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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バランスがリチウム電池にのみ使用されるのはなぜですか?
セルのバランスを調整するための電子機器、または手動でセルのバランスを調整する方法を備えた鉛蓄電池について聞いたことがありません。 しかし、私はすべてのリチウム電池が、または少なくとも特定のサイズ以上のリチウム電池を持っていると思います。 リチウム電池と鉛蓄電池にこの違いがあるのはなぜですか? 4つの12Vバッテリーを直列に接続するとします。私はこれまでにバランスを取る必要があるのでしょうか、それとも有益でしょうか、それとも1つの48Vバッテリーであると偽ることができますか?

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rand()関数とRNG(乱数ジェネレータ)ペリフェラルの違いは何ですか?
STM32F4XXXX MCUのRNG(Random Number Generator)ペリフェラルに不思議です。見て、このリファレンスマニュアル(ページ748)。一方、stdlibライブラリには、同じタスクを実行するrand()関数があります。今私は2つの質問があります: rand()関数とRNG(乱数ジェネレータ)ペリフェラルの違い(利点と欠点)は何ですか? この部分を見てください: これら両方のオプション(特に2番目のオプション)について説明してください。

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なぜスイッチャーはリニアレギュレータよりも効率的ですか?
スイッチングレギュレータがリニアレギュレータよりも効率的であることはよく知られています。また、リニアレギュレータは入力電圧と出力電圧の差に電流を掛けたものを熱として消費する必要があることも知っています。 しかし、これが同じ条件、つまり同じ入力電圧と出力電圧および電流のスイッチングレギュレータに当てはまらないのはなぜですか。 スイッチャーが熱くなることは知っています。ボードが熱くなっているため、ほとんど触れることができませんが、ヒートシンクの付いたスルーホール7805と比べると、両側が2 1/2ミリメートルであり、蟻のように見えます。

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ベントレス電解コンデンサは逆さまに取り付けるべきですか?
このCDEアプリケーションガイドとこのニチコンアプリケーションガイドを読んだところ、ネジ留め式端子電解コンデンサを上下逆に取り付けた場合、通気孔が適切に機能せず、電解液が漏れる可能性があることを知りました。正しい向きは直立、またはコンデンサーの上部にある通気孔を備えた水平です。 小さい電解コンデンサは、多くの場合、そのような通気孔を持たず、代わりに上部にスコアが付けられています。 この場合、問題を予期する理由は何もありません。このスタイルのコンデンサの取り付け方向に制限はありますか?

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50オームのソースを1 Mオームのオシロスコープ入力に終端
いくつかの機器を購入する数ヶ月私は今、高速を接続する作業、1GHz以上まで、50を必要とし、光検出器に直面しています離れによる負荷インピーダンスが、私のオシロスコープのみ1M提供しています入力インピーダンスを。ΩΩ\OmegaΩΩ\Omega Tピースと50ターミネーターを介して接続できますか?検出器をオシロスコープに接続する他のオプションはありますか?ΩΩ\Omega

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接地された熱電対vs「接地された」熱電対
ドキュメンテーションと、根拠のある単語の使用が矛盾しているように見えるものに問題があります。私の理解では、熱電対は[接地、非接地、または非被覆]にすることができます(http://www.omega.com/techref/themointro.html)。しかし、2本のワイヤのどちらも実際にはグランドに接続されておらず、熱電対アンプに接続されたとき、それらはまだフローティングです。 しかし、私は熱電対についてたくさん読んでいて、彼らは1Mの抵抗を介してT側を接地することによってそれらを接地することについて話しています。これは私にとって完全に異なるタイプの接地です(http://www.analog.com/library/analogdialogue/archives/44-10/thermocouple.pdf) Max31855ブレークアウトボードを使用しようとしています。具体的には、アースされた熱電対とは互換性がないと記載されています。それで、彼らはどの接地を意味しますか?どちらのワイヤーもアースに接続していません(ただし、Kタイプのアースされた熱電対を使用しています)。触れると静電気が発生してArduinoが再起動し、シリアル経由であらゆる種類のゴミが送信されます。

