Mundo electronico - 418 by Versys Ediciones Técnicas, S.L.

Dossier.

Componentes Pasivos, Electromecánicos y Conectores

mundo Nº 418 • MAYO 10

DISEÑO. Diseño básico de la cadena de señal (y II) Evaluación simpliﬁcada de convertidores A/D Entrelazado temporal en convertidores A/D de muy alta velocidad ELECTRÓNICA DE POTENCIA. Módulos de potencia de punto de carga TELECOM. Sistemas de telefonía IP corporativa AGENDA.

España: 19€ 19 - Extranjero: 27€ 27€ - CETISA EDITORES

Premio Excelencia a la Comunicación 2006 Col.legi d’EnginyersTècnics deTelecomunicacions (COETTC)

EDITORIAL

mundo

www.mundo-electronico.com EDITOR ÁREA ELECTRÓNICA: Eugenio Rey [rey@cetisa.com] DIRECTOR: Sergio Lorenzi [lorenzi@cetisa.com]

Malos augurios, nuevas luces

COLABORADORES: Juan José Salgado y Nuria Calle MAQUETACIÓN: Rafael Cardona [cardona@cetisa.com] PUBLICIDAD Enric Carbó [ecarbo@cetisa.com] Miquel Cabo [mcabo@cetisa.com] Publicidad Internacional Sergio Lorenzi [lorenzi@cetisa.com] Módulos Susana Al Bitar [susana.albitar@tecnipublicaciones.com] Coordinadora Publicidad Isabel Palomar [ipalomar@cicinformacion.com] SUSCRIPCIONES Ingrid Torné e Elisabeth Díez [suscripciones@tecnipublicaciones.com] CONSEJO ASESOR JOSÉ LUIS ADANERO, JOSÉ CABALLERO ARTIGAS, ANDRÉS CAMPOS, ERNESTO CRUSELLES, EDMUNDO FERNÁNDEZ, PERE FITER, JESÚS GARCÍA TOMÁS, FRANCISCO J. HERRERA GÁLVEZ, GABRIEL JUNYENT, EMILIO LERA, FRANCISCO J.LÓPEZ HERRERO, MANUEL LÓPEZ-AMO SAINZ, JOSE MIGUEL LÓPEZ-HIGUERA, EDELMIRO LÓPEZ PÉREZ, CARLES MARTÍN BADELL, SALVADOR MARTÍNEZ, JOSÉ A. MARTÍN-PEREDA, MIGUEL DE OYARZÁBAL, RAMÓN PALLÀS, JUAN JOSÉ PERÉZ, RAFAEL PINDADO, JAVIER DE PRADA, VALENTÍN RODRÍGUEZ, SERGIO RUIZ-MORENO, JOSÉ M.SÁNCHEZ PENA, FRANCISCO SERRA, JOSÉ LUIS TEJERINA, PEDRO VICENTE DEL FRAILE, CARLOS VIVAS, JOSEBA ZUBIA. Edita:

Director General: Antonio Piqué Morató Directora Delegación de Cataluña: María Cruz Álvarez Editora Jefe: Patricia Rial OFICINAS: Administración: Avda Manoteras, 44 - 28050 MADRID Tel 91 297 20 00 - Fax 91 297 21 52 Redacción: Enric Granados, 7 - 08007 BARCELONA Tel 93 243 10 40 - Fax 93 349 23 50 CORRESPONSALES Valencia: J. ESPÍ, [José.Espi@un.es] Dpto. Ingeniería Electrónica. - Escuela Técnica Superior de Ingenieria. - Universitat de Valencia, Campus de Burjassot. C/ Dr. Moliner, 50. - 46100 Burjassot Argentina: ERNESTO FEDERICO TREO [etreo@herrera.unt.edu.ar] NATALIA M. LÓPEZ CELANI [nlopez@gateme.unsj.edu.ar] Los colaboradores de Mundo Electrónico pueden desarrollar libremente sus temas, sin que ello implique la solidaridad de la revista con su contenido. Los autores son los únicos responsablesde sus artículos. Los anunciantes son los únicos responsables de sus anuncios. Se prohíbe la reproducción total o parcial de ningún artículo de Mundo Electrónico, ni el almacenamiento en un sistema de informática ni transmisión en cualquier forma o por cualquier medio, electrónico, mecánico, fotográﬁco, registro u otros métodos, sin el permiso previo y por escrito de los editores. Reservados todos los derechos de reproducción, publicación, préstamo, alquiler o cualquier otra forma de cesión del uso delejemplar para todos los países e idiomas. © Grupo Tecnipublicaciones, S.L. Impresión: M&C Impresión. Printed in Spain. Dep. Legal: B. 24928-71 - ISSN-0300-3787

nadie habrá sorprendido que por primera vez en su historia el mercado español de las TIC haya registrado un descenso interanual. Las cifras facilitadas por AETIC indican que la demanda descendió un 9% pero en algunos subsectores, como el de las telecomunicaciones, ha llegado a ser del 24%. Los componentes electrónicos también se han visto muy afectados y ocupan el segundo puesto del ranking de los más perjudicados, ya que sus ventas han retrocedido un 22%. El motivo parece justificarse en su tradicional unión a segmentos como la automoción, que ha notado de forma muy especial los efectos de la crisis, y que han arrastrado a todas las industrias a las que antes habían dinamizado. Dentro de esta tendencia claramente negativa el mercado de componentes pasivos, electromecánicos y conectores refleja también una bajada, aunque ligeramente menor porque el mercado de estos dispositivos cayó en España aproximadamente un 20% respecto al año anterior. Los profesionales de esta industria confían en sus posibilidades (ver sección Dossier) porque en su histórico ya han pasado por momentos difíciles que han podido superar. Saben que hay circunstancias colaterales que atañan a los resultados y que no se pueden controlar. Sin embargo, se muestran convencidos de que la necesidad tecnológica de la sociedad es el futuro de su negocio. Las previsiones de la Asociación de la Industria Europea de Componentes Pasivos (EPCIA) respaldan el optimismo dado que a finales de 2010 esta organización espera un crecimiento de la demanda del 13% y para el año 2011 un 6%. España no parece ser una excepción, ya que los resultados actuales son similares a los restantes países europeos. La recuperación de las ventas pasa indefectiblemente por profundizar en áreas con potencial. La sostenibilidad medioambiental, la eficiencia energética, el coche eléctrico y el ferrocarril, son terrenos en boga que hay que saber explorar. Aprovechar situaciones como la “Estrategia Integral para el Impulso del Vehículo Eléctrico” elaborada por el Gobierno, o la experiencia y prestigio de las firmas españolas en el negocio de las energías renovables está en el pensamiento de todos los agentes del sector. El problema de la financiación de los proyectos industriales se ha establecido como uno de los principales ya que ocasiona falta de seguridad y desencadena graves contrariedades como las dificultades en la planificación y fabricación de producto. Junto a este asunto conviven temas que vienen de atrás, como la inestabilidad en los precios de las materias primas o la deslocalización de las fábricas.

Mundo Electrónico | MAY 10

sumario

La portada FADISEL

Nº 418 / MAYO 10

www.fadisel.com

03 Editorial

Malos augurios, nuevas luces

06 Actualidad

Mercado. El mercado español de las TIC retrocede por primera vez en su historia - Los terminales móviles adoptarán WiFi de forma generalizada Empresas. El vehículo eléctrico tiene un plan - Avnet se hace con Bell Microproducts - Renesas da a conocer su nueva estructura Tecnología. Altera da a conocer los primeros detalles de sus FPGA Stratix V Llegan las FPGA que utilizan el tiempo como tercera dimensión - Toshiba integra 2 MB de ﬂash en un microcontrolador de 32 bit - Intel y Samsung apuestan por WiMAX 2 - Aeroﬂex presenta un módulo PXI con soporte MIMO

20 Dossier: Componentes Pasivos, Electromecánicos y Conectores

La desindustrialización afecta de lleno a una demanda necesitada de dinamismo por Nuria Calle

24 Tendencias 36

Diseño. ■ Diseño básico de la cadena de señal (y II): interfaces directas por Ramon Pallàs y Óscar Casas Telecomunicaciones. ■ Sistemas de telefonía IP corporativa basados en virtualización de software libre por Antonio Sierra y Esteban Egea Diseño. ■ Evaluación simpliﬁcada de convertidores A/D por Richard Oed

Diseño. ■ Entrelazado temporal en convertidores A/D de muy alta velocidad por Paul McCormack Electrónica de Potencia. ■ Módulos de potencia de punto de carga por Henry Lee

50 Productos y servicios 50

La solución: Análisis de campos electromagnéticos en tiempo real con un instrumento portátil

56 Agenda 58 Índices y avance Mundo Electrónico | MAY 10

actualidad 6

MERCADO

Según los datos de AETIC

El mercado español de las TIC retrocede por primera vez en su historia

En 2009 el sector tecnológico facturó 93.861 M€, un 9% menos que en 2008, y el empleo se redujo un 5%. El único dato positivo fue el aumento de la inversión en I+D+i. Nuria Calle

■ “Por primera vez en la historia del hipersector de las TIC, se ha experimentado una caída que afecta a todas y cada una de las actividades que lo componen. En los casi 40 años que llevamos registrados nunca se había producido un descenso similar”: con estas palabras comenzó Jesús Banegas, Presidente de la Asociación de Empresas de Electrónica, Tecnologías de la Información y Telecomunicaciones de España (AETIC), la presentación de resultados del Hipersector TIC de 2009. “Si hace tres años, España alcanzó los 100.000 M€ facturados, en 2009 hemos bajado de esa marca hasta

quedarnos en 93.821 M€”, señaló Banegas. Esta cifra supone un descenso del 9% respecto al ejercicio anterior. El mayor descenso en facturación correspondió a la industria de las telecomunicaciones, que presenta un peso del 4% y que disminuyó un 24%, cifra equivalente a la caída de la inversión de los operadores. El segundo de la lista es el segmento de componentes electrónicos, que tiene una cuota del 3%, y descendió un 22%, debido en gran medida a que es un sector muy asociado al automóvil y a las telecomunicaciones. La bajada de la electrónica de consumo se sitúo en un 11%, aunque en este

PRODUCCIÓN DEL SECTOR ESPAÑOL DE LAS TIC EN 2009 Servicios de Telecomunicación Tecnologías de la Información Industrias de Telecomunicación Componentes Electrónicos Electrónica de Consumo Electrónica Profesional Contenidos Digitales Otros Total Producción (Fuente: AETIC) MAY 10 | Mundo Electrónico

Producción (M€) 42.713 12.564 1.649 1.459 1.216 1.569 6.509 8.906 76.585

Variación (2009/2008) -4% -5% -20% -14% -28% 1% -14% -10% -7%

caso se debió más a la caída de los precios, que alcanzó el 15%, ya que se vendieron más unidades que en 2008, debido al dinamismo que mostró la venta de televisores y decodiﬁcadores para TDT. La facturación de la electrónica profesional disminuyó un 6%, con datos positivos solamente en el lado de equipamientos de redes para TDT. Los contenidos digitales, con un 10% de cuota, registraron una caída del 12%. Las ventas de los servicios de telecomunicaciones, sector que acumula la mayor cuota, en concreto un 46%, se redujeron un 4%, y el de las TI, con un porcentaje del 17%, descendieron un 9%. En cuanto al comportamiento del comercio electrónico, electrónica del automóvil, mantenimiento y comercialización de equipos electrónicos y componentes, y consolas de vídeojuegos, la reducción fue del 9%. ASPECTOS POSITIVOS Banegas resaltó que una lectura optimista de este informe es que la producción cayó menos que el mercado, un 7%. También destacó que el déﬁcit comercial, una materia pendiente en nuestro país, se corrigió ligeramente ya que las exportaciones, si bien cayeron un 8%, lo hicieron en menor cuantía que las importaciones, que descendieron un 13%. El presidente de la patronal observó que, rompiendo la tendencia tradicional del sector, el empleo cayó un 5%, ajustándose así más a la producción que al nivel del mercado. AETIC espera que en 2010 se produzca una activación del mercado laboral siempre que las medidas políticas avalen al sector. El dato más positivo, según subrayó el representante de AETIC, fue la apuesta realizada por el sector por la I+D+i, área que registró un incremento del 5% con una inversión total de 9.559 M€. Para Banegas, los datos económicos del hipersector en el año pasado “ponen de relieve la profundidad de la crisis económica de España, que no podrá recuperar el crecimiento y menos aún sostenerlo sin volver a invertir en tecnología e innovación”.

actualidad

Mercado

El mercado mundial de microcontroladores supera los 12.000 MS ■ Según el análisis realizado por la consultora Databeans, el mercado mundial de microcontroladores crecerá de forma notable a lo largo de este ejercicio para cerrar 2010 con un volumen de 12.000 M$, lo que representaría un crecimiento superior al 11% con respecto al año anterior. La consultora ha indicado que los microcontroladores son un mercado bastante estable y que permite un crecimiento sostenido a lo largo del tiempo. Por lo que respecta a los fabricantes, los principales continúan siendo Renesas, Freescale, NEC, Inﬁneon, Fujitsu y Microchip que en conjunto acaparan más del 60% del total. Por segmentos, la automoción sigue siendo el principal consumidor de microcontroladores, seguido del segmento industrial. Sin embargo, son las nuevas aplicaciones como las comunicaciones las que están consolidando el crecimiento ya que, en estos momentos, están utilizándose estos componentes en mercados masivos como el de terminales inteligentes de telefonía que les permiten ofrecer soluciones ajustadas en coste con un procesado complejo y bajo consumo de energía.

Las femtocélulas ganan protagonismo para dar cobertura en el interior de edificios ■ Este año, según muchos de los analistas de mercado, puede ser el año clave para el cambio de ecosistemas de células de comunicaciones que permitirán una mejor cobertura en el interior de los ediﬁcios, es aquí donde entran las femtocélulas y se espera que este año experimenten un fuerte crecimiento hasta el punto de triplicar el número de estaciones base de tipo femtocélula que podría alcanzar 1,9 millones de instalaciones. Pero la progresión no será sólo un año, sino que el crecimiento seguirá los próximos años para alcanzar los 7,2 millones de estaciones base en 2011, casi 24 millones en 2012 y llegar a los casi 40 millones de femtocélulas un año después, todo ello según las cifras que maneja iSuppli. Sin embargo, no todos los analistas de mercado están de acuerdo con esas valoraciones; de hecho, ABI Research rebaja el número de instalaciones realizadas en 2009 hasta 350.000. MAY 10 | Mundo Electrónico

Al igual que ocurrió con Bluetooth

Los terminales móviles adoptarán WiFi de forma generalizada ■ Los terminales móviles son cada vez más inteligentes, versátiles y, a partir de ahora, con una mayor conectividad. Si en un inicio tener un terminal móvil con conexión Bluetooth era todo un lujo, en estos momentos prácticamente todos los terminales móviles, incluso los de gama más baja, incluyen dicha conectividad. Sin embargo, encontrar terminales móviles con conectividad WiFi era, hasta no hace mucho, propio tan sólo de modelos de gama alta. Un estudio elaborado por In-Stat conﬁrma que la conectividad WiFi ha seguido creciendo dentro de los tercomerminales cializados durante 2009, pese a que el número total de terminales móviles comercializados se viera mermado durante el pasado ejercicio. Las previsiones realizadas por la consultora norteamericana señalan que los terminales que incluyen conectividad WiFi se triplicarán entre 2009 y 2013; de hecho, para el ejercicio 2012 se espera que la cuarta parte del total de terminales móviles comercializados incluyan conectividad WiFi. Las razones para la necesidad de conectividad WiFi vienen en todos los aspectos de su uso, en primer lugar porque la conectividad WiFi es cada vez más útil en el entorno doméstico al incrementarse el ancho de banda en los hogares. Desde un punto de visto de uso profesional, la VoIP puede signiﬁcar el siguiente reto tecnológico para el mercado de la telefonía móvil y, como último punto importante, se señala el uso de la tecnología WiFi en el exterior debido a la proliferación de zonas con cobertura WiFi. GPS PARA TODOS LOS TERMINALES MÓVILES Por otra parte, un estudio realizado

por la consultora sueca Berg Insight ha mostrado que se ha incrementado en un 92% la incorporación de GPS a los terminales móviles de tipo GSM/WCDMA comercializados durante 2009 para alcanzar un total de 150 millones de unidades y que esta cifra seguirá creciendo para llegar a los 770 millones de unidades en 2014. La inclusión de la tecnología GPS en los terminales móviles empezó con el segmento de terminales inteligentes y, en estos momentos es prácticamente una funcionalidad estándar en todos los modelos. A lo largo de este ejercicio, la inclusión de circuitería GPS pasará de la gama más alta, a la gama media de forma que durante el año 2011 cualquier terminal de gama media podrá tener funcionalidades de posicionamiento global. Para finalmente, alcanzar también a los terminales de entrada de gama. Sin embargo, ni el sistema GPS, ni el ruso Glonass o el futuro Galileo proporcionará un posicionamiento en el interior de edificios, para ello se están estudiando tecnologías híbridas que aunan medidas de múltiples sistemas de satélites, redes celulares y señales WiFi que se unen a los datos proporcionados por distintos sensores como acelerómetros, giroscopios y altímetros para proporcionar una posición precisa en el interior de edificios. Los fabricantes ya están trabajando en las nuevas tecnologías de posicionamiento y, de hecho, se espera que para el año 2011, cuando ya esté operativo el sistema Glonass, se comercialicen los primeros terminales que también soporten las señales del sistema de posicionamiento ruso y, mediante la combinación de ambos conjuntos de satélites, se pueda fijar una posición de forma más rápida y precisa.

actualidad

Empresas

El Gobierno prevé que se vendan 70.000 unidades en 2012

El vehículo eléctrico tiene un plan El Gobierno ha diseñado un Plan de Acción para impulsar el vehículo eléctrico en España. El primer objetivo es alcanzar los 70.000 vehículos eléctricos matriculados en 2012 con el apoyo público de 590 M€ para fomentar la demanda y la industrialización. Nuria Calle

■ El plan de Economía Sostenible es para el Gobierno una de las apuestas fuertes de la actual legislatura y pretende ser la fórmula para lograr un nuevo modelo económico. En este marco, el Ejecutivo presentó en abril la “Estrategia Integral para el Impulso del Vehículo Eléctrico” con el horizonte 2014 y un conjunto de medidas que se pondrán en práctica a través de un Plan de Acción. El Plan se encuentra dividido en dos períodos, de dos años cada uno, ya que en 2012 será actualizado porque se espera una oferta de vehículos más abundante y se conocer con más certeza la evolución de las tecnologías claves. El objetivo es contar en 2012 con 70.000 vehículos eléctricos puros e híbridos enchufables y en 2014 con 250.000. Además, se pretende que para esa fecha haya un millón de coches eléctricos e híbridos convencionales circulando por las carreteras españolas. Los encargados del plan consideran que el vehículo eléctrico es una oportunidad para la industria española de fabricar y desarrollar productos de

más contenido tecnológico y su despliegue tendrá consecuencias positivas en más de un sector como el de la automoción, el energético o las TIC. Además, subrayan que abre un campo pionero para el software para recarga de baterías y el perfeccionamiento de las redes eléctricas inteligentes (smart grid). Desde el punto de vista energético resaltan que se fomentará el uso de las energías renovables y mejorará su gestión e integración en el sistema eléctrico, al tiempo que aporta ventajas ambientales evidentes ya que no emite CO2, ni otras partículas en suspensión. El plan consta de quince medidas, cuatro de ellas de estímulo a la demanda, tres de industrialización e I+D+i, cuatro de infraestructura y gestión de la demanda y otras cuatro de carácter transversal. Este conjunto de pautas supondrá la movilización de 590 M€ en el periodo 2010-2012 que se suman a los 10 M€ de presupuesto del proyecto Movele en 2009 y 2010. El Plan de Acción destinará 140 M€ al apoyo de la industrialización y la I+D+i y 173 millones más para líneas prioritarias de investigación y desarrollo. Ade-

más, comprende la creación de la figura del gestor de carga, la homologación de vehículos y componentes, o la oferta de formación específica en la fabricación, mantenimiento y reparación de coches eléctricos. I+D+i Los responsables de diseñar el proyecto destacan la importancia de la I+D+i en este ámbito, ya que por ser una nueva tecnología consideran necesario un programa especifico de apoyo que permita mejorar el producto tanto en sus prestaciones como en la calidad ofrecida y en su coste final. Entienden que es primordial conocer las tecnologías claves de los nuevos componentes que afectan específicamente al vehículo eléctrico, así como la hoja de ruta de cada uno de ellas, para adaptar la industria actual de componentes a las nuevas oportunidades que se van a presentar. Así, se elaborará un análisis del potencial de las empresas españolas que podrían suministrar estos componentes, abarcando desde proveedores de automoción tradicionales a otros sectores como las TIC debido a la importancia de la gestión de las comunicaciones o la electrónica. El presidente de la asociación AETIC, Jesús Banegas, considera que este apoyo del Gobierno al coche eléctrico es una gran oportunidad para impulsar la industria electrónica.

Conceptos de vehículo eléctrico objeto de la “Estrategia Integral para el impulso del vehículo eléctrico en España” Acrónimo en inglés Deﬁnición

Propulsado por

Fuente exterior de energía

Autonomía facilitada por el motor MCI*

Autonomía facilitada por el motor eléctrico

HEV

• Motor Eléctrico • Motor MCI

Electricidad Combustible

100

• Motor Eléctrico • Motor MCI

Electricidad Combustible

100

5 a 10

• Motor Eléctrico Motor MCI

Electricidad Combustible

30 a 40

• Motor Eléctrico Motor MCI

Electricidad Combustible

100**

15**

PHEV

BEV

EREV

Hybrid Electric Vehicle (Vehículo Eléctrico Hibrido) Plug-in Hybrid Electric Vehicle (Vehículo Eléctrico Híbrido Enchufable) Battery Electric Vehicle (Vehículo Eléctrico de Batería) Extended-Range Electric Vehicles (Vehículo Eléctrico de Autonomía Extendida)

Fuente: Documento “Estrategia integral para el impulso del vehículo eléctrico en España”. * Base 100: autonomía alcanzada por un vehículo con motor de combustión interna (~ 500 km). ** La autonomía alcanzada por el motor eléctrico se sitúa alrededor de 15 y puede aumentar hacia los 100 con el apoyo de un motor de combustión interna, que funciona como generador de electricidad.

MAY 10 | Mundo Electrónico

Almacenamiento e informática

Avnet se hace con Bell Microproducts ■ Avnet ha adquirido Bell Microproducts por 594 M$, de manera que ahora este potente grupo distribuidor de componentes electrónicos amplía su oferta para entrar en el mercado de almacenamiento e informática. La transacción se realiza mediante un pago de 252 M$ a lo que hay que añadir los 342 M$ que asume Avnet como parte del acuerdo. Bell Micro es una empresa especializada en el mercado informático y de almacenamiento con unas ventas consolidadas de 3.000 M$ en el ejercicio 2009, lo que le supuso una caída del 16% con respecto al año anterior que, también decreció con respecto a unas ventas de 4.000 M$ que logró en el ejercicio 2007. Avnet, con esta operación, quiere consolidarse en nuevos mercados para el especialista de electrónica como es el de almacenamiento y el informático. Además, la mejora de las condiciones económicas le permite ser optimista para el presente ejercicio con una previsión de cerrar el primer trimestre con unas ventas de 4.700 M$.

