电气工程

电子和电气工程专业人士,学生和爱好者的问答

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锁存器和触发器之间的区别?
锁存器和触发器有什么区别? 我在想的是,锁存器等效于触发器,因为它用于存储位,并且还等效于用于存储数据的寄存器。但是,在阅读了互联网上的一些文章之后,我发现基于边沿触发和电平敏感功能的锁存器和触发器之间存在差异吗? 这意味着什么?触发器是否与锁存器相同?


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为什么由不稳定的多谐振荡器电路链构建的音乐合成器在几个小时后变得“失调”?
我使用13个不稳定的多谐振荡器电路链构建了一个原型键盘/声音合成器,这些电路的输出连接到音频放大器芯片(LM386)和扬声器,全部由9V直流电池供电。 通过改变与特定电阻值串联的微调微调电位器,将每个电路调谐到一个音乐八度音阶中的13个频率之一(C5,C#,D等,直至C6)。球场频率。 振荡是经典的BJT不稳定多谐振荡器,您可以在这里的图1中看到它,并在本文中对此进行了说明。 原型可以在短时间内(最多一天)保持正确的状态。 您可以在这里听到声音。(安全开始于0:49s- Wadsworth的常数 ;) 我无法弄清为什么电路会自发地失谐,即一个或多个独立电路的最终频率与被调谐的频率不同(已通过示波器和参考钢琴进行了检查) 。 失谐的频率偏差通常为2%至5%,这在听觉上非常明显(例如C5在523Hz处可能会漂移到540Hz或510Hz)。有趣的是,在演奏时绝不会发生失谐。但是几个小时之后,琴键不再听起来相同。 我原本以为微调壶本身就是在机械上放松。为了消除这种情况,我更换了微调电位器,尝试仅根据电阻值来“锁定”特定频率,从而在设计中不留任何可变性。 但是,即使在用固定电阻值替换微调电位器后,失谐问题仍然存在。 之前:具有固定电阻值的13键模拟合成器 解决方案: 感谢所有有用的反馈,数字设计思想和历史背景,以便更好地理解纯模拟设计的挑战。所有答案都很好。我接受了ToddWilcox的回答,因为(a)失谐是纯模拟设计的预期部分,(b)技巧在于如何建立一种快速调整乐器的巧妙方法。 为了解决眼前的问题,我将微调电位器(1-2K欧姆)放回设计中,以便为每个按键提供2-5%的可调性。在演奏开始时,需要花费几分钟来对13个振荡器进行调音,然后将它们一次调音几个小时。参见下面的新图像。 将使用新的壁式电池发布实验结果。数字设计(使用数字分频器和/或555定时器芯片)很有趣,并且可能会显着压缩尺寸。将来的更新可以在此处的项目页面上找到。 之后:具有微调电位器(1-2k ohm)的13键模拟合成器,具有可调性

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LED是否比我们想象的要好?
关于LED的传统观点认为,它们的最大反向电压非常有限,通常在5V-8V范围内。VR(max)VR(max)V_{R(max)} 因此,出于实验目的,我想使用限流电源使LED进入受控击穿状态。 当然,我期望实际的击穿电压会比报告的保证的,但是我永远都无法期望得到的结果。我尝试使用不同种类的“ el cheapo”无品牌中文指示灯(3毫米和5毫米,红色,绿色,蓝色,黄色和白色),即使在32V(我的功率在此电压下)下,也无法将它们带到击穿区域供应量达到最大值)!VR(max)VR(max)V_{R(max)} 因此,我想仔细检查一下自己的假设,并系统地浏览了来自不同制造商(例如,Vishay,Nichia,Kingbright,Fairchild,Cree)的当前设备(标准3mm和5mm LED,用于指示器和照明应用)的许多数据表(约40个) 。他们几乎都报告了,某些Vishay器件的额定电压为6V。VR(max)=5VVR(max)=5VV_{R(max)}=5V 我非常困惑。好的,制造商往往比较保守,但是> 25V的裕度似乎太高了。毕竟,确保(或类似的东西)可以使LED成为某些有用应用的良好候选者,或者可以简化电路(例如,无需保护LED免受低压反向尖峰的影响)。无论如何,那将是营销人员可以夸耀的清单中的另一个子弹!VR(max)=25VVR(max)=25VV_{R(max)}=25V 当然,我的测试仅限于十几个不明制造商的LED,但我想它们不能比信誉良好的LED更好。还是经历了墨菲定律的逆转,在那里我发现了地球上唯一具有这种功能的LED盒?! 问题(S): 我的发现是否在业内为人所知?当实际设备看起来好得多时,为什么他们为什么继续指定这么低的LED ?我想念什么吗?VR(max)VR(max)V_{R(max)} 编辑 (澄清一些观点可能会引起评论/答案,但实际上并没有给我我想要的解释) 我已经知道的事情 超出数据表中报告的绝对最大额定值的压力可能会损坏设备,并且如果压力远远超出这些限制,通常会损坏设备。 当您超过这些最大额定值时,您将无法向制造商索要任何东西。您自己位于未知区域。你既不能起诉他,也不能抱怨。 除了数据表中给出的规格外,没有理智的设计师会在其设计中使用任何零件。优秀的设计人员将确保零件保持在规定的最大额定值以下。就像我一开始所说的那样,我正在做实验,目的是进入未知的土地,以验证我的期望和对反向击穿的了解。 我的假设(可能错了;如果错了,我想知道为什么) 任何二极管最大反向电压额定值的主要限制因素是其击穿电压。换句话说,您可以根据需要将二极管安全地反向偏置,直到击穿(齐纳二极管或雪崩)。 故障本身并不是破坏性的。反向电流的突然增加会导致功耗的增加,特别是在高反向电压下,因此,除非您以某种方式限制电流,否则PN结将被破坏。 LED的击穿机理与其他PN结二极管(如常规的硅整流器或齐纳二极管)的击穿机理并无不同。 由于未将LED设计为与击穿电压不同(相对于齐纳二极管而言),因此BD电压不是一个明确规定的参数,因此制造范围可能会很大。因此,制造商选择合适的安全裕度,并将其声明为最大反向电压。 尽管需要一定的安全裕度,但它不会很大。IIRC,BD电压取决于掺杂水平和冶金结的几何形状,并且这些参数还会在正向偏置时影响二极管的特性。如果LED的“有用规格”必须合理地一致,则掺杂和几何形状必须一致。因此,BD电压值也不能过于分散。 令我感到困惑的是,让我认为除了保护LED避免故障之外,还有更多问题 额定最大反向电压与实际BD电压之间的差异如此之大(至少+ 400%),应该意味着某些含义,并应有其根据。鉴于上述假设,我无法相信同一型号的LED的BD电压分布会大到无法承受的程度,也就是说,我无法相信相同的过程(即使在不同批次之间)也能产生一部分进入击穿状态,例如, 10V,另一个以30V进入(我将予以纠正)。

