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      • 【应用】以数字隔离器优化车载OBC控制器系统安全

        Siliconlabs | 03/88/2018 | 08:30 AM

        目前,纯电动大巴汽车技术已经很成熟,大部分车厂均采用车载OBC控制器技术来实现动力蓄电池充电管理。OBC控制器是将220V通过可控整流桥变成直流,经过滤波后给高频DC-DC功率变换器,然后根据车型和功率输出所需要的直流,再次滤波后为纯电动汽车动力蓄电池充电。在此过程中,可控整流桥模块设计一般采用驱动器+MOSFET组成的半桥拓扑结构。那么驱动器不仅是承载低压到高压的驱动器件,即必须有大于2.5A的输出能力,同时还要具备5KV隔离功能,以便保护后级的MOSFET电路。

         

        根据上述需求,Silicon Labs(亦称“芯科科技”)提供了Si8233驱动隔离器,它的最高输出电流为4A,安全隔离电压为5kvrms,支持SOIC-8和SOIC-16封装,最高支持 1,500 VDC 峰值驱动电压。相比其他同行产品,其优势在于驱动电流大,超高性价比。

         

        图1:Si8233驱动MOSFET典型电路

         

        OBC控制器会同时存在5V和3.3V的数据通信,比如说MCU可能是3.3V工作,而一些其他的IC工作在5V电压下,此时I2C、SPI、IO之间均需要隔离,以保护由于电压差而导致后级IC被烧毁。此处推荐Silicon Labs推出的数字隔离器Si8641,它专为SPI通信隔离而定制的,它是支持三个同向通道和一个反向通道,并且OBC控制器的MCU可以通过引脚EN1和EN2用于控制Si8641的输出,这优势在于提高OBC控制器的EMC可靠性,不会因为电压差值而导致OBC控制器死机。

         

        图2:数字隔离器Si8641典型电路

         

        车载OBC控制器功能实现方式有很多种,但是作为核心器件驱动器Si8233和数字隔离器Si8641一直被多家公司的设计方案所采纳。现在已经在华东区的某些客户中成功应用,并通过车厂的全部测试。

         

        更多Silicon Labs数字隔离解决方案信息,请访问:https://cn.silabs.com/products/isolation

         

        原文链接:

        https://www.sekorm.com/news/7840.html

         

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      • 蓝牙Mesh绽放智能建筑之美

        Siliconlabs | 03/88/2018 | 08:27 AM

        互联设备的增长将对照明行业产生巨大影响,推动智能建筑市场的崛起,企业和终端用户将成为最终的受益者。然而,楼宇与日常使用者之间的关系也发生了戏剧性的变化:尽管楼宇智能创新和设计的主要推动力仍是低成本和高效率的建筑运营,但住户的健康和舒适同样是重要因素。

         

        如果仅从照明的层面来看,智能照明等新兴技术在这一演进中势必发挥着关键作用,将推动智能楼宇的快速发展。

         

        智能照明等互联设备的采用将成为智能建筑规划中不可或缺的一部分,而这恰恰是蓝牙mesh网络蓬勃发展的用武之地。作为解锁智能楼宇和照明的应用关键,蓝牙mesh网络创建了一个分布式的平台和传递信息网络,其他无线楼宇服务可利用蓝牙mesh 开启无限可能。

         

        利用mesh网络这样的技术,建筑不仅能够在互联设备系统中实现照明的自动控制,还能够调控温度并追踪资产,在节约大量资源的同时获得环境和经济效益。在蓝牙mesh技术的帮助下,这不再是我们遥不可及的梦想,而是我们的光明未来!

         

         

        Silicon Labs抢先提供蓝牙Mesh解决方案

        为了帮助开发人员简化物联网(IoT)网状网络(mesh-networked)设备的设计并加快上市速度,SiliconLabs已经推出了支持最新Bluetooth网状网络规范的全套软件和硬件。最新Bluetooth网状网络解决方案得益于Silicon Labs成熟的网状网络专业经验,包括开发工具、软件协议栈和支持Silicon Labs无线片上系统(SoC)设备和已通过认证的模块的移动应用程序。与现有的无线开发工具和技术相比,Silicon Labs专利的网络分析工具和智能手机Bluetooth网状网络协议栈的组合,使得IoT开发人员缩短产品上市时间长达六个月。

         

        Bluetooth网状网络设备是智能家居、照明、信标和资产跟踪应用的理想选择。网状网络使能的设备,例如可连接灯等,可以部署到距离集线器或网关更远的地方。随着每个灯的不断部署,通信范围增加了,这允许单个网关覆盖区域远大于仅由星形网络拓扑覆盖的区域。在零售营销和资产跟踪应用中,Bluetooth网状网络技术简化了信标的部署和管理。通过将低功耗蓝牙(Bluetooth Low Energy)与网状网络相结合,新功能和新价值被引入到诸如可连接灯等设备,也可以用作信标或信标扫描仪。

         

        Silicon Labs最新Bluetooth网状网络解决方案包括全套的开发工具和无线设备,从概念设计到最终实现,可以快速轻松的完成IoT产品设计。Silicon Labs方案为设计人员带来以下好处:

         

        • 缩短产品上市时间:可以从各种SiliconLabs认证的无线模块和SoC中选择合适型号,包括世界上最小的Bluetooth系统级封装(SiP)模块(BGM11S)和最新的EFR32BG13 BlueGecko SoC解决方案。内部集成天线的模块提供了一种快速、经济的方法去设计Bluetooth网状网络产品。而Blue GeckoSoC提供了大量的内存选项来支持空中(OTA)更新以及高级功能,例如硬件安全加速、电容感应、低功耗传感器接口和增强的RF性能。

           

        • 简化开发:Silicon Labs为智能手机提供的移动应用程序允许设计人员使用商业支持的Bluetooth网状网络库和源代码来验证基于Bluetooth网状网络实现的操作,可简化设计。

           

        • 更加高效:利用Silicon Labs的Simplicity Studio软件工具优化网状网络设备设计,这包括专利技术的网络分析和数据包跟踪技术、能耗分析和可视化应用配置。Silicon Labs无线SoC和模块产品系列的软件兼容性实现广泛的软件重用、减少开发时间并降低成本。

