdruck,–Windrichtung,– 

Windgeschwindigkeit,–Globalstrahlung–und–Regenmenge,–UV-Strahlung,– 

Helligkeit,–Blattfeuchte,–Bodentemperatur–…– 

–– 

alle–Geräte–werden–mit–Kalibrierzertifikat–geliefert 

–– 

analoge–und–digitale–Klein-–und–Großanzeigen–zum–Ablesen–über–10–m 

–– 

ASCII-Schnittstelle,–RS232,–RS422,–USB,–GSM-Modul,–WLAN,–TCP/IP 

–Software–für–grafische–Darstellung–mit–Statistik–bis–zur–Gebäudeleittechnik– 

–– 

mobile–Einsatzmöglichkeit,–Transportkoffer–mit–Stativ–und–Zubehör 

–– 

Einsatz:–Flughäfen,–Forschung,–Wetterdienste,–Militär,–Agrar,–Formel–1–… 

–– 

Ganzjahresbetrieb–mit–Heizung–(optional–wie–einige–andere–Positionen) 

REINHARDT 

System-–und–Messelectronic–GmbH 

Bergstr.–33–D-86911–Diessen–Tel.–08196–934100–Fax–08196–7005– 

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Messtechnik 

Moderne Funktionsgeneratoren 

I/Q-Modulation und standardisierte Bussignale simulieren 

Funktionsgeneratoren benötigt man bekanntlich zum Testen einer Fülle von elektronischen Produkten, die vom 

simplen Verstärker bis zum anspruchsvollen Kommunikationssystem reichen. Die dazu erforderlichen Signale sind 

oft einfache Sinus- oder Rechtecktypen, immer häufiger aber auch komplexe Typen wie zum Beispiel digital 

modulierte Träger. 

Autor: Dr. Hans-Jürgen Altheide 

Längst reichen standardisierte Wellenformate bei Generatoren 

nicht mehr aus, so dass nutzerdefinierte Signalformen, 

wie sie die arbiträren Generatoren zu liefern vermögen, 

zum Stand der Technik geworden sind. Auch die Ausgabe 

binärer Signale für Logikanwendungen wird immer öfter von den 

Geräten angeboten. So gehören mittlerweile moderne Funktionsgeneratoren 

sicherlich mit zu den vielseitigsten und interessantesten 

elektronischen Geräten auf der Workbench. 

Noch um die Jahrtausendwende hatten diese Geräte typischerweise 

einen Frequenzumfang bis etwa 20 MHz und boten eine 

Handvoll Standardwellenformen und vielleicht noch Rauschen. 

Die Modulationsmöglichkeiten beschränkten sich auf AM, FM, 

PM und eventuell noch ein bis zwei digitale Modulationen (FSK, 

PSK). Im Arbiträrmodus lag die Auflösung bei 10 bis 12 Bit, die 

Abtastraten bei 20 bis 40 MS/s und die Speichertiefe für die Signalerzeugung 

lag etwa zwischen 16 und 64 K Punkten. 

Mittlerweile hat sich viel getan. Aufgrund der Leistungssteigerung 

der ICs aber auch der Nachfrage nach bestimmten Testmöglichkeiten 

sind die angebotenen Features der Geräte nahezu explodiert. 

Längst ist die Frequenzmarke von 100 MHz oder gar 200 

MHz überschritten, bis zu 20 Wellenformate (unter anderem so 

spezielle Formen wie Haversine, Gauss, Cardiac, Lorentz, exponentielle 

Kurven, Sinx/x, Zweiton und so weiter) sind implementiert, 

manchmal fast ebenso viele Modulationsarten. Burst-, Pulsund 

Sweep-Funktionen sind selbstverständlich, nicht selten auch 

Frequenzhopping oder Signalzugsequenzen. Auch die Wobbelfähigkeit 

blieb nicht auf Frequenz oder Amplitude beschränkt. Selbst 

Dutycycle, Offset und Delay werden herangezogen. 

Ganz besondere Möglichkeiten eröffnet heutzutage der Arbiträrmodus. 

Die Auflösung liegt längst bei 14 oder gar 16 Bit, Abtastraten 

erreichen 1 GS/s und mehr. Die Signalspeichertiefe überschreitet 

1 Million Punkte. Mit einer leistungsstarken Software 

Bild: Tabor Electronics 

Bild 2: 

Tabor-Generator Wonder 

Wave 2572A. 

40 elektronik industrie 04/2013

Bild: Rigol Technologies 

Bild 1: Frontpanel des Rigol-Generators DG5352. 

können Signale in der Regel nicht nur aus 

Standardwellenformen oder per Freihandzeichnung 

sondern auch mit mathematischen 

Funktionen erstellt werden. Dabei 

unterstützt oft eine Speichersegmentierung 

Einrichtungen wie Schleifen-, Ketten- und 

Sequenzbildung bei der Signalerzeugung. 

Auch Puls- und Patterngeneratoren sind 

häufig implementiert. 

Mixed-Signal-Generation ist auf dem 

Vormarsch 

Fehlt noch etwas Doch, die Mixed-Signal- 

Generation ist auf dem Vormarsch. Mit zusätzlichen 

digitalen Ausgängen können 

solche Generatoren nicht nur serielle und 

parallele Bitmuster erzeugen sondern auch 

standardisierte Bussignale simulieren, die 

unter anderem in den Embedded-Anwendungen 

ihren Einsatz finden. Und jetzt findet 

man auch schon vereinzelt die I/Q-Modulationsarten 

in Funktionsgeneratoren. 

Diese beiden letztgenannten Ausstattungsmerkmale 

sollen denn auch bei den folgenden 

Betrachtungen moderner Geräte besonderes 

Augenmerk erfahren. 

Als Beispiele solcher umfassend ausgestatteten 

und vielseitigen Generatoren seien 

hier einmal zwei, vielleicht weniger bekannte 

Produkte, nämlich die Wonder- 

Wave-Serie des israelischen Herstellers Tabor 

Electronics (Vertrieb: Stan Tronic 

www.okw.com 

NEU 


Signalqualität gut, Firm- und Softwareausstattung 

vorbildlich 

Die arbiträren Funktionsgeneratorserien DG 5000 (Rigol) 

und Wonder Wave (Tabor Electronics) sind beide vielseitige 

und üppig ausgestattete Geräteserien, deren 

Schwerpunkt auf digitalen Modulationen und Signalen 

liegt. Die Signalqualität ist gut, die Firm- und Softwareausstattung 

vorbildlich. Damit spiegeln sie den Entwicklungstand 

in diesem Gerätesegment deutlich wider. 

Alle genannten Modelle einer Serie, die sich nur im Frequenzbereich 

unterscheiden, werden als 1- oder 2-Kanalgerät 

angeboten. Die Preise bewegen sich je nach 

Frequenzbereich, Kanalzahl oder optionalen Ergänzungen 

in der Regel etwa zwischen 5000 und 10.000 €. Das 

sind Beträge, die diese Generatoren auch für kleinere 

Entwicklungsabteilungen, den Service oder für die Ausbildung 

an Fach- und Hochschulen interessant macht. 


500ei0413 

BEQUEM ZU 

TRAGEN 

• CARRYTEC – die neue Gehäusereihe mit 

funktionellem Griff in 3 Größen 

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Kunststoff trotzen harter Beanspruchung 

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Instrumenten, Sensoren, Zubehör etc. 

• Große Einbautiefe und Bedienfläche sowie 

viel Platz für Schnittstellen bei schlankem 

Erscheinungsbild 

• Tischkonsole/Wandhalterung zur Ablage 

sowie Daten- und Ladestromübertragung 

• Batteriefach für 5 x AA als Zubehör 

Individuelle Ausstattung und Veredelung 

nach Ihren Wünschen.

Messtechnik 


Bild 3: Konstellationsdiagramme für IQ und PSK. 

Bild: Dr. Hans-Jürgen Altheide 


Bild 4: Blockschema einer Quadraturmodulation. 


Bild 5: 

Demodulierte Q-Komponente 

einer 64 QAM. 

Bild 7: 

Leistungs-/Phasenspektrum 

editierter Wellenformen. 


Bild 6: Frequenzhopping, Muster und Tabelle. 

Instruments, Wedemark) und die DG5000er-Serie des chinesischen 

Herstellers Rigol herausgegriffen; Rigol ist seit 2011 auch mit 

eigener Firma in Puchheim bei München vertreten. 

Diese DDS-Geräte sind seit einigen Jahren am Markt und bieten 

sehr gute technische Daten. Bei Tabor zum Beispiel ein Frequenzbereich 

(Sinus) bis 100 MHz und eine Samplerate bis 300 MS/s bei 

beachtlichen 16 Bit Auflösung und einem Speicherumfang von 4 

M Punkten. Frequenzhopping, Sequenzer und digitaler Patternausgang 

inklusive. Rigol erreicht mit seinen Geräten sogar bis 350 

MHz und eine Samplerate von 1 GS/s bei immerhin 14 Bit Auflösung 

und einem Speicherumfang von 16 MByte. Frequenzhopping 

und digitale Ausgänge sind optional. Die Serien beider Hersteller 

haben neben zehn Standardwellenformaten und den üblichen analogen 

Modulationsmöglichkeiten sogar zehn verschiedene IQ-Modulationsarten 

implementiert. Sie werden als Ein- und Zweikanalgeräte 

angeboten, wobei sich die zwei Kanäle in Phase oder Frequenz 

synchronisieren lassen. 

IQ-Modulationsmöglichkeiten 

Ein besonderes Highlight der Serien ist sicherlich die I/Q-Modulationsmöglichkeit. 

Ein solches Werkzeug kannte man bisher nur 

von den modernen HF- und Mikrowellen-Signalgeneratoren. 

Dank dieser Einrichtung ist der Anwender nun schon in der Klasse 

der Funktionsgeneratoren in der Lage, zum Beispiel IQ-Modulatoren 

zu überprüfen oder IQ-Signale im Basisband oder ZF-Bereich 

zu erzeugen, um damit etwa zu Testzwecken andere Bandgeneratoren 

zu ersetzen. 

Zu den IQ-Vektorsignal-Modulationen zählen die höherwertige 

Phasenumtastung (nPSK) und die Quadratur-Amplitudenmodulation 

(QAM), letzteres eine Kombination aus Phasen- und Amplitudenumtastung. 

Damit ist prinzipiell die Übertragung zweier 

voneinander unabhängiger digitaler Signale möglich. Zwei zueinander 

in der Phase um 90 Grad verschobene Sinussignale werden 

als Träger jeweils mit einem der beiden digitalen Signale amplitudenmoduliert 

(ASK). Die dabei entstehende I-Komponenten (Inphase) 

und Q-Komponenten (Quadratur) werden abschließend 

zusammengefasst und bilden das Ausgangssignal. Graphisch dargestellt 

bildet dieses Ausgangssignal mit seinen wechselnden Amplituden 

und Phasen ein Feld von Punkten in einem rechtwinkeligen 

I/Q-Diagramm, dem Konstellationsdiagramm (Bild 3). Jeder 

Punkt dieses Diagramms ist Endpunkt eines Ursprungsvektors, 

unterschieden jeweils nach Betrag und Phasenwinkel (Vektormodulation). 

Aus Störsicherheitsgründen sind Amplitude und Phase 

so gewählt, dass sich eine gleichmäßige Verteilung der Punkte im 

Diagramm ergibt. Ziel solcher Modulationen ist es, die Bandbreitenausnutzung 

und damit die verfügbare Übertragungskapazität 

optimal zu nutzen. 

In der Praxis muss das ursprünglich aus einem digitalen Datenstrom 

bestehende und zu übertragende Nutzsignal in zwei Ströme 

aufgespalten und schließlich zu den im Konstellationsdiagramm in 

Punktform symbolisierten Amplituden- und Phasenwerten codiert 

werden. Das geschieht vor der Modulation in einem Mapper. 

Er ordnet jedem Punkt in Form von Pulsen ein Bitmuster zu, das 

den Quadranten und die Lage im jeweiligen Quadranten des Diagramms 

bestimmt. Nach Vorgabe dieser Symbole werden nach 

erfolgter Pulsaufbereitung (Filterung, DA-Wandlung) schließlich 

die Sinusträger ASK-moduliert (Bild 4). Die Modulation wird heute 

auch schon völlig digital bewerkstelligt, wobei unter anderem 

die DSP-Technik zum Einsatz kommt. 

Die Firmware insbesondere der DG5000-Serie bietet die Möglichkeit, 

den kompletten Ablauf der IQ-Modulation nachzubilden. 

Als vordefiniertes Nutzsignal können aus einem Generator (rückgekoppeltes 

Schieberegister) vier verschiedene binäre periodische 

Zufallsfolgen unterschiedlicher Länge (PN 9, 11, 15, 23) abgerufen 

oder vom Nutzer ein periodischer 4-Bit-Code generiert werden. 

Darüber hinaus können bis zu 2000 16-Bit-Codewörter frei erstellt 

und zu einer binären, periodischen Folge von wählbarer Länge zusammengefasst 

werden. Die Geschwindigkeit des Datenstroms ist 

zwischen 1 bit/s und 1 Mbit/s wählbar. Anschließend kann im 

Mappingschritt zwischen nPSK und nQAM gewählt werden. Das 

jeweilige Konstellationsdiagramm wird angezeigt und die Symboldaten 

lassen sich bei QAM in einer I/Q-Tabelle als fünfstellige 

Amplituden-Spannungswerte zwischen -1 V und +1 V editieren. 

256 QAM, zum Beispiel für Lichtwellenleiternutzung, wird nicht 

unterstützt. 

Bei gewählter PSK-Modulation ist die Vektoramplitude fest vorgegeben, 

Amplituden-PSK (im Konstellationsdiagramm mehrere 

konzentrische Kreise) ist nicht implementiert. Schließlich kann 



Messtechnik 

Bild 8: 

Signalbearbeitung 

mit 

Filtern. 

Bild 9: 

Signalbearbeitung 

mit Windowing. 



der Generator das vorgewählte Sinussignal laut Konstellation modulieren 

und ausgeben. Auch externe IQ-Modulationssignale lassen 

sich beim Rigol-Gerät über gesonderte SMB-Buchsen in den 

Generator einspeisen, wobei dann natürlich binäre Nutzsignale 

oder das Mapping obsolet sind (Bild 5). 

Frequenzhopping und digitale Patternausgänge 

Eine wesentliche Ergänzung der digitalen Prüfmöglichkeiten moderner 

Generatoren wird einerseits durch das sogenannte Frequenzhopping, 

andererseits durch digitale Patternausgänge ermöglicht. 

Die in der Kommunikationstechnik genutzte Spread-Spectrum- 

Technik zur Störunterdrückung benutzt unter anderem das Frequenzhopping-Verfahren. 

Während diese Möglichkeit beim Tabor-Generator 

bereits implementiert ist, unterstützt Rigol mit einer 

Firmware-Ergänzung das Hopping und liefert für Sinusschwingungen 

(auch AM und ASK-moduliert) im Frequenzbereich 

bis 250 MHz 4096 Stützpunkte in programmierbaren oder Zufallsmustern, 

die mit einer Rate bis zu 12,5 Mhop/s abgearbeitet werden 

können. Die graphische Darstellung dieses Verfahrens geschieht 

übersichtlich in einer Art Schachmuster (Bild 6). 

Die Möglichkeit, digitale Muster bereitzustellen, wird bei Tabor 

durch einen 68-poligen Wide-SCSI-Anschluss an der Geräterückseite 

gewährleistet, bei der Rigol-Serie durch ein externes Logiksignal-Hardware-Modul 

geschaffen. Dieses besitzt 16 Datenkanäle 

und zwei Clockkanäle, die sowohl digital als auch analog herausgeführt 

sind. Hiermit wird der Funktionsgenerator faktisch zu 

Mixed-Signal-Generator erweitert. 

Je nach Anforderung können die Ausgänge für Tests und Analyse 

logischer Schaltkreise frei konfiguriert werden, wobei Transferraten 

bis zu 100 Mbit/s erreicht werden. Außerdem können vier 

Kommunikationsprotokolle der Bussysteme RS-232, I 2 C, SPI und 

PO (Parallel Port) wie auch vielfältige Codemuster generiert werden. 

Selbstkonfigurierte Datenmuster können unter anderem in 

den arbiträren Speicher übernommen werden und ergeben so einen 

binären Patterngenerator. Die Ausgangsspannungen sind frei 

wählbar, liefern aber auch die TTL- oder CMOS-Pegel. Eine ausführliche 

Anleitung mit einer Reihe von Anwendungsbeispielen 

vereinfacht die Arbeit mit dem Modul. 

Software ist der Maßstab 

Neben einer leistungsfähigen Hardware gilt insbesondere eine 

durchdachte und vielseitige Software als Maßstab für die Wertigkeit 

eines Gerätes. Hier konnte die Firma Rigol mit ihrer beachtlichen 

Manpower schon immer punkten. Dem Gerät liegt das Kit 

Ultra Station bei. Dabei handelt es sich um eine PC-basierte, über 

USB oder LAN geführte, leistungsstarke Software zum Editieren 

von arbiträren Wellenformen. 

Sie liefert dem Nutzer Werkzeuge wie Bibliotheken von Standardwellenformaten, 

mathematische Editierfunktionen sowie Signalgenerierung 

durch Freihandzeichnung. Es können sogar Audio-Files 

vom wav-Format geöffnet und editiert werden. Darüber 

hinaus beeindrucken insbesondere Filteranwendungen (Bessel, 

Butterworth, Chebyshev, Elliptical) und Windowing (Hamming, 

extern und raised Cosine), aber auch Leistungs- und Phasenspektren 

(19 Fenstertypen!), Glättungsalgorithmen sowie die Generierung 

ganzer Wellenformen durch mathematische Formeln (Bild 7 

bis 9). 

Auch die Software Arb Connection von Tabor ist ein mächtiges 

Werkzeug zum Designen jeglicher Wellenformen oder Bitmuster, 

wobei ebenfalls ein mathematischer Formeleditor hilft, auch die 

exotischsten Funktionen zu kreieren. Außerdem können mit Hilfe 

von Fourier-Elementen analoge oder digitale Filter charakterisiert 

werden. (jj) 

n 

Der Autor: Dr. rer. nat. Hans-Jürgen Altheide studierte in 

Hannover Mathematik und Physik mit Schwerpunkt HF-Technik. 

Nach langjähriger Lehrtätigkeit ist er nun freier Mitarbeiter an 

der Universität Hannover. 


Messtechnik 

Zukunft des 

softwaredefinierten Messens 

EDA enger mit der Messtechnik verknüpft 

Ingenieure stehen vor wachsenden Herausforderungen durch immer komplexere Modulationsverfahren, 

eine ständig wachsende Vielfalt an Kommunikationsstandards, größere Bandbreiten, neue Frequenzbänder 

und Anwendungen. Dass drahtlose Geräte oder Subsysteme heute oft die Grenze zwischen analoger Technik 

(für HF und ZF) und digitaler Technik (für die Datenverarbeitung im Basisband) überschreiten, sorgt für 

weitere Komplexität. 

Autoren: Jean Dassonville, Phil Lorch, Roland Marquart 

Übergeordnetes Ziel ist immer, dass Ingenieure ihre Ideen 

so schnell wie möglich zuverlässig in validierte Produkte 

umsetzen. Um dieses Ziel zu erreichen, brauchen sie 

Messgeräte, die einerseits flexibel genug sind, damit sie 

sich Einblick in neue und komplexe Fragen bei der Entwicklung 

verschaffen können, die zudem immer die neuesten Kommunika 

tionsstandards unterstützen, aber auch konstant hohe Genauigkeit 

und Reproduzierbarkeit bieten. Ver wen det ein Inge nieur Messgeräte, 

die diesen Anfor de rungen genügen, so kann er sich auf die 

Messergebnisse hundertprozentig verlassen und sich sicher sein, 

dass diese eine solide Grundlage für Entscheidungen in der Entwicklung 

und der Produktion sind – dass sie beispielsweise eine 

Bild: Keo - Fotolia.com 



Messtechnik 

eindeutige Aussage erlauben, ob ein Produkt ausgeliefert werden 

kann oder nicht. 

Ausgelegt auf Flexibilität, Leistung und Messintegrität 

HF-/Mikrowellenmessgeräte bestehen normalerweise aus Hardware, 

Firmware und Anwendungs software (Bild 1). ASICs und rekonfigurierbare 

FPGAs sorgen für hochqualitative Erzeugung und 

Analyse von HF-Signalen, DSPs übernehmen die notwendige Verarbeitung 

der Digitalsignale. Alle Elemente zusammen bestimmen 

die Funktionen und die Leistungsfähigkeit des Messgeräts. 

Jeder Baustein des in Bild 1 dargestellten Aufbaus trägt seinen 

Teil zur Messgenauigkeit, zur Leistungs fähigkeit, zur Geschwindigkeit, 

zur Flexibilität und letztlich zum Einblick bei, den es dem 

Anwen der verschafft. Aus diesem Grund verwenden Systemarchitekten 

und Messgeräteentwickler große Mühe darauf, die Zusammenarbeit 

dieser Elemente möglichst optimal auszugestalten, und 

lassen dabei ihre jahrzehnte lange Erfahrung einfließen. Auf diese 

Weise können sie sowohl die Leistungsfähigkeit eines bestimmten 

Messgeräts über einen breiten Anwendungsbereich optimieren 

und dabei die Mess integrität sicherstellen (siehe Kasten: Was ist 

Messintegrität) als auch die erforderliche Flexibilität für zukünftige 

Anforderungen zu Grunde legen. 

Die Verbindung von Hardware, umprogrammierbarer Logik, 

DSPs und Firmware ermöglicht Messgeräte von bisher nicht gekannter 

Leistungsfähigkeit und Erweiterungsmöglichkeiten. Die genaue 

Modellierung der analogen, HF- und ZF-Wege des Messgeräts 

erlaubt beispielsweise eine Kompensation von Signalqualitätsverlusten 

mittels Signalprozessoren in Echtzeit und damit eine Verbesserung 

der Messgenauigkeit und des Frequenzganges bei breitbandigen, 

digital modulierten Kommunikations- oder Radarsignalen. 

Dies erfolgt sichergestellt und unsichtbar für den Anwender, HFund 

Messingenieur. 

Gleichzeitig verfügen moderne HF-Messgeräte zum Beispiel 

über Prozessor-Module und vor Ort nachrüst bare Optionen, die 

sowohl die enge Verzahnung und Integration in Design- und Simulationsumgebungen 

als auch die Abdeckung neuer Kommunikationsstandards 

und Applikationen erlauben und fördern. 


Ein ganzheitlicher Ansatz 

Entwicklungsingenieure erwarten auch in der Zukunft die gleiche 

Messintegrität wie heute, aber zusätzlich die Unterstützung neuer 

Kommunikationsstandards, größerer Modulations bandbreiten und 

möglicherweise höherer Frequenzen. Ein ganzheitlicher Ansatz, der 

Bausteine für Entwicklung und Messung umfasst, bietet die ideale 

Antwort auf diese Anforderungen. Will ein Mess gerätehersteller aber 

diese Vision Wirklichkeit werden lassen, muss er weiterhin integrierte 

Mess lösungen entwickeln, bei denen der Anwender im Mittelpunkt 

steht, und die Bausteine miteinander kombinieren: Messgeräte (in einer 

Vielfalt an Bauformen), Firmware, Anwen dungssoftware und auch 

EDA-Werkzeuge. Es ergibt sich ein zwei facher Vorteil: Die HF- und 

Mikrowelleningenieure können noch effi zienter arbeiten, das verkürzt 

letztlich die Zeit bis zur Marktreife. 


504ei0413 

Flexibilität und Integrations möglich keiten 

Manchmal würden Entwicklungs- und Messingenieure gern auf 

die internen, rekonfigurierbaren Hard wareresourcen eines Messgeräts 

oder auf die eingebaute Firmware zugreifen, um so das Gerät 

an die eigenen Anforderungen anzupassen. Ihnen gefällt die 

Flexibilität, mit der man ein vorhandenes Gerät umkonfigurieren 

kann, und sie möch ten sie nutzen. Vielleicht möchten sie auch 

selbstentwickelte, spezifische Messverfahren implementieren. 

