電気工学

Cコードが記述され、コンパイルされ、マイクロコントローラーにアップロードされると、マイクロコントローラーが実行を開始します。しかし、このアップロードと起動プロセスを段階的にスローモーションで実行すると、MCU（メモリ、CPU、ブートローダー）の内部で実際に何が起こっているかについて混乱が生じます。誰かが私に尋ねた場合に私が答えるのは（おそらく間違っている）です： コンパイルされたバイナリコードはUSB経由でフラッシュROM（またはEEPROM）に書き込まれます ブートローダーは、このコードの一部をRAMにコピーします。真の場合、ブートローダーはどのようにコピーするか（ROMのどの部分をRAMにコピーするか）を知るのですか？ CPUはROMおよびRAMからコードの命令とデータのフェッチを開始します これは間違っていますか？ この起動と起動のプロセスを、このフェーズでメモリ、ブートローダー、およびCPUがどのように相互作用するかについての情報で要約することは可能ですか？ BIOSを介してPCが起動する方法について、多くの基本的な説明を見つけました。しかし、私はマイクロコントローラーの起動プロセスにこだわっています。

15 microcontroller 

P型トランジスタをベースにしたLDOレギュレータは、現在のリニア電圧レギュレータの好ましい形式のようですが、安定性を保証するために出力コンデンサを慎重に選択する方法についてはよく耳にします。N型トランジスタを備えた古い高ドロップアウトレギュレータには、この問題はないようです。LDOの安定性が低下する原因は何ですか？P型トランジスタですか？との小さな違いは？どちらも？または他に何かありますか？そして、なぜ出力コンデンサのESRがそれほど重要なのでしょうか？ V O U TVI NV私nV_{in}VO U TVoあなたはtV_{out}

15 control-system  ldo  stability 

特定のシングルボードコンピューター*と数百のWS2812B「スマート」RGB LED * を含むプロジェクトがあり、すべて5V電源で動作しています。 5ボルト、15アンペアの無調整電源を使用しています。安定化されていない電源でLEDは大丈夫ですが、私が使用しているマイクロコントローラは、電圧が安定していない場合に問題が発生する傾向があります。 1つの電源からすべてを実行したいので、未調整の15A 5V電源から約1アンペアの調整済み5V電力を作成したいと思います。 この電力変換器をPCB上に構築したいので、事前に作成されたボードではなく、実装可能な設計を探しています。私の最終的なデザインは、Piハットになります。つまり、PiのGPIOポートにクリップし、上に座ります。 これはすべて手動で（スルーホールまたは表面実装）はんだ付けされるため、理想的には必要以上の部品は含まれません。これは1回限りですので、コストは心配ですが、私はお金を節約しようとはしていません。 これを行うことができるボードにどのような種類の電力変換回路を構築できますか？1アンペアのみを変換すると、重大な熱問題が発生しますか？ 私はこれを私に代わって設計するように誰かに求めているのではなく、正しい方向に私を向けています。 * WS2812Bは、5050パッケージに統合された「インテリジェント」シリアルデータ制御LED RGB光源です。接続は、デジタルシリアルイン/アウトに加えて5Vとグランドです。ピン。また、高精度の内部発振器と（内部で生成された）12V定電流駆動も含まれています。デバイスは直列チェーン（Doutから次のDin）に接続されており、単一の直列接続で最大1024個のデバイスと5メートルの長いストリングを使用できます。 詳細については、こちらのデータシートをご覧ください * Raspberry Pi 2 B

