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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これは、MOSFET Hブリッジに適した設計ですか?
私は、RCカーモーター(12Vおよび2〜3A)用のシンプルだが機能するH-Bridgeを設計しようと試みてきました。 このブリッジはマイクロコントローラーから駆動され、PWMをサポートするには高速である必要があります。したがって、私の測定値に基づいて、高速スイッチングと低抵抗に関してはパワーMOSFETが最良の選択です。そこで、ロジックレベルが24V +および6A +で、R DSonが低く、スイッチング速度が速いPおよびNチャネルパワーMOSFETを購入します。他に考慮すべきことはありますか? Hブリッジの設計に進みましょう。私のMCUは5Vで動作するため、PチャネルMOSFETをオフにすると問題が発生します。Vgsを完全にオフにするには12V +にする必要があるためです。NPNトランジスタを使用してPチャネルFETを駆動することにより、多くのWebサイトがこの問題を解決していることがわかります。これは機能するはずですが、BJTの低速スイッチング速度が高速スイッチングFETを支配します。 それでは、この設計のように、NチャンネルFETを使用してPチャンネルFETを駆動してみませんか? これは悪いか間違った設計ですか?表示されない問題はありますか? また、これらのFETに組み込まれた逆ダイオードは、モーターの誘導負荷を停止する(または逆にする)ことによって生じるノイズを処理するのに十分ですか?または、回路を保護するために実際のフライバックダイオードが必要ですか? 回路図を説明するには: Q3およびQ6は、ローサイドNチャネルトランジスタです。 Q1とQ4はハイサイドPチャネルトランジスタ、Q2とQ5はそれらのPチャネルを駆動する(電圧をGNDにプルダウンする)Nチャネルトランジスタです。 R2とR4は、Pチャネルをオフに保つためのプルアップ抵抗です。 R1とR3はMCUを保護するための電流リミッターです(MOSFETに必要なのかどうかは、あまり電流を流さないためわかりません!) PWM 1と2は5V MCUから来ています。 V ccは12V

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単純なブーストコンバーターが高いピーク出力電圧を与えるのはなぜですか?
LTSpiceのシミュレーションを通じて、スイッチモード電源の基礎を理解しようとしています。 教科書でよく示されている指導モデルに従って、非常に単純なブーストコンバーター回路を構築したかったのですが、おそらく実際には非常に異なるため、このことを期待どおりに動作させることはできません:) LTSpiceからエクスポートされた回路図を次に示します(ISOシンボルを使用していることに注意してください。右側のコンポーネントは抵抗器です)。 供給電圧は5Vであり、1Aの負荷電流または12Wの出力電力で12Vに上げることを目指しています。20kHzのスイッチング周波数を選択しました。私の計算では、これを行うには0.583のデューティサイクルが必要なので、オン時間は29.15 µsになります。0.90の効率を仮定すると、入力電力は13.34W、入力電流は2.67Aになります。 私をトラブルに巻き込む可能性のある仮定: おそらく、この単純な設計の効率は完全に非現実的であり、入力電流は予想よりもはるかに高くなっています。 最初はリップルをあまり気にしなかったので、インダクタとコンデンサをランダムに選びました。 スイッチング周波数が小さすぎるのかもしれません。 10msの時間でシミュレーションを実行しました(グラフィックに表示されるはずです)。 予想されるのは、ポイント2(インダクタとNMOSの間)に5Vの電圧、おそらくわずかなリップルがあり、ポイント3(ダイオードとコンデンサの間)に12Vの電圧があります。 代わりに、完全なカオスのように見えるものが出てきます-ポイント2で約11.5Vで振動する23Vのピーク電圧と、ポイント3で約17Vで振動する22.5Vをわずかに超えるわずかに低いピーク電圧が得られます 私のスイッチング周波数が低すぎるかもしれないという思いで、私はそれを200kHz(T = 5µs、Ton = 2.915µs)に増やしてみましたが、今では探しているもののようなものが得られます。ポイント2(それと0Vの間で振動)およびポイント3で12Vのピーク(約11.8Vで振動): 電圧に大きなリップルがありました。インダクタのサイズを100µHに増やしてみましたが、影響があると思われるのは起動時の発振だけでした。そのため、静電容量を10µ​​Fに増やしましたが、それはうまくいくようで、ポイント3の電圧振動ははるかに小さくなりました。上記の画像は、10µFのコンデンサを使用した結果です。 私の質問は次のとおりです。 元のモデルの何が問題になっていますか? 20kHzは完全に非現実的なスイッチング周波数ですか? 20kHzのスイッチング周波数が必要な場合、回路を期待どおりに動作させるには何を変更する必要がありますか?はるかに大きなインダクタですか? 回路が定常状態に達したときに、入力側の電圧が出力側の電圧と同じになるのは正常ですか? コンデンサのサイズを決めるのにどの式を使用すればよいですか?

