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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超低消費電力デバイスの消費電力を測定する方法は?
これは半年か2年で古いニュースかもしれませんが、今日の手段では、私はμA(uA)とnAの範囲の電流さえ引き込む電子プロトタイプと設計について言及しています。 atmを使用しているSAMD21などの一部の最近のMCUは、常にオンの125nAのみを消費する超低電力内部32kHz RCオシレーターなどの内部クロックで武装しており、マイクロコントローラー全体がSTANDBYモードで消費できるのは6.2μAのみです。ライブRTCで。 これらのタイプの静止電流および電力消費レベルでは、マルチメーターやオシロスコープなどのベンチ測定デバイスの内部機構の最小の制限により、測定全体にかなりの誤差が追加されるか、別のような状況でフラットアウトの間違った値が測定される可能性があります分解能を小数点以下6桁から8桁に変更するとリレーが作動し、マルチメータの精度が向上します。 そのようなアプリケーションの全体的な静止電流/消費電力を測定する最も正確な方法は何ですか? 更新: 回答の1つで述べたように、低電流を測定することは困難ですが非常に可能ですが、統合された電流消費量について結論を出すと、すべての電力消費の現実的な数値を考え出すことが、私が考えていた以上のものになります。 私は、広範囲の電流-周波数コンバーターなどのいくつかのソリューションにぶつかりましたが、このアプリケーションノートの広範囲は最大200uAに制限されており、私の場合、私の無線が送信しているときに最大電流がミリアンペアに上昇し、システム全体がスリープ状態になると、3uAまで低下します。

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I2Cバス上のMITM
I2Cバスで選択したスレーブ応答を変更できるモジュールを設計しようとしています。これは元のバス構成です(わかりやすくするためにプルアップと電源接続は示していません)。 このバスには2つのデバイスしかなく、100kHzしかありません。コントローラーMCU(I2Cマスター)およびRFIDカードリーダー(I2Cスレーブ)NXP PN512。コントローラーのファームウェアを変更したり、I2Cバスのトランザクションを変更したりできません。良い点は、コントローラーが2種類のトランザクションのみを送信することです。 Master (Write Register) - <s><address+W><register number><data><p> Master (Read Register) - <s><address+W><register number><p><s><address+R><data><p> 私がしたいことは、マスターレジスタの読み取り中に選択したデータバイトを自分のバイトで置き換えることです。MCUが読み取りたいレジスタ番号をUART(921.6kbaud)経由でPCに送信できます。C / C ++またはPythonで処理できます。値を置き換える必要のあるレジスター番号を受け取ったら、偽のバイトをデバイスに送り返すことができます。コントローラーに送り返して、元のカードの応答を置き換えます。 最初に、I2Cバスを2つのバスに分割しました。 Arduino Nanoを試し、その後クロックストレッチを使用してCPLDを試しました。MCUコントローラーに面したATmega328ハードウェアI2Cは、前の停止サイクルの5usより前に開始シーケンスが生成されることがあったため、追いつくことができませんでした。したがって、時々、AVRは読み取りトランザクションをNAKしていました。CPLDは、バスストレッチがMCUで無効になっていることが判明した停止/開始速度を処理できました。 マスターレジスタの読み取りは、その後に読み取りが続くと確信しているので、1バイトの書き込みを検出することで、読み取りを「予測」できるというアイデアを思いつきました。次のリードサイクルアドレス書き込み中に、スレーブからバイトを取り込むのに十分な時間があったようです。それはうまくいきませんでした。バストランザクションは最初(約最初の5秒間)は正常に見えましたが、コントローラーはバス上のすべての通信を停止し、タグの読み取りと直接通信していないことを検出したかのように処理していました。 カードリーダーは、マスターへの割り込みを生成することもできます。IRQは、タイマーまたはイベントベースです。この問題は、バスに本来導入されていた遅延が原因であると考えています。私は間違っていたかもしれませんが、別の「ゼロ遅延」設計を思いつきました。 私が考えているのは、SDAラインを切断し、SCLラインをマスターとスレーブの間に接続したままにすることだけです。このようにして、データラインのバイトをどちらの方向でも置き換えることができます。バスサイクルに基づいてSDAラインの方向を制御する必要があるため、設計がより複雑であることがわかりました。バストランザクションを処理し、16進バイトをUART経由でコンピューターに送信するVHDLコードを次に示します。コンピューターからのバイトの受信はまだ実装されていません。 library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; use ieee.numeric_std.all; entity I2C_Sniffer is port ( clk : in std_logic; scl_master : in std_logic; sda_master : inout std_logic; sda_slave : …

