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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オンチップの製造方法は?
私は安価な製品の開発者であり、大量生産の経験はありません。デバイスは完全に機能し、片面PCB、マイクロコントローラー、多数のダイオード、およびいくつかの受動素子を表します。ただし、MCはちょっとやりすぎです。回路図は、いくつかの単純なTTL / CMOSロジックとパッシブエレメントで作成できます。VHDLまたは同等のロジックを簡単に作成できます。サイズの関係上、標準のロジックICは使用できません。可能であれば、カスタムチップで数百個のトランジスタを使用するのが最適です。途方もなく安価で、COBにいくつかの回路があるデバイスをたくさん見ました。これは10cで出荷され、PCBのMCより4倍安い 適切なメーカーを見つけることができませんでした。MOSISのようなMPWをいくつか見つけましたが、それは明らかに私が必要とするものではありません。それで、安価なカスタムCOBで約10kのデバイスを作成する方法はありますか?

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Raspberry Piで220 VACを検出
ライトがオンかオフかを確認する簡単なデバイスを作成したいと思います。回路図をいくつか見つけましたが、安全であることを確認する必要があります。 出典:光アイソレーターを使用して220 VAC電圧を検出する方法 私の問題は、これをよく理解していないことです。PS2501は最大80Vで動作する可能性があるので、220 VACに安全に接続するにはどうすればよいですか?ここで電圧を制限する抵抗はどれですか?コンデンサとダイオード(D1、C1)を追加する必要があるのはなぜですか? 私はこの分野の初心者なので、しばらくお待ちください。

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Verowireの問題-確実にはんだ付けする方法は?
私はVerowire(配線ペンシル、Road Runner、名前を付けます)を頻繁に使用して、ボード上のテストポイントに接触して測定(オシロスコーププローブ、マルチメータークランプなど)にアクセスできるようにしています。 画像ソース:数字ではありません。 ときどき、絶縁が溶けてベロワイヤのはんだ付けがほとんど不可能にならないことが起こります。 私は通常、作品を切り取ってやり直す必要があります。これは、Verowireでアートワークを作成している人がいるので奇妙に思えます。 私が通常行うこと: 温度350-400°C はんだ上のはんだの塊 Verowireの端をブロブに挿入します(通常は絶縁材を溶かし、ワイヤーに錫メッキを施します) テストポイントへのはんだワイヤー そのアプローチで私が露骨に間違っていることはありますか?

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単一の接地面と分割面?
グランドプレーンの設計について、矛盾する情報源を見てきました。 私は何度も仕事で言われてきました。1つの巨大な地面をたたくだけで十分に機能します。高周波の処理はしません。 それでも、MHz範囲のクロックを使用したSMPSデータシートを見ると、グランドレイアウトの複雑な設計がすべて示されています。 私の質問は、単一のプレーンを使用することと、グランドプレーンを設計することの間にどこで線を引くのですか?たとえば、周波数が特定のしきい値を超えている場合、または特定の感度が必要な場合、または特定の量の電力が地面に放出される場合などです。 そして、通常、スプリットグランドは、シングルよりもどのような利点をもたらしますか?ノイズが少ない?より安定した?
9 ground  layout 

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マグネトロンの寿命中に電​​力が失われる原因は何ですか?
マグネトロンのパワーは時間とともに低下します11^1。ほとんどのコンシューマーアプリケーションでは目立ちませんが(デバイスを1日15分しか使用しない場合、2000時間の寿命は20年以上続くでしょう)、これは産業の状況では問題です。 この停電の原因は何ですか?私が見つけた最高のものは「カソードの劣化」ですが、これが何を意味するのか(実際にはどのメカニズムがカソードを「劣化」させているのですか?)、そしてこれが本当に唯一の原因かどうかはまだわかりません。損失の。 私は半導体デバイスに精通しており、そのような場合のパフォーマンスの低下は、電子移動、ホットキャリア注入、ドーパントの経時的な拡散などの要因が原因である可能性があります。しかし、マグネトロンは非常に ' 「単純な」機械的構造であり、半導体に関しては大きいので、ここで問題を引き起こすこれらの影響を想像することはできません... 11^1Microwaves誌のリーダー、Microwaves&RF、2018年、ページ13-14

