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Científicos británicos han desarrollado lo que parece ser una estructura electrónica ultra flexible y de alta definición con capacidad de tomar la forma que sea para ser integrada en la fabricación de dispositivos móviles portátiles (PDAs).

(ElectronicosOnline.com Magazine / Oswaldo Barajas)

¿Podrías imaginarte contar con un teléfono celular capaz de tomar la forma que desees al contar con una estructura ultra flexible? Pues esta clase de dispositivos parece estar cada vez más cerca de lo que creemos, ya que científicos ingleses han creado una estructura electrónica ultra dúctil que puede proyectar imágenes y video en alta calidad, también amoldarse a la forma deseada.

El desarrollo fue adjudicado al grupo Bristol Interaction and Graphics (BIG), conformado por ingenieros e investigadores académicos de la Universidad de Bristol, Inglaterra, en su mayoría especializados en Ciencias de la Computación.

Quienes encabezan esta novedosa tecnología son la Dra. Anne Roudaut y el profesor Sriram Subramaniam, integrantes del Departamento de Ciencias de la Computación de la Universidad de Bristol, y develaron el prototipo que integra una memoria electrónica que también es flexible.

Uno de los materiales que los científicos utilizaron en la creación del prototipo es una especie de polímeros electro-activos. Estos elementos fueron sometidos a diferentes pruebas para lograr varias resoluciones hasta que consiguieron la versión final.

Un ejemplo de dispositivo basado en esta nueva tecnología es el concepto denominado Morphees, que los mismo investigadores lograron producir con la cualidad de tomar la configuración estructural que se desee.

Los fabricantes de este concepto prevén que Morphees será la siguiente generación de dispositivos móviles que permitirá a los usuarios descargar aplicaciones que puedan ser manipuladas por el propio aparato en sí, por ejemplo, el documento cree que será posible jugar con la aplicación de las pelotas anti-estrés, apretando el dispositivo flexible sin la necesidad de que se dañe.

	Los celulares flexibles podrían estar a la vuelta de la esquina, de acuerdo al desarrollo tecnológico de científicos británicos.

“Lo interesante de nuestro trabajo es que estamos a un paso de conseguir dispositivos móviles capaces de cambiar de forma�, comentó la Dra. Anne Roudaut. “Imagine descargar una aplicación de juego desde la ‘app-store’ y configurar el aparato según las necesidades del juego de la aplicación. El dispositivo podría también transformarse en una esfera para servir como una pelotita anti-estrés, o doblarse para esconder la parte de la pantalla que esté visible al escribir una contraseña a fin de que otras personas no puedan observarlo�.

A la par de las investigaciones sobre el Morphee, el equipo de Bristol ya planea ahondar en la creación de nuevos productos con otras cualidades como el estiramiento y la porosidad.
Esta información ha sido documentada mediante un artículo científico llamado “Morphees: Toward high ‘shape resolution’ in self-actuated flexible mobile devices�.

	De acuerdo a sus creadores, la estructura flexible podría tomar la forma que se desee incluso para hacer más compatible el juego de ciertas apps de entretenimiento.

LG, Samsung y Apple trabajan también en pantallas flexibles

Pero no solo los investigadores de la Universidad de Bristol tienen en mente traer al mercado estructuras electrónicas flexibles con capacidad de reproducción multimedia, sino que otras compañías fabricantes de dispositivos portátiles como LG, Samsung y Apple planean presentar este año los primeros productos ultra-flexibles.

Tal es el caso de la firma LG, la cual ha dado a conocer de manera preliminar el lanzamiento de un Smartphone con pantalla flexible. De acuerdo a un informe difundido por la revista de negocios Forbes, la compañía trabajará con la tecnología OLED para crear las terminales electrónicas del display de su nuevo celular y el cual permitirá presumiblemente amoldarse a la manos de los usuarios.

	La flexibilidad es buscada por varios fabricantes de celulares para incorporarlos en sus productos, tal es el caso de Samsung, que ya presentó una especie de pantalla dúctil.

En el caso de Samsung, no desea quedarse atrás y ha exteriorizado sus intenciones por poner tras las vitrinas comerciales sus nuevos modelos de smartphones con pantallas flexibles, y al igual que LG, la tecnología OLED parece ser la base de sus nuevas pantallas dúctiles, acorde a lo publicado por el diario coreano ETnews.

Por su parte, Apple, la firma de la manzana, también se encuentra dentro del listado de fabricantes de PDAs que ya cocinan su propia tecnología flexible para sus productos. En su sitio de Internet se indica que la tecnología elástica de displays se verá implementada en su nuevo producto “iWatch�, una especie de reloj inteligente que poseerá la estructura dúctil.

