タグ付けされた質問 「design」

コンポーネントやエンドユーザーデバイスを含む電子製品を作成するプロセス。

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Mac OS X / Unix用の優れたフィルター設計ソフトウェアですか?
データ取得回路用のシンプルなローパスフィルターを実装する必要があります(抵抗性センサーとしてストレッチ導電性ファブリックを使用)。さまざまな情報源から、これを行う最善の方法はフィルター設計ソフトウェアを使用することであると推奨されています。 気に入ったフィルター設計ツール(電卓)がまだ見つかりません。私が見つけたオンラインのものは、バギー/不愉快なものでした。最良のソリューションは、Mac OS Xで動作する優れたGUIを備えたソリューションです。あるいは、Unix / Linuxソリューションで動作することもできます。Windowsは私にとっては立ち入り禁止です。 私はこのリストを見つけました:http : //www.circuitsage.com/filter.html 編集:私は現在、このアクティブなフィルター(低周波数でより安定しているため、センサーにより適しています)にこのWebベースのフィルターを使用しています。
11 design  filter  software  tools  iir 

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インダクタを設計するときにコア材料にギャップが必要なのはなぜですか?
場合によっては、トランスのコアとは異なり、インダクタのコアにギャップを設ける必要があります。変圧器のコアの理由を理解しています。コアの飽和を心配する必要はなく、巻線のインダクタンスをできるだけ高くしたいと考えています。 インダクタンスの式は次のとおりです。 L=N2AL=N21R=N2ℓcμcAc+ℓμ0Ac=N2Acℓcμc+ ℓμ0L=N2あL=N21R=N2ℓcμcあc+ℓμ0あc=N2あcℓcμc+ℓμ0 L = N^2A_L = N^2\dfrac{1}{R} = \dfrac{N^2}{\dfrac{\ell_c}{\mu_cA_c} + \dfrac{\ell}{\mu_0A_c}} = \dfrac{N^2A_c}{\dfrac{\ell_c}{\mu_c} + \dfrac{\ell}{\mu_0}} そして、磁束密度の式: B = μN私ℓ=N私ℓμ=N私ℓcμc+ ℓgμ0B=μN私ℓ=N私ℓμ=N私ℓcμc+ℓgμ0 B = \dfrac{\mu N I}{\ell} = \dfrac{N I}{\dfrac{\ell}{\mu}} = \dfrac{N I}{\dfrac{\ell_c}{\mu_c} + \dfrac{\ell_g}{\mu_0}} どこ、 NNN:巻数 RRR:コアの全抵抗 あLあLA_L:係数:ワイヤーを流れる電流:コアの:コアの平均磁路:ギャップの長さ:断面コアの面積:インダクタンス:磁束密度あLあLA_L 私私I μcμc\mu_c ℓcℓc\ell_c ℓgℓg\ell_g AcAcA_c LLL BBB これら2つの式から理解できることは、ギャップの長さが磁束密度とインダクタンスの両方に同じ比率で影響することです。インダクタを設計するときは、磁束密度を低く保ち、コアが飽和せず、コア損失が低く抑えられるようにします。磁気抵抗を高く保つためにギャップを残して、コアに流れる磁束が少なくなり、コアが飽和領域から離れると人々は言います。ただし、そうすることでインダクタンスも減少します。ギャップを残すことにより、同じ係数で磁束密度とインダクタンスを低減します。次に、ギャップを残す代わりに、巻線のターン数を減らすこともできます。 意味のあるギャップを残す唯一の理由は、設計パラメーターの数を増やして、最終的に近いインダクタンス値を取得することです。私はギャップを残す他の理由を見つけることができません。 インダクタを設計する際にギャップを残すことが避けられない理由は何ですか?

