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“这颗料有极性吗?”看完本文,保证你秒懂!


关键词: 无源元件, 元件, 极性

问:如何确定元件是否具有极性


我们经常会被问到某些零件是否有极性,而这并不总是显而易见的。本文将涵盖一些经常被问及是否有极性的常见元件。在电气背景下,极性的定义是电流在电路中流动的方向。在直流电系统中,很可能存在一个正极端和一个称为接地的电中性点,即0V点。有一种同时包含正负电压侧的双极性直流电系统。按照惯例,直流电流会从正端流向负端(或接地)。而电子向相反的方向移动。交流电的极性并不是始终如一的,因为极性通常以50或60Hz频率在正负之间波动。

然而由于一些原因,当涉及到电气系统的元件时,就会有些不太明确。让我们从经常被问及的无源器件着手,例如电阻。


无源元件

电阻

在电气分析中,人们通常会假设电阻具有极性,以便在设计时更容易直观地了解电流的流动情况。我认为,这种做法常常使人认为电阻必须有极性。在现实中,电阻可以被视为一种作用极大的电线,具有非常具体的额定功率和电阻。电阻的物理特性完全取决于内部所使用的材料,以阻碍或减少两个方向上的电流。因此,根据设计、结构和物理特性而言,任何类型的基本电阻都是无极性的。

电感

第二个最常被问及的器件是电感。电感有些类似于电阻,只不过它们专用于以磁能的形式存储电能。电感可以简化为围绕铁磁性材料(或其他磁性材料)的花式线圈导线。出于物理特性、设计和结构的原因,电感与电阻一样,并不关心其放置方式。因此,我认为这种混乱来自于分析实践和某些应用,在这些情况下,当涉及到电流的方向时,就必须考虑极性的问题。即使电感没有极性,电流流动的特定方向也会改变电感内部和周围的磁极。举例而言,继电器上的线圈在电路图上具有特定的极性标记,但这只是为了表明正确触发继电器的电流方向,并不意味着线圈本身是有极性的。磁极可能会受到电极的影响,但却是完全不同的概念。

电容

电容在极性方面要复杂一点。电容中的介质材料以及电容的总体设计决定了其是否有极性。比如说:

  • 铝电解电容:这种电容几乎总是有极性的,除非规格书或参数特别指出它们是否为双极性。铝聚合物电容也是如此。
  • 陶瓷电容:无极性;尚未见过有极性的情况。
  • 薄膜电容:似乎是无极性的,但若不确定,请查看规格书。原厂们通常会标示出某个零件是否有极性,因为这对于需要有极性的应用来说至关重要。如果规格书中未明确说明(根据我所看到的规格书),那么它很可能是无极性的。
  • 钽电容:固有有极性零件,反向电压会产生破坏。
  • 云母电容:一般为无极性。
  • PTFE电容:这些电容在技术上具有薄膜设计,因此也倾向于无极性。



金属触点/开关/其他一般无源器件

对于任何其他类型的无源器件而言,如果没有明确表明极性,则很可能没有极性。开关和金属触点根本无关极性,因为一切都是机械操作,而金属无论如何都能导电。极性是决定或破坏元件和/或设计的一种属性类型,因此必须包含在规格书中。元件的一个例子是簧片开关。这些基本上只是简单的机电开关,带有由磁场移动的简单金属触点,因此没有极性。



有源元件

有源元件几乎总是有极性的,因为它们需要电源才能工作。然而,根据有源元件的类型,某些方面(如输入和输出)可能并不关心电流的方向。有源元件比无源元件复杂得多,因此如果你对此类元件存有疑问,建议阅读相应的规格书。

下面是有源元件的一些示例:

  • 二极管:典型的有极性零件,具体取决于类型(齐纳二极管是特殊情况,它们可以具有双极性,具体取决于电压)。
  • 晶体管:对于电源而言,其具有极性,因为需要具体的正源或负源;对于传导电流,则取决于所使用的晶体管的类型和模式。
  • 交直流转换器:输入为双极性;输出可以是单极性(全正或全负电压和接地基准,或者双极性,即双向正负电压输出并带接地基准)。电源为固有极性。
  • 晶体振荡器/谐振器:如果晶体/谐振器为两个引脚版本,则通常为无极性,但它们可以采用任何一种方式供电。对于多引脚版本,请务必查看规格书。



更多不同元件的技术信息, 请参阅:



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压接环形端子:按照这5个步骤操作,准没错!


