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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伝播速度が0.9cの標準的な同軸ケーブルの種類はありますか?アプリケーションは何でしょうか?
この答えを読んで、伝搬速度が0.9cの「優れ​​た」種類の同軸ケーブルがあると聞いて驚いた。光の速度の90%。 お買い得の地下室の数は約2 / 3cであり、伝播速度が速い同軸ケーブルの誘電率は低くなければなりません。スケールがと仮定すると、自由空間でのように、ケーブルの比誘電率はたとえば1.2になります。v / cv/cv/c1 /μrεr−−−−√1/μrϵr1/\sqrt{\mu_r \epsilon_r} これは標準製品として存在しますか?もしそうなら、そのような高い伝播速度を持つ「優れたケーブル」を持つことが重要であるアプリケーションはありますか?それとも、誘電体の他の望ましい特性の副作用でしょうか?

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コンデンサの抵抗の測定-予期しない結果
以下に示すRC回路でC1のインピーダンス()を測定しようとしていますが、説明できない結果が出ています。RxRxR_x この回路のシミュレーション – CircuitLab Measurement を使用して作成された回路図: VM1とVM2で、各チャネルで4ミリ秒にわたってポイントのサンプルを連続的に取得して電圧を測定し、RMSを計算します。 (出力と入力にマルチチャネルDAQカードを使用しています。シンボルが見つからないため、アナログVMです)。 オームの法則を使用して、を計算します。10410410^4RバツRバツR_x Rx= R1VM2−VM1VM1Rバツ=R1VM2−VM1VM1R_x = R1 \frac{VM_2-VM_1}{VM_1} 印加電流は、0.5Vの正弦曲線であり、周波数を1、5、10、50、100 kHzの間で変化させました。2つのチャネルの連続読み取り中に約2〜3秒間点灯します。 周波数ごとに10回の測定を行い、それらの平均を取ります。 期待される 値: ここで、fは周波数、Cは容量です。 kHzのコンデンサの1 kHzでのFxはます。しかし、その周波数での私の測定は約Rx=12πfCRx=12πfCR_x=\frac{1}{2\pi f C}0.1μF0.1μF0.1 \mu F1591.59Ω1591.59Ω 1591.59 \Omega 500Ω500Ω 500 \Omega 測定: これらは、さまざまなコンデンサの私の測定です: なぜ私の数字はこれほど遠いのですか? 何か出た場合はお知らせください。投稿に追加します。 ヒント、コメント、コメントはありがたいです。 更新 役立つ回答に感謝して、もう一度計算を行いました。それは今はるかによく合います: 多少の偏差があるようですが、これには明らかな理由がありますか?

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明るいLEDは、PWMで調光されていても目の損傷を引き起こす可能性がありますか?
非常に明るいLEDを使用しているので、明るすぎて見たくありません。元の明るさの1/256までPWM(パルス幅変調)で調光しています。1/256デューティサイクルでは、LEDはかなり暗く見えます。(まだかなり見えますが、目がくらむほど明るくはありません。) 私の質問はこれです:LEDは実際には1/256の時間の非常に明るいパルスを送信しているので、これらの明るいパルスは、常時オンで1/256の明るさであった仮想のLEDよりも目を傷つけることができますか? TLC5947 LEDドライバーを使用しているので、計算が正しければ、PWMの周波数は約1 kHzです。(チップの内部クロックは4 MHzで、1 PWMサイクルは4096内部クロックサイクルの長さです。) 私が運転しているLEDは、このRGB 7セグメントディスプレイです。各セグメントの輝度は、赤が244 mcd、緑が552 mcd、青が100 mcdです。したがって、7つのセグメントすべてを照明すると、その7倍になります。
8 led  pwm 

