Nr. 506 · 2020. 5. 25. · Segment B.V., Special Interest Media P. Treckpoelstraat 2-4, Beek (Lb.)...

www.elektuur.nl

Nr. 506

DECEMBER 2005

(NL) € 6,65 • (B) € 6,90

©xHLAMKGy130860zv+:!:&:!:

28 Elektronische wagevaarlijke velde

22 Display-ontwikkelingenDisplays vormen misschienwel de belangrijkste inter-face tussen mens enmachine. Of het nu gaatom TV’s, monitoren ofindustriële toepassingen:De goeie ouwe beeldbuisverliest terrein en wordtafgelost door modernetechnologie. Daarbij komentegelijk nieuwe toepassings-mogelijkheden in beeld.We geven in dit artikel eenoverzicht en wagen onsaan een vooruitblik.

elektuurelektuurelektronica die verrastKersttijdDe kersttijd is bij uitstek de peri-ode om cadeaus te kopen die ineen gezellige sfeer onder dekerstboom uitgewisseld kunnenworden tussen familieleden,vrienden en bekenden. Maar hetvinden van geschikte cadeaus isvaak een hele klus. Om u bij decadeaukeuze op weg te helpen,hebben we voor deze uitgaveeen aantal leuke, nuttige engrappige artikelen verzameld,waarbij vooral gekeken is hoeinteressant ze zijn vanuit hetoogpunt van de elektronicus. Hetgaat dus in alle gevallen omschakelingen die op een ofandere wijze een aantrekkings-kracht uitoefenen op elektronici.U zult er beslist een aantal ‘heb-bedingetjes’ tussen vinden en hetis dan ook aan te bevelen om diecadeaupagina’s tevens aan derest van familie of de partner tetonen. Kruis eventueel de zakenaan die u graag wilt krijgen, danhoeven ze niet lang te zoeken!Ook met speelgoed kan eenelektronicus leuke dingen doen.In dit nummer hebben we eenleuk recycling-verhaal over hetombouwen van een goedkoopmini-raceautootje tot een auto-matische aan/uit-schakelaarvoor de draadloze router in uw(huis)netwerk. Op die manierwordt deze altijd uitgeschakeldals alle pc’s van het netwerk uitstaan. Dat spaart niet alleenenergie, maar voorkomt ookonnodige elektromagnetischevelden in huis.Verder presenteren we in ditdecembernummer een flink aan-tal kleine schakelingen, zodat umet de kerstdagen in elk gevalwat te knutselen heeft. Wat dachtu van een paar honderd kerst-lampjes die via de computergeregeld kunnen worden? Ikwens u alvast prettige feestdagen!

Harry Baggen

28 Elektronische wagevaarlijke velde

Al sinds de ‘ontdekking’ van elektriciteit wordt hiermee druk geëxperi-menteerd. Er zijn veel goede dingen voortgekomen uit deze experimen-ten. De wereld zou er totaal anders uitzien zonder al onze elektronischehulpmiddelen. Maar er is ook een keerzijde...

apensen

Dankzij zijnvele toepas-singsmoge-lijkheden isde USB-inter-face een bij-zonderpopuairestandaardgeworden.Wij introdu-

ceren hier een meetmodule met acht kanalen, diegebruik maakt van een slimme USB-chip en een12-bits A/D-omzetter. Met enkele voorbeeldpro-gramma’s in Delphi kan de omzetter eenvoudigworden opgenomen in eigen toepassingen.

Miniatuur auto’s met afstandsbediening zijn een rage opde speelgoedmarkt. In de meeste gevallen is de werke-lijke gebruiksperiode echter erg kort. Als elektronicusgooi je zoiets niet zomaar weg, maar ben je nieuwsgie-rig naar wat er in zit. De auteur liet het daar echter nietbij. Een miniatuur auto met afstandsbesturing wordtomgebouwd tot een automatische schakelaar die middelseen zender een (W)LAN-router uitschakelt als er in hetnetwerk geen pc meer aan staat.

52 Mini-raceauto als zendergestuurde schakelaar

38 Van A naar D met USB

50 Radio luisteren met Matlab64 Ontwerptips68 E-blocks en Flowcode

34 Lezersschakeling: Kerstslinger in kleur

38 Van A naar D met USB44 Sluitertijdmeter52 Reverse engineering

bespaart energie

57 Lab-praat: Onze componenten77 Retro-tronica78 Professor Oßmann’s mysterie

45e jaargangdecember 2005nr. 506

22 Display-ontwikkelingen28 Elektronische wapens58 Opamps kiezen72 Cursus Delphi voor elektronici -

deel 10

6 Colofon8 Mailbox14 Nieuws en achtergronden18 Kerstcadeaus84 Volgende maand

theorie

praktijk

techniek

info & markt

infotainment

INHOUD

pensn

elektuur - 12/20056

45e jaargang nr. 12, december 2005ISSN 0013-5895

Elektuur wil mensen inspireren om zich elektronicaeigen te maken door het presenteren van bouwbe-schrijvingen en door het signaleren van ontwikke-lingen in de elektronica en technische informatica.

Elektuur is een uitgave van Segment B.V., Special Interest MediaP. Treckpoelstraat 2-4, Beek (Lb.)Postbus 75, 6190 AB Beek, NederlandTel.: +31 (0)46- 4389444,Fax +031 (0)46-4370161

Elektuur verschijnt elf maal per jaar, in juli/augus-tus verschijnt een dubbelnummer.Onder de naam Elektor verschijnen Engelstalige,Franstalige en Duitstalige edities.Elektor is in meer dan 50 landen verkrijgbaar.

Internationaal hoofdredacteur: Mat Heffels

Redactie: Harry Baggen (hoofdred.), Thijs Beckers ([email protected])

Internationale redactie: Jan Buiting, Ernst Krempelsauer, Jens Nickel,Guy Raedersdorf

Redactiesecretariaat: Hedwig Hennekens ([email protected])

Technische redactie:David Daamen (hoofd), Ton Giesberts (ontwerper),Paul Goossens (ontwerper), Luc Lemmens (ontwer-per), Karel Walraven (ontwerper) ([email protected])

Vormgeving: Ton Gulikers, Giel Dols

Directeur/uitgever: Paul Snakkers

Hoofd lezersmarkt: Margriet Debeij

Abonnementen: Riet Maussen ([email protected]) Tel. 046-4389424

Bestellingen: Nicolle v.d. Bosch ([email protected]) Tel. 046-4389414

Hoofd advertentieverkoop: Klaas Caldenhoven ([email protected])Tel. 046-4389444

Advertentietarieven, nationaal en internationaal, op aan-vraag. Alle advertentiecontracten worden afgesloten con-form de Regelen voor het Advertentiewezen gedeponeerdbij de rechtbanken in Nederland.

Een exemplaar van de Regelen voor het Advertentiewezenis op aanvraag kostenloos verkrijgbaar.

Druk: Tijl-Offset, ZwolleDistributie: Aldipress, Utrecht

AuteursrechtNiets uit deze uitgave mag verveelvoudigd en/of open-baar gemaakt worden door middel van druk, fotokopie,microfilm of op welke wijze dan ook, zonder voorafgaandeschriftelijke toestemming van de uitgever.De auteursrechtelijke bescherming van Elektuur strekt zichmede uit tot de illustraties met inbegrip van de printed cir-cuits, evenals de ontwerpen daarvoor.In verband met artikel 30 van de Rijksoctrooiwet mogende in Elektuur opgenomen schakelingen slechts voor par-ticuliere of wetenschappelijke doeleinden vervaardigd wor-den en niet in of voor een bedrijf. Het toepassen van deschakelingen geschiedt buiten de verantwoordelijkheid vande uitgever. De uitgever is niet verplicht ongevraagd inge-zonden bijdragen, die hij niet voor publicatie aanvaardt,terug te zenden. Indien de uitgever een ingezonden bij-drage voor publicatie aanvaardt, is hij gerechtigd deze opzijn kosten te (doen) bewerken. De uitgever is tevensgerechtigd een bijdrage te (doen) vertalen en voor haarandere uitgaven en activiteiten te gebruiken tegen de daar-voor bij de uitgever gebruikelijke vergoeding.

© SEGMENT B.V. - 2005Printed in the Netherlands

Colofon

Losse nummerprijs :

Nederland € 6,65

België € 6,90

Abonnementen: Riet Maussen

e-mail: [email protected]

Bestellingen/verkoop: Nicolle vd Bosch

e-mail: [email protected]

Standaard-jaarabonnementNederland: € 72,00

België: € 73,50buitenland:priority-mail Europa € 108,00

buiten Europa € 141,00standard-mail Europa € 96,00

buiten Europa € 114,00

studie-abonnement Nederland € 57,60

België € 58,80

CJP-abonnement € 64,80

ABO-PLUS-jaarabonnementNederland: € 81,95

België: € 83,45

buitenland:

luchtpost Europa € 117,95


surface-mail Europa € 105,95


studie-abonnement Nederland € 67,55

België € 68,75

CJP-abonnement € 74,75

Een abonnement kan op ieder gewenst

tijdstip ingaan en loopt automatisch door,

tenzij het 2 maanden voor de vervaldatum

schriftelijk is opgezegd. De snelste en

goedkoopste manier om een nieuw

abonnement op te geven is die via de

antwoordkaart in dit blad. Reeds verschenen

nummers op aanvraag leverbaar (huidige

losse-nummerprijs geldt).

Adreswijzigingen s.v.p. minstens 3 weken van

tevoren opgeven met vermelding van oude

en nieuwe adres en het abonneenummer.

De afdeling klantenservice is iedere werkdag

bereikbaar van 08.30 tot 17.00 uur.

Voor al uw vragen over abonnementen, kunt

u deze afdeling bellen onder nummer 046 -

4389424.

Voor bestellingen belt u : 046 - 4389414

Voor het afhandelen van uw abonnement ofbestelling vraagt Uitgeversmaatschappij Segment uw persoonsgegevens. Het klantenbestand van Segment is als persoonsregistratie aangemeld bij het College Bescherming Persoonsgegevens onder nr. M 1024093.

De door u verstrekte gegevens kunnengebruikt worden om u te informeren over rele-vante diensten en producten. Stelt u daar geenprijs op, dan kunt u dit doorgeven aan:Uitgeversmaatschapppij Segment, Afdeling lezersmarkt, Postbus 75, 6190 AB Beek.

Prijswijzigingen voorbehouden.

Beste redactie, ik ben tot deconclusie gekomen dat

elektuur - 12/20058

INFO & MARKT MAILBOX

Elektuur een waarschuwingvoor de publieke gezondheid

op de cover zou moetenplaatsen. Ik kreeg bijna eenberoerte toen ik het septem-bernummer las. Een pc in oliedompelen om warmte engeluid kwijt te raken!!??

Er zijn veel eenvoudigereoplossingen om warmte engeluid onder controle te hou-den. En veel prettiger ookdan aan de echtgenote uit temoeten leggen waarom erolievlekken in het tapijt zitten.Men koopt een klein koel-kastje, verwijdert de planken,boort er een gat van 5 cm invoor de kabels en plaatst depc erin. Sluit alles aan en vulde rest van de ruimte met blik-jes bier. Soft- en hardware-crashes (of andere omstan-digheden waarvoor menfysiek bij de kast moet kun-

nen) krijgen een geheelnieuwe dimensie als mengenoodzaakt is zich door debiervoorraad heen te werken!

Voor mensen die last hebbenvan ruisende ventilatoren: Ikstel voor een microfoon eneen grote luidspreker tekopen en een antigeluidscha-keling te maken. Dit onder-drukt niet alleen de ruis vande pc, maar ook jammerlijkgeklaag van de gebruikernaar aanleiding van eencomputercrash!David Jack

Een prima idee David, maar hoega je dan om met het geluid ende warmte van de koelkast? Enwat gaat moeder de vrouw zeg-gen van een extra koelkast alleenvoor de pc?

Lezers ontwerpen voor lezersOnder deze titel schenken we aandacht aan interessante schakelingenvan lezers die om een of andere reden (bijv. plaatsgebrek) het blad netniet gehaald hebben, of ideeën voor schakelingen die nog ontwikkeldmoeten worden.

