ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT USCONTACT
etndigi1-2026

IN FOCUS

R&S FSWX: new horizons in signal and spectrum analysis

 

Demanding mobile radio and wireless applications can push HF components to their physical limits. The FSWX signal and spectrum analyzer was developed to characterize components under challenging conditions. The analyzer is the first model with two input ports, filter banks to pre-filter and cross-correlate for noise suppression. The features were previously found only in high-quality phase noise testers.

Lue lisää...

ETNtv

 
ECF25 videos
  • Jaakko Ala-Paavola, Etteplan
  • Aku Wilenius, CN Rood
  • Tiitus Aho, Tria Technologies
  • Joe Hill, Digi International
  • Timo Poikonen, congatec
  • ECF25 panel
ECF24 videos
  • Timo Poikonen, congatec
  • Petri Sutela, Testhouse Nordic
  • Tomi Engdahl, CVG Convergens
  • Henrik Petersen, Adlink Technology
  • Dan Still , CSC
  • Aleksi Kallio, CSC
  • Antti Tolvanen, Etteplan
ECF23 videos
  • Milan Piskla & David Gustafik, Ciklum
  • Jarno Ahlström, Check Point Software
  • Tiitus Aho, Avnet Embedded
  • Hans Andersson, Acal BFi
  • Pasi Suhonen, Rohde & Schwarz
  • Joachim Preissner, Analog Devices
ECF22 videos
  • Antti Tolvanen, Etteplan
  • Timo Poikonen, congatec
  • Kimmo Järvinen, Xiphera
  • Sigurd Hellesvik, Nordic Semiconductor
  • Hans Andersson, Acal BFi
  • Andrea J. Beuter, Real-Time Systems
  • Ronald Singh, Digi International
  • Pertti Jalasvirta, CyberWatch Finland
ECF19 videos
  • Julius Kaluzevicius, Rutronik.com
  • Carsten Kindler, Altium
  • Tino Pyssysalo, Qt Company
  • Timo Poikonen, congatec
  • Wolfgang Meier, Data-Modul
  • Ronald Singh, Digi International
  • Bobby Vale, Advantech
  • Antti Tolvanen, Etteplan
  • Zach Shelby, Arm VP of Developers
ECF18 videos
  • Jaakko Ala-Paavola, Etteplan CTO
  • Heikki Ailisto, VTT
  • Lauri Koskinen, Minima Processor CTO
  • Tim Jensen, Avnet Integrated
  • Antti Löytynoja, Mathworks
  • Ilmari Veijola, Siemens

logotypen

Apr # TME square
TMSNet  advertisement
ETNdigi
A la carte
AUTOMATION DEVICES EMBEDDED NETWORKS TEST&MEASUREMENT SOFTWARE POWER BUSINESS NEW PRODUCTS
ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT US CONTACT
Share on Facebook Share on Twitter Share on LinkedIn

Sähkötekniikan ja elektroniikan klassikko uudistui – ja yllättää positiivisesti

Tietoja
Julkaistu: 18.09.2018
Luotu: 18.09.2018
Viimeksi päivitetty: 18.09.2018
  • Komponentit

Tekniikan nopea kehitys ja tiedon helppo – ja ilmainen – saatavuus internetistä on johtanut ilmiöön, jossa suomenkielinen oppikirjatuotanto etenkin kapeilta tekniikan erikoisaloilta on vähentynyt. Esimerkiksi vielä 1980-luvulla julkaistiin runsaasti kirjoja elektroniikasta aina harrastajatasolta yliopistoon.

2000-luvulla julkaistuja laajoja korkeakoulutason oppikirjoja tulee äkkiseltään mieleen ainoastaan kaksi: edesmenneen professori Mauri Luukkalan Elektroniikka -kirjaan (Limes ry 1989–1995) pohjautuva Elektroniikan perusteet (Limes ry 1999-2004), joka on ollut käytössä Helsingin yliopiston elektroniikan perusopetuksessa, sekä Kimmo Silvosen Sähkötekniikka ja elektroniikka, jonka ensimmäinen painos ilmestyi 2003.

