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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マイクロコントローラーの出力ピンからMOSFETを駆動するのは安全ですか？
MCUから「飽和モード」で操作することにより、2N2222や2N3904などの一般的に利用可能なBJTをスイッチとして使用しました。しかし、これらの種類のアプリケーションでは、MOSFETがより適切なデバイスだと思います。ただし、いくつか質問があります。 1）MOSFETには、BJTのような「飽和モード」がありますか？この「飽和」は、MOSFETが完全に「オン」になるほど十分に高い電圧をベースに供給することで達成されますか？ 2）MCUから直接MOSFETを駆動しても安全ですか？私は、MOSFETのゲートがコンデンサのように振る舞うため、「充電中」にいくらかの電流を引き、それ以降は電流が流れないことを理解しています。この充電電流はMCUピンを損傷するほど高いですか？ゲートと直列に抵抗を配置することにより、ピンを保護できますが、これによりスイッチの速度が低下し、MOSFETによる熱放散が大きくなる可能性がありますか？ 3）さまざまな低電力状況に適した一般的な「愛好家」MOSFETとは何ですか？IE、2N2222または2N3904に相当するMOSFETは何ですか？
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インダクタとコンデンサ
私は研修生の電気技師であり、PCハードウェア愛好家です。マザーボードでインダクタとコンデンサの混合物が使用されているのはなぜだろうと思っていましたか？なぜコンデンサを使用しないのですか？インダクタは電荷を蓄えると思っていましたが、磁気を使用しています。それを磁気として保存することの特別なところは何ですか？
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電解コンデンサの周波数依存性
電解コンデンサは高周波ではインダクタとして動作すると言われているため、小さなセラミックキャップを並列に配置します。 電解コンデンサ、紙コンデンサ、またはプラスチックフィルムコンデンサは、高周波でのデカップリングには適していません。それらは基本的に、プラスチックまたは紙の誘電体のシートで分離され、ロールに形成された金属箔の2枚のシートで構成されています。この種の構造にはかなりの自己インダクタンスがあり、数MHzを超える周波数ではコンデンサよりもインダクタのように機能します。 コンデンサのインピーダンス対周波数。 しかし、次のようなこともいくつかあります。 エレクトロに関連する「インダクタンスの問題」はもう一つの馬鹿げた神話です-それらは、キャップの長さと同じ長さのワイヤよりもインダクタンスがありません。 または 人気のある神話は、ホイルが缶の中に巻かれている方法のために、エレクトロにはかなりのインダクタンスがあるということです。これはナンセンスです-箔は通常、フィルムキャップの場合とほぼ同じ方法で端で接合されます。高周波性能は通常、標準の市販のエレクトロおよびバイポーラ（非極性電解）キャップでも、数MHzまで拡張されます。 この効果の正確な性質は何ですか？また、どのアプリケーションと周波数で心配する必要がありますか？実用的な意味は何ですか？
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H磁場とB磁場の違いは何ですか？
ウィキペディアは数学的な説明を提供します。直感的なものを入手できますか？たとえば、フェライトのデータシートを理解したいと思います。これらには通常、H対Bのグラフがあり、透過性の定義はHとBの関係を理解することに依存します。 また、「フィールド」とは何かを知る前に、電界について多くのことを学ぶことができました。電圧とオームの法則などについて学びました。物理学者はフィールドで説明するかもしれませんが、電気技師は回路の2点の違いなど、より単純な概念で説明します。HとBのフィールドについて同様の簡単な説明がありますが、これは電気技師にとってより関連性があり、物理学者にとってはより重要ではありませんか？
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VHDL：コンポーネントとエンティティ
コンポーネントとエンティティの違いは何だろうと思っています。どの場合にエンティティの代わりにコンポーネントを使用するのが良いかを知りたいです。どうもありがとうございます。
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なぜ抵抗器が「必要」なのですか（理由ではなく、抵抗器の動作を理解しています...）？[閉まっている]
閉じた。この質問はより集中する必要があります。現在、回答を受け付けていません。 この質問を改善したいですか？この投稿を編集するだけで1つの問題に焦点を当てるように質問を更新します。 去年閉鎖されました。 私は常に電子機器の基本的な理解がありました。Arduinoをテストプラットフォームとして使用して、もう少し学習を始めていますが、研究では解決できないと思われる抵抗について質問があります。 なぜ使用するのですか？電流が制限されることを理解しています。（LEDの場合、電流が大きすぎると、それが加熱されて燃焼します。）しかし、これはどのように測定/計算/選択されますか？私は、LEDの使用事例やLEDの使用方法について具体的に尋ねているわけではありません。物理レベルで「なぜ」抵抗が必要かを理解しようとしています。 使用されていない残りの電流はどうなりますか（抵抗器のため）？ その場合、LEDは回路で利用可能な電流をすべて使用しますか？そうでない場合、残りはどこに行きますか？（電源にリサイクルされますか？） LEDが一定量「電圧を下げる」のはなぜですか？そして、直列の残りのコンポーネントはどうなりますか？すべてのコンポーネントの電圧降下は、何もなくなるまで続きますか？これは理にかなっていますが、LEDには内部抵抗がないため（説明されています）、なぜ電圧を下げるのですか？ 私は最近、ビデオを見て、抵抗器を説明している人が12 V→抵抗器→LED --- 0 Vを示すスケッチを描いたサーキットの終わり？YouTubeビデオ 端子を直接接続するとバッテリーが完全に短絡するのはなぜですか。電球（抵抗）を追加しても、そうではありません。 私は何時間も研究を行ってきましたが、抵抗器が何をするのか理解していますが、なぜそれが必要なのかわかりません（バッテリーを完全に短絡させないために？...陽極に戻りますか？） 同じバッテリーで異なる電球が機能するのはなぜですか（抵抗が異なるが、デッドショートがないのですか？） 私はこれらの質問が広範であることを知っており、それぞれの質問に対する回答を個別に探しているわけではありません。回路に抵抗が必要な理由の概念をしっかりと把握していないことを示すために、これらの複数の質問に言及しています。これは答えるべき質問でしょう。
