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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ハイサイドスイッチ(大電流)のPCBレイアウト
2つのハイサイドスイッチのPCBレイアウトに取り組んでいます。現在のレイアウトの写真を下に示します。 将来のPCBの銅重量はおそらく2 oz /ft²(両面)になるでしょう。2つのpチャネルMOSFET(IPB180P04P4)を使用しています。右側のMOSFETには10アンペア(最小フットプリント、Pd約0.2 Wに非常に近い値を選択)と、MOSFETには15アンペア(U2、30アンペアのピーク、Pd約0.45 W、最大1.8 W)を期待しています。左側(U1、銅の8cm²)。 IC1は電流センサーです。 端子台(U15、U16)は次のタイプです:DigikeyのWM4670-ND。 このタイプのPCBにこれだけの電流を流すには、オンラインの計算機の1つから、20 mmのトレースが必要だと言われました。スペースを節約するために、この大きなトレースを2つのトレース(1つは上部、もう1つは下部)に分割することにしました。両方のトレースをビアのパターン(2x2mm²のグリッドでドリルサイズ0.5 mm)に接続します。私はこの種のレイアウトの経験がないので、他のボードを調べて、私には公平に思える寸法を選びました。これはパターン経由ですか? MOSFETの下では、同じ種類のパターンを使用しますが、0.3 mmの小さなドリルサイズで熱接合を行います。このサイズではんだの流動性は良くなりますか?これまでのところ、どのビアも充填されていません... また、これらのトレースにはんだマスクがないことも考えています。これは、銅にはんだを塗布することです。 MOSFETのパッドも気になります。私はそれらを銅で覆わないことにしました。デバイスはこの方法で自己中心化できると思いましたが、おそらく抵抗が増える可能性があります... レイアウトコメントもお気軽にどうぞ! ありがとうございました ! 編集1 デザインを少し改良しました。MOSFETのサーマルパッドの下にビアを追加しました。MOSFETの下にむき出しの銅があります(将来的にヒートシンクを追加する場合)。 コメントしてください!前もって感謝します ! 編集2 このデザインの新しいアップデート。MOSFETのリード周辺の銅エリアを増やしました。これにより、これらのトレースの抵抗が減少します。 最上層と最下層の間にビアを追加して、これらの層の電流分布を改善しました。 放熱を改善するためにデバイスの下にビアを接続できるかどうかをメーカーに尋ねました。彼はそれが間違いないと言った。 他には何も変えないと思います。それは私の推測のようなものだったので、誰もコメントがない場合はそれを試してみるかもしれません。

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GCCコンパイラが一部のコードを省略しているのはなぜですか?
GCCコンパイラが近隣のまったく同じコードを保持しながら、なぜコードの一部を切り取るのか理解できません。 Cコード: #define setb_SYNCO do{(PORTA|= (1<<0));} while(0); ISR(INT0_vect){ unsigned char i; i = 10; while(i>0)i--; // first pause - omitted setb_SYNCO; setb_GATE; i=30; clrb_SYNCO; while(i>0)i--; // second pause - preserved clrb_GATE; } LSSの対応する部分(コンパイラーによって作成されたアセンブラーファイル): ISR(INT0_vect){ a4: 1f 92 push r1 a6: 0f 92 push r0 a8: 0f b6 in r0, 0x3f …
9 avr  c  avr-gcc  optimization  gcc 

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スマートフォンはどのようにバッテリー残量を測定しますか?
スマートフォン(Androidを想定)は、通常、バッテリーの割合を0〜100%で表示します。これがバッテリーの使用可能な電力容量だと思います。いくつか質問があります。 1)それはどのように正確に残りの電力を測定しますか?バッテリーの定格が3.2Vであると想定すると、完全に充電されたときに3.3 Vを供給している可能性があり、電話の最低限必要な電圧は3Vである可能性があります。0-100%は3Vから3.3Vを指しますか?このキャリブレーションは製造時に一度だけ行われますか? 2)残存電力%はどのようにして正確に測定されますか?測定値は一定期間の平均ですか?もしそうなら、サンプリング周波数とは何ですか?また、最終結果を得るために平均化される読み取り値の数は? 3)充電中の残量%はどのように測定されますか?充電中は出力電圧が違うのではないでしょうか。 4)バッテリー電力の校正は周囲温度の影響をどのように受けますか?最近のバッテリーには温度センサーが付いています。バッテリー残量の計算に使用されている温度ですか、それとも最適充電率ですか? 5)バッテリーの消費がバッテリーの放電と線形ではないと仮定します(集中的なゲームなど)。スマートフォンは可変放電率をどのように処理しますか?バッテリーを再調整するアプリがあります。それらはどのように機能しますか? 6)OSは各アプリのバッテリー使用量をどのように決定しますか?それは単にCPUサイクルとスクリーン時間に基づいていますか、それとも実際に電力消費の測定がありますか? 質問が多すぎる場合は、お詫びします。私はそれらがすべて関連していると思います。