关键词: 环形端子, 压接, 压接端子, 压接工具, 端子

问:环形端子的压接


以下是一些有关如何正确压接环形端子的信息。

步骤 1:首先,你需要确定各应用要使用的正确环形端子。

下帖将有助于你挑选合适的端子:
环形或铲形端子螺柱尺寸表

在本帖中,我将使用编号为WM18273-ND 的Molex 物料(即18-22 AWG)。


步骤 2:你需要为待使用的端子寻找正确的压接工具。这些可以在Digi-key网站、原厂网站或原厂规格书中找到。

就此环形端子而言,我将使用Molex的压接工具WM9986-ND。


步骤 3:务必从电线上剥除适当长度的绝缘层。以下是Molex的《应用工具规格书 》,其中包括端子物料编号,并注明了正确的绝缘条长度。


在其他情况下,剥线长度就是压接区域的长度。


选择绝缘端子的另一种方法是测量绝缘层边缘到末端的长度。

此外也可查看我们的技术论坛帖子: 压接前准备好布线用线


步骤 4:压接端子。拿起压接工具,并将端子放入压接工具的钳口中。使端子的颜色与压接工具的模具上的彩色点相匹配。这样可匹配正确的AWG大小。


使端子绝缘层的两侧与模具的边缘齐平,并合上钳口以固定端子。


插入电线,挤压手柄后松开,从而将端子压接到电线上。



步骤5:检查压接结果,确保压接正确。

这份称为《工业压接质量手册》 的文档中包含了有关正确压接和测试的所有正确信息。

此过程也可用于其他端子,例如快速断开铲形、刀形、桶形/子弹形和矩形端子连接器及一般电线引脚。


更多有关压接的技术信息, 请参阅:



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解决IoT中至关重要的传感器数据完整性问题,你找到好办法了吗?

作者:Bill Schweber

关键词:IOT, 传感器, 信号处理, 诊断, 数据完整性


传感器和物联网 (IoT) 技术正迅速扩展到工业、商业,甚至是消费领域中。随着这种技术扩展,越来越需要确保来自相关传感器及其前端接口电路的数据保持完整性。

当单个接口IC支持多个传感器时,数据完整性的潜在问题会变得更加严重,因为单个IC的问题可能会损坏一组读数。这可能会进而导致对感测情况评估不正确,造成不合适甚至危险的系统操作。

本文将介绍传感器到处理器的信号链中,软硬(瞬态)故障以及传感器读数不准确的各种根源。然后,本文将介绍来自Analog Devices的高度集成 IC,并展示该 IC 如何通过对传感器、其本身及数字I/O的诊断来克服这些问题。


传感器到处理器的信号路径

最终影响任何传感器读数完整性的因素都始于图1中所示信号链的三个主要功能块。这些功能块是:

  1. 传感器及其引线
  2. 信号调节IC中的模拟前端,以模数转换器 (ADC) 为中心
  3. 连接到系统处理器的数字I/O


图 1:传感器到处理器的基本信号路径在原则上只包含一些基本功能,
但实用的接口 IC提供了许多附加功能和特性。
(图片来源:Digi-Key Electronics)


在多通道系统中,通常混合了各种类型的传感器,如热电偶、电阻温度检测器 (RTD) 和压力传感器。当然,传感器可能会发生故障,或者其互连引线可能会形成开路,或者与相邻的引线、电源轨或接地形成短路。

根据传感器的类型,其引线的故障可能会立即表现为读数“偏离标度”。相反,某些故障模式会导致不准确但看起来合理的信号。此外,某些传感器(如RTD)需要外部激励电流,而此电流必须在设定范围内才能提供有效读数。鉴于这些原因,可取的做法是:测试传感器与模拟前端之间信号路径的连续性,并检查信号是否保持在允许的最小和最大限值之间,但最好使用不受ADC潜在问题影响的模拟电路。

这不仅提供准确的读数,而且还能使系统决策算法在运行时根据这些读数,采用可信度极高的源数据。

但是,所有这些额外的检查和平衡会增加额外的元器件,需要更大的占用空间和额外的设计时间。


自询问式IC确保传感器数据的完整性

为了满足对高完整性数据的需求,同时对设计时间和占用空间的影响最小,Analog Devices推出了AD7124-8BCPZ-RL7,这是一种以传感器为中心的ADC和接口,其功能远远超出了基本的信号调节和转换。该产品包括多种信号和自诊断功能,以确保数据完整性。


图 2:AD7124是以传感器为中心的ADC和接口,
其功能远超基本的信号调节和转换,
包括多种信号和自诊断功能,用于确保数据的完整性。
(图片来源:Analog Devices)


