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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負荷なしで加熱する変圧器
コアを切断することにより、microvaweオーブンからトランスを分解し、目的に適した2次巻線を配置して（トランスの出力は16 VAC rmsです）、コアをtig溶接しました。これで、トランスが2次側に負荷がかかっていない状態でコアが加熱されます。加熱するとは、コアが熱くなりすぎて約1時間で触れることができないことを意味します。一次および二次はそれ自体では加熱されません。つまり、それらはコアよりも低温です。 何が原因でしょうか？それを修正するためのブードゥー教はありますか？
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電源がアースされているかどうかを確認するにはどうすればよいですか？
屋内コンセントのアース端子が実際にアースに接続されていることを確認したいとします（私が読んだところ、接続されていないものもあります）。それを確認するにはどうすればよいですか？ 最近、ESDリストストラップを購入したのでお願いしますが、実際にアースに接続していないと役に立たないことがわかります。
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一部の信号が「震える」（ジッターがある）のはなぜですか？
2 MHzのSPIバスがありますが、信号の一部がしばしば「震え」ていることに気づきました。はい、トリガーは正しく設定されているので、問題はそこにあるとは思いません。 ここで私が何を意味するかを見ることができます（これは永続モードがオンの場合）。これは私のSPIバスのクロックです。 SPIは正常に動作します。私は複数のボードで数百メガバイトを転送しましたが、今のところ問題は見ていません。しかし、私はまだここで問題になる可能性があることを知りたいと思っています。また、機能しても問題を修正する必要がありますか？ 測定は、非常に小さなグランドクリップを使用してソースで直接行われました。 これは私の回路の簡略化した回路図です。もちろん、ボードにはより多くのSPIデバイスがありますが、uCとSDカード以外にはまだボードにはんだ付けされていないため、この質問の目的にはこれは正確です。 マスター（AVR Mega 128）は、内蔵のRCオシレーターで実行されています。これが関連するかどうかはわかりませんが、信号が時間内にシフトするため、RCオシレーターのジッターもSPIバスで発生する可能性があります。私はそれについて言及すると思いました。また、これらの測定中にコントローラーを無限ループで実行していることにも気付きました。これがコードです： while(1) { setFirstBitOnDriver(driver); // this sends a 8-bit command on the SPI bus. GLCD_SetCursorAddress(40); // Change cursor position on the display. GLCD_WriteText("LED: "); for(wire=0;wire<72;wire++) { itoa(wire+1,str,10); GLCD_WriteText(str); GLCD_SetCursorAddress(44); _delay_ms(10); shiftVectorOnDriver(driver); // another command on SPI. 8-bit wide. } } 内部が72回実行されて終了すると、ジッター/震えが発生する可能性があります。最初の3行を実行するには追加の時間がかかるため、追加の処理時間のために、73番目ごとの波形がわずかに異なる時間に到着する可能性があります。私が賭けなければならなかった場合、私はこれが私の問題の原因であると推測しています（可能であれば、私はこの瞬間にそれを確認しますが、私のボードは仕事中で、翌週はオフです！）しかし、私はまだ意見を望んでいます/この問題に関するSEの回答。 しかし、uCが8 …
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一部のIEコンバーター回路に大きなオフセット電圧があるのはなぜですか？
次の回路は、切り替え可能なゲインを備えたアクティブな電流/電圧コンバータです。 回路図 表示されていません：回路の電源が入っているが使用されていない場合、反転入力は10K抵抗を介してLowに保持されます。測定が行われているときはいつでも（INがフローティングの場合のキャリブレーション測定を含む）、その抵抗は切断されています。 アナログスイッチとオペアンプの電源は+/- 11.5 Vです。通常のV​​OUT範囲は-10V〜+ 10Vです。 目的 この回路は、ナノアンペア範囲の電流を測定するために使用されます。出力の数mVは重要です。一定のオフセットは、オープン入力で出力を測定し、それを後続の測定から差し引くことで簡単に校正できるため、実際には問題ありません。 各ボードには、これらの回路が6つ以上あります。 