Estamos seguros que los desarrollos tecnológicos continuarán en el campo de las pantallas flexibles, sin embargo, es importante reconocer que existe una diferencia entre la propuesta de las compañías fabricantes de celulares y la propuesta de los científicos de Bristol, y es que la tecnología de los británicos intenta convertir toda la carcasa en elástica con capacidad de que en todo el dispositivo se proyecten imágenes y video, y no solo en la pantalla como es la idea de LG, Apple y Samsung.

MVDRobotics, el fabricante charrúa de la nueva tarjeta indica que su propuesta bate supuestas limitaciones de algunos modelos de Arduino como mayor capacidad para soldar manualmente en tecnología SMD, así como un módulo que permite al usuario utilizar libremente la interface USB.

(ElectronicosOnline.com Magazine / Oswaldo Barajas)

Es considerada una de las plataformas de ‘hardware libre’ más populares en el mercado electrónico, con un portafolio cada vez más extenso de alternativas de integración, pero en América Latina tal parece aún tener barreras qué batir, pues su adquisición y manipulación parecen volverse complejas para un número importante de simpatizantes de esta tarjeta.

Hablamos de Arduino, la plataforma que fue diseñada en Italia hace poco más de media década y que a la fecha su penetración comercial se ha incrementado exponencialmente entre la comunidad internacional de ingenieros, técnicos, diseñadores, estudiantes y amantes de la tecnología.
Pero en algunos países de Latinoamérica, específicamente en Uruguay, sus simpatizantes parecen haberle encontrado los llamados “puntitos negros� a su pared blanca.

Y es que nos hemos encontrado en Internet con una nueva propuesta tecnológica de hardware libre que pretende competir con la Arduino, pero que de entrada bate supuestos conflictos de uso como en el caso de los objetados por parte de algunos usuarios quienes se dicen estar limitados para sacar provecho de la interface USB, y lo inflexible que resulta en cierto grado para otros el que se utilice tecnología SMD (montaje superficial) tanto para placas anteriores como los modelos recientes para soldar manualmente.

En el mismo sitio Web PabloGindel.com -que parece ser un distribuidor directo de MVDRobotics, el fabricante de la nueva tarjeta- se vierte una reseña interesante que permite extraer la postura de varios usuarios de Arduino, y explica que en Uruguay la comunidad de adeptos a la plataforma italiana ha crecido en los últimos años, ya que “se caracteriza precisamente por hacer las cosas más fáciles� en términos de desarrollo electrónico.

	La tarjeta Urduino presume de haber batido supuestas limitaciones de la Arduino en términos de funcionalidad USB y tecnología SMD.

No obstante, indica que “el usuario uruguayo se choca inevitablemente con un primer y gran problema al intentar acercarse a ella: la dificultad para conseguir el hardware (es decir, la tarjeta misma) a un precio accesible, en forma rápida, sin necesidad de contar con tarjetas de crédito internacionales, despachantes de aduana, y otro ‘largo etcétera’ de molestias.�

Una de las objeciones expuestas en este portal es presuntamente el desatinado concepto que se le otorga a la plataforma de “hardware-libre�, pues sostiene que esta expresión “implica que toda la información necesaria para aprestarse a esa tarea debe estar disponible al usuario en forma libre y gratuita�, sin embargo, a medida que esta herramienta se vuelve aún más popular entre la comunidad de electrónicos, surgen “nuevos obstáculos�, y aunque resultan sorteables como por ejemplo al integrarlos, existe uno que es “especialmente difícil de esquivar�.

Inconvenientes hallados

El portal exhibe la inconveniencia con la que se topan muchos usuarios de Arduino, y es que la información disponible en los kits de la herramienta alude al antiguo modelo de placa Serial. Esta situación pone en el ojo del análisis la funcionalidad USB de las nuevas versiones de Arduino.

De acuerdo a los foristas de este portal, el recurso USB es conferido por un chip que resulta costoso y difícil de conseguir, además continúa mostrando la tecnología SMD (montaje superficial), algo que lo vuelve más complejo si se desea soldar manualmente de acuerdo a las necesidades del usuario.

Es importante reconocer que a manera de estrategia comercial, los fabricantes de Arduino han seguido la línea aplicativa de tecnología SMD, esto quiere decir que regularmente todas sus placas-base cuentan con montaje superficial, y aunque algunos de los componentes en tales placas también pueden ofrecerse en otros formatos de encapsulado (DIP o estándar) para facilitar de cierta manera el nivel de soldadura manual, en el caso de las nuevas placas que poseen el chip FTDI para conferir conexión USB al Arduino, no encuentran la flexibilidad requerida para soldar manualmente a la placa; también citaron que esta situación presuntamente ocurre en los nuevos modelos de la herramienta como la versión UNO, la cual posee el chip ATmega8U2.

