電気工学

電子工学および電気工学の専門家、学生、および愛好家のためのQ&A

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テレビ信号を問題なく放送するために、不平衡同軸ケーブルはどのように使用されますか？
私の知る限り、電話ではSTPまたはツイストペアケーブルが使用されています。これにより、コモンモード関連の干渉を軽減するのに役立つバランスラインインピーダンスが作成されます。 そのため、EMやRF干渉を取り除くには、テレフォニーとオーディオでバランスケーブルを使用することが重要です。 一方、テレビ放送や多くのRFシステムでは、同軸ケーブルが使用されます。そして、私が見た同軸ケーブルのほとんどはバランスが取れていません。50 Ohmの概念は、伝送線路理論の反射を取り除くのに適していることがわかります。しかし、どうして同軸ケーブルの不平衡がインピーダンス平衡問題の問題を引き起こさないのでしょうか？
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なぜF + F '= 1ですか？
私は次の関数を持っています：f(x,y,z,w)=wx+yzf(x,y,z,w)=wx+yzf(x,y,z,w) = wx + yz その補関数は次のようになりました：f′(x,y,z,w)=w′y′+w′z′+x′y′+x′z′f′(x,y,z,w)=w′y′+w′z′+x′y′+x′z′f '(x,y,z,w) = w'y' + w'z' + x'y' + x'z' 私はそれを示さなければなり ません：f+f′=1f+f′=1f + f '=1が、どうすればいいのかわかりません。 互いに打ち消し合うものは何もないようです。 編集 示唆されたように、私は今、DeMorganの定理を使用して、これを見つけました： f+f′=wx+yz+(w+y)′+(w+z)′+(x+y)′+(y+z)′f+f′=wx+yz+(w+y)′+(w+z)′+(x+y)′+(y+z)′f + f' = wx+yz+(w+y)'+(w+z)'+(x+y)'+(y+z)' しかし、f + f ′ = 1の実現に私を近づけるものは何もないように思えます。f+f′=1f+f′=1f+f' = 1
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ホームラボをフロートさせる正しい方法は何ですか？
30V DC電源、KKmoon信号発生器、Rigol DS1052Eなど、自宅のラボ用の新しいおもちゃを入手しました。差動プローブやアイソレーショントランスなどにお金をかけたくないので、すべてを浮かせたいです。私は100％のDC処理を行っており、私の回路でいくつかのプローブを行いたいと思っています。私の質問は： ホームラボをフロートさせる正しい方法は何ですか？ 3つのデバイスを別々にフロートさせますか？たとえば、何らかの理由でデバイスからのソケットからアースを削除しますか？ すべてを主電源タップに差し込み、主電源タップの壁を取り外してから壁に接続できますか？ 私にお知らせください。ありがとう。
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電源からDC電源とアース線をねじる必要がありますか？
低電圧（〜5V）、比較的低電流（1〜5A）のスイッチング、デスクトップ電源から赤/緑の電源/グランドワイヤをねじることは有益ですか？ これにより、デスク上のワイヤバンドルの混chaが少なくなりますが、ノイズが減少するか、その他の利点がありますか？これを特に避けるべき理由はありますか？
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一部の論理1でデータ行に奇妙な「ノッチ」が表示されるのはなぜですか？
レトロコンピューティングの楽しみのためにZ80自作コンピューターを構築し、電子設計の基礎を学ぼうとしています。概念実証のために、私は前の週にブレッドボード上に基本的なシステムをすでに組み立てました。 現在のプロトタイプは非常に単純です。Iは、システムクロックとして74HCT04ピアス発振器によって駆動される4 MHzの水晶を用い、透過モード（中の2つの74HCT573ラッチLE16ビットアドレスバスのためのバッファとして高い）により制御反対方向にさらに2 74HCT573 RDとNOT RD双方向データとしてバスバッファ。私は、添付の100nsの AT28C256 EEPROM（のみ16 KiBのがデコードさ）および2つの150ナノ秒のシステムバスに8 KiBのSRAMチップ。74HCT42を使用してCS信号を生成しOE、EEPROMをLow WEからHighにハードワイヤードし、EEPROM を制御するCS信号を1つだけ残しました。 ブレッドボード上のすべてがうるさいですが、すべてのステージを完了した後、システムは完全に動作しているように見えました。今では、EEPROMから命令をフェッチSRAMへ/からデータを読み取り、書き込み、およびそれは別のラッチ74HCT573から作られたシリアルポートを持っている、ことができますD0に接続されているD0、LEある(NOT (IOREQ NAND WR))、出力から出てくるQ1だけで一つの出力ポート、つまり、 adrressデコードロジックなし。