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オペアンプパッケージを選択する際のトレードオフ:クワッドvsデュアルvsシングル
例として、プロジェクトで4つのオペアンプを使用する必要があるとしましょう。スペースと価格について、非常に厳しい要件はありません。 使用するパッケージを選択するときに、ボードの占有スペースと合計金額のほかに考慮すべきパラメーターはどれですか? トレードオフとは何ですか?また、クワッドパッケージを使用する代わりに、2つのデュアルパッケージまたは4つの異なるシングルパッケージを使用する場合の違いは何ですか? すべての回答を事前に感謝します。

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プロジェクトで使用するICを選択する方法は?
これは少し工夫されているかもしれませんが、イラストを使用します。自分用のデスクトップコンピュータを構築しているとします。これを行う1つの方法は、コンポーネント(Neweggなど)を配布するサイトにアクセスし、必要なCPUが見つかるまでCPUを参照することです。次に、お好みのCPUと互換性のあるマザーボードを見つけます。次にそれを構築します。あなたがそれを知る前に、あなたはあなたのすべての部分を選んだでしょう。 電気工学に戻ると、多くの場合、私が探している「どのような種類の部品」であるかがわかり、それがどのような仕様でなければならないかについて漠然とした考えがあります。しかし、コンポーネントサイト(Digikeyなど)で検索を行うだけで、数十、数百、場合によっては数千の結果が得られることがよくあります。私のように適切な汎用コンポーネントを区別するのが難しいので、これは私のような経験の浅い人にとっては驚異的です。 経験の少ない人は、自分のプロジェクトを開発するための中心となるICをどのように選びますか(そのような設計が適切であると想定します)。そのような有用な、または単純な、または一般的に使用されるIC(トランジスタ、オペアンプ、マイクロコントローラーなど)のリストを持つリソースはありますか?

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物理ハードウェアの再利用を改善する良い方法は何ですか?
独自に作成したものに対して、一般的に再利用可能なパーツをどのように選択できますか?ユニークなデバイスを構築するための良いアプローチとは何ですか?それらが不要になったときに、次のプロジェクトで再利用できるパーツに分解することは比較的簡単です? この質問は、1つまたはいくつかの物理オブジェクトを構築するときに焦点を当てています。「解体のためのデザイン」、一部で使用される技術、持続可能なデザインのものが大量に内蔵された物理オブジェクトに対して、より焦点を当てているが、sはまた、関連する可能性が-そのに焦点を当てたが、別の質問ですか? ハードウェアに抽象的な設計を再利用することは、別の質問ですでにカバーされています。 私が作成するアイテムはたくさんあります。製品の電子機器の最初(または17番目)のブレッドボードプロトタイプです。生産で使用されるさまざまなユニークなテンプレートとジグ。試験治具など 彼らが耐用年数の終わりに達すると、彼らはスクラップボックスに捨てられます。 私は(a)以前のプロジェクトからまだ出回っているランダムなスクラップ、および(b)この特定のプロジェクトに焦点を合わせた(おそらく近視眼的)新しいものからそれらを構築します。 私は仕方がありませんが、光沢のある新しいものは最終的に3つのカテゴリに分類されます。 aいくつかのもの-無はんだブレッドボード、はんだごて、1/2インチ(12 mm)ソケットレンチ、1/10インチセンターのピンヘッダー、ワニ口クリップ、ベルクロケーブルタイなど-何度も再利用できます。再び。 b一見、非常によく似ているもの(15/16インチソケットレンチなど)は、1つのジョブでのみ使用され、再度使用されることはありません。それらのことはその1つの仕事に必要でしたが、おそらく私はそれらを「投資コスト」として考えるべきです。それらはまだ機能しているので、単に捨てるのはもったいないようです。したがって、それらは最終的にスペースを占有し、無期限にダストを収集することになります。 c一度しか使用できないもの(ジップネクタイ、はんだ付けなど)がある場合がありますが、少し無駄に見えるかもしれませんが(この特定のプロジェクトに近視眼的焦点を当てている場合)、これらの使い捨てアイテムは物事を行う最も安い方法です、そして少なくともそれらは蓄積してスペースをとる傾向はありません。 カテゴリー(b)は最悪です。その部分を何年もの間粉塵が集まるのを見た後に今知っているものを買っていたときに知っていたら、私は少しのお金を節約して、代わりにいくつかの使い捨てのカテゴリ(c)を購入したか、そうでなければもう少しお金を使うでしょう代わりに、より一般的なカテゴリ(a)のパーツを購入しました。(または、おそらくそうではありません。時には、プロジェクトによっては、非常に専門的なパーツが絶対に必要になることがあります)。 購入しようとしている部品がタイプ(b)としてほこりを集める可能性が高いことを事前に認識して、タイプ(a)である可能性が高いものを代用できるようにするためのヒントはありますか?または(c)を入力しますか?実際に再利用したい部品やツールが実際に後で再利用される可能性を高めるための他のヒントはありますか? 私がこれを1回だけ使用し、その後すべてをトスする1つのオールシンギング、オールダンシング、何でもできる超特化PCBを作成するのではなく、少なくとも一部がデザインになるようにデザインを分割する良い方法があります。後で再利用できますか? 物理ハードウェアの再利用を改善する良い方法は何ですか?

