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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Arduinoで数千万サイクル
私は自分の発明に適したプルスイッチを構築しようとしています。スイッチの内部には、小さな金属板があります。ユーザーがスイッチを引くと、この金属板が2つの金属構造に接近して接触し、Arduinoのデジタルピンに接続される閉回路を形成します。 問題は、私がこれを1000万サイクル以上機能させるために必要であり、私は電気技師でも機械技師でもないので、それが長く続くかどうか分かりません。私は2つの金属構造を設計しましたが、予想される曲げ、磨耗、引き裂き後も金属板の近く(1ミリメートル未満の距離)に十分な領域があるはずですが、それ以外には、他にどんな問題があるのか​​わかりません出会い。 私の3つの質問: 1000万サイクルで考慮する必要がある他の問題はありますか? Arduinoはその多くのサイクルを処理できますか? 金属板と構造に適した材料に関する提案はありますか?

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フォトトランジスターまたはフォトダイオードを直列に接続する
速度測定装置を設計していて、30のフォトトランジスタを2列直列に使用したいと考えています。 ストリングは15mm離れており、個別のコリメート光源によって照明されます。各ストリングの出力は、ストリング内の1つ以上のフォトトランジスターがブロックされている場合、負のパルスになります。この出力はコンパレータに送られ、次にプロセッサに送られます。 さまざまなPDがブロックされていると、遷移の速度が遅く変化するという問題があります。これは速度測定に影響しています。立ち上がり時間は、数百マイクロ秒からミリ秒以上までさまざまです。最初のPDがブロックされるとすぐに、2つのストリングの反応時間が等しくなるように、コンパレータとプロセッサへの出力を作成できるように、各ストリングの出力にトランスインピーダンスアンプを配置することを検討しています。またはほぼ等しい。 2つのチャネルにTIデバイスOPA2380を選択しました。デザインにコメントをお願いします。うまくいけば、私が穴に落ちないようにできます。

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電気オブジェクトを使用して静電気を除去するために金属オブジェクトを接地する
小さなオブジェクトをペイントする金属製のキャビネットを作成したとしましょう。塗装する物体やキャビネットに蓄積する可能性のある静電気を除去したいと考えています。オブジェクトは金属製のターンテーブルの上に置かれ、金属製のキャビネットの上に置かれます。これを地面に接続できるようにしたいと思っています。 キャビネットの金属フレームを近くのコンセントのアース(3番目の突起)に接続して、キャビネット全体と一部をアースし、静電気を除去することはできますか? 「できる」ということで、この除電の方法の有効性と、この方法の安全性および場合によっては感電の危険性についての回答を期待しています。

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ローカル1D AC磁場を作成するための平面コイルとコプレーナ導波路の違い
コプレーナ導波路(たとえば、ここでの画像参照)は、局所的な面内磁場を作成するための研究でよく使用されます。このような平面マイクロコイルと比較すると、 1〜5 GHzの範囲のAC電圧によって駆動される場合、出力/スペクトル/電力を調べる2つの手法を比較すると、主な制限または違いは何ですか? cpwは、おそらく高q係数の狭帯域AC電界を作成する利点があり、1〜5 GHzの範囲全体でGHzエミッターによって簡単に調整できますか? マイクロコイルのAC磁場スペクトルはどのようになりますか?AC電圧源の駆動周波数のピークを中心に対称/非対称およびブロードですか?しかし、CPWと比較して、時間的に一定ではなく、基礎となる光共鳴励起はありませんか?1〜5 GHzの駆動周波数が高すぎて、ここにエネルギーを輸送してAC場を作成できないのですか? これら2つの手法で到達できる電界強度(nT、mT、テスラ)の違いは何ですか?両方のシステムのサイズが低ミクロンメートルの範囲(横サイズが100ミクロン未満)であることを考慮してください。 マイクロコイルのインダクタンスは1〜5 GHzの範囲で大きく変化し、コイルの加熱によりさらに変化しますか? 私はどこが間違っていますか/正しいです。私は何を取りこぼしたか?