AD7124是一款四通道、低噪声、低功耗、24位、三角积分 (Σ-Δ) 型器件。采样率范围从略高于每秒1个样本(对多种传感器及其应用来说已经足够)到每秒19,200个样本。在最低采样率下,该器件耗电255微安 (μA)。由于其设计强调低噪声(低于25纳伏 (nV) rms),以及内部电压基准的低漂移 (10 ppm/°C),该器件的读数精度得到了提升。

AD7124本身采用32引线LFCSP和24引线TSSOP封装。其灵活的数字I/O支持3线和4线SPI、QSPI、MICROWIRETM和DSP兼容接口。

AD7124采用两种技术解决了前面提到的传感器引线问题:信号限制警报和烧毁电流测试。信号限制警报使用过压/欠压警报监视器,来检查四对模拟输入连接中每一对的绝对电压(图3)。该电压必须在规定的范围内,以满足规格书中的规格。


图 3:使用信号限制警报对传感器引线进行基本验证时,
可采用基于硬件且设置了固定最小值 /最大值的比较器。
(图片来源:Analog Devices)


烧毁电流测试使用一对互补的可编程电流阱和电流源。通过在传感器引线中灌拉一对预定义的电流,AD7124可以验证其完整性(图4)。全开或全关的电流将转换为所选的待测模拟输入线对。


图 4:通过在传感器引线中灌拉一对预定义的电流,
AD7124可以验证其完整性。
(图片来源:Analog Devices)


满量程读数(或接近值)可能意味着前端传感器处于开路状态。如果测得的电压为0伏,则可能表明传感器已短路。错误寄存器中会设置相应的标志位,以指示错误的发生和类型。

最后,对于用户提供外部基准而非使用内部基准(通常使用RTD或应变片完成)的应用,AD7124会检查所有外部转换基准电压是否正确无误。


验证前端和ADC

虽然外部传感器及其引线出现问题的可能性最大,但验证前端/转换IC本身的性能仍然至关重要。可能超出规格或完全失效的功能包括:

  • 内部ADC电压基准
  • 可编程增益放大器 (PGA),用于放大输入信号以匹配ADC量程,从而实现最高分辨率
  • 低压差稳压器 (LDO),用于提供所需的传感器激励
  • IC的内部电源轨
  • ADC本身

为了测试信号链的模拟部分,AD7124会调用基于硬件和固件的自检。随后产生20毫伏 (mV) 信号,而该信号可在内部传送到四个差分输入通道中的任一个,然后进行数字化。这样做有多个目的:验证输入通道多路复用器和ADC的基本操作;还可以通过更改PGA的增益设置并检查得到的ADC读数,对PGA进行评估。

ADC也是潜在问题的根源之一。AD7124采用完善的Σ-Δ转换器架构,内含1位调制器和必需的数字滤波器。ADC性能的全面测试同时采用模拟和数字技术。

在AD7124中,如果调制器输出包含20个连续的1或0,则表示调制器的一个轨或另一个轨已饱和,并且会设置错误标志位。同样,IC在自启动偏移校准之后,检查ADC偏移系数是否在0x7FFFF和0xF80000之间。如果系数超出此范围,则会设置另一个错误标志位。最后,在满量程校准期间,数字滤波器的任何溢出都会设置另一个错误标志位。

内外部电源和电源轨也是潜在的问题来源。许多传感器需要少量激励功率,而这通常由模拟前端IC内的小型、低噪声LDO提供。

AD7124以两种方式检查其LDO输出。首先,LDO的输出可以在内部路由至ADC,并与预期值进行比较。其次,独立于ADC的硬件比较器会持续监测LDO相对于IC基准值的变化。如果低于预设阈值,则会设置错误标志位。因此,可以在初始化期间评估LDO,也可以持续进行评估,而不会不断消耗处理器资源。

为了进一步确信,可以(在一定程度上)检查用于监测电源的测试电路,方法是将测试电路的输入接地(标称0伏),然后检查数字读数。AD7124通过检查所需的0.1微法(µF)去耦电容器是否存在并已连接,进一步确保数据的完整性。方法是指示AD7124通过其内部开关物理断开去耦电容器,然后检查LDO输出。如果LDO电压下降,则去耦电容器未通电。同样,这也会设置错误标志位。

当然,每个IC都具有最高温度额定值,超出该值将超出规格,甚至会立即引发故障。因此,AD7124内置一个传感器,可随时提供芯片温度读数,典型精度为±0.5°C。


数字错误怎么办?