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STM32 MCU PCBレイアウトのレビュー(クリスタル&デカップリング&ADC)
前書き: STM32を使用してはんだごてを制御することで、初めてホビーエレクトロニクスを設計しています。PCBレイアウトの多くのドキュメントを読み、またこのフォーラムから多くの情報を読みました。これが私の最初の結果です。このデザインをPCB製造で製造させます。 これは私の最初の試みなので、この設計を工場に送る前に、私が間違っているかどうかを確認するためのアドバイスをお願いします。 このPCBは2層PCBになります。 部品は手ではんだ付けされます。 EAGLE教育版のPCBを設計しています。(2層のみ) クリスタルレイアウト: このドキュメントから私は学びました: OSC信号を保護するために、最下層にGNDアイランドを、最上層にガードリングを設ける。 分離されたグランドアイランドは、最も近いMCUのグランドに接続する必要があります。 ガードリングは、グランドアイランドにビアを介してステッチする必要があります。 信号が絶縁接地領域を通過することはありません。 OSCの信号経路は可能な限り対称である必要があります。 OSCの信号経路は可能な限り短くする必要があります。 負荷Cのリターンパスはグラウンドアイランドへのビアを経由 私のOSCは8 Mhzで実行しています。負荷Cは18 pFです。 ルールを正しく理解できて、ホビーボードの範囲でレイアウトもちゃんと出来ているといいですね。 電力とデカップリングC: 私は0603キャップを使用しています。グランドプレーン全体を可能な限り維持したいので、信号トレースを最下層に移動させたくありません。しかし、最上位層にデカップリングCを維持することもできません。そのため、デカップリングCを最下層に移動しました。トレースと最上層のデカップリングCの両方を行うことができるアイデアを提供できる場合は、非常に高く評価されます。 私がルールとして得たもの: デカップリングCは、VDD / VSSペアのできるだけ近くに配置する必要があります。 電源は、最初にデカップリングCを通過し、次にVDD / VSSピンに到達します。 MCUにはローカル+ 3V3およびGNDがあります。そして、それらは単一のポイントから供給されます。 平面図はカットしないでください。 VDDAの場合、フェライトビーズが必要です。 複数のCが必要な場合は、小さい値のCをVDD / VSSペアの近くに配置します。 私のレイアウトが妥当かどうか教えてください。 ADC信号: 私のアプリケーションでは、はんだごての先端にある熱電対信号が必要です。チップの内部にはヒーター抵抗と熱電対があり、熱電対と熱抵抗は共通の帰路を共有しています。熱電対電圧は、ヒーター電圧が印加されていない期間に測定されます。 非常にシンプルな非反転オペアンプを使用して信号を増幅しています。私が心配しているのは: ヒーター要素のリターン電流がMCUに大きな障害を与えるかどうか。(熱電対電圧はヒーター電流が流れていないときにのみ測定されるため、電流がオペアンプに影響を与えているかどうかは問題ではありません) OPアンプのVSSをグランドプレーンに直接接続する方がいいですか、それとも設計で行ったように熱電対(-)に接続する方が良いですか?または他のオプション? 回路図: STM32F103C8T6を使用しています。データシートによると、VDD / VSSペアでは0.1uFおよび2x 10uF。高速信号の場合、エッジ抑制を上げるために抵抗を配置しました。リセットラインをフィルタリングするためのキャップが配置されています。SDOトレースを使用してポートをデバッグするためにSWIOを使用しています。 次のセクションは、現在のPCB設計です。 -回路図: -上: 破線は、VDDピンと+ …


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スムーズな回転式インクリメンタルエンコーダ?
ポテンショメータを回すような滑らかな感触のロータリーインクリメンタルエンコーダはありますか?もしそうなら、これは名前を持っていますか、これらをどのように識別するのですか? 私の設計ではエンコーダーの柔軟性が気に入っていますが、不格好な感じは好きではありません。免責事項:私の経験は、Aliexpressの2つの安価なエンコーダに限定されています;-)