部品 選択したオペアンプのオフセットおよびバイアス入力電流は非常に小さく（<10 pA）、オフセット電圧は非常に小さい（<1 mV）。それはですAD8625AR。 SW1AとSW1Bは、同じCMOSスイッチ（ADG1236）の異なる極です。それらは一緒に切り替えられて、コンバータのゲインを決定するフィードバック抵抗を選択します。最大リーク電流は、ソースピンとドレインピンのオンまたはオフで1 nAです。図示されていないスイッチ（10K抵抗を介して反転入力をローに保持するため）も同様の性能を持っています。典型的なリーク電流は非常に小さい（<0.1nA）。 問題 私が抱えている問題は、一部のボードのバッチでは、これらの回路の一部（またはすべて）に大きなオフセットがあり、電源を入れるとゆっくりと減衰することです。ただし、ほとんどのボードは、オフセットが小さいため、常に完全に安定しています。 INがフローティングの場合のVOUTの標準的なオフセットは1 mV未満です。影響を受けるボードでは、オフセットは120 mVにもなることがあります。 影響を受けるボードの電源がオンになると、オフセットは（数時間後）ゆっくりと約5 mVに安定します。電力が取り除かれると、オフセットは再び蓄積されるため、オフにして数日後に電源を入れると、オフセットは再び高くなります。 各ボードには、これらの回路がたくさんあります。5つのボードの最初のバッチでは、それらすべてが影響を受けました。次のバッチでは、影響を受けたものはありません。最新のバッチでは、各ボードに1つの影響を受ける回路があり、常に同じであるとは限りません。 最悪の場合、すべてのアナログスイッチの最大リーク電流は1.2nAになるため、最高のゲイン設定で12 mVのオフセットが発生するため、表示されているすべてのオフセットを考慮できません。 他にオフセット電圧はどこから来るのでしょうか？この種の動作を引き起こす一般的なボードの欠陥はありますか？
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ハエの誘電率は何ですか？
一種のランダムな質問ですが、私の研究室では議論の的となってきました。より具体的な質問は、フライの胴体はどのような材料で作られているのか、そしてそれらの誘電特性は何ですか？
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状態フィードバックのあるPIDコントローラーコンポーネントを単一伝達関数および離散状態空間形式に変換
私はこの問題に1年間取り組んできたプロジェクトの一環として、約1週間取り組んでいます。モデルに基づいて特定のリアクターのコントローラーを設計しています。これをしばらく見た後、私はまだこれを動作させることができません-何か助けを得ることができれば本当に感謝しています。 私たちが非常に基づいている公開された文献レビューの1つは、次のように、結合された方程式ではなく、PIDコントローラーを各個別のコンポーネントにリストします。 ⎧⎩⎨⎪⎪⎪⎪P（n ） =Kp[ G （n ）− targe t]I（n ）=I（n − 1 ）+KpT私[ G （n ）− t arget]D(n)=KpTDdGdt(n){P(n)=Kp[G(n)−target]私（ん）=私（ん−1）+KpT私[G（ん）−target]D（ん）=KpTDdGdt（ん） \begin{cases} P(n)=K_p[G(n)-target] \\I(n)=I(n-1)+\frac{K_p}{T_I}[G(n)-target]\\D(n)=K_pT_D\frac{dG}{dt}(n)\end{cases} 3つのコンポーネントをPIDコントローラー出力に単純に組み合わせる： PID(n)=P(n)+I(n)+D(n)PID(n)=P(n)+I(n)+D(n） PID(n)=P(n)+I(n)+D(n) そしてここから、PID信号の上に状態フィードバックの追加レイヤーを追加して、最終的なコントローラー出力をシステムに適用します。 {Q(n)=K0R(n−1)+K1Q(n−1)−K2Q(n−2)R(n)=(1+γ)PID(n)−γQ(n−1){Q(n)=K0R(n−1)+K1Q(n−1)−K2Q(n−2)R(n)=(1+γ)PID(n)−γQ(n−1) \begin{cases} Q(n)=K_0R(n-1)+K_1Q(n-1)-K_2Q(n-2)\\R(n)=(1+\gamma)PID(n)-\gamma Q(n-1)\end{cases} そして、Rは最終的な「コントローラー出力」です。ここで、はプロセスゲイン、とは積分ゲインと微分ゲイン、とは状態フィードバック（不変）用に調整された "ゲイン"、は定数0.5です。はシステム状態、はモデルダイナミクスに影響を与える推定状態、はプラントに送信される実際の最終出力です。KpKpK_pTITIT_ITDTDT_DK0,K1K0,K1K_0, K_1K2K2K_2γγ\gammaG(n)G(n)G(n)Q(n)Q(n)Q(n)R(n)R(n)R(n) 最初にすべてを単一のコントローラー伝達関数に変換しようとしましたが、単純にそれらを単に加算するだけでは機能しないと言われました。 このコントローラーの離散状態空間表現を見つけることも私に課せられました。このため、をして、その問題を解消しようとしました。