         

        蓝牙网状网络学习中心:

        https://cn.silabs.com/products/wireless/learning-center/bluetooth/bluetooth-mesh

         

        引用原文链接:

        http://blog.bluetooth.com/how-bluetooth-mesh-is-advancing-the-implementation-of-smart-building-technology

         

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      • 慕尼黑电子展会后特辑:Silicon Labs新一代汽车IC为OEM添足马力

        Siliconlabs | 03/88/2018 | 08:24 AM

        Silicon Labs(亦称“芯科科技”)日前参加2018年上海慕尼黑电子展(electronica China2018)同期举办的中国国际汽车电子创新技术大会,由高级产品经理陈子良先生进行一场主题演讲:“Silicon Labs新一代汽车IC产品”,详细地分析了汽车电子行业的技术需求及发展趋势,并说明如何通过我们的EFM8系列8位MCU、收音机调谐器和数字隔离器等全方位的汽车级解决方案,协助车厂和OEM打造新世代汽车。欢迎观看完整文章。

         

        Silicon Labs高级产品经理陈子良先生

         

        符合AEC-Q100的EFM8汽车级8位MCU

        Silicon Labs的汽车级EFM8 系列8位MCU产品,可以满足广泛的车内触摸界面和车身电子电机控制应用。经过AEC-Q100认证的、超低功耗的新型EFM8SB1 Sleepy Bee系列产品提供先进的片上电容式触摸技术,可以实现用触摸控制来轻松地替代物理按钮。EFM8BB1/BB2 BusyBee系列产品拥有高性能的模拟和数字外设,从而使这些器件可以作为一种通用的选择,来控制电动后视镜、车头灯和座椅等。

         

        这两系列的EFM8 8位MCU都基于8051内核并实现了不同功能和性能的组合,包括高速流水线8051内核、超低功耗、精度模拟、增强的通信外设、片上振荡器、小尺寸封装,以及拥有专利的Crossbar架构,该架构可提供灵活的数字和模拟外设管脚复用,从而简化印制电路板(PCB)设计和I/O引脚路由。

         

        EFM8SBSleepy Bee MCU系列是Silicon Labs最节能的8位MCU,提供无与伦比的触摸性能、超低的休眠模式能耗(在内存内容保持和掉电检测使能条件下仅50nA)和快速的2μs唤醒时间。汽车级EFM8SB1器件支持-40℃~+85℃的环境温度范围,内核速度高达25MHz,闪存容量高达8KB。该系列MCU集成了12位模数转换器(ADC)、高性能定时器、温度传感器,以及增强型SPI、I2C和UART串行端口。片上高分辨率电容数字转换器(CDC)提供超低功耗的触摸唤醒能力(<1µA)和12路可靠的电容触摸感应通道,可以替换许多应用中的物理按键开关。该MCU非常适合用于基于触摸的控制装置,如顶灯和头顶按钮。电容式触摸控制为当今装载电子系统的车辆提供了更持久耐用且防潮的用户界面,以及更时尚的观感。

         

        EFM8BB1/BB2Busy Bee MCU系列为成本敏感型应用提供了高性能、能效和价格等方面的良好平衡。除了高达50MHz的内核速率、2-64KB的闪存,该系列MCU还可在小至3mm x 3mm的封装内提供一系列高性能外设,包括高分辨率的12位ADC、高速的12位数模转换器(DAC)、低功耗比较器、内置基准电源、增强了吞吐量的通信外设和内部振荡器。这种非凡的单芯片集成设计消除了对分立模拟元器件的需求,同时缩减了系统成本和电路板占用空间。

         

        由于支持-40℃~+125℃的宽温度范围,EFM8BB1/BB2器件适合于那些必须满足严格的汽车资格认证,可在宽温度范围内工作,同时在所有温度下都可提供高性能的应用。EFM8BB1器件可为成本敏感型设计提供最优的性价比,而EFM8BB2产品可提供增强的模拟和数字外设性能。对于模拟密集型的汽车车身控制应用,诸如座椅调整、风扇控制、车窗升降和燃料箱传感器,EFM8BB1/BB2 MCU是一种良好的选择。

         

        探索更多Silicon Labs汽车级EFM8系列8位MCU产品信息:https://cn.silabs.com/solutions/automotive/driver-interface

         

        小尺寸,可扩展的汽车收音机音频IC

        我们可扩展的广播音频产品是 RF 领域的创新先驱,持续引领创新记录,大幅减小了电路板空间,同时提供行业领先的性能和功能。Silicon Labs为多波段音频接收器和消费电子应用提供高度集成的单芯片解决方案。

         

        丰富的产品阵容包括D类音频驱动器、FM收音机、多波段收音机、数字收音机、汽车调谐器和音频桥接器等。

         

        了解Silicon Las全系列汽车音频和收音机解决方案:https://cn.silabs.com/products/audio-and-radio

         

        推进混合动力和电动汽车创新的数字隔离方案

        Silicon Labs基于CMOS工艺打造了一系列低成本、高性能的数字隔离器,提供混合动力和电动汽车电源隔离应用解决方案。

         

        高度可靠的汽车首先要有高度可靠的组件。这些经过认证的 IC、驱动器和传感器可提供超高水平的集成、混合信号功能和性能,帮助您将混合动力和电动汽车设计付诸实际应用。现阶段已有超过 360,000 辆 EV/HEV 汽车使用了 Silicon Labs IC,在电动汽车市场我们的数字隔离产品市场排名第一!