	El fabricante de la Urduino menciona que uno de los factores que limitan la funcionalidad en la Arduino, es la integración del chip FTDI.

En base con las opiniones de la comunidad uruguaya en este portal de Internet, como resultado de esta implementación en la Arduino, “toda iniciativa de armar una Arduino ‘casera’ termina sacrificando casi inexorablemente la conectividad USB.�

La interface USB ha sido un recurso invaluable en los últimos años principalmente para los ingenieros desarrolladores de sistemas electrónicos, de esta manera el no explotar este recurso en la actualidad tomando en cuenta que nos encontramos en una era que evoluciona tecnológicamente, resulta incómodo sobre todo para quienes se ven limitados para sacar el máximo provecho de este protocolo.

Urduino, una propuesta compatible con Arduino

El responsable de la nueva propuesta denominada “Urduino�, es la empresa MVDRobotics, de procedencia uruguaya, la cual se ha dado a la tarea de resolver los supuestos conflictos antes mencionados en la popular herramienta Arduino.

De acuerdo al portal PabloGindel.com, que parece ser un distribuidor directo de MVDRobotics.

La información que comparte la empresa MVDRobotics, indica que la nueva placa Urduino, es el resultado de dos años de investigación en base con la experiencia recolectada por la comunidad uruguaya de usuarios de Arduino, y es presentada como una alternativa para superar la limitación del uso de la interface USB y la presunta inflexibilidad de la tecnología SMD de ésta.

“De esta manera, Urduino se convierte en el primer clon de Arduino 100% compatible con los modelos actuales, fabricado en nuestro país, y probablemente primero también para una amplia región del mundo. El secreto de su diseño se halla en el nuevo chip MCP2200 de Microchip�, informa el portal.

	La Urduino permite presunamente a los usuarios sacar el máximo provecho de la soldadura manual y el recurso USB.

Características de la Urduino

De entrada se resalta del módulo MCP2200 en la placa Urduino, un convertidor USB < – > Serial manufacturado por Microchip y el cual también se encuentra disponible en empaquetado SOIC.
Aunque este módulo y su encapsulado sugieren la implementación de un montaje artificial, es lo suficientemente grande como para ser soldado por una persona.

En su informe, la empresa indica que el módulo MCP2200 es en realidad un microcontrolador (MCU) PIC18F14K50 con un firmware de fábrica configurado desde fábrica de tal manera que permita la función de convertidor USB Serial.
La compañía ha aclamado que esta innovación en su placa, coloca al Urduino uruguayo como un serio rival de la Arduino en sus últimas versiones como es la Serie UNO, en el sentido de que el chip USB Serial puede ser programable y ostenta la capacidad de etiquetarse como dispositivo HID.

En su estructura es semejante a la tarjeta Arduino Diecimila, de donde los fabricantes de Urduino se inspiraron para derivar el diseño final. Su cerebro es un chip ATmega328 y cuenta con una entrada de alimentación externa, regulador de voltaje, ‘pin-out’ Arduino convencional, conector ICSP, led de encendido, led en el pin 13 de TX/RX y botón de reset.
Además es compatible con el IDE Arduino 0022 y cuenta con controladores para Windows XP/SP3 o superior, así como el entorno Linux.

Esta fabricación es un claro ejemplo de que en la industria, al gozar de una infalible reputación industrial, las compañías deben inclinar su oído hacia mercados en donde su participación finca un posicionamiento, ya que la retroalimentación de tales sectores ayudará sin lugar a dudas a adaptarse a las nuevas demandas de la industria, y por consiguiente sobrevivir al crudo e inmisericorde mundo del consumidor.

Por lo pronto es de capital importancia subrayar que Arduino ha generado hasta ahora una reputación mundial que le confiere un gran posicionamiento comercial, no obstante, sería tarea de sus representantes regionales elevarle la postura de la comunidad en donde se sitúan como en el caso de América Latina para hacer llegar a los directivos información sobre el nivel de satisfacción de sus clientes.

La placa Urduino es actualmente fabricada en Uruguay por MVDRobotics y su precio oscila los 33 dólares más IVA y se ha puesto disponible en versión terminada como en kit para armar por el usuario.

Hamamatsu Photonics anunció un ultra-compacto espectrómetro con dimensiones de 27.6mm x 13mm x 16.8mm, que ha sido diseñado con tecnología MOEMS (Sistemas Micro-Opto-Electromecánicos) para dispositivos portátiles.

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Hamamatsu Photonics, fabricante de opto semiconductores, ha presentado un nuevo mini espectrómetro basado en tecnología MOEMS (Sistemas Micro-Opto-Electromecánicos) capaz de arrojar resoluciones espectrales en la longitud de onda de 340 a 750 nm.