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奇妙なLEDの動作：ワイヤが1本しか接続されていない状態でLEDに電圧がかかっているのはなぜですか？
LEDの電圧を測定すると、奇妙な問題が発生します。下の写真をご覧ください： ご覧のとおり、アダプターの1ワイヤー（「-」）のみを接続し、マルチメーターを使用してLEDの電圧降下を測定しましたが、LEDに〜-2Vがあることがわかりました。この回路にはループがないため、LEDでの電圧降下はありません。私は他のマルチメーターを使用しましたが、まだその負電圧を測定しているので、マルチメーターの問題ではありません。 これはLEDの問題だと確信していますが、これまでにこの現象は見たことがありません。私はLEDの製造にも詳しくないので、このLEDで何が起こっているのかわかりません。 このLEDは順方向電圧では正しく点灯し、逆方向電圧では点灯しません。ただし、重要な問題は、このLEDをテストフィクスチャとして使用すると、基準電圧（GND）がシフトするため、出力電圧が異なることです。 私の質問は、LEDでこの動作を見たことはありますか？この単純なLEDで起こりうる問題は何ですか？
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複雑なICを使用する回路は通常どのようにシミュレートされますか？
回路を構築する前に、いくつかのスパイスプログラムで回路をシミュレートすることは、電子設計の一般的な慣習であることを理解しています。プロジェクトでは、複雑なIC、たとえばLi-Poバッテリーの充電制御を実行するIC、またはPWMコントローラーとして機能するICの使用が必要になる場合があります。製造業者は通常、この種の複雑なコンポーネントのスパイスモデルを利用可能にしません。エレクトロニクスエンジニア/デザイナーから、このような状況で彼らが何をしているかを知りたいです。そのような回路をどのようにシミュレートしますか？または、データシートのアプリケーションセクションに記載されているメーカーの設計を使用し、設計が機能することを信頼するというケースの方が多いでしょうか。これらのICを抽象化し、提供する出力信号の種類で回路の他の部分をシミュレートすることもできますか？ 電子設計の経験からの実世界の実用的な例に感謝し、スパイスモデルを利用できない既製のICを利用する回路のシミュレーションにアプローチする方法を説明します。
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オフグリッドソーラーのセットアップが12、24、48 VDCなのはなぜですか？
オフグリッドソーラープロジェクトのために50kWを生産したいと考えています。理想的には、高出力バッテリーインバーターと充電コントローラーを備えた高電圧DCバッテリーシステムが必要です。 いくつかの高VDC（384V）インバーターと充電コントローラーのみを見つけましたが、それらは中国メーカーのものです。私は彼らから買うのを少しためらっています。 大企業はすべて、12、24、および48 VDCのみを使用しています。私はそれが最も一般的であり、家に多くの電力を必要としないことを理解していますが、48VDCで50kWを生成したい場合は1000A以上です！48Vインバーターと並列に実行する場合、10台以上のインバーターが必要になります。それはたくさんの手間と仕事です。 これらの製品を48 VDCに制限する電気的な理由はありますか？
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プリアンプのポイントは何ですか？
私はギターアンプのコンテキストで話していますが、この質問はあらゆるタイプのオーディオアンプに関係があると思います。 アンプの回路図では、2段階の増幅がよく見られます。最初に、信号はプリアンプ回路で少し増幅され、次にパワーアンプ回路で再び増幅されます。 これは私にとって冗長なようです。1つの大きなゲイン増幅ではなく、2つの小さなステップで信号を増幅する点は何ですか？ 私の最初の考えは、この多段増幅が信号からの不要なノイズを減らすのに役立つかということでした。しかし、それについて考えれば考えるほど意味がありません。確かに、第2段階でもノイズが増幅されるからです。
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CPUが何をしているかを伝えるのは本当に不可能ですか？[閉まっている]
閉じた。この質問はより集中する必要があります。現在、回答を受け付けていません。 この質問を改善したいですか？この投稿を編集するだけで1つの問題に焦点を当てるように質問を更新します。 7ヶ月前に閉店。 コンピュータープログラマーは、x86の命令は完全に不透明であるというマントラをしばしば唱えます：Intelは彼らが何かをしていると言っていますが、NSAがRNGをバックドアするように命じた場合、だれもがそれを確認できるという希望はありません。それについて何でもします。 さて、コンピュータープログラマーはこの問題について何もできないと思います。しかし、電気技師はどのように攻撃しますか？電気技術者が、回路が仕様に記載されている操作を実際に実行し、他の操作を実行していないことを確認するために使用できる技術はありますか？
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単一のANDゲートに60個のトランジスタが必要なのはなぜですか？
MC74VHC1G08のデータシートを見ると、機能セクションの下にが記載されていChip Complexity: FETs = 62ます。 このICに62個のトランジスタが必要なのに、ANDゲートは6個のトランジスタだけで作成できるのはなぜですか 使用されている他の56個のトランジスタは何ですか？私の推測では、何らかの保護回路になりますが、よくわかりません。
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