Foto-elektrische oscillatorHet schema van de foto-elektrische oscillator – door zijn uit-vinder Markus Bindhammer kortweg FEO genoemd – blinktvooral uit door originaliteit. In feite gaat het om een soortastabiele multivibrator die echter, zoals het schema laat zien,vreemd genoeg helemaal zonder condensatoren werkt. Detijdconstante wordt niet zoals gebruikelijk door een weer-stand en condensator, maar alleen door een weerstandgevormd. Echter niet door een normale weerstand, maardoor een lichtafhankelijke weerstand, gewoonlijk LDRgenoemd. Hierbij maakt de FEO gebruik van het feit datdeze LDR’s een ingebouwde tijdconstante vertonen. MarkusBindhammer beschrijft de functie als volgt:De FEO heeft geen kristal noch een RC- of LC-combinatie.Deze oscillator is enkel en alleen afhankelijk van weerstand.Hij maakt gebruik van de traagheid van lichtgevoelige weer-standen. Speciaal bij een plotselinge vermindering van de hel-derheid stijgt de ohmse weerstand van LDR’s maar heel lang-zaam. Hierbij is een ∆t van maximaal een seconde mogelijk.De LDR is een niet-lineaire halfgeleiderweerstand. Meestalwordt cadmiumsulfide gebruikt, dat in een dunne laag alseen slang tussen twee koperen elektroden op isolatiemateri-aal is aangebracht. Bij lichtinval worden elektronen uit hunbaankoppelingen bevrijd. Men kan zich voorstellen dat defotonen kristalverbindingen afbreken, waardoor het aantalvrije elektronen en gaten sterk vermeerdert. Uit de vermeer-dering van de vrije ladingsdragers volgt een verhoging van

Geluidsarme computer (1)

HF-wattmeterOnlangs heb ik u een mailgestuurd waarin ik een pro-bleem met de menu-buttonvan de HF-wattmeter (Elektuurokt. 2002) beschreef; dezebleek namelijk niet goed tewerken. Inmiddels heb ik deoplossing gevonden. In dehex-file (op jullie site en ookop die van de auteur,oz2cpu) is adres 2007h(configuration word) 3375h.Dit betekent dat bit 11 gesetis en dus de background-debugger enabled is. Nuwordt pen 27 (= menu-but-ton) gebruikt voor het debug-

gen. Het gevolg laat zichraden: de menu button werktniet correct.

Oplossing: verander adres 2007h naar3F75h en het probleem isopgelost ( bit 10 is ook geset,maar die is niet geimplen-teerd; zie datasheet).P.S. Ik gebruik de Galep-pro-grammer en ik heb dus geenmenu om het configuratie-woord in te stellen.Jan Keus

Hartelijk dank voor deze oplossing.

Beste redactie, jullie hebbenvast een redelijk oude koel-

kast. Mijn ervaring is datmoderne koelkasten erg wei-

nig geluid maken. Anderszou men de microfoon bijde compressor kunnenplaatsen, zodat deze ookvia de antigeluidschakelingwordt gedempt.Persoonlijk denk ik dat hetmeeste geluid wordt veroor-zaakt door de deur van dekoelkast, die steeds geo-pend en gesloten wordt omte controleren of het biernog wel koud is.Ik heb een plaatje meege-stuurd met mijn uitvoeringvan de ‘Zero-Oil NoiseCancelling PC Cooler’.(redactie: foto links)David Jack

Daar heb je gelijk in, Jack. Hier-boven een foto van de redactie-koelkast op een typische vrij-dagmiddag rond 2 uur.

12/2005 - elektuur 9

het geleidingsvermogen.Sluit men nu de voedingsspanning op de schakeling aan, dangaat de uitgang van de als inverter geschakelde NAND-poortIC1a naar hoog (+5 V). Hierdoor geeft LED1 licht en T1 gaatin geleiding. Als T1 in geleiding is, schakelt de uitgang vanNAND IC1b naar hoog; LED2 geeft licht en T2 gaat in gelei-

ding. Als T2 in geleiding is, gaat de uitgang van NANDIC1c naar hoog en met hem de uitgang van IC1a naar laag.LED1 dooft nu, T1 blijft nog in geleiding (bepaald door detraagheid van LDR1). Als T1 na ∆t spert respectievelijk hethoogniveau voor IC1b wordt bereikt, schakelt zijn uitgangnaar laag (GND) en LED2 dooft. T2 blijft ook nog ∆t in gelei-ding. Als het hoogniveau op de ingang van de derde inver-ter wordt bereikt, gaat zijn uitgang naar laag en de uitgangvan IC1a naar hoog. Dus is de uitgangssituatie weer bereikten de cyclus begint weer opnieuw.Met de aangegeven dimensionering ontstaat er een frequen-tie in het gebied tussen ca. 5 Hz en 50 Hz, die met P2 instel-baar is. Met P1 is eventueel een fijnregeling mogelijk, maardeze kan ook vervangen worden door een weerstand van100 kΩ. De achter de oscillator geschakelde 4017 deelt defrequentie door 10. Met enig geduld is de oscillator zo af teregelen dat de LED die op zijn uitgang zit redelijk nauwkeu-rig in een seconderitme knippert, dus met 1 Hz.Omdat LED’s ook warmte afgeven en LDR’s enigszins tempe-ratuurafhankelijk zijn, werden de LED-LDR-paren voor eenbetere warmteafvoer niet in kunststof buisjes, maar lichtdichtin aluminium buisjes ondergebracht. De tweede figuur toontde opbouw van deze LED-LDR-optocoupler.De foto-elektrische oscillator vindt bij Markus Bindhammertoepassing in een digitale klok. Zoals de foto van de tijdaan-duiding laat zien, wijkt deze klok echter net zo van degebruikelijke af als de FEO als oscillator. De aanduiding vande tijd gebeurt binair. Om de klok beter te kunnen aflezen,werd het display zo uitgevoerd dat de uren en minuten netals bij een normale tijdaanduiding opgedeeld zijn in tiendenen eenheden. Tot slot moeten we er nog op wijzen dat ernog geen uitspraak kan worden gedaan over de stabiliteitvan de FEO op termijn. Het is mogelijk dat de nauwkeurig-heid van de FEO-klok ongeveer overeenkomt met een mecha-nische tafelklok. Wie een grotere nauwkeurigheid wenst,heeft toch een kristaloscillator of 50-Hz-netfrequentie-delernodig, die de 1-Hz-puls voor de klok levert.

T1

BC

R3

1k8

LDR1LED1

R1

220

Ω

R5

100k

P1

100k

T2

BC

R4

1k8

LDR2LED2

R2

220

Ω

R6

100k

P2

1M

8

910

IC1.C

&

5

64

IC1.B

&

1

23

IC1.A

&

R7

100k

547B 547B

+5V

CTRDIV10/

IC2CT=0

CT≥5

4017

DEC

14

13

15

12

11

10

16

4

9

6

5

1

7

3

2

& +

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

8

R8

100k

R9

220

Ω

LED3

12

1311

IC1.D

&

050132 - 11

f

IC1 = 4011

LED1, LED2

LED1, LED2, LED3 = low current, roodLDR1, LDR2 = 1k ... 40k

LDR1, LDR2

aluminium buisje

zwart karton epoxylijm

050132 - 12

Geluidsarme computer (2)

MailboxAlleen vragen of opmerkingen die

voor meer lezers interessant zijn endie betrekking hebben op Elektuur-

publicaties niet ouder dan 2 jaar,komen voor beantwoording in aan-

merking. Vermeld bij uw vraag ofreactie de titel, maand en jaar van

uitgave van het artikel waar uwreactie betrekking op heeft. Geziende hoeveelheid kunnen helaas niet

alle reacties beantwoord worden enkan niet worden ingegaan op per-

soonlijke wensen en verzoeken omaanpassingen van of aanvullende

informatie over Elektuur-projecten.Hiervoor kunt u het beste terecht op

het forum van Elektuur op www.elektuur.nl.

Stuur uw e-mail naar: [email protected].

Een brief schrijven kan ook: postbus 121, 6190 AC Beek

Vervangers voorBD911/912Heeft u een vervanger voorde eind-transistors BD911 enBD912 voor de Power Amp(1990). Deze typen zijn nietmeer leverbaar.A. van Niele

De BD911 en BD912 wordennog steeds geproduceerd.Ze worden onder andere gele-verd door de firma Schuricht (Dis-trelec). www.schuricht.com

Contactadres in Nederland:A-Source Electronics B.V.Twentepoort Oost 23-A7609 RG Almelo

Verkeerde diodeIn het artikel slaafflits, nr. 005juli/aug 2005, staat als sens-ordiode D1 de TLRH180P. Ditblijkt uit de specificaties eennormale rode diode te zijn, isdit wel goed ???Ruud Hoving

Hier is inderdaad het verkeerdetype vermeld. U kunt voor D1 eenfototransistor zoals de BPW40toepassen. In dat geval moet decollector van de fototransistor (deafgeplatte kant van de behuizing)

met de voedingsspanningworden verbonden.

elektuur - 12/200510

INFO & MARKT MAILBOX

Als Elektuur-lezer volg ik metaandacht uw cursus Delphi.Maar ook lees ik vaak dathobbyisten graag een appa-raat of elektronische schake-ling via de COM-poort(RS232) met een zelf teschrijven programma aanwillen sturen en hier proble-men mee ondervinden. Al

lange tijd gebruik ik hier-voor naar volle tevredenheideen component die via Inter-net gratis te downloaden is.Deze component lijkt mij uit-stekend geschikt in deze cur-sus. Het is een zeergebruiksvriendelijke compo-nent en hij is geschikt voorDelphi 3 tot en met 7.Op de websitehttp://sourceforge.net/projects/comport/ staatde zeer interessante (gra-tis) ComPort-library vanDejan Crnila. Hiermee ishet mogelijk om een pro-gramma te schrijvenwaarmee op eenvoudigemanier via de seriëlepoort gecommuniceerdkan worden met eenapparaat of elektronischeschakeling. Het ZIP-bestand cport3.0.zipbevat een tweetal map-pen: Source (met de source-files voor de componenten)en Example (met een aantalvoorbeelden, zoals eenComport Library example ofeen Mini Termi-nal, compleetmet source-files). Verder iser een readme-tekstbestandwaarin beschre-ven staat hoemen de compo-nenten moetinstalleren. Hetis dan ook aante raden omeerst ditreadme-bestand

goed te lezen. Nadat mende bestanden op de juistemanier geïnstalleerd heeft, isde Component Palette uitge-breid met CportLib en dezebevat de componenten:Comport, ComDataPacket,ComComboBox, ComRadio-Group, ComLed, ComTermi-nal. Zie figuur 1.

De meest belangrijke compo-nent is ComPort. Met dezecomponent en een paar pro-cedures is het al mogelijkom een communicatiepro-gramma te schrijven waar-mee men informatie kan ver-sturen en ontvangen.De meest belangrijke proce-

dures zijn:- Comport.Open en Com-port.Close, voor het openenresp. sluiten van de seriëlepoort

- ComPort.WriteStr(Str), voorhet versturen van informatie(Str is van het type String).- ComPort.ReadStr(Str,Count) voor het binnenhalenvan informatie (Str is van hettype String en Count is vanhet type Integer; Count geeftaan hoeveel karakters in Stringelezen worden).

Verder is er een procedureComPort.ShowSetupDialog(figuur 2). Er verschijnt daneen dialoogvenster waarinmen een aantal settingszoals poort, baudrate, aan-tal databits, parity en flowcontrol kan instellen. Overi-gens is dit ook mogelijk bij

de Proporties van dezecomponent.Nog een interessantecomponent is ComLed.Hiermee is het mogelijkom de activiteiten op o.a.de lijnen CTS, DSR,RLSD, Tx en Rx zichtbaarte maken.

Figuur 3 toont het voor-beeld ComExample. Ditvoorbeeld wordt compleetmet source-listing samenmet nog enkele anderevoorbeelden meegele-verd.

In nog geen half uurtje tijdwas het mogelijk om eenFluke 45 digitale multimeteraan te sturen en uit te lezen.Of een programma voor

EDiTS-Pro teschrijven omlocomotievenen wissels/ sei-nen mee tetesten.

Al met al eenzeer interes-sante compo-nent om eensmee te experi-menteren.