Renesas da a conocer su nueva estructura ■ La fusión de Renesas y NEC, que bajo el nombre de Renesas Electronics es operativa desde el pasado 1 de abril, ha coincidido con al anuncio de la organización de la nueva entidad y de sus principales directivos. En Europa, la actividad de Renesas Electronics Europe consta de tres divisiones orientadas a los diferentes segmentos de aplicación: Automóvil, Comunicaciones y Consumo, Industrial, Microcontroladores Seguros, y Plataformas Móviles. Tsutomu Miki ha sido nombrado Presidente mientras que Robert Green es el Director General de la compañía japonesa en el continente europeo. Renesas Electronics, cuya plantilla asciende a unos 47.000 empleados, tiene su sede central en Kanagawa (Japón) y tiene como principales accionistas a NEC, Hitachi y Mitsubishi. Renesas es el primer fabricante mundial de microcontroladores y uno de los primeros suministradores de semiconductores.

Nuevo consorcio europeo ■ Los cinco fabricantes de semiconductores han decidido crear un consorcio para investigar y normalizar la aceptación de alternativas al plomo durante los procesos de fabricación de los encapsulados de los semiconductores, y más concretamente en la etapa de adhesión del chip a la cápsula. Denominado DA5 (Die Attach 5), espera con su iniciativa reducir el tiempo de cualiﬁcación necesario para sus clientes y suministrar soluciones exentas de plomo lo más rápido posible, aunque en general la industria no espera desarrollar un sustituto antes de 2014. Trabajos previos en esta línea de actuación, como E4 permitieron desarrollar materiales más respetuosos con el medio ambiente aunque la Directiva RoHS emitida en 2006 excluía el material que justiﬁca la creación del nuevo consorcio. Mundo Electrónico | MAY 10

actualidad

Tecnología

National desarrolla un amplificador programable de instrumentación sin deriva ■ El modelo LMP8358 es un amplificador de instrumentación programable que permite simplificar las medidas de puentes de presión y termopar al permitir a los usuarios detectar circuitos abiertos, cortocircuitos y conexiones de fuente degradada en aplicaciones industriales remotas. Además, este nuevo circuito de National Semiconductor tiene una característica fundamental para este tipo de aplicaciones puesto que es un dispositivo sin deriva, por lo que es adecuado para instrumentos médicos, básculas de precisión, sensores de presión y sistemas de control de motores. Este amplificador utiliza tecnología patentada para medir y corregir continuamente el ‘offset’ de tensión de entrada (5 µV típico), eliminando la deriva sobre el tiempo y la temperatura, así como el efecto del ruido tipo 1/f, lo que permite un espectro de ruido plano de 27 nV/√Hz. Además, la compensación de frecuencia programable habilita anchos de banda programables y su circuitería de compensación de offset no introduce ningún tipo de distorsión o aliasing en las señales de menos de 12 kHz de ancho de banda. FILTROS PARA EMI El LMP8358 está equipado con filtros de supresión de interferencias EMI para reducir las posibles interferencias de fuentes externas como las producidas por los teléfonos móviles o las antenas cercanas. Además, un condensador externo le permite lograr un mayor filtrado. Se ha fabricado en torno a la tecnología CMOS7 de 5 V de la compañía y permite lograr una solución de señal optimizada para los sistemas de precisión cuando se combinan con los convertidores A/D modelos ADC161S626 o ADC141S626 de 16 y 14 bit respectivamente. La ganancia se puede programar a 10, 20, 50, 100, 200, 500 o 1000 mediante un interface serie (SPI) o paralelo. Todos los ajustes de ganancia tienen un error típico inferior al 0,1%. El dispositivo se suministra en encapsulados SOIC o TSSOP de 14 patillas y puede trabajar a partir de una única fuente de 2,7 a 5 V dentro de un margen de temperaturas entre -40 y +125ºC. MAY 10 | Mundo Electrónico

Basadas en procesos de 28 nm

Altera da a conocer los primeros detalles de sus FPGA Stratix V ■ Altera ha anunciado la nueva generación de su familia de redes lógicas programables FPGA Stratix V de 28 nm, presentadas como las FPGA con el mayor ancho de banda del mercado. Las FPGA Stratix V ofrecen hasta 1,6 Tbps de capacidad de conmutación serie y se basan en procesos avanzados de 28 nm. La familia de FPGA Stratix V, cuya fabricación está basada en el proceso High-Performance (HP) de 28 nm de TSMC, proporciona hasta 1,1 millones de elementos lógicos (logic elements, LE), una memoria embebida de 53 Mb, 3680 multiplicadores de 18x18 y transceptores integrados que trabajan hasta 28 Gbps. Estos dispositivos también incorporan el más alto nivel de propiedad intelectual (IP) de hardware para aplicaciones con el ﬁn de incrementar la integración y las prestaciones del sistema sin penalizar el coste ni el consumo. CUATRO VERSIONES La familia incluye cuatro versiones que se dirigen a numerosas aplicaciones pertenecientes a los mercados de comunicaciones inalámbricas/cableadas, militares, radiodifusión, informática y almacenamiento, test y medicina. Las FPGA Stratix V GX y Stratix V GS incorporan hasta 66 transceptores de altas prestaciones y bajo consumo que alcanzan los 12,5 Gbps. Las FPGA Stratix V son compati-

bles y cumplen las especiﬁcaciones de numerosos protocolos 3G, 6G y 10G y estándares eléctricos como 10G/40G/100G, Interlaken y PCI Express (PCIe) Gen 3, Gen2, Gen 1. Los dispositivos también ofrecen interoperatividad directa a paneles 10G (10GBASE-KR) y módulos ópticos. Los transceptores de 28 Gbps de las FPGA Stratix V GT están diseñados para cumplir la especiﬁcación CEI-28G. Los transceptores de 28 Gbps sólo consumen 200 mW por canal, reduciendo así la relación entre consumo y ancho de banda en el sistema. Además, incluyen un interface de memoria DDR3 de 7 x 72 bit y 1600 Mbps, así como canales LVDS capaces de trabajar hasta 1,6 Gbps sobre E/S ubicuas. Los Bloques Embedded HardCopy proporcionan a los usuarios el equivalente a 700K LE adicionales con un consumo un 65% más bajo respecto a la implementación de lógica en soft. Altera también ofrece a los clientes de las FPGA Stratix V una ruta de bajo riesgo y bajo coste hacia la producción de ASIC con dispositivos ASIC HardCopy V. En fechas posteriores se ofrecerá información más detallada acerca de los ASIC HardCopy V. Altera tiene previsto iniciar el suministro de muestras de las FPGA Stratix V en el primer trimestre de 2011. Las FPGA Stratix V contarán con el soporte de Quartus II versión 10.0 en el segundo trimestre de 2010.

Aplicación en OTDR

Software de Yokogawa para monitorizar redes de fibra óptica ■ El paquete AQ7940 desarrollado por Yokogawa está diseñado para ser aplicado en sus reflectómetros ópticos en el dominio del tiempo serie AQ7275 y de esta forma determinar y monitorizar eventuales fallos que puedan suceder tanto a intervalos regulares como irregulares en redes de fibra óptica. Específicamente, el nuevo producto está indicado para ser utilizado en emplazamientos en los que se registran variaciones térmicas, la entrada de humedad y la presencia de insectos o roedores, razones por las cuales el fabricante considera su bondad como sustituto de bajo coste al altamente cualificado operador humano en centros de control remotos de cierta complejidad. Con el nuevo software, el OTDR puede monitorizar de forma continua las líneas ópticas por conexión a un PC mediante interface Ethernet o puerto USB, por períodos inferiores a 100 ms; es decir, su tiempo de respuesta a longitudes de onda de 850, 1300, 1310, 1550 y 1625 nm.

Los Laboratorios Bell transmiten 300 Mbps en un par de líneas DSL ■ Laboratorios Bell, centro de investigación de Alcatel-Lucent, ha desarrollado una tecnología que eleva sustancialmente las velocidades de transmisión conseguidas sobre un par de líneas DSL. Mediante el denominado DSL Phantom Mode, los técnicos lograron transmitir 300 Mbps en modo descendente en una distancia de 400 m, equivalente a 100 Mbps en 1 km, hecho que el fabricante permitirá a los proveedores de servicios maximizar la infraestructura actual de cobre ampliamente desplegada en todo el mundo, para satisfacer la demanda de ancho de banda en aplicaciones residenciales y de negocio que impliquen la oferta de servicios de voz, vídeo y datos (triple play) en un futuro próximo. Según sus promotores, el nuevo modo implica la creación de un canal fantasma o virtual que suplementa los dos hilos físicos que conforman la configuración de las líneas de transmisión estándar en cobre. La razón del incremento en la capacidad de transmisión se atribuye a la aplicación de la tecnología del modo fantasma analógico combinada con técnicas estándar en la industria, como la vectorización que elimina la diafonía entre cables de cobre, y la vinculación que posibilita la toma de líneas individuales para agregarlas. Esta experiencia está siendo apoyada por trabajos de investigación en paralelo destinados a refinar modelos de despliegue de red y determinar un juego específico de modelos de equipo para el edificio del usuario que sea compatible con la tecnología DSL Phantom Mode. Mundo Electrónico | MAY 10

actualidad

Tecnología

Lógica programable

Llegan las FPGA que utilizan el tiempo como tercera dimensión E. R.

■ Bajo la denominación Abax, la firma californiana Tabula anuncia las primeras redes lógicas programables a pie de aplicación de la familia Spacetime. Spacetime es una novedosa arquitectura que aporta las ventajas de utilizar el tiempo como tercera dimensión para optimizar la utilización de los recursos hardware, ampliar la capacidad de circuitos lógicos disponible y permitir una rápida configuración. Implantadas en tecnología de 40 nm, ofrecen según el fabricante 2,5 veces la densidad de integración, 2 veces la capacidad de memoria y 3,7 veces las prestaciones como DSP. Pero la característica más notable de estos dispositivos radica en la rapidez de su reconfiguración, que alcanza los 1.600 veces por segundo, equivalente a un millón de veces la velocidad de las FPGA convencionales que cargan su configuración de una memoria externa. PLIEGUES FRECUENCIALES Con un reloj de 1,6 GHz, esta frecuencia se subdivide en diversas frecuencias hasta 8 subfrecuencias que dan lugar a una reconfiguración temporal (hasta 8 en submúltiplos de 200 MHz) denominados pliegues (“folds” en la versión inglesa original). Con esta idea, el número de pliegues depende de la frecuencia de aplicación. Con un reloj de 1,6 GHz y 8 pliegues, la frecuencia del usuario será de 200 MHz, mientras que si es necesario ejecutar una función más rápidamente, hay que reducir el número de pliegues: a cuatro para 400 MHz o a dos para 800 MHz, hasta llegar a 1 GHz

que requeriría la frecuencia inicial de 1,6 GHz. Cada red está conﬁgurada en diversas zonas de bloques lógicos basados en tablas de consulta (look up tables, LUT) que se alternan con bancos de RAM y multiplexores. Los primeros miembros, modelos A1EC02-03-04-06 integran entre 220.000 y 630.000 LUT por FPGA, 5,5 Mb de RAM, 920 E/S paralelas, 4 PLL y 48 SerDes capaces de realizar transferencias comprendidas entre 55 Mbps y 6,5 Gbps; el modelo A1E06 está dotado además de 1280 bloques de multiplicación-acumulación. Para acelerar el tiempo de desarrollo, el ﬂujo de diseño de la nueva familia es muy parecido al utilizado en FPGA y ASIC mediante síntesis, emplazamiento y encaminamiento para compilar diseños desde RTL en sili-

cio. Además, los dispositivos soportan una amplia variedad de núcleos “soft” de propiedad intelectual, entre los que destacan memorias DDR2 y DDR3, controladores de memoria, PCI Express, Gigabit y 10 GbE, CPU, sRIO, CIPRI y OBSAI.

El proyecto PRIMA mejora la eficiencia solar ■ El instituto IMEC ha empezado a trabajar, junto con otros socios, en el proyecto PRIMA del 7º Programa Marco de la UE, que tiene como principal objetivo la mejora de la eficiencia y el coste de las células solares mediante el uso de nanoestructuras metálicas. La base del estudio es que ciertas superficies metálicas muestran propiedades únicas que les permite absorber e identificar la luz en longitudes de onda determinadas. Gracias a este feMAY 10 | Mundo Electrónico

nómeno se logra una oscilación colectiva de los electrones en la superﬁcie metálica. El fenómeno físico se conoce como el nombre de plasmónica y promete muchas aplicaciones. Puede utilizarse, por ejemplo, en la transmisión de señales ópticas a través de interconexiones nanoscópicas en los circuitos integrados, en nanopartículas que reconoce e interactúan con biomoléculas o en células solares. Así, las nanoestructuras metálicas pueden in-

crementar la absorción de luz hacia los materiales fotovoltaicos activos. Con la absorción de luz mejorada es posible producir células solares con menos material base y, por tanto, reducir su coste. Las nanoestructuras metálicas pueden mejorar la absorción en diferentes tipos de células, desde células de silicio cristalino hasta las basadas en semiconductores de altas prestaciones de tipo III-V o en células solares orgánicas.

Con periféricos especiales para fuentes

Microchip amplía su oferta de DSC de 16 bit ■ Microchip Technology anuncia la ampliación de su oferta de Controladores de Señal Digital (Digital Signal Controllers, DSC) dsPIC de 16 bit para aplicaciones de conversión en alimentación digital. Los DSC de la serie dsPIC33F GS de 16 bit integran periféricos especialmente diseñados para fuentes de alimentación digitales de altas prestaciones. Entre tales periféricos se encuentran moduladores PWM, convertidores A/D y comparadores analógicos. Los DSC de la serie dsPIC33F GS permiten lazos de control digital con 12 a 18 PWM de alta velocidad con una resolución de 1 ns, y uno o dos convertidores A/D integrados de 10 bit, proporcionando 2 a 4 MS/s para control de baja latencia y alta resolución. Incorporan entre 64 y 100 patillas y de 32 a 64 KB de memoria ﬂash. Estos DSC cuentan con periféricos interactivos que minimizan la intervención del procesador y son capaces de gestionar las necesidades en tiempo real del control en modo corriente a alta velocidad. Los DSC de la serie dsPIC33F GS cuentan con el soporte del Entorno de Desarrollo Integrado MPLAB, el Compilador C MPLAB para DSC dsPIC, el Simulador de Software MPLAB SIM 30, el Depurador In-Circuit MPLAB ICD 3 y el Sistema de Emulación In-Circuit MPLAB REAL ICE.

Anritsu propone nuevos analizadores de señal hasta 13,5 GHz ■ Los analizadores de la serie MS2830A de Anritsu cubren el margen de frecuencias desde 9 kHz hasta 3,6; 6 o 13,5 GHz y están concebidos para trabajar en aplicaciones tanto de integración de sistemas como de líneas de producción de equipos y terminales inalámbricos de 3ª y 4ª generación. El modelo base realiza la conmutación de frecuencia y el barrido y transfiere los resultados de las medidas en lotes en 12 ms. Mediante la instalación de una opción de análisis vectorial, los equipos pasan a soportar medidas de promediado de ruido en aproximadamente 0,1 s, lo que según el fabricante es una velocidad que iguala a la de los analizadores de espectro por barrido de frecuencia convencionales. Sin preamplificación, el nivel de ruido promediado es –153 dBm a 1 GHz; la distorsión de intermodulación entre fases terciaria es 15 dBm y la precisión de nivel total típica es de ±0,3 dB. Un generador de señal opcional permite crear un comprobador que realiza tests de receptor y transmisor; consume 110 W, lo que supone una reducción del 45% frente a instrumentos comparables. Los nuevos equipos son compatibles con el software de aplicación del fabricante que permiten configurar un analizador para realizar análisis de calidad en señales LTE, W-CDMA/HSDPA y GSM entre otras. Mundo Electrónico | MAY 10

actualidad

Tecnología

LSI crea un procesador de comunicación multinúcleo sin memoria externa ■ El APP3100 desarrollado por LSI es una CPU basada en el AP3300 y está destinado a acelerar las funciones de seguridad de redes y de portadoras Ethernet OAM, implantado en cápsulas de 23x23 mm que consume algo menos de 4 W y puede descargar las funciones de seguridad y de temporización de redes sin necesidad de memoria externa. El dispositivo ofrece un ancho de banda de camino de datos determinístico para funciones de procesado de paquetes y gestión de tráfico. Integra funciones de seguridad entre las que destacan la aceleración de clave pública y la descarga en hardware del procesado de seguridad IPsec. Sus dos puertos Ethernet de triple modo pueden trabajar a 10 Mbps, 100 Mbps o 1000 Mbps. Una utilidad de configuración facilita su instalación sin necesidad de recurrir a programación compleja; además, el fabricante suministra un paquete de software de aplicación específica que reduce el tiempo de desarrollo dado que soporta los estándares más importantes del IEEE, ITU-T y MEF.

Osciloscopios de tiempo real con 32 GHz de ancho de banda analógico ■ Agilent Technologies amplía su familia Infiniium con la introducción de 10 osciloscopios 90000X-Series con anchos de banda desde 16 hasta 32 GHz, con la posibilidad de ampliar sus prestaciones en el futuro mediante la inclusión de sondas. Los nuevos instrumentos ofrecen más de 40 paquetes específicos de medida, entre los que se incluyen “jitter”, disparo, medidas y herramientas de análisis junto con funciones de test de certificación. Según el fabricante, la incorporación de un nuevo proceso tecnológico para fabricar CI en fosfuro de indio ha permitido conseguir elevadas frecuencias de trabajo y un bajo nivel de ruido. Los instrumentos ofrecen una reducción del “jitter” aleatorio del 50% frente a equipos de la competencia, al tiempo que presentan un ruido de 2 mV a 50 mV/div y 32 GHz, la posibilidad de medir “jitter” en 180 fs y una dotación de memoria de 2 Gpts. MAY 10 | Mundo Electrónico

Basado en un núcleo ARM Cortex-M3

Toshiba integra 2 MB de ﬂash en un microcontrolador de 32 bit ■ Toshiba Electronics ha presentado el primer microcontrolador de 32 bit que utiliza un núcleo ARM CortexM3 e integra 2 MB de memoria ﬂash. El modelo TMPM360 se dirige a aplicaciones industriales y de consumo digital y, en general, todas aquellas aplicaciones que requieran elevadas prestaciones con bajo consumo y alta capacidad de almacenamiento de datos combinado con un elevado número de interfaces serie. Existe una creciente demanda de soporte a múltiples idiomas por lo que se requieren almacenar grandes cantidades de datos de aplicación. La alta capacidad de ROM integrada de los nuevos micros de Toshiba permite responder a estas necesidades sin memoria adicional. Además 128 KB de RAM integrada permite reducir también los componentes y, para responder a las necesidades de aplicaciones que requieren almacenamiento adicional, se incluye un bus de datos externo de 16 bit que puede manejar hasta 16 MB de memoria controlado mediante un DMAC integrado. El interface serie (SIO, Serial I/O) de

aplicación general y 16 canales es conﬁgurable para un modo síncrono o para hasta 12 UART, además un interface bus serie (SBI) de 5 canales ofrece tanto funcionamiento I2C como síncrono, todo ello unido a un interface bus serie síncrono (SSP) compatible con formatos SPI, SSI y Microwire. Todos estos interfaces totalizan 104 patillas que pueden ser conﬁguradas como E/S con 16 patillas adicionales que funcionan exclusivamente como entrada. Además, incorpora una unidad de control electrónico de consumidor (CEC) y un preprocesador de señal de control remoto (RMC). Entre el resto de periféricos que se integran se destacan el convertidor A/D de 10 bit y alta velocidad, un reloj en tiempo real, temporizador supervisor y un temporizador de 16 canales y 16 bit. El dispositivo se ha encapsulado en un formato LQFP de 144 contactos con una huella de 20x20 mm y que puede trabajar a frecuencias de hasta 64 MHz con un margen de temperaturas entre -20 y +85ºC, todo ello a partir de una alimentación entre 2,7 y 3,6 V.

Llega la primera SRAM de 16 Mb en tecnología MRM ■ Everspin Technologies, creada a partir de la excisión de Freescale Semiconductor anuncia la primera RAM estática de 16 Mb no volátil que emplea tecnología magnetorresistiva. Destinada para equipos industriales y sistemas incrustados, la memoria está destinada a sustituir a las RAM estáticas (SRAM) alimentadas con pilas o asociadas a dispositivos discretos, en un intento por copar parte del mercado de fabricantes de la talla de

Cypress, ISSI, Maxim, STMicroelectronics y Texas, entre otros, que ofrecen versiones SRAM tradicionales, que si bien son de menor coste, por el contrario son menos ﬁables, arguye Everspin. Las MRM son memorias que utilizan el magnetismo del spin de un electrón para obtener la característica de no volatilidad de los datos almacenados, al tiempo que soportan un mayor número de ciclos de escritura y borrado.

Cumple la especiﬁcación de medida 3GPP TS 36.141

Generadores de señal de R&S para test de LTE en lazo cerrado ■ El generador de alta gama de señales vectoriales R&S SMU200A de Rohde & Schwarz dispone de una opción con soporte al procesado en tiempo real de la información de pruebas en receptores de estaciones base LTE. Equipado con la opción R&S SMUK69, el generador de señal procesa los datos HARQ así como los comandos de ajuste de tiempo en enlaces ascendentes enviados desde la estación base, y luego adapta la señal LTE de manera dinámica según la especificación de medida 3GPP TS 36.141 . Anteriormente, estas medidas requerían equipamiento de medida especial y simuladores de desvanecimiento de señal “fading”. La especificación de medida de conformidad 3GPP TS 36.141 define una serie de medidas de rendimiento de lazo cerrado para caracterizar el funcionamiento de los receptores de la estación base LTE. Una estación base tiene que poder comprobar dinámicamente la transmisión de los paquetes de datos codificados por canal. Esto significa que durante las medidas, un generador de señal, no sólo necesita enviar señales RF con la correcta codificación de canal, en conformidad con el estándar LTE, sino también tiene que responder a la información de realimentación enviada desde la estación base. Con la nueva opción SMU-K69 (medida BS de lazo cerrado), el generador de señales SMU200A está en condiciones de soportar el procesado en tiempo real de los datos HARQ (hybrid automatic repeat request) de realimentación y los comandos de ajuste de tiempo en el enlace ascendente.

RECEPCIÓN CORRECTA Con la función HARQ, una estación base indica a un teléfono móvil si recibió un paquete de datos correctamente o no. Si se produjo un fallo en la transmisión, por ejemplo, por vía del desvanecimiento de la señal, la estación base solicita la retrasmisión del paquete la codificación de canal modificada. El SMU200A se comporta de una forma análoga a la de los procesos HARQ del equipamiento real de usuario. El generador de señal puede también incluir opciones que introducen desvanecimiento y ruido blanco gaussiano aditivo (RBGA) para simular las condiciones de transmisión. Una estación base emplea la función de ajuste temporal en el enlace ascendente para adaptar el tiempo de todos los teléfonos móviles con objeto de prevenir solapamientos de las transmisiones. Gracias a la arquitectura de doble camino del R&S SMU200A, la compleja medida de ajuste del tiempo en el enlace ascendente puede también llevarse a cabo con un único equipo. El generador de señales simula un equipo de usuario fijo en un camino, y un equipo móvil de usuario en el otro.

Iniciativa europea para iluminar ropa mediante LED ■ Philips y un grupo de institutos europeos de investigación, entre los que ﬁguran el Holst Center, IMEC y la Universidad de Heidelberg, acaban de formar una iniciativa para diseñar sistemas de iluminación en ropa y en diversos artículos de consumo. Bajo la denominación PLACE-it program, la iniciativa ha recibido unos fondos de la CE, dentro del Séptimo Programa Marco, por un montante próximo a 15 M$.

Con un horizonte de tres años y medio, la iniciativa persigue diversos objetivos, entre los que destacan el desarrollo de tecnologías optoelectrónicas con sustratos en fibras textiles y tejidos elásticos, dispositivos emisores de luz, circuitos electrónicos y detectores, al tiempo que establecer líneas maestras de diseño industrial para realizar superficies flexibles y tejidos y crear demostradores de las tecnologías LED para iluminación.