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短時間の電源喪失によりマイクロコントローラーが停止した場合、コンデンサーでこれを修正できますか?
12Vから降圧された電圧レギュレータを通過する5V電源に接続されたマイクロコントローラを持っています。 ほんのわずかな時間で電圧が急速に低下する可能性があるため、再起動していると想定しています。これは、チップを再起動させるのに十分です。 この仮定は正しいですか? 回路にコンデンサを追加することでこの問題を解決できますか?

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寿命を最大化するために、リチウム電池をどれだけ深く放電する必要がありますか?
最近、私は非常に古典的な「部分放電のようなリチウム電池なので、限られた深度の放電用にシステムを設計する」と述べた回答を投稿しました。しかし、私は疑問に思いました。部分放電では、同じエネルギーが供給されても充電/放電サイクルの数が増加するため、利用可能なサイクルの寿命の増加が減少します。たとえば、携帯電話のバッテリーは、朝50%で放電し、再充電し、午後50%で放電し、夜間再充電する場合、100%で放電し、1日1回再充電する場合の2倍のサイクルが必要です。調べてみると面白いと思いました。 私は先に進み、いつものように、SEユーザーの承認を得るために私の調査結果を提出し、誰でも追加できるように歓迎します。 これは定期的に使用される電池のみを対象としており、数日以上棚に保管されている電池は対象外です。そうであっても、彼らはサイクルで独立して老化する傾向がありますが、私はそのデータを持っていません-おそらく専門家はそれにいくつかの光を当てることができました。

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この[電圧ブースト]回路トポロジ/アイデアに共通の名前はありますか?
でOPA454データシート、私は(それに共通の名前がある場合)、それは通常と呼ばれるものはよく分からないことは興味深い回路のアイデアを見つけました。 2つのオペアンプを使用して3番目のオペアンプのレールをシフトする必要があります。ブリッジされた[固定負荷]構成とは異なり、この回路では電圧供給レールを2倍にする必要があることに注意してください。一方、この回路では負荷がフロートしていないため、tsのアイデアとブリッジを組み合わせて、出力電圧振幅を4倍にすることができます(単一のオペアンプを使用する場合と比較して)。ここでは、6オペアンプのブリッジの画像をかなり自明として省略しています。前述のデータシートで見つけることができます。 私の質問は、この回路のアイデアの一般名(ある場合)です。「動的レール」、「動的動作点」などの名前を作成すると、私にはそれが妥当だと思われます。(しかし、これらの名前はグーグル検索を介して賢明な結果を返しません。) EDIT:2つのBJTの代わりと題した1999年EDNの記事で「レールシフター」(A1とA2)のためのオペアンプと似ているが、安価Iも鋸何か、 「あなたのオペアンプの収量をブートストラップ広い電圧スイング」 [そして] ADによって書かれました従業員のグレイソンキングとティムワトキンス。BJTを使用すると、非線形性がさらに高まることは間違いありません。そのため、おそらく「bootsrappingは」...この技術の名前であるかもしれないが、ロッド・エリオットのページが、このアプローチは、との問題を議論しているを呼び出すことはありません、私は確信していないので、「ブートストラップ」はそれの名前...である、(EDIT3:まあ、これはその回路の目的の誤った読みでした;質問の下のコメントを参照してください。) EDIT2:別の記事とADアプリケーションノートAN-232(その記事で引用)では、「供給のブートストラップ」または「基板のブートストラップ」は同様のものを指します(「フィードバック」を介してレール電圧を変更します)が、これらの記事では別の目的で行われます:FET入力ステージを備えたオペアンプの入力容量の非線形性の低減...したがって、「ブートストラップ」は私が尋ねた考えを包含していると思いますが、一般的にこれを使用することを意味します他の目的のための供給電圧シフト技術。

