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 Vorteile für den Entwickler elektronischer Produkte

 

 

Um die Vorteile der GO für die Entwickler und Nutzer elektronischer Produkte zu erfassen und zu beschreiben, muss man all die Fälle der Umwandlung Analoges elektrisches Signal/Information berücksichtigen, denn die Störungen, um deren Reduktion es geht, spielen immer dann eine entscheidende Rolle mit, wenn aus einem elektrischen Signal Information gewonnen wird.

Die Gegenwart und vor allem die Zukunft werden immer stärker von der Informations-gesellschaft bestimmt sein, und die Beschreibung aller akuten Fälle einer dringend benötigten Störreduktion würde mindestens ein mittleres Buch ausmachen, was im Rahmen einer Präsentation dem Leser nicht zuzumuten ist.

Deshalb sollen auszugsweise nur einige einschlägige Fälle stellvertretend für den Gesamtbereich genannt werden, wo die Störungen eine entscheidende Rolle spielen.

 

Dringender Bedarf an Störreduktion:

Herstellen von IC's

  1. Ultraschall
    • Medizinische Diagnostik
    • Zerstörungsfreie Prüfverfahren
    • Unterwassernavigation
       
  2. Massenspektrometrie
    • Chemie
    • Kriminalistik
       
  3. Röntgen
    • Medizinische Diagnostik
    • Zerstörungsfreie Prüfverfahren
    • Archäologie

  4. Kernspinresonanz
    • Medizinische Diagnostik
    • Zerstörungsfreie Prüfverfahren
    • Polymere - Untersuchung

  5. Infrarottechnik
    • Nachtsichtgeräte
    • Berührungsfreie Temperaturmessungen
    • Wärmeisolierung und Energiesparmaßnahmen

  6. Funktechnik
    • Nachrichtenübertragung
    • Radar
    • Mobilfunk
    • Bluetooth-Technik
    • Global Positioning System

  7. Photoelektrizität
    • Glasfasertechnik
    • Teilchensensoren

Wie kritisch und aktuell die Störungen geworden sind, spricht für sich allein die Tatsache, dass man kein Krankenhaus oder Flugzeug mehr mit einem eingeschalteten Handy, PC, CD-Player etc. betreten darf.

Der Entwickler kann, muss aber nicht, die optimale Bemessung des Netzwerks anwenden. Wenn er GO nutzt, bekommt er:

 

strahlungsarme Produkte     oder     

störfeste Produkte

 

Die Nutzung der Vorteile der Max-Variante - minimale Abstrahlung - ist bekannt, und wir lassen sie für sich allein sprechen!

Die Vorteile der Moritz-Variante - störfeste Produkte - sind vielfältig und oft sehr subtil. Sie lassen sich grundsätzlich in zwei von einander unabhängige Bereiche einordnen:

Vorteile für den Entwickler
bei der
Entwicklung und Herstellung
des Produkts

Vorteile für den Nutzer
bei der
Anwendung
des Produkts

 

 

Vorteile für den Entwickler bei der Entwicklung und Herstellung des Produkts

 

GO erfolgt während des Entwurfs auf dem Reißbrett (Bildschirm), d.h. in der aller ersten Entwicklungsphase. Man hat weder das Layout noch den mechanischen Aufbau festgelegt.
Man kennt die tatsächlichen Störungen noch nicht und berücksichtigt sie trotzdem, indem man seinen PC mit den theoretischen Bemessungswerten von allen Bauelementen spielen lässt! Alle Widerstände R, Kondensatoren C, Induktivitäten L, Transistoren, Transformatoren, ja sogar Kontaktstellen werden rauschen, EM-Einstrahlung aufnehmen und Parasitics haben, und all diese Störungen werden ein Minimum ihrer Auswirkung haben, obwohl man sie weder kennt noch empirisch gemessen hat.

Man verfolgt nicht mehr nur per Simulation das Rauschen in Bild 17, sondern sieht in voraus auf dem Störmeter in Bild 16 alle Störungen, wo man sich mit seiner Bemessung befindet und wie viel man an Störfestigkeit ver- oder sich schenkt, wenn man die Moritz-Lösung nicht wählt.

Deshalb verläuft die eigentliche Entwicklungsarbeit anschließend auf einem gehobenen Niveau. GO stellt von Anfang an die Weichen auf den schnellsten und erfolgreichsten Weg zum Qualitätsoptimum. Alle weiteren Entwicklungsschritte wie die erste praktische Erprobung, die Modifikation, die Anpassung und die Nullserie werden maßgeblich von diesem ersten Schritt beeinflusst.

Die Änderung der R, L, C-Bemessungswerte oder der Transistorentypen ändert nicht oder kaum die Herstellungskosten. Deshalb bekommt das Netzwerk seine maximale Qualität darüber hinaus kostenneutral bzw. kostenbewusst.

Die Parasitics sind passive Störungen und müssen während der Entwicklung des Produkts überwunden werden. Hierbei kann der Entwickler

  • sich wenig um die Parasitics kümmern, weil das Produkt wegen GO trotzdem wenig auf die Parasitics reagiert. Der Entwickler verwendet z.B. wenig Aufwand für ein günstiges Layout und behält trotzdem eine niedrige Ausschussrate der IC-Herstellung.
  • sich im gewohnten Maß um die Parasitics kümmern, weil dann neben der erhöhten Resistenz gegen Parasitics auf das Produkt auch geringe Parasitics einwirken. Der Entwickler bekommt dadurch eine besonders niedrige Ausschussrate bei der IC-Herstellung.

Die aktiven Störungen wirken von innen (Rauschen) und von außen (EM-Beeinflussung). Weil sie sich überlagern und ihre Summe entscheidend ist, kann der Entwickler die GO Vorteile ganz für sich behalten oder teilweise oder ganz an den Nutzer weitergeben:

 

 

 

Bild 18 Unter Beibehaltung des erforderlichen Signalstörabstands snr kann der einwirkende Störpegel variiert werden, ohne dass sich der äquivalente Störpegel ändert.

 

Der Entwickler nutzt selbst die Vorteile und verbilligt die Entwicklung und die Produktion, indem er

  • stark rauschende Bauelemente verwendet, weil das Rauschen des Produkts trotzdem unter dem zulässigen Rauschpegel bleibt.
  • die Abschirmung der Schaltung abschwächt , weil ihre erforderliche Immunität trotzdem eingehalten wird.

 Der Entwickler gibt die Vorteile an den Anwender weiter, indem er

  • im gewohnten Maß nach wenig rauschenden Bauelementen sucht oder gar eine Abkühlung des Systems vorsieht, weil das Produkt durch die erhöhte allgemeine Störfestigkeit einen noch kleineren Rauschpegel nach außen zeigen wird.
  • im gewohnten Maß die Abschirmung behält , weil das Produkt noch mehr Störungen von außen verkraften kann und eine ausgezeichnete Immunität vorweist.

 

Prof. Dr. Neidenoff | a@neidenoff.com