CI detector de tensión remoto sin hilos de detección separados ■ El controlador remoto virtual LT4180 de Linear Technology es un dispositivo que detecta pérdidas en el cableado de cargas de alimentación y las ajusta a un regulador de tensión local que compensa dichas pérdidas. Una de las características del componente radica en que dado que la mayoría de cargas remotas tienen condensador, aquél se aprovecha de que la impedancia de CA de este condensador es casi 0 Ω. El controlador se encarga de realizar el multiplexado de una señal de CA que el usuario establece entre 20 y 100 kHz en las líneas de alimentación que van a la carga. Esta señal de CA contempla al condensador remoto como cortocircuito, monitoriza la corriente de la señal de CA en la carga y posteriormente calcula la impedancia de CC de los cables que conectan a la carga remota. Asimismo, el dispositivo compensa los cambios en la impedancia de alterna siempre y cuando la frecuencia del cambio de impedancia está lo suﬁcientemente por debajo de la frecuencia de excitación establecida por el usuario. El modelo LT4180 trabaja con cualquier topología de fuente de alimentación tanto con reguladores lineales como de conmutación. Su disipador de 5 mA gobierna un optoaislador para ajustar al regulador cuando se utiliza en una topología de fuente aislada. La patilla de salida del oscilador de este integrado permite sincronizar un regulador de conmutación o gobernar un optoacoplador en aplicaciones de fuentes aisladas.

Reguladores de tensión con temporización e inductor acoplado ■ El modelo P62000 es un convertidor de potencia multifásico desarrollado por IDT (Integrated Device Technology), destinada a reducir espacio y consumo en equipos portátiles, servidores y estaciones de trabajo. El dispositivo se implanta en cápsulas QFN de 64 terminales y consiste en un convertidor de potencia multifase emparejado con una consola de reloj que proporciona una salida PWM en 2, 3 o 4 fases para trabajar con los procesadores más avanzados del mercado que requieren estrictos criterios de regulación de tensión y cumple las especiﬁcaciones VR11.1 y la futura VR12. Mundo Electrónico | MAY 10

actualidad

Tecnología

Intel y Samsung apuestan por WiMAX 2 ■ WiMAX, el estándar inalámbrico de alta velocidad, se ha basado siempre en un modelo abierto para Internet pero por el momento cada fabricante tiene un modo de trabajar que no siempre ha sido interconectable limitando un mercado con un potencial de crecimiento inmenso. Por esta misma razón, diferentes fabricantes, entre ellos ﬁrmas de referencia como Intel y Samsung, han anunciado el soporte a la iniciativa WiMAX 2 que permitirá acelerar la interoperatividad de equipos basados en los estándares inalámbricos IEEE-802.16. El grupo de trabajo está trabajando sobre la versión IEEE-802.16e añadiendo nuevas compatibilidades y hacia atrás según los requisitos marcados por la UTI para las comunicaciones 4G. De esta forma los sistemas proporcionar alta capacidad con velocidades de más de 300 Mbps que permite incrementar la capacidad de VoIP que permitirá responder a la creciente demanda que se espera en este mercado. El nuevo estándar IEEE-802.16m empezó a andar a principios de 2006 y se espera que esté deﬁnitivamente listo a lo largo de este mismo año y las pruebas de las perspectivas de crecimiento son la cantidad de empresas interesadas por el proyecto empresas como Alvarion, Beceem, GCT Semiconductor, Motorola, Sequans XRONet y ZTE.

Tecnología MOST, del entretenimiento a la seguridad ■ La tecnología de red MOST (Media Oriented Systems Transport) está abandonando sus orígenes dentro del entretenimiento para automoción, y convertirse en soporte a aplicaciones más importantes desde el punto de vista de la seguridad. La última reunión del grupo de estandarización de MOST ha señalado que su sistema ya está preparado para atender aplicaciones de seguridad como interconectar los sistemas de asistencia al conductor. La última versión (MOST150) podría utilizarse para este ﬁn, entrando de este modo en competencia directa con las redes existentes en automoción para seguridad como son CAN y FlexRay. MAY 10 | Mundo Electrónico

Apto para test de IEEE 802.11n

Aeroflex presenta un módulo PXI con soporte MIMO ■ Aeroflex ha añadido soporte MIMO a su familia PXI-3000 de sistemas de comprobación para fabricación con el módulo PXI-3061, un combinador RF multipuerto para comprobación WLAN del estándar IEEE802.11n. Para dotar del entorno de medida completa el software de medida WLAN 3030 con la opción 103 también ha sido actualizado para ofrecer funcionalidad MIMO con el combinador RF. El módulo soporta dispositivos WLAN con hasta sistemas de comunicaciones 2x2 MIMO y, se espera que el soporte 4x4 MIMO esté disponible este mismo año. Este equipo modular aporta una gran flexibilidad de medida a las plantas de producción y es apto no sólo para WLAN sino también para WiMAX y Bluetooth. TEST DE IEEE-802.11N El nuevo complemento proporciona test de los estándares IEEE-802.11n MCS de 8 a 15, al igual que test MIMO. Visualizar la modulación de potencia y el espectro de cada cadena transmitida de forma independiente utilizando la aplicación de software PXI Studio, al tiempo que ofrece soporte a la medida

compuesta de EVM (Error Vector Magnitude) para conﬁguraciones de antena múltiples. El conjunto de software WLAN Measurement Suite se ha diseñado para su uso junto con el nuevo módulo PXI-3061 que proporciona tres interfaces de E/S de RF a una única fuente de VSA/VGA. Durante las medidas MIMO, el software secuencia la selección de conmutación entre cada antena de forma automática y a alta velocidad. La serie PXI-3000 también está equipada para realizar medidas de máscara de emisión espectral en un único paso.

IR eleva la eficiencia para la conmutación CC/CC ■ International Rectifier anuncia el juego de circuitos MOSFET DirectFET IRF6706S2PbF e IRF6798MPbF, descrito como el de mayor eficiencia dentro de su categoría para aplicaciones de reductor síncrono con 12 V de entrada como servidores, ordenadores de sobremesa y portátiles. Los nuevos componentes combinan una baja carga y una baja RDS(on) además de la resistencia de puerta más baja del mercado para minimizar las pérdidas en conducción y en conmutación que se asocian generalmente al zócalo síncrono y de control de un típico convertidor reductor síncrono. El DirectFET IRF6798MPbF en encapsulado Medium Can proporciona una resistencia en conducción (RDS(on)) inferior a 1 mΩ que aporta una eficiencia muy elevada para todo el margen de cargas. El nuevo dispositivo incorpora un diodo Schottky integrado monolíticamente que reduce las pérdidas aso-

ciadas a las pérdidas de conducción del diodo estructural y de recuperación inversa. El IRF6798MPbF también ofrece una resistencia de puerta (Rg) ultrabaja de 0,25 Ω para eliminar picos relacionados con CdV/dt. El DirectFET IRF6706S2PbF en encapsulado Small Can también se caracteriza por su baja carga y baja RDS(on) para reducir las pérdidas en conmutación y en conducción, así como una Rg muy baja para una rápida conmutación.

Nueva familia de STMicroelectronics

R&S amplía funciones del comprobador de telefonía móvil de banda ancha CMW500

■ STMicroelectronics amplía su catálogo de dispositivos STM32 con la introducción de la familia STM32W, que incorpora una radio IEEE 802.15.4 integrada para crear una plataforma SoC que soporta el diseño de red de sensor inalámbrico embebido. IEEE 802.15.4, que es un estándar abierto para radio de mínimo consumo y baja velocidad de transferencia de datos en la banda de 2,4 GHz sin licencia, se está utilizando ampliamente en comunicaciones y aplicaciones de red como medición inteligente de energía, automatización doméstica, equipos de seguridad y monitorización, y controles remotos. Además, la Alianza ZigBee ha especificado IEEE 802.15.4 como la plataforma de radio para el protocolo ZigBee, muy popular en tareas de medición automática y aplicaciones con sensores. La familia STM32W de ST implementa la capa física IEEE 802.15.4 y la capa de acceso al medio proporcionando la flexibilidad necesaria para cumplir con las especificaciones ZigBee o crear cualquier protocolo inalámbrico de red con interconexión al IEEE 802.15.4 MAC estandarizado. Otros protocolos bien conocidos son ZigBee RF4CE para controles remotos de RF o 6LoWPAN para soluciones de

■ Rohde & Schwarz incorpora una amplia gama de nuevas funciones para el ya conocido comprobador de telefonía móvil de banda ancha R&S CMW500 presentado en 2009. Todas las nuevas funciones tienen como objetivo conseguir la máxima flexibilidad para la industria de telefonía móvil para una frecuencia de hasta 6 GHz. El equipo ofrece exactamente medidas de RF en modo de señalización para CDMA2000(r) (1xRTT y 1xEV-DO), WiMAX y GSM, como en las medidas necesarias para el relevo entre LTE y WCDMA o LTE y CDMA2000. Las medidas de RF en el modo de señalización son esenciales a la hora de realizar las clásicas medidas funcionales, porque permiten al usuario comprobar los parámetros de RF de los dispositivos inalámbricos sin ningún software de control especial y luego analizar los resultados en el interface físico. En la capa de protocolo, el instrumento puede ejecutar medidas MIMO 2x2 para HSPA+ además de comprobar varios procedimientos definidos para EDGE Evolution, en particular los que incluyen la reducción del período de latencia y el análisis de las dos portadoras del enlace descendente (DLDC). En este caso, se emplean dos portadoras para mejorar la capacidad de transmisión. Según el fabricante, CMW500 es también una potente plataforma multitecnológica para medidas iniciales que analizan el relevo de los enlaces de datos entre LTE FDD y WCDMA o LTE FDD y CDMA2000 1xEV-DO. Rohde & Schwarz ha validado los primeros tests para GCF LTE con un nuevo entorno de desarrollo que utiliza TTCN3. Estos tests estandarizados han permitido la certificación de los dispositivos de LTE, convirtiendo al nuevo equipo en la única plataforma apta para esta aplicación. El CMW500 es apto para LTE FDD/TDD, Mobile WiMAX, TD-SCDMA, CDMA2000 (1xRTT y 1xEV-DO), WCDMA/HSPA, HSPA+, GSM, GPRS, EDGE, EDGE Evolution, GPS, Bluetooth, WLAN (a/b/g/n), DVB-T, T-DMB, MediaFLO, CMMB y FM estéreo.

Microcontrolador y SoC de 32 bit para monitorización inalámbrica

Internet embebido inalámbrico. El soporte de software para las unidades STM32W incluye librerías para la última especiﬁcación ZigBee PRO, así como ZigBee RF4CE e IEEE 802.15.4 MAC. La familia STM32W, basada en núcleo Cortex-M3, ofrece compatibilidad con otras versiones STM32 y cumple con el "ecosistema" de desarrollo de ST. Cada unidad STM32W puede transmitir una potencia de salida de hasta 7 dBm y soportar hasta 107 dB, alcanzar una sensibilidad de receptor de 100 dBm y permitir la coexistencia con redes WiFi y Bluetooth, que también operan en la banda de frecuencia de 2,4 GHz. Se suministra en cápsulas QFN de 40 terminales y 6x6 mm compatibles patilla a patilla con el SN260, y QFN de 48 patillas de conexión y 7x7 mm compatibles con el SN250.

CI para sensores resistivos ■ El modelo RPIC1.2 forma parte de la familia IC de e2V para medida de alta resolución de elementos resistivos, como sensores para medir presión altitud, humedad, deformación, ángulo, nivel de líquido o concentración de gas. Este dispositivo resulta especialmente indicado para aplicaciones que requieren dos canales, como es el caso de sensores de humedad, en los que la calibración necesita un canal extra para la temperatura. El RPIC1.2 ofrece dos canales de preampliﬁcador con puesta a cero automática y una deriva de offset superior a 1 V/°C, un convertidor sigma delta de 16 bit y alta resolución con capacidad para realizar transferencias datos de 8 kHz, y nivel mínimo de ruido de 6 V (con ancho de banda de 4 kHz). El dispositivo ofrece una salida UART digital para ambos

canales, uno de los cuales puede tener salida usando un DAC de 14 bit, EEPROM embebida para almacenamiento de parámetros de usuario, interface (I2C) de microcontrolador y temperatura de trabajo de -40 a +150°C. Se suministra como dispositivo autónomo o incluido en una placa para uso inmediato con el kit de desarrollo ASIC de señal mixta CAPRI2 de e2v. Este kit también integra una placa madre con un FPGA para el desarrollo del elemento digital de futuros ASIC de señal mixta.

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Componentes Pasivos, Electromecánicos y Conectores

La desindustrialización afecta de lleno a una demanda necesitada de dinamismo La evolución del sector de los componentes pasivos, electromecánicos y conectores ha estado siempre condicionada por la situación de las áreas y subsectores a los que sirve. El año pasado, la caída de la actividad industrial derivada de la crisis económica motivó un descenso del 20% en este mercado.

Nuria Calle

a industria de componentes pasivos, electromecánicos y conectores es una industria estable, que ya ha pasado por procesos de selección naturales derivados de la evolución del mercado”, explica Edmundo Fernández, Director de Electrónica y Medio Ambiente de la Asociación de Empresas de Electrónica, Tecnologías de la Información y Telecomunicaciones de España (AETIC). “No obstante, tiene que hacer frente a hechos difícilmente controlables”, matiza el director, quien con estos breves comentarios hace un ilustrativo resumen del estado de este sector. Según datos de AETIC, durante 2009 la demanda de este tipo de componentes cayó en España aproximadamente un 20% respecto al año anterior, situándose en torno a los 450 M€. “Esta evolución es consecuencia de la caída de la actividad industrial en los sectores usuarios de es-

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te tipo de producto, derivada a su vez de la crisis económica que estamos atravesando. Además, otros sectores que hasta la fecha habían dinamizado esa demanda, como el del automóvil por ejemplo, que es uno de sus mayores clientes, también han sufrido esa crisis”, observa Edmundo Fernández. A modo ilustrativo de lo que está ocurriendo en las empresas, Pere Elías, Director Gerente de RC Microelectrónica, comenta el caso de su compañía: “las ventas cayeron cerca de un 50% en componentes de circuito impreso y mucho menos en componentes electromecánicos. De hecho en algunos casos nos mantuvimos, y en algún otro, no sólo no se cayó, incluso se creció. Gracias a los componentes no propiamente de circuito impreso, la caída en facturación del total de RC fue de apenas el 12%. Pero para 2010 esperamos no sólo

compensar la caída del 2009, sino que nuestra previsión es superar la facturación del 2008”. Esta lectura de futuro del responsable de RC Microelectrónica coincide con la línea de pensamiento de la Asociación de la Industria Europea de Componentes Pasivos, (EPCIA). Según su información en Europa, durante 2009 la demanda de este tipo de productos bajó un 21%, es decir, que ha experimentado un comportamiento prácticamente idéntico al de España, sin que existan diferencias signiﬁcativas en cuanto a las particularidades de ese mercado. A pesar de estos datos, la EPCIA es optimista en cuanto a los resultados de 2010, ya que los primeros síntomas de recuperación a escala europea hacen prever una mejora para el mercado en general. En 2010 esta organización espera un crecimiento de la demanda del 13% en la mayoría de

Edmundo Fernández (AETIC)

Pere Elías (RC Microelectrónica)

los países de la UE y para 2011, con una recuperación más profunda de la economía mundial, los especialistas de EPCIA auguran que este mercado crecerá otro 6%. Según detallan, la perspectiva para el presente año por subsectores indica un crecimiento del 18% para los condensadores y del 12% para RESISTENCIAS. En cuanto al mercado conjunto de componentes electromagnéticos la recuperación la establecen en un 10%. SITUACIÓN GENERALIZADA Los profesionales en este campo se muestran, en general, de acuerdo con la apreciación de la EPCIA respecto a la similitud de incertidumbres y oportunidades entre los países europeos. “Intuyo que, salvando las distancias, la situación debe ser parecida, si bien en Francia y Alemania esta situación se les presentó antes que a nosotros. Una característica relevante que ocurre, por ejemplo en automoción, es que en territorios como Alemania, Francia e incluso Italia, los centros de I+D y los centros de decisión están localizados en estos estados, mientras que en España, salvo alguna excepción, a lo único que aspiramos es a que no se nos lleven la subcontratación de aquello que se diseña en otros países”, apunta Pere Elías de RC Microelectrónica. Tanto en Europa como en España, los principales clientes de esta industria son los sectores de automoción, electrónica industrial, telecomunicaciones y electrónica de consumo. Desde hace algún tiempo, las actividades con mayor potencial para este

tipo de productos han variado poco. Así, todo lo que tiene que ver con la sostenibilidad medioambiental, la eficiencia energética, el coche eléctrico y el ferrocarril siguen siendo sectores con un interés importante, incrementado todavía más por recientes decisiones tomadas en nuestro país como la “Estrategia Integral para el Impulso del Vehículo Eléctrico”, los planes de mejoras de infraestructuras de distintas CC.AA. o el anteproyecto de Ley de Economía Sostenible. “Desde siempre, el propio sector ETIC ha sido un gran cliente de este tipo de productos. Si por fin el potencial de las ETIC como elemento dinamizador de la economía se convierte en realidad, el aumento de la demanda de sus productos por otras muchas áreas de actividad económica supondrá un incremento de la actividad industrial y, por lo tanto, una mejora en el mercado de componentes pasivos, electromecánicos y conectores”, valora desde AETIC Edmundo Fernández. Respecto a las oportunidades de negocio en RC Microelectrónica, su director gerente hace la siguiente apreciación: “en 2009 y hasta abril de 2010 la necesidad de dotar a España de una infraestructura adecuada para la recepción de la señal de TV en TDT ha dinamizado un sector del mercado pero esto ya es historia, al menos con el volumen que venía operando. Confiemos en que surjan nuevas aplicaciones que propicien una demanda en el mercado español de componentes, y no tan sólo se venMundo Electrónico | MAY 10

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Componentes Pasivos, Electromecánicos y Conectores

“Este sector tiene que hacer frente a hechos difícilmente controlables” “Desde hace algún tiempo, las actividades con mayor potencial para este tipo de productos han variado poco” “La ﬁnanciación de los proyectos industriales continúa siendo motivo de inseguridad entre las empresas” Edmundo Fernández (AETIC)

tile comprando equipos acabados en el exterior”. MERCADOS La automoción es clave para el mercado de los pasivos. Aunque está atravesando malos momentos por la coyuntura económica, a largo plazo los analistas de EPCIA consideran que va a sufrir un fuerte impulso. Aspectos como lograr la reducción del consumo de combustible, contribuir a la mejora de la calidad medioambiental, aumentar la seguridad y el confort de los vehículos, introducir nuevos elementos de entretenimiento, así como la apuesta por los coches eléctricos e híbridos, avalan esta teoría. Por otro lado, las políticas de primas adoptadas en el segundo semestre de 2009 en varios países, como el nuestro, están ya dejando sentir sus efectos en el repunte de actividad. En cuanto al mercado industrial, la EPCIA también confía en un crecimiento a largo plazo aunque el azote de la crisis le haya afectado con fuerza. Las energías renovables, especialmente la solar y la eólica, son la esperanza de este campo. En España, como comenta Pere Elías, de RC Microelectrónica, en las renovables se ha producido caída ocasionada por la retirada de subvenciones. “La entrada en vigor del Real Decreto 1578/2008 que regula la energía solar fotovoltaica ha signiﬁcado un fuerte retroceso de la demanda, sobre todo para aquellos fabricantes que dependían fuertemente del mercado interior. Veremos cómo evoluciona pero me temo que la retirada de las subvenciones va para largo debido a la necesidad del Gobierno de España de reducir el déﬁcit presupuestario”. Sin embargo, el directivo opina que esta bajada no ha sido tan grave como hubiera podido llegar a ser debido MAY 10 | Mundo Electrónico

al mercado exterior donde la experiencia y el conocimiento de las compañías españolas que trabajan en este campo están muy valorados. Por su parte, el mercado de las telecomunicaciones ha experimentado una fuerte presión durante el 2009, según la EPCIA. La mala situación de la economía ha repercutido especialmente en su evolución. Aunque parece que está registrando una mejora, las compañías chinas y coreanas están ganando cuotas de mercado a las compañías de telecomunicación europeas. Por lo que respecta a la producción de electrónica de consumo, se ha ido trasladando a Europa del Este y Turquía en los últimos diez años. Por eso, el descenso del consumo en el mercado global ha tenido un impacto menor en el de los componentes pasivos, explican desde EPCIA. Desde hace unos años se ha producido una importante ganancia de representatividad de la distribución como canal de venta de los productos. Sin embargo, según EPCIA, esta actividad se ha visto especialmente afectada desde el tercer cuarto de 2008, y en 2009 no mejoró mucho la situación. A mediados de año alcanzó una bajada récord en los stocks y desde entonces esta Asociación subraya que la información que reﬂejan los indicadores de órdenes de compra apuntan a que ha comenzado un remonte muy positivo. Como destacan los responsables de su asociación europea, los fabricantes de componentes pasivos se muestran convencidos de que su aportación es esencial en tanto en el desarrollo de la industria electrónica como de la llamada Sociedad de la Información. Con el apoyo de varias grandes empresas y un gran número de pymes, la industria de componen-

tes pasivos ha acumulado una considerable competencia y conocimientos técnicos con los años. Por ejemplo, ha sido capaz de producir avanzados dispositivos para teléfonos móviles o automóviles. PREOCUPACIONES Uno de los aspectos que más preocupaba el año pasado al sector era la financiación de los proyectos industriales. Este tema continúa siendo motivo de inseguridad entre las empresas. “Los bancos siguen sin realizar la función que les es encomendada, la de pagar intereses por los depósitos bancarios y conceder créditos con estos depósitos. Muchas empresas han visto limitados sus recursos, en algún caso de forma drástica, para financiar no sólo nuevos proyectos, sino además el propio funcionamiento al cortar el financiamiento de sus operaciones comerciales”, denuncia Pere Elías, de RC Microelectrónica. “Veremos qué ocurre ahora con la

nueva ley que permitirá al ICO la financiación de las empresas sin pasar por el filtro de los bancos”, concluye. El precio de las materias primas también sigue establecido como una fuente de inquietud, ya que como explica el responsable de RC Microelectrónica se ve fuertemente tensionado a causa de la demanda de países emergentes, principalmente de China, pero sin olvidar a otros como India. “Esto provoca la inestabilidad constante en artículos donde estos materiales tienen un peso no desdeñable en el coste final del producto. Por ejemplo, en nuestra compañía nos encontramos que en las baterías de plomo los precios pueden estar variando trimestralmente, hasta darse el caso de haber lanzado pedidos a un proveedor cuyos precios luego pueden venir modificados si la situación del mercado del plomo varía sustancialmente”, anota Pere Elías. Si se compara el mercado de los componentes pasivos con el de los acti-

vos, los especialistas indican que una de las mayores diferencias se encuentra en la estabilidad de los precios. “Aunque en momentos de escasez como en el que estamos inmersos siempre hay un ligero retoque al alza de los precios, no es para nada comparable al vaivén en los precios que, en general, sufren los componentes activos cuando los plazos se alargan y entran en fase de asignación (allocation, en inglés)”, asegura el responsable de RC Microelectrónica. No obstante, hay varías consideraciones que realizar respecto al estado del precio de los pasivos y sus márgenes como explica Pere Elías. “Si hablamos de pasivos y de conexionado, sí que se puede hablar de precios medios bajos y márgenes cada vez más reducidos, sobre todo si hablamos de componentes estándar. Pero en pasivos, en conexionado y, por descontado en baterías y en electromecánicos, hay precios que superan en mucho la media de los precios en

los activos. En todo tipo de componente no estándar, se puede ofrecer un valor añadido que puede consistir desde un asesoramiento a la hora de hacer el diseño, a una ligera modiﬁcación del componente para adaptarlo a las necesidades del cliente”. La evolución del mercado en los

