Alguém conhece um microcontrolador / DSP sem velocidade de clock ou osciladores acima de 1.705 MHz?


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Estou pensando em criar um dispositivo eletrônico simples que eu possa tentar comercializar se der certo. Antes de mergulhar e tentar produzi-lo em massa, primeiro tentaria vender alguns na internet para ver se alguém o quer. .

Acontece, no entanto, que, para vender qualquer coisa nos Estados Unidos, você precisa passar nos testes da FCC ou atender aos critérios que a isentam. Pelo que ouvi, os testes da FCC custam mais de US $ 10.000, que não estou disposto a colocar no momento. Depois de muita pesquisa on-line dos documentos oficiais da FCC (quase impossíveis de encontrar), parece que uma das condições é que o isenta de testes da FCC, se não houver oscilador ou frequência em seu circuito acima de 1.705 MHz ( por favor, deixe-me saber se isso está errado, perguntei aqui antes de encontrar os documentos e todos disseram que eram 9 kHz e fecharam o tópico).

Aqui está o link para o regulamento:

Título 47: Telecomunicações PARTE 15 - DISPOSITIVOS DE FREQUÊNCIA DE RÁDIO Subparte B - Radiadores não intencionais § 15.103 Dispositivos isentos.

Os seguintes dispositivos estão sujeitos apenas às condições gerais de operação dos §§ 15.5 e 15.29 e estão isentos das normas técnicas específicas e de outros requisitos contidos nesta parte. O operador do dispositivo isento deve parar de operá-lo, após constatar pela Comissão ou seu representante que o dispositivo está causando interferência prejudicial. A operação não será retomada até que a condição que causa a interferência prejudicial tenha sido corrigida. Embora não seja obrigatório, é altamente recomendável que o fabricante de um dispositivo isento procure que o dispositivo atenda aos padrões técnicos específicos desta parte.

...

(h) Dispositivos digitais nos quais tanto a frequência mais alta gerada quanto a mais alta usada são inferiores a 1,705 MHz e que não operam a partir das linhas de energia CA ou contêm disposições para operação enquanto conectadas às linhas de energia CA. Dispositivos digitais que incluem ou prevêem o uso de eliminadores de bateria, adaptadores CA ou carregadores de bateria que permitem operação durante o carregamento ou que se conectam indiretamente às linhas de energia CA, obtendo energia através de outro dispositivo conectado às linhas de energia CA , não se enquadram nessa isenção.

Alguém conhece um micro com velocidade de clock e todos os osciladores menores que 1.705 MHz? Encontrei alguns micros com velocidade de clock de 1 MHz, mas os osciladores são de 4 MHz. Uma velocidade de clock acima de 500 kHz provavelmente poderia funcionar, mas 1 MHz seria o melhor!


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Esta página ecfr.gpoaccess.gov/cgi/t/text/… diz "(u) energia de radiofrequência (RF). Energia eletromagnética em qualquer frequência do espectro de rádio entre 9 kHz e 3.000.000 MHz". e tem muitos outros lugares de mencionar 9 KHz. Mas se parece com a sua página é bastante claro que você não precisa se preocupar até 1.705 MHz
Kellenjb

E, quanto ao seu comentário sobre o fechamento de sua pergunta anterior, Kevin Vermeer deu dois dias para explicar como ou se sua pergunta era diferente das outras vinculadas e, como não houve resposta, ela foi encerrada.
Kellenjb

Essa disposição não diz nada sobre o oscilador, diz "Dispositivos digitais nos quais tanto a maior frequência gerada quanto a mais alta frequência usada são inferiores a 1.705 MHz". Mesmo uma onda quadrada de 100khz gera e usa conteúdo de frequência bem acima de 1.705 MHz.
Mark

@Kellenjb Eu certamente não sou especialista nisso, mas a cláusula referente ao limite inferior de 9 khz é muito mais específica, a frase é "Um radiador não intencional (dispositivo ou sistema) que gera e usa sinais ou pulsos de tempo a uma taxa em excesso de 9.000 pulsos (ciclos) por segundo e usa técnicas digitais; "
Mark

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Obrigado pessoal, eu devo ter entendido errado a afirmação, já que qualquer tipo de onda quadrada terá um número infinito de harmônicos, então não entendo por que eles colocaram isso lá então?
W1res

Respostas:


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Muitos microcontroladores são totalmente estáticos, ou seja, que o relógio pode ser completamente parado ou que você pode executá-lo em frequências como 0,1 Hz, por exemplo, por 1 instrução por 10 segundos (pode ser útil para depuração). Alguns componentes da matriz podem exigir uma freqüência de relógio mínima para funcionar, no entanto, como um ADC: o capacitor de amostragem descarregará se você não concluir uma conversão dentro de um determinado período de tempo.

Dito isto, o relógio do controlador causará EMI em uma banda muito mais ampla do que apenas a frequência do relógio. Quanto menor a ascensão / queda de um sinal digital, mais energia haverá nos harmônicos. Para diminuir a EMI, alguns microcontroladores, como o MC9S08 da Freescale, têm E / S controladas por taxa de comutação (comutável).


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Bem, por onde começo a listar ...

