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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ソフトCPU検証
現在、ザイリンクスISEおよびISIMを使用してVHDLで単純なCPUを設計しています。設計部分は非常に順調に進んでいますが、一貫性のある方法で検証を行う方法がわかりません。 現在、VHDLテストベンチを更新しており、特定の瞬間に作業中の機能をテストするために更新しています。これは非常にアドホックであり、リグレッションをキャッチするのに役立ちません。また、仕様/命令セットへの準拠を検証するために使用することはできません。 大規模なテストスイートの開発を検討しましたが、問題は、CPUとしての汎用パーツの潜在的な状態が、一般的でないコンポーネントと比較して非常に大きいことです。 より制御された方法で設計とテストを実行できる方法を探しています。ある種の「ハードウェアTDD」。そのようなものは存在しますか？CPUなどの汎用部品に比較的簡単に適用できますか？
18 fpga  vhdl  cpu  test 
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この回路でこの抵抗は何のためにありますか？
私は電子工学を勉強しており、現在、チャールズ・プラットの「Make：Electronics」を読んで作業しています。基本的な盗難警報器を作成するために彼が提供する回路図の1つを次に示します。 私の質問は、切り替え後の1K抵抗の目的は何ですか。私は他のすべてのコンポーネントのポイントを理解していますが、なぜその抵抗がそこになければならないのですか？私はこの本のこの部分を数回読み直しましたが、その抵抗がなぜあるのか、何をするのかについては言及していないようです。省略できますか？
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スイッチングレギュレータ回路から発生する高音の原因は何ですか
1.5Mhzの内部スイッチスイッチングレギュレーター（semtech.com/images/datasheet/sc185.pdf）を使用してスイッチングレギュレーター回路を設計しました。Vinは5V、Voutは3V3です。入力コンデンサ（47uf）、出力コンデンサ（47uf）、およびインダクタ（1uH）があります。問題は、システムの電源を入れると、おそらくはインダクターから高音が聞こえることです。回路に流れる電流が非常に少ない場合、音はより顕著に見えるようです。現在の需要が増加するにつれて、音は通常目立たなくなりますが、常にではありません。 私たちが間違ってしたかもしれないアイデアはありますか？より具体的にするために提供できる他の情報はありますか？インダクタの直前でレギュレータの出力を見たところ、リンギングが見られますが、リンギングが正常かどうかはわかりません。
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低電力マイクロSDカードストレージ
ArduinoブートローダーやIDEなどを利用するために、ATmega328Pをベースにした低電力データロガーを構築しています。単三電池。センサーデータは4か月間、最大76バイト/秒で保存され、約750 MiBのデータを提供します。したがって、大容量のメモリデバイスが必要ですが、それでも低電力です。 私が言えることから、これだけのデータを保存する唯一の実用的な解決策は、SDカードを使用することです。ただし、SDカードは、余裕があるよりも少し多くの電力、現在使用しているカードの0.2mAのアイドル電流、および書き込み中にさらに多くの電力を使用するようです。 いくつかの質問： SDカードの消費電力を制御する唯一の実用的な方法は、ハイサイドスイッチですか？ カードの電源を切り替える際に注意すべき注意事項はありますか？たとえば、ブロックの書き込み後に実行されるプロセスのウェアレベリング、またはいつでも発生する可能性があります。 他に検討すべき選択肢はありますか？
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ADC入力のESD保護
MCU（PIC18F67J60）ADC入力（0〜3.3V）をESDサージから保護したい。 私はさまざまなアプローチを見てきましたが、何が好ましい方法になるのか疑問があります。または、それぞれの方法の長所と短所だけでも可能です。 メソッドは次のとおりです。 グランドに接続された正しい逆動作電圧のTVSダイオード。 2つのショットキーダイオード：1つはV +入力とadc入力の間に、もう1つはGNDとadc入力の間にあります。 何を選ぶ？
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電源装置が供給できる以上の電流をデバイスが引き込むとどうなりますか？