“Mercado hay y lo habrá, pero menos del que teníamos hace un par o tres de años” “Si hablamos de pasivos y de conexionado, sí que se puede hablar de precios medios bajos y márgenes cada vez más reducidos” Pere Elías (RC Microelectrónica)

próximos años es una cuestión que se encuentra en la mente de quienes viven su día a día. Según considera el director gerente de RC Microelectrónica vendrá marcada por una tendencia a la disminución de ventas en los componentes de circuito impreso debido a la fuga de fabricaciones a países de mano de obra más barata. “En España tan sólo quedan las fabricaciones de pequeño y mediano tamaño, sobre todo en aquellas que no pueden planearse a medio plazo, a más de tres o cuatro meses vista, o bien en los casos donde el coste de la mano de obra no es determinante sobre el total del equipo. Mercado hay y lo habrá, pero menos del que teníamos hace un par o tres de años”. El mercado de los de los componentes pasivos, electromecánicos y conectores se enfrenta a importantes retos de futuro. Como señala Edmundo Fernández desde AETIC, “por un lado se halla la competencia proveniente de los países asiáticos, fundamentalmente China, pero también hay que atender al proceso de deslocalización industrial que sufre el sector ETIC en España y en Europa y a la propia evolución tecnológica, con clara tendencia a la integración y que hace disminuir la necesidad del empleo de este tipo de componentes en los diseños electrónicos”. ● Mundo Electrónico | MAY 10

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Interfaces directas

Diseño básico de la cadena de señal (y II) La señal de entrada de los convertidores A/D suele ser una tensión. Por ello, todo sensor que no ofrezca una tensión a su salida necesita un acondicionamiento adicional al ajuste del rango de señal. Un acondicionador típico son los puentes de impedancia que, a partir de una tensión de referencia, obtienen una tensión de salida proporcional al cambio, resistivo o capacitivo, del sensor. Este cambio de magnitud obliga a añadir más componentes, lo cual se contrapone a la tendencia de los nuevos sistemas autónomos que buscan soluciones cada vez más compactas a pesar de incorporar un mayor número de sensores. Ante este hecho, cabe preguntarse si es posible minimizar el número de componentes sin aumentar la incertidumbre de la magnitud medida. La respuesta, positiva según mostramos en este artículo, pasa por trabajar en el dominio temporal y no en el de amplitud; pasa por sustituir los convertidores A/D por contadores. El estudio de las ventajas y limitaciones de este nuevo método de procesamiento y su comparación con el acondicionamiento de señal clásico permite a los diseñadores decidir sobre su uso en cada caso para optimizar la cadena de señal. Óscar Casas [jocp@eel.upc.edu] y Ramon Pallàs Areny [ramon.pallas@upc.edu] Grupo ISI, Universitat Politècnica de Catalunya

a rápida evolución de la microelectrónica ha permitido reducir en los últimos años el número de componentes necesarios en la cadena de señal para acondicionar la amplitud, al integrar en un único circuito la electró-

nica necesaria para convertir la magnitud de entrada en una tensión, las funciones electrónicas para ajustar el rango de señal, el convertidor A/D, e incluso el microcontrolador en algunos casos. Han surgido así interfaces

Figura 1. Esquema simpliﬁcado del proceso de contar/medir tiempos. MAY 10 | Mundo Electrónico

universales, como la UTI de Smartec (www.smartec.nl) que permite acondicionar sensores resistivos y capacitivos, interfaces más especíﬁcas como el MSC1210 de Texas Instruments (www.ti.com) para acondi-

cionar puentes de impedancia, o el AD7745 de Analog Devices (www. analog.com) para acondicionar sensores capacitivos. Sin embargo, a pesar de lo atractivo de estas soluciones, su coste y complejidad limitan su uso en muchas aplicaciones. Para simpliﬁcar la cadena de señal, una idea que se empezó a utilizar hace unos 40 años es convertir la variación de amplitud de la salida del sensor en una variación en el dominio del tiempo. La solución conceptualmente más sencilla, y la más utilizada, es implementar osciladores de relajación. En los últimos años ha aumentado considerablemente el número de sensores que ya incorporan integrados estos osciladores, o circuitos noduladores, similares, proporcionando a la salida variaciones en la frecuencia, el período, el ciclo de trabajo o un intervalo de tiempo. Son las salidas denominadas casi-digitales que ofrecen algunos sensores como los acelerómetros ADXL202 (www.analog.com),

“Tecnológicamente es más sencillo y económico aumentar el número de bits de un contador digital que el de un convertidor A/D”

los sensores térmicos TMP04 (www. analog.com) y MAX6676 (www. maxim-ic.com) y los sensores de luz TSL237, S9705 (http://sales.hamamatsu.com), entre otros. Este paso a señal casi-digital permite simpliﬁcar la cadena de señal eliminando la necesidad de los circuitos de ajuste del rango de señal y de los convertidores A/D. La digitalización se realiza ahora mediante contadores, que se pueden encontrar integrados dentro de todos los microcontroladores de bajo coste.

EL PROCESO DE CONTAR La figura 1 presenta el diagrama de bloques simplificado de las funciones de un contador universal concebido para medir intervalos de tiempo. El circuito de acondicionamiento de la etapa frontal ajusta y procesa la señal de entrada para poder definir los tiempos de inicio y final durante los cuales la puerta permanecerá cerrada. Durante el intervalo entre estos dos instantes, el contador acumulará el número de ciclos del oscilador de referencia, cuya frecuencia ha de ser superior a la de la señal medida, y esta cifra cuantifica el valor del intervalo de tiempo medido. Hace falta, pues, un reloj de referencia rápido y estable, y una definición precisa de dos eventos: el de inicio y final del intervalo. El número de bits del contador determinará la resolución teórica máxima del sistema. La incertidumbre del oscilador de referencia influirá en la exactitud de la medida, de forma similar al efecto de la tensión de refe-

Figura 2. Esquema de la interfaz directa sensor-microcontrolador para sensores con variación de impedancia. Mundo Electrónico | MAY 10

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rencia en la incertidumbre de los convertidores A/D. Una ventaja clara de trabajar en el dominio del tiempo es que tecnológicamente es más sencillo y económico aumentar el número de bits de un contador digital que el de un convertidor A/D. Como el oscilador de referencia y el contador pueden estar integrados en el microcontrolador, los métodos desarrollados para procesar la señal de los sensores en el dominio temporal han de optimizar la conversión de magnitud a tiempo y la definición de los eventos inicial y final. Las interfaces directas entre sensor y microcontrolador pueden realizar este procesado con un mínimo número de componentes. Un circuito utilizado habitualmente es una simple red R-C que convierte una tensión en tiempo mediante un modelo exponencial. INTERFACES DIRECTAS En la figura 2 se muestra el circuito básico de interfaz directa sensor-microcontrolador, donde el sensor es el elemento resistivo Rx, y C es el condensador utilizado para generar la señal exponencial. El valor de dicho condensador permite ajustar la constate de tiempo, τ = RxC, a valores que puedan ser medidos con el contador del microcontrolador con una buena resolución. La medida consta de dos fases: en la primera (figura 2a) se carga el condensador C a la tensión del nivel alto, VH del puerto digital 1. Para ello se configura dicho puerto como salida a nivel alto (”1”) y el puerto digital 2 como entrada en alta impedancia (“HZ”). En el instante A se inicia la descarga del condensador cambiando la configuración de los puertos: el puerto 2 como salida a nivel bajo(“0”) y el puerto 1 en alta impedancia (“HZ”) (figura 2b). Simultáneamente con el inicio de esta descarga se arranca el contador de microcontrolador (evento inicial). El evento final que detiene al contador es una interrupción generada al detectar el nivel bajo VTL de la puerta digital de entrada. En condiciones ideales, la tensión en bornes de C durante el proceso de descarga es

V C (t ) = V 0 + (V H -V 0 )e

miento clásico de sensores capacitivos exige una excitación con tensión alterna y una desmodulación de la señal adquirida. Para sensores resistivos [2] y capacitivos diferenciales [3], y puentes con sensores resistivos [4], se puede aplicar la misma técnica realizando múltiples medidas que permitan caracterizar las diferentes impedancias equivalentes vistas desde los puertos digitales de conexión de dichos sensores.

T -T Rc1 R x = Rx (Rc 2 - Rc1 ) + Rc1 T Rc 2 -T Rc1

“El tiempo de descarga es lineal con los cambios de valor en la constante de tiempo y por tanto con los cambios en el sensor resistivo. Midiendo este tiempo de descarga sobre el sensor y sobre resistencias conocidas, es posible calibrar el sistema en dos puntos”

que es una ecuación que puede ser implementada en cualquier microcontrolador de bajo coste. Este mismo método de medida se puede aplicar a sensores capacitivos si la resistencia y el condensador intercambian su posición [1]. La reducción de componentes es entonces aún mayor porque el acondiciona-

Como ejemplo, en la ﬁgura 4 se presenta la conexión directa de un puente de resistencias al microcontrolador. La medida secuencial de la descarga del condensador a través de las resistencias equivalentes Req1 (T1), Req2 (T2), Req3 (T3), permite no tan sólo estimar la variación del parámetro de medida, sino hacerlo de forma lineal en

Figura 3. Circuito de medida de un sensor resistivo con calibración en dos puntos.

sor resistivo. Midiendo este tiempo de descarga sobre el sensor y sobre resistencias conocidas (ﬁgura 3), es posible calibrar el sistema en dos puntos y así eliminar la necesidad de conocer exactamente el valor de C y de las tensiones VH, V0 y VTL. Entonces, el valor de la resistencia del sensor se puede calcular mediante

t t

por lo que el valor del tiempo de descarga será

æ V -V 0 ö÷ ÷ T0 = t ln ççç H çèVTL -V 0 ÷÷ø Este tiempo es lineal con los cambios de valor en la constante de tiempo y por tanto con los cambios en el senMAY 10 | Mundo Electrónico

Figura 4. Circuito de interfaz directa sensor-microcontrolador para puentes resistivos.

Tabla 1. Ecuaciones para acondicionamiento lineal por interfaz directa de cualquier conﬁguración de puente resistivo Conﬁguración de Req2 Req3 Req1 puente

Ecuación

R1 = R 0 R2 = R0 R3 = R0

R 0 (3 + 3x ) 4+x

R 0 (4+2x ) 4+x

R 0 (3 + x ) 4+x

R 0 (3 + x )(1 + x ) 4 + 2x

R 0 (2+x )2 4 + 2x

R 0 (3 – x )(1 + x ) 4

R 0 (4 – x 2 ) 4

3R 0 4

R 0 (3 – x )(1 + x ) 4

R 0 (4 – x 2 ) 4

R 0 (3 + x )(1 – x ) 4

R 0 (3 – x )(1 + x ) 4

4R 0 4

R 0 (3 + x )(1 – x ) 4

x* =

2(T1 – T3 ) T 2 + T3 – T1

x* =

2(T1 – T3 ) T 2 + T3 – T1

x* =

2(T1 – T3 ) T 2 + T3 – T1

R 4 = R 0 (1 + x ) R1 = R 0 (1 + x ) R2 = R0 R3 = R0 R 4 = R 0 (1 + x )

R 0 (3 + 2x ) 4 + 2x

R1 = R 0 (1 – x ) R2 = R0 R3 = R0 R 4 = R 0 (1 + x ) R1 = R 0 R 2 = R 0 (1 – x ) R3 = R0 R 4 = R 0 (1 + x )

x* =

T3 – T1 2(T1 + T3 – 2T 2 )

R1 = R 0 (1 + x ) R 2 = R 0 (1 – x ) R 3 = R 0 (1 – x )

T –T x* = 1 3 T2

R 4 = R 0 (1 + x ) todas las posibles configuraciones del puente (tabla 1), contrariamente a lo que sucede en el acondicionamiento basado en amplitud. La realización secuencial de diferentes medidas permite no sólo calibrar continuamente el sistema a partir de la medida de resistencias o capacidades de valores conocidos, sino también estimar las impedancias parásitas del circuito y compensarlas, e incluso reducir la influencia de las variaciones térmicas de las impedancias medidas. LIMITACIONES DE LAS INTERFACES DIRECTAS Las limitaciones de este método surgen del proceso de contar y de la influencia de elementos parásitos sobre este proceso. Los principales factores que limitan la exactitud y resolución son cuatro: a) La inestabilidad de la frecuencia del reloj de referencia, b) La cuantificación en el proceso de contar, c) El ruido en la detección de los eventos de inicio y final, y d) las impedancias parásitas, resistencias y capacidades, presentes en el sistema.

La inestabilidad en la frecuencia del reloj de referencia es una limitación residual, respecto a las otras, si el oscilador se basa en un cristal de cuarzo con pocas derivas térmicas y temporales. Éstas pueden llegar a ser de tan solo 10-6/ºC y ± 10 x10-6/año. Una vez escogido adecuadamente el cristal de cuarzo, para minimizar el ruido en

“La realización secuencial de diferentes medidas permite estimar las impedancias parásitas del circuito y compensarlas, e incluso reducir la inﬂuencia de las variaciones térmicas de las impedancias medidas”

el instante de ﬁnalización de la temporización hay que reducir el ruido en la tensión de alimentación del microcontrolador mediante el ﬁltrado o regulación de dicha alimentación y evitando la ejecución de instrucciones mientras se está contando, porque dicha ejecución genera ruido [1]. La resolución de estas interfaces directas no viene dada por el número de bits del contador, porque el circuito presentado no permite ajustar el margen dinámico de salida del sensor al margen dinámico del contador. La resolución del sistema, en bits, es

æ T0,max - T0,min ö÷ ÷÷ M = lb ççç ÷ø çè TS donde T0max y T0min son respectivamente los tiempos de descarga máximo y mínimos provocados, por ejemplo, por un sensor resistivo y el condensador de acondicionamiento, y Ts es el periodo de la base de tiempos del contador interno. Para obtener resoluciones grandes interesa, pues, Mundo Electrónico | MAY 10

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tener constantes de tiempo largas y por tanto condensadores grandes, habida cuenta de los valores habituales en sensores resistivos (100 Ω a 5 kΩ). Sin embargo, los condensadores grandes reducen el ancho de banda del sistema, porque se prolonga el tiempo de medida, y son voluminosos y caros. Para un sensor resistivo con variación lineal x, la resolución teórica máxima aproximada que se puede obtener, siempre que el contador no se desborde, es

æ t ö M » lb ççç( x max - x min ) ÷÷÷ çè TS ÷ø Esta expresión es similar a la resolución efectiva de un sistema sensor convencional, por ejemplo un puente con un único elemento sensor, cuando éste se conecta directamente al convertidor A/D sin ajustar el margen de señal:

æ (x - x min ) V s N ö÷ M » lb ççç max 2 ÷÷ ÷ø çè 4 V ref donde Vs es la tensión de excitación del puente, Vref es la tensión de referencia del convertidor analógico-digital, y N es su número de bits. Por ejemplo, para una Pt1000 que mida temperatura entre -20 ºC y 60 ºC, si se dispone de un microcontrolador con un contador de 16 bits se pueden obtener resoluciones superiores a 13 bits (0,01 ºC) con un tiempo de medida de decenas de milisegundos, utilizando un condensador de 1 µF y un oscilador de referencia de 20 MHz para el contador. Para mejorar esta resolución se puede aumentar la frecuencia de este oscilador, con el consiguiente aumento del consumo del sistema, o promediar varias medidas, lo cual prolongará el tiempo de medida, con la consiguiente reducción del ancho de banda. Esta resolución teórica puede quedar limitada por el ruido superpuesto a la señal, tal como sucede en los convertidores A/D. Para sensores resistivos, si los valores de resistencia a medir son grandes respecto a las impedancias de entrada del microcontrolador, el ENOB (Effective Number Of Bits) obtenido es [1]

ENOB »

R max - R min R max

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æ V H -V 0 ö÷ ÷ çèVTL -V 0 ÷÷ø

(VTL -V 0 ) ln ççç

2 2 12 E ni + E ne

donde Rmax y Rmin son los valores máximo y mínimo que adquiere el sensor en el rango de medida, y E2ni y E2ne son las potencias de ruido superpuestas a la tensión umbral de comparación y a la señal de entrada respectivamente. Si los valores de resistencia son pequeños, la exactitud del sistema queda limitada por la influencia de los elementos parásitos del sistema y en concreto por las resistencias de entrada de los puertos utilizados. Por ejemplo, para un puente de sensores resistivos como el de la figura 4, el error de offset y ganancia para una configuración de puente completo puede reducirse a DR ini DR ini R0 R0 x 1 er » + DR ini x FS DR ini x FS 1+ 1+ R0 R0

donde ∆Rini cuantiﬁca los cambios en los valores de las resistencias de entrada de los puertos del microcontrolador, R0 es la impedancia basal del sensor y x es su cambio porcentual. El error de cuantiﬁcación del contador provocará, además de errores de offset y ganancia [1], errores de no linealidad [2] que pueden modelarse mediante

eq max =

Ts æV R x C ln ççç H çèV

ö÷ ÷÷ ÷ TL ø

(1 + x max )

Todos estos errores no impiden alcanzar fácilmente los 12 bits de resolución efectiva y errores de no linealidad del orden del 0,1 % cuando se acondicionan sensores resistivos de 1000 Ω, incluso con microcontroladores de muy bajo coste. Para los sensores capacitivos, el análisis y las conclusiones son análogas pero tienen más inﬂuencia las capacidades parásitas que las resistencias de entrada de los puertos [3]. CONCLUSIONES Las interfaces directas entre sensor y microcontrolador son una opción de diseño para sensores resistivos o capacitivos, si se desea resoluciones de hasta 13 bits, un tiempo de medida de decenas de milisegundos (BW < 100 Hz) y errores de no linealidad de un 0,1 %. El microcontrolador debe estar cerca del sensor para evitar que las impedancias parásitas de los cables reduzcan la resolución efectiva.

“Si los valores de resistencia son pequeños, la exactitud del sistema queda limitada por la inﬂuencia de los elementos parásitos del sistema y en concreto por las resistencias de entrada de los puertos utilizados”

En aplicaciones fuera de ambientes extremos, esta limitación no es importante pues hacen falta pocos componentes entre el sensor y el microcontrolador. La resolución se puede aumentar mediante osciladores más rápidos (que incrementarán el consumo), promediando la señal (que reducirá el ancho de banda), o utilizando otros circuitos de conversión a tiempo que requieren más componentes (que aumentarán el volumen y el coste). Estos últimos circuitos, por ejemplo los moduladores sigma-delta, permitan además acondicionar sensores con salida en corriente o tensión. Sin embargo, el uso de interfaces con más componentes no es generalmente necesario, porque las prestaciones conseguidas por las interfaces directas son suﬁcientes para muchas aplicaciones. ● REFERENCIAS [1] F. Reverter, R. Pallàs Areny. “Circuitos de Interfaz directa sensor microcontrolador”. Editorial Marcombo. Barcelona, 2008. [2] F. Reverter, O. Casas. “Interfacing differential resistive sensors to microcontrollers: A direct approach”. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, Vol. 58, Nº 10, pp. 3405 – 3410, 2009. [3] F. Reverter, O. Casas. “Direct interface circuit for differential capacitive sensors”. Proceedings of the IEEE Instrumentation and Measurement Technology Conference, I2MTC08 pp. 1609-1612, 2008. [4] E. Sifuentes, O. Casas, F. Reverter, R. Pallàs-Areny. “Direct interface circuit to linearise resistive sensor bridges”, Sensors and Actuators A, Vol. 147, pp. 210-215, 2008.

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Telecomunicaciones

Basados en virtualización de software libre

Sistemas de telefonía IP corporativa En este artículo se pretende analizar brevemente algunos de los pros y contras de la VoIP en el entorno empresarial y describir una sencilla solución práctica para una implantación rápida y barata, que permita además la convivencia con la solución de telefonía existente. Antonio Sierra Rodríguez * [asierra@algoritmoingeniera.com] y Esteban Egea López ** [esteban.egea@upct.es] * Algoritmo Ingeniería, SL ** Universidad Politécnica de Cartagena

l gasto de telefonía, tanto en el servicio telefónico básico como en servicios de valor añadido, es uno de los principales gastos ﬁjos de cualquier empresa. De hecho, los servicios de telefonía corporativa han evolucionado desde la telefonía interna básica para poder realizar comunicaciones entre usuarios mediante el uso de extensiones telefónicas, hasta otros más avanzados tales como la música en espera, colas de llamadas u operadoras automáticas IVR (Interactive Voice Response), que incluyen reconocimiento de voz o pulsaciones de teclado, de manera que el ﬂujo de llamadas se dirige hasta el destino sin la intervención humana. Hoy en día, esta gama de servicios se basa todavía mayoritariamente en el uso de centralitas telefónicas PBX (Private Branch Exchange), basadas en hardware propietario. A su vez, dichas centralitas son una evolución de las antiguas centralitas analógicas, que han ido incorporando tecnologías y adaptándose a medida que se han ido introduciendo estas nuevas tecnologías, desde la Red Telefónica Básica (RTB) hasta la Red Digital de Servicios Integrados (RDSI), pero en esencia usando siempre tecnologías de conmutación de circuitos más o menos elaboradas. Parece claro, por otra parte, que la tendencia en comunicaciones es el tránsito hacia el All-IP, es decir, orientar el funcionamiento de todos los sistemas y servicios de comunicaciones hacia el uso de redes de conmutación de paquetes IP e Internet. En este sentido, en el ámbito de la telefonía, la tecnología de Voz sobre IP (VoIP) [1] está presente desde hace más de

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“Con esta alternativa se obtiene un coste menor que con las soluciones tradicionales y puede ser muy atractiva para los entornos empresariales”

una década y parece que ha alcanzado un punto de madurez apropiado para su uso en un entorno productivo. Sin embargo no se observa todavía un uso masivo de la misma en el ámbito empresarial. Las causas de esta falta de implantación de la tecnología VoIP son variadas, pero entre ellas, parece destacar la percepción de que el cambio de infraestructura es complejo y costoso [1]. En este artículo se pretende analizar brevemente algunos de los pros y contras de la VoIP en el entorno empresarial y describir una sencilla solución práctica para una implantación rápida y barata, que permita además la convivencia con la solución de telefonía existente. La solución práctica consiste en un sistema VoIP basado en el software libre Asterisk [2] que se integra en la infraestructura TIC existente de la empresa, sin necesidad de recurrir a cambios drásticos. Debido a sus características y ﬂexibilidad, se comprueba que esta solución es especialmente atractiva para PYMES con capacidad limitada de inversión en tecnología.