H. Jorissen

RS232-component voor Delphi 3...7

1

3

2


INFO & MARKT NIEUWS & ACHTERGRONDEN

49 nieuwe 16-bits microcontrollers van Microchip

De nieuwe PIC24 microcontrol-lerfamilie is de eerste 16-bitsfamilie PIC’s die Microchip opde markt zet. In eerste instantieworden er 22 nieuwe generalpurpose controllers gepresen-teerd, met specificaties tot40 MIPS, 16 KB RAM en256 KB flash-geheugen, inbehuizingen tot 100 pennen.Naast de PIC24-familie wordtook de dsPIC33-familie gepre-senteerd. De families blijvencompatibel met Microchip’sMPLAB Integrated DevelopmentEnvironment (IDE) platform. DePIC24 is upward compatible metalle dsPIC digitale signaalpro-cessoren.Binnen de PIC24-familie zijn ertwee series: de PIC24F en dePIC24H. Ontwikkelaars die denadruk leggen op de kosten, zul-len vooral naar de F-versie grij-pen. Voor performance, meergeheugen en extra periferiemo-gelijkheden, zoals CAN-commu-nicatiemodules, zal de keus opde H-versie vallen. De PIC24H is met zijn 40 MIPSde snelste 16-bits microcontrollerdie momenteel op de markt is.Hoewel er meerdere controllerszijn die met dezelfde kloksnel-heid als de PIC24H werken(40 MHz), bepaalt het aantalklokcycli dat nodig is per speci-fieke instructie voor een grootdeel het totale aantal instructiesdat per seconde kan wordenafgewerkt. Bij de PIC24H zijndat tussen de één en twee klok-cycli per instructie.De overige specificaties van defamilie liegen er ook niet om:16 MIPS voor de PIC24F fami-lie, 64 tot 256 KB flash-geheu-gen, 8 tot 16 KB RAM,2 x UART, 2 x SPI, 2 x I2C, tot 2CAN-poorten, Real Time ClockCalendar (RTCC), DirectMemory Access (DMA) (alleenPIC24H), 10-bitss ADC’s met500 ks/s en 16 ingangen(PIC24F), 2 x 12-bits ADC’s met500 ks/s en 16 ingangen(PIC24H) en JTAG.De dsPIC33-familie bestaat uit15 general purpose en 12motor-controle/power-conversieIC’s. Bij een voedingsspanning

van 3,3 V worden 40 MIPS ver-werkt. De digitale signaalcontrol-lers (DSC’s) bieden hoge presta-ties, veel geheugen en I/O’szonder de complexiteit van tra-ditionele DSP’s.De dsPIC33-familie is groten-deels compatibel met debestaande dsPIC30-familie.Voordelen van de nieuwe fami-lie zijn onder andere een aan-trekkelijke prijs en goedeeigenschappen voor applica-ties die meer flash en RAMnodig hebben.Enkele specificaties van dedsPIC33 zijn: 40 MIPS, 3,3 Vcompatibel, 64 tot 256 KB flash,8 tot 30 KB RAM, 2 x UART,2 x SPI, 1 tot 2 x I2C, tot 2 xCAN, 1 tot 2 x 12-bits ADC’s tot32 kanalen, Codec-interface enDMA in een 64- tot 100-pensTQFP-behuizing.De motor-control en power-con-versie DSC’s zijn in het bezit vanéén of twee 1,1 Ms/s 10-bitsADC’s die tot 24 kanalen kun-nen verwerken, gespecialiseerdePWM’s voor motoraansturing,belichtings- en power-conversietoepassingen en een quadratuurencoder interface.Bij beide families is goed geletop de terugwaartse compatibi-liteit. Door een gelijksoortige pen-bezetting en dezelfde set instruc-ties is de overgang van de 8-bitsPIC18 naar de 16-bits PIC24 zogemakkelijk mogelijk gemaakt.Development tools als de MPLABC30 C-compiler en de MPLABPM3 programmer kan mengewoon blijven gebruiken.Het nieuw ontwikkelde Explorer16 development-board is zoopgezet dat alle 16-bits PIC24en 16-bits dsPIC controllers wor-den ondersteund.Samples zijn verkrijgbaar in heteerste kwartaal van 2006 en deproductie start in het tweedekwartaal van 2006. Vroegtij-dige gebruikers kunnen echternu al aan de slag met de nieuwemicrocontrollers. Het Explorer 16development-board is verkrijg-baar vanaf november.

(057178)

Meer info:www.microchip.com

Advertentie

Xignal technologies AG heefteen nieuwe technologie voorADC’s ontwikkeld, genaamdContinuous Time Delta Sigma(CT∆Σ) conversie. Hiermeewordt het stroomverbruikdrastisch verlaagd ten opzichtevan de bestaande technolo-gieën (minder dan 0,5 pJ/con-versie). Met de technologie ishet mogelijk 12-bits ADC’s teontwerpen die enkele honder-den megasamples per secondekunnen halen, waarbij hetenergieverbruik minder dan dehelft van de bestaande pipe-line-ADC’s bedraagt.

Bestaande technologieënmaken gebruik van oversam-pling en verkwisten daarmee

bandbreedte. Ook zijn filtersnodig om de quantisatieruis teverminderen. De nieuwe tech-nologie maakt alias-vrijeNyquist-sampling mogelijk,waardoor er geen anti-aliasingfilters meer nodig zijn. Ditlevert ook weer kosten- en ruim-tebesparingen op.

ADC’s gebaseerd op denieuwe techniek hebbengemakkelijk aan te sturen diffe-rentiële ingangen, waardooreen dure differentiële ingangs-versterker achterwege kan blij-ven. Door de opzet van hetloopfilter is het mogelijk omingangssignalen aan te biedendie (veel) groter zijn dan devoedingsspanning. De geïnte-

Ultra laag stroomverbruik van ADC door nieuwe technologie

greerde precieze LC-PLL sam-ple-klok brengt de kosten en decomplexiteit van een ontwerpnog verder omlaag.

Proeven met de nieuwe techno-logie hebben al een ADCopgeleverd in 0,13 µmCMOS-technologie met 12-bitsresolutie en een sample-ratevan 40 Ms/s op een 1,2 Vvoeding. De schaalbaarheidvan de CMOS-procestechnolo-gie levert een positieve bij-drage aan de ontwikkeling vandeze in ontwikkeling zijndetechnologie.

(057197)

Meer informatie:www.xignal.com

12/2005 - elektuur 15

Adve

rten

tie


INFO & MARKT NIEUWS & ACHTERGRONDEN

Halfgeleiderfabrikant Atmel enFingerGear, de consumentendi-visie van biometriespecialist Bio-nopoly LLC, hebben gezamenlijkde nieuwe Bio Computer-On-a-Stick USB Flash Drive voorge-steld met geïntegreerde vinger-afdrukbeveiliging. De Computer-On-a-Stick is ‘s werelds eerstebootable USB flash-drive diecompleet voorgeïnstalleerdwordt geleverd. Het besturings-systeem en alle desktop soft-ware-applicaties zijn al door defabrikant in het flash-geheugengeplaatst en nemen samenslechts 200 MB in beslag. In debehuizing van de flash-drive istevens een vingerafdruklezer vanAtmel ondergebracht voor eengoed beveiligde toegang tot dedata in de drive. Verder is er

nog een LCD in de drive gemon-teerd om de Stick zo gebruiks-vriendelijk mogelijk te maken.De Computer-On-a-Stick van Fin-gerGear bevat een compleetoffice-pakket, aangevuld met eenaantal andere veelgebruikte huis-en kantoorapplicaties. Het office-pakket is afkomstig van OpenOf-fice.org en is compatibel metapplicaties die met MicrosoftOffice gemaakt zijn, zoals Word,

Computer-On-a-Stick met vingerafdruk-sensor

Excel, PowerPoint en Outlook. DeComputer-On-a-Stick bevat ook depopulaire Internet-browser MozillaFireFox, een PDF-programma, eenZIP-programma en een InstantMessenger, die communiceert meto.a. Yahoo IM, MSN Messenger,AIM en Napster.De Bio Computer-On-a-Stickwordt geleverd met een USB2.0-verlengkabel, een draagkoorden een mini boot-CD. De Stick is

bootable vanaf vrijwel elke PCdie werkt met een x86 processor,en dat zijn bijna alle Windows-en Linux-computers die de laatste5 jaar verkocht zijn. Recente pc’sbieden bovendien een instelmo-gelijkheid in de BIOS om directte booten van een USB FlashDrive zonder aparte boot-CD. Destandaard-versie van de Compu-ter-On-a-Stick (zonder biometri-sche sensor) is verkrijgbaar vanaf$99, de biometrische versiebegint vanaf $149.

(057213)

Meer info: over de FingerChip van Atmel:www.atmel.com/products/Biometrics/over de Computer-On-a-Stickwww.fingergear.com

Escrow EuropeIndustrial isfirma die fun-geert als eenonafhankelijkederde partij bij het bewaken vanbedrijfskritische activa waarintellectueel eigendomsrecht oprust. Hier vallen onder:hardware, broncode van soft-ware, elektronica, besturings-systemen, recepturen, calcula-ties, industriële ontwerpen, enzo-voorts. Onder specifiekcontractueel overeengekomenvoorwaarden, zoals faillissementvan de toeleverancier, is EscrowEurope gerechtigd het depot uitte leveren aan de begunstigden.Op deze manier kan men zeker-heid in continuïteit behouden,terwijl de leverancier het intellec-tueel eigendom behoudt.Bedrijven kunnen van hun leve-rancier verlangen dat ze hunkennis deponeren bij EscrowEurope, zodat ze de zekerheid

hebben datde aange-kochte ken-nis niet verlo-ren gaat.

Leveranciers kunnen omge-keerd ook de zekerheid bie-den dat afnemers altijd aande betreffende data kunnenkomen, mocht het een keermis gaan.Escrow Europe heeft een eigentechnische dienst die iederdepot controleert op relevantegegevens, overeenkomst vandepotgegevens en actuelegegevens, en zelfs op basis vandie gegevens het productopnieuw opbouwt en test.Met vestigingen in Nederland,België, Duitsland, Zwitserland,Zweden, Israël en Zuid-Afrikais Escrow Europe een interna-tionaal gevestigde holding.

(057215)

Meer info:www.escroweurope.com

Escrow Europe bewaakt continuïteit

Microbrandstofcel uit polymeer- en metaalfolie levert 160 mW uit 1 cm2. www.pb.izm.fhg.de/izm/index.html.

Advertentie

12/2005 - elektuur 17

Vorige maand verrasteElektuur alle lezers meteen gratis DVD-ROMwaarop ongeveer 2,5Gbyte aan CAD-program-ma’s is verzameld. Nu zijnwe natuurlijk benieuwdnaar uw bevindingen.Welke programma’s spra-ken u het meest aan,welke gebruikt u zelf ofgaat u waarschijnlijkgebruiken? Wij zouden het op prijsstellen als u in een korteenquête op onze websiteuw ervaringen zou willendelen met ons.

De uitslag van de enquêtezal in een van de volgendenummers gepubliceerdworden.

DVD-enquête

Toshiba toont prototype HD-DVD-speler op

CEATEC-beurs in Japan.www.toshiba.co.jp/index.htm.

WIMA levert SMD-condensato-ren nu ook RoHS-compliant.

www.wima.de.

SMS’en bij hartproblemenCardioloog dr. Carel de Cockheeft dit voorjaar als eerste terwereld een hartfalen-pacema-ker met SMS-technologie bijeen patiënt geïmplanteerd. Hijkan de ernst van de onregel-matigheden na het ontvangenvan de SMS zelf of via eenspeciale post in het ziekenhuisvia internet bekijken en actieondernemen. Het aantal ern-stige hartcomplicaties neemthierdoor af.

