Kennt jemand einen Mikrocontroller/DSP ohne Taktraten oder Oszillatoren über 1,705 MHz?

Ich plane, ein einfaches elektronisches Gerät zu bauen, das ich eventuell vermarkten werde, wenn es funktioniert .

Es stellt sich jedoch heraus, dass Sie, um etwas in den Vereinigten Staaten verkaufen zu können, die FCC-Tests bestehen oder die Kriterien erfüllen müssen, die eine Ausnahme bilden. Soweit ich höre, kosten FCC-Tests über 10.000 Dollar, was ich im Moment nicht aufbringen möchte. Nach langer Online-Suche nach den offiziellen FCC-Dokumenten (die fast unmöglich zu finden waren) scheint eine der Bedingungen zu sein, dass Sie von FCC-Tests befreit sind, wenn Ihr Schaltkreis keinen Oszillator oder keine Frequenz über 1,705 MHz hat ( Bitte lassen Sie mich wissen, ob dies falsch ist, ich habe hier nachgefragt, bevor ich die Dokumente gefunden habe, und alle sagten, es seien 9 kHz, und haben den Thread geschlossen).

Hier der Link zur Verordnung:

Titel 47: Telekommunikation TEIL 15 – HOCHFREQUENZGERÄTE Unterabschnitt B – Unbeabsichtigte Strahler § 15.103 Ausgenommene Geräte.

Die folgenden Geräte unterliegen nur den allgemeinen Betriebsbedingungen in §§15.5 und 15.29 und sind von den in diesem Teil enthaltenen spezifischen technischen Normen und anderen Anforderungen ausgenommen. Der Betreiber des ausgenommenen Geräts muss den Betrieb des Geräts einstellen, wenn die Kommission oder ihr Vertreter feststellt, dass das Gerät schädliche Störungen verursacht. Der Betrieb darf nicht wieder aufgenommen werden, bis der Zustand, der die schädliche Störung verursacht hat, behoben wurde. Obwohl nicht obligatorisch, wird dem Hersteller eines ausgenommenen Geräts dringend empfohlen, sich darum zu bemühen, dass das Gerät die spezifischen technischen Standards in diesem Teil erfüllt.

...

(h) Digitale Geräte, bei denen sowohl die höchste erzeugte Frequenz als auch die höchste verwendete Frequenz weniger als 1,705 MHz betragen und die nicht über die Wechselstromleitungen betrieben werden oder Vorkehrungen für den Betrieb enthalten, während sie an die Wechselstromleitungen angeschlossen sind. Digitale Geräte, die Batterie-Eliminatoren, Wechselstromadapter oder Batterieladegeräte enthalten oder deren Verwendung vorsehen, die den Betrieb während des Ladevorgangs ermöglichen oder die indirekt an die Wechselstromleitungen angeschlossen sind und ihren Strom über ein anderes Gerät beziehen, das an die Wechselstromleitungen angeschlossen ist , fallen nicht unter diese Ausnahme.

Kennt jemand ein Mikro, das eine Taktrate und alle Oszillatoren niedriger als 1,705 MHz hat? Ich habe einige Mikros gefunden, die Taktraten von 1 MHz haben, aber Oszillatoren sind 4 MHz. Eine Taktrate über 500 kHz könnte wahrscheinlich funktionieren, aber 1 MHz wäre am besten!

