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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巨大な電圧降下なしに複数のトランジスタ論理ゲートを組み合わせる方法は?
私の前の質問のフォローアップ:トランジスタ論理ゲートの抵抗値 私は、トランジスタの論理ゲートのすべての一般的なタイプをブレッドボードました: XNOR、NAND、INV、NOR、XOR、ANDとOR。 2本の黄色の線は入力AとBです。白い線がインバータ入力です。 入力A=0+ B=0+ inv=0は以下を与えます: 入力A=0+ B=1+ inv=0は以下を与えます: 入力A=1+ B=0+ inv=0は以下を与えます: 入力A=1+ B=1+ inv=1は以下を与えます: すべてのロジックは完璧に機能しますが、電圧降下はゲート間で大きく異なります。例えば、XORゲートから作成されAND、NANDそしてORゲートと各トランジスタは、電圧降下を増大させます。LEDがほとんど点灯しない! 私の目標は、トランジスタから4ビット計算機を構築することです(この問題に遭遇しなかったCMOSチップを使用しています)。しかし、各論理ゲートがこれらのような大幅な電圧降下をもたらす場合、どうすれば10個の論理ゲートを互いに後ろに組み合わせることができますか?私は多くの抵抗値をいじってみましたが、ほとんどの組み合わせは論理ゲートを役に立たなくします。XORたとえば、この単純なANDゲートでの電圧降下に合わせて上のゲートを調整する方法は? 編集 (JIm Deardenによる回答への応答) 私は多くのことを学びました、そしてあなたの答えにどれだけ感謝するかを十分に強調することはできません!!! 図面は本当に明確です、私は多くの人々が将来的にそれらから利益を得ると確信しています! 本当に明白ですが、私は気づかなかった: - NOR= NOT(2つの入力) - OR= NOR+ NOT - NAND= AND+NOT 「すべてをシンプルなインバーター回路に基づいて」は確かにトリックです! のような結合されたゲートを含むすべての論理ゲートXORは同じを出力します:) ご多幸を祈る!


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長距離RF通信
Arduinoとさまざまな種類のセンサーを庭で遊んだ後、自由時間のために新しいプロジェクトを始めています。 私のアプリケーションには、約2 Kmの長距離デバイスが必要なので、RF通信を使用したいと考えています。 アイデアは、長距離RFIDとして、RFIDなしで、どのユニットであるかの識別のみを行うことです。 一部のデバイス/ユニットはどこかに置かれ、しばらくすると誰かがそれらを別の場所に移動する可能性があるため、RF経由で送信された情報のみを読み取り、それらがどこにあるのかを知りたいのです。私は彼らの本当の位置(GPS)を気にしません。なぜなら、彼らが私の一番上のウィンドウから彼らがどこにいるかを見ることができるからです。私はそれらがどれであるか知りたいだけです。 私は約315/434 MHzを読んでいますが、高い電力消費なしではこの距離を得ることができないようです。 低い周波数(150 MHz)はどうですか?AM / FMラジオのライセンス周波数帯域を超えています。 私は村に住んでいます-私は実験で遊ぶためにたくさんの地形と2 Km以上の見通し線を持っています。 編集: @Hoppoのアイデアは、まさに私がやろうとしていることです。また、送信機は小さなバッテリーで動くので、「エネルギーハーベスティング」を実現できます。 また、送信機は十分に小さく、邪魔にならないようにアンテナなしで犬と一緒に遊ぶのを避けなければなりません。 受信側では、より大きなアンテナまたはより多くの電力が必要かどうかは問題ではありません。PCまたは電源に直接接続されます。 さらに、@ Hoppoが言うように、私は「ping」、識別子とおそらくバッテリーレベルを含むメッセージのみを送信したいので、データレートは9600bpsより低くなる可能性があります。
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トランジスタをアクティブにするために必要な電圧を効果的に削減するにはどうすればよいですか?
私は基本的に音楽再生デバイスのライン出力(オーディオ出力)を一連のLED(実際には約200のLEDの巨大なストリップ)に接続する回路を構築したので、それらは音楽に合わせて点滅します(インターネットチュートリアル-私は初心者です)。 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 私の回路は、ラップトップをオーディオデバイスとして使用すると非常にうまく機能します(回路をその上のヘッドフォンジャックに接続します)。しかし、iPodなどの小さいものを使用すると、ライトがほとんど点灯しません。 ダーリントンペア(下記)を使用してみましたが、問題がさらに悪化します。これが、TIP31Cトランジスタをアクティブにするために必要なベースとエミッタ間のオーディオライン出力が0.7ボルトに達していないことが問題だと私が思う理由です(ダーリントンペアは、アクティブにするために1.4ボルトが必要であることを意味します)。 この回路をシミュレート 私の研究によると、TIP31Cトランジスタの前にオーディオライン出力信号を増幅するには、オペアンプを使用するのが良い方法のようです。誰かが提案することができますか、そしてどの入力に接続する必要がありますか? また、ゲルマニウムトランジスタは、アクティブにするためにベースとエミッタ間で0.3vしか必要としないことも読みましたが、それは役に立ちますか?

