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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H桥反激
抱歉,如果这个问题有点长,但是我还是谨慎地在问这个问题之前先讨论一下我所知道的最新技术。 问题 当使用H桥来驱动电机等的双向线圈时,我一直担心如何处理回扫电流的最佳方法。 经典返驰 经典地,我们看到以下电路,其中跨桥开关的反激二极管使驱动电流(以绿色显示)重新分配回电源(以红色显示)。 但是,我一直对这种方法一直很担心,特别是电源线中电流的突然反转如何影响稳压器和C1两端的电压。 循环反激 经典的替代方法是使用再循环反激。此方法仅关闭开关对之一(低或高)。在这种情况下,红色电流仅在电桥内循环,并在二极管和MOSFET中消散。 显然,这种方法消除了电源问题,但是确实需要更复杂的控制系统。 这种方法的电流衰减要慢得多,因为跨线圈施加的电压仅为二极管压降+ MOSFET的IR。因此,与传统方法相比,这是一个更好的解决方案,同时使用PWM来调节线圈中的电流。但是,为了在翻转方向之前将电流窒息,它很慢,并且将线圈中的所有能量作为二极管和mosfet中的热量倾销掉。 ZENER BYPASS 我还看到了经典的反激方法经过修改,以隔离电源并使用齐纳旁路,如下所示。选择齐纳二极管的电压要比电源轨高得多,但安全裕度要小于最大桥接电压。当电桥关闭时,反激电压被限制为该齐纳电压,并且D1阻止了回流电流返回到电源。 这种方法消除了电源问题,并且不需要更复杂的控制系统。由于它在线圈上施加了较大的反向电压,因此可以更快地消灭电流。不幸的是,它遭受的问题是,几乎所有的线圈能量都以热量的形式被浪费在齐纳管中。因此后者必须具有相当高的功率。由于电流更快地终止,因此该方法对于PWM电流控制是不希望的。 能源回收的齐纳旁路 我已经用这种方法取得了相当大的成功。 此方法修改了经典的反激方法,以使用D3再次隔离电源,但是,不仅仅使用齐纳二极管,而是添加了一个大电容器。现在,齐纳二极管仅起到防止电容器上的电压超过电桥上额定电压的作用。 当电桥关闭时,反激电流用于向电容器添加电荷,该电荷通常被充电至电源电平。当电容器充电超过电源电压时,线圈中的电流衰减,电容器上的电压只能达到可预测的水平。如果设计正确,则齐纳管永远不要真正导通,或者仅在电流处于低电平时才导通。 电容器上的电压上升会更快地消灭线圈电流。 当电流停止流动时,电荷和线圈中的能量被捕获在电容器上。 下次接通桥时,桥上的电压将大于电源电压。这样的效果是可以更快地对线圈充电,并将存储的能量重新应用到线圈中。 我在一次设计的步进电机控制器上使用了该电路,发现该电路显着提高了高步进率下的转矩,实际上使我可以更快地驱动电机。 这种方法消除了电源的问题,不需要更复杂的控制系统,并且不会浪费太多的能量。 虽然它可能仍然不适合PWM电流控制。 组合 我觉得如果您除了相位换相之外还使用PWM电流控制,则可能需要谨慎采用多种方法。对PWM部件使用再循环方法,或者对相开关使用能量回收器可能是最好的选择。 那么我的问题是什么? 以上是我所知道的方法。 使用H桥驱动线圈时,是否有更好的技术来处理反激电流和能量?

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移动导轨(导轨上的电压转换)对运算放大器有什么作用?
由于我在职业生涯中花费了很大一部分时间试图使opamp的电源轨尽可能稳定在其预期电压,因此我没有真正花时间思考如果电源轨偏离固定值会发生什么。由于我只是简要研究了运算放大器的内部工作原理,因此我不确定能否确定一个答案。 那么,如果导轨在移动,信号将如何处理?(让我们说那里移动缓慢,例如小于5Hz,可能不时有1V的变化)不仅仅是在不同的电平上削波?

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ESP8266-它用于实际行业吗?[关闭]
已关闭。这个问题是基于观点的。它当前不接受答案。 想改善这个问题吗?更新问题,以便通过编辑此帖子以事实和引用的形式回答。 2年前关闭。 我想知道在医疗/汽车/军事/家庭行业中,ESP8266或类似的模块(例如,ESP32)是否经常用于实际批量生产中。 我看到了很多DIY项目,但有更好的替代方案吗? 如果是,我需要一些例子。

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CAN总线许可
在寻找多个微控制器之间长距离通讯的可能解决方案时,我发现了CAN总线。但是,它说,任何实施CAN协议都需要支付许可费。 我的计划是为每个节点使用微控制器,CAN控制器(MCP2515)和CAN收发器(MCP2561)在网络上进行通信。 我是否需要支付CAN许可费,还是已经由CAN控制器和收发器的制造商支付了? 提前致谢
14 can  legal  licensing 