El mini lector C10988MA-01, -nombre comercial que le ha otorgado Hamamatsu- tiene un tamaño de 27.6 x 13 x 16.8 mm y un peso de 9 gramos, y en base con sus especificaciones técnicas, fue diseñado para integrarse fácilmente en dispositivos electrónicos portátiles donde cualquier otro mini-espectrómetro sería casi imposible de incorporar debido al tamaño de los actuales componentes, además del alto consumo de energía que requieren, no obstante, el C10988MA-01 resulta aceptable para los diseños portátiles y su alimentación no afecta la operatividad del aparato.

El dispositivo cuenta con una tecnología cóncava para la corrección de aberraciones o anormalidades a una focalización de corta distancia y un perfil para alta eficiencia de difracción. La red está reproducida en la parte superior de un lente convexo que utiliza tecnología de nano-impresión.

Directamente opuesta a la red está colocado un sensor de imagen CMOS con una zanja en chip.
La distancia entre el sensor y la zanja es de solamente 1 mm, mientras que la distancia de la red o enmallado al sensor es de 8.5 mm.

	El micro espectrómetro tiene la capacidad de ser integrado en dispositivos portátiles sin el riesgo de que afecte el consumo de energía ni ocupe demasiado tamaño

El reporte señala que a través del uso de estas novedosas técnicas, el C10988MA-01 es capaz de ofrecer una resolución espectral de 14 nanómetros en la longitud de onda de 340 a 750 nm, haciendo posible su aplicación en un nivel superior de sistemas que requieren un cabezal de espectro miniaturizado.

Para fines de comprobación de tecnología, Hamamatsu ha dispuesto de una tarjeta (C11351) con puerto USB y conectividad para una resolución A/D de 16 bits.

La industria ha comprobado que gracias a la miniaturización de componentes electrónicos, se ha conseguido diseñar herramientas más poderosas, multi funcionales para distintas áreas. Anteriormente los cabezales espectrales no habrían sido posibles verlos debido a su gran tamaño y su cantidad de energía que requerían para trabajar, claro si se planeaba incorporarlos en dispositivos compactos portátiles. Sin embargo, ahora compañías como Hamamatsu, han puesto en la línea de la innovación soluciones que pueden ser de gran ayuda para la comunidad de ingenieros desarrolladores.

Para mayor información lo invitamos a seguir el sitio Web de Hamamatsu: http://www.hamamatsu.com/us/en/product/category/5001/4016/C11708MA/index.html

El dispositivo posee elementos tecnológicos que lo diferencian de otras soluciones, pues cuenta con una capacitancia de 0.22 uF y una tensión media de 6.3 V, utilizable en aplicaciones de desacoplo en aparatos móviles como Smartphones.

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Diseñado para aplicaciones de desacoplo en dispositivos móviles como celulares inteligentes o tabletas, el nuevo capacitor cerámico multicapa desarrollado por la compañía TDK Corporation, registra atributos tecnológicos que le otorgan una particularidad en el mercado.

De acuerdo al reporte de prensa de la firma -que puede ser descarado desde su sitio Web- se indica que el nuevo componente EIA 01005 se trata de un condensador cerámico multicapa (MLCC) y viene en un tamaño 0.4 mm x 0.2 mm x 0.2 mm (IEC), con lo cual registra una capacitancia de 0.22 uF y una tensión promedio de 6.3V, por lo cual se vuelve en un elemento apropiado para dispositivos electrónicos portátiles (PDAs).

La compañía ha reconocido que sus esfuerzos en investigación y desarrollo (I+D) comenzaron a dar frutos principalmente en áreas de ‘fine-grain’ y microestructuración electrónica, ya que entre las propiedades del capacitor se encuentra una materia prima dieléctrica con 30% más delgada, lo que permite a los sistemas alcanzar el doble de capacitancia en el mismo volumen de otros dispositivos de la gama TDK.

	El micro condensador EIA 01005 de TDK cuenta con un material dieléctrico que optimiza el proceso de sinterizado y promueve el incremento de capacitancia.

Con las características del capacitor, el ingeniero puede ser testificar mejoras importantes en el ‘footprint’ de montaje y ahorro en la compra de componentes adicionales, ya que su tecnología realiza diferentes funciones en un solo dispositivo.
La compañía comenta que con el objeto de sacar el máximo provecho a la tecnología del nuevo capacitor cerámico y su material dieléctrico se optimizó el proceso de sinterizado y se adelanta que esta tecnología será aplicada en otros formatos para incrementar aun más la capacitancia.

Los dispositivos portátiles (PDAs) ayudan a los adultos con autismo a elevar su desempeño en sus puestos de trabajo, así lo afirma un estudio de la Universidad Commonwealth de Virginia, Estados Unidos.