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FITとは何ですか?また、信頼性の計算でどのように使用されましたか?
軍事、医療、宇宙、プロ等で。設計デバイスが特定の信頼レベルで特定の期間持続できることを証明できる必要があります。または、コンポーネントの選択、コンポーネントのテストと並べ替え、または改善技術(冗長性、FEC-前方誤り訂正など)を通じて、設計の方向性を通知するためにその信頼性を使用する必要があります。 FIT(Failure In Time)は、設計と検証の信頼性の側面でどのように使用されますか?計算例は? FITはどのように決定/導出されますか? これはMTTF(平均故障時間)およびMTBF(平均故障間隔)とどのように関連していますか

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高校生向けの安価な1.5V / 12V DCモータードライバーを設計する
私は専門の工学科目の一環として、9年生の高校生に電気回路を導入しています。学生は、電気回路にこれまで触れたことはありません。 このモジュールの一部として、ブレッドボードまたははんだごてを使用して、学生が構築できるモータードライバーを設計したいと思います。モータードライバーは、コースの後半でいくつかの機械的な危険を駆動するために必要です。 問題のモーターは、以下に示すDCホビーモーターです。私の選択は価格によって決まります(これらのモーターは、クリアランスで1ドルあたり1ドルです)。 1.5VDC、650 mA M-13-2270-1.5V 12 VDC、650 mA MF-26CS-18165-12.0V 必要条件 私の問題は、DCモータードライバーを次の仕様に設計することです。 双方向(フォワードおよびリバースドライブ) 押しボタン/トグルスイッチによる制御。一対の「正方向/逆方向」ボタン、または「正方向/逆方向」トグルと「移動」ボタンのいずれか。 1.5 VDC、650 mA M-13-2270-1.5Vまたは12 VDC、650mA MF-26CS-18165-12.0Vの2種類のモーターのいずれかを駆動します。1.5Vモーターを使用して小さな歯車機構を作動させ、12Vモーターをモデルエレベーターの「ウィンチ」として使用することを計画しています。 安い-パーツが5ドル未満。安いほど良いです。クラスの生徒数は30人程度と推定されるので、50個または100個の大量のパーツを注文すれば、コストを削減できます。 できればブレッドボードにできるので、パーツは来年の学生に再利用できます。 可能な解決策 私は安価に入手できるSN754410 Quad Half-H Bridge ICを検討しました(eBay、つまり香港から$ 0.80 / eaバルク)。しかし、これは4.5-36 VDCの出力電圧を持っています。これにより、1.5Vモーターから煙が出る可能性があります。 一方、2N2222のような安価なディスクリートトランジスタで構築されたHブリッジを検討しました。ただし、そのようなHブリッジの電力制限については不明です。また、少なくとも12個の部品が含まれるため、これまで電子機器を扱ったことがない学生にとっては少し難しいかもしれません。 問題 どのようなトランジスタ、ICの、またはその他のスイッチング部品 Iは、DCモータ駆動そのハンドル1.5&12 VDCモータを構築するために使用することができますか?主なコンポーネントについてのアイデアが得られれば、私はすべての補助的なもの(スイッチ、バイアス抵抗など)を自分で設計できます。 それは安く(そのうち30が必要です)、9年生とその教師が構築できるものでなければなりません。(私は教師ではありません。) SN754410の出力電圧を1.5VDCモーターと相性が良いように下げることができれば、それは私の問題を解決する非常に簡単な方法です。 私自身、実用的な電子機器の経験はほとんどありませんが、指示があればRTFMに進んで対応します。 学校では、必要に応じてフライス盤で基本的なPCBを作成できます。


