TI
貿澤電子供貨TI LMK05318網路時脈同步器
貿澤電子(Mouser)開始供應TI的LMK05318網路時脈同步器。這款超低抖動的單通道時脈內建體聲波(BAW)諧振器,適用於每秒400 GB(Gbps)連結,能幫助系統以更高的速度發射更多資料,同時提供比類似裝置更高的系統抖動預算邊際。
貿澤電子所供應的TI LMK05318網路時脈同步器是一款高效能的網路時脈同步器裝置,可提供抖動清除、時脈產生以及進階的時脈監控等功能。本裝置具備超低抖動、高電源雜訊抑制(PSNR)及業界最佳的無中斷切換效能,能為56 Gbps(和新興的112 Gbps)脈衝振幅調變-4(PAM4)連結實現最低的位元錯誤,進而改善網路效能。
LMK05318採用TI專有的BAW電壓控制振盪器(VCO)技術,可產生50 fs RMS抖動的輸出時脈,不受晶體振盪器和參考輸入的抖動與頻率影響。本裝置符合通訊基礎架構和工業應用的時序要求,可幫助系統設計人員簡化設計物流,加快產品上市速度,同時實現穩定、簡化且高效能的資料傳送。
貿澤亦供應用於開發的TI LMK05318EVM評估模組。LMK05318EVM內含SMA連接器,可連接裝置與50 Ohm的測試設備,用於時脈輸入、振盪器輸入和時脈輸出。LMK05318EVM內建晶體振盪器,可在自由振盪、鎖相或保持等作業模式下評估LMK05318。EVM可經由內建的USB微控制器介面,使用具備TI TICS Pro軟體圖形使用者介面的PC進行設定。
德儀推出新型超高速類比數位轉換器ADC12DJ5200RF
德州儀器(TI)近日推出一款新型超高速類比數位轉換器(ADC),具有領先業界的頻寬、取樣率及最低的功率消耗。ADC12DJ5200RF可協助工程師實現5G測試應用和示波器的高量測精確度,以及應用於雷達的X頻帶(X-band)直接取樣。
ADC12DJ5200RF具有最寬的頻寬,在8 GHz頻率下,與其它競爭產品相比,ADC12DJ5200RF可讓工程師實現高於20%的類比輸入頻寬,使工程師能夠直接將非常高的頻率數位化,無需另外降頻進而影響功率消耗、成本和尺寸。以及最快的12位元ADC:在雙通道模式下,ADC12DJ5200RF取樣速率為每秒5.2 gigasamples (GSPS),並以12位元解析度擷取高達2.6 GHz的瞬間頻寬(IBW)。在
單通道模式下,新型的超高速ADC取樣速率為10.4 GSPS,可擷取高達5.2 GHz的IBW。
ADC12DJ5200RF 為第一款支援JESD204C標準介面的獨立GSPS ADC,其能大幅減少向可程式邏輯陣列(FPGA)輸出資料時,所需的串聯器/解串器之通道數量,進而讓設計人員能夠實現更高的資料速率。
ADC12DJ5200RF在電源供應變化範圍內具有最高的動態性能,即使在最低規格下也是如此,透過提供超高的接收器敏感度偵測最微弱的訊號,可提升訊號的智慧程度。此外,該裝置包括內部振動 (internal dither),可提高無雜波(spurious-free)性能。TI 新型的超高速ADC 顯著地降低了系統誤差,且偏移誤差低至 ±300 µV,以及零點溫度漂移 (zero temperature drift)。
設計測試與量測設備的工程師可以充分利用 ADC12DJ5200RF極低的程式碼錯誤率(CER,code error rate)實現高量測可重複性(repeatability),使其優於競爭裝置高於 100 倍。ADC12DJ5200RF 比離散式解決方案小...
