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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コレクターフィードバックバイアスがエレクトレットマイクプリアンプ回路で人気があるのはなぜですか?
簡単なエレクトレットマイクモジュールをいくつか入手し、オーディオアンプの実験を行っています。いくつかの回路例を探してみましたが、それらのほとんどは上記の回路に似ています。私はこれを作りました、そしてそれはうまく働きます。私が間違っていなければ、この回路はコレクタフィードバックバイアスを使用してバイアスされています。 回路を探していると、ほとんどのエレクトレットマイクアンプ回路がコレクタフィードバック構成を使用していることに気付きました。分圧器バイアスのような他の通常より一般的な構成よりも、なぜそれがそれほど人気が​​あるのでしょうか?この構成でフィードバックを使用すると、アンプがより安定することを理解していますが、分圧器バイアスには同じ利点がないのですか?

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組み込み製品向けの効果的な電源の設計
現在、壁のコンセントから電力を供給できるようにいくつかの組み込みマイクロコントローラー製品を設計しています。壁掛け型の電源を使用して約5〜9V DCの入力を与える予定ですが、互換性と使いやすさのために、デバイスの入力を最大30Vで動作させたいと考えています。この電源回路の出力は、最大約500 mAで3.3Vでなければなりません。また、ユーザーがセンターネガティブ端子を備えたバレルジャックに差し込んだ場合の逆電圧保護も必要です。以下は私のデザインです。短絡/過電流の問題を防ぐためにPTCヒューズを使用し、逆極性がスイッチングレギュレータに到達するのを防ぐためにPチャネルMOSFETを使用しました。ツェナーダイオードは、MOSFETをフライしないように高い入力電圧を可能にします。 私の主な質問は次のとおりです。このスイッチングレギュレータは、Vinピンを保護するPチャネルMOSFETで動作しますか?私の部品の選択のいずれかが明らかに悪いですか?これが機能しなくなる明らかな間違いはありますか? 注:これらの部品の一部は、低価格であり、私が使用しているPCBサービスとの統合のためにLCSCにあります。製造を見つけることができない場合に備えてです。どこでも部品番号。 編集:突入電流が約15-25Aを超えないように設計を変更しました。


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GaAs FET構造の特定
私は、祖父の影響の中に、RF GaAs FETと思われる写真を見つけました。この写真の日付(1975年)に彼はGaAs FET研究所で働いていました。裏面には「メサのゲート幅300μm」と表示されていました。 1977年に申請された米国特許US4160984Aに関連していたと思います。彼は発明者の一人としてリストされています。 構造は私には異質です。ゲート、ソース、ドレインはどこですか?構造に関する追加情報をいただければ幸いです。


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微分回路との関連で、「電流検出抵抗」とは何ですか。
私はアートオブエレクトロニクスを読んでいて、微分回路に関係する「電流検出抵抗」という用語の使用に戸惑っています。上の図では、コンデンサーを流れる電流を出力として使用することはできませんが、コンデンサーだけで完全な微分器を作ることができると著者は説明しています。したがって、「電流検出抵抗」を追加する必要があると彼は言います。私の質問は: 1)この文脈で「電流検出」という用語は何を意味しますか? 2)なぜ抵抗が必要なのですか?これがなぜなのか直感的に理解できません。
8 circuits 

