電気工学

私は週末にエリックボガティンからのビデオ講義を吸収し、彼の本「Signal and Power Integrity-Simplified」を読みました。 彼は、PCBのリターンパスは、信号パスの下のVCCレールである可能性がある任意のDCプレーンである可能性があると述べています。 次の簡単な回路を考えます この回路のシミュレーション – CircuitLabを使用して作成された回路図 U1およびU2が最上位層に配置され、TXおよびRXが最上位層のみにルーティングされる場合、信号の戻りパス（TXからRX）はVccになります。私はそれで大丈夫です。 私の質問は、リターン電流がTXピンの真下に達すると、電流はどこに行くのですか？この時点で、それはGndへの道を見つけるのですか、それともTXに戻り、ダイを経由してグラウンドに戻りますか？ **本からテキストを追加**

10 pcb  signal-integrity  pcb-layers 

私は最近電源を入れるのに高電圧源（〜150V-200V）を必要とするニキシー管をいじり回しています。 簡単な高電圧発生器を探してみたところ、555タイマーを使用して、170V〜200Vの調整可能で安定化された高電圧出力を得るこの回路が見つかりました。 すべての部品を入手し、ブレッドボードで試作しました。9Vバッテリーを接続し、それが私の顔で爆発しないことを確実に確認した後（たとえば、誤ってキャップを後ろに取り付けた場合）、出力電圧を測定し、負荷なしでトリムポットを調整して、適切な210V出力を得ました最大電圧。 残念ながら、ニキシー管を接続するとすぐに、電圧は約170Vまで低下しました。どれだけの電流が流れているかを正確に測定したところ、構成の効率はわずか15％でした。回路は負荷なしで入力に約100mAを消費します！ニキシー管自体は170Vで約0.8mAを消費し、入力は約120mAを消費します。 170V×0.0008A9V×0.1200A=0.136W1.080W≈12.59% efficient170V×0.0008A9V×0.1200A=0.136W1.080W≈12.59% efficient \frac{170V \times 0.0008A}{9V \times 0.1200A} = \frac{0.136W}{1.080W} \approx 12.59\% \text{ efficient} スイッチングの非効率性による損失にこれを置いたので（これはブレッドボードに配置しました）、午後はPCBバージョンの作成に費やし、見つけたSMPS PCBレイアウトガイドラインに注意深く従いました。結局、出力コンデンサC4は、250Vがまだ近すぎてカットされているため、定格が400Vのものに置き換えることになりました。指示書で提案されているフィルムキャップの代わりに、セラミックキャップも使用しました。 ただし、効率に大きな違いはありませんでした。 また、出力電圧が入力電圧に比例して変化しているように見えた。9Vでは、負荷で170Vに近い電圧を、負荷で8Vで約140Vを提供します。 だから今、私は何か明白なものを逃したか、このブーストコンバータ回路がちょっとしたことだと思い始めています。言うまでもなく、私はおそらく他のより効率的な設計を検討することになりますが、この回路がこのように動作する理由を発見することにまだ熱心です。 負荷が接続されているときの電圧降下は、555がスイッチングのために十分に長いデューティサイクルを生成していないため、出力に十分な電力が供給されていないという事実で説明できると思います。 入力電圧に比例する変動する出力電圧は、おそらく安定した基準電圧がないことで説明できます。フィードバックループは入力電圧を基準として使用するため、調整された電圧「乗算器」に似ています。 しかし、負荷がない場合、入力から引き出された100mAがどこに行くのかまだわかりません。データシートによると、555タイマーはほとんど電流を消費しません。フィードバック分圧器は確かにその近くに引き寄せません。そのすべての入力電力はどこに行きますか？ tl; drこの回路が機能しない理由を誰かが説明したり理解したりできますか？