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ウィルソンカレントミラー
スーパーウィルソンカレントカレントミラーを構築しました。Iinは24Vdcで4-20mAです。IinからIoutの精度は5%と非常に悪かった。100オームの抵抗をソースからグランドに接続しましたが、少しは役に立ちました。入力と出力の間の精度を向上させるにはどうすればよいですか?以下は私の回路です ここに回路のシミュレーションリンクがあります:sim link 編集:500オームは、ミラーを使用する回路の負荷抵抗です。470オームは、Iin電流を読み取るPLCの最大可能抵抗です。 スクリーンショット:

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+/- 1ゲイン回路の対称性を向上させる方法は?
電圧制御された振幅の方形波を得るために、次の小さな回路を作成しました。 残念ながら、否定するときは-Vinからわずかにオフセットされます。 これは、BJTが完全に地面に引っ張られていないためだと思います。 この回路の対称性を改善する簡単な方法は何ですか?理想的には、正側と負側の間の1mV未満の誤差を狙っています。

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DC電流を増やす方法はありますか?
モバイルバッテリーを充電する回路を設計しています。私のソースは15V、100mAのDC出力を提供していますが、充電にはDC 6V、450mAが必要です。DC電流を増やす方法はありますか?
8 power  current 

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ラップトップバッテリーを直接充電する/プロジェクトにラップトップバッテリーを使用する
私はいくつかの同様の質問を見ましたが、正確ではありません。ラップトップのバッテリーを直接、つまりラップトップなしで充電する方法を教えてください。これは、正常な状態の電池です(セルの集合だけではありません)。 多くのラップトップバッテリーパックには、過充電や消耗を防ぐための回路が組み込まれていると思います。私は、これは可能だろうか高度/正確に知りませんが、それは聞こえる少なくとも有望。 このようなラップトップバッテリーとこのような物理的な壁の充電器を購入し、正と負の接続を物理的に接続するのと同じくらい簡単でしょうか、それともそれらの間に座るコントローラー回路を構築する必要がありますか? この場合の目標は、ポータブルハムラジオセットアップの一部として小型フォームファクタのラップトップバッテリーパックを利用できるようにすることです。1つ以上の充電済みバッテリーを用意して、必要に応じて交換し、直接充電することができます。充電するためのラップトップを購入したくありません。


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Nmos-bjtダーリントンペアのDCバイアス。[宿題ヘルプ]
宿題があります。助けが必要です。 私は、DCバイアスの計算を正しく行っているかどうかを誰かが教えてくれるかどうかを知りたかったのですが、正しくない場合、誰かが私を正しい方向に動かしてくれませんか? 私はAC分析について話しているのではなく、DCについてのみ説明しています。 ここに質問があります ここに私の試みがあります
8 bjt  nmos 