Käytin mainittua Silvosen kirjaa oppikirjana ammattikorkeakoulun elektroniikan ja teoreettisen sähkötekniikan peruskursseilla, kunnes kustantaja päätti jakaa sen kahtia: laaja oppikirja pilkottiin vuonna 2009 kahteen osaan: Sähkötekniikka ja piiriteoria sekä Elektroniikka ja puolijohdekomponentit, joista kumpikin maksoi enemmän kuin alkuperäinen paksu teos. Koin epätarkoituksenmukaiseksi suositella opiskelijoita ostamaan kaksi kirjaa, joista käydään kursseilla vain pieni osa, minkä johdosta luovuin ’virallisesta’ kurssikirjasta ja siirryin käyttämään pelkkiä harjoitustehtäviä ja luentokalvoja ja suosittelin Silvosen kirjaa/kirjoja oheislukemistoksi.

Tämän takia olin enemmän kuin ilahtunut uutisesta, että Silvosen Sähkötekniikka ja elektroniikka on tehnyt paluun taas yksissä kansissa: nyt teoksen nimi on – tekijälleen ominaisen huumorintajun mukaisesti – Elektroniikka ja sähkötekniikka. Merkittävin yksittäinen muutos on, että uudistettu kirja sisältää myös Arduino-protoalustan käytön perusteet ja erilaisten toimilaitteiden käytön ja toiminnan. Tilaa on tehty tiivistämällä sisältöjä ja jättämällä pois muun muassa systemaattiset piirianalyysimenetelmät.

Vaikka kirja on suunnattu yliopistoon, se soveltuu myös ammattikorkeakouluun. Tämä piti paikkansa jo kirjojen edeltäjien osalta, ja uusi versio parantaa tilannetta entisestään.

Kirjaa voi varauksella suositella myös toiselle asteelle, esimerkiksi sähköstä kiinnostuneelle lukiolaiselle tai ammattikoulun niille oppilaille, joiden mielestä koulussa edetään liian hitaasti. Peruslukiomatematiikalla ymmärrettäviä juttuja pidemmälle harpataan vasta sivulla 119, diodin epälineaarisen yhtälön, Newton-Raphson-iteroinnin ja Taylorin sarjan yhteydessä – mitkä eivät ole rakettitiedettä nekään, ja aukeavat opettajan avustuksella tai jos motivaatiota riittää, omin päin netistä opiskelemalla. Haastavat matematiikat voi myös hypätä yli – tein näin itsekin, kun opiskelin RC-piirin latautumista lukiomatematiikkapohjalta 16-vuotiaana elektroniikkaharrastajana.

Teos on miellyttävän käytännönläheinen: alkupäässä käsitellään niin staattisen sähkön vaarat kuin leipälaudankin käyttö. Totutusta poiketen kirjassa käsitellään ensin puolijohdekomponenttien toiminta ja vasta puolenvälin jälkeen käydään vastusten värikoodien ja sähköfysiikan kimppuun.

Kirjan kirjoittanut lehtori Kimmo Silvonen on pitkän linjan sähkötekniikan opettaja Teknillisessä korkeakoulussa eli sittemmin Aalto-yliopistossa. Silvonen on opiskelijoiden keskuudessa tunnettu omalaatuisesta huumorintajustaan, joka näkyy myös kirjassa (Ote sivulta 43):

Huumoria ei kuitenkaan viljellä sen itsensä takia, vaan se on nokkelasti nidottu osaksi pedagogiikkaa: vaikea tai tärkeä asia jää helpommin mieleen, kun sen pukee vitsin kaapuun. Yllä olevan esimerkin ’virtalähteessä ei ole jännitettä’ on itsellekin tuttu väärinkäsitys sekä amk:n että Teknillisen korkeakoulun puolelta. Myös Silvosen kursseille TKK:lla osallistuneille tuttu ”Munat ja jauhot” -menetelmä RC-piirin differentiaaliyhtälön ratkaisussa käsitellään kirjassa. Erään yleisen pedagogisen ratkaisun, jota itse kutsuisin ”didaktisesti erittäin kyseenalaiseksi”, Silvonen lyttää ”täysin idioottimaiseksi”. Vaikka kirjaa on lyhennetty edeltäjäkaksikostaan, jo aikaisemmista kirjoista tuttu piirikaaviomerkintöjen selkeyteen liittyvä esimerkki on onneksi säilytetty (sivu 31):

Kirjaan on onnistuneesti sisällytetty tärkeät perusasiat – jos jokin tuntuu pintaraapaisulta, voi etsiä kirjastosta käsiinsä edellisen laajemman kirjaparin ja jatkaa opiskelua siitä. Tai tutustua englanninkielisiin tiiliskiviopuksiin, joiden tarjonta on runsasta ja vahvan suosituksen ansaitsevat klassikkoteos Horowitz & Hill: The Art of Electronics sekä matemaattisesti raskaampi ja vähemmän kytkentäesimerkkejä sisältävä Sedra & Smith: Microelectronic Circuits.