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LTspice:ステッピングパラメーターを使用して複数のプローブを波形で異なる色で表示するにはどうすればよいですか?
LTspice IV(4.23I)を使用しており、.stepコマンドを使用してコンデンサーの静電容量を変化させているため、1つのプローブで複数の波形を見ることができます。 プローブが1つしかない場合、ステッピング値の色は異なります(以下を参照)。 私の問題は、別のプローブを追加すると、単一のプローブから生成されたステップ波形が同じ色になることです。(下の青い波形を参照) 同じプロット上に複数のプロブを維持しながら、それらを異なる色として維持するにはどうすればよいですか? 参考回路:

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自由に動かせるワードローブアンダーシェルフLED照明
こんにちは私は理解するのが非常に簡単であるいくつかのLEDストリップ照明のデザインを見ましたが、それを再現できるように実際にさまざまなコンポーネントを探しています。グーグル検索を成功させるための適切なキーワードがわからないようですので、適切なコンポーネントに翻訳していただければありがたく思います。 ワードローブの棚は壁から片持ちです。このシステムは、金属製の壁のプロファイルと、これにぶら下がって棚に取り付ける金属製の棚ブラケットで構成されています。 これがクールなビットです。壁のプロファイルには、プロファイルの全長(約2メートル)を走る電気デュアルコンタクトストリップがあり、12Vの変圧器に接続されて幹線電圧を下げます。これは、厚さが1〜2mm、幅が8mm以下です。 シェルフブラケットは、接着剤の裏地と両端に1対の電気接点を備えたフレキシブル回路基板のストリップのように見えます。遠端の接点は、LEDストリップのほぼ小さなボールスイッチであるように見えます。そのため、ブラケットを壁のプロファイルに挿入すると、良好な接続が得られます。 シェルフ自体の側面にも同様の接続があるため、ブラケットに取り付けたときにも良好な接続が得られます 。LEDは、シェルフをコアリングし、LEDプロファイルのチャネルをルーティングすることにより、通常どおり配線されます。 この設計は、シェルフの構成を変更する必要がある場合、再配線を行う必要がないことを意味します。 だから私が探しているコンポーネントは: 長い接触ストリップ-おそらくある種の二重銀合金ストリップ? スリムなコンタクト端子 棚板用のボールスイッチコネクター。 これが理にかなっているといいのですが。 ありがとうございました
9 led  contact 

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VBCがbjt方程式にないのはなぜですか?
BJTバイアスでは、電圧VbeとVceが常に計算に存在します。コレクター、ベース、エミッターのいずれかが接地されているか、または半導体の理論に関するその他の理由により、電圧Vbcはどの式にも存在しませんか?
9 bjt 

