ADVERTISE SUBSCRIBE TECHNICAL ARTICLES EVENTS ETNdigi ABOUT USCONTACT
ETNdigi-superbanner
37  #  square finsk sajt en vecka i maj
2026  # megabox

IN FOCUS

3D-piirit pakottavat suunnittelun huomioimaan lämmön, tehon ja mekaniikan

3D-IC-arkkitehtuureihin siirtyville suunnittelutiimeille suorituskyvyn ja luotettavuuden jatkuva parantaminen tuo mukanaan tuttuja mutta yhä monimutkaisempia haasteita: miten hallitaan tehonkulutusta, poistetaan lämpöä ja otetaan huomioon erilaisten fysikaalisten ilmiöiden monimutkainen vuorovaikutus pinotuissa rakenteissa?

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

ETN

Sep # 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

Docomo otti Nokian tukiaseman Open RAN -käyttöön

Japanilainen NTT Docomo kertoo ottaneensa käyttöön Nokian tukiaseman, joka toimii O-RAN Alliance -määritysten mukaisessa avoimessa verkossa. Käyttöönotosta kertoo Mobile World Live. Operaattorin tavoitteena on kasvattaa verkon kapasiteettia erityisesti ruuhkaisilla alueilla ja samalla pienentää tukiasemien energiankulutusta.

Donut Lab sai haastajan: 381 Wh/kg:n kiinteä akku jo massatuotannossa

Suomalaisen Donut Labin kiinteän elektrolyytin akun ympärillä on riittänyt kuhinaa yli 400 Wh/kg:n energiatiheyden vuoksi. Nyt Taiwanista tulee kova vertailukohta, sillä Prologium kertoo aloittaneensa 381 Wh/kg:n energiatiheyteen yltävän täyskiinteän akun massatuotannon.

Satelliittituotanto pakotti Reorbitin uusimaan toiminnanohjauksensa

Suomalainen Reorbit kasvattaa Helsingissä kapasiteettiaan voidakseen valmistaa useita satelliitteja samanaikaisesti. Kasvu vaati myös koko toiminnanohjauksen uudistamista. – Ilman yhtenäistä järjestelmää jokainen tiimi pitää käsissään yhtä palapelin palaa, mutta kukaan ei näe kokonaiskuvaa, talousjohtaja Rajiv Subramanian kuvaa.

Taipuuko iPhone paremmin?

Taittuvat puhelimet ovat olleet markkinoilla jo vuosia, mutta ne eivät ole onnistuneet nousemaan marginaalista. Apple tulee nyt mukaan seitsemän vuotta Samsungia myöhemmin ja yrittää ratkaista ongelman omalla tavallaan. Iphone Duossa olennaisinta ei ehkä ole taipuva näyttö vaan käyttöjärjestelmä, jonka pitäisi taipua sen mukana.

Analog Devices ostaa tekoälyosaamista 1,35 miljardilla dollarilla

Analog Devices maksaa Alif Semiconductorista 1,35 miljardia dollaria. Kauppa kertoo siitä, kuinka tekoäly siirtyy datakeskuksista antureiden, koneiden ja laitteiden yhteyteen. ADI saa Alifilta vähävirtaisen prosessointialustan paikalliseen tekoälyyn.

Suomalaiseen organisaatioon hyökätään yli 1200 kertaa viikossa

Suomalaisiin organisaatioihin kohdistuvien kyberhyökkäysten määrä jatkaa kasvuaan. Check Point Researchin mukaan suomalainen organisaatio kohtasi elokuussa keskimäärin 1205 hyökkäystä viikossa. Määrä kasvoi 17 prosenttia vuodentakaisesta.

Nukkuva Linux kuluttaa vain 1 milliwatin tehoa

Renesas on tuonut RZ/G-sarjaansa kaksi uutta 64-bittistä sovellusprosessoria, joiden valmiustilan tehonkulutus putoaa noin yhden milliwatin tasolle. RZ/G3L- ja RZ/G3SE-piirit voivat pitää Linux-järjestelmän muistissa syvässä valmiustilassa ja palata nopeasti takaisin käyttöön.