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在汽车中使用交流发电机代替直流发电机的优势
大多数汽车使用交流发电机,然后通过桥式二极管整流器将其电压转换为直流,以为12v电池充电。 为什么不使用直流发电机呢? 是因为交流发电机的效率更高吗? (甚至自行车和风能都使用交流发电机/涡轮机)。
14 ac  generator 

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是否有一般方法(制造商)确定IC是否即将过时?
我最近启动了一个新项目,一直在寻找音频编解码器。我能够找到一个简单的语音带编解码器(在这里看来它可能适用于我的项目。但是,突出的是该数据表最初是2001年生产的,这使我相信该芯片已经存在了一段时间。很久。 所以我的问题是:是否有任何通用方法来确定IC是否会很快被制造商淘汰?这是我从未真正考虑过的事情,但是,似乎这是选择组件时要考虑的主要项目。 我认为答案将取决于制造商,IC本身(例如555个定时器可能永远存在)以及许多其他因素。我想得到一个“最佳实践”答案。 谢谢!

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为什么比较器的偏置电压通常比运算放大器高?
我需要将信号与恒定电压进行比较;信号范围为0至30mV,在250µV的差值下,我需要50ns的响应时间。该信号是压摆率在几mV / µs范围内的三角波。 查看TI提供的比较器时,它们的起始电压为750µV,而10ns的比较器的起始电压为3000µV。 但是,查看运算放大器列表时,这些放大器的起始电压为1µV失调电压,而100MHz放大器的起始电压为100µV。 强烈建议使用比较器而不是运算放大器来比较信号,因此,我看到的唯一选择是使用精密的高速运算放大器来预放大信号,然后使用比较器。但是,这听起来是错误的。如果有可能,那么为什么芯片制造商不提供这种单片解决方案?

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一个奇怪的电感器背后的故事
在旧的Iskra(南斯拉夫)电视中发现的这种古老的硬壳电感器吸引了我,我希望有人可以告诉我其设计背后的故事。 我不知道这些图片是否具有足够的描述性,但电感器的“头”是有磁性的,塑料外壳“拥抱”了另一个铁氧体圆柱体,中间有一个小方孔。 这与到目前为止我没有找到的任何电感器都不同,尽管我确实了解了电感器的工作原理,但是我无法弄清楚这种安排的有用目的。
14 inductor  vintage 

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两个UART如何知道要使用的波特率?
我正在阅读有关UART的标准协议,我认为,如果接收UART对所传输数据的波特率一无所知,将会有很多问题。如果假定的波特率低于数据传输的波特率,则接收UART不会“看到”某些位。另一方面,如果接收器使用的波特率高于数据传输的波特率,则某些位将被计数两次,从而导致错误地“读取”数据。 我对UART的了解是,当线路空闲时,线路保持为'1',起始位为'0',而停止位为'1'。另外,当线路空闲时,停止位为“ 1”与“ 1”没有任何区别还是有区别的方法吗? 两个通信UART的第一个是否同意使用哪种波特率?如果是,他们将如何做?

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为什么只有6.5W的功率运行10W电阻会发热?
我通过一个10W的电阻运行约6.5W 。欧姆额定值为220欧姆,这对于计算为大约225欧姆的电路欧姆是正确的。 这是我的220欧姆10瓦电阻器运行的电流: 38.4伏特 0.17安培 225.88欧姆 38.4V * 0.17A = 6.528W 几分钟之内,天气变得如此炎热,甚至烧死了我。我没事,因为我只触摸了一秒钟。 但是我期望它保持冷却,因为电阻器的额定功率几乎是通过它的功率的两倍。电子产品的人告诉我,双重功​​率不应该变热。 这正常吗?为什么电阻会变热?另外,有发生火灾的危险吗?ps电阻器搁在砖上。

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测量针头和注射器的微小运动
我的问题是在注射时如何测量针头和注射器的很小的运动。当医生注射局部麻醉剂时,他们总是先吸气(吸回)以确保他们不在血管中。我的争论,特别是如果单手进行抽吸时,是在抽吸时针头/注射器组合上的作用力方向发生变化,导致针头端部明显移动(可能为几毫米),这抵消了抽吸的目的。第一名。 我想进行一项体外研究,在该研究中,我将针头和注射器组合起来并注入一块肉或类似物中-然后在3种情况下让志愿者进行抽吸/注射: 用另一只手稳定并直接注射 用另一只手稳定,吸出然后注射 一只手吸气然后注射 我找到了一种方法来测量针尖的这些运动,直至0.1mm。我以为可以使用加速度计,但还没有发现足够小的东西可以安装在针尖上。 我想到的唯一另一种方法是在针尖上使用摄像机安装的侧面,该侧面会伸出某种人造“皮肤”,然后校准刻度线以测量移动的距离。