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電気グリッドは、需給の大きな変化にどのように反応しますか?
バックグラウンド 大きな架空の宇宙船の発電と消費を監視するソフトウェアプロジェクトの調査を行っています。私の理論的根拠は、実際の発電がどのように機能するかを最初に理解してから、アプリを使用するときにアプリをできる限り本物に感じさせることです。 基礎 私の質問は、送電網がどのように機能するかについての私の現在の理解から生じています。エネルギーは、あらゆるメカニズム(蒸気/機械式、太陽光発電)によって生成され、長距離伝送用のHV変電所を介してステップアップされます。大規模な工場(製鉄所、マイクロチップ工場など)には、操業専用の変電所がある場合があります。それ以外の場合、変電所はHVをMVに下げて、小規模な分散(工場、大きなオフィスビルなど)を実現します。これは、家庭や中小企業への配達のために、LVについて再び繰り返されます。これは単純なモデルですが、電源から負荷への流れの線形チェーンを示し、電力の単一のソースジェネレーターを備えているため、誤解を招きます。現実の世界では、需要を満たすために稼働している複数のステーションがあり、それらは時間の経過とともに需要が変化するにつれて適応します。 質問 発電所などの大きなイベントが突然シャットダウンしたとします。停電の可能性を最小限に抑えるために、どのような機器が電力の「再ルーティング」に関与しますか?または、需要が多いために一時的な計画停電が一時的に実施された場合、どのような装置またはプロセスが関係するでしょうか。 関連する質問 複数の発電所を調整する場合:配電リングを使用するグリッドで複数の電源をどのように同期させますか? 一時的な重負荷の場合:送電網に対する重負荷の影響は何ですか? 電力グリッドのモデリング

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フライバックとは何ですか?
この答えを見つけるのはとても難しいので、変圧器と結合インダクタの違いは何なのかわかりません。同じことを求めています。 いくつかの読み取りが要素「フライバック」ことを示唆している(「?結合インダクタ」「フライバック変圧器は、」とも呼ばれてもよいと呼ばれてもよく、これがあってもよい(または常に「フライバック電力変換器」の?)一部)並列インダクタを備えた従来のトランスのようなものと少なくとも概略的に同等です。それは正しいですか、正しい場合、誰かが適切な回路図を提供できますか? 誰かがフライバック要素の物理的な実施形態の明確な描写を提供できますか?コアの外観を決定できません。私が解読できる限り、それは2つの独立した「ハイサイド」巻線とローサイド巻線(ZVSドライバーでは実際にはスプリット/デュアル巻線で構成される場合があります)で構成されています。 最後に、巻線、ローサイド電流、およびハイサイド電圧と電流の出力特性にはどのような関係がありますか?

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USBハブはどのように機能しますか?
上記の質問に対するグーグルの答えとウィキペディアの答えを知っています。しかし、もっと具体的な質問があります。USBハブには、多くの受信ポートと1つの送信ポートがあります。これにより、n個のデバイスを一緒に使用できます。しかし、1つのUSBポートでn個のUSBポートを使用してデータ転送を行う方法を理解できません。 どのようにすれば同時にすべてのUSBポートに異なるデータを送信できますか? * 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 *。
9 usb  usb-hub 

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光アイソレータ(オプトカプラ)とソリッドステートリレーの違いは?
私はリレーとオプトアイソレータを調べてきました。光アイソレータにはさまざまなものがあることを承知しています。検出器側に一方向に電流を流すことができるトランジスタを備えたものと、検出器側にトライアックを備えて両方向に電流を流すものとがあるものがあります。 リレーについて調べたところ、リレーは同じように機能するが、電磁石を使用した機械的スイッチングを使用して回路の2つの側を分離していることがわかりました。 ソリッドステートリレーはリレーのサブカテゴリであると予想していましたが、見たところ、定義により、光アイソレータと同じ機能を果たします。 光アイソレータとソリッドステートリレーの違いは何ですか?どれがどのサブカテゴリで、速度と用途の違いは何ですか?

