Производство и разработка электроники *

Размеры транзисторов в современных микросхемах неумолимо уменьшаются — несмотря на то, что о смерти закона Мура говорят уже несколько лет, а физический предел миниатюризации уже близок (точнее, в некоторых местах его уже успешно обошли). Тем не менее, это уменьшение не приходит даром, а аппетиты пользователей растут быстрее, чем возможности разработчиков микросхем. Поэтому, кроме миниатюризации транзисторов, для создания современных микроэлектронных продуктов используются и другие, зачастую не менее продвинутые технологии.

Наверное, все знают, что большие карьерные самосвалы имеют электромеханическую трансмиссию (уже с 1968 года): ДВС вращает генератор, энергия от которого приводит в движение тяговые электродвигатели в задних колесах самосвала. В интернете можно найти много обзорных статей и «тест драйвов» этих машин, но многие технические подробности обычно опускаются. Эта серия статей будет написана с изнаночной стороны, от имени разработчиков электрической трансмиссии: как мы это разрабатывали, на каких контроллерах, на каких двигателях, как отлаживали и запускали машину. Также мы готовы ответить на интересующие вопросы в комментариях. Интересно? Добро пожаловать под кат.

Разработка корпусов для электроники — одна из наших любимых тем на Хабре. Мы уже рассказывали о роли промдизайна, разработке конструкции и производстве прототипов, но пока не затрагивали одну из самых интересных и важных тем — испытания спроектированных устройств, как виртуальные, так и реальные.

Выдержит ли корпус удар в трех плоскостях? Деформируется при экстремальных температурах? Хорошо ли продумана внутренняя система охлаждения электроники? Ответить на эти вопросы можно двумя способами. Первый: провести испытания готового устройства (прототипа) в реальной жизни и по результатам отправить его на доработку. Второй: провести виртуальное моделирование физических процессов и скорректировать проблемные места на этапе разработки. Это гораздо быстрее и эффективнее, так можно получить рабочие прототипы уже на первой итерации. Давайте рассмотрим оба варианта на реальных проектах…

Когда проектируешь печатные платы, часто возникает потребность добавить трёхмерную модель электронного компонента на плату. Но не всегда получается найти готовый файл в интернете. Нарисовать такую модель с помощью CAD-программы труда не составляет: задать параметры корпуса и выводов дело десяти минут, если, конечно, нужна габаритная модель а не фотореалистичная картинка.

Но есть проблема: профессиональный CAD-редактор стоит не дёшево, а свободно распространяемые не всегда удобны в использовании.

К счастью на помощь всегда может прийти Blender. Да, он не предназначен для создания чертежей и точных моделей. Но тем не менее позволяет быстро создавать трёхмерные модели электронных компонентов для последующего их импорта в трассировщики. В этой статье я опишу способ создания модели микросхемы и подключения её к библиотеке компонентов KiCad.

Очень надеялся опубликоваться с настроением «Россия — в полуфинале», но немного не хватило. Хотя для меня всегда характер был выше результата, и характер я видел. Спасибо парням. Продолжаем совершенствоваться в том, что умеем. Они — в футболе, мы — в проектировании печатных плат. Поехали, шестая часть. В ней рассматривается влияние потерь в линии на длительность фронта сигнала, приводится модель перекрёстных помех и даются рекомендации по их снижению.

Фундаментальный строительный блок современных цифровых схем празднует своё столетие

Многим инженерам знакомы имена Ли де Фореста, изобретателя усиливающей электронной лампы, Уолтера Браттейна и Уильяма Шокли, изобретателей транзистора. Однако мало кто знает Уильяма Экклза и Ф.У. Джордана, зарегистрировавших патент на триггер 100 лет назад, в июне 1918-го. Триггер – ключевой строительный блок цифровых контуров: он работает как электронный переключатель, который можно установить в положение вкл или выкл, в котором он и останется даже после прекращения подачи контрольного сигнала. Это позволяет схемам запоминать и синхронизировать их состояния, и следовательно, выполнять секвенциальные логические операции.

KiCad отличная программа для проектирования печатных плат, позволяющая создавать достаточно сложные проекты. Она поддерживает трёхмерную визуализацию изделия, что может быть очень полезно для нахождения ошибок в топологии или конструкции.