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De acuerdo a un estudio dirigido por investigadores académicos de la Universidad Commonwealth de Virginia (Estados Unidos) los dispositivos electrónicos portátiles (PDAs, por sus siglas en inglés) resultan eficaces para los trabajadores con capacidades diferentes como el Autismo a elevar su desempeño laboral.

El análisis científico que aparece en el minisitio externo de esta institución académica, describe cómo fue que los científicos lograron identificar los beneficios del uso de estos dispositivos por parte de adultos con autismo en sus puestos de trabajo, permitiéndoles minimizar la complejidad de sus tareas ordinarias.

Entre los resultados, los científicos a cargo del estudio encontraron que a los individuos que participaron en este proyecto se les entregó alguna clase de PDA, como teléfonos inteligentes, tabletas electrónicas, agendas inteligentes, recordatorios de texto, guías visuales y alarmas, por mencionar algunos, con los cuales las personas con este padecimiento incrementaron notablemente su desempeño en cuestión de un corto tiempo posterior a su uso.

El resultado arrojó que el uso de los PDAs, por consiguiente puede ser muy útil para los autistas y otras personas con problemas de cognición, y durante la fase de análisis en la que algunos empleados con algún padecimiento cognitivo se hicieron disponibles para este estudio lograron mejorar en sus quehaceres laborales gracias a las alarmas y guías visuales que les señalaban qué cosas debían hacer, cuándo y en qué orden.

Entre los resultados del estudio se encontró que sólo el 15% de los adultos con trastornos del espectro autista (TEA, por sus siglas en inglés) en territorio estadounidense han sido reculados en diversos negocios o empresas debido a un programa vigente del gobierno de Estados Unidos en el que promueve la contratación de personas con capacidades diferentes a cambio de incentivos fiscales.

En el caso de aquellos con padecimiento autista, su desenvolvimiento laboral se ve obstaculizado debido a que su nivel cognoscitivo se ve perjudicado, además de otros aspectos como el comportamiento, la comunicación y el proceso sensorial, los cuales pueden afectar a su capacidad de obtener y mantener un empleo.

De acuerdo a la fundación Autismo.org de España, algunas de las características de este padecimiento es el aparecimiento de trastornos que afectan la capacidad de comunicación del individuo que lo padece, además de una incapacidad para el reconocimiento social, y por consiguiente también algunos patrones repetitivos de actividad, tendencia a la rutina y dificultades en establecer episodios de imaginación social.

Los investigadores de la universidad coincidieron al término de su estudio que muchas de las aplicaciones o “Apps� que integran ciertos PDAs, están especializados en la gestión de tareas y funciones organizativas que sirven eficientemente como asistentes digitales personas, y sin afán en caer en promoción comercial o parcialidad por una firma en específico, algunas revistas independientes de ciencia, tecnología o medicina como es el caso del Journal of vocational Rehabilitation se han publicado otros artículos complementarios referentes al uso de estos dispositivos electrónicos como el iPod touch de la compañía Apple.

“Claramente hacen falta estrategias para ayudar a las personas con TEA a encontrar un trabajo útil y llevar a cabo con éxito ese trabajo”, señala el investigador principal, Tony Gentry, del Departamento de Terapia Ocupacional de la Commonwealth University de Virginia, en Richmond. “Los adultos con TEA suelen tener valiosos activos y fortalezas que son útiles en algunos trabajos, como la capacidad lógica y matemática, las habilidades excepcionales con la computadora, o la memoria fotográfica”, menciona el artículo universitario.

El esquema aplicativo de algunos de los estudios científicos se basan en un análisis aleatorizado de varios años, como sucedió con uno en el que los científicos hicieron uso del iPod touch, el cual fue dado a varios personas como herramienta adicional en su trabajo ordinario.

El uso de este aparato PDA fue justificado debido a la gran diversidad de aplicaciones en línea que resultan compatibles con el sistema operativo de los mismos, y gracias a este nivel de flexibilidad, uno de los equipos de investigadores que trabajó con personas autistas y el uso del iPod, decidió programar estos dispositivos con un paquete individualizado de aplicaciones (Apps) que incluían sistemas de recordatorio y listas de tareas, mensajes de video, herramientas para auto-gestión de conducta y otra clase de apoyos.

Uno de los terapeutas involucrados en la investigación se dio a la tarea de entrenar a los participantes para que pudiera manipular sencillamente su PDA previamente configurado. Este participante de nombre Jeffrey, recibió este aparato realizando el trabajo de conserje durante el día en un restaurante de comida rápida y debido a su Autismo, tenía dificultad para pasar de una tarea a otra y no podía recordar los múltiples pasos que demandaba su puesto como el manejo de los alimentos, los utensilios de limpieza y el aseo de ciertas áreas como los baños.