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STM32F407 + LAN8720A + lwIP + FreeRTOS =受信されたイーサネットフレームなし
STM32F407およびLAN8720AイーサネットPHYを使用するPCBを立ち上げようとしています。フレームの送信に問題はありませんが、イーサネットフレームを受信できません。 ハードウェアのセットアップ 私はSTM32F4に25 MHz水晶を搭載しており、25 MHzクロック出力ピンをREF_CLK_OUTモードのLAN8720Aに駆動し、50 MHzクロックをRMIIインターフェイスの一部としてSTM32F4に駆動します。 ジャック/磁気は一般的な部品です。これがデータシートです: ソフトウェア 私は最新アップデートのSTM32CubeMXを使用して、FreeRTOS、lwIP、およびETH周辺機器ドライバーを含むSTM32プロジェクトのSystem Workbenchを生成しています。生成されたコードには実際には触れていません。そのため、lwIPスタックはFreeRTOSスタック内で初期化されます。 実験 ボードのlwIPが10.0.0.2静的IP用に構成され、コンピューターのUSB-to-Ethernetドングルが10.0.0.1静的IP用に構成されているので、2つのデバイスをイーサネットケーブルで直接接続し、ボードが接続しようとします。コンピューターのポート80でサービスに。Wiresharkを使用してボードとコンピューター間のやり取りをキャプチャします(コンピューターで実行され、USB-to-Ethernetコンバーターにバインドされています)。 フレームを受信できないという問題があるため、このARPの問題を 回避することはできません。ご覧のように、Stmicroe(ボード)はARPパケットを送信できます—私のコンピューターで聞こえます—私のコンピューターからの応答は聞こえないようです。 、それはARPパケットを爆破し続けるので。 どちらのデバイスも255.255.255.0マスクで構成されており、両方とも10.0.0.1(コンピューター)のゲートウェイアドレスで構成されています。ARPテーブルがめちゃくちゃになり、コンピューターがARPパケットを無視することを聞いたことがありますが、ボードが最初に作成した要求に応じて、ボードが自分のコンピューターによってアドレス指定されたARPパケットを無視することは想像できません。 そこで、lwIPのethernetif.cファイルを調べてHAL_ETH_GetReceivedFrame_IT(&heth)、エラーが返されていることに気づきました。この関数は、(heth->RxDesc->Status & ETH_DMARXDESC_OWN)1ではなく== 0であるためエラーを返します。これは、DMAバッファーが現在MAC周辺機器用に準備されており、まだ何も受信していないことを意味すると解釈します。 さらに、HAL_ETH_IRQHandlerが呼び出されないことを確認しました。 PHYの問題? この時点で、自分のPHY自体に問題があるのではないかと思いました。 さらに調査するため、Saleae Logic Pro 16を関連するすべての信号に接続しましたが、TX0 / TX1とRX0 / RX1の両方の回線に大量のトラフィックがあることに気付きました。次に、25 MHzの入力クロックを使用した一部のRXトラフィックのキャプチャを示します。 RX_ERRは、50 MHzのクロック出力(明らかにSaleaeのようなデバイスで明らかに困難なもの)をキャプチャしようとしない限り、常に低いです。 —ピンは機能しているように見えます)。 次のステップ タスクでが呼び出されたHAL_NVIC_EnableIRQ(ETH_IRQn);後、ETH割り込みを手動で有効にしてみましたtcpip_init()がMX_LWIP_Init()、問題が解決しないようです。イーサネット割り込みルーチンが呼び出されることすら想定されているかどうかは、完全にはわかりません。これは、まったく新しい設計を実現する上で困難なことです。システムの適切な動作を判断するのに苦労しているため、セットアップの違いを判断できます。 以前にSTM32 / STM32CubeMX / FreeRTOSなどを使用したことはありますが、STM32のイーサネットペリフェラルを使用したことはありません。これに関する私の唯一の経験は、常に組み込みで動作するように見えるカスタムの組み込みLinuxシステムに関するものだけです。これは私にとって新しい領域です! どこかに愚かなチェックボックスか、Ethernet_EnableReceive()呼び出しを忘れた魔法の関数があると確信していますが、それを明示的に有効にする必要があることを示唆するドキュメントを実際に見つけることはできません。インターネット上に表示されている投稿はすべて無関係です。問題。 誰かが何かアイデアがあれば、私はいくつかの助けが欲しいです! 補遺:FreeRTOSを取り除く 物事を排除するために、FreeRTOSプロジェクトコンポーネントを削除し、ベアメタルプロジェクトに戻りました。メインループでは、を呼び出しますMX_LWIP_Process()。この方法では、割り込みの必要性はなくなりますが、問題は解決されません。それでもフレームを受信できません。これにより、STM32CubeMXによって生成されたETH HALコードに何かがあると思います。 解決 誰かが将来この質問に出くわした場合に備えて、問題はRXD0ピンとRXD1ピンが反転していることが判明しました。ロジックアナライザーでトラフィックを確認できたのはこのためですが、MCUでデコードされませんでした。 誰かが指摘したように、私が使用した磁気は非対称であり、auto-MDI-Xには使用しないでください。何の問題もありませんでした。私は2つのことの1つが起こっていると予想します:-磁気は実際には他の方向では機能しませんが、私が持っているすべてがauto-MDI-Xを使用しているため、私のボードは本質的には機能する構成で固定され、他のデバイスはオンですケーブルはその信号を一致するように向けます。-磁気は、イーサネットの実行が短い場合に適切なシグナルインテグリティを提供しますが、長期間の分析では、より長い実行でのパケットドロップまたは問題の発生率が高くなります。 …

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220Vリレーを使用して110Vアプライアンスを切り替えることはできますか?
220Vリレーを使用して110V電源を切り替えることはできますか?はいの場合、この質問に加えて、電圧(V)が220Vではなく110Vになると、リレーのアンペア数(A)の定格は変わりますか? 私自身の質問に答えるリスクがあるため、220V以下の電圧は220V定格のリレーで切り替えることができると思います。これが正しいことを願っていますが、アンペア数の評価についてはわかりません。私の推測では、このリレーは220V / 5Aの代わりに110V / 10Aにも適していると思いますが、よくわかりません。
9 voltage  relay 

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オシロスコープの入力抵抗とコンデンサは何をしますか?
オシロスコープの使用方法、オシロスコープの使用方法に関するYouTubeビデオを視聴しました。 オシロスコープの各入力ポートに並列に接続された16 pFの容量と1 Mohmの抵抗があると書かれています。しかし、なぜ内部にコンデンサーと抵抗器があるのか​​、そしてそれらの目的が何であるのか私はまだ理解していません。 なぜそれらが入力ポートにあるのですか?彼らは何をしますか?

