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HF-Praxis 5-2018

Fachzeitschrift für Hochfrequenz- und Mikrowellentechnik

Marktübersicht

Marktübersicht Stromversorgung Stromversorgung der Last gewährleistet. Bei einer Fehlfunktion eines der Regler signalisiert dieser einem vorgelagerten Hot- Swap-Controller, dass er sich selbst vom Strompfad abtrennt. Die verbleibenden drei Regler sorgen dann für die Aufrechterhaltung der Stromversorgung. Das n+1- Redundanz Feature des LTM4645 ist in Anwendungen gefragt, in denen Systemsicherheit und -integrität oberste Priorität haben. Typische Beispiele sind Datenzentren, Luft-/Raumfahrt, Banktransaktionen und cloud-basierte Systeme. ■ Analog Devices, Power by Linear www.linear.com Prioritizer LTC4418 für 2 Spannungsquellen Neu im Bauelemente-Portfolio von Analog Devices, Inc. ist der LTC4418, ein Spannungsquellen-Prioritizer mit zwei Eingängen für Systeme mit Betriebsspannungen von 2,5 bis 40 V. Elektronische Systeme enthalten oft einen Energiespeicher in Form einer Batterie oder eines Supercaps, der sie bei einer Netzunterspannung oder einem Netzausfall mit Notstrom versorgt – sei es, damit das System während eines Transports zu einem anderen Einsatzort funktionsfähig bleibt, dass keine Speicherinhalte verloren gehen bzw. das System im Notfall geordnet heruntergefahren werden kann. Der LTC4418 versorgt die Last im Normalbetrieb aus der Hauptstromversorgung, die eine höhere Priorität als die Notstromversorgung hat. Das kann beispielsweise ein Netzadapter oder eine Batterie sein. Im Falle eines Netzspannungseinbruchs oder -ausfalls schaltet der Prioritizer automatisch auf die Notstromversorgung, in der Regel eine Batterie oder ein Supercap. Dank seiner maximalen Schaltspannung von 40 V er mit Spannungsquellen unterschiedlichster Art kompatibel, von Netzadaptern über USB- Ports und Supercaps bis zu Akkus/Batterien aus Li-Ion- oder NiMH-Zellen. ■ Analog Devices, Power by Linear www.linear.com Aktiver Gleichrichter- Controller Der Eingangsspannungsbereich von 3 bis 42 V macht den Aktiven Gleichrichter Controller LTC8672 ideal geeignet für Automobilanwendungen, die mit Kaltstart- und Stop-Start-Situationen zurechtkommen müssen, bei denen Eingangsspannungen bis hinab zu 3 V und durch Lastabwurf verursachte Transienten bis 40 V auftreten können. Der LT8672 treibt einen externen n-Kanal- MOSFET, und regelt dessen Source-Drain- Spannungsabfall auf 20 mV. Dadurch ist die Verlustleistung so gering, dass sich ein kostspieliger Kühlkörper erübrigt. Durch sein ultraschnelles Transientenverhalten erfüllt der Controller die hohen Anforderungen von Automobil-Anwendungen, die eine Gleichrichtung von Eingangsspannungswelligkeit mit Frequenzen bis 100 kHz erfordern. Durch seinen sehr geringen Stromverbrauch von nur 20 µA im Normalbetrieb und 3,5 µA im Shutdown-Modus eignet sich der Controller optimal für Systeme, die ständig in Betrieb sein müssen. Durch seine niedrige Mindesteingangsspannung von nur 3 V und den geringen Spannungsabfall von nur 20 mV senkt der LT8672 die Mindestspannungsanforderungen beim Kaltstart oder im Stop-Start- Betrieb. Bei einem Ausfall oder Kurzschluss der Spannungsquelle schaltet der Controller extrem schnell ab und minimiert dadurch Rückstrom-Transienten. Der LT8672EMS