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30-50 mV信号を0-5 V範囲にスケーリング
30〜50 mVの信号値を出力するCO 2センサーがあります。最高の解像度を備えたマイクロコントローラーでは、これらの電圧を0〜5 Vに変換する必要があります。示されているように、非反転オペアンプ回路を使用して3〜5 Vの範囲まで電圧を増幅できることを理解していますが、その範囲を0〜5 Vに拡張して、センサー値?

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USBミニマイクアレイが必要です。出来ますか?
私は適応ビーム形成について多くのことを学び、MATLABなどのさまざまなシムをいじくり回しています。 しかし、システム全体で遊ぶよりも、何かを理解する-本当に理解する-より良い方法はありますか? この目的のために、USBに接続されたマイクアレイ、たとえば5マイク程度のマイクアレイを見つけます(構築しますか?)。彼らは環境(別名、私のラップトップがどこにいても)から信号を取得でき、それらの信号を取得して、MATLABなどで処理できるようになります。 私は本当にすべてを構築したくないので、誰かが過去にUSB接続されたマイクアレイをすでに使用していて、正しい方向を指していることを望んでいますか? マイクは、A / Dなどのビット解像度に関しては、派手なものである必要はありません。KISSの優れた品質のマイクは問題ありません。
13 usb  audio  microphone 

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プリント基板に最適なエッジコネクタは?
私は、BOMを可能な限り低く抑え、低価格を維持することを目標とするPCBを作成しています。それは非常に難しい仕事であることが証明されましたが、私は今最終段階にいます。 私のPCBは状況に応じてプログラムまたはインターフェイスする必要があり、コネクタを追加したり、エンドユーザーに余分なワイヤをはんだ付けしたりしたくないので、エッジコネクタが完璧な選択肢だと思いました。 私は周りを見回しており、何千ものオプションがあり、最適なデザインが何であるかはわかりません。私の最終的なPCBは厚さ0.8mm、幅4cm(W)x4cm(H)ですが、この目的のために大きくすることができ、少なくとも8ピンが必要ですが、それ以上であれば素晴らしいでしょう。 最初に思い浮かぶのは、古いフロッピーコネクタ、ISAスロット、またはPCIを使用することです。これをPCBで設計する際に留意すべきことは何ですか?また、最も安いコネクタは何ですか?

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光絶縁型Arduino入力
ピンを光アイソレーターで保護して、電気メーターから外部信号を取得したい(最大35VDC、最大50mA、パルス幅240ms)。目的は、パルスをカウントすることです。 そのための回路図の例はありますか? ありがとう

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携帯電話を1日24時間、週7日、充電器に接続したままにしておいてかまいませんか?
手動での介入を必要とせずに、携帯電話が常に充電されるようにします。たとえば、充電器の切断/再接続、充電器のオン/オフの切り替えなど)。1つのアイデアは、常に充電器に電話を接続したままにすることです。充電器は常にAC電源に接続されます。これはどの程度実行可能/実用的ですか?そして、より良いアプローチがありますか? 市販の商用電話であるため、電話に変更を加えることができないことに注意してください。しかし、私は充電器の回路に変更を加えることができます。 編集:これは私が話している特定の電話モデルではありませんが、非常に特定の目的のために購入する可能性のある電話です。これはローエンドのAndroidスマートフォンかもしれません。電話は無人の遠隔地に残され、固定電話の代わりとして機能します(固定電話がエリアにサービスを提供していないため)。世話人はそれを定期的に使用して幸福を報告し、MMSマルチメディアメッセージを送信することで場所のビデオ/写真を共有します。その場所は悪い電源を持っているので、携帯電話を常に充電したいです。私は世話人に電話を渡したくありません。彼は財産に住んでいないからです。