dGdt(n)dGdt(n)\frac{dG}{dt}(n)G(n)−G(n−1)G(n)−G(n−1)G(n)-G(n-1) 次に、新しい状態変数を定義して、と次に変換できるようにしました。Q(n)Q(n)Q(n)Q(n−1)Q(n−1)Q(n-1)Q(n−2)Q(n−2)Q(n-2) 次に、値をPIDコントローラーに代入して、を状態変数として取得しようとしました。これらの取り組みはすべて、私の教授の推薦に基づいていました。G(n)G(n)G(n) ただし、全体的なビジョンを持たずに盲目的に彼の指示に従っていたため、私は依然として非常に行き詰まっています。それはタスティンの変換の単純な問題だと思った-ああ、どうやって私は非常に間違っていました... 1週間の努力の後、私はまだ単純な問題であると思われるものに困惑しているので、私はかなりイライラしています。 できれば、この2つの具体的な質問について、何卒よろしくお願いいたします。 このコントローラーを単一のコントローラー伝達関数に変換します（通常、任意の伝達関数表現で見られるように、）。G(s)=1s+1G(s)=1s+1G(s)=\frac{1}{s+1} このコントローラーを離散状態空間表現に変換し、サンプリングレートを変数として残しますか？
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大電流を検出する方法
車両の窓ガラスの昇降に使用するDCモーターを動かすプロジェクトに取り組んでいます。 走行中、モーターには約1.5Aの電流が流れます。ただし、ウィンドウがスライダーの端に達し、モーターがガラスを上下できない場合、ボタンを離すまで15Aまで描画を開始します。 AVRマイクロコントローラーを使用してこのモーターを制御したいのですが、窓がバリアに達したときにモーターを停止したいと思います。これまでに3つの解決策を考え出すことができました。 ウィンドウがバリアに到達したときにトリガーしてマイクロコントローラーに通知するスイッチを使用します。これは、ウィンドウごとに2つのスイッチを設置し、マイクロコントローラーへのケーブルを追加することを意味するため、これを避けたいと思います。 特定の時間が経過するとモーターがオフになるタイマー機能を使用します。電圧が変動し、モーターが通常より速くまたは遅く回転する可能性があるため、これは適用されません。また、タイマーを開始したときにウィンドウが不明な位置にある可能性があります（途中で、途中まで...）。 ある種の高電流検出器を使用し、それをマイクロコントローラーの入力にルーティングして、電流しきい値に達したときにプログラムに警告します（たとえば5A）。入力のこの高い電流を処理できるトランジスタ、リレー、または同様のデバイスのようなもの。 私は電子機器に関してはほとんど初心者なので、この高電流（モーターが約12Vで実行されている）を検出し、この信号をマイクロコントローラー（5Vで実行されている）に提供する方法があるかどうか考えていました。 私はどんな助けにも感謝します。ありがとう！
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電圧レギュレータの最小電圧入力
3.3V用の電圧レギュレータSE8117T33を備えたデバイス（Raspberry Pi）を持っています。データシートによると、ドロップアウト電圧は1.1Vであるため、最小入力電圧は4.4Vでなければなりません。私は電子工学の初心者なので、電圧レギュレータの理想的な入力電圧を計算するために考慮される変数を理解したいだけです。チュートリアルでは、入力電圧が4.75Vから5.25Vであり、これらの値がどこから来たかを理解したいと思います。
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方形波信号と正弦波信号間の位相の検出
デジタル方形波入力（PLD、1.8Vpで生成）と正弦波出力（0.5-3.5 Vp）を持つ回路があります。両方の信号の周波数は100kHzですが、位相が異なります。 これら2つの信号間の位相差を検出する良い方法は何ですか？これまでに見た位相検出器は、すべてデジタルまたはすべてアナログ信号用ですか？私が持っているようなミックスドシグナル回路用のものはありますか？ 更新 私のアプリケーションでは、1度の位相差を知っていれば十分です。周波数は常に相対的にロックされており、決して変更されません。方形波はアナログ電子機器を駆動し、アナログはAM変調信号を含む正弦波を生成します。ただし、信号の振幅は、キャリアの振幅に比べて非常に低くなります。生産のばらつきにより、アナログ（一部の手巻きインダクタを含む）の位相の単位ごとのばらつきが大きく、出力正弦波を処理するDSPの自動調整方法を考え出そうとしています。
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モジュラーアナログ回路の数式ソルバー？