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マイクロプロセッサが十分に強力かどうかを確認する方法
誰もがrasbperry piやPCの組み込みデバイスの概念実証を開発するのが簡単であることを知っていますが、製品にマイクロプロセッサーを選択することになると、その選択で概念が機能するかどうかを確認することは困難です。最適に。 私は現在、ラズベリーpiで正常に機能しているメディアストリーミングプロジェクトを持っていますが、piはエンドデバイスとして適切であるためには、大きすぎてかさばります。また、エンドデバイスはカスタムであると記載されています。使用できるプロセッサーに自信を見つけるのに苦労しています。 プロセッサがアプリケーションを実行するのに十分強力であるかどうかを確認するための良いプロセスは何ですか? 基本的に私の要件は: WiFi操作用のUSBホストまたは組み込みTCP / IPスタック I2S / PCMメディアプロトコル 周辺機器構成用のI2C それらの特性を持つチップを見つけることは非常に簡単です。正直に言うと、もっと簡単なことはありません。問題は、チップが十分に高速で、処理と操作の面で高速であるかどうかを判断できることです。 LPC4337をかなり調べてみましたが、開発環境でかなりの問題が発生しているのに適しているように思います。そのため、私はまだ周りを見回しているため、Texas InstrumentsのCC3200に行き着きました。ただし、そのコントローラーは80 MHzでのみ動作し、リアルタイムメディアストリーミングに十分対応できるかどうかはわかりません。 プロセッサがアプリケーションに対して十分な速度であることを確認するためのいくつかの手順は何ですか?たとえば、80 MHzプロセッサで十分か、204 MHz以上のプロセッサが必要かどうかはどうすればわかりますか。

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0.1uFコンデンサと一緒に100Kオームの抵抗を使用しますか?
以下の回路図で、コンデンサに接続されている100KΩ抵抗(R2ではない)があるのはなぜですか?私の理解では、コンデンサ抵抗はマイクのDCオフセットをブロックするハイパスフィルターとして機能しますが、コンデンサのみがDCをブロックするので、なぜ100k抵抗が使用されるのですか?彼が言ったビデオの作者(下のリンク)によると、100kは「マイクの増幅されていない出力を過負荷にしないために」使用されています。この部分はわかりません。 また、この回路または100k抵抗のない他の回路ではコンデンサのみを使用できますか? パッシブRCハイパスフィルターのチュートリアル!

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抵抗がまっすぐに接地されている場合、抵抗の値はどのように測定できますか?
私はLiPo充電回路を私のPCBに統合することを探していて、MCP7831IC を見つけました。これにはPROGピンがあり、そのピンとグラウンドの間に特定の抵抗値を使用することで、ICの動作を変更できます。 しかし、私はそれがどのように抵抗器の値を知っているのか疑問に思っていますか? 私はあなたの+電圧が一方の側に印加されている抵抗の値を知っていると思います、そしてもう一方は低下した電圧を測定するICの入力ピンに行きます。しかし、地面に直接接続している場合、値はどのように測定されますか?
9 resistors 

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古い電話に関する質問(70年代後半-80年代前半)
この質問は、70年代後半から80年代前半にスウェーデンの家庭で使用されていた古い固定電話に言及しています。これはおそらく、その期間中に他の場所で使用されていた電話技術(おそらく北米を除く)に似ていたと思います。 私はこの時期の10代前半で、身体的な原因が原因であると疑われて以来、経験をしたことがあります。 どういうわけか、私が何らかの理由で電話の近くにいた場合、私はそれが鳴る直前にそれを見ていた。私の振る舞いは、電話が鳴る1秒前(またはそれ以下)に電話がアクティブになったと感じたかのようでした。 これらの古い電話にはインジケーターライトがなかったので、私の注意を引くような明確なものはありませんでした。 もちろん、1つの説明は、これは私の側のランダムな動作であり、たまたま電話がこれからやろうとしている動作と一致していたことです。私はその可能性を受け入れます。結局、それが絶えず起こっていたようではありませんでした(私が正しく覚えていれば、これはおそらく2回か3回起こったでしょう)。 数十年後の今、私が気になったのは、これらの古い電話の回路が何らかの音(私が意識的に登録しなかった、たとえば、短すぎる場合)を引き起こした可能性があることです。 。 これらの古い電話は、リンギングが始まる前に、短い超音波などを生成する可能性のある回路を使用していますか?
9 telephone 