Aber sie wollen normalerweise mit der eigentlichen Umkonfiguration 

nichts zu tun haben, nicht Zeit und Mühe einsetzen, um 

sich einzuarbeiten und neue Messun gen von Grund auf aufzubauen 

und zu validieren. 

Ein Messgerätehersteller könnte diesem Wunsch nach mehr Flexibilität 

auf zwei Wegen nachkommen. Der eine ist, dem Anwender 

Zugriff auf die internen Ressourcen zu gewähren. Damit wanderte 

die komplexe Aufgabe des Messgerätedesigns zum Anwender, 

zum Messingenieur. Ohne eine Menge Validierung und viele 

Messungen bekannter Standards würde diese Art „Messgerätezerlegung“ 

die Messgenauigkeit gefährden. Man hätte dann keine Reproduzierbarkeit, 

keine garantierten Spezifi kationen und keinen 

wohldefinierten messtechnischen Prozess mehr, um die Ergebnisse 

abzusichern. Also müsste der Messingenieur zunächst eine Menge 

Zeit in die Entwicklung des Messgeräts stecken und es dann zunächst 

verifizieren, bevor er tatsächlich zu messen anfangen kann. 

Bild 1: Schematischer Aufbau des Vektorsignalanalysators PXA von Agilent mit 

Hervorhebung der wichtigsten Hardware- und Softwareelemente. 

Bild 2: Es gilt, die Übergänge von Entwicklung, Validierung und 

Produktionstest möglichst schnell zu bewältigen. Dies erreicht man mit 

der Kombination von Messgeräten mit EDA-Lösungen. 


Messtechnik 

Bilder: Agilent Technologies 

Bild 3: Modulationsmessungen können mit einer Kombination von HF-Signalanalysatoren 

und Logikanalysatoren mit den Programmen System Vue und 

der VSA-Software 89600 von Agilent durchgeführt werden. 

Bild 4: System Vue bietet die Integration von Modellierung, Analyse und 

Messung. Hier der Arbeitsablauf für Entwicklung und Zusammenschaltung 

von FPGAs und HF eines Software Definded Radios. 

Weiterhin könnte er gewonnenes Mess-Know-how nur schwierig 

auf andere Messgeräte übertragen, denn seine Testanwendung wäre 

ja sehr hardwarespezifisch, und andere Messgeräte sind von ihrer 

Hardware her vermutlich anders aufgebaut. Das Problem ist 

ähnlich wie bei der Software: Program miert man in einer Hochsprache 

(etwa C oder C++), kann man seinen Code auf anderen 

Plattformen leicht wiederverwenden. Assembler ist flexibler und 

läuft schneller, ist dafür aber auch meist komplexer, und das fertige 

Programm ist abhängig von der Hardware und der Systemarchitektur. 

Der zweite Ansatz der Messgerätehersteller bietet zwar auch ein 

großes Maß an Flexibilität, legt aber den Schwerpunkt auf die Sicherstellung 

der Messintegrität sowie möglichst schnelles Verständnis 

der Messung und der nahtlosen, plattformübergreifenden 

Einbindung in ein integriertes Gesamtkonzept. 

Anders als beim ersten Ansatz wird der Anwender nicht mit 

zum Teil komplexen Details und der Verantwortung hinsichtlich 

Sicherstellung der Messintegrität belastet, das ermöglicht ihm, sich 

auf seine eigentliche Entwicklungsaufgabe sowie die Optimierung 

des Arbeitsablaufes zu konzentrieren. Diesen Ansatz setzt man am 

besten mit einer Palette von geeigneten Funktionsbausteinen um. 

Agilent Technologies stellt zu diesem Zweck eine Entwicklungsumgebung 

bereit, die sowohl Hardware- (beispielsweise Tischmessgeräte 

oder Einschubmessgeräte) als auch Softwareelemente 

zur Verfügung stellt. Zu den Softwareelementen gehören externe 

Applikationen wie etwa die VSA-Software 89600 für die Signalanalyse 

oder das Signal Studio für die Erzeugung von Signalen, aber 

auch die Firmware von Messgeräten wie etwa die hochentwickelten 

Messapplikationen der Messgerätefamilie X. Diese Hard- und 

Infokasten 

Was ist Messintegrität 

So speziell eine HF- oder Mikrowellen-Testsituation auch sein mag, 

oberstes Gebot ist und bleibt die Messintegrität. Was aber ist Messintegrität 

Ganz einfach: Messintegrität bedeutet Reproduzier barkeit 

von Messergebnissen, von Messung zu Messung, von einem Tag zum 

anderen nach den Vorgaben der fachlich akzeptierten Standards der 

Messtechnik. Dazu das geeignete Leistungsniveau (also Messgenauigkeit 

und Messbereiche) und Einhaltung der Geschwindigkeitsvorgaben. 

All das hilft Entwicklungs- und Messingenieuren, das Verhalten 

ihrer Geräte besser zu verstehen und die richtigen Schlüsse daraus 

zu ziehen. 

Softwareelemente arbeiten nahtlos mit Werkzeugen zur Automatisierung 

der Elektronikentwicklung (EDA Electronic Design Automation) 

zusammen, etwa Advanced Design System (ADS), Golden 

Gate und System Vue, weiterhin mit Software von Drittfirmen wie 

etwa Visual Studio und Matlab. Auf diese Weise kann der Anwender 

neue, anwendungsspezifische Messlösungen konstruieren. 

Bild 2 zeigt, wie ein Ingenieur seine Idee schneller in ein marktfähiges 

Produkt umsetzt, und zwar, indem er die EDA enger mit 

der Messtechnik verknüpft. 

Fortschritte der Messtechnik 

Der Druck von Markt und Fortschritt wird nicht nachlassen. Ingenieure 

und Entwickler werden weiterhin von ihren Messgeräten 

verlangen, dass sie ihnen immer schneller einen immer tieferen 

Einblick in ihre Produkte verschaffen. Das wird erreicht durch flexible 

und skalierbare Lösungen für Entwicklung und Messung, die 

– unabhängig von der Bauform der Messgeräte – die Bereiche HF, 

analog und digital abdecken. Eine maßgebliche Triebkraft ist die 

zunehmende Integration von HF-, Mikrowellen-, analogen und 

schnellen digitalen Technologien in heute neu entwickelten Geräten. 

Ein Beispiel für diese bereichs übergreifende Integration ist die 

Messung der Modulationsqualität, zu der man oft digitalisierte IQ- 

Daten benutzt, die ein Logik- oder Protokollanalysator erfasst hat 

(Bild 3). 

Lösungen aus Bausteinen für Entwicklung und Messungen sind 

die richtige Antwort auf diese Heraus forderungen. Sie schlagen eine 

Brücke zwischen der virtuellen und der realen Welt und schaffen 

ein einheitliches Umfeld von der Entwicklung über die Simulation 

und Prototypen bis hin zur Validierung. Zunächst sind möglicherweise 

nur einige wenige Bausteine des gesamten Blockdiagramms 

verfügbar (Bild 4). 

In frühen Stadien eines neuen Projekts müssen mehr Elemente 

simuliert werden, bis die geforderte Systemleistung gewähr leistet 

werden kann. Ein Ingenieur mag vielleicht eigene Ideen prüfen 

wollen, aber ohne Funk schnitt stelle (also HF-Sender und -Empfänger) 

kann er sie nicht testen, bis ein ganzheitlicher Ansatz einschließlich 

Simulation der fehlenden Teile verfügbar ist. 

Nachdem dann Schritt für Schritt mehr Teile des Systemdesigns 

in Form von Prototypen verfügbar werden, kann er mehr physische 

Messungen durchführen und die Ergebnisse mit der Simulation 

vergleichen. (jj) 

■ 

Die Autoren: Jean Dassonville, Phil Lorch und Roland Marquart sind 

Mitarbeiter von Agilent Technologies . 

46 elektronik industrie 04 / 2013 


Modulare Messtechnik 

auf höchstem Niveau 

Die NI-PXI-Hardware ist zusammen mit der Systemdesignsoftware NI LabVIEW 

noch leistungsfähiger und flexibler und bietet ein hervorragendes Preis-Leistungs- 

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© 2013 | National Instruments, NI, ni.com und LabVIEW sind Marken der National Instruments Corporation. Andere Produkt- und Firmennamen sind Warenzeichen der 

jeweiligen Unternehmen. Die Alliance Partner von NI sind unabhängige Unternehmen und stehen in keinem Agentur-, Kooperations- oder Joint-Venture-Verhältnis zu NI.

Messtechnik 

Volle Flexibilität erhalten 

Standardisierung im Fertigungstest verbessern 

Elektronikfertiger und ihre Systemintegratoren setzen bevorzugt auf Standardwerkzeuge. Beim funktionalen Test 

wird in den allermeisten Fällen eine kommerzielle Testexekutive eingesetzt. Leider ist damit die Standardisierung 

in vielen Fällen bereits beendet. Mit den richtigen technischen Maßnahmen lässt sich der Grad der Standardisierung 

deutlich erhöhen, ohne die Flexibilität für zukünftige Anwendungen aufzugeben. 

 

Autoren: Stefan Kopp und Roland Blaschke 

Bild: Tonis Pan - Fotolia.com 

48 elektronik industrie 04/2013

Messtechnik 

Auf der Hardwareseite lassen sich 

Testsysteme in vielen Fällen mit 

relativ einfachen Mitteln vereinheitlichen, 

beispielsweise mit einer 

offenen, modularen Architektur. Deutlich 

mühsamer wird es bei der Software, 

denn hier kommen Unterschiede im Fertigungsumfeld 

zum Tragen. Zwei wesentliche 

Beispiele für diese Unterschiede sind: 

■ Ablaufsteuerung: Diese erfolgt manchmal 

manuell (über das User Interface), 

manchmal komplett automatisiert (über 

eine SPS, beziehungsweise ein automatisiertes 

Handler-System), manchmal 

aber auch semiautomatisch (zum Beispieel 

automatischer Start beim Schließen 

eines manuellen Testadapters). 

■ User Interface: Hier gibt es meist spezifische 

Anforderungen an die darzustellenden 

Informationen. Aber auch die 

Konfiguration des Systems ist immer 

wieder unterschiedlich. Werden Fertigungsauftragsnummern 

zum Beispiel 

eingegeben, gescannt oder von einem 

übergeordneten Produktionsplanungssystem 

entnommen 

Die Unterschiede in den Anforderungen 

zwischen den einzelnen Testsystemen sind 

so gravierend, dass oft der erwähnte 

Schwarz-Weiß-Ansatz gewählt wird: Rund 

um die Testexekutive wird für fast jedes 

System eine individuelle Anpassungsschicht 

erstellt. So kommt es bald zu einer 

Ansammlung von Einzellösungen, die 

zwar auf gemeinsamen Komponenten wie 

der Testexekutive beruhen, aber doch Einzellösungen 

bleiben. 

Vor allem das Fertigungsmanagement 

wünscht sich jedoch eine weitergehende 

Standardisierung mit folgenden Vorteilen: 

■ Reduzierte Kosten durch Wiederverwendung 

bei der Umsetzung neuer Systeme, 

bei der Schulung der Mitarbeiter 

und im Bereich Wartung. 

■ Ein einheitlicher Look and Feel in der 

Fertigung, was nicht zuletzt auch bei 

Audits oder Kundenbesuchen immer 

gerne gesehen wird. 

■ Eine übergeordnete, zentrale Verwaltung 

von Stammdaten wie Produktdaten, 

Benutzerdaten, Testparameter und 

so weiter. 

■ Einheitliche Testdatenspeicherung, 

-weiterbearbeitung und -analyse. 

Standardisierung ist also wichtig und sinnvoll, 

aber wie lässt sie sich im Fertigungsumfeld 

erreichen Der Schlüssel ist, wie auf 

der Hardware-Seite, eine offene, modulare 

Architektur, die Lösungswege und Konventionen 

vorgibt, dabei aber gleichzeitig 

die nötigen Anpassungen zulässt. Worauf 


Ein Rundtakttisch – vor allem das Fertigungsmanagement 

wünscht sich eine weitgehende 

Standardisierung. 

kommt es also bei der Definition einer solchen 

Architektur an 

Maßnahme 1: Standardisierung in 

der Ablaufsteuerung 

LXInstruments bietet mit dem Testsystem 

Operator Environment (TSCOE) eine einheitliche 

Benutzerschnittstelle und Ablaufsteuerung 

an, die den erwähnten Ansatz 

von Offenheit und modularem Aufbau 

konsequent verfolgt. TSCOE setzt dort an, 

wo eine Testexekutive aufhört und ergänzt 

diese. Damit lässt sich ein erheblich höherer 

Grad an Standardisierung erreichen. 

Ein zentrales Element von TSCOE ist dabei 

eine State Machine, die den Ablauf kontrolliert 

(Bild 1). 

Der Ablauf (Zustandskontrolle) ist klar 

definiert und standardisiert. Die orange gekennzeichneten 

Zustände beziehungsweise 

das Verhalten in diesen Zuständen werden 

in Form von Plug-Ins umgesetzt, die sich 


Standardisierung ist wichtig und sinnvoll, in 

der Praxis scheitert sie aber oft an den 

Rahmenbedingungen. Wie soll aus dem 

Stand für ein Projekt eine Lösung erstellt 

werden, die den verschiedenen, zukünftigen 

Anforderungen gerecht wird LXInstruments 

bietet mit der LX-Software-Suite eine 

Tool Chain an, die den Standardisierungsgrad 

erhöht, gleichzeitig aber 

ausreichend fl exibel ist, um sehr verschiedenartige 

Lösungen auch in der Praxis effi - 

zient umsetzen zu können. Neben der Steuerung 

des Testsystems bietet die LX-Software-Suite 

auch eine professionelle 

Datenbank und ein Analysewerkzeug, mit 

dessen Hilfe wichtige Einblicke in die Fertigung 

ermöglicht werden. Damit können die 

Daten auch für die Prozesskontrolle und 

-verbesserung eingesetzt werden. 

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Messtechnik 

Bild 1: Die TSCOE 

State Machine 

kontrolliert den 

Ablauf. 

Bild 2: Zustandskontrolle für den eigentlichen Testablauf. 

Bild 4: Histogrammanalyse: Perfekte Gauss-Verteilung. 

Bilder: LXInstruments 

Bild 5: Historgramm-Analyse: Auffälliges Histogramm. 

Bild 3: Das TSCOE User Interface. 

dynamisch austauschen lassen. Damit kann der Ablauf an die jeweiligen 

Bedürfnisse der Anwendung angepasst werden, ohne den 

Kern der Anwendung und die gewählten Paradigmen insgesamt zu 

berühren. Einige Beispiele dazu: 

■■ 

Im Zustand Configuration wird ermittelt, welches Produkt mit 

welchem Prüfplan getestet werden soll. Hier sind häufig Anpassungen 

nötig, denn diese Informationen werden teils manuell 

eingegeben, teils von einem anderen System übergeben. 

■■ 

Im Zustand Testing läuft die eigentliche Testschleife ab. Hier 

wird für jedes Produkt eine Seriennummer eingelesen oder erzeugt. 

Dann wird für diese Seriennummer die eigentliche Prüfung 

gestartet. Der Prüfablauf obliegt der Steuerung durch die 

Testexekutive. 

Im Detail besteht der eigentliche Testablauf wieder aus einer einfachen 

State Machine (Bild 2), die die Vor- und Nachbereitung des 

Testablaufs regelt, wie zum Beispiel (De-)Kontaktierung, und die 

Testresultate verarbeitet sowie speichert. 

Bilder 1 und 2 zeigen deutlich, dass die Bereiche, in denen Anpassungen 

möglich beziehungsweise nötig sind, reduziert werden 

auf klar definierte Funktionen wie Konfiguration oder Behandlung 

der Seriennummern. Gleichzeitig bleiben aber der grundsätzliche 

Ablauf und das Verhalten in den blau markierten Zuständen unverändert. 

Neue Anwendungen können mit dieser klaren Trennung 

durch die reduzierte Komplexität effizient umgesetzt werden. 

Mit diesem Modell lassen sich sehr unterschiedliche Anwendungen 

realisieren: 

■■ 

Verschiedene Automatisierungsgrade, 

■■ 

Einzeltest oder Test im Nutzen, 

■ 

■ paralleler, asynchroner Test – mehrere parallele Testabläufe 

(Bild 2), die sich den Basisablauf (Bild 1) teilen. 

Maßnahme 2: Standardisierung im Bereich User Interface 

Die Benutzerschnittstelle ist ein weiterer Bereich, in dem es oft 

schwerfällt, Standardisierung einerseits und sinnvolle Anpassungen 

andererseits gleichwertig zu kombinieren. LXInstruments löst 

diesen Konflikt durch eine klare Trennung von unveränderbaren 

Bereichen, die zum Kern der Applikation gehören und solchen, in 

denen eine Anpassung möglich ist (Bild 3). 

Im Wesentlichen ist der orange markierte Bereich reserviert für 

lösungsspezifische Anzeigen beziehungsweise Eingabefelder. Der 

Inhalt dieses Bereichs wird definiert und verwaltet vom Plug-In 

des Configuration-Zustands (siehe oben). Auch aus Sicht der Bedienerschnittstelle 

lassen sich so verschiedene Automatisierungsgrade 

und Testsituationen (Einfachtest, Paralleltest, Nutzentest) 

umsetzen. 

Wiederverwendbarkeit zum Preis erhöhter Komplexität 

Natürlich birgt der Ansatz, sehr verschiedene Situationen bedienen 

zu können, immer die Gefahr erhöhter Komplexität. Auch in 

diesem Fall ist eine gewisse Grundkomplexität in der Architektur 

nötig, um zum Beispiel den asynchronen, parallelen Test durchführen 

zu können. 

LXInstruments hat folgenden Weg gewählt, um die Komplexität 

für den Integrator zu reduzieren. Eine umfangreiche Programmierschnittstelle 

(API) steht zur Verfügung, um typische Plug-In- 

Aufgaben zu erledigen. So lässt sich mit einfachen Aufrufen eine 

Seriennummer erzeugen, eine Auswahlliste auf dem Bildschirm 

platzieren oder die Testkonfiguration ändern. Für alle Zustände, 

die angepasst werden können, werden lauffähige Beispiele im 

Quellformat geliefert und können als Template direkt verändert 

oder erweitert werden. 

In Kombination von modularer Architektur und diesen Maßnahmen 

lässt sich ein Großteil der Komplexität verringern, obwohl 

Anpassungen effizient durchgeführt werden können. 

Viele Fertiger archivieren ihre Testdaten lückenlos, haben aber 

Mühe mit dem Zugriff darauf. Die Daten werden daher nur im 

Notfall sinnvoll genutzt. Hier liegt ein weiterer, wesentlicher Vorteil 

der Standardisierung. Bei einheitlicher Speicherung der Daten 



können durch gezielte Analysen Aussagen 

über Prozessfähigkeit oder Messmittelfähigkeit 

getroffen und damit Probleme 

proaktiv in der Entstehung erkannt werden, 

bei Bedarf auch über Produkte oder 

Testsysteme hinweg. LXInstruments bietet 

dazu als Teil der Tool-Chain folgende 

Werkzeuge an: 

■■ 

Eine SQL-basierte Datenbank, welche 

sowohl Fertigungsdaten als auch Testergebnisse 

lückenlos speichert. Eine 

professionelle Datenbank ist der Königsweg, 

um die anfallenden Datenmengen 

über einen längeren Zeitraum 

hinweg zu verwalten. 

■■ 

Eine Client-Applikation (Magpie), die 

die gezielte Suche/Filterung der Daten 

erlaubt. Mit den herausgefilterten Daten 

können anschließend Reports oder 

Analysen erstellt werden. 

Ein Beispiel dazu: Magpie hilft mit seiner 

statistischen Analyse Probleme in der 

Fertigung zu erkennen. So lassen sich unter 

anderem Testergebnisse als Histogramme 

darstellen (Bild 4). 

Ein stabiler Prozess wird typischerweise 

Verteilungen zeigen, die in etwa einer 

Gauss-Kurve entsprechen. Perfekte 

Gauss-Kurven kommen in der Praxis selten 

vor, gravierende Abweichungen sind 

aber ein Grund, die Daten näher zu untersuchen 

und nach der Quelle der ungewöhnlichen 

Verteilung zu suchen. 

Bild 5 zeigt ein solches Beispiel; hier 

sind zwei Gauss-Verteilungen überlagert, 

was bei einer plötzlichen Änderung im 

System, beispielsweise einem Komponentenwechsel 

im Prüfling oder einer Reparatur 

am Testsystem selbst passieren 

kann. Durch Anpassen der Suchkriterien 

lässt sich dann im nächsten Schritt herausfinden, 

welche Prüflinge von der Änderung 

betroffen sind. Für solche, gezielte 

Analysen stellt Magpie eine Vielzahl von 

Suchkriterien zur Verfügung, die sich beliebig 

kombinieren lassen, zum Beispiel: 

■■ 

Zeitraumsuche, 

■■ 

Suche nach Testsystem, 

■■ 

Suche nach Produkt/Revision, 

■■ 

Suche nach Bediener, 

■■ 

Seriennummern- oder Auftragsnummernsuche. 

Die von Magpie erzeugten Reports können 

zwar die eigentliche Problemursache 

nicht erkennen, helfen aber dabei, in den 

riesigen Datenmengen verborgene Probleme 

zu finden und zu qualifizieren. Sie 

lenken mit wenig Aufwand die Aufmerksamkeit 

auf die Bereiche, in denen sich 

eine genauere Untersuchung lohnt. (ah)n 

Die Autoren: Stefan Kopp ist seit 20 Jahren in 

verschiedenen Positionen großer und kleiner 

Anbieter im Testmarkt tätig. Roland Blaschke ist 

Geschäftsführer der LXInstruments GmbH. 

HIGH SPEED 

POWER 

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320 W Quelle + Senke 

DC...100 kHz / 400 kHz 

Die Unterschiede in den 

Anforderungen einzelner 

Testsysteme sind 

gravierend. Oft werden 

für jedes System 

individuelle Anpassungen 

vorgenommen. 

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• 320 W Quellen- und Senkenleistung 

• DC...100 kHz / 400 kHz; CV, CC 

• Analoger Steuereingang 

• Leistungserweiterung bis 1 kW 

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Deutschland 


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Messtechnik 

Neue Produkte 

Verbesserung der Defekterkennung 

Statistische Analyse-Tool zur Visualisierung von Software-Architekturen 

Bild: Gramma Tech 

Gramma Tech, Hersteller von Software- 

Analysetools, stellt Verbesserungen der 

Features vor, die das statistische Analyse- 

Tool Code Sonar zur Visualisierung von 

Software-Architekturen bietet. Dazu gehört 

ein Baumdiagramm, das dem Anwender 

mit hoher Informationsdichte einen 

Überblick über die hierarchische Struktur 

des vorliegenden Codes vermittelt. Die 

Ansicht gibt die unterschiedliche Defektdichte 

in den einzelnen Modulen durch 

verschiedene Farben wider, so dass die Anwender 

die problematischsten Abschnitte 

des Codes leicht erkennen können. 