De pacemaker is al zo’n vijf-tig jaar een van de meesteffectieve en succesvolle medi-sche behandelingen. Het iseen klein apparaat ter groottevan een plat schijfje dat, vlakonder de huid geïmplanteerd,via een snoertje stroomstootjesgeeft om het te traag klop-pende hart te stimuleren. “Deklassieke pacemakerregistreert alle informatie overhet hart”, vertelt De Cock.“Slaat het te traag, te vlug ofte onregelmatig, al deze dataverzamelt de pacemaker vandag tot dag. Tweemaal perjaar moeten we de patiëntenoproepen om de opgeslageninformatie te kunnen aflezenen te zien of alles het nogdoet. Soms is er geen goedcontact meer tussen hart enpacemaker, of is de batterijvan de pacemaker bijna op.”Als ze deze onregelmatighe-den constateren, kunnen DeCock en zijn collega’s echterniet veel meer doen. “Meestalliepen we achter de feitenaan.” Sinds enige tijd is datveranderd. Pacemakers zijnsteeds vaker uitgerust met eencardiomessenger, die het uiter-lijk heeft van een mobiele tele-foon. “Het zendbereik tussenpacemaker en cardiomessen-ger is maximaal twee meter.Als je de cardiomessenger opje nachtkastje legt, stuurt depacemaker op vastgesteldemomenten informatie doornaar het apparaat, bijvoor-beeld ’s nachts als de patiëntslaapt.”De cardiomessenger stuurtdeze informatie direct perSMS door naar een databank,die dit weer doorstuurt naarde mailbox van de cardioloog

en die van een aparte post inhet ziekenhuis. “Ik ontvang alleafwijkende bevindingen overpatiënt en pacemaker. Vanwegede privacy van de patiënt krijgik deze informatie gecodeerdtoegestuurd, maar ik kan dit een-voudig decoderen en lezen. Ikzie daardoor direct of er iets meteen patiënt aan de hand is.”Voordeel van deze SMS-techno-logie is dat behandelende artsenvaker en sneller kunnen contro-leren of hart en pacemaker nognaar behoren functioneren. “Eenslecht contact tussen pacemakeren hart zie je van te voren aanko-men. Als je daarover tijdigwordt geïnformeerd, kun je ernog iets aan doen. Daarnaast ishet voor patiënten met een pace-maker prettig dat ze niet telkensvoor controle naar het zieken-huis hoeven. De informatiewordt immers doorgeseind. Datgeeft patiënten een veiligergevoel. Ze weten dat de cardio-loog een vinger aan de polshoudt.”

De Cock is tevreden over dezenieuwe mogelijkheden, maar hijrelativeert ook. “De klassiekepacemaker is vooral bedoeldvoor patiënten met een te traaghartritme. Wanneer zij eenmaaleen pacemaker hebben, is dithartritme behoorlijk gestabili-seerd. In feite hebben ze dandezelfde ziekteprognose alsgezonde mensen, en is fre-quente controle niet nodig.” Veelrelevanter vindt De Cock het dater nu een nieuwe generatiepacemakers op de markt is diein staat is de pompfunctie vanhet hart te verbeteren en even-eens werkt met SMS-technologie.“Als het hart onvoldoendepompt, praten we over hartfalen.Dat is ernstiger dan een te tragehartactie, omdat dit kan leidentot hartritmestoornissen waarbijhet hart niet te traag, maar juistte snel klopt. Vijftig procent vande patiënten met ernstig hartfa-len sterft een jaar nadat dediagnose is gesteld. En weer dehelft van dit sterftecijfer wordtveroorzaakt door een te snelhartritme.”Vergeleken met de implantatievan de klassieke pacemaker isde implantatie van de ‘hartfalen-

pacemaker’ ingewikkeld. “Hetdraadje dat naar de pacemakerleidt, moet op een speciale plekin het hart worden vastgezet.Hierbij kunnen we geen stevigeverbindingen leggen, zoals bijklassieke pacemakers. Doordeze stevige verbindingen laathet contact tussen de klassiekepacemaker en het hart vrijwelnooit los. Bij zeker tien procentvan de hartfalen-pacemakersgebeurt dat wel.” De Cock is daarom blij dat ookde hartfalen-pacemakers infor-matie via de cardiomessengerSMS’en naar de centrale data-bank. “We kunnen daardoorregelmatig checken of het con-tact nog goed is en of het hartniet een te snelle hartactie ont-wikkelt. Dat laatste kondigtzich namelijk meestal van tevoren aan.”

De Cock was dit voorjaarwereldwijd de eerste cardioloogdie de hartfalen-pacemaker metSMS-techniek mocht implanterenbij een patiënt. De pacemakerfunctioneert naar verwachting.De gezondheidswinst voor pati-ënten met hartfalen is duidelijk.“Hartfalen ontwikkelt zichmeestal geleidelijk. Je kunt er optijd bij zijn. In het verleden hebik ernstige problemen gezien,bijvoorbeeld door het loslatenvan het pacemaker-snoer. Dezegecombineerde techniek werktdaarom preventief, doordat jecomplicaties sneller ziet aanko-men en sneller kunt ingrijpen.”Bovendien zijn patiënten methartfalen volgens De Cock vaakangstige mensen die goedweten hoe afhankelijk ze zijnvan hardware. “Met deze tech-niek, waarbij je dat dagelijkskunt controleren, kun je hengerust stellen. Misschien moetenwe wel alle hardware die we inhet lichaam implanteren voor-zien van zulke controletechnie-ken. Ik vermoed dat we daar-mee veel problemen kunnenvoorkomen.”

(057133)

Bron: Michel van Dijk, Synaps nr 54, juni 2005, een uitgave van VU medisch centrum Amsterdam.

Met de Kerst in aantocht wordt het weer tijd om op zoek te gaan naar originele cadeaus voor familieleden, vrienden en kennissen. Als helpende hand hebben we eenaantal handige, nuttige of alleen maar leuke cadeaus uitgezocht waar je elke elektronicus een plezier mee doet. Laat deze uitgave dus beslist ook door anderen lezenals u zelf graag een van deze atikelen onder de kerstboom wilt ontvangen.


INFO & MARKT KERSTCADEAUS

Handige 3-in-1 labhulpVoor iedereen die thuis maar weinigruimte heeft in zijn elektronicalab,is de LAB1 van Velleman een uit-komst. In één behuizing zijn hiereen regelbare voeding, een multime-ter en een temperatuurgeregeld sol-deerstation ondergebracht. De fabri-kant heeft overigens goed nage-

dacht over het ontwerp: Er zijn intern twee aparte transforma-toren aanwezig voor de voeding en de soldeerbout, de multime-ter werkt op batterijen voor een goede galvanische scheiding.

Gezien bij: www.velleman.be

E-blocksZowel de begin-nende hobbyistals de ervaren

elektronicus kan snel schakelingen ontwerpen met behulp van het modu-laire bouwsysteem E-blocks. De kern van elk project wordt gevormd doorde USB-multiprogrammer, een print die geschikt is voor een hele reeksPIC-microcontrollers. Daarop kunnen allerlei soorten printen en sensorenworden aangesloten. Het programmeren gebeurt eveneens met behulp van

modulaire software-blokken.

Gezien bij: www.elektuur.nl

Soldeer starterkitEen leuk startpakket voor elektronicahobbyisten is deze starterkitdie een eenvoudige 25-W-soldeerbout bevat, soldeertin, een sol-deerbouthouder, een kniptangetje en twee bouwpakketjes, éénvoor knipperende LED’s en één voor een LED-lichtorgel. Zo kun jemeteen met solderen aan de slag gaan en ervaring opdoen.


Programmeerbare LED-badgeDeze programmeerbare LED-badge kan dienst doenals naamkaartje, maar zal het met een ludieke tekstook zeker goed in café en disco. Op een 21 x 7 LEDdot-matrix worden de karakters weergegeven enmen kan in het geheugen een looptekst van maximaal50 karakters programmeren. Voor de voeding zorgteen Lithium-knoopcel.

Gezien bij: www.rockingstone.nl

Elektronica-experimenteerdoosWeer helemaal terug van wegge-weest: de experimenteerdozen waar-mee je allerlei leuke schakelingen snelen zonder solderen kunt opbouwen.Hier doe je elke elektronica-beginne-ling een groot plezier mee. Er zijn ver-schillende groottes te krijgen. Met deafgebeelde doos kunnen maar liefst

130 verschillende experimenten worden gedaan. Soortgelijkedozen zijn te krijgen bij speelgoedwinkels en elektronicazaken.


Instant luidsprekersMet behulp van

deze SoundPad-sticks kun je bijna elk dun oppervlakomtoveren tot luidspreker: een tafel, een deur ofgewoon een plaat zachtboard. De geluidskwaliteit hangtweliswaar sterk af van materiaal en vorm, maardaardoor is het nou juist leuk om er mee te experimen-teren. De SoundPads bevatten een luidsprekerspoel metklemaansluitingen die door middel van een zelfklevendefolie op een oppervlak kan worden vastgezet.

Gezien bij: www.thinkgeek.com

Kerstcadeaus

12/2005 - elektuur 19

Spraak-synthesizerHet SP03-bordje is een kleine printwaarop een completespraak-synthesizer isondergebracht, met als kerneen WTS701EM/T vanWinbond. Via een RS232-

interface stuur je de tekst in ASCII-vorm naar hetbordje en vervolgens wordt deze tekst hoorbaargemaakt door een ingebouwd luidsprekertje. Hetbordje is slechts 4x4 cm groot, werkt op een voe-dingsspanning van 5 V en kan gemakkelijk wordentoegevoegd aan een microcontroller-bord.

Gezien bij: www.rockingstone.nl

Manual Powervoedt GSM

Wie kentnog wel de Powerball, een oefenbal met een internvliegwiel die als fitnessapparaat voor je handenbedoeld is? Voor sommige bezitters bleek het appa-raat een verslavende werking te hebben. Nu is erde opvolger Manual Power. Ook hier gaat het omeen gyroscoop die je op gang moet zien te houden.Bij dit nieuwe model is bovendien een generatoringebouwd, zodat je handmatig elektrische energiekunt opwekken voor de ingebouwde zaklamp of ombijvoorbeeld een GSM op te laden.

Gezien bij: www.gadgetzone.nl

Handige hulpjes, gadgets en hebbedingetjes

LED-lampjes voor MagliteDe Amerikaanse firma Terralux is gespecialiseerd invervangingslampjes voor de bekende onverwoestbareMaglite-zaklampen. Het gaat hier echter niet omgewone gloeilampjes, maar witte LED’s die passen inde plaats van de originele lampjes. De LED’s zijngemonteerd op een miniprintje waarop tevens de aan-stuurelektronica is ondergebracht. Er zijn verschillendeversies leverbaar voor diverse Maglite-formaten en lichtsterktes.

Gezien bij: www.terraluxcorp.com

Koude soldeerboutHandig voor kleine reparatieklussen is deze draadloze Coldheat-soldeerbout van Conrad die werkt op slechts vier penlite-batterij-

en. Het speciale van deze bout zit in de tweede-lige punt: die is gemaakt van een geleidendmateriaal met de benaming Athalite. De puntwarmt pas op als je hem op een geleidendoppervlak plaatst, bijvoorbeeld een soldeerei-landje. Dan gaat er een flinke stroom lopen endie warmt de soldeerplaats razendsnel op.

Gezien bij: www.conrad.nl

Schokkende rouletteWie onder de kerstboom eens een ander spelletje wil spelen danMens Erger Je Niet of Monopoly, die kan het eens proberen metdeze Shocking Roulette. Het gaat hierbij om de Russische variantvan Roulette (je weet wel, met dat pistool en een kogel). In hetapparaatje zitten 4 gaatjes waarin elke deelnemer een vingermoet steken. Na een druk op de knop gaan de LED’s bij de deel-nemers knipperen en uiteindelijk blijft een LED branden. Die deel-nemer krijgt een elektrische schok! Durf je mee te spelen?

Gezien bij: www.thegadgetcompany.nl

PolariteitstesterMet de Polechecker van audio-goeroe Van DenHul kun je niet alleen op eenveilige wijze de aanwezigheidvan gelijk- en wisselspannin-gen detecteren, maar tevensalle apparatuur van je audio-installatie zodanig aansluitendat deze optimaal klinkt. Detester werkt zonder batterijen bezit zelfs een LCD-scherm-pje dat een indicatie geeft vande grootte van de gemeten spanning.

Gezien bij: www.vandenhul.com

Lichtgevende staafjesDeze Tritium Trasers hebben wel-iswaar helemaal niks met elektro-nica te maken, maar het zijn desalniettemin leuke hebbedingetjes

die af en toe best handig kunnen zijn. Het bijzondere vandeze lichtgevende staafjes is dat ze 10 jaar lang lichtgeven (zonder batterij!). Het gaat hierbij om doorzichti-ge buisjes die van binnen voorzien zijn van een fluores-cerende laag. Vervolgens zijn ze gevuld met boron-sili-caat en daarna hermetisch afgesloten met behulp vaneen laser. Ze zijn in verschillende kleuren te koop en ukunt ze prima als sleutelhanger gebruiken.

Gezien bij: www.smart-elements.com


INFO & MARKT KERSTCADEAUS

Ouderwetse hoorn voor GSMNiet erg praktisch, maar wel een leuke gimmick is deze ouderwets uitziendetelefoonhoorn die je kunt aansluiten op een moderne GSM. Dat is nog eens watanders dan zo’n draadloze Bluetooth-headset! Stel je voor hoe de mensen opstraat kijken als je met zo’n ouderwetse hoorn aan je hoofd een

gesprek aan het voeren bent.De hoorn lijkt sprekend op dievan een Western Electric 500telefoon en hij kan aangeslotenworden op de 2,5-mm-jack-aansluiting die op een grootaantal GSM’s aanwezig is.