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MOSFETダイオードの設計
私は単に電気技師ではないと言って、これから始めましょう。しかし、私は回路設計とセットアップの経験を積んだ組み込みプログラマーです(1と0を与えて、それらを踊らせることができます...しかし、アナログは黒魔術です...)。 ここで何が起こっているかを理解するのに役立つかもしれないいくつかの背景。私は余暇に地元の劇場をテクニカルディレクターの1人として支援するために働いています。ずっと前に、彼らはいくつかの制作や特別なイベントで使用されるリグを構築しました。このリグは、ステージ上にある、遠隔操作されるレール上のアルミ製シャーシです。リグにより、技術メンバーはショーの実行中にステージ上の小道具を下げることができます。支柱にテザーを取り付けるだけで、小型のDCモーターでステージに降ろします。モーターは一方向にのみ作動します-ダウン。次に、リグはステージから離れ、次の使用のために準備されます。それは、かなり興味深いデザインであるため、モーターが取り外されて数回戻されます(アイテムごとに交換されるため、リグにすべてのスペースが足りなくなります)。 さて、私はもともとずっと前に制御回路を設計し、それ以来それらは美しく機能しました。しかし、それをアップグレードすることで、彼らを助ける時間とお金がようやく手に入りました。その過程で、正しい答えを見つけられなかったすべての電気パズルを解決しようとしています。 元の設計はDEADシンプル... uCに接続されたnチャネルMOSFETです(下の画像を表示しますが、A / B / C / Dは削除します)。これは常に機能しています。ただし、モーターが接続されるたびに、デバイスの電源が入っている間、ユニットは完全に再起動します。これは、DCモーターコイルの取り付けによる電流の突入が原因であると当初は考えていましたが、それが原因であるか、フライバックダイオードがないかを知るには十分な知識がありません。または、さらに悪いことに、uCに何かが起こっています。googleとこのサイトを何度か訪れた後、いくつかの提案がなされたのを見てきましたが、どちらが正確か、これに対する最善の解決策かわかりません。さらに悪いことに、これらのコンポーネントのサイズを適切に設定する方法がわかりません(すみません、助けてください!)。 詳細については、接続されているモーターは常に3v-3.3vおよび1Aで動作します。モーターはオンザフライで変更できるので、ここでは各モーターのプロパティについて正確な値を示すことはできません(リグはこれを知らないようにする必要があります)が、これら2つの要件は常に満たされています。モーターはuCを介してPWMによっても制御されます。 これが私が見た提案です: それでは、リストを下に行きましょう。 「A」は、モーターで界が崩壊したときにuCのラッチアップを防ぐために提案されました。私はそれが理にかなっていると思いますが、それが私を助けるか傷つけるかどうかはわかりません。 'B'は、逆起電力を防止するために電界が崩壊したときの標準的なフライバックダイオードです。これを置くのに正しい場所ですか?これが正しい場合、どのようにダイオードのサイズを決めますか? 「C」はデュアルツェナーフライバックで、これも提案されました。これはより多くの部品を必要とするので、ここに何か有益なものがあるかどうかはわかりません。 「D」は突入を防ぐためのバリスタの取り付けです。モーターが接続されているときに、uCが再起動しなくなりますか?ワンサイズはどうですか? これらのデザインは正しいですか?ESD用にTVSを追加する必要がありますか?そしてさらに重要なことに、これらのいずれかが適切な選択である場合、どのようにして部品を選択するのでしょうか。データシートで特定の項目を探すことは知っていますが、追加の情報ビットが多数あるので、気になりません。重要なこととそうでないことは何ですか? ついに(それはもうすぐです...)今年に追加する最後の部分があります。 これは所長の要望でした。彼は、テザーを使用するのではなく、特定のアイテムを「ドロップ」できるようにしたいと考えています。これを行うために、彼は現在、かなり大きな磁石を自動車のバッテリーに接続する貧弱なステージハンドを持っています。磁石は12V、0.66アンペア(apwelectromagnets.comのEM175L-12-222)で110#の保持力(完全なオーバーキルですが、安全性に関連しています)が指定されています。上記の回路は、必要なことを実行すると私は信じています。uCは1を送信し(MAG1 / MAG2、Armedは安全、1にもなります)、磁石に通電します。「ドロップ」したいときは、MAG1 / MAG2に0を書き込み、Hブリッジを反対方向に送信し、磁石にプロップを押しのけさせます(磁石の場合、その瞬間に「スティック」する傾向があります長時間オンのままにすると、支柱プレートが磁化されます)。このデザインは機能しますか?Hブリッジが切り替わると、EMフィールドが非常に大きくなるため、上から同じまたは異なる保護を追加する必要がありますか? 私がこれに乗ることができるどんな助けでも心から感謝します。劇場、ショー、その他の情報をもっと公開したいです。しかし、私は契約のもとで、監督の承認なしにこれを行うことを禁止しています(作業中です!)どんな援助も大歓迎です。監督が承認した場合は、ショーのパンフレットに追加してもらうように努めます。 繰り返しになりますが、MOSFET、またはより人気のあるタイトル、ハリーポッターとダイオードの囚人の物語を読んでいただきありがとうございます。 トニーの質問ごとに編集: 電力は、オンボード電源装置(100W、Delta ElectronicsのDPS-100AP-11 A)を介して12Vに変換されたA / Cラインから供給され、5Aに対応するリニアレギュレーターを介して5Vおよび3.3Vに変換されます( 3.3v電源の場合はDiodes Incorporated経由のAZ1084CD-3.3TRG1、5v電源の場合はTI経由のLM1084ISX)。外部ケーブルはシールドされておらず、主に標準の2端子スピーカーワイヤーで構成されています(残念ながら安価です)。ケーブルの長さは、その時のリグのセットアップによって異なりますが、数インチから10フィート以上です。

