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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組み込みシステムの障害モデリング
マイクロコントローラーと2.4 GHzトランシーバーモジュールを備えたワイヤレスセンサー回路、I²Cインターフェイスを備えた一部の統合センサー、UARTポート、および必要なディスクリートコンポーネントがあります。 このボードは、LiPoバッテリーとシャント充電器を備えた、ソーラー(PV)パネルからの電力を清掃するように設計されています。これにより、センサーは自己給電され、無期限に動作し、メンテナンスを最小限に抑えることができます。 このようなシステムで発生する可能性のある障害を調査したいと思います。これは、経年劣化、環境仕様(温度、湿度など)の違反、または誤ったメンテナンス(設計の問題/バグではない)が原因である可能性があります。動作寿命を最大化するため。 センサーノードが動作する環境は、天井または壁に貼り付けられた建物です。したがって、極端な温度や雨は考慮されません。 私が思いついたのは、要約しようとするいくつかの欠点です: コンポーネントが壊れています->オープン\短絡 センサーの故障->誤った出力値(しかし、どのように間違っていますか?) ほこり\水による分離の欠陥->漏れの増加 温度が範囲外-> ??? センサーノードがどのように失敗するかをどのように推定できますか、そしてその理由は?

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ブラインド/埋め込みvsスルーホールビア?
私はPCB設計を学ぼうとしています、そして私が読んで見たものから、3つの異なるタイプのビアがあるようです: スルーホール-ボードを完全に通り抜けます ブラインド-最上層または最下層から、最上層と最下層の間のある層に移動しますが、完全にではありません 埋もれている-上層と下層の間にある それはそうです、私が見する機会を持っていたほとんどの半複雑なボードは4層基板であり、その通常は1つの層はGNDに捧げられて、VCCに別の、そして他の2つは、トレースを持っているよう。私の質問は、パッドまたはトレースを1つの層からGNDまたはVCC層に接続しようとする場合、どの種類のビアが最も適切かということです。私はブラインドまたは埋め込みビアを使用するべきだと思っていたので、私は尋ねますが、私が見てきたほとんどのボードは、ホールビアを介して使用しているようで、接続されていないレイヤーのビアの周りにストップがあるだけのようですに。ブラインドまたは埋め込みビアを使用する代わりにその方法を使用する理由はありますか?
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「ホットプレート」リフローはんだ付けは、ソルダーレジストコーティングなしで機能しますか?
私のベルトの下でのスルーホール設計が成功したので、これで表面実装コンポーネントを使用するボードを製造する準備ができました。私はこれについて読んでいて、DIYの観客が「ホットプレート」リフローはんだ付けで妥当な結果を得ていることを収集しました。 この手法の基本は理解できたと思いますが、ソルダーレジスト塗布の必要性については、まだはっきりしない点があります。それなしでリフローは可能ですか? プロトタイプボードにソルダーレジストコーティングを追加するためのLPKFのキットを見たことがありますが、本当に必要ですか?

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遅いヒューズと速いヒューズのどちらを使うべきですか?
何かを設計したり、現在ヒューズが使用されていない場所にヒューズを追加したりする場合、遅いまたは速いヒューズのどちらを選ぶべきですか?これは状況によると思いますが、特別な事情がない場合はどうしたらいいですか。 具体的には、20x5mmの250ボルトガラスヒューズを使用します。回路にどれだけの電流が流れるか知っているので、必要な電流でヒューズを選択しても問題ありません。しかし、私は遅いですか、速いですか? 私がそれを正しく理解していれば、スローヒューズはデバイスの電源投入時の衝撃に対する耐性が高くなります。たとえば、今日私は奇妙な中国の溶断されていない回路である私の台所の蛍光灯安定器を考えます、そしてヒューズの追加は良い考えのようです。蛍光灯の始動時に電流の瞬間が高くなる可能性があるため、ヒューズが遅い場合は、Ampの低いものを使用できます。 一方、高速ヒューズを使用すれば、より高いAmpのヒューズを安全に使用できますが、短絡の場合にはより早く反応します。アンプのヒューズが高いほど、抵抗もはるかに小さくなります。したがって、たとえば私は個人的に、そのキッチンランプに.150 Aの低速ヒューズではなく、1または2 Aの高速ヒューズを好みます。これは良い考えですか、私に同意しますか? (キッチンランプは実際の例ですが、それは単なる例です。遅いヒューズと速いヒューズのどちらが好きかを知りたいと思います。つまり、クラシックな交換可能な20x5mmガラスヒューズ/ 250ボルトです。)