Erityismaininnan ansaitsee kirjan laaja-alaisuus: on vaikuttava suoritus saada samaan kirjaan tasokkaasti käsiteltynä koko sähkötekniikan ja elektroniikan perusteoria mikrokontrollereista Smithin karttaan ja kolmivaihejärjestelmästä kohinaan (josta ei ole julkaistu käytännössä ollenkaan suomenkielistä materiaalia). Piiriteorianörttinä kismittämään jäi ainoastaan Théveninin teoreeman pois jättäminen, kuten myös systemaattisten piirianalyysimenetelmien pois jättäminen. Tämä ei kuitenkaan syö teoksen arvoa oppikirjana: piirianalyysimenetelmät ja niiden tausta on helppo opettaa muutamalla kalvolla ja isolla kasalla harjoitustehtäviä: itse menetelmät teoriataustoineen eivät ole monimutkaisia, mutta niihin on tultava rutiini harjoittelemalla.

Silvosen Elektroniikka ja sähkötekniikka on sisällöltään vakuuttava pakkaus, jonka hinta-laatusuhdetta voi kuvata erinomaiseksi. Tämäkin on vähättelevää, kun otetaan huomioon, että vastaavan laajuiset englanninkieliset teokset voivat maksaa helposti satasen, vaikka suuremman kielialueen luulisi johtavan halvempaan yksikköhintaan. Jenkkikirjoista tuttu kiva värikuvitus opuksesta puuttuu – mutta onneksi myös niiden jonninjoutavat jaarittelut. Omana opiskeluaikana kismitti, kun monelle kurssille piti hankkia yli tuhatsivuinen kirja, josta käytännössä opiskeltiin vain joka luvun lopussa ollut tiivistelmä.

Sähkökirjan sähköinen versio ei vakuuta

Paperikirjan ohjehinta on 39 euroa, mutta ainakin vielä tätä kirjoitettaessa tilaaminen AdLibriksestä onnistui 29 eurolla sisältäen toimituksen postitse. Tätä ei voi pitää ainakaan ryöstöhinnoitteluna (mistä oppikirja-alaa usein syytetään), vaan pikemminkin päinvastoin. 29 euroa on suorastaan halpa, kun ottaa huomioon, että nykyään moni keskinkertainen lukiokirjakin – josta on iloa yhdellä vaivaisella kurssilla – voi maksaa uutena 40-50 euroa. Silvosessa riittää läpikäytävää ainakin 10-20 opintopisteen edestä.

Kirjan voi myös ostaa e-kirjana 29 euron hintaan kustantajan sivuilta muodossa ”Suojattu pdf”. Tarkemmin sanottuna kyseessä ei ole perinteinen suojattu pdf (josta on mm. tekstin kopiointi estetty), vaan erikoisempi tiedostomuoto, joka vaatii Adobe Digital Editions -ohjelman asentamisen. Macilla kirjan avaaminen tyssäsi ensin virheilmoitukseen E_ADEPT_REQUEST_EXPIRED. Uusi yritys työpaikan Windows-koneella tuottaa saman tuloksen. Nopeasti selviää, että kirjakaupan sivulta ladattu tiedosto ’vanhenee’ jos sitä ei lataa heti Adoben lukusovellukseen, vaan se pitää ladata kirjakaupan sivuilta uudelleen. Miksei näitä voi saada vesileimattuina pdf:inä, kuten ulkomaisilta kustantajilta? DRM-suojattuja kirjoja ostaessa pitääkin aina muistaa, että et osta teoskappaletta vaan käyttöoikeuden, joka on voimassa tasan niin kauan, kun kyseinen DRM-härpäke toimii.