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帯域幅が増えると、デジタル伝送でビットレートが高くなるのはなぜですか?
このような同様の質問がこのサイトで以前に行われたことを理解しています。しかし、私は答えについて混乱しています。私が理解していると思うことを説明した場合、誰かがどこが間違っているかを指摘してもらえますか? なぜより多くの帯域幅はより多くのビットレート/秒 why-do-higher-frequencies-mean-higher-data-rates ... 私が知っていることから始めましょう: シャノンの法則は理論的な上限を与える Cnoisy=B∗log2(1+SN)Cnoisy=B∗log2(1+SN)C_{noisy}=B*log_{2}(1+\frac{S}{N}) S = Nの場合、C = B N→∞として、C→0 N→0、C→∞として ナイキストフォーミュラは、この制限を達成するために必要なおよそのレベルを示しています Cnoiseless=2∗B∗log2MCnoiseless=2∗B∗log2MC_{noiseless}=2*B*log_{2}M (十分な論理レベルを使用しない場合、シャノン制限に近づくことはできませんが、より多くのレベルを使用することにより、シャノン制限を超えることはありません) 私の問題は、なぜ帯域幅がビットレートに関係するのかを理解するのに苦労していることです。私にとっては、チャンネルに送信できる周波数の上限が重要な要素のようです。 これは非常に単純化された例です。まったくノイズがなく、2つのロジックレベル(0Vと5V)、変調なし、300 Hzの帯域幅(30 Hz-330 Hz)です。シャノン限界は∞、ナイキスト限界は600bpsです。また、チャネルが完全なフィルターであり、帯域幅の外側にあるものはすべて完全に消費されると仮定します。帯域幅を2倍にすると、ビットレートも2倍になります。 しかし、これはなぜですか?300 Hz(30 Hz-330 Hz)の帯域幅を持つ2レベルのデジタル伝送の場合、「0V」と「5V」のデジタル信号は(ほぼ)方形波になります。この方形波では、30 Hz未満および330 Hzを超える高調波が散逸するため、完全な方形波にはなりません。基本周波数が最低30 Hzの場合(「0V」と「5V」は1秒に30回スイッチングします)、適切な量の高調波と素敵な方形波が存在します。最大周波数が330 Hzの基本周波数がある場合、信号を正方形にする高次の高調波がないため、信号は純粋な正弦波になります。ただし、ノイズがないため、受信機はゼロとゼロを区別できます。最初のケースでは、ビットレートは "0V"として60 bpsになります。「5V」は1秒に30回スイッチングしています。2番目のケースでは、ビットレートは最大660bps(レシーバーのしきい値スイッチング電圧がちょうど2.5Vの場合)であり、しきい値電圧が異なる場合は少し低くなります。 ただし、これは期待される上限の600 bpsとは異なります。私の説明では、重要なのはチャネル周波数の上限であり、上限と下限の差(帯域幅)ではありません。誰かが私が誤解していることを説明できますか? また、私のロジックを同じ例に適用したが、FSK変調(周波数シフトキーイング)を使用すると、同じ問題が発生します。 ゼロが30 Hzのキャリア周波数として表され、1が330 Hzのキャリア周波数として表され、変調信号が330 Hzの場合、最大ビットレートは660 bpsです。 もう一度、誰かが私の誤解を片付けてくれますか? また、そもそもなぜ方形波を使用するのですか?なぜ正弦波を送信し、正弦波の最大値と最小値の間の真ん中にスイッチングしきい値電圧があるようにレシーバを設計できないのでしょうか。このようにして、信号が占める帯域幅ははるかに少なくなります。 読んでくれてありがとう!