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7400シリーズCMOS vs 4000シリーズロジックIC
7400シリーズと4000シリーズのロジックICの従来の違いを理解していますが、7400シリーズのCMOSバージョンがあるので、4000シリーズのチップよりも7400 CMOSバージョンを使用する利点はありますか?TTLとCMOSの話はしていないことに注意してください。これについては、以前に徹底的に説明しました。違いがない場合(重要な違いを読む)、私は彼らがお互いにやり取りできると思いますか?両方のCMOSバージョンの高低の電圧レベルはほぼ同じだと思いますが、間違っている場合は修正してください。

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非同期回路のプロトタイピングにはどのような方法を提案しますか?
非同期回路の設計とプロトタイプを作成するための適切に確立されたツールがないことを知り、私は驚き、ある程度ショックを受けました。 私はVLSI非同期回路を設計するための適切な方法を見つけるためにグーグルおよびその他の手段を使用して検索を続けていますが、これまでのところ検索は答えを生成できませんでした。 VLSI設計を自動化するためのBalsaなどの一部の廃止されたツールがありますが、それらは完全に文書化されておらず、使用が困難です。私が探しているのは、同期の世界にあるFPGAのようなものです。 とにかく、信頼できるツールの名前と、非同期回路設計の負担を軽減するハードウェアのプロトタイピングを共有していただければ幸いです。
9 fpga  vlsi  eda 

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実際のハードウェアで確実に機能するFPGAデザインを取得する方法
FPGAでデジタルロジックデザインの学習を始めたばかりで、多くのプロジェクトを構築しています。ほとんどの場合(私は初心者のため)、完全にシミュレーション(動作シミュレーション)するが、適切に合成しないデザインがあります。 したがって、私の質問は、「ワークフローに組み込むことができる設計ステップは何ですか。これにより、FPGAで正しく機能する設計が確実に行われます。」 私は助言を期待する2つの主要な領域を持っていますが、これは完全に初心者としての私の非常に狭い視点に基づいており、さらに大歓迎です: すべてのステップ(RTL回路図の表示、合成後のシミュレーションの表示など)でベストプラクティスの学習を開始するにはどうすればよいですか。 予期しない結果を回避するためにロジック(FSMやシーケンシャル回路など)を設計する際に注意すべきことは何ですか。 ザイリンクスSpartan 6 FPGAとザイリンクスISEデザインスイートを使用しています。

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スレイヤーエキサイターのトランジスタ熱を克服する方法は?
私はこの回路を構築して動作しますが、2つの問題があります。主な問題は、トランジスタがすぐに非常に熱くなることです。過度の熱でトランジスタが焼けました。トランジスタの非常に高い温度をどのようにして取り除くことができますか? 2番目の問題は、回路が十分な範囲を提供しないことです。蛍光灯に近づくと点灯しません。ワイヤーを持ってきて丸型(丸)に改造しました。1ターンのコイルのように見えます。高電圧端子をコイルの端子の1つに接続しました。コイルのもう一方の端子は接続されていません(開回路)。コイルの中に蛍光灯を入れると点灯します。これは非常に狭い範囲です。5 cmや10 cm程度の良い範囲が必要です。 良い無線範囲を達成する方法を知る必要がありますか?そして、何が範囲を制御しますか?それは電源電圧ですか、ベース抵抗ですか? 9ボルトのバッテリーを持っていないので、私の供給電圧は10ボルトでした。コイルの巻数は275ではなく300です。 ありがとうございました、