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自己ロックするDCモーターの種類はありますか?
プラスチック製のラインを巻き取る小さなDCギアモーターを持っています。モーターを作動させてラインを締めたら、ラインが巻き戻らないようにロックします。次に、機械的にこの位置に留まるようにして、保持電流を印加する必要がないようにします。ラインを解放する準備ができたら、プロセスを電気的に逆転させてロックを解除できるようにしたいと思います。この要件に適合する標準設計はありますか?

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空気が常に熱いときに電子機器を冷却する方法
私は1年以上鉱山に電気機器を配置する実験を計画中です。機器が鉱山に置かれる場所(深度770m)では、周囲温度は常に約45℃になります。これを確認する必要がありますが、湿度もかなり高くなると思います。 具体的には、私が使用する機器には、ラップトップ、2つの高電圧(最大2.5kV、低DC電流)光電子増倍管(電源が間違いなくかなりの量の自身の熱を生成する)、および低電圧が含まれます。 DAQボード。 問題は、鉱山(または同等の砂漠や高温の工業環境)では、一定の熱がコンポーネントを冷却する通常の方法を意味します-周囲の空気を扇風機で扇風機にかけると、単純に機能しません。さらに、機器を「ミニ冷蔵庫」に入れることを検討しましたが、背面の熱交換器も冷たい外気に頼っているため、すぐに壊れてしまいます。 機器は密閉されたクレートに収納されるため、この事実を利用して、内部容積全体をよりプロセッサに適した温度に維持できる可能性があります。正直なところ、どこから始めればいいのかわかりません。

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マイクロプロセッサが十分に強力かどうかを確認する方法
誰もがrasbperry piやPCの組み込みデバイスの概念実証を開発するのが簡単であることを知っていますが、製品にマイクロプロセッサーを選択することになると、その選択で概念が機能するかどうかを確認することは困難です。最適に。 私は現在、ラズベリーpiで正常に機能しているメディアストリーミングプロジェクトを持っていますが、piはエンドデバイスとして適切であるためには、大きすぎてかさばります。また、エンドデバイスはカスタムであると記載されています。使用できるプロセッサーに自信を見つけるのに苦労しています。 プロセッサがアプリケーションを実行するのに十分強力であるかどうかを確認するための良いプロセスは何ですか? 基本的に私の要件は: WiFi操作用のUSBホストまたは組み込みTCP / IPスタック I2S / PCMメディアプロトコル 周辺機器構成用のI2C それらの特性を持つチップを見つけることは非常に簡単です。正直に言うと、もっと簡単なことはありません。問題は、チップが十分に高速で、処理と操作の面で高速であるかどうかを判断できることです。 LPC4337をかなり調べてみましたが、開発環境でかなりの問題が発生しているのに適しているように思います。そのため、私はまだ周りを見回しているため、Texas InstrumentsのCC3200に行き着きました。ただし、そのコントローラーは80 MHzでのみ動作し、リアルタイムメディアストリーミングに十分対応できるかどうかはわかりません。 プロセッサがアプリケーションに対して十分な速度であることを確認するためのいくつかの手順は何ですか?たとえば、80 MHzプロセッサで十分か、204 MHz以上のプロセッサが必要かどうかはどうすればわかりますか。