Entsprechend der Modulstruktur ist der 

Call Graph organisiert. Der Anwender kann 

den Detaillierungsgrad der Ansicht nach 

Belieben erhöhen, hat die Wahl unter verschiedenen 

Layouts (Treemap, Circuit, 

Cluster, Flow, Radial und so weiter) und hat 

die Möglichkeit, das Diagramm mit bleibenden 

Anmerkungen zu versehen. Zoomvorgänge 

und Layoutänderungen 

erfolgen flüssig und 

verzögerungsfrei. Mit der 

Code-Sonar-Visualisierung 

können Anwender 

bei den einzelnen Funktionen 

beginnen und sich 

Das statistische Analyse-Tool 

Code Sonar mit neuen Features 

zur Verbesserung der 

Defekterkennung. 

zum Patent angemeldeten Spiral-Shunt- 

Designs ermöglicht der mehr-phasige Leistungsanalysator 

stabile, genaue Strommessungen 

(0,04 % Fehler für U und I) selbst 

bei stark verzerrten Signalen (Crest-Faktor 

bis 10). Der A/D-Wandler der Kanäle hat 

14 Bit Auflösung und eine Bandbreite von 

1 MHz. Spannungen können bis 1000 V eff 

(2000 V Spitze 

) gemessen werden. Er ergänzt 

das bestehende Portfolio des oszilloskopbasierten 

Leistungstests um eine vollständige 

Lösung, welche die notwendige Leistungsfähigkeit 

für Konformitätstests gevon 

unten nach oben fortschreitend Einblicke 

verschaffen, Knoten und Kanten mit 

ergänzenden Informationen versehen und 

die Visualisierung mit Informationen über 

Defekte und Quellcode-Metriken ausstatten. 

Darüber hinaus bietet die Code-Sonar-Visualisierung 

weitere, dem Verständnis 

des Programms und der Navigation 

dienliche Features und unterstützt den 

Austausch von Diagrammen unter den 

verschiedenen Mitgliedern eines Teams. 

Auch kann der Graph nach speziellen 

Funktionen durchsucht werden und es ist 

möglich, zwischen den entsprechenden 

Stellen im Quellcode hin- und herzuwechseln. 

Zudem ist die Architektur erweiterbar. 

Dadurch können die Benutzer Graphen aus 

anderen Quellen im XML-Format in das 

Tool einspielen und über dieselbe Benutzeroberfläche 

sichten. In standardmäßigen 

Web Clients kann die Code-Sonar-Visualisierung 

genutzt werden. (ah) 

n 

infoDIREKT 

610ei0413 

Präzise, mehrphasige Leistungsanalysatoren 

Hohe Messgenauigkeit bei echten Signalen bis 30 A 

Tektronix ist jetzt in den Markt für Leistungsanalysatoren 

eingestiegen. Dazu wurde 

eine Vereinbarung über einen Technologietransfer 

mit Voltech geschlossen, die 

ausschließlich Intellectual Property, Patente 

und Produkt-Designs für Leistungsanalysatoren 

umfasst, also keine Mitarbeiter. 

Voltech wird sich aus dem Markt für Leistungsanalysatoren 

zum 30. September 

2013 zurückziehen. 

Erstes Produkt ist der Leistungsanalysator 

PA4000, der mit ein bis vier Kanälen 

angeboten wird. Durch den Einsatz des 

Bild: Tektronix 

Nach dem Tektronix- 

Einstieg in den 

Leistungsanalysatormarkt 

der erste 

Leistungsanalysator 

PA4000. 

mäß den aktuellen und künftigen Standards 

zur Verfügung stellt. 

Der Leistungsanalysator nutzt zwei Spiral 

Shunts pro Kanal – einen für die genaue 

Messung kleiner Ströme bis 1 A und einen 

für präzise Strommessungen bis 30 A. 

Durch die Kombination dieses modernen 

Shunt-Designs mit schnellen digitalen Signalverarbeitungsalgorithmen 

kann das Gerät 

das Leistungssignal selbst bei Transienten 

und Störungen genau erfassen. Zu den 

anwendungsspezifischen Messbetriebsarten 

zählen beispielsweise Standby-Strom, 

Motorantriebe und Vorschaltgeräte. LAN-, 

USB- und RS-232-Schnittstelle und eine 

Messmöglichkeit bis zur 100. Oberwellen 

sind standardmäßig vorhanden, GPIB ist 

als Option erhältlich. Außerdem ist die 

Software PWR View zur Steuerung des 

Analysators, zum Herunterladen der Messergebnisse 

und für die Protokollierung auf 

einem PC enthalten. (jj) 

n 

infoDIREKT 

571ei0413 



Messtechnik 

Neue Produkte 

123 dB Störspannungsabstand 

PCM Audiokarte mit vier analogen Eingängen 


Speziell für die Erfassung von Audiosignalen 

bietet die Firma Goldammer die Kartenserie 

G0V-1034-0 mit TI PCM4220 A/D-Wandlern 

an. Die Karte bietet vier analoge Eingänge mit 

BNC-Buchse, wobei die Eingänge 3 und 4 zwischen 

analoger Ein- und Ausgabe umschaltbar 

sind. Weiterhin stehen per Lemo-Buchse zwei 

Spektrumanalysator auch als Netzwerkanalysator nutzbar 

Kostengünstiger Spektrumanalysator für Pre-Compliance-Tests 

Rigol Technologies hat für seinen kostengünstigen 

Spektrumanalysator DSA815-TG Zusatzoptionen 

vorgestellt. Das Gerät kann durch 

einen 1,5-GHz-Tracking-Generator und eine 

VSWR-Messbrücke (optional) auch als skalarer 

Netzwerkanalysator genutzt werden. Interessant 

ist vor allem die Möglichkeit, damit EMI- 

Schall- und Schwingungsmesstechnik 

USB-Messmodul mit 14,8 Bit ENOB und 96 dB Dynamik (SFDR) 

Bild: Data Translation 

Data Translation hat seine USB-Messmodulreihe 

für die Schall- und Schwingungsmesstechnik 

um eine Low-Cost-Version mit 16 Bit auflösenden 

Delta-Sigma A/D-Wandler erweitert. 

Das Modell DT9839 bietet mit 14,8 Bit ENOB 

und einem Dynamikbereich von 96 dB (SFDR). 

Zum Umfang gehören vier analoge Eingänge 

Bild: Goldammer 

zu den Analogeingängen synchrone optoentkoppelte 

Zähler als Tachometereingänge zur 

Verfügung, für jeden Analogeingang ist separat 

eine Phantomspeisung zuschaltbar. Die Analogeingänge 

arbeiten mit 24 Bit Auflösung und 

simultanen Abtastraten von 8 kHz bis 192 kHz, 

hervorzuheben ist dabei der mit 123 dB sehr 

geringe Störspannungsabstand. Die (Periodendauer-) 

Zählereingänge werden synchron dazu 

mit einer Auflösung von 32 Bit erfasst, die Ausgänge 

haben auch eine Auflösung von 24 Bit 

und können mit den Ausgaberaten 48 kHz, 96 

kHz und 192 kHz betrieben werden. Der Anschluss 

zum Host-PC ist 480 MBit/s USB 2.0. 

infoDIREKT 

572ei0413 

Pre-Compliance-Tests nach CISPR-Vorgaben 

durchzuführen. Durch die digitale ZF-Technik 

des Spektrumanalysators lassen sich die Abweichungen 

der Amplitude über die Zeit und 

Frequenz im Vergleich zur analogen Technologie 

merklich reduzieren und es kann eine genauere 

und sauberere Messung von 9 kHz bis 

1,5 GHz erreicht werden. Mit Zusatzoptionen 

wie EMI-Filter und Quasi-Peak-Detektor und 

das Advanced-Measurement-Kit ist der Spektrumanalysator 

für Pre-Compliance-Tests geeignet. 

Der Spektrumanalysator entspricht allerdings 

nicht in vollem Umfang den Anforderungen 

nach CISPR 16-1-1. 

infoDIREKT 

570ei0413 

mit AC- oder DC-Kopplung und je einer 4 mA 

Stromquelle für IEPE/ICP-Sensoren, ein Tachoeingang 

sowie ein 24 Bit Analogausgang. Letzterer 

ermöglicht die kontinuierliche Ausgabe 

von weißem Rauschen, Sinus oder beliebigen 

anderen Kennlinien. Das Modul wird mit der 

Datenlogger-Software QuickDAQ2013 messbereit 

geliefert. Die Analogeingänge mit einem 

Eingangsspannungsbereich von ±2,5 V ermöglichen 

eine Abtastrate bis 52,7 kHz pro 

Kanal. Abtastrate und Triggermodus (beispielsweise 

extern digital, analoger Pegel, Pre- und 

Post-Trigger) können individuell programmiert 

werden. 

infoDIREKT 

569ei0413 

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Für vielfältige Einsätze 

Hohe Leistungsdichte im platzsparenden Gehäuse 

Sind sie für den Einsatz in kompakten Schaltkästen vorgesehen, müssen Stromversorgungen zuverlässig arbeiten, 

jedoch meist nur eine geringe Funktionalität aufweisen. Neben der platzsparenden Bauform ist die hohe 

Energieeffizienz eine weitere Anforderung, die oftmals von dezentralen Anwendungen an die Geräte gestellt wird. 

 

Autorin: Anja Moldehn 

Mit ihrer großen Leistungsdichte überzeugen die neuen 

Stromversorgungen Uno Power überall dort, wo Lasten 

bis 100 W zuverlässig mit 24 oder 12 VDC versorgt 

werden müssen. Geringe Stand-by-Verluste sowie ein 

hoher Wirkungsgrad resultieren zudem in maximaler Energieeffizienz 

(Bild 1). Die Produktlinie, die zur diesjährigen Hannover 

Messe mit fünf Modulen auf den Markt kommt, wird bis 2014 

deutlich ausgebaut. 

Eine schlechte Netzqualität oder Umschaltvorgänge der Energieversorgungs-Unternehmen 

führen zu kurzzeitigen Unterbrechungen 

der Wechselspannung. Als Folge fehlt eine komplette 

Halbwelle oder es treten längere Unterbrechungen auf. Derartige 

Fehler sind nicht akzeptabel, da sie nur schwer lokalisiert werden 

können. Ungeregelte Geräte erweisen sich deshalb als untauglich, 

denn die Schwankungen der Eingangsspannung übertragen sich 

bei dieser Technik direkt auf die Ausgangsspannung. Die primär 

getakteten Stromversorgungen Uno Power fangen die Einbrüche 

hingegen ab, indem die im 600-V-Zwischenkreis zur Verfügung 

stehende Energie in Kondensatoren gespeichert wird. Bis zu 135 

Millisekunden unter Volllast überbrücken die Netzteile, so dass die 

angeschlossenen Verbraucher durchgehend sowie ohne Spannungseinbruch 

mit Strom beliefert werden. 

Uno Power umfasst die UL-Zulassungen UL 508 und UL 60950 

sowie einen Weitbereichseingang, was bei weltweiter Nutzung unerlässlich 

ist. Mit Eingangsspannungen von 85 bis 264 V AC, 

und damit 

auch bei Spannungsschwankungen des Versorgungsnetzes, 



GlobTek 2.13.13_elektronic industrie 2/26/2013 9:07 AM 

Bilder: Phoenix Contact 

Bild 1: Die schmalen Gehäuse sparen Platz auf 

der Tragschiene. 

arbeiten die Geräte äußerst zuverlässig. 

Eine MTBF (Mean Time Between Failure) 

von über 500.000 Stunden sorgt für 

eine hohe Betriebssicherheit. Der weite 

Temperaturbereich von -25 bis 70 °C ermöglicht 

die Verwendung der Stromversorgungen 

auch im Außenbereich. 

Darüber hinaus zeichnen sich die Geräte 

der Produktfamilie Uno Power durch 

ihren energieeffizienten Betrieb aus. Aufgrund 

der niedrigen Leerlaufverluste von 

unter 0,3 W sowie eines über den gesamten 

Arbeitsbereich optimierten Wirkungsgrads 

spart ihr Einsatz im Vergleich 

zu derzeit handelsüblichen Produkten 


Für unterschiedliche Anwendungen 

Um den Anforderungen unterschiedlichster Anwendungen gerecht 

werden zu können, hat Phoenix Contact bei den Stromversorgungen 

mehrere Produktfamilien im Programm. Quint, Trio, Mini, Uno und 

Step Power unterscheiden sich hinsichtlich Bauform, Leistung und 

Funktion. Kommt es auf hohe Anlagenverfügbarkeit an, ist Quint Power 

am besten geeignet. Trio Power kombiniert einen begrenzten 

Funktionsumfang mit hoher Qualität und Zuverlässigkeit. Für Mess-, 

Steuerungs- und Regelungstechnik sind die Stromversorgungen Mini 

Power konzipiert. Sie lassen sich hier einfach mit Combicon-Steckverbindern 

anschließen. Die Step Power-Produkte eignen sich für den 

Einsatz in Installationsverteilern. Die neuen Stromversorgungen Uno 

Power überzeugen mit ihrer großen Leistungsdichte überall dort, wo 

Lasten bis 100 W zuverlässig mit 24 oder 12 V DC 

versorgt werden 

müssen. 


Bild 2: Uno Power Stromversorgung mit 

viel Energie ein. Wichtig ist dies insbesondere 

dann, wenn die Stromversorgung 

24 Stunden am Versorgungsnetz 

hängt, jedoch selten belastet wird. Der 

Wirkungsgrad, der sich aus dem Quotienten 

der Ausgangswirkleistung zur Eingangswirkleistung 

ergibt, beläuft sich mit 

bis zu 90 Prozent deutlich höher als bei 

vergleichbaren Geräten. Daher setzen die 

Netzteile weniger elektrische Energie in 

unerwünschte Wärmeenergie um. Das 

senkt nicht nur den Stromverbrauch, 

sondern wirkt sich außerdem lebensverlängernd 

auf die Bauteile aus. Die amerikanische 

Umweltbehörde EPA (Environ- 

600ei0413 

Hintergrundbild: Gina Sanders - Fotolia.com 

Need Power 

Think 

GlobTek 

Smarte Batterie-Ladegeräte bieten 

Drei-Phasen-Betrieb 

Erhältlich in 4, 

2V, 8,4V oder 

12,6V-Versionen 

bei 1A für Einoder 

Mehrfach- 

Batterie-Konfigurationen, 

bietet 

GlobTeks 

GTM91128 Familie an Li-Ionen Batterie- 

Ladegeräten drei Ladeoptionen: Konditionierung, 

Konstantstrom sowie 

Konstantspannung. Die Universal-Eingangs-Geräte 

bieten eine Minimalstrom- 

Ladung mit Abschaltautomatik und 

Timer-Unterstützung sowie eine LED- 

Lampe, die den Ladezustand anzeigt. Ein 

weiteres Produktmerkmal 

...weitere Informationen unter www.globtek.de 

Medizintechnisch 

zugelassene 

Open-Frame 

Netzgeräte liefern 

bis zu 240W 

Geeignet für 

zahlreiche medizintechnische 

sowie ITE- und PoE-Anwendungen, 

liefert die GTM91110P240 

Famile an Open-Frame AC/DC Schaltnetzteilen 

von GlobTek bis zu 240W in 

einem 3 x 5 Inch Footprint. Die Geräte 

sind werkseitig mit Ausgängen von 12 bis 

55V (in 0,1V Schritten) ausgestattet. Erhältlich 

in Klasse I oder II Version, besitzen 

die 1,75 Hochspannungsnetzteile 

eine Effizienz von 85% bei Volllast und 

zeichnen sich durch Produktmerkmale 

wie Active PFC, eingebauter EMV-Filter, 


Akku-Pakete liefern Ladezustands-Daten 

Mit seiner wiederaufladbaren Stromversorgung 

für mobile und Remote-Geräte, 

eröffnet das BL3100C1865004S1PSQA 

Li-Ionen Akku-Pack von GlobTek die 

Möglichkeit, den 

Ladezustand des 

Gerätes jederzeit 

abzulesen. Das 

14,4V-Pack bietet 

eine Kapazität von 

3,1Ah sowie eingebaute 

Überstrom- 

Schutzschaltung. “Mittlerweile sollte jede 

Batterie, die in heutigen Geräten eingesetzt 

wird, Informationen über den 

Ladezustand liefern, da die Laufzeit eines 


www.globtek.de 



Bild 3: Alle Produktfamilien von Phoenix Contact, 

klassifiziert nach Funktionalität (1) und Leistung (2). 

mental Protection Agency) führte im Jahr 1992 den "Energy Star" 

ein, um energieeffiziente Bürogeräte zu fördern. Verbraucher können 

anhand dieser Produktkennzeichnung sehr schnell und einfach 

erkennen, welche Komponente viel und welche hingegegen 

wenig Energie einspart. Im Jahr 2003 wurde das Energiespar-Programm 

ebenfalls von der Europäischen Union (EU) unterzeichnet. 

Unter die freiwillige Kennzeichnung fallen auch externe Netzteile, 

die entsprechend ihrer Energieeffizienz in die Klassen I bis V eingruppiert 

werden. Als Bewertungskriterien ziehen die Prüfer unter 

anderem die Leerlaufverluste heran. Dabei steht die Klasse V für 

eine hohe Energieeffizienz, Klasse I hingegen steht für eine geringe 

Energiereduzierung. Klasse V erreichen die Stromversorgungen 

Uno Power, denn die Module mit bis zu 60 W Leistung erzeugen 

lediglich 0,3 W im Leerlauf. Das Gerät mit 100 W Leistung liegt 

mit 0,5 W Leerlauf in seiner Leistungsklasse ebenso auf einem der 

besten Plätze. 

Schmale Gehäuseabmessungen für kompakte Lösungen 

Schmale Gehäuseabmessungen erlauben die Realisierung von 

kompakten Lösungen. Demzufolge verringern die Stromversorgungen 

Uno Power mit den drei Gehäusebreiten 22,5, 35 und 55 

Millimeter bei einer Höhe von jeweils 90 Millimeter und bei einer 

Tiefe von je 84 Millimeter den Platzbedarf im Schaltschrank. Netzteile 

für 24 V DC 

Ausgangsspannung sind in den Leistungsklassen 

30, 60 W und zudem für 100 W erhältlich, während für 12-VDC- 

Verbraucher 30 und 55 W zur Verfügung stehen. Die Bautiefe der 

Module ist auf die Nutzung in gängigen 120-Millimeter-Schaltkästen 

abgestimmt (Bild 2). Durch ihre hohe Leistungsdichte erweisen 

sich die neuen Stromversorgungen Uno Power somit insbesondere 

in kompakten Schaltkästen als eine optimale Lösung für Lasten 

bis 100 W. 

Um den spezifischen Anforderungen, die jede Anwendung an 

eine Stromversorgung stellt, gerecht werden zu können, hat 

Phoenix Contact ein umfangreiches Produktportfolio. Oftmals bestimmen 

die technischen Details, ob sich ein Netzteil für die jeweilige 

Applikation eignet. Deshalb unterscheiden sich die Produktfamilien 

Quint, Trio, Mini, Uno und Step Power von Phoenix Contact 

hinsichtlich ihrer Bauform, Leistung und Funktion (Bild 3). 

Eine Tabelle (siehe oben) gibt dabei Aufschluss über das am besten 

einsetzbare Gerät. 

Kommt es auf hohe Anlagenverfügbarkeit an, ist Quint Power die 

richtige Wahl. Durch die integrierte SFB-Technology (Selective Fuse 

Breaking), dem bis zu sechsfachen Nennstrom für zwölf Millisekunden, 

lösen auch handelsübliche Leitungsschutzschalter zuverlässig 

und schnell im magnetischen Bereich ihrer Kennlinie aus. Auf diese 

Weise werden Strompfade selektiv abgeschaltet, der Fehler ist eingegrenzt 

und wichtige Anlagenteile bleiben in Betrieb. Die ständige 

Überwachung von Ausgangsspannung und –strom erlaubt eine umfassende 

Diagnose. Eine solch präventive Funktionsüberwachung 

visualisiert kritische Betriebszustände und meldet sie an die überlagerte 

Steuerung, bevor eine Störung auftritt. 

Hohe Qualität und Zuverlässigkeit 

Die Produktfamilie Trio Power kombiniert einen begrenzten 

Funktionsumfang mit hoher Qualität und Zuverlässigkeit. Daher 

werden die Geräte häufig im Serienmaschinenbau verwendet, wo 

ihre Anforderungen bereits im Vorfeld weitgehend feststehen. Diese 

beschränken sich zumeist auf die zuverlässige Versorgung mit 

24 V Gleichspannung. Die im modularen Elektronikgehäuse untergebrachten 

Stromversorgungen Mini Power sind für die Mess-, 

Steuerungs- und Regelungstechnik konzipiert und lassen sich hier 

einfach mit Combicon-Steckverbindern anschließen. Im Gegensatz 

dazu liegt der Anwendungsbereich von Step Power in Installationsverteilern. 

Aufgrund ihrer kompakten Bauform und der geringen 

Leerlaufverluste werden die Geräte häufig in der Gebäudeautomation 

genutzt. (ah) 

n 

Die Autorin: Anja Moldehn, Marketing Communication Power 

Supplies bei Phoenix Contact Electronics in Bad Pyrmont. 




Bild: SFC Energy 

Einsatz in der Industrie 

Brennstoffzellen als Duo-Variante 

Die Efoy-Pro- 

Brennstoffzellen 

gibt es in den 

beiden Leistungsklassen 

mit 45 und 

110 W maximaler 

Ausgangsleistung. 

Bei der Duo-Version der Efoy-Pro-Brennstoffzellen von SFC Energy 

konnte die garantierte Lebensdauer um 50 Prozent auf 4500 

Betriebsstunden gesteigert und die Betriebskosten um bis zu 40 

Prozent reduziert werden. Sie sind in den zwei Leistungsklassen 

Efoy Pro 800 mit 45 W und Efoy Pro 2400 mit 110 W maximaler 

Ausgangsleistung erhältlich. Beide stehen als Duo-Variante mit 

zwei Tankanschlüssen zur Verfügung. In dieser Ausführung ist es 

möglich, zwei 28-Liter-Tankpatronen direkt an eine Brennstoffzelle 

anzuschließen. So kann zum Beispiel eine Efoy Pro 800 Duo eine 

Anwendung mit einem kontinuierlichen Leistungsbedarf von 25 

W über 100 Tage lang autark, ohne Benutzereingriff mit Strom versorgen. 

Die Brennstoffzellen sind leise, wetterunabhängig, wartungsfrei, 

fernsteuerbar und umweltfreundlich. Damit eignen sie 

sich gut als Stromerzeuger in vielen Netz-fernen Einsatzfeldern im 

Öl- und Gasbereich, der Windindustrie, der Umwelt- und Messtechnik, 

im Verkehrsmanagement, in der Telekommunikation. 

Sie können verdeckt, an Bord von Fahrzeugen, im Schaltschrank 

oder in einer wetterfesten Box, mobil und stationär verwendet 

werden. Darüber hinaus eignen sie sich sehr gut als Hybrid-Energieversorgung 

oder als Back-Up-Ergänzung zu Solaranlagen. Sobald 

die Solaranlage nicht genügend Leistung bringt, schaltet sich 

die Brennstoffzelle vollautomatisch zu und gleicht die Energielücke 

aus. (ah) 

n 

Bild: EBZ-Dresden 

SOFC-Brennstoffzellen 

Verbessertes Messsystem 

Das System Laminar Flow Meter von EBZ bestimmt die Durchflussmengen 

von Gasen auch bei hohen Temperaturen. 

Die Brennstoffzelle verarbeitet Wasserstoff und Sauerstoff zu Wasser 

und erzeugt neben Wärme elektrische Energie. Bei der SOFC- 

Brennstoffzelle kann zudem der Wasserstoff durch einen Reformierungsprozess 

aus anderen Gasen, wie zum Beispiel Erdgas gewonnen 

werden. 

Besonders entscheidend für den Wirkungsgrad und die Lebensdauer 

der Brennstoffzelle sind die Reinheit und das Volumenverhältnis 

der verwendeten Gase. Die Forscher der EBZ-Dresden haben 

im Rahmen des EU-Förderprojekts Assent das System Laminar 

Flow Meter entwickelt, das die Durchflussmengen der verwendeten 

Gase auch bei den im Reformierungsprozess entstehenden 

sehr hohen Temperaturen von über 800 °C exakt bestimmen und 

regeln kann. 