Gezien bij: www.thinkgeek.com

Portable DRM-ontvangerHet digitale radiosysteem DRM (DigitalRadio Mondiale) is bij Elektuur-lezers

vooral populair gewordendankzij een zelfbouwontwerpin Elektuur maart 2004. Daarbij is wel een pc voor de decodering nood-zakelijk. Een van de eerste commerciële draagbare DRM-ontvangerswordt nu door de firma Mayah Communications aangeboden. De radiobevat een DSP-module voor de decodering van de DRM-signalen en hijkan ook de gewone analoge banden ontvangen. Wel een duur kerstca-deautje met een prijs van circa 500 euro!

Gezien bij: www.mayah.com

Zwevende aardbolTrouwe Elektuur-lezers kunnen zich misschien nog wel herinneren datwe in ons blad in de jaren 70 een schakeling hebben beschreven waarbijeen metalen aardbolletje (zo’n puntenslijper-model) in een magneetveld

bleef zweven. Zoiets is tegenwoordig als gadgette koop en nog steeds is zo’n zwevende aardboleen bijzondere attractie waar menigeen vol onge-loof naar staat te staren. Dit model is bovendienvrij groot met een boldiameter van 18 cm, dat zalzeker indruk maken op uw kerstbezoek.

Gezien bij: www.gadgetuniverse.com

mini DAB-ontvangerDe Philips DA 1000 is een handzame DAB-ontvanger van nog geen 100 gram.Hij beschikt over een backlight voor een helder display en een joystick voor debediening. DAB (Digital Audio Broadcasting) is hetdigitale alternatief voor de FM-band, maar is nogniet overal in Nederland te ontvangen. Het systeembiedt wel een uitstekende geluidskwaliteit. Op ditmoment zijn de stations van de publieke omroep enenkele andere stations via DAB te ontvangen in eengroot deel van de Randstad, Gelderland en Noord-Brabant (zie www.omroep.nl).

Gezien bij: www.dixons.nl

LichtgevendeslippersDit is beslist eenorigineel geschenkvoor de elektroni-cus die alles alheeft: slippers met ingebouwde verlichting. Daarmeevindt je ook ‘s nachts de weg in huis zonder overal tegenaan te lopen of te struikelen. De slippers zijn in diversematen en kleuren verkrijgbaar en over het ontwerp isbehoorlijk nagedacht. Een druksensor detecteert wanneerde slippers gedragen worden. Een timer-schakeling zorgtervoor dat ze nog even blijven nalichten als je ze weeruit doet. Voor de voeding zorgen twee lithiumbatterijendie je gemakkelijk zelf kunt vervangen.

Gezien bij: www.brightfeetslippers.com

GedachtenlezerDe 20Q Mindreader is een vernuftig stukje speelgoed dat je gedach-ten raadt na het beantwoorden van twintig vragen. Menigeen zaldenken dat het niet mogelijk is, maar dankzij een slim algoritme is hetding in staat om in de meeste gevallen een voorwerp te raden dat je

in gedachten hebt.Tenminste... ieder diehet ding geprobeerdheeft, is verbluft vande resultaten!

Gezien bij: www.gadgethouse.nl

Zelf je auto checkenModerne auto’s hebben allemaal een zogenaamde OBD2-steker waarmee allerlei gegevens kunnen worden uitgelezen. Het isook mogelijk om zelf instellingen in het autosysteem te veranderen, vooral interessant voor de echte autoknutselaars. DeOBD2-analyser die bij Elektuur als bouwpakket te koop is, maakt het mogelijk om een PC of laptop aan te sluiten op de OBD-connector in de auto. Op die wijze kun je dan allerlei gegevens eenvoudig uitlezen.

Gezien bij: www.elektuur.nl

12/2005 - elektuur 21

High-end voor 30 dollarDe Sonic Impact T-amp is niet veel meer dan een plastic kastje met daarin eenschakelende versterkermodule van Tripath. Toch blijkt dit goedkope versterkertjeontzettend goed te klinken als we afgaan op enkele reviews op het internet(zie: www.tnt-audio.com/ampli/t-amp_e.html). Men schroomt er niet voorterug om het 30 dollar kostende kastjete vergelijken met versterkers van 1000dollar en meer. Het ding draait op eenset batterijen, maar je kunt er ook eennetadapter bij kopen.

Gezien bij: www.si-technologies.com

Alternatieve geschenkenElk jaar weer dezelfde geschenken: een kalender, een pen ofeen fles wijn. Daar is natuurlijk niets mis mee, maar erg ori-gineel is het niet meer. Als u na het doorkijken van dezepagina’s met geschenken nog niks leuks gevonden heeft enook geen inspiratie voor andere ideeën te binnen is geschoten,probeer het dan eens met iets heel anders. Wat dacht u bijvoorbeeldvan een mooie houten slakom met bijpassend bestek, eventueel aan-gevuld met een olie- en azijnset? Dat is niet alleen praktisch, maarook heel gezond. En een mooie set kaarsenhouders is altijd goed vooreen sfeervolle verlichting tijdens de kerstdagen.

Wie dit allemaal te oubollig vindt, die kan ook een paar kaartjesschenken voor een popconcert, een kartbaan, een ballonvaart of eenantislipcursus. Dat doet het beslist goed, Maar daarvoor moet u welwat meer geld op tafel leggen dan voor de doorsnee kerstcadeaus.

VW-busje speelt platen af Beslist een van de hottest items in dit overzicht is dit miniatuur Volkswagen-busje dat zelfstandig je

oude vinylplaten afspeelt. Zet het busje op de plaat en het gaat erop rondrijden terwijl de muziek wordtafgespeeld; een luidsprekertje is in het busje ingebouwd.Het geheel draait op een 9-V-batterij. Toch wel eenwaarschuwing! De leverancier biedt dit product aan als‘Vinyl killer record playing VW van’. We weten dus nietof de platen lang meegaan bij gebruik van dit busje!

Gezien bij: www.htfr.com

UniverseleUSB/IDE-kabelHet kan heel handig zijn omeen harddisk extern op decomputer aan te sluiten, bij-voorbeeld om deze als bac-kup-medium te gebruiken.

Nu zijn ernatuurlijk allang externeharddisks (enook lossebehuizingen hiervoor) te krijgen met USB- of Firewire-aansluiting, maar je kunt ook prima gebruik maken vaneen oude harddisk die nog ergens in de kast ligt. Hetvoordeel van deze USB2.0-naar-IDE-kabel is het feit datde IDE-connector twee aansluitingen heeft en daardoorte gebruiken is met 3,5”- en 2,5”-harddisks.

Gezien bij: www.usbgeek.com

LED-vervangingslampjesDe traditionele gloeilampen in huis worden langzaam maar zeker vervangen door andersoortige lichtbronnen. Vooral witteLED’s zijn sterk in opkomst. Conrad levert heel handige vervangingslampjes voor de bekende halogeenspotjes in huis,zowel de 230-V- als de laagspanningsversie. De lampjes hebben exact dezelfde vorm als de halogeenlampjes en bevattenmaar liefst 18 witte LED’s. Ze zijn overigens ook in allerlei leuke kleuren leverbaar.

Gezien bij: www.conrad.n

Weerstation met PC-linkWeerstations voor in de huiskamer zijn er in allerlei soorten en maten,van klein tot groot en van supergoedkoop tot heel duur. Het bijzonderevan dit weerstation zijn de complete uitrusting (compleet geleverd metdrie buitensensoren)en de RS232-aanslui-ting waarmee je hetstation op de compu-ter kunt aansluiten.Met behulp van debijgeleverde softwarekun je dan de weers-veranderingen volgenop je pc-beeldscherm.Er is ook een versiemet touch-screen

Gezien bij: www.weershop.be

De volledige links voor deze cadeaus zijn beschikbaar op de Elektuur-website onderMagazine/Inhoud december/kerstcadeuas


THEORIE BEELDSCHERMEN

Display-ontwikRainer Bücken

Platte beeldschermen rukken op

Displays vormen misschien wel debelangrijkste interface tussen mensen machine. Of het nu gaat omTV’s, monitoren of industriële toe-passingen: De goeie ouwe beeld-buis verliest terrein en wordt afge-lost door moderne technologie.Daarbij komen tegelijk nieuwe toe-passingsmogelijkheden in beeld. Wegeven in dit artikel een overzichten wagen ons aan een vooruitblik.

In 1897 schreef Karl Ferdinand Braun een artikel “Overeen methode voor het aantonen en bestuderen van hettijdsverloop van variabele stromen in de tijd”. Hiermeewerd de kathodestraalbuis geïntroduceerd als een meet-en observatie-instrument met een snelle responstijd. Maardaarna ging de ontwikkeling door. In 1907 kwam er eenoctrooi voor de “Buis van Braun”, zoals de kathodestraal-buis in Duitsland nog vaak genoemd wordt. En in 1930slaagde de Duitse natuurkundige Manfred von Ardenneer voor het eerst in een TV-beeld langs volledige elektroni-sche weg over te dragen en weer te geven.

Tot op de dag van vandaag is het basisprincipe onveran-derd gebleven. Binnenin een beeldbuis treft een elektro-nenstraal een fosforlaag die daardoor plaatselijk oplicht.Een beeldbuis is een glazen kolf, waarvan de voorzijdeenigszins gebold is om de luchtdruk van buitenaf te kun-nen weerstaan. Het inwendige van de buis is namelijkluchtledig. In de hals van de trechtervormige buis bevindtzich het zogenaamde elektronenkanon. Dit bestaat uiteen gloeidraad en een kathode, omgeven door eenWehnelt-cilinder. Aan de voorkant van deze cilinder, die

dezelfde spanning voert als de kathode, is een klein ope-ning waardoor de elektronen kunnen uittreden. Door hetkathodepotentiaal te variëren kan de helderheid van delichtstip op het scherm beïnvloed worden. De elektronen-straal passeert vervolgens de anode, die een positievespanning voert, en de afbuigspoelen. In het begin werdvoor het afbuigen van de elektronenstraal gebruikgemaakt van een elektrostatisch systeem, maar dat werdal snel vervangen door een magnetisch systeem. Debinnenkant van het conische gedeelte van de buis isvoorzien van een grafietlaag die een zeer hoge, posi-tieve spanning voert (tot wel 17.000 V). Bij een kleuren-beeldbuis bevindt zich vlak voor de fosforlaag nog eenschaduwmasker met ronde of langwerpige gaatjes (zieook [1]).

De ontwikkeling van techniek voor het vervaardigen vanbeeldbuizen is af te lezen aan de steeds toenemendeafbuighoek die gerealiseerd kon worden. Bij een grotereafbuighoek kan de buis korter uitgevoerd worden bij eengelijkblijvend schermoppervlak. De meest gangbaretypen hadden afbuighoeken van 65˚, 90˚ en 110˚.

Foto: Toshiba

Tegenwoordig zijn er ook beeldbuizen met een afbuig-hoek van 125˚ en een inbouwdiepte van 40 cm.In 1953 hadden beeldschermen een diagonaal van23 cm. In 1955 was een beelddiagonaal van 43 cmgebruikelijk. Toen in 1970 een afbuighoek van 110˚mogelijk werd, kwamen er buizen met een diagonaalvan 66 cm op de markt. In 1987 presenteerden verschil-lende fabrikanten al toestellen met een beelddiagonaalvan 82 cm (32 inch) en Grundig zelfs één met een dia-gonaal van 95 cm (36 inch). Dat toestel woog ongeveer125 kg. en moest 9000 gulden kosten. In 2001 presen-teerde Sony de ‘Super Trinitron’ KV-40XBR700 met eendiagonaal van 101 cm. Dat is tot nu toe de grootste tra-ditionele beeldbuis die op de markt is verschenen.

HDTV als innovatiemotorHet Japanse TV-station NHK begon in 1964 met de ont-wikkeling van HDTV (High-Definition Television, in Japanook bekend als Hi-Vision). In plaats van de 525 beeldlij-nen van het in Japan gebruikelijke NTSC-systeem werdgebruik gemaakt van 1125 beeldlijnen. In 1985 werddit systeem voor het eerst gedemonstreerd in de vormvan een projectie-TV, die met buizen werkte. De eerstetests met het draadloos overbrengen van zulke TV-signa-len begonnen in 1986. Sinds 2000 was er digitale Hi-Vision TV via de satelliet beschikbaar en sinds 2003 isook ontvangst van deze signalen van TV-zenders opaarde mogelijk. Eind volgend jaar zal naar schatting80% van de Japanse huishoudens van deze techniekgebruik maken.

