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Nº 430 • JULIO-AGOSTONº 430 • JULIO-AGOSTONº 430 • JULIO-AGOSTONº 430 • JULIO-AGOSTONº 430 • JULIO-AGOSTONº 430 • JULIO-AGOSTONº 430 • JULIO-AGOSTO 11 11 11 España: 19España: 19España: 19España: 19€ - Extranjero: 27 - Extranjero: 27 - Extranjero: 27€ € - CETISA EDITORES- CETISA EDITORES- CETISA EDITORES- CETISA EDITORES

DISEÑO.Medio puente con control complementario para iluminación con LED

Depuración de energía para optimizar el software del microcontrolador

Avances en el rendimiento de PCI Express

OPINIÓN.Modifi cacionesa RoHS

Optrónica.

El recorte de consumo nunca es sufi cienteos esfuerzos de la industria electrónica por reducir el consumo de energía llegan a todos los aspectos del diseño, tanto del hardware como del software. Desde este último punto de vista, un interesante planteamiento como el presentado en uno de los artículos publicados en este número (“Depuración de energía para optimizar el software del microcontrolador”, página 26) se basa en la optimización del soft-ware haciendo uso de los recursos en el microcontrolador únicamen-te cuando se necesitan, desactivando al mismo tiempo los restantes bloques.

La obsesión por disminuir el consumo viene a representar uno de los rasgos más característicos del negocio de la Electrónica y es un sín-toma de su plena vigencia. Mientras se demuestra que otros sectores están llegando a los límites de su capacidad o de su rendimiento, o bien se ven puestos en entredicho por la presión social hacia un entorno más respetuoso con el medio ambiente, lo cierto es que los mayores avances para la conservación del planeta llegan de la mano de los ingenieros electrónicos.

El respeto por el medio ambiente se demuestra también con cambios legislativos de tanta relevancia como la Directiva RoHS, que vive actualmente una segunda fase de implantación a base de cambios como nos explica un mes más todo un experto en la materia (“Guía sobre las modifi caciones a RoHS: consejos consistentes para los clientes”, pagina 16). La letra pequeña de RoHS indica que algunas sustancias aparentemente prohibidas sí se pueden utilizar en los productos electrónicos, si bien en concentraciones muy pequeñas del orden del 0,01% al 0,1% y con otras condiciones. Se introduce asi-mismo una nueva categoría de productos (la número 11) y se añaden nuevas exigencias en cuanto a revisiones, exclusiones y excepciones.

En su conjunto, el sector electrónico puede darse por satisfecho ya que está respondiendo con solvencia a los retos de un mundo en el que el ahorro (tanto económico como energético) y la ecología (que en el fondo está relacionada con lo anterior) son ingredientes impres-cindibles para que este complejo entramado que constituye la vida en la Tierra sea viable.

mundo

Premio Excelencia ala Comunicación 2006

Col.legi d’EnginyersTècnics deTelecomunicacions

(COETTC)

L

EDITORIAL

Mundo Electrónico | JUL-AGO 11

www.mundo-electronico.com

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COLABORADOR: Juan José Salgado

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03 EditorialEl recorte de consumo nunca es sufi ciente

06 ActualidadMás de 400 dólares de productos electrónicos en cada automóvil - Los con-tadores inteligentes se extienden por el mundo - Aparcamiento avanzado con sensores - Analog Devices crea un sensor con 10 grados de libertad - Sistema inteligente PLC de Maxim basado en OFDM - IEEE empieza a defi nir el futuro de Ethernet a muy alta velocidad

16 OpiniónGuía sobre las modifi caciones a RoHS:consejos consistentes para los clientespor Gary Nevison

Tendencias20 Diseño.

■ Medio puente con control complementario para iluminación con LEDpor M. Arias, D.G. Lamar, A. Vázquez, D. Balocco, A. Diallo y J. Sebastián

26 Diseño.■ Depuración de energía para optimizar el software del microcontroladorpor Øyvind Janbu

30 Diseño.■ Avances en el rendimiento de PCI Expresspor Rick Eads

34 Telecomunicaciones.■ Sistema de compra automatizada mediante WiFi o 3Gpor J. Torres, V. Benlloch, R. García, G. Martínez y P. Martínez

Optrónica40 Actualidad.

AMOLED apunta hacia pantallas de grandes dimensiones - Los sistemas de infrarrojos se afi anzan en el ámbito comercial - TDK inicia la producción de pan-tallas EL de matriz pasiva - Un LED de Cree alcanza una efi ciencia de 231 lm/W

44 Productos y serviciosLa solución: Generación y análisis de última generación de Rohde & Schwarz

50 Índices y avance

FADISELwww.fadisel.com

La portada


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JUL-AGO 11 | Mundo Electrónico

EMPRESAS Y MERCADOS

actualidad

El mercado de módulos DRAM aumenta un 11%■ Está previsto que el mercado mun-dial de módulos DRAM aumente hasta 812,8 millones de unidades en 2011, lo que supone un crecimiento de casi un 11% partiendo de los 733,2 millones de unidades de 2010, según la analista de mercados iSuppli IHS que, sin em-bargo, ha sido un crecimiento por de-bajo de la expansión del mercado que en el 2010 fue del 14,6%.Durante los próximos años el merca-do seguirá creciendo por lo menos otros cuatro años, según las previsio-nes, pero con unos porcentajes infe-riores entre el 8% y el 4% dependien-do del año, según ha indicado iSuppli.En 2011 el 63% de los módulos de memoria DRAM, equivalentes a 510,4 millones de unidades, corres-ponderá a los fabricantes de equipos originales, como Samsung, que no sólo hacen los módulos para su pro-pio uso, sino que también venden módulos a otros ensambladores.El segundo grupo más importante, con un 19%, equivalente a 155 mi-llones de unidades, es el de módulos DRAM procedentes de terceros pro-veedores que venden a empresas de informática y que, a su vez, incluyen paquetes de memoria en sus ordena-dores.

La demanda de baterías de película finagana terreno■ La firma analista NanoMarkets se-ñala que el mercado de baterías de pe-lícula fina podría generar un negocio de unos 900 millones de dólares en 2016. Esta empresa sigue el mercado de ba-terías de película delgada y baterías impresas desde sus inicios en 2006, por lo que cuenta con amplia experien-cia en este tipo de dispositivos. Pero la cifra anterior sólo es parte de un nego-cio que podría alcanzar los 14.000 mi-llones de dólares en 2016 contabilizan-do todos los productos alimentados por este tipo de baterías.El objetivo de las baterías de película delgada es que en los dispositivos o sensores remotos que requieran una fuente de alimentación ésta no tenga que ser reemplazada durante la vida útil del dispositivo. De esta forma, las previsiones son que las baterías de película fina que alimentan sensores alcancen los 400 millones de dólares en 2016, ya sean sensores para redes inteligentes, militares o redes de sen-sores inalámbricos.

■ Los avanzados sistemas electróni-cos, que desde hace unos años son un dominio exclusivo de los vehícu-los de gama alta, se han vuelto más comunes en los automóviles de ga-ma media y baja. Durante el año pa-sado, este efecto de filtración fue más pronunciado de lo previsto en el anterior estudio realizado sobre el mercado de semiconductores en automoción por IC Insights.De esta forma, el último informe de IC Insights eleva sus previsiones y ha indicado que la cifra media por vehículo supone unos 350 dólares de semiconductores en 2011, lo que representa un incremento del 15% respecto a la cifra de 2010, incluso con la caída de precios de los com-ponentes, una cifra que ha venido incrementándose año a año y se-guirá haciéndolo durante el próximo lustro (con excepción del año 2009, cuando el volumen de negocio des-cendió un 4% debido a la crisis del sector).Las previsiones son que se incre-mente alrededor del 9% anual la in-clusión de semiconductores en los automóviles para alcanzar una cifra media en el año 2014 de 425 dólares por vehículo.El informe, además, prevé una con-

vergencia de las tecnologías de co-municaciones y entretenimiento, seguridad y telemática.

SEGURIDAD GENERALIZADALas características de seguridad ta-les como airbags, sistemas de corti-na de contención, sensores de pre-sión de los neumáticos o sistemas de vigilancia ya son prácticamente un estándar en todos los vehículos nuevos vendidos en EE.UU., Europa y Japón.En Europa, los sensores de presión de los neumáticos será un requisi-to obligatorio en todos los coches nuevos que se vendan a partir de no-viembre.Conectividad y la telemática a bordo están creciendo como elementos esenciales para los compradores de coches nuevos. Incluyen tecnología Bluetooth ya convertida en algo ha-bitual, pero empiezan a incluir siste-mas de consola central que permita leer los teléfonos inteligentes.El mercado seguirá impulsándose, asimismo, con la presión por me-jorar el consumo de los automóvi-les que implican un mayor uso de electrónica para gestionar el motor, o con los elementos de control de tracción.

Por término medio en 2015

Más de 400 dólares de productos electrónicos en cada automóvil

Micros para móviles inteligentes: las ventas se duplican en un año■ Los ingresos totales de los pro-cesadores para aplicaciones de te-léfonos inteligentes han alcanzado 1.680 millones de dólares en el pri-mer trimestre del año según un es-tudio realizado por Strategy Analy-tics que supone un incremento del 108% respecto a las ventas del mis-mo trimestre del año 2010, pese a que las ventas totales de terminales móviles cayeron un 20% en ese mis-mo periodo de tiempo.Qualcomm, Texas Instruments, Samsung Electronics, Marvell Tech-nology y Nvidia son los principales proveedores de procesadores para aplicaciones de teléfonos móviles, que sigue siendo un mercado muy dominado por la competencia entre los fabricantes OEM y el desarrollo de los sistemas operativos.

En este marco, Texas Instruments ha caído a la segunda posición entre los fabricantes en beneficio de Qual-comm, una tendencia iniciada en el último trimestre de 2010 y que se ha seguido manteniendo este año. Los procesadores Snapdragon represen-taron el 22% del total de los comer-cializados por Qualcomm.Del mismo modo Qualcomm domi-na el mercado de los procesadores de banda base (con un mercado de 3.500 millones de dólares en el pri-mer trimestre del año), gracias a su domino en los segmentos CDMA, W-CDMA y LTE. En este mismo seg-mento se encuentran empresas co-mo Broadcom, Intel y Speadtrum, así como MediaTek y ST-Ericsson, estas últimas con una tendencia a la baja.

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Electrónica en el automóvil

Robert Bosch invertirá 400 millones en I+D■ Robert Bosch es uno de los principales proveedores de electrónica para el automóvil, que se encuentra en plena expansión. Esta compañía alemana ha anunciado que su-perará los 32.000 millones de euros en ventas de electró-nica para el automóvil este mismo año y prevé un creci-miento por encima del 10%.Con una inversión anual de más de 400 millones de euros en I+D, la importancia de la electrónica para el automóvil es fundamental y las previsiones indican que este segmento siga incrementándose considerablemente los próximos años con un reto principal como es la conducción autó-noma de los coches, a la par que se reduce el consumo de combustible. Las previsiones de la alemana consisten en reducir el consumo en alrededor del 30% durante los próximos años, tanto en diésel, como en gasolina.Bosch espera que las ayudas a la conducción y los siste-mas de ajuste de consumo de combustible sigan incre-mentando las ventas durante los próximos años, de he-cho, ha señalado que espera vender este mismo año 2,6 millones de unidades de su sistema ‘Star-Stop’ que permi-te reducir el consumo de combustible en torno a un 4%.En cualquier caso, el siguiente gran salto en el segmento de los proveedores de automoción son los vehículos eléc-tricos, por esta misma razón se ha creado una empresa conjunta entre Bosch y Samsung SDI bautizada como SB LiMotive y que se dedica a la producción de baterías de li-tio. Además, Bosch también está en conversaciones con Daimler para montar otra empresa conjunta destinada a la fabricación de vehículos eléctricos.

■ La demanda de sistemas de automatización del hogar, también conocidos como sistemas domóticos, alcanzarán un total de 1,8 millones de unidades este año, cifra impor-tante que según la consultora ABI Research crecerá consi-derablemente los próximos años para alcanzar más de 12 millones de sistemas vendidos en todo el mundo en 2016. El gran potencial de crecimiento se sostiene en los nuevos sistemas domóticos que no requieren cables de interco-nexión como ZigBee o las líneas eléctricas como soporte.El mercado también está encontrando otros impulsos co-mo, por ejemplo, el reciente sistema ofrecido por Google conocido como Android@Home Framework, que presen-ta una capa intermedia para que pueda trabajar con dispo-sitivos basándose en el sistema operativo Android y que proporciona los API necesarios para ayudar a la interco-nexión y domotización del hogar controlados a través de teléfonos inteligentes.La presentación del sistema de Google, que sostiene su in-tegración en base a redes 3G o sistemas WiFi podría ser una dura competencia para los sistemas basados en ZigBee que hasta hace poco eran los dominadores del mercado. Otros fabricantes como Motorola con 4Home, iControl con iControl+uControl, Cisco con Control4, Honeywell o incluso AT&T con Xanboo están empezando a entrar en un merca-do prometedor con sus propias soluciones.

El mercado de sistemas domóticos sigue al alza

48.000 millones de dólares en aplicaciones para móviles en 2015

■ El mercado de aplicaciones móvi-les ha experimentado un fuerte creci-miento en los últimos años como re-sultado del desarrollo de nuevos pro-ductos, usuarios y otros modelos de negocio. Este crecimiento continua-rá, impulsado principalmente por el incremento de teléfonos inteligentes aumentó, así como por el crecimien-to en las bibliotecas de los consumi-dores de aplicaciones móviles. Se-gún estas tendencias, el último infor-me de In-Stat señala un mercado de 48.000 millones de dólares en 2015.En el mercado actual de teléfonos móviles inteligentes, la pantalla tác-til ha tomado una gran relevancia de hecho suponen el 90% de los teléfo-nos que se comercializarán a lo largo de 2011 que subirá a prácticamente el 100% de los terminales en un par de años. Además, la cuota de merca-do de los teléfonos inteligentes pasa-rá del 23% en el año 2010 al 45% en 2015.En paralelo, las aplicaciones para es-te tipo de teléfonos también se han multiplicado, el pasado año existían 350.000 aplicaciones dentro del App Store de Apple, a las que había que sumar otras 80.000 del Android Mar-ket.

Planes de instalación en varios continentes

Los contadores inteligentesse extienden por el mundo■ La industria mundial de contadores eléctricos inteligentes sigue ganan-do terreno con unas cifras consolida-das en el primer trimestre del año de 5 millones de medidores en todo el mundo, lo que supone un incremento de casi el 23% respecto al mismo tri-mestre del año anterior.La marca supone el segundo mayor trimestre de la historia, sólo superado por los 5,1 millones de contadores co-mercializados en el segundo trimestre del año 2010 pero que, si la evolución sigue siendo similar a la experimenta-da durante los últimos meses, podrá superarse a lo largo del segundo tri-mestre de este año.Las previsiones de IDC en su división de energía muestran una evolución continua al alza con una cifra que po-dría superar 71 millones de contadores en el año 2015, lo que marca un cre-cimiento medio interanual por encima del 25%, algo muy relacionado con la reglamentación de los países desarro-llados en cuanto a la instalación de con-tadores inteligentes para mejorar la distribución y el consumo eléctrico.

INSTALACIÓN AESCALA GLOBALMientras que el mercado de contado-res inteligentes ha sido impulsado por Norteamérica y Europa, IDC también ha remarcado que espera un progre-so a medio plazo también en otras zo-nas como es el caso de la región Asia/Pacífico, donde la demanda se está desarrollando rápidamente, encabe-zado por países como China, Japón, Australia y Corea del Sur. Finalmente, en el otro extremo del planeta Brasil y México lideran la instalación de conta-dores inteligentes en Sudamérica.Europa, Oriente Medio y África (EMEA) han logrado avances signi-ficativos en términos de unidades vendidas con un crecimiento de ca-si el 44% en el último trimestre en el mercado español donde Endesa ha avanzado con su plan de despliegue e Iberdrola ha procedido a la fase final de prueba piloto inicial. En Francia el despliegue masivo está a punto de producirse, algo que también sucede en el Reino Unido cuyo crecimiento el trimestre pasado superó el 17%.

Boom de los servicios LTE■ A partir de las aplicaciones para mó-viles, transmisión de datos, reproduc-ción de vídeo en línea, y sin contar los servicios de voz, el uso del ancho de banda de los servicios de telefonía móvil se ha multiplicado por 10 desde 2008 y, según todos los analistas, la evolución seguirá, por lo menos, al mismo ritmo.En la actualidad muchos de los dispo-sitivos llevan servicios de conexión a redes de comunicaciones y no se es-pera que eso se detenga, sino, todo lo contrario, siga evolucionando al alza. Así lo muestra un estudio de In-Stat que señala en su último informe que el número de abonados LTE crecerán un 3.400% entre 2011 y 2015.El despliegue de LTE se ha venido re-trasando, y de hecho debería haber sido la evolución natural del 3G, pero debido a diferentes problemas y cos-tes asociados se ha pasado por una evolución intermedia conocida como 3,5G, pero 4G ya es una realidad y, si bien los abonados 3G seguirán domi-nando el mercado, la adopción de ser-vicios 4G irá en paralelo a la necesidad

de servicios avanzados de valor añadi-do que requieran un mayor ancho de banda, ya sea en entorno profesional como lúdico.

AVANCES EN AMÉRICA Y ASIAPor regiones, y según In-Stat, Nortea-mérica experimentará un crecimiento del 2.100% entre 2011 y 2015 con la tecnología FDD-LTE. Entre ellos, se-gún el estudio, el 26% procederán del paso de abonados 3G y el resto pue-den proceder de abonados de servi-cios 2G pero la gran mayoría corres-pondería abonados nuevos.La evolución en Europa será similar, si bien con un cierto retardo que vie-ne provocado por el retraso que es-tá teniendo la implantación de las re-des LTE en algunos países del viejo continente. En el resto del mundo, la zona asiática, incluyendo Japón y China mostrarán un incremento muy importante de abonados, Japón por tener avanzada la implantación de la red LTE y China porque tiene una ca-pacidad de crecimiento muy impor-tante.

La recarga inalámbrica multiplica su volumen de negocio

■ Según la firma consultora iSuppli IHS el mercado de dispositivos ina-lámbricos crecerá durante este año considerablemente; de hecho, la ci-fra podría superar el 600% respecto al año anterior. La justificación de la consultora es el cansancio de los con-sumidores con los dispositivos elec-trónicos portátiles con cables.Se espera que el segmento de recar-ga inalámbrica de teléfonos pase de 124 millones de dólares a 886 millo-nes este mismo año. Los consumido-res han respondido muy bien a la ofer-ta presentada, incluso teniendo en cuenta la dificultad para ofrecer una solución única de recarga que pue-de entorpecer la utilización masiva en el mercado de la solución de recarga inalámbrica. El siguiente paso pasaría por que los fabricantes de terminales móviles integren esta tecnología en los terminales.

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actualidad Empresas y Mercados

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Forma parte de un proyecto en Cantabria

Aparcamiento avanzado con sensores■ La tecnología de aparcamiento inte-ligente de Libelium permite a las ciuda-des a hacer un uso eficiente de sus re-cursos de aparcamiento. La nueva pla-taforma permite a los consultores e in-tegradores de sistemas personalizar e planificar la solución en un área local.El desarrollador de sensores inalámbri-cos Libelium ha presentado Waspmo-te, que se basa en la plataforma de es-tacionamiento Smart Parking. El nue-vo sistema se dirige a aparcamientos cerrados y permite detectar la llegada y salida de vehículos; ahora se puede ampliar al exterior.La plataforma Smart Parking permitirá a los integradores de sistemas ofrecer soluciones integrales de gestión del aparcamiento a los ayuntamientos. Al proporcionar información precisa so-bre plazas de aparcamiento disponi-bles, los automovilistas ahorrar tiempo y combustible y las ciudades pueden reducir su contaminación y conges-tión. La información indica dónde en-contrar plazas libres y ayuda a mejorar el tráfico.

Los sensores de aparcamiento inte-ligente pueden enterrarse en las pla-zas de aparcamiento y comunicarse con el resto de la red de sensores de radio Waspmote mediante tecnología ZigBee. Este sistema ha contado con la ayuda de la Universidad de Cantabria para sus pruebas en la mejora del ren-dimiento del sensor y su sistema de ali-mentación, de forma que una vez ins-talado sea del todo autónomo durante varios años (cinco años según las prue-bas).Los sensores inteligentes de aparca-miento se comunican a través de seña-les radio de 2,4 GHz (ZigBee) o median-te redes de 868/900 MHz. Además son dispositivos lo suficientemente robus-tos como para incorporarlos a las pla-zas de aparcamiento; por tanto se su-ministran en un encapsulado de PVC con un grado de protección IP67.

PROYECTO SMART SANTANDERSmart Santander es un proyecto enca-bezado por Telefónica I+D y la Universi-dad de Cantabria, con el apoyo del Go-

bierno regional y el Ayuntamiento de la capital cántabra. Este es uno de los cinco grandes proyectos aprobados por la Comisión Europea en el VII Pro-grama Marco de investigación, dentro del ámbito de las infraestructuras para la investigación experimental de la In-ternet del Futuro (FIRE, Future Internet Research and Experimentation).En su conjunto, la iniciativa supondrá el diseño, despliegue y validación de una plataforma constituida por 20.000 dispositivos (sensores, captadores, actuadores, cámaras, terminales mó-viles) integrados bajo el paraguas del concepto "Internet de las Cosas", don-de cualquier dispositivo dispone de capacidad de comunicación para po-der transmitir información útil para los usuarios (temperatura, presión atmos-férica, niveles de ruido, presencia de CO2).Con un presupuesto total de 8,67 mi-llones de euros, el proyecto cuenta con 15 socios entre instituciones y empre-sas europeas, además de una austra-liana.

Mentor desarrolla software para automoción

■ Como reconocimiento a la impor-tancia del cableado como elemento fundamental en los vehículos actua-les y en las aeronaves, Mentor Gra-phics ha introducido importantes mejoras en su herramienta principal de software para cubrir todo el ciclo de vida del producto. Los tradiciona-les talleres mecánicos se están con-virtiendo en centros computerizados que deben tener en cuenta la electró-nica incorporada y, por tanto, se de-ben utilizar herramientas de análisis electrónico.Esta medida de Mentor refleja la cre-ciente importancia del cableado en los vehículos actuales: El arnés de ca-ble no es sólo el componente más pe-sado el los coches, es también el eje de la individualización y la diferencia-ción de los actuales vehículos, clave para la estrategia de mercado de mu-chos fabricantes teniendo en cuenta la mayor complejidad y opciones que incluyen en los vehículos.Mentor ha presentado dos nuevas herramientas para esta función. La primera, Capital Level Manager, que ayuda a los diseñadores reducir al mí-nimo los costes ocasionados por la complejidad de las configuraciones. Se basa en un paradigma de diseño orientado hacia la propiedad y produ-ce una retroalimentación numérica de la complejidad y los costes deriva-dos. Se utiliza habitualmente en las primeras etapas de la definición de la plataforma, pero también puede ayu-dar a conocer mejor el impacto de las nuevas funciones dentro de la com-plejidad de la configuración durante la fase de producción del producto.La segunda herramienta se conoce como Capital Modular XC y se centra más en los procesos modulares, per-mitiendo a los diseñadores generar varias opciones de configuración ba-sada en fragmentos del arnés. La he-rramienta generalmente se utiliza en la fase de producción. Mentor también ha anunciado nuevos instrumentos de software con el objetivo puesto en la fase del ciclo de vida del producto.Finalmente, Capital Publisher es una herramienta que permite acelerar la documentación de los sistemas eléc-tricos, así como la reparación y servi-cio. Se agregan datos sobre el dise-ño eléctrico, tales como esquemas de circuitos, listas de cables etc., que completa documentación electrónica con formato.