貿澤供貨TI高電壓數位類比轉換器DACx1416
貿澤電子宣布開始供應德州儀器(TI)旗下數位類比轉換器(DAC)「DACx1416」,其具備16通道、含緩衝器以及16、14或12位元解析度的高電壓輸出DAC的接腳相容裝置系列。DAC可滿足所有Mach-Zehnder調變器(MZM)技術和偏壓拓撲的特定需求,適合用於光纖網路應用,以及工業自動化和測試與測量系統。
貿澤電子所供應的DACx1416提供了功能完整且經過高階最佳化,所需外部元件數量最少的解決方案。裝置包括低漂移2.5V內部參考電壓,能讓多數應用不再需要外部精準參考電壓。使用者可選擇輸出組態,以達到±2.5V至±20V的全尺度雙極輸出電壓,以及5V至40V的全尺度單極輸出電壓,且每通道皆能獨立設定輸出範圍。
整合式DAC輸出緩衝器可提供最高25mA的汲極或源極,免除對額外運算放大器的需求,還能設定每個通道組,提供經過偏移校正的差分輸出。單調DAC提供±1 LSB INL的高線性,並具備三個專屬的A-B切換接腳,可產生最多三個可能頻率的抖動訊號。
貿澤同時也供應TI DAC81416EVM評估模組,DAC81416EVM可透過TI USB2ANY介面轉接器連接至PC,讓設計人員經由圖形使用者介面(GUI)存取內建DAC81416裝置的SPI程式設計介面。
標準/嵌入式保護元件並行 工業系統網路安全有保障
針對工業資產與電網等基礎設施所發起的網路攻擊旨在竊取商業機密、破壞服務並損害經濟。竄改工業系統還會影響安全並可能為工作人員或一般大眾帶來傷害或災禍。攻擊者可能是獨行俠、恐怖分子或犯罪組織,也有可能是政府扶植的團隊,他們技術實力雄厚、資金來源廣泛且動機各異。
無論他們擁有多少資金或目的何在,很顯然地,駭客的能力及提供給他們的資金不斷地在提高。採用任何工業系統的組織機構都可能成為網路攻擊的目標,因此他們必須採取措施保護自己,而這不僅需要對工業網路及其薄弱環節進行清楚的分析,還需要一個全生命週期的解決方案來管理嵌入式控制系統。
工業控制包含IT/OT 安全問題須從整體分析
現代工業控制系統包括資訊科技(IT)和操作技術(OT)兩個部分,這兩部分互聯互通。安全問題不僅需要從端對端的層面解決,還可根據如圖1所示的整體安全鄰里進行分析。
圖1 工業網路中的安全鄰里
有了圖1網絡中各個環節的概念後,用2015年對烏克蘭電力基礎設施所進行的網路攻擊為例,說明IT和OT基礎設施為什麼需要適當的保護。駭客透過發送大量釣魚電子郵件,並夾帶惡意軟體感染的附件來發動攻擊。只要有一封電子郵件不小心被打開,就能為駭客帶來獲取登入細節及密碼的機會。雖然防火牆已將IT網路和電源控制系統分開,但盜用的認證資訊仍有助於駭客從遠端登入公共事業單位的SCADA系統。
駭客首先會透過攻擊IT基礎設施的薄弱環節以進入系統,隨後就會利用OT側的薄弱環節控制網路上的設備,進而最大化其破壞程度。這包含重新編寫PLC等控制器韌體,讓營運商在斷電後無法馬上重新獲得控制,營運商只能實際派人到每個現場手動控制之後才能恢復電力,這不僅需要幾個小時才能完成,而且還帶來了諸多不便和額外的電力中斷成本。
顯然,為了抵抗針對網路IT側的攻擊,替電腦操作人員進行警惕性威脅意識培訓及惡意軟體檢查是非常重要的,但保護OT側的嵌入式控制器也同樣重要。一個有效的安全性原則必須認知到IT和OT網路運作採用不同的協定,且須滿足使用者對保密性、完整性和可用性(CIA)這個安全鐵三角的不同期望。表1比較了典型高階IT和OT的工作模式,以及它們對系統安全保護的優先順序。
駭客技術日新月異 完整安全方案更顯重要
駭客使用的軟硬體技術不斷進步,已變得越來越強大且複雜。儘管採用的是部署的當下市面上提供的最好防禦技術所建構的系統,其安全性也不可避免地會隨時間推移而下降。擁有四個階段生命週期的完整安全解決方案(圖2)不僅可提供強大的保護,還能偵測未經授權的存取,進而在最大限度下幫助減少暴露的弱點。這可限制損害隱憂並促進系統恢復。