到目前为止,我们已经了解了如何确保模拟传感器或转换功能的性能和精度。但是,在部署了许多此类传感器的恶劣电气工业环境中,存在影响数字电子设备的噪声、EMI/RFI和瞬变问题。因此,必须确保内部数字电路的性能,以及系统处理器的接口连接,以确保数据以及任何读写操作的稳健性。

AD7124从以下操作和特性开始,通过多管齐下的方式实现这一点:

  • 检查主时钟的性能。在设置输出数据速率、滤波器建立时间以及滤波器陷波频率时,需要使用主时钟。主时钟由独立且可随时回读的向上计数寄存器进行检查。
  • 通过特殊时钟计数器,检查每个SPI读写操作中使用的SCLK脉冲数。该数值应为8的倍数(所有SPI操作均使用8、16、32、40或48个时钟脉冲)。
  • AD7124 检查读写操作是否仅对有效的寄存器地址进行寻址。

这些步骤处理内部操作,但不能确保处理器接口及其数据的完整性。为了提供极高的数据可信度,用户可以指示AD7124实施循环冗余校验 (CRC) 多项式校验和算法。校验和确保只将有效数据写入寄存器,并允许验证从寄存器读取的数据(图5)。请注意,校验和是一种高可信度技术,甚至能够检测单比特错误,但无法纠正这些错误。


图 5:将基于多项式的CRC校验和添加到 SPI写入(左)和 SPI读取(右)事务,
以检测单比特错误。
(图片来源:Analog Devices)


启用后,此操作将计算数据块的校验和,并将其附加到每个读写事务的末尾。为了确保寄存器写入成功,需要回读寄存器,以验证存储的校验和与根据数据计算得出的校验和是否相符。

在恶劣的电气环境中,即使是存储器也可能出现比特错误。为了对片载寄存器中的此类错误进行高级校验,AD7124每次都会针对以下情况的一系列操作计算校验和:

  • 存在寄存器写入周期时
  • 存在偏移/满量程校准时
  • 器件执行单个转换周期,ADC在转换完成后进入待机模式时
  • 退出连续读取模式时

为了增强稳健性,还会评估内部只读存储器 (ROM)。上电时,所有寄存器均初始化为存储在ROM中的默认值。此时会对ROM内容执行CRC计算。如果计算出来的值与存储的CRC结果不同,则表示存在至少一个单比特错误。

AD7124还可为多种类型的传感器提供激励,并可通过放大器和PGA对传感器输出信号进行调节和缩放。为了提供极高的稳健性,AD7124包含许多内部寄存器,用于初始化、建立所需的功能模式和参数,以及标记各种错误和故障。


使用AD7124评估板快速启动AD7124设计

AD7124是一个复杂的系统,具有许多设计可能性和性能。它并非简单的“即插即用型”传感器接口IC。为了便于学习,并使设计人员能够快速熟悉各种潜在功能,Analog Devices还提供了EVAL-CN0376-SDPZ评估板(图6)。


图 6:EVAL-CN0376-SDPZ评估板可加快设计导入的速度,
并允许全面运用AD7124的众多功能和特性。
(图片来源:Analog Devices)


该评估板包含所需的电源和外部元器件,以便将AD7124连接到各种实际使用的传感器以及处理器。该板由基于Windows PC的CN-0376评估软件提供支持,该软件通过USB端口进行通信,以配置和捕获评估板中的数据。


总结

许多关键决策都是由嵌入系统处理器中的高级算法做出,如今这种决策方式在很多情况下因人工智能 (AI) 而得到改善。这些算法运行、得出结论并采取行动所依据的原始数据必须具有高度的完整性,这一点比以往任何时候都更为重要。AD7124等IC可显著提高数据的可信度,确保信号链中的每个链路(从引线和传感器接口到自身的性能和功能)都按预期运行且未受损坏。



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高集成,低功耗,高性能……这颗PMIC,解决你电源管理中的所有痛点!