CPU / RAMを多用するベンチマークプログラムを作成しましたが、コンピューターは期待どおりの結果を出力できます。Memdumpsは、Z80がEEPROMからすべてのバイトを正しく読み取ることができるため、すべてが機能していることも示しました。 しかしD0、データバスのピンをプローブしようとすると、論理1の出力に奇妙な「ノッチ」が見られました。 そしてCS、EEPROM の信号がアクティブになった直後に、いくつかの論理1で常に表示されるようです。たとえば、青色のEEPROM CS信号に重畳された奇妙なノッチのキャプチャです。 問題を切り分けようとしたので、SRAMのすべてのCSピンをHIGHに固定し、システムから効果的に削除し、メモリアクセスのない単純なテストプログラムを作成しました。 .org 0x00 di xor a loop: out (0x00), a inc a jp loop しかし、問題は依然として変わらず、奇妙な「ノッチ」でいつものために表示されるいくつかの論理1S、直後にMEMRQ（それが今、基本的にワンチップだから）、および/またはCS（青）はローになります。 SRAMのすべてのCSピンはHIGHであるため、システムにはほとんどメモリとしてAT28C256 EEPROMチップ、出力ポートとしてラッチがあります。システムには、DMA要求中にEEPROMをオンザフライで再プログラムするAtmega328pで作られたインシステムプログラマもありますが、プログラマのすべてのデータとアドレス出力をトライステートにしたので、それが原因ではないと思います。プログラマーを追加する前からノッチを見てきました。 そのため、オペコードフェッチサイクル中に「ノッチ」を作成する必要があります。彼らは何ですか？ 私にはいくつかの仮説があります： 問題はありません。これはブレッドボードのシグナルインテグリティが悪いために発生したもので、適切に設計され、適切に分離されたPCBでは自動的に消えます。ブレッドボードには、インピーダンス不整合、反射、寄生容量、クロストーク、EMI / RFIなど、あらゆる種類の信号整合性の問題があります。ボード上を走る長いバスワイヤは、問題をある程度悪化させる可能性があります。 もしそうなら、「ノッチ」の性質を説明できますか？この現象はEEに名前がありますか？私は以前に多くのオーバーシュートとリンギングを見ましたが、「ノッチ」を見たことはありません。そして、なぜ私はいくつかの論理レベルでのみそれを見るのですか？ タイミング。EEPROM出力または他の論理回路の短い「整定時間」がバスにこの奇妙な効果を引き起こしている可能性はありますか？ 扇形に広がります。おそらく長いバスには大量の電流が流れ、静電容量が大きいため、EEPROM出力はバスを高く駆動するのに苦労していましたか？おそらく、オシロスコープのプローブもバスに負荷をかけていますか？ バスの競合、または何かがデータバスをプルする原因となった他の論理エラー。ありそうもないと思う？バス上の他のコンポーネントは分離されており、単一のAT28C256 EEPROMまたはラッチがこれを行う方法を確認できませんでした。しかし、配線エラーやブレッドボードの隠れた内部短絡のために、それはまだ可能だと思います。 …
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この抵抗は漏れていますか？もしそうなら、それは懸念ですか？
古い抵抗の洗濯機の制御盤でこの抵抗器を見つけました。 から液体が漏れていますか？（なぜそれが起こるのでしょうか？）それは、浮遊エポキシのようなものか、代わりに水蒸気/石鹸のような機械内の物質との化学反応でしょうか？流体または化学反応の場合、抵抗器の寿命/安全性にどのような影響がありますか？
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なぜパワーアンプの出力段でBJTが一般的ですか？
私の理解では、出力段の役割は、出力インピーダンスをほぼ0に減らすことです。そのため、MOSFETは低いため、より適しているようです。RdsRdsR_{ds} しかし、BJTはディスクリート設計のバッファーであることがよくあります。多くの場合、入力インピーダンスを上げるためにダーリントン構成で使用されますが、入力インピーダンスが十分に高いのは1つのMOSFETだけです。 私の考えでは、それはより安いか、より単純だった。実際、パワーBJTはパワーMOSFETよりも少し安く、BJTエミッターのフォロワーで比較的線形のバッファーを作る方が簡単ですが、MOSFETソースのフォロワーにはフィードバックが必要な場合があります。
15 mosfet  bjt  buffer 
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BLDCモーター（1 kW）コントローラーに多数のMOSFETがあるのはなぜですか？