圖2 四個階段的安全生命週期
生命週期的第一階段就是在系統部署時,以當前所有的知識盡可能為系統提供最強大的「保護」。這應該以在軟硬體上提供多層保護的深度防禦策略為基礎。深度防禦策略的意思是不僅要涵蓋啟動軟體(Boot-time Software),還要包含系統運作時的工作。
第二階段是假設有一天系統會遭受駭客攻擊,其能確保運用有安全認證及用於監控任何非計畫或非授權系統的監控技術來「偵測到」系統已受損。在烏克蘭攻擊事件以及震網病毒(Stuxnet)等利用系統漏洞的攻擊中,目標系統已損壞了數個月;駭客在存取系統的某個部分之後,就能轉向系統的其它部分,擴大他們的攻擊規模。
當在正常工作及安全性為最高優先順序的工業系統中發現有系統受損時,系統必須要有「恢復力」,讓系統能恢復至安全模式或縮小工作範圍,同時通知操作人員和維修人員系統已損壞。
最後,必須把安全生命週期看作一個閉環,讓現場設備能夠反饋它們正在經歷的攻擊和受損詳情,以便讓維修人員能依據此資訊採用安全補丁來「修復」現場系統,並提高類似配置現場系統的安全性。
強化信任鏈 保護嵌入式元件扮要角
OT基礎設施的有效安全性取決於是否能夠為鄰近的控制器、控制網路和I/O上建構安全解決方案奠定基礎。雖然可使用各種不同的技術來保護每個鄰近區域的系統,但每種情況下的總體安全目標是相同的。在這些安全鄰里中,維護每個數位系統運作中的「信任鏈」(圖3)至關重要。
圖3 嵌入式元件的信任鏈始於最底層的元件硬體
當認知到系統的安全強度是信任鏈中最薄弱的環節,晶片供應商如賽靈思,便透過旗下Zynq Ultrascale+系統單晶片(SoC)所提供的特性,為硬體及啟動時的軟體層面建立強大的安全基礎。這些包括不可變的元件標誌和啟動ROM、防竄改功能、eFuses中的整合安全金鑰儲存以及用於載入安全硬體的位元流認證和加密等。受保護的啟動韌體隨後會強制執行安全啟動,並執行第一階段的啟動載入程式,如果檢測到軟體完整性受損,表示發生了竄改,就會停止該進程。在更高層次上只載入經過認證的數位簽署之操作系統影像。
一旦系統啟動並開始運作,與任何其它設備的通訊就必須使用經過認證的通訊通道進行保護,且若需要保護動態資料還應該加密。除此之外,晶片商也於FPGA採用整合式硬體加速器,為RSA-SHA和AES等這類產業標準加密演算法提供強大的安全加密通訊支援。此外,當與系統中非揮發性記憶體(NVM)晶片等其它IC進行資料交換時,也可運用使用者無法讀取的設備獨有金鑰來提供保護。最後,該SoC還支援測量啟動、測量應用程式啟動和TPM(可信平台模組)PCR擴展等監控功能的系統。這些鏈中的連結都是必備的,這是為了要保護端對端安全架構中的每個設備的運行和完整性。
這些安全特性中的互聯層,從底層設備硬體到驗證的操作系統和應用軟體,不僅可保護設備的工作狀態,也可保護與FPGA硬體設計以及在該設備上運行的代碼有關的智慧財產權(IP)。該IP若被竊,不僅有可能會為設備製造商帶來損失,還會因設備被複製而產生進一步攻擊等的其它風險。
實現最佳安全實踐 標準/軟硬技術雙管齊下
雖然駭客確實帶來越來越複雜的威脅,且背後有強大的資金支持,但安全專家也越來越瞭解發起攻擊的方法和最有效的應對措施。這方面的證據包括國際工業控制系統安全標準IEC 62443的發布、可信賴運算組織(TCG)和工業互聯網聯盟(IIC)的工業網際網路安全架構(IISF)為可嵌入式系統建立最佳安全實踐。
對此,晶片供應商如賽靈思不僅協助制定IEC 62443標準,同時也是TCG和IIC的成員。FPGA晶片和設計工具中支援的重要安全功能(圖4)不僅可幫助使用者創建符合IEC 62443-4-2標準的工業控制平台,而且還可以加速他們產品上市的時程。此外,現在還推出各種新機制,幫助在供應鏈中安全地安裝客戶金鑰和獨有的裝置識別碼。
