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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私の5ボルト電源の規制がなぜそれほど貧弱で、どう対処するのですか?
アマゾンで5ボルトの電源を購入しました。120 VACで動作し、DC電力を生成します。スイッチモード電源です。出力にマルチメータを配置すると、常に約5.0 VDCと表示されます。 この電源を実際のプロジェクトで使用することは非常に困難でした。出力は非常に騒々しいです。 10 pFと10000 pFの小さなコンデンサを電源の出力に接続しました。電源にはこのタイプの小さなコンデンサがどんな場合でもあると思いますが、明らかにそうではありません。これらは、電源から出てくる多くのHFノイズを除去します。残念ながら、このノイズは実際には問題ではありません。 これは、負荷のないオシロスコープでの電源の外観です。 時間スケールと電圧スケールの調整 青色のチャネルは電源の出力です。黄色のチャネルは、私が構築したフィルターネットワークの出力です。電源トランスの低圧側と大型の電解コンデンサを使用しました。それらの写真を以下に示します。インダクタは負荷があれば直列に配線され、コンデンサは電源と並列です。 抵抗性負荷の電源だけをテストすることにしました。10Ωの抵抗を選びました。これにより、約500ミリアンペアの負荷が提供されます。 フィルターネットワークは一部の振動を処理しますが、フィルターネットワークの出力にはほぼ1ボルトのスパイクが残っています。コンデンサを動かしてみましたが、ほとんど変わりません。実際、コンデンサが切断されていても、出力はあまり変化しません。 これは、スイッチング電源から取り外した小型トランスです。この変圧器の1次側に5ボルトを直列に接続しました。 そして私のオシロスコープからの眺め: ほとんどすべてのインダクターは、約3.5マイクロ秒の周期で発振をフィルターにかけるようです。しかし、その大きなスパイクは、振動が残る前に起こります。この場合、電源は2ボルト以上飛び跳ねます。5ボルトを意味する電源の2ボルトは40%です。 これについての興味深いことは、コンデンサが違いをもたらさないようであるということです。古いですが、何度か試してみましたが同じ結果が得られました。時間の経過とともにわずかに減少する可能性がありますが、それらにはすべてある程度の静電容量があります。 電圧がまだコンデンサーのあちこちで変動しているという事実を考えると、私の唯一の理論は、電源内部の回路が実際に自身の出力を短絡しているというものです。電源の出力のレギュレータがちょうどオフになった場合、コンデンサはゆっくりと放電するため、電圧は下向きに減少します。電源が内部で短時間短絡しているようで、レギュレータが5ボルトを再び検出しようとすると、レギュレータが少しナットとリンギングします。 私の5ボルト電源の規制がなぜそれほど貧弱で、どう対処するのですか? 役に立たないとは思えませんが、電源をオフにした状態の写真を次に示します 更新: 電源トランスを4つの抵抗と直列に配線されたフィルターとして追加のテストを実行しました。抵抗の1つは10オームの抵抗で、他の3つは6オームでした。これにより、約3.125アンペアの電流に対して1.66オームの抵抗が得られます。これにより、観測された出力に大きな変化はありません。このテストではプローブを反転したので、このスクリーンショットの色も反転しています。 これは私が呼んだ「スパイク」のクローズアップショットです。 また、10Ω負荷を駆動しながら、電源に1マイクロファラッドのコンデンサを接続してみました。こんな感じです

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コンデンサの放電理論と実験の不一致
1Fコンデンサを、コンデンサと並列に接続した47オームの抵抗で放電しようとしています。5は、5Vから4Vへの放電にかかる時間を10.55秒として次の式で計算しました:V(t)= V0 * exp(-t / RC)。ここで、V(t)は4ボルト、V0は5ボルトです。しかし、電圧の変化を観察するためにオシロスコープを接続するときはいつでも、これを見る İtは5vから4vまで正確に0.2秒かかります。これは、私の予想値と測定した値との間に大きなギャップがある理由を説明するアイデアです。良い一日をお過ごしください:)

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信号ケーブルのチョークと小さなコンデンサ
多くの信号ケーブル(USBカメラからコンピュータへのケーブルなど)には、ノイズを防ぐためにかさばるフェライトチョークが付いています。 なぜセラミックコンデンサの代わりにフェライトがあるのですか?小さなセラミックもノイズを効果的に取り除くことができ、フェライトよりもはるかに小さくなります(おそらく安価でもありますか?)。


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PCBにスルーホールがメッキされているのはなぜですか?
私が理解している限り、PCBのスルーホールはメッキされることが多いため、PTHという用語が使用されます。赤を銅とすると、最初の図はめっきされたスルーホールを示し、2番目の図はめっきされていないスルーホールを示しています。黒い太線はコンポーネントのピンで、銀ははんだが塗布されていることを示します。銅メッキ(別称バレル)が必要な理由がわかりません。誰かが理由を説明できますか? スルーメッキあり: めっきなし(なぜこれが標準ではないのですか?):