         

        更多汽车级数字隔离器产品信息,请访问:https://cn.silabs.com/solutions/automotive/hybrid-and-electric-vehicles

         

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      • Embedded World展后特辑:低功耗Wi-Fi模块演示视频

        Siliconlabs | 03/85/2018 | 07:18 AM

        Silicon Labs(亦称“芯科科技”)在今年2月的Embedded World 2018大展中,展示了业界领先的低功耗Wi-Fi模块解决方案──WFx200Wi-Fi 模块和收发器,可以帮助设计人员将内建Wi-Fi连接功能的IoT产品能耗缩减一半,一举扭转了市场普遍认为Wi-Fi过于耗电的既定印象。我们进一步录制了一段在展会现场实际演示低功耗Wi-Fi模块的视频,欢迎观看。

         

        http://v.youku.com/v_show/id_XMzQ0MzQ4NjE2OA==.html

         

        探索Silicon Labs最新的WFx200 Wi-Fi 模块和收发器产品信息及文档资料:https://cn.silabs.com/products/wireless/wi-fi/low-power-wi-fi-introduction

         

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      • EFM32系列32位MCU兩大新品功能全面進化

        Siliconlabs | 03/85/2018 | 07:18 AM

        Silicon Labs(亦称“芯科科技”)旗下的节能型EFM32系列32位MCU产品家族近期新增了两大战将。首先是超高集成度的EFM32GG11 Giant Gecko MCU系列产品,可以提供低功耗MCU市场中最先进的功能集,支持峰速高达72MHz的处理性能、大存储容量、外设和硬件加速器,以及完整的软件工具,其中包括业界领先的Micrium® OS。EFM32GG11主要面向智能表计、资产跟踪、工业/楼宇自动化、可穿戴和个人医疗等应用。

         

        其次是兼具高性能、小封装特色的节能型EFM32TG11 Tiny Gecko 32 位MCU。新型EFM32TG11为需要长电池寿命的设备提供了低成本的超低功耗解决方案,且不会减弱功能和降低安全性,将成为智能电表、个人医疗设备和家庭自动化产品的理想选择。这些产品通常具有多个传感器、本地显示和触摸控制。EFM32TG11可在IoT设计中作为独立微控制器或搭配网络协处理器使用,这为开发人员提供了出色的设计灵活性。欢迎往下阅读更详细的Silicon Labs EFM32系列32位MCU产品信息,并至官网取得更多技术文档。

         

        市面上集成度最高的EFM32系列32位MCU Giant Gecko 11

         

        基于 Silicon Labs EFM32 Giant Gecko 系列 1 ARM® Cortex®-M4 的 32 位微控制器 (MCU),采用独有支持 AES、ECC、SHA 以及真随机数发生器 (TRNG) 的加密硬件引擎,确保稳健安全性。新增功能包括SD/MMC/SDIO 控制器、八路/四路 SPI 内存控制器、10/100 以太网 MAC、双 CAN 总线控制器、高稳健性电容式感应、增强α 混合图形引擎,以及针对智能能源计量表的 LESENSE/PCNT 增强。这些功能与超低电流活动模式以及节能模式下的快速唤醒相结合,使 EFM32GG11 微控制器可适用于任何电池供电应用以及其他需要高性能和低功耗特性的系统。

         

        探索更多EFM32GG1132位微控制器产品信息及文档:https://cn.silabs.com/products/mcu/32-bit/efm32-giant-gecko-gg11

         

        高性能呢,小封装EFM32系列32位MCU Tiny Gecko 11

         

        Silicon Labs 基于 EFM32 Tiny Gecko 11 ARM® Cortex®-M0+ 的 32 位微控制器 (MCU) 为开发人员提供了适用于节能 IoT 应用的高度集成的功能。Tiny Gecko11 延续了Silicon Labs 领先的超低功耗性能,并且提供了独特的全新功能以简化开发过程。除了可用于能耗模式的超低电流消耗外,Tiny Gecko MCU 还具有传感器接口、集成的 8x32 分段式 LCD 和 CAN 总线控制器、获得专利的唤醒触摸电容式感应技术、强大的安全加速器等更多功能。Tiny Gecko 11 集节能、高性能和开发工具易于使用等特点于一身,非常适用于要求高功能、低能耗的应用。

         

        探索更多EFM32TG1132位微控制器产品信息及文档:https://cn.silabs.com/products/mcu/32-bit/efm32-tiny-gecko-tg11

         

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      • 【前瞻观点】无线连接技术将重塑工业应用

        Siliconlabs | 03/85/2018 | 07:16 AM

        无线连接技术将重塑工业应用

        作者:Silicon Labs微控制器和传感器产品高级营销经理Øivind Loe

         

        Silicon Labs(亦称“芯科科技”)微控制器和传感器产品高级营销经理Øivind Loe先生日前接受行业媒体专访表示,工业物联网(IIoT)是一个非常重要的市场,这是因为对于投资于工业物联网设计的终端客户,其所具有的潜在投资回报率(ROI)是非常显著的。Silicon Labs非常关注物联网无线连接,并且我们已看到连接技术的改进已经成为从工业流程中获得更多数据的主要推动因素,而无线连接的成本比以前通过有线连接还更低。

         

        在本篇采访文章中,ØivindLoe先生将概略说明工业物联网应用的发展趋势,并特别著重在集成无线连接功能的SoC如何重塑工业系统,以加速朝向智能化的工业物联网发展。欢迎观看完整文章。

         

        IoT通信技术带动工业应用的新革命

        过去,在物联网兴起之前,某些测量在经济上是无法可行的,原因在于需要布线至远程传感器的位置而带来了高昂成本,或者需要在低频率下对数据进行手动采样,因此就限制了流程的优化,而这原本可以通过基于及时的、高性价比的传感器测量而实现。然而,随着新的通信技术的出现,这些测量可以通过多种标准和专有协议及不同带宽来实现并进行无线通信,而不需要投资于昂贵的重新布线。在相同时间单位里获得更多有效信息,可使工业领域内的操作人员提高工艺流程的效率和质量,从而实现收益和投资回报率最大化。

         

        无线连接技术正在重塑许多工业应用,例如在过去是非常难以实现或是实现成本很高的连续监测传感器;像Zigbee这样的无线网状网络在这些工业物联网应用中做很多化繁为简的工作。一个很好的案例是绿色能源市场,目前许多国家正在将人工抄表电表升级为可持续读取计量值的自动电表。智能表计使得发电厂的操作员有能力去分析数据,并且在某些情况下还能控制整个电网的能耗,支持他们去优化电力生产以使其更加可靠和高效,同时为终端客户降低用电成本。