Auf dieser Seite ecfr.gpoaccess.gov/cgi/t/text/… heißt es: „(u) Hochfrequenzenergie (RF). Elektromagnetische Energie bei jeder Frequenz im Funkspektrum zwischen 9 kHz und 3.000.000 MHz.“ und hat viele andere Orte der Erwähnung von 9 KHz. Aber es sieht so aus, als ob Ihre Seite ziemlich klar ist, dass Sie sich bis 1,705 MHz keine Sorgen machen müssen
Und was Ihren Kommentar zum Schließen Ihrer vorherigen Frage angeht, gab Ihnen Kevin Vermeer 2 Tage Zeit, um zu erklären, wie oder ob sich Ihre Frage von den anderen verknüpften unterscheidet, und da keine Antwort kam, wurde sie geschlossen.
Diese Bestimmung sagt nichts über den Oszillator aus, sie sagt "Digitale Geräte, bei denen sowohl die höchste erzeugte Frequenz als auch die höchste verwendete Frequenz weniger als 1,705 MHz betragen". Sogar eine 100-kHz-Rechteckwelle erzeugt und verwendet Frequenzinhalte weit über 1,705 MHz.
@Kellenjb Ich bin sicherlich kein Experte dafür, aber die Klausel zur Untergrenze von 9 kHz ist viel spezifischer. Der Wortlaut lautet "Ein unbeabsichtigter Strahler (Gerät oder System), der Zeitsignale oder Impulse mit einer Rate von erzeugt und verwendet mehr als 9.000 Impulse (Zyklen) pro Sekunde und verwendet digitale Techniken;"
Danke Leute, ich muss die Aussage falsch verstanden haben, da jede Art von Rechteckwelle eine unendliche Anzahl von Harmonischen haben wird, also verstehe ich nicht, warum sie das dann überhaupt dort hinstellen?
Ich würde hinzufügen, dass die 1,7-MHz-Klausel an "ein Gerät, das nicht mit Netzstrom betrieben wird" (oder so ähnlich) gebunden ist, im Grunde ein batteriebetriebenes Gerät, während 9 kHz diese Einschränkung nicht hat. (Basierend auf meiner Erinnerung, dies kürzlich durchgelesen zu haben)
@CoderTao: Mein Verdacht ist, dass die Idee hinter der Einschränkung "Netzstrom" mit der Wahrscheinlichkeit zu tun hat, dass Stromkabel abstrahlen, obwohl die zitierte Spezifikation kein Interesse an anderen Arten von Kabeln zu haben scheint, die möglicherweise angeschlossen sind. Was die 9 kHz betrifft, würde ich vermuten, dass die FCC alle Oberschwingungen, die durch isolierte Ereignisse erzeugt werden, die mindestens 111 us voneinander entfernt sind, als keinen Faktor betrachtet. Es wäre jedoch viel praktischer, wenn sie die Spezifikation auf 32 us reduzieren könnten, um einen 32768-Hz-Quarz zu ermöglichen.
Hätte der Mikrocontroller selbst nicht schon den Zulassungsprozess durchlaufen, wenn er nicht ohnehin ausgenommen wäre? (Angenommen, Sie haben es in den USA gekauft und sich nicht mit dem Schwarzmarkt beschäftigt [gibt es überhaupt einen Schwarzmarkt für Mikrocontroller?].) Oder würde das nur für Mikrocontroller gelten, die mit ihrer eigenen Hardware wie Arduinos usw. geliefert werden?

Antworten (5)

Viele Mikrocontroller sind vollständig statisch, dh die Uhr kann vollständig angehalten werden oder Sie können sie beispielsweise mit Frequenzen wie 0,1 Hz für 1 Befehl pro 10 Sekunden ausführen (möglicherweise zum Debuggen nützlich). Einige Komponenten auf dem Chip erfordern jedoch möglicherweise eine Mindesttaktfrequenz, um zu funktionieren, wie ein ADC: Der Abtastkondensator entlädt sich, wenn Sie eine Umwandlung nicht innerhalb einer bestimmten Zeit abschließen.

Abgesehen davon verursacht die Uhr des Controllers EMI über ein Band, das viel breiter ist als nur die Frequenz der Uhr. Je kürzer der Anstieg/Abfall eines digitalen Signals ist, desto mehr Energie enthalten die Harmonischen. Um EMI zu verringern, haben einige Mikrocontroller, wie der MC9S08 von Freescale, (umschaltbare) slew-rate-gesteuerte I/Os.

Nun, wo fange ich an aufzuzählen...

Viele Mikrocontroller haben niedrige Taktmodi. Beispielsweise kann die AVR-Linie von Atmel mit 32,768-kHz-Quarzen verwendet werden. Nach dem, was ich gelesen habe, können Sie sie mit noch niedrigeren Frequenzen verwenden, z. B. einem 555-Timer, der mit einigen kHz läuft.

Ein anderer Mikrocontroller, den ich verwendet habe, ist Parallax Propeller, der eine interne 32-kHz-Taktquelle hat, aber nicht so genau wie ein Kristall ist.

Ich habe gelesen, dass PICs auch mit niederfrequenten Taktquellen arbeiten können, aber ich habe keine Erfahrung damit.

PICs sind ähnlich wie Sie Atmels beschreiben.
in der Tat können AVRs sehr niedrig werden :)

Das Dokument, das Sie verlinkt haben, sagt:

"Digitale Geräte, bei denen sowohl die höchste erzeugte als auch die höchste verwendete Frequenz kleiner als 1,705 MHz sind."

Das Problem, das Sie dabei haben werden, ist die Definition der "höchsten erzeugten Frequenz". Nahezu jede digitale Schaltung erzeugt Frequenzen über 1,7 MHz, selbst wenn die höchste Taktfrequenz nur 9 KHz beträgt. Der Grund dafür sind die Flankensteilheiten (auch bekannt als Slew Rate) der digitalen Signale, die viele Harmonische enthalten.

Hier ist eine coole Webseite, die zeigt, dass eine Rechteckwelle nur die Summe einer Reihe von Sinuswellen ist.