Unidad de medida inercial

Analog Devices crea un sensor con 10 grados de libertad■ Analog Devices ha desarrollado el sensor IMU ADIS16407 iSensor (uni-dad de medida inercial), que integra un giroscopio de tres ejes, acelerómetro también de tres ejes, magnetómetro de tres ejes y un sensor de presión en un solo dispositivo, lo cual proporciona 10 grados de libertad al dispositivo de medida. Cada dispositivo viene cali-brado de fábrica en sus características de sensibilidad, sesgo, alineación y temperatura. Como resultado, cada sensor tiene sus propias fórmulas de compensación de margen dinámico, maximizando la precisión de las medi-das realizadas por el sensor.La tecnología de navegación utilizada en primer nivel de respuesta o en ve-hículos no tripulados no sólo requiere de múltiples ejes de detección alinea-dos con precisión, sino que también requieren una medida transversal in-tegrada para comprobar el seguimien-to/ubicación en entornos dinámicos.Para soluciones en las que un úni-co sensor no puede proporcionar la

precisión requerida se necesitan di-ferentes tipos de sensores integra-dos para poder proporcionar una res-puesta adecuada a cualquier entorno dinámico del sistema. El dispositivo ADIS16407 aborda una parte impor-tante de este esfuerzo de integra-ción mediante la combinación de todos los sensores necesarios en un solo dispositivo con un interface sencillo y una calibración de fábrica completa.

Plessey muestra una nueva tecnología de sensores■ Plessey Semiconductors ha desa-rrollado una tecnología de sensores que permite medir los cambios de un campo eléctrico de una forma similar a un magnetómetro así como detec-tor de campos magnéticos. Con la de-nominación de EPIC (circuito integra-do de potencial eléctrico), este sensor no requiere contacto físico para reali-zar las medidas, por lo que se adecua perfectamente a las aplicaciones mé-dicas para por ejemplo, realizar elec-trocardiogramas sin contacto. Además, la ventaja de la integración de sensores es que también se pue-den integrar funciones adicionales en el mismo dispositivo de forma que se pueden incluir convertidores de datos, procesadores digitales de señal o capacidad de comunicación inalámbrica sin incrementar consi-derablemente las dimensiones del mismo.La nueva tecnología funciona a tem-peratura ambiente y trabaja como un sensor de muy alta impedancia de entrada que actúa como una gran estabilidad permitiendo realizar me-

didas de cambios eléctricos en el margen de los milivoltios. La teoría de funcionamiento se basa en que la mayoría de los lugares en la Tierra tiene un campo eléctrico vertical cer-cano a los 100 V/m. El cuerpo huma-no es en su mayoría de agua y ésta interactúa con el campo eléctrico de la Tierra. Los sensores EPIC son tan sensibles que puede detectar estos cambios a distancia, incluso a través de una pared sólida. Así, por ejem-plo, en un incendio, se podría deter-minar si hay alguna persona en una habitación sin tener que abrir la puer-ta.El primer modelo, PS25150, es un dis-positivo de estado sólido de ultra alta impedancia destinado a aplicaciones ECG (electrocardiograma) para mo-nitorización de pacientes no críticos, diagnóstico de respuesta a emergen-cias, aplicación deportiva y dispositi-vos de salud para consumo general. No requieren contacto directo, por lo que no hay electrodos y tienen una re-solución superior a los sistemas tradi-cionales con electrodos húmedos.

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actualidad Tecnología

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Con un modelo basado en Intel Atom

Los ordenadores de tableta llegan al mercado médico■ BVM ha presentado Icefire, una tableta PC de 10,4 pulgadas optimi-zada para el entorno médico. El sis-tema se ha optimizado con dos ba-terías de ión de litio de 1.880 mAh que tienen la característica de po-derse intercambiar en caliente por lo que se asegura un funcionamien-to 24/7.La unidad funciona con Windows 7 Professional, se ejecuta en el jue-go de circuitos Intel ICH8M en un procesador Intel Atom de doble nú-cleo D525 de 1,8 GHz con hasta 4 GB de memoria SDRAM 1.333 MHz SDRAM y hasta 128 GB memoria de estado sólido.En el entorno médico, esta tableta permitiría introducir los datos del paciente inmediatamente, capturar datos de los posibles sensores y al-macenarlos, al mismo tiempo que se da acceso instantáneo al historial médico lo que permite ayudar a rea-lizar un diagnóstico en tiempo real.El modelo Icefire soporta conexión inalámbrica tipo 802.11 a/b/g/n, tie-ne un puerto Ethernet y, para seguir con las comunicaciones remotas, incluye un módem 3,75G para co-nectividad WAN.

ENTRADA MEDIANTE ESCÁNERDE CÓDIGO DE BARRASLa entrada de datos se realiza a tra-vés de un escáner de código de ba-

rras incorporado 1D/2D, un lector RFID y un digitalizador Wacom. In-corpora una entrada táctil resistiva con autodetección y cambio auto-mático.Asimismo incluye conexión Blue-tooth, la cual proporciona un méto-do seguro de conectarse con telé-fonos móviles, auriculares manos libres, impresora o productos sani-tarios.Una cámara con una resolución de 3 megapuntos permite a la unidad de captura de imágenes o datos para el almacenamiento local o en adelante, la transmisión a un servi-dor remoto. La unidad también se suministra con diferentes opciones de montaje para permitir su adapta-ción a cualquier necesidad dentro del entorno sanitario.

Sensores para seguridad certificados por Z-Wave■ Vision es una empresa con sede en Taiwán que se ha unido a la asociación Z-Wave, que proporciona certificacio-nes para productos de seguridad que permite asegurar la interoperatividad de los productos con la certificación Z-Wave. Vision tiene un gran catálogo de detectores de movimiento y sen-sores de contacto de puertas y ven-tanas que ya cuentan con dicha cer-tificación.La gama actual de esta empresa taiwanesa incluye sensores de vibra-ción, sensores de movimiento, detec-tores de humo, contactos de puertas y ventanas, las sirenas con luces LED de advertencia y las cerraduras con

control electrónico. Interruptores de luz y reguladores también estarán en breve en su catálogo de productos de seguridad.La gran ventaja de los componentes certificados radica precisamente en su interoperatividad de forma que se puede asegurar la integración de to-dos los sensores en un mismo siste-ma de seguridad.Dependiendo de la configuración, los diferentes sensores tienen un alcan-ce de tres a ocho metros y son capa-ces de alcanzar un ángulo de detec-ción de 70 grados. Además, toda la oferta de seguridad incluye funciones antisabotaje.

Colaboración entre Synopsys y TSMC■ Synopsys y TSMC han firmado un acuerdo de colaboración para ofre-cer solución de diseño personalizado destinado a circuitos analógicos y de señal mixta con tecnología de 28 nm. Esta nueva colaboración ya ha permi-tido validad los primeros dispositivos asegurando el cumplimiento de ele-vados criterios de calidad en diseño y en línea de producción.Los componentes clave de la nueva solución son Galaxy, una aplicación de diseño personalizado a medida, la simulación de circuito tipo HSpice, así como simulación tipo CustomSim me-diante FastSpice, el analizador de for-ma de onda Custom WaveView, junto con el validación de verificación física y la extracción de elementos parásitos personalizado mediante StarRC.El hecho de poder analizar las señales parásitas permite reducir el número de iteracciones en el ciclo de diseño y mejorar el diseño final del circuito. Además, las limitaciones de interco-nexión debidas a parásitos también se pueden especificar en el esquema y a continuación verificar automática-mente el diseño con funciones tipo "¿Qué pasaría si…".

Proyecto para reducir del consumo energético■ El proyecto LEEDR (Low Effort Energy Demand Reduction) tiene por objeto reducir la factura del consumo energético. En este proyecto están involucrados los investigadores de la Universidad de Loughborough (Reino Unido) que, colaborando con la em-presa de comunicaciones O2, la com-pañía energética EON y la empresa de vigilancia AlertMe están investigando cómo y por qué se consume energía en el hogar para poder ofrecer alter-nativas para reducir el consumo ener-gético doméstico.El proyecto LEEDR tiene una vigencia de un año y una dotación de casi 3 mi-llones de euros que incluye a inves-tigadores en ciencias sociales, inge-niería civil y construcción, informática y otros expertos con el fin común de reducir el consumo energético de los hogares.El objetivo final del proyecto es cum-plir las restricciones en cuanto a emi-siones de CO2 en 2050, así como des-cubrir soluciones innovadoras basa-das en la tecnología que permita ajus-tar el consumo energético mientras se mantienen el nivel de vida actual.

Con un circuito de prueba SRAM

IMEC da por buena a la tecnología FinFET respecto a la planar■ El instituto de investigación IMEC ha realizado un análisis comparati-vo con diferentes tecnologías, por un lado una tecnología planar actual y, por otro, dos tecnologías de tipo FinFET con el fin de descubrir cuál de todas aporta una mayor ventaja en término de escalado y variabili-dad de proceso.El circuito de prueba se componía de seis transistores formando cé-lulas SRAM y matrices SRAM y, el análisis realizado por IMEC ha con-cluido que la tecnología FinFET supera a la tradicional tecnología CMOS planar tanto en escalabilidad como en variabilidad. Tanto la tec-nología FinFET sobre sustrato como la FinFET sobre silicio sobre aislan-te (SOIFF) han sido muy superiores a la tecnología CMOS con circuitos de medio y gran tamaño. La geome-tría concreta de las muestras no se ha desvelado, pero han trabajado con procesos tecnológicos de entre 28 y 22 nm.A me medida que las dimensiones de los dispositivos se reducen, las variaciones de los parámetros eléc-tricos de los transistores CMOS se incrementan. Esto se produce debi-do a fluctuaciones aleatorias en la densidad de los dopantes en el ca-nal, la fuente o el drenador. Por tan-to, dos transistores colocados cer-ca y que, supuestamente, tienen idénticos componentes, pueden

mostrar un comportamiento com-pletamente distinto. El resultado son células de memoria SRAM me-nos predecibles y controlables para cada nuevo nodo.

MENOR DERIVADE CORRIENTEDado que reducir las dimensiones de las células SRAM planas por de-bajo de 22 nm supone muchos re-tos, IMEC considera que los dispo-sitivos FinFET proporcionan unas derivas de corriente más reducidas y una variabilidad inferior y además permiten la fabricación de células de memoria más compactas.Ambas tecnologías FinFET son superiores en prestaciones a las SRAM planas en matrices de más de 128 KB. Son menos sensibles a los desajustes, lo que permite un escalado más agresivo de la fuente de alimentación y una Vcc inferior en comparación con las memorias planas.Para dopar el silicio sobre aislante FinFET (SOIFF), la fuente de alimen-tación se puede reducir en unos 200 mV adicionales en comparación con las memorias plana; de esta forma se logra un rendimiento del 95% pa-ra una memoria de 32 Mb alimen-tada a una tensión de 0,7 V. Para mayor capacidad de memoria se re-quiere elevar la tensión de alimen-tación.

Ultrasonidos para envío de información■ La firma Naratte ha desarrollado una técnica para envío de información a través de ultrasonidos mediante los altavoces y los micrófonos que se en-cuentran en dispositivos como los te-léfonos inteligentes. Esta tecnología podría utilizarse para diferentes servi-cios de valor añadido como, por ejem-plo, el pago con teléfono móvil.La tecnología, denominada Zoosh, puede ser una alternativa a las comu-nicaciones de campo cercano; ade-más esta tecnología tiene la ventaja de permitir para utilizar aplicaciones en sistemas que no sean compatibles con formato NFC. Esta tecnología ya está siendo utilizada por la empresa SparkBase para una aplicación de mo-nedero denominada PayCloud. Tam-bién existen otras aplicaciones de pago similares compatibles con esta misma tecnología.Desde el punto de vista tecnológico, el sistema utiliza las frecuencias de au-dio inaudibles para los humanos, crea-das mediante transformadas propieta-rias y algoritmos específicos desarro-llados por.El audio se reproduce como un archivo MP3 estándar a una distancia limitada con un ID (identificador) de transac-ción única y temporal.Desde un punto de vista de merca-do, la tecnología puede tener poten-cial, sin embargo debe convencer a posibles proveedores, así como a los bancos y las empresas de tarje-tas de crédito o los operadores de telefonía móvil que en estos mo-mentos empiezan a apostar por la tecnología NFC.

■ La compañía de verificación y vali-dación Obsidian Sofware, especia-lizada en el diseño de procesadores complejos, ya forma parte de ARM tras la compra realizada por la compa-ñía americana para mejorar sus estra-tegias de verificación y el diseño de componentes IP para dispositivos ti-po SoC.La relación entre la compradora y la comprada data de hace años con los primeros trabajos del núcleo proce-sador Cortex-A8. Ahora se ha con-vertido en parte integrante de las di-ferentes áreas de negocio de la fir-ma ARM.

ARM se hacecon el control de Obsidian Software

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Monitorización cardíaca mediante Bluetooth■ Dayton Industrial, firma especiali-zada en monitores inalámbricos para el deporte, así como dispositivos de consumo en general, ahora ha presen-tado el primer monitor de frecuencia cardiaca que incorpora conexión Blue-tooth. Este dispositivo permite a cual-quier persona que posee un teléfono inteligente con Bluetooth 4.0 sea ca-paz de configurar el cinturón de moni-torización cardíaca en unos minutos.Este cinturón cardíaco aporta un nivel de consumo muy reducido y permi-te adaptarse a cualquier uso, ya sea como monitorización médica o en la práctica del deporte. El dispositivo permite la adquisición de datos que se pueden enviar mediante conexión Bluetooth al teléfono inteligente, que los puede enviar de forma remota a otra localización distante.El monitor utiliza los circuitos µBlue nRF8001 de Nordic Semiconductor, que ofrece un elevado rendimiento con un muy bajo consumo de ener-gía. Según Dayton, su monitor puede funcionar durante un máximo de 1,5 años.

Almacenamiento SSDde alto nivel para el segmento industrial■ La tecnología de almacenamiento está cambiando rápidamente y una de estas tendencias es que el seg-mento de consumo empieza a utilizar masivamente el almacenamiento en la ‘nube’ mientras que las empresas suministradoras alternativas de alma-cenamiento representan un menor consumo de energía junto con un ac-ceso más rápido a la memoria. Para responder a estas necesidades del mercado Micron Technology ha desa-rrollado una solución PCI Express de almacenamiento.Micron Technology ha segmentado el mercado en tres áreas: alto rendi-miento, mercado tradicional y merca-do básico. El primero producto para los distintos segmentos es precisa-mente de alto rendimiento con el mó-dulo P320h, con una capacidad máxi-ma de 700 GB.El P320h, al igual que el resto de productos SSD Micron, utiliza célu-las de memoria NAND de un solo ni-vel (SLC), frente a las alternativas de otros fabricantes con módulos de me-moria MLC. Los módulos SLC tienen muchas ventajas sobre el MLC en tér-minos de velocidad y resistencia.

Para la red eléctrica inteligente

Sistema inteligente PLCde Maxim basado en OFDM■ Maxim Integrated Products ha presentado el MAX2992, un mó-dem de comunicaciones basado en OFDM junto con el frontal analógi-co MAX2991 que permite ofrecer un completo conjunto de circuitos PLC para comunicaciones de red inteli-gente. El sistema cumple los requi-sitos IEEE del estándar P1901.2 para comunicaciones basadas en OFDM a través de líneas de red eléctricas.La familia G3 Maxim-PLC incluye tec-nología que proporciona la velocidad, robustez y el margen exigido por las redes de línea eléctrica a gran escala. G3-PLC emplea técnicas avanzadas de comunicación de banda ancha pa-ra alcanzar velocidades de hasta 300 kbps en entornos de red eléctrica rui-dosos. Utiliza la tecnología OFDM pa-ra transmitir datos a través de múlti-ples operadores, evitando interferen-cias en frecuencias específicas. Ade-más, G3-PLC cuenta con un modo operativo robusto, codificación de ca-nal eficiente y mecanismos de correc-ción de errores para garantizar una

transmisión fiable, incluso cuando el ruido es más fuerte que la señal.

ALCANCE SUPERIOR A 10 KMLa robustez reduce los costes de des-pliegue de los servicios públicos. A diferencia de otros protocolos, G3-PLC puede comunicarse a través de transformadores, lo que permite una mayor concentración de usuarios co-nectados al concentrador de datos, reduciendo el número de concentra-dores de datos. Es un sistema que ha demostrado su eficacia a distancias superiores a los 10 km.La especificación G3-PLC es compa-tible con el estándar de Internet IPv6, que aumenta el número de direcciones disponibles para dispositivos conecta-dos a la red, asegurando que los servi-cios públicos puedan soportar nuevas aplicaciones como electrodomésticos inteligentes y vehículos de carga eléc-trica. De funcionamiento en un amplio margen de frecuencias entre 10 y 490 kHz, G3-PLC cumple con las normas in-ternacionales de señalización eléctrica,

■ NXP Semiconductors ha presenta-do su solución GreenChip, destinada al mercado de iluminación inteligen-te y que permite lograr un alumbrado energéticamente eficiente, no sólo en empresas, sino también entre los usuarios domésticos. GreenChip re-duce la electrónica necesaria para el tamaño, así como ahorro de coste y en consumo de energía, todo ello dentro de un foco de luz. La solución brinda conectividad inalámbrica IP, ilu-minación eficiente y de bajo consumo en espera (hasta 50 mW) en una so-lución compacta que permite nuevas formas de control de luces y de admi-nistración del consumo de energía.Se encuentra disponible en dos ver-siones, por un lado GreenChip iCFL para fluorescentes compactos y la se-

gunda opción GreenChip ISSL para ilu-minación LED. Cuenta con un contro-lador de muy bajo consumo, 10 mW sin carga. Además utiliza un sistema inalámbrico basado en IEEE 802.15.4 de 2,4 GHz compatible con un Tx/Rx de corriente por debajo de 17 mA. Es-ta solución utiliza la red Jennet IP, que es de tipo 6LoWPAN y ofrece un alto nivel de seguridad.

Alumbrado inteligente con NXP

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Constituye un nuevo grupo de trabajo

IEEE empieza a definir el futuro de Ethernet a muy alta velocidad■ El IEEE ha puesto en marcha un nuevo grupo de trabajo para explorar lo que vendrá después de las redes Ethernet de 40 y 10 Gbps. El Gru-po Especial de Evaluación Ethernet 802.3 es el encargado de recoger los datos desde este momento y hasta que presente el informe previsto pa-ra junio de 2012. El estudio se hace ineludible puesto que hay dos alter-nativas diametralmente opuestas para el futuro.Por un lado, compañías como Go-ogle y Facebook que trabajan con inmensos centros de datos han pe-dido ya la puesta en marcha de Tera-bit Ethernet para el año 2013 de for-ma que les permita manejar el creci-miento en el manejo de datos y de vídeo. La visión más realista la han puesto los fabricantes de compo-nentes que reclaman un paso inter-medio antes de llegar a los terabits por segundo en lo que sería una red Ethernet trabajando a 400 Gbps.

PLATAFORMAS COMPETIDORASLas dos alternativas representan una competición entre proveedores de componentes y las crecientes demandas de velocidad y ancho de banda por parte de los clientes. Los fabricantes indican que es muy poco realista acelerar una tecnología que

todavía dista mucho de llevarse a la práctica. De hecho, los fabricantes están trabajando en estos momen-tos en plataformas con velocidades serie entre 10 y 25 Gbps por canal para sistemas de 16 canales y, se-gún estos fabricantes, incluir más de 16 canales por sistema no es fac-tible, de ahí lo de la red intermedia de 400 Gbps.Este debate se ha abierto cuando el estándar Ethernet 802.3ba se aca-ba de ratificar, oficialmente en mayo 2010, dando las definiciones para los sistemas Ethernet tanto de 40 como de 100 Gbps. Teniendo en cuenta lo complicado que ha sido poner de acuerdo a todas las partes para es-te estándar, saltar al siguiente va a resultar mucho más difícil, tanto de una manera formal como práctica.Mientras unos ingenieros siguen dis-cutiendo con los estándares, otros están intentando adoptar sistemas basados en canales de 25 Gbps (los actuales) a trabajar en sistemas de 100 Gbps por canal como saltó bá-sico para poder acometer la siguien-te generación de redes Ethernet. La red Ethernet empieza a llegar a su límite tecnológico y, no es descarta-ble, que se empiecen a plantear al-ternativas que permitan una mayor velocidad a medio plazo.

Hidrógeno como fuente de energía a partirde etanol y luz solar

■ Un equipo de investigadores de la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC), la Universidad de Aberdeen (Escocia) y la Universidad de Auckland (Nueva Zelanda) ha conseguido produ-cir hidrógeno, como fuente de energía, a partir de etanol y luz solar. En el marco de la investigación, se ha desarrollado un fotocatalizador en polvo que facilita y abarata el proceso de producción de hidrógeno, puesto que se hace a tem-peratura y presión ambiente, totalmen-te escalable. Esta investigación consti-tuye un gran paso para utilizar el hidró-geno como alternativa a los combusti-bles fósiles.El fotocatalizador sólido se inserta en un recipiente con etanol y se expone a luz ultravioleta con agitación, simulan-do la parte más energética del espec-tro solar. Este dispositivo contiene un semiconductor de dióxido de titanio (TiO2) que, en contacto con la luz del sol, genera electrones que son captu-rados por nanopartículas metálicas de oro. Estas nanopartículas reaccionan con las moléculas de alcohol para pro-ducir el hidrógeno.La cantidad de hidrógeno que se pue-de producir y de energía que se pue-de generar depende de la cantidad de catalizador que se utiliza y del área ex-puesta a la radiación solar. Los investi-gadores han obtenido hasta 5 l de hi-drógeno por kilogramo de catalizador en un minuto.Hasta ahora, la obtención de hidrógeno a partir de la luz solar se había basado, en la mayoría de los casos, en la utiliza-ción de agua. Pero, a pesar de la abun-dancia y el bajo precio del agua, los ren-dimientos generados hasta el momen-to con esta técnica son muy bajos y el precio de los materiales necesarios en el proceso de producción demasiado elevado. En cambio, los investigado-res proponen usar el etanol, que es un recurso renovable y económico. Se ob-tiene fácilmente a partir de residuos fo-restales y desechos agrícolas.En el transcurso de este proceso que se basa en la energía solar, el equipo también ha descubierto que la medida de las nanopartículas de oro no tiene ninguna influencia en la producción de hidrógeno, a diferencia de lo que pasa en los procesos más comunes, en los cuales el polvo catalizador, para su fun-cionamiento, tiene que ser calentado a la temperatura de reacción (normal-mente más de 500°C) y, por lo tanto, tiene un coste energético.