Se realiza por tanto, un estudio de las diferentes ventajas y posibles problemas de la solución propuesta, así como un estudio comparativo de costes, para demostrar que con esta alternativa se obtiene un coste menor que con las soluciones tradicionales y puede ser muy atractiva para los entornos empresariales, y que además, estas ventajas se consiguen mediante una solución sencilla y fácil de implantar. VOZ SOBRE IP Y TELEFONÍA IP La voz sobre IP, VozIP (Voz sobre Internet Protocol) o VoIP (Voice over Internet Protocol) [1] se constituye mediante un conjunto de aplicaciones y protocolos para transporte de audio específico (voz humana) sobre redes IP. Estos protocolos se encargan básicamente de codificar la voz, empaquetarla, y transportarla sobre IP, incluyendo en los paquetes la información de señalización necesaria para poder proporcionar adecuadamente el servicio. Los términos de VoIP y telefonía IP se suelen utilizar indistintamente, pero ambos no se refieren al mismo concepto. Se puede definir la telefonía IP, como un sistema avanzado de comunicaciones que utiliza el protocolo IP como medio de transporte para proporcionar un sistema telefónico con todas las funciones de la telefonía tradicional, pero que además agrega nuevas posibilidades. Es decir, mientras que la VoIP técnicamente se limitaría a proporcionar el servicio de comunicaciones de voz, el concepto de telefonía IP abarca otras tecnologías y aplicaciones que permiten proporcionar una serie de servicios asociados

Tabla 1. Comparativa de costes analógica-telefonía IP Modelo KX-TES824 KX-TE82483NE KX-TE82474NE KX-TE82491NE KX-TE82492NE KX-TE82493NE KX-T7730 KX-T7740 KX-T7750

Componentes centralita analógica Panasonic Descripción Cantidad Precio 1 494,50 € Centralita KX-TES824 1 405,00 € T. Exp. 3 lín. y 8 ext. analógicas 2 325,00 € T. Exp. 8 ext. analógicas 1 135,00 € Amp. 1c y 180 sg. Mens. Op. automática Buzón de voz 2 canales 1 345,00 € Id. llamada ent. 3 lín. analógicas 1 160,00 € 1 138,00 € T. Operadora KX-T7730 1 129,00 € C. Operadora para KX-T7730SP 20 102,00 € Teléfono KX-T7550 Total

Total 494,50 € 405,00 € 650,00 € 135,00 € 345,00 € 160,00 € 138,00 € 129,00 € 2.040,00€ 4.496,50 €

Modelo SPA-3102 SPA-962 SPA-932 SPA-922

Componentes telefonía IP Cisco-Linksys Descripción Cantidad Precio 3 65,00 € Router VoIP FXO-FXS Teléfono Linksys Operadora Pant. Color 1 209,00 € Módulo de Teclado de 32 botones 1 65,00 € Teléfono Linksys SPA-922 20 99,00 € Total

Total 195,00 € 209,00 € 65,00 € 1.980,00 € 2.449,00 €

adicionales, como por ejemplo, el enrutamiento inteligente de llamadas o la operadora automática. VENTAJAS DE LA TELEFONÍA IP En esta sección se analizan las ventajas genéricas del uso de la telefonía IP, para después estudiar, mediante un caso de uso, las ventajas concretas de su implantación en entornos corporativos. Entre las principales se pueden destacar las siguientes: - Reducción de costos en instalación y mantenimiento: con el modelo planteado se integra toda la infraestructura de datos y de telefonía en una única infraestructura, con el consecuente ahorro en su diseño, instalación y mantenimiento. - Reducción de costos de llamadas: además de una mayor oferta de proveedores de servicios, los costes de las llamadas por Internet suelen ser sensiblemente inferiores a los que ofrecen los proveedores tradicionales, especialmente para llamadas internacionales. - Máxima movilidad: la telefonía IP facilita la movilidad, ya que se puede disponer de la extensión telefónica empresarial en cualquier lugar. Por ejemplo, con un ordenador portátil o “smartphone” en una ubicación remota con conexión a Internet, se puede tener registrada nuestra extensión remota, y así las llamadas hacia/desde nuestra oﬁcina serán enrutadas por Internet hasta el equipo en cuestión. En realidad, no se trata de un simple desvío de llamada, sino

que se puede acceder a todos los servicios proporcionados por el servidor, como por ejemplo, el buzón de voz o la agenda telefónica. Es decir, se accede al entorno habitual de trabajo y se disfruta de las tarifas contratadas por la empresa. - Seguridad: la seguridad y privacidad de llamadas queda totalmente garantizada gracias a las tecnologías de autenticación y cifrado de datos que se proporcionan, lo que en la mayoría de los casos resulta en un entorno mucho más seguro que el de la telefonía convencional basada en teléfonos analógicos. - Escalabilidad: la telefonía IP posee una arquitectura que es escalable y muy flexible. Permite una instalación simple y rápida, su configuración y reconfiguración conforme a las necesidades que surgen y una ampliación de capacidades muy barata. Piénsese por ejemplo en los costes y problemas que supone la ampliación del número de líneas de una centralita PBX hardware tradicional, comparado con el proceso necesario en el caso de telefonía IP: en muchos casos es suficiente con la instalación de un punto de acceso inalámbrico y una simple reconfiguración del software. - Compatibilidad: es compatible con hardware de diferentes fabricantes/ proveedores al estar basada en estándares abiertos y reconocidos por organismos internacionales. - Integración: como ya se ha indicado anteriormente, la telefonía IP facilita la integración de los servicios de

telecomunicaciones, voz, vídeo y datos en aplicaciones corporativas tales como ERP (Enterprise Resource Planning) o CRM (Customer Relationship Management). Ventajas en entornos corporativos En este apartado se exponen los costes y cargas que supone la telefonía convencional en un caso típico de uso en empresa. Se supone una empresa de tamaño medio o pequeño, con unos 4 a 20 puestos o empleados. La solución tradicional consiste en el cableado de los puestos y la instalación de una centralita PBX hardware. Las funcionalidades básicas que requiere esta empresa serían: la respuesta centralizada, la transferencia de llamadas y la comunicación interna entre usuarios. Las centralitas PBX hardware actuales tienen unos costes que para la limitada funcionalidad que proporcionan se pueden considerar altos. Una centralita típica de 4 extensiones ya instalada puede tener un precio de entre 900€ a 1500€, siendo imprescindible añadir la mano de obra especializada. En cambio, el coste de la centralita software, al estar basada en software libre, que no tiene coste de propiedad, puede ser considerado cero. Además, no suele ser necesaria la compra de hardware adicional (un servidor de altas prestaciones) ya que un ordenador común (superior a un Pentium IV con 1 Gb de RAM) suele ser suﬁciente para dar el servicio. Mundo Electrónico | MAY 10

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Ni siquiera es necesario el cambio de sistema operativo (la solución que se propone originalmente funciona con Linux) ya que con las actuales técnicas de virtualización se puede instalar la solución de manera transparente e inmediata sobre el sistema operativo corporativo. En principio, puede ser necesario pagar el servicio para la primera instalación y configuración de la centralita. Pero, aunque siempre es recomendable su configuración por profesionales, la sencillez de las diferentes herramientas y paquetes que incluyen las soluciones de software disponibles, permitiría incluso que cualquier usuario con conocimientos básicos pueda configurar sus funcionalidades a través de un intuitivo interface Web. Las ventajas sólo en la instalación inicial son ya apreciables. Concretando un poco más el ejemplo, supóngase que la infraestructura básica consiste en un puesto de operadora, veinte extensiones y conexión de hasta tres líneas analógicas a la red telefónica pública (Public Switched Telephone Network, PSTN). A continuación se compararán las ventajas de la telefonía IP en este escenario corporativo respecto a las métricas y necesidades habituales: - Escalabilidad. En una centralita analógica, si la empresa crece y necesita 8 extensiones más, por ejemplo, es probable que se tenga que cambiar la propia centralita, o en el mejor caso, adquirir un módulo adicional para esas nuevas extensiones. Lo mismo ocurre con las funcionalidades que ofrecen: la mayoría son modulares y permiten añadir ciertas funcionalidades adquiriendo nuevos módulos (normalmente no muy económicos), propietarios y limitados siempre a la

centralita base inicial. Los fabricantes se aseguran así la ﬁdelidad del comprador. La centralita software, en cambio, no tiene estas limitaciones de escalabilidad impuestas por los fabricantes. - Costos de instalación y mantenimiento. Aunque se han descrito cualitativamente en el ejemplo inicial, ahora se mostrarán cuantitativamente. Más concretamente en la tabla 1 se han incluido dos presupuestos

la solución analógica es el de los teléfonos, además de que el abanico de posibilidades de elección es escaso por incompatibilidades entre diferentes marcas. En el caso de VoIP se puede utilizar cualquier teléfono que cumpla los estándares de VoIP, e incluso se pueden utilizar "softphones" (teléfonos por software) de software libre con un coste de propiedad cero, aunque en este caso se precisaría que en cada puesto existiera un PC con micrófono

“La centralita de software, en cambio, no tiene las limitaciones de escalabilidad impuestas por los fabricantes” de los costos aproximados del hardware necesario para poder crear dicha infraestructura telefónica. La infraestructura analógica se ha basado en precios públicos de productos de la reconocida marca Panasonic, y su coste sin contar con impuestos, transporte ni instalación ya es casi el doble que el hardware necesario para la solución con telefonía IP. - Funcionalidad. La centralita analógica del ejemplo ha alcanzado casi su máxima capacidad sólo permitiendo dos extensiones más, ninguna línea más, y ninguna nueva funcionalidad. En contraposición, para la centralita por software, se pueden añadir tantas extensiones como equipos admita la red local, y se puede ampliar su funcionalidad simplemente instalando módulos software adicionales, de los que hay multitud en Internet y se siguen desarrollando nuevos continuamente. - Compatibilidad. El mayor coste en

y altavoces, los cuales normalmente se encuentran ya integrados. - Flexibilidad. De hecho, la falta de compatibilidad y de oferta en la elección del equipamiento es uno de los mayores lastres de la solución analógica, ya que los fabricantes tienden a emplear soluciones propietarias y exclusivas. Por tanto, la flexibilidad, no sólo en el abanico de posibilidades de compra, es uno de los grandes beneficios de los sistemas de VoIP basados en software: mayor flexibilidad, funcionalidad y capacidad (física y lógica). Además esta flexibilidad redunda en el coste, ya que, el coste de configuración de una centralita de VoIP será aproximadamente el mismo para una empresa que utilice sólo unas pocas extensiones que para otra que utilice varias decenas: la configuración de estas extensiones es cuestión de minutos y se puede realizar de forma sencilla y rápida mediante un interface web.

Tabla 2. Comparativa de costes de operador España Fijo ** España Móvil R.U. Fijo * R.U. Móvil * EE.UU. Fijo * EE.UU. Móvil * Sede R.U. *** Sede EE.UU. *** Cuota de línea

Telefónica 0,00 € 0,20 € 0,06 € 0,20 € 0,05 € 0,05 € 0,06 € 0,05 € 13,97 € + 3 €

VoIPCheap 0,00 € 0,10 € 0,00 € 0,08 € 0,00 € 0,00 € 0,00 € 0,00 € 0,00 €

Min/Mes 600 600 100 100 200 200 120 120

Coste Telefónica 0,00 € 120,00 € 6,00 € 20,00 € 10,00 € 10,00 € 7,20 € 6,00 €

Coste Voipcheap 0,00 € 60,00 € 0,00 € 8,00 € 0,00 € 0,00 € 0,00 € 0,00 €

Total

196,17 €

68,00 €

* Se aplica la Tarifa Mini Internacional de Telefónica, que tiene un coste de 3 �/mes. Voipcheap incluye 300 minutos gratis/semana y se pueden tener varias cuentas para disponer de más minutos gratis, por lo que podríamos cubrir casi todo el consumo a 0 �. ** Se entiende que tenemos contratada una ADSL con Telefónica que incluye las llamadas locales. *** La comunicación entre sedes se hace directamente a través de Internet y nuestra centralita, no es necesario abonar nada con VoIP.

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- Movilidad. Se pueden habilitar extensiones móviles, asociadas a dispositivos móviles (teléfonos, por ejemplo) con WiFi integrado, que son cada vez más comunes. Lo que facilita a las empresas la movilidad de sus trabajadores, manteniendo las comunicaciones y los servicios de su puesto de trabajo de forma transparente y sin incrementar el coste, siempre que se disponga de una conexión a Internet. Por ejemplo, un trabajador desplazado puede realizar llamadas gratuitas a la oficina desde la conexión a Internet de su hotel o una llamada al extranjero enrutada a través de la centralita corporativa, aprovechando una tarifa más competitiva para la empresa. - Ventaja competitiva. De nuevo, la flexibilidad y variedad del software disponible permite adaptar los servicios a las necesidades de la empresa. Por ejemplo, es casi inmediato crear una IVR (Interactive Voice Response), es decir, un menú de respuesta automática con reconocimiento de las pulsaciones para automatizar la atención telefónica, con la posibilidad de grabar mensajes personalizados por los propios usuarios en diferentes idiomas, en función de variables tales como horarios, números entrantes, selecciones por teclado del cliente, etc. Además, se pueden integrar estos servicios con los sistemas de información de la empresa: ERP, CMR y otros. - Coste de las llamadas. Otro de los beneficios, en especial para las empresas con proyección internacional, es el ahorro que se puede obtener al utilizar VoIP, ya que las tarifas suelen ser sensiblemente inferiores. Es también posible contratar servicios locales y nacionales competitivos, debido a que la oferta de operadores es mayor, al tener acceso a cualquier operador, nacional o internacional que ofrezca tráfico de llamadas de VoIP a través de Internet. Como ejemplo ilustrativo, en la tabla 2 se muestra una comparativa para una empresa caso con tres sedes: España, Reino Unido y EE.UU. Esta comparativa es una aproximación ya que si el volumen de llamadas es muy grande, es posible que la empresa se pueda acoger a descuentos y planes de precios. La comparación se ha hecho con los precios base que ofrece Telefónica de España y VoipCheap que es el operador de VoIP utilizado en la implementación propuesta. En definitiva, por las razones anteriormente expuestas podemos concluir que la telefonía IP es una opción competitiva y atractiva como solución de

comunicaciones para entornos corporativos. Aunque no todo son ventajas, evidentemente. Examinaremos a continuación los principales inconvenientes de esta tecnología. Desventajas de la VoIP en entornos corporativos Las principales desventajas que subyacen al contar con telefonía IP en entornos corporativos son las siguientes: - Necesidad de ancho de banda con calidad de servicio. La naturaleza de las redes IP y la ausencia de políticas de calidad de servicio (Quality of Service, QoS) [3] por parte de los operadores de Internet es el principal inconveniente al que se enfrenta la implantación de la telefonía IP, con lo que la calidad de la llamada que percibe el usuario puede degradarse. En la práctica este problema se presentará con las llamadas hacia el exterior. Es decir, la infraestructura de una red local de oficina suele ser más que suficiente en la mayoría de los casos para obtener un servicio de calidad. Sin embargo, el ancho de banda de Internet contratado habitualmente por una pequeña o mediana empresa, es decir, una conexión ADSL o de cable similar, no garantiza un servicio de calidad si el volumen de tráfico es grande. Más aún teniendo en cuenta que el ancho de banda no es simétrico, y que en este caso, es necesario un ancho de banda de subida suficiente. - Falta de legislación adecuada. Debido al rápido desarrollo de estas tecnologías y su integración, existen todavía vacíos normativos [4]. Un ejemplo de ello es que las numeraciones específicas para VoIP (numeración nómada) no están legisladas aún en algunos países. Otro ejemplo es que al enrutar las llamadas por un operador de VoIP, el número del llamante (CallerID), no se muestra en destino al tener que atravesar diferentes redes y no poder asegurar el origen de la llamada. Necesidad de alimentación: a diferencia de los teléfonos tradicionales, el hardware de VoIP requiere de alimentación eléctrica, por lo que tendremos que proteger nuestros sistemas ante una posible caída de dicha alimentación eléctrica. SOLUCIÓN PROPUESTA La solución que se plantea en este trabajo pretende fundamentalmente despejar las dudas que puedan existir sobre la complejidad de implantar una solución de telefonía IP. Las premisas son minimizar el coste

y aprovechar al máximo la infraestructura existente de la corporación. Para ello se supone que la empresa ya dispone de una mínima infraestructura de datos e información, es decir, una red de área local Ethernet y/o inalámbrica. Se puede suponer que la mayoría de las empresas posee al menos un pequeño servidor, normalmente en entorno Windows, que sirve archivos y aplicaciones de gestión. Estos servidores normalmente están infrautilizados en su capacidad, sobre todo si funcionan simplemente como servidor de ﬁcheros o carpetas compartidas, que es lo más habitual, ya que el uso de CPU de esos servidores es realmente escaso. Se puede entonces utilizar dicho servidor para instalar la centralita PBX software, de manera que se aprovechen mejor los recursos. Se empleará una solución "virtualizada". Es decir, el software se ejecutará no sobre el sistema operativo existente sino sobre una máquina virtual. De esta manera, se ofrece transparencia respecto al hardware y el sistema operativo que tenga el servidor y se obtiene una solución cerrada y completa, en forma de imagen directamente instalable, sin necesidad de adaptar el software existente, instalar librerías adicionales en el sistema operativo, etc. Además, se facilita el mantenimiento, ya que en caso de reemplazo del servidor o fallos, basta con reinstalar la imagen del sistema virtual. La arquitectura de la solución se muestra a continuación. Además se detallan los diferentes dispositivos que están involucrados en su funcionamiento y las características y funcionalidades que éstos ofrecen. Arquitectura y dispositivos La arquitectura de la solución implementada contiene los elementos que se muestran en la ﬁgura 1. Se ha pretendido realizar una infraestructura básica, pero lo más heterogénea posible, para que su adaptación a cualquier entorno empresarial pueda estar incluido en este ejemplo. - Servidor. Se asume que se dispone de un servidor corporativo que es con el que normalmente cuenta una empresa, con el sistema operativo "Windows 2003 Server" que ejecuta la solución de datos de la empresa. Mediante el software de virtualización "Vmware Server 2.0" [5] se crea una máquina virtual sobre la que se ejecuta el paquete "Trixbox CE 2.8" [6], que a su vez incluye "Asterisk 1.6". Mundo Electrónico | MAY 10

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Figura 1. Arquitectura de la solución

Trixbox CE es una distribución Linux basada en el sistema operativo CentOS 5.2 [7], que incluye una versión instalada y preconfigurada de LAAMP (Linux, Apache, Asterisk, MySQL, y PHP), y su correspondiente interface Web para la configuración de toda la solución. Asterisk representa la centralita por software. Asterisk soporta distintos protocolos para las comunicaciones y el control de las llamadas (protocolos de señalización), en la solución expuesta se han usado los dos más populares y eficientes: IAX2 (Inter Asterisk Exchage) [8], y el protocolo SIP (Session Initiation Protocol) [9]. Todo el paquete, es decir, la máquina virtual Vmware así como el sistema operativo y el software necesario se puede compilar como una imagen instalable, lo que permitiría su instalación de la forma habitual en Windows, con un ayudante y varios clicks de ratón. - Teléfonos IP. Se conectan directamente a la red IP, es decir, los puertos del conmutador, y utilizan los protocolos de señalización apropiados. Los teléfonos empleados concretamente son dos: el GrandStream BudgeTone 101 (60€ aprox.) y el Linksys SPA 922 (95€ aprox.). El primero es de gama baja y el segundo de gama media, pero ambos soportan el protocolo SIP, que es el más extendido y popular. No existe todavía un estándar para IAX2, (se estima que se aprobará en el presente año 2010), por lo que el número de teléfonos IP que soportan este protocolo es sensiblemente menor. MAY 10 | Mundo Electrónico

- Softphones. Es un software que emula un teléfono. Concretamente se ha seleccionado Zoiper [10] de la empresa Attractel que están licenciados como freeware y que soportan tanto IAX2 como SIP. Se pueden emplear tanto en la infraestructura interna, como en un portátil o smartphone, en forma de extensión remota que se conectará por Internet a través del protocolo IAX2. - Gateway. Este dispositivo o pasarela permite enlazar la red de telefonía IP con la de Telefonía tradicional (PSTN). El Gateway seleccionado es un Linksys-SPA3102. Éste proporciona un puerto FXO (Foreign Exchange Ofﬁce) para poder conectar una línea de telefonía analógica externa y un puerto FXS (Foreign Exchange Station) para conectar un teléfono analógico convencional, como podría ser una base inalámbrica DECT para integrar teléfonos inalámbricos de interior en nuestra infraestructura a bajo coste. El gateway proporciona además un puerto Ethernet para conectarse con el servidor Asterisk mediante el protocolo SIP. En este esquema sólo se ha integrado una línea de telefonía tradicional mediante el gateway, pero si la infraestructura de la empresa necesitara más líneas analógicas, bastaría añadir otros gateways, o utilizar otros modelos de pasarelas con más puertos FXS. Si se utilizara una conexión a la Red de telefonía digital RDSI se emplearía un gateway de esta tipología RDSI-SIP. - Proveedor de VoIP. Para poder rea-

lizar llamadas VoIP hacia una red telefónica tradicional se puede recurrir a un proveedor de estos servicios que enrute las llamadas por Internet y las envíe a un destinatario final en la PSTN. Nótese que si origen y destino están conectados directamente a Internet no sería necesario el proveedor de servicios. En este ejemplo se ha seleccionado VoipCheap [11] que es un proveedor alemán que ofrece llamadas a unos precios muy económicos. Con los elementos anteriores se tiene una solución que cubre prácticamente todas las variedades de protocolos y dispositivos que se pueden necesitar. Por supuesto, se pueden añadir tantos dispositivos de un tipo determinado como sea necesario, siempre que el servidor disponga de suficiente potencia, lo que no suele ser un problema. Configuración El último paso consiste en establecer la configuración de los distintos elementos y servicios. A todos los dispositivos se les puede asignar una dirección IP, y ofrecen un interface Web de configuración (los softphones a través de las opciones del programa). Para la configuración de los teléfonos, los softphones y la extensión del teléfono analógico al Gateway, los datos básicos de configuración son únicamente tres: la dirección IP del servidor de Asterisk, el número de extensión asignada y la contraseña para poder realizar el registro de la extensión en el servidor.