Pdf-kirjasta puuttuvat pdf:n kaikki hyvät ominaisuudet, kuten sisällysluettelo, josta pääsee klikkaamalla kyseiselle sivulle. Sanahaku sentään toimii, mutta muuten navigointiominaisuudet ovat surkeat. Sääli että erinomainen sisältö pitää pilata virheillä jotka, jotka eräs IT-alan alan ammattilainen haukkui pystyyn jo vuonna 2010 mieleenjäävässä blogikirjoituksessaan E-kirjabisnes tuhon tiellä. Toimivasta e-kirjasta maksaisi mielellään enemmänkin kuin 29 euroa.

Koska sisällöstä ei juuri löydy kritisoitavaa, niin jatketaan muotoseikoilla: kirjan mainostamisen olisi voinut aloittaa jo keväällä, niin kirjan olisi voinut ottaa oppikirjaksi syksyn kursseille.

Kirjoittaja Vesa Linja-aho työskentelee Metropolia-ammattikorkeakoulussa autoelektroniikan lehtorina.

MORE NEWS

Fujitsu lupaa tarkempaa lämpökuvaa puolustukseen

Fujitsu on kehittänyt uuden infrapuna-anturin, joka parantaa merkittävästi valvonnan tarkkuutta puolustuksessa ja pelastustoimessa. Yhtiön mukaan kyseessä on maailman ensimmäinen yli megapikselin kaksikaistainen T2SL-anturi.

Kvanttiakku kääntää fysiikan päälaelleen

Australialaistutkijat ovat ottaneet merkittävän askeleen kohti täysin uudenlaista energian varastointia. Maan kansallisen tutkimuslaitoksen CSIROn, RMIT Universityn ja Melbournen yliopiston tutkijat ovat rakentaneet ensimmäisen toiminnallisen kvanttiakun demonstraation, joka osoittaa ilmiön, jota klassinen fysiikka ei tunne.

Perustason RISC-V ei enää riitä

Prosessori-IP:tä kehittävä Codasip muuttaa strategiaansa rajusti. Yhtiö luopuu perustason RISC-V-ydinliiketoiminnasta ja keskittyy jatkossa kyberturvallisiin prosessoriarkkitehtuureihin.

Samsung tuo A-sarjan myyntiin – pelkkä 50 megapikseliä ei enää riitä

Samsungin uudet Galaxy A57- ja A37-mallit ovat nyt saatavilla, mutta pelkkä kameran resoluutio ei enää ratkaise. 50 megapikseliä on keskihintaluokassa uusi perusvaatimus – erot syntyvät siitä, mitä kuvalle tehdään.

Halpojen PC-koneiden aika on ohi

PC-markkina kasvoi vielä alkuvuonna, mutta pinnan alla kytee nopeasti syvenevä kustannuskriisi. Analyysiyhtiö Omdian tuore data paljastaa, että tietokoneiden keskeisten komponenttien hinnat ovat nousseet poikkeuksellisen rajusti. Ja nousu jatkuu.

Uudenlainen laser vie optisen tiedonsiirron ulos laboratoriosta

Skotlantilainen Vector Photonics on demonstroinut uudenlaiseen PCSEL-laseriin perustuvaa optista tiedonsiirtoa ensimmäistä kertaa todellisessa ympäristössä. Testissä dataa siirrettiin 500 metrin matka Glasgow’ssa ilman kuitua tai radiotaajuuksia.

Rauta ja softa ratkaisevat AI-suorituskyvyn

ETN - Technical articleTekoälyn siirtyminen pilvestä laitteisiin nostaa esiin uuden vaatimuksen: suorituskyky ei synny pelkästä raudasta tai ohjelmistosta, vaan niiden yhteispelistä. Sulautetussa AI:ssa laitteistoarkkitehtuuri ja mallien optimointi ratkaisevat, kuinka paljon laskentaa voidaan tuoda paikallisesti ilman pilviyhteyttä.

IQM:n arvo jo 1,8 miljardia – uusi rahoituskierros vie kohti pörssiä

Suomalainen kvanttitietokoneyhtiö IQM Quantum Computers on kerännyt 50 miljoonaa euroa uutta rahoitusta valmistautuessaan listautumaan Nasdaqiin Yhdysvalloissa. Rahoituskierros nostaa yhtiön arvostuksen noin 1,8 miljardiin dollariin.