verwendet ein MSOP-10-Gehäuse. Die Version LT8672IMS (industrielle Anwendungen) ist für den Sperrschicht-Temperaturbereich von -40 bis +125 °C spezifiziert und getestet, während die Hochtemperaturversion LT8672HMS für den Bereich von -40 bis +150 °C spezifiziert und getestet ist. ■ Analog Devices, Power by Linear www.linear.com 72-V-Hybrid-DC/DC- Abwärts-Controller Analog Devices, Inc. kündigte mit dem LTC7821 den industrieweit ersten synchronen Abwärts-Controller in Hybrid-Ausführung an. Die Kombination aus einer Switched-Capacitor-Schaltung und einem synchronen Abwärts-Controller ermöglicht, gegenüber traditionellen Abwärtsregler- Lösungen, eine Reduzierung der Abmessungen um bis zu 50%. Diese Verbesserung wird durch eine dreimal höhere Schaltfrequenz ermöglicht. Weitere Vorteile sind die geringen elektromagnetischen Störaussendungen und die reduzierte Belastung des MOSFET infolge des sanft schaltenden Frontends anzuführen, was ideale Voraussetzungen für die nächste Generation nicht isolierter Zwischenspannungs-Anwendungen in Stromverteilungs- Architekturen, Datenkommunikations- und Telekommunikations-Anwendungen sowie in den kommenden 48-V-Bordnetzen auf dem Automobilsektor ergibt. Der LTC7821 enthält eine Vielzahl proprietärer Schutzfunktionen, um robusten Betrieb in einem weiten Anwendungsbereich zu ermöglichen. Zum Beispiel entfällt in einem Design auf Basis des LTC7821 der normalerweise bei Switched-Capacitor- Schaltungen auftretende Inrush-Strom, da die Kondensatoren während der Start-up- Phase vorgeladen werden. Der LTC7821 überwacht außerdem die Systemspannung, den Strom und die Temperatur auf etwaige Fehler und nutzt einen Messwiderstand für den Überstromschutz. ■ Analog Devices, Power by Linear www.linear.com 16 hf-praxis 5/2018

Messhilfen zum Optimieren der Stromversorgung Marktübersicht Stromversorgung Mehrkanal- Leistungsmesssonde Mit der neuen Mehrkanal-Leistungsmesssonde R&S RT-ZVC02/04 können Anwender über große Strom- und Spannungsbereiche hinweg ohne Bereichsumschaltung messen. So lassen sich die Leistungsaufnahmen von Chipsets, Funkmodulen oder sogenannten Wearables wie Smartwatches überwachen. In Kombination mit einem R&S RTE oder R&S RTO Oszilloskop kann jetzt auch der Stromverbrauch eindeutig mit analogen und digitalen Steuersignalen korreliert werden. Die Batterielebensdauer von tragbaren, drahtlosen Geräten lässt sich so bereits in der Elektronikentwicklung optimieren. Eine lange Batterielebensdauer ist bei Mobilfunkgeräten, Internet-of-Things-Modulen oder Wearables ein wichtiges Komfortmerkmal. Um den Energieverbrauch möglichst gering zu halten, arbeiten diese Produkte mit niedrigen Ruheströmen und nur sehr kurzen Aktivitätsphasen mit höherem Stromverbrauch. Zur Erfassung des tatsächlichen Energieverbrauchs ist eine außergewöhnlich hohe Messdynamik notwendig. Häufig werden mehrere Messkanäle benötigt, da verschiedene Module der Elektronikschaltung zu verschiedenen Zeiten aktiviert werden. Gleichzeitige Messung von bis zu vier Strömen Die mehrkanalige Leistungsmesssonde R&S RT-ZVC02/04 adressiert diese Anwendung: Sie ermöglicht die gleichzeitige Messung von bis zu vier Strömen und vier Spannungen mit sehr hoher Messdynamik. Die Messdaten werden über die digitale Logikschnittstelle an das R&S RTE oder R&S