中国から1 kWの3相BLDCモーターを所有しており、自分でコントローラーを開発していました。48 Vdcでは、短時間で最大電流は約25アンペア、ピーク電流は50アンペアでなければなりません。 しかし、BLDCモーターコントローラーを調査したときに、フェーズごとに4つのIRFB3607 MOSFET（4 x 6 = 24）を備えた24デバイスのMOSFETコントローラーに出会いました。 IRFB3607のIdは25°Cで82アンペア、100 Cで56アンペアです。コントローラが定格電流の4倍で設計される理由がわかりません。これらは安価な中国製コントローラーであることに注意してください。 何か案は？ ここでコントローラーを見ることができます。ビデオの翻訳が必要な場合はお知らせください。 https://www.youtube.com/watch?v=UDOFXAwm8_w https://www.youtube.com/watch?v=FuLFIM2Os0o https://www.youtube.com/watch?v=ZeDIAwbQwoQ 熱放散を考慮すると、これらのデバイスは15kHzで動作するため、損失の約半分がスイッチング損失になります。 これらは25ドルの中国製コントローラーであり、各MOSFETは約0.25ドルかかることに留意してください。これらの人々は効率や品質にあまり関心がないと思います。これらのコントローラーは、6か月から最大1年間保証されます。 ところで、ユーザーの一般的な言語では、MosfetsはMOS-Tubeと呼ばれます。したがって、チューブ。
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実稼働環境でのキャップ解除済みICの使用
私たちのプロジェクトの1つに小さなパッケージの非常に特殊なタイプのADCを探していましたが、TSSOPに適したものを見つけました。より多くのスペースを節約したかったため、ベアダイの取得を検討しました。製造業者は、ダイが2mmの正方形であることを確認しましたが、提供する価値があるようにするには、「数百万」を注文する必要があると述べました。1年に500を必要とし、予算はそれほど大きくないので、それで終わりであり、別のことをすることにしました。 しかし、私は興味がありました：少数のベアダイが必要なとき、人々は何をしますか？誰かがICのキャップを外し、ダイを生産に使用していますか？もしそうなら、プロセスの信頼性を高めることができますか？ 誰かが製品や事例研究の例を持っているなら、それは本当に面白いでしょう。
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なぜ電気絶縁ヒートシンクはそれほど珍しいのですか？費用はかかりますか？
編集：私の最初の質問（なぜ断熱ヒートシンクがないのですか？）は誤った前提に基づいていたようで、実際には断熱ヒートシンクがあります-私はちょうどカーソル検索でそれらを見つけることができませんでした。その代わり、私はこれを変更して、代わりに彼らの希少性について尋ねています。 ヒートシンクは、ほとんどの場合、アルミニウム、銅、またはそれらの組み合わせでできているようです。意味あり; アルミニウムと銅は作業が簡単で、高い熱伝導率を備えています。しかし、ダイヤモンドは既知の物質の中で最も高い熱伝導率の1つを持っています。もちろん、ヒートシンクとして使用するのに適したタイプのダイヤモンドは、おそらく単一である必要があるため、控えめに言っても非常に高価であることは明らかです宝石品質の結晶ですが、たとえば、同様の熱伝導率を持つ立方晶窒化ホウ素を使用することはできませんか？ そして、はい、c-BNの大きな単結晶を製造することの製造上の困難は、おそらくダイヤモンドの大きな単結晶を製造することとほぼ同じでしょうが、デビアスグループがいないため、最終価格はそれほど高くないと思います窒化ホウ素のためにあなたの後に来ます。また、熱伝導率が良好な非金属化合物も確かにあり、それらのいくつかは製造に適していると考えられます。押し出しアルミニウムの価格帯に近づくことさえできるとは思いませんが、より高い性能が必要な場合があります。 したがって、要約すると、私の質問は、非金属製ヒートシンクを非常に希少にするのはコストだけですか、それとも最も難解なアプリケーション以外では望ましくない他の欠点がありますか？
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タンタルおよび電解コンデンサの最大動作圧力
高圧環境（窒素ガス）で動作するデバイスを設計する必要があります。動作圧力は、1bar（大気圧）から20..30barゲージ圧まで変化します。通常の作業圧力は約10barです。 そのため、デバイスにはLM2674-5を備えたスイッチング電圧レギュレータが含まれており、比較的高い値（100uFなど）の入力および出力コンデンサが必要です。 液体電解質を使用した通常の電解コンデンサは、おそらくこのような圧力によって押しつぶされることは明らかです。 しかし、使用するコンデンサは何ですか？タンタルコンデンサはより耐圧が高いですか？
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空気中の煙のパフ。3つの異なるPCB。PCBにはゴーストがありますか？