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クローバー回路がオペアンプ回路に予期しない動作を引き起こします
オペアンプを使用して、通常は問題なく動作しているマイクロコントローラーからの入力信号を増幅しています。 過電圧保護のために、TL431データシートの 27ページの図32から直接取得したクローバー回路を追加しました。これにより、よくわからない回路に望ましくない動作が追加されました。 2.5 Vの電圧でトリガーするTL431と分圧器 R3R3R_3/R4R4R_4バールは、4.8 Vのオペアンプ出力電圧でトリガーし、ヒューズを飛ばす必要があります。しかし、私が見ているのは、出力電圧が3 Vに達するとすぐに、出力が0.75 Vに低下し、入力電圧が十分に低下するまでそのレベルに留まるため、通常の動作では出力が0.75 V未満になるはずです。その後、3 V以上の出力に達するまで、期待どおりに動作します。 このクローバー回路の説明で、データシートに記載されているコンデンサの配置とサイズが理想的ではない場合があることがわかりました。それはどういうわけか私の問題を引き起こす可能性がありますか?そうでない場合、この動作の原因は他に何があるのでしょうか? 編集:追加されたクローバーの適切なコンテキストのために、オペアンプ出力でレーザーのパワーを調整します。オペアンプおよびPCB上の他の部品の+ Vccとして使用される5Vへの出力の短絡によって、レーザーが永続的にオンにならないことを確認する必要があります。4.2V以上の出力は必要なく、通常の操作でそれ以上は得られないので、このケースから保護するために、バールでヒューズを飛ばすのが最善の方法でした。 データシート: ヒューズ:https : //www.mouser.de/datasheet/2/358/typ_MGA-A-1388649.pdf オペアンプ:https : //www.mouser.de/datasheet/2/609/AD8605_8606_8608-877839.pdf トライアック:http ://www.ween-semi.com/sites/default/files/2018-11/BT137S-600D.pdf 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 更新: C1を完全に削除しても、説明されている動作は削除されませんが、発生する電圧が3.3Vに増加します

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これらの(分解)ねじの記号は標準化されていますか?
PCBとエンクロージャーには、これらの2つの半矢印記号がある場合があります。例については、画像を参照してください。 これらの記号は、分解時にねじを外すネジの近くに配置されることがよくあります。 これらの記号は標準化されていますか?はいの場合、どの規格からのものですか?


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STM32のSPIはプルアップ抵抗がないと機能せず、パフォーマンスも低下します
しばらくの間、STM32F103C8(Blue Pillボード)のSPI1が正しく機能するように努めています。ARMの学習を始めたばかりなので、データを74HC595シフトレジスタにシフトし、それをラッチして1バイトのLEDを点灯させようとしています。データを読み取っていないので、MOSI、SCK、SSのラインしかありません。 最初は何も出力されませんでしたが、オンラインの例を読んで、これらの最初の問題を修正して通信を開始することができました(GPIOAピンを正しく設定し、ソフトウェアSSを設定する必要がありました)。 現在の主な問題は、すべてのライン(MOSI、SCK、SS)にプルアップ抵抗を含めないと、マイクロコントローラーがラインに何も出力しないことです(スコープで確認)。これに加えて、プルアップ抵抗を追加した後、パルスの立ち上がり時間が非常に遅いため、あまりにも高い周波数を使用できません(10kΩのプルアップ抵抗を使用すると、約250 kHz SCKに制限され、スイッチング約330 MHzに約4 MHz)。私はブレッドボードで作業していますが、それでもAVRとより複雑な配線を使用しても、抵抗を追加せずに4 MHz SPIが問題なく動作し、波形はきれいでした。 これは、250 kHzクロックでバイト0b01110010を送信している2つの画像(スコープ画面のひどい状態の場合は申し訳ありません)です。上のトレースはSCKで、下のトレースはMOSIです。最初の画像は10kΩプルアップ抵抗で、2番目の画像は波形をより良くする330Ωプルアップ抵抗です(ただし、それらは必要ありません)。 何が起こっているのかを理解するための助けをいただければ幸いです。 私のコードの関連部分は: #define SS_LOW GPIOA->BSRR |= 1 << 4 + 16; #define SS_HIGH GPIOA->BSRR |= 1 << 4; // SPI GPIO configuration RCC->APB2ENR |= RCC_APB2ENR_IOPAEN; GPIOA->CRL |= 0b0011 << 4 * 4; // Set pin A4 as PP …