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シールドループアンテナをローカルノイズの除去に優れたものにするにはどうしたらよいでしょうか。
アマチュアのラジオ事業者の間には、都市部などのHFに多くのノイズがある場合、受信用にシールドされた磁気ループアンテナを使用することは、そのノイズを拒否するのに非常に優れているという俗説があります。これはそのようなアンテナの例です: (完全な説明) このテーマには多くのバリエーションがありますが、共通点は次のようです。 小さなループ そのループの周りにある種のシールド(多くの場合、同軸から構成される) (通常)フィードポイントの反対側にあるシールドの破損 アンテナがアークモーターブラシのような主に静電ノイズ源の近距離場にあるという理論に基づいて、EフィールドではなくBフィールドを拾うアンテナを作るという考えはここにありますか?このアンテナはBフィールドプローブと何が違うのですか?ローカルノイズを除去するように設計された受信アンテナとしてより効果的な他のBフィールドプローブ設計はありますか? さらに、シールドループアンテナの特別な点は何ですか?私はそれについて逸話ではない多くの情報を見つけることができません。この余分な複雑さを正当化するメカニズムはありますか、それとも単なる伝承ですか?

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コンデンサの電荷に相当するインダクタ
インダクターは充電/放電サイクルで同様の方程式を共有するため、インダクターに充電のようなものがあるかどうか疑問に思っています。 コンデンサには静電容量と電荷があり、インダクタにはインダクタンスと_?インダクタにV = Q / C関数はありますか?

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保存期間が10年の新しいアルカリ電池-何が変更されましたか?
新しいDuracell DuralockやEnergizer Power Sealバッテリーなど、いくつかの新しいアルカリ電池の保管寿命は10年です。他のほとんどのアルカリ電池の保管寿命は7年です。 これらの新しいアルカリ電池の化学または構造はどのように異なり、古い電池と比較して、さまざまな負荷での性能と電池寿命にどのように影響しますか?ここではGoogleはあまり役に立ちませんでした。

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SPIモードのSDカードはチップセレクト/スレーブセレクトを尊重しますか?アプリケーションでリセットされているようです
16ビットSPIを介してFPGAに接続されているマイクロコントローラー(NXP LPC1343)があるアプリケーションがあります。同じSPIポート(MISO / MOSI)を使用しているが、CS / SSピンが異なるSDカードもあります(どちらもSPI仕様に従ってアクティブLOWです)。FAT32を使用して、FPGAからSDカードのファイルにデータを書き込む必要があります。これがマイクロコントローラーの仕事です。マイクロコントローラーはFatFSを実行しています。これは、自分で確実に動作するようになっています。 マイクロコントローラーには少量のRAMしかないため、一度にバッファーできるのは少量のデータだけです。したがって、マイクロはFPGAからバッファーを読み取り、SPIモードを8ビットに変更してから、そのデータをFATFSに書き込む必要があります。SDカードをSPIモードに構成するには、SPIバスが400 kHzで動作しているときにコマンドを送信する必要があり、ある程度の待機が発生することを思い出してください。したがって、初期化を1回だけ実行したいと思います。 ただし、SDカードでCSをHighに保持しながらFPGAでトランザクションを実行すると、SDカードが奇妙な状態になり、初期化をやり直す必要があるようです。もちろん、これは望ましくありません。4kB程度のデータを書き込むために、初期化には数ミリ秒かかる可能性があるためです(これも、私のマイクロの小さなRAM機能によって制限されます)。数メガバイトをできるだけ早く書き込む必要があるため、これによりパフォーマンスが約500 kB / sから100 kB / s未満に低下します。 SDカードは技術的に完全にSPIに準拠していないことは承知していますが、この問題を解決するにはどうすればよいですか?
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モジュールの複数のプルアップ抵抗を処理する方法
数日前に開発したボードに、spi / i2cインターフェイスを含むモジュールを作成することを考えていました。 問題は、メインボードのMCUピンにプルアップ抵抗を含めておらず、モジュールに追加してそれらをより「一般的」にして、すべてのユーザーが追加の抵抗を追加する必要なしにそれらを使用できるようにすることでした。プロトタイプボード。 しかし、私は次の問題に直面しました。追加のモジュールにプルアップ抵抗を追加し、たとえば2つ以上のモジュールを同じバスに接続すると、それらの抵抗が並列に接続されるため、抵抗が低下し、機能が発揮されません。 しかし、プルアップ抵抗をメインボードに追加すると、MCUのこれらのピンは常にアクティブLOWになります。 したがって、主な質問は次のとおりです。 複数のモジュールを同じバスに接続して、それぞれにプルアップ抵抗を備えているが、複数のモジュールがある場合にそれらを並列に接続する方法は?それは可能ですか? または、ここでの最善の解決策は、MCUでプルアップ抵抗を有効にし、それらをモジュールに含めないことですか? ありがとう。