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オーディオ回路のノイズを低減(光ピックアップ+オペアンプ)
LM741オペアンプに接続されたフォトダイオードを使用して光ピックアップを構築しています。私の回路はこれに似ています: オペアンプの出力後にパッシブハイパスフィルターを追加したことを除いて、DCを排除します(V-およびV +としてそれぞれ0Vおよび+ 12Vを使用しているため)。私はRf = 500Kオームを使用しています(この方法は多すぎますか?)。さらに、光源として機能するフォトダイオードに隣接してLEDがあります。LEDは5Vで動作し、オペアンプは12Vで動作し、どちらもPC電源から供給されます。フォトダイオードとLEDは、2mのギターケーブル( "PL")を使用して回路に接続されます。 フォトダイオードを照らす光の強度を変調すると、回路が機能してオーディオ信号が生成されますが、問題は信号に非常にノイズが多いことです。2種類のノイズが聞こえます/表示されます: ノイズの多いエレキギターのピックアップに似た電気ノイズ。これは、周囲の電磁ノイズを収集する長いケーブル(またはフォトダイオードとLEDが接続されているケーブルの先端)に起因していると思います。このノイズは、フォトダイオードに光が当たっていなくても、常に存在しています。 別のノイズは、信号が生成されたとき、つまり光の強度を変調したときにのみ存在します。私のゲインが非常に高いので、それは熱雑音を増幅した結果だと思います。 何が最善のアプローチであるか、つまり、ノイズを除去するためにどこから始めればよいかを知りたいです。 ソースでのS / N比を改善します。つまり、物理的条件(周囲の光、フォトダイオードの位置の精度など)を最適化します。 別の回路を使用する-Webで多くの提案を見て、最も単純なものから始めました。 別のオペアンプを使用して、オーディオのプリアンプとしてより適しています。 ピックアップ自体のシールドを改善し、電磁環境ノイズを排除します。 PCの電源の代わりに電池を電源として使用しています(おそらく、ノイズの一部が主電源から発生していると思います)。 上記のどれでもない場合、あなたの提案は何ですか?

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CCSでのMSP430コードサイズ
これはかなり簡単なはずですが、google-ingは何も起こしません... TI Code Composer Studio(CCSv5)でプロジェクトを正常にビルドし、デバイスをターゲットにすることができます。 プログラムのコードサイズを知りたいので、将来の拡張などのためにどれだけのスペースを確保できるかを確認します。avr-gccツールチェーンを使用してEclipseでAVRを開発する場合、コンソールのコンパイラ出力でこれがわかります。 。Arduinoのコンパイルでさえ、この情報はIDEのすぐそこに報告されます。CCSにはそのような運はないようです。 問題は、CCSでMSP430のメモリ使用率統計をどのように取得するかということです。おまけは、ビルドを行うときにコンソール出力でこの情報を通知するようにIDEを構成する方法です。 注:Run => Debugを使用してデバイスにロードすると、コンソールに表示されることがわかっています。コンパイル時に出力を探しています。

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電源電圧リレーを接続するには?
これは、110vデバイスを制御するための私の最初の試みになります(私の基準では、高電圧です!)。最初のテストは電気スタンドで行われます。最終的なターゲットは、小さな500Wヒーターです。 110Vデバイスをネジ留め式端子にどのように配線すればよいですか? ユニットをプラスチック製のプロジェクトボックスに入れる以外に、どのような安全対策を講じる必要がありますか? プロジェクトボックスに金属製の蓋がある場合、110Vのアース線を蓋に取り付けますか? NC、COM、NOの略語は何ですか? これは私が使用するデバイスです:

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FPGA上の組み込みLinux
この投稿を改善してみませんか?この質問に対する詳細な回答を提供します。これには、引用と、回答が正しい理由の説明が含まれます。詳細が不十分な回答は編集または削除される場合があります。 FPGAの使用経験は非常に限られています(Altera-ビジュアルデザインツールのみを使用)。 FPGAが必要な新しいプロジェクトを計画しています。同じボードで実行されている実際のLinux(主にTCP通信と一部のDSP)から多くの恩恵を受けることができます。 私の質問は、サポートされている組み込みLinuxが用意されている推奨FPGAはありますか?派手なドライバーはありません(ただのイーサネット、wifiはプラスかもしれません...)。私は、FPGAに組み込まれたマイクロコントローラーがあると想像します(これは、FPGAを大量に消費し、より大きなFPGAが必要になることを意味します)。
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ほとんどすべてのHD44780ベースのLCDディスプレイがフォントパターンA00を使用するのはなぜですか
4x40以下の画面用のテキストLCDディスプレイの大部分は、Hitachi HD44780に基づくコントローラーを使用しています。色々な意味でとても素敵なデザインなので、その人気は理解できます。しかし、その一面が私を困惑させます。 ディスプレイコントローラは、5x8または5x10フォントで動作するように設計されています。44780のデータシートによると、このパーツは2つのストックROM構成で利用できます.1つはA02と指定された248 5x8キャラクターシェイプ、もう1つはA00と指定された160 5x8シェイプと32の5x10シェイプです。5x10の文字形状は、10の高さのLCDマトリクスを備えた単一行ディスプレイでのみ非常に役立ち、そのようなディスプレイは非常にまれに見えます(その場合、その一部のデータシートを見てきたと思います。私が実際に実際に見たことはありません)。 それでは、HD44780互換コントローラーに基づいて私が見たすべてのLCDディスプレイが、多くの空白文字セルと、多数の文字(0xE4、0xE6を含む)のグリフを持つフォントパターンA00を使用しているように見えるので、困惑します。 、0xE7、0xEA、0xF0、0xF1、および0xF9)は、1行5x10ディスプレイ以外では本質的に役に立たない。少なくとも一部のベンダーは、これらの文字の定義を5x8ディスプレイで見栄えよくするように変更していると思っていましたが、そうしたことはありません。また、多くのアプリケーションでは、ROMパターンA02の方がROMパターンA00よりも便利だと思いますが、これまで販売してきたすべてのディスプレイはROMパターンA00を使用しています。 確かに、多くのアプリケーションでは、カスタムグリフを定義する機能により、組み込み文字セットの制限が大幅に緩和されますが、ディスプレイは一度に8つの異なるカスタムグリフしか表示できません。矢印のようなものに組み込みのグリフがあると、矢印を必要とするアプリケーションは、他の目的のために残されたカスタムグリフをさらに持つことができます。 他に何もない場合、ディスプレイに0x10-0x1Fと0x80-0x9Fの文字範囲を有用な文字で埋めるオプションがあることは理にかなっているようです。特定のコントローラーが5x8または5x16ガラスでのみ使用される場合(かなり可能性が高いように思われます)、5x10フォント制御ビットを使用してこれらの文字を有効または無効にするのは簡単なことです。これにより、コントローラーは、これらの文字がすべて空白として表示されることを期待するソフ​​トウェアと互換性がありますが、ソフトウェアは、他の文字を悪用することを認識できます。
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プロジェクトで使用するICを選択する方法は?
これは少し工夫されているかもしれませんが、イラストを使用します。自分用のデスクトップコンピュータを構築しているとします。これを行う1つの方法は、コンポーネント(Neweggなど)を配布するサイトにアクセスし、必要なCPUが見つかるまでCPUを参照することです。次に、お好みのCPUと互換性のあるマザーボードを見つけます。次にそれを構築します。あなたがそれを知る前に、あなたはあなたのすべての部分を選んだでしょう。 電気工学に戻ると、多くの場合、私が探している「どのような種類の部品」であるかがわかり、それがどのような仕様でなければならないかについて漠然とした考えがあります。しかし、コンポーネントサイト(Digikeyなど)で検索を行うだけで、数十、数百、場合によっては数千の結果が得られることがよくあります。私のように適切な汎用コンポーネントを区別するのが難しいので、これは私のような経験の浅い人にとっては驚異的です。 経験の少ない人は、自分のプロジェクトを開発するための中心となるICをどのように選びますか(そのような設計が適切であると想定します)。そのような有用な、または単純な、または一般的に使用されるIC(トランジスタ、オペアンプ、マイクロコントローラーなど)のリストを持つリソースはありますか?

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オペアンプの電圧フォロアの不安定性を修正する方法は?
回路で複数の単一電源オペアンプ(OPA4344)を使用しており、そのうちの1つを使用して、仮想接地のVCC / 2値を他のいくつかのオペアンプの+側に供給しています。 VCCは+5ボルトです。ボードに最初に電源を入れたとき、出力から2.5vが得られましたが、しばらくすると出力が約4.5ボルトに跳ね上がり、電源をオフにして再びオンにするまでそこにとどまっています。 私はここでそれを読みました: 強力な(つまり、ユニティゲイン)フィードバックと実際のオペアンプの特定の非理想的な特性のため、このフィードバックシステムは安定性マージンが不十分になる傾向があります。その結果、十分に容量性の負荷に接続すると、システムが不安定になる可能性があります。これらの場合、遅延補償ネットワーク(たとえば、抵抗を介して負荷を電圧フォロワに接続する)を使用して安定性を復元できます。 ご覧のとおり、出力にはすでに抵抗を使用しています。4344のデータシート(前述)は、オペアンプが「ユニットゲインが安定している」と主張しています。 不安定さを引き起こしている可能性のある何か他にありますか?出力ごとに個別の抵抗が必要ですか(現在、VOUTに接続されている3つのオペアンプの+入力)。