■ La asociación industrial indepen-diente Femto Forum ha publicado un guía para ayudar a la puesta en mar-cha de las arquitecturas de femtocé-lulas de comunicaciones con tecno-logía LTE (Long Term Evolution) den-tro del estándar 3GPP. En esta guía se señala que se puede reaprovechar la infraestructura existente para dar ma-yor velocidad a la puesta en marcha de la nueva tecnología.Las femtocélulas son importantes pa-ra las redes LTE puesto que permiten mejorar el negocio del operador de co-municaciones al mismo tiempo que proporciona un mayor nivel de servi-cios específicos al abonado.El informe muestra las tres opciones de esta arquitectura que existen inte-gradas en la norma LTE que permite

soportar los diferentes escenarios de despliegue de la red. Además la guía muestra los condicionamientos que deben tener en cuenta los operadores para decidirse por la arquitectura que más se adapte a sus necesidades en base de su modelo de negocio y las circunstancias específicas de su zo-na. Además, el informe también indica las ventajas principales que aporta esta tecnología en cuanto a rendi-miento, garantizando que más usua-rios reciban picos de velocidad de datos muchas más veces, tanto el interior de edificios, donde se con-sumen la gran mayoría de los datos de banda ancha móvil, como en el exterior a través de modelos metro-politanos y rurales.

Femto Forum publica una guía para la arquitectura LTE

LAS MODIFICACIONES A ROHS GENERAN MUCHAS PREGUNTAS Y SON QUIZÁ LAS QUE TIENEN MAYOR IMPACTO ACTUALMENTE SOBRE LAS LEGISLACIONES. Los efectos principales de la directiva RoHS de 2006 incluían restricciones en el uso del plomo, mercurio, cadmio, cromo hexavalente, y los éteres de bifenilo y difenilo polibromado en los aparatos eléctricos y electrónicos comercializados a partir del 1 de julio de 2006.

Muchos documentos acerca de RoHS consideran incorrectamente estas sustancias como sustancias prohibidas. Estas sustancias se pueden utilizar, pero sólo en pequeñas concentraciones del 0,1% (0,01% en el caso del cadmio) por peso en materiales homogéneos que no puedan dividirse mecánicamente en otros materiales. Sin embargo, se puede usar en concentraciones más altas como parte de las excepciones específicas, o para actualizar, mantener o reparar aparatos eléctricos y electrónicos comercializados antes del 1 de julio de 2006.

Otro elemento importante de RoHS es que la responsabilidad del cumplimiento recaía firmemente en los productores. Esto incluye a los fabricantes que venden aparatos eléctricos y electrónicos bajo su propia marca, a cualquier persona que venda productos producidos por otros bajo su propia marca, y a cualquier persona que importe o exporte aparatos eléctricos y electrónicos a un estado miembro de la Unión Europea. Las modificaciones pretenden ofrecer claridad acerca de las definiciones un poco ambiguas de la directiva original, así como estipular fechas específicas para la entrada en vigor de las categorías 8 y 9.

¿Qué incluye el ámbito de RoHS?

¿Además de la legislación RoHS original, qué cambios introducen las modificaciones? Quizás el cambio más impactante sea la introducción de un ámbito abierto ocho años después de que se publiquen las modificaciones en el Diario Oficial de la Unión Europea (2019). La nueva categoría 11 incluirá todos los productos que no abarcan las categorías 1 a 10, a menos que estén específicamente excluidos. Pese a que no fue una decisión unánime entre los estados comunitarios, el ámbito abierto fue uno de los muchos compromisos a los que se llegó para garantizar la aprobación inicial.

Anteriormente, la Directiva se aplicaba a todos los aparatos eléctricos y electrónicos que dependen de campos eléctricos o electromagnéticos para funcionar adecuadamente. Ahora las modificaciones incluyen los equipos electrónicos que dependen de campos eléctricos y electromagnéticos para cumplir al menos una de sus funciones. Por ejemplo, una estufa de gas que tiene

Gary Nevison Responsable del Área de LegislaciónFarnell Europa

Guía sobre las modificaciones a RoHS: consejos consistentes para los clientes


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OPINIÓN

La nueva categoría 11 incluirá todos los

productos que no abarcan las categorías

1 a 10, a menos que estén específicamente

excluidos


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un reloj eléctrico ahora entraría en el ámbito, aunque antes no lo estaba. Este leve cambio puede multiplicar la cantidad de equipos que ahora entran en el ámbito.

La Comisión Europea realizará dos revisiones en tres años, principalmente para contemplar el ámbito como tal y también para analizar las restricciones de sustancias adicionales.

Sustancias restringidas

Las sustancias restringidas también desempeñan un papel importante en las modifi caciones, y se han identifi cado cuatro para análisis prioritario (en un plazo de tres años): tres sustancias plastifi cadoras (BBP, DBP, DEHP) y un pirorretardante (HBCDD). Además se revisará la metodología para la identifi cación de sustancias para restricciones futuras. La restricción puede basarse en el enfoque del reglamento REACH de una evaluación prolongada de los riesgos y los peligros para la salud humana y el medio ambiente. Esto reemplazará la metodología de RoHS que se basa en identifi car las sustancias peligrosas y el uso potencial de alternativas disponibles.

Exclusiones y excepciones

Inevitablemente la cantidad de exclusiones y excepciones aplicables aumenta a medida que se amplía el ámbito de la legislación. La lista completa está disponible en element14. En cuanto a las excepciones de las modifi caciones a RoHS, se ha creado un nuevo anexo IV que incluye 39 excepciones específi cas para las categorías 8 y 9. Asimismo, se ha cancelado el período de revisión de cuatro años para las excepciones, y se ha reemplazado por la expiración automática de las excepciones a menos que sean renovadas. Las categorías 1 a 7 y 10 serán válidas por un máximo de cinco años, mientras que las categorías 8, 9 y 11 serán válidas por siete años, y las solicitudes de renovación deberán realizarse al menos 18 meses antes de la fecha de expiración. Sin embargo, parece que las decisiones fi nales relativas a los procesos están aún por tomarse, ya que la Comisión tiene un mandato para establecer las reglas detalladas necesarias para nuevas solicitudes. También es importante recordar que muchas de estas excepciones pueden ser incorporadas en la revisión del ámbito en 2019.

Equipos de I+D

Un cambio que tendrá un gran impacto en la industria electrónica será la defi nición de los equipos de investigación y desarrollo (I+D). Existen preocupaciones acerca de la situación de los kits de desarrollo, en particular de los kits económicos de evaluación de placas abiertas. Anteriormente, el reglamento especifi caba que los equipos de I+D entrarían en el ámbito si transferían datos (en cuyo caso formarían parte de la categoría 3). No obstante, después de largas protestas de parte de los fabricantes, las modifi caciones indican que los equipos no entrarán en el ámbito si se usan únicamente para propósitos de I+D. Así, aunque un kit de placa no entra en el ámbito, un programador encapsulado para producción en cantidad sí está en el ámbito. Como ha sucedido anteriormente, hay incertidumbre acerca de la revisión de ámbito abierto de 2019, lo que sugiere que existe la posibilidad de que I+D entre de nuevo en el ámbito.

Requisitos CE

Los fabricantes, importadores y distribuidores se verán afectados por los cambios al marcado CE debido a las modifi caciones de RoHS. Las obligaciones relativas al marcado CE se aplicarán de inmediato a los productos que están actualmente dentro del ámbito, una vez entren en vigor las modifi caciones de RoHS. También se aplicarán a productos que actualmente están excluidos una vez entren en el ámbito, por ejemplo con la expiración de las excepciones. Las obligaciones imponen que los equipos y cables con marcado CE se deben vender por separado; las declaraciones de conformidad deben cumplir la legislación; los archivos técnicos son necesarios y se deben guardar durante diez años; y esa información no debe eliminarse de los sitios web durante ese mismo tiempo.

Los requisitos típicos de CE solicitados como parte de las modifi caciones a RoHS están diseñados para verifi car que los productos lleven el marcado CE y se entreguen con la documentación necesaria. Las modifi caciones establecen que los fabricantes serán auditados, si es necesario, para revisar que realicen las

« Las modifi caciones pretenden ofrecer claridad acerca de las defi niciones un poco ambiguas de la directiva original, así como estipular fechas específi cas para la entrada en vigor de las categorías 8 y 9 »

JUN 11 | Mundo Electrónico

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OPINIÓN

pruebas necesarias, y mantengan un registro de las quejas, los detalles de los equipos no conformes y los productos que se retiren del mercado. Las auditorías se deben realizar en muestras de productos, aunque los productos nuevos pueden revisarse al ser recibidos. Otras responsabilidades incluyen revisar que los productos tengan las etiquetas correctas (si se fabrican por fuera de Europa, el importador es responsable de las etiquetas); los distribuidores no deben depender únicamente en las declaraciones de sus fabricantes; se deben guardar los fi cheros técnicos por diez años (incluyendo los obsoletos) y se deben incluir las declaraciones de conformidad de los fabricantes, la información suministrada por los fabricantes/importadores y los resultados de las evaluaciones de los distribuidores. Finalmente, los distribuidores deben informar a las autoridades relevantes si algún equipo no conforme “presenta un riesgo”, tomar las medidas correctivas y realizar todas las evaluaciones y documentarlas.

¿Qué pasará en el futuro?

En los próximos dos años es bastante probable que entren más sustancias en el ámbito de los reglamentos, se incluyan muchas más sustancias altamente preocupantes en el reglamento REACH, se revisen más exenciones, se solicite más información a toda la cadena de suministro (en particular con reglamentos ad hoc), haya un mayor enfoque en el contenido y la calidad de las hojas técnicas, en particular la información de seguridad, y probablemente una mayor frustración junto con problemas de costes y recursos para la industria.

Veremos avances legislativos en China y Corea y algunas legislaciones estatales en EE.UU. Los minerales de confl icto del Congo pueden generar otro ejercicio de recogida de datos para la industria, y los requisitos de efi ciencia energética evolucionarán. Las modifi caciones a RAEE serán aprobadas en la Unión Europea y habrá presiones continuas para prohibir el envío de desechos tóxicos a los países en desarrollo.

« En los próximos dos años es bastante

probable que entren más sustancias en el ámbito

de los reglamentos »

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tendencias Diseño


Medio puente con control complementario para iluminación con LEDEn este artículo se presenta el medio puente con control complementario (o medio puente asimétrico) con un diseño optimizado para su empleo en iluminación basada en LED. El diseño se centra en la minimización de la corriente magnetizante media del transformador, que en este caso no es necesariamente nula. Como resultado, el transformador resultante tendrá devanados secundarios asimétricos. Otro aspecto importante es que, a diferencia de otras opciones para el mismo tipo de aplicación, ésta trabaja a frecuencia constante.

Minimización de la corriente magnetizante media del transformador

E

M. Arias (*), D.G. Lamar, A. Vázquez, D. Balocco, A. Diallo, J. SebastiánUniversidad de Oviedo(*) [email protected]

l empleo de LED en el mundo de la iluminación está cada vez más exten-dido [1]. Los motivos son diversos, ya que a su elevada eficacia en la con-versión de energía eléctrica a luz hay que sumar su alta fiabilidad, la varie-dad cromática y la fácil regulación de la cantidad de luz emitida sin merma en la calidad de la misma. No obstan-te, la implantación de este sistema de iluminación exige el desarrollo de nuevos convertidores y técnicas [2-4], distintos de los usados con otros sistemas como lámparas de descar-ga o incandescencia, que permitan regular la corriente suministrada a los LED (es decir, la intensidad de la luz emitida).

Es más, estos convertidores deben tener las mismas ventajas que pre-sentan los LED para que no se pier-da ninguna de ellas cuando se evalúa el conjunto convertidor-LED. Es decir, estos nuevos convertidores deben tener un alto rendimiento, una eleva-da fiabilidad y una capacidad de regu-lación acorde a las necesidades de los LED. En la actualidad, estos requisi-tos se traducen en convertidores con rendimientos en torno al 90% y sin condensadores electrolíticos [5] para elevar su fiabilidad y vida útil. Res-pecto a la regulación de la luz emiti-da (atenuación), actualmente existen dos técnicas ampliamente utilizadas [1]. Una de ellas suministra una co-

rriente continua a los LED, mientras que la otra les suministra una corrien-te con un patrón PWM de una fre-cuencia superior a la perceptible por el ojo humano.Una de las opciones más ampliamen-te utilizada para la iluminación basada en LED se trata de una topología de tres etapas (figura 1a) [6]. La primera consiste en un convertidor elevador trabajando en modo crítico para rea-lizar la corrección del factor de poten-cia [7] [8]. La segunda, un converti-dor resonante LLC [9] con estructura de medio puente que proporciona el aislamiento galvánico, y la tercera un convertidor reductor. Las dos prime-ras etapas son comunes a todos los

Figura 1. a) Topología tradicional de tres etapas; b) topología propuesta de dos etapas.

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strings o cadenas de LED conectados a la topología, mientras que la tercera, el reductor, es particular de cada ca-dena conectada.La finalidad de las terceras etapas es, por tanto, regular la corriente su-ministrada a las cadenas de LED de manera independiente. Esta topolo-gía carece de condensadores elec-trolíticos, por lo que su fiabilidad es muy alta, y tiene un rendimiento del 88%. No obstante, presenta el incon-veniente de que las dos primeras eta-pas funcionan a frecuencia variable. Si bien esto no es un problema en el mundo de la iluminación en sí, su im-plementación a una distancia próxima de sistemas susceptibles al EMI (por ejemplo, sistemas de telecomunica-ciones) puede verse comprometida. Además, existen otros problemas de-rivados de la implementación de sis-temas que funcionen a frecuencia va-riable, como puede ser el cálculo del filtro EMI de entrada. Para este tipo de situaciones e inconvenientes, una topología que funcione a frecuencia constante manteniendo elevados ni-veles de rendimiento y fiabilidad re-sulta deseable.En este artículo se presenta una topo-logía de dos etapas a frecuencia cons-tante para el control de varias cade-nas de LED de forma independiente (figura 1b). La primera etapa consiste en un corrector de factor de potencia a frecuencia constante con el que es posible obtener rendimientos simila-res a los presentados por la primera etapa de la topología anteriormente expuesta [10]. Se trata de una topo-logía ampliamente estudiada y, por tanto, el presente artículo se centra en el estudio y análisis del converti-

dor empleado para la segunda etapa. Esta segunda etapa es particular de cada cadena, de forma que se pue-da regular su corriente de forma in-dependiente. La topología empleada es la de un medio puente asimétrico [11] (también conocido como medio puente con control complementario), la cual permite obtener rendimientos elevados y una alta fiabilidad, ya que puede ser implementada sin la ne-cesidad de emplear condensadores electrolíticos. El elevado rendimien-to es producto de un diseño optimiza-do en el que se minimiza la corriente magnetizante media del transforma-dor y se trata de obtener Conmutacio-nes a Tensión Cero (CTC) en los inte-rruptores primarios.

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTOEl MPA tiene un esquema similar al mostrado en la figura 2. Como se puede ver, se trata de un medio puen-te tradicional en el que las señales de control de los interruptores primarios son complementarias [11-14]. Es de-cir, despreciando los tiempos muer-tos, siempre hay uno de los interrup-tores primarios (MOSFET) cerrado. Ésta es la principal diferencia con un medio puente con un control clási-co, donde existen periodos de tiem-po donde ambos interruptores están abiertos.La principal consecuencia del control complementario es que los tiempos que permanecen cerrados los MOS-FET durante cada ciclo de conmuta-ción no tienen por qué ser igual. Como resultado, y dado que debe mante-nerse el balance voltios·segundos del transformador, las tensiones de los condensadores de entrada no son

iguales y dependen del ciclo de traba-jo aplicado a los MOSFET:(1)

(2)

donde D es el ciclo de trabajo del MOSFET M2 y Vg la tensión de entra-da.Por otro lado, la corriente que entra en el transformador real (Ipt) provie-ne de condensadores, con lo que su valor medio es nulo. Esto implica que la corriente media por la bobina mag-netizante (Imag) es igual, pero de signo contrario, que la corriente media por el transformador ideal (Ipt’). Por lo tan-to:(3)

donde n1 y n2 son las relaciones de transformación del transformador de dos salidas e Io la corriente de salida del MPA.El principal inconveniente de que co-rriente magnetizante tenga un valor medio distinto de cero es que eleva las pérdidas en el transformador y las pérdidas de conducción en los MOS-FET sin ningún tipo de contrapartida positiva. Por lo tanto, en el diseño de este tipo de convertidores se debe tratar de reducir el valor de esta co-rriente a un valor lo más próximo po-sible a cero. Esto se explicará en el si-guiente apartado.El segundo aspecto que resulta vital

Figura 2. Esquema del medio puente asimétrico.

V DVC g1 = ·

V D VC g2 1= -( )·

I

I D n n npt ag

o

¢ =- =

+ -

I

·[ ·( ) ]m

1 2 2

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tendencias Diseño


para elevar el rendimiento de este tipo de convertidores es la CTC de los inte-rruptores primarios. Este proceso en el MPA se encuentra perfectamente ex-plicado en [15]. No obstante, en esta referencia se tiene en cuenta la energía almacenada en las capacidades parási-tas de los transistores del secundario ya que se usa rectificación síncrona.En el caso que nos ocupa, esa técnica no se usa y, por tanto, la CTC se basa únicamente en la resonancia entre las capacidades de salida de los MOSFET primarios y la inductancia de disper-sión del primario del transformador. También en el caso que nos ocupa, cada MPA suministra la corriente de-mandada por una cadena de LED, lo que implica que la corriente que debe suministrar es igual a la corriente no-minal de uno de los LED al estar todos conectados en serie. Es decir, se tra-ta de un convertidor con un bajo nivel de corriente de salida. Esto hace que la corriente por el primario del trans-formador sea también muy pequeña (se trata de un medio puente con una tensión de salida menor que la de en-trada) y, por tanto, que la energía al-macenada en la bobina de dispersión del transformador no sea la suficiente para alcanzar CTC. Como se explicará más adelante, esto se logrará aumen-tando el rizado de la corriente magne-tizante, lo cual se logra reduciendo el valor de la inductancia magnetizante.

CORRIENTE MAGNETIZANTE MEDIALa expresión (3) define la corriente magnetizante media en función del ci-clo de trabajo, la relación de transfor-mación del transformador y la corrien-

te de salida. Para un valor dado de ésta última, existe una relación lineal entre la corriente magnetizante media y el ciclo de trabajo (n1 y n2 son constantes para un transformador dado).Por lo tanto, existen dos corrientes magnetizantes medias límite, una para el ciclo de trabajo máximo (Dmax) y otra para el ciclo de trabajo mínimo (Dmin). Ambos ciclos de trabajo ven-drán definidos por la aplicación y el diseño particular que se realice del MPA, no pudiendo ser menores de 0 ni mayores de 0,5. Para minimizar glo-balmente el valor de ambas corrien-tes, éstas deben cumplir la condición de tener distinto signo y, además, de ser iguales en valor absoluto, lo que necesariamente implica que:(4)

y despejando se puede llegar a:(5)

Al ser una relación lineal y cumplirse la ecuación anterior, necesariamen-te también existe un ciclo de trabajo (DIm0), comprendido entre Dmin y Dmax, para el cual la corriente magnetizante es cero:(6)

de donde despejando se obtiene:(7)

Las ecuaciones (5) y (7) permiten ob-tener la expresión que debe cumplir un MPA si se quiere que su corrien-te magnetizante media sea mínima en el rango de ciclos de trabajo posi-bles para la aplicación particular para la que se diseña:(8)

La figura 3 plantea una explicación gráfica. Las líneas azul y roja mues-tran dos MPA que tienen un rango de ciclos de trabajo posibles entre 0,2 y 0,3. El MPA caracterizado por la línea roja se ha diseñado atendiendo a la ecuación (8), para lo cual se ha esco-gido adecuadamente la relación entre n1 y n2 según la ecuación (7). Por otro lado, el MPA de la línea azul no cum-ple dicha ecuación a causa del valor n2 escogido.Como se puede ver, el MPA rojo tiene valores extremos de corrien-te magnetizante media iguales en valor absoluto (Imag_min_1 e Imag_max_1), mientras que el MPA azul presenta un desequilibrio (Imag_min_2 e Imag_max_2). Debido a este desequilibrio, las co-rrientes magnetizantes medias del MPA azul desde D=0,2 hasta D=0,26 tienen un valor superior a Imag_max_1. Como consecuencia, dentro del rango de funcionamiento normal, el MPA correspondiente al diseño no optimizado (azul) tendrá pérdidas en el transformador y pérdidas de con-ducción en los MOSFET mayores que el MPA con un diseño optimiza-do (rojo).

PROCESO DE DISEÑOEl proceso de diseño se centra en la reducción de la corriente magnetizan-te media como una medida para redu-cir las pérdidas y aumentar el rendi-miento. No obstante, la selección de los componentes y la consecución de la CTC resultan también vitales para obtener un buen rendimiento.Debido a la restricción que implica el no uso de condensadores electrolíti-cos, la primera etapa se caracteriza por tener un rizado de baja frecuencia nada despreciable en su tensión de salida. Su valor puede llegar a ser del 10%-15% sobre el valor nominal. Por lo tanto, en el diseño del MPA se debe tener en cuenta este factor. Como la

I I

·[ ·( ) ]·[ ·( )

m _max m _min

min

max

ag ag

o

o

I D n n nI D n n

=- ®

- + - =

= +1 2 2

1 2 --n2 ]

Figura 3. Corriente magnetizante media para dos posibles diseños. Línea roja considerando (8) y línea azul no considerándola.

D Dn

n nmax min ·( )

+ =+

2 2

1 2

0

1

0 1 2 2

2 10

0

= + -

® =-

I D n n n

n nDD

o ·[ ·( ) ]

·

Im

Im

Im

Dn

n nIm ( )02

1 2=

+

DD D

Immin max

0 2=

+

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tensión de salida (Vo) del MPA es:(9)

y dado que la máxima tensión de sali-da (Vo_max) del MPA debe asignarse al máximo ciclo de trabajo consideran-do la mínima tensión de entrada posi-ble (Vg_min), se puede plantear:(10)

donde Vg_min viene definida por el riza-do en la tensión de salida de la prime-ra etapa. De la ecuación (10) se puede deducir que:(11)

Planteando el mismo razonamiento para la mínima tensión de salida (sien-do la asignada al mínimo ciclo de tra-bajo cuando la tensión de entrada es máxima) se tiene:(12)

Sustituyendo la expresión obtenida en (11) y despejando:(13)

Esta ecuación permite obtener el va-lor de Dmin ya que se trata de la única incógnita en la ecuación. Con el valor de Dmin y Dmax es posible emplear la ecuación (8) para obtener el valor de DIm0. Una vez se llega a este punto, es posible definir n1 y n2. La ecuación (7) permite obtener n2 a partir de DIm0 y n1+n2, que fue definido en (11). Por úl-timo, conocido n2, n1 es inmediato.En este punto es posible construir la bobina de salida del MPA, ya que con los valores de n1 y n2 es posible conocer los valores de las tensiones que se aplicarán a la entrada del filtro en función del ciclo de trabajo y, con ellos, calcular el rizado de la corrien-te. El proceso de diseño es el habi-tual y, por lo tanto, es necesario fijar el valor máximo del rizado de corrien-te. En la figura 4 puede verse la repre-sentación del rizado de corriente por

una bobina de 1,6 mH en función el ciclo de trabajo y para tres tensiones de entrada (mínima, máxima y nomi-nal). Como se puede comprobar, el valor máximo de rizado no tiene lugar cuando el ciclo de trabajo es máximo o mínimo, sino para un valor interme-dio (D=0,266 en el caso mostrado). Es preciso, por tanto, hallar siempre el peor punto de funcionamiento para asegurar un correcto diseño de la bo-bina.En el diseño del transformador tam-bién se sigue la metodología habitual. No obstante, hay que tener en cuenta que existe una corriente magnetizan-te media, habitualmente no presente en transformadores, que debe ser in-cluida en el proceso de diseño.