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BJT電力損失-使用する値は?(Ta vs Tc)
私は、私のプロジェクトのために飽和させたTIP120(ダーリントンペアBJT)を使用しています。私は、、と:私の総電力消費を与えるAをVCE(s a t )= 1 VVCE(sat)=1VV_{CE(sat)}=1V私C= 2 A私C=2あI_C=2AVB E= 2.5 VVBE=2.5VV_{BE}=2.5V私B= 0.005私B=0.005I_B=0.005 PD=VCE(s a t )∗私C+VB E∗私B≈ 2 WPD=VCE(sat)∗私C+VBE∗私B≈2WP_D=V_{CE(sat)}*I_C+V_{BE}*I_B \approx 2W 私が見たときコンポーネントデータシートを 65Wで1(@:絶対最大定格を確認するために、電力消費のために与えられた二つの値があるTC= 25 ° CTC=25°CT_C=25°C)と2W 1つ(@ Tあ= 25 ° CTあ=25°CT_A=25°C)に見られるように下の画像: だから私の質問は:2つの値の違いは何ですか?TあTあT_AとT_Cの違いは何TCTCT_Cですか? これが一般的な質問である場合は申し訳ありませんが、私はどこでも検索してその質問に答えようとしましたが、電子データシートにあるパラメータの目的を知りたい場合、検索エンジンはあまり役に立ちません(最も一般的な用語集がある場合)データシートのどこかにパラメータがあり、誰かがリンクを持っている場合、私はそれを使用してとても幸せです!) 何らかの理由で最初の値を使用する必要があると思いますが、計算されたPDPDP_D値が2番目の値とほぼ同じであることを考えると、私はチャンスを逃して将来のセットアップを破棄したくなく、魔法の煙をすべてエスケープします... ありがとう!

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これらの鉛フリーはんだ接合部の黒い点は何ですか?
鉛フリーはんだに変更しました(現在、Chip Quikの「SMDSWLF.031、Sn96.5 / Ag3.0 / Cu0.5はんだ、2.2%の無洗浄フラックスを使用しています)。ボードを検査しているときに見えます。 次の写真は例を示しています。最初の写真ははんだ付け後のもので、接合部の周りの黄色の残留物はフラックスだと思いますが、はんだの黒い斑点が何であるかわかりません。2つ目は、イソプロピルアルコールでボードを洗浄した後に撮影されたもので、黄色の残留物はなくなりましたが、黒い斑点はまだ残っています。 私のはんだステーションは通常350〜375℃に設定されています(通常、鉛フリーはんだへの変更以降は遅くなります)が、温度設定によって黒い斑点の外観に違いはないようです。 私が見るのは、黒い斑点が大きなパッドでより頻繁に現れるということです。はんだごてをはんだ付けする時間を長くして、フラックスが焼けたのではないかと思います。 有鉛はんだを使用すると、これらの黒い斑点は見られませんでした(そして、接合部はより美しく見えました)。ただし、鉛入りはんだを使用することはできません(規制要件)。 だから、私の質問はその黒い残留物は何ですか?そして副次的な質問として、それは接合不良またははんだ付け技術不良の兆候ですか? 追加情報:私が使用しているほとんどのコンポーネントのリードはすず仕上げされています。PCBパッドはHASL仕上げ(鉛フリー)です。 更新:別のプロバイダーのPCBを使用してテストし(PCBパッドのHASL仕上げに問題があると思われる)、裸の銅プロトタイプボードを試しましたが、黒い斑点がまだありました。元のロールのはんだワイヤーを使用しないので、はんだ付け前にはんだワイヤーのクリーニングも試しましたが、手で小さなプラスチックチューブに再パッケージされていました(再パッケージを行う人の手からの残留物が疑われます)。私はまた、より低い温度である275摂氏(それを示唆してくれた@metacollinに感謝)まで使用して、はんだごての先端を変更しました。まだ黒い斑点がまだありました。 次に、別の光源ではんだ接合部を再確認しました。これらの黒い斑点は、残留物ではなく、はんだ表面の小さなくぼみまたはピットであることは明らかです。だから今は別のランプでボードを検査しています。以前使っていたものはそれらのハードシャドウを投じているからです。 補足として、温度を摂氏275〜300度に下げると、はんだ付けが本当に改善されました。高温を使用すると、実際に鉛フリーはんだの溶解が遅くなったことに驚いています。フラックスの燃焼が速すぎたため、高温になるとフラックスが悪化したと思います。 私はまた、はんだの製造元に連絡しました。それらは、異なるPCBでテストして、パッドの仕上げの何かを除外することを提案したものでした。

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