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在发明电子管和晶体管之前进行放大
电话比真空管,当然还有晶体管要老。信号放大如何完成? 我的意思是技术,而不是细节。 编辑 一开始我应该提供的一些其他信息: 问题仅限于电话 我对实验设备不感兴趣例如,说该设备的制造数量应该超过30件,或者更好的是它已经是商业产品。 我不仅对纯电动解决方案感兴趣:它可以是机械的,液压的……(但无需人工中继器!) 阻抗匹配(声音或电...)在此不视为放大。 答复摘要 即使在1200公里的传输距离下,麦克风和耳机之间也没有任何放大作用,但是一侧必须大喊大叫,而另一侧则绝对要保持沉默(请参阅WhatRoughBeast答案) 碳纤维麦克风本身就是放大器。放大器的一般定义并不总是很容易(如果可以的话,请参见Ali Chen的答案,以及BillF第二个答案),但足以说耦合到碳纤维麦克风的电动扬声器就是电放大器(请参阅下一个- 破解答案和BillF首先回答)。我补充说其他种类的麦克风是衰减器(因此出现问题) 最好的电话线在音频频率上的损耗仅为0.04dB / km。(与我们的电话线路在300kHz时的10dB / km相比) 人类可以承受的最响亮的声音比他能听到的最低声音高出80dB以上。(RussellBorogove评论)。喇叭内部的声音(请参阅peufeu答案)可能比人类所能承受的声音更大。 感谢您的贡献。

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处理USB电源适配器上的数据引脚D +和D-以与设备上的快速充电兼容的理想方法是什么?
我发现许多USB壁式充电器使用电阻分压器将D +和D-引脚设置为特定电压,通常为2至3伏。其他USB壁式充电器使D +和D-引脚短路,而没有其他任何连接。根据我的经验,某些设备在使用分压器的充电器上不会接受高于500mA的充电速率,但会在数据引脚短路的情况下将其充电至充电器的最大输入。我读过的书暗示相反的说法也可能是正确的,但一直无法证实这一点。我希望找出哪种方法可以与所有USB设备实现最佳兼容性。

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傅立叶,拉普拉斯和Z变换之间的关系和差异
我对这些话题有些困惑。他们都开始对我看起来一样。它们似乎具有相同的属性,例如与它们相关的线性,平移和缩放。我似乎无法将它们分开放置并确定每个转换的目的。另外,其中哪一个用于频率分析? 我(无法与Google一起)找到解决此特定问题的完整答案。我希望看到它们在同一页上进行比较,以便使我更加清楚。

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Arduino IDE的完整替代品?[关闭]
我并不喜欢正式的Arduino IDE(就视觉效果而言),因此我开始寻找更好的替代品。但是,我发现的大多数项目都在alpha / beta中,并且通常是不完整的。 我是100%熟悉电路板编程的人,并且以前从未使用过Arduino,但是从我的收集中可以看到,Arduino IDE只是avr库的包装器,它可以实际编写电路板。其他“类arduino设备” IDE可能吗? 同样,我对此很陌生,所以用户友好性会很好。
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推挽/开漏 上拉/下拉
我正在阅读ARM Cortex芯片的数据表,尤其是GPIO章节。最终,我想配置各种GPIO引脚以在“备用功能”模式下使用它们以对SRAM进行读/写访问。 在所有可用的GPIO寄存器中,我不了解两个:GPIO_PUPDR和GPIO_OTYPE分别是“上拉/下拉寄存器”和“输出类型寄存器”。 因为GPIO_PUPDR我有三个选择: 无上拉或下拉 拉起 拉下 因为GPIO_0TYPE我有两个选择: 输出推挽 输出漏极开路 所有不同配置之间的区别是什么,哪一个最适合SRAM通信? 我正在使用的电路板的文档可在此处找到(有关SRAM原理图,请参见第24页)。此处提供了ARM芯片的参考手册(有关GPIO寄存器,请参见第145和146页)。