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Verilog:ベクトルのすべての信号を一緒にXOR
wire large_bus[63:0]幅64のベクトルが与えられたとします。個々の信号をすべて記述せずにXORするにはどうすればよいですか。 assign XOR_value = large_bus[0] ^ large_bus[1] ^ ... ^ large_bus[63] ? 私は、幅がで指定されているベクトルに対してこれを行うことに特に興味がありますlocalparam。
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PCB上のコンポーネントの命名(C1、C2、R1、R2…)
ボード上のすべてのコンポーネントにラベルを付けたいC1、C2、R1、R2、IC1、IC2など 私はあらゆるものに最適な命名規則について考えようとしています。一方で、すべてのコンポーネントを、それらが接続されているICまたは機能別にグループ化したいと思います。このように、IC1にC1、C2、R1、R2、R3があり、IC2にC2、C3、R4、R5、R6があるように、IC1に接続されているすべての抵抗とコンデンサをグループ化します。 一方、ボードを構築するときにR2、R3、およびR4をドロップする方が簡単になるように、値ごとにコンポーネントをグループ化する必要があります。 ボード上のコンポーネントの命名に関する標準的な規則はありますか?
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アンテナとグランドプレーン
ANT-433-HETHアンテナのこのデータシートを見ています。「Suggested Board Layout」というラベルの付いたボックスには、0.5インチの「グランドプレーンまでの最小距離」というラベルの付いた寸法があります。 基本的に、アンテナフィードポイントをグランドプレーンの真上(またはスルーホール用に埋め込む)にする必要があるといつも思っていました。 アンテナフィードポイントをグランドプレーンから(少なくとも)ある程度離すのは一般的な慣習ですか? グランドプレーンまでの最小距離という考え方は、「適切な」距離とは何かという疑問も招きます。なぜなら、グランドプレーンが十分に離れているとしたら、そのポイントは何なのでしょうか。
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ボタンでマイクロコントローラーの電源を切り替える方法は?
バッテリー電源のマイクロコントローラーデバイスを持っています。現在、単純なオン/オフスイッチで電源を切り替えています。回路図(およびおそらくマイクロコントローラープログラム)の変更を最小限に抑え、デバイスがオフのときは電力を消費せずに、1つのプッシュボタンで電源を切り替えたいと思います。どうすればできますか? 追加されました。私は次のトリックを知っています: ここで、開始時にマイクロコントローラーはPB3を高に設定し、デバイスの電力を保持します。ただし、S1を押してデバイスをオフにする必要があるため、これは私の問題の解決策ではありません。 追加されました。回路からVT2を除外できますか(VT1のマイクロコントローラードライブベース)。

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すべての熱電対タイプの温度-電圧曲線が原点を通過するのはなぜですか?
グラフ内の温度は°Kでなく、°Cであることに注意してください。 0°Cは、1気圧の圧力下での水と氷の温度の境界です。0°Cの温度で熱電対が0Vの電圧を与えるのはなぜですか?水と熱電対の間に関係はありますか、熱電対はこのように動作するように設計されていますか、それとも単なる偶然ですか?

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MCUを使用した安価な温度検出
MCUで温度を検出するための安価なソリューションを探しています。私の要件は次のとおりです。 2チャンネル 温度範囲:30-35°C 温度分解能:1-2 K ケーブル距離(MCU->センサー)10cm-2mは許容範囲 2つのチャネル間の相対温度で十分であり、絶対温度は必要ありません 私の出発点は、熱電対アンプを備えた2つの熱電対ですが、これは私のアプリケーションにとってはやり過ぎのようです。熱電対はRadiosparesでは10ドル、アンプは5ドルで動作し、温度を推定するだけで30ドルかかります。 より安価なソリューションを探すための良い方向は何ですか。NTC? 2012年7月18日編集 stevenvhがNTCで得られる高度の線形性を示すために答えを拡張した後、NTCがより良い解決策ではないかどうかを再考するために時間を費やしました。 しかし、半導体チップと比較して安価でNTCを使用して取得できるエラーについて、彼の推論でstevenvhをフォローできるかどうかはわかりません。 NTCで温度を取得するには、次の機能が働きます: 伝達関数 の抵抗に、周囲温度を変換しますHTa→RNTC(R25,B25/85)HTa→RNTC(R25,B25/85) H_{T_a\rightarrow R_{NTC}}(R_{25},B_{25/85}) 分圧器によって生成される電圧HRNTC→ V(Ve x c i t a t i o n、RNTC、RL I N)HRNTC→V(Veバツc私tat私on、RNTC、Rl私n) H_{R_{NTC}\rightarrow V}(V_{excitation},R_{NTC}, R_{lin}) AD変換HV→ b i t s(V、Vr e f、σc o n v e r s i o n)HV→b私ts(V、Vref、σconvers私on) H_{V\rightarrow …

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車内のArduino:余分な3秒間の電力用コンデンサ
ライターソケットに差し込まれた消費者向け12V-> 5V車用電圧レギュレーターを動力とする車にArduino Unoを取り付けたい。ソケットが切り替えられます。つまり、モーターがオフのときは電力が供給されません。エンジンを停止するときは、さらに3秒間Unoの電源を入れたままにします。Unoと並列にコンデンサを使用して、モーターがオフになった後、さらに3秒の電力を得ることができますか?静電容量はどのように決定しますか?ボルトをボルトの前に配置する必要があります。レギュレータ(つまり、車の12Vに直接)またはボルトの後。規制(規制5V)?ダイオードを追加する必要がありますか?Unoを車のスイッチのない回路に入れたくないのは、モーターがオフのときにさらに3秒間使用できるように、バッテリーからUnoを24時間365日稼働させるのは無駄だからです。ありがとう。

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