Ein aus mehreren Lamellen bestehender Sensor misst die durchströmende 

Gasmenge und sendet die Werte kontinuierlich an die 

Steuerung. Auf diese Weise kann die Menge der an die Brennstoffzellen 

strömenden Heißgase exakt geregelt werden und der Sensor 

verhindert somit eine Über- beziehungsweise eine Untersorgung 

mit Gasen. Dies führt zum einen zu einer höheren Effizienz der 

SOFC-Brennstoffzelle und außerdem zu einer höheren Lebensdauer. 

(ah) 

n 

infoDIREKT 653ei0413 

infoDIREKT 

652ei0413 

Das komplette Stromversorgungsprogramm 

Programmierbare Labor- und Hochleistungsnetzgeräte 

• Leistungen 640W bis 150kW 

• Spannungen 0...32V bis 1500V DC 

• Ströme 0...10A bis 5100A 

• μ-Prozessor gesteuert 

• Für Photovoltaik und E-Vehicle Anwendungen 

• PV Array Simulation (Für MPPT Test, run-in Test) 

• Li- Batterieladung, Li-Batteriesimulation 

• Flexible Ausgangsstufe 

• Speicherbare Gerätekonfiguration 

• Integrierte Sequenz-Funktion 

• Innenwiderstandsregelung optional 

• Kombinierte Quellen- und Lastschränke 

• Tischversion, 19“-Einschub und 19“ Schranksysteme 42HE 

• Schnittstellen: Analog, CAN, GPIB, Ethernet, RS232, USB 

• Bedienersoftware 

Programmierbare Elektronische DC-Lasten 

Programmierbare Elektronische DC-Lasten mit Netzrückspeisung 

• Leistungen 400W bis 10,5kW, Systeme bis 105kW 

• Spannungen 0...80V bis 1500V DC 

• Ströme 0...25A bis 600A, Systeme bis 5100A 

• μ-Prozessor gesteuert, FPGA gesteuert (ELR) 

• Betriebsmodi CC+CV+CP+CR 

• Alle Werte im Display, intuitives Touchpanel-Menue 

• Für automatische Prüfsysteme, Burn-In Einrichtungen 

• Luft- oder wassergekühlt 

• Für Photovoltaik (PV) Arrays bis 1500V 

• Für Lithium (E-Vehicle), Ultracap, Brennstoffzellenentladung 

• Dynamische Testfunktionen, Funktionsgenerator 

• Kombinierte Quellen- und Lastschränke 

• Tischversion, 19“-Einschub und 19“ Schranksysteme 42HE 

• Schnittstellen: Analog, CAN, GPIB, Ethernet, RS232, USB 

• Bedienersoftware 

DC 

Rückspeiseprinzip 

ELR 

9000 

AC 

DC 

Prüfling, z. B. 

Labornetzgerät 

Rückgewinnung 

95% = 2,85kW 

AC 

AC 

Verbrauch 

z. B. 3kW 

EA Elektro-Automatik GmbH & Co. KG Helmholtzstr. 31-33 D-41747 Viersen Tel: +49 (0) 21 62 / 37 85 -0 Fax: +49 (0) 21 62 / 1 62 30 

EA1974@elektroautomatik.de www.elektroautomatik.de


Bilder: Recom 

Hochisolierte DC/DC-Wandler 

IGBT-Schaltungen zuverlässiger machen 

IGBTs werden in der Leistungselektronik gerne als schnelle Schalter eingesetzt, zum Beispiel bei der Steuerung 

von Motoren. Zur Versorgung werden DC/DC-Wandler gebraucht, die den IGBT galvanisch vom Massepotenzial 

der Steuerelektronik trennen. Die Qualität dieser Isolationsbarriere ist kritisch für die Lebenserwartung des 

gesamten Systems. 

Autor: Reinhard Zimmermann 

Elektromotoren können wahlweise über die Spannung am 

Motor oder über die Frequenz gesteuert werden. Moderne 

Motorsteuerungen arbeiten in der Regel mit pulsbreitenmodulierten 

Spannungen (PWM), die den Magnetfluss im 

Motor mit hoher Frequenz umschalten. Dafür werden IGBTs (Insulated 

Gate Bipolar Transistor) eingesetzt, die in der Lage sind, 

hohe Spannungen und Ströme nahezu leistungslos zu schalten. 

Solche Steuerungen bestehen im Wesentlichen aus fünf Hauptgruppen: 

dem Motor-Controller, dem Gate-Treiber, der Leistungsstufe, 

dem Motor und der Sensorik. Der Controller steuert Funktionen 

wie Drehzahl, Drehmoment, Drehrichtung oder Position 

über PWM-Signale. Der Gate-Treiber „beschleunigt“ die relativ 

langsamen Schaltflanken der Steuerelektronik so weit, dass die 

IGBTs der Leistungsstufe nahezu leistungslos schalten können. 

Dabei fließen hohe Stromimpulse über den Motor. Mittels Sensoren 

direkt am Motor erhält der Controller das nötige Feedback und 

sorgt so für ein stabiles, in sich geschlossenes Regelsystem. 

IGBTs sind eine Mischung aus MOSFET am Eingang und bipolarem 

Transistor am Ausgang. Ihr Schaltverhalten wird durch die Ladung 

der Gate-Kapazität bestimmt. Für schnelles Einschalten ist eine 

Spannung von typischerweise +15 V erforderlich. Dabei fließt 

kurzzeitig ein beachtlicher Strom. Beim schnellen Ausschalten hin- 



gegen muss die Ladung der Gate-Kapazität 

rasch abgebaut werden, was zu hohen Spannungsspitzen 

führt. Um diese so klein wie 

möglich zu halten, wird zum Ausschalten 

anstelle von -15 V eine geringere negative 

Spannung von meist nur -9 V verwendet 

(Bild 1). Die geringe Verzögerung beim Abschalten 

wird zugunsten der längeren Lebensdauer 

gern in Kauf genommen. Deshalb 

werden IGBT-Treiber üblicherweise 

mit zwei unterschiedlichen Spannungen mit 

entsprechender Leistung versorgt. 

DC/DC-Wandler sind im Dauerstress 

In der Leistungselektronik ist es eine gewisse 

Herausforderung, Leistung und Regelung 

unter einen Hut zu bekommen. 

Während die Leistungsseite meist auf hohen 

Potenzialen floatet und mit Schaltspitzen 

und elektromagnetischen Feldern 

kämpft, arbeitet die Regelungsseite mit niederer 

Spannung und direktem Bezug zur 

Masse. Beide Seiten müssen galvanisch 

voneinander getrennt werden. 

Dies wird am Beispiel einer Motor-Steuerung 

leicht verständlich. Die Steuerelektronik 

(Bild 2, hellblauer Bereich) arbeitet 


Platzsparend und budgetschonend 

IGBTs werden asymmetrisch mit positiver 

und negativer Spannung versorgt. Recom 

hat dazu jetzt eine Wandler-Generation mit 

dualen Ausgängen auf den Markt gebracht. 

Die vier Produktfamilien liefern die für 

IGBT-Applikationen typischen Spannungen 

von +15 V und -9 V und lassen sich damit 

überall dort platzsparend und budgetschonend 

einsetzen, wo auf die höhere Leistung 

zweier einzelner Module verzichtet werden 

kann. 

infoDIREKT 

508ei0413 

mit 5 V gegen Masse, während der Treiber 

mit dem Gate des IGBT auf wechselnden 

Potenzialen floatet (Bild 2, roter Bereich). 

Das Steuersignal wird dem Treiber stromlos 

über Optokoppler getrennt zugeführt. 

Der IGBT hingegen benötigt zur Ladung 

seiner Gate-Kapazität kurzzeitig einen 

nennenswerten Strom, der vom Gate-Trei- 

SPÜRNASE. 

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LABORSTROM- 

VERSORGUNGEN 

Bild 1: Schaltverhalten eines IGBT. Der linke Graph zeigt die Stromspitze (I C 

) beim Einschalten. 

Im rechten Graph wird ersichtlich, wie sich die Spannungsspitze beim Entladen des Gates (V CE 

) 

durch eine geringere Schaltspannung reduzieren lässt. 

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Bild 2: Schematische 

Darstellung der Ansteuerung 

eines Dreiphasenmotors mittels 

Dreifach-Halbbrücke. In der 

vergrößert dargestellten 

IGBT-Ansteuerstufe (IAS) ist 

deutlich die Trennung zwischen 

Regel- (blau) und Leistungskreis 

(rot) zu erkennen. 

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ber bereitgestellt wird. Dieser muss über gut isolierte DC/DC- 

Wandler versorgt werden, damit die galvanische Trennung sichergestellt 

ist. Wie eingangs erwähnt, sind mit +15 V und -9 V zwei 

Spannungen erforderlich, so dass pro Treiber entweder zwei getrennte 

DC/DC-Wandler oder ein Wandler mit asymmetrischem 

Dual-Ausgang erforderlich sind. 

Die Anforderung an die Isolationsspannung der Wandler erscheint 

auf den ersten Blick nicht sonderlich anspruchsvoll. Da die 

Spannung in der Spitze 650 V meist nicht überschreitet, erscheint 

für den Wandler nach allgemein gültiger Formel eine Isolationsspannung 

von 2 kV DC 

für 1 s völlig ausreichend. Aber das Thema 

ist wesentlich komplexer. 

Denn die Isolation eines DC/DC-Wandlers und damit vornehmlich 

die Luft- und Kriechstrecken rund um den Trafo sind für 

50 Hz spezifiziert. Bei höheren und außerdem noch wechselnden 

Frequenzen, wie sie in Motorsteuerungen vorkommen, verhalten 

sich elektromagnetische Komponenten und Materialien anders. 

Hinzu kommt, dass die steilen Schaltflanken von rund 1000 V/µs 

in Verbindung mit parasitären Schaltungskapazitäten sehr hohe 

Störspitzen generieren können. 

Diese Spitzen sind messtechnisch nicht zuverlässig zu erfassen. 

Wird nämlich ein Oszilloskop angeschlossen, kann die Amplitude 

durch die Kapazität des Tastkopfes bereits entscheidend gedämpft 

werden. Auch rechnerisch ist dem Verhalten elektromagnetischer 

Komponenten kaum beizukommen, zumal es keine Zauberformel 

für ihr Verhalten bei wechselnden Frequenzen gibt. 

Deshalb ist ein Sicherheitspuffer sinnvoll, der in etwa beim doppelten 

der erwarteten Spitzenwerte liegt. Denn grenzwertige Belastung 

durch Spannungsspitzen beschleunigt die Alterung der Komponenten 

und führt langfristig zum Defekt. Ein DC/DC-Wandler 

verhält sich ähnlich einem Damm, der mit der Dauer des Hochwassers 

mürbe wird und irgendwann bricht. Deshalb darf davon 

ausgegangen werden, dass die Zuverlässigkeit einer IGBT-Schaltung 

umso höher ist, je besser die DC/DC-Wandler isoliert sind. 

Bild 3: Die neue Wandlergeneration von Recom hat duale, asymmetrische 

Ausgänge mit den für IGBT-Applikationen typischen +15 und -9 V. 

Isolation ist nicht gleich Isolation 

Bei der Spezifikation der zulässigen Isolationsspannung haben sich 

in der Praxis unterschiedliche Definitionen eingebürgert. Teilweise 

sind die Werte für DC spezifiziert, teilweise für AC. Auch bei der 

Belastungsdauer gibt es Unterschiede – mal ist die Spannung pro 

Sekunde, mal pro Minute oder für Dauerbetrieb spezifiziert. 

Grundsätzlich gilt: Je kürzer die Belastung desto höher liegt der 

Grenzwert. Um Anwendern einen schnellen Überblick zu verschaffen, 

stellt Recom mit dem ISO-Calc ein kostenloses Tool zur 

Verfügung. Auf der CD-großen Scheibe lassen sich zur jeweiligen 

Spezifikation die relevanten Vergleichswerte ablesen. Der ISO- 

Calc kann kostenlos über info@recom-electronic.com angefordert 

oder auf der Website www.recom-electronic.com online genutzt 

werden. 

Die Angabe der Prüfspannung sagt jedoch noch nicht alles über 

die Qualität der Isolation. So lassen sich mit rein funktional isolierten 

Wandlern, bei denen Primär- und Sekundärwicklung direkt 

übereinander gewickelt sind, durchaus Prüfspannungen von 2000 

V AC 

/1 Minute (4000 V DC 

/1 s) realisieren. Dies ist für Motorsteuerungen 

in aller Regel ausreichend. Allerdings sollte auch bedacht 

werden, dass Spannungsspitzen, wechselnde Temperaturen und 

mechanische Belastung dem Lack auf lange Sicht so zusetzen können, 

so dass die spezifizierte Spannungsfestigkeit irgendwann 

nicht mehr gegeben ist. 

Für den Bereich der Medizinelektronik definiert UL (Underwriters 

Laborities) Isolationsklassen mit höheren Luft- und Kriechstrecken. 

Für den Einsatz am Patienten ist eine doppelte Isolationsbarriere 

(zum Beispiel mittels reinforced Isolation) vorgeschrieben, 

die auch dann noch vollen Schutz gewährleistet, wenn es innerhalb 

des Gerätes zu einem Defekt kommen sollte. Die 

Leistungselektronik kennt solche Vorgaben nicht. Aus Erfahrung 

kann jedoch gesagt werden, dass die Lebensdauer eines DC/DC- 

Wandlers in IGBT-Schaltungen umso größer ist, je höher Prüfspannung 

und Isolationsklasse gewählt werden. 

Breite Produktpalette für IGBT-Applikationen 

Da IGBTs, wie zuvor beschrieben, asymmetrisch mit positiver und 

negativer Spannung versorgt werden müssen – meist sind es +15 V 

und -9 V – waren bislang je Treiber zwei DC/DC-Wandler nötig. 

Erfolgreiche Beispiele dafür sind Recom‘s Wandler-Paare RKxx09S/RK-xx15S 

mit einer Prüfspannung von 2000 V AC 

/1 Minute 

(4000 V DC 

/1 s) oder RP-xx09S/RP-xx15S mit 2600 V AC 

/1 Minute 

(5200 V DC 

/1 s). Noch besser isoliert sind die Kombinationen 

RxxP09S/RxxP15S (1 W) und RxxP209S/RxxP215S (2 W) mit 

Prüfspannungen von 3200 V AC 

/1 Minute (6400 V DC 

/1 s). Alle Versionen 

sind im platzsparenden SIP7-Gehäuse untergebracht und 

arbeiten bei natürlicher Kühlung bis zu Umgebungstemperaturen 

von +85 °C ohne Derating. 

Recom hat jetzt eine neue Wandler-Generation mit dualen Ausgängen 

vorgestellt (Bild 3). Die vier Produktfamilien sind mit denselben 

Isolationsspannungen verfügbar wie die zuvor beschriebenen 

Wandler-Paare, liefern aber die für IGBT-Applikationen typischen 

Spannungen von +15 V und -9 V. Sie lassen sich damit überall 

dort platzsparend und budgetschonend einsetzen, wo auf die 

höhere Leistung zweier einzelner Module verzichtet werden kann. 

Alle Varianten sind wahlweise mit 5 V, 12 V und 24 V am Eingang 

verfügbar. Sie sind gemäß EN-60950-1 und EN60601-1 zertifiziert 

und entsprechend RoHS 6/6 100 % bleifrei. Die Garantiezeit beträgt, 

wie bei Recom-Wandlern üblich, 3 Jahre. (jj) 

n 

Der Autor: Reinhard Zimmermann ist Produktmarketing-Manager 

der Recom Electronic GmbH, Neu-Isenburg. 




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kompakter Bauform 

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Mit der Netzmodul-Serie BEN bietet Bicker Elektronik in den 

Leistungsklassen 5, 10, 20, 40 und 60 Watt vollständig vergossene 

und gekapselte Schaltnetzteile für die Leiterplattenmontage. Die 

äußerst kompakten Netzmodule mit Single-Ausgangsspannungen 

von +5, +12, +15 und +24 V DC 

sind für den weltweiten Einsatz mit 

einem Universal-Weitbereichseingang (85...264 V AC 

, 120...370 V DC 

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ausgestattet. Kostengünstige und platzsparende Stromversorgungslösungen 

lassen sich mit diesen Netzmodulen für eine Vielzahl 

von Applikationen realisieren. Auch unter anspruchsvollen 

Umgebungsbedingungen ist, laut Hersteller, ein sicherer und zuverlässiger 

24/7-Dauerbetrieb gewährleistet. 

Die konvektionsgekühlten Netzmodule arbeiten im erweiterten 

Umgebungstemperaturbereich von -30 bis +70 °C. Hierbei erreichen 

sie einen Wirkungsgrad von bis zu 86 Prozent. Die präzise 

geregelte Ausgangsspannung mit einer Grundgenauigkeit von ±2 

% kann bei den Modellen BEN-20/40/60 über einen externen 

Trimwiderstand im Bereich von ±10 % des nominalen Wertes feinjustiert 

werden. 3000 V AC 

(BEN-05/10/20/40) beziehungsweise 

4000 V AC 

(BEN-60) beträgt die Isolationsspannung zwischen Eingang 

und Ausgang. Alle Netzmodule erfüllen hinsichtlich leitungsgebundener 

und abgestrahlter elektromagnetischer Störungen die 

Norm EN55022 Klasse B. 

Die rüttel- und stoßfesten Module entsprechen dem Sicherheitsstandard 

EN/UL 60950-1 und sind in Schutzklasse I (BEN- 

05/10/20/60) beziehungsweise Schutzklasse II (BEN-40) ausgeführt. 

Für zusätzliche Betriebssicherheit sorgen die standardmäßig 

integrierten Schutzfunktionen. Hierzu zählen ein Kurzschlussund 

Überstromschutz mit Abschaltung und automatischem Wiederanlauf, 

sowie ein Überspannungsschutz am Ausgang. Bis zu 

300.000 Stunden beträgt die MTFB nach MIL-HDBK-217F bei 

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Mythen und Legenden aus dem 

Reich der Wärmeleitmaterialien 

Thermische Auslegung von Leistungselektronik 

Die thermische Auslegung von Leistungselektronik ist die Grundlage dafür, dass später die Applikation 

ihre prognostizierte Lebensdauer erreicht und damit einer der Schlüsselfaktoren im Designprozess. 

Kern eines leistungselektronischen Systems ist der Wärmetransport, darin enthalten das 

Thermische Interface Material (TIM). 

Autor: Dr.-Ing. Martin Schulz, 

Bild: silvano audisio - Fotolia.com 



Falscher Umgang mit diesem Material 

oder Ungenauigkeiten bei der 

Auslegung können zu verheerenden 

Folgen beim Betrieb der Anlagen 

führen. Immer wenn die Neuentwicklung 

oder die Optimierung bestehender 

Systeme ansteht, stellt sich dem Entwickler 

die Frage, welcher Leistungshalbleiter auf 

welchem Kühlkörper zum Einsatz kommt. 

Das thermische Interface, das den Halbleiter 

an den Kühlkörper anbindet, wird oft 

nicht mit in Betracht gezogen. Häufig ist 

ein Material im Einsatz, von dem der Entwickler 

als gegeben ausgeht. Nach dem 

Motto: was seit Jahren gut ist, kann eben 

heute auch nicht schlecht sein. 

Dies ist bereits die erste Fehleinschätzung, 

denn genau wie Leistungshalbleiter 

haben sich auch die Wärmeleitmaterialien 

in den letzten Jahren weiterentwickelt. Begibt 

sich der Entwickler auf die Suche nach 

einem Ersatz, steht er vor einer unüberschaubaren 

Menge an potenziellen Kandidaten 

und der Frage, wie diese zu bewerten 

und gegeneinander abzuwägen sind. 

Bild 1: Thermisches Ersatzschaltbild unter 

Verwendung von Datenblattangaben. Im gelb 

unterlegten Bereich fließt das verwendete 

thermische Interface-Material mit ein. 


Der Umgang mit Wärmeleitmaterialien 

Bei der Neuentwicklung oder Optimierung 

bestehender Systeme wird oft das thermische 

Interface, das den Halbleiter an den 

Kühlkörper anbindet, nicht in Betracht gezogen. 

Im Umgang mit Wärmeleitmaterialien 

wird häufi g mehr geglaubt als gemessen. 

Dem Entwickler kann daher nur empfohlen 

werden, den einzigen 

entscheidenden Parameter, die Chiptemperatur, 

genau zu beobachten. 

infoDIREKT 


Mythos Datenblattwert 

Nach Recherche und dem Zusammentragen 

von Daten bezüglich möglicher Alternativen 

macht der Entwickler den gewohnten 

Schritt: Er greift zum Datenblatt eines 

Herstellers, vergleicht verschiedene Materialien 

anhand ihrer thermischen Leitfähigkeit 

und berechnet in einer Simulation 

die resultierende Chiptemperatur. 

Ein typisches Szenario umfasst dabei 

Folgendes: 

■ Die höchste zu erwartende Umgebungstemperatur. 

■ Den bekannten thermischen Widerstand 

R thJC 

von der Hitzequelle, dem 

Chip, bis zur Modulbodenplatte. 

■ Den aus Messungen bekannten thermischen 

Widerstand des Kühlkörpers 

R thHA 

. 

■ Den Widerstand einer homogenen 

Schicht aus Wärmeleitpaste mit einem 

thermischen Widerstand nach Datenblatt. 

■ Wahlweise können Datenblattwerte des 

Halbleiterherstellers wie Angaben für 

den Übergang von Bodenplatte zu 

Kühlkörper R thch 

einfließen, die im Datenblatt 

als typischer Wert unter der 

Annahme eines üblichen Wärmeleitmediums 

gegeben sind. 

Mit Hilfe dieses vereinfachten thermischen 

Modells, dargestellt in Bild 1, ergibt sich 

bei genauer Kenntnis der Verlustleistung 

im Chip die Chiptemperatur aus reiner 

Mathematik. 

Wie wenig zuverlässig ein solches Modell 

ist, zeigt sich, wenn Vergleiche zwischen 

den rechnerischen Werten aus dem 

Modell echten Messwerten gegenüberstehen. 

In einem Versuchsaufbau, der dem 

Test verschiedener Alternativen galt, wurden 

Leistungshalbleiter mit Wärmeleitmaterialien 

in einem Schablonendruckprozess 

beschichtet und auf Kühlkörper montiert. 

Der Aufbau bestand aus sechs gleichen 

Einheiten und lieferte über eine Versuchsdauer 

von acht Monaten Ergebnisse bezüglich 

der Chiptemperatur. 

Die Erwartung ist, dass ein Wärmeleitmaterial 

mit höherer Leitfähigkeit zu einem 

geringeren Temperaturhub am Chip 

und damit zu höherer Lebensdauer führt. 

Aus dem acht Monate laufenden Versuch 

gehen täglich ermittelte Maximaltemperaturen 

innerhalb der Halbleiter hervor. Als 

Endergebnis ist für jedes Material die aus 

den Maximalwerten gemittelte Größe festgehalten. 

Bild 2 zeigt die Ergebnisse des 

Belastungstest in dem jeder Halbleiter über 

100.000 Lastzyklen ausgesetzt war. 

601ei0413 

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Leistungsfähigkeit ermöglicht genaue 

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weniger komplex macht. 

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Bild 2: Vergleich der thermischen Ergebnisse unter Verwendung unterschiedlicher 

Wärmeleitmedien. 

Das Diagramm verdeutlicht sehr eindrucksvoll, dass es keinen 

Zusammenhang zwischen der erreichten Chiptemperatur und 

dem Datenblattwert für Leitfähigkeit gibt. Das Material mit der 

höchsten Leitfähigkeit erreicht das schlechteste Ergebnis. Gleichzeitig 

erzielen Materialien, die um einen Faktor 10 auseinanderliegen, 

ähnliche Ergebnisse. 

Eine Bewertung der thermischen Qualität eines Wärmeleitmaterials 

auf Basis der Datenblattwerte ist somit unmöglich. Der Grund 

dafür ist in den Beschreibungen zu suchen, nach denen dieser Datenblattwert 

zu bestimmen ist. Die Vorgaben der Norm 

ASTM5470-12 sehen hier einen Aufbau vor, dessen Eigenschaften 

nicht zu der Applikation von Leistungshalbleitern passen und eher 

die Situation von Prozessoren und diskreten Bauelementen beschreiben. 