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実際のハードウェアで確実に機能するFPGAデザインを取得する方法
FPGAでデジタルロジックデザインの学習を始めたばかりで、多くのプロジェクトを構築しています。ほとんどの場合(私は初心者のため)、完全にシミュレーション(動作シミュレーション)するが、適切に合成しないデザインがあります。 したがって、私の質問は、「ワークフローに組み込むことができる設計ステップは何ですか。これにより、FPGAで正しく機能する設計が確実に行われます。」 私は助言を期待する2つの主要な領域を持っていますが、これは完全に初心者としての私の非常に狭い視点に基づいており、さらに大歓迎です: すべてのステップ(RTL回路図の表示、合成後のシミュレーションの表示など)でベストプラクティスの学習を開始するにはどうすればよいですか。 予期しない結果を回避するためにロジック(FSMやシーケンシャル回路など)を設計する際に注意すべきことは何ですか。 ザイリンクスSpartan 6 FPGAとザイリンクスISEデザインスイートを使用しています。

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SystemCとHDL
私は現在、既存の命令セットのプロセッサを実装する大学のプロジェクトに参加しています。プロジェクトの終わりまでに、このデザインを合成してFPGAで実行できるようになるはずです。これまでのところすべてが順調に進んでおり、数日前にVerilog HDLでデザインをインプリメントし始め、非常にシンプルなバージョンが機能しました。さて、問題:私は何年もハードウェア設計に携わってきた何人かの人々と連絡を取り、さらに先に進む前に、実装にSystemCの使用に移るべきだと提案しました。これが私の考えだったので、今、私は非常に混乱しました: Verilog-> HDL言語としては、ハードウェアデザインをターゲットにしています。構造的および動作的なVerilogのようないくつかのレベルの抽象化がありますが、デザインのRTLを指定する非常にきちんとした形式です。選択したFPGAに応じて、さまざまなツールを使用して確実に合成できます(私の場合、ザイリンクスVivado 2014およびZynqボードを使用しています)。欠点としては、プレーンなVerilogは検証に十分な抽象化を提供していないため、System Verilogのようなものがあります。 SystemC->これは、C ++で時間の概念を効果的に導入し、イベント駆動型シミュレーションを実行できるようにするC ++クラスライブラリです。明らかに、これはどのHDLよりもはるかに高レベルであり、ここにあるものははるかに迅速に実装できます。これにより、検証やシミュレーターの実装などに非常に適したツールになり、実際に製造する前にドライバーがチップ用のドライバーやモノの設計を開始できるようになります。どうやら、合成可能なSystemCのサブセットもあり(ザイリンクスVivadoでもこれが可能だと思います)、場合によっては、SystemCを使用して、より高度な抽象化が便利な非常に大規模なシステムを設計できます。 だから、私の質問は: systemCとVerilog(または必要に応じてHDL言語)の概念は正しいですか? SystemCとVerilogはいつ使用する必要がありますか? Verilogでも、基本的にコードの合成方法に関する制約を大幅に減らしているため、多くの動作コードを使用すると、実装の重要なセクションで少し問題が発生する可能性があると言われています。より高いレベルの抽象化では、これは問題ではないでしょうか?つまり、systemCを使用すると、非常に遅く、電力を消費し、大きなデザインになる可能性があります... SystemCを提案した人は、私が「アーキテクチャの調査」をしているように見えると述べ、それが彼がVerilogを好む理由です。どういう意味ですか?アーキテクチャは通常、命令セットとマイクロアーキテクチャを参照し、命令セットの実装を参照するという印象を受けました(マイクロアーキテクチャは、命令を実行する実際のRTLです)。それで、アーキテクチャの調査は、命令セットがどれほど実行可能かを確認するためにプロセッサを実装していると彼が考えていることを意味するのでしょうか? 彼は、SystemCを使用することについての議論は、HDLよりも高いレベルの抽象化であるため、はるかに簡単であると述べました。彼はまた、デザインのタイミングを正しくする方が簡単だと主張しました。これはどの程度本当ですか? 助けていただければ幸いです。私は少し混乱しており、これについてオンラインで明確な情報を得るのが難しいと感じています。ありがとう!
9 verilog  vhdl  design  hdl  systemc 