10 switch-mode-power-supply  555  boost 

よると、この： サーボライブラリは、ほとんどのArduinoボードで最大12モーター、Arduino Megaで最大48モーターをサポートします。Mega以外のボードでは、ライブラリを使用すると、ピンにサーボがあるかどうかに関係なく、ピン9および10のanalogWrite（）（PWM）機能が無効になります。Megaでは、PWM機能を妨げることなく最大12個のサーボを使用できます。12〜23個のモーターを使用すると、ピン11および12のPWMが無効になります。 しかし、によると、この： デジタルI / Oピン14（そのうち6つはPWM出力を提供） では、PWM出力を提供できるデジタルI / Oピンが6つしかない場合、Unoは6つ以上のサーボをどのように制御できますか？

10 arduino  motor  pwm  servo  pins 

新しいプロジェクトでは、ある種の広い範囲の入力（マイクロコントローラーへの入力）が必要なので、社内の他の製品で既に使用されている（またはある時点で検討された）いくつかの設計を調べました。 この回路を見つけました。これは、フォトカプラを駆動するために5〜24Vの範囲のものを受け入れるようです。このコンステレーションでMOSFETがどのように機能するかを理解するのに苦労します。これほどの経験はありません。 ダイオードと抵抗器の機能に関する私の推測： D17：おそらく逆極性保護 D18：過渡電圧抑制 R18：基本的な電流制限 MOSFETは、入力電圧に関係なく、LEDを供給するのに十分な電流を供給するだけの方法で、その抵抗を「調整」しているようです。 原理的にはどのように機能しますか？ 実際にサポートされている電圧範囲を計算する方法は？

10 mosfet  opto-isolator  input  circuit-analysis 

私の知る限り、伝達関数の極が左半平面にある限り、システムは安定しています。これは、時間応答が「a * exp（-b * t）」として記述できるためです。ここで、「a」と「b」は正です。したがって、システムは安定しています。 しかし、ウェブサイトで「右半平面にはゼロも許可されない」と述べられている人を見かけました。どうして？

10 stability  system 

Altiumでポリゴンを描くと、別のネットの銅の周りに自動的にギャップが残ります。しかし、私のVinネットは高電圧であり、1mmのクリアランスが必要です。したがって、Vinポリゴンを描画する場合、他のネットとの間に1mmのクリアランスを残す必要があります。そして、Vin viaの上に別のネットのポリゴンを描画する場合も、1mmのクリアランスを残す必要があります。 デザインルールを設定しようとしましたが、役に立ちませんでした。 2つのネットの1つがVinの場合、ポリゴンに1mmのクリアランスを自動的に残すにはどうすればよいですか？

10 altium  clearance 

私は緒方近代制御工学の本を読み、基本的な制御原理の理解を深めるためにいくつかの演習を行ってきました。私は解決するのに苦労している次の例に出くわしました。 この振動治具をモデル化した伝達関数を考え出す必要があります。質問は次のとおりです。 この例では、振動試験装置を分析します（図1）。このシステムは、質量Mのテーブルと、質量がmのコイルで構成されています。地面にしっかりと取り付けられた永久磁石は、安定した磁場を提供します。磁場を通るコイルTheの動きは、式（1）のように、その速度proportionalに比例する電圧をコイルに誘導します。1.𝑒= 𝛼𝑦̇ [eq.1] コイルに電流が流れると、コイルには電流に比例する磁力が発生します。2.𝐹= 𝛽𝑖 [eq.2] 質問：出力withから入力𝑉へのパラメトリック伝達関数を取得します。 私が答えるのは難しいが、TF全体に影響するいくつかの質問は次のとおりです。 K2とB2が距離Zだけ圧縮されている場合（ コイルが磁場と相互作用するために上向きに移動する場合）、これはk1とb1が同じ距離Zだけ伸びていることを意味しますか？ 場合m（コイル）2センチメートルによって上方に移動しないM（表）は、2センチメートルによって上方に移動しますか？ 私は何をする必要がありますか： テーブルの質量Mとコイルの質量mの2つの独立した自由ボディダイアグラムを作成します。 逆起電力を含む1つの回路図をスケッチします。 sドメインに変換します。 同時に解決します。 これまでに行ったこと： 自由体図を分離して描画し、方程式を抽出します。 回路図を描き、方程式を抽出します。 sドメインに変換します。 MATLAB関数solveを使用して、2つの異なる5次伝達関数（以下で提案する方法ごとに1つ）を取得することができましたが、どちらが正しいのか、またその理由はわかりません。 全体システム： これは、電気部品を除いて、振動試験治具をどのようにモデル化できるかを図式的に表したものです。 自由体図1-表-上向きの規則 スプリングk1とk2ダンパーb1とb2され、別々にモデル化。それらを一緒に追加して1つとして表示することはできないため、圧縮と拡張は別々です。 上向きの力から来ているk2とb2コイルに取り付けられています。これらは上向きの動きを経験しています。 sドメインの方程式： Ms^2X + b1sX + k1X = b2s(X-Y) + k2(X-Y) フリーボディダイアグラム2-コイル-上向きの規則 コイルには上向きの力が加わっていますが、スプリングとダンパーがそれを抑制し、反対方向に作用しています。 sドメインの方程式： Fem = Ms^2Y + b2s(X-Y) + k2(X-Y) 上記の表のFBDの2つの異なる方法は、s領域の異なる方程式と異なる伝達関数につながります。 テーブルとコイルの正しい自由体図は何ですか？

