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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PCBレイアウト後
回路を設計し、PCBレイアウトを完成させた後、EE業界の人々はエンクロージャーをどのように設計しますか?エンクロージャーにPCBを収容するには、どのような考慮事項が必要ですか?
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VHDLインタビューの質問-数値を5で割り切れるかどうかを検出する
VHDLのいいインタビューの質問を見ました-数字を受け取り、残りが5で割れるかどうかを検出するシステムを構築します。私はステートマシンでそれを解決しようとしました(modまたはremを使用したくないと思います)そして私は最初の成功をしましたが(5、10、15のような数、20、40、80のような数が働いた)、130、75などの他の数字は失敗しました。 ステートマシンを表示しますが、それは完全な混乱(コードではなく、図面です)であり、先ほど言ったように、動作していません。 基本的に、私がやろうとしたことは、5で割り切れる2進数で書き留め、それらのために機能する状態マシンを構築することです。 この問題を解決する方法と、このような問題に直面したときの考え方を教えていただければ幸いです。 ありがとうございました!

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オシロスコープを接続する間違いから学ぶのを助ける
PWM信号でランプを暗くするためにこの回路を構築しました。MOSFETが非常に熱くなる問題がありました。そのため、MOSFETのゲートで何が起こっているのか知りたいと思いました。 PWM信号をオフにし、マルチメーターでを12Vとして測定しました。これで、接続した小さなUSBオシロスコープ(定格20V)で波形を見ることができると確信しました。Bammm、ライトが消えて、レンガ造りのオシロスコープとそれに接続されたPCが残った。VG SVGSV_{GS} 私は自分のPCを壊すのはとても悲しいです。しかし、私はここにいるので、何がうまくいかなかったかを知らなければなりません。 ホットMOSFETの問題について:PWM周波数を非常に高くするコードにバグがあったことがわかりました。それが200Hzであることを確認すると、過熱が修正され、調光器は意図したとおりに動作しているように見えます。 編集: MOSFET:IXTQ40N50L2 オプトカプラー:ILQ2

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サイン波とは何ですか?
これは学生が私に尋ねたときに出てきました。単純な質問だと思うかもしれません。を除いて...トートロジーのないものを定義する方法は?つまり、「サイン」という言葉(またはコサイン)は使用しません。動くディスクは関連性があるかもしれませんが、ウィキペディアは役に立ちません。 要するに、私は間違っているかもしれないが、彼の先生が彼にひどく難しい問題を与えていると思う。 これは、電子工学コースの一環として登場しました。したがって、おそらくあらゆる回答は、さまざまなコンポーネント/回路の特性から導き出すことができます。
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91個の高出力LEDアレイの信頼性の問題
7 x 13の長方形レイアウトで91個の赤外線LEDを収容する4層PCBを設計および印刷しました。これは、マシンビジョンプロジェクトのバックライトとして使用されます。個々のLEDが焼損したり、何らかの方法で回路から切断されたりする問題があります。熱放散が問題の原因であると思われます。 画像 PCBレイアウト 7つのLED(緑色のLEDテキスト)の各列は直列に配線されています。12V電源(VCCパワープレーン)は最初のLEDに接続します。次の6つは直列に配線されています。最後に、電流制限抵抗(緑色のRテキスト)が最後のLEDをグランドプレーンに接続します。 仕様: VCCプレーン:12V、2A電源 LED:TSHG6200。最大定格電流は100mAです。 電流制限抵抗:20オーム はんだ:Thermoflow Sn60 / PB40 推定総消費電力:12V *行あたり0.1A * 13行= 15.6W。 アレイのサイズ:13列の7つのLED、約7cm x 6cm 測定 12V電源の場合、各LEDには約1.45V、電流制限抵抗には約2.0V、つまり100mAの電流が流れます。これは最大許容電流で正しいため、電源とVCCプレーンの間に大きな高電力ポテンショメータを配置し、これを使用して入力電圧をわずかに低く調整しました(11.5V程度)。これにより、電流が安全に最大許容量を下回ります。 また、ダーリントンペアを使用して、Arduinoでバックライトを制御しています。バックライトはほとんど常に点灯し、時折約30ミリ秒間パルスオフされます。これは問題に関連するとは思いませんが、必要に応じて詳細を提供できます。 問題 約10〜30分使用すると、LEDの1つ以上の列が消えます。破線の行の各LEDの電圧を測定すると、ほとんどのLEDは約0.8Vであり、約8.0Vです。電流が流れていません。時々ピンを再はんだ付けするか、LEDをタップするとこれが修正されます。場合によっては交換する必要があります。いずれにせよ、別のものが出る前に、私は別の10-30分の使用しか得ません。 別の観察は、ボードの裏側全体が一種の粘着性であることです。これは上の写真で見ることができます。私はそれが熱くなりすぎており、はんだが危うくなっているのではないかと思います(おそらくフラックスを染み出させている??)。 質問 信頼性を向上させるにはどうすればよいですか?電流を定格最大値以下に安全に落とすために、すでに低電圧で実行してみました。別の種類のはんだを使用する必要があるのだろうか?または、何らかのヒートシンク?LEDは熱くなりますが、耐えられないほど熱くなりません。 提案を試みた後、編集します ヒントをありがとう!私は非常に単純なことをしました-アレイ全体に空気を吹き込むためにコンピューターのファンを向けました-それは素晴らしく機能しました!多くの人にとってこれは本当に明白なことだと思いますが、その違いがどれほど大きいかに驚きました。 ファンなし: 1行あたり25mA-> 39C 1行あたり33mA-> 41C 1行あたり40mA-> 48C 1行あたり55mA-> 52C そのため、LEDごとの最大電流に達する前に、温度の「危険ゾーン」に入ります。 ファン付き: 1行あたり35mA-> 26C 1行あたり60mA-> 30C 1行あたり90mA-> 34C 1行あたり90mA、34Cで1時間以上問題なく実行しました。すばらしいです!