RTO-Oszilloskop übertragen und zeitsynchron mit den analogen Kanälen des Oszilloskops am Display angezeigt. Die Messsonde enthält für jeden Stromoder Spannungsmesskanal einen 18-Bit- AD-Wandler. Dadurch ist ohne Umschaltung im gewählten Strommessbereich das Messen von sehr kleinen Ruheströmen im µA- oder nA-Bereich sowie hohen Stromspitzen bis in den A-Bereich möglich. Dank der Bandbreite von 1 MHz und einer Abtastrate von 5 MSa/s können auch sehr kurze Strompulse erfasst werden, wodurch sich der tatsächliche Energieverbrauch korrekt ermitteln lässt. Drei umschaltbare interne Shunts ermöglichen eine optimale Strombereichsauswahl. Für kundenspezifische Strommessbereiche, oder wenn die Strommessung möglichst nahe am Testobjekt erfolgen soll, kann ein beliebiger externer Shunt verwendet werden. Bis zu 16 zusätzliche Kanäle Die R&S RT-ZVC02 Power Probe bietet je zwei, die R&S RT-ZVC04 je vier Stromund Spannungskanäle, welche zusätzlich zu den analogen Oszilloskop-Kanälen zur Verfügung stehen. Bis zu zwei R&S RT- ZVC02/04 Tastköpfe lassen sich an ein R&S RTE oder R&S RTO Oszilloskop anschließen, womit maximal 16 zusätzliche Messkanäle verfügbar sind. Damit können auch kritische Power-Up-Sequenzen von CPU-Mainboards oder FPGA-Schaltungen automatisiert getestet werden. ■ Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG www.rohde-schwarz.com Power-Rail-Tastkopf erweitert Messbandbreite Die Qualität der Stromversorgung empfindlicher elektronischer Schaltkreise hat entscheidenden Einfluss auf deren Funktion und Leistung. Bei Embedded Designs mit integrierten HF-Modulen ist dies besonders kritisch: HF-Signale können auf die Versorgungsspannungen empfindlicher elektronischer Komponenten wie Mikroprozessoren, schnelle Speicherbausteine oder empfindliche Analogschaltungen eingekoppelt werden und die Funktionsfähigkeit des Geräts beeinträchtigen. Für das Aufspüren solcher Probleme bietet der neue R&S RT-ZPR40 eine Bandbreite von 4 GHz über eine direkte SMA- oder 50-Ohm-Pigtail-Koaxialverbindung. Der Tastkopf eignet sich besonders gut für die R&S RTO2000 Oszilloskope mit 4 und 6 GHz Bandbreite. In dieser Kombination kann der Anwender die leistungsfähige FFT-Funktionalität sowie die serielle Protokolldekodierung dieser Oszilloskope für seine Analysen nutzen. Der Tastkopf ist aber auch vollständig kompatibel mit dem R&S RTE1000 sowie mit den neuen Embedded Oszilloskopen R&S RTM3000 und R&S RTA4000. R&S RT-ZPR40 und R&S RT-ZPR20 bieten ein außergewöhnlich geringes Eigenrauschen und höchste Empfindlichkeit dank 1:1-Teilerverhältnis. Mit dem großen Offset-Bereich können die Tastköpfe mit Offset-Spannungen von bis zu 60 V messen, sodass sie sich für eine breite Palette von Spannungsversorgungen eignen. Das integrierte hochgenaue DC-Voltmeter verifiziert DC-Toleranzfenster und misst gleichzeitig den DC-Anteil einer Stromversorgung mit einer Genauigkeit von 0,1%. Sowohl der Messwert als auch die Signalspannung werden an das Oszilloskop übertragen und angezeigt. Zur Qualifizierung von Spannungsversorgungen für hochsensible elektronische Komponenten wie CPUs oder FPGAs kann somit parallel zum DC-Pegel gleich die Welligkeit (Ripple) vermessen werden. ■ Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG www.rohde-schwarz.com hf-praxis 5/2018 17