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MOSFETの切り替え時間を遅くするにはどうすればよいですか?
私のアプリケーションには、スイッチングが速すぎるNMOSがあります。ゲートにロジックレベルの方形波(PWM)を送信しています。残念ながら、予想通り、出力も方形波に近くなります。 Voutをより台形にするにはどうすればよいですか?または別の言い方をすると、出力のスルーレートを下げるために私ができる最も簡単な変更は何ですか? 注:(Vin)は、NMOSのゲートに印加される電圧であり、(Vout)は、NMOSのドレインに現れる電圧です。

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USB充電器は安定化電源ですか?
(Arduinoスタンドアロンタイプキットの)ATMega328に基づいて回路を設計しようとしていて、USBコネクタを追加して、汎用のUSB電話充電器タイプのデバイスからボードに電力を供給することを計画していました。 回路に電圧レギュレータを追加する必要がありますか、それとも充電器が十分な5V電源を供給すると仮定できますか? http://arduino.cc/en/Main/Standaloneで見つけた説明はレギュレーターを追加する方法を示していますが、それが必要かどうかはわかりません。

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カメラのフラッシュコンデンサの特別な点は何ですか?
コンデンサメーカーは、特にカメラのフラッシュアプ​​リケーションを対象としたコンデンサシリーズを提供しています。たとえば、RubyconにはFWシリーズがあり、NCCにはPHシリーズがあります。これらは約300Vから330Vの動作電圧と100μFから150μFの典型的な静電容量を持っているので、一見、これらは標準的な高電圧電解コンデンサのように見えます。それにもかかわらず、それらはカメラフラッシュアプ​​リケーション用に指定されています。 これらのコンデンサがESR、構造などの点で特に適切な理由は何ですか?

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パッシブHF RFIDの読み取り範囲を拡大するにはどうすればよいですか?
私はプロトタイプに取り組んでいます。その1つの機能は、オブジェクトが数cmの「範囲内」にあるかどうかを検出することです。現在、私はArduinoと13.56 MHzで動作する安価なMifare RC-522キットを使用しています: タグの検出に成功しましたが、タグをアンテナに平行に向けた場合の距離は約3〜4 cmです。 私の限られた 研究によると、アンテナサイズ、タグのサイズと向き、トランシーバーの電力などの要素に応じて、HF帯ではパッシブタグの読み取り範囲が10 cm〜1 mになります。 この安価なリーダーは現状のままでは十分ではないことに気づきましたが、15〜20 cmの読み取り範囲を実現するものを作ることに興味があります。 いくつかの基準: 複数のタグを読み取る必要はありません。1つのタグが範囲内にあるかどうかのみ。 タグに書き込む必要はありません。 アクティブなタグは使用できません。 (まだ)RFIDリーダーの構築の経験はありませんが、何を追求すべきか知りたいです。 ここに私が検討したいくつかの事柄があります: 安価なRFIDリーダーに埋め込まれたアンテナを捨てて、私自身のより大きなアンテナを構築します。オンボードMFRC522が追加の電力を提供するタスクに達しているかどうかを確認する必要があります。 リーダーをゼロから構築するための別のICを探します。 ソリューションを構築しようとする代わりに、既成のソリューションを見つける(より費用対効果の高い?)。 単純な近接検出にはRFID以外のものを使用します。 私はマイクロコントローラーと基本的な電子機器の経験があり、オーディオおよび照明プロジェクトを作成しましたが、これはRFIDを使用した最初のプロジェクトです。RFIDに適した複数のタグを読み取る必要がないので、ある種の磁石とホール効果センサーを検討しましたが、範囲は適切ではないようです。私は超音波近接検出器の使用を検討しましたが、アプリケーションはタグなしオブジェクトを無視しながらタグ付きオブジェクトを検出することを要求します(超音波はタグなしオブジェクトで偽陽性を生成します)。私はオブジェクトに配置された反射面の一種を検討し、反射光を検出しましたが、オブジェクトの方向は整列を維持するのに十分な信頼性がありません。 つまり、簡単に言えば、既存のリーダーにどのような変更を加えることができますか、または受動的にタグ付けされたオブジェクトの15〜20 cmの検出を実現するために、どのような代替技術を追求する必要がありますか 私は、SPIを使用してマイクロコントローラーに使用されている近接検出器を接続することを計画しています。