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Kicadでパーツを相互に相対的に配置する方法は?
Kicadでパーツを互いに相対的に自動的に配置することは可能ですか? 私はArduino Nanoに接続するボードを作成していますが、Nanoのピン列間のスペースと一致するように正確な17.76 mmスパンにストレートヘッダーを配置するのが難しいと感じています。必要に応じてこれを手動で行うことができますが、2つのパーツを選択して、特定の軸に沿って特定の量だけそれらを配置するように指示できる組み込みツールはありますか? 「Edge.Cuts」レイヤーを基準にしてパーツを中央に配置することもできますか?これらのヘッダーを中央に配置したいと思います。ここでも、座標を見ながらマウスを使用するのは非常に面倒で、エラーが発生しやすくなります。
9 kicad 

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アナログスイッチ入力をフローティングのままにしても問題ありませんか?
CMOSスイッチ(DG409など)のいくつかのアナログピンをフローティングのままにしておくと、問題が発生しますか? トランジスタの両方が部分的に導通する傾向があるため(過度の電力消費と熱が発生するため)、CMOS デジタル入力をフローティングのままにしないでください。ただし、このルールが双方向アナログピンにも適用されるかどうかはわかりません。内部でCMOSを使用する場合。
9 switches  analog  cmos 

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PIDが温度制御の慣性をどのように説明するかを素人の言葉で説明してください
私は自分の趣味のマイクロプロセッサ制御のリフローオーブンを作っています。(メカニカル)リレーを使用して、ヒーター(つまり、石英管)をオンまたはオフにします。温度が上昇し始める数秒前に加熱が遅れていることに気づきました。 とりあえず、Arduinoを使用して手動で温度プロファイルを管理しています。Arduinoは、設定温度に達したときにヒーターをオフにするだけです。たとえば、温度を摂氏120度に設定してヒーターが停止しても、温度はまだ10〜20度上昇しているため、かなりのオーバーシュートが発生し、その後リンギングがゆっくりと減少します。 私は、より良い温度制御のためにPIDを利用する多くの例を読んで見てきました。それがなければ、設定値の10〜20度下のようにヒーターを停止し、その後、設定値付近で温度が安定するまでヒーターを短時間でオン/オフにします。デルタは温度によって変化するので、それほど簡単ではないかもしれません。固定された設定値での温度上昇の指数関数的な性質について知っています。 したがって、誰でも簡単にPIDが慣性を説明する方法、たとえば、積分部分と微分部分が単純な用語でどのような役割を果たすか、および微分と積分の推定を直感的に理解できるかどうかを説明できますか?複雑な計算に頼らない数量。

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LiPo充電/保護回路について
私はPCBの設計を学び、エレクトロニクス設計を理解している最中です。プロジェクトの場合、3.7V LiPoバッテリーを充電する必要があります。また、過充電/過放電から保護したいと考えています。 私は、TP4056をDW01バッテリー保護ICおよびFS8205AデュアルNチャネルMOSFETと一緒に使用するボードで実験しています。 データシートはここにあります: TP4056 DW01 FS8205A 事前に構築されたモジュールは非常に安価です-これがAliExpressの例です: それらは動作しているようですが、使用する前に回路が実際に何をしているかを知りたいです:) これら3つのコンポーネントを組み合わせた回路図は1つしか見つかりませんでした。 この回路が正しいかどうかを判断するのに苦労しています。私が正しく理解していれば、デュアルNチャネルMOSFETは基本的に1つのパッケージ内の2つのスイッチです。これら2つのMOSFETは、DW01のピン1と3によってトリガーされます。 DW01ピン1:放電制御用MOSFETゲート接続ピン DW01ピン3:充電制御用MOSFETゲート接続ピン したがって、基本的にFS8205Aの2つのMOSFETは、B-へのフローをオフにします。 これは、過放電制御が作動したときに機能し、B-からOUT-に電力が流れないことを理解しています しかし、私が理解していないことは、これが過充電保護でどのように機能するのでしょうか?それが始まると、充電器からバッテリーに電力が流れていないはずですが、OUT +とOUT-に接続されているデバイスは引き続き機能するはずですが、B-はOUT-に到達しないようです

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