私はソフトウェアプログラマーですが、エレクトロニクスに関する基本的な質問があります。 電源装置が供給できるよりも多くの電流がデバイスに流れるとどうなりますか？そして、どのような状況でそれが起こる可能性があります-悪いボード設計またはデバイス操作の最悪のシナリオを決定しませんか？ これを実際にスコープでどのように見ますか？これが修正されない場合、デバイスはどうなりますか？
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プルダウン抵抗
電気工学を理解するために、私はこのチュートリアルに出くわしました。 http://www.ladyada.net/learn/arduino/lesson5.html 私はスイッチに着くまで図を理解しました。ブレッドボードまたは図でスイッチがどのように機能するかわかりません。これは私が考えている特定のものです（これはプルダウン抵抗です）： 実装は次のとおりです。 図に基づいて、私が起こっていると思うのは、スイッチに電源が入り、ボタンが上がっていると回路が完成しないことです。ボタンが押された場合、電流はピン2への抵抗が最小の経路を通過します（100Ω<10kΩ）。 チュートリアルで説明されている方法は、ボタンが上がっていても回路はまだ完成しているように聞こえますが、10kオームの抵抗器が電力をグランドに引き寄せます。10kオームと100オームの両方が等しい電流を受け取っている場合、ピン2に開いているよりも高い抵抗を介して電流がグラウンドに引き寄せられる方法または理由は正ではありません。
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14ビットADCの有効ビット数
14ビットADCがあります。ただし、データシート（5ページの表2を参照）を見ると、有効ビット数（ENOB）は常に 12ビット未満です。 DACが12ビットの精度しか持たないのに14ビットADCであると主張するのはなぜですか？意味がない場合、2つの余分なビットを持つことのポイントは何ですか？
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Arduinoでマイクを使用する
編集：私はかなり以前からこの問題を調査してきました。それは私が思ったよりもはるかに難しいプロジェクトであり、初心者向けではないことが判明しました。これには、高価なハードウェア（マイクとアンプ）と、マイクロコントローラーでの高度なオーディオ分析が必要です。amplyfier回路を備えた完全なマイクでさえ、（この製品に関するコメントによると）望ましい結果を提供しません 私はArduinoを初めて使用します（ただし、プログラミングには精通しています）。構築されたために、VUメーター、私はArduinoのアナログの0端子にマイクを入れて、シリアル接続を介して値を表示したいです。 私はグーグルでこの回路を見つけました： ...そして、私はこの結果でそれを構築しようとしました： （私は現在、Oli Glaserの回答で提案された回路を使用しています） シリアルモニターの値は、音楽の音量によって変わりません。 Arduinoのアナログ入力の音量を測定する最も簡単な方法は何ですか？ また、TDA2822Mを持っていますが、このプロジェクトに役立つかどうかはわかりません。マイクのキャプションにはXF-18Dと表示されます。 編集：私のarduinoコード： void setup() { Serial.begin(9600); } void loop() { Serial.println(analogRead(0)); delay(300); } シリアル出力：1023 1022 1022 1022 1022 1023 1022など マイクが機能するかどうかを確認するにはどうすればよいですか？指向性ですか？ 編集：私は現在、S9014トランジスタを使用しています。ADCとシリアル接続は機能します（ポテンショメータでテストしました）。 シリアル出力は現在57前後です。 また、マルチメーターやオシロスコープも持っていません。 私は今マルチメーターを持っています。
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USB突入電流の要件を理解する