关键词:电源管理, 电源, PMIC, Microchip, MCP16502

今天的电子系统越来越复杂,往往需要提供多路电源通道以支持系统中不同功能电路的供电,同时还要满足小尺寸、高能效的要求。在高集成度的单一器件内可以提供多路电源轨的电源管理集成电路(PMIC)是实现这一目标的首选方案。

Microchip 的MCP16502就是各方面综合变现非常出色的一款高性能PMIC。该器件具有四个能够分别提供1A电流的DC/DC降压转换器,两个具有300mA电流能力和I2C可编程输出电压的线性降压调节器 (LDO),以及四种工作模式,包括:活动、低功耗、休眠和高性能。

MCP16502具有低空载工作静态电流,在完全关断状态下消耗的电流不到10µA,低功耗特性出众。每个输出上均设有有源放电电阻。所有降压通道均支持安全启动至预偏置输出。

这个系列的PMIC与需要动态电压缩放 (DVS) 的嵌入式微处理器单元 (eMPU) 兼容,并使用了针对不同内存配置的MPU进行优化和全面测试的高性能模式 (HPM)。MCP16502 PMIC还与专用器件版本支持的SAMA5Dx和SAM9x6 MPU兼容。这些特性使其非常适合于作为FPGA或DSP、高性能MPU的电源解决方案,以及为工业设备应用提供电源管理支持。

Microchip还提供了MCP16502评估板DT100105,对用于SAMA5Dx和SAM9x6 MPU的MCP16502高性能PMIC的性能进行评估。


MCP16502产品特性

  • 输入电压范围:2.7V至5.5V
  • 四个1A输出电流降压通道,具有100%最大占空比能力
  • 2MHz降压通道PWM操作
  • I2C可选位移(±16.5%)的PWM开关频率
  • 引脚可选的输出电压,用于双倍数据速率 (DDR) 电源
  • 用于编程和诊断的1MHz I2C接口
  • 内置通道定序、安全启动和复位断言延迟
  • 两个辅助300mA低压差LDO
  • 通过DVS支持休眠、低功耗和高性能模式
  • 按钮长按超时功能
  • 最大关断电流为10µA (VIN = 4.5V, TJ = +105°C)
  • 热关断和限流保护
  • 用户可编程的过流故障响应
  • 32引脚 (5 mm × 5 mm) VQFN封装
  • 结温范围:-40°C至+125°C
  • 提供符合AEC-Q100 2级标准的版本


MCP16502典型应用

  • FPGA和DSP电源
  • 高性能MPU电源解决方案
  • 安全密集型应用
  • 工业设备



了解MCP16502高性能PMIC的详细技术信息,点击这里>>>


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选对保险丝,一定要学会看懂这张图~


关键词: 保险丝, 时间与电流特性, 选料, 保护电路, 电流

问:从保险丝的时间与电流特性, 如何选择适当的保险丝


保险丝是一种常见的温度敏感元件,常用于过载或短路等过流情况,以保护电路。由于电流过大而导致温度过高进而使保险丝熔断, 从而切断电流,避免过流损坏设备。知道了这一点,在选型中我们应该如何确定在特定的电流条件下, 保险丝应该以多快的速度熔断呢?

保险丝的时间与电流(Time-Current)特性可以找到答案。例如,Littelfuse的 383系列-TR5®时滞300V保险丝的时间与电流特性如下。


这个时间与电流特性图表显示了保险丝对不同程度的过流状态的反应速度。所有保险丝具有逆时间/电流特性:随着过流增加,熔断时间减少。简单地说,保险丝熔断得越快,过流问题就越严重。

通常这些图表以对数的方式显示,如上所示。

我们可以利用这些信息来计算我们的保险丝在特定的电流条件下会以多快的速度熔断,以确保它的速度足以保护敏感的、昂贵的电子产品。或者,我们可以利用这些信息来选择一个适当的慢熔断保险丝,使得在受到感应浪涌电流时不会跳闸。


更多有关保险丝的技术信息, 请参阅:



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电容测量的5个常见问题,你都能答对吗?请自测~


关键词: 电容容量, 耗散因子, 品质因子, 测量, 电容, 纹波电流

问:电容的测量


问题1:如何正确测量电容容量和耗散因子?

正确测量的关键在于电表设置。详见表1。


电压设置对于高电容容量的电容而言至关重要。对于某些电容表,如果施加到测试元件的电压不够,电容容量读数就会很低。

频率设置也很重要。由于电容容量随频率的变化而变化,因此行业标准将测试频率指定为1MHz、1kHz或120Hz(请参见表1)。

辨别EIA II类电容的老化现象同样重要。对于II类材料,电容容量会随时间而减小。因此,一项广为接受的行业惯例规定,在最后一次加热(TOLH)后1000小时内,电容容量应处于容差范围内。


问题2:为什么需要根据电容容量范围在不同的测试频率 / 电压下测量电容容量?