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宇宙における電子機器の設計上の考慮事項[終了]
休業。この質問には、より焦点を当てる必要があります。現在、回答を受け付けていません。 この質問を改善してみませんか?質問を更新して、この投稿を編集するだけで1つの問題に焦点を当てます。 4年前休業。 軌道上で使用するための電子機器/マイクロシステムを設計する際に直面する追加の制約は何ですか? どのようなシールド技術が採用されていますか?すべての電子機器をファラデー箱に入れることは一般的ですか、それとも他のシールド方法が推奨されますか? 航空宇宙グレードのコンポーネントはどのようにテストされ、それらの信頼性は「既製」の部品に対してどのように積み重ねられますか?適切にシールドされた標準コンポーネントは、信頼性の観点から競争できますか? 離陸/着陸時に電気システムを保護するため、および予想される高い熱応力のために、どのような種類の機械的サポート/ブレーシング/ダンピングが使用されていますか?

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電源タップスイッチのネオンランプインジケーターが暗闇で点滅するのはなぜですか?
パワーストリップスイッチに埋め込まれたネオンランプインジケータは、スイッチがオンかオフかを示します。 暗い環境でネオンランプがオンになっている(部屋のライトがオフになっている)と、ランプがちらつき始め、場合によっては数秒間オフになります。 部屋のライトをオンにすると、ちらつきが止まり、明るいままです。ランプの近くの暗闇の中でスマートフォンのロックを解除しても、ちらつきが止まります。 ネオンランプの明るさを作るメカニズムは、周囲の環境の光度と関係がありますか? 更新:私はiPhoneで私の観察をキャプチャし、YouTubeにアップロードしました。これがビデオのリンクです:https : //youtu.be/1jlUmEfGHZA 私の部屋のすべてのライトがオフになりました。電源タップのソケットに接続されたプラグはありませんでした。唯一のライトは、電源に接続されていない私のMacBook Proの画面の明るさでした。ビデオの間、画面の明るさを増減していました。最後の2つのライトは私の電話の明るさです。


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ゼロドリフトとオートゼロオペアンプの違いは?
私はDAC出力バッファ用のオペアンプを選択しているところです。私には、電圧オフセットが最小のオペアンプを選択することが最良の選択のように思え、当然、ゼロドリフトとオートゼロのオペアンプを見るようになりました。 Digikeyには、ゼロドリフト、ゼロドリフト(チョッパー)、オートゼロの3つのオプションがあります。2つ目は一種のゼロドリフトオペアンプであると理解していますが、ゼロドリフトとオートゼロの違いは何ですか(または同じですか)?私の知る限り、どちらにもオフセット電圧を補償する方法が含まれています。 質問をグーグルすると、ゼロドリフトオペアンプとオートゼロオペアンプは同じ(通常は「ゼロドリフト(オートゼロ)オペアンプ...」)であるということだけが記載されているが、それらが同じ、または違い。 誰かがこれについて私にいくつかの光を当てることができますか?

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組み込みCプログラムの存続期間中にコードを1回実行する
プログラムの存続期間中にコードスニペットを1回だけ実行するにはどうすればよいですか?何度もオフにしたりオンにしたりできます。コードスニペットを再度実行する唯一のオプションは、ボードを再度フラッシュすることです。 コードは、再実行したくない校正セクションです。EEPROMまたはフラッシュを使用する場合は、フラグをtrueまたはfalseに設定します。では、そのメモリ位置を最初に読み取ったとき、そのメモリ領域のランダムな値は何でしょうか? これを組み込みCに実装する最良の方法は何ですか?

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ADCのDNL、INL、ENOBが予想外に悪い
私は現在、MCUとその周辺機器、特にオンボードADCを特徴づけようとしています。ただし、通常のテスト手順(ENOBの場合は正弦波、DNLとINLの場合はのこぎり波)を実行すると、結果がやや悪いことがわかります。要するに、ADCは「12ビット」です。つまり、ADCは約10ビットの解像度を期待します。ただし、何を試しても、ENOBは約8.5ビットでプラトーになっているようです。DNLとINLの場合も同様です。信号が64倍にオーバーサンプリングされたときに、私が得た最良の結果が得られます。44ページのデータシートには、約±3 LSBのDNLが予想されると記載されていますが、これはオーバーサンプリングしたときに得られるものです。生信号のピークは約7 LSBです。これまでに試したことがいくつかあります。 ADC入力とグラウンドの間に10 nFのコンデンサを配置します(これはある程度機能します-これがなければENOBは7.5です) 4x、8x、および他のいくつかの256xまでのオーバーサンプリング。これは-当然のことながら-結果は改善されますが、それほど大きくはありません。オーバーサンプリングが大きいほど良い結果が得られますが、4xはオーバーサンプリングがない場合とほぼ同じです。 ADCモジュールのクロックを遅くし、サンプリングウィンドウを増やします。これらのどれも特に効果的ではありませんでした。サンプリングウィンドウを大きくすると、ENOBとDNLに小さなプラスの影響がありました。時計を遅くしても効果はありませんでした。 同様に、外部または内部参照を使用しても効果はないようですが、私は外部参照で多くの実験を行っていません。いつかそれを読む可能性のある人のリファレンスの小さな編集 - 私のケースで外部リファレンスを使用すると、より悪い結果が得られました。言い換えると、私のMCUの内部リファレンスの方が正確であるように見えます。または、外部リファレンスが思ったほど良くありません。 さて、問題は、どの時点でADCの品質が悪いか、なんらかの形で損傷を受けていることを受け入れるかどうかです。ADCの特性を改善するために他にどのようなテストを試すことができますか?関数発生器で入力信号を生成していることに注意してください。この時点で私は行き詰まっている-つまりフォーラムのスレッドが足り なくなって 読んでいる -本当に助言をいただければ幸いだ。