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我应该经常拿哪些电子元件?
我正在考虑订购一些日常使用的零件。我正在考虑进行一次大采购,以最大程度地减少运输和其他费用。 任何电子爱好者始终应该拥有哪些组件? 扩大范围:通常与Arduino,PIC和传感器一起使用。5V-低电流项目。 寻找:成分,值或范围(如果有),制造商(可选) 例如-电阻,从1K到100K 5W
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如何从开发板过渡到生产板?
好的,我是一名软件专家,是电子领域的新手。我的产品需要一台小型计算机,目前我已经在树莓派等开发板上进行了所有开发。由于开发板没有我需要的所有硬件,因此我通过USB和GPIO添加了缺少的硬件,但是生产板显然不能像这样。 所以我的问题是,我该如何下一步开发硬件的生产版本?换句话说,硬件专家将如何将其开发板转变为可投入生产的产品?这些就是我的想法 1>获取诸如pi的当前开发板的原理图(或任何接近我的基本硬件要求的可公开获得的原理图,如cpu类型等),并尝试找到一些将其缺失的部分添加到其中并重新组织的原理图端口(例如usb端口等)的位置可以满足您的需求,并使其成为生产产品。这是可能的,因为诸如Eagle之类的CAD软件功能非常强大,并且可以快速添加多个硬件芯片(例如温度传感器)并更改端口位置。 2>你很傻吗?这种电路板的设计非常复杂,特别是像pi这样的计算机,您必须聘请电路板设计咨询公司(或任何他们所谓的公司)来为您设计此生产就绪的电路板。如果是这样,我应该怎么谈?美国还是中国? 3>如果您要构建生产级硬件,则需要内部设计团队,并且需要聘请具有此类专业知识的合适的人员。这不是您要外包的东西。如实践所示,您必须在内部使用它。如果这是一个简单的电路板,您可以自己做,但是计算机需要做很多工作(尽管它们之间有许多共性),而且由于涉及到许多细节,因此您必须从头开始。 哦,我的生产量不大。我每6个月需要5,000个单位。最主要的是根据我的要求将可靠的最终板设计提供给PCB制造商。 如您所见,我在这个硬件制造领域有点迷失,您的见识和个人经验对我来说将非常宝贵。 非常感谢!


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为什么变压器要绕这么多匝?
变压器在次级绕组和初级绕组上都有数百匝,因此每个绕组都使用非常细的铜线。但是,为什么他们不仅在每个绕组上使用较少的匝数并获得相同的电压比? 更重要的是,为什么不使用较少的粗线匝来增加VA?(而不是1000:100匝的22 awg导线,如果不这样做会增加VA,为什么不100:10匝的16 awg导线)

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为什么干线的中性线接地?
我父亲是一名电工,而我本人是一名电子设计工程师,直到今天,他仍然无法为我提供充分的理由。 考虑以下两个图片/情况-都是相同的情况,但第二个图片中没有连接中性线。对不好的图表表示歉意,但想象一下,他们将叉子插在烤面包机等的塞子/刀中。为了触摸活跃。 在第一张图片中,该人触电。经典案例。这是因为人的手和脚下的地面之间存在240VAC的差异。这里要注意的关键是造成冲击的是240VAC的差异。 在第二张图片中,该人再次触摸活动的电线-但是,由于大地并未与中性线相连,因此无法保证240VAC的差值。没有。就像只将电池的一端连接到灯上一样,这种情况也没有闭路。因此,遭受电击的唯一方法是,如果一个人同时处于活动状态和中性状态- 如果您以某种方式这样做,则必须试图杀死自己(即,我的意思是,大多数电击是由活动引起的->地电势,不活跃->中性线- 和,将中性线绑到大地无助于防止活跃->中性线电击)。 是的,地球可能是漂浮的,相对于活跃的来说,它可能是“任何”电位,并且很高兴将其与大地桩在电站,变压器插座和房屋外的中性线相连,以便“我们知道”它的电位在。但是您可以提出这样的论点,即对于任何隔离的电源,它可能会带来一些危险。因此,我认为这不是一个可靠的论据,也不是唯一的原因。最重要的是,有时将隔离的变压器/电源仅用于防止电击的目的-那么为什么不将整个地球与电网隔离呢?哈哈。 显然,如果中性线未接地,则不再需要接地机架-因为如果由于某种原因使设备带电(即与情况2相同),则触摸金属外壳不会造成危险。 TL; DR:是我们将地线与中性线相连以便知道我们下面的地线相对于有源地为0V 的唯一原因吗?还是还有其他原因?
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