Om zulke signalen te kunnen weergeven zijn wel nieuwebeeldschermen nodig, die geschikt zijn voor de gebruike-lijke HDTV-standaarden ‘1280x720p/60’ en‘1920x1080i/30’. In deze aanduidingen staat het eer-ste getal voor het aantal pixels per beeldlijn en hettweede voor het aantal beeldlijnen. De letters p en igeven aan hoe het beeld wordt opgebouwd, namelijk‘progressive’ of ‘interlaced’ (zie tekstkader). Het laatstegetal geeft aan hoeveel volledige beelden (frames) er perseconde worden overgedragen.In Europa gaat de keus tussen 1080i/25 en 720p/50.Ter vergelijking: Bij ons huidige TV-systeem, PAL, zijn pervolledig beeld effectief maar 2x288 beeldlijnen perbeeld beschikbaar. Overigens probeerde Europa al in1986 een eigen HDTV-systeem met 1250 beeldlijnen eneen rasterfrequentie van 50 Hz. Ook een systeem zonderinterlacing werd destijds overwogen. Helaas stondendeze technische ontwikkelingen helemaal los van de ont-wikkeling van de markt. In 1992 besloot de EU (op Britsinitiatief) de geldkraan voor dit project dicht te draaien.De vele miljoenen die er al ingestort waren, gingen daar-

mee verloren en het hele idee van een Europese stan-daard voor HDTV werd met vele jaren vertraagd.

Grootbeeld plasmaschermenNHK richtte in de jaren 70 in zijn Science and TechnicalResearch Laboraties STRL een plasmalab in, waarin ookexperts van de firma Matsushita meewerkten. STRL ont-wikkelde fosfor voor de drie basiskleuren rood, groen enblauw en ook het gas waarmee de cellen gevuld wer-den.Fujitsu begon in 1967 met de ontwikkeling van plas-maschermen en presenteerde in 1992 de eerste scher-men met een beelddiagonaal van 21 inch (53 cm).Dit jaar gaan zo’n 6 miljoen TV’s met plasmascherm overde toonbank. Dat is meer dan tweemaal zoveel als vorigjaar. Matsushita (bekend onder de merknaam Panasonic)is volgens eigen opgave de grootste fabrikant van plas-maschermen ter wereld, gevolgd door Samsung, LG Elec-tronics en Pioneer. Dit jaar toonde Panasonic op de IFA(Internationale Funkausstellung) beeldschermen van 50en 65 inch met 1920 x 1080 pixels, voldoende voor‘echte’ HDTV. In ons land is 1366 x 768 pixels voorlopigvoldoende: Ook Samsung zal zijn nieuwe displays met1080 beeldlijnen voorlopig niet in Europa leveren.Ook het tot nu toe grootste plasmascherm met een beelddi-agonaal van 102 inch en een oplossend vermogen van1920 x 1080 pixels komt van de Koreanen, voorlopig gaathet hier om een prototype om de maakbaarheid van zulkegrote displays aan te tonen. Maar ook de schermen die nuop de markt zijn met een beelddiagonaal van 165 cm of

12/2005 - elektuur 23

kelingenInterlaced en progressiveTijdens de Funkausstellung in 1935 werd voor het eerst een beeldscherm met interlacing gepresen-teerd. De beelden worden bij deze techniek in tweeën gesplitst en na elkaar weergegeven, eerst deoneven en daarna de even genummerde beeldlijnen. De nalichttijd van het fosfor en de traagheid vanonze ogen zorgen ervoor dat we een vloeiend beeld te zien krijgen. Dankzij deze techniek wordt deweergavefrequentie verdubbeld, waardoor het beeld minder flikkert zonder dat dit leidt tot een ver-groting van de bandbreedte. Maar interlacing heeft ook nadelen. Er is een tijdsverschil tussen deopeenvolgende frames en dat zorgt bij snel bewegende beelden voor zaagtand-achtige effecten bijverticale lijnen. Bovendien is de afwisseling tussen de even en de oneven frames lastig voor moder-ne beeldcompressietechnieken.

Het is dan ook heel goed mogelijk dat bij de omschakeling naar het Europese systeem voor HDTVvoor de 720p-standaard gekozen zal worden. (bij de huidige PAL-standaard zijn effectief maar2x288 beeldlijnen beschikbaar). In 720p staat 720 voor het aantal beeldlijnen en p voor progressiveweergave, dat wil zeggen: zonder interlacing. Maar ook met de HDTV-standaard 1080i kan een uit-stekend beeld bereikt worden. Inmiddels wordt ook de 1080p-standaard alweer overwogen. Menzegt dat dit met moderne displays probleemloos realiseerbaar moet zijn.

Figuur 1.De televisie metbeeldbuis heeft eengeschiedenis van bijna100 jaar. Hier eenmodel uit 1960.

meer, zijn ruimschoots groot genoeg om een woonkamer ofeen bar om te toveren tot een bioscoopzaal. Plasmascher-men worden vooral gebruikt als TV, maar ook vaak alsmededelingenbord op beurzen en luchthavens.

Lichtgevend edelgasAan de buitenkant zien plasmaschermen er hetzelfde uitals LC-displays, maar de werking is fundamenteel anders(zie figuur 2). Tussen twee glazen substraten bevindenzich een groot aantal kleine kamertjes die gevuld zijnmet een mengsel van de edelgassen argon, neon enxenon. Een van de wanden is bekleed met een fosforlaagdie rood, groen of blauw licht kan geven [2]. In elkkamertje kan met behulp van een hoogspanning (500 V)het gas geïoniseerd worden, waardoor het ultravioletlicht zal uitstralen. De fosforlaag op de wand zet dit lichtom in zichtbaar rood, groen of blauw licht. Men heeft erlang over getwijfeld of de te gebruiken hoogspanning nueen gelijkspanning of een wisselspanning zou moetenzijn. Tegenwoordig werken de meeste plasmadisplaysmet een wisselspanning. “Die verbruiken minder energiedan de gelijkspanningstypen”, verklaarde videospecialistWolfgang Klingler van Panasonic.

In vergelijking met klassieke beeldschermen hebben plas-maschermen minder verschil in helderheid tussen hetmidden van het scherm en de verre hoeken. Bovendienzijn grote schermen relatief goedkoop realiseerbaar alsplasmascherm. Het nadeel is dat een plasmascherm meerstroom verbruikt. Bij plasmaschermen is het stroomver-bruik afhankelijk van de lichtopbrengst: Een wit vlak kosthet meeste stroom, terwijl bij LC-displays het stroomver-bruik vooral bepaald wordt door de achtergrondverlich-ting en dus vrijwel constant is. In totaal gebruiken plas-madisplays zo’n 50 % meer stroom. Maar Panasonictoonde onlangs bij een interne demonstratie het tegen-deel aan: Bij minder felle beelden kunnen plasmadis-plays zelfs zuiniger zijn dan LC-displays!De tijd dat plasmadisplays grote koelventilatoren nodighadden, ligt inmiddels achter ons. Nu werken de ontwik-kelaars hard aan het verlengen van de levensduur. Eenlevensduur van 30.000 uur was tot nu toe gebruikelijk,maar er worden ook al waarden van 50.000 tot 60.000uur bereikt. Na verloop van tijd gaat de kwaliteit van defosforlaag achteruit en kan het display steeds slechter dejuiste kleuren weergeven. Inbranden treedt tegenwoordigechter nauwelijks meer op.

Vloeibare kristallenDisplays met vloeibare kristallen (in het Engels: Liquid Cri-stal Displays of LCD’s) worden steeds belangrijker dank-zij hun flexibiliteit en vele toepassingsmogelijkheden. Alin 1888 beschreef de Oostenrijker Friedrich Reinitzer dewerking van vloeibare kristallen. In 1963 ontdekte deAmerikaan R. Williams de opto-elektrische eigenschap-pen van deze materialen.Het eerste LC-display werd ontwikkeld in 1968 en in1973 toegepast in een zakrekenmachine van Sharp. In1983 demonstreerde Casio de eerste zak-TV met een LC-display van 2,7 inch (67 mm). Vanaf 1985 werden ookcomputers draagbaar, als eerste de T1000 van Toshiba.Kleurenschermen kwamen op de markt vanaf het beginvan de jaren 90. In 2003 zijn wereldwijd zo’n drie mil-joen LCD-TV’s verkocht, in 2008 wordt een aantal vandertig miljoen verwacht. De omzet in platte beeldscher-men neemt toe van 45 miljard Euro in 2003 tot 80 mil-jard in 2006. 70 tot 80 % daarvan zijn LC-displays.Een LC-display is opgebouwd als een sandwich (ziefiguur 3). Het witte licht van de achtergrondverlichtingpasseert eerst een polarisatiefilter, dan een glasplaat ende eerste elektrodelaag. Vervolgens komt het licht in hetvloeibare-kristalmateriaal terecht. Dit bevindt zich tussentwee uitrichtplaten. Daarna passeert het licht de tweedeelektrodelaag, een isolatielaag, een kleurfilter, eentweede glasplaat en tenslotte een tweede polarisatiefilter.De uitrichtplaten staan onderling onder een hoek van90˚, de vloeibare kristallen passen zich daaraan aan enliggen dus in een soort spiraalvorm tussen de beide uit-richtplaten zolang er geen elektrisch veld is. Het lichtwordt door het eerste polarisatiefilter gepolariseerd ende polarisatierichting wordt door de spiraalvorm van devloeibare kristallen 90˚ gedraaid. Daardoor kan het lichtook het tweede polarisatiefilter passeren, dat eveneensonder een hoek van 90˚ ten opzichte van het eerste filterstaat. We zien dan op deze plek van het scherm eenoplichtend pixel.Onder invloed van een elektrisch veld richt het kristal zichuit en verliest dus de spiraalvorm. Het licht dat er door-heen valt wordt dan niet meer gedraaid en daardoor kanhet niet door het tweede polarisatiefilter heen. Gevolg: Eris op het scherm een donker pixel te zien.



Figuur 2. Plasmadisplays hebben geen externe lichtbron nodig. Eenedelgasmengsel wordt in een kamer geïoniseerd zodat het oplicht. Het UV-licht wordt door een geschikt fosfor omgezet in de drie basiskleuren. Bron: Clarycon, [2].

Figuur 3. De werking van een LCD: Gepolariseerd licht wordt door despiraalvorm van de vloeibare kristallen verdraaid en kan daardoor beidepolarisatiefilters, die onderling 90˚ gedraaid zijn, passeren. Het pixel geeftdan licht (zie tekst). Als een elektrisch veld aanwezig is, richten de kristallenzich daarnaar en wordt de polarisatierichting niet meer verdraaid. Dan is hetpixel donker.

KinderziektenWe moeten een onderscheid maken tussen reflectieve entransparante displays en projectoren. Een reflectief dis-play maakt gebruik van het omgevingslicht dat door eenspiegel achter het display weerkaatst wordt, terwijl hettransparante type gebruik maakt van een interne licht-bron (achtergrondverlichting) en dus zelf licht geeft. Ookbij projectie moet het licht van een interne lichtbron doorhet display heen gaan. Als de pixels niet met transistorenzijn uitgerust, spreken we van een passief display. Bijeen actief display (een zogenaamd ‘Thin Film Transistor’of TFT-scherm) heeft elk pixel een eigen transistor.Daardoor wordt een zeer snelle beeldopbouw mogelijk.Displays van hoge kwaliteit halen tegenwoordig schakel-tijden van 10 ms en zelfs schakeltijden van 4 ms wordenal genoemd. LCD’s kunnen een lichtdichtheid van800 candela per vierkante meter bereiken, terwijl plas-madisplays niet veel verder komen dan 500 cd/m2, hoe-wel fabrikanten soms tot 1500 cd/m2 beloven.Voor wat betreft het contrast zijn de prestaties van plas-madisplays het best. Er worden waarden gehaald van800:1 tot 5000:1, terwijl LCD’s niet verder komen dan400:1 tot 1000:1. Maar dat kan in de toekomst veran-deren. NEC heeft een LCD-monitor gepresenteerd meteen achtergrondverlichting van LED’s, die een beterekleurweergave mogelijk maakt. In dat display wordt nietmeer gewerkt met een ingebouwde fluorescentielamp. Inplaats daarvan wordt er gebruik gemaakt van LED’s,waarmee de intensiteit van de achtergrondverlichtingplaatselijk kan worden aangepast aan het weer te gevenbeeld. Bij weergave van donkere scènes kan dan deachtergrondverlichting omlaag geregeld worden en bijlichte scènes wordt de hoeveelheid licht juist vergroot. Zowordt niet alleen energie bespaard, maar wordt ook hetcontrast vergroot.De beperkte zichthoek is een kinderziekte die meninmiddels overwonnen heeft. Zelfs een zichthoek van180˚ is niet ongebruikelijk meer. Sharp en Philips hebbeninmiddels displays ontwikkeld die afhankelijk van dezichthoek twee verschillende beelden kunnen weergeven(zie figuur 4).