         

        仅依靠无线连接还不足以从工艺流程或环境中提取有价值的数据。当然,传感器是必不可少的,Silicon Labs为工业应用提供一系列高精度的温度、湿度、光学和磁性传感器。

         

        终端节点上的无线微控制器也是一个关键组件。并不是所有的传感器部署位置都有可用的电源,且通常的无线终端节点都采用电池供电,也有可能利用能量采集来对电池进行充电。终端节点的功能现在是至关重要的,因为在许多情况下,传感器数据必须在终端节点上执行操作以提取有价值的信息,来尽可能减少无线传输数据的大小和频率。这种边缘计算方式对于节约能量至关重要,且在终端节点可根据传感器数据直接与其环境进行交互的这种情况中也很重要。该功能可以使响应时间大大缩短,而不是终端节点首先必须向中央服务器报告,然后接受一个命令后才在一个时间关键的工艺流程中执行该命令。

         

        Silicon Labs无线解决方案

        终端节点上的无线微控制器必须具备多种特性才能以最佳的方式工作。强劲的无线连接是一个重要的基石,因为它是无线传感器的主要保障者之一。Silicon Labs为其无线微控制器提供了Zigbee、Thread、Bluetooth 5.0、Bluetooth mesh、Wi-Fi和一个强壮的专有无线协议平台,来支持任何无线通信场景,并提供各种有线连接选项,包括CAN、以太网和以太网供电(PoE)。

         

        Silicon Labs也提供多协议无线解决方案,它们支持在单个无线微控制器上用同一套射频电路和天线去“讲”多种无线协议,以帮助去调试/重置终端节点,并支持终端节点同时成为多个无线网络的一部分。例如,在一家工厂的网状网络中的一款Zigbee温度传感器也可能支持蓝牙,允许传感器节点安装工人使用智能手机的蓝牙连接来设置传感器节点,并把它授权加入一个Zigbee网络。此外,工厂人员也可以在需要时使用蓝牙直接与在Zigbee网络上运行的传感器进行通信。这种动态多协议连接方法也适用于许多其它无线组合,包括专有协议。

         

        为了支持低功耗运行,Silicon Labs的无线微控制器有专门用于支持测量传感器的硬件,在片上控制器处于睡眠状态时仍支持传感器运行。该低功耗架构支持终端节点积极地对其传感器进行采样,却仅消耗极少量的功耗。低功耗运行也延伸至计算和RF传输,支持微控制器在有效地将信息传输给收集器之前在终端节点上完成必要的计算。

         

        从终端节点到云端的安全性是必需具备的功能,以支持可靠且安全的工业物联网应用,并防止自动化工厂被入侵和数据泄露。所有的Silicon Labs无线和有线微控制器都集成了复杂的硬件加密,既有对称加密也有非对称加密。Silicon Labs的微控制器也带有软件来支持高效地使用先进的加密技术,从而实现安全通信、固件更新和许多其它益处。

         

        欲了解Silicon Labs工业自动化解决方案信息,请访问:https://cn.silabs.com/solutions/industrial-automation-and-power

         

        原文链接:http://www.eepw.com.cn/article/201803/376576.htm

         

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      • 秒懂时钟Part 7: 探讨时钟相位噪声测量中的杂散(下篇)

        Siliconlabs | 03/81/2018 | 09:47 AM

        在本辑的“秒懂时钟”文章中,我想继续上期关于时钟相位噪声测量中杂散的讨论。上次我们说道,时钟相位噪声图中的杂散信号是离散频率分量。杂散通常很少且幅度较低,但通常不受欢迎,因为它们会影响时钟的总抖动。

         

        然而,杂散也可以用于时序设备的评估和表征。我们可以使用配置为低电平调制的实验室信号源将直接或间接的频率分量作为输入激励应用于时钟设备或系统。然后用频谱分析仪或相位噪声分析仪测量得到的输出时钟杂散。

         

        在这篇文章中,我将简要回顾一下适合的信号调制选项。接下来我将讨论一些值得注意的测量。最后,我将给出选择示例的结果,抖动传输。欢迎观看完整文章。

         

        调制选择,既不是所有杂散都是相等的

         

        大多数实验室级别的发生器有三种基本的模拟调制选项,即AM,FM或PM,分别指的是调幅,调频和相位调制。每个人都在我们的“ spur toolbox ”中占有一席之地。但首先,考虑下面的每个频谱分析仪屏幕大小。该载波标称为100MHz,并且在距载波100kHz偏移的每一侧有一对对称的杂散信号。每个杂散距离载波约60dB。

         

        你能告诉哪个屏幕上限对应于AM,FM或PM吗?不,不是,没有额外的信息。在这个特定的例子中,图像按字母顺序排列。

         

        那么,为什么他们很难区分呢?有几个原因:

        1. 频谱分析仪只测量光谱的振幅,而不测量相位。在这个意义上,它就像一个电压表。请参阅Keysight     Technologies的Spectrum     Analysis Basics应用笔记。

        2. FM和PM都是角度调制方法,它们的行为方式相同,只是其调制功能不同。 FM信号可以产生PM,反之亦然。

        3. 最后,在低调制指数下,AM,FM和PM边带振幅看起来非常相似。

         

        我们来看看最后几点的细节。Keysight Technologies的Spectrum Analysis Amplitude and FrequencyModulation(https://literature.cdn.keysight.com/litweb/pdf/5954-9130.pdf)应用笔记中附录了以下关系。

         

         

        注意:这些FM组件与AM的大小相同,但与AM不同,在下边带前有一个负号。但是,由于频谱分析仪不保存相位信息,因此低调制AMFMPM组件看起来相同。

         

        通常,AM,FM或PM的SSB或单边带杂散与载波比率是20 * log10(调制指数/ 2)。例如,给定200 Hz峰值频率偏差和100 kHz频率调制,我们预计SSB杂散如下:

        SL = 20 log10 {(200/2)/100E3} = -60 dBc

         