Sähköauton akusta tehdään 48 voltin voimakeskus

Eteläkorealainen INFAC on kehittänyt sähköauton 800 voltin akuston, jossa korkeajännitteen muunto 48 voltiksi tapahtuu suoraan akkupaketin sisällä. Ratkaisu perustuu yhdysvaltalaisen Vicorin tiheästi pakattuihin DC-DC-tehomoduuleihin ja mahdollistaa 48 voltin vyöhykearkkitehtuurin ilman erillistä ulkoista muunninyksikköä.

ST vähentää komponentteja kilowattiluokan teholähteistä

STMicroelectronics on julkistanut uuden L4983-ohjaimen, jolla voidaan yksinkertaistaa satojen wattien ja useiden kilowattien hakkuriteholähteiden tehokertoimen korjausta. Piirin sisäiset toiminnot vähentävät ulkoisten passiivikomponenttien tarvetta jatkuvan johtamisen CCM-PFC-ratkaisuissa.

Applen uusin on ensimmäinen 2 nanometrin kännykkäprosessori

Apple on esitellyt uuden A20 Pro -prosessorin, joka valmistetaan 2 nanometrin prosessilla. Uusiin iPhone 18 Pro -malleihin tuleva piiri on ensimmäinen 2 nanometrin valmistustekniikkaan perustuva älypuhelinprosessori.

Googlen jätti-investointi: aika on kypsä uudelle ydinvoimalle

Googlen 13 miljardin euron investointi Suomeen on valtava uutinen. Vielä suurempi uutinen saattaa kuitenkin olla se, mitä investointi kertoo Suomen sähköntarpeesta. Tekoäly tarvitsee sähköä. Paljon sähköä, tasaisesti ja ympäri vuorokauden.

Näkyvän valon netti sammui

Skotlantilainen Purelifi, yksi valoon perustuvan langattoman tiedonsiirron pioneereista, on asetettu maksukyvyttömyysmenettelyyn. Itse LiFi-tekniikka saatiin toimimaan ja tietoturva oli yksi sen vahvimmista valteista, mutta rahat loppuivat ennen kuin liiketoiminta ehti kannattavaksi. Kaikki yhtiön 42 työntekijää on irtisanottu.

Uusi 3D-rakenne kutistaa analogiapiirin vaatiman tilan viidesosaan

Japanilainen Nisshinbo Micro Devices on kehittänyt uuden 3D-rakenteen, jossa analoginen IC-piiri ja sen tarvitsemat passiivikomponentit voidaan yhdistää samaan koteloon. Silicon Motherboard -prototyypissä ratkaisu pienensi piirilevyltä tarvittavaa asennuspinta-alaa noin 80 prosenttia.

80 wattia irti tulitikkuaskin kokoisesta teholähteestä

Sveitsiläinen Traco Power on tuonut markkinoille TEN 80WI -sarjan DC/DC-muuntimet, jotka tuottavat 80 watin tehon vain 2 × 1 tuuman kokoisesta kotelosta. Mitoiltaan noin 51 × 25 millimetrin teholähde on siis suunnilleen tulitikkuaskin kokoinen.

Omron automatisoinut Suomea 40 vuoden ajan

Japanilainen automaatioyhtiö Omron juhlii tänä vuonna 40-vuotista toimintaansa Suomessa. Yhtiö vie syyskuussa automaatioteknologiaansa viidelle paikkakunnalle kiertueella, joka päättyy 40-vuotisjuhlaan Espoossa.

ChatGPT:stä löytyi vakava tietoturva-aukko

Check Point Research löysi OpenAI:n ChatGPT-palvelusta haavoittuvuuden, jonka avulla hyökkääjä pystyi komentamaan toisen käyttäjän tekoälyistuntoa salaa. Demonstraatiossa ChatGPT luki uhrin Gmailista tietoja ja välitti ne hyökkääjälle käyttäjän huomaamatta. Haavoittuvuus on jo korjattu.