15 power-supply  dc-dc-converter 

私は電気技師でも、現場の学生でもありません。私は好奇心のバグを抱えたネットワークエンジニアであり、最近、ケーブル配線とツイストペアを具体的に検討することになりました。^ _ ^を理解できるように、答えは「馬鹿げている」と嘆願します。 私はついに、100BASE-TXと10BASE-TがTXに2本のワイヤー（1つのペア）を使用し、RXに別の2本のワイヤー（別のペア）を使用する理由をようやく理解しました。各ペアで、1本のワイヤーが元の信号を送信し、もう1本のワイヤーが正確な逆を送信することを理解しています。 また、ワイヤがペア内でねじれている理由をようやく理解しました。効果的には、電磁干渉（EMI）の周囲のソースが、一方が他方に不釣り合いにではなく、両方のワイヤペアに等しく影響を与えることができるようにします。 上に掲載、それはこのイメージだった理解するために私に何つながるResearchGate.netこの上のポストで博士Ismat Aldmour： リンクの腐敗のリスクを回避するために、ここにも彼の説明を掲載します。 添付の図に似たものを描くことで、ネットワーキングでこれを学生に一度説明しなければなりませんでした。図1では、パラレルペアの場合、干渉により赤線（干渉源に近い）で単位長さあたりのピックアップ電圧（誘導）が大きくなり（例として1 mV）、誘導が少なく（0.5mV）青いワイヤー。宛先での合計差は3mVです。ツイストペアの場合（図2）、赤と青のワイヤの一部（ツイスト）が交互に同じレベルの干渉を受けるため、宛先の合計差は0Vであるため、宛先の合計差は0Vです。私はこの質問のためにこの数字を描きました。それは講義でも使用したいと思っています。これは、インピーダンスの用語を認識しない非電気工学の学生にネットワークを教えるときに特に役立ちます。差動モードのノイズ用語など ちなみに、ツイストペアの干渉は、主に同じケーブル内で一緒に実行される他のペアの信号から生じます。ありがとう。@AlDmour。 画像と説明で、6本の均等なツイストにより、ペアの両方のワイヤが周囲EMIによって等しく影響を受け、正味のデルタ干渉が+0になることを理解しています。私の質問は、ワイヤーに奇数のねじれがあるとどうなりますか？ たとえば、上の図2の画像にさらに半分のツイストを追加すると、赤線の干渉デルタは+ 1mVになり、青線の干渉デルタは+ 0.5mVになります。 受信側はそれをどのように補正し、EMIを検出し、各ペアで無視できるmVを決定しますか？

15 ethernet  twisted-pair 

電源のベンチテスト用の電子負荷として機能する回路を開発しています。この回路をテストする方法に関する以前の質問には、いくつかの非常に有用な回答がありました。ここでは、オペアンプの安定性をテストする方法について説明しています。。この質問は、シミュレーションとテスト結果の解釈方法に関するものです。 これは、ブレッドボードでシミュレートおよびテストされた回路図です。 LTSpiceが作成したプロットは、回路が非常に安定していることを示しています。1サイクルで解決する5Vの立ち上がりで1mVのオーバーシュートがあります。かなり拡大せずにかろうじて見ることができます。 これは、ブレッドボード回路上のスコープを使用した同じテストのショットです。電圧の上昇はずっと小さく、周期は長くなりますが、テストは同じです。オペアンプの非反転（+）入力に方形波を送ります。 ご覧のとおり、かなりのオーバーシュート（おそらく20％）があり、その後、高信号の持続時間にわたって安定した振動への指数関数的な減衰があり、落下時に若干のオーバーシュートがあります。低信号の高さは、ノイズフロア（約8mv）です。これは、回路がオフのときと同じです。 これはブレッドボードビルドの外観です。 MOSFETはヒートシンクの上部にあり、黄色、赤、黒のワイヤで接続されています。それぞれゲート、ドレイン、ソース。小さなプロトボードにつながる赤と黒のワイヤーはそれぞれIN +とIN-であり、ブレッドボードのバナナジャックに接続して、ブレッドボードを通る電力レベルの電流を防ぎます。テストでロードされる電源は、電源自体の不安定さを避けるために、密閉型鉛蓄電池（SLA）バッテリーです。シルバージャンパーは、関数発生器から方形波が注入される場所です。左下の抵抗、ダイオードなどは、手動（ポテンショメータベース）の負荷レベル設定サブ回路の一部であり、接続されていません。 私の主な質問は：LTSpiceがこの重大な不安定性を予測しないのはなぜですか？補償ネットワークをシミュレートできるので、本当に便利です。現状では、さまざまな値を接続して再テストする必要があります。 私の主な仮説は、IRF540Nのゲート容量がSPICEモデルでモデル化されておらず、考慮されていない〜2nFの容量性負荷を駆動しているというものです。モデル（http://www.irf.com/product-info/models/SPICE/irf540n.spi）の容量が適切な大きさのように見えるので、これが正しいとは思いません。 補償ネットワークの値を調整できるように、この不安定性を予測するシミュレーションを取得する方法はありますか？ 結果の報告： わかりました、私がLM358オペアンプに使用していたLTspiceモデルはかなり古く、周波数応答を適切にモデル化するほど洗練されていなかったことが判明しました。ナショナルセミによる比較的最近のものへの更新は、振動を予測しませんでしたが、明らかに20％のオーバーシュートを示しました。また、ブレッドボードテストに合わせてパルスピーク電圧を変更し、オーバーシュートが見やすくなりました。 その「フィードバック」に基づいて、私は満場一致で推奨される補償方法から始めました。これは、ドミナントポール補償の例だと思います。ゲート抵抗がその抵抗の一部であるのか、それとも2番目の補償スキームであるのかはわかりませんが、それは私にとって重要であることが判明しました。かなりの試行錯誤の後、私が最終的に得た値は次のとおりです。 これにより、非常に安定した波形が生成されましたが、この負荷でテストする電源の周波数応答をより適切にテストするために、可能であれば、立ち上がりと立ち下がりを少し鋭くしたいと思います。これについては少し後で説明します。 次に、ブレッドボードで新しい値を使用しました。 私はそれについてかなり興奮していました:) 特に、新しいコンポーネントに適合するために、ブレッドボードの寄生成分を改善するのではなく悪化させました。 とにかく、これは幸せに終わった、これが検索でそれを見つける他の人を助けることを願っています。私は、ブレッドボードにさまざまなコンポーネントを突っ込んで、これらの値をダイヤルしようとして残した小さな髪を引き裂いていたことを知っています:)