9 voltage  circuit-analysis  control  control-system  transfer-function 

時々、はんだ付けするとき、私は小さな泡が熱い接合部から出てくるのを見ます。おそらく、これは蒸発してガスとして逃げるフラックスです。 これらの泡がすべて抜ける前に、アイアンを取り外してジョイントを冷やしておくとどうなりますか？過剰なフラックスは関節を電気的または物理的に弱めることができますか？

9 soldering  flux 

私がやっていたこと 私はSTM32マイクロコントローラーを使用しています。私のプロジェクトでは、1日の特定の時間（たとえば、午前11時と午後2時）にデータを送信できるようにする必要があります。マイクロコントローラは、これを実現する前に何時かを知る必要があります。残念ながら、私は一方向の通信しか持っていないため、ネットワークに現在の時刻を要求することはできません。 したがって、プログラミングが完了した直後に現在の時刻を設定したいと思います。次のコマンドを使用して、ST-LINKユーティリティのコマンドラインインターフェイス（ST-LINK_CLI）を使用してフラッシュにデータを書き込むことができることを知っていました。 ST-LINK_CLI.exe -w32 <Address> <data> -Rst 私は、現在コードで使用されていないアドレスにUnixタイムスタンプを書き込む簡単なテストスクリプトを作成しました。 タイムスタンプを読み取る関数を記述し、それを使用してRTC時間を設定しようとしていました。ST-LINKユーティリティユーザーマニュアルで以下を読むまで： -w32は、フラッシュメモリ、OTP、SRAMおよびR / Wレジスタへの書き込みをサポートします。 マニュアルにR / Wレジスタへの書き込みがサポートされていると記載されている場合、これはRTCレジスタに直接アクセスして設定できることを意味しますか？試しましたが、これらのレジスタに書き込むことができません。 マイクロコントローラーで処理するために特定の関数を記述する必要がなくなるため、この方法を使用することをお勧めします。これは、コードを更新する必要がなく、現在使用しているすべてのマイクロコントローラーのRTC時間を設定できることを意味します。 私がやろうとしていたこと RTCレジスタを設定するために、STMリファレンスマニュアルで説明されているように、次の手順を実行しようとしました。 PWR_CRレジスタのDPBビットを設定する RTC_WPRレジスタに0xCAを書き込む RTC_WPRレジスタに0x53を書き込む RTC_ISRレジスタのINITビットを設定してRTCを停止する RTC_PRERレジスタに書き込んで1Hzクロックを選択します RTC_TRレジスタに書き込むことで現在時刻をロードする RTC_DRレジスタに書き込むことで現在の日付をロードする RTC_ISRレジスタのINITビットをリセットしてRTCを開始する レジスターにアクセスするために、以下のアドレスを使用しました。 PWR_CR：0x4000 7000 RTC_WPR：0x4000 2824 RTC_ISR：0x4000 280C RTC_PRER：0x4000 2810 RTC_TR：0x4000 2800 RTC_DR：0x4000 2804 何が悪かったのか これらのレジスタのいずれにも書き込むことができません。ST-LINKユーティリティを使用すると、次のメッセージが表示されます。 メモリの書き込み中にエラーが発生しました！ ST-LINK_CLIの使用： 0x40007000に0x00000100を書き込んでいます...エラー！ これらのレジスタを読み取ることは問題ありませんが、ST-LINKユーティリティまたはそのコマンドラインインターフェイスを使用してそれらに書き込むことはできません。 質問 ST-LINKユーティリティを使用してR / Wレジスタに書き込む方法を教えてください。 …