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コネクタの問題。携帯電話のLiPoバッテリーと便利に接続する方法
スパークファンのLiPoバッテリーは、molexコネクタが付いているので簡単に使用できます。 しかし、携帯電話から取り出したLiPoバッテリーに便利に接続するにはどうすればよいですか? バッテリーの露出した端子にははんだ付けは機能しません。 私は粘着テープと糸と接着剤で縛ろうとしました、しかしそれは非常に不安定/使用不可能で、わずかな振動が接続を台無しにします。 このようなバッテリーを回路に接続するより良い/便利な/安定した方法を知っている人はいますか? 情報:このバッテリーを使用してブレッドボード回路の電源を入れます。

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MOSFETを介したPWMによるヒーターの制御
MOSFETを使用してPWMでヒーターコイル(抵抗〜0.9オーム)を制御しようとしています。PWM変調器はLM393に基づいており、MOSFETはIRFR3704(20V、60A)です。 ヒーターの代わりに1kの抵抗を配置すると、すべて正常に動作し、テストポイントCH1とCH2の波形はほぼ正方形になります。しかし、実際のヒーターをスキームに配置すると、電圧がVthを超える瞬間にパルスの立ち下がりエッジで発振が発生します(チャネルはここで混合されます。黄色のオシロスコープチャネルがテストポイントCH2に接続され、シアンチャネルがCH1に接続されています)。発振振幅は電池電圧よりやや大きく、最大で16Vに達します。私は主にマイクロコントローラーの専門家であり、この種の回路に関する私の知識は乏しいです。ヒーターのインダクタンスなどの影響ですか?それに反対する方法は?

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ステッピングモーターにランプが必要なのはなぜですか?
私は初心者で、ステッピングモーターを実行する方法を理解しようとしています。私が考えていた概念は、ステッパーが実行するにはデジタルパルスが必要だということでした。使用しているステッパーを非常に簡単に実行できました。しかし、最近私は、ステッパーを開始するためにランプを使用しているリンクに出会いました。 「高速パルスでステッピングモーターを起動しようとすると、そこに座って回転せずにハミングします。ステッパーをゆっくりと起動し、ステップの速度を徐々に上げます(ランプアップ)。」出典:http : //www.societyofrobots.com/member_tutorials/book/export/html/314 私の質問は、ステッパーが通常の方形パルスで起動するのはなぜですか?なぜランプが必要なのですか?他のすべてのフォーラムおよびチュートリアルでは、起動のためにデジタルパルスをステッパーに提供することについて常に説明していますが、そこでランプ生成の概念が説明されていないのはなぜですか?デジタルパルスでステッパーを実行することは悪い習慣ですか?

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外部ADCの使用例
ほとんどのマイクロコントローラー(uC)には、周辺機器セットの一部としてアナログデジタルコンバーター(ADC)があります。これは、2つのコンポーネントを1つのパッケージに統合するため、驚異的です。これらのADCは通常、レジスタマッピングも行われるため、データをすばやく簡単に抽出できます。 この緊密な統合にもかかわらず、外部ADCを購入できます。私はこれらのいくつかのケースを見ることができます: ADCはuCから分離する必要があります。 ADCサンプルのビット深度は、uCのADCよりも高い必要があります。 感知する電圧はマイクロコントローラから遠く、長いアナログラインは受け入れられません。 検出する電圧は、uCに適していない過酷な環境にあります。 外部ADCは、uCのADCよりもはるかに高速にサンプリングします。 一部のサンプルの基準電圧は他のサンプルとは異なり、複数のVrefピン(したがって複数の外部ADC)が必要です。 現在のuCには十分なADCチャネルがなく、新しいuCを配置するコストは法外です。 外部ADCはuCのADCよりも消費電力が少ないです(それを信じるには例が必要です)。 ADCチャネルは同時にサンプリングする必要があります(まれなシナリオ)。 製造時のファームウェアのプログラミングコストは、より高価なADCパーツのコストを上回ります(あまりありません)。 PCBにはスペースの制約があり、uCは適合しません(まれに)。 これは問題なく機能しますが、奇妙なことに、外付けADCは通常、対応するuCのものよりかなり高価ですが、同等の機能を提供します。たとえば、12ビット1Msps ADC(内部リファレンス付き)を備えたEFM32Zパーツを約$ 1で購入できます。または、同等の12ビット200ksps ADCを約$ 3.50(同じ速度(ish)、比較的同じ電力値など)で購入できます。同じタスクを実行します(ADCデータの抽出)。 質問は次のようになります。後者が同じ機能を実行できるときに、エンジニアがuCのADCよりも外部ADCを好む説得力のある理由はありますか?

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