En relación a la CTC de los MOSFET, el diseño del transformador también juega un papel fundamental. Como ya se comentó, y como se verá en los re-sultados experimentales obtenidos, la CTC se logra aumentando el valor del rizado de la corriente magneti-zante. De este modo, la cantidad de energía almacenada en la bobina de dispersión en el momento de la con-mutación aumenta y es posible lograr la CTC con un tiempo muerto adecua-do.El primer aspecto relevante es que ese incremento de energía se lo-gra con una disminución de la in-ductancia magnetizante, pero ésta sólo afecta al rizado y no al valor me-dio de la corriente magnetizante,

V V D D n no g= - +· ·( )·( )1 1 2

V V D

D n no g_max _min max

max

· ·

( )·( )

=

- +1 1 2

( ) ·( )

_ max

_min maxn n

VV Do

g1 2

11

+ =-

V V D

D n no g_min _max min

min

· ·

( )·( )

=

- +1 1 2

D DV VV V

D D

o g

o g

min min

_min _min

_max _max

max max

·( )··

·

·( )

1

1

- =

-

Figura 4. Rizado de corriente en la bobina en función del ciclo de trabajo y para tres tensiones de entrada.

Figura 5. Fotografía del prototipo desarrollado para alimentar a una cadena de LED de 50 W.

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tendencias Diseño


como se deduce de la ecuación (3). Por lo tanto, el proceso de minimi-zación de la corriente media sigue siendo válido tras la inclusión de un entrehierro en el transformador. El segundo aspecto a considerar es que la presencia de un valor medio de corriente no favorece el proceso

global de CTC de los MOSFET. Este valor medio de corriente lógicamen-te favorece la conmutación de uno de los MOSFET pero dificulta la del otro.Se puede plantear un ejemplo a par-tir de los sentidos de corrientes fija-dos en la figura 2. Una corriente mag-netizante media positiva favorece la CTC del MOSFET M2, ya que tiende a descargar a su capacidad de salida, pero dificulta la de M1 al tender a la carga de su condensador. Por lo tan-to, la presencia de un valor medio en la corriente magnetizante obliga a aumentar su rizado para compensar su influencia en la conmutación del MOSFET afectado negativamente y, por consiguiente, aumenta las pérdi-das de conducción de los MOSFET y el transformador, al aumenta el valor eficaz de las corrientes que los atra-viesan. Por último, resulta necesario analizar si el incremento en el rizado para reducir las pérdidas de conmu-tación en los MOSFET provoca un in-cremento mayor en las pérdidas de conducción del transformador y los MOSFET. El análisis de este balance se realiza en el siguiente apartado.

RESULTADOS EXPERIMENTALESSe ha desarrollado un prototipo (fi-gura 7) de 50 W para el suministro a una cadena estándar de LED (36 LED conectados en serie). La corriente nominal de salida es la corriente no-minal de uno de los LED (0,350 A), la tensión nominal de salida es de 140 V y la tensión nominal de entrada de 400 V. Los MOSFET son 06N60C3 de montaje superficial (D2PAK) y los

diodos C3D1C060. El transformador se ha diseñado con unas relaciones de transformación (n1 y n2) de 0,989 y 0,462 y se ha implementado en un núcleo E30. Se ha añadido un entre-hierro (0,6 mm) para asegurar la CTC de los MOSFET. La bobina de salida es de 1,60 mH y se ha implementado en un E20.La figura 6a muestra la tensión y co-rriente de salida. Como se puede apreciar, el rizado de la corriente de salida es despreciable, ya que se trata de un rizado de alta frecuencia que no es percibido por el ojo humano tras su conversión a luz por parte de los dio-dos LED. La figura 6b muestra la CTC de los MOSFET del primario. Dada la baja potencia para la que se diseñan este tipo de convertidores, resulta vi-tal reducir todas las pérdidas asocia-das para mantener un rendimiento elevado. Por lo tanto, lograr la CTC en los interruptores primarios es un ob-jetivo primordial.Dado el bajo nivel de corriente de sa-lida, la energía almacenada en la bo-bina de dispersión del transformador resulta insuficiente. Incrementar el valor de dicha energía puede reali-zarse mediante un incremento en el valor de la bobina. No obstante, en la práctica esta solución implica el em-pleo de una bobina externa de un ta-maño excesivamente elevado para esta aplicación. Por ello, como ya se ha explicado, la solución se centra en incrementar el nivel de corriente por la bobina de dispersión en el mo-mento de realizar la conmutación. Esto puede realizarse disminuyendo el valor de la bobina magnetizante y

Figura 6. a) Tensión y corriente de salida; b) Conmutación a tensión cero en uno de los MOSFET del primario; c) corriente magnetizante del transformador (obtenida dejando el secundario en vacío).

Figura 7. Rendimientos para distintas tensiones de entrada y potencias.

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Bibliografía

[1] T. Siew-Chong, "Level Driving Approach for Im-proving Electrical-to-Optical Energy-Conversion Effi ciency of Fast-Response Saturable Lighting De-vices," Industrial Electronics, IEEE Transactions on, vol. 57, pp. 1342-1353.[2] C. Jamerson, T. Long y C. Mullett, "Seven ways to parallel a magamp," presented at Applied Power Electronics Conference and Exposition, 1993. APEC '93. Conference Proceedings 1993., Eighth Annual, 1993.[3] M. A. D. Costa, G. H. Costa, A. S. dos Santos, L. Schuch y J. R. Pinheiro, "A high effi ciency autono-mous street lighting system based on solar ener-gy and LEDs," presentado en la Power Electronics Conference, 2009. COBEP '09. Brazilian, 2009.[4] L. Xingming y Z. Jing, "An intelligent driver for Light Emitting Diode Street Lighting," presenta-da en el Automation Congress, 2008. WAC 2008. World, 2008.[5] Epcos, "Film Capacitors. Metallized Polypropyle-ne Capacitors (MKP). AC fi ltering.," Epcos, 2009.[6] ST, "AN3105 Application Note," ST, 2010.[7] T. Jiun-Ren, W. Tsai-Fu, W. Chang-Yu, C. Yaow-Ming y L. Ming-Chuan, "Interleaving Phase Shifters for Critical-Mode Boost PFC," Power Electronics, IEEE Transactions on, vol. 23, pp. 1348-1357, 2008.[8] X. Xiaojun, L. Wei y A. Q. Huang, "Two-Phase In-terleaved Critical Mode PFC Boost Converter With Closed Loop Interleaving Strategy," Power Electro-nics, IEEE Transactions on, vol. 24, pp. 3003-3013, 2009.[9] H.-S. Choi, "AN4151. Half-bridge LLC resonant converter design using Fairchild Power Switch (FPS)," Fairchild semiconductor, 2007.[10] M. M. Hernando, A. Fernández, J. García, D. G. Lamar y M. Rascon, "Comparing Si and SiC dio-de performance in commercial AC-to-DC rectifi ers with power-factor correction," Industrial Electro-nics, IEEE Transactions on, vol. 53, pp. 705-707, 2006.[11] J. Sebastián, J. A. Cobos, O. García y J. Uceda, "An overall study of the half-bridge complementa-ry-control DC-to-DC converter," presented at Power Electronics Specialists Conference, 1995. PESC '95 Record., 26th Annual IEEE, 1995.[12] R. Oruganti, H. Phua Chee, J. T. K. Guan y C. Liew Ah, "Soft-switched DC/DC converter with PWM control," Power Electronics, IEEE Transactio-ns on, vol. 13, pp. 102-114, 1998.[13] W. Eberle, H. Yongtao, L. Yan-Fei e Y. Sheng, "An overall study of the asymmetrical half-bridge with unbalanced transformer turns under current mode control," presented at Applied Power Electro-nics Conference and Exposition, 2004. APEC '04. Nineteenth Annual IEEE, 2004.[14] R. Miftakhutdinov, A. Nemchinov, V. Meleshin y S. Fraidlin, "Modifi ed asymmetrical ZVS half-brid-ge DC-DC converter," presented at Applied Power Electronics Conference and Exposition, 1999. APEC '99. Fourteenth Annual, 1999.[15] O. García, J. A. Cobos, J. Uceda y J. Sebastián, "Zero voltage switching in the PWM half bridge to-pology with complementary control and synchro-nous rectifi cation," presented at Power Electronics Specialists Conference, 1995. PESC '95 Record., 26th Annual IEEE, 1995.

aumentando por tanto el rizado de su corriente (fi gura 6c). De esta forma, no es preciso añadir ningún elemen-to adicional que incremente el coste y tamaño de la solución.Llegado este punto, resulta interesan-te analizar el hecho de que, si bien el incremento del rizado de la corriente magnetizante disminuye las pérdidas de conmutación de los MOSFET, au-menta las pérdidas de conducción de los mismos, así como del transforma-dor. Para decidir si en este caso parti-cular son más relevantes las pérdidas de conmutación en los MOSFET o las pérdidas de conducción en el trans-formador y los MOSFET, se analizó el rendimiento máximo que se podía llegar a conseguir en condiciones no-minales para ambos planteamientos. El rendimiento máximo conseguido cuando se alcanza la CTC a costa de tener más rizado en la corriente mag-netizante fue 2 puntos superior al conseguido cuando se reduce dicho rizado pero los MOSFET no alcan-zan la mencionada CTC (los tiempos muertos, en este caso, se ajustaron para que se encontraran lo más próxi-mo posible a dicha situación).En relación al rendimiento, resulta im-portante resaltar que los diodos em-pleados son C3D10060, diodos Scho-ttky de carburo de silicio (SiC). Los rendimientos obtenidos para diver-sas tensiones de entrada pueden ver-se en fi gura 7. Como se puede com-probar, el máximo rendimiento ronda el 94%. La misma prueba se realizó para diodos ultrarrápidos de silicio (STTH810G). Los rendimientos se si-tuaron, en general, 2 puntos por deba-jo de los obtenidos por el SiC. Si bien esto prueba que el SiC es la tecnolo-gía idónea para este tipo de aplicacio-nes, también es importante resaltar que esta otra implementación resulta mucho más barata y los rendimientos obtenidos son similares a los obteni-dos por otras topologías propuestas para el mismo tipo de aplicación.

CONCLUSIONESLos diodos LED de alta efi ciencia

se han convertido en una de las op-ciones más interesantes en muchas aplicaciones del mundo de la ilumina-ción. A su elevado rendimiento hay que añadir su alta fi abilidad y su gran variedad cromática. Esto hace que el desarrollo de nuevas topologías para los convertidores que los alimentan sea necesario si se quiere aprovechar al máximo dichas ventajas.En este artículo se propone una to-pología de dos etapas operando a frecuencia de conmutación cons-tante para lograr abastecer a cade-nas de LED. Esta operación a fre-cuencia constante permite su inte-gración junto a sistemas sensibles a las interferencias electromagnéti-cas. La segunda etapa, en la que se centra este artículo, consiste en un medio puente con control comple-mentario. Esta topología ha resul-tado ser una buena opción para su implementación en el ámbito de la iluminación basada en LED. En su diseño para esta aplicación, resulta fundamental reducir al máximo las pérdidas en el transformador debido a la corriente media magnetizante y las pérdidas de conmutación de los MOSFET. Todo el proceso de diseño propuesto se centra en esos dos ob-jetivos y, como resultado, un deva-nado asimétrico de los secundarios del transformador resulta ser la me-jor opción.Los resultados experimentales ob-tenidos para un prototipo de 50 W han permitido obtener rendimientos de hasta el 94% mediante el empleo de diodos de SiC. Los rendimientos para diodos de Si, aunque inferiores (92%), siguen siendo satisfactorios para este tipo de aplicación, sobre todo teniendo en cuenta que la pri-mera etapa puede llegar a tener ren-dimientos de hasta un 97%.

AgradecimientosEste trabajo ha sido subvencionado por la empresa AEG Power Solutions B.V. y el Ministerio de Ciencia y Tec-nología (FUO-EM-002-10 y MICINN-10-CSD2009-00046). ●

“Esta topología carece de condensadores electrolíticos, por lo que su fi abilidad es muy alta, y tiene un rendimiento del 88%”

“Los resultados experimentales obtenidos para un prototipo de 50 W han permitido obtener rendimientos de hasta el 94% mediante el empleo de diodos de SiC”

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Depuración de energía para optimizar el software del microcontroladorCasi todas las aplicaciones ejecutadas actualmente sobre microcontroladores necesitan conocer mucho mejor cómo consumen los valiosos recursos de los que disponen en cuanto a memoria, ciclos de reloj y, quizá el más importante, la energía. Y mientras los ingenieros puedan saber de manera instintiva cuánta energía consumirá una aplicación, sólo un minucioso examen avalará este instinto. El examen se realiza generalmente en forma de una sencilla medida de la corriente promediada a lo largo de un tiempo determinado y luego extrapolada para deducir una previsión del tiempo de vida operativa, por ejemplo para una célula de batería.

Análisis de recursos y de su consumo

C

Øyvind JanbuDirector General de TecnologíaEnergy Micro

on un énfasis que ahora es mucho mayor en soluciones configurables y programables, con mucha frecuen-cia en forma de microcontrolador, una mayor proporción de la energía con-sumida se puede atribuir a la actividad del núcleo de proceso en sus numero-sos periféricos, que es la principal ra-zón por la cual la industria de semicon-ductores experimenta actualmente un notable incremento de la disponibi-lidad de soluciones basadas en un mi-crocontrolador de consumo ultrabajo.Los dispositivos de 8 bit o 16 bit se han venido utilizando generalmente en la mayoría de aplicaciones sensi-bles al consumo de energía porque sus núcleos son de pequeño tamaño, tienen un número de puertas relativa-mente reducido y generan bajos nive-les de la corriente de fuga. Sin embar-go, las aplicaciones actuales exigen una capacidad de proceso mucho mayor de la que pueden ofrecer los núcleos de 8 o 16 bit.De forma general se ha afirmado que la corriente consumida por un núcleo de 32 bit en modo de apagado debe ser sencillamente demasiado eleva-da para aplicaciones sensibles al con-sumo de energía. Ésta es una afirma-ción equivocada hasta el día de hoy. Gracias a todo el conjunto de técni-cas de diseño de bajo consumo dis-ponibles en la actualidad, se pueden implementar núcleos de 32 bit que ofrezcan modos de bajo consumo tan

buenos o mejores que las alternativas de 8 bit.

NUEVA GENERACIÓN DE MUY BAJO CONSUMOEl microcontrolador EFM32 Gecko de Energy Micro constituye una nueva generación de dispositivos que res-petan el consumo de energía y espe-cialmente desarrollados para minimi-zar el producto de corriente y tiempo (es decir, la energía real) para todas las fases del funcionamiento del mi-crocontrolador. Tal como se muestra en la figura 1, en comparación con los núcleos de procesador de menor ta-maño, como un dispositivo basado en ARM Cortex-M3, finalizará antes una tarea, permitiendo así que ocupe más tiempo en modos de bajo consumo, disminuyendo así aún más el consu-mo medio de energía.Tal como ilustra la figura 2, el Gecko ha demostrado su capacidad de con-sumir una cuarta parte de la energía que necesitan otras soluciones alter-nativas de 8 bit, 16 bit o 32 bit. Estas prestaciones se logran gracias a la combinación de un conjunto de peri-féricos de bajo consumo, un sistema reflejo de periféricos (que permite el funcionamiento autónomo de los pe-riféricos respecto al núcleo), cinco modos diferentes y en escala de bajo consumo de energía, así como tiem-pos de activación muy rápidos.Al conseguir el menor consumo po-

“Gracias a todo el conjunto de técnicas de diseño de bajo consumo disponibles en la actualidad, se pueden implementar núcleos de 32 bit que ofrezcan modos de bajo consumo tan buenos o mejores que las alternativas de 8 bit”

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sible de energía en una aplicación, lo que no se puede pasar por alto es la misión fundamental que desempeña el código fuente de la aplicación. Es preciso desarrollar un código fuente para utilizar de la mejor forma los pe-riféricos de bajo consumo de energía con el fin de maximizar la vida operati-va de la célula de la batería.A medida que crecen las bases del có-

digo fuente su identificación se hace más difícil, por ejemplo, los bucles de espera que deberían ser reempla-zados por una rutina de interrupción: con un simple descuido del código podría provocar que el procesador permanezca totalmente activo mien-tras espera un evento externo en lu-gar de pasar al modo dormido para ahorrar energía.

Esta clase de evento pseudoaleato-rio puede confundirse fácilmente al examinar el código o realizar pruebas bajo condiciones ideales, y es difícil de detectar en plena fase de prueba. De la misma manera, la identificación de secciones de código que consu-man una cantidad desproporcionada de energía podría resultar imposible de partir tan sólo del listado de códi-go, incluso para el ingeniero más ex-perimentado.Mientras que la lectura de un multí-metro o la traza de un osciloscopio puedan ofrecer el nivel medio del consumo de energía a lo largo de un cierto tiempo, no pueden identificar la corriente consumida en eventos de carácter específico. Del mismo modo, un analizador lógico puede mostrar cuándo y cuántas veces se ejecuta una determinada rutina pero no puede establecer su relación con los aumentos del consumo de ener-gía.Gracias al empleo de una innovadora tecnología, Energy Micro ha supera-do estos límites mediante el desarro-llo de una solución que ofrece no sólo el nivel de energía instantánea que se está empleando sino que también establece una relación entre esta in-formación y el código ejecutado en ese momento.

Figura 1. Un núcleo de microcontrolador con un bajo consumo de energía ahorra este consumo en diferentes áreas de funcionamiento para un ciclo completo de activación/operación/retorno a modo dormido. El área azul indica la energía que ahorra un núcleo de 32 bit más potente para completar una tarea en menos ciclos de los que necesitaría un núcleo de 8 bit y con un menor consumo de corriente en modos activo y dormido.

Figura 2. Arquitectura del chip para el microcontrolador EFM32 Gecko basado en ARM Cortex-M3 de Energy Micro.

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HERRAMIENTA PARA DEPURACIÓN DE ENERGÍAEl energyAware Profiler es una he-rramienta de ‘depuración de energía’ para el PC que aprovecha el sistema dedicado de Monitorización Avanza-da de Energía (Advanced Energy Mo-nitoring, AEM) presente en los kits de desarrollo existentes para EFM32 Gecko. Mientras que la AEM es ca-paz de ofrecer el consumo de co-rriente de la aplicación en tiempo real en el visualizador LCD incorporada en los kits de desarrollo, tal como mues-tra la figura 3, la depuración real del consumo de energía se lleva a cabo cuando se utiliza el software Profiler.El software se ejecuta en Windows y se conecta al kit de desarrollo por medio de su interface USB. Los da-tos básicos que se transfieren desde el kit de desarrollo permiten que el PC visualice un perfil del consumo de energía en tiempo real del código de la aplicación ejecutado en el micro-controlador de destino.Una configuración por defecto mues-tra los niveles de consumo de ener-gía a lo largo del tiempo, permitien-do así que el ingeniero identifique as-pectos concretos relativos al uso de la energía cuando éste es quizás más elevado de lo previsto. La extrapo-lación a lo largo del tiempo también

puede ofrecer una orientación más precisa sobre la vida operativa previs-ta para una aplicación alimentada de batería que las estimaciones basadas en las cifras de mejor y peor caso de la hoja de datos.Cuando se utiliza con el energyAware Profiler, el sistema AEM emplea una serie de interface basado en ARM para recoger información adicional procedente de la aplicación. Los da-tos recogidos se decodifican por me-dio del hardware del sistema AEM y pasan luego al PC. La naturaleza no intrusiva de esta actividad significa que el perfil del consumo de energía no se ve alterado en modo alguno.Entre los datos adicionales se inclu-ye una importante información de depuración, incluyendo el Contador

de Programa (Program Counter), que permite al energyAware Profiler iden-tificar el código fuente ejecutado en un momento determinado y a lo largo del tiempo según muestra el gráfico del consumo de energía. Esto propor-ciona de manera instantánea al inge-niero un indicio de cualquier parte del programa que provoque un alto con-sumo de energía, permitiendo la opti-mización del código para disminuir el uso total de energía.Así se ilustra en la figura 4, en la cual el gráfico representa el uso de la energía por medio de la anchura y la altura de la traza; la magnitud res-pecto al tiempo. Se observa que los picos aislados – que podrían identifi-carse fácilmente mediante un osci-loscopio para monitorizar la corrien-te de la fuente de alimentación – en realidad no merecerían un análisis más profundo, mientras que los lar-gos períodos de actividad relativa-mente reducida podrían representar en la práctica bucles de inactividad fácilmente sustituibles por eventos controlador mediante interrupciones que permitirían llevar al dispositivo a un modo dormido que le permitiera ahorrar energía.Al ver esta información representada gráficamente y establecer al instan-te su relación con el código fuente, el ingeniero está en condiciones de identificar, desestimar rápidamente, así como fijar prioridades como ruti-nas específicas en un programa que podría representar el uso innecesario de energía. Esto se puede traducir fá-cilmente en un consumo de energía más bajo en un orden de magnitud y por tanto una aplicación mucho más eficiente.

POTENCIA Y ENERGÍAEs habitual que los equipos de inge-niería consulten las hojas de datos para conocer el consumo de ener-gía nominal de un dispositivo o una aplicación. Tal como se ha apuntado antes, energía y potencia no son lo mismo; muchos dispositivos de baja potencia utilizan más energía porque están en activo durante un largo pe-ríodo de tiempo. Por este motivo, el eje temporal para la gestión de po-tencia no se puede ignorar pero rara-mente resulta accesible de manera fiable.En este contexto, está claro que el perfil del software es primordial. Por desgracia, muchos ingenieros de software no son conscientes de has-ta qué punto el código puede ser ‘efi-ciente desde el punto de vista de la energía’. Esto no es una crítica, sino

Figura 3. Kit de desarrollo para el microcontrolador de bajo consumo EFM32 Gecko con Monitorización Avanzada de Energía (Advanced Energy Monitoring).

