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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エレクトロニクスプロジェクト用の学生向け電源を入手するにはどうすればよいですか?
エレクトロニクスプロジェクト用の学生向け電源を入手するにはどうすればよいですか? はんだレスブレッドボード用の学生向け電源を探しています。私は放課後プログラムとして小学生に電気工学を教えるコースを開発しています。私は最初のコースを締めくくり、より安全な電源を見つける必要があることを含め、多くのことを学びました。ほとんどの場合、9Vバッテリーを使用し、ワニ口クリップを介してブレッドボードに接続しています。多くの検索の後、私は指導のために専門家コミュニティの方に向かう必要があることに気づいています。Makersの台頭により、この質問がより多くの子供たちが電子機器に参入するにつれて、時間とともにますます関連するようになることを願っています。 この質問に密接に関連しているのは、使用する最小電源です。ワニ口クリップを使用して9Vバッテリーに接続できるので、9Vバッテリーの使用が好きです。しかし、私はそれらがほんの少し強すぎるのではないかと心配しています。どういうわけか彼らは彼らと一緒に火を開始すると想像することができます。 私の一番の優先事項は、学生を安全に保つことです。子供には、自分や財産に損害を与える可能性があるという概念がありません。「その煙はどこから来るの?」と尋ねると 私は、生徒が何本のバッテリーをつなぎ合わせてショートできるかを見ている大喜びの応答を受け取ります。私は本当に彼らができる損害を制限する必要があります。私は主に誰も感電したり、何かに火をつけたりしたくない。子供は日常的にLEDを後方に取り付け、そのままにしておき、爆発すると驚きの行動をとります。 安全を確保した後、機器を保護したいと思います。子供は常にLEDを後方に接続します。 保護後、私は子供たちに何が起こっているかについてのフィードバックを与えたいです。電源が入っていることを示すライトは素晴らしいでしょう。短いことを示すライト、サイレン、またはサーキットブレークも素晴らしいでしょう。 前払いコストを低く抑え、各テーブルにコンセントを設置しなくて済むようにするため、バッテリー駆動の電源が少し優先されます。 境界:単純なLED、BJTトランジスタ、抵抗、そしてタイマーICのみを使用しています。 よくある質問: 電子工作キット(おもちゃ)を損傷から保護する方法は? 参照:コースの詳細はこちら:http : //www.ascendly.com/classes/iee 現在、Squishy Circuits Storeのこの電源や、ワニ口クリップ付きの9Vバッテリーを使用することがあります。 エピローグ 適切な壁のいぼを見つけることは予想よりも難しいことがわかったので、将来の参考のために最終的に見つけたものをリストしています。次の組み合わせをテストしようとしています。 $ 5.95ウォールアダプター電源-5VDC 1A ブレッドボード対応の2.1mm DCバレルジャック$ 0.95 2.1mmバレルジャック用の2.95ドルのインラインパワースイッチ エピローグ2 1年以上前に、インラインパワースイッチを「オン」と「オフ」のタイミングが分からないため、ドロップすることにしました。私は代わりに、学生からラットテールを電源から外すことに頼っています。これは迅速で簡単です。また、私は主にこれをスクイーズ生地プロジェクトに使用しているため、壁の電源の代わりに2つのボタン電池を使用して実験しています。

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なぜリレーがフォトカプラーによって頻繁に駆動されるのですか?
Arduinoのような多くのマイクロコントローラ開発ボードの出現以来、主AC負荷を駆動するために多くのリレーモジュールが販売されてきました。 これらの多くは、オプトカプラー、ドライバートランジスター、およびリレーを使用して負荷を駆動しているようです(Amazonの例) なぜ彼らはこのように実装されていますか? 私の考えのいくつか: リレーは、ほとんどのオプトカプラーと同等またはそれ以上のアイソレーションを提供します ドライバートランジスタがまだ存在するため、コンポーネントの節約にはなりません 誘導性キックバック保護はまだ存在するため、コンポーネントを節約することはできません フォトカプラはトランジスタほど安価ではないため、単なるドライバトランジスタと比較して追加コスト これらはDIY製品であるため、規制要件を満たす必要はありません 商用機器のフォトカプラで駆動される小さな主電源リレーを見たことがない これらのボードの多くは見事に設計されていないようです(クリアランスや沿面距離に関係なく)。そのため、フォトカプラが2層の絶縁を提供するだけの場合でも、ボードはこれに失敗します。