Esta situación –expone el informe- estresaba a Jeffrey, y como resultado creaba un entorno hostil a su alrededor pero con un método personal de tararear alguna canción generaba sus propios “comportamientos calmantes�.

En este sentido, el dispositivo fue programado con aplicaciones y al ser configurado con respecto al horario de Jeffrey, le indicaba puntualmente lo que debía hacer mediante alarmas de recordatorio. Esto fue siendo personalizado a tal grado que con el paso de los días se crearon listas de control completas para cada una de las tareas de Jeffrey con lo cual este paciente logró terminar a grado cabal y de la manera correcta todas las actividades de su jornada laboral.

Como este caso, los reportes de otros casos de éxito en las revistas de ciencia y tecnología, reconocen los resultados de los estudios como el aplicado con Jeffrey, para lo cual han sido publicados para promover el uso de PDAs para el tratamiento de ciertos padecimientos como el Autismo.

La Interferencia Electromagnética (EMI) en la circuitería de los aparatos portátiles es un problema que impacta en el rendimiento de los mismos. El uso de amplificadores clase D es un método para reducir esta afectación.

(ElectronicosOnline.com Magazine / Oswaldo Barajas)

La Interferencia Electromagnética (EMI) es uno de los enemigos más comunes de las comunicaciones en los dispositivos electrónicos portátiles (PDAs) pues generan fallas en el audio principalmente, pero existe una solución para taclear este problema haciendo uso de los amplificadores de conmutación clase D.

En el portal de Internet de la compañía diseñadora de dispositivos semiconductores Maxim Integrated Circuits, se entrega un estudio de carácter técnico en el que se vierten los pasos sugeridos por ingenieros especializados de esta firma para reducir la Interferencia Electromagnética (EMI) y mantener así una óptima eficiencia en dispositivos portátiles (PDAs) haciendo uso de los amplificadores clase D.

El documento inicia exponiendo que los amplificadores clase D son tradicionalmente conocidos por ser eficientes, y debido a su perfil se convierten en excelentes candidatos para los dispositivos electrónicos portátiles (PDAs) que requieren de una mayor duración de sus baterías y una baja disipación térmica. Sin embargo, el EMI es un tema que se acompaña de la topología con amplificadores clase D. Por ejemplo, en su uso –sostiene el documento- la limitación de emisiones activas reduce las radiaciones y permite operaciones sin filtro, lo cual permite a los ingenieros diseñadores crear pequeñas pero eficientes aplicaciones portátiles con EMI bajo o controlado.

Es importante apuntar que a diferencia de las resistencias activas utilizadas en los modos lineales de los amplificadores clase AB, los amplificadores clase D utilizan un modo conmutado de los transistores para regular la entrega de potencia. Además el amplificador cuenta con algunas características como poca pérdida de energía y esta ventaja deriva en el uso de menos disipadores de calor.

Esquemático de un amplificador de conmutación clase D convencional

En el caso de que el ingeniero requiera de una conversión de voltaje, la frecuencia alta de conmutación permite que los transformadores grandes de audio -que en muchas ocasiones son estorbosos- sean reemplazados por pequeños inductores de potencia. Para el caso de los filtros LC pasa-bajo, su función es suavizar los pulsos y restaurar la forma de la señal en la carga. Estas virtudes son reconocidas por los ingenieros desarrolladores quienes regularmente los utilizan con frecuencia en amplificadores de sistemas para reforzar el sonido, pues se requiere un alto voltaje de salida.

El artículo de Maxim señala que la creciente proliferación de dispositivos electrónicos portátiles (PDAs) en el segmento de la Electrónica de Consumo tales como los smartphones, tabletas y reproductores multimedia, por mencionar algunos ejemplos, demandan mayor calidad en la amplificación de sonido. Estos amplificadores de sonido son requeridos para extender la vida de las baterías y reducir el consumo de energía, y al mismo tiempo para mantener el sistema de los dispositivos en óptimas condiciones pero con niveles bajo de Interferencia Electromagnética (EMI).

También es importante notar que los amps clase D son bien utilizados debido a que ofrecen aproximadamente el 90% de eficiencia comparado con el 50% ofrecido por los amps clase AB. El hecho de que los D ofrezcan mayor eficiencia es importante pues para los PDAs esto se traduce en menores niveles de consumo de energía, extendiendo la vida de las baterías, ahorrando espacio físico en las tarjetas y obteniendo una buena disipación térmica.

La Interferencia Electromagnética o EMI como perturbación, afecta principalmente a los circuitos (ICs) y otros sistemas electrónicos causado por fuentes de radiación electromagnética externa. Esta perturbación puede interrumpir, degradar o limitar el rendimiento de ese sistema o subsistemas del mismo.