仪表的频率设置取决于元件的寄生特性。为了更准确地读取元件数值,测量频率应偏离元件的自谐振频率(SRF)。行业用户会根据电容值在不同的频率点设置标准(请参见表1)。超过10uF的电容值被视为属于钽电容的范围。因此,随着陶瓷电容容量范围开始扩大并覆盖了钽电容的范围,业界将用于钽电容测量的频率标准应用于陶瓷电容中。

施加的电压还取决于电容的电容容量。通常,针对10uF及以下电容值施加的电压为1.0±0.2 Vrms。但当电容值超过10uF时,施加的电压为0.5±0.1 Vrms。高电容容量电容的阻抗非常低,因此要提供充足的电流以进行测量,电源需要的电流还要大于1.0±0.2 Vrms时的电流。通过降低施加的电压,电源就能提供充足的电流以准确测量高电容容量的电容。


问题3:电容容量的Cp和Cs有什么区别?

阻抗分析仪可以采用并联(称为Cp)或串联(称为Cs)的方式来测量电容容量。电路模型将取决于电容的电容值(参见图1)。

当C较小且阻抗较高时,C和Rp之间的并联阻抗将明显高于Rs。因此,用于测量电容容量的仪表设置应为Cp。当C较大而阻抗较小时,C和Rp的并联阻抗就不是很明显了。因此,应将Cs用作电表设置来测量电容容量。选择阻抗设置的一个经验法则是,当电容阻抗值大于10kΩ时,使用Cp;当电容阻抗值小于10Ω时,使用Cs。


问题4:如何准确测量品质因子(Q)?

品质因子用于衡量电容在理论上起到纯电容作用的程度。它是耗散因子(DF)的倒数。通常,当电容容量≦330pF、DF>330pF时才会报告Q值。

借助使用(与特定电容容量范围相对应的)精确电感线圈的Q表可以获得准确的Q值。通常需要多个线圈才能在0.5~330pF的范围内进行充分测量。对于大于330pF的电容,可以取损耗因子的倒数来计算品质因子(请参见公式1)。


问题5:什么是电容的允受的纹波电流?

为响应电容中出现的电压波动,充电电流或放电电流会充入或离开电容。此时进入或离开电容的电流称为纹波电流。该电流通常以有效值表示,因为从原理上说它并不是直流电。电容会随着纹波电流产生热量,因此必须设置一个上限,而该上限的值就是所谓的允受的纹波电流。


更多有关电容的技术信息, 请参阅:



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打赢黑客阻击战!为你介绍几款给力的装备~

作者: Carolyn Mathas


关键词:安防, 软件加密, 硬件加密, 开发工具, 系统漏洞

无论硬件加密还是软件加密,都可以最大限度地减少安全漏洞,并增加保护层以确保数据安全。但是,在硬件和软件加密的使用时机和原因方面存在明显差异。

鉴于软件加密具有成本效益和易于升级/更新的特性,通常用于保护组织设备。这种加密方式能够保护静态数据、存储数据和传输中的数据,往往依托于强化和补充加密的功能。

相比之下,基于硬件的加密建立在设备的板载安全功能之上,无需其他软件亦可执行加密和解密,并且不受污染、恶意代码感染或漏洞的侵害。这种加密方式最常用于保护便携式设备上的敏感数据,也可以保护静态数据。存储敏感数据的驱动器最好使用硬件密钥来保护,即使驱动器被盗也能保护数据。硬件解决方案成本相对高昂,需要硬件平台进行升级,而不仅仅是升级/更新软件,后者往往是较为经济实惠的选项。



软件漏洞

请注意,即使进入21世纪已然20年,却仍有一些公司不重视数据的充分保护。这包括不更新、升级或更改密码,不采用多种保护方法,甚至不更改接入网络设备的固有密码。这些安全漏洞是大部分风险所在,使黑客能够轻而易举地入侵系统,但很容易避免。

其他漏洞包括(但不限于):

  • 未对存储的数据进行强加密
  • 在小容量存储器中存储过多数据,尤其是用C/C++编写的移动应用程序,极易遭受缓冲区溢出攻击
  • 通过不安全服务和API直接访问数据
  • 不控制对日志文件的访问,使黑客能够跟踪安全漏洞
  • 代码重用可能会将其他来源的寄生代码引入企业
  • 黑客利用路径遍历漏洞进行“../攻击”
  • 跨站点脚本,攻击者可在用户访问您的网站时借由访客浏览器执行代码
  • 身份验证不足,只有登录验证



硬件漏洞

硬件漏洞大多取决于私钥保护电路的设计能否确保其免受攻击。成功攻击的原因包括(但不限于):

  • 以电磁旁路攻击方式拦截电磁波
  • 未使用具有安全调试功能的MCU
  • 未实施防篡改技术以指示篡改状态,如果发生篡改,无法将私钥从存储器中清除
  • 未确保安全引导