Oberflächenstrukturen und Andruckkräfte, die durch 

Schraubverbindungen entstehen, bleiben ebenso unberücksichtigt 

wie auch die Tatsache, dass ein großer Teil des Wärmeflusses über 

Metall-Metall-Kontakte, insbesondere durch Schrauben, abfließen 

kann. Andere wichtige Parameter, die das Fließverhalten oder die 

Benetzungsfähigkeiten von verschiedenen Wärmeleitmedien beschreiben, 

fehlen in den Dokumentationen oder sie lassen sich 

überhaupt nicht in vergleichbare Zahlenwerte fassen. Dem Entwickler 

bleibt als einzige Möglichkeit, das infrage kommende Material 

in seinem eigenen Aufbau zu integrieren und ausgiebig zu 

untersuchen. 

Die Sage von der Glasscheibe 

Ein häufig wiederkehrender Versuch besteht darin, ein beschichtetes 

Modul auf einer Glasplatte zu montieren und zu beobachten 

wie sich ein Wärmeleitmaterial nach der Montage bewegt und wie 

es sich im Aufbau verteilt. 

Was auf den ersten Blick wie eine gute Idee erscheinen mag, ist 

bei genauer Betrachtung jedoch äußerst fragwürdig, da dieser Beobachtung 

kein Kenntnisgewinn über eine thermische Qualität 

folgen kann. 

Bilder: Infineon 

Bild 3: Glasplatte mit Wärmeleitmaterial auf einen Kühlkörper montiert. 

Geometrie- und Strukturmangel 

Eine Glasscheibe weist in der Regel keine mikroskopische Oberflächenstruktur 

auf wie es plangefräste Kühlkörper tun. Genau diese 

Strukturen begünstigen aber das Fließen der meist zähflüssigen 

pastösen Materialien, die an der Glasplatte gemachte Aussage über 

Fließverhalten ist also zweifelhaft. 

Montiert man statt des Moduls eine mit Wärmeleitpaste bedruckte 

Glasplatte auf einen Kühlkörper, verfügt dieser zwar über 

die mikroskopische Struktur, der Glasplatte fehlen aber die Kavitäten 

die einem Halbleitermodul eigen sind. Auch in dieser Konfiguration 

entsteht keine belastbare Aussage zum Fließverhalten der 

Wärmeleitmedien. Bild 3 zeigt einen solchen Aufbau. Es ist zu erkennen, 

dass die Glasplatte wegen ihrer ebenen Form bereits im 

kalten Zustand sehr homogen Druck ausübt. Dieses Verhalten unterscheidet 

sich deutlich von dem eines Halbleitermoduls. 

Bereits im kalten Montagezustand entsteht so ein falscher Eindruck, 

der bei Einfluss durch Temperatur in seiner Aussagekraft 

noch fragwürdiger wird. Die Bodenplatten großvolumiger Halbleiter 

in Modulbauform arbeiten unter Wärmeeinwirkung aufgrund 

der bimetallartigen inneren Struktur; dabei nähert sich die Bodenplatte 

im heißen Zustand dem Kühlkörper und übt eine erhebliche 

Kraft auf das Wärmeleitmedium aus. 

Ein Erwärmen des auf eine Glasscheibe montierten Moduls verbietet 

sich jedoch, da die Glasscheibe dem thermischen und mechanischen 

Stress nicht gewachsen ist und beim Versuch zerstört 

werden würde. Somit ist das Beobachten des sich in der Applikation 

einstellenden Verhaltens unmöglich. Der gesamte Versuch ist 

demzufolge wegen seiner Aussagelosigkeit nicht zielführend. 

Die Legende vom Abdruckbild 

Nicht weniger irreführend als der Blick durch die Glasplatte ist die 

Interpretation von Abdruckbildern. Die Idee dahinter ist, dass 

man einen Aufbau aus Halbleiter, Wärmeleitpaste und Kühlkörper 

für eine begrenzte Zeit arbeiten lässt, anschließend demontiert 

Bild 4: Optisches Erscheinungsbild 

des Interfacematerials nach 

zyklischer Belastung. Auf der linken 

Seite das Modul, auf der rechten Seite 

der Kühlkörper. 



Bild 5: Thermographische 

Aufnahme eines 

EconoPACK + während des 

Belastungstests. 

und die verbleibenden Abdrücke der Wärmeleitmaterialien auf 

Kühlkörper und Modul bewertet. Der gleiche Ansatz wird oft verfolgt, 

wenn Halbleiter zerstört wurden und eine Ursachenforschung 

unumgänglich wird. Im zweiten Fall besteht zwar die Möglichkeit, 

dass man auf ein völliges Versagen der thermischen Anbindung 

tippen kann, eine belastbare Aussage gewinnt man allerdings 

nicht. 

Für eine Bewertung, welche thermischen Qualitäten das zerlegte, 

bei Raumtemperatur betrachtete Material unter applikationsnahen 

Temperaturen und unter hohem mechanischen Druck gehabt 

haben könnte, gibt es allerdings keine Grundlage. Als Beispiel 

dient der Abdruck eines Moduls der Bauform EconoPACK + wie 

er in Bild 4 dargestellt ist. 

Die übliche Aussage zu einem solchen Erscheinungsbild ist, dass 

sich das Material nicht verteilt habe, die aufgetragene Menge ganz 

offensichtlich zu gering war und der thermische Transport daher 

mangelhaft gewesen sein muss. 

Die mit diesem Modul gemessenen Chiptemperaturen im Belastungstest 

ergeben genau das gegenteilige Bild. Hier wurde mit keinem 

anderen Material eine ähnlich niedrige Chiptemperatur erreicht; 

das mit Thermographie ermittelte Testergebnis war das 

konkurrenzlos beste. 

Das NTC-Gerücht 

Der NTC ist ein Temperatursensor, der häufig im Modul integriert 

ist. Ist das thermische Modell, das den NTC an die Chiptemperatur 

koppelt, genau genug definiert, kann aus dem Widerstandswert 

des NTC ein Rückschluss auf die Chiptemperatur erfolgen. Tatsächlich 

ist der NTC an den thermischen Pfad angeschlossen und 

solange das hinterlegte thermische Modell stimmt, ist der Zusammenhang 

zwischen NTC-Temperatur und Chiptemperatur deterministisch. 

Eine Störung am thermischen Modell, die zum Beispiel auf das 

Versagen des thermischen Interfaces zurückzuführen ist, kann zu 

einer Fehlinterpretation der vom NTC gelieferten Daten führen. 

Bild 5 zeigt das Ergebnis aus einem Versuchsaufbau, in dem das 

Modul senkrecht montiert und zyklisch belastet ist. 

Durch die senkrechte Montage entsteht eine Vorzugsrichtung 

für die Bewegung von pastösen Materialien. Durch die thermomechanische 

Belastung fließt die im Test verwendete Paste nach 

unten. Im oberen Bereich des Moduls entsteht ein schlecht angebundenes 

Areal, die Chiptemperaturen steigen. 

Der im Modul montierte NTC sitzt hier an der unteren Kante. 

Seine thermische Situation veränderte sich im Test bis zur Zerstörung 

des Halbleiters nicht. Die Interpretation des Abdruckbildes 

nach dem Test war allerdings eindeutig, unterhalb des oberen Drittels 

des Moduls war kein Material mehr vorhanden. (ah) n 

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Energieeffizientes Netzteil-Design 

Unterschiedliche Schaltungen auf einem Referenzdesign-Board 

Der Distributor Future Electronics unterstützt das Design Strom-sparender Geräte durch den neuen Geschäftsbereich 

Future Power Solutions. Ein Referenzdesign-Board aus dem System Design Center (SDC) trägt zur schnellen 

Umsetzung der geforderten Energieeffi zienzlevel bei. 

Gesetzliche Vorgaben zur Reduzierung des Stromverbrauchs 

und ein neues Energie-Bewusstsein beim Verbraucher 

bescheren Herstellern elektronischer Geräte 

großen Entwicklungsaufwand. Der technische Distributor 

hat es sich zur Aufgabe gemacht, Kunden durch eigenentwickelte 

Design-Umgebungen die Arbeit zu erleichtern. Future Power 

Solutions wurde Ende 2012 ins Leben gerufen, um den gestiegenen 

Design-Aufwand beim Sprung von der analogen hin zur 

digitalen Power-Technologie zu unterstützen. Mit PowerStar als 

Entwicklungsplattform für Strom-sparende Netzteile liefern die 

Ingenieure aus den System Design Centern (SDC) darüber hinaus 

wertvolle Hilfestellung. Durch dieses Board lassen sich Netzteile 

mit einer Energieeffizienz von über 94 Prozent schnell realisieren. 

In Abgrenzung zu den Evaluationsboards von IC-Herstellern, 

die meist Stand-alone-Schaltkreise zur Demonstration einzelner 

Features anbieten, kombiniert PowerStar unterschiedliche Schaltungen 

auf einem Board. Das Entwicklungssystem vereint die Stufen 

für Power Factor Correction, Wandlung und Gleichrichtung, 

um durch den Einsatz moderner Technologien sehr hohe Effizienzlevel 

zu erzielen. Mit dieser Plattform können Entwickler bei 

geringem Zeitaufwand Strom-sparende Netzteile für Geräte mit 

einem Bedarf zwischen 100 W und 1 kW implementieren. Als 

Proof-of-Concept-Umgebung kann das Board durch die austauschbaren 

Komponenten unterschiedliche Spannungs- und 

Stromverhältnisse abdecken, die ein spezifisches Produkt-Design 

ermöglichen. 


Hocheffizienter AC-DC-Konverter 

PowerStar als hocheffi zienter AC-DC-Konverter ist nur ein Beispiel für 

die Entwicklungsunterstützung, die Future Power Solutions leistet. 

Das Konzept der vertikalen Geschäftsbereiche basiert darüber hinaus 

auf einem umfangreichen Ökosystem. Die Future-Ingenieure können 

zusätzlich auf die Referenzdesigns der Hersteller zugreifen, um kundenspezifi 

sche Herausforderungen zu lösen. Der Einblick in die Roadmaps 

der Linecards hilft bei der Einschätzung zukünftiger Marktentwicklungen. 


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Mit dem 

Entwicklungs- 

Board PowerStar 

lassen sich 

Netzteile mit einer 

Energieeffizienz 

von über 94 

Prozent schnell 

realisieren. 

Bilder: Future Electronics 

66 elektronik industrie 04 / 2013 



Stephen Carr, Technical Director Vertical Markets 

EMEA Future Electronics mit der Entwicklungsplattform 

PowerStar. 

Das Entwicklungsboard enthält modernste 

Technologien, die in jedem Stadium 

des Power-Conditioning-Verfahrens 

zur Minimierung von Energieverlusten 

beitragen. Obwohl jede der Topologien für 

sich bereits hocheffizient operiert, erzielt 

der Schaltkreis durch die eingesetzten 

Techniken in der Gesamtheit erst das hohe 

Effizienzniveau von über 90 Prozent. 

Ein Power-Factor-Correlation-Schaltkreis 

im Boundary Conduction Mode 

(BCM) sorgt für minimale Verluste beim 

Einschalten. Da der Durchlassstrom im 

Einschaltmoment gleich null ist, ruft die 

Boost-Diode nur äußerst geringfügige 

Rückströme hervor. In Kombination mit 

einem niedrigen Abfall der Vorwärtsspannung 

entsteht eine außergewöhnlich effiziente 

Topologie. Der eingesetzte Fairchild 

Semiconductor FAN 9611 PFC als Steuerungs-IC 

implementiert die benötigten 

Funktionen zur Blindleistungskompensation. 

Er reduziert den Ripple-Strom von der 

Infokasten 

Spezifikationen von PowerStar 

Eingang: 220 – 240 V AC 

Netz über IEC-Anschluss 

Ausgang: Maximum 500 W 

Ausgangsspannung: 

■ + 24 oder 48 V DC 

(im veröffentlichten Design), 

■ ±24 oder ±48 V DC 

oder +96 V (konfi gurierbar), 


Quelle und damit auch den an die Kondensatoren 

weitergeleiteten Strom. Dadurch 

wird sowohl die Anforderung an den Eingangsfilter 

als auch die Wechselstrombelastung 

an den Hochspannungs-Aluminiumelektrolytkondensatoren 

gesenkt. 

Im Bereich von 12 bis 48 V stellen LLC- 

Resonanzwandler die effizienteste Technik 

für die Energiewandlung dar. Das SDC 

wählte eine Topologie, die Parasitärkapazitäten 

von den aktiven Komponenten nutzt 

und auf Ableitströme und die Magnetisierung 

der Induktivität vom Transformator 

setzt. Dadurch kann der Haupt-FET ohne 

Strom und Spannung angeschaltet und nahezu 

ohne Strom wieder ausgeschalten 

werden. So lassen sich geringe Schaltverluste 

realisieren und ein Gesamtsystem mit 

deutlich besserer Stromeffizienz aufbauen. 

Durch die benötigte hohe Streuinduktivität 

vereinfacht sich das Transformator- 

Design. In einem LLC-Wandler kann die 

Streuinduktivität des Transformators eine 

Größenordnung höher angesetzt werden 

als in herkömmlichen Typen, da sie zum 

integralen Design-Bestandteil wird. Die 

hohe Streuinduktivität wird durch eine 

Zweikammer-Wicklung für die Primärund 

Sekundärwicklung erzielt. Damit sich 

Kriechstrecken einfach einhalten lassen, 

wurden die Wicklungen getrennt auf der 

Spule angeordnet. Auf dem Board kommt 

ein FAN7621 LLC- Resonanzwandlungscontroller 

von Fairchild zum Einsatz. 

Da die Leistungsbilanz von Netzteilen 

durch Stromverluste im Stadium der 

Gleichrichtung beeinträchtigt wird, setzt 

PowerStar auf einen zweiten Schaltkreis für 

eine synchrone Gleichrichtung. Im Vergleich 

zu Schottky-Dioden lässt sich damit 

eine größere Reduzierung der Verlustleistung 

erzielen. Das Board beinhaltet dazu 

den synchronen Gleichrichter-Baustein 

FAN6208 von Fairchild. (ah) 

■ 

Der Autor: Thomas Silzer, Business 

Development Manager Central 

Europe bei Future Electronics. 

■ +12 oder +36 V DC 

(Redesign) 

■ ±12 oder 36 oder 72 V DC 

(Redesign und 

konfi gurierbar), 

■ Über Klemmleisten-Verbindung mit Kabeln 

bis zu 4 mm Durchmesser. 

Effi zienzziel: 94 % (abhängig von der Ausgangsspannung) 

Kühlkörper: aufsteckbar 

Größe: 405 x 125 x 48 mm 3 

Gewicht: 785 g 

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Neue Produkte 

Netzteile als Simulator einsetzen 

Bis zu vier beliebige Kurvenverläufe 

Bild: TDK-Lambda/Schulz Electronic 

Die Geräte der programmierbaren Netzteil-Reihe 

Z+ von TDK-Lambda (Vertrieb: 

Schulz Electronic) werden auch als Simulationsbaustein 

in unterschiedlichen Prüfanordnungen 

im Entwicklungs-, Forschungs-, 

Test- und Servicebereich eingesetzt. 

Mit dem integrierten Arbiträrgenerator 

können bis zu vier beliebige 

Kurvenverläufe programmiert und im Gerät 

abgespeichert werden. Die Netzteile 

übernehmen völlig autonom Simulationsaufgaben, 

auch ohne externe Controller. 

Zur leichten Integration in Testprozesse 

dienen die zwei Ausgangspins, die mit der 

Programmiersyntax der Netzteile programmiert 

werden können. Damit lassen 

sich zum Beispiel Trenn- oder Umpol- 

Relais ansteuern. Und der Trigger Ein- / 

Ausgang ermöglicht die Verkettung von 

Programmabläufen über mehrere Netzteil-Geräte 

hinweg. 

Die vier individuellen Testkurven mit 

ihren jeweils bis zu zwölf Werten lassen 

sich entweder als Einzelimpuls oder periodisch 

wiederholend abrufen. Ein mitgeliefertes 

Windows-Programm unterstützt 

die Programmierung und Steuerung. Allein 

über die Bedienelemente der Frontplatte 

lässt sich eine einmal im Netzteil abgespeicherte 

Testkurve aufrufen und starten. 

Mit der Programmiersoftware 

LabVIEW können 

weit komplexere Testkurven 

Die Z+-Reihe umfasst programmierbare 

Netzteile mit 200 

beziehungsweise 400 W 

Ausgangsleistung, die sowohl als 

Tisch- wie auch als Rack-/ 

Schrankgeräte einsetzbar sind. 

Beispiele von Kurven, wie sie mit dem Z+ 

generiert und gespeichert werden können. 

erstellt und über eine der Schnittstellen an 

das Netzteil übertragen werden. 

Zu den typischen Testfällen gehört die 

Simulation der Charakteristik einer Energiequelle. 

Für Tests in Straßenfahrzeugen 

sind es beispielsweise die Spannungstransienten 

einer Autobatterie unter allen typischen 

Bedingungen einschließlich des Motorstarts 

gemäß DIN 40839. Eine andere 

typische Anwendung ist die Simulation des 

Profils der Ausgangsspannung eines Solarzellenfelds 

unter den zu erwartenden Bedingungen. 

(ah) 

n 

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631ei0413 

Sperrwandler 

Standby-Leistungsaufnahme unter 10 mW 

DC/DC-Wandler 

Erweitertes Produktprogramm 

Bild: Texas Instruments 

Einen Sperrwandler mit dessen 

Hilfe Netzteile mit Leistungen 

zwischen 10 und 65 W eine 

Standby-Leistungsaufnahme unter 

10 mW erreichen, stellt Texas 

Instruments vor. Damit unterbieten 

diese Sperrwandler den 

Grenzwert der Energy-Star- 

5-Norm. Der Flyback-Controller 

LM5023 wird vom Online-Designtool 

Webnech unterstützt, so dass 

alle Voraussetzungen für ein einfaches 

und schnelles Design von 

Gleichspannungswandlern für 

hohe Spannungen gegeben sind. 

Mit seinem integrierten 700-mA- 

Treiber erreicht der Baustein einen 

Wirkungsgrad bis zu 90 Prozent. 

Die Ausgangsspannung wird 

über Netz-, Last- und Temperaturschwankungen 

auf 1 Prozent 

genau geregelt, somit ist keine 

Kabelkompensation erforderlich. 

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617ei0413 

Bild: Schukat 

Mit der Serie Econoline von Recom 

erweitert Schukat sein Programm 

an ungeregelten DC/DC- 

Wandlern im SIP/SIL7-Gehäuse 

und geregelten DC/DC-Wandlern 

im SIP/SIL8-Gehäuse. Zu den ungeregelten 

DC/DC-Wandlern von 

Recom gehört die 1-W-Standard- 

serie RB, die Serie RE mit einem 

hohen Wirkungsgrad von bis zu 

84 Prozent sowie die leistungsstärkere 

2-W-Serie RD mit Dual- 

Ausgang. Für den Einsatz in medizinischen 

Geräten eignen sich 

die DC/DC-Wandler RxxPxx mit 

Single-Ausgang und die Serie 

RxxP2xx mit Dual-Ausgang und 

einer Leistung von 2 W. Sie sind 

nach EN60601-1 aufgebaut, mit 

einer Isolationsspannung von 5,2 

kV. Zu den geregelten DC/DC- 

Wandlern gehören die Serien RSO 

(1W), RS (2W) und RS3 (3W). 

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618ei0413 




Neue Produkte 

Kompakte Netzteile mit hoher Leistungsdichte 

Für die Anwendungsbereiche Medizintechnik und IT 

Bild: Emtron electronic 

Die Netzteile verfügen über 

eine hohe Dauer-Ausgangsleistung 

von 200 W bei 

Temperaturen bis 50 °C und 

Konvektionskühlung. 

Eine hohe Leistungsdichte auf kompaktem 

Bauraum zeichnet die Stromversorgungsgeräte 

der Typen RPS-300 und EPP-300 

von Mean Well aus. Mit dem Formfaktor 5 

x 3 Zoll (12,7 x 7,62 mm 2 ) folgt die Serie in 

ihrer Konstruktion weitgehend demselben 

Ansatz der bereits bekannten Netzteile des 

Unternehmens, bedient jedoch unterschiedliche 

Anwendungen. 

Das RPS-300 wurde 

für den Einsatz in der Medizintechnik 

(einschließlich 

Geräte mit direktem 

Patientenkontakt) entwickelt, 

das EPP-300 dagegen 

für IT und industrielle 

Steuerungen. Erhältlich 

sind beide bei Emtron electronic. Gemeinsam 

ist den beiden Netzteilen ihre hohe 

Dauer-Ausgangsleistung von 200 W bei 

Temperaturen bis 50 °C und Konvektionskühlung. 

Wird ein Lüfter mit einem 

Durchsatz von 20,5 CFM (0,58 m 3 pro Minute) 

eingesetzt, so ist eine Leistung von 

300 W möglich. 

Mit einer Leistung gemäß Deratingkurve 

lassen sie sich bis zu einer Umgebungstemperatur 

von 70 °C einsetzen. Weitere gemeinsame 

Merkmale sind die hohe Leistungsdichte 

von 14,5 W pro Kubikzoll und 

ein Wirkungsgrad von 93 Prozent. Sie besitzen 

eine aktive Leistungsfaktor-Korrektur; 

darüber hinaus sind sie in LLC-Topologie 

mit Synchrongleichrichtern ausgeführt. 

Spannungsspitzen bis zu einer Dauer 

von 5 s und einer Amplitude von 300 V AC 

halten sie aufgrund des Überspannungsschutzes 

problemlos stand. Zur Serienausstattung 

gehören ferner ein Power-Goodbeziehungsweise 

Power-Failure-Signalausgang, 

Remote Sense, Hilfsausgang mit 12 V 

/ 0,5 A, Schutz gegen Kurzschluss, Überlast, 

Überspannung und Übertemperatur 

sowie Fernein- und -abschaltung. Ihre 

Leistungsaufnahme im Leerlauf beträgt 

unter 0,5 W. (ah) 

n 

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632ei0413 

Störspannungs- und störstrahlungsarm 

250 mA-Abwärts- /Aufwärts-Ladungspumpe 

Linear Technology präsentiert die 

vielseitig einsetzbare 250-mA- 

Hochspannungs-Abwärts-/Aufwärts-Ladungspumpe 

LTC3245. 

Diese Ladungspumpe arbeitet 

nach dem Switched-Capacitor- 

Fractional-Umsetzungsverfahren , 

bietet einen weiten Eingangsspannungs 

bereich von 2,7 bis 38 V 

und liefert eine feste geregelte 

Ausgangs spannung von 3,3 oder 5 

V oder eine ein stell bare geregelte 

Ausgangsspannung zwischen 2,5 

und 5 V. Bei Eingangs spannungsund/oder 

Laständerungen wählt 

eine interne Schal tung auto matisch 

das für maxi malen Wirkungsgrad 

erforderliche Umsetzerverhält 

nis (2:1, 1:1 oder 1:2). 

Durch den niedrigen Betriebsstrom 

Bild: Linear Technology 

(18 μA im Leerlauf, 4 μA im Shutdown-Modus) 

und die geringe Anzahl 

externer Bau ele mente (drei 

kleine Keramikkondensatoren, 

keine Induk tivi täten) ist sie sehr 

gut geeignet für platzbeschränkte 

Kleinleistungs-Anwendungen 

im 

Auto mobil und in der 

Industrie. Typische 

Beispiele sind Stromversor 

gungen für ECU/CAN- 

Transceiver im Automobil, 

industrielle Stromversorgungen 

kleiner Leis tung und energieeffiziente 

12- auf 5-V-Abwärts wandler. 