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2つのグラウンドポアを使用する利点は何ですか?
最上層と最下層の両方にグランドを注ぐ2層PCBを多く見ましたが、なぜそうなるのだろうと思いました。配線を簡素化し、プレーン間の静電容量を利用するために、電源と信号に最上層を使用し、グランドに最下層を使用する方が良いでしょうか?
38 pcb  pcb-design  ground 

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デジタルArduinoピンで12 V入力を使用するにはどうすればよいですか?
Arduino Uno microcrontrollerを使用して12 Vシステム用のコントローラーを作成しています。出力では、リレーシールドを使用して12 Vコンポーネントを切り替えています。システムの一部の12 Vコンポーネントをオンにする12 Vトグルスイッチがあり、この同じスイッチのトリガー信号を使用してArduinoデジタル入力に送信したい。Arduinoは最大5 Vしか処理できないことを知っています。スイッチの12 Vを入力用に5 Vに下げる最良の方法は何でしょうか? 編集:システムは車で使用するためのものです。コンポーネントを爆破しないように、車のバッテリーのアンペア数を何らかの形で下げる必要がありますか?
38 arduino 

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10年のバッテリー寿命の腕時計はどのように可能ですか?
カシオは「10年のバッテリー寿命」を備えた一握りの腕時計を提供しています。その主張は、「高度な技術」のおかげで、これらの時計のバッテリー寿命は10年に延長されたということです。 さまざまなモデルを見ると、かなり複雑であるため、エネルギーを消費する可能性が高いことがわかります。たとえば、AW-80-1AVモデルには、液晶ディスプレイと手があり、LED照明とアラーム音もあります。 私は最初に、おそらくバッテリーが鍵だと思った。モデルAW-80-1AVはCR2025で実行されます。Energizer CR2025データシートでは、このバッテリーの公称出力電圧は3ボルトであり、公称容量は163 mAhであるため、0,489ボルトアンペア時のエネルギーを保存します。 比較のために、スウォッチの典型的な基本モデルは、公称出力電圧が1,55ボルトで公称容量が60 mAhのRenata酸化銀390(SR1130SW)バッテリーで約3年稼働し、したがって、0,093ボルトアンペア時のエネルギーを保存します。 したがって、CR2025には約5倍のエネルギーが保存されますが、Swatchの基本モデルには手しかありません。デジタルディスプレイ、照明、アラームはありません。 明らかに、10年のバッテリー寿命を可能にする大きなバッテリー以上のものが必要です。 かなりエネルギーを消費する腕時計で、10年間のバッテリー寿命はどのように可能ですか?

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基本的なRF回路には何が必要ですか?
非常に基本的なRC回路の構築に役立つリソースを探しています。私は、RFを使用してLEDをオン/オフするのと同じくらい簡単に話しています。この回路の目的は、研究と教育です。単純なRF回路の部品や、本当に感謝されるチュートリアルや回路図を入手できる場所を誰かが知っている場合。 私が集めたものから(そして私はこれに絶対的な初心者です)私は送信機と受信機が必要になります...それは正しいですか? 正直なところ、皆さんはおそらくこの質問に悩まされていると思いますし、私を信じてください。初心者のためにRFに自分の道を見つけることができれば、私は皆さんを悩ませませんが、RF回路のための良いリソースを見つけるのに本当に苦労しています建物。私が探しているのは、私を正しい方向に導き、そこから行くことができるようにすることです。 私はこれに関する情報を見つけようとするために何千ものことをグーグルで調べましたが、私が得るのはRC飛行機/ボートサイトの束だけです。通常の基本的な日曜大工のサーキットビルディングには何もありません。 赤外線をしないでください。ラジオコントロールにのみ興味があります。ありがとう!

