Autor: WKM-Redaktion

Interessanter und sehr preisgünstiger Step-Up-Konverter (DC-DC-Wandler) zum erhöhen von Spannungen bei sehr hohen Strömen. SU-1200 Step-UP Wandler Converter 1200W 20A 12-83V DC-DC So oder so ähnlich nicht sich der preiswerte DC-Wandler der über Amazon* oder AliExpress* für ein paar Euro erhältlich ist. Die Bezeichnungen in denen er in den unterschiedlichen Shops angeboten wird, weichen aber […]

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Komponenten, Aufwärtsregler, DC-DC-Converter, Step-Up Wandler

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Wenig überraschend folgt auch nach dem Raspberry Pi 4 eine integrierbare Miniaturversion in Form des Compute Module 4. Mit der neuen Version gibt es jedoch einige interessante Neuerungen.

Anders als bei der Standardversion wird etwa die PCIe-Schnittstelle nicht für die Anbindung des USB 3.0-Controllers verwendet und steht so zur freien Verfügung. Mit dem ebenfalls erschienenen IO Board können PCIe-Karten direkt verwendet werden. Zwar konnte man bereits zuvor den USB-Controller selbst entfernen und überbrücken, hier sind jedoch gute Lötkenntnisse von Nöten, auch wenn es mittlerweile passende Überbrückungsplatinen gibt. Dank des im Vergleich zu früheren Versionen deutlich geringeren Preises des IO Boards lassen sich mit der günstigsten Variante des Compute Modules PCIe-Karten für unter 60€ am Raspberry nutzen.

Die zusätzlichen Möglichkeiten, mehr Peripherie anzubinden, werden auch als Grund für den Formfaktorwechsel genannt. So wäre es laut den Entwicklern nicht möglich gewesen, die Kompatibilität zu früheren Trägerboards beizubehalten und gleichzeitig alle Highspeedschnittstellen über die SODIMM-Leiste herauszuführen. Neben dem bereits erwähnten PCIe-Steckplatz und der Standardstiftleiste sind jeweils zwei HDMI-, Display-FPC- und Kamera-FPC-Anschlüsse vorhanden. Darüber hinaus besitzt die Platine Gigabit Ethernet, zwei USB 2.0 Schnittstellen und einen MicroSD-Slot für Module ohne eMMC. Wer dennoch ein eigenes Trägerboard entwerfen will, dürfte sich darüber freuen, dass die Designdateien für das IO Board einschließlich Layout als KiCAD-Projekt zum Download bereitstehen.

Das Compute Module selbst gibt es dabei in insgesamt 32 verschiedenen Ausstattungsvarianten, die sich durch die Größe des verbauten Arbeitsspeichers, eMMC und optionale Funkoptionen unterscheiden. Derzeit sind die Module in Deutschland nicht lieferbar, sollen aber laut Händlerangaben zeitnah verfügbar sein.

Bild: Raspberry Pi Foundation

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Cadence und Texas Instruments haben in Zusammenarbeit eine Version des Simulationstools PSpice erstellt, welche nach Registrierung kostenlos bezogen werden kann. Wem die mitgelieferten Bibliotheken ausreichen, erfährt kaum Einschränkungen im Vergleich zu der regulären Version.

Zur Verfügung stehen neben Bauteilen von Texas Instruments selbst auch Standardbauelemente, um eigene Schaltungen erstellen zu können. Ein großer Vorteil dürfte jedoch in der Nutzung bestehender Referenzdesigns von Texas Instruments liegen, wenn keine eigene PSpice-Lizenz vorhanden ist.

Darüber hinaus lassen sich auch weitere Modelle importieren, hier wird die Nutzbarkeit des Simulators jedoch eingeschränkt. So können in diesem Fall nur noch maximal 3 Signale gleichzeitig betrachtet werden. Die Software steht zum Download bei Texas Instruments bereit. Hierzu ist eine Registrierung notwendig, wobei eine Firma oder Universität genannt werden muss.

Bild: Texas Instruments

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Systeme zur Erdbebenfrüherkennung sind nicht nur aufwendig zu realisieren, sondern üblicherweise auch sehr teuer, weswegen weltweit nur wenige Regionen über derartige Systeme verfügen. Durch das Projekt OpenEEW lassen sich Informationen zu Sensoren, aufgezeichnete Daten und Algorithmen teilen, um so die Realisierung derartiger Systeme zu erleichtern.

Der aktuelle Informationsstand geht dabei im Wesentlichen auf die Erfahrungen des Start-ups Grillo zurück, welches bereits in Chile und Mexiko entsprechende Systeme realisiert hat. Dabei kommen anders als bei klassischen Systemen kostengünstige Beschleunigungssensoren zum Einsatz, die über das Internet vernetzt werden. Im Vergleich zu dem System SASMEX konnte nach Informationen von Grillo eine höhere Detektionssicherheit erzielt werden, wobei nur 1 % der Kosten anfielen.

Der Hauptvorteil liegt in der hohen Anzahl an Sensorknoten, die eine bessere Abdeckung eines Gebiets ermöglichen, wobei die Auswertung in der Cloud vorgenommen wird, sodass lokal keine hohe Rechenleistung benötigt wird. Durch diesen Ansatz und den geringen Knotenkosten eignet sich das Projekt gut für den gemeinschaftlichen Betrieb. Dabei versprechen sich die Projektgründer auch Expertise durch die Open-Source-Zusammenarbeit.