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このデュアルPNP / NPNセットのポイントを誰かが説明できますか?
私は自分が電子設計でかなり経験を積んでいると思いたいのですが、この回路図のレビューを請け負われたとき、私は少し困惑しています。これは基本的に、ブースト電源の出力ステージです。 赤い線で描いたのは、電力が実際に流れる場所を象徴しています。左上のMOSFET Q2は理にかなっています(ただし、Q3にはベース抵抗がありません。これは最初に指摘した間違いです。マイクロから直接3.3Vで0.7Vのベースエミッタダイオードに接続してください!)。これは単なるP-FETパワースイッチです。 奇妙なのは、この後です-Q4 / Q5ペア。Q4は、スイッチとして機能する別のPドープトランジスタですが、Q5のベースを駆動するネットとQ5を駆動するものは何ですか?Q4の出力!あなたが私に尋ねるなら、それはパラドックスです。私には2つの主な懸念があります。 最初は、これの実際のポイントは何ですか?私が考えることができる唯一のことは、出力+ VoutがGNDに短絡されている場合、Q4(したがってQ5)が「デフ​​ォルト」でオンになると仮定すると、これによりQ5がオフになり、Q4がオフになり、出力電圧が直接短絡から切断されます。上記のGNDに。これが目的である場合は十分に公正です-そうでない場合は、私を修正してください? 2つ目は、私の前提を取り除くことです。これは、そもそもオンになりますか?Q4がディプリーションモードのP-MOSFETの場合、デフォルトで「オン」になるので「はい」と答え、12Vを「初期」状態で通過させ、出力+ VoutがGNDに短絡するまでQ5をオンにします。この場合、しかし、これは単純な古いPNP BJTであり、私が狂っていない限り、デフォルトで「オフ」になっています。したがって、これはオンになりません。 ありがとう。短絡過電流を防止するための便利な小さなツールのように見えるので、人々からの洞察は素晴らしいでしょう(最近では、この種の保護は多くのチップに内蔵されています)。しかし、それはしていないようにそれは私には見えますかなり正しく実行されて、そしてそれが少なくとも定義された初期状態を持っているので、代わりにそこに枯渇モードMOSFETである必要があります。

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オシロスコープから逆起電力を推測する
私が持っているこのステッピングモータ未知のバックEMF / RPMとします。200ステップ/回転(つまり、1.8degステップ角度)、および8mHの「位相インダクタンス」がありますが、それが逆起電力を計算するのに十分かどうかはわかりません。 各相の平行巻線の1つをオシロスコープに接続しました。(具体的には、一方のプローブは赤/黄色、もう一方のプローブは白/オレンジ。) 次に、手動でシャフトを回転させ、次の測定値をキャプチャしました。2つの信号ピーク間の時間は約770Hzであり、電圧の大きさは約33Vであることがわかります。 これらの2つの90度位相のピークはそれぞれ1つのステップに対応していますか?したがって、そのときのRPMは770(ステップ/秒)/ 200(ステップ/回転)* 60(秒/分)= 231RPMでしたか? これは、逆起電力が33V / 231RPM = 143mV / RPMであることを意味していますか? もしそうなら、それはどのように30VDCが1500RPMでステッパーを駆動するのに十分であると述べている仕様と一致していますか?それは逆EMFで〜214Vに対応するでしょう? 少し混乱しています。代わりにモーターが「シリアル」モードで接続されていた場合、その結果、「さらに悪い」(2倍の)EMF / RPMが戻ってきます。 編集:参考までに、負荷が接続されていないためだと思われる場合は、並列巻線端子の1つに22オームの抵抗を適用し、同様の測定を行って、134 mV / RPM(143 mVと比較)の同様の逆起電力定数を計算しました/ RPM以前)。だから私はそれが「開回路」である端子とは関係がないと思います(スコーププローブまたは空気は非常に大きいがまだ無限ではないので、技術的にはそうではありません)。 編集2:この質問は似ており、私の逆起電力定数測定方法をサポートしているようです。しかし、その人も思いがけない価値観に出会い、満足のいく答えは得られませんでした。 編集3:追加する必要があります。計算された逆起電力/ RPMは、正弦波のピークと平均(この回答によると)に基づいています。したがって、上記の計算された逆起電力定数を通常の定義と一致させるには、2 / pi〜= .637を乗算する必要があります。ただし、1500 RPMで計算された電圧の64%でも、使用できると期待していた30Vをはるかに上回っています。