圖4 各種服務、工具和硬體特性相結合,能協助終端產品達到IEC 62443標準
現今的工業控制系統很可能受到網路攻擊,而這些攻擊的強度和複雜程度只會越來愈高。高效的安全性原則不僅要確保強大的保護功能,還要包含四階段生命週期內的偵測、恢復力和修復。強大的硬體認證加上支援安全啟動、軟體測量及加密的特性,是能夠以最大限度降低OT設備層面攻擊的關鍵。「知識就是力量」這句名言蘊含著網路安全的真諦。OT設備開發商應花時間去瞭解網路威脅和業界最佳實踐的發展,並瞭解如何使用已經建構在最新SoC元件中的保護特性。
(本文作者任職於賽靈思)
TI發布最新電池管理系統參考設計
德州儀器(TI)近日發布經過充分測試的電池管理及牽引逆變系統參考設計,以及具備先進監測與保護功能的最新類比電路,可降低二氧化碳排放,並延長油電混合車及電動車的行駛時間和距離。
TI最新電池管理系統(BMS)參考設計可擴充管理6~96組電池電路,內含BQ79606-Q1精密電池監控與平衡器。工程師運用BMS參考設計後,可將電池監測器進行串聯(Daisy Chain)配置,提供3S~378S、12V~1.5kV鋰離子電池組準確又可靠的系統設計,進而縮短產品研發時間。
高度整合的BQ79606-Q1監控器能準確地監控溫度與電壓,使電池續航力及行駛時間最大化。此外,BQ79606-Q1電池監控更具備安全狀態通訊功能,可協助系統設計人員依據ISO26262道路車輛標準,達到「汽車安全完整性等級 D(Automotive Safety Integrity Level D, ASIL-D)」最高功能安全標準。
當大量電力通過電動車牽引逆變器與電池時,所產生的高溫可能損害昂貴又敏感的動力系統元件,而有效的系統熱能管理不僅攸關汽車性能,也能保護駕駛及乘客。
為避免如48V啟動發電機等動力系統過熱,TI推出TMP235-Q1精密類比輸出溫度感測器,此款低功耗、低暫態電流(9µA)裝置具備高準確度(在-40°C~150°C的工作溫度範圍內,典型誤差±0.5°C、最大誤差±2.5°C),協助系統因應溫度突增而控制節流閥或啟動水冷機制。
除了電池管理及溫度感測裝置,再加上近期推出的UCC21710-Q1和UCC21732-Q1,設計人員可打造體積更小、效能更高的牽引逆變器。這些裝置為首款整合感測功能的隔離式閘極驅動器,適用於絕緣閘雙極電晶體(IGBT)與碳化矽(SiC)FET,並為1.5 KVRMS應用提高系統可靠度,進一步達到快速偵測,避免過電流及確保系統安全關閉。此外,這些裝置也提供快速偵測時間,以防止過電流事件發生,同時確保系統安全關閉。
為了從12V汽車電池直接支援IGBT及SiC閘極驅動器,TI推出IGBT及SiC閘極驅動器偏壓供電與功率級參考設計,內含反極性保護(Reverse-polarity Protection)、電力暫態箝位(Electric-transient Clamping)、過電壓/低電壓保護電路,這項小巧設計包含最新100V、1A同步降壓轉換器LM5180-Q1,其採用一般常見極低的 10-µA備用暫態電流。
貿澤電子供貨TI CC3235x SimpleLink雙頻段無線SoC
貿澤電子(Mouser)開始供應Texas Instruments(TI)的CC3235x SimpleLink雙頻段無線系統單晶片(SoC)。CC3235x SoC在同一晶片內整合了高效能的應用處理器、網路處理器和加密引擎,同時具備豐富的周邊裝置,適合用於物聯網(IoT)、大樓自動化、保全和醫療等應用。