Muitos microcontroladores têm modos de relógio baixo. Por exemplo, a linha AVR da Atmel pode ser usada com cristais de 32.768 kHz. Pelo que li, você pode usá-los com frequências ainda mais baixas, como um timer de 555 rodando a alguns kHz.

Outro microcontrolador que usei é o Parallax Propeller, que possui uma fonte interna de clock de 32 kHz, mas não é tão preciso quanto um cristal.

Eu li que os PICs também podem funcionar com fontes de relógio de baixa frequência, mas não tenho experiência com eles.


Os PICs são muito parecidos com os de Atmel.
Kenny

de fato, AVRs pode ir muito baixo :)
Alkar

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O documento ao qual você vinculou diz:

"Dispositivos digitais nos quais a frequência mais alta gerada e a frequência mais alta usada são inferiores a 1.705 MHz."

O problema que você terá com isso é a definição de "maior frequência gerada". Praticamente qualquer circuito digital gera frequências maiores que 1,7 MHz, mesmo que a frequência de clock mais alta seja de apenas 9 KHz. A razão para isso é que as taxas de borda (também conhecidas como Slew Rate) nos sinais digitais possuem muitos harmônicos.

Aqui está uma página legal da web que mostra como uma onda quadrada é apenas a soma de um monte de ondas senoidais.

A melhor maneira de fazer o que você propõe é simplesmente projetar e construir o circuito corretamente, prestando muita atenção ao EMI e ao RF, para que, quando você for fazer o teste da FCC / CE, passe na sua primeira tentativa. Claro, você tem que pagar o dinheiro. Mas você pode minimizar o dinheiro, tornando seu dispositivo o mais fácil possível de testar e eliminar qualquer novo teste necessário.


Obrigado pela resposta. Na verdade, eu entendo muito bem o processamento de sinais, mas devo ter entendido mal a cláusula no documento. No entanto, não entendo por que eles expressariam dessa maneira, já que qualquer tipo de onda quadrada terá harmônicos infinitos (como uma função sinc). Então eu acho que realmente não há como contornar isso além de fazer os testes.
W1res

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Estou curioso para saber o que a FCC quer dizer com "frequência mais alta gerada", uma vez que a única maneira de determinar a frequência mais alta em que o conteúdo harmônico é significativo seria testá-lo, e o objetivo das especificações parece indicar qual dispositivos estão isentos de teste. O limite de 9KHz parece dizer que não importa muito quais harmônicos o dispositivo gera, se todos estiverem confinados a eventos breves, separados por pelo menos 111us; Gostaria de saber qual seria o efeito da FCC empurrar essa regra para 35Hz?
precisa

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Independentemente de alguém aqui concordar ou não, a FCC (como outros órgãos reguladores) escolheu isenções com base nas frequências do sistema (aquelas usadas ou geradas diretamente, não geradas indiretamente a partir de harmônicas e outras) - que não podem ser conhecidas sem testes no primeiro local e, portanto, não faria sentido ser usado como uma isenção). Portanto, se você estiver executando velocidades de clock digital abaixo de 9kHz, não será necessário um teste de emissão de radiação (o mesmo vale para a Europa). A definição da FCC de um "dispositivo digital" inclui esse requisito de frequência; portanto, não há dúvida de que a isenção exclui efeitos harmônicos.
BT2

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Acho que talvez você esteja perdendo o objetivo do regulamento da FCC. Eles se preocupam principalmente com as emissões espúrias sendo mantidas abaixo de algum nível de potência em algum espectro. Tem pouco a ver com a velocidade em que seu processador está sendo executado. Tem tudo a ver com a radiação emitida do seu dispositivo de forma agregada - ou seja, todo o seu front-end de rádio em conjunto com todo o ruído de comutação dos seus elementos de computação.

O modo como essas coisas são tipicamente tratadas é com circuitos de RF adequados, filtros EMI (por exemplo, em fontes de alimentação), conectores de interface externa devidamente designados / empregados e gabinetes de redução de emissões; não usando microprocessadores mais lentos ...


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Você pode executar um grande número de microprocessadores, microcontroladores ou DSPs a partir de fontes de clock na faixa de 1 MHz. Lembro-me de quando obtivemos o processador 6502 de alta velocidade que dobrou a velocidade do clock para 2MHz. A maioria dos processadores que possuem estados de baixa energia que permitem que a fonte de clock seja desativada sem perder o estado de execução permitirá que o clock do processador seja configurado para qualquer velocidade entre o DC e o máximo do processador.

O processador MSP430 possui uma fonte de relógio DCO interna que pode ser sintonizada na frequência de sua escolha e calibrada em uma fonte de relógio de 32KHz. Conseguir que isso funcione a 1 MHz é bastante direto.

Muitos processadores possuem um PLL interno que multiplica a frequência do cristal da faixa externa de MHz até uma frequência muito maior. Obviamente, você teria que desativar esse tipo de recurso.

Os únicos processadores com os quais você teria problemas são aqueles que têm uma frequência de clock mínima para o oscilador externo. Eles podem perder seu estado interno (sujeira como DRAM não atualizada) se o relógio do processador estiver muito lento.

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