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IECカラーコードのフェーズ順
現在、IEC 60445国際規格が導体端子の色の識別に使用されています。規格の異なるバージョン(2017年が最新)と、置き換えられたIEC 60446も入手しました。これらすべての標準の最近のバージョンでは、線の導体の色は黒、茶色、灰色で示され、次のように説明されています。 注6.2.3のカラーコードの順序はアルファベット順であり、望ましい位相や回転方向を示すものではありません。 ただし、以前にトピックを調査していたとき-標準を取得する前に-次のような複数のサイトで、フェーズの順序が3つのフェーズについてそれぞれ茶色-黒-灰色として表示されました。 https://en.wikipedia.org/wiki/IEC_60446 https://wiki.openelectrical.org/index.php?title=Cable_Colour_Code 上記の基準を参照してください。ここで何が起こっているのですか?それは一般的な慣行ですか、それともたとえばヨーロッパだけの他の標準がありますか? 簡単な回答:フェーズの順序は、標準のCENELEC HD 308 S2:2001で、CENELEC諸国の茶色-黒-灰色として定義されています。

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スーパーヘテロダインは直接変換よりも優れているのはなぜですか?
IFの追加ステージ、追加のローカルオシレーター、追加のフィルタリングステージおよび増幅の利点は何ですか。それは、より多くの仕事と回路のようです。確かに、ベースバンドへの直接変換とベースバンドへの中間変換の両方が、元の周波数範囲を分離する同じパスバンドフィルターを最後に通過しますか? 基本的には、「周波数ごとに個別の回路ではなく、共通の回路を使用できるようにする」などの回答が見られます。 IFを使用しない場合、初期調整された無線周波数受信機で必要であったように、周波数が変更されるたびに、ラジオまたはテレビのすべての複雑なフィルターと検出器を同時に調整する必要があります。 ただし、IFではなく、たとえばベースバンド信号にすべて調整できるため、説明されている問題を解消できるため、理解できません。 私も見ます: したがって、信号をより低いIFに変換し、その周波数でフィルタリングを実行することにより、より狭い帯域幅とより高い選択性を実現できます。 しかし、ベースバンド周波数IF = 0でのみフィルタリングを実行しないのはなぜですか。それは低いIFです。IF通過帯域ステージを追加すると、直接行うのではなく、最終通過帯域のシャープネスが向上しますか? 私が理解できる唯一の欠点は、漏れている局部発振器であり、これはより高い周波数でもっと起こりませんか?IFにより、最初のLOの発振が大幅に遅くなる可能性があります。

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線形入力によるRC回路の数学的なモデリング
次の式を使用して、コンデンサの両端の電圧が過渡RC回路内でどのように動作するかをモデル化したドキュメントや本がたくさん見つかりました。 VC=VMAX(1−e−t/RC)VC=VMAX(1−e−t/RC)V_C=V_{MAX}(1-e^{-t/RC}) 残念ながら、RC回路を数学的にモデル化する方法を論じているリソースは、線形的に増加する電圧源を入力として提供するためのものではありませんでした。 上記の方程式でVMAXを代入しようとすると、線形方程式の場合、線形方程式に収束する方程式が得られます。つまり、電流はしばらくすると停止します(I =(VS-VC)/ R)。次の式で与えられるように、現在のアプローチは時間とともに一定値になるはずなので、これは明らかに正しくありません。 IC=CdVdtIC=CdVdtI_C=C\frac{dV}{dt} コンデンサの両端の電圧が線形的に増加する電圧源でどのように動作するかを十分に理解しています。それを表示するシミュレータはたくさんあり、結果の物理的な説明を考えることもできます。私が知りたいのは、コンデンサの両端の電圧を過渡状態でモデル化する方程式と同様の方法で、線形に増加する電圧源でコンデンサの両端の電圧を数学的にモデル化する方法です。

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