潜在解决方案

如今市面上有各种安全解决方案,并且数量持续增长。以下几款推荐产品可供参考。使用基于硬件的安全内核,例如Silicon Labs的无线Gecko系列2,具有集成安全内核。请观看抢先看视频,了解这项最新技术的相关信息。

此外,还可考虑Microchip的CryptoAuthentication SOIC XPro入门套件,其中包括SAMD21-XPRO和AT88CKSCKTSOIC-XPRO插座板以及Crypto Authentication样品器件。该套件可与Microchip的Crypto Evaluation Studio (ACES) 配合使用,支持包括ATECC608A、ATECC508A、ATECC108A、ATSHA204A和ATAES132A在内的所有Crypto Authentication器件。

同样由Microchip推出的AWS零接触安全配置套件也具有一个完整的开发和原型设计平台,可用于AWS物联网设备配置。如图1所示,该套件包括三块定制(ATCRYPTOAUTH-XAWS)扩展板,每块均包含一个AWS配置好的ECC508,可通过套件签名者脚本进行现场配置。此外,套件还包括安全根脚本和签名者配置脚本。该套件基于Xplained PRO模块化平台构建,可使用不同的处理器、连接器和人机交互接口模块进行试验。


图 1:Microchip 的 AWS 零接触安全配置套件
可以轻松快捷地设计出符合新 AWS 安全规定的物联网设备。
(图片来源:Microchip)


NXP的OM-SE050ARD开发套件可用于SE050系列产品的性能评估,简化了安全物联网应用的开发(图2)。物联网设备所用的EdgeLock安全元件可在IC层提供信任根,真正实现从边缘到云的端到端安全性,且无需编写安全代码。


图 2:NXP的 OM-SE050ARD是一款灵活便捷的开发套件,
适用于 EdgeLock SE050系列产品。
(图片来源:NXP)


另一款有助于保护设计安全的套件是Infineon Technologies的Blockchain Security 2Go入门套件,能够轻松快捷地构建最佳安全性。该套件包括可生成安全密钥的即用型NFC卡、签名方法、引脚保护、支持密钥管理命令的卡上软件、签名创建、PIN身份验证以及对Infineon区块链中心的访问权。身份管理是一种潜在区块链应用,可作为身份验证系统的基础。

攻击已然成为一种普遍现象,同时也日趋复杂化。首先,务必考虑从软件和硬件两方面保护系统,不要成为黑客轻松入侵的受害者。然后,仔细查找系统漏洞,并了解市面上持续增多的可用选项。



关于此作者

Carolyn Mathas曾在EDN、EE Times Designlines、Light Reading、Lightwave和Electronic Products等多家媒体任编辑或作者,从业经验达20多年。同时她还为多家公司提供定制内容和营销服务。


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连接器闪镀金颜色不同,这正常吗?


关键词:闪镀金,连接器

Q: 闪镀金连接器外观颜色略有不同会有问题吗?


在选择闪镀金(Gold Flash Plating)的连接器时,有时会发现有些连接器上的闪镀金颜色可规格相同的零件编号的略有不同。 这是不符合规格要求吗?

闪镀金颜色稍微变化通常不被认为是不符合规格的问题。 如TE Connectivity ,1658686-3连接器在镀镍镍镀层上有一层闪镀金,从外观看上去可能有点差异。

原因是镀金层非常薄,使得用户可以看到镀金层下面的东西。

镍沉积物表面光洁度的这种变化是普遍现象且是可以接受的。 这种变化会导致镀金表面有不同外观,但不影响连接器的指定性能。



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避免PCB焊盘氧化,这四个要领必须遵守


关键词:氧化

问题:SMT焊盘氧化可以避免吗?        


DK工程师提议:

通常,PCB线路板上的SMT焊盘由铜或锡制成。这些金属部件会与空气中存在的氧气和湿气发生反应,并可能在表面形成金属氧化物薄层,好像生锈。与金属相比,该氧化物层具有较小的导电性和导热性,因此如果焊接到氧化表面,会变得非常困难。焊盘上的氧化会降低焊接触点的触点额定值,从而导致错误的焊接。所施加的焊料无法适当地粘在焊盘的表面,因此导致连接松动。

SMT焊盘氧化的主要原因是:
    1. 由于操作不当而导致污染——如果操作员用手指触摸焊盘,可能会将油和污垢转移到焊盘上。
    2. 湿度——会加剧氧化过程。

想要避免SMT焊盘的氧化,请留意以下几点:

  • 如果不使用PCB线路板,必须将其保存在带有干燥剂的密封容器中。
  • 除非需要使用PCB线路板,否则不得将电路板置于户外。
  • 小心处理PCB线路板并减少触摸。如要触摸PCB线路板, 操作员应戴上手套,并尽可能只触摸它的边缘。
  • 建议SMT焊盘表面使用高质量的磨料进行清洁,并在焊接前使用助焊剂(如下图所示)以去除氧化物。




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充电电池如何选?首先要看这个特性 | EMS和MEMS麦克风同框,究竟该用谁?