15 operational-amplifier  mosfet  ltspice  oscillation 

0603パッドに誤ってビアを配置しても、はんだ付けに問題はありませんでした。現在、別のボードを配線していますが、0603パッドにいくつかのビア（0.3mm）を配置することでスペースを節約できます。それが使用されたテクニックなのか、それとも悪い習慣なのかしら？PCBまたはPCBAの生産、またはパフォーマンスの問題の原因になりますか？ ビア接続は低周波数（最大1.2 kHz）であり、関連する接続は次のようになります。

15 pcb  pcb-design  pcb-fabrication  routing 

Arduino Leonardoに基本的なPIDアルゴリズムを実装して、サーボ制御バルブを使用して温水と冷水を混合しようとしています。目標は、温度を可能な限り設定点に近づけることです。特に重要なのは、ユーザーを火傷から保護するために、出力温度が設定値をオーバーシュートしないようにすることです。第二に重要なことは、温度を可能な限り迅速に設定点に近づけることです。 温度のわずかな変化に対して、PIDアルゴリズムの標準的な実装は正常に機能するようです。しかし、お湯がバルブに到達するのを待つときに発生する可能性のある長い遅延を考慮する方法はわかりません。これらの遅延は、バルブ位置を変更した後の標準遅延よりもはるかに長いためです。 明らかに、温水ラインの長さと最後に温水を使用してからの時間に応じて、温水がバルブに到達するまでに数十秒かかることがあるため、この間、水温は低温でほぼ一定のままです温水バルブはすぐに100％開きます。積分成分は大きなエラー値を蓄積し始めます。 お湯が最終的にバルブに到達すると、検出された温度は非常に急速に上昇し、最大お湯温度になります。積分誤差が大きいため、温度が設定値を超えた後、積分値が通常レベルに低下するのを待つため、温水バルブは長時間100％に保持されます。したがって、結果は数秒（10秒間）の最高温度の水になります。 この可能性のある長い遅延を説明する方法がわかりません。そのような場合、最大応答時間を制限するために、積分誤差値の上限（および下限）を設定するのが賢明でしょうか？これは、積分コンポーネントの目的を無効にしているようであり、設定点に到達した後もまだいくらかの遅延を課します。 または、長い遅延後の高速入力変更を処理するより良い方法はありますか？ アドバイスをありがとう！

15 arduino  control  control-system  pid-controller  algorithm 

RF放射に投資したエネルギーを完全に収穫できないのはなぜですか？これに影響する主な要因は何ですか？最近、このプロセスを完全に説明する重要な研究はありますか？「エネルギーはある形態から別の形態に移動します」という結論に立つが、この場合、その量で収穫して、低電力デバイスへの電力供給に使用したり、かなりの量のバッテリーに後で保存したりできないのはなぜか使用する？なぜ今日では利益が出ないのか、なぜ水、風力、その他のエネルギー源からのエネルギーのように今日使用されないのか？

15 rf  dc  energy-harvesting 

インタビュアーは、反対のロジックも実装できる場合にSDAおよびSCLでプルアップ抵抗が使用される理由を知りたいと考えました。プルアップ抵抗の使用が選択された設計である理由の説明はありますか？

15 microcontroller  i2c  pullup 

私の経験では、走っているとき、私の指は電話スクリーンで「動かない」。 私の理解では、タッチスクリーン上のセンサーは静電気で動作します。つまり、画面の「地球」として機能し、電荷の違いを感知できるということです。 確かに指に汗をかくと、電流の伝導率が上がりますか？ 私の質問は次のとおりです。汗をかいた指が電話画面のタッチセンサーを中和するのはなぜですか。

15 current  charge  static 

LTZ1000電圧リファレンスICのGoogle画像を閲覧していました。一部のPCBでは、LTZ1000に向かうトレースがスパイラル形状であり、それらの間にギャップが切り取られていることがわかりました。この背後にある理由は何ですか？