Есть лишь одно неудобство: KiCad не поддерживает широкораспространенный формат step. Многие производители электронных компонентов предоставляют 3D-модели своих изделий именно в этом виде. И, чтобы воспользоваться этими файлами, приходится конвертировать их в формат vrml, понимаемый KiCad’ом.

Способы конвертирования и подключения модели не совсем очевидны, особенно при использовании свободно распространяемого программного обеспечения.


В этой статье я расскажу, как без регистрации и смс преобразовать 3D-модель объекта для подключения его к посадочной площадке в библиотеке KiCad.

Необработанная медно-кобальтовая руда

Когда Джон Гуденаф создал первый перезаряжаемый литий-ионный аккумулятор в Оксфорде в 1980-м [точнее, разработал катод для него / прим. перев.], ему понадобился кобальт. Эксперименты уже показали, что этот металл обладает большой плотностью энергии и идеально подходит для маленьких батареек, требующих много энергии. Поэтому Гуденаф добыл кобальт самостоятельно, разогревая прекурсоры до очень высоких температур.

Сегодня кобальт присутствует в большинстве коммерческих литий-ионных аккумуляторов – но за это приходится платить. Да, этот серебристый металл стоит дорого. Но у него есть и более мрачная цена: длинная история нарушения прав человека, включая использование детей на горнодобывающих работах, связанных с производством металла в Демократической республике Конго. Компании, производящие электронику и электромобили, не хотят расплачиваться за это и демонстрировать свою причастность к этим зверствам, поэтому они пытались урезать количество используемого кобальта. Компания Panasonic, поставщик батареек для Tesla, в июне объявила о разработке батарей, которым не требуется кобальт. Они заручились помощью учёных: Гуденаф и другие специалисты уже разработали перезаряжаемые аккумуляторы, которым не требуется кобальт.

Вот бывает же так, всю жизнь учишься, работаешь, думаешь ты такой наиперцовейший перец, соль земли, и тут бац понимаешь...

Дело было так, задумал я систему местоопределения помех навигации, сделал плату для нее. Пишу, честно так, без лукавства, дескать, вход синхронизации есть, можете подать туда сигнал точного времени PPS и делать измерения.

И тут до меня дошло: если нет навигации, то ведь и точного времени тоже нет! (Тут я и вспомнил старика Мюнхаузена, который тоже хотел вытащить себя самого за волосы из воды) Почти все сегодня, включая меня, еще не до конца на бытовом уровне чувствуют эту технологическую и, в то же время, принципиальную связь пространства и времени, и те беды, которые несет наплевательское к нему отношение.

Но выход, конечно же, есть. Ведь все хорошее придумано до нас.

В этой статье мы поделимся опытом разработки интерфейсных плат блока сопряжения на базе SoC ARM+FPGA Xilinx Zynq 7000. Платы предназначались для записи речевых сигналов в аналоговом и цифровом формате PRI/BRI (ISDN, E1/T1). Само конечное устройство будет использоваться для фиксации переговоров в гражданской авиации.

Добрый день, уважаемые хабражители!

Меня зовут Михаил Матвеев, и я хотел бы представить Вашему вниманию проект современного «радиоконструктора», основанного на МК Atmega328 и чипе RDA5807M.

Предыстория

Я думаю, многие из вас не только слышали, но и непосредственно сталкивались с такой платформой, как Arduino. И как показывает моя личная статистика, очень немногие заходят дальше, чем поморгать светодиодами. Когда я познакомился с Arduino в первый раз, меня останавливало то, что не было идей, как именно я бы мог использовать все возможности того же UNO на «полную катушку». Хватило только на сборку простенького робота на двух колёсах и сигнализации. Вместе с тем, хотелось сделать что-то более основательное.

Недавно я прочитал статью, в которой автор пророчит нам веселое, но светлое будущее. Кроме всего прочего, он говорит дословно следующее: «Если мы ничего не можем поделать с тем, что государство следит за нами, мы должны иметь право следить за ним».

Замечательный тезис! Даешь гонку радио-вооружений!

Когда-то давно мне попалось под руку электронное цифровое реле времени ВЛ-76-С, новое, в упаковке, но в неисправном состоянии. Внутри никаких дефектов на печатных платах не было обнаружено. Стало быть, заводской брак, битая прошивка.