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オプトカプラーに接続するためのデジタルマイクロコントローラー信号のバッファリング
回路の残りの部分から(たとえば、マイクロコントローラーからの)デジタル+ 5VDC制御信号を絶縁するためにオプトカプラーを使用するプロジェクトで頻繁に作業しています。ただし、これらはデバイス内部のLEDを照らすことによって機能するため、マイクロコントローラーのピンに数十ミリアンペアの負荷がかかる可能性があります。この制御信号を追加ステージでバッファリングして、マイクロコントローラが高インピーダンスを効果的に認識し、必要な電流を削減するためのベストプラクティスについてアドバイスを探していますか? 単純に頭のてっぺんから離れて、私はうまくいくかもしれないいくつかのことを考えることができます: 1)オペアンプをユニティゲインバッファーアンプとして使用するだけです。 2)専用のコンパレータチップを使用して、入力信号を+ 2.5VDCなどと比較します。 3)信号増幅器の一種としてMOSFETを使用します。 しかし、少し読んでみると、今まで使ったことのないたくさんのチップに出くわしましたが、この種類のチップ用に設計されているようです。例えば: 差動ラインドライバー(MC3487) 差動ラインレシーバー(DC90C032) ライントランシーバー(SN65MLVD040) バッファゲートとドライバ(SN74LS07、SN74ABT126) 私はこれらのどれも実際に経験がなく、利用できるものの量に少し圧倒されています!したがって、これらのデバイスの違い、およびこの場合に適している/適切でないデバイスの違いを知るのを手伝ってくれる人はいますか?私が説明することを達成するための最良/標準的な方法はありますか? 編集: 最大x30の出力まで切り替えられる可能性があるため、マイクロコントローラーの読み込みについてまったく気にしたくないので、DIOピンに直接接続することは考慮しません。なので、ロジックバッファICにしようかなと思います。各入力にSN74LVC1G125「3ステート出力のシングルバスバッファゲート」を使用してみて、その動作を確認します。

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なぜこのコードはもっと単純な方法で書かれていないのですか?
アセンブリ言語に取り組んでいるときに質問に遭遇しました。ここに質問があります: ビットP2.2が屋外照明の制御に使用され、ビットP2.5が建物内部の照明の制御に使用されていると仮定します。外光をオンにし、内光をオフにする方法を示します。 与えられた解決策: SETB C ; CY = 1 ORL C, P2.2 ; CY = P2.2 ORed w/ CY MOV P2.2, C ; turn it on if not on CLR C ; CY = 0 ANL C, P2.5 ; CY = P2.5 ANDed w/P2.5 MOV P2.5,C ; turn it off …


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最高のはんだワイヤー-Sn63Pb37 vs Sn60Pb40 vs…?
通常、私の回路は非常にファインピッチのSMDコンポーネントでいっぱいです。プロトタイプを手作業でハンダ付けしますが、時間がかかります。優れたツールと高品質のはんだは、プロセスをスピードアップできます。 比較的低温でよりよく流れるので、私は有鉛はんだを使用することを好みます。これにより、コンポーネントの過熱を防ぐことができます。鉛入りはんだは商用製品には使用できませんが、プロトタイピングには問題ありません。 市場にはいくつかのタイプの有鉛はんだワイヤーがあります。私はどれが「最高」かを見つけようとしています。「最高」を次のように定義してみましょう。 低い溶融温度(コンポーネントの過熱を防ぎます)。 パッドとピンの濡れ性が良い。 フラックスが含まれていることが望ましいので、常に外部から適用する必要はありません。 小さなコンポーネント(LFCSPパッケージ、0402または0201抵抗など)をはんだ付けするための非常に細い直径 価格は問題ありません。 いくつか質問があります。 1.錫-Wikipediaで 読んだ鉛合金で、Sn60Pb40はんだが電子機器に非常に人気があることを承知しています(同意しますが、これはこれまで使用しました)。ウィキペディアはまた、Sn63Pb37の方が少し高価であるが、接合部が少し優れているとも述べています。 Sn60Pb40対Sn63Pb37についてどう思いますか?実際の違いは何ですか? 2.エキゾチック合金 しかし、はんだ合金はこれらだけではありません。よりエキゾチックな組み合わせ- スズ+鉛+銀を含み、金とさえ存在します。 これらのエキゾチックな組み合わせはプロパティを変更しますか? 3.ビスマスとインジウムの合金ビスマスとインジウム をベースにした合金を知っている人もいました。私はそれらをカバーするために新しい質問を捧げました:ビスマスまたはインジウムはんだ-あなたは何を選びますか? 注:私ははんだ煙抽出器を使用します。
8 soldering 