前の質問に関連して、突入電流のUSB 2.0要件を理解しようとしています。基本的な考え方は理解していますが、いくつかの詳細はまだわかりません。仕様の状態、部分的には、その： ケーブルの下流端に配置できる最大負荷（CRPB）は、44Ωと 並列の10μF です。10μFの容量は、機能内のVBUSラインに直接接続されたバイパスコンデンサと、デバイス内のレギュレータを介して見える容量効果を表しています。44Ωの抵抗は、接続中にデバイスによって消費される電流の1単位負荷を表します。 デバイスでより多くのバイパスキャパシタンスが必要な場合、デバイスは、上記の負荷の特性に一致するように、何らかの形のVBUSサージ電流制限を組み込む必要があります。 USB-IF は、突入電流テストの説明も提供します。 突入電流は、接続後少なくとも100ミリ秒間測定されます。取り付けは、プラグのVBusとグランドピンがレセプタクルと嵌合する瞬間に定義されます。 100 msの間隔中に100 mAを超える電流は、突入電流イベントの一部と見なされます。突入電流は領域に分割されます。領域とは、少なくとも100 µsの間、電流が100 mAを下回るまで電流が100 mAを超える間隔です。100ミリ秒の期間中に複数の突入領域が存在する可能性があります。合格/不合格は、最も高い電荷を持つ地域によって決まります。 これは明確ですが、最小の測定時間を示しているだけであり、突入領域にどのアルゴリズムが適用されて合格/不合格の判断が下されるかはわかりません。私が考えるアイデアは、電流が100ミリアンペアを超える地域の間に、電流は、このウィンドウの間に転送された全電荷を取得するために統合されているということです、そして全電荷はあなたが10μFの// 44になるだろうものよりも大きくてはいけませんΩ負荷。ある情報源によると、これは5V * 10 µF = 50 µCです。それは私の理解が少し不安定になるところです。 理解しやすくするために、次の回路を分析しました。 [R1の抵抗値は、任意の仕様の一部ではありませんが、私はそれが数学を行う必要がある、と私は、必要に応じて、それがゼロに手放すことができます。]で、現在の開始とする指数関数的に減衰V 1 /（R 1 + R 2）時定数（1 / R 1 + 1 / R 2 ）- 1 C 1。V1/ R1V1/R1V_1/R_1V1/（ R1+ R2）V1/（R1+R2）V_1/(R_1 + R_2)（1 / R1+ …
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全波整流器は半波整流器よりも優れていますか？
半波整流器と全波整流器に基づいたDC電源の間に実際的な違いがあるかどうか興味があります。 つまり、それぞれ12V 0.1Aを供給する小さなDC電源ユニットがいくつかあります。それらはすべてトランス240V-> 18V、次に1個のダイオードまたは4個のダイオード、次に78L12（0.1Aレギュレータ）、および1つまたは2つのコンデンサ（通常220uFまたは470uF）を備えています。 私の質問は、470uFコンデンサと78L12が追加された場合、電源が半波整流器（単一ダイオード）で良質のDC電圧を提供できるか、またはブリッジ整流器（4ダイオード）が良いかです。 また、7812レギュレータの代わりにツェナーダイオードに基づいた古い12V 0.2A電源が1つあります。また、単一のダイオードに流れる18V、次に電流を0.2アンペアに制限する33R抵抗、そして1000uFコンデンサと並列のツェナーダイオードがあります。繰り返しますが、4個のダイオードを使用する方が良いでしょうか、それとも1000uFコンデンサのおかげでここで半波整流は十分に良いでしょうか？ （私の電源はすべて正常に動作します。これらの機能が「なぜ」「どのように」機能するのか興味があります） 更新： さらに2つの興味深い情報を見つけました。 コンデンサは、0.1アンペア（またはそれ以上）の出力ごとに約500 uFでなければなりません。これは全波整流器に適用されます。私は半波整流器で同じ値を見たので、それは十分ではなく、それらは悪い設計です。 4ダイオード整流は、2つの異なる回路に共通のグランドを提供できないため、単純なトランスと5V / 12Vの出力（または他の2つの電圧）を組み合わせたい場合は使用できません。（より複雑な実際の例：トランス-7 / 0 / + 7 / + 18ボルトからの4本の出力ワイヤを備えた電源を持っています。次に、2ダイオード整流を使用して全波7V出力と1ダイオード整流を取得します。半波の18V出力を得るために。ここでは、18Vラインを4ダイオード整流に「アップグレード」することはできません。
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9ボルトのバッテリーはどのように火花を出しますか？
9ボルトのバッテリーでは、2つの端子を一緒に触れる（または故障した端子を使用する）と、おおよその希望通りに火花が発生します。 これはどのように可能ですか？これが発生すると、ワイヤを取り巻く空気のごく一部のみがイオン化され、それがより目立つようになりますか？私は非常に短い距離で、〜300vが空気の破壊点であると信じているので（たとえば、Paschenの法則によると、多くの場合）、バッテリーがこれを行う方法を理解していません。
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