Общий вид реле.

В каждой статье на Хабре, посвященной отечественным микропроцессорам, так или иначе поднимается вопрос лицензионных IP-блоков и того, насколько их наличие и отсутствие уменьшает ценность, отечественность или безопасность разработки. При этом очень многие комментаторы не слишком хорошо понимают предмет обсуждения, поэтому давайте попробуем разобраться, как же именно работает лицензирование в микроэлектронной индустрии, чем хороши и чем плохи лицензированные блоки, и в чем состоит процесс разработки микросхемы, если большая часть блоков в ней куплена.

Начальное событие

4 июня 2018 года на встрече с резидентами технопарка ДВФУ директор технопарка и ректор университета озвучили полпреду сумму на проектирование и строительство «Технопарк Русский» на о. Русский это 0,3 и 5,7 млрд. рублей соответственно. Планируется, что площадь технопарка будет 80 000 кв.м. Мотивируется такая необходимость тем, что в концепции развития ДВФУ заложено строительство технопарка, а также то, что 2000 кв. м помещений, которые университет выделил под технопарк должны, по словам руководства ДВФУ, к осени 2018 года закончится. Деньги на проектирование и строительство планируется выделить из фонда развития Дальнего Востока[1].

Что это? Очередные глобальные предвыборные обещания? Или просто PR перед массовой подачей документов абитуриентами?
Для того, чтобы хоть как-то ответить на этот вопрос необходимо погрузиться в историю инноваций в ДВФУ, посмотреть практику в РФ и не в РФ, выявить потребности и посмотреть возможности.

Предисловие

Наверно Вы видели банкоматы, информационные киоски, рекламные панели, на которых отображается ошибка или уведомление системы. Если Вы не видели подобные общественные устройства «живьем», то Вы легко сможете найти подобные фотографии в интернете если поищете картинки по словам «банкомат ошибка windows». А однажды уведомление системы появилось в прямом эфире во время прогноза погоды, фото можно найти по словам «уведомление windows в прямом эфире». Ради интереса еще можете поискать «самый большой синий экран».

О чем же все это говорит?

— Вы любите кошек?
— Нет
— Вы просто не умеете их готовить!

Для специализированных устройств Майкрософт предлагает использовать Windows 10 IoT Enterprise, которая отличается от Windows 10 Enterprise только отсутствием универсальных приложений. Соответственно, с технической точки зрения Win 10 IoT Enterprise является настольной операционной системой, которая подразумевает взаимодействие с пользователем. Но на специализированных устройствах взаимодействия с пользователем не должно быть т.к. порой даже нет пользователя в привычном его понимании, особенно это касается рекламных панелей.

Новость о подписанном 24 мая 2018 года в рамках Петербургского международного экономического форума мега-контракте всколыхнула волны моей памяти.
Даже на сайте компании «Ангстрем-Т» появилась эта новость.

И я решился написать все наболевшее и о проекте, и вообще…

Достаточно незаметно для популярных новостях прошло подписание одного весьма любопытного соглашения.

Шведский стартап Northvolt и немецкая корпорация Siemens в пятницу 25 мая подписали партнёрское соглашение. По нему мюнхенский концерн становится одним из инвесторов и поставщиком решений по автоматизации, управлению производственными процессами и cloud-окружения для шведского предприятия.

Продолжаем рассмотрение трассировки печатных плат. Эту статью публикую из своего родного города Северодвинска, с благодарностью своим школьным учителям. Тема, которой она посвящена, базовая, и оттого важно с ней разобраться. Здесь будут рассмотрены отражения в сигнальных линиях и, как всегда, будут даны рекомендации по снижению искажений сигнала, в том числе с помощью различных методик согласования линий.

Долго я откладывал эту информацию от всеобщего обозрения, но вот пришло время поделится ей с вами.

Предисловие

В этой статье я расскажу, как мир упустил один очень удобный и надежный сегмент рынка. Сейчас есть большое обилие смартфонов на разных ОС, разных размеров, дизайна, характеристик и т.д. Но несмотря на всё это, общий функционал у них одинаковый, производители пытаются внести что-то особенное, вроде двойных камер, сканера отпечатков пальца, безрамочный экран и многое другое. Но со временем эксклюзивные функции появляются на всех смартфонах, включая бюджетный класс.