        现在,这里是使用FM与PM的实用方面。如果您的信号源支持PM,那么您可以直接输入峰值相位调制量。当您逐步调整频率或刺激偏移频率时,无需更改此设置。但是,如果您的信号源仅支持FM,则必须按照以下关系维护频率调制指数。

         

        在这种情况下,您需要调整峰值频率偏差Delta-f以及调制频率fm以保持Beta恒定。

         

        那么,我们可以用调制杂散进行哪些测试

         

        通常,我们将使用频谱分析仪或相位噪声分析仪来测量频域中的输出时钟杂散。我们选择不同的调制方法,这取决于我们需要对系统应用哪种激励。下表总结了一些值得注意的测量。我将简要地讨论这些测试中的每一个,然后更详细地关注最后一个测试。

         

        您会注意到FM或PM可用于生成抖动传输测试的输入时钟杂散。唯一需要跟踪的是相位或频率调制指数。现代AWG(任意波形发生器)通常支持AM,FM和PM。更高频率的射频和微波信号发生器也至少支持FM。

         

        这里是关于表中提到的每个测试的更多细节。

         

        输入AM到PM转换

         

        高增益设计良好的时钟缓冲器将倾向于抑制AM并且仅通过相位(定时)误差。然而,没有输入时钟缓冲器是完美的,并且可以发生一些AM-PM转换。这种转换的机制和数量通常会根据调制频率而有所不同。

         

        该测试的设置是直接进行的,即将输入时钟与AM一起使用,然后在幅度调制频率处检查输出时钟杂散偏移。进行这种测试时需要注意几点注意事项:

        • 保持低的调制指数,因此实际上只有一个边带刺激的后果。

        • 改变感兴趣区域的调制频率。

        • 在频谱分析仪或相位分析仪的输入端使用限幅器,以便我们不必担心仪器中的AMPM转换。

         

        PSR

         

        PSR或电源抑制类似于之前的测试,因为应用了AM。但是,在这种情况下,它不是调制的输入时钟。相反,AM通过电源间接引入,然后像以前那样刺激测量。这种类型的测量还通过其他名称,如PSRR(电源抑制比)或电源纹波测试。

         

        除了早先的AM-PM注意事项之外,还有其他一些: 

        • 如果可能,我们通常要移除所有旁路电容。这消除了一个变量,并且更容易注入固定的幅度波动,例如,在感兴趣的频率范围内进入电源干线100     mVpp。比较设备时也比较公平。

        • AM需要注入电源而不会影响仪器或其他系统组件。我们通常为此使用偏置式Tee。

        • 一致性对低水平杂散测量很重要,因此在比较设备时尽量保持设置相同。

         

        这个话题本身就值得单独处理。有关详细信息,请参阅Silicon Labs应用笔记AN491: Power Supply Rejection for Low-Jitter Clocks(https://www.silabs.com/documents/public/application-notes/AN491.pdf)。如果有多个导轨,并且/或者移除旁路电容可能是性能问题,那么您可以将它们放在其中,并简单地进行直接的性能测试,如Silicon Labs的应用笔记 AN887: Si534X and Power Supply Noise(https://www.silabs.com/documents/public/application-notes/AN887.pdf)。

         

        抖动传输

         

        检查时钟PLL芯片传输曲线的一种相对快速的方法是应用低电平PM或FM杂散信号,并将调制偏置频率从远低于预期环路带宽的地方调到远远高于它。然后使用相位噪声分析仪,启用Max Hold,您将看到施加的杂散是如何滚降的。杂散幅度的渐近线允许我们估计环路带宽。

         

        您可以通过查看相位噪声来了解发生了什么,但使用固定的调制索引输入时钟可以更精确地测量传输函数。下面的两个屏蔽帽是对Si5345抖动衰减器应用相位调制的25 MHz输入时钟(0.2°相位偏差),并在最大保持时间内连续测量相位噪声,以获得100 MHz的输出时钟。

         

        在下面的第一种情况下,DSPLL带宽设置为400 Hz。如预期的那样,该图显示注释的渐近线在400Hz左右相交。拐角频率附近的滚降略高于30 dB / dec。

         

        在下面的第二种情况下,DSPLL带宽设置为4 kHz。这次曲线显示注释的渐近线相交于4.5 kHz左右,比标称目标稍宽。这里转角频率附近的滚降看起来接近25dB / dec。

         

        使用Max Hold功能可以让我们进行手动测量。然而,我们可以使用平均和存储运行集合中的杂散幅度来进行更仔细的测量,以准确表征DUT的环路带宽。

         

        与往常一样,如果您有建议,或者有问题想要回答,请发送邮件至kevin.smith@silabs.com,并在主题行中添加Timing 101字样。

         

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      • 【趋势分析】IoT增长带动更高功率的PoE需求

        Siliconlabs | 03/81/2018 | 09:45 AM

         

        在今年初举办的APEC2018大会上,Silicon Labs(亦称“芯科科技”)展示了两款新型以太网供电(PoE)设备(PD)的产品家族――Si3406x和Si3404。这些设备具有高集成度和高效率的特点,可用于广泛的物联网应用。该系列在单个PD芯片上具有所有必需的高压分立元件,并完全支持IEEE 802.3 PoE+ 电源功能,具有灵活的电源转换选项,效率超过90%,睡眠/唤醒/ LED支持模式以及出色的抗电磁干扰能力。

         

        期间,Silicon Labs的PoE产品高级经理John Wilson先生也接受了行业媒体专访,从现下PoEPD系统的设计挑战与发展趋势切入,再深入介绍Silicon Labs所提供的可以满足这些严苛要求的PoEPD器件的优势,欢迎观看完整文章。

         

        下一代PoE PD系统将会看到局限性和延迟

        下一代物联网的设计需要更多的电能。Silicon Labs的PoE产品高级经理John Wilson谈到了今年在APEC上展示的PD设备新进展。对于PoE来说,2018年将是一个大年,因为下一代标准预计将在6月或7月左右由IEEE委员会批准。这个新标准将把功率水平提高到100W,这对照明市场将是至关重要的。

         