貿澤電子所供應的TI CC3235x SimpleLink系列SoC具備網路處理器,可執行所有的Wi-Fi與網際網路邏輯層。其以ROM為基礎的子系統可完全卸除主機微控制器的負載,並內含802.11a/b/g/n雙頻段2.4 GHz和5 GHz無線電、基頻和具備強大硬體加密引擎的MAC。CC3235x裝置搭載的新功能可簡化物聯網應用的連線作業,這些功能包括802.11a (5 GHz)支援、Bluetooth低功耗和2.4 GHz無線電共存、天線選擇、FIPS 140-2 Level 1認證的強化安全性、最多16個同時安全插槽,以及憑證簽署請求(CSR)。
CC3235x裝置提供兩個版本:CC3235S和CC3235SF。CC3235S整合了Arm Cortex-M4微控制器,以及256 KB RAM、物聯網網路安全性和裝置身分/金鑰。CC3235SF則以CC3235S為基礎,加上使用者專用的1 MB可執行快閃記憶體和256 KB RAM。兩個版本均具備微控制器層級的安全功能,例如檔案系統加密、使用者IP(微控制器影像)加密、安全開機和除錯安全性。
CC3235x SoC受TI LAUNCHXL-CC3235x LaunchPad開發套件支援。套件內含CC3235S或CC3235SF裝置,內建模擬及感測器以提供完整的立即使用體驗與快速開發。電路板上的40接腳LaunchPad接腳配置可讓設計人員整合來自BoosterPack生態系統的附加板。
布局自駕車/電動車市場 TI新款電池管理系統亮相
自駕車與電動車不斷發展,全球汽車產業在未來十年將發生顛覆性的轉變。同時,電動車電池需求也跟著水漲船高。因應此趨勢,德州儀器(TI)於2019台北國際車用電子展上推出最新的電池管理系統(BMS)參考設計,幫助促進電動車電池效能。
德州儀器類比應用經理林詠進指出,近年來,如何減少碳排放已儼然成為全球高度關注的議題,而各國政府也紛紛開始積極推動電動車的布局。TI創新的精巧電池管理解決方案,可提供全方位的熱能管理與安全保護,不僅具備減低碳排放、減輕重量、提高效能等諸多優勢,還能提升油電混合與電動車系統穩定性,進而帶來更長的行駛時間和距離,以及更安全的駕駛體驗。
此創新的電池管理系統(BMS)參考設計,可以擴充管理6~96組電池電路,依照客戶需求彈性調整,最高電壓可達1500Kv。此一BMS參考設計內含BQ79606-Q1精密電池監控與平衡器。工程師運用BMS參考設計後,可將電池監測器進行串聯配置(Daisy Chain),提供3S~378S、12V~1.5Kv鋰離子電池組準確又可靠的系統設計,進而縮短產品研發時間。
德州儀器半導體行銷與應用嵌入式系統總監詹勳琪也表示,在數位化、智慧化等趨勢持續推波下,以及全球節能減碳及環保意識抬頭等,展望2019年,包括自駕車(Autonomous Driving)、汽車電氣化技術(Vehicle Electrification)、未來駕駛座艙系統(Digital Cockpit)及車聯網(Connected Car)將是重塑汽車產業版圖的關鍵。因此,該公司未來會更深入與台灣在地廠商密切合作,提供高品質、高可靠度與高效率的先進駕駛輔助系統(ADAS)、車身電子元件與照明、混合式/電氣動力系統及車載資訊娛樂系統與儀錶板等車用解決方案,力促未來智慧駕駛與自駕車的發展。
無線充電IC市場需求上揚 創新應用搶商機
無線充電IC市場需求持續上漲,預計市場競爭格局將從集中走向分化,創新應用是目前產業搶攻市場大餅的主要策略。根據市調機構MarketWatch的研究,在未來五年內,無線充電IC市場收入的年複合成長率將達到19.1%,到2024年全球市場規模將達到52億美元,而2019年將達到21億美元。
無線充電是指不需要電線或電纜就能從電源傳輸能量的技術。無線充電技術由兩個部分組成:發射器(即實際充電站本身)和接收器(位在進行充電的設備內)。而無線充電IC便是無線充電技術的核心部分。