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カスタムFPGA PCBデザインのヒント
カスタムFPGA PCBの設計を計画しています。PCBにはセンサーが含まれます。センサーの出力を読み取り、プロセッサで処理する必要があります。FPGAを使用して多くのプロジェクトを完了しましたが、これはハードウェア構成も考慮する必要がある最初のカスタムデザインになります。最近研究を行っていますが、一から始めるのはまだ難しいです。したがって、私と、カスタムFPGAを設計したい他の個人が各ステップで検討する必要があるポイントを支援するようにお願いします。このプロセスに役立つ本/オンラインリソースはありますか?また、プロジェクトが終了したら、ドキュメントを作成して、人々が利用できるようにします。
9 pcb  fpga  design 

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LogiSimの非常にシンプルなCPU設計
現在は高校3年生で、コンピューター/電気工学、特にマイクロプロセッサーの設計に興味があります。私が読んだチャールズ・ペゾルドによってコードを、そして読み始めているマイクロプロセッサの設計Wikibook(不完全のようです。)読み取ってコードを、私はCPUの背後にある基本的なロジックを理解し、LogiSimに1を構築し始めています。コードの第17章では、構築したいCPUについて詳しく説明していますが、回路には主要なコンポーネント(クロック信号、命令のデコード)がありません。一部のクロック信号はかなり明白なようです(PCは安定したクロック信号を必要とするようです)が、他のクロック信号(RAM値をラッチする方法など)は、よく考えて動作するようにしなければなりませんでした。 単一の入力で加算と減算を切り替える動作アキュムレータを構築できます(ALUとは正確に呼ばれません。L部分がないためだと思います)。これは、計算部分に必要なすべてです。 -ジャンプオペコードが機能するようになったら、コードに乗算と除算を実装できます。私が苦労しているのは、命令のデコードです。いくつかのグーグル検索で、各オペコードを複数のマイクロ命令として解釈する必要があることがわかりましたが、これがどのように機能するのかについて迷っています。現在、私の命令デコーダは、各オペコードごとに単一のバイナリ出力を備えた組み合わせ分析回路です-全部で13です。 コードが機能する方法は、1つの8ビットコード値(私はローエンドバイトのみを使用)と、2つの別々の8ビットアドレス値を組み合わせて、RAMへの16ビットアドレス入力になるように結合することです。値をラッチするために、10bまでカウントしてから00bにリセットする別のカウンターがあります。これは、各ラッチのクロック入力です(3つのラッチには、a、b、cがあります。2番目のクロックは、aが1で、b&cが0で、bが1で、1&cが0です。 cは1で、1とbは0で、リセットされます)。しかし、ADD 000Ahなどの命令では、PCは000AHにジャンプします...これはアキュムレータに追加されることになっていますが、実際にはコードラッチにラッチされ、次のオペコードとして解釈され、全体が実行されます。クレイジー。 命令のデコードとクロック信号の実行方法に関するいくつかの大きな情報が不足しているように感じます... LogiSimの.circファイルは次のとおりです。https ://dl.dropboxusercontent.com/u/61676438/PetzoldMk5/8BitAdder.circ https://dl.dropboxusercontent.com/u/61676438/PetzoldMk5/8BitAdderSubtractor.circ https:// dl.dropboxusercontent.com/u/61676438/PetzoldMk5/8BitInverter.circ https://dl.dropboxusercontent.com/u/61676438/PetzoldMk5/8BitLatch.circ https://dl.dropboxusercontent.com/u/61676438/PetzoldMk5/ ID.circ https://dl.dropboxusercontent.com/u/61676438/PetzoldMk5/PetzoldMk5.circ PetzoldMk5はメインのCPUであり、ライブラリとしてインポートされる他のファイルに依存しています。 オペコード(すべてバイナリ)のリストを次に示します。 Load 0001 Add 0010 Add w/ Carry 0011 Sub 0100 Sub w/ Borrow 0101 Jump 0110 Jump w/ Carry 0111 Jump W/ 0 1000 Jump w/o C 1001 Jump W/o 0 1010 …

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