“Energía y potencia no son lo mismo; muchos dispositivos de baja potencia utilizan más energía porque están en activo durante un largo período de tiempo”

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una observación; no se considera que el software consuma muchos recursos de manera inherente, más allá de los términos convencionales de los ciclos de reloj y la memoria. Sin embargo, todo ciclo de reloj uti-lizado es energía consumida y mini-mizarla es un reto fundamental para los ingenieros que desarrollen apli-caciones con un consumo ultrabajo de energía.Si bien la minimización de los ciclos de reloj está directamente relaciona-da con un menor uso de energía, la optimización exacta de la utilización de los ciclos de reloj también ofrece un mejor perfil general del consumo de energía. Por tanto, está claro que un programa correcto desde un pun-to de vista funcional no está necesa-riamente optimizado para la eficiencia en el consumo de energía por su di-seño.La tecnología energyAware Profiler desarrollada por el microcontrolador EFM32 Gecko tiene un rango dinámi-co de 0,1 µA a 100 mA, y debería reali-zarse un ajuste fino de la aplicación al mismo tiempo que la depuración fun-cional para maximizar los resultados del tiempo de desarrollo.La depuración de la energía y la ela-

boración del perfil de software están ganando relevancia en aplicaciones y tecnología de consumo ultrabajo. Si bien el microcontrolador EFM32 Gecko es una tecnología de bajo consumo de forma inherente, man-tener un menor uso de energía está ligado intrínsecamente a las presta-ciones de la aplicación a lo largo del tiempo. Esto hace que sea transito-ria y sujeta a condiciones específi-cas de la aplicación y por tanto difí-ciles de simular. Si bien una hoja de datos podría ofrecer a un ingeniero una buena orientación sobre la can-tidad de energía que utiliza un dispo-sitivo bajo unas condiciones deter-minadas, hasta que la aplicación no está en pleno funcionamiento no se comprueban realmente las cifras de la hoja de datos.Con experiencia y tiempo suficiente, los ingenieros estarían en condiciones de desarrollar código correcto desde un punto de vista funcional y optimi-zado para el consumo de energía, pero con la ayuda de energyAware Profiler este tiempo y este esfuerzo se verían notablemente reducidos, haciendo que fuera accesible para to-dos los equipos de ingeniería sea cual sea su presión en cuanto a plazos de

entrega. El uso de tecnología de bajo consumo, junto con una solución para el desarrollo del perfil de la energía, significa que los equipos de ingenie-ría ahora están mejor equipados para afrontar el reto de diseñar soluciones con un consumo realmente bajo de energía. ●

Figura 4. energyAware Profiler proporciona tres vistas simultáneas: un gráfico del consumo de corriente de la aplicación en tiempo real, un listado de código objeto y un perfil de energía de las funciones individuales de la aplicación.

“Si bien una hoja de datos podría ofrecer a un ingeniero una buena orientación sobre la cantidad de energía que utiliza un dispositivo bajo unas condiciones determinadas, hasta que la aplicación no está en pleno funcionamiento no se comprueban realmente”

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Avances en el rendimiento de PCI ExpressPCI Express es una tecnología incorporada a numerosos sistemas informáticos y ha ido ganando prestaciones a medida que evolucionaba. La reciente introducción de PCI Express 3.0 puede alcanzar el objetivo de duplicar el rendimiento de PCI Express 2.0 y, al mismo tiempo, incrementar la velocidad de datos real en un 60%.

Diseñar con los ojos bien abiertos

L

Rick EadsAgilent Technologies

as macrotendencias en tecnolo-gía de la información exigen au-mentar el rendimiento en todos los aspectos de las tecnologías em-pleadas. Desde los gráficos hasta el almacenamiento y las redes, las me-joras en las capacidades informáticas de los ordenadores impulsan la inno-vación en un amplio abanico de apli-caciones. No resulta sencillo duplicar el rendimiento en tecnologías de cir-cuitos integrados (CI) y de interfaces de entrada/salida (E/S). Mientras que las velocidades de E/S tratan de supe-rar los límites actuales de rendimien-to, la abrumadora diversidad de res-tricciones derivadas de las propieda-des físicas de las trazas de cobre y los conectores pasantes frenan los avan-ces. Cuanto mayor es la velocidad de las señales eléctricas en una línea de transmisión de cobre, más difícil re-sulta resolver el jitter, la interferencia entre símbolos (ISI), las pérdidas de dispersión y otros efectos.La tecnología PCI Express ha pasado a ser omnipresente en numerosos sistemas informáticos, desde ordena-dores de sobremesa y estaciones de trabajo hasta servidores e incluso sis-temas integrados. La primera genera-ción de tecnología PCI Express fun-cionaba a 2,5 gigatransferencias por segundo (GT/s), lo que suponía una mejora considerable en el ancho de banda de E/S, que era muy superior al ofrecido por las tecnologías PCI o PCI/X. La segunda generación de dis-positivos PCI Express duplicó tanto la velocidad como el rendimiento de PCI Express 1.0a y aumentó la veloci-dad de datos hasta 5,0 GT/s. No hace tantos años que PCI-SIG comenzó a

trabajar en la tercera generación de la tecnología PCI Express y enseguida se dio cuenta de que duplicar la velo-cidad de datos de la segunda genera-ción no iba a ser tan sencillo.En el caso de la tecnología PCI Ex-press 3.0, PCI-SIG determinó que existían varios aspectos que hacían que el funcionamiento del interfa-ce a 10 GT/s no fuera viable. Al uti-lizar dispositivos PCI Express 3.0 a 10 GT/s, SIG llegó a la conclusión de que era muy probable que los costes adicionales que tendrían que asumir los miembros fueran muy grandes y dificultaran la adopción de la tecnolo-gía. Esos costes podrían atribuirse a la necesidad de recurrir en las placas de circuitos impresos a conectores de mayor calidad, longitudes de tra-

za permisibles más cortas e incluso materiales especiales de baja pérdi-da.No obstante, PCI-SIG tenía un as en la manga con el que podría alcanzar el objetivo de duplicar el rendimiento de la tecnología PCI Express en compa-ración con el de PCI Express 2.0. La naturaleza del esquema de codifica-ción utilizado en las dos primeras ge-neraciones de PCI Express fue lo que lo hizo posible. Cuando se introdujo PCI Express, utilizaba la codificación 8B/10B. Esta codificación proporcio-naba dos ventajas importantes a los dispositivos que incluían la tecnología PCI Express.Con la codificación 8B/10B se garanti-za una densidad de transición mínima en los receptores, lo que contribuye a

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mantener los circuitos de captura de reloj basados en PLL sincronizados con el flujo de datos que se transmi-te. En segundo lugar, la codificación 8B/10B garantiza que el equilibrio de DC medio de la señal transmitida siga siendo cero. El principal inconvenien-te de la codificación 8B/10B es una sobrecarga de un 20%. Para transmi-tir 8 bit de información real, la codifi-cación 8B/10B necesita que se trans-mitan 10 bits por el enlace.Por ese motivo, PCI-SIG decidió cam-biar el esquema de codificación que usaría su tercera generación de la tec-nología PCI Express y adoptó un es-quema de codificación de 128/130 bits codificados. De esta forma, la tecnología PCI Express 3.0 puede al-canzar el objetivo de duplicar el rendi-miento de PCI Express 2.0 y, al mis-mo tiempo, incrementar la velocidad de datos real en solo un 60%. La uti-lización de los enlaces de interface de PCI Express 3.0 a tan solo 8 GT/s (en lugar de a 10 GT/s) presenta unas ventajas significativas en materia de costes. Esta velocidad de datos infe-rior no debería exigir cambio alguno en la arquitectura típica de las imple-mentaciones actuales de PCI Express en los sistemas (puede seguir usando los mismos conectores que utilizaba con la segunda generación). Asimis-mo, el espacio de las soluciones para la adopción de la tecnología PCI Ex-press debería ser suficiente para que tanto los sistemas clientes de canal corto (25 cm) como los sistemas de clase de servidor más largos (48 cm) desplieguen correctamente la tecno-logía.Y lo que es más, incluso a 8 GT/s, po-dría decirse que la tecnología PCI Ex-press 3.0 es el interface de E/S infor-mático estandarizado más sofisticado que se ha desarrollado hasta la fecha en sistemas informáticos con arqui-tecturas de PC tradicionales. Con una temporización de intervalos de uni-dades de 125 ps, es decir, 75 ps me-nos que en la segunda generación, apenas le queda margen para gestio-nar su tolerancia de jitter. Asimismo, cabe destacar que, cuando las veloci-dades de datos superan las 5 GT/s, es obligatorio contar con ecualización en el receptor.

POR QUÉ ES OBLIGATORIA LA ECUALIZACIÓNCon velocidades de datos de 8 GT/s, la ISI puede provocar un considera-ble cierre adicional del ojo. Si se uti-liza ecualización, parte del jitter de-rivado de la ISI y ocasionado por el canal se puede compensar aplicando

ecualización de señales en el recep-tor. Lo idóneo sería que la ecualiza-ción coincidiera con la inversa de la respuesta de impulso del canal. En ese caso, la ecualización puede ate-nuar algunas frecuencias y amplifi-car otras con el fin de lograr una res-puesta de frecuencia plana al final del canal.A medida que el canal aumenta su longitud, incorpora conectores y obli-ga a las señales a pasar por conexio-nes, la señal que se observará al final del canal será más distorsionada. En el caso de la tecnología PCI Express 3.0, al final de un canal de seridor de 48 cm con dos conectores el ojo esta-rá completamente cerrado (figura 1).No obstante, es posible que la ecua-lización no logre por sí sola mantener un ojo abierto. Lo que presenta toda-

vía un desafío mayor en el desarrollo de 8 GT/s es crear una prueba de es-fuerzo de receptores que sea capaz de duplicar la condición de la señal que se obtendría en la peor situación posible. Además, debe conseguir un ojo cerrado, aunque el nivel de cie-rre no debe impedir que un receptor compatible pueda abrirlo.Otra herramienta que tiene a su dis-posición, además de la ecualización en el receptor, es aplicar ecualización basada en el transmisor. Esta técnica, llamada también de-énfasis, enfati-za los bits de transición de una señal de datos para intentar superar la res-puesta de impulso del canal en el que se transmiten los datos. Con el de-én-fasis, se aplica una mayor amplitud de tensión a transiciones de bits 0-1 o 1-0, lo que contribuye a superar la

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tendencias Diseño


constante de tiempo de un canal de-terminado.Si se utiliza junto con la ecualización en el receptor, dispone de dos herra-mientas para superar tanto la pérdida de canal como las discontinuidades capacitivas e inductivas en su canal y para poder alcanzar su rendimiento de tasa de error objetivo a 8 GT/s.Los ecualizadores utilizados en los receptores pueden ser lineales y no lineales. El tipo más sencillo y asequi-ble de ecualizador que puede utilizar en un receptor es un ecualizador li-neal de tiempo continuo (CTLE) que actúa como un filtro de paso alto que atenúa más los componentes armóni-cos de menor frecuencia de una señal que los armónicos de niveles superio-res. Que un CTLE pueda tener ganan-cia depende del diseño. La ganancia puede resultar útil, pero también pue-de amplificar el ruido de baja frecuen-cia, lo que provocaría una reducción considerable en la relación señal-rui-do de su receptor.No obstante, combinado con un de-énfasis basado en el transmisor, un CTLE colocado en el receptor puede proporcionar el rendimiento adecua-do para muchas clases de sistemas de 8 GT/s, en especial los que cuen-tan con canales de menor longitud (25 cm o menos). En el caso de ca-nales más largos, quizá necesite una ecualización lineal más compleja, como la ecualización con alimenta-ción hacia adelante (FFE) o la ecuali-zación de decisión retroalimentada (DFE). En una implementación típica de canal largo, el esquema de ecua-lización que elija utilizar quizá deba incluir un CTLE/FFE seguido de un DFE.

REQUISITOS DE ANCHO DE BANDA DE LOS OSCILOSCOPIOS A 8 GT/SUna de las preguntas que suelen for-mular los desarrolladores de interco-nexiones de alto rendimiento está re-lacionada con los requisitos mínimos de ancho de banda a la hora de elegir un osciloscopio para medir estas tran-siciones de varios gigabits. A 5 GT/s, PCI-SIG exigía que el ancho de banda mínimo de los osciloscopios fuera de 12,5 GHz. Se creía que se obtendría una mayor precisión capturando el 5º armónico de la señal medida.Tanto PCI Express 2.0 como 3.0 per-miten desintegrar señales al nivel de la clavija del dispositivo medido. Un entorno de medición típico para la va-lidación de CI incorpora algún tipo de fijación personalizada que convierte las entradas y las salidas de los trans-misores y los receptores en conecto-res de alta frecuencia (como SMA o SMP). En todos los casos, este tipo de fijación ocasionará una pérdida adicio-nal de la señal en comparación con la medida al nivel de la clavija del paque-te. La desintegración del canal puede

contribuir a recuperar parte de esa pér-dida. Este artículo no cubre el proceso de desintegración.No obstante, recurrir a la desintegra-ción como técnica para recuperar algo de margen en un diseño es muy perti-nente a la hora de determinar cuál es el ancho de banda necesario para la tecnología PCI Express 3.0.Al desintegrar un canal, primero se de-ben calcular las pérdidas de inserción de dicho canal. Para ello, suelen utili-zarse parámetros de dispersión, tam-bién llamados parámetros S, que des-criben las pérdidas de un canal que de-penden de la frecuencia (figura 2). Con el fin de desintegrar un canal, basta con crear la inversa matemática de la respuesta en el paso de canal y aplicar esa transformada a la señal medida. No obstante, todo tiene su lado negativo. Aunque es posible capturar paráme-tros S para un canal a partir de 20 GHz, la desintegración de dicho canal suele verse limitada por el nivel de ruido de los instrumentos utilizados. En el caso de la señal de clase PCI Express 3.0 a 8 GT/s, apenas hay contenido de fre-cuencia significativo por encima de los 8 GHz, lo que limita el valor de la desintegración a alrededor de 12 GHz. Como dato positivo, las herramientas que usted usaba para sus tareas con PCI Express 2.0 siguen siendo valio-sas para las medidas de cumplimiento de PCI Express 3.0 (figura 3).

¿SE OBTIENEN MEJORES RESULTADOS CON MÁS ANCHO DE BANDA?Las tecnologías PCI Express y los re-quisitos para medirlas comparándolas con criterios de cumplimiento vienen determinados, en cierta medida, por el lugar en el que se encuentra el merca-do desde el punto de vista de la tecno-logía. Uno de los supuestos clave para decidir cuál es el ancho de banda nece-sario para medir señales de ancho de banda elevado es la velocidad de flan-co de señal que espera observar. En el caso de la tecnología PCI Express 3.0, los nodos de proceso asumidos para chips que utilizan este estándar a 8 GT/s son de 45 a 65 nm. Las veloci-dades de flanco de señal observadas para chips con esta geometría suelen ser de entre 40 ps y 65 ps (medidas al umbral del 80% y el 20%). Si observa el contenido armónico de una señal de 8 GT/s a esas velocidades de flanco de señal, podrá ver que los armónicos de nivel superior están muy por debajo del nivel de ruido de la instrumentación ac-tual y no se pueden resolver de forma adecuada para mejorar la precisión de las medidas (figura 4).

“Uno de los supuestos clave para decidir cuál es el ancho de banda necesario para medir señales de ancho de banda elevado es la velocidad de flanco de señal que espera observar”

Figura 4.

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Cuando la geometría del nodo de pro-ceso es inferior a 28 nm se producen incrementos considerables en las ve-locidades de flanco de señal. A medi-da que van aumentando las velocida-des de flanco de señal, se incrementa también la amplitud de los armónicos

que se generan, lo que se traduce en unas formas de onda cuyos flancos tienen un aspecto mucho más cuadra-do que las generadas por chips basa-dos en geometrías más amplias. Por consiguiente, cuanto más cuadrada es la señal, menos sensible es al jit-

ter provocado por el ruido del canal y más tensión pico a pico podrá conse-guir. Si en algún caso tuviera que tra-bajar con flancos de 12,5 ps (80-20), la utilización de mayor ancho de banda con una instrumentación de bajo nivel de ruido le permitirá obtener medidas más precisas y hará que su dispositi-vo disponga de un margen mayor. La figura 5 muestra una comparación de diagramas de ojo medidos a 32 GHz y a 20 GHz en señales de 8 GT/s con una velocidad de flanco de señal de 12,5 ps. En este caso es preferible uti-lizar el instrumento de ancho de banda más rápido, ya que le permitirá recu-perar más margen de tensión y jitter en las mediciones.Por suerte, ya tiene a su disposición las herramientas que proporcionan el rendimiento y las capacidades que necesita para obtener diseños fiables que funcionen a 8 GT/s y en canales que van hasta los 48 cm. Los oscilos-copios que incorporan desintegración y ecualización pueden mostrarle qué aspecto tendrá su señal en la placa del circuito de su receptor, un dato funda-mental para saber cuáles son sus már-genes de funcionamiento reales. ●

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tendencias Telecomunicaciones


Sistema de compra automatizada mediante WiFi o 3GEste artículo describe el diseño e implementación de un sistema de compra automatizada basado en un dispositivo móvil con Bluetooth. El sistema permite utilizar un lector de códigos de barras o introducir manualmente la referencia de los productos y, a petición del usuario, estos datos son transmitidos por medio de la conexión WiFi o 3G hasta el servidor del proveedor de destino, que procederá a su envío. El sistema mostrará en todo momento el estado del pedido, mantendrá una lista de todos los productos pedidos anteriormente e incluso será capaz de, para un producto determinado, decidir cuál es el proveedor más económico, con la posibilidad de dividir la lista de la compra entre varios proveedores con el fin de conseguir el máximo ahorro.

A través de un dispositivo móvil y lector de código de barras con Bluetooth

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J. Torres, V. Benlloch, R. García, G. Martínez y P. MartínezDepartamento de Ingeniería Electrónica, Universidad de Valencia(*) [email protected]

ada día se utilizan más los teléfonos móviles, hasta el punto de que hoy en día la mayor parte de la gente posee al menos uno de estos dispositivos. A pesar de que su principal utilidad es realizar llamadas telefónicas, cada vez somos más los que los utilizamos para muchas otras funciones, como por ejemplo para conectarse a Internet o para diversas aplicaciones multimedia, entre otros usos, con lo que estos dis-positivos adoptan un papel importante en nuestra vida diaria. Por otro lado el ritmo de vida actual crea la necesidad de optimizar al máximo el tiempo de que se dispone, aprovechando para ello las herramientas que nos proveen las nuevas tecnologías.Una de las tareas habituales y periódi-cas en un hogar es la compra de con-sumibles, que se suele realizar en pe-queñas tiendas o en supermercados. Esta tarea es bastante repetitiva debi-do a que los productos que se compran suelen ser, en su mayoría, los mismos que se han consumido anteriormente. En la actualidad se puede agilizar este proceso mediante compras a través de Internet, accediendo al portal web de varios proveedores que disponen de este servicio de compra on-line. En estos portales el cliente ha de buscar cada producto en una lista que ofrece el proveedor, tarea algo abstracta y pe-sada. Por lo tanto, sería de gran interés

poder desarrollar un sistema capaz de automatizar dicho proceso periódico, que se repite con bastante frecuencia salvo por el hecho de pequeñas varia-ciones ocasionales, además de con-vertirlo en algo más ágil y menos pe-sado.El objetivo principal de este proyecto es integrar en un dispositivo de uso tan cotidiano como el teléfono móvil una aplicación para automatizar parte del proceso de compra que se realiza habitualmente en cualquier hogar. Con

dicha automatización es posible adqui-rir productos de cualquier comercio que nos ofrezca este servicio tan sólo disponiendo del correspondiente códi-go de barras. Este código se podrá leer del propio producto si se dispone de algún envase (por ejemplo un cartón de leche almacenado o uno vacío justo antes de desecharlo) o de un catálogo de productos que especifique los có-digos de barras. Para realizar la lectura se dispondrá de un módulo lector que almacenará los códigos leídos para su

Figura 1. Esquema del sistema de compra automatizada.

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posterior envío al módulo instalado en el dispositivo móvil cuando este los solicite.La aplicación desarrollada ofrece la realización de listas de compra y per-mite ver los productos que van a so-licitarse incluyendo su descripción, precio individual y precio total, selec-cionando la cantidad de cada producto que se quiere solicitar. Además antes de tener que confirmar un pedido el sistema informará sobre su disponibi-lidad, variación del precio o cualquier otro detalle destacable del producto. El usuario por su parte, una vez confir-mado un pedido, podrá seleccionar de entre varios el reparto que prefiera.La automatización de parte del proce-so habitual de compra es especialmen-te favorable para el usuario puesto que se encuentra con un proceso sencillo, intuitivo, claro y accesible mejorando las compras que se realizan median-te páginas web, ahorrándole aún más tiempo y todo con un coste del servi-cio muy bajo, y cada vez menor.El sistema tendrá tres partes bien di-ferenciadas:• El sistema lector (en adelante SL), es el encargado de posibilitar al usuario para realizar las lecturas de los códigos de barras, almacenarlas y transmitirlas vía Bluetooth (ver recuadro).• El sistema móvil (en adelante SM), es el eje central del sistema, es el soft-ware que se incorporará al dispositivo móvil y que permitirá al usuario realizar la compra de los productos leídos por el SL.• El sistema servidor (en adelante SW), es la parte del sistema que se alojará en la empresa que suministre los pro-ductos y que al tener acceso a los sis-temas de dicha empresa podrá aten-der las peticiones del SM de solicitud

Figura 2. Comunicación móvil vía WAP.

Bluetooth, una red segura y de bajo coste

Bluetooth es una tecnología de conectividad inalámbrica que elimina los cables usados para conectar los dispositivos digitales manteniendo altos niveles de seguridad. Basada en un enlace de radio de corto alcance y bajo costo, esta tecnología puede conectar varios tipos de dispositivos sin necesidad de cables manejando simultáneamente tanto las transmisiones de voz como de datos, proporcionando una mayor libertad de movimiento. Sus principales características son la robustez, bajo consumo y bajo coste. La especificación Bluetooth define una estructura uniforme para una amplia variedad de dispositivos para comunicarse entre ellos.

Esta tecnología está apoyada por los principales fabricantes de dispositivos y aplicaciones no sólo móviles (Ericsson, IBM, Intel, Microsoft, Motorola, Nokia y Toshiba) y ampliamente aceptada por el resto de fabricantes de dispositivos móviles, por lo que no hay problemas en su utilización en la mayoría de los dispositivos móviles y cada vez más en los ordenadores actuales.

A diferencia de otros estándares inalámbricos, la especificación Bluetooth pone a disposición de los desarrolladores tanto la definición de la capa de enlace como la capa de aplicación, las cuales soportan aplicaciones de voz y datos.

La tecnología Bluetooth trabaja en la banda de 2,4 a 2,485 GHz, donde no es necesaria ninguna licencia para poder usarla y está disponible en la mayoría de países. Utiliza espectro ampliado, saltos de frecuencia y señal dúplex total a 1.600 saltos por segundo. Esta tecnología adaptativa de saltos de frecuencia fue diseñada para reducir las interferencias entre tecnologías inalámbricas que comparten el espectro de 2,4 GHz y evitar las frecuencias que utilizan otros dispositivos que son detectados. Así se consigue una mayor eficiencia en la transmisión. Estos saltos se realizan entre 79 frecuencias a intervalos de 1 MHz para otorgar una alta inmunidad a las interferencias.