在元器件选型或产品开发过程中,研发人员难免会碰上各种不同类型的问题。得捷电子技术支持团队每天会协助客户去解决各种难题,有物料过期查询,有优化方案替换/配用,有偏料搜索支持、BOM风险分析评估、物料供应风险评估,或者开发/评估工具推荐。

本周我们抽取以下两个案例,跟大家一起分享。

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问题1:什么是电池能量密度?为什么这是选择可充电电池的重要特性之一?在应用上如何选择?

标签:#电池 #能量密度 #充电电池

DK工程师提议:

电池能量密度是指一特定单位(质量或容量)中可包含的能量比例。

电池的能量密度通常以两种方式表示:

1. 质量能量密度: 电池的能量量度包含与其质量比例,通常以瓦·小时/千克表示(W-hr / kg)。

2. 容量能量密度: 电池的能量量度包含与其体积相比,通常以瓦·小时 /升表示(W-hr / l)。


图1:能量密度计量方式比较

根据图1的比较表,在现今普遍使用的三种化学成份电池中,锂离子(Li-Ion)有较佳的能量密度,因此在便携式电子设备的应用中,锂电池仍是主导。

虽然锂电池有较佳的电量效应,但镍电池(Ni-Cd及Ni-MH)有较佳的线性放电(discharge)输出。如图2所示的线性放电特性比较。故镍电池适合用于线性稳压器。


图2,放电 – 时间值比较

问题2:驻极体电容麦克风 (Electret Condenser Microphone) 与压电式MEMS麦克风(MEMS麦克风)有什么分别?应用上各有什么特点及注意事项?

标签:#麦克风 #EMC麦克风 #MEMS麦克风

DK工程师提议:


图1,EMC麦克风

驻极体电容麦克风(Electret Condenser Microphone), 或称ECM麦克风,是以电容的充电/放电原理工作的,其以隔膜作为电容器的一面,由于声音的振动会产生板与板之间的电荷变化,以此作传递信号。

由于这种经震动而产生的传递声效是纯机电((electromechanical))原理,因此能覆盖全声频响应(0-20kHZ)且失真度低,一般应用于外置手提麦克风。但其缺点是不能经回流焊,及容易受热影响及损坏,故在手动焊锡时需要有特别及严谨的上锡步骤及工具。

压电式MEMS麦克风,或简称MEMS麦克风,是半导体技术的制成品。MEMS 在功能上、可靠性及生产工序上与EMC麦克风相比有较多优点:

  1. MEMS麦克风可进行回流焊,但ECM不能。
  2. MEMS麦克风具有比ECM有更高的“性能密度”(Performance Density) , 意思是在同一封装体积下, MEMS麦克风具有比ECM有较佳的噪声性能(Noise Performance),即MEMS麦克风的噪声是可进行评估及消除的。
  3. 在温度改变的情况下, MEMS麦克风的灵敏度(Sensitivity)变化较小。 ECM的灵敏度在其工作温度范围内的漂移(drift)多达+/-4dB,但MEMS麦克风的灵敏度在相同范围内只会漂移约0.5dB。
  4. MEMS麦克风具有比ECM更低的振动灵敏度 (Vibration Sensitivity)。由于MEMS麦克风的质量一般低于ECM,因此对系统中振动的响应较小,振动对其性能的影响也较少。
  5. 如以零部件对比(Part-to-Part), MEMS麦克风具有比ECM更稳定且一致的频率响应,意思是在两类型麦克风中,各选一款具有大致相同频率响应的产品,之后分别在每类型产品中随机抽样作分析,特别是关注其在高频和低频的表现,实验发现MEMS 麦克风会有较稳定及一致的结果,这表明应用MEMS的最终产品也会有较稳定的表现。

MEMS麦克风拥有不少优点,故已多方面应用于不同范畴的产品,例如智能手机、平板电脑、助听器汽车、耳机及智能家居等。


图2,MEMS麦克风

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