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

 

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

Új lehetőség a fejlesztőknek

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

 

 

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

 

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

Gyors és rugalmas opciók a megfelelőség biztosítékai

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

 

 

EMI csökkentés kiterjesztett órajelspektrummal

 

 

 

EMI csökkentés programozható fel- és lefutási idővel

 

Két módszer, számtalan opció az EMI csökkentésre

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

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

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

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

Fel- és lefutási idő opciók

• 0.25-40 ns

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

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

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

 

 

EMI csökkenés EMI kiterjesztett órajelspektrummal

 

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

 

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

 

Mindenkinek van vesztenivalója
A kisvállalkozások mintegy 36%-a esett adatsérülés áldozatául 2019-ben a Kaspersky legújabb felmérése szerint. Ennek ellenére sokszor nem elégségesek a megelőzésük érdekében hozott biztonsági intézkedések.
Digitalizációról felsőfokon
A McKinsey nemzetközi tanácsadó cég egy tavalyi elemzése szerint a digitális gazdaság 2025-ig akár 9 milliárd euróval is növelheti a hazai GDP-t, amennyiben Magyarország képes volna kihasználni a digitalizációban rejlő potenciált.
Innovatív újdonságok – gyakorlati, high-tech megoldások – autóipari trendek
A PERFORMA 2019 szakmai konferencián az innovációk, technológiai újdonságok bemutatása és testközelbe hozása kerül a középpontba. Olyan trendekről, megoldásokról értekeznek a jelenlevők, amelyek nagyban hozzájárulnak a magyar piac modernizációjához és fejlődéséhez.
Itt a vezeték nélküli kapcsolatok új korszaka
Húsz éve indult világhódító útjára a Wi-Fi, amit joggal nevezhetünk az elmúlt évtizedek egyik legnépszerűbb technológiájának. Éppúgy az életünk része lett, mint a mobiltelefónia és a mobil internet.
Ipari adatgyűjtés – akár egyetlen mobiltelefonnal
Egy magyar startup, az OXO Labs 60 milliós tőkebefektetésével olyan felhasználóbarát és költségkímélő mobilalkalmazást fejlesztett, amely bármilyen profillal és gépparkkal rendelkező termelő cégnél alkalmazható adatgyűjtésre. Dr. Pfeiffer Andrással és Perecz Péterrel, a Haris Digital alapítóival beszélgettünk.