Hay definidas tres clases para clasificar a los dispositivos en función de la tecnología Bluetooth:

- Clase 3; hasta 1 m de distancia y 1 mW.

- Clase 2; hasta 10 m de distancia y 2,5 mW.

- Clase 1; hasta 100 m de distancia y 100 mW.

La mayoría de dispositivos móviles implementa la clase 2 con una relación distancia/potencia consumida bastante interesante, que mejora al permitir el apagado cuando la conexión está inactiva.

Las velocidades de transmisión son de 1 Mbps para la versión 1.2 y hasta 3 Mbps en la versión 2.0.

Para establecer una conexión, basta colocar dos dispositivos equipados con Bluetooth a una distancia de hasta 100 m (según la clase) uno del otro. Cada dispositivo puede comunicarse con otros siete dispositivos simultáneamente formando redes de área personal (PAN).

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de datos, confección de listas de com-pra, confirmación de pedidos, etc.En la figura 1 se muestra un esquema del sistema a implementar.Estos tres módulos conforman el sis-tema de compra automatizada, que de-berá realizar las siguientes funciones:• Permitir al usuario la introducción de la identificación de un producto según estos se vayan agotando (o incluso cuando el usuario lo desee), o de cual-quier otro producto aunque no se haya adquirido nunca, mediante su código de barras.• Almacenar una lista con todos los productos introducidos previamente.• Transmitir a un dispositivo móvil dicha lista de códigos en el instante que el usuario lo solicite generando una lista de compra con las cantidades de cada producto especificadas por el usuario.• Mostrar en el dispositivo móvil la lis-ta de compra con todos los productos que contiene de una forma inteligi-ble para el usuario (previa comunica-ción con el servidor del proveedor), así como permitir su modificación.• El usuario podrá confirmar un pedido en base a una lista de compra previa-mente creada y enviar al proveedor la lista de códigos de los productos para que este los provea al usuario.

TECNOLOGÍAS EMPLEADASEl sistema de compra automatizada, al estar compuesto por tres módulos di-ferenciados tal y como se ha comen-tado anteriormente, el Sistema Lector (SL), el Sistema Móvil (SM) y el Siste-ma Servidor (SW), utilizará distintas tecnologías para cada uno según con-venga en cada caso. En esta sección se va a explicar las tecnologías escogi-das en cada caso y los motivos de esta elección.

Sistema Servidor (SW)El SM y el SW actuarán como cliente/servidor puesto que el SW estará aloja-do en los sistemas de la empresa que son los que tienen acceso a la informa-ción de productos y compras necesa-rios para el SM. Así el SW será el encar-gado de atender las peticiones que le lleguen por Internet del SM devolvién-dole la información necesaria. Para el SW se puede optar entre un servidor web y un servidor de aplicación. Am-bos tipos de servidores pueden liberar al cliente de la mayor parte de la lógica de negocio, cosa muy interesante para este sistema debido a que los disposi-tivos móviles donde estará alojado el SM son muy limitados en cuanto a re-cursos y capacidad de procesamiento se refiere. Dado que el usuario no debe acceder

a ningún contenido visual con el SW sino que la interacción con el sistema se realiza por medio del SM, y dado que SM no es un cliente web sino una aplicación en un dispositivo móvil, se ha optado por la implementación de un servidor de aplicación. En el desarrollo del servidor es posi-ble utilizar diferentes lenguajes de pro-gramación, pero el lenguaje que más interesa utilizar es Java (ver recuadro) y la persistencia de los objetos se va a realizar en XML. La parte principal del sistema es el SM ya que el SW y el SL variarán en función de la empresa que adquiriese el proyecto debido a que esta puede tener su propio servidor web que tan sólo habría que adaptar para que atendiese a las peticiones del SM o, en caso de utilizar el SW desa-rrollado, puede necesitar instalarlo en servidores de los que ya disponen. En este último caso el hecho de que Java nos proporcione una muy buena inde-pendencia de la plataforma es algo ne-cesario. Si por ejemplo se utilizara C++ puede que algunas de las instruccio-nes que se ejecuten estén adaptadas a un hardware o un sistema operativo determinado, con lo cual no funciona-rían como cabría esperar y sería ne-cesario adaptar el sistema para cada caso. Así mismo la biblioteca estándar de Java es mucho mayor y más rica que la de otros lenguajes como C++, siendo de especial interés los compo-nentes referentes a redes debido al uso de conexiones a través de sockets y conexiones Bluetooth que serán ne-cesarias en este sistema.Como contrapartida, Java es un len-guaje compilado en byte-codes que luego deberán ser interpretados por la máquina virtual. Esto puede generar mayor carga en el hardware que una aplicación compilada en código má-quina como sería el caso de C++, pero con la potencia que se alcanza median-te las máquinas actuales esto deja de ser un verdadero problema para pasar a un segundo plano, por lo que no re-sulta decisivo a la hora de elegir el len-guaje que será utilizado en el SW. Para la persistencia de objetos y el ac-ceso a bases de datos también exis-ten diversas herramientas que permi-ten la abstracción de esta capa como es el caso del XML. La elección del XML se basa en que aunque es posi-ble utilizar bases de datos muy poten-tes como Oracle, u otras más sencillas y de software libre como MySQL, no es el objetivo principal de nuestro sis-tema puesto que a la hora de ser im-plantado en una empresa ésta posee-rá ya sus propias bases de datos a las que tan sólo se tendrá que acceder y a

las que se tendrá que adaptar el siste-ma. Por lo tanto con la persistencia en XML se resuelven de manera más que suficiente las nuestras necesidades en este sentido.

Sistema Móvil (SM)El SM es el núcleo del sistema de com-pra automatizada, dado que se comu-nica tanto con el SW vía Internet como con el SL vía Bluetooth.La mayoría de los terminales móvi-les actuales funcionan con tecnología UMTS (Sistema Universal de Teleco-municaciones móviles), que es una tec-nología de tercera generación que vie-ne a mejorar las capacidades de GSM y GPRS. UMTS está diseñado para tra-bajar sobre las redes GSM con los mí-nimos cambios posibles. En cuanto a las aplicaciones móviles y en concreto a la aplicación de compra automatiza-da el hecho de que el dispositivo móvil se conecte a Internet mediante UMTS en lugar de GPRS sólo influye en que se mejoren las condiciones de acce-so. De hecho UMTS permite introdu-cir muchos más usuarios a la red global del sistema, y además permite incre-mentar la velocidad a 2 Mbps por usua-rio móvil desde los menos de 100 Kbps que permitía GPRS. En cualquier caso, ambos anchos de banda son más que suficientes para el volumen de datos que se transfiere en esta aplicación, por lo que incluso los móviles más an-tiguos que no dispongan de tecnología UMTS podrán ser utilizados.La transmisión de datos se llevará a cabo mediante WPA (Wireless Appli-cation Protocol), que es una especifica-ción global y abierta que da la posibili-dad a usuarios de aplicaciones móviles de acceder fácilmente con información y servicios instantáneamente, e inte-raccionando con otros dispositivos o servidores. Es utilizado por los disposi-tivos móviles para realizar las conexio-nes a Internet, y será mediante ella que el SM se conectará al SW. La arquitec-tura WAP implementada por estos dis-positivos es la encargada de adaptar la información que se necesita trans-mitir y recibir entre el terminal móvil y el nodo del proveedor de telecomuni-caciones. La seguridad en WAP viene de la mano de la capa WTLS (Wireless Transport Layer Security) que propor-ciona un entorno seguro para las tran-sacciones y datos sensibles.Como se puede observar en la figura 2 en el Gateway WAP del operador de telefonía es donde se transforman los datos ya sea para introducirlos desde el operador a Internet o desde Internet al operador. En este proceso se adap-tan los datos de WTLS a otro protoco-

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lo de seguridad como SSL y vicever-sa. Gracias a esta seguridad los datos transmitidos entre el usuario y el servi-dor viajan por el aire o por cable siem-pre codificados impidiendo cualquier intromisión de un tercero con todos los riesgos que esto podría conllevar.Para el SM no se va a utilizar un clien-te HTML ni WML por varias razones. En primer lugar muchos de los dispo-sitivos móviles no tienen un navegador web capaz de interpretar y presentar correctamente páginas HTML o WML, y es fundamental que esta aplicación sea capaz de ejecutarse en el mayor número posible de dispositivos móvi-les. Además, es mucho más versátil poder programar una aplicación que se comunique con el SW enviándole peti-ciones y recogiendo las respuestas del procesamiento de dichas peticiones y que independientemente el usuario interactúe con la aplicación conforme más convenga a esta, además de ser mejor para la comunicación con el SL. Para conectarse con el SL se utilizará una conexión Bluetooth. Como solamente se recibirá una serie de códigos de ba-rras esta conexión no necesita de un protocolo de encriptación para aumen-tar la seguridad de la comunicación.En cuanto al software del SM existe la posibilidad de seleccionar diversos lenguajes de programación pero se ha decidido utilizar J2ME. Hay varios len-

guajes propietarios, la mayoría basados en C, de los fabricantes de dispositivos móviles, también existen otros más genéricos como .Net y C++ que se po-drían utilizar, pero una de las grandes ventajas que interesa tener es la de que el SM pueda ejecutarse en la mayoría de dispositivos móviles que hay en el mercado. Para esto el único lenguaje soportado por casi todos estos dispo-sitivos y que no necesita de su adapta-ción es Java en su edición J2ME. Además Java provee de un robusto pero flexible entorno para ser ejecu-tado en diversos dispositivos. J2ME ofrece interfaces de usuario flexibles, con un buen modelo de seguridad, am-plio rango de protocolos de comunica-ción y un buen soporte tanto para apli-caciones que trabajen con la red como para las que no, pudiendo todas ellas ser descargadas dinámicamente. Las especificaciones de las aplicaciones basadas en esta tecnología son las mismas para cualquier dispositivo aun explotando las capacidades propias de cada uno.Por estas razones se va a utilizar J2ME para el desarrollo del SM.En lo que respecta al almacenamien-to de la información que se utiliza en el SM se realizará en el SW. Una de las características de los dispositivos mó-viles es la limitación en cuanto a recur-sos, y entre ellos la limitación de me-

moria física donde almacenar los da-tos. Por esto y debido a que realmente no es muy necesario mantener los da-tos en el SM, el encargado de este al-macenamiento será el SW, donde sólo habrá que añadir la información que re-fiere a las listas de la compra de cada usuario, y que en muchos casos las empresas que actualmente realicen la venta online de sus productos ya dis-ponen de estructuras para guardar di-chos datos.

Sistema Lector (SL)El SL es básicamente un dispositivo hardware con la capacidad de leer có-digos de barras y almacenarlos para su posterior envío mediante una conexión Bluetooth. La mayoría de estos dispo-sitivos se programan mediante el len-guaje C o algún otro lenguaje propieta-rio o software gráfico.La mayoría de los lectores de códigos de barras Bluetooth que ofrece el mer-cado y que serían de interés para el sis-tema de compra automatizada presen-tan unos precios de alrededor de los 200/300 euros y tienen las siguientes características:- Transmiten los códigos por medio de protocolo Bluetooth en tiempo real o con opción de memoria.- Lector láser sin cables.- Disparo automático o manual.- Estación para recarga de batería.

Java, un versátil lenguaje adaptable a diferentes plataformas

El lenguaje de programación Java es un lenguaje orientado a objetos desarrollado por Sun Microsystems en los años 90 a raíz de la búsqueda de un código bien estructurado y una independencia de las aplicaciones respecto a las diferentes plataformas de hardware existentes con anterioridad. Java dota al programador de una abstracción del hardware donde se ejecuta; de esta manera las aplicaciones programadas en Java podían ser ejecutadas en diferentes plataformas sin necesidad de adaptarlas. La compilación de las aplicaciones se realiza en bytecodes para que posteriormente sean interpretados en tiempo de ejecución por la máquina virtual de Java.

La tecnología Java se compone del lenguaje de programación, del entorno de ejecución (JRE) que es el que contiene la máquina virtual (JVM) y de un conjunto de paquetes necesarios para la realización de las aplicaciones (API).

Posee una amplia y rica biblioteca estándar que aporta una valiosa ayuda a la hora de gestionar ciertas tareas incluyendo componentes para el manejo de redes, interfaces de usuario, procesamiento XML, acceso a bases de datos y criptografía.

Sun ofrece la posibilidad de utilizar el lenguaje Java en tres ediciones diferentes, a saber:

- Enterprise Edition (J2EE). Es la edición más profesional de Java,

especialmente diseñada para grandes desarrollos y aplicaciones distribuidas.

- Standard Edition (J2SE). Es la edición base de Java con la cual se desarrollan aplicaciones de escritorio, applets y en general aplicaciones no distribuidas.

- Micro Edition (J2ME). Es la edición para dispositivos con recursos limitados generalmente dispositivos móviles. Se caracteriza por disponer de una máquina virtual más reducida que consume menos recursos (KVM).

Algunas características de este lenguaje como la gestión de memoria automática con el recolector de basura, facilita la tarea al programador. En Java todos son objetos por lo que el código tiene que estar siempre dentro de las clases, permitiendo y haciendo más fácil la herencia, encapsulación, polimorfismo, ejecución de diferentes hilos.

Las diferentes API para acceso a bases de datos (JDBC) para la búsqueda y descubrimiento (JNDI), para el desarrollo de aplicaciones distribuidas (RMI, CORBA), bibliotecas de interfaces de usuario, bibliotecas para procesamiento de XML, módulos (plug-ins) para navegadores, etc., convierten a Java en una muy buena opción para el desarrollo de aplicaciones y principalmente servidores y servicios web.

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- Rango de trabajo entre 10 y 100 m (en la mayoría es de 10).- Fácil programación mediante menú de códigos de barras, software para Windows o lenguaje de programación C.- Memoria para capturar datos cuando está fuera de alcance.El hecho de que estos dispositivos ten-gan un precio tan elevado se debe prin-cipalmente a la característica de dispo-ner de una conexión Bluetooth, pues comparados con los lectores de códi-gos de barras sin Bluetooth la diferen-cia de precio es de unos 150 euros.

IMPLEMENTACIÓNEl SL se encargará de ir leyendo y alma-cenando, a petición del usuario, los có-digos de barras que este le vaya solici-tando. También dispondrá de la opción de borrado de los artículos que tenga almacenados. A través del SM el usua-rio podrá crear tantas listas de la com-pra como desee y añadir a ellas los pro-ductos almacenados en el SL, con la posibilidad de eliminar posteriormente de la lista aquellos productos importa-dos que no se deseen. Para poder aña-dir estos productos primero se tendrá que pedir los códigos almacenados al SL y enviarlos al SW solicitando un presupuesto para que este le devuel-va toda la información relevante para el usuario como son la marca, el nombre y el precio. A la lista de compra también le podrá añadir productos de los que no se haya leído el código. Para ello el usuario de-berá introducir manualmente el códi-go de dicho producto, agregándose a la lista como si se hubiera leído un producto más en el SL. En las listas de compra se podrá tanto eliminar como añadir productos, la modificación se re-serva sólo para la cantidad a comprar de un producto. Una vez confecciona-da la lista, el usuario podrá confirmarla para convertirla en un pedido y así soli-citar su envío.Los códigos de barras intercambiados serán códigos EAN-13 (códigos de 13 dígitos del 0 al 9).El SM necesitará de unos requisitos mínimos en el dispositivo móvil donde se tiene que ejecutar. La arquitectura J2ME está compuesta por configura-ciones y perfiles como elementos bá-sicos para desarrollar aplicaciones para dispositivos móviles. Esto se debe a que es un subconjunto de J2SE con al-gunos paquetes más debido a las limi-taciones de estos dispositivos. El de-sarrollo se realizará para una configu-ración Java CLDC (Connected Limited Device Configuration) que también es subconjunto de la configuración CDC

(Connected Device Configuration) y por lo tanto está soportada por un ma-yor número de dispositivos. CLDC está diseñada para dispositivos con co-nexiones de red intermitentes, un pro-cesador lento y memoria limitada, CPU de 16 o 32 bit y de 128 a 256 KB de me-moria disponible para la implementa-ción de Java y las aplicaciones.El perfil (el API de alto nivel que incor-

pora) que exigiremos para que nuestra aplicación en el SM se pueda ejecutar es como mínimo MIDP 2.0 (Mobile In-formation Device Profile) aunque hay otros como Foundation Profile, Perso-nal Profile, Personal Basis Profile, PDA Profile y Game Profile, el MIDP 2.0 per-mitirá, entre otras, utilizar la especifica-ción JSR82 para las conexiones Blue-tooth.

Figura 3. Pantalla de validación. Figura 4. Menú principal.

Figura 5. Gestión de listas de pedidos. Figura 6. Confirmación de pedido.

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VALIDACIÓNUna vez programado, se testeó el sis-tema para comprobar su correcta fun-cionalidad. En la fi gura 3 se muestra la pantalla de validación, dado que el usuario deberá estar validado en el sis-tema para poder utilizar el servicio de compra automatizada. En la fi gura 4 se muestra el menú principal, que permi-te crear una nueva lista (con el lector o tecleando los códigos), buscar una an-terior (por nombre o por fecha) o cargar la última lista pendiente, es decir, que no haya sido todavía enviada al provee-dor.En la fi gura 5 se muestra como se gestionan las listas de pedidos. La pantalla muestra los productos que componen la lista, junto con su pre-cio individual y el precio total. Permite eliminar y añadir productos, bien ma-nualmente o por el lector de códigos vía Bluetooth, así como pedir presu-puesto y, por supuesto, conformar el pedido.Finalmente, en la fi gura 6 se muestra la pantalla de confi rmación de pedido, en la que también se escoge el hora-rio de reparto a domicilio que mejor se adapte al horario del cliente.

CONCLUSIONESEn la actualidad existen al alcance de los ingenieros de desarrollo multitud de herramientas, tanto hardware como software, que hacen posible el desarro-llo e implementación de aplicaciones y sistemas con un claro enfoque comer-cial. Además, estos desarrollos suelen tener un coste económico relativamen-te moderado, al menos en las versio-nes iniciales, por lo que el único límite para el desarrollo de estos sistemas es la habilidad y, sobretodo, la imaginación e inventiva del ingeniero a la hora de buscar soluciones efi cientes a las ne-cesidades actuales.En este trabajo se ha demostrado que haciendo uso de herramientas como la tecnología Bluetooth, Java, el J2ME y WAP, fundamentalmente, se ha conse-guido implementar una solución nove-dosa a la realización de listas de la com-pra de manera automatizada y cómoda. Este tipo de soluciones imaginativas pueden signifi car una salida profesional para ingenieros de desarrollo de siste-mas, especialmente en momentos en los que la incorporación de estos profe-sionales a las empresas del sector atra-viesa momentos complicados.

REFERENCIAS Y RECURSOS ON-LINE[1] “Java a tope: J2ME(Java 2 Micro Edition)”, Sergio Gálvez Rojas, Lucas Ortega Díaz. Universidad de Málaga.[2] “JSR 82 Bluetooth API and OBEX API”, http://java.sun.com/javame/refe-rence/apis/jsr082[3] Bluetooth, http://www.bluetooth.com/Bluetooth/Technology/[4] “El W3C de la A a la Z”, http://www.w3c.es/divulgacion/a-z/[5] “Java”, http://www.forum.nokia.com/Resources_and_Information/Do-cumentation/Java/[6] “Java y J2ME”, http://blogs.sun.com[7] “Mobile Information Device Profi le (MIDP); JSR 118”, http://jcp.org/about-Java/communityprocess/fi nal/jsr118/index.html[8] “WAP”, http://www.wapforum.org[9] “Apuntes de la asignatura Ingenie-ría del Software 2”,Marcos Fernandez Marín, 2008.[10] “J2ME, CLDC, MIDP”, Univer-sidad de Granada, http://leo.ugr.es/J2ME/

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ACTUALIDAD

optrónica

Su demanda se multiplicará por 15 en 7 años

AMOLED apunta hacia pantallasde grandes dimensiones■ Las pantallas basadas en LED orgá-nicos de matriz activa (AMOLED) son cada día más brillantes y sus dimensio-nes están creciendo considerablemen-te. Además estas pantallas pueden ser flexibles, otra característica que les proporciona grandes posibilidades de aplicación.La consultora DisplaySearch ha reali-zado unas previsiones de crecimien-to para las pantallas AMOLED según las cuales sus ventas pasan de 1.000 millones de dólares en 2010 a 15.000 millones de dólares en 2017, cifra que indica un índice de crecimiento porcen-tual de dos dígitos durante casi toda la década.En la actualidad, las ventas de pantallas AMOLED se restringen a los teléfonos móviles y otros dispositivos portátiles de pequeñas dimensiones. El reto de esta tecnología es lograr sustituir a las pantallas LCD que se integran en los te-levisores, un mercado muy goloso para toda tecnología de visualización. Como la tecnología OLED de matriz activa re-quiere un sistema electrónico para en-cender o apagar el punto, eso implica que a medida que se incrementan las dimensiones de la pantalla se multipli-que su complejidad.Otro reto es que los puntos azules pre-sentan una vida media que, hoy por hoy, es la mitad que la vida útil de los puntos en tecnología LCD u otras tec-nologías actuales. En un mercado de vida corta como la telefonía móvil no resulta llamativo pero en otros merca-dos como el de TV suele exigir una vida operativa muy superior. Técnicamente, además, la tecnología OLED se basa en corriente, no en tensión, por lo que la tecnología electrónica es completa-mente diferente en ese sentido a las tecnologías tradicionales.En el lado positivo, la tecnología AMO-LED es emisiva y por tanto no requie-ren una luz de fondo, a diferencia de las pantallas LCD. También ofrecen una conmutación más rápida que la tecno-logía LCD, lo cual supone una gran ven-taja en aplicaciones como las 3D que serán de uso común en un futuro cer-cano.En la actualidad el mercado está co-pado por Samsung, que prácticamen-te monopoliza el mercado pero sigue apostando por una tecnología muy avanzadas tras haber presentado una tecnología táctil sobre pantallas AMO-LED. La apuesta de esta compañía por

esta tecnología queda a las claras con la inversión de 2.100 millones que ha realizado en la mejora de la planta de producción de pantallas AMOLED. Pe-se al casi monopolio, otras empresas empiezan a interesarse por la potencia-lidad de este mercado y los próximos años se verá una competencia real en este mercado como es el caso de AU Optronics.