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なぜPCB上の近くのトラックを小刻みに動かすのですか?
Raspberry Piに関する記事(TheMagPi eMagazine)を読んでいます。「25ドルのARM GNU / Linuxボックス」 記事の下部の17ページには、説明テキストが付いた直線のトラックの隣のトラックがジグザグするPiの領域が示されています。 トラックの「小刻みに動く」ことにより、信号が電気的に一致するようになり、干渉と信号遅延が減少します。これは、高速ビデオデータとHDMI信号にとって特に重要です。 私は電気工学の知識が非常に限られているので、おそらくこれは非常に簡単な質問ですが、なぜこれらの「小刻み」をPCB設計に組み込むのですか? 私は引用が答えを与えてくれることを理解し、互いに隣り合って走る電源ケーブルと同軸ケーブルの問題による干渉点をある程度理解していますが、問題が発生する理由と方法ウィグルが役立ちます。たとえば、なぜボードが小刻みに覆われていないのですか?

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競合するPCB Crystalレイアウトの推奨事項
これはこの質問に関連しています。水晶発振器のレイアウトはどうですか? 私はマイクロコントローラー用に12MHzの水晶をレイアウトしようとしています。私は、特に水晶および高周波設計に関するいくつかの推奨事項を読んでいます。 ほとんどの場合、彼らはいくつかの点で同意しているようです: トレースはできるだけ短くしてください。 差動トレースペアをできるだけ同じ長さに近づけます。 クリスタルを他のものから隔離します。 水晶の下にグランドプレーンを使用します。 信号線のビアは避けてください。 トレース上で直角に曲がらないようにします これが私の水晶用に現在持っているもののレイアウトです: 赤は上部のPCB銅を表し、青は下部のPCB層を表します(2層設計です)。グリッドは0.25mmです。クリスタル(青の層)の下には完全なグラウンドプレーンがあり、クリスタルを囲むのは、いくつかのビアを使用してボトムグラウンドプレーンに接続されたグラウンドです。クロックピンの隣のピンに接続するトレースは、uCの外部リセット用です。〜5Vに保持する必要があり、グランドに短絡するとリセットがトリガーされます。 まだいくつか質問があります: 負荷コンデンサをICの近くに配置する推奨レイアウトと、それらを遠い側に配置するその他のレイアウトを見てきました。2つの間にどのような違いを期待できますか?また、どちらが推奨されますか(ある場合)? 信号トレースの真下からグランドプレーンを削除する必要がありますか?それが信号線の寄生容量を減らす最良の方法だと思われます。 より厚いまたはより薄いトレースをお勧めしますか?現在、10milのトレースがあります。 2つのクロック信号をいつまとめる必要がありますか?私は、uCに向かう前に2本の線が本質的にお互いに向かっている推奨事項と、現在のようにそれらが離れてゆっくりとまとめられている推奨事項を見てきました。 これは良いレイアウトですか?どのように改善できますか? 私がこれまでに読んだソース(これがそれらのほとんどをカバーすることを願っています。 高速レイアウトガイドラインに関するTIの推奨事項 AtmelのAVRハードウェア設計の考慮事項 発振器のPCBレイアウトに関するAtmelのベストプラクティス 編集: ご提案ありがとうございます。レイアウトに次の変更を加えました。 uCの下の最下層は5V電源プレーンとして使用され、最上層はローカルグランドプレーンです。グランドプレーンには、グローバルグランドプレーン(下層)への単一のビアがあり、5Vがソースに結合され、2つの間に4.7uFのセラミックコンデンサがあります。ルーティンググランドと電源をはるかに簡単にしました! クリスタルケースのショートを防ぐために、クリスタルの下の上部の接地要素を取り外しました。 @RussellMcMahon、ループ領域を最小化することで何を意味するのかわかりません。クリスタルリードをuCに送信する前にまとめた、改訂されたレイアウトをアップロードしました。これはあなたが意味したものですか? 水晶の周りのガードリングループをどのように完成させることができるのか完全にはわかりません(今はフックのようなものです)。2つのビアを実行して(グローバルグランドから分離された)両端を接続するか、部分リングを削除するか、そのままにしておく必要がありますか? クリスタル/キャップの下からグローバルアースを削除する必要がありますか?