はい、それは俳句です。（編集：それを修正しました...今では実際に俳句です） いいえ、私は笑っていません。 私はいくつかの標準的なテストを行っています。2つの電源レールの1つが、設計したPCBでGNDに短絡したときに何が起こるかを確認します。私たちは、ベンチトップ電源から供給される12 V電源レールと、PCB上の他のレール（ATmega328PBが接続されている）に電源を供給する独立したオンボード5 V降圧コンバーターについて話しています。 12 Vレールには、エンドユーザーに公開される多数のDCバレルジャックがあります。そこで、当然ながら、短絡テストを実施するために、宝石商のドライバーをそれらの1つに詰め込むことにしました。 見よ、ATmega328PBからの煙のパフ。 これは、次のいずれかが発生したことを意味すると思います。 概略時間 ATmega328PBへの接続の概略図は次のとおりです。 12 Vレール（VBAT +レール）への接続があり、GND電流リターンパスを制御する設計内のすべての回路図を以下に示します。 そして、ここにバレルジャックと関連するジャック検出ピンの概略図があります（これらは直列抵抗なしでATmega328PBのピンのいくつかに直接接続することに注意してください）： 短絡計画 12 Vレールの短絡に対処する計画は、ファームウェアで次の2つの論理条件のいずれかが満たされているため、LOAD_FET NチャネルFET を単純にオフにすることでした。 1 HzのレートでのADCサンプリングは、過電流状態を検出し、FET_LOADスイッチの導通を停止させ、短絡電流を遮断します。 ATmegaに供給する電圧は電圧低下状態になり、MCUはFET_LOADスイッチをリセットして「オフ」に初期化し、短絡電流を遮断します。 大煙 宝石商のドライバーをケーブルに差し込まれたケーブルの露出したワイヤにVbat +をGNDに短絡して、CH1のVbat +レール（黄色）とCH2 の+5レール（青色）がどうなるかを示すオシロスコーププローブを次に示します。バレルジャック回路（ドライバーをレセプタクルに挿入しませんでした）が、12 V @ 5アンペアに設定されたベンチトップ電源で駆動されている場合： その後、ボードの電源を入れるとATmegaが非常に熱くなり、+ 5V入力と信号グランド間の短絡として効果的に機能していました。ATmegaを熱風ではんだ除去し、NチャネルFET FET_LOADをテストして、揚げているかどうかを確認しました。実際、ゲート電圧が+5または信号グランドに印加されたときにオフまたはオンにならなくなり、代わりに薄明ゾーンのどこかで動作するように失敗しました。負荷がバレルジャックに差し込まれたときに、「オン」または「オフ」に関係なく、約200 mAを流しながら約2.3ボルト低下していました。 お昼 FETが損傷したため、ATmegaへの損傷のベクトルは、FETドレインを介してゲートおよびMCUへの高電圧の伝達によって引き起こされた可能性があるという予感がありました。12Vレールに供給する低電圧での後続のテストをいくつか行いました。最初の3つの画像は基本的に同じですが、ピーク電流が異なることに注意してください。ATmegaがシャットダウンすると（Vbat +レールの電圧が低下したため）、MCUによって供給されるLOAD_GND_ENABLE信号（青、下）が順にローになり、FET_LOADスイッチが切断されます。 伝説： CH1 = Rshunt両端の電圧（0.005オーム） CH2 = LOAD_GND_ENABLE信号の電圧（ATmegaに接続） 6Vで供給されるVbat +： 7Vで供給されるVbat +： 8Vで供給されるVbat …
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モーターフェーダーPID制御
Arduinoを使用して電動フェーダー（リニアスライドポテンショメーター）を制御しようとしています。 PID制御は、特定のターゲット位置への「ジャンプ」に対して良い結果をもたらしますが、ランプの追跡は問題であり、まったくスムーズではありません。何をしようとしても、動きはとてもぎくしゃくしています。 ランプを追跡するときの基準位置、測定位置、モーター出力のプロットは次のとおりです。 そして、同じテストのビデオがあります。 商用システムでは、はるかにスムーズに見えます。これを参照してください。 詳細： モーターフェーダーは、アルプスRSA0N11M9A0Kです。それを駆動するために、安定化された10 V DC電源（XL6009）から電力を供給されるST L293D Hブリッジを使用しています。 Arduino UNO（ATmega328P）では、ピン9と10を使用して、PWM周波数31.372 kHzで聞こえないようにします（プリスケーラが1のTimer1 ）。 ポテンショメータはグランドと5Vの間に配線され、ワイパーは通常どおりADC0に接続されます。TCCR1B = (TCCR1B & 0b11111000) | 0b001 コントローラー： アンチワインドアップ機能を備えたシンプルなPIDコントローラーを使用しています。これは、1 kHzのレート（Ts = 1e-3 s）で更新します。 float update(int16_t input) { int16_t error = setpoint - input; int16_t newIntegral = integral + error; float output = k_p * error …
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