Big is beautifulMet de LC-techniek kunnen inmiddels displays gemaaktworden met een beelddiagonaal van 3,8 tot 208 centi-meter (1,5 tot 82 inch) en een oplossend vermogen tot1920 x 1080 pixels. Voor computermonitors is zelfs eenQUXGA-W met 3840 x 2400 pixels maakbaar. En methet grootste LC-display tot nu toe, dat Samsung enkeleweken geleden presenteerde, is het eind van de ontwik-kelingen nog lang niet bereikt. Onlangs werd op eeninternationaal congres over displays aangekondigd dater nu gewerkt wordt aan de ontwikkeling van een LCD-scherm van 102 inch.Sharp is de marktleider in de LCD-techniek. Al sinds eenjaar levert Sharp een 45-inch display met een oplossendvermogen van 1920 x 1080 pixels, geschikt voor HDTV.Op de IFA was een 65-inch versie van dit beeldscherm tezien. Het is de bedoeling per maand 1000 van zulke dis-plays te gaan produceren. Loewe toonde in Berlijn zelfs een65-inch beeldscherm met ingebouwde HDTV-ontvanger.De prijs van LCD-schermen is, zeker bij echte HDTV-dis-plays, nog steeds erg hoog. Het 65-inch display datSharp in Berlijn presenteerde, is in Japan op de marktvoor een adviesprijs van omgerekend 15.560 Euro.Maar in het elektronica-koopparadijs Akihabara in Tokio

is dit apparaat al voor 12.500 Euro verkrijgbaar. Het45-inch display van Sharp is in Europa verkrijgbaar voorcirca 6000 Euro.Op dit moment wordt er geïnvesteerd in extra productie-capaciteit om grote en middelgrote displays goedkoperte kunnen produceren. Philips is daartoe een joint ventureaangegaan met LG en Sony met Samsung. Ook Fujitsuen Hitachi hebben samen een displayfabriek opgezet.Sharp en andere producenten hebben al productielijnenwaar meer dan manshoge ‘moederglasplaten’ van delopende band komen. In het Japanse Kameyama is deeerste fabriek van de achtste generatie in aanbouw,waar vanaf oktober 2006 platen van 2,40 bij 2,16meter geproduceerd zullen worden.Terwijl de beeldschermen groter worden, worden depixels kleiner. Inmiddels is een dichtheid van 100 tot200 ppi (pixels per inch) haalbaar. Daarmee wordt deproductie mogelijk van displays van 5 cm volgensQVGA-standaard (320 x 240 pixels) en displays van9,4 cm volgens de VGA-standaard (640 x 480 pixels).

Organische LED’sDisplays met organische LED’s (in het Engels OrganicLight Emitting Diodes of OLED’s) zijn de nieuwste ontwik-keling in vlakke displays. Ze worden al toegepast inmobiele telefoons en MP3-spelers.Bij Kodak begon de ontwikkeling van deze organischematerialen aan het eind van de jaren 70. Het geheimvan deze displays zit hem in organische, halfgeleidendepolymeren die worden aangebracht op een dunne glas-plaat of op een folie. Bij het aanleggen van een elektri-sche spanning lichten ze op [4]. OLED’s hebben dan ookgeen achtergrondverlichting nodig.Organische displays zijn dun, licht en helder en zijndaardoor uitstekend geschikt voor toepassing in kleine

12/2005 - elektuur 25

Figuur 4.TV en Internet tegelijkop hetzelfde LCD-scherm: Dit bijzonderedisplay van Sharp kanruimte besparen.

Figuur 5.OLED’s hebben eenklein marktaandeelveroverd voortoepassing in kleinebeeldschermen. (Bron: Novaled.)

draagbare apparatuur (zie figuur 5). Bovendien heb-ben OLED’s een snelle schakeltijd, zodat ze heel goedgeschikt zijn voor het weergeven van bewegende beel-den. Er zijn zo’n 50 fabrikanten die deze componentenof complete producten leveren, onder meer Covion, LiteArray, Kodak, Osram, Philips, Pioneer, RITdisplay, Sam-sung, Sanyo, Seiko, Sharp, Siemens, Solomon, Sony,Truly Semiconductors, Universal Display en Vitex. Er vindtook veel onderzoek plaats, bijvoorbeeld bij het Fraunho-fer Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS in Dresden.OLED’s zullen in de toekomst ook vouwbaar en oprol-baar zijn en vormen daarmee een potentiële concurrentvoor papier (zie figuur 6). De eerste prototypen zijn algepresenteerd, maar voordat zulke producten op demarkt kunnen komen is er nog een lange weg te gaan.Hier zou nu voor Europa een kans liggen om weer eenrol van betekenis te gaan spelen op het gebied vanvlakke displays. De Duitse bondsminister Edelgard Bul-mahn kondigde begin dit jaar een onderzoeks- en ont-wikkelingsinitiatief onder de naam ‘OLED 2015’ aan. Eris een budget van 100 miljoen Euro voor uitgetrokken.

Displays in plaats van behangBij Philips, dat ook aan dit programma meewerkt, wordtzelfs onderzoek gedaan naar lichtgevend behang engordijnstoffen. Dietrich Bertram, Manager OLED Develop-ment Licht bij Philips, heeft veel vertrouwen in deze ont-wikkeling: „OLED’s zullen veel effectiever blijken dangloeilampen. Zelfs als de prijs vele malen hoger is. Overdrie tot vijf jaar kan lichtgevend behang en gordijnstofop de markt verschijnen.”Er zijn nog heel wat hindernissen te overwinnen, voordatgrote OLED-displays een plaatsje kunnen veroveren in debelangrijkste toepassingen van displays. Vooral debeperkte levensduur en het verschil in veroudering van

de kleuren rood, groen en blauw vormen een probleem.Vooral de blauwe kleur veroudert snel. Het streefgetalvan een levensduur van 40.000 uur voor een TV-schermis dan ook nog lang niet bereikt. Een ander probleem isde complexiteit: Voor ieder pixel zijn twee tot vier transi-storen voor de aansturing nodig. Bovendien is er noggeen productietechniek ontwikkeld voor serieproductievan grote OLED-displays.Toch zien veel aanhangers van OLED’s al mogelijkhedenom met LCD’s te concurreren, vooral voor displays van2 inch en groter. OLED’s bieden immers een groot oplos-send vermogen en een gering energieverbruik. Het zijnweer de Koreanen die in deze techniek van zich doenspreken als het om grote getallen gaat: Samsung heefthet tot nu toe grootste prototype van een OLED-displaygepresenteerd met een beelddiagonaal van 101 cm(40 inch), een oplossend vermogen van 1280 bij 800pixels en een erg goede contrastverhouding. Maar zulkedisplays zijn nog lang niet rijp voor serieproductie.

Klaar voor de toekomstEen belangrijk criterium bij alle displaytechnieken is detoekomstzekerheid. De buizentypen zijn duidelijk aan heteinde van hun productiecyclus gekomen en zullen van demarkt verdwijnen. De plasmatechniek zal vooral voorgrote displays interessant blijven. OLED’s hebben al eenklein marktaandeel weten te veroveren. Maar LCD’s heb-ben zich al bewezen qua marktaandeel en technologieen bieden toch nog volop aanknopingspunten voor ver-dere ontwikkelingen. De fabrikanten investeren dan ookfors in deze ontwikkeling, bij Sharp bijvoorbeeld zo’n7 % van de jaaromzet!De omzetstijging van vlakke beeldschermen met LCD- enplasmatechniek is groot. Voor dit jaar wordt een toenamevan de omzet met ca. 30 % verwacht.Misschien zal het kathodestraalprincipe zelfs een weder-geboorte meemaken, want er staat nog een heel nieuwetechniek in de startblokken. Toshiba en Canon werkensamen aan de ontwikkeling van een ‘Surface-ConductionElectron Emitter Display’-techniek (SED). Men verwachtvan deze techniek een oplossend vermogen van1920 x 1080, een snelle responsietijd, een gering ener-gieverbruik, grote beelddiagonalen (50 inch en groter)en een grote helderheid zonder achtergrondverlichting.De contrastverhouding zou 100.000:1 bedragen. Detechniek is, net als de ouderwetse beeldbuis, gebaseerdop elektronenstralen die op het glasoppervlak van debuis geschikte fluorescerende stoffen tot oplichten bren-gen (zie figuur 7). In dit geval heeft echter ieder beeld-punt een eigen elektronenkanon. De eerste proeffabriekis in augustus in bedrijf gesteld in het Japanse Hiratsuka.Eind 2007 willen de Japanners elke maand 75.000 dis-plays van meer dan 50 inch produceren en daarmee eenmarktaandeel in de vlakke beeldschermen van 30 %bereiken.

(050291)



Figuur 7.Elk beeldpunt is een

miniatuur beeldbuis opzichzelf: Een heel

nieuwe techniek staatin de startblokken.

(Bron: Toshiba.)

Figuur 6.Philips presenteerde dit

jaar op de IFA eenbeeldscherm op basis

van OLED’s. (Foto: Philips.)

Hyperlinks[1] http://arcadecontrols.com/files/Miscellaneous/crtfaq.htm[2] http://electronics.howstuffworks.com/plasma-display3.htm[3] www.akihabaranews.com/en/[4] www.organicsemiconductors.com

ElektronischGevaarlijke


THEORIE EM-GOLVEN

S.H.J.A. Vossen en B.J.A.M. van Leersum

Al sinds de ‘ontdekking’ vanelektriciteit wordt hiermeedruk geëxperimenteerd. Erzijn veel goede dingenvoortgekomen uit dezeexperimenten. De wereld zouer totaal anders uitzienzonder al onze elektronischehulpmiddelen. Maar er is ookeen keerzijde...

Neem de straling van een zendmast,maak die 20 keer zo sterk en bundel deuitgezonden energie tot een kleinestraal... Je hebt dan een krachtigwapen tot je beschikking! Dergelijkesystemen zijn al beschikbaar voor hetAmerikaanse leger om groepen men-sen uit elkaar te drijven.Zo zendt het zogenaamde VMADS(Vehicle Mounted Area Denial System,figuur 1 en 2) een krachtige elektro-magnetische golf (EM-golf) uit die eenpijnprikkel op de huid veroorzaakt. Of er

nog meer effecten zijn, is niet bekend,maar degenen die ons Elektrosmog-artikel van juni gelezen hebben, zullenwel beseffen dat die er mogelijk zijn.Het vermogen van zulke elektromagne-tische wapens is natuurlijk schaalbaaren kan nog veel hoger liggen dan inhet zojuist gegeven voorbeeld.

BeïnvloedbaarIn onze dagelijkse omgeving zijn wegewend om een grote verscheidenheid

aan elektronische apparatuur en instal-laties te gebruiken. Auto’s makensteeds meer gebruik van elektronica.Zelfs fietsers en wandelaars wordenuitgerust met allerlei snufjes, zoals eenGPS-ontvanger ter bepaling van delocatie en de te volgen route. Ook hetgebruik van draadloze communicatie-middelen heeft een hoge vlucht geno-men en de ontwikkelingen zijn noglang niet tot een halt gekomen.Al deze toepassingen werken metelektriciteit en daarbij worden elektro-

magnetische (EM) velden opgewekt.Of deze gewenst zijn, hangt van detoepassing af. Vast staat echter datalle elektronische systemen ook beïn-vloed kunnen worden door externeEM-velden. Daarom worden door deoverheid eisen gesteld aan de matewaarin elektromagnetische interferen-tie (EMI) met apparatuur of installatieskan en mag optreden. Deze bescher-mingseisen zijn vastgelegd in Electro-magnetic Compatability (EMC) nor-men en zijn specifiek voor bepaalde

producten of klassen van producten. InEuropa zijn deze EMC-normen vastge-legd in de Europese EMC-Richtlijn89/336. De EMC-eisen zijn echtermeestal begrensd tot een frequentievan 1000 MHz. Dit betekent dat hetniet bekend is wat de apparatuur doetmet frequenties boven 1000 MHz.