        图1 使用PoE的IP摄像头,无线接入点,IP电话和智能照明

         

        像飞利浦这样的公司已经拥有LED PoE灯具照明产品,这会是他们的优势,而对于其他照明公司来说,他们也也希望开发带PoE和传感器的智能照明灯具,这些产品可能会通过以太网提供温度和湿度等信息。这些分析数据对零售领域非常重要,可以帮助销售人员了解当时顾客所关关注区域。这可以表明,大多数顾客在商店前面花费大量时间,但销售人员大多位于商店的后面。基于PoE的照明结构之上的分析是物联网和PoE电源/智能网络价值的关键部分。 SiliconLabs目前在市场上拥有30W的产品。

         

        摄像头在安全和监控方面的摄像头同比年增长率超过20%; 无线接入点同比年增长率为15%(无线接入点包括功能丰富的视频IP电话,公共热点,先进的802.11无线接入点和智能家电)

         

        设计师喜欢这种器件有更高集成度,并具有良好的功率转换效率的解决方案,Silicon Labs在这些领域表现出色。传统产品具有片上高压,如瞬态电压抑制器,输入二极管电桥和供电MOSFET,可直接连接至以太网RJ-45连接器。与此同时,该公司将这些新型IC的功率转换效率从传统的70%提高到了90%,这些IC还支持隔离,并且EMI也得到了极大的改善,从而加快了产品上市时间。

         

        这些应用需要更高的瓦特数,以应对带动了对支持PoE+标准的PD设备的更高需求日益增长的需求。例如,最新具有平移/倾斜/缩放和带加热元件功能的最新电机定位IP摄像机会对电源产生沉重的负载。PoE+技术的30W功率能支持这些苛刻的应用任务。此外,高达4kV的浪涌恢复能力也也是关键,特别是在中国市场,摄像头设备外部部署了以太网电缆,这些电缆是在建筑物内到具有潜在雷击风险室外中运行可以在建筑物内部运行,以防止潜在的雷击。有关IP摄像头机电源系统示例,请参见图2。

         

        图2使用Si3406x PD器件的完整IP摄像机电源参考设计系统(图片由SiliconLabs提供)

         

        下一代PoE设计理想方案 - Si3406x,Si3404

        Silicon Labs的Si3406x系列是理想的PD接口解决方案,适用于住宅,商业和工业环境中新型的支持PoE+的IoT产品。

         

        图3该产品组合解决了所有PoE+ PD使用案例的挑战

         

        该系列还集成了PoE+ PD应用所需的所有电源管理和控制功能,将通过10/100/1000BASE-T以太网连接提供的高压转换为稳压的低压输出电源。新架构通过使用具备经济效益的外部元件,同时保持高性能,最大限度地减少了PCB占位面积和外部BOM成本,同时保持高性能。

         

        稳压器的开关频率可通过简单的外部电阻值进行调节,以避免不必要的谐波。集成同步驱动器可以控制次级侧场效应晶体管(FET)以提高功率转换效率。通过自动维护功率签名(MPS)功能在睡眠模式下保持与PSE交换机的连接。

         

        作为Si3406x系列的补充,Si3404 IC为低功耗15W PoE PD应用提供符合802.3 Type 1标准的高性价比支持。Si3404在很小的占地面积内包含了低功率PD应用所需的所有接口和控制功能。

         

        图4 Si3404和Si3402产品优势

         

        Silicon Labs还提供各种PoE PD参考设计,帮助设计人员更快地将关键电源子系统推向市场。

         

        评估板与技术支持

        Si3406x集成电路的样片和批量产品现已采用小尺寸5x 5 mm QFN封装,Si3404器件现在采用小尺寸4 x 4 mm QFN封装。为帮助开发人员缩短开发时间和降低成本,Silicon Labs为Si3406x和Si3404器件提供一系列隔离式和非隔离式Class 2-4评估套件。

         

        图5 上:Si304 PD降压Class 2评估板;图5下Class 3 Si3404到高功率Class 4 Si34061EVB

         

        Class 2-4开发套件

        ·       Si3404隔离Class 3评估套件Si3404ISOC3-KIT

        ·       Si3404降压Class 2评估套件Si3404BKC2-KIT

        ·       Si3406 Non-IsoFlybackClass 2评估套件Si3406FBC2-KIT

        ·       Si3406 Non-IsoFlybackClass 3评估套件Si3406FBC3-KIT

        ·       Si34061隔离Class 4评估套件Si34061ISOC4

         

        更多信息可以在这里找到:

        https://www.silabs.com/products/development-tools/power-over-ethernet

         

        欲了解Si3406x和Si3404系列以及评估套件的更多信息,并订购产品样本,请访问Silicon Labs网站:

        https://cn.silabs.com/products/power-over-ethernet/powered-devices

         

        原文链接:

        https://www.edn.com/electronics-products/electronic-product-reviews/apec--the-applied-power-electronics-conference/4460389/Growing-the-IoT-means-higher-power-to-PoE

         

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      • 【技术干货】光学心率感测设计的系统集成考量

        Siliconlabs | 03/78/2018 | 08:40 AM

        光学心率感测设计的系统集成考量

        作者:Silicon Labs资深系统工程师Morrie Altmejd

         

        设计与实现一个光学心率监测(HRM)系统(又称光电容积脉搏波技术,简称PPG)是一类复杂的、涉及多个领域的项目。设计要素包括人体工程学、信号处理与过滤、光学和机械设计、低噪声信号接收电路以及低噪声电流脉冲发生器。Silicon Labs(亦称“芯科科技”)近期发布了一篇技术文章,主题为:“光学心率感测设计的系统集成考量”,内容详细说明了光学设计的原理、关键考量,以及各部集成器件的需求,同时也介绍了我们旗下最新的高精准、高集成度、低功耗HRM模块解决方案。请观看完整的技术文章。

         

        心率监测逐渐成为可穿戴电子标配

         