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最先端の防水技術
Liquipelとしてブランド化された新しいエレクトロニクス防水素材/技術があります。情報はあまりありませんが、ターゲットデバイスをイオン化しながら真空蒸着を使用してターゲット電子デバイスに適用される疎水性化合物であると考えられます。これにより、リキペル粒子が引き付けられ、デバイスの隅々までコーティングされます。マイクロスケール。 残念ながら、まだ誰も化学的にリキペルの組成を特定しようとはしていません。また、Liquipelキャニスターを購入することはできません。同社はこのコーティングをサービスとしてのみ適用しています。 静電的にターゲットにされた、蒸着されたマイクロスケールの疎水性コーティングが任意の電子デバイスを防水するための最良の方法であると思われる場合、この技術または類似の技術の非独占バージョンの最新技術は何ですか?このように機能する化学物質を知っている人はいますか?DIY蒸着の指示はありますか?あるいは、回路基板全体を疎水性で粘着性のある液体に浸すなど、もっと簡単な方法はありますか?

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マイクロコントローラーからのLEDストリップの駆動
明るさを制御するためにPWMを使用してマイクロコントローラーからLEDのストリップを駆動したいと思います。私が持っているストリップは12Vで約1.5Aかかります。私は純粋に低消費電力のデジタルエレクトロニクスにのみ精通しているので、これらの仮定が正しいかどうかを確認し、アドバイスを受けたいと思っていました。 これを駆動するためにNPNトランジスターを使用する場合、オンにしたときのトランジスターは約0.7v低下するため、オンにしたときに1Wを超える電力を消費します。 これには、かなり分厚いトランジスタとヒートシンクを必要としますが、できれば避けたいと思います。 したがって、抵抗がはるかに低いmosfetを使用した方がいいので、小さいほうでおそらくヒートシンクなしで済むようになるかもしれません。 しかし、私が購入できるさまざまなMOSFETの仕様を見ると、この量の電流を流すことができるものは、マイクロコントローラーから完全にオンにするために3.3vよりもかなり多くの電流を必要とするように見えます。 では、実際のLEDストリップを制御するために、MOSFETの入力に12Vをスイッチングする小さなNPNトランジスタを用意するのが最善でしょうか?(申し訳ありませんが、このコンピューターで図を描くことはできませんが、必要に応じて後で追加することができます) 私の仮定は正しいですか、そして誰かが何かアドバイスやより良い方法を持っていますか?主な質問ではありませんが、適切な部品の推奨事項にも興味があります。 (編集:これに答える他の投稿を探しましたが、私が望んでいたものは何も見つかりませんでした。誰かが複製へのリンクを持っている場合は、投稿してください。喜んで質問を閉じます)。


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MOSFETをヒートシンクから絶縁するにはどの材料を使用すればよいですか?
ヒートシンクがあり、その上に2つのFETを配置したいと考えています。私はそれを絶縁する必要があることを知っているので、その上に表示されている金属が接続してパスを作成しないようにします。うまくいく日用品はありますか?(例:ビニール袋)私のパッケージはTO-247(irfp250 / 450)で、1つの絶縁体が周りにありますが、両方に2つはありません。それでは、両方のMOSFETに絶縁体を配置する必要がありますか、それとも1つで十分ですか?

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Wi-Fiシールドを使用してArduinoを再プログラムできますか?
私のArduinoは水族館のいくつかのライトに接続されており、LAN上のWebブラウザーからそれらを制御できます。ArduinoでプログラムをUSB経由でマシンに接続しなくても変更できるかどうかは、少し不便です。Wi-Fi接続を利用できる方法がいくつかあるはずです。 Pololuのwixelシールドを使用してプログラムをワイヤレスで送信しました(シリアルポートラジオとして機能するだけです)が、これは私のWiFiシールドとは異なるテクノロジです。 WiFiでこれを行う方法を誰かが知っていますか?WiFiシールドのフラッシュメモリに新しいコードをアップロードすると、フラッシュメモリからブートロードされる可能性がありますか?どうすればいいのか、それが可能かどうかわかりません。 おそらく、まったく異なるアプローチの方が簡単でしょうか?
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