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616ei0413 

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Neue Produkte 

1-W-Netzteile von Micro Power Direct im Portfolio 

Hohe Leistungsdichte in kompaktem Design 

330-W-Visitenkarten-Netzteil 

Sehr flach und kompakt 

Bild: Compumess 

Compumess Elektronik hat die 

Serie MPM-01V von Micro Power 

Direct in ihr Portfolio aufgenommen. 

Die kostengünstigen 1-W- 

Modulnetzteile für Standby-Anwendungen 

sind dank ihrer kleinen 

Abmessungen von 33,7 mm x 

22,2 mm x 18 mm auch für dicht 

bestückte Leiterplatten geeignet. 

Aus einer eingangsseitigen Wechselspannung 

von 85 bis 305 V 

erzeugen sie netz- und lastausge- 

regelte Gleichspannungen, je 

nach Version von 3,3, 5, 9, 12, 15, 

oder 24 V. Ihre Nennleistung beträgt 

1 W, im Standby ohne Ausgangslast 

verbrauchen sie nur 0,1 

W. Alle Modelle sind entstört gemäß 

EN55022 Klasse B und bieten 

3 kV AC 

Isolationsspannung 

zwischen Ein- und Ausgang. Die 

gekapselten Netzteile sind gegen 

Überlast und Dauerkurzschluss 

geschützt. Sie erreichen eine MT- 

BF von über 300.000 Stunden 

nach MIL HDBK217F. Die zulässige 

Umgebungstemperatur liegt 

zwischen -25 bis -70 °C. Die Produkte 

entsprechen der Schutzklasse 

II und können ohne 

Schutzleiter eingesetzt werden. 

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638ei0413 

Bild: HY-Line Power Components 

HY-Line Power Components präsentiert 

mit dem FE175 ein ab 

Lager lieferbares, sehr flaches, 

kompaktes und effizientes 

330-W-Netzteil mit einem Weitbereichseingang 

von 85 bis 264 

VAC bei gleichbleibend hohem 

Wirkungsgrad und integrierten 

PFC, EMV-Filter, Halte-Kondensator 

sowie Transientenschutz. Es 

stellt direkt auf der Leiterplatte 

bei einem Flächenbedarf in der 

Größenordnung einer Visitenkarte 

(95,3 mm x 48,6 mm, Höhe nur 

9,55 mm) eine Bus-SELV-Kleinspannung 

von 48 V DC 

zur Verfügung. 

Das Netzteil erfüllt die 

strengen Auflagen internationaler 

Regularien und Gesetze auch in 

Sachen EMV wie IEC61000-3/-2 

und Klasse B. Eine spezielle Zero- 

Voltage-Switching- (ZVS) Topologie 

mit hoher Schaltfrequenz bewirkt 

einen Wirkungsgrad bis 92 

Prozent über den gesamten spezifizierten 

Netz-Eingangsspannungsbereich. 

48 V Busspannung 

sorgt für minimierte Verluste auf 

der DC-Seite; Arbeitsspannungen 

im Gerät bis unter 1 V werden mit 

Point-of-Load DC/DC-Wandlern 

nahe am Verbraucher erzeugt. 

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639ei0413 

Gekapseltes Netzteil 

Für medizintechnische Anwendungen nach Schutzart IP68 

Die Netzteile der Serien 

GT(M)91099 -P2 -P3 -F -FW von 

Globtek sind zugelassen nach UL 

60601-1 und CAN/CSA-C22.2 Nr. 

601.1-M90 und erfüllen damit die 

Anforderungen für medizintechnische 

Applikationen. Die Netzteile 

entsprechen Schutzart IP68. Sie 

sind staubdicht und eignen sich 

insbesondere für Anforderungen 

bei denen Wasser und Feuchtigkeit 

ein Problem sind. Zu ihren 

Kennzeichen gehören eine streng 

regulierte Ausgangsspannung mit 

sehr niedrigem Rippel, und ein 

eingebauter Überspannungs-, 

Kurzschluss-, und Überstromschutz 

sowie ein Überhitzungsschutz. 

Sie verfügen über eine 

Wandhalterung mit vom Benutzer 

konfigurierbaren Montagelaschen 

und Kabel für Ein-/Ausgänge. Geeignet 

sind sie für Eingangsspannungen 

von 90 bis 264 V AC 

und 

Ausgangsspannungen von 5 bis 

48 V DC 

, bei einer maximalen Dauerausgangsleistung 

von 60 W. Sie 

erfüllen North American Energy 

Star, Canadian NRCan und weiteren 

weltweite Level-V-Richtlinien. 

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654ei0413 

Leistungsstarke DC/DC-Wandler 

Einsatz in Industrie, Bahn und Transport 

400-W-Gleichspannungswandler 

Einsatz in Telekommunikationsnetzen 

Bild: Autronic 

Über bis zu 150 W Ausgangsleistung 

verfügt die Wandlerserie 

ACR150/LEC und LEC-C von Autronic. 

Ausgelegt für die Chassismontage 

oder für 19-Zoll-Racks 

bieten sie einen weiten Eingangsspannungsbereich 

gemäß EN 

50155 bei einer Breite von nur 4 

TE. Das Leistungsmodul ist stoßund 

vibrationsfest vergossen und 

mit einem erweiterten Temperaturbereich 

von -40 bis +85 °C 

ausgestattet. Damit eignet er sich 

für leistungsintensive und raue 

Anwendungen im Industrie-, 

Bahn- und Transportwesen. Für 

folgende Eingangsspannungsbereiche 

sind die Serien verfügbar: 

9 bis 36 V DC 

, 14,4 bis 40 V DC 

und 

43 bis 101 V DC 

. Erhältlich sind die 

DC/DC-Wandler für die Ausgangsspannungen 

12 und 24 V, mit einem 

Wirkungsgrad von bis zu 90 

Prozent. 

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641ei0413 

Bild: Murata Power Solutions 

Die RBQ-Serie von Murata Power 

Solutions besteht aus isolierten 

400-W-Gleichspannungswandlern 

mit 12 V Ausgangsspannung. 

Einen Wirkungsgrad von bis zu 96 

Prozent haben die DOSA-konformen 

Quarter-Brick-Stromversorgungsmodule 

RBQ-12/33-D48. 

Sie sind für den Betrieb in den 

meisten Anwendungen mit Konvektionskühlung 

ausgelegt. Mo- 

dell RBQ-12/33-D48 kann an den 

üblichen Spannungen in Telekommunikationsnetzen 

von 36 bis 75 

V betrieben werden. Sehr gut geeignet 

ist die RBQ-Serie für eine 

Vielzahl von Telekommunikationsnetzen, 

gewerblichen IT-Netzen 

und drahtlosen Netzwerk-Infrastrukturen, 

ausgestattet mit 

dezentraler Stromversorgung 

oder auf einer Architektur mit geregelter 

Zwischenspannung basierend. 

Modell RBQ-12/33-D48 

kann bei einem Luftdurchsatz von 

1m/s und 60 °C Umgebungstemperatur 

zuverlässig 33 A und 400 

W bereitstellen. 

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650ei0413 




Phasenmodulierter Vollbrücken-DC/DC-Controller 

Sperrschichttemperaturbereich von -40 bis +150 °C 

Die H-Grade-Version des 

LTC3722-1, eines phasenmodulierten 

Vollbrücken-DC/DC-Controllers 

mit adaptivem oder fest 

einstellbarem Nulldurchgangsschalten 

(Zero Voltage Switching, 

ZVS) stellt Linear Technology vor. 

Die ein stell bare ZVS-Verzögerung 

und das ein stell bare Synchrongleich 

richter-Timing opti mie ren 

den Wirkungsgrad, erlauben die 

Ver wen dung kleinerer Transformatoren 

und redu zie ren die Störspannung/Störstrahlung. 

Der Chip 

ist dadurch eine sehr gute Lösung 

für galvanisch getrennte Hochleistungs 

-DC/DC-Wandler mit 

Ausgangsleistungen bis zu mehreren 

kW. Der LTC3722-1 verwen 

det eine spezielle ZVS- 

Techno logie, bei der sowohl die 

Brücken-MOSFET-Span nungen 

als auch die Eingangs spannung 

überwacht werden; dadurch kann 


Neue Produkte 

sich der Wandler bei Laststrom-, 

Tem pe ra tur- oder Eingangsspannungs-Ände 

rungen entsprechend 

anpas sen und Bauteiltoleranzen 

oder Verzögerungen in 

der Treiber schal tung ausgleichen. 

Fest frequenz-Current-Mode- 

Regelung, ein stell bare Strombegrenzung, 

Anstiegsflanken-Austastung, 

Soft-Start-Funktion, 

Kurz schluss schutz und programmier 

bare Regelschleifen kompensa 

tion sind weitere Leistungsmerkmale 

des Chips. 

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642ei0413 

EFFICIENT 

POWER 

SUPPLIES 

von 

• DC/DC-Wandler 

• medizinische 

Netzteile 

DC/DC-Stromversorgungsmodule 

Mit RRC-Topologie und 3 oder 6 W Ausgangsleistung 

Distributed by 

Bild: MSC 

Für die preiswerte Stromversorgung 

unterschiedlichster digitaler 

Applikationen bietet MSC von 

Aimtec DC/DC-Stromversorgungsmodul-Serien 

mit RRC- 

(Ringing Choke Converter-) Topologie 

und wahlweise 3 oder 6 W 

Ausgangsleistung an. Die Ein- 

Bild: XP Power 

Kompakte DC/DC-Wandlerserie 

Im Metallgehäuse verfügbar mit Single- und Dualausgang 

XP Power stellt mit der JCA10- 

Serie, DC/DC-Wandler im Metallgehäuse 

mit Single- und Dualausgang 

vor. Damit umfassen die 

DC/DC-Wandler der JCA-Familie 

2-, 3-, 4-, 6- und 10-W-Modelle. 

Die Abmessungen der DIP24- 

gangsspannungsbereiche der 

Gleichspannungskonverter können 

von 4,5 bis 72 V DC 

mit einem 

Verhältnis von 2:1 oder 4:1 festgelegt 

werden. Als Ausgangsspannungen 

stehen 3,3 bis 24 V DC 

mit einer galvanischen Trennung 

von 1,5 oder 3,5 kV DC 

zwischen 

Ein- und Ausgang zur Verfügung. 

Zu den weiteren Merkmalen der 

für einen effektiven Betriebstemperaturbereich 

von -40 bis 85 °C 

ausgelegten DC/DC-Stromversorgungsmodule 

zählen ein kontinuierlicher 

Kurzschlussschutz und 

Wirkungsgrade von bis zu 82 Pro- 

Wandler betragen 25,4 x 20,3 x 

10,0 mm 3 (1 x 0,8 x 0,4 Zoll). 

Durch das DIP24-Standardpinning 

kann der Wandler als 1:1-Ersatz 

in bestehende Anwendungen 

eingesetzt werden. Mit den 

2:1-Eingangsspannungsbereichen 

4,5...9,0; 9...18; 18...36 

oder 36...75 V DC 

werden die Eingangsspannungen 

5, 12, 24 und 

48 V DC 

abgedeckt. Ein Standardfeature 

ist die Unterspannungsabschaltung. 

Die Singlespannungsgeräte 

liefern +3,3, +5, 

+12 oder +15 V DC 

. Beim Dualausgang 

sind dies ±5, ±12 oder ±15 

zent. Mit insgesamt über 525 verschiedenen 

Modellen eignen sich 

die unter anderem den IEC- 

60950-1-Standard für IT-Equipment 

erfüllenden Konstantspannungs-Stromversorgungen 

für 

den Einsatz in unterschiedlichsten 

digitalen Applikationen wie 

Blade-Server, hochwertiger Konsumelektronik, 

Haushaltsgeräten, 

industriellen Motor- und Prozessregelungen, 

Solar-Invertern, Tele-/Datenkommunikationssystemen 

und mehr. 

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615ei0413 

V DC 

. Die Ausgangsspannungen 

sind voll geregelt mit Abweichungen 

von weniger als ±0,3 % über 

den gesamten Eingangsspannungsbereich 

und kleiner ±1,0 % 

über den gesamten Lastbereich. 

Durch den Betriebstemperaturbereich 

von -40 bis +100 °C, ohne 

Derating bis +70 °C, sind die Geräte 

gut für den Einsatz in vielfältigen 

Applikationen geeignet. Es 

ist kein zusätzlicher Kühlkörper 

oder eine forcierte Belüftung erforderlich. 

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40G-Transmitter-Chipsatz 

DC-gekoppelter Lasertreiber und optischer Mikrocontroller 

Einen 40G-Transmitter-Chipsatz, der Datencentern einen viermal so hohen Datendurchsatz verleiht, stellt Maxim 

Integrated vor. Der Chipsatz zeichnet sich gegenüber konventionellen einkanaligen Alternativen durch eine sehr geringe 

Verlustleistung und nur geringfügig mehr Platzbedarf aus. 

liegt. Außerdem senkt das DC-gekoppelte Laserinterface die Verlustleistung 

und weiterhin kommt es mit weniger externen Bauelementen 

aus. 

Beim optischen Mikrocontroller entlastet der in den Chip integrierte 

13-Bit-ADC mit spezieller Round-Robin-Struktur den 

16-Bit-Mikrocontroller-Core und ermöglicht niedrigere Taktfrequenzen. 

Gegenüber konkurrierenden Lösungen werden so, laut 

Hersteller, 75 bis 100 mW eingespart. Weiterhin erlaubt die Single- 

Cycle-MAC-Stufe (Multiply Accumulator) dem DS4830 eine zügige 

Verarbeitung von Filteralgorithmen und die problemlose Bearbeitung 

von vier APC-Schleifen (Average Power Control). 

Der Lasertreiber ist im 3 mm x 3 mm großen TQFN-16-Gehäuse 

erhältlich. Er ist ausgelegt für einen Temperaturbereich von -40 

bis +95 °C. Der Mikrocontroller DS4830 ist im 5 mm x 5 mm großen 

TQFN-40-Gehäuse erhältlich. 

Bild: Maxim Integrated 

Der 40G-Chipsatz von Maxim bietet Datencentern Kostenvorteile und mehr 

Energieeffizienz. 

Der vierkanalige 40GBASE-LR4 QSFP+-Chipsatz besteht 

aus dem DC-gekoppelten Lasertreiber MAX3948 und 

dem optischen Mikrocontroller DS4830. Innerhalb von 

Datencentern und Datenkommunikationsnetzwerken 

muss die Datendichte entscheidend verbessert werden, jedoch soll 

dies möglichst ohne eine Erhöhung der Verlustleistung bewerkstelligt 

werden. Die QSFP+-Transmitterlösung erfüllt diese Zielvorgabe. 

Datendichte verbessern 

Einen viermal so hohen Datendurchsatz wie eine einkanalige 

SFP+-Lösung erzielen die QSFP+-Module, sie benötigen jedoch 

nur 50 Prozent mehr Fläche. Hervorzuheben ist außerdem, dass 4 

x 10 Gbit/s QSFP+-Module mit dem Maxim-Chipsatz pro Kanal 

weniger Leistung aufnehmen als einzelne SFP+-Module. Serviceprovider 

und Netzwerkbetreiber können damit die Vorteile einer 

stromsparenden Lösung nutzen, die die Systemlebensdauer verlängert, 

die Betriebsausgaben senkt und sparsamer mit wertvollen 

Energieressourcen umgeht. 

Die Vorzüge des Lasertreibers sind zum einen eine Leistungsaufnahme 

von weniger als 2 W für vier Sendekanäle. Daraus ergibt 

sich eine Verlustleistung, die unter 3,5 W für ein QSFP+-Modul 

Technischer Steckbrief DS4830 

Der optische Mikrocontroller DS4830 eignet sich perfekt für Anwendungen 

wie optische Transceiver. Seine Daten im Einzelnen: 

■■ 

Effiziente C-Programmierung 

■■ 

36 K Wörter Gesamtprogrammspeicher 

■■ 

1 K Wörter Daten-RAM 

■ ■ 8 DAC-Kanäle 

■■ 

10 PWM-Kanäle 

■■ 

Schneller 10-Bit-Komparator mit 16-Eingangs-Multiplexern 

■■ 

13-Bit-A/D-Wandler mit 18-Eingangs-Multiplexern (27 ksps) 

■■ 

Analoges Frontend zur Temperaturmessung 

■■ 

Stromsparender 16-Bit-MAXQ20-Mikrocontroller 

■■ 

31 GPIO-Pins 

■■ 

Maskierbare Interrupt-Quellen 

■■ 

Interner 20-MHz-Oszillator, CPU-Kernfrequenz 10 MHz 

■■ 

Bis zu 133 MHz externer Taktgeber für PWM und Timer 

■■ 

Slave-Kommunikationsschnittstelle: SPI oder 400 kHz I²Ckompatibel, 

Zweidraht 

■■ 

Master-Kommunikationsschnittstelle: SPI, 400 kHz I²Ckompatibel 

oder Maxim 3-Draht-Lasertreiber 

■■ 

I²C- und JTAG-Bootloader 

■■ 

Zwei 16-Bit-Timer 

■■ 

Betriebsspannungsbereich von 3,0 V bis 3,6 V 

■■ 

Unterspannungsüberwachung 

■■ 

JTAG-Port mit systeminterner Debugging- und Programmierungsmöglichkeit 

■■ 

Geringe Stromaufnahme (16 mA), selbst wenn alle Analogeingänge 

aktiv sind . (ah) 

n 

Der Artikel basiert auf Unterlagen von Maxim Integrated. 

infoDIREKT 

611ei0413 




Für den Innen-, Semi-Outdoor und Außenbereich 

Signage-LED-Produktportfolio erweitert 

Sein Portfolio an Signage-LEDs erweitert 

Everlight Electronics um fünf neue Produkte 

für den Einsatz im Innen-, Semi- 

Outdoor und Außenbereich. Zwei neue 

Bild Everlight Electronics 

Das LED-Package HN0325 ist eine gute Lösung 

für Anwendungen, die eine klare Signage-Sicht 

auf Displays jeder Größe erfordern. 

SMD-Chip-LED, mit der Bezeichnung 18- 

038 (1010-Gehäuse) und 19-037A 

(1616-Gehäuse) eignen sich gut für LED- 

Innenbeleuchtungsanwendungen auf sehr 

kleinen Leiterplatten. Die LED-Serien 18- 

038 (1,0 x 1,0 x 0,5 mm3) und 19-037A (1,6 

x 1,6 x 0,9 mm3) sind kleiner als Leadframe-Komponenten 

und benötigen dadurch 

weniger Platinen-, Bauraum- und 

Speicherplatz bei höherer Packungsdichte. 

Eine schwarze Leiterplatte zur Kontraststeigerung 

steht für neueste SMD-LED- 

Technologie und eine vorteilhafte Lösung 

für kontraststarke und hoch auflösende 

Indoor-Signage-Displays. 

Zwei neue SMD-PLCC-LED erweitern 

die Hong-LED-Familie für anspruchsvolle 

LED-Signage-Anwendungen im Indoorund 

Semi-Outdoor–Bereich. Die LED-Packages 

HN0325 und HN0507 sind eine 

gute Lösung für Anwendungen, die eine 

klare Signage-Sicht auf Displays jeder Größe 

erfordern. Die 3-in-1-Vollfarb-SMD- 

PLCC-LED mit geringem Pixelpitch zwischen 

zwei LEDs verfügen über eine hohe 

Auflösung und einen sehr guten Kontrast 

zur schwarzen PCB-Oberfläche. 

Vor allem für Außenanwendungen wie 

beispielsweise Fahrgastinformationsdisplays 

eignen sich die leistungsstarken LED- 

Lamps der 3474AH-Serie aus UV-härtbarem 

hoch-widerstandsfähigem Epoxydharz 

und einem breiten Abstrahlwinkel 

von 110° im ovalen 3-mm-Gehäuse. Das 

angepasste Abstrahlverhalten dieser LED- 

Lamps sichert die konsistente Farbdarstellung 

in Anwendungen mit rot-grün-blaugemischten 

Farben. (ah) 

n 

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614ei0413 

Optische Leistung um 20 Prozent erhöht 

Infrarote LED mit optischer Leistung von typisch 650 Milliwatt 

Die leistungsstarke infrarote LED (IRED) 

Golden Dragon SFH 4232A von Osram 

Opto Semiconductors bietet eine optische 

Leistung von typisch 650 Milliwatt (mW). 

Bei einem Strom von einem Ampere liegt 

ihre Effizienz über 39 Prozent. Dadurch 

lassen sich zuverlässige Überwachungslösungen 

bei reduzierten Systemkosten realisieren. 

Straßenkreuzungen, Busbahnhöfe, 

Parkplätze oder andere öffentliche Bereiche 

verlangen nach leistungsstarken Überwachungslösungen. 

Diese lassen sich mit 

der Golden Dragon in SMT-Gehäusebauform 

(SMT = Surface-mounted-Technolo- 

Bilder: Osram Opto Semiconductors 

Der effiziente, infrarote Leistungsemitter Golden 

Dragon SFH 4232A in bewährter Gehäusebauform. 

gy) kostengünstig realisieren. Denn im Gehäuse 

steckt ein leistungsstarker Dünnfilmchip 

der neuesten Generation, der infrarotes 

Licht mit einer Wellenlänge von 

850 Nanometern (nm) emittiert. 

Die IRED hat einen Abstrahlwinkel von 

60 Grad und erreicht bei 1 A Betriebsstrom 

typisch 650 mW optische Leistung. Dies 

entspricht einer Steigerung von über 20 

Prozent im Vergleich zum Vorgängermodell 

(530 mW). Bei 210 mW/sr liegt die 

Strahlstärke, das heißt die Lichtleistung innerhalb 

eines Raumwinkelsegments. Erreicht 

wurde die höhere optische Leistung 

durch eine verbesserte Lichtauskopplung 

aus dem Chip. Der 1-mm 2 -Chip ist für 

Stromstärken bis zu 2 A optimiert. Für den 

Einsatz bei infraroten Beleuchtungen wie 

sie beispielsweise im Sicherheitsbereich benötigt 

werden, ist dieser Chip besonders 

gut geeignet. 

Dank der besseren Auskoppeleffizienz 

lässt sich mehr Licht aus der gleichen 

Chipfläche generieren und es genügen weniger 

Komponenten als bisher, um eine bestimmte 

Helligkeit zu erreichen, was die 

Systemkosten senkt. Setzt man die gleiche 

Anzahl Komponenten wie bisher ein, wird 

die infrarote Beleuchtungseinheit deutlich 

heller. (ah) 

n 

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Mit der infraroten 

LED Golden Dragon 

SFH 4232A lassen 

sich zuverlässige 

Überwachungslösungen 

bei 

reduzierten Systemkosten 

realisieren. 

619ei0413 



Stark verbesserte Reflexionsstabilität 

Zwei PCT-Typen, geeignet für LED-Licht 

Bild: Ticona/Celanese 

Ticona, das technische Polymer-Geschäft 

der Celanese Corporation, stellt eine neue 

Generation Thermx-Polycyclohexylen-Dimethylen-Terephthalate 

(PCT) vor. Diese 

bieten neben einem hohen Reflexionsgrad 

auch die Reflexionsstabilität, die für 

Leuchtdioden (LED) in Monitoren und 

auch in Ambiente-Beleuchtungen benötigt 

werden. 

Bei Thermx LED 0201 und Thermx LED 

0201S handelt es sich um glasfasergefüllte, 

superweiße PCT-Mischungen. Insbesondere 

hinsichtlich Wärme- und Lichtstabilität 

genügen sie den hohen Ansprüchen der 

LED-Reflektoren. Weiterhin weisen sie Eigenschaften 

wie einen hohen Reflexionsgrad 

und große Reflexionsstabilität bei 

Licht- und Wärmeeinfluss, gute Silikonhaftung, 

beste mechanische Eigenschaften, 

Thermx LED 0201 und Thermx LED 0201S sind 

glasfasergefüllte, superweiße Polycyclohexylen- 

Dimethylen-Terephthalat (PCT) -Mischungen 

mit sehr gutem Reflexionsgrad und hoher 

Reflexionsstabilität. 