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低電力ワイヤレスモジュール戦略
私は、適度に狭い領域に広がる低電力センサーモジュールを設計しています。モジュールはすべて電池式であり、電池を再充電/交換する必要なしにかなり長い時間動作するはずです(長いほど、数か月または数年ではなくても少なくとも数週間は考えます)。アイデアは、モジュールが30分または1時間ごとに低電力モードからウェイクし、いくつかのサンプルを取り、データを中央のデータロガーに送信するというものです。中央のデータロガーはおそらく壁掛け式であるため、低消費電力は必要ありません。モジュールが中央ロガーから100m以上離れているとは思いません。 機能する可能性のあるいくつかのトランシーバモジュールを特定しました。 ALPHA-TRX433S、433 MHz ALPHA-TRX915S、915 MHz マイクロチップMRF89XAM8A、868 MHz マイクロチップMRF89XAM9A、915 MHz 私が読んだことから、これらのモジュールはすべてFCCの規制されていない帯域で動作し、安全に使用できます。Alphaモジュールは300mの範囲をアドバタイズしますが、Microchipモジュールの予想最大範囲がどうなるかわかりません。これをどのように計算しますか? また、私は自分のバンドを選択できるので、どのバンドを選択する必要があるのか​​、またその理由(つまり、915 MHzから433 MHzで何を取得し、何を失うのか)を教えてください。最も重要と考えるパラメーターの順に: 低電力 伝送範囲(理由の範囲内で、より良い) 他の環境要因(つまり、wifi /セルネットワーク、実行中の電子レンジ、壁/物理的な障害物、温度など)に対する耐性。対象となる用途は住宅環境であり、温度差が大きくなる可能性があります(-20C〜50Cなど)。 データレート。サンプルあたりのデータが非常に少ないことを期待しているため(これは最大で数バイト)、これはそれほど重要ではありません。 もう1つの質問は、同時にデータを送信しようとする複数のモジュールを処理する方法です。これを軽減する方法についていくつかの考えがありますが、どのソリューションを続行するかわかりません。 データが送信されるときにランダムな時間オフセットを使用します。衝突が単に回避されることを望んでいます。これはおそらく実装するのが最も簡単で、消費電力が最小になる可能性があります。ただし、これは衝突がないことを保証するものではありません。また、解決できないわけではありませんが、適切なランダムソースまたは一意の疑似ランダムシードを取得すると、問題が発生する可能性があります。 ウェイクアップして送信しようとすると、現在進行中の送信があるかどうかを確認します。データを送信する前に、送信の終了を待ってください。問題は、最後の送信が終了したことを両方が判断し、両方が同時に送信を開始する可能性があるため、待機状態で複数のセンサーをどのように処理するかです。 他のいくつかのソリューション。

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Raspberry Piを備えた小型信号機:多くのLEDの配線
バックグラウンド: 私は交通制御装置を専門とする土木技師であり、スケールモデルの信号システムを構築する小さな趣味のプロジェクトがあります。Raspberry Piを使用して、自分で信号パターンプログラミングを管理および制御できます(さらに、動的でプログラムされた制御を実装し、深刻なトラフィック制御スキーマと、場合によっては実際のトラフィックデータとインターフェースすることができます)。ハードウェア側で多くのLEDを配線する手助けが必要です:) 私はこのチュートリアルhttp://www.raspberrypi-spy.co.uk/2012/06/control-led-using-gpio-output-pin/を順守しました(ピン2の代わりに外部電源を使用することを含む)が、すべての信号機に対してGPIO接続が少なすぎるという問題が発生する可能性があります。 次に、LEDマトリックスhttp://www.appelsiini.net/2011/how-does-led-matrix-workを使用して多重化を試みました。多重化は機能しますが、ライトは通常調光されます。これはうまくスケーリングできないと思います。これは制御の複雑さを拡大する傾向があります。 中心的な質問: Raspberry Piで拡張カードを入手する前に、0/1信号の少ない複数のLEDを制御するために使用できる他のトリックはありますか? 信号機についての1つは、通常3つずつのブロックで提供され、一度にアクティブになるのはそのうちの1つだけであることです。単一の0/1信号を使用してLEDのブロックを「トグル」できるようにする比較的単純な回路はありますか?

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レギュレータに続くレギュレータの入力コンデンサは必要ですか?
私のシステムには、いくつかのスイッチングおよびリニアレギュレータが含まれています。 入ってくる50Vの電力を6Vに下げるメインDCDCレギュレータ。 6vから3.3v、5vなどを生成するいくつかの小さなレギュレーター(DCDCおよびリニア)。 小型レギュレータがメインレギュレータに非常に近い(したがって、その出力コンデンサに非常に近い)場合、それらすべてに独自の入力コンデンサが必要ですか? メインレギュレータコンデンサを共有できますか? それらはすべて1つの入力コンデンサを共有できますか?

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