PROGRAMA FLAMEEsta tipo de tecnología flexible, ligera y portátil es el objetivo de un programa europeo de investigación multiinstitu-cional llamado FLAME (FLexible orga-nic Active Matrix OLED) que se desti-naría a las aplicaciones portátiles. El primer prototipo estará formado por una pila de transistores orgánicos, ma-teriales OLED y encapsulación de pro-tección, emplazado sobre un sustrato flexible de 100 micras o más delgada.También empresas químicas como Du-Pont, que produce pequeñas molécu-las materiales para OLED, lleva años intentando encontrar la solución más adecuada para este tipo de dispositi-vos, el año pasado anunció un disposi-tivo comercial con 16 boquillas que ser-viría de patrón de puntos en un sustra-to, dejando cinco grupos de conjuntos de RGB de tres colores a la vez hasta que se cubre el sustrato. Con este sis-tema se podría imprimir una pantalla de 730x920 mm en sólo dos minutos tal como han indicado fuentes de la com-

Se duplican las ventas de televisores 3D

■ Según el último informe sobre co-mercialización de dispositivos LCD de gran superficie, el primer trimes-tre ha marcado un incremento supe-rior al 104% para las ventas de televi-siones LCD 3D, que han totalizado la cifra de 1,9 millones. De este modo, la tasa de penetración en el mercado de este tipo de sistemas alcanza casi el 4% sobre el total de pantallas LCD para TV.Los fabricantes de pantallas de tele-visión están empujando con mucha fuerza para poder seguir incrementan-do la tasa de crecimiento de los televi-sores en 3D de tal manera que pueda alcanzar el 12% en la cifra total del año 2011. La tecnología 3D podría suponer una verdadera arma para actualizar el mercado televisivo y poder incremen-tar sus ventas totales. Por el momen-to, para seguir creciendo hay que sol-ventar algunos problemas como es el caso de la falta de contenidos adecua-dos, la presencia de parpadeo o inter-ferencia que puede causar mareos, el coste de los dispositivos y la incomodi-dad de tener que utilizar gafas para la visualización en 3D.El parpadeo implica que todos los te-levisores 3D deban utilizar un refres-co por encima de los 240 Hz y lo me-jor sería utilizar gafas polarizadas, por lo que en muchos casos se recurre a la retroiluminación CCFL en lugar de la retroiluminación LED. En todo ca-so, en estos momentos se buscan al-ternativas de visualización para solu-cionar los problemas.Al mismo tiempo, los fabricantes han mejorado las s 3D, incluyendo el de-sarrollo de lentes más baratas, más fáciles de usar, elegante y conforta-ble. Otros fabricantes han desarro-llado gafas universales para lograr la compatibilidad con todos los siste-mas de visualización.

3D, PERO NO A COSTA DE 2DTeniendo en cuenta que la cantidad de tiempo que pasarán los consumi-dores viendo contenido 2D será de largo superior al tiempo viendo con-tenido 3D, es importante no sacrificar la calidad en 2D, incluyendo la calidad de imagen Full HD y el alto brillo. Al-gunos fabricantes de paneles han de-sarrollado una tecnología de alta aper-tura de punto para mejorar la calidad de imagen Full HD, así como la tecno-logía de alto contraste para mejorar la visualización del negro incluso en ba-jas escalas de grises.

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La oferta se concentra y consolida

Los sistemas de infrarrojos se afianzan en el ámbito comercial■ El mercado de dispositivos infrarro-jos (IR) siempre se ha visto dominado por las aplicaciones militares y por las investigaciones relacionadas con de-fensa. Sin embargo, el panorama del mercado de infrarrojos ha cambiado bastante en los últimos 20 años de-bido a la expansión en términos de aplicabilidad comercial, el número de componentes disponibles, la adop-ción generalizada y el crecimiento ex-tremo en el valor global del mercado. En 2008, un informe de Maxtech In-ternational y Flir Systems señaló que el mercado mundial de dispositivos in-frarrojos está cerca de 6.600 millones de dólares, de los que más de un ter-cio correspondía en concreto al seg-mento de los sistemas de imágenes de infrarrojos.Estimaciones conservadoras con-sideran que el mercado crecerá un 15% hasta 2012 y seguirá crecien-do después a un ritmo del 25% has-ta 2015. Pero mantendrá su princi-pal negocio como el comercial en un 80% según las estimaciones de Maxtech.Las previsiones, no obstante, indi-can que el mercado militar, aun man-teniendo su fuerte protagonismo, poco a poco se verá desplazado por el mercado comercial a medida que surjan nuevas aplicaciones. Proba-blemente el espaldarazo final lo dé el mercado del automóvil con toda una serie de nuevas aplicaciones de seguridad basadas en sistemas por infrarrojos. Sin dejar de lado el mer-cado de sensores y medida que in-crementará sus ventas a medida que los dispositivos individuales reduz-can su precio.

CATALIZADORESEl segmento de automoción está lla-mado a dar un impulso a este seg-mento, sobre todo teniendo en cuen-ta que la regulación europea marca el año 2015 como fecha límite para que todos los coches en la UE se comer-cialicen con sistemas de reconoci-miento de peatones. En cualquier ca-so, para lograr el objetivo de 2015 se requieren nuevos materiales y que los dispositivos infrarrojos tengan un pre-cio más ajustado, lo que supone dife-rentes retos tecnológicos.En estos momentos el mercado se encuentra en una etapa de transición con absorción y compras de empre-sas, redimensionamiento del merca-do en función del cambio de las aplica-ciones de militares a comerciales y un nuevo modelo de negocio basado en criterios más de economía de escala que de grandes prestaciones.El mercado de sensores infrarrojos también tienen un gran recorrido en el segmento industrial para manteni-miento predictivo o en sistemas de vigilancia mediante imágenes térmi-cas, sin dejar de lado otro importan-te segmento de alta potencialidad como son las aplicaciones médicas que, en este caso, serían más simi-lares a las militares en cuanto a ciclo de comercialización lento y muy al-tas prestaciones.El mercado de infrarrojos en todo el mundo está preparado para experi-mentar un crecimiento significativo durante los próximos años. Los pro-veedores de componentes, diseña-dores de sistemas, integradores de sistemas y fabricantes se están pre-parando para este auge tecnológico.

Jusung presentapaneles de iluminación OLED de 4ª generaciónde 730x920 mm

■ La compañía coreana Jusung En-gineering ha decidido entrar en la producción de pantallas OLED (ba-sadas en diodos LED orgánicos) y lo ha hecho por la puerta grande con el desarrollo de sistemas OLED de 4ª generación y unos paneles de iluminación con una dimensiones de 730x920 mm, la mayor pantalla OLED del mundo en estos momen-tos.La empresa también ha puesto en marcha una planta destinada a la producción de sistemas OLED a medida. Así, apuesta por un siste-ma de iluminación que puede res-ponder mejor a las necesidades de diferentes segmentos como, por ejemplo, en el caso de hospitales que requieren una iluminación de alta eficiencia.

Optilux anuncia lentes con tecnología líquidapara teléfonos móviles

■ Optilux ha mejorado la tecnolo-gía de lente líquida que desarrolló inicialmente Varioptic y que consis-te en una tecnología para mejorar la visualización en teléfonos móviles. Optilux es una compañía estadouni-dense constituida tras la venta de Varioptic a Parrot.Esta última sigue comercializando la tecnología de actuador de lente líquida para aplicaciones en el ám-bito del consumo, la industria y la medicina.El primer producto desarrollado por Optilux se denomina Optilux 617 y actualmente se encuentra en fase de muestreo. Se trata de una lente con ningún tipo de pieza móvil, fo-co del dispositivo variable y objetivo de inclinación variable totalmente desarrollado con tecnología de len-te líquida con enfoque automático y estabilizador de imagen óptico (OIS).Este nuevo producto es compati-ble con enfoque automático y OIS, tanto para toma de imágenes como para vídeo, y se ha desarrollado pa-ra compensar las vibraciones de las manos en el margen de frecuencias de 0,1 a 10 Hz.La escala de enfoque se sitúa entre 3 cm y el infinito.

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optrónica Actualidad

Dirigidas en un principio a teléfonos móviles

TDK inicia la producción de pantallas EL de matriz pasiva ■ TDK ha iniciado la producción ma-siva de pantallas electroluminiscen-tes (EL) de matriz pasiva en formato QVGA. El primer modelo tiene la de-nominación UEL476 y se fabrica me-diante técnicas de capa fina con ma-terial orgánico que emite luz en res-puesta a una corriente eléctrica.Entre las principales características de las nuevas pantallas EL se encuentran su alto brillo, gran ángulo de visión y otras características que hace que es-te tipo de pantalla sea muy agradable a la vista, además de su rápida respues-ta. Todas las pantallas EL de TDK utili-zan el principio de matriz pasiva debido a que su función principal de uso será en terminales de telefonía móvil.En este tipo de aplicaciones tiene un ángulo de campo de 2,4 pulgadas, una transmisión del 40% y un brillo de 150 cd/m². La pantalla se utiliza para ver a través de ella, pero se ha diseña-

do de tal modo que no se pueda visua-lizar fácilmente desde el otro lado pa-ra mantener la privacidad del usuario.TDK comenzó a desarrollar los mate-riales orgánicos electroluminiscentes en 1991, creando para ello una uni-dad de I+D que cubre todo el proce-so, desde el diseño de la estructura molecular a la composición química y la evaluación del dispositivo. Como resultado, ha logrado un material pa-tentado de larga duración y con una configuración de película fina que per-mite su fabricación en volumen opti-mizada. El primer prototipo vio la luz en 1995 y su producción se inició en 2000.Utilizando un principio de filtros de co-lor permite que la vida útil de cada uno de los colores (rojo, verde y azul) de los elementos RGB sea idéntica y no se produzca envejecimiento aprecia-ble. La temperatura de funcionamien-

■ Más de una docena de empresas se han unido a un grupo industrial para la promoción del segmento de visión por computador en los siste-mas embebidos. La Embedded Vi-sion Alliance tiene como objetivo proporcionar experiencia sobre la tecnología y ayudar al desarrollo de un mercado emergente, y para ello los primeros miembros de la nue-va asociación son Analog Devices, Avnet Electronics Marketing, Ce-va, Freescale Semiconductor, The MathWorks, National Instruments, Nvidia y Texas Instruments.El grupo comparte el punto de vis-ta de que la tecnología de visión por ordenador ya está madura y se po-drá incluir en todo tipo de sistemas desde juguetes hasta televisores, sistemas de navegación para au-tomóviles, sistemas médicos, etc. El grupo tiene como objetivo pro-porcionar conocimientos acerca de

la tecnología y sus mercados a tra-vés de su página de Internet. Pero también se está considerando tener una función más técnica de ayuda a la promoción activa del mercado.

AUMENTO DE PRESTACIONESPara que la tecnología se haga reali-dad todavía tiene que evolucionar la capacidad de los circuitos puesto que el tratamiento de imagen consume muchos recursos de cálculo, así co-mo diferentes sistemas de hardware en paralelo o DSP especializados pa-ra poder proporcionar una tecnología real y adecuada a las necesidades.La asociación ha marcado una cuota de socio baja de forma que se pue-dan ir sumando incluso las peque-ñas empresas y, de esta forma, bus-car nichos de mercado todavía más reducidos para ayudar a crecer una tecnología con un amplio abanico de aplicaciones.

Nace la Embedded Vision Alliance

Sharp encabeza un nuevo consorcio en iluminación solar■ Sharp Electronics es una de las cua-tro empresas fundadoras de un con-sorcio que tiene por objetivo mejorar en el mercado de las tecnologías de iluminación mediante alimentación fotovoltaica. Estas cuatro compañías que han creado el consorcio para la iluminación solar (CSL) son Sharp, Carmanah, Inovus y SolarOne, si bien se ha invitado a otras compañías a unirse a la iniciativa.La misión de este consorcio es acele-rar la adopción de la tecnología fiable para iluminación fotovoltaica a través de la elaboración de especificaciones universales destinadas a apoyar la evaluación de las necesidades de los clientes, así como los sistemas de ilu-minación globales existentes en la ac-tualidad. De las cuatro empresas de la iniciativa, sólo la japonesa Sharp tiene nombre en todo el mundo como fabri-cante de células solares y componen-tes LED. Carmanah es una empresa canadiense e Inovus Solar es estado-unidense, y en ambos casos son em-presas especializadas en iluminación LED con alimentación fotovoltaica.La intención del consorcio es abogar por un cambio de tendencia para ofre-cer productos más comerciales y fia-bles que permitan sustituir de manera efectiva los sistemas de iluminación actuales alimentados a la red.

Guía de onda de silicioa escala nanométrica■ La primera guía de onda de silicio a nanoescala destinada a comunicacio-nes ópticas se ha desarrollado en el Departamento de Energía del Lawren-ce Berkeley National Laboratory. Ba-sándose en un nuevo tipo de cuasipar-tícula denominada polaritón de plas-món híbrido, los investigadores han logrado crear una guía de onda sobre tecnología de silicio mediante un con-finamiento cuántico elevado que pro-porciona muy bajas pérdidas de señal y, por tanto, abren la puerta a la inte-gración de láser a nivel nanométrico, computación cuántica y conmutado-res ópticos de fotones individuales.Las cuasipartículas llamadas polarito-nes de plasmones superficiales (SPP) ya eran conocidas por crearse por la di-rección de las ondas de la luz a través de una superficie metálica para gene-rar ondas electrónicas en la superficie llamadas plasmones, que luego inte-ractúan con los fotones.

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Láser vivo, el siguiente paso en la tecnología

■ Desde el desarrollo inicial del láser hace más de 50 años se han venido utilizando materiales sintéticos como cristales, tintes y gases purificados como medio de ganancia óptica. En estos materiales los pulsos de foto-nes se amplifican a medida que rebo-tan entre dos espejos; ése es el prin-cipio del láser.Por otro lado, los materiales orgáni-cos están entrando de lleno en la elec-trónica desde hace unos pocos años. Ahora se han unidos ambos aspectos y como si se tratase de una película de ciencia-ficción, investigadores del Hospital General de Massachusetts han publicado en la revista Nature Pho-tonics que han desarrollado un láser que se amplifica mediante una proteí-na fluorescente verde y la amplifica-ción se realiza en nanosegundos.La investigación, en un principio tie-ne un objetivo teórico y su utilización práctica se considerará más adelan-te. La primera proteína procede de un tipo de medusa y puede inducirse a emitir luz sin utilizar otras enzimas. El dispositivo se ha llevado a la prácti-ca realizando un cilindro relleno con la proteína y con espejos en cada extre-mo. Los investigadores han demos-trado que con una concentración ade-cuada se puede generar efecto láser.El siguiente paso fue el desarrollo de láser celular mediante la colocación de una célula con la proteína y un diáme-tro de 15 a 20 millonésimas de metro en una microcavidad con dos espejos altamente reflectantes y separados 20 millonésimas de metro. La inves-tigación ha demostrado que la propia forma esférica de la célula actúa co-mo lente enfocando la luz e inducien-do la emisión de luz láser a niveles de energía inferiores a los requeridos con otras soluciones. Las células utilizadas sobreviven al proceso y pueden vol-verse a reutilizar cientos de veces.Este tipo de sistemas orgánicos pue-den ser extremadamente útiles en medicina para determinar propieda-des de células de forma instantánea o para una nueva generación de medi-cinas en las que las drogas se activan mediante la aplicación de luz, sistema conocido como terapia fotodinámica.El paso final de la investigación sería lograr integrar estos sistemas en los sistemas de comunicaciones ópticas y la informática, de forma que se po-dría construir un interface real entre la electrónica y los organismos bioló-gicos.

Para luz blanca

Un LED de Cree alcanza una eficiencia de 231 lm/W■ Cree, fabricante estadounidense de LED, ha establecido un nuevo pun-to de referencia para la eficiencia de la producción de luz blanca en forma-to LED mediante una demostración en laboratorio de un dispositivo, con un brillo de 231 lm/W; una mejora del 10% sobre el valor anterior.El resultado, logrado en condiciones normales con un solo componente que trabaja a temperatura ambiente y con una corriente de funcionamiento de 350 mA, supone superar los 208 lm/W que se lograron hace poco más de un año, tras haber superado ahora a 231 lm/W con una temperatura de color de unos 4500 K.El fabricante trabajará para convertir este dispositivo de laboratorio en un dispositivo de iluminación comercial por regla general la migración del pro-totipo de laboratorio a dispositivo co-mercializable puede suponer otros dos años adicionales de trabajo. Además, la nueva tecnología también permite reducir el calor generado por el circui-to, por lo que se resuelven problemas de gestión térmica en la luminaria.Cree cuenta, de forma comercial, con dispositivos de alta eficiencia con luz blanca fría (6500 K) como la XLamp XM-L LED, que se utilizan en aplicacio-

nes de alto flujo luminoso como faro-las o iluminación industrial. Esta familia proporciona una eficiencia máxima de 160 lm/W a 350 mA, que corresponde a 150 lm/W con 700 mA.También ofrece la familia XM-L LED de luz blanca cálida neutra (4000 K), que proporciona hasta 138 lm/W a 350 mA y reduce su eficienciacia a 84 lm/W con una corriente de 3 A. En blanco cálido (3000 K), los emisores XM-L proporcionar 117 lm/W a 350 mA.La mejora en el rendimiento de los LED de luz blanca fría en la última dé-cada ha logrado la posibilidad de sus-tituir a las lámparas incandescentes convencionales. Para sustituir a la ilu-minación convencional, las lámparas de estado sólido (SSL) tienen que pro-porcionar 10.000 lm con una eficien-cia de conversión de 150 a 200 lm/W.

■ Las ventas de LED encapsulados y otros productos de iluminación de es-tado sólido han demostrado ser una fuente de ingresos importante para que Philips haya vuelto a la senda de crecimiento durante el último trimes-tre. Philips ha publicado las ventas de su primer trimestre fiscal, en el trans-curso del cual totalizó unos 5.260 mi-llones de euros, lo que representa un 6% de crecimiento respecto al mismo período de 2010. Dentro de esta cifra, 1.900 millones de euros corresponden a su división de iluminación.Philips ha señalado que los LED en-capsulados ocuparon el 7% del total de ingresos para la división de ilumi-nación, porcentaje equivalente a unos 530 millones de euros tras experi-mentar un incremento del 50% res-pecto al ejercicio anterior. Esto pone de manifiesto la importancia del sec-

tor y el éxito que ha tenido la filial Phi-lips Lumileds que ya se encuentra en-tre los seis mayores fabricantes de LED del mundo.Las lámparas LED y las luminarias re-presentaron otros 600 millones de euros durante 2010, con lo que la cifra total para dispositivos LED superó los 1.100 millones de euros en el ejerci-cio 2010. El primer trimestre de 2011 muestra un incremento del 27% para estos productos respecto a 2010, lo cual representa el triple del año 2009.El mercado global de iluminación su-peró los 50.000 millones durante el año 2010, pero el crecimiento podría superar el 8% durante el próximo lus-tro hasta alcanzar los 80.000 millones de euros en 2015, en gran medida gracias al crecimiento que se espera que tenga el mercado de iluminación de estado sólido.

Philips mejora resultados gracias a los LED

Generación y análisis de última generación de Rohde & SchwarzEl nuevo generador de señales R&S SGS100A de Rohde & Schwarz, aunque más compacto que las anteriores fuentes de RF, ofrece las prestaciones de equipos avanzados convencionales. El R&S ZNB y el R&S ZNC, por su parte, inauguran una nueva generación de analizadores de redes vectoriales. Con un margen dinámico de hasta 140 dB, un tiempo de barrido de 4 ms con 401 puntos y elevada estabilidad, han sido diseñados para las exigentes aplicaciones en el área de producción y desarrollo de componentes de RF, en particular en el sector de telefonía móvil y electrónica. Los analizadores de redes cubren los márgenes de frecuencia desde 9 kHz hasta 3 GHz, 4,5 GHz o 8,5 GHz.

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El generador de señales R&S SGS100A cubre frecuencias de hasta 12,75 GHz y se ha optimizado para su empleo en los sistemas automáticos de medida. La fuente de señal es considerablemente compacta. Ocupa la mitad del ancho de un bastidor de 19 pulgadas y una sola unidad de altura. Su tamaño reducido hace que las cuatro fuentes de RF estén instaladas en el mismo espacio hasta ahora necesario para una sola fuente. El generador está disponible en dos modelos y la versión CW genera frecuencias hasta 12,75 GHz. Puede ser utilizado bien como oscilador local o bien para medidas de interferencias en los estándares de telefonía móvil.La versión vectorial con modulador I/Q integrado ofrece una frecuencia máxima de 6 GHz y cubre las bandas de frecuencia más importantes en los estándares de comunicación digitales. De manera opcional, señales de RF de múltiples R&S SGS100A se pueden enlazar en fase para aplicaciones de generación de haz en la industria aeroespacial y defensa.El R&S ZNB, el analizador vectorial más potente de los dos y ofrece a los laboratorios de desarrollo y cadenas de

producción unas prestaciones antes disponibles sólo en analizadores muy avanzados. El R&S ZNB cubre el margen de frecuencia de 9 kHz a 4,5 GHz o 8,5 GHz y está disponible en modelos de dos y cuatro puertos. Se caracteriza por un amplio margen dinámico de 140 dB, ruido de traza reducido de 0,004 dB (RMS) y alta potencia de salida de hasta 13 dBm, que se puede ajustar electrónicamente en una escala de 90 dB.El R&S ZNC, por su parte, con una escala de frecuencia desde 9 kHz hasta 3 GHz, es una alternativa adecuada para los usuarios que no presentan requisitos tan estrictos de margen dinámico y alcance funcional. El R&S ZNC está disponible con dos puertos de medida y ofrece un tiempo de barrido de 11 ms con 401 puntos y un margen dinámico de hasta 130 dB. Su principal aplicación es la medida de componentes de RF pasivos como fi ltros o cables.La amplia pantalla táctil de ambos analizadores vectoriales facilita la confi guración, medida y análisis. En lugar de emplear menús y submenús, todos los elementos de control están directamente disponibles en el panel frontal. Como consecuencia, todas las funciones del equipo son accesibles en tres o menos pasos. Simplemente tocando la pantalla, el usuario puede crear ventanas de medida, modifi car trazas, confi gurar marcadores, ajustar escalas y entrar en el detalle de determinadas medidas para un mayor análisis. Es posible defi nir una confi guración distinta del equipo en cada pestaña y acceder a ellas de forma instantánea, permitiendo caracterizar los DUT, como amplifi cadores o módulos de RF, de forma aún más efi ciente. El interface de usuario y la ayuda on-line están disponibles en varios idiomas.

consecuencia, todas las funciones del equipo son accesibles en tres o menos pasos. Simplemente tocando la pantalla, el usuario puede crear ventanas de medida, modifi car trazas, confi gurar marcadores, ajustar escalas y entrar en el detalle de determinadas medidas para un mayor análisis. Es posible defi nir una confi guración distinta del equipo en cada pestaña y acceder a ellas de forma instantánea, permitiendo caracterizar los DUT, como amplifi cadores o módulos de RF, de forma aún más efi ciente. El interface de usuario y la ayuda on-line están disponibles en varios idiomas.

■ R&S SGS100A suministra un valor típico de salida de 22 dBm.■ Su reducido nivel de no armónicos de –76 dBc hasta 1,5 GHz le convierten en la fuente de señal ideal para medidas en convertidores.■ Consumo inferior a 70 W.■ R&S ZNB especialmente indicado para medidas en fi ltros de alta supresión y amplifi cadores.■ R&S ZNC tiene dos puertos de medida hasta 3 GHz.■ R&S ZNB tiene dos puertos de medida, hasta 4,5 GHz y 8,5 GHz.■ Los puertos de medida ubicados debajo de la pantalla táctil están sufi cientemente distanciados.■ Avanzado concepto de refrigeración que reduce el ruido operativo y la disipación de calor.