La configuración del gateway para ofrecer conexión a la PSTN al servidor es un poco más compleja, pero se puede encontrar abundante documentación en Internet, por ejemplo en www.voxilla.com, por lo que no se entrará en los detalles. Finalmente, se necesita configurar los servicios de la PBX, lo que se realiza mediante un interface Web, que da acceso a FreePBX [12], que es la herramienta de configuración. No se detalla la configuración, en la figura 2 se muestra una vista del interface de esta herramienta para evidenciar la sencillez del proceso en general. Entre los servicios básicos que sería necesario configurar son los siguientes: - Extensiones: se crearían las extensiones para los teléfonos y se asignarían sus claves. - Troncales: una troncal es un enlace hacía redes externas, por tanto, en nuestra infraestructura necesitamos definir dos troncales, una para conectar con el gateway SPA-3102 y tener acceso directo a la PSTN y otra para conectar con el proveedor VoIPCheap. - Grupos de llamada: se crearían grupos de llamada por departamentos, ubicaciones, etc. según las necesidades corporativas. - Condiciones de tiempo: se pueden establecer horarios como condición para dirigir los flujos de llamadas a destinos determinados. - Rutas de entrada y salida: los flujos de entrada y salida de llamadas permiten aplicar condiciones temporales y otras basadas en numeración, origen, destino, etc. para redirigirlos de acuerdo a algún criterio de interés. Por ejemplo, se podría configurar que el flujo de "administración" se dirigiera al contestador automático en horario nocturno mientras que el de "atención al cliente" se dirigiera al número móvil de un empleado de guardia durante ese mismo horario. Y finalmente se configurarían otros servicios avanzados: - Buzones de voz: los buzones de voz se pueden agrupar por extensiones, grupos, etc. y personalizar sus mensajes de voz. - IVR: se configuraría un menú de atención basado en la pulsación de teclas, para dirigir los grupos de llamadas hacia extensiones apropiadas o buzones de voz cuando se está fuera de horario. Estos ejemplos demuestran la flexibilidad de una centralita software así como su sencillez de configuración y

Figura 2. Conﬁguración de grupos de llamada.

manejo. Con un poco de práctica se pueden configurar servicios avanzados sin necesidad de mano de obra especializada. Finalmente, conviene destacar que al utilizar una imagen "virtualizada" la configuración se puede realizar antes de crear la imagen, lo que permitiría obtener un sistema de salvaguarda (backup) sencillo: en caso de fallo basta con reinstalar la imagen. CONCLUSIONES En este artículo se describe y demuestra cómo los sistemas de VoIP se pueden implantar fácilmente en una empresa así como el valor que aportan. Se revisan las ventajas e inconvenientes que proporciona el uso de VoIP en entornos empresariales mediante un ejemplo de uso en un entorno empresarial típico. Se describe brevemente la arquitectura y características de una solución concreta en la que se utiliza software libre sobre un sistema operativo virtualizado, lo que permite máxima flexibilidad con una inversión reducida y

sin un impacto notable en la infraestructura existente. Este ejemplo de implantación de un modelo sencillo permite concluir que la telefonía IP puede ser ya una opción real a considerar, y que su implementación es asequible y sin cambios en la infraestructura. Se puede aventurar que en el medio plazo la telefonía IP va a ir sustituyendo a las soluciones actuales no sólo en grandes corporaciones y organismos, muchos de los cuales ya han migrado sus sistemas, sino en PYME con poco poder de inversión, y es éste un primer paso en la convergencia de voz y datos, que además prepara la infraestructura para el siguiente paso: los servicios de vídeo sobre IP (VideoIP). AGRADECIMIENTOS Este trabajo ha sido ﬁnanciado por el proyecto nacional TEC2007-67966-01/ TCM (CON-PARTE-1) y está también enmarcado en el "Programa de Ayudas a Grupos de Excelencia de la Región de Murcia, Fundación Seneca". ●

REFERENCIAS [1] Theodore Wallingford , "Switching to VoIP", O' Reilly & Associates, Inc, 2005 [2] http://www.asterisk.org [3] G. Mercado, H. Raimondo, J. Díaz, "Calidad de Servicio en Redes IP", 2007 [4] http://articles.techrepublic.com.com/5100-10878_11-6169960.html [5] http://www.vmware.com/products/server/ [6] http://www.trixbox.org/ [7] http://www.centos.org/ [8] Inter-Asterisk Exchange, http://www.rfc-editor.org/internet-drafts/draft-guyiax-05.txt [9] Session Initiation Protocol, RCF 3261, http://www.ietf.org/rfc/rfc3261.txt [10] http://www.zoiper.com [11] http://www.voipcheap.com [12] http://www.freepbx.org/

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Con ADCPro

Evaluación simpliﬁcada de convertidores A/D Al iniciar un proyecto, por lo general el diseñador debe decidir qué convertidor A/D es el más adecuado. En la práctica, un módulo de evaluación proporcionado por el fabricante resulta de gran utilidad, ya que permite al diseñador hacerse una idea más precisa del rendimiento del convertidor en su diseño particular. Además, evita la necesidad de crear una placa de pruebas y reduce el tiempo requerido para desarrollar el prototipo del circuito. Richard Oed Texas Instruments

l iniciar un proyecto, por lo general el diseñador debe decidir qué convertidor A/D es el más adecuado. Mientras que la arquitectura a menudo viene ya determinada por el sensor previo, el rendimiento deseado aún tiene que definirse para parámetros como la resolución y la relación señal/ruido (SNR). Si el diseñador toma la decisión basándose en las especificaciones de la ficha técnica, no tiene garantía alguna de poder alcanzar los parámetros especificados con un esfuerzo razonable y, sobre todo, con las señales con las que debe trabajar el diseñador. En la práctica, un módulo de evaluación proporcionado por el fabricante resulta de gran utilidad, ya que permite al diseñador hacerse una idea más precisa del rendimiento del convertidor en su diseño particular. Además, evita la necesidad de crear una placa de pruebas y reduce el tiempo requerido para desarrollar el prototipo del circuito. El estándar IEEE 1241-2000 describe diversos métodos para llevar a

“Un convertidor ideal de 16 bit ofrece una relación SINAD (señal/ ruido y distorsión) de 98 dB, que es idéntica a la relación señal/ruido ideal. Por lo tanto, el generador debe ofrecer una relación THD+N (distorsión armónica total + ruido) mínima de -118 dB”

cabo pruebas en convertidores A/D. No obstante la experiencia demuestra que el método del servo-lazo es el más apropiado para determinar los parámetros de CC y el método de la señal senoidal el más adecuado para determinar los parámetros de CA. Sin

Figura 1. Conﬁguración mínima para la prueba de señal senoidal. MAY 10 | Mundo Electrónico

embargo, la norma IEEE también describe una manera de determinar los parámetros de CC utilizando la misma configuración de la prueba de CA. Esta es la razón por la que aquí únicamente se describe esta prueba. Para la prueba de señal senoidal se requiere la disposición mostrada en la figura 1, que representa una configuración mínima. En caso de requerirse una mayor precisión, a menudo se utiliza un segundo generador de funciones para proporcionar una señal de reloj al convertidor A/D que se está sometiendo al test. Esta señal se empareja a la del generador de la señal senoidal de entrada para obtener un muestreo coherente. Para obtener resultados significativos, la distorsión del generador de la señal de entrada debe ser como mínimo 20 dB inferior a la prevista en el convertidor A/D. Un convertidor ideal de 16 bit ofrece una relación SINAD (señal/ruido y distorsión) de 98 dB, que es idéntica a la relación señal/ruido ideal. Por lo tanto, el generador debe ofrecer una rela-

Figura 2. ADS1258EVM-PDK.

ción THD+N (distorsión armónica total + ruido) mínima de -118 dB. En la práctica, el inconveniente de esta conﬁguración es que es necesario convertir los datos y procesarlos en un PC. Por lo general esto requiere destinar recursos, o dicho de otra manera, tiempo y dinero, a la programación.

KITS DE DEMOSTRACIÓN DEL RENDIMIENTO Mediante los kits de demostración del rendimiento (PDK), Texas Instruments ofrece una solución a este problema. Estos kits comprenden un módulo de evaluación especíﬁco para cada convertidor, una placa

base y una fuente de alimentación. La placa se encarga de transferir los datos entre el convertidor y el programa de PC proporcionado para la evaluación y presentación. Gracias a la modularidad de los componentes, el kit completo puede ofrecerse por un precio muy atractivo. Por ejemplo, el

Figura 3. ADCPro. Mundo Electrónico | MAY 10

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Figura 4. Comprobador de FFT en ADCPro.

PDK del convertidor delta-sigma de 8 canales y 24 bit ADS1258 [1] puede comprarse en la tienda online de TI por 149 dólares [2]. Merece la pena destacar también que la transferencia de datos entre la placa base y el PC se realiza a través de USB, lo que permite un gran ancho de banda. La figura 2 muestra a modo de ejemplo el PDK del ADS1258. El EVM del convertidor se configura de manera que los parámetros de la ficha técnica se obtienen generalmente con una fuente de señales de calidad aceptable. En la placa de circuito impreso no sólo se encuentra el convertidor en sí, sino también el interface analógico asociado y la tensión de referencia necesaria. En caso necesario, las regletas de terminales disponibles también permiten utilizar la placa de circuito sin la placa portadora. Cuando se requieren tensiones diferentes para operar el convertidor, en muchos casos estas tensiones se generan directamente en la tarjeta. Por supuesto, en estos casos la alimentación también puede proceder de una fuente externa, por ejemplo para simular las relaciones con un sistema propio del diseñador. El procesador de señal TMS320VC5507 de Texas Instruments que se encuentra en la placa base se encarga del correcto control y de la obtención de los datos. Para esta tarea se carga un firmware específico del convertidor al iniciar el programa asociado en el PC. La placa portadora también incluye un PLL MAY 10 | Mundo Electrónico

Figura 5. Comprobador MultiScope en ADCPro.

“El programa de PC proporcionado para evaluar la señal, ADCPro permite valorar la señal de prueba de tres maneras: en el dominio del tiempo, como histograma y en el dominio de la frecuencia”

que puede utilizarse en lugar del oscilador del EVM para proporcionar señales de reloj al convertidor. El programa de PC proporcionado para evaluar la señal, ADCPro [3,4], permite valorar la señal de prueba de tres maneras: en primer lugar en el dominio del tiempo; en segundo lugar como histograma; y en tercer lugar en el dominio de la frecuencia. Por este motivo el programa presenta una estructura modular y está dividido en tres secciones: la sección izquierda contiene los selectores y los elementos de control necesarios para el funcionamiento del convertidor, mientras que la sección derecha se reserva para el verdadero complemento de prueba. La tercera sección se encuentra en la parte superior y se encarga de la obtención de datos (ﬁgura 3).

LA EVALUACIÓN DEL CONVERTIDOR La evaluación de un convertidor comienza generalmente con su configuración. Para ello, en la sección izquierda del programa, específica para cada convertidor, se seleccionan determinados aspectos, como los canales que se deben observar, la fuente de la señal de reloj, la tasa de muestreo o el valor de referencia. Una vez configurado el convertidor, la primera prueba que se lleva a cabo es normalmente la prueba en el dominio del tiempo. En ADCPro, la sección encargada de ello es el denominado comprobador MultiScope. Éste se comporta de manera semejante a un osciloscopio multicanal y muestra uno o más canales en el dominio del tiempo. Por supuesto incluye una función de ampliación y una opción para aplicar una ecuación a una señal (que puede resultar útil, por ejemplo, en el caso de sensores de temperatura). La forma de la señal visualizada también permite evaluar la ganancia y los errores de desplazamiento del convertidor. El siguiente paso es la evaluación en el dominio de la frecuencia mediante el comprobador MultiFFT. Al igual que en el comprobador MultiScope, aquí también se pueden representar uno o varios canales, aunque en el dominio de la frecuencia. Si no es posible un muestreo coherente, la señal se puede filtrar a través de una ventana. Además la componente continua se puede pasar por alto, por ejemplo. Los parámetros calculados, como la

relación señal/ruido (SNR), la distorsión armónica total (THD), THD más ruido (SINAD) y la frecuencia e intensidad de la señal se muestran directamente bajo la representación gráfica de las señales. Los datos calculados se pueden guardar en disco para su procesamiento en otro programa diferente. Merece la pena destacar que también es posible guardar los datos obtenidos en bruto. La prueba final es el comprobador MultiHistogram. Cuando se aplica una señal senoidal al convertidor, esta prueba se utiliza para obtener la función de densidad de probabilidad, o bien utilizando una señal de corriente directa o cortocircuitando las entradas del convertidor, para medir el error de desplazamiento y el número de bits eficaces y libres de ruido. Esto significa que el convertidor se puede evaluar completamente utilizando estos tres comprobadores. El programa permite también mostrar y evaluar de nuevo los valores almacenados y, mediante el denominado generador triple, mostrar las señales de referencia para conocer el aspecto de una señal en condiciones ideales. El

software también permite transferir los datos directamente al disco duro para su posterior evaluación. Mediante el sistema ADCPro, disponible para muchos convertidores de Texas Instruments, los usuarios pueden determinar los parámetros clave requeridos realizando pruebas en el convertidor A/D deseado con su propia configuración, con el interface y la señal de entrada específicas de su sistema y con las frecuencias de reloj y las velocidades de transferencia de datos disponibles en sus sistemas. El sistema ofrece estas prestaciones a un precio muy interesante. Sin embargo, no hay que olvidar que los resultados obtenidos en las pruebas pueden ser diferentes de los valores indicados en la ficha técnica del fabricante. Esto se debe a los métodos de prueba y fuentes de señal utilizados para las mediciones, que bajo determinadas circunstancias pueden ser diferentes. Por supuesto, no hay que olvidar aquí las demás herramientas de desarrollo de TI, como por ejemplo el programa de simulación TINA-TI [5] para circuitos analógicos o la herramienta de

REFERENCIAS [1] Carpeta del producto ADS1258EVM-PDK: (http://focus. ti.com/docs/toolsw/folders/print/ ads1258evm-pdk.html) [2] Tienda “online” de Texas Instruments: http://www.ti-estore.com [3] Carpeta del producto ADCPro: http://www.ti.com/adcpro [4] Breve vídeo de demostración de ADCPro: http://e2e.ti.com/media/ p/10452.aspx [5] TINA-TI: http://www.ti.com/analogelab [6] Herramienta de soporte para conversión de datos: http://www.ti.com/ dcplug-in [7] Si desea más información sobre los productos de Texas Instruments, visite http://www.ti.com

soporte para conversión de datos [6], que permite crear un software de interface automático para muchos convertidores y para los procesadores de señal más conocidos de Texas Instruments. ●

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Placas de circuito impreso

Entrelazado temporal en convertidores A/D de muy alta velocidad Este artículo explora los retos de tipo técnico que resultan inherentes a los ADC con entrelazado temporal y proporciona prácticas directrices para el diseño del sistema. Se presentan componentes nuevos e innovadores así como unas técnicas de diseño que atienden las cuestiones más conocidas. También se ofrecen los resultados obtenidos con una FFT de 7 GS/s en una ‘solución entrelazada’ en un chip con dos convertidores. Se describen ﬁnalmente la circuitería para el soporte de aplicaciones capaces de alcanzar unas elevadas prestaciones, incluyendo fuentes de reloj y ampliﬁcadores de control. Paul McCormack Ingeniero Jefe de Aplicaciones, National Semiconductor

as señales analógicas muestreadas de forma síncrona mediante A/D (ADC) de convertidores entrelazado temporal a miles de millones de veces por segundo supone un reto técnico considerable y requiere unos circuitos de señal mixta con un diseño muy cuidado. El objetivo fundamental del entrelazado temporal es multiplicar la frecuencia de muestreo por el número de convertidores utilizados sin que ello afecte a la resolución ni a las prestaciones dinámicas. CRECIENTE NECESIDAD DE MAYORES VELOCIDADES DE MUESTREO ¿Cuándo y por qué resulta ventajoso incrementar la frecuencia de muestreo? Existen varias respuestas a esta pregunta. Básicamente la velocidad de muestro de un ADC determina directamente el ancho de banda instantáneo que puede digitalizarse en un instante del muestreo. Los teoremas de muestreo de Nyquist y Shannon establecen que el máximo ancho banda de muestreo disponible (BW) es la mitad de la frecuencia de muestreo (FS): BW = FS/2 Un ADC de 3 GS/s permite muestrear un espectro de señal analógica de 1,5

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“Los principales retos del entrelazado temporal son un alineamiento preciso de la fase de los ﬂancos del reloj de muestro entre canales y la compensación de las variaciones en fabricación que se producen de manera inherente entre diferentes CI” GHz durante un período de muestreo. Al duplicar la velocidad de muestreo también se duplica el ancho de banda de Nyquist hasta 3 GHz. La multiplicación resultante en el ancho de banda ganado gracias al entrelazado temporal aporta ventajas en muchas aplicaciones. Por ejemplo, las arquitecturas de transceptor de radio pueden aumentar el número de portadoras de señal de información, y por tanto puede ampliarse la velocidad de manejo de los datos en el sistema. El incremento de FS también mejora la resolución en los sistemas de

medida LIDAR, que trabajan sobre el principio del tiempo de vuelo (time of flight, TOF). La incertidumbre en las medidas de TOF se ve reducida básicamente disminuyendo el período de reloj de muestreo eficaz. Los osciloscopios digitales también necesitan una elevada proporción entre FS y frecuencia de entrada (FIN) para capturar con precisión señales complejas analógicas o digitales. FS debe ser igual a varios múltiplos de FIN (máx.) para capturar los componentes armónicos de FIN. Por ejemplo, si la frecuencia de muestreo del osciloscopio no es lo suficientemente elevada, una onda cuadrada parecerá senoidal si los armónicos de orden superior se encuentran fuera del ancho de banda de Nyquist del ADC. La figura 1 ilustra la ventaja que supone duplicar la frecuencia de muestreo en la etapa de entrada de un osciloscopio. La forma de onda muestreada de 6 GS/s es una representación mucho más precisa de la entrada analógica muestreada. Otros muchos sistemas de instrumentación para test como los espectrómetros de masas y los telescopios de rayos gamma dependen de unas elevadas proporciones entre sobremuestreo y FIN para la medida de la forma de pulso.

Figura 1. Gráﬁcos medidos en el dominio del tiempo de una señal de 247,77 MHz muestreada a 3 GS/s y 6 GS/s.

Existen también otras ventajas obtenidas gracias al aumento de la frecuencia de muestreo. El sobremuestreo de señales también resulta ventajoso en el dominio digital con el uso de ﬁltrado digital. Básicamente el nivel de ruido del ADC puede repartirse en un mayor ancho de banda de salida. Al duplicar la velocidad de muestreo, para un ancho de banda de entrada ﬁjo, se obtiene como resultado una mejora de 3 dB en el rango diná-

mico. Cada que se vuelve a duplicar la frecuencia de muestreo se logran otros 3 dB de rango dinámico. LOS RETOS DEL ENTRELAZADO TEMPORAL Los principales retos del entrelazado temporal son un alineamiento preciso de la fase de los ﬂancos del reloj de muestro entre canales y la compensación de las variaciones en fabricación que se producen de

manera inherente entre diferentes CI. Resulta complicado ajustar con precisión la ganancia, el offset y la fase de reloj entre ADC separados, teniendo en cuenta especialmente que estos parámetros dependen de la frecuencia. A menos que se realice un ajuste preciso de estos parámetros, las prestaciones dinámicas y la resolución se verán reducidas. Las tres fuentes principales de error quedan ilustradas en la ﬁgura 2.

Figura 2. Errores de ganancia, offset y sincronización que introduce el entrelazado temporal. Mundo Electrónico | MAY 10

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AJUSTE DE FASE EN EL RELOJ DE MUESTREO Generalmente un sistema convertidor entrelazado de dos canales requiere que los relojes de muestreo de entrada del ADC tengan un desplazamiento temporal de ½ período de reloj. No obstante, la arquitectura del ADC083000 emplea un entrelazado integrado en el chip y trabaja con una frecuencia de reloj igual a la mitad de la velocidad de muestreo, p.ej. 1,5 GHz para alcanzar 3 GS/s. Por tanto, para un sistema de dos canales que emplea dos ADC083000, los ﬂancos

generadas por los desajustes de ganancia del canal dan como resultado derivaciones de la imagen situados en FS/2 – FIN y FS/4 ± FIN (con la premisa de que la señal de entrada se encuentre dentro de la primera banda de Nyquist). Un convertidor de 8 bit tiene 28 o 256 códigos. Para un rango de entrada a fondo de escala del convertidor de 1 Vpp, el tamaño del LSB es igual a 1 V/256 = 3,9 mV. Entonces se puede calcular que el ajuste de ganancia necesario para una precisión de ½ LSB es del 0,2%. La tensión o la ganancia a fondo de

“La sincronización de los flujos de datos a la salida procedentes de ambos ADC es fundamental para lograr la combinación de velocidad de muestreo y ancho de banda” del reloj de muestro a la entrada del ADC deben tener un desplazamiento temporal de ¼ de período de reloj o 90° entre sí. Esto equivale a 166,67ps para un reloj de 1,5 GHz. Las longitudes de la pista de señal de reloj se pueden calcular para coincidir, con cierta precisión, con el desplazamiento de fase de ¼ de período de reloj. Para el material de la placa FR4, una señal se propaga a 20 cm/ns, es decir, 1 cm en 50 ps. Por ejemplo, si la pista del reloj a un ADC es 3 cm más largo que el otro, el resultado es un desplazamiento de fase de 150 ps. El reto reside en coincidir de manera precisa con el desplazamiento temporal añadido de 16,67 ps. El ADC083000 incorpora una función de ajuste de fase de reloj integrada que permite al usuario añadir un retardo al reloj de muestreo a la entrada para desplazar su fase respecto al reloj de muestreo de otro ADC. La fase de reloj del ADC se puede ajustar manualmente mediante dos registros internos a través de un bus SPI. El desplazamiento de fase sólo es posible en una dirección, incrementando así el retardo. El diseñador debería determinar cuál de los dos ADC discretos "va por delante" y ajustar su fase de modo que sus flancos de muestreo estén a 90º entre los otros flancos de muestreo de otros ADC. Se suministra una resolución para el ajuste inferior a 1 ps. AJUSTE DE LA GANANCIA Y EL OFFSET ENTRE CANALES En un sistema entrelazado de dos convertidores, las tensiones de error MAY 10 | Mundo Electrónico

escala a la entrada del ADC083000 se puede ajustar de forma lineal y monotónica con un valor de datos de 9 bit. El rango de ajuste es un ±20% del valor diferencial de 700 mVpp nominales o 560 mVpp a 840 mVpp. 840 mV – 560 mV = 280 mV 29 = 512 pasos· 280 mV / 512 = 546,88 µV Este nivel de ajuste fino permite superar el ajuste de ganancia del 0,2% en función de los requisitos anteriores. El desajuste de offset entre canales adyacentes genera una tensión de error que da como resultado una derivación del offset en FS/2. Dado que la derivación del offset se encuentra en el flanco de la banda de Nyquist, los diseñadores de sistemas de dos canales pueden establecer la frecuencia de su sistema en su entorno, y concentrar sus esfuerzos en el ajuste de ganancia y fase. Sin embargo, supongamos que el ajuste del offset necesario es también de ½ LSB. El offset de entrada del ADC083000 se puede ajustar de forma lineal y monotónica a partir de un offset nulo nominal hasta 45 mV de offset con una resolución de 9 bit. Por tanto, cada paso de código proporciona 0,176 mV de offset y una resolución de 9 bit permite una precisión de ½ LSB. SINCRONIZACIÓN DE SALIDAS DIGITALES La sincronización de los flujos de datos a la salida procedentes de ambos ADC es fundamental para lograr la

combinación de velocidad de muestreo y ancho de banda. En otras palabras, no es posible lograr una captura correcta de los datos si se produce una pérdida de la sincronización de salida entre convertidores de forma individual. Los ADC de gigamuestras ‘demultiplexan’ los datos de salida para reducir la velocidad de los datos en la salida digital. El usuario tiene la opción de ‘demultiplexar’ la velocidad de los datos en un factor 2 o 4, dependiendo de la capacidad para el manejo de los datos de la tecnología de FPGA aplicada. El reloj de captura de salida (output capture clock, DCLK) también está dividido y se puede conﬁgurar en modo SDR o DDR. Sin embargo, la demultiplexación introduce un factor adicional ya que se añade una incertidumbre relacionada con la correspondencia entre el reloj de muestreo de entrada y la salida DCLK de cada ADC. Para lograrlo, el ADC083000 tiene la capacidad de reajustar de forma precisa su relación entre la entrada del reloj de muestreo y la salida DCLK según determine el pulso DCLK_RST suministrado por el usuario. Esto permite que múltiples ADC en un sistema tengan su transición de DCLK (y de datos) al mismo tiempo respecto al reloj de entrada compartido que utilizan para el muestreo, permitiendo así la sincronización entre múltiples ADC. TÉCNICAS DE ENTRELAZADO DIGITAL La calibración analógica es un método válido para proporcionar soluciones monolíticas con un elevado rango dinámico y de alta integración, así como con las funciones de ajuste de fase de reloj, ganancia y offset integradas, ya que ha demostrado su eﬁcacia para alcanzar un elevado nivel de precisión. Algunas alternativas potenciales a las técnicas de calibración analógica son los algoritmos de corrección digital que trabajan sobre los datos entrelazados. Estos motores de cálculo corrigen los desajustes en el convertidor de datos en el dominio digital sin necesidad de corrección analógica de offset, ganancia o fase. Idealmente estos algoritmos pueden trabajar independientemente sin calibración alguna o sin conocimiento previo de la señal de entrada. Asimismo, el tiempo para la convergencia de los factores en la corrección de offset, ganancia y fase es una métrica clave del sistema. Se ha presentado un motor de cálculo para postproceso digital que cumple estos criterios: se trata de un algorit-

mo desarrollado por SP Devices. La tecnología ADX de SP Devices proporciona continuamente una estimación de fondo de los errores de ganancia, offset y del sesgo temporal (time-skew) de los ADC sin necesidad de una calibración especíﬁca de la señal o de un ajuste posterior a la fase de producción. Se ha demostrado que este algoritmo corrige errores de desajuste de tipo estático y dinámico. La tecnología ADX estima el error y reconstruye la señal una vez suprimidos todos los errores de desajuste. Los algoritmos para corrección de error del núcleo IP trabajan eﬁcazmente con independencia del tipo de señal de entrada. El resultado de este proceso de señal digital es que el espectro con entrelazado temporal obtenido del núcleo ADX no presentará un desajuste aparente en relación con las derivaciones de distorsión entrelazadas. El algoritmo de SP Devices ha sido probado en una tarjeta de referencia que incorpora dos ADC ADC083000 de 3 GSPS y 8 bit de National Semiconductor. Los convertidores de datos se entrelazan utilizando la tecnología ADX embebida en la FPGA incor-

Figura 3. Diagrama de bloques del sistema ADQ108 con LMX2531 y LMH6554.