9 stm32  rtc 

これはおそらく非常に一般的な質問だと思いますが、自分の言葉で説明する必要があります。 私は水のアナロジーでオームの法則を理解しようとします。水が入った2つのタンク。1つは他よりも水位が高く、2つを接続するパイプ。水が流れたい。抵抗器を表すバルブがあります。 私が混乱を始めたのは、電気回路の放熱について考え始めたときです。この熱は実際にはどこから来るのですか？ 2つのタンクのうち高い方のタンクに十分な水があるだけでバルブが非常に熱くなり、バルブに大きな圧力がかかるため、圧力や電圧から来ることはできません。 熱は実際の電気の流れ、電流から発生することを読みました。これは最初は直感的に思えます。しかし、それから私は力が何であるかを考えるために進みます。ここで混乱が起こります。圧力と抵抗を2倍にすると、電流は同じままです。これは、熱放散が変わらないことを意味すると思います。 しかし、力は倍増します。それでは実際にはどういう意味ですか？ 電流の実際の流れが一定のままであるにもかかわらず、より高い出力のために、私のタンクは別の速度で他のタンクに排出されましたか？ パワーとは？

9 ohms-law 

これは、多くの（北米）AC電源コネクタの壁側に見られます。 それは何と呼ばれていますか？どういう意味ですか？

9 power  connector  symbol 

最近交換したPSUを転用しています。大電流の供給が必要なプロジェクトで使用しています。（想像できるように）すべてのワイヤーは必要ありませんが、安全にそれらを密封する方法がわかりません。 私はそれらを短くトリミングしてから、端に少し電気テープを追加し、それを所定の位置に保持するために少し収縮ラップをすることを考えていました。これは良い考えですか？私は一般に電気テープに近づかないようにしたいのですが、他に選択肢がなく、収縮チューブで固定されています。理想的には、PSUからのワイヤーのはんだを取り除きますが、それと、コンデンサーに関するすべての警告をいじりたくないと思います。どうすればよいですか？

9 safety  wire  short-circuit 

約2.5vで動く無線センサーノードを作りたいです。3つのアルカリ電池をバックコンバーターと直列に実行するか、ブーストコンバーターと並列に実行するかを決定しようとしています。両方のコンバーターの効率が同じであるとしたら、88％としましょう。相互に同じ長さで動作しますか？ このプロジェクトに必要な電流は200mA未満である必要があります