Uusi piiri tasapainottaa litiumkennot nopeammin

STMicroelectronics on tuonut markkinoille uuden akunhallintapiirin, joka nopeuttaa litiumakkujen kennojen tasapainotusta. L9962 tarjoaa 70 milliampeerin balansointivirran ja valvoo jopa kymmentä sarjaan kytkettyä kennoa.

Fujitsu rakensi timanttispineihin perustuvan kvanttitietokoneen

Fujitsu kertoo rakentaneensa maailman ensimmäisen toimivan kvanttitietokoneprototyypin, jossa timantin tina-vakanssikeskuksiin perustuvat spinkubitit on yhdistetty fotonisiin integroituihin piireihin.

Suprajohtava piiri voi ratkaista CMOSin teho-ongelman

Belgialainen tutkimuslaitos Imec vie suprajohtavia piirejä kohti teollista valmistusta. Uudessa NbTiN-prosessissa johdot on kutistettu 30 nanometriin ja Josephson-liitoksia voidaan pakata miljoonia neliösentille. Tekniikasta haetaan huomattavasti CMOSia energiatehokkaampaa ratkaisua tulevien AI- ja HPC-järjestelmien laskentaan.

AI-agentit tulevat FPGA-kehitykseen

Tänään Tukholmassa järjestettävä FPGAworld osoittaa, kuinka tekoäly muuttaa FPGA-alaa kahdesta suunnasta. FPGA-piirit saavat kasvavan roolin fyysisessä tekoälyssä ja robotiikassa, mutta samalla AI-agentit ovat tulossa osaksi itse FPGA-suunnittelun ja verifioinnin työkaluja.

Sep # puffbox mobox till tme native
37  #  mobox för square
2026  # mobox för megabox
Sep  # puffbox mobox till square
TMSNet  advertisement

© Elektroniikkalehti

 
 

TECHNICAL ARTICLES

Suojattu flash suojaa kaikki nettiin liitetyt laitteet

ETN - Technical articleSuojattu flash-muisti tarjoaa verkkoon liitetyille laitteille ja järjestelmille laitteistopohjaisen suojauskerroksen ja täyttää NIST SP800-193 -ohjeistuksen mukaiset häiriönsietovaatimukset. Muistipiireihin erikoistuneen Winbondin kehittämä suojattu flash-piiri on myös suoraan korvaava ja täysin yhteensopiva tavanomaisten NOR-flash-piirien kanssa.

Lue lisää...

OPINION

Googlen jätti-investointi: aika on kypsä uudelle ydinvoimalle

Googlen 13 miljardin euron investointi Suomeen on valtava uutinen. Vielä suurempi uutinen saattaa kuitenkin olla se, mitä investointi kertoo Suomen sähköntarpeesta. Tekoäly tarvitsee sähköä. Paljon sähköä, tasaisesti ja ympäri vuorokauden.

Lue lisää...

 

LATEST NEWS

  • Docomo otti Nokian tukiaseman Open RAN -käyttöön
  • Donut Lab sai haastajan: 381 Wh/kg:n kiinteä akku jo massatuotannossa
  • Satelliittituotanto pakotti Reorbitin uusimaan toiminnanohjauksensa
  • Taipuuko iPhone paremmin?
  • Analog Devices ostaa tekoälyosaamista 1,35 miljardilla dollarilla

NEW PRODUCTS

  • ST vähentää komponentteja kilowattiluokan teholähteistä
  • 80 wattia irti tulitikkuaskin kokoisesta teholähteestä
  • Uusi piiri tasapainottaa litiumkennot nopeammin
  • Mediatekin uusin tuo kielimallit kodinkoneisiin
  • Bluetooth haastaa UWB:n etäisyysmittauksessa
 
 

Section Tapet