SMT- und Reflowfähigkeit sowie eine geringe 

Feuchtigkeitsaufnahme auf. Die 

LED-Produktfamilie bietet nicht nur die 

optischen und mechanischen Voraussetzungen 

für spezifische Anwendungen, sondern 

wird auch den Verarbeitungsanforderungen 

gerecht. 

Die Thermx-LED 0201 für kosteneffizientes 

LED-Licht verfügt über folgende Eigenschaften: 

■■ 

Ein sehr hoher Reflexionsgrad – superweiß 

mit einer äußerst guten Oberflächenqualität. 

■■ 

Verglichen mit Hochtemperatur-Polyamiden 

besteht eine recht hohe Reflexionsstabilität 

bei Hitze- und Lichtexposition. 

■■ 

Bessere Silikonhaftung als bei Hochtemperatur-Polyamiden. 

Sehr gute Verarbeitbarkeit. 

■■ 

Höhere mechanische Festigkeit und 

Stabilität verglichen mit Hochtemperatur-Polyamiden. 

■■ 

Wesentlich geringere Feuchtigkeitsaufnahme 

als bei Hochtemperatur-Polyamiden. 

Thermx LED 0201S eignet sich für anspruchsvollere 

Anwendungen wie beispielsweise 

für den Einsatz in Flachbildmonitoren. 

Der Reflexionsgrad und die Reflexionsstabilität 

sind ganz ähnlich wie bei 

der Thermx LED 0201. Zusätzlich sind 

noch die Bruchfestigkeit und die Schlagzähigkeit 

höher. 

Neben der Chemikalienbeständigkeit, 

einer guten Verarbeitbarkeit und der hohen 

Formstabilität eines technischen Polyesters 

wie Polyethylenterephtalat (PET), 

weist PCT auch noch eine hohe Hitzebeständigkeit 

auf. 

Das Hochtemperaturpolyester besitzt eine 

Vielzahl von Vorzügen. So ist es zum 

einen bleifrei lötbar, mit einer kurzfristigen 

Hitzebeständigkeit von bis zu 260 °C (500 

°F). Hohe Dauergebrauchstemperatur, gute 

elektrische Eigenschaften, dazu gehören 

hohe Kriechstrom- und Lichtbogenfestigkeit, 

hohe Spannungsfestigkeit und eine 

niedrige Dielektrizitätskonstante sind weitere 

Vorteile. Hervorzuhebende Merkmale 

sind zudem die gute Fließfähigkeit und 

Färbbarkeit. Des Weiteren ist es Chemikalien-beständig 

gegenüber Kfz-Betriebsstoffen 

und Platinen-Reinigungsmitteln. Ein 

zusätzlicher Pluspunkt ist das gute Oberflächenbild. 

Die Schrumpfneigung ist wie 

bei PBT. (ah) 

n 

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620ei0413 

Mit verschiedenen Widerstandswerten 

LED-Indikatoren für Frontplatten 

LED-Licht in Bus und Bahn 

Mehr Helligkeit und längere Lebensdauer 

Bild: Microprecision Electronics 

Microprecision Electronics führt 

bipolare LEDs zur Wechselspannungsüberwachung 

in seinem 

Sortiment von Frontplatten-montierbaren 

LED-Indikatoren ein. Die 

verdrahtete Einheit einer roten, 

grünen oder gelben bipolaren LED 

und eines Widerstandes lässt sich 

direkt an 120 oder 240 V AC 

anschließen 

und arbeitet als LED- 

Spannungsüberwachung oder als 

Neon-Lampen-Ersatz. Die rückund 

frontseitig montierbaren 

LED-Indikatoren beinhalten die 

Serie 100/600 von gewölbten und 

bündigen Plastiklinsen-Produkten, 

sowie die CR/BR/CC-Metallgehäuse 

für 0,312-Zoll-(7,92 

mm) Löcher. Rückseitig montierbar 

sind die einrastbare L61-Serie 

oder die einschraubbare CRM/ 

BRM-Serie mit Metallgehäuse. 

infoDIREKT 

612ei0413 

Bild: Osram 

Die LED-Generation Topled und 

Mini Topled von Osram Opto Semiconductors 

ist auf die Anforderungen 

des Personentransports 

nach hoher Helligkeit und hoher 

Qualität zugeschnitten. Die Lichtquellen 

für Innenräume mit einer 

Lebensdauer von bis zu 50.000 

Stunden verbrauchen als Low- 

Power-Komponenten nur 0,1 W. 

Bei 20 mA Betriebsstrom und einer 

Farbtemperatur von 6000 K 

hat Topled eine Lichtstärke von 

2400 mcd. Mini Topled erreicht 

bei gleichem Betriebsstrom und 

einer Farbtemperatur von 4000 K 

eine typische Lichtstärke von 

1700 mcd und bei 6500 K typisch 

1900 mcd. Weitere Eigenschaften 

sind unter anderem Langlebigkeit, 

Festigkeit gegenüber elektrostatischer 

Aufladung (ESD) und 

verbesserte Korrosionsstabilität. 

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621ei0413 




Camera-Link-Interface 

Anschluss mehrerer hochauflösender Zeilenkameras 

Bild: Eltec 

Im Rahmen seines Framegrabber-Portfolios 

bietet Eltec Elektronik das Modell PC_ 

EYE/CL-2 an, das den Anschluss von zwei 

Kameras über die Camera-Link-Schnittstelle 

im „Full Configuration Modus“ ermöglicht. 

Leistungsfähige Bildverarbeitungs-Anwendungen 

benötigen für die geforderten 

hohen Übertragungsraten passende 

Interfaces, was in diesem 

Anwendungsbereich derzeit insbesondere 

Camera Link leistet. Speziell für Applikationen 

mit mehreren Kameras ist Camera 

Link mit einem Durchsatz von bis zu 680 

MByte/s pro Kanal prädestiniert. Die hohe 

Über ein einziges Camera-Link-Interface können 

mehrerer hochauflösender Zeilenkameras 

angeschlossen werden. 

Bandbreite ermöglicht die Übertragung 

von großen Datenmengen ohne Latenz- 

Probleme. Modell PC_EYE/CL-2 ermöglicht 

den Anschluss von zwei Kameras über 

die Camera-Link-Schnittstelle im „Full 

Configuration Modus“. Damit können zwei 

Kameras mit der vollen Datenbandbreite 

von jeweils bis zu 680 MByte/s gleichzeitig 

betrieben werden. Auch vier Camera- 

Link-Kameras mit Base-Konfiguration 

(255 MByte/s) können genutzt werden. 

Nach Pufferung in einem 512-MByte- 

FIFO werden die digitalen Daten über das 

PCI-Express-Interface (x4) im PC-Speicher 

abgelegt. Dabei wird die CPU-Last 

trotz der hohen Datenraten gering gehalten, 

denn die Datenerfassung wird von der 

CPU nur aufgesetzt. Während der Übertragung 

per DMA kann die CPU andere 

Aufgaben erfüllen. 

Mit dem leistungsfähigen CL-Framegrabber 

sind Anwendungen mit synchronisierten 

Kameras machbar, wie Stereo Vision 

oder gleichzeitige Vorder- und Rückansicht. 

Über die Camera-Link-Eingänge 

können digitale Zeilenkameras, digitale 

Flächenkameras und andere zu Camera 

Link kompatible Bildquellen angeschlossen 

werden. Der PC_EYE/CL-2 Framegrabber 

unterstützt Power-over-Camera- 

Link (PoCL) für die Stromversorgung der 

Kamera über das Camera-Link-Kabel. 

Auf Basis dieser Standard-Framegrabber 

werden maßgeschneiderte Lösungen für 

unterschiedlichste Kundenanwendungen 

angeboten. Geht es um den schnellen 

Transfer von großen Datenmengen in den 

Rechner, sind Framegrabber mit Übertragungsraten 

von über 100 MByte/s sehr gut 

geeignet. Auch bei der Bildvorverarbeitung 

in Hardware bleiben Framegrabber die erste 

Wahl. (ah) 

n 

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624ei0413 

Mini-Autofokus-Modul 

Zum Upgrade von Kameraboard-Lösungen mit fester Linse 

Bild: Scientific Instruments 

Das Autofokus-Modul M3-F SI 

von Scientific Instruments eignet 

sich zum Upgrade einer existie- 

renden Kameraboard-Lösung mit 

fester Linse oder für neue Produkte, 

welche eine Autofokuslösung 

erfordern. Es besteht aus 

einer Mikromechatronik-Plattform 

und einer anwendungsspezifisch 

gewählten Linse. Die Plattform 

enthält einen Squiggle-Mikromotor, 

die Ansteuerelektronik, 

einen Miniaturpositionssensor 

und einen Mikroprozessor. Über 

SPI- oder I 2 C-Schnittstelle kann 

das Modul mit einem Kameramodul 

verbunden werden. Auf einem 

Sensorarray basiert der eingebaute 

Miniaturpositionssensor 

Tracker. Mit hoher Auflösung und 

geringer Größe ist er eine robuste, 

kostensparende Alternative zu 

optischen Miniaturencodern. Das 

Sub-System besteht aus Magnetstreifen 

und Chip, der Positionssensor 

und Encoder mit Datenschnittstelle 

enthält. Durch den 

geringen Leistungsverbrauch eignet 

sich das Modul für portable, 

batteriebetriebene Kameraboards. 

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613ei0413 

Touch The Technology 

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Neue Produkte 

Unit- und Integrationstest eingebetteter Software 

Dynamische Softwaretests mit Tessy V3.0 

Bild: Hitex 

Die vollständig neu gestaltete Benutzerschnittstelle 

der Version 3 des Werkzeugs 

Tessy von Hitex basiert nun auf Eclipse. 

Durch den tabellarischen Editor können 

die Testdaten mehrerer Testfälle bequem 

nebeneinander angezeigt werden, was die 

Übersicht über die Testfälle erhöht. Gewünschte 

Zusatzinformationen kann sich 

der Anwender in anderen Views parallel 

auf dem Bildschirm anzeigen lassen, beispielsweise 

die zu einem Testfall gehörende 

Zu den zahlreichen Funktionserweiterungen 

von Tessy V3.0 zählt 

die Verwaltung von Anforderungen. 

Beschreibung. Ein weiteres 

Highlight der neuen Oberfläche 

ist die fortgeschrittene 

grafische Anzeige von Testdaten 

und Ergebnissen. 

Zu den zahlreichen Funktionserweiterungen 

von Tessy 

V3.0 zählt die Verwaltung von 

Anforderungen (Requirements 

Management), womit nun die Nachverfolgbarkeit 

von Anforderungen zu Testfällen 

möglich ist. Anforderungen können interaktiv 

angelegt oder aus einer Datei importiert 

werden. Dann kann jede Anforderung 

einem Modul, einer zu testenden Unit oder 

einem Testfall zugeordnet werden. In einer 

Übersicht wird angezeigt, ob (und gegebenenfalls 

welche) Anforderungen noch ohne 

Zuordnung sind. Nach Ausführung der 

Tests zeigt eine weitere Auswertung an, ob 

es Anforderungen gibt, bei denen ein zugehöriger 

Test fehlgeschlagen ist. 

Der stärker in Tessy integrierte Editor 

zur Testfallspezifikation nach der Klassifikationsbaummethode 

erlaubt es nun, Werte 

für nicht-skalare Datentypen wie beispielsweise 

Arrays und Zeiger vorzugeben, 

was den Zeitaufwand für die Testfallerstellung 

wesentlich verkürzt. Neu in Tessy 

V3.0 ist auch die Möglichkeit, die Schnittstelle 

eines Testobjekts durch den Anwender 

erweitern zu können. Dies ist beispielsweise 

nützlich, wenn der Wert einer Variablen 

in den Test einbezogen werden soll, 

jedoch das Modul, in dem diese Variable 

vereinbart ist, nicht im Quell-Code, sondern 

nur als Objekt-Code vorliegt. Hier 

kann der Anwender nun leicht das Interface 

des Testobjekts um diese Variable erweitern, 

indem er die Eigenschaften der 

Variablen wie beispielsweise Name und 

Datentyp angibt. (ah) 

n 

infoDIREKT 

673ei0413 

Panel-PC 

Geschwindigkeit um 20 Prozent erhöht 

Printtransformatoren 

Leerlaufleistung kleiner 0,4 W 

Bild: Advantech 

Die Panel-PCs PPC-6150 (15 Zoll) 

und PPC-6170 (17 Zoll) von Advantech 

verfügen über schnellere 

Prozessoren, RAID-Steuerung und 

mehrere Erweiterungssteckplätze. 

Ausgestattet mit TFT-Bildschirm 

und LED-Backlight sind 

die beiden Modelle mit Intel Corei-Prozessor 

der dritten Generation 

erhältlich. Die Geschwindigkeit 

dieses Prozessors ist um 20 Prozent 

höher als die der Vorgängergeneration 

und unterstützt 3D- 

Grafikberechnungen zur Verbesserung 

der Leistung des Panel- 

Computers beim Ausführen von 

Multitasking-Aufgaben. Neben 

der i5 CPU stehen alternativ für 

weniger Rechenleistung beanspruchende 

Applikationen auch 

ein i3- oder Celeron-Prozessor 

zur Auswahl. Der Arbeitsspeicher 

ist entsprechend den Anforderungen 

bis 8 GByte ausbaubar. Wird 

eine zusätzliche Festplatte hinzugefügt, 

unterstützen beide Modelle 

nun RAID 0 und 1, wodurch die 

Sicherungen wichtiger Daten in 

Echtzeit erfolgen kann. Geschützt 

gegen Spannungsspitzen zwischen 

dem Panel-PC und angeschlossenen 

Industriegeräten 

sind die RS-232-, 422- und 

485-Ports. Mit einer variablen 

Konfiguration der PCI- und PCIe- 

Steckplätze ermöglichen die Panel-PCs 

die Installation von Erweiterungskarten 

für bestimmte 

Funktionen. 

infoDIREKT 

656ei0413 

Bild: Schukat 

Die neu im Schukat-Programm 

aufgenommenen EuP-Transformatoren 

von Hahn bieten eine 

Leerlaufverlustleistung von kleiner 

0,4 W. Damit erfüllen diese 

Modelle die letzte Stufe der ErP 

Richtlinie (kleiner 0,5 W) und tragen 

so zu einem bewussten Umgang 

mit Energie bei. Die kurzschlussfesten 

Bauteile in minimalen 

Baugrößen mit EI30-Kern 

decken Leistungen im Bereich 

von 1,3 bis 2,8 VA ab. Ihre Primärspannung 

kann bis zu 250 V 

betragen, die Sekundärspannung 

kann zwischen 2 bis maximal 38 

V beziehungsweise 2 x 2 bis maximal 

2 x 19 V liegen. In ihrem 

vakuumvergossenen Gehäuse 

steckt eine Wicklung auf Zweikammerspulenkörper. 

Für einen 

Leiterplatteneinsatz sind Anschlüsse 

vorgesehen. Sie gehören 

der Temperaturbeständigkeitsklasse 

Ta 70°C/F an, ihre 

maximal zulässige Dauerumgebungstemperatur 

gilt auch für 

den Kurzschlussfall. Ein sehr gutes 

Temperaturwechselverhalten 

sowie ein selbstverlöschendes 

Verguss- und Haubenmaterial 

verleiht den Printtransformatoren 

zusätzliche Sicherheitsreserven, 

die den Einsatz selbst in 

Grenzbereichen ermöglichen. 

Die Printtransformatoren entsprechen 

den Anforderungen 

nach EN61558 und sie sind 

UL506 geprüft. 

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657ei0413 



Neue Produkte 

Kundenspezifische Box-PCs 

Konduktionsgekühltes, skalierbares Gehäuse 

Windows Embedded Compact 7 für Qseven-Modul 

Embedded-Applikationen schnell entwickeln 

Bild: MEN Mikro Elektronik 

Der BC50I von MEN basiert auf 

der AMD-G-Series-APU T48N mit 

einer Taktfrequenz von 1,4 GHz. 

Wird weniger oder mehr Leistung 

bei Grafik und Stromverbrauch 

benötigt, kann auch jede andere 

APU der Embedded-G-Serie ge- 

wählt werden. Er wurde speziell 

für Industrieanwendungen, wie 

Maschinenüberwachung und 

-steuerung oder den Einsatz in 

Nutzfahrzeugen und Robotern 

entwickelt. Frontseitig stehen 

zweimal Gigabit Ethernet über 

RJ45-Stecker zur Verfügung, sowie 

zwei USB- und zwei D-Sub- 

Stecker für serielle Schnittstellen 

oder CAN-Bus. Zwei Display-Ports 

mit einer maximalen Auflösung 

von je 2560 x 1600 Pixeln liefern 

HD-Qualität. 

infoDIREKT 

676ei0413 

Bild: Congatec 

Congatec präsentiert Windows 

Embedded Compact 7 für das 

Qseven-Modul conga-QMX6, basierend 

auf dem Freescale-i.MX6 

ARM-Cortex A9-Prozessor. Windows 

Embedded Compact 7 

(WEC7) ist die neueste Generation 

in der Produktreihe von Windows 

CE, dem Betriebssystem für Embedded-Applikationen 

wie auf 

Qseven. EC7 bietet ein 32-Bit 

hart-echtzeitfähiges Betriebssystem 

mit Silverlight-Unterstützung, 

eine anpassbare Bedienoberfläche, 

eine neue Version des Multimedia-Players, 

Internet Explorer 

mit Flash 10.1 und ein leistungsstarkes 

Entwicklungstool. Zudem 

stellt es angepasste Developerund 

Designer-Werkzeuge für Programmierer 

bereit. 

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646ei0313 

Bediengehäuse 

Einheitliche Systemplattform 

Kompakte Steckverbinder 

Für starre und flexible LED-Leiterplatten 

Bild: Rittal 

Bei seinen Bediengehäusen bietet 

Rittal nun eine einheitliche Systemplattform 

mit insgesamt neun 

Standardabmessungen, einheitlichem 

Systemzubehör und modernem 

Design, angepasst an das 

übrige Produktportfolio für die 

Schnittstelle Mensch-Maschine. 

Für einen einfachen Servicezugang 

von vorne oder hinten lässt 

sich die Bedienseite entweder an 

der scharnierten Tür oder an der 

festen Rückwand anbringen. Maße 

von 300 x 200 x 155 mm 3 bis 

600 x 600 x 210 mm 3 stehen zur 

Verfügung. Alle Konstruktionsdetails 

sind auf hohe Montageeffizienz 

ausgelegt. So lässt sich eine 

zusätzliche Aluminium-Frontplatte 

auf Tür oder Rückwand schnell 

und einfach montieren. 

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658ei0413 

Bild: Phoenix Contact 

Phoenix Contact bietet nun Steckverbinder 

für starre und flexible 

LED-Leiterplatten an. Die weißen 

Steckverbinder sind speziell für 

LED-Anwendungen entwickelt 

sowie für Ströme bis 10 A und 

Spannungen bis 25 V ausgelegt. 

Während der Stoßverbinder PTF 

zwei flexible Leiterplatten miteinander 

verbindet, sind bei der 

zwei -oder vierpoligen Variante 

zur Einspeisung bereits Leiter angeschlossen. 

Mit einer Gesamthöhe 

von nur 4,2 und einer Breite 

von 9,2 mm ist der Steckverbinder 

für die Montage von 8 mm 

breiten LED-Streifen in Leitprofilen 

geeignet. Der integrierte Verriegelungsmechanismus 

sorgt für 

eine sehr sichere Verbindung mit 

der Leiterplatte. 

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659ei0413 

Kabelverschraubung aus Edelstahl 

Entspricht hohen Hygiene-Anforderungen 

Mehrpolige Steckverbinder 

Mit einer hohen Kontaktsicherheit 

Bild: Lapp 

Skintop Inox, die Kabelverschraubung 

aus Edelstahl von Lapp eignet 

sich zum Beispiel auch für die 

Nahrungsmittel- und Pharmaindustrie, 

denn durch Material und 

Formgebung entspricht sie den 

hohen Hygiene-Anforderungen 

dieser Branchen. Das abgerundete 

Design mit wenig Ecken und 

Kanten minimiert die Ablagerung 

von Staub, Schmutz oder Speiseresten. 

Zudem lässt sich die Ver- 

schraubung dank der runden Formen 

auch besonders leicht säubern. 

Da als Werkstoff Edelstahl 

verwendet wird, ist Oxidation 

ebenfalls kein Thema. Das sehr 

dauerhafte Material bietet auch 

für andere Anwendungen mit harschen 

Umgebungsbedingungen 

große Vorteile, zum Beispiel Offshore-Anwendungen. 

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660ei0413 

Die Board-to-Wire-Steckverbinder 

der DF50-Serie von Hirose 

(Vertrieb: Hot Electronic) wurden 

um die einreihige Variante mit den 

Polzahlen 2, 10 und 16 erweitert. 

Die bisher realisierten Polzahlen 

sind sowohl in horizontaler als 

auch in vertikaler Bauform erhältlich. 

Alle lieferbaren Polzahlen 

sind mit einer stabilen Metallverriegelung 

ausgestattet, die mit 

einem deutlich hör- und fühlbaren 

Klick beim Einrasten für eine sichere 

Kontaktierung sorgt. Besondere 

Eigenschaften der DF50- 

Stecker-Serie sind die große ef- 

fektive Stecklänge und die 

2-Punkt-Kontaktzone für hohe 

Kontaktsicherheit. Geeignet sind 

sie insbesondere auch für LCD- 

Displays, Digital-TV, Wireless-LAN 

und Industriesteuerungen. 

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661ei0413 

Bild: Hot Electronic 


Neue Produkte 

Oszilloskop mit 68 Kanälen in einem Chassis möglich 

PXI-Digitizer mit 5 GS/s 

Mikroflachkabel 

Sehr gute Signalübertragung 

Bild: National Instruments 

Bild: Leipold 

National Instruments hat den Digitizer 

PXIe-5162 und die aktualisierte 

Version des LabVIEW Jitter 

Analysis Toolkit vorgestellt. Durch 

die vertikale Auflösung von 10 Bit 

und einer Sample-Rate von 5 

GS/s (auf einem Kanal, beziehungsweise 

1,25 GS/s auf vier 

Kanälen gleichzeitig) können mit 

dem Digitizer schnelle Messun- 

Maßgeschneiderte Verteilerlösung 

Optimierte und kompakte Bauweise 

Die Leipold-Gruppe hat einen neuen 

Verteilerblock mit einem Einspeisungsquerschnitt 

von 500 

mm² auf bis zu 2 x 240 mm² konzipiert. 

Die optimierte und kompakte 

Bauweise ermöglicht ein 

Einschwenken der Anschlusskabel 

im Eingangsbereich. Der Verteiler- 

gen mit der vierfachen vertikalen 

Auflösung im Vergleich zu einem 

8-Bit-Oszilloskop durchgeführt 

werden. Die 1,5 GHz Bandbreite 

sowie vier Kanäle in einem 3-HE- 

PXI-Express-Steckplatz machen 

Digitizer zu einem Produkt, das 

sich für hoher Kanalanzahl eignet. 

In einem PXI-Chassis lassen sich 

bis zu 68 Kanäle unterbringen. 