Muistien hintapiikki paisuttaa puolijohdemyynnin 1300 miljardiin dollariin

Puolijohdemarkkina voi Gartnerin mukaan kasvaa tänä vuonna poikkeukselliset 64 prosenttia ja nousta yli 1,3 biljoonaan dollariin. Kasvua ei kuitenkaan vedä pelkkä AI-kiihdytys, vaan ennen kaikkea muistien raju hinnannousu, joka voi samalla jarruttaa muuta elektroniikkakysyntää vielä pitkälle vuoteen 2027.

Yksinkertainen flyback-muunnin yltää 440 wattiin

Power Integrations on venyttänyt perinteisen flyback-topologian tehoalueelle, jossa on tähän asti tarvittu monimutkaisempia resonantti- ja LLC-ratkaisuja. Yhtiön uudet TOPSwitchGaN-piirit nostavat eristävän flyback-muuntimen tehon jopa 440 wattiin, mikä voi yksinkertaistaa monien teholähteiden suunnittelua ja laskea kustannuksia.

Tehonsyötön suojaus muuttuu ohjelmoitavaksi

ETN - Technical articleSähkönjakelun alkuajoista alkaen sulakkeilla on suojattu sähköverkkoja ylikuormitustilanteiden varalta. Perinteiset sulakkeet ovat helppokäyttöisiä, mutta ne eivät ole joustavia eivätkä älykkäitä. Nykyajan sovelluksissa, joiden sovellusalue vaihtelee teollisuusautomaatiosta kulutuselektroniikkaan, tarvitaan kehittyneitä suojausominaisuuksia, kuten säädettäviä virtarajoja, lämpötilasuojauksia ja nopeaa reagointia vikatilanteisiin.

Nyt data pysyy salattuna myös pilvessä

Ohiolainen Niobium tuo markkinoille uudenlaisen pilvialustan, jossa dataa voidaan käsitellä ilman, että sitä koskaan puretaan salauksesta. The Fog -niminen palvelu on nyt yksityisessä beeta-vaiheessa, ja sen julkinen julkaisu on suunniteltu tämän vuoden toiselle neljännekselle.

Tekoälyläppäreistä tuttu Intelin Core Ultra 3 tuli teollisuuden korteille

Intel Core Ultra Series 3 -prosessorit siirtyvät nyt kannettavista tietokoneista teollisiin Computer-on-Module-kortteihin. Uutuus ei ole pelkkä porttaus, vaan yritys tuoda sama AI-kiihdytetty arkkitehtuuri ympäristöihin, joissa lämpötila-alue, luotettavuus ja pitkä elinkaari ovat kriittisiä.Saksalainen congatec tuo prosessorit korteille, jotka toimivat laajennetulla lämpötila-alueella -40:stä +85 asteeseen, mikä avaa Panther Lake -sukupolven käytön aiempaa vaativammissa edge- ja kenttäsovelluksissa.

321 kerroksen NAND tulee nyt PC-tallennukseen

SK hynix on aloittanut 321-kerroksiseen QLC-NANDiin perustuvan PQC21-asiakas-SSD:n toimitukset, ja ensimmäinen nimetty asiakas on Dell Technologies. Olennaista ei ole pelkkä kerrosmäärä, vaan se, että QLC:tä työnnetään nyt entistä näkyvämmin AI-PC-koneiden paikalliseen tallennukseen, jossa kapasiteetti ja virrankulutus painavat yhä enemmän.

Vesitiivis USB-C piirikortille ilman lisäkokoonpanoa

USB Type-C -liitin on ottamassa seuraavan askeleen myös vaativissa käyttöympäristöissä. Same Sky on laajentanut liitinvalikoimaansa uusilla IP-luokitelluilla USB-C-malleilla, jotka voidaan asentaa suoraan piirilevylle ilman erillisiä tiivistysvaiheita.

Samsungilla on etu, jota Apple ei voi kopioida

Samsung on kasvattanut asemiaan premium-älypuhelimissa Euroopassa, mutta yhtiön vahvin kilpailuetu ei liity kameroihin tai tekoälyyn. Se löytyy syvältä toimitusketjusta. Samsung valmistaa itse keskeiset muistipiirit, joita sen lippulaivapuhelimet tarvitsevat.