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誰かがこのバランスの取れたドライバー回路を私に説明できますか?
レーザープロジェクターのガルバノを制御するために差動信号を生成しようとしていますが、理解できるように、+ 5V / -5V(10Vpp)にする必要があります。レーザーハープ用にこの回路を見つけましたが、この特定のデュアルオペアンプ設計が何をするのか混乱しています。ゲインが1の反転アンプと非反転アンプのペアのように見えますが、それらは互いに供給されています。ここに写真があります: オリジナルはここにあります。 私はたくさんの「回路例」を調べて、それに似たものを見つけることができなかったので、誰がそれが何と呼ばれるか、またはそれがどのように機能するかを教えてもらえるかどうか私は興味があります。

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マルチメーターのDIYヒューズの危険性は何ですか?
過去数年間、F44.100A 1kVヒューズホルダーにヒューズを付けずにFluke 79IIIを使用してきました。これは、40mA回路を使用できなかったことを意味します。 古いヒューズを溶かしたとき、元のバスDMM-44 / 100ヒューズにはんだ付けされた別のヒューズで以前に「修理」されていたことがわかりました。その後、交換用のヒューズを探しに行って、それぞれが£10で売られているのを見つけてびっくりしたので、前の所有者がヒューズを交換するのではなく「修理」したことに驚かなかった。 私が今疑問に思っているのは、このヒューズをもう一度「修理」するとどうなるのかということです。私は3相ではプレイせず、約260 VACを超えてプレイする可能性は低いので、代わりに250 VAC、500 mA速断型ヒューズを安全に使用できますか? ビッグクライブを見るヒューズについて知っておくべきこと。(15kVのものを含む)ビデオSpehro Pefhanyの答えがまだこれを試してはいけないと確信していない場合。

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組み込みCコードの信頼性を向上させるために使用できるツールまたは標準は何ですか?
私は通常、PICをCでプログラムします。通常、スイッチモードコンバーター用です。コードの信頼性を向上させるために使用できるMISRA Cなどのさまざまな静的分析ツールや標準について聞いたことがあります。もっと知りたいのですが。私のコンテキストに適した標準またはツールは何ですか?

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コンデンサは電流を流しながら電荷をどのように蓄えることができますか?
コンデンサは電荷を蓄えるとよく言われます。ウィキペディアを読むだけで、次のことがわかります。 Daniel Gralathは、電荷貯蔵容量を増やすために、いくつかのjarを並列に組み合わせて「バッテリー」にした最初の人です。ベンジャミン・フランクリンは、ライデンの瓶を調査し、電荷は他の人が想定したように水中ではなくガラスに保存されているという結論に達しました。 導体(またはプレート)は互いに接近しているため、導体の反対の電荷は電界によって互いに引き付けられ、導体が分離されている場合よりもコンデンサーが特定の電圧に対してより多くの電荷を蓄積できるようにして、コンデンサーに大きな静電容量を与えます。 ここで、Qはコンデンサに保存された電荷です 電荷はクーロンで測定され、静電容量の定義から、1Fコンデンサの電圧が1Vの場合、1Cの電荷がそこに保存されることがわかります。クーロンが6.241×10 18電子の場合、このコンデンサのどこかに6.241×10 18電子があるはずです。 しかし、今これを考慮してください。あるAC電圧源への負荷としてコンデンサを使用すると、いくらかの電流が流れます(電圧、周波数、静電容量に応じて正確な量): 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 電流がこの回路の周りをずっと流れていることを知っています。コンデンサのどちらかの側に電球を置くと、点灯します。しかし、電流がこの回路の周りを流れている場合、コンデンサはどのように「電荷を蓄える」のでしょうか?つまり、回路の周りに電流が流れている場合、どのようにしてコンデンサに電子を入れることができますか?つまり、コンデンサに入れたすべての電子について、同じ数が反対側に出ますか?いくつかを取り出さずに電子を入れることができない場合、コンデンサはどのようにそれらを格納できますか?

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