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STM32のUSART(UART)割り込みフラグをクリアしますか?
STM32F105を使用して、UARTを使用するLinx GPSチップと通信しています。 割り込みを使用しない場合(RXフラグをポーリングするだけの場合)、問題なく動作します。しかし、割り込みを使用しようとすると、予期しない結果が発生します。 たとえば、を使用してRXNE(「RX not empty」)割り込みのみを有効にする場合USART_ITConfig(USARTx, USART_IT_RXNE)、コードはこの1つの特定のイベントのISRにのみベクターする必要があります。ただし、割り込みはオーバーラン状態でもトリガーされます。 フラグをクリアする限り、メソッドはフラグに依存しているようです。オーバーランフラグ(USART_IT_ORE)をクリアするには、ユーザーマニュアルに、最初にUSARTx_SRレジスタを読み取ってからレジスタを読み取るべきと説明USARTx_DRされています。これは機能します。フラグはクリアされます。 USART_ClearITPendingBit()関数もありますが、フラグの小さなサブセットしか受け入れません。 選択的に有効にできる8つの異なる割り込みソースと、10の異なるフラグがあります。 これらのフラグをすべて管理する方法の概要はどこにありますか?

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組み込みプログラミングステートマシン
私は、gccを使用して32ビットMCUに重要な有限状態マシン(UML階層状態チャートとして指定)を実装することを検討しています。 うまくいくものとうまくいかないものの経験則はありますか?私の直感は、スイッチベース(または計算されたgoto)の実装はわずかにパフォーマンスが向上する必要があると述べていますが、関数ポインターベースの遷移テーブルは一般に保守性が高いと評されています。 また、組み込みアプリケーション向けにBoost MSMを評価した人はいますか?Boost MSMは一般に非常に効率的であると称賛されていますが、組み込みアプリケーションの効率はPCプログラミングの世界とは異なる方法で測定される場合があることを知っています。 MSMのコンパイルされたステートマシンエンジンがどのように見えるか知っていますか?スイッチジャンプテーブルのようなものですか、それとも関数ポインタ遷移テーブルのようなものですか?動的メモリ割り当てを使用しますか、それとも静的に使用できますか?

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アルカリ電池のノイズは温度によって異なります
9Vアルカリ電池を抵抗ブリッジに接続して、いくつかのアナログチャネルへの電圧を下げました。私は全温度範囲でアナログチャネルをテストしていましたが、10C未満になると、バッテリー電圧ノイズが> 1uVから10 mVになっていることに気付きました。電池は安定した供給源だといつも思っていたので、アナログ電子機器のチェックを始めました。 このノイズまたはそれが始まる温度を誰かが特徴付けましたか? それはどこから来たのですか(どの物理的プロセス)? これはすべてのバッテリーの化学物質に適用されますか?(すべてのバッテリータイプが低温で騒々しくなりますか?) 編集-その他のもの: これは機械的なものではなく、テストエンジニアであり、私は除外しました。電子機器は同じ温度ではなく、バッテリーから電力が供給されていません。バッテリーは参考です。私たちが使用しているセンサーには、通常、アナログ電子機器が接続されている温度まで低下しますが、通常のセンサーではノイズの問題はありません。バッテリーから異音が聞こえる 編集-最後の言葉:たくさんのコメントを読む必要がないので、結果をここに投稿します。今朝目が覚めたとき、私は数人のユーザーの評議会に耳を傾け、機械的な設定を再確認すると思いました。私は技術者が物事を見渡し、鉛フリーではなく鉛はんだではんだ接合をやり直すことを提案しました。それがうまくいった後、私は一時的に1uV未満のノイズが落ちました。メカニカルについてのコメントを聞かなかったことをお詫びします。

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