Automaattiajaminen pelastaa henkiä, mutta ei ratkaise päästöongelmaa

Automaattiajaminen tuo merkittäviä turvallisuushyötyjä jo osittaisella käyttöönotolla. EU-tason tutkimuksen mukaan vaikutus kuolemaan johtaviin onnettomuuksiin on selvä, kun taas päästövähennykset jäävät pieniksi. Samalla liikenne hidastuu hieman.

Muistien valmistajilla on nyt kissanpäivät – Samsung varoitti jättituloksesta

AI-buumi alkaa näkyä konkreettisesti muistimarkkinassa. Samsung Electronics ennakoi ensimmäisen neljänneksen tuloksensa moninkertaistuvan, kun muistipiirien hinnat nousevat ja kysyntä pysyy poikkeuksellisen kovana.

EU:n uusin pilottilinja keskittyy puolijohdepohjaisiin kubitteihin

Eurooppa ottaa seuraavan askeleen kvanttilaskennan teollistamisessa, kun puolijohdepohjaisiin spin-kubitteihin keskittyvä SPINS-pilottilinja on käynnistetty. Leuvenista mikroelektroniikan tutkimus IMECistä johdettava hanke kokoaa 25 tutkimus- ja teollisuustoimijaa rakentamaan polkua, jossa kvanttisiruja ei enää vain tutkita laboratoriossa, vaan valmistetaan hallitusti puolijohdeteollisuuden prosesseilla.

Kupari ei enää riitä AI-piireissä

Tekoälylaskennan suurin pullonkaula ei ole enää itse laskenta vaan datan siirto. Nyt CEA-Leti, CEA-List ja Powerchip Semiconductor Manufacturing Corporation hakevat ratkaisua tuomalla optiset yhteydet suoraan sirupakettiin.

ETNdigi - Watch GT Runner 2
TMSNet  advertisement

© Elektroniikkalehti

 
 

TECHNICAL ARTICLES

Tehonsyötön suojaus muuttuu ohjelmoitavaksi

ETN - Technical articleSähkönjakelun alkuajoista alkaen sulakkeilla on suojattu sähköverkkoja ylikuormitustilanteiden varalta. Perinteiset sulakkeet ovat helppokäyttöisiä, mutta ne eivät ole joustavia eivätkä älykkäitä. Nykyajan sovelluksissa, joiden sovellusalue vaihtelee teollisuusautomaatiosta kulutuselektroniikkaan, tarvitaan kehittyneitä suojausominaisuuksia, kuten säädettäviä virtarajoja, lämpötilasuojauksia ja nopeaa reagointia vikatilanteisiin.

Lue lisää...

OPINION

Agenttikoodaus muuttaa myös sulautetun kehityksen

CodeBoxxin perustajan Nicolas Genestin mukaan ohjelmistokehitys on kääntynyt päälaelleen: koodia ei enää kirjoiteta, vaan tekoälyä orkestroidaan kohti tavoitetta. Muutos näkyy erityisen voimakkaasti sulautetuissa järjestelmissä, joissa tiukka laitteisto–ohjelmisto-integraatio, pitkät validointisyklit ja virheiden korkea hinta tekevät agenttipohjaisesta kehityksestä poikkeuksellisen merkittävän murroksen.

Lue lisää...

 

LATEST NEWS

  • Fujitsu lupaa tarkempaa lämpökuvaa puolustukseen
  • Kvanttiakku kääntää fysiikan päälaelleen
  • Perustason RISC-V ei enää riitä
  • Samsung tuo A-sarjan myyntiin – pelkkä 50 megapikseliä ei enää riitä
  • Halpojen PC-koneiden aika on ohi

NEW PRODUCTS

  • Vesitiivis USB-C piirikortille ilman lisäkokoonpanoa
  • Kolmivaiheinen tuuletinohjaus ilman koodia
  • AES ei vielä tee muistitikusta turvallista
  • Toughbook 56 tuo tekoälyn kentälle ilman pilveä
  • RECOM laajentaa moduuleista erillismuuntimiin
 
 

Section Tapet