StoorsignalenEr zijn verschillende methodes omgerichte elektromagnetische straling

met een groot vermogen te produce-ren met als doel elektronische appara-tuur te storen of helemaal buiten wer-king te stellen.

Een van deze technologieën is HighPower Microwaves (HPM). De EM-golven van een HPM-wapenzijn op een aantal punten zeer moeilijkaf te weren, want deze:

• planten zich voort met de lichtsnel-heid.• zijn onzichtbaar.• zijn onafhankelijk van weersomstan-digheden.• zijn in veel gevallen moeilijk tedetecteren.• de voorraad ‘munitie’ is vrijweloneindig.

De manier waarop HPM-golven eensysteem binnendringen, kan verschil-len. Dit kan via ‘front door’ koppelingof ‘back door’ koppeling (zie figuur 3).In het eerste geval vindt de inkop-peling plaats door sensoren en anten-nes die voor detectie van radiosigna-len dienen. Daarbij kan het stoorsig-naal in of buiten de frequentiebandliggen waarop de sensoren en/ofantennes normaal zijn afgestemd (‘in-band’ koppeling of ‘out-of-band’ kop-peling). In het geval van ‘back door’koppeling dringt de HPM-energie viaventilatieopeningen, deuren, kabels etcetera het systeem binnen.Vaak wordt HPM vergeleken met eenelektromagnetische puls (EMP), maareigenlijk is een EMP een variatie vanHigh Power Microwaves. Een EMPwordt veroorzaakt door een nucleaireexplosie die een natuurlijke reactiemet moleculen in de atmosfeer totgevolg heeft.

SignaalvormenHPM kan in vier vormen voorkomen(zie figuur 4). De continue golfvorm infiguur 4a wordt gekenmerkt door zijn

he wapense velden

12/2005 - elektuur 29

frequentie en vermogen. Een dergelijkegolf wordt meestal opgewekt met eenresonante microgolfbuis, zoals ook ineen standaard magnetronoven wordtgebruikt.De smalbandige golfvorm (figuur 4b) isde meest gebruikelijke vorm van HPM.De eigenschappen worden bepaalddoor de frequentie, het piekvermogen,de pulsbreedte of energie-inhoud vanelke puls, de pulsherhalingsfrequentie,het gemiddelde vermogen en de duty-cycle. Het voordeel van deze vorm isdat een hoog piekvermogen gemakke-lijk te realiseren is, terwijl het totalevermogen bescheiden blijft.Er zijn twee redenen om een repete-rende golfvorm in te zetten als stoor-signaal. De eerste is dat de kans opsucces groter is omdat het momentwaarop verstoring plaatsvindt tijdkri-tisch is. De tweede is dat er vaak eenfoutcorrigerend systeem wordtgebruikt voor kleine verstoringen dieook in het systeem zelf voorkomen. Hetsysteem zal echter falen als er meer-dere kleine verstoringen kort na elkaarworden veroorzaakt.Als bronnen voor deze signaalvormworden onder andere travelling wavetubes, magnetrons, klystrons en virtualcathode oscillators (vircators) ingezet.De derde signaalvorm is de gedemptesinusvorm (figuur 4c). Hierbij zijn dedominante frequentie, het piekvermo-gen, de dempingscoëfficiënt en deenergie in de puls van belang. Als dezegolfvorm repeterend is, zijn ook depulsherhalingsfrequentie en hetgemiddelde vermogen van belang. Hetvoordeel van deze pulsvorm is datopwekking met een zogenaamdeimpulsbron wordt gerealiseerd. Deopgeslagen energie wordt zeer snel in

een antenne ontladen. Hiervoor zijngeen dure vacuümbuizen nodig.De laatste golfvorm is de ultra wide-band (figuur 4d). De typische parame-ters zijn piekvermogen, stijgtijd, daal-tijd en bandbreedte. Deze golfvormbezit veel frequenties. Per frequentie ishet piekvermogen echter relatiefbescheiden, wat de effecten in eenapparaat of installatie verkleint.Ook bij de opwekking van deze golf-vorm zijn geen dure vacuümbuizennodig. De antenne die hiervoorgebruikt wordt, is echter veel com-plexer dan bij de overige golfvormen(zie figuur 5).

E-bomIn principe zijn systemen denkbaar diealle beschreven pulsvormen kunnengenereren. Het vermogen dat wordtuitgezonden, is schaalbaar. De boven-grens wordt bepaald door de grootteen de aanwezige elektrische energie-bron. Een voorbeeld van een operatio-neel systeem hebben we al genoemd:het VMADS systeem.Een andere mogelijkheid is het inbou-wen van een HPM-systeem in een bal-listisch of raketaangedreven projectiel.Bij een dergelijk systeem zijn er tech-nisch gezien twee mogelijkheden.HPM kan gegenereerd worden dooreen volledig elektrisch systeem, datwordt aangedreven door opgeslagenelektrische energie (batterij, condensa-toren, enzovoort).Een andere mogelijkheid is het explo-sief aangedreven HPM-systeem. In ditlaatste systeem zorgt een condensatorervoor dat er een startstroom gaatlopen in een spoel. In de spoel bevindtzich een metalen buis die gevuld is


THEORIE EM-GOLVEN

Figuur 1. Vehicle Mounted Area Denial System.

Figuur 2. HPM-systeem ingebouwd in een auto.

Figuur 3. Voorbeelden van front- en backdoorinkoppelpaden.

Tabel 1. Indeling van de verschillende HPM-effecten.

Categorie Fysieke effecten en consequenties

Schade• Weggooien • Reparatie • Zekering vervangen • Software repareren

Weigering• Gedurende de aanwezigheid van het stoorsignaal en eentijdje nadat het stoorsignaal weg is (geen schade) • Gedurende de tijd dat de gebruiker bezig is problemenop te lossen

Verstoring• Gedrag is veranderd, niet meer bruikbaar (geen schade ofweigering)

• Kleine foutjes, nog steeds bruikbaar

Misleiding • Veranderde informatiepaden, tussenvoegen van verkeerdedata

met explosieven. Een gecontroleerdedetonatie van de explosieven zorgtervoor dat de magnetische flux zeersnel gecomprimeerd wordt. Tegelijker-tijd nemen de oppervlakte en de induc-tie van de spoel af, waardoor de start-stroom enorm opgeslingerd wordt (ziefiguur 6). De hiermee opgewekte pulsis een gedempte sinus of een enkelebreedbandige puls. Het veld wordt inalle richtingen uitgezonden.Een nadeel van de hier beschreven e-bom is dat deze slechts één puls uitkan zenden. Ook is er een kans opdoden en gewonden door het gebruikvan explosieven. Het is echter tot opheden niet gelukt de zeer grote vermo-gens die met een explosief gedrevenfluxcompressor kunnen worden opge-wekt via een antenne uit te zenden.

Maatschappelijke veiligheidWe zullen met een aantal voorbeeldenlaten zien waarom HPM een dreigingzou kunnen vormen. De voorbeeldenzijn fictief en bedoeld de lezer aan tezetten er eens over te denken.

Scenario 1Onlangs zijn we allemaal getuigegeweest van de aanslagen op hetopenbaar vervoer van Londen.Stelt u zich eens voor dat er naastexplosieven ook gebruik was gemaaktvan HPM. Dit zou draadloze communi-catie tussen de verschillende hulpdien-sten vrijwel onmogelijk gemaakt heb-ben, waardoor het aantal slachtofferseen stuk hoger had kunnen liggen.Verder zouden door het gebruik vanHPM ook de bewakingssystemen uit-geschakeld kunnen worden, waardoorhet een stuk moeilijker zou worden dedaders te achterhalen.

Scenario 2Overal ter wereld maakt men tegen-woordig intensief gebruik van elektro-nische hulpmiddelen. Ook Internethoort hierbij. Hier spelen commercieen financiële dienstverlening natuur-lijk handig op in door het aanbiedenvan allerlei elektronische dienstenover Internet. Het aantal computersmet Internet-aansluiting is per hoofdvan de bevolking nergens zo hoog alsin Nederland. Internet is in Nederlandvanuit een centraal knooppunt doormiddel van een groot aantal compu-ters verbonden met de rest van dewereld. De impact zou enorm zijn alsdeze computers getroffen zouden wor-den door HPM en niet meer zoudenfunctioneren.

12/2005 - elektuur 31

050261 - 12

Stator Winding

Dielectric Structural Jacket

Explosive Insulator BlockInsulator Block

Armature Tube

Stator Input Ring

Explosive Lense Plane Wave Generator

Stator Output Ring

050261 - 13

TIME

Figuur 6. Explosief aangedreven fluxcompressor. De explosie zorgt voor een expansie van de metalen buis. Despoel wordt kortgesloten en de flux naar voren gecomprimeerd.

Dit resulteert in een uitgezonden elektromagnetische puls.

De auteursStefan H.J.A. Vossen is sinds 2002 werkzaam bij TNO Defensie en Veiligheid inde business unit ‘Waarnemingssystemen’. Naast wetenschappelijke activiteiten ophet gebied van effecten van elektromagnetische velden op mensen en apparatenis hij bezig met de vertaling van die kennis naar de markt. Onderwerpen zijnEMC, Intentional Electromagnetic Interference, gezondheid, afschermende materi-alen en toepassingen daarvan, voedsel, medische toepassingen, etc. Daarnaasthoudt hij zich voor TNO bezig met de ontwikkeling van nieuwe technologieën en(numerieke) toepassingen om toekomstige problemen op te kunnen lossen.

Bart J.A.M. van Leersum is sinds 1995 werkzaam bij TNO Defensie en Veiligheidin de business unit ‘Waarnemingssystemen’. Hij houdt zich bezig met weten-schappelijke activiteiten op het gebied van effecten van elektromagnetische vel-den op mensen en apparaten en is als onderzoeksprogrammaleider verantwoor-delijk voor kennisopbouw. Onderwerpen zijn EMC, EMI, Intentional EMI, HPM,antennetechniek, Integrated Topside Design, gezondheid gerelateerd aan EM.Zijn werkzaamheden lopen uiteen van de ontwikkeling van numerieke modelle-ring tot het opzetten en uitvoeren van testmethoden.

Stelt u zich eens voor dat juist op dedag dat salarissen worden overge-maakt de komma door een opzettelijkeglitch twee plaatsen naar links zouverschuiven. Dit zou voor veel verwar-ring en onrust zorgen.Nog een ander voorbeeld is het elektro-nische betalingsverkeer, beter bekendals PIN. Stel dat dit systeem niet meerzou werken rond Sinterklaas of Kerst-mis. Niemand kan zijn inkopen voor defeestdagen doen. Dit zou buiten groteeconomische schade ook heel wat emo-tionele schade met zich meebrengen.

Scenario 3Dit voorbeeld is waarschijnlijk een vande bekendste. Een zogenaamde E-bom(HPM in projectielvorm) laat zijn ener-gie los in een gebied waarin zich veelbelangrijke elektronische knooppuntenbevinden. In figuur 8 is goed te zienhoe een E-bom explodeert, de EM-golfis hier gevisualiseerd als witte ringenin de lucht. Binnen de witte ringen isalle elektronica onbruikbaar.Over deze E-bom wordt veel gespecu-leerd in de media. Technici en weten-schappers trekken echter steeds meerde haalbaarheid van een dergelijkgroot elektromagnetisch vermogen uiteen relatief kleine bom in twijfel.

BeschermingHet opwekken van HPM is misschienniet zo moeilijk (denk aan een magne-tron). Het beschermen ertegen heeftechter meer voeten in de aarde, maarhet is niet onmogelijk. Het belangrijk-ste is dat de verantwoordelijke voor deapparaten en installaties bewust isvan het verschijnsel HPM (high powermicrowaves) en wat de consequentiesvoor hem of haar kunnen zijn. Een bekende beveiliging is de ‘kooivan Faraday’. Dit is een prima oplos-sing voor een zelfstandig systeem,maar zodra er communicatie, ventila-tie of andere interactie via een gat inde kooi moet plaatsvinden, biedt de

Nr. 506 · 2020. 5. 25. · Segment B.V., Special Interest Media P. Treckpoelstraat 2-4, Beek (Lb.)...

Documents

Transcript of Nr. 506 · 2020. 5. 25. · Segment B.V., Special Interest Media P. Treckpoelstraat 2-4, Beek (Lb.)...