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porada. La figura 3 muestra el diagrama de bloques de esta tarjeta digitalizadora de 7 GSPS. La figura 4 es un gráfico del espectro de salida obtenido mediante la tarjeta de adquisición de datos ADQ108 de SP Devices. Conviene destacar que los componentes de pico de espurios se deben a la distorsión armónica y las derivaciones de entrelazado se han visto enormemente reducidas. Puede obtenerse información más detallada sobre la tarjeta de adquisición de datos en: http://spdevices.com/index.php/ adq108. CIRCUITERÍA DE SOPORTE AL ADC DE MUY ALTA VELOCIDAD Con el fin de lograr el alto nivel de prestaciones que se pueden alcanzar utilizando convertidores de datos como el ADC083000, es necesario

“La calibración analógica es un método válido para proporcionar soluciones monolíticas con un elevado rango dinámico y de alta integración, así como con las funciones de ajuste de fase de reloj, ganancia y offset integradas” asegurar que la circuitería de soporte tenga unas prestaciones comparables a la del propio convertidor de datos. Entre los principales elemen-

Figura 4. Espectro del ADC obtenido tras aplicar ADX.

Figura 5. Diagrama de bloques en una conﬁguración típica. MAY 10 | Mundo Electrónico

tos de la circuitería de soporte se encuentran: 1) Fuentes de reloj de altas prestaciones y baja fluctuación (jitter). 2) Amplificadores altamente lineales y de bajo ruido o balunes para controlar las entradas del ADC. Se recomiendan los sintetizadores de reloj LMX2531 o LMX2541 para generar la señal de reloj de baja fluctuación para el ADC y el LMH6554 para controlar las entradas analógicas del ADC. El LMX2531 integra un PLL y VCO y proporciona un nivel de ruido mejor que -160 dBc/Hz. El chip está disponible en varias versiones diferentes para adaptarse a diferentes bandas de frecuencia entre 553 MHz y 2790 MHz. Para unas prestaciones aún mejores de relación entre señal y ruido (SNR) para la frecuencia de entrada, se recomienda el LMX2541 con un menor ruido de fase como fuente de reloj apropiada. El LMX2541 proporciona menos de 2 mrad de ruido cuadrático medio (rms) a 2,1 GHz y 3,5 mrad rms de ruido a 3,5 GHz. El PLL del LMX2541 ofrece un nivel de ruido normalizado de -225 dBc/Hz y puede trabajar con una velocidad del detector de fase de hasta 104 MHz (frecuencia de comparación) en modos entero y fraccional. El LMH6554 es el amplificador diferencial de mayores prestaciones existente en el mercado. La salida diferencial de baja impedancia del LMH6554 está diseñada para controlar entradas del ADC y cualquier etapa intermedia de filtrado. Este amplificador completamente diferencial con gran ancho de banda controla ADC de alta velocidad y de 8 a 16 bit con una planicidad de ganancia de 0,1 dB hasta 800 MHz, SFDR de 72 dBc a 250 MHz y una respuesta de ruido con baja tensión a la entrada de 0,9 nV/√Hz. El LMH6554 aporta una linealidad para 16 bit hasta 75 MHz cuando controla 2 Vpp en cargas a partir de tan sólo 200Ω. Con resistencias externas para el ajuste de la ganancia y realimentación en modo común integrada, el LMH6554 se puede utilizar en configuraciones diferencial-diferencial o diferencial de terminación sencilla. El amplificador aporta un gran ancho de banda de la señal hasta 1,8 GHz, factor de ruido de 8 dB y una pendiente de salida (slew rate) de 6200 V/µs. La figura 5 muestra el diagrama de bloques de una realización práctica que recurre a los componentes de soporte citados. ●

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Alternativa a soluciones discretas

Módulos de potencia de punto de carga Los módulos de potencia de punto de carga (POL) experimentan un auge como fuente de alimentación que satisface las necesidades de energía de dispositivos como ASIC, FPGA, DSP, microprocesadores y circuitos integrados de comunicaciones, en una amplia gama de aplicaciones. Con la aparición de estándares como DOSA, los diseñadores y compradores tienen la opción de elegir entre numerosos suministradores a la hora de adquirir soluciones POL modulares de estándar industrial. Los módulos POL descritos en este artículo ofrecen a los diseñadores de sistemas la posibilidad de dedicar su tiempo a actividades de mayor valor añadido, por ejemplo, mejorando la funcionalidad y el rendimiento del sistema. Henry Lee Product Marketing Manager, Murata Power Solutions www.murata-ps.com

medida que la industria de semiconductores continúa evolucionando hacia geometrías más pequeñas, crece la demanda de convertidores de potencia de baja tensión. En este contexto se registra, tanto en el mercado

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de comunicaciones de datos como en la industria, una tendencia creciente hacia el uso de una arquitectura de alimentación distribuida que utiliza o bien una fuente de alimentación CA a 12 VCC o bien uno o varios converti-

Figura 1. Convertidor de potencia CC/CC de punto de carga Okami OKL de Murata Power Solutions.

dores aislados de tipo ladrillo con una sola salida para distribuir una tensión de bus de 5 V o 12 V. De esta tensión de bus se alimentan los convertidores de punto de carga (POL) individuales y no aislados. Los diseñadores de equipos pueden elegir ahora entre más productos y proveedores cuando deciden si conviene una solución discreta o modular para sus requisitos de alimentación. NUEVA POTENCIA El uso de los módulos POL ha crecido constantemente durante los últimos años porque hay más suministradores que pueden ofrecer productos de estándar industrial que cumplen los requisitos de alimentación de los clientes a precios competitivos. Sin embargo, la transición de soluciones discretas a módulos de potencia de punto de carga ofrece más que un mero incremento en variedad y disponibilidad. Actualmente, la balanza entre ingeniería analógica y digital se inclina claramente hacia lo digital en la mayoría de las empresas que diseñan y fabrican equipos electrónicos, lo que tiene su impacto incluso en empresas pequeñas sin expertos propios en ingeniería de alimentación. Se ha llegado a esta situación porque lo digital ha impulsado una mayor funcionalidad en los productos ﬁnales, y las fuentes de alimentación generalmente contribuyen a ello, proporcionando la energía que permite a los componentes digitales cumplir su gama de funciones cada vez más completa. La creciente disponibilidad de módulos de potencia ha servido para hacer posible la externalización del diseño de sistemas de alimentación, y la destreza y capacidad en sistemas de alimentación se han trasladado de los clientes OEM a los proveedores especializados en energía, como por ejemplo Murata Power Solutions, donde expertos en potencia con experiencia están diseñando convertidores de potencia más eﬁcientes en factores de forma más pequeños. FÁCIL USO Y FLEXIBILIDAD La integración de un módulo de potencia POL es hoy en día tan fácil como la colocación de un esquema adaptador modular de estándar industrial. Lo único que tienen que hacer los clientes es proporcionar el espacio físico necesario y las interconexiones apropiadas en su placa. En caso de una solución discreta, el escenario es mucho más complejo porque la colocación de los múltiples componentes requeridos puede ser un reto, teniendo en

Figura 2. Vista de la parte inferior del convertidor de potencia CC/CC de punto de carga Okami OKL, que muestra cortes iLGA, que permiten acceder fácilmente para la inspección visual así como para ensayos por sonda de todos los puntos de conexión.

cuenta el tamaño y la forma del espacio disponible en la placa. Una solución discreta requiere a menudo más espacio disponible en la placa que un módulo POL. Esto evidentemente es un problema para los diseñadores, cuyo trabajo consiste en diseñar equipos más pequeños, en los que haya menos espacio para realizar una solución de alimentación. Es posible y frecuente que los cambios en los requisitos de alimentación se reﬂejen tarde en el diseño del sistema. Con un diseño discreto, la placa del sistema puede requerir un nuevo diseño para satisfacer los requisitos más altos (o más bajos) de alimentación del sistema. Con una solución modular de punto de carga, se dispone a menudo de múltiples niveles de potencia en el mismo encapsulado e idéntica distribución de patillas, lo que da a los diseñadores de sistemas la ﬂexibilidad de introducir fácilmente tales cambios mediante una simple sustitución de la pieza que aparece en la lista de materiales del proveedor, en lugar de tener que reinventar su placa. En circuitos de alta densidad en los que los dispositivos digitales se hallan a menudo en proximidad inmediata de dispositivos analógicos, también hay que afrontar con cuidado el problema de las interferencias electromagnéticas (EMI) y de radio (RFI), así como la gestión térmica. Al llevar a cabo una solución discreta, es posible que se necesite mucho tiempo y que sea di-

Ventajas de los sistemas de alimentación POL discretos Para simpliﬁcar al máximo la realización y para compensar la eventual falta de conocimientos de ingeniería de sistemas de alimentación en la empresa del cliente, los proveedores de componentes primarios de una solución de alimentación POL discreta suelen ofrecer un esquema del circuito POL completo y una lista de materiales. Por descontado, esto es de gran ayuda para el cliente a la hora de adquirir las diferentes piezas y realizar el diseño en una placa de circuito impreso. Hasta hace poco, el coste total de los componentes individuales necesarios para alcanzar una solución POL discreta ha sido inferior al de un módulo acabado. Sin embargo, los precios de los módulos POL han llegado a ser muy competitivos en los últimos años. Además del ahorro de espacio en la placa que comportan, los módulos POL pueden costar ahora igual, o incluso menos, que las soluciones discretas, y basta con una simple comparación de coste de los materiales para constatarlo. fícil resolver el problema, y el riesgo lo tiene que asumir el diseñador de equipos. En caso de un módulo POL, se presta especial atención al diseño, el formato y la construcción del módulo para minimizar los efectos EMI y RFI sobre los componentes contiguos. SOLUCIONES POL DE ESTÁNDAR INDUSTRIAL En el sector de alimentación POL aislada y no aislada, el estándar dominanMundo Electrónico | MAY 10

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Electrónica de Potencia

Figura 3. Diagrama de bloques de una arquitectura típica de alimentación distribuida.

te es el de DOSA (Distributed-power Open Standards Alliance). DOSA ha sido fundada por los fabricantes líderes de convertidores CC/CC para garantizar la compatibilidad y la estandarización de los productos en el futuro en un mercado de convertidores de potencia caracterizado por una creciente fragmentación. El objetivo de esta alianza es establecer estándares para una amplia gama de convertidores de potencia, en lo que concierne a factores de forma, espacios disponibles, características y funcionalidad, con el fin de contribuir a impulsar el desarrollo de productos y facilitar fuentes alternativas de productos. DOSA ha sido muy eficaz al definir al-

MÓDULOS POL DE ÚLTIMA GENERACIÓN Algunos ejemplos de características útiles incorporadas a los módulos de última generación son las tensiones de entrada de gama amplia y las tensiones programables de salida simple, que simpliﬁcan su selección y realización en un sistema del cliente. Los niveles de eﬁciencia, a menudo alrededor del 93%, así como las altas densidades de potencia, que permiten a los diseñadores plasmar una solución POL en un espacio especialmente pequeño con excelentes características de degradación térmica, aumentan la atractividad de un módulo POL.

“La transición de soluciones discretas a módulos de potencia de punto de carga ofrece más que un mero incremento en variedad y disponibilidad” “Además del ahorro de espacio en la placa que comportan, los módulos POL pueden costar ahora igual, o incluso menos, que las soluciones discretas” gunos criterios que ponen una segunda fuente de alimentación fácilmente al alcance y, al mismo tiempo, permiten a un sector dinámico del mercado electrónico desarrollarse libremente y cubrir las necesidades cambiantes de las aplicaciones ﬁnales. Testimonio de ello es la nueva gama Okami de convertidores POL no aislados y conformes a DOSA. MAY 10 | Mundo Electrónico

Otro aspecto que cabe tener en cuenta viene dado por el hecho de que puesto que la mayoría de los componentes se suministran en formatos para montaje en superﬁcie (SMT), conviene a los diseñadores de equipos eliminar los componentes de agujero pasante en sus diseños de placas o minimizar su uso.

De este modo, se puede reducir al mínimo el número de procesos secundarios en el montaje de la placa. Por consiguiente, los últimos módulos de potencia POL se ofrecen con frecuencia con la tecnología SMT así como en formatos más tradicionales, tales como encapsulados con una sola línea de patillas (SIP). En un desarrollo ulterior del formato SMT, varios convertidores CC/CC de punto de carga de la nueva gama Okami de Murata Power Solutions utilizan un encapsulado innovador, denominado iLGA (inspectable Land Grid Array). Los encapsulados convencionales de interconexión con matriz de contactos en rejilla (LGA) permiten ahorrar espacio y aportan una excelente vía de conducción desde el módulo POL hasta los disipadores térmicos de cobre en áreas más grandes de la placa principal, pero impiden una fácil inspección visual de la conexión de soldadura entre el módulo y la placa de circuito impreso. Hasta ahora, la única manera de resolver este inconveniente consistía en costosos métodos de rayos X o en cortes transversales destructivos para posibilitar la inspección de la junta de soldadura. Para solucionar este problema, Murata Power Solutions desarrolló el innovador encapsulado (iLGA), que presenta pequeños cortes recubiertos (almenados) que permiten acceder fácilmente para la inspección visual así como para ensayos por sonda de todos los puntos de conexión. ●

productos y servicios

la solución

Medidor selectivo de radiaciones de Narda STS con funciones de análisis temporal

Análisis de campos electromagnéticos en tiempo real con un instrumento portátil Narda Safety Test Solutions ha incorporado a su sistema de medidas selectivas de campos electromagnéticos un nuevo modo de funcionamiento, denominado Scope, que permite analizar, en el dominio de la frecuencia y el tiempo, las señales generadas por equipos de radar y servicios de comunicaciones móviles como WiFi, WLAN, WiMAX y DECT, o sistemas de radiocontrol como ZigBee y Bluetooth. El medidor de radiación selectivo SRM-3006, de Narda Safety Test Solutions, incluye ahora el modo Scope, que muestra en tiempo real las características de la señal registrada utilizando la selectividad en frecuencia. Es posible, por ejemplo, medir el ancho del pulso y el periodo de la señal, así como deﬁnir disparos, igual que se haría con un osciloscopio. Los intervalos de tiempo, deﬁnibles por el usuario, van desde 24 horas hasta pocos microsegundos, y la resolución es del orden de nanosegundos. Por tanto, es idóneo para monitorizaciones a largo plazo de canales radio individuales, por ejemplo, durante un día entero, o para detectar impulsos muy pequeños como los existentes en los sistemas de radar.

El instrumento combina las medidas selectivas en frecuencia con los gráﬁcos en función del tiempo y ofrece mayores posibilidades que los puros analizadores de espectro y los sistemas tradicionales de medidas en función del tiempo. El SRM-3006 puede medir simultáneamente los valores medio, RMS y de pico. Relacionando estos valores pueden obtenerse conclusiones sobre la fuente de radiación. Los resultados se pueden expresar en magnitudes físicas como intensidad de campo (V/m, A/m) o densidad de potencia (W/m2, mW/cm2), en valores logarítmicos (dBµV), o como un porcentaje del valor límite permitido. El equipo almacena en memoria interna las curvas de ponderación de las principales normas de seguridad vigentes.

CARACTERISTICAS TÉCNICAS ■ Especialmente diseñado para medir campos electromagnéticos en aplicaciones medioambientales y de seguridad. ■ Adaptable a sistemas WiFi, WLAN, WiMAX o DECT. ■ Ancho de banda de resolución ajustable entre 40 kHz y 32 MHz. ■ Puede capturar un canal WiMAX completo. ■ Se puede medir la carga de los intervalos temporales individuales en el canal de frecuencia, usando el modo Scope. ■ En el modo Scope el instrumento graba los valores de pico reales de las señales de radiocontrol en entornos industriales, como ZigBee o Bluetooth, o en dominios públicos y privados. ■ Utilizando antenas de medida isotrópicas, cubre un extenso margen de frecuencias, de 9 kHz a 6 GHz. ■ Software incorporado para adaptar la calibración.

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El SRM-3006 tiene en cuenta automáticamente los datos de calibración cuando se emplean antenas Narda. También es compatible con antenas de medida de otros fabricantes, como sondas de tipo “sniffer”. El software permite introducir en el instrumento los datos de calibración.

COMUNICACIONES

Ampliﬁcador de potencia de RF

MICROS

Dispositivos lógicos programables La familia CY8C32xxx Programmable Digital PSoC 3 permite la integración de periféricos digitales, entre ellos PWM, temporizadores, contadores, UART, lógica de unión y máquinas de estado. Además, la familia ofrece funciones e interfaces digitales personalizables y reduce el consumo total del sistema al trasladar las funciones tradicionales de la CPU a la lógica digital programable. Los CY8C32xxx se dirigen a una amplia variedad de aplicaciones, entre ellas la interconexión de interfaces, expansión de E/S, encendido progresivo y control de periféricos. Estas aplicaciones son habituales en mercados ﬁnales como equipos de comunicaciones, servidores y control de motores. La Familia Programmable Digital se ofrece ahora como muestra junto con las tres familias originales PSoC 3: la Familia CY8C38xxx Precision Analog PSoC 3, la Familia CY8C36xxx Performance Analog PSoC 3 y la Familia CY8C34xxx Analog Lite PSoC 3. La familia también incluye periféricos analógicos básicos como un convertidor A/D delta-sigma de 12 bit, referencia de tensión interna, dos comparadores y un convertidor D/A de 8 bit para facilitar la conexión a señales analógicas. La CY8C32xxx amplía la arquitectura PSoC 3, basada en el procesador 8051 de 8 bit, a un total de cuatro nuevas familias. ■ Fabrica y comercializa: Cypress Semiconductor

CONEXIÓN

Sistema de conexión hasta 125 A El conector para placa de circuito impreso PC 35 se caracteriza por un paso de 15 mm y está disponible para secciones de hasta 35 mm2. Puede manejar corrientes de hasta 125 A en ejecución enchufable. Gracias a un mínimo esfuerzo de conexión y desconexión, así como a la sencillez de su cableado, el fabricante destaca que se pueden obtener mejoras sustanciales en la conexión de aparatos de un nivel elevado de potencia. La sujeción por tornillo de los lados de la carcasa de base puede utilizarse como pasamuros, ofreciendo de este modo una sujeción adicional al equipo. ■ Fabrica y comercializa: Phoenix Contact

AUTOMATIZACIÓN

Comunicación para la industria La solución IO-Link incluye un microcontrolador de 16 bit 78K0R y un transceptor de capa física ELMOS IO-Link en una pastilla de 4x7 mm de superﬁcie en encapsulado BGA con paso de 0,5 mm en una disposición periférica de dos ﬁlas. Este dispositivo aporta una solución de comunicaciones IO-Link completa de un estándar para interconexión de sensores y actuadores en automatización industrial.

El modelo RF40015 es un amplificador de potencia de RF diseñado para aplicaciones de defensa en las que se requiera un ancho de banda entre 20 y 305 MHz y una potencia de salida mínima de 100 W en funcionamiento como clase AB. Se ha desarrollado en tecnología GaN y se ha encapsulado en un formato compacto con unas dimensiones de 14,0x11,4x4,1 mm aportando un peso de menos de 0,9 kg. Incluye un modo de bajo consumo en espera y alcanza una eficiencia superior al 30% y capacidad para una salida de potencia completa en VSWR 2,5:1. El amplificador también incorpora un convertidor CC/CC diseñado por el mismo fabricante que se caracteriza por su alta eficiencia y permite que el amplificador trabaje con una alimentación de entre 26 y 30 VCC. Incluye protección completa frente a sobretensiones y sobrecorrientes con un margen de temperaturas de funcionamiento entre -20 y +85ºC. ■ Fabrica y comercializa: BC Systems

MEDIDA

Análisis remoto del espectro de radiofrecuencia El SignalHawk SH-36S-RM se destina a la monitorización remota del espectro de RF, en versión bastidor de 19 pulgadas, tiene la misma capacidad de análisis que los modelos ya existentes, pero sin incorporar pantalla ni teclado. Incluye conexiones Ethernet y USB para comunicaciones local y remota. El puerto Ethernet permite analizar remotamente el rendimiento del sistema y diagnosticar problemas de comunicaciones. Está diseñado para usuarios responsables del mantenimiento de instalaciones remotas. La disminución de espacio al ser posible instalar el equipo en un bastidor de 19 pulgadas con 2U de altura y la capacidad de control externo, permiten ofrecer un avanzado analizador de espectro por un coste sensiblemente inferior al de analizadores tradicionales. Permite analizar el espectro de radiofrecuencia, medir señales de interferencia, configurar parámetros como cursores en frecuencia y amplitud, obtener gráficas de amplitud en función de la frecuencia y guardarlas en el PC remoto y pueden gestionar desde un PC central diferentes localizaciones de forma simultánea. ■ Fabricante: Bird Technologies ■ Comercializa: Adler Instrumentos

■ Fabrica y comercializa: Renesas Electronics Mundo Electrónico | MAY 10

productos y servicios 52

CONEXIÓN POTENCIA

Controlador de modulación PWM El LM5035C es un controlador de modulación de ancho de pulso (PWM) destinado a pequeños convertidores CC/CC que requieran una elevada densidad de energía y ha sido optimizado para su utilización en aislamientos digitales. Incluye un controlado de puerta de medio puente de 2 A y salidas SyncFET que controlan la parte secundaria del rectiﬁcador síncrono. Con una entrada de tensión entre los 36 y los 75 V permite su uso en muchas aplicaciones de carácter general permitiendo además, soportar picos de tensión de hasta 100 V. El oscilador que incorpora se puede programar con una simple resistencia hasta frecuencias de 2 MHz y, además, se puede sincronizar mediante un reloj externo. Una entrada de medida de corriente y un temporizador programable proporcionan una limitación de corriente ciclo por ciclo y un sistema de protección ajustable frente a sobrecargas. ■ Fabrica y comercializa: National Semiconductor

MICROS

Monitorización inalámbrica de 32 bit La familia STM32W se caracteriza por una radio IEEE 802.15.4 integrada para crear una plataforma system-on-chip (SoC) que soporta el diseño de red de sensor inalámbrico embebido. IEEE 802.15.4 es un estándar abierto para radio de mínimo consumo y baja velocidad de datos en la banda de 2,4 GHz. Tiene un consumo de 27 mA en modo recepción y 31 mA en modo transmisión, e implementado un modo dormido profundo de 1 µA para ayudar en tareas de gestión, SRAM de 8 KB, ﬂash de 128 KB para almacenamiento de código y criptograﬁado y AES embebida con aceleración de hardware. La familia STM32W se suministra en encapsulados QFN de 40 patillas y 6x6 mm cuyas patillas son compatibles con el SN260, y QFN de 48 patillas y 7x7 mm compatibles con el SN250. Se alimentan entre 2,1 y 3,6 V. ■ Fabrica y comercializa: STMicroelectronics