アナログ回路を簡単に構築するためのデータベース/プログラムを作ることを考えています。ゼロから何かを作成する努力をする代わりに、私が貢献できるこのようなものがないことを確認したかったのです。頭の中で考えていることを言葉で説明できるかどうか見てみましょう。 このプログラムまたはデータベースを使用すると、回路ブロックのタイプを選択し、回路の必要な仕様を入力できます。次に、ソルバーは、設定された仕様を満たすために必要な抵抗値、コンデンサ値、およびコンポーネントを自動的に決定します。 例はどうですか？次のようなBJTエミッタ接地増幅器を設計するとします。 このようなアンプを設計するとき、私は本当にいくつかのことだけを気にし、常にすべてを実行してすべてを計算したいとは限りません。最大AC電圧、前のステージの出力インピーダンス、正と負のレール電圧、および必要な電圧ゲイン/電流ゲインを入力します。次に、必要な抵抗とコンデンサの値を解決することができ、それが本当にクールな場合は、そのために機能するいくつかのトランジスタを提案します。 免責事項-私は何かを逃したと確信しています... このような単純な回路で、「これは本当に必要なのか」と考えるかもしれません。これに対する私の答えは、実際にはそうではありません。しかし、これらのブロックを選択して接続し、回路全体を設計できるとしたらどうでしょう。私は、ファルスタッド回路シミュレータまたは回路実験室と、これのためのhtmlスクリプトを使用することを考えています。現在、これについては他にも多くのことが頭に浮かびますが、この投稿をシンプルにするために、私はそれらを自分に任せます。 だから、私の全体的な質問は次のとおりです。私が貢献できるこのような他の何かがありますか？これは完全に非現実的ですか？他の誰かがこのようなツールを持っていることに興味がありますか？
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オーディオの電源ノイズ
私は確かに電源スイッチングノイズとオーディオに関して古典的な問題を抱えていますが、このトピックでこれまでに見つけたものに関して現実から神話を分類することはできません。 セットアップ： 外部電源装置またはバッテリー、あるいはその両方を備えたノートブックを持っています 独自の電源を備えた（つまり、ノートブックSMPSから給電されていない）ラジオ受信機 ラジオ受信機はオーディオ信号をノートブックのライン入力に送ります ラジオ受信機は、RS232（チューニングなど）を介してノートブックによって制御されます。 問題： ノートブックを電源から外してバッテリーから実行すると、すべてが完璧に機能します しかし、ノートブックのSMPSを使用すると、オーディオで途方もない量のノイズが聞こえます 問題がどこにある可能性が高いか誰かに教えてもらえますか？グランドループについては多くの話がありますが、それらがこのような小規模な設備に実際に存在しているとは信じられません。 これはノートブックのグラウンドレベルの変化の問題であり、ノートブックのライン入力が非差動であるという事実であると思いますか？または、より可能性の高い説明はありますか？ 最良の解決策は何ですか？オペアンプを使用して差動入力アンプを構成し、その出力をライン入力に供給しますか？オペアンプのグラウンド基準として何を使用しますか？ コメントと回答で提案された解決策 回答からは、2つの問題が考えられます。1。グランドループと2.オーディオワイヤの外部SMPSからのRFピックアップ。 推奨されるソリューションは次のとおりです。 差動増幅器ソリューション。メリット/デメリット？ Kortuk：接地されたシールドを使用して、オーディオリンクのSMPSからのRFピックアップに対抗します。利点：目に見えないソリューション。不利益？質問：グランドループは役に立ちませんか？ Russell McMahon：オーディオラインのオーディオトランス。利点：シンプル。欠点：簡単に入手できない、高価または周波数応答が悪い。質問：これはオーディオラインのRFピックアップに役立ちますか？ ラッセルマクマホン：オーディオラインのEMCフェライトをクランプして、RFピックアップに対抗します。グランドループには役立ちません。質問：これは可聴範囲のノイズに役立ちますか？フェライトは非常に高い周波数のみをフィルタリングするのに役立つと理解しました。 David Kessner＆Mary：ノートブックの接地。これにより、CMノイズがグランドに分流します。利点：安くてシンプル。欠点：処理する追加のワイヤー。質問：両方のRFピックアップに対抗し（オーディオグラウンドがシャントされている場合）、グラウンドループを回避しますか？ メアリー：ノートブックへのDCラインの周りのフェライト吸収材、およびオーディオラインとRS232ラインのRF CMチョーク。短所：RF CMチョークによるコンポーネント数と労力が高い。グランドループを防ぎません。
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トランスの巻線比と実際の巻線数
トランスの出力電圧は一次コイルと二次コイルの巻数比に依存しますが、実際の巻数はトランス性能に影響はありますか？ たとえば、1：2の比率にしたい場合、10：20または100：200の巻き数で巻くことができます。 一般に、巻線が多いほど、抵抗、インダクタンス、およびコストが大きくなります。巻数を増やす意味はありますか、巻数を最小限に抑えていますか 最小巻数はどのように決定されますか？
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