Der Digitizer kann mit LabVIEW 

und dem Jitter Analysis Toolkit 

eingesetzt werden und enthält eine 

Bibliothek für Messungen mit 

hohem Durchsatz, Jitter-Messungen, 

Augendiagramme und Phasenrauschmessungen. 

infoDIREKT 

534ei0413 

Bild: Renesas Electronics Bild: Molex 

Bei den hoch-dichten MediSpec- 

Mikroflachbandkabel von Molex, 

werden einzelne Primärdrähte 

und flexible Schaltungen durch 

flach angeordnete, parallele 

Drähte ersetzt. Diese wurden unter 

Verwendung einer Fluorpolymer-Technologie 

zu einer organisierten, 

dichten Einheit verbunden 

und ermöglichen so eine unkom- 

Optokoppler mit integrierter IGBT-Schutzfunktion 

Hohe Schaltgeschwindigkeit 

block ist eine maßgeschneiderte 

Lösung bei der Energieverteilung 

mit Kupfer- und Aluminiumleitern 

bis 500 mm². Er ist eine Kooperation 

zwischen Jean Müller und der 

Leipold-Gruppe. Ohne diesen Anschlussblock 

müsste ein zusätzlicher 

Schrank gestellt werden. Diese 

Kosten können nun eingespart 

werden. Belastbar ist der Verteilerblock 

Renesas Electronics stellt die beiden 

mit 1000 V AC 

/ 1500 V DC 

und 

Optokoppler PS9332L und 

800 A (Cu) / 630 A (Al). Er ergänzt PS9332L2 mit einer integrierten 

die Baureihe der bestehenden IGBT-Schutzfunktion für den Einsatz 

Phasenverteilerblöcke 160, 250 

in Anwendungen wie bei- 

sowie 400 A. 

spielsweise Industriemaschinen 

und Solaranlagen vor. Sie enthalten 

infoDIREKT 666ei0413 

eine integrierte, aktive Miller- 

1-16_42x65_NEU_Layout 1 18.04.12 09 

plizierte Leitungsführung und einen 

einfacheren elektrischen 

Längenabgleich. Diese Technologie 

gewährleistet, dass alle Drähte 

bei einem streng kontrollierten 

Raster genau die gleiche Länge 

haben und damit präzise elektrische 

Eigenschaften aufweisen. 

Für invasive Eingriffe und implantierbare 

medizinische Vorrichtungen, 

wie zum Beispiel Katheter, 

Videoarthroskopie, Glukoseüberwachung, 

implantierbare Therapiegeräte, 

Schmerzmanagement 

und minimal invasive bildgebende 

Verfahren eignen sich diese 

Kabel sehr gut. 

infoDIREKT 

Klemmschaltung zur Vermeidung 

von IGBT-Fehlfunktionen. Durch 

die sehr hohe Schaltgeschwindigkeit 

setzen die Bausteine Maßstäbe 

unter Optokopplern zur IGBT- 

Ansteuerung mit integrierter 

Schutzfunktion. Sie sind in einem 

kompakten 8-poligen SDIP erhältlich 

und für Hochtemperaturbetrieb 

spezifiziert. Die Optokoppler 

bestehen aus einer Gallium- 

Aluminum-Arsenid (GaAlAs) LED 

als Lichtquelle, einer Fotodiode, 

einem IC-Fotodetektor sowie der 

IGBT-Schutzschaltung. 

infoDIREKT 

662ei0413 

533ei0413 

TMC5031 

DUAL AXIS STEPPER DRIVER 

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Literatur 

Analog Circuit Design, Volume 2 

Die schwarze Kunst des Analog Designs 

Auf rund 1250 Seiten ist jetzt der zweite 

Band über die analoge Schaltungsentwicklung 

aus dem Hause Linear Technology in 

englischer Sprache erschienen. Bob Dobkin, 

Mitgründer von Linear Technology 

und der 2011 verstorbene Chefentwickler 

des Unternehmens, Jim Williams, bieten 

damit die Fortsetzung des ersten Bandes 

„A Tutorial Guide to Applications and Solutions". 

In diesem, im wahrsten Sinne des 

Wortes, schwergewichtigen Buch mit dem 

Originaluntertitel „Immersion in the Black 

Art of Analog Design" sind die wichtigsten 

Linear Technology Applikationsschriften 


von Dobkin und Williams sorgfältig ausgewählt 

und gegliedert in die Themenbereiche 

Powermanagement, Datenwandlung, 

Signalaufbereitung und -verarbeitung sowie 

Hochfrequenz-Schaltungstechnik zusammengestellt 

worden. Den größten 

Raum nehmen die Schaltungsbeispiele mit 

den Schaltungstipps und -tricks sowie den 

zugehörigen Messergebnissen ein. Eine Literaturliste 

und ein umfangreiches Stichwortverzeichnis 

runden dieses von Profis 

für Profis erstellte Werk ab. 

Das gebundene Buch (Hardcover, 1. Edition, 

2013) ist im Verlag Elsevier Inc., Newnes, 

erschienen und unter der ISBN 978- 

0-12-397888-2 für 84,95 $ beziehungsweise 

60,95 € erhältlich. 

Eine E-Book-Version ist ebenfalls verfügbar. 

(jj) 

n 

infoDIREKT 

Das Buch ist 

auch als E-Book 

erhältlich. 

579ei0413 

Neue HY-Line-Broschüre 

On-Board-Stromversorgungen 

Schukat-Kataloge 2013 

Themen-Kataloge erweitert 

Mit der Broschüre 

„On- 

Board Stromversorgungen“ 

liefert HY-Line 

Power Components 

auf 16 

Seiten einen umfassenden Überblick 

über intelligente Stromversorgungslösungen 

für Embedded- 

und kompakte Rack-Systeme. 

Gezeigt werden ein 330-W- 

Netzteil in Visitenkartengröße, 

isolierte DC-Bus-Konverter, nichtisolierte 

POL-Regler und ein kompakter 

60-W-DC/DC-Wandler. Ein 

Bild: HY-Line Power Components 

Highlight sind Factorized-Power- 

Systeme, die mit einem getrennten 

Vorregler und „Gleichspannungs-Transformator" 

arbeiten 

und so hohe Wirkungsgrade auch 

in größeren Systemen mit langen 

Leitungen mit dem „Heruntertransformieren" 

am Point of Load 

kombinieren. Zero-Voltage- und 

Zero-Current-Switching sorgen 

bereits für gute EMV, aktive Einund 

Ausgangs-EMI-Filter im selben 

Formfaktor sind zusätzlich 

verfügbar und beschrieben. 

infoDIREKT 

680ei0413 

Von Cherry 

Industrial 

Solutions ist 

ein neuer 

kompakter 

Gesamtkatalog verfügbar. Auf 32 

Seiten wird ein Überblick über 

das komplette Produktportfolio an 

Schaltern, Wippschaltern, Codierschaltern, 

Tastenmodulen, Sensoren 

und Steuerungen verschafft. 

Dieser Gesamtkatalog ersetzt die 

bisherigen umfangreichen Einzelbroschüren 

für Schalter, Sensoren, 

Wippschalter und Mechatronik, 

die ab jetzt nicht mehr nach- 

Schukat hat 

seine Themen-Kataloge 

erweitert. 

Auf 2336 

Seiten sind 

alle technischen Details und Preise 

des mehr als 20.000 Produkte 

starken Portfolios zusammengefasst. 

Die über 2420 Neuzugänge 

sind auf farbig gekennzeichneten 

News-Seiten aufgeführt. 1200 

zusätzliche Produkte enthält der 

Katalog Bauteile 2013. Im Katalog 

Halbleiter 2013 werden 420 neu 

aufgenommene Produkte vorge- 

Bild: Schukat 

stellt. Insgesamt 800 Zugänge 

finden sich im Katalog Komponenten 

& Geräte 2013. Das Standardprogramm 

von Recom ergänzt 

Schukat mit speziellen Produktlösungen 

für die Medizintechnik 

und Wandlern für 

Umgebungstemperaturen bis 100 

°C. Im neuen Produktbereich 

LED-Beleuchtung sind LED-Retrofits, 

LED-Leuchtstreifen und 

LED-Flutlichtstrahler von Philips, 

LG Electronics, Zenaro und Ledino 

vertreten. 

infoDIREKT 

681ei0413 

Kompakter Gesamtkatalog von Cherry 

Überblick über gesamtes Produktportfolio 

Sensoren für Weg, Winkel und Neigung 

Übersichtskatalog Positionssensoren 

Bild: Cherry Industrial Solutions 

gedruckt werden. Trotz der kompakten 

Form sind neben 

Produktinformationen noch Bestellschlüssel-Übersichten 

und 

technische Zeichnungen mit 

sämtlichen Abmessungen zu allen 

Produktbaureihen enthalten. 

Detailinformationen sind auf der 

Firmen-Webseite zu finden. Dazu 

gehören alle technischen Informationen, 

Datenblätter und FAQs 

über sämtliche aktuellen Schalter-, 

Sensor- und Steuerungsbaureihen 

des Unternehmens. 

infoDIREKT 

682ei0413 

Mit dem Übersichtskatalog 

Positionssensoren 

gibt ASM 

den Konstrukteuren 

eine 

praktische Entscheidungsgrundlage 

für die Auswahl 

des richtigen Positionssensors 

an die Hand. Ob Weg, Winkel 

oder Neigung, ASM bietet mit 

sechs innovativen Produktlinien 

Sensorlösungen für die vielfältigsten 

Positionsmessungen an. 

Neben dem Produktprogramm 

mit allen technischen Details wird 

Bild: ASM 

auch ausführlich das Funktionsprinzip 

jeder Sensorvariante erläutert. 

Zusammen mit vielen Anwendungsbeispielen 

steht ein 

Grundlagenwerk für die Auswahl 

der richtigen Sensortechnologie 

und des passenden Modells bereit. 

Das ASM-Produktprogramm 

umfasst Wegseil- und Wegband- 

Sensoren, magnetostriktive Positions-Sensoren, 

magnetische 

Winkelsensoren, MEMS-Neigungssensoren 

sowie magnetische 

Encoder. 

infoDIREKT 

578ei0413 



Gewinnspiele 

Toshiba präsentiert ein vorkonfiguriertes Entwicklungsboard 

für die schnelle Umsetzung 

von Antriebssteuerungen, die auf Toshibas 

ARM Cortex-M370 Mikrocontroller basieren. 

Das Sigma-Board kann als Starterkit, Refeelektronik 

industrie-Leser gewinnen immer 

Gewinnen Sie einen 400 VA Universal-Konverter, gespendet von 

LXinstruments im Wert von etwa 1250 €! 

Einsendeschluss: 

30. Juni 2013 

Bild: apt/LXinstruments 

Das Vari Plus 104 des US-amerikanischen Herstellers 

Associated Power Technologies ist ein 

universeller 400 VA Universal-Konverter, der 

speziell für den Einsatz in der Produktion von 

elektrischen Geräten entwickelt wurde. Mit ihm 

können Hersteller Tests nach allen gängigen 

internationalen Sicherheitsstandards realisieren, 

ohne hierfür separate und teure AC- 

Stromquellen kaufen zu müssen. Dabei verfügt 

das Gerät über Eigenschaften, die über die Einsatzmöglichkeiten 

traditioneller variabler Umrichter 

weit hinausgehen. Das Vari Plus 104 bietet 

genaue Messungen, eine sichere Schnellabschaltung 

und vor allem ein einfach und intuitiv 

zu nutzendes Interface. Für weltweit tätige Hersteller 

ist die Netzfrequenz des Vari Plus 104 auf 

Knopfdruck für Geräte mit Netzanschluss von 

50 Hz und 60 Hz umstellbar. 

Das Gerät wird in Deutschland durch LXinstruments 

vertrieben. Zur Markteinführung wartet 

der Distributor und Integrator mit einer Sonderaktion 

auf. Interessenten stellen die Böblinger 

ein Gerät probeweise zur Verfügung. So lässt 

sich das Vari Plus 104 in Ruhe testen. Sollte es 

wider Erwarten nicht gefallen, kann es bis zum 

Ende der Testphase einfach zurückgeschickt 

werden. 

Nutzen Sie Ihre Gewinnchance auf ein Vari 

Plus 104 und schreiben Sie unter dem Stichwort 

LXinstruments-Gewinnspiel eine E-Mail 

mit Namen und Firma an: 

info@elektronik-industrie.de 

Viel Glück wünscht die Redaktion! 

Die Gewinner der Gewinnspiele werden jeweils 

in einer der nächsten Ausgaben veröffentlicht. 

Der Rechtsweg ist ausgeschlossen. 


elektronik industrie-Leser gewinnen immer 

Gewinnen Sie eines von fünf ARM Cortex Entwicklungsboards von 

Toshiba für die schnelle Umsetzung von BLDC-Antriebssteuerungen! 

Einsendeschluss: 

30. Juni 2013 

Bild: Toshiba 

renzdesign oder als eigenständige 

Lösung für die 

feldorientierte Ansteuerung 

(FOC)/Vektorsteuerung 

bürstenloser Gleichstrommotoren 

(BLDC) mit 

Nennwerten bis 36 V und 

2 A direkt verwendet werden. 

Es ist eine doppelseitig 

bestückte 2,5 x 5 cm 2 

große Leiterplatte. 

Die Digitalseite enthält 

den Mikrocontroller 

TMPM373, eine USB-zuseriell 

Schnittstelle mit einer 

Übertragungsrate von 

115 kbit/s, einen USB-Anschluss 

für einen Host-PC, eine RGB-LED zur Anzeige 

der Motorphase, Schnittstellen für die U-, 

V- und W-Motorphasenausgänge sowie High-Side-MOSFETs. 

Die Analogseite enthält: Gate-Trei- 

ber, einen Strommesskreis mit 50-mΩ- 

Shuntwiderstand und einen Verstärker zur 

Strommessung, einen Überstrom-Komparator 

und die Low-Side-MOSFETs. Die MCU hat eine 

integrierte Vektor-Engine, einstellbare Funktionen 

für die Motoransteuerung und Peripherie 

für Antriebslösungen. Die Motor-Control-Firmware 

ist vorkonfiguriert. Eine OFD-Einheit (Oscillation 

Frequency Detection) sorgt für die Einhaltung 

des Gerätesicherheit nach IEC 60730. 

Nutzen Sie Ihre Gewinnchance und schreiben 

Sie unter dem Stichwort „Toshiba-Gewinnspiel“ 

eine E-Mail mit Name und Firma an: 

info@elektronik-industrie.de 

Viel Glück wünscht die Redaktion! 

Die Gewinner der Gewinnspiele werden jeweils 

in einer der nächsten Ausgaben veröffentlicht. 

Der Rechtsweg ist ausgeschlossen. 



Verzeichnisse/Impressum 

Inserenten 

AMSYS, Mainz 34 

A.S.T., Dresden 39 

batteryuniversity.eu, Karlstein 61 

Beta LAYOUT, Aarbergen 25 

Bicker Elektronik, Donauwörth 71 

Conrad Electronic, Hirschau 11, 13 

CONTRINEX, Nettetal 69 

CWIEME, GB-Sturminster 

Newton 53 

Digi-Key Corporatio, 

USA-Thief River Falls TS, 2. US 

E-A Elektro-Automatik, Viersen 57 

Elmos Semiconductor, Dortmund 33 

ET System, Altlußheim 37 

Fischer, Lüdenscheid 3 

Fortec/Cincon, Nauheim 71 

GlobTek, USA-Northvale 55 

HAMEG, Mainhausen 79 

iC-Haus, Bodenheim 31 

Ineltek,, Heidenheim 27 

Infineon Technologies, Neubiberg TS 

Inpotron, Hilzingen 61 

International Rectifier, 

GB-Reigate, Surrey 

3. US 

IS-LINE, Unterhaching 21 

Iseg, Radeberg / OT Rossendorf 65 

JUST NORMLICHT, Weilheim/Teck 75 

Kunze Folien, Oberhaching 67 

Kurz, Remshalden 23 

LEM, CH-Plan-les-Ouates 63 

M + R Multitronik, Lübeck 68 

Meister-boxx, Landsberg am Lech 78 

MF Instruments, 

Albstadt-Truchtelfingen 43 

National Instrument, München 47 

OKW Odenwälder Kunststoffwerke, 

Buchen 41 

OMICRON, A-Klaus 

4. US 

Reinhardt, Diessen-Obermühlhausen 39 

Rigol Technologies, Puchheim 49 

Rohm Semiconductor, Willich 9 

RUTRONIK, Ispringen 5 

Schulz-Electronic, Baden-Baden 59 

SENSIRION, CH-Stäfa ZH 25 

Telemeter, Donauwörth 79 

Toellner, Herdecke 51 

Toshiba, Düsseldorf 35 

TRINAMIC, Hamburg 79 

Zentrum Mikroelektronik, 

CAN-Montreal 29 

Unternehmen 

Acam 35 

Advantech 7, 76 

Advico microelectronics 3 

Agilent Technologies 44 

Aimtec 71 

AMA 3 

AMD 7 

Analog Devices 20 

ASM 80 

Associated Power Technologies 81 

Autronic 70 

batteryuniversity.eu 13 

Bicker Elektronik 61 

BMZ 12 

Celanese Corporation 74 

Cherry Industrial Solutions 80 

Compumess Elektronik 70 

Congatec 7, 77 

Data Translation 53 

Digilent 32 

DKE 11 

EBZ-Dresden 57 

Eltec Elektronik 75 

Emtron electronic 69 

Equita Holding 8 

Erni Electronics 8 

Everlight Electronics 73 

Figaro Engineering 33 

Fraunhofer-Institut IAF 12 

Fujitsu 7 

Future Electronics 66 

General Electric 7 

Globtek 70 

Goldammer 53 

Gramma Tech 52 

Hahn 76 

Hannover Messe 7 

Hirose 77 

Hitex 76 

Hochfrequenzphysik und Radartechnik 

FHR 12 

Hot Electronic 77 

HY-Line Power Components 70, 80 

IC-Haus 32 

Infineon Technologies 16, 62 

IS-Line 35 

Jean Müller 79 

Jenoptik 33 

Karlsruher Institut für Technologie 9 

Lapp 77 

Leipold-Gruppe 79 

Linear Technology 24, 69, 71, 80 

LXInstruments 48, 81 

Mammut 30 

Maxim Integrated 32, 72 

Mean Well 69 

Melexis 34 

MEN Mikro Elektronik 8, 77 

Microprecision Electronics 74 

Molex 79 

MSC 71 

Murata Power Solutions 70 

National Instruments 36, 79 

Omron Electronic Components 26 

Osram Opto Semiconductors 73 

Phoenix Contact 54, 77 

Polytec 3, 10 

Recom Electronic 58, 68, 80 

Renesas Electronics 79 

Rigol Technologies 40, 53 

Rittal 77 

Schreiner ProTech 30 

Schukat 68, 76, 80 

Schulz Electronic 68 

Scientific Instruments 75 

Sens Action 3 

Sensirion 34 

SFC Energy 57 

Spectrum Systementwicklung 39 

STMicroelectronics 10, 35 

Tabor Electronics 40 

TDK-Lambda 68 

Tektronix 11, 52 

Texas Instruments 68 

Ticona 74 

Toshiba 81 

TU Ilmenau 3 

Unitronic 33 

VDE 11 

Veredus Laboratories 10 

Xarion Laser Acoustics 3 

XP Power 71 

Impressum 

REDAKTION 

Chefredakteur: 

Dipl.-Ing. Hans Jaschinski, (jj) (v.i.S.d.P.), 

Tel: +49 (0) 8191 125-830, 

E-Mail: hans.jaschinski@huethig.de 

Redaktion: 

Dipl.-Ing. Andrea Hackbarth (ah), Tel: +49 (0) 8191 125-243, 

E-Mail: andrea.hackbarth@huethig.de 

Dipl.-Ing. Alfred Vollmer (av), freier Mitarbeiter 

Tel: +49 (0) 89 60 66 85 79, E-Mail: ei@avollmer.de 

Redaktion all-electronics: 

Hilmar Beine (hb), Tel.: +49 (0) 6221 489-360, 

Melanie Feldmann (mf), Tel.: +49 (0) 6221 489-463 

Stefan Kuppinger (sk), Tel.: +49 (0) 6221 489-463 

Dr. Achim Leitner (lei), Tel.: +49 (0) 8191 125-403 

Ina Susanne Rao (rao), Tel.: +49 (0) 8191 125 494 

Office Manager und Sonderdruckservice: 

Waltraud Müller, Tel: +49 (0) 8191 125-408 

E-Mail: waltraud.mueller@huethig.de 

Anzeigenleitung: 

Frank Henning, Tel: +49 (0) 6221 489-363, 

E-Mail: frank.henning@huethig.de 

Anzeigendisposition: 

Angelika Scheffler, Tel: +49 (0) 6221 489-392, 

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Zur Zeit gilt die Anzeigenpreisliste Nr. 42 vom 01.10.2012 

Verlag 

Hüthig GmbH, Im Weiher 10, 69121 Heidelberg 

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Geschäftsführung: Fabian Müller 

Verlagsleitung: Rainer Simon 

Produktmanager Online: Philip Fischer 

Vertrieb: Stefanie Ganser 

Abonnement-und Leser-Service: 

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Leitung Herstellung: Horst Althammer 

Art Director: Jürgen Claus 

Layout und Druckvorstufe: 

Vera Fassbender 

Druck: pva GmbH, Landau 

ISSN-Nummer: 0174-5522 

Jahrgang/Jahr: 44. Jahrgang 2013 

Erscheinungsweise: 11 Ausgaben jährlich 

Bezugsbedingungen/Bezugspreise 2013 (unverbindliche 

Preisempfehlung): 

Jahresabonnement (inkl. Versandkosten) Inland € 178,00; 

Ausland € 188,00. Einzelheft € 19,00, zzgl. Versandkosten. 

Der Studentenrabatt beträgt 35 %. 

Kündigungsfrist: jederzeit mit einer Frist von 4 Wochen zum 

Monatsende. Alle Preise verstehen sich inkl. MwSt. 

© Copyright Hüthig GmbH 2013, Heidelberg. 

Eine Haftung für die Richtigkeit der Veröffentlichung kann trotz 

sorgfältiger Prüfung durch die Redaktion, vom Ver leger und 

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in ihr enthaltenen Beiträge und Abbildungen, sind urheberrechtlich 

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sowie Datenträger jedweder Art, wie z. B. die 

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Schweiz, Liechtenstein: 

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Österreich, Großbritannien, USA, Kanada: 

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E-Mail: taylor.m@t-online.de 

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(Printed in Germany) 

Datenschutz 

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interne Marktforschung gespeichert, verarbeitet und genutzt und 

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dies nicht mehr wünschen können Sie dem jederzeit mit Wirkung 

für die Zukunft unter leserservice@huethig.de widersprechen. 



StrongIRFET Robuste, 

zuverlässige MOSFETs 

Spezifikationen 

Bauteilnummer B VDSS 

ID@ 

25°C 

R DS(on) 

max@ 

Vgs = 10V 

Qg@ 

Vgs = 10V 

Gehäuse 

IRFH7004TRPbF 40 V 100 A 1.4 mΩ 134 nC PQFN 5x6 



IRF7946TRPbF 40 V 90 A 1.4 mΩ 141 nC 

DirectFET 

Medium Can 

IRFS7437TRLPbF 40 V 195 A 1.8 mΩ 150 nC D 2 -Pak 

IRFS7440TRLPbF 40 V 120 A 2.8 mΩ 90 nC D 2 -Pak 

IRFS7437TRL7PP 40 V 195 A 1.5 mΩ 150 nC D 2 -Pak 7pin 

IRFR7440TRPbF 40 V 90 A 2.5 mΩ 89 nC D-Pak 

IRFB7430PbF 40 V 195 A 1.3 mΩ 300 nC TO-220AB 

Features: 

• Ultra-niedriger R DS(on) 

• Hochstrombelastbar 

• Für den Industrieeinsatz qualifiziert 

• Breites Portfolio-Angebot 

Applications: 

• Batterie-Packs 

• Umrichter 

• USV 

• Solarwechselrichter 

• Gleichstrommotoren 

• ORing oder Hotswap 


IRFB7437PbF 40 V 195 A 2 mΩ 150 nC TO-220AB 



IRFP7430PbF 40 V 195 A 1.3 mΩ 300 nC TO-247 

Für weitere Informationen sind wir unter +49 (0) 6102 884 311 

erreichbar oder besuchen Sie uns unter www.irf.com 

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Informieren Sie sich bei unseren Live-Messungen über die neuesten 

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• Charakterisierung und Fehlerdiagnose in verteilten Stromversorgungssystemen (09:30 - 10:20 Uhr) 

• Digitale DC/DC-Wandler und Digitale PFCs (10:30 - 11:20 Uhr) 

• SMPS Bode Analyse mit LTspice (11:30 - 12:20 Uhr) 

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