15 pcb-design  voltage-reference  trace 

これは、私が最近取り組んでいるプロジェクトのPCBデザインです（私の最初のPCBデザイン）。 アイデアは、リレーなしでAC機器（ファン、電球など）を制御することです。このようなアプリケーションには、リレーよりも優れたトライアックを使用しています。ACラインから完全に分離するために、光アイソレータを使用しています。ラップトップに接続されたUSBケーブル（充電器を抜いた状態）とACアダプター（12V）を使用してarduinoを実行してみました。 最初は、回路は正常に動作するように見えました。UARTを使用して、コードをコントローラーにダンプし、電球を制御（オン/オフおよび暗転）することができました。コマンドをUART経由で送信しました。ただし、ACラインに火花が出たとき（ファンのプラグイン/ファンアウト時）には、マイクロコントローラーは満足そうに見えません。リセットされる場合もありますが（これは写真の大部分）、ハングする場合もあり、UARTを介してコマンドを送信できません。焼き付けられたコードも影響を受けるかどうかはわかりませんが、コードを再アップロードしなければならない場合がありました。他の部屋のファンのオン/オフを切り替えても効果はありません。 考えられる問題： 1）PCBにグランドプレーンがない。 2）火花による何らかのEMI。 また、ファンと同じ方法で温水器（800ワットの抵抗負荷）を接続しようとしましたが、何も起こりませんでした。したがって、問題を引き起こしているのは誘導負荷だと思います。 この問題に対する建設的な解決策は非常に評価されます。 ありがとう。

15 arduino  microcontroller  pcb-design  reset  spark 

これはエアガンペレットトラップです。 最大120 m / s = 390 fpsで小さな金属ペレットを発射します（直径4.5mm = .177 "）。 ターゲットに入るX / Y位置を検出するためのオプションは何ですか？ 中心からの距離だけを知る必要がある場合、簡単になりますか？（スコア） 現在、私のペレットは鉛フリーですが、強磁性ではありません（磁石に付着しません。）強磁性のペレットを入手する場合、さらにオプションがありますか？誘導効果や電磁効果がありますか？ 今私は考えることができます： 三脚に取り付けられたカメラ。連続した写真を比較し、対象の紙の違いを検出します。欠点：適切な計算能力（少なくともRaspberry Pi）が必要になり、おそらく以前のペレットで刻まれた穴を直接通過するペレットを見逃すことになります。また、黒いバンドに対してもうまくいきません。 再利用されたバーコードスキャナーなどの2つのレーザーまたはCCDスキャナーは、互いに90°でターゲットエッジに沿って取り付けられます。欠点：CCDの場合、光学系を微調整する必要があります。彼らはおそらく反対側に白い基準の背景が必要でしょう。ペレットは非常に高速で移動するため、非常に高速にする必要があります。 他のアイデアはありますか？ エッジに沿って取り付けられたアンテナを使用して、何らかの電磁効果を検出できますか？電磁界を生成したらどうなりますか？金属ペレットは顕著な方法でそれと相互作用しますか？強磁性ペレットはそうしますか？ 互いに90°に取り付けられた2つの超音速距離検出器を使用できますか？彼らはそのような小さな物体を検出して、速く移動できますか？

15 distance  detection  position 

学校でこれを勉強した後、ボードプロットの概念全体は、それがどれだけ重視されているか、このツールが職場で使用されると噂されている頻度、そしてどれだけ少ないかを考えると、まだ少し失望しているようです実際に提供するようです。ボード線図を分析的に描く方法には多くの苦労がありますが、その解釈についてはほとんど言及されていません。このことは実際の生活にどのように関連していますか？ ほとんどのボード線図は次のようになります。 正直に言って、私はこの計画に少なくとも感銘を受けてはいません。ボード線図が示しているのは、周波数が1 Hzで上昇すると、システム応答にピークがあり、その後低下するということです（驚き）。位相はもう少し謎めいたもので、周波数が高くなると信号に大きな遅延が発生することがわかります。 これらのボード線図を見ると、経験豊富なエンジニアが理解できる結論は何ですか。これらのボード線図の有用性を見るのを妨げている明白でないものはありますか？ ボード線図で実際のエンジニアリング作業をあまり行っていないので、もっと興味深い洞察を実際に提供する実際のシステムのボード線図の例を教えてもらえますか？

15 bode-plot 

率直に言って、BluetoothやWIFI、GSMなどのすべての通信IC（または少なくともそれらの多く、または最も有名または人気のある）がATコマンドセットをサポートするのはなぜですか？通信用のD / C（データまたはコマンド）用のシンプルなピンがないのはなぜですか？ATコマンドセットを使用する利点は何ですか？ ATコマンドセットは大きく、時間とメモリスペースがかかり、通信が難しくなりますが、代わりに単純なD / Cピンを使用して整数を送信してレジスタを設定したり、データを送信したりできます。

15 digital-communications  at-commands