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電力会社が50/60 Hzの周波数で供給するのはなぜですか?
世界中の公益事業会社が国内ユーザーに50 / 60Hzを供給していることに驚いた。10 Hz、または100 Hz ... 50/60はランダムに選択されましたか?国内供給を50/60 Hzに制限するのに、何らかの合理的根拠(効率、構築/制御が容易など)がありますか? つまり、電力システムを設計している場合、他の周波数ではなく50/60 Hzを選択するのはなぜですか?

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LED電流制限抵抗の正しい式は?
私はLED回路で使用する抵抗の値を決定しようとしています。これを行うために使用する方程式は次のとおりです。 R=Vcc−VfIfR=Vcc−VfIf R = \frac{V_{cc} - V_f}{I_f} 論理的に思え、完全に理にかなっています。質問への回答私は、単純なLED回路用抵抗の値を計算するにはどうすればよいですか?これも確認してください。 次のLEDがあります。 Vf=3.3VVf=3.3V V_f = 3.3V Iftyp=20mAIftyp=20mA I_{f_{typ}} = 20mA 5V電源を使用する場合: Vcc=5VVcc=5V V_{cc} = 5V これらを上記の方程式に接続すると、 R===Vcc−VfIf5V−3.3V20mA85ΩR=Vcc−VfIf=5V−3.3V20mA=85Ω \begin{eqnarray} R & = & \frac{V_{cc} - V_f}{I_f} \\ & = & \frac{5V - 3.3V}{20mA} \\ & = & 85\Omega \end{eqnarray} これまでのところすべて良い。 私が電卓を使用している場合しかし、http://led.linear1.org/1led.wiz、それは私に与え100Ωを。電話機でElectroDroidアプリを使用すると、85Ωになります。 したがって、linear1計算機はこの抵抗値を計算する別の方法を使用していると仮定します。これを行うより良い方法はありますか?


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マイクロコントローラー用の最小のAES実装?
誰でも、マイクロコントローラ用のAES-128 Rijndaelの小さな無料実装を推奨できますか 理想的には、PIC18の場合、Cでの一般的な実装が有用でしょう。 PIC18用のaxTLS実装をコンパイルし、ブロックを暗号化/復号化するには、6KB ROMと750bのRAMが必要です。 PIC18用にrijndael-alg-fst.cをコンパイルし、ブロックを暗号化/復号化するには、28KB ROMと0.5KB RAMが必要です。 ブライアングラッドマンの8ビットAESをPIC18用にコンパイルし、ブロックを暗号化/復号化するには、19KBのROMと190バイトのRAMが必要です。 最適化されたPIC固有のバリアントが利用可能ですか? (axTLSバージョンの更新されたRAM要件)
38 pic  encryption 

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「DIE」パッケージとは何ですか?
ICのリストでは、などのおなじみのパッケージ名と一緒にQFN32、LQFP48など、私はと表示されるためにいくつかのIC見てきたDIEパッケージサイズのために。ICパッケージサイズとしてその説明を見たことがありませんし、Wikipediaにも記載されていません。 それは何でしょうか? ある種のチップスケールパッケージだと思いますが、シリコンサイズや、ピン数などのその他の特性は明らかになりません。


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メーカーは、指に角度を付ける必要があるかどうかを尋ねることで何を意味しましたか?
他の人がデザインしたガーバーファイルをPCBWayに送りました。Commodore 64用のカートリッジです。 彼らは今日、この質問に答えました。私は彼らが何を求めているのか100%は確信していません。 添付のスクリーンショットを参照して、指の位置に対して30度を行う必要があるかどうかをアドバイスしてください。はいの場合、銅パッドからアウトラインまでの距離が1mmになるように銅を切断します。 EAGLEにデザインを読み込んだとき、カードエッジコネクタパッドが近すぎると言われました。「指」間の距離が1 mmであるのか、それとも「指」とボードの端間の距離が1 mmなのですか? はい/いいえと言うかどうかは50/50のチャンスだと知っていますが、私は正しいことを望みます。これを設計した人は、それを作るのに問題はないと言ったので、それは奇妙です。

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