CARACTERISTICAS TÉCNICAS

Análisis de señales para RF

productos y servicios

Generación y análisis de última

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SEGURIDADDispositivo de almacenamiento seguroEl dispositivo ATAES132 ofrece almacenamiento de datos seguros utilizando el algoritmo AES de autenticación para aplicaciones industriales, de consumo o informáticas. AES es un estándar de cifrado de clave simétrica adoptada por los gobiernos y expertos en criptografía de todo el mundo. Estas características de seguridad están disponibles en dos dispositivos compatibles con el estándar de EEPROM serie, uno con soporte I2C y el otro el para formato SPI. Esto permite a los desarrolladores de sistemas aumentar la seguridad de los sistemas existentes sin reajuste circuito impreso. Este reemplazo directo puede extender la vida de la arquitectura de un sistema mediante la inclusión de características de seguridad en el hardware para hacer el sistema más seguro que mediante los métodos por software. Los dispositivos de seguridad de nuevo se extienden también con la autenticación AES-CCM. El propio fabricante proporciona kits de desarrollo para sus EEPROM seguras y en todos los casos se alimentan a tensiones entre 2,5 y 5,5 V y tienen un consumo inferior a 250 nA en espera.

■ Fabrica y comercializa: Atmel

PROTECCIÓNAisladores digitales magnéticosLa familia LMCa 74x0-LITE-ON de aisladores digital se basa en la tecnología patentada de acoplamiento magnético que permite un bajo consumo de energía en altas velocidades de datos de hasta 100 Mbps. Incluye un sistema de aislamiento robusto que permite soportar hasta 5,6 kV durante 1 minuto. Durante la transmisión de datos, los dispositivos envían pulsos de corriente lentos a través de la barrera de forma que las interferencias EMI se mantiene en un nivel reducido. El circuito tiene un consumo de 13 mA por canal de forma típica y permite la transmisión de datos en un margen de temperaturas entre -40 y +105ºC. Permite trabajar con un retardo de propagación máximo de 32 ns y una distorsión de ancho de pulso máximo de 2 ns. Además es compatible con una doble tensión de alimentación de 3,3 y 5 V y ofrece una configuración bidireccional de 3.1 canales para el modelo 7410 y bidireccional de 2.2 canales para el modelo 7420, en ambos casos disponible en un formato de encapsulado SOIC de 16 patillas.

■ Fabrica y comercializa: Avago Technologies

MEDIDAOsciloscopios modulares de hasta 45 GHzLa línea de osciloscopios modulares LabMaster 9 Zi-A proporciona un ancho de banda de hasta 45 GHz, frecuencia de muestreo de 120 GS/s y hasta 20 canales como máximo, con una profundidad de memoria de 768 Mpuntos por canal. Los diferentes componentes contienen módulos de adquisición, control y un módulo de adquisición único para registros especiales. Cada dispositivo maestro o esclavo está disponible con capacidades de ancho de banda de 13, 16, 20, 30 y 45 GHz con hasta 256 Mpuntos por canal.La modularidad del sistema le permite adaptarse a todo tipo de aplicaciones. Un potente servidor con procesadores Intel X5660 Xeon (2,8 GHz por núcleo, seis núcleos por procesador y dos procesadores por CPU o 33,6 GHz de velocidad de reloj efectiva total) con 24 GB de memoria RAM (192 MB opcionales) proporciona la capacidad de cálculo necesaria para cualquier tipo de aplicación. El módulo maestro permite la sincronización de todos los diferentes módulos esclavos para organizar un sistema de medida completo.

■ Fabrica y comercializa: LeCroy

MEDIDAMódulos PCI Express para adquisición y análisisEste fabricante ha completado su oferta de productos en formato PCI Express de tarjetas embebidas con el modelo U1084A, un digitalizador que combina la rapidez de un sistema de conversión A/D y una FPGA de altas prestaciones para mejorar la adquisición de alta velocidad y el análisis de los datos.La gama incluye ahora tres versiones mejoradas como la -001 con una velocidad de muestreo de hasta 4 GS/s y un completo frontal con ancho de banda de hasta 1,5 GHz, la versión -002 y la -003 se distinguen de la anterior en que ofrecen velocidades de muestreo de 2 y 1 GS/s, respectivamente. Todos los módulos son de doble canal y tienen un entrelazado de canal único para lograr el máximo muestreo. Además, las unidades incorporan funciones avanzadas de disparo, incluyendo un interpolador de los tiempos de activación 15PS (TTI) para medidas de alta precisión de reloj. La arquitectura U1084A puede realizar el procesamiento específico de las tareas posteriores gracias a la inclusión de la tarea dentro de las FPGA que además le permite redefinir la forma de adquisición de ofreciendo una fácil flexibilidad y la reconfiguración.

■ Fabrica y comercializa: Agilent Technologies

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CONMUTACIÓNConvertidor de medio puente de 100 VEl LM5113 es un conmutador de 100 V desarrollado en tecnología propia de nitruro de galio (GaN). El dispositivo regula el lado alto de tensión en el condensador de arranque flotante de aproximadamente 5,25 V para conducir de manera óptima en modo de enriquecimiento del FET de potencia de GaN sin exceder el máximo de la tensión de puerta-fuente. El LM5113 cuenta con un sistema integrado conectado a un diodo de arranque, minimizando aún más el área necesaria en la placa. El LM5113 también proporciona entradas lógicas independientes para los conductores del lado de alta tensión y de baja tensión, lo que permite flexibilidad para el uso en una gran variedad de fuentes de alimentación, tanto en topologías aisladas como no aisladas.Se ha encapsulado en un LLP de 4x4 mm.

■ Fabrica y comercializa: National Semiconductor

-POTENCIAMódulos IGBT optimizados para alta tensiónLa serie IHV de módulos IGBT utiliza circuitos IGB3/EC3 optimizados para su utilización en unidades de tracción y alta tensión de transmisión continua (HVDC), una tecnología que destaca por su alta eficiencia. Gracias a la gran densidad de corriente de los nuevos módulos se logra una capacidad de 4,5 kV que complementan los modelos de 3,3 y 5,6 kV del mismo fabricante, siempre utilizando la estructura FieldSTOP y TrechSTOP que permiten garantizar la reducción de pérdidas de conmutación debido a la baja tensión de saturación. El nuevo módulo de 4,5 kV se suministra en dos versiones de encapsulado, por un lado el IHM-B que permite una temperatura de almacenamiento de hasta -55ºC y de fun-cionamiento de hasta +150ºC y un aislamiento de la carcasa de hasta 6,5 kV. La segunda versión incrementa la tensión de aislamiento hasta 10,2 kV.

■ Fabrica y comercializa: Infineon Technologies

COMUNICACIONESAmplificadores de bajo ruidoLos dispositivos MGA-63xP8 y módulos ALM-11x36 permiten completar la oferta de productos LNA para aplicaciones de estaciones base aprovechando la tecnología GaAs de 0,25 de este fabricante utilizando una tecnología pHEMT de bajo ruido y alta linealidad. La serie MGA-63xP8 de amplificadores de bajo ruido integra circuitería de polarización activa y una función de desconexión, lo que simplifica el diseño, eliminando la necesidad de componentes externos discretos para realizar las mismas funciones.La serie ofrece una elevada ganancia en todo el ancho de banda entre 700 y 2600 MHz, con el dispositivo de MGA-636P8 de 450 a 1500 MHz, mientras que los modelos MGA-637P8 y 638P8 trabajan en anchos de banda de 1500 a 2500 MHz y de 2500 a 4000 MHz, respectivamente. La serie, por tanto, ofrece soporte a todas las bandas móviles como GSM, CDMA y UMTS, así como las bandas LTE de próxima generación. El LNA se encuentran en un encapsulado con una huella de 2,0x2,0x0,75 mm que permite adaptarse a cualquier tipo de diseño.

■ Fabrica y comercializa: Avago Technologies

ALIMENTACIÓNRegulador de tensión negativaEl LT3015 es un regulador de tensión negativo con una capacidad de carga de 1,5 A que tiene una respuesta transitoria rápida, bajo ruido y una limitación de corriente de precisión. Admite tensiones de entrada negativas en el margen de -30 a -1,8 V para proporcionar unas tensiones de salida en la escala entre -29,5 y -1,220 V incluyendo un NPN de emisor común en el transistor de potencia que permite que la caída de tensión a plena carga se limite a 310 mV. Con un ruido en la tensión de salida de 60 µVrms sobre un ancho de banda de 10 kHz a 100 Hz es adecuado para los proporcionar de lógica negativa, para aplicaciones de instrumentación de bajo ruido, industriales y de post-regulación en conmutación.El LT3015 está disponible en un encapsulado SOIC de perfil bajo con unas dimensiones de 3x3x0,75 mm y 8 contactos. También puede suministrarse en formatos TO-220 y DD-Pak, siempre con un margen de temperaturas de funcionamiento entre -40 y +125°C.

■ Fabrica y comercializa: Linear Technology

COMUNICACIONESSoftware para desarrollo de redesEl entorno de desarrollo MiWi proporciona un ecosistema completo para el diseño de productos inalámbricos en estrella y de malla. El MiWi DE incluye las pilas de protocolo gratuitas de Microchip MiWi P2P, MiWi y MiWi PRO para redes de estrella y de malla; el Wireless Development Kit (WDK) de 8 bit y los adaptadores inalámbricos ZENA de 2,4 GHz, 868 MHz y 915 MHz; así como el Wireless Development Studio (WDS) multifunción compatible con varias plataformas bajo los sistemas operativos Linux, Mac OS y Windows.El MiWi DE simplifica el desarrollo de aplicaciones para redes inalámbricas en banda ISM en domótica y automatización industrial, monitorización y control de sensores inalámbricos y suministro inteligente de energía eléctrica.

■ Fabrica y comercializa: Microchip Technology

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POTENCIACondensadoresde alta tensiónpara automociónLos condensadores de alta tensión AEC-Q200 X7R y C0G se han fabricado siguiendo los rigurosos criterios de calidad del mercado de automoción y de acuerdo con el estándar AEC-Q200 con dieléctricos X7R y C0G para soportar tensiones de entre 500 y 3000 VCC.Estos productos se han sometido a estrictos protocolos de pruebas y criterios de inspección para garantizar la fiabilidad en las condiciones ambientales potencialmente severas. Los condensadores han de cumplir con todos los requisitos de calificación AEC-Q200 y se fabrican siguiendo la regulación en instalaciones certificadas tipo ISO/TS 16949:2002.El modelo AEC-Q200 X7R también está disponible con una opción de sistema de terminación flexible Kemet (FT-CAP).Diseñado para reducir los fallos de los dispositivos cerámicos, esta tecnología dirige la tensión de circuito del cuerpo cerámico y en el área de terminal, por lo que reduce el riesgo de daños mecánicos en el componente que pueda provocar fallos.

■ Fabrica y comercializa: Kemet

MICROSMicrocontroladores para entretenimiento y redes de automociónLos seis componentes de la 6ª generación de microcontroladores de la serie S dentro de la familia V850 han sido especialmente diseñados para sistemas de información y entretenimiento, así como en las redes del segmento de automoción.Los nuevos productos incluyen dos micros del grupo V850E2/SG4-H con 100 patillas, dos micros del grupo V850E2/SJ4-H con 144 patillas y dos micros del grupo de V850E2/SK4-H con 176 patillas. La evolución en los sistemas de información y entretenimiento de coches y de redes dentro del coche requiere la introducción de protocolos como Ethernet y el MOST (Media Oriented System Transport) en apoyo de alto ancho de banda y transferencia de datos confiable. Esto se suma a las redes de automoción bien establecida como la CAN y IEBus.Los nuevos micros también ofrecen soporte al direccionamiento de datos del sistema, como diagnóstico de canal Ethernet al bus MOST, así como el enrutamiento de señales de audio a través del MAS y hasta ocho interfaces de bus I2S.

■ Fabrica y comercializa: Renesas Electronics

POTENCIATransistor de RF de alta resistenciaLa familia XR de transistores LDMOS de potencia para RF permite soportar condiciones de fallo severo que se producen a menudo en aplicaciones tales como el láser industrial, grabado en metal y perforación de hormigón. Las perturbaciones de carga repentinas y severas son comunes en ciertas aplicaciones de la energía RF.El transistor de potencia RF debe sobrevivir a estos fenómenos, sin fallo o degradación, a través de años de vida activa. Aunque la mayoría de las aplicaciones de estación de base y de difusión requieren robustos transistores de potencia RF para sobrevivir a una relación de onda estática de tensión (WSWR) de 10:1 en todas las fases, el transistor BLF578XR sobrevive fácilmente a las pruebas de VSWR de 125:1, el nivel más alto medido por la unidad de prueba. El nuevo BLF578XR pretende ser una versión extremadamente resistente de NXP BLF578, un punto clave en los transistores RF de potencia para aplicaciones de comunicaciones.

■ Fabrica y comercializa: NXP Semiconductors

AUTOMOCIÓNMOSFET con una mayor corrienteLa familia de dispositivos MOSFET para automoción WideLead TO-262 de este fabricante se caracteriza por un encapsulado que permite reducir la resistencia de carga en un 50% y ofrecer un 30% más de corriente que los tradicionales dispositivos. Estos MOSFET específicos para el mercado de interruptores de baterías, dirección o combustión eléctrica, entre otras aplicaciones de automoción. Soportan corrientes continuas de 40 A o incluso 60 A manteniendo un dispositivo más frío que en MOSFET equivalentes, y se ha comprobado mediante pruebas de la parte dinámica y estática dentro del proceso de fabricación por lo que han logrado la homologación siguiendo la normativa de automoción AEC-Q101 y siendo totalmente compatibles con la directiva RoHS.

■ Fabrica y comercializa: International Rectifier

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CONEXIÓNConector multifuncional para aplicaciones basadas en LEDEl DF59 es un conector multifuncional que se puede utilizar en conexiones de cable con la fuente de alimentación integrada y dispone asimismo de versión conectable. Con un paso de 2,0 o 4,0 mm, el sistema de conexión se puede utilizar combinado con un cable AWG 22 de 1,26 mm de diámetro que permite una alimentación de 100 o 230 V dependiendo del tamaño del pasador utilizado.Es un conector de baja altura con unas dimensiones totales de 8x9x2,5 mm. El conector incluye asimismo un sistema de bloqueo de cierre fácil de utilizar que amplía la fuerza de retención.La junta de conector de 'puente' se acopla mediante un "cierre de fricción" al sistema. Además incluye una estructura flotante para permitir una tolerancia de ±0,5 mm, en las tres direcciones lo que le permite una mayor flexibilidad durante la instalación de aplicaciones que, de forma típica son la iluminación LED, conexiones de baterías, pequeñas unidades de motor de CC o fuentes de alimentación.

■ Fabrica y comercializa: Hirose

INTERFACESTecnología de corrección de imagenLa tecnología de corrección de imagen de ojo de pez desarrollada por este fabricante permite trabajar en tiempo real para la corrección de la distorsión de imágenes de vídeo generados con una lente con un muy amplio campo de visión y permite ofrecer imágenes corregidas dentro de una salida rectangular normalizada. El sistema se integra junto con un procesador de señal tipo ISP que proporciona una resolución de salida de vídeo de alta definición o bien hasta cuatro salidas de vídeo de definición estándar. La tecnología de corrección de imagen es compatible con todo tipo de lentes de ojo de pez y permite sustituir a 4 cámaras de forma simultánea.Tiene su aplicación en el entorno del automóvil puesto que permite un amplio ángulo de visión, proporciona panorámicas de hasta 180º, pero también son de utilizad en el campo de la seguridad y vigilancia incluyendo detectores de movimiento en formato digital y otras funcionalidades que permiten eliminar los sistemas mecánico de desplazamiento de la cámara. Además, la tecnología se ha desarrollado específicamente para trabajar con cámaras IP.

■ Fabrica y comercializa: Intersil Techwell

CONEXIONESConectores circulares miniaturaLa serie micro38999 se compone de conectores circulares miniatura con protección de níquel que se caracteriza por ser muy compactos y especialmente destinados a conexiones en ambientes agresivos. El cinc niquelado también tiene la ventaja de estar respaldado por una norma reconocida (ASTM B841 para este tipo de materiales). Toda la familia de conectores MIL-DTL-38999 (series I, II y III) junto con la familia MIC-C-26482 de la serie I (851) incluye una protección de cinc niquelado que se aplica mediante un proceso electrolítico establecido que permite el control de la homogeneidad del recubrimiento y su calidad mientras se está aplicando.El recubrimiento de cinc niquelado es 100% metálico y no contiene sustancias fluoradas que podrían prohibirse en virtud de las restricciones aplicadas por los organismos de protección del medio ambiente, como parte de su campaña para reducir los niveles futuros de uso de sustancias cancerígenas de plástico en productos y procesos industriales.

■ Fabrica y comercializa: Souriau

MEMORIASEEPROM de 2 MbLa memoria EEPROM de este fabricante aporta una capacidad de almacenamiento de 2 Mb y se destina a sustituir EEPROM múltiples con un único dispositivo.El modelo M95M02 ofrece una densidad muy alta de almacenamiento con un formato de encapsulado SO8N, por lo que puede sustituir a otras memorias de menor densidad y el mismo formato. También tiene las mismas conexiones y un estándar de interface SPI de alta velocidad, lo que permite su uso como un sustituto directo o la mejora en los diseños de los sistemas actuales. Trabaja con tensiones de hasta 1,8 V y tiene un modo de espera que le permite consumir por debajo de 5 µA por lo que se puede utilizar en dispositivos alimentados con baterías. El interface SPI permite realizar comunicaciones a frecuencias de hasta 5 MHz con una tensión de 2,5 V. Un segundo modelo, el M24M02, se comunica a través del estándar serie I2C que puede trabajar a una frecuencia de hasta 1 MHz.Ambos dispositivos ofrecen una página adicional, llamada la página de identificación (256 bytes), que puede ser escrita y, después, permanecer en modo de sólo lectura. Esta página de identificación ofrece una gran flexibilidad en las aplicaciones ya que puede utilizarse para almacenar los parámetros de identificación únicos, y/o parámetros específicos para el proceso de producción.

■ Fabrica y comercializa: STMicroelectronics Iberia

MEDIDAKit de muestra de termistoresEl kit de muestra de termistores contiene componentes de tamaños 0402, 0603 y 0805 en todo el margen de temperatura de 75 a 145°C. Todos los termistores están certificados para AEC-Q200 y son adecuados para soldadura por reflujo y por ola. El kit de muestra de termistores integrados para alta corriente contiene componentes para aplicaciones de protección contra sobretensiones. Se utilizan como restaurador de funciones de autofusibles y para el control de los límites en caso de sobrecarga o cortocircuito. Estos termistores están disponibles en tamaños 0603, 1210, 3225 y 4032. También hay otros kits de muestra como el de termistores para limitadores de corriente de arranque.

■ Fabrica y comercializa: Epcos

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CONEXIONESConectores para LED de TVEl sistema de conectores Flexi-Mate se ha diseñado para atender las necesidades de retroiluminación de los televisores LED, así como las aplicaciones de iluminación de la habitación. El sistema de conector de 3,70 mm de paso permite la colocación segura de LED en los paneles de interconexión en todo el ancho de una pantalla de TV o equipo de iluminación.El sistema Flexi-Mate ofrece un perfil de 25% más bajo que otros productos LED del conector en el mercado, afirma la compañía. Incluye coplanares placa a bordo de conectores que se utilizan para romper juntos pequeños paneles que contienen las luces LED. El sistema incluye una opción de cable a placa para conectar los tableros del LED en la placa de alimentación principal. Un conector de terminación de utilizar como dispositivo de cortocircuito completa una señal de circuito abierto. Actualmente disponible en un estándar de dos circuitos de diseño.

■ Fabrica y comercializa: Molex

POTENCIAMOSFET para conmutación en alta velocidadLa nueva serie de dispositivos MOSFET de este fabricante se han diseñado para las aplicaciones de conmutación de alta velocidad en circuitos de corrección de potencia en fuentes de alimentación y circuitos de potencia. Se encuentran disponible con encapsulados para montaje superficial tipo CPT/D-PAK, LPT/D2-PAK y para placas de agujeros con configuración A-3PF. La nueva serie PrestoMOS se caracteriza por su elevada eficiencia y bajas pérdidas. La serie PrestoMOS de baja resistencia, una Qg reducida y alta velocidad mientras reduce el número de componentes utilizados. En comparación con los productos tradicionales de 600 V/8 V, esta nueva tecnología logra unas características mejoradas en todo tipo de aplicaciones y con menos componentes. Además, permite reducir las pérdidas térmicas y por tanto el tamaño de los diseños al no requerir disipadores.

■ Fabrica y comercializa: Rohm Semiconductor

Adler Instrumentos .............................33

Agilent Technologies ............................2

Fadisel ................................. Portada, 52

LAB Circuits ..........................................9

RC Microelectrónica .......................4, 51

Rutronik .................................................7

Mundo Electrónico dedica buena parte de su próximo número a los sensores, con artículos acerca del sensado resistivo y los sensores magnetorresistivos, además de una sección dedicada a la subcontratación.

Próximo número - 431Índice de anunciantesMundo Electrónico - Julio-Agosto 430

Agilent Technologies ..................................................... 30,45Analog Devices .................................................................. 10ARM .................................................................................. 12Atmel ................................................................................. 45Avago Technologies ...................................................... 45,46BVM .................................................................................. 11Cree ................................................................................... 43Dayton Industrial ................................................................ 14Energy Micro ..................................................................... 26Epcos ................................................................................. 48Farnell ................................................................................ 16Hirose ................................................................................ 48Infi neon Technologies ........................................................ 46International Rectifi er ........................................................ 47Intersil Techwell ................................................................. 48Jusung Engineering ........................................................... 41Kemet ................................................................................ 47LeCroy ............................................................................... 45Linear Technology .............................................................. 46Maxim ............................................................................... 14Mentor Graphics ................................................................ 10Microchip Technology ........................................................ 46

Micron Technology ............................................................ 14Molex ................................................................................ 49Naratte ............................................................................... 12National Semiconductor .................................................... 46NXP Semiconductors .................................................... 14,47Optilux ............................................................................... 41Philips ................................................................................ 43Plessey Semiconductors ................................................... 10Renesas Electronics .......................................................... 47Robert Bosch ....................................................................... 7Rohde & Schwarz .............................................................. 44Rohm Semiconductor ........................................................ 49Sharp ................................................................................. 42Souriau .............................................................................. 48STMicroelectronics ........................................................... 48Synopsys ........................................................................... 11TDK .................................................................................... 42Telefónica ............................................................................ 9TSMC ................................................................................ 11Vision ................................................................................. 11

Índice de Empresas citadas

índices y avances

■ TendenciasSensado resistivo de corriente para una monitorización precisaDarren WennMicrochip Technology

Sensores magnetorresistivos (I)J. Sánchez, D. Ramírez, S. Casans y A.E. NavarroUniversidad de Valencia

■ DossierSubcontratación electrónica

50


mundo electronico - 430

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