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NOTゲートからの出力が自身の入力に戻ると、どうなりますか?
ゲートではなく、0(Off)入力を取得すると、1(On)出力を生成します。そして、1(オン)入力を取得すると、0(オフ)出力を返します。 さて、もし出力をnot-gateの入力に戻すことができたら、どうなりますか?ゲートが1入力を取得している場合、0-出力を提供しており、0入力を取得している場合、1出力を提供しています。 状況は、「自己矛盾」の物理モデル(自己偽)の ように聞こえます(発熱に襲われた子供のバートランドラッセルが、弟に4月にだまされるのを待って、考えられるすべてのトリックに備えて、バートランドラッセルの兄は「ノー・アプリル・フール」を行うことでバートランドをエイプリルフールにしました;そして、バートランドの兄弟がエイプリルフールのトリックを使用する場合、バートランドはエイプリルフールにならないでしょう。 4月にだまされた彼の兄弟)。 さて、NOTゲートと呼ばれる実際のハードウェアの場合、何が起こるでしょうか? 私は可能性を想定しています。 ゲートは常に0(オフ)-outputのままです。 ゲートは常に1(on)-outputのままです。 ゲートは「PULSATING」になります。1回出力されます。次の瞬間に、その1(on)信号を受信した後、ゼロ(off)信号を出力し、サイクルが繰り返し実行されます。この振動の周波数は、回路コンポーネントの物理的特性に依存します。 回路は(何らかの異常電流、過熱などにより)損傷を受け、すぐに永久に動作を停止します。 これらの仮定の中で何かが起こりますか? PS。私は学生時代からこの問題について考えていますが、それでも、回路内にゲートのないものを組み立てる方法、購入できる場所からなどを知りません。私はまだ実験的にテストできませんでした。


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CPUが通常1つのバスのみに接続するのはなぜですか?
ここでマザーボードアーキテクチャを見つけました。 これは、マザーボードの典型的なレイアウトのようです。編集:まあ、どうやらそれはもはや典型的ではありません。 CPUが1つのバスにしか接続しないのはなぜですか?そのフロントサイドバスは大きなボトルネックのようです。2つまたは3つのバスをCPUに直接接続する方が良いと思いませんか? RAM用に1つ、グラフィックカード用に1つ、ハードドライブ、USBポート、その他すべてへの何らかのブリッジ用に1つのバスを想像します。このように分割した理由は、ハードドライブのデータレートがメモリに比べて遅いためです。 この方法で行うことについて非常に難しいことはありますか?既存の図にはすでに7つ以上のバスがあるため、コストがどのようになるかわかりません。実際、より多くの直通バスを使用することで、バスの合計数を減らし、場合によっては橋の1つを減らすこともできます。 これで何か問題がありますか?どこかに大きな欠点はありますか?私が考えることができる唯一のことは、おそらくCPUとカーネルのより複雑さです。これは、このボトルネックバスアーキテクチャが、物事があまり洗練されておらず、標準化のために設計が同じままであった昔のやり方だと思うようにします。 編集:ウォッチドッグモニターについて言及するのを忘れました。私はいくつかの図でそれを見たことを知っています。おそらく、ボトルネックバスは、ウォッチドッグがすべてを監視しやすくするでしょう。それは何か関係があるのでしょうか?