        可穿戴电子产品制造商正在不断为其保健与健身产品添加心率监测功能,集成化也正在推动心率监测应用中传感器的成本不断降低。目前,许多心率检测传感器都在其高度集成的模组中包含了一些分离的元器件,如模拟前端(AFE)、光电管检测器和发光二极管等。这些模组支持更便捷的实现方式,可在将心率监测功能加入到可穿戴产品中时降低其成本和复杂性。

         

        可穿戴产品的外观形态也在逐渐改变。在胸带已经有效地服务了保健与健身市场多年的同时,心率监测功能现在正在进入到各种手腕佩戴产品中。光学感测技术与高性能、低功耗处理器等方面的技术进步,已经促使手腕佩戴这种外形可适用于许多设计;心率检测算法的精密度也已到达了一种新的水平,从而可以被采用手腕佩带外形的产品所接受。其它新的可穿戴感测应用外观形态和应用场景也在不断涌现,比如头带、体育与健身服装、以及耳塞等。但是,可穿戴生理指标监测的最主要应用场景还将归集于手腕。

         

        集成度,精准度为心率监测系统设计关键

         

        没有两种心率监测应用是完全相同的,系统开发人员必须考虑许多设计折中:如产品的舒适性、感测的精度、系统成本、功耗、阳光影响、处理许多皮肤类型、运动影响、开发时间和物理大小等等。所有这些设计因素都影响系统集成,是采用高集成度模组解决方案,抑或是采用集成了更多分离元器件的架构。

         

        图1展示了测量心率信号的基本方法,它依赖于用光学方法从人体组织上提取的心率压力波。图1说明了光进入皮肤后传输的途径:由心率压力波引起的毛细血管舒张和收缩运动对由绿色LED注入人体组织的光信号进行了调制。接收到的信号因为通过了皮肤而被大大地衰减,它被一个光电管接收并送到电子子系统中去处理。源自脉搏的振幅调制信号被检测(过滤掉运动噪声)、分析和显示。

         

        1. 光学心率检测的运行原理

         

        心率监测系统设计的一种基本方法采用了一种定制的的微控制器(MCU),它被用于控制外部LED驱动器的脉冲信号发生,并同时读取一个分离的光电管上的电流输出数据。已知光电管的电流输出必须转换为电压,输出给模拟到数字转换(A/D)单元,图2中的原理图说明了这类系统的基本原理。已知电流到电压转换器在光电管电流为0时产生一个等于VREF的电压,而随着电流的增加电压将下降。

         

        用在心率系统中的电流脉冲通常在2mA到300mA之间,具体数值取决于被测的皮肤颜色,以及所期望的信号必须抵消阳光。阳光中的红外辐射透过皮肤组织时的衰减很小,这与期望采用的绿光LED发出的光线不同,所以它能够淹没绿光的信号,除非所采用的绿光非常强,或者添加一个昂贵的红外线阻断滤波器。

         

        在通常情况下,射入皮肤的绿色LED光线的强度,是阳光强度的0.1倍到3倍。由于人体组织的严重衰减作用,到达光电管的信号非常微弱,需要产生仅够使用的电流来实现合理的70-100dB信噪比(SNR),以便在即使是有完美的、无噪声运算放大器和A/D转换器的情况下来消除噪声。

         

        采用这种消噪的原因是在每秒25次的数据读取中,每次光电管都会接收到一定数量的电子。设计中所采用的光电管的大小在0.1 mm2到7 mm2之间。但是,当它大于1mm时就会因阳光的影响而出现不确定的返回值。

         

        2.用光电法获取心率数据所需的基本电子线路

         

        如图2所示,在一个光电心率系统设计中,难以实现和成本很高的功能模块分别是:快速的、大电流的驱动LED的电压到电流转换器,用于光电管的电流到电压转换器,以及运行算法和对序列信号进行处理的MCU。一个可被设置到低至2mA的很低电流,但同时仍然能产生短至10µs的非常窄的光脉冲低噪声(75 - 100 dB SNR)300mA LED驱动器也是一个用分离器件实现起来非常昂贵的模块。

         

        图2中所示的短至10µs的窄光脉冲支持系统去容忍运动和阳光,典型的方法是每秒25次采样率下的每次次的快速光测试,一次测量是在LED关闭的情况下完成的,而另一次则是在LED打开的情况下完成。计算得出的差值消除了环境光的影响,重要的是给出了对闪烁的背景光不敏感的期望的原始光信号测量值。

         

        极短的光脉冲可以提供更强的光脉冲,可以比阳光的亮度更高,这也许是目前的解决方案并使PPG信号载波不被阳光信号所破坏的方法之一。如果阳光信号大于PPG载波,尽管它可以通过减法被消除,但是手臂运动会带来的难以消除的噪声。所以系统会使用一个低电流的LED驱动器和大面积的光电管对运动和阳光噪声进行补偿。

         

        许多期望的心率检测感测功能可以通过预先的设计和集成,用仅仅一个器件来实现。将该项功能的大多数电路集成到一块芯片中,可实现相对较小的3 mm x 3 mm封装,这甚至可以把光电管自己集成于其中。

         

         

        高集成,小尺寸,低功耗,内建算法的Si118x HRM模块

         

        图3以Silicon Labs的Si118x光学传感器为例来说明电路原理,基于此器件可以相对方便地实现心率检测设计。工程师只需专注于设计的光学部分,其中包括电路板上各部分间的光学单元和将该系统如何与皮肤配合。

         

        3.一个只需要外部LED的集成化心率传感器

         

        图3所示的方法可以实现高性能的心率检测解决方案,它并不是一些设计师所期望的小型化或高功效方案。为了实现更小的解决方案,LED片芯和控制芯片必须被集成到同一个封装中,其中集成了所有的必需的功能,包括光学单元和可以改善LED输出的透镜。图4说明了这种集成度更高的解决方案,它基于Silicon Labs的Si117x光学传感器。

         

        这种心率检测设计不需要额外的LED,因为LED和光电管都集成在模组内部了,而该模组可以直接安装在光学界面的下面,亦即诸如智能手表等可穿戴产品的后盖里面。这种颇具优势的方法使LED与光电管之间的距离短于分离器件设计,这种更短的距离支持极低功耗的运行,这是因为在穿透皮肤时的光损失更低。 