Maxim reconoce que ante esta situación los ingenieros deben conocer los estándares EMI dispuestos por la Comisión Federal de Comunicaciones (FCC, por sus siglas en inglés) y los cuales están asignados para productos electrónicos como PDAs que estén sujetos a las normatividades industriales EMI.

“Administrar y controlar el EMI es incluso más complejo debido a que la estructura de los dispositivos es cada vez más pequeña�, indica de manera textual el documento. “La limitación de espacios fuerza a los diseñadores eliminar los filtros de salida y sistemas de protección que ayudan a tareas de supresión del EMI. No obstante, la eliminación de tales componentes para ahorrar espacio importante hace que el EMI introducido por el amp de Clase D sea mucho más complejo de controlar�.

El artículo señala que para entender cómo el EMI es generado en los amplificadores de audio clase D, es necesario comprender la arquitectura del mismo. Los amplificadores clase D modulan las formas de onda triangulares de alta frecuencia con una señal-audio de entrada tal y como se muestra en la siguiente ilustración:

En esta figura aparece un diagrama de bloques simplificado de un amplificador básico clase D con medio puente de un modulador por ancho de pulsos (PWM), dos salidas MOSFET y un filtro baja-paso (LF y CF) para recobrar la señal de audio amplificada de una onda cuadrada de salida.

Regularmente la bocina incorpora un filtro de pasa-bajo, el cual remueve la alta frecuencia y recobra al mismo tiempo las formas de onda originales del audio. Esta propuesta trabaja bien debido a que el amplificador clase D está continuamente cambiando en on/off. Consecuentemente los dispositivos (PDAs) que utilizan los amplificadores D pierden menos energía que aquellos que equipan los modelos AB donde las salidas están parcialmente encendidos ‘on’ casi todo el tiempo. El artículo de Maxim sugiere dirigirse a la nota número 3977 bajo el nombre “Amplificadores Clase D: Fundamentos de Operación y Desarrollos Recientes�, que se encuentra en el mismo sitio de Internet para hallar más información detallada sobre este factor.

Los bordes de las ondas cuadradas producen componentes de alta frecuencia que regularmente son radiados por las tarjetas de circuito impreso (PCBs) y tales transiciones de salida pueden crear cargas incontrolables en el sistema que pueden introducir contenido de alta frecuencia indeseado para controlar el EMI.

El artículo refiere que afortunadamente las técnicas de control de los bordes de las ondas cuadradas tales como la limitación de emisiones activas, ahora están siendo integradas en muchos amplificadores clase D para controlar los problemas de EMI y eliminar la necesidad de filtros grandes de salida, lo cual también se traduce en un incremento en la inversión de los fabricantes.

Controles EMI y ahorro importante de espacio

La limitación de emisiones activas es una propiedad de la tecnología para el control de niveles de borde que están integrados a una gran variedad de amplificadores clase D del portafolio de Maxim. Los circuitos AEL reducen los componentes espectrales banda-espejo sin que se degrade la calidad del audio.

El documento señala que las transiciones rápidas de salida mejoran la eficiencia del sistema mediante la minimización de pérdida desde un modo sube/baja de los dispositivos de salida. No obstante, esas transiciones rápidas también introducen contenido de alta frecuencia que impacta negativamente en la calidad de las emisiones. Con el AEL las salidas de riel-a-riel se equilibran inteligentemente para reducir las tan indeseadas frecuencias cambiantes y al mismo tiempo se mantiene una buena eficiencia.

En una serie de figuras, Maxim muestra uno de sus amplificadores clase D y los niveles óptimos de AEL integrado en el mismo dispositivo, además se realiza una comparación con aquellos amplificadores que no cuentan con AEL incorporado.

Eficiencia típica de audio del amplificador MAX98214 Clase D con AEL de Maxim.

El espectro EMI del amplificador clase D MAX98214 con AEL reduce el EMI y elimina la necesidad de filtros de salida como ocurre con otros amplificadores clase D.

Eficiencia de un Clase D de audio que no posee AEL

Espectro EMI para un amp clase D con AEL

Como conclusión, el método AEL permite a los ingenieros desarrolladores beneficiarse de la buena eficiencia de los amplificadores Clase D y sin que se preocupen del EMI causado de la topología de ‘switching’. Además de reducir el EMI y eliminar la necesidad de filtros y otros componentes de supresión, la técnica AEL en integración con los amplificadores Clase D, otorga a los ingenieros la posibilidad de reducir la Interferencia Electromagnética incluso en aquellos dispositivos muy pequeños, reducir los costos de desarrollo debido a la eliminación de componentes adicionales y por supuesto obtener una mayor vida de batería para los dispositivos electrónicos portátiles (PDAs).