Sistema de conexión rápida para módulos fotovoltaicos Phoenix Contact ha desarrollado la caja de unión PV-JB 2,5/2-20 para módulos fotovoltaicos con índice de protección IP 65, especialmente destinada a módulos de película ﬁna o cristalinos de potencia reducida. Esta caja de unión se caracteriza por su elevado grado de automatización. Para realizar la conexión simplemente se ha de colocar sobre las bandas de contacto (ribbons) y presionar hacia abajo. En estos tiempos donde la reducción de costes resulta primordial, los fabricantes de módulos pueden así aumentar su productividad. La caja de unión puede conectarse a dos bandas de contacto de 4 mm de anchura y 0,3 mm de espesor. La estructura de la caja y los materiales plásticos utilizados cumplen la norma VDE 0126, ajustándose a los actuales estándares de la tecnología fotovoltaica. Pueden conectarse cables de 5,4 a 5,9 mm de diámetro exterior. ■ Fabrica y comercializa: Phoenix Contact

ALIMENTACIÓN

Cargadores supercondensadores de 2 células El modelo LTC4425 es un cargador supercondensador de dos células destinado a los sistemas que requieran picos de alimentación, sistemas de salvaguarda y cualquier sistema de almacenamiento masivo. Emplea una arquitectura CC-CV del fabricante con una limitación térmica para cargar los dos supercondensadores en serie para proporcionar una salida de tensión programable a partir de una batería de ión de litio, un puerto USB o una fuente de alimentación limitada entre 2,7 y 5,5 V. Este dispositivo cuenta con dos modos de funcionamiento, por un lado un perfil de corriente de carga y, por otro lado, un modo LDO. El primero carga el condensador hasta que se logra una tensión de entrada con una corriente de carga que varía inversamente de la entrada a la salida diferencial de tensión para prevenir un sobrecalentamiento. El modo LDO carga los condensadores con una tensión de salida programable y una corriente fija también programable. La corriente de carga se programa con una resistencia hasta 2 A (con picos de 3 A) y cada condensador incluye protección frente a sobretensiones. Se suministra en un encapsulado DFN de 3x3 mm con bajo perfil (0,75 mm) y 12 contactos, así como en formato MSOP también de 12 contactos, siempre con una temperatura operativa entre -40 y +85ºC. ■ Fabrica y comercializa: Linear Technology

MEMORIAS

Dispositivos EEPROM para bus único Los dispositivos EEPROM UNI/O para bus único de E/S de este fabricante se encuentran ya disponibles en encapsulado miniatura, a Escala de Chip a Nivel de Oblea y TO-92, además del encapsulado SOT-23 de 3 patillas. Con unas dimensiones de 0,85x1,38 mm, el encapsulado WLCSP (Wafer-Level ChipScale Package) tiene aproximadamente el mismo tamaño que una pastilla de semiconductor y es compatible con un ﬂujo de fabricación que utilice maquinaria estándar de tipo pick-and-place. El encapsulado TO-92 de 3 patillas con terminales alargados se emplea habitualmente cuando el ﬂujo de fabricación es un proceso de montaje manual o bien cuando se monta directamente sobre conjuntos de cables. Las EEPROM 11AA160 (16 Kb) y 11AA020 (2 Kb) están disponibles en el encapsulado WLCSP. Las EEPROM 11AA160 (16 Kb), 11AA020 (2 Kb) y 11AA010 (1 Kb) están disponibles en el encapsulado TO-92 de 3 patillas. ■ Fabricante: Microchip Technology ■ Comercializa: Acal, Avnet Silica, Farnell In One, Future Electronics, Sagitrón

MAY 10 | Mundo Electrónico

CONEXIÓN

Conectores para bus de campo de sencillo manejo

MEDIDA

Monitorización de transmisiones de FM El analizador de TV R&S ETL ofrece soporte a la instalación, mantenimiento y medidas de calidad en transmisores de audio FM. Las nuevas funciones lo convierten en un equipo de medida especialmente indicado para ingenieros de mantenimiento responsables de los transmisores de TV y de FM. Equipado con las opciones R&S ETL-K110 y R&S ETL-B110, el analizador proporciona un factor señal-ruido muy alto, superior a 80 dB, en las medidas de transmisores FM. Además, también es posible añadir una función de análisis de señal de audio para FM. A la hora de realizar medidas de aceptación sobre los transmisores recién instalados o trabajos de mantenimiento, los ingenieros pueden examinar la señal de RF y la señal audio demodulada en el entorno de la aplicación mediante un único instrumento. La función de análisis de señal de audio incluye un generador interno de señal de audio. El generador proporciona señales a medida para el análisis de audio, eliminando una vez más la necesitad de un instrumento adicional.

Los conectores Erbic para CANbus ofrecen una resistencia de terminación conectable que se puede activar externamente y un interface para diagnóstico opcional. Una conexión añadida de blindaje metálico estampado mejora el contacto de blindaje. Los conectores de bus son imprimibles mediante una placa de identificación estándar. Los dispositivos Erbic para CANBus sólo necesitan un destornillador estándar para montar y desmontar y acceder al estado del interruptor por medio del color rojo de la palanca de accionamiento. Hay disponible una gran superficie para personalizar el etiquetado y pueden suministrarse versiones y variantes neutras con el logotipo de la compañía. Los conectores para CANbus están diseñados para velocidades de transmisión de los datos de hasta 1 Mbps en aplicaciones que cumplan la especificación CANbus. Los conectores para CANbus tienen protección de clase IP 20 están especificados para trabajar en el rango de temperaturas de -20 a +70°C. ■ Fabrica y comercializa: Erni Electronics

■ Fabrica y comercializa: Rohde & Schwarz

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Cargo o Función 01 Director 02 Jefe de Departamento o Producto 03 Ingeniero / Cuadro / Jefe de proyecto 04 Técnico 05 Otros: Departamento 01 Administración / Gestión 02 Comercial / Márketing 03 Compras 04 Dirección General 05 Mantenimiento 06 Documentación 07 Enseñanza 08 Informática

09 10 11 12 13 14 15 16 21

Estudios Métodos Producción I+D Técnico Técnico Comercial Automatización Control de Calidad Instrumentación

Actividad Principal 01 Fabricación / Producción 02 Representación / Distribución 03 Almacenista 04 Detallista 05 Estudios Número de trabajadores de su empresa 01 1 a 5 05 100 a 499 02 6 a 9 06 500 a 999 03 10 a 49 07 1.000 a 4.999 04 50 a 99 08 Más de 5.000 Sector de actividad de su empresa

Mundo Electrónico | MAY 10

productos y servicios 54

SOFTWARE

Programa para medida de fibra óptica El AQ7940 es un software diseñado para responder a las necesidades de operadores y técnicos que trabajen con redes de fibra óptica que requieran la detección de fallos ocasionales causados por variaciones de temperatura y humedad, así como averías provocadas por insectos y roedores. Permite una monitorización remota de sistemas y facilita la configuración, permitiendo su uso junto con OTDR de forma que se puede realizar la monitorización continua de líneas ópticas. Cualquier detección de la línea por debajo de 100 ms se detecta y se pueden realizar las medidas correspondientes, así como registrar los datos en el ordenador. Ofrece un tiempo de respuesta de 100 ms para longitudes de onda de 850, 1300, 1310, 1550 y 1625 nm. Además, un filtro proporciona una monitorización de línea activa para la longitud de onda de 1625 nm. ■ Fabrica y comercializa: Yokogawa Iberia

ALIMENTACIÓN

Convertidor CA/CC de ocho salidas para potencias de hasta 800 W El modelo BC-751 es un convertidor CA/CC caracterizado por una potencia de salida de 800 W en sus ocho salidas y que se ha diseñado para proporcionar alimentación a los amplificadores de radiofrecuencia de estado sólido en aplicaciones de tipo IFF (Identification Friend or Foe, es decir, identificación de accesos permitidos o vetados). Este modelo acepta una entrada de 155 VCA trifásica y 400 Hz de frecuencia con un factor de potencia de 0,88 como mínimo. Con todo ello es capaz de proporcionar una eficiencia del 77% en ocho salidas de 3,3 VCC a 45 A y 5 VCC a 40 A y un ruido de menos de 50 mVpp, 51 VCC a 10 A y 24 VCC a 1 A, 12 VCC a 8 A, -12 VCC a 5 A y 15 VCC a 3 A con un rizado y un nivel de ruido inferior a 120 mVpp. El convertidor ofrece una protección completa frente a sobrecorriente, sobretensión y sobretemperatura, trabajando en un margen de temperaturas situado entre -40 y +85ºC, todo ello con unas dimensiones de 8,51x8,43x3,69 pulgadas. Este dispositivo se ha hecho acreedor a las certificaciones CE101 y CE102 y MIL-STD-461 además de IAW-MILSTD-810D. ■ Fabrica y comercializa: BC Systems

ILUMINACIÓN

Controladores para dispositivos LED Los controladores CY8CLEDAC01/02 ofrecen una solución económica para iluminación no regulable y regulable mediante LED, con una elevada eﬁciencia y cumplen los requisitos de EnergyStar. Proporcionan detección automática de regulador, por lo que funcionan con la mayoría de reguladores de pared existentes en el mercado y son capaces de proporcionar una regulación a partir de tan sólo el 2% sin parpadeo. Los diseños de referencia para el CY8CLEDAC01 y el CY8CLEDAC02, que incluyen todos los esquemáticos, lista de materiales, archivos Gerber, así como la documentación necesaria para crear una fuente de alimentación para una bombilla de reposición basada en LED totalmente funcional. Los nuevos controladores CA/CC amplían la oferta para iluminación de Cypress para cubrir de manera efectiva las bombillas de reposición basadas en LED. Estos dispositivos complementan la familia PowerPSoC de controladores de alimentación, la primera solución monochip del mercado para el control de LED de alta potencia. Los controladores CY8CLEDAC01 (no regulable) y CY8CLEDAC02 (regulable) se suministran en encapsulados SOIC de 8 patillas ■ Fabrica y comercializa: Cypress Semiconductor

COMUNICACIONES

Serializador integrado para comunicaciones El LMH0387 es la primera solución integrada que permite programar su interface BNC a la entrada (ecualizador) o la salida (controlador cable) y se destina a la captura de vídeo o tarjetas de edición con limitación de conexiones BNC. Esta solución asegura las pérdidas de retorno según las especificaciones de la SMPTE que elimina el consumo de tiempo y permite alcanzar las especificaciones con más de 5 dB por encima de la especificación. Utiliza las mismas patillas de E/S para funciones de entrada y salida y trabaja sobre un amplio margen de velocidades de datos de 125 Mbps y 2,97 Gbps. El dispositivo ecualiza hasta 120 m sobre un cable coaxial Belden 1694A a velocidades 3G, 200 m a velocidades con señales HD y a 400 m con velocidades con señales de definición estándar (SD). Se caracteriza por un tiempo de subida de 75 ps y control de desconexión en modo de controlador de salida. ■ Fabrica y comercializa: National Semiconductor

PASIVOS

Condensador cerámico monolítico El modelo GRM188R6E106M es un condensador cerámico monolítico en formato 1608, el más pequeño del mercado, capaz de soportar una tensión de hasta 25 V. Comparado con los modelos anteriores de la misma ﬁrma, el nuevo condensador ha reducido el tamaño en un 60% en cuanto a volumen y, además, ha logrado incrementar su capacidad en un factor de diez comparándose con los condensadores actuales de las mismas dimensiones, tensión y características de temperatura. Estos nuevos condensadores son adecuados para la electrónica de retroiluminación LED que requieren unas menores dimensiones en los condensadores al mismo tiempo que mayor ﬁabilidad. Tiene unas dimensiones de 1,6x0,8x0,8 mm con un margen de temperaturas de trabajo que se extiende entre -55 y +85ºC. ■ Fabrica y comercializa: Murata

MAY 10 | Mundo Electrónico

ALIMENTACIÓN

Regulador lineal con salida positiva y negativa El modelo LT3020 es un regulador de tensión lineal de baja caída que suministra una salida positiva y negativa y un bajo ruido. El dispositivo puede suministrar una corriente de hasta ±150 mA de forma continua en cada uno de los dos canales aportando una caída de sólo 300 mV a plena carga. Incluye un amplio margen de tensiones de entrada que se extiende desde ±2,3 hasta ±20 V y proporciona una salida de tensión ajustable desde ±1,22 a ±20 V. Con un simple condensador se logra un funcionamiento de muy bajo ruido con sólo 20 µV eﬁcaces en todo el ancho de banda entre 10 Hz y 100 kHz para el canal positivo y de 30 µV para el canal negativo. Ofrece una gran tolerancia y una baja corriente quiescente de 30 µA por canal con un consumo por debajo de los 3 µA en modo corte por lo que es un dispositivo muy adecuado para el trabajo de sistemas alimentados por baterías y aquellos que requieran un bajo ruido. ■ Fabrica y comercializa: Linear Technology

CONMUTACIÓN

Interruptores de bajo perfil para SMD La serie RTE de este fabricante se compone de conmutadores DIP rotatorios de bajo perfil disponible para montaje superficial y en placas con agujeros. Proporcionan funciones rotatorias SPDT, SP3T y SP4T, así como codificación binaria-decimal y hexadecimal. La vida media de los conmutadores supera las 3000 h a 150ºC lo que equivale a 20 años de duración, la versión HR es la opción ampliada que permite mejorar su resistencia. Se suministran con contactos dorados o plateados, soportando 100 mA a 30 VCC para los contactos dorados y 100 mA a 50 VCC para los contactos plateados, siempre con una resistencia máxima de contacto de 100 mΩ. La resistencia mecánica es de 1.500 accionamientos para los dispositivos de 2 y 3 posiciones y 20.000 actuaciones para los conmutadores de 4, 10 y 16 posiciones. Todos son compatibles RoHS y tienen un margen de temperaturas entre -25 y +85ºC con unas dimensiones totales de 8,0x7,4x4,25 mm.

COMUNICACIONES

Antenas de bajo perﬁl para automoción La TOM1203LP es una solución que responde a requisitos en el sector de automoción. Estos componentes son adecuados para aplicaciones de entrada pasiva sin llave a vehículos (PKE) y sistemas de medida de presión de los neumáticos (TPMS), y ofrecen una solución ﬁable y de alto rendimiento para soportar los más estrictos requisitos del sector de la automoción. La bobina ha sido optimizada para lograr un alto rendimiento en baja frecuencia (sobre todo 20, 125 y 134 kHz), y para soportar altos niveles de estrés térmico y mecánico, con un elevado rendimiento en todo el margen de trabajo. En un reducido tamaño de 12,6x3,7x2,6 mm, estos transpondedores están totalmente protegidos con un plástico de sobremoldeo que garantiza una mejor resistencia a los impactos de choque, vibraciones y posibles deformaciones de la placa. En aplicaciones de baja frecuencia se puede suministrar cualquier valor de inductancia a petición del cliente en un margen entre 340 y 16,2 µH, alcanzando altos niveles de sensibilidad en torno a 100 mV/A/m dependiendo del valor de la inductancia, junto con un alto factor Q. ■ Fabrica y comercializa: Premo

■ Fabrica y comercializa: C&K Components

MEDIDA

Placa digitalizadora Los modelos CompuScope 12501 y 12502 son dos placas digitalizadoras de uno y dos canales que ofrecen una resolución de 12 bit con una capacidad de muestreo de 500 MS/S en su entrada con un ancho de banda analógico de 350 MHz. Ambas placas proporcionan un número de bits efectivo (ENOB) por encima de 10 en el estándar de señal de frecuencia de 10 MHz. Además proporcionan conversiones de bajo ruido de entrada tanto para entrada única como equilibrada, además de un sistema de reloj innovador y alineamiento de fase. Incluye una referencia de calibración en alterna y continua que permite la calibración de hasta 7 parámetros. Además, las tarjetas se pueden interconectar entre ellas en conﬁguración Maestro/Esclavo para lograr un máximo de 16 canales de 500 MS/s. Son totalmente compatibles con los estándares RoHS y puede equiparse opcionalmente con conectores de E/S. ■ Fabrica y comercializa: DynamicSignals

COMUNICACIONES

Módulos ZigBee de bajo consumo Los módulos ZigBee FEM en módulos RF6525, RF6515 y RF6535 optimizados para trabajar con el SoC de la serie EM300 de Ember. ZigBee simpliﬁca la complejidad del software embebido además de aportar gran inmunidad a 802.11.

MEDIDA

Comprobador de comunicaciones 4G El modelo 7100 es un comprobador de radio digital diseñado para tecnología inalámbrica 4G que tiene como principal característica la medida y control de las capas 1, 2 y 3 de comunicaciones desde la etapa de desarrollo. Este comprobador se basa en la tecnología de banda base y RF de este fabricante y soportan tanto RF paramétrica como comprobación de protocolos para dispositivos y terminales LTE. Simula una red de comunicaciones desde la capa física a la infraestructura IP del núcleo de red. ■ Fabrica y comercializa: Aeroﬂex

■ Fabrica y comercializa: RF Micro Devices Mundo Electrónico | MAY 10

agenda 56

SIMO Network incide en la relevancia de las TIC como factor competitivo SIMO Network (Madrid, 5-7 octubre) enfocará la edición de este año hacia el segmento profesional con una serie de contenidos y actividades que, según la organización de Ifema, tienen como meta favorecer el encuentro, el negocio y el intercambio de conocimiento, poniendo énfasis en las ventajas de la tecnología para impulsar la competitividad para las empresas. En la próxima edición se profundizará en aquellos aspectos que han sido especialmente destacados tanto por las empresas participantes como por los profesionales que asistieron a la feria. Desde este punto de vista, SIMO Network se presenta como una plataforma orientada a favorecer el encuentro y la relación profesional, con un diseño de contenidos destinado a prescribir tecnología y mostrar a los responsables de negocio de la empresa una perspectiva global de productos, servicios y soluciones tecnológicas que le permitirá identiﬁcar los recursos que harán más competitiva a su compañía. Asimismo la feria pondrá un mayor énfasis en la creación de oportunidades que permitan reforzar el encuentro de los fabricantes con el canal de distribución, uno de los segmentos profesionales clave en la cadena de valor del sector TIC, con propuestas concretas dirigidas a hacer partícipe a este colectivo y a remarcar su protagonismo en el salón. El contenido de SIMO Network contemplará los siguientes grupos de oferta: Infraestructuras y Sistemas; Herramientas y Soluciones para la Empresa; Telecomunicaciones e Internet, y Entidades Sectoriales. www.simonetwork.ifema.es

Ifema prevé un total de 800 empresas participantes

Matelec suma más de 400 empresas que han confirmado su presencia El Salón Internacional de Material Eléctrico y Electrónico (Matelec), que se celebrará del 26 al 29 de octubre de 2010 en Madrid, organizado por Ifema, ha confirmado la presencia de más de 400 expositores y la contratación de 21.500 metros cuadrados. Estas cifras se suman a las 410 empresas pendientes de adjudicar espacio aún, que añadirán otros 19.952 m2 al certamen, y en su conjunto resultan satisfactorias para Ifema, pues llegan en medio de una incertidumbre económica que afecta a los sectores presentes en el evento: eléctrico, electrónico, telecomunicaciones e iluminación. En concreto la organización del certamen prevé que Matelec alcance la presencia de más de 800 empresas participantes, incluidas dos centenares de firmas extranjeras. Se espera que, además de los nuevos productos presentados por los expositores y de las jornadas y congresos celebrados en paralelo a la exposición, aspectos como la eficiencia energética y el vehículo eléctrico tengan un gran protagonismo durante el evento. Así, en el transcurso de Matelec tendrá lugar eDoceo, una exposición práctica de tendencias en el sector de las instalaciones coordinado por la Federación Nacional de Empresarios de Instalaciones Eléctricas y Telecomunicaciones de España. También se desarrollará el primer Congreso de Eficiencia Energética Eléctrica E3+. www.matelec.ifema.es MAY 10 | Mundo Electrónico

BREVES NÚREMBERG (8-10 JUNIO)

SMT/HYBRID/PACKAGING En esta ocasión esta feria profesional dedicada a la Integración de Sistemas en Microelectrónica comparte fechas y sede con la Summer Conference organizada por el EIPC (European Institute of Printed Circuit Boards) y el JISSO European Council Meeting. Se espera a unos 500 expositores y la asistencia de 23.000 visitantes, un 20% de ellos venidos de fuera de Alemania. www.smt-exhibition.com www.epic.org

BERLÍN (22-24 JUNIO)

CWIEME

Los devanados y los materiales magnéticos, en aplicaciones como motores y transformadores eléctricos, constituyen el punto de interés de este evento, que cuenta con otras dos ediciones que tienen lugar en Estados Unidos e India. La capital alemana acogerá a cerca de 600 empresas participantes. www.coilwindingexpo.com

BERLÍN (3-8 SEPTIEMBRE)

IFA

El salón profesional de referencia para la Electrónica de Consumo dará buena cuenta de los principales catalizadores de este mercado, como los televisores 3D, los equipos portátiles, la transmisión multimedia mediante diversos tipos de redes inalámbricas y las instalaciones en el entorno residencial. www.ifa-berlin.com

GRENOBLE (30 NOV.-1 DIC.)

IP-SOC 2010

En esta 19ª edición este evento dedicado a los systems-on-chip (SoC) y la propiedad intelectual (IP) aplicada en sistemas embebidos como subsistemas o plataformas. www.design-reuse.com/ipsoc2010

Mundo Electr贸nico | MAR 10

índices y avances 58

Índice de anunciantes Mundo Electrónico - Mayo 418

EBV Elektronik ......................................9 Fadisel ................................... Portada, 4 Import Cable........................................29 Microchip Technology ..........................7 MSC......................................................15 National Instruments ..........................60 RC Microelectrónica .............................2 Rohde & Schwarz ................................59 Rohm Semiconductor .........................13 Rutronik ...............................................11

Próximo número - 419 El número de junio de Mundo Electrónico incluye un artículo que aporta una solución para optimizar el control vectorial de motores sin escobillas. El dossier se centrará en la instrumentación de medida y test.

■ Tendencias

Control vectorial óptimo de motores sin escobillas Frank Thimm Toshiba Electronics Optimización de S/R en convertidores A/D Lin Wu Texas Instruments

■ Dossier

Instrumentación de Medida y Test

■ Optrónica

Índice de Empresas citadas Acal Technology .................................52

Erni Electronics ...................................53

Philips.................................................17

Adler Instrumentos .............................51

Everspin Technologies ........................16

Phoenix Contact ............................51,52

Aeroﬂex .........................................18,55

Farnell In One .....................................52

Premo ................................................55

Agilent Technologies...........................16

Freescale Semiconductor .....................8

RC Microelectrónica ...........................20

Alcatel-Lucent ....................................13

Fujitsu...................................................8

Renesas Electronics ...................8,11,51

Algoritmo Ingeniería ............................30

Future Electronics ...............................52

RF Micro Devices ...............................55

Altera ..................................................12

Inﬁneon Technologies ...........................8

Rohde & Schwarz .....................17,19,53

Analog Devices ...................................25

Integrated Device Technology.............17

Sagitrón..............................................52

Anritsu ................................................15

Intel ....................................................18

Samsung ............................................18

Avnet Silica .........................................52

International Rectiﬁer ..........................18

STMicroelectronics ........................19,52

Avnet ..................................................11

Linear Technology ....................17,52,55

Tabula ................................................14

BC Systems ..................................51,54

LSI......................................................16

Telefónica ...........................................32

Bell Microproducts .............................11

Maxim ................................................25

Texas Instruments ..............................36

Bird Technologies ...............................51

Microchip Technology ................8,15,52

Toshiba ..............................................16

C&K Components ..............................55

Murata ...........................................46,54

Yokogawa .....................................13,54

Cisco-Linksys .....................................31

Narda STS..........................................50

Cypress Semiconductor ................51,54

National Semiconductor ......12,40,52,54

DynamicSignals ..................................55

NEC .....................................................8

E2V ....................................................19

Panasonic ..........................................31

MAY 10 | Mundo Electrónico