Das Projekt wurde von Grillo, IBM und der Linux Foundation als Teil der Code and Response Initiative veröffentlicht. Sowohl Software als auch Hardware sind quelloffen und können in den entsprechenden Repositories abgerufen werden. Zudem ist geplant die Sensoren ebenfalls fertig aufgebaut zu verkaufen.

Bild: OpenEEW

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Die Reihe der besonders kleinen Einplatinencomputer NanoPi von FriendlyElec wird schon bald um den NEO3 ergänzt, jedenfalls sind entsprechende Spezifikationen im FriendlyARM Wiki aufgetaucht.

Ungewöhnlicherweise folgt der NEO3 nach dem NEO2 und NEO4. Der NEO3 setzt auf den RockChip RK3328, wobei beim NEO4 ein deutlich schnellerer RK3399 zum Einsatz kommt. Damit dürfte sich der Neuzugang als günstige Erweiterung der Serie eingliedern, so war der NEO2 ursprünglich für 15 USD zu haben, beim NEO4 waren es dann 50 USD.

Verstecken muss sich der NEO3 dennoch nicht. Auf Abmaßen von gerade einmal 48 mm x 48 mm werden die folgenden Spezifikationen geboten:

• RockChip RK3328, Vierkern ARM Cortex A53
• Wahlweise 1GB oder 2GB DDR4 Speicher
• Gigabit Ethernet
• USB 3.0 und 2x USB 2.0 über Pinheader
• MicroSD Slot
• GPIOs: 26 Pins einschließlich I2C, UART, SPI und I2S
• Spannungsversorgung: 5V

Sowohl über die Verfügbarkeit als auch den endgültigen Preis sind noch keine Informationen bekannt.

Bild: FriendlyARM Wiki

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Steckbretter bieten eine gute Möglichkeit, Schaltungen unkompliziert aufzubauen und ermöglichen so die schnelle Erprobung neuer Ideen. Für höhere Datenraten oder gar Hochfrequenzschaltungen sind diese jedoch aufgrund von parasitären Effekten und undefinierten Leitungsimpedanzen nicht geeignet – hier stellen X-Mwblocks eine interessante Alternative dar.

Spätestens im zweistelligen GHz-Bereich wird der Prototypenaufbau zunehmend aufwendig, man kommt in der Regel nicht um ein eigenes Layout und diverse Anpassnetzwerke herum. Mit steigender Frequenz kommen auch zusätzliche Hürden in Form spezieller benötigter Substrate und komplexer Aufbautechnik hinzu.

Der Trick bei dem System von X-Microwave besteht darin, dass auf Platinenabschnitten angebrachte Bauteile und Funktionsblöcke modulweise ohne große Impedanzsprünge durch spezielle Brücken miteinander verbunden werden können. Auf einer Metallplatte lassen sich so auch komplexere Schaltungen anordnen und vermessen. Für einen späteren Produktiveinsatz stehen zudem passende Gehäuse bereit.

X-Mwblocks gibt es bereits seit einigen Jahren, wobei durch stetiges Hinzufügen neuer Bauteile und Kooperationen mit Bauteilherstellern wie Mini Circuits, Analog Devices oder MACOM mittlerweile eine breite Produktpalette am Markt erhältlicher Komponenten über 60 GHz hinaus abgedeckt wird.

Diejenigen, die bereits Erfahrung in diesen Frequenzbereichen sammeln konnten, sollten die Preise für Module oder Startersets nicht sonderlich überraschen. Wer jedoch nicht über die nötigen Mittel für ein Set oder das benötigte Messequipment verfügt, dürfte sich darüber freuen, dass in Zusammenarbeit mit Keysight Technologies ein Simulator entstanden ist, welcher das Prinzip nachbildet. So lassen sich Schaltungen virtuell im Browser aufbauen und evaluieren, wobei eine kostenlose Registrierung notwendig ist.

Bild: Rossi, M.; Liberati, R.M.; Frasca, M.; Richardson, J. Experimental Implementation of a Low-Cost, Fully-Analog Self-Jamming Canceller for UHF RFID Devices. Electronics 2020, 9, 786.

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Hallo,

günstig zu bauende Halbleiterdetektoren zum Messen von Radioaktivität sind hier ja immer mal wieder diskutiert worden.
Hier findet ihr mein Projekt, wo es insbesondere darum geht das Ausgangssignal kompatibel mit Standard Audio/Mikrophoneingängen (16bit, 48 kHz) zu halten. Das ganze funktioniert gut genug um damit ohne teures Oszilloskop oder Vakuumpumpe charakteristische Alpha-Energiespektren aufzunehmen (siehe Bild).

Kurzes Einführungsvideo zum Projekt, die Tage vom CERN gepostet:
https://twitter.com/CERN/status/1260600298206302210

Hardware & Software auf Github: https://github.com/ozel/DIY_particle_detector
Wer mag, kann sich die Teile und das Board einfacher über Kitspace besorgen:
https://kitspace.org/boards/github.com/ozel/diy_particle_detector/alpha-spectrometer/.

Die Physik hinter diesen PIN Dioden in Bezug auf ionisierende Strahlung ist generell ja nicht besonders dokumentiert.
In einem paper habe ich deswegen mehrere PIN Dioden verglichen (ja, auch die beliebte BPW34) und beschreibe welche Teilchen man warum eigentlich messen kann (eher keine Gammastrahlung ;-):
https://www.mdpi.com/1424-8220/19/19/4264/htm

Grüsse aus Genf,
Oliver (ein alter Fan dieses Forums…)

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