9 batteries  voltage-regulator  buck  boost 

DS1307ベースのリアルタイムクロックに問題がありました。原因は、使用したはんだのようです。説明させてください。 私たちは使用していたAdafruit DS1307ベースのRTC I2Cモジュール株式ラズベリーパイにします。クロックは構築され、正常に通信していることがわかりました（たとえば、I2Cは良かった）が、「カチカチ」しているわけではない 第二は進んでいませんでした。（はんだ付けではなく）ブレッドボード上にそれらを構築すると、動作クロックが発生するため、モジュール自体は問題外でした。 また、クリスタルとICの間の電気的接続は、シンプルなマルチメーターでテストされ、すべてのユニットに渡されました。 私の信頼できるバス海賊（重いテスト機器なしで神が私たちのためにデバイスを送ってくれました！）を使ってさらに調査し、物事を絞り込むと、自分の（つまり、私が自宅で使用している）はんだとの接続を再度はんだ付けするようになりました。働いた。さらに絞り込んだ結果、水晶の接続部を実際に洗浄して再はんだ付けするだけでよく、IC側でさえ再はんだ付けする必要がなかったことがわかりました。 誰もが知っていたり、なぜアイデアや説明してい S-Pb60Sn40ないではない、 S-Sn60Pb36Cu1 ないなど、十分PCBに結晶石英の接続に仕事を。方法で、DS1307開始が刻々と過ぎ？ 使用するはんだの大きな違いは、使用する鉛とスズの比率がほぼ入れ替わっているようですが、おそらく1％の銅がどういうわけかそれは仕事ですか？ 私のさらなる推測は、これは何らかの方法で発振器を減衰させるはんだの選択に関係していると思われますが、その「方法」にはまだ困惑しています。 統計情報：「不良」はんだで87ユニットをはんだ付けしましたが、どれも機能していません（「カチカチ」など）。現在、手動で53個を再はんだ付けしましたが、すべて正常に機能しています。それらのうちの48については、私は単に取り除き、水晶発振器の接続を再はんだ付けしました。 編集1-はんだパッドのクリーニング 一部の方から提案されたように、70％のイソプロピルアルコールまたは純水、あるいはその両方で多数のPCBを手動でクリーニングしました。2つのクリスタルコネクタを取り外してから再度はんだ付けするだけで、カチカチ音がします。 編集2 -私が使用するはんだの種類 でしたはんだない仕事があるStannolからこの製品、1 ない仕事があるフェルダーLöttechnikGmbH社のこの製品はドイツ語（PDF、申し訳ありませんが、彼らは英語版を持っていないようですオンライン）。 ⟹⟹\Longrightarrow

9 soldering  crystal 

または、重金属の障害物があるパスでデータを効率的に送信する必要がある場合、どのバンド/変調を選択すればよいでしょうか？ 金属製のコンテナ（空または不明なコンテンツでいっぱい）でいっぱいの大規模なストレージ施設で、短いバーストのデータを定期的に送信するいくつかのデバイスを構築する必要があります。私はZigBeeトランシーバー（例：AtmelのZigBitライン）を使用してテストを実行しており、さまざまな程度の成功を収めています。2.4 GHz帯域では非常に悪い結果があり、900 MHz帯域では非常に許容できる結果がありました。しかし、私は知り合った人から、まったく逆の経験をしたと言われました（彼らの場合、彼らは2.4GHz / 900MHz XBeeモジュールを使用していた）。433 MHzも一般的な帯域であることは知っています。もちろん5.8 GHzもあります。 したがって、問題の主な部分は、この種の送信にどの周波数が特に良いか悪いかについて、何らかのチャートまたは一般的な知識があるかどうかです。バッテリー電源を備えた小型のデバイス（電話サイズなど）で使用できるバンドに興味があります。障害物がある50〜100メートル/ヤードの範囲は非常にいいでしょう。また、デバイスのRF部分（つまり、変調、RFフロントエンド、クリアチャネル検出、プリアンブル検出など）を処理するために市販されているある種のチップセットまたはモジュールが必要です。上位レベルのプロトコルは自分で処理できます。 理想的には、大きな金属製の物体（1インチ/2.5 cmから1インチ）の非常に近くに配置された場合に、簡単にデチューンできないようなアンテナを使用できるバンドが理想的です。私は主にホイップとヘリカルアンテナでテストしてきました。私のデバイスは、克服する必要がある金属面の非常に近くに配置する必要があります。 ただし、アンテナの指向性、デバイスの位置/方向、固定トランシーバーの位置などは期待できません。すべてのデバイスは非常にランダムに配置され、ほとんど配置されません。私はできる限りベストを尽くす必要があります。私が頼りにできる唯一のことは、デバイスが常に垂直位置に立つことです。

9 rf  xbee  zigbee  transceiver