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スイッチングレギュレータのリンギング
私は、LTC3810を使用して48v-> 6v DCDCスイッチングレギュレータを開発しました。各スイッチの出力にリンギングがあることを除いて、それはうまく機能します。あなたは写真で 'スコープトレースを見ることができます。この測定は、ワイヤから約30cm離れた3.3vレギュレータの入力キャップ全体で行われました。私はこれらの1つを4us(250kHz)ごとに取得します。振幅は約200mv ppのように見えます。リンギングは次のレギュレータ(別のDCDC 6v-> 3.3v)を通過するのに十分なほど悪く、EtherCAT伝送で問題を引き起こしています。 これについて何をするのが最善ですか?出力のどこかに小さなインダクタまたは抵抗を追加する必要がありますか?私はすでにかなり大容量の出力キャップ(5600uF)を持っています。 追加: 提案されているように、フェライトビーズ、インダクタ、キャップを追加してみましたが、効果がありませんでした。現在、より大きなメインインダクタを試しています。

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Micron 29F32G08QAA NANDフラッシュICの読み取り
これが買い物の質問だったらいいのですが、それは99%+で、電子構造の質問である可能性があります:-(。 破損したUSBメモリスティックで4GB NANDフラッシュICを読み取るための最も速く/簡単/最も安い方法を見つけたいと思います。オンボードのコントローラーICが故障しています。FlashICも故障している可能性がありますが、それが明らかになるまではそうではないと思います。 それを読むには (1)カスタムリーダーの作成、 Flashへの接続が少ないため、まったくばかげた考えではないかもしれません(8つのデータと少数のコントロール)。 知らないうちにデータに簡単にアクセスできる可能性はどれくらいありますか。ビットイメージを取得するのは耐えられる最悪のケースですが、ファイルシステムとファイルを従来どおり「認識」するものを用意するほうがはるかに遠いです。もちろん。 (2)新しいコントローラーICでのはんだ付け これらが他のデバイスで一般的に使用されているかどうかはまだわかりません。これまでにチェックされた1のサンプルは、100%不一致でした。業界標準があるかもしれませんが、部品番号は関係ありませんが、(まだ)わかりません。 SK6211。QFP48。概要説明はこちら、 データシートはこちら。 または (3)Micron 29F32G08QAA 32 mbit NANDフラッシュICを取り外します。 データシートがまだ見つかりません。 マーキングは非常に薄暗い。こちらは「マーキングの写真画像」です。 そう 誰もが私がこのメモリを元の形式でどのように読み取るのが最善であるか、またはまったく提案がありますか? 6211のソースに関する考え、他のパーツとの共通点、「古い」NANDフラッシュ読み取りICを使用する能力など ヒント。 バックグラウンド: USBメモリスティックに保存されている非常に貴重なファイルセットへの「アクセスが失われた」ため、データバックアップの必要性について警告されていた親友は警告に注意を払うことができませんでした。彼女は教師になるための勉強をしており、ファイルは授業計画や長期間にわたって作成されたその他の資料です。 USBメモリスティックは、USBポートに接続されているときに横向きにたたくと、物理的に深刻な損傷を受けました。どうやら、一緒に押して読む試みがなされたようです。PCBとコネクタの間の4つの接続のうち3つが壊れました。私はこれらを再販しました、操作を回復する良いチャンスがあることを期待しています。 USBポートに接続すると、メモリスティックに大きな電流が流れ(おそらくポートが制限されます)、コントローラーが非常に熱くなります。これは、ICをひどく燃やすことによって初めて発見されました。実際のメモリICはPCBの反対側にあります。また、高温になっているように見えますが、コントローラICに入る非常に大きなワット数が原因である可能性があります。はんだ吸取が発生します。 部品番号が29F32G08 Q AAに修正されました

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デバイスがFCC認定を受けた後、どのくらいの変更が許可されますか?
ピン互換性がある同じファミリ内の2つの異なるDACの間で決定しようとしています。1つのDACは約3倍高価ですが、解像度が高く、確実に機能します。2番目の方が安価ですが、解像度は低くなります。アプリケーションで低解像度のDACが機能することを確認するには、より広範なテストを行う必要があります。私たちはスタートアップ企業であり、できるだけ早く製品を売り出したいと考えています。解像度の高いDACでFCCテストに合格し、後で解像度の低いDACに切り替える場合、再テストする必要がありますか? FCCサイトで見つけたルールによると、部品が電気的に同等である場合、必ずしも再テストする必要はないが、DACの解像度の変更が「電気的に同等」であると見なされるかどうかはわかりません。 私たちのデバイスはRFIDを使用しているため、意図的なラジエーターですが、DACはRFID回路とは関係ありません。
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