         

        集成多个LED也解决了LED与光电管之间的光泄漏问题,其结果是设计人员不必在印刷电路板上添加光阻隔离。不采取这种方法的结果是,用塑料或者泡沫插入物和印刷电路板上的特别铜层来处理隔离。

         

        4.一个高度集成的心率检测传感器模组集成了所有必须的元器件

         

        当然,其中还有一款心率检测设计的开发人员不必去关心的部分:心率检测算法。这个寄附在主处理器上软件单元非常复杂,其原因是在用户锻炼或者进行运动时会发生信号变差的情况。最终用户的运动通常会产生其自身的信号,它们可能欺骗真正的心率信号,并在有些时候被错误地认作是心率节奏。

         

        如果一家可穿戴产品的开发人员没有开发算法的资源,第三方供应商可以以软件授权交易的提供这种软件。Silicon Labs也提供用于其Si117x/8x光学传感器心率算法,它们可以在编译后运行在大多数处理器上。

         

        当然,最终由设计师来决定各种心率检测应用中需要多高的集成度才合适,设计人员能够用高集成度的模组化解决方案和购买算法授权去简化设计过程并加快产品上市。对于对光学感测有深入认识、同时时间及资源也颇为丰沛的开发人员,这可以选择使用分离元器件(传感器、光电管和镜头等等)及自己的系统集成,甚至还可以开发他们自己的心率检测算法。最终,当我们进行心率监测系统设计时,设计师可以选择全部靠自己去完成,或是全部从外部购买。

         

        Silicon Labs Si118xHRM传感器模块产品信息:https://cn.silabs.com/products/sensors/biometric/si118x

         

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      • 洞见IoT未来的无线科技-蓝牙让消费性电子更好玩了

        Siliconlabs | 03/78/2018 | 08:38 AM

        从今年初的国际性大展如CES、Embedded World大会上,到处弥漫着炫酷创新:卷屏电视、号称家庭好伴侣的软萌机器人、自动驾驶汽车、VR/AR体验等等。尤其CES作为全球科技的风向标,每年都有数不胜数的新生代产品被推出,塑造着文化,改变着生活,开创着全新市场。

         

        但是,你是否意识到这些产品中有多少采用了蓝牙技术呢?无论是支持手机同步并改善刷牙体验的智能牙刷,还是能够追踪速度、步调和节奏的智能跑鞋,亦或是带有智能语音指示帮助达到健身目标的耳机,无庸置疑,蓝牙技术已经是大多数新型消费电子产品不可或缺的一部分。欲了解创新的蓝牙应用,请观看完整的整理文章。

         

        蓝牙为何人见人爱

        “如果拿一份2018年CES大会的会场平面图,在有蓝牙产品展出的每个展台上都标注一个蓝点,你会惊喜地发现整个平面图都将遍布蓝色!”蓝牙技术联盟高级战略规划总监Chuck Sabin表示。

         

        根据ABI Research,2018年出货的手机、平板和笔记本电脑中,100%的产品设备都将采用蓝牙。由于蓝牙已成为消费类设备的标配,所以对于任何扬声器、健康和保健设备、车载信息娱乐系统、或智能家居技术来说,都将实现与任何内置互通性的智能手机、平板或笔记本电脑的连接。有了这种互通性标准,您的创新就能够兼容当前和未来的消费类设备。

         

         

        蓝牙技术不仅确保了与广泛的个人和企业级设备的互通性,而且全球消费者认知度超过90%,是非常值得信赖的品牌。调研表明消费者更青睐于选购采用了蓝牙技术的产品,原因是蓝牙能够确保更高的可用性。

         

        蓝牙就是未来

        音频、可穿戴设备、智能手机和平板电脑是蓝牙技术最常见的用武之地。但如果您对蓝牙的认知程度仅限于此,那就可能会错过太多的精彩!

         

        从智能家居到智慧城市,蓝牙技术正在不断推动物联网发展,实现家居自动化和智能楼宇管理。蓝牙mesh可提供无线连接平台,实现对照明、温控、烟雾探测器、摄像头、门铃、门锁等的自动化智能家居控制。蓝牙mesh市场可望得到大力发展,实现多个传感器的互连,可用于家居监控,帮您监控房门的开与关。

         

        蓝牙mesh还支持楼宇基础系统的自动化集中式控制,包括暖通空调(HVAC)、照明和安防。此外,蓝牙技术还能支持楼宇范围内的传感器和Beacon网络,实现室内定位和基于位置的服务,如导航、资产追踪和地标解决方案。proximity.directory最近展开的一项研究发现,至2019年,84%的机场、93%的MLB体育场和73%的NFL体育场将采用Beacon来提升访客体验。

         

        ABI Research首席研究官Stuart Carlaw指出:"在过去20年中,蓝牙在提升消费者体验方面的作用至关重要,它一直是支持消费者无线革命的关键技术之一。蓝牙技术不断提高其规格,在包括物联网在内的未来市场中一直保持着的突出地位,蓝牙社区也将继续发展壮大。”

         

        蓝牙社区

        无论您是在传输音频、传输数据、广播信息还是创建设备网络,蓝牙技术都是全球化的互联标准。20多年以来,通过成员公司的不懈努力和突破性创新,蓝牙技术一直致力于提供安全的设备连接方式。

         

        "当人们提到蓝牙时,往往想到的都是蓝牙技术,但是蓝牙也是一个社区,一个令人难以置信的成员公司社区,他们致力于推动创新、开创市场,为全世界的人们创造能够改变生活的价值。”蓝牙技术联盟执行总监Mark Powell认为。

         

        选择正确的技术才能为创新提供支持,这一点非常重要。一直以来,蓝牙技术联盟都致力于提供能够确保真正的多厂商互通性的工具和流程。预计2018年蓝牙产品出货量将达到40亿单位,无论是家庭音响、智能照明还是楼宇自动化,利用蓝牙技术进行开发都是大势所趋。

         

        原文链接:

        https://mp.weixin.qq.com/s/jB36NDZVTGvDqizXKnBAjA

         

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