目前無線充電IC市場關鍵的參與者包括IDT、德州儀器(TI)、恩智浦(NXP)/飛思卡爾(Freescale)、亞德諾半導體(ADI)、高通(Qualcomm)、博通(Broadcom)、意法半導體(ST)、安森美半導體(On Semiconductor)、Semtech、羅姆(ROHM)、東芝(Toshiba)、Panasonic、美信(Maxim)、凌通科技(Generalplus)等等。無線充電IC產業預計將繼續以創新為主要發展方向,策略性收購和組成聯盟等也是廠商增強影響力的關鍵戰略。同時,還有優化產品組合,也能進一步提升附加價值,實現利潤最大化。
無線充電IC具有巨大的市場潛力,過去十年中有數家新廠商進入了全球無線充電IC市場。預計新廠商的進入將促使現有廠商進行反擊。這種現象可以引發更好和更具創新性的戰略,進而導入新產品線或擴大生態系範圍。雖然目前全球無線充電IC市場的競爭格局依然集中,但預計未來幾年將逐漸走向分化。
值得一提的是,亞太地區是全球無線充電IC市場的最大市場,在2017年占市場總額超過70%。由於無線充電方便的特性,無線充電IC的使用越來越多,推動了亞太地區市場的成長。
TI智慧AC/DC線性穩壓器突破效率/功率密度設計限制
德州儀器(TI)近日推出首款智慧AC/DC線性穩壓器,擴展了其500多款線性穩壓器的廣泛產品組合。此裝置效率提升75%,且功率密度為其他線性穩壓器的兩倍,因此可於高效率與超低雜訊間取得最佳平衡,同時縮小電源尺寸。高度整合的 TPS7A78 線性穩壓器採用獨特的開關電容架構,免除了包括外部電感器、變壓器、小型斷路器和遮斷器等離散零組件,進而用於電網基礎設施和建築自動化中電子計量等應用的防篡改設計。
德州儀器於美國加州Anaheim舉行的應用電力電子大會(APEC)的攤位上展示 TPS7A78 線性穩壓器。TPS7A78 為一款非隔離式線性穩壓器,可利用更小、更少的零組件提供從AC到DC高達0.5 W的功率。此項智慧設計憑藉著主動電橋(active bridge)、開關電容和整合低壓差穩壓器(low-dropout regulator, LDO)等,實現了穩壓最佳化。與採用齊納二極體 (Zener Diode)的傳統電容降壓(Capacitor-Drop)解決方案中的線性穩壓器相比,此設計可實現更高的效率和更小的電容器尺寸。
TPS7A78有低待機功率,獨特的動態主動橋式鉗位元(dynamic active bridge clamp)可對輸入電壓進行預先調壓,以實現最佳性能,從而將待機功耗降至 10 mW。與傳統的電容降壓解決方案相比,功耗可降低75%。也具備更高的功率密度,開關電容架構可免除包括橋式整流器等多達 26 個離散零組件。與傳統電容降壓解決方案相比,此架構可將電容器尺寸縮減 25%。另外,TPS7A78有防篡改設計,TPS7A78 不具備昂貴的磁遮罩,因此符合電子計量等應用所要求的國際電工委員會(IEC)61000-4-8的標準。
貿澤供貨TI適用電池供電裝置低功耗TLV9052運算放大器
貿澤電子(Mouser)開始供應Texas Instruments(TI)的TLV9052運算放大器。本雙運算放大器具有高旋轉率和低靜態電流,適合用於電池供電的馬達驅動應用以及大型電器、光電二極體放大器、感測器訊號調節器,和低側電流感測等應用。
貿澤電子所供應的TI TLV9052為低功耗、低電壓的運算放大器,最適合在1.8 V~5.5 V的範圍內運作,具有可靠耐用的輸出驅動能力。裝置具備5 MHz頻寬和非常高的15 V/µs旋轉率,每通道供應電流僅330 µA,可提供優異的AC效能,且耗電量極低。軌對軌的輸入與輸出擺盪大幅提高了動態範圍,尤其在低供電的應用下。
TLV9052提供了200 pF的電容負載驅動能力,其電阻開放迴路輸出阻抗具有更高的電容負載,因此更容易穩定。此均一增益穩定裝置內含射頻干擾(RFI)和電磁干擾(EMI)濾波器,於過載情況下不會發生相位反轉。