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抵抗はICの上部に取り付けられていますか?
最近、私は友人から入手した壊れた1980年の「Arp Solus」シンセサイザーの修理に取り組んできました。 しかし、私はなじみのない配置に直面していることに気づきました。ある種の抵抗器が近くのICの上部にしっかりと固定(接着?溶解?)されています。 下のICはCA8036汎用トランジスタアレイです。抵抗器はアキシャル、つや消し黒、円筒形で、ノッチや輪郭はなく、「1.87 kOhms」、「+/- 3%」、「KRLP IC」、および「8047」とラベル付けされています。回路図では、標準の1.87k抵抗として描かれていますが、「3%TC」とマークされています 私の初期は、「TC」は温度係数を表しており、抵抗器は、おそらく発振器のチューニングを維持しながら、トランジスタが加熱し始めたときの変化する動作を補償するように配置されていました。しかし、3%の温度係数は30,000 ppm / Cであり、不可能と思われます。 これはどのような抵抗ですか?なぜICに貼り付いているのですか?そして、「3%TC」は実際に何を指すのでしょうか? ありがとう! 必要に応じて追加情報: 以下に、完全な回路図を含むサービスマニュアルへのリンクを示します。 この配置は、2つの電圧制御発振器のそれぞれに1つずつ、回路内で2回発生します。 どちらのVCOも機能していません。 シンセは15〜20年前のどこかで以前にもう1つの修理を受けたようです。

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FPGAがHDMIビデオプロジェクトに頻繁に使用されるのはなぜですか?
hackadayのようなサイトでhdmiプロジェクトを見ると、それらのほぼすべてがFPGAに関係していることがわかります。FPGAを使用していないHDMI出力のDIYプロジェクトを見たことはないと思います。 しかし、なぜ?私が知る限り、FPGAは高価で、約70〜100ドルです。それを35ドルのRaspberry Piと比較すると、もっと複雑なことができ、HDMIを出力できます。ARMが使用されないのはなぜですか?それとももっと安いマイクロコントローラーですか? 古いゲームシステムでビデオをアップグレードする場合、ロジックは安価なマイクロコントローラーで処理できるほど複雑ではありませんが、HDMIはFPGAのみが取り組むことの不可能なハードルであると考えています。
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トランジスタはCPU上の唯一の電子部品ですか?
私は最近CPUについて読んでいて、CPU上のすべての論理ブロックとメモリはトランジスタで作成できることを知りました。CPU上の唯一の電子部品ですか? 編集(最初の2つの回答の後に 作成):ただし、CPUの作成は、トランジスタ図の投影についてのみ説明します(それが主要な部分である可能性があります)。しかし、ダイオード、コンデンサなどの追加コンポーネントはCPUにどのように追加されますか?

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高電圧トランジスタをこのような小さなパッケージに入れるにはどうすればよいですか?
例えば: STN0214-超高電圧NPNパワートランジスタ コレクタとエミッタ間で1 kV以上を受け入れると言われています。SOT-223パッケージ(3ピンとタブ)で提供されます。湿った空気の絶縁耐力が1 kV / mmの場合、電極間にアークは現れませんか? または、空気よりも絶縁耐力が高い接着剤またはその他の材料でパッケージを囲む必要がありますか?

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シリコンウエハーが半導体製造に使用されるのはなぜですか?
半導体の製造に使用されるウエハは丸いですが、これは製造プロセスでウエハの周辺にかなりの数のチップを無駄にします。代わりに、ウェーハを正方形または長方形にするのは理にかなっていますか? 表面が丸いことを必要とするリソグラフィープロセスのいくつかの側面はありますか?

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