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为什么没有正弦波振荡器芯片?[关闭]
已关闭。这个问题是基于观点的。它当前不接受答案。 想改善这个问题吗?更新问题,以便通过编辑此帖子以事实和引用的形式回答。 3年前关闭。 我正在尝试制作一个简单但良好的正弦波发生器,它将在1kHz时产生1Vpp。 正弦波是自然界的振荡。他们无处不在。因此,您可能会认为制造电子正弦波将是小菜一碟。显然不是这样。SE充满了关于如何制作它们的问题。当前在屏幕右侧显示9个类似问题。他们大多数似乎有问题。 自1960年以来,低通滤波器,高通滤波器,环形振荡器和带有异形灯丝灯泡的维恩桥。数模转换器和Arduino。多数似乎不起作用或无法在模拟程序包中振荡。有些产生三角形而不是正弦。一些设计需要了解电感器。 为什么这么难?方波,锯齿波和三角波似乎很容易,但它们在自然界中并不容易存在。由于它们非常有用,因此我以为我只需要购买一个正弦振荡器芯片(如NE555正弦变体),再加上一个电阻器和一个电容器,就可以得到99.99%的纯波形。我是否想念一些东西,但似乎简单的电子设备与正弦波发生器不是特别兼容?
14 oscillator  sine 

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了解LoRa芯片,线性调频脉冲,符号和位之间的关系
我试图了解LoRa芯片,“ chi”,符号和位之间的实际关系。我的意思不是仅仅与各种比率相关的方程式,而是实际上这些东西在数量上如何相关。 Semtech文件AN1200.22 LoRa™调制基础知识包含一些与各种速率相关的基本方程式和定义。据我了解,码片速率CR总是在数值上等于所选带宽。因此,如果所选带宽= 125 kHz,则码片速率为125,000个码片/秒。然后将符号BW与码片速率互换使用。 扩频因子与码片和符号有关。。因此,符号率SR与码片率(以带宽为单位)相关:2SFchips=1 symbol2SFchips=1 symbol2^{SF} chips = 1 \ symbol SR=BW2SFSR=BW2SFSR = \frac{BW}{2^{SF}} 在LoRa调制的实现中,每4位数据将被编码为5、6、7或8个总位,作为前向纠错的一种形式,可以通过设置编码率CR = 1、2来选择这些位。 3、4。因此,用户数据位的实际速率必须降低以下因素: 。BRuser=BR44+CRBRuser=BR44+C[RBR_{user} = BR\frac{4}{4+CR} 到此为止,我认为我已经理解了。我不知道实际上是什么筹码或符号。例如,在带宽和原始比特率之间的最终关系中还有一个额外的SF术语,我不明白。 BR=SFBW2SF =SF⋅SRBR=SFBW2SF =SF⋅SRBR = SF\frac{BW}{2^{SF}}\ = SF \cdot SR 这表示一个符号等于SR位,或者在LoRa可用设置中介于6到12位之间。那是对的吗? 我在这里(也可以在此视频 编辑中的 13:00之后观看:最近和更深入的谈话视频)将线性调频率定义为频率df / dt的一阶时间导数。那会给它单位但是那里显示的表达式是不同的。也许这是完整扫描的速率,而不是频率的变化速率?time−2time−2time^{-2} 上图:从这里截屏。 问题:芯片和“ chi”之间是什么关系-可以在频谱图中从视觉上区分这些芯片-可以看到每个芯片的起点和终点吗?此外,每个符号的确存在6到12位之间吗? 以下是LoRa信号频谱图的一些图示。看起来在每个线性调频期间,每个标称线性调频周期平均大约有一个瞬时频率偏移,但是我不知道这是否普遍适用。 上图: LinkLabs的LoRa频谱图:“什么是LoRa?” 。 上图:使用RTL-SDR解码LoRa IOT协议的 LoRa频谱图。 …

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或门与连接两根电线?
我不是一个电气专家,但是我想对此有所了解,因此请记住,除了大学微电子学领域的微积分知识外,我的背景知识很少,并且数学逻辑基础很强。我正在学习可以用逻辑门完成的事情,并且遇到了一个加法器。在查看答案之前,我喜欢尝试一下,所以我想出了自己的加法器。我的加法器与我正在阅读的书中的加法器之间的唯一区别是,加法器的末尾有一个用于进行导线的“或”门,而我只是将两根导线放在一起。在我看来,将两根导线放在一起与“或”门相同,因为如果没有电,则节点无电,如果来自任何一个或两个电源的电,则有一些电从节点出来。 我的问题是:将两根导线放在一起并进行适当的“或”门有什么区别? 我的猜测是,它有事情做与量的电力从3节点/或门的输出线(当前?),但我电路的理解是有点生疏。谢谢你的帮助! 模拟该电路 –使用CircuitLab创建的原理图

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不带EDA的电路板
对我而言,毫无疑问,生产新板时最耗时的任务之一就是从最棘手的布局过渡到最终的布局。我必须承认我不是专家,但是对我来说要花几天的时间,而且即使在电路复杂程度不高的情况下,如果没有Kicad的帮助,我将永远做不到。当我完全不知道EDA(电子设计自动化)软件的开始时,这对我来说将是非常有趣的。哪些技术,哪些工具?我相信人们应该在使用计算器之前学习如何用纸和铅笔进行数学运算,这就是我要问的原因。
14 layout  eda 

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