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大量生産のために複数の磁力計を校正する方法
生産環境でいくつかの磁力計を校正するにはどうすればよいですか?磁力計は、コンパスの目的で使用されています。 現在私は、磁力計と関連する電子機器を3次元すべてで回転させ、ソフトウェアを使用して、搭載電子機器の固有の磁気干渉。 大企業が磁気干渉を導入せずにこのプロセスをどのように拡大するのかは気になります。

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IC用コンデンサの選び方
私はソフトウェア業界のエレクトロニクスの初心者です。いくつかの独学で、基本的なArduino回路を実装しようとしています。私の混乱は主にコンデンサーについてです。コンデンサーについての私の理解は、それらが数秒または数ミリ秒間電力貯蔵として機能することです。 ほとんどのICでは、ピンにコンデンサを接続する必要があることがわかりました。 私の混乱は、どのピンにコンデンサが必要かを見つける方法と、回路に適したコンデンサまたはICのコンデンサを見つける方法です。 最後に、そのような状況で回路にコンデンサが必要なのはなぜですか?

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ソーラーパネルでダイオードを使用する目的
私は太陽光発電をベースにした設計に取り組んでいます。インターネット上のいくつかの回路を閲覧しているときに、以下のデザインに出くわしました これらの設計で、ソーラーパネルと電圧レギュレータチップの間にダイオードが追加されたのはなぜですか?ダイオードは通常、ソーラーパネルと共に使用され、逆流を防止し、暗い状況でパネルに損傷を与える可能性があることを理解しています。 しかし、私は上記のデザインでのその使用を本当に理解していません。これらのレギュレータチップからパネルに逆電流が流れる可能性はありますか?パネルがバッテリーに直接接続されているときにだけ起こることを想像することができます。

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発熱体の抵抗
発熱体の抵抗は非常に高くなりますか、それとも非常に低くなりますか?(この投稿のすべてのコメントは、電圧が各状況で同じであるという事実に基づいています)私は、抵抗が高いと熱損失が多くなると考えていましたが、電流が大きいほど、より多くのエネルギーが熱に失われます。したがって、抵抗が低いほど多くの熱が放出されます。
8 resistors 

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標準抵抗器のパルス耐性機能
標準の(つまり、特に指定されていない)抵抗器はどのくらいのパルス電力に耐えますか? たとえば、MOSFETとそのゲートに接続された33R抵抗を考えてみます。スイッチング電圧が10 Vの場合、MOSFETが切り替わるたびに抵抗に最大3 Wが現れますが、ゲート(私の場合、約15 nC)が充電されるまではごく短時間です。 本当にパルス耐性のある抵抗を指定する必要がありますか?または、0402、0603、または0805の標準抵抗器(詳細な仕様なし)で十分かどうかを判断する方法はありますか?

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ワイヤーの無限の熱電流ノイズ?
熱雑音密度は次のように書くことができます: ndV=kBTR−−−−−√ndV=kBTRnd_V=\sqrt{k_BTR} または ndI=kBTR−−−−√ndI=kBTRnd_I=\sqrt{\frac{k_BT}{R}} 単位はV / sqrt(Hz)またはA / sqrt(Hz)で始まります。2番目の式の場合、これは理想的なワイヤの電流ノイズ密度が無限であることを意味しますか?これは奇妙に見えます!最終的なノイズパワーが抵抗に依存しないことは理解していますが、それでも無限のノイズ密度は不合理に思えます。
8 noise 


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