Der beste Weg, das zu tun, was Sie vorschlagen, besteht darin, die Schaltung einfach richtig zu entwerfen und zu bauen und dabei genau auf EMI und HF zu achten, damit Sie bei der FCC/CE-Prüfung Ihren ersten Versuch bestehen. Natürlich musst du das Geld bezahlen. Aber Sie können das Geld minimieren, indem Sie Ihr Gerät so einfach wie möglich testen lassen und alle erforderlichen erneuten Tests eliminieren.

Danke für die Antwort. Ich verstehe die Signalverarbeitung eigentlich ganz gut, aber ich muss die Klausel im Dokument falsch verstanden haben. Ich verstehe nicht, warum sie es so formulieren würden, da jede Art von Rechteckwelle unendliche Harmonische haben wird (wie eine Sinc-Funktion). Also denke ich, dass es wirklich keine andere Möglichkeit gibt, als dies zu testen.
Ich bin gespannt, was die FCC unter "höchste erzeugte Frequenz" versteht, da die einzige Möglichkeit, die höchste Frequenz zu bestimmen, bei der der Oberwellengehalt signifikant ist, darin besteht, sie zu testen, und der Zweck der Spezifikation scheint darin zu bestehen, anzugeben, welche Geräte sind von der Prüfung ausgenommen. Die 9-kHz-Grenze scheint zu sagen, dass es nicht allzu wichtig ist, welche Oberwellen das Gerät erzeugt, wenn sie alle auf kurze Ereignisse beschränkt sind, die mindestens 111 us voneinander entfernt sind. Ich frage mich, welche Auswirkungen es hätte, wenn die FCC diese Regel auf 35 Hz verlagert?
Unabhängig davon, ob hier jemand damit einverstanden ist oder nicht, hat die FCC (wie andere Aufsichtsbehörden) Ausnahmen basierend auf Systemfrequenzen gewählt (die direkt verwendet oder erzeugt werden, nicht indirekt aus Oberschwingungen und dergleichen erzeugt werden - was ohne vorherige Tests nicht bekannt sein kann Ort und würde daher keinen Sinn machen, um als Ausnahme verwendet zu werden). Wenn Sie also mit digitalen Taktraten unter 9 kHz arbeiten, sind keine Strahlungsemissionstests erforderlich (dasselbe gilt für Europa). Die FCC-Definition eines „digitalen Geräts“ schließt diese Frequenzanforderung ein, daher steht außer Frage, dass die Ausnahme harmonische Effekte ausschließt.

Ich denke, vielleicht verfehlen Sie den Punkt der FCC-Verordnung. Worum es ihnen in erster Linie geht, ist, dass Störaussendungen innerhalb eines bestimmten Spektrums unterhalb eines bestimmten Leistungspegels gehalten werden. Es hat wenig damit zu tun, mit welcher Geschwindigkeit Ihr Prozessor läuft. Es hat alles damit zu tun, welche Strahlung insgesamt von Ihrem Gerät emittiert wird - dh Ihr gesamtes Funk-Front-End in Verbindung mit all dem Schaltrauschen Ihrer Computerelemente.

Die Art und Weise, wie dieses Zeug normalerweise behandelt wird, ist mit richtig angepassten HF-Schaltungen, EMI-Filtern (z. B. an Netzteilen), richtig entworfenen/eingesetzten externen Schnittstellenanschlüssen und emissionsreduzierenden Gehäusen; nicht durch langsamere Mikroprozessoren ...

Sie können eine große Anzahl von Mikroprozessoren, Mikrocontrollern oder DSPs mit Taktquellen im 1-MHz-Bereich betreiben. Ich erinnere mich, als wir den Hochgeschwindigkeitsprozessor 6502 bekamen, der die Taktrate auf 2 MHz verdoppelte. Die meisten Prozessoren mit Niedrigenergiezuständen, die es ermöglichen, die Taktquelle zu deaktivieren, ohne ihren Ausführungszustand zu verlieren, ermöglichen, dass der Prozessortakt auf eine beliebige Geschwindigkeit zwischen DC und dem Prozessormaximum eingestellt wird.

Der MSP430 -Prozessor verfügt über eine interne DCO-Taktquelle, die auf eine Frequenz Ihrer Wahl abgestimmt und gegen eine 32-kHz-Taktquelle kalibriert werden kann. Es ist ziemlich einfach, dies mit 1 MHz zum Laufen zu bringen.

Viele Prozessoren haben eine interne PLL, die die Quarzfrequenz aus dem externen MHz-Bereich auf eine viel höhere Frequenz vervielfacht. Sie müssten diese Art von Funktion natürlich deaktivieren.

Die einzigen Prozessoren, mit denen Sie Probleme haben würden, sind diejenigen, die eine minimale Taktfrequenz für den externen Oszillator haben. Diese können ihren internen Zustand verlieren (Muck wie nicht aufgefrischter DRAM), wenn der Prozessortakt zu langsam ist.

Kennt jemand einen Mikrocontroller/DSP ohne Taktraten oder Oszillatoren über 1,705 MHz?
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