Para mayor información sobre los amplificadores clase D de la compañía Maxim Integrated Circuits, puede acceder al sitio de Internet: http://www.maxim-ic.com

Algunos pilotos de aerolíneas comerciales han recibido permiso para utilizar iPads en lugar de papeles o mapas físicos, pero antes deben mostrar que sus dispositivos no emiten ondas de radio dañinas para los sistemas del avión.

(ElectronicosOnline.com Magazine / Oswaldo Barajas)

La presión comercial para el segmento de dispositivos portátiles podría elevarse hasta los cielos literalmente, luego de que la FAA (Federal Aviation Amdinistration) o Agencia Federal de Aeronáutica de los Estados Unidos comenzó con el otorgamiento de permisos a pilotos aviadores para portar aparatos como el iPad en lugar de papeles o mapas físicos.

La noticia fue reproducida por la agencia de noticias en línea BusinessWeek e indica que la permisión está por ahora limitada a los pilotos de aquellas aerolíneas que demuestren que sus dispositivos (principalmente iPads) estén exentos de ondas de radio que dañen la plataforma electrónica de las aeronaves.

Al conocer este anuncio inmediatamente aparece a escena una variedad de preguntas, siendo entre las más posibles aquellas concernientes a la desigualdad, favoritismo y por supuesto el de carácter técnico en cuanto a la posibilidad de que, en caso de que la FAA inicie con la diversificación de pensamiento de los pasajeros, los fabricantes de los dispositivos (PDAs) como las tabletas y los teléfonos inteligentes, por mencionar algunos, se enfoquen en un probable rediseño de sus dispositivos a partir de su placa base (PCB) a fin de reducir las emisiones de ondas de radio perjudicantes para la circuitería aeronáutica.

Ya que la restricción de uso de dispositivos electrónicos portátiles aun sigue vigente para los pasajeros durante etapas de vuelo de las aeronaves como el despegue y aterrizaje, la actual anuencia de la FAA para el uso de tales aparatos por parte de los pilotos sigue ocasionando controversia, pues de entrada es notable el interés que despierta esta situación para encontrar la manera para que los dispositivos de los pilotos aviadores no perjudican la circuitería de la nave y también obtener información sobre el recurso a nivel electrónico que está siendo utilizado en dichos dispositivos.

El reporte de la agencia de noticias señala que a fin de obtener el permiso, algunas de las aerolíneas tuvieron que demostrar que las tabletas utilizadas por sus pilotos no emitían ondas de radio que pudieran interferir con la electrónica de los aviones.

En este caso –menciona el artículo- las aerolíneas certificaron los tipos de dispositivos que los pilotos quisieron en lugar de aquellos que los pasajeros seleccionaron.

A manera de ejemplo, algunos aparatos como el Amazon Kindle de lectura de libros utilizan un display o pantalla denominada E-link, la cual presuntamente registra emisiones menores a 0.00003 V/m (Voltios por metro) y de acuerdo a ciertos estudios encabezados por el laboratorio EMT Labs, la FAA mantiene una tolerancia mucho mayor a la que los dispositivos elegidos por los pilotos registran en términos de emisión de ondas de radio.

“Incluso si todos los pasajeros estuvieran utilizando un dispositivo con emisiones tan bajas como las del display E-link, no excederían el mínimo tolerable para los aviones.�, sostiene el reporte.

El mismo documento reconoce que hasta cierto punto, el elevar la permisividad para el uso de dispositivos electrónicos -aunque éstos integren displays o sistemas de filtración de ondas- no eximiría del riesgo de que alguno de los pasajeros dejara encendido su dispositivo y así como él otros, ocasionando que los niveles afectaran positivamente la circuitería de las naves.

Por otro lado, se destaca la gran oportunidad que ganarían muchos de los diseñadores de dispositivos que lograran batir tales barreras en el desarrollo de la circuitería en los PDAs, pues de entrada se conseguiría un aumento en la audiencia comercial a bordo de las aeronaves, ganando clientes potenciales para un sinfín de campañas publicitarias, además de la satisfacción producida entre los pasajeros hacia la aerolínea de su preferencia al contar con este servicio.

Por lo pronto queda la incógnita sobre el proceso de certificación de los dispositivos electrónicos así como de otros factores que rodean entorno al uso de tales aparatos a bordo de los aviones y sus peligrosas afectaciones. ¿Habrá ya alguna solución para decrecer las emisiones de onda? Esa respuesta tendrá que ser respondida en el corto plazo ante la misma presión de los pasajeros y las propias aerolíneas que siempre están tratando de posicionarse en el mercado con innovación y ofertas exclusivas.