Norsk-portugisisk EU-støttet startup slukker for værten, oscilloskopet kan ligge i lommen, og konnektorer og kabler erstatter printbaner for bedre signalintegritet. Det er løsninger, der både bruger og leverer embedded innovation
Artiklen har været bragt i Aktuel Elektronik nr. 5 – 2025 og kan læses herunder uden illustrationer
(læs originaludgaven her)
Af Rolf Sylvester-Hvid, Embedded World, Nürnberg
Under Embedded World er der altid en række produkter, som falder en smule uden for den centrale del af skiven, men som har en relevans, fordi det er løsninger, som enten supporterer de embeddede komponenter og boards – eller som i høj grad gør brug af dem. Det giver måske lige ”trafik og musik”, men det giver faktisk også mening.
Nanopower ligger i den forbindelse lige til højrebenet. Det er er noget så spøjst som et norsk-portugisisk EU-støttet firma fra 2017, som i 2019 blev halvlederproducent. Fra at være en smule forskningsorienteret er der nu fuld damp på kedlerne og et netop lanceret produkt. Nanopower leder nu efter nye folk som FAE’er, til salget og i virksomhedens supply chain for det nye produkt, nPZero, ser ud til at være en fin komponent, som vi ikke rigtig husker at have set lignende før.
– Vores nPZero er meget mere end en PMIC til embeddede controllere og processorer. Kredsen kan slukke helt og aldeles og selv overtage rollen som vært i en ekstremt power-down tilstand, hvor nPZero kun trækker 90nA. Tanken er, at nPZero skal indsættes centralt i et design med forsyning og I2C-forbindelse i den ene side og I2C-periferi, SPI-periferi, analog periferi og om ønsket et eksternt krystal i den anden side – sådan i grafisk forstand. I drift kan nPZero så slukke værten helt over power-cycle sensorerne uden reaktion, indtil sensorerne ændrer status. Når det sker, så vækker kredsen igen værten. Det er en løsning, som i høj grad påvirker valget af batteri, da levetiden kan gøres særdeles lang, og det er perfekt til edge-komponenter, fortæller Jan Frode Bergsø fra Nanopowers kontor i Kristianssand.
Hans kollega, William Xavier fra Porto-afdelingen forklarer, at man med Nanopowers konfigureringsværktøj – nPZero Configurator – kan definere power switch, wakeup og interrupts, sensorgrænser, timere, memory og clock ganske nemt og enkelt. Selv kredsen leveres som en 5mm x 5mm QFN, og der er ydermere end CSP på vej.
NI’s forlængede arm mod undervisningssektoren
Digilent er et udtalt universitetsorienteret foretagende, der fremstiller nogle glimrende test- og måleløsninger til fattige studerende og skoler, hvor budgetterne som oftest er mindre end de tekniske behov. Efter Emersons overtagelse af National Instruments er det tanken, at Digilent skal være NI’s ”undervisningsbrand” i en samtidig fornyelse af National Instruments, der finder sted for tiden. Det giver også mening, da Digilents måleløsninger ofte – men ikke nødvendigvis – læner sig op ad NI’s legendariske Labview instrumenterings- og testsoftware. Storsælgeren for Digilent er fortsat Analog Discovery 3, der er en fiks kombination af et to-kanals mixed-signal oscilloskop, en arbitrær waveform-generator, logikanalysator og en programmérbar 0,5V-5V/2,4W strømforsyning – alt samlet i et design, der kan ligge i en lomme, og som kun koster et par tusinde kroner.
– Vi udvider nu sortimentet med oscilloskoper med langt højere sample-rates – op til 2Gsamples/sekund og fire kanaler. Det er en løsning, som selvfølgelig er rettet mod det mere professionelle marked, men alligevel holder vi prisen nede på omtrent 5.000USD for vores 5000-serie, og man skal altid tilslutte oscilloskopet til en laptop. Waveform-generering er i den forbindelse med i pakken, men man kan sagtens også bruge Labview til kurvegenerering, siger Steve Radecky fra Digilent.
Her er det en fordel at gå over åen efter vand
Man skulle tro, at printbaner mellem komponenter eller korte headers mellem print ville udgøre de bedste forbindelser inden for high-speed kommunikation i såvel embeddede designs som mange andre systemer. Men når først hastigheden kommer op, som det jo netop er tilfældet i mange af de nye applikationer, så kan selv korte og veldesignede printbaner og headers være utilstrækkelige for at opretholde signalintegriteten i et elektronikdesign.
– Mange kender jo Samtec for sine meget fine headers, og skulle nogen kunne få signalerne overført bedst muligt fra ét board til et andet, så måtte det jo næsten være os. Samtec har altid været en familieejet virksomhed, som har holdt produktionen i USA, netop for at garantere fuld kontrol over produktionen. Det har sikret konnekteringsløsninger med maksimal kontrol over signalintegriteten, men netop derfor kan vi også anerkende begrænsningerne i flere af de konventionelle header- og printbaneløsninger. Det er så dét, som vi løser med henholdsvis Firefly- og Halo-serierne af konnektorer, fortæller David Pike, der er europæisk salgschef for Samtec.
– Begge familier tager afsæt i, at det bedre kan svare sig at ”gå over åen efter vand”, når frekvenserne kommer virkeligt højt op. Samtec leverer en løsning, hvor man helt tæt på de komponenter, der skal forbindes, placerer en sokkel i hver ende. Soklerne kan så forbindes med coax-forbindelser, der håndterer frekvenser langt op i de to-cifrede GHz-størrelser. Er coax-kabler ikke nok, kan vi også konvertere signalerne til fiberoptisk kommunikation. Det smarte er, at man faktisk kan udskifte sit coax-kabel til fiberoptik uden at ændre på soklerne, så vores forbindelsesteknik kan følge et design op i frekvenserne med et skift fra kobber til fiber uden nogen form for ændring af design eller udskiftning af soklerne. Løsningerne er, uanset om vi taler om kobber eller fibre, langt bedre end lange printbaner, og selv meterlange kabel- eller fiberforbindelser i Firefly- eller Halo-serierne er bedre end selv centimeterkorte lederbaner. Det kan med andre ord give en bedre signalintegritet – selv på et print – at bruge vores forbindelser end printbaner, når bare frekvenserne kommer højt nok op, konkluderer David Pike.
Billedtekster:
1: William Xavier (tv.) og Jan Frode Bergsø med henholdsvis udviklingsboard og planche for Nanopowers nye nPZero, der er ”meget mere end en PMIC”. Kredsen kan slukke for sin vært og overtage monitering af sensor-input med et strømtræk på kun 90nA. Det forlænger batterilevetiden ekstremt.
2: Digilents bittelille ”Analog Discovery 3” er med sine oscilloskop-, waveform-generering-, logikanalyse- og PSU-funktioner en fin pakkeløsning til studerende til kun et par tusinde kroner. Steve Radecky fortæller, at nu kommer Digilent også med et 2Gsamples/sekund oscilloskop til kun ca. 5000USD.
3: David Pike går tæt på et udvalg af Samtecs Firefly- og Halo-konnektor og -kabel-/fiberløsninger. De sikrer signalintegriteten i ultra high-speed designs, hvor Samtecs sokler, konnektorer og kabler eller fibre sikrer en mindre dæmpning end printbaner eller headers.
