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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一些LED电视屏幕的哪一部分充当两个以非直角交叉的光栅?
一些现代LED电视显示以下衍射图(此问题拍摄的照片): 在回答有关此图案起源的另一个问题时,我解释说这应该是由于两个衍射光栅以非直角交叉而造成的,因为理想复制图案的傅里叶逆变换(旋转了90°,请参见上方链接中的模式答案)如下所示: 但是,如果我们看一个特写镜头,我们将看到一个简单的像素正方形网格,因此我们很难看到交叉的光栅: 我现在去了一家电子商店,找到了几个这样的屏幕,所以我现在可以命名确切的型号并提供更多特写镜头。LG 49LK5400是其中之一。这是带有图像的图案外观,因此点亮的像素也可见。请注意,这张照片很好地代表了人的肉眼所见(包括压缩伪影)。单击以获取完整分辨率。 HP Spectre 13-af006ur的另一个带有非常突出的叉号(除了一些其他图案)的屏幕。它的像素要小得多,所以我无法解决它们。 我的猜测是,这种影响可能是由为像素供电的导体的排列引起的。或者它可以是背光的光扩散系统之一的图案。 但是我可能错了,所以我认为最好问专家:LCD屏幕的实际部分是什么导致这种类似横栅的行为?
10 lcd  light 

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P沟道MOSFET浪涌电流限制
我已经在EESE和Google上搜索了好几个星期,以找到解决该问题的方法,尽管我发现一些建议似乎很有希望,但实际的实现却没有达到预期。 我在具有10uF输入电容的板上有一个稳压器,以帮助防止掉电情况。由于各种原因,我有一个保险丝串联了一个125mA的电源,请注意,我没有找到满足我要求的慢熔型保险丝。电源可以是5伏到15伏直流电,最有可能是铅酸电池。首次连接电池时,我会看到一个浪涌电流,在8us内的峰值电流约为8安培,这会很快烧断125mA的保险丝。好的,所以我需要限制浪涌电流。没关系吧? 我尝试了多种选择,但这似乎是最有前途的选择: R1和R2形成一个分压器,该分压器限制了Vgs以防止损坏MOSFET,并且与电容器一起形成RC延迟,从而使FET Vgs的增长更加缓慢,从而将FET保持在其欧姆区域更长的时间。很有道理。较高的电容=较慢的接通=较小的浪涌电流。 好吧,这一切都很好,但在将电容器从1uF增加到4.7uF至10uF之后,我意识到我在2us的浪涌电流达到1.5Apk时触底反弹。达到该点后,无论我为C1增加了多少电容(我尝试达到47uF),浪涌电流都不会降到1.5Apk以下。显然,该电流仍然过高,一瞬间会烧断我的保险丝。我无法提高保险丝的额定电流,所以我需要找到一种方法来使之工作。 我当前的假设是: Cgs和Cgd是MOSFET的固有栅极-源极和栅极-漏极电容,尽管它们相对较小(50pF-700pF),但我的理论是,当首次施加Vin时,它们起着直通的作用。由于无法减小这些电容,因此它们(特别是Cgd)是限制因素,使我无法将浪涌电流降低到1.5Apk以下。 还有什么其他选择可以限制浪涌电流?我已经找到了适用于热插拔应用的各种单芯片解决方案,但是它们具有与上述电路类似的拓扑,并且我想它们会有类似的缺点。 Vin可以低至5伏,因此,如果考虑肖特基二极管提供的反极性保护,则保险丝两端的压降,MOSFET导通电阻两端的压降以及电缆引起的压降(可能相当小)长的时间)将该板连接到电源,我的压降变得相当大(要馈入的电压调节器大约需要4.1V才能正常调节)。不幸的是,串联限流电阻器不是一个选择。 我的另一个限制是空间。我大约可以使用4.5 x 4.5平方毫米。上面的电路几乎不能满足要求,因此添加更多的组件并不是真正的选择。否则,这将是一个稍微容易解决的问题。

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电阻之前或之后的TVS二极管
对我来说,保护AVR引脚的最佳方法是RC滤波器和TVS二极管,但我一无所知。我已经看过原理图,其中TVS二极管位于RC滤波器之前,就像第一个原理图一样。 模拟此电路 –使用CircuitLab创建的原理图 但是在电阻器之前,它需要更大的电流,因此TVS二极管的熔断速度比第二个原理图中TVS二极管在RC后面的情况要快。 模拟该电路 问题是:首先还是第二种保护AVR输入的方法更好?

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为什么在移动设备中使用3.8V锂离子电池,而不是3.6V或3.7V电池?
我注意到智能手机和平板电脑中使用的锂离子电池有一个奇怪的趋势:与其他类型的消费类设备中大多数锂离子电池典型的每节电池3.6V或3.7V相比,它们使用的是3.8V电池。最高充电电压为4.35V(我的Nexus 5X和Nexus 9都是这种情况)。在至少一种情况下(LG G5电池),该电池的标称电压为3.85V,充电至4.4V。 这些高压锂离子电池有什么用?我可以理解,较高的电压会转化为更多的总能量,但是为什么要追求更高的电压而不是仅仅追求更高的容​​量(就像18650电池那样)?使用这种类型的电池有缺点吗? 从此处开始的聊天讨论表明,这种较高的电压特定于锂聚合物电池,不适用于圆柱形电池(如18650)或棱柱形电池(如紧凑型相机电池中使用的那种电池)。确实是这样吗?

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使用超级电容器作为MCU的备份
我有一个需要某种备用电源的项目。而且我打算使用5V 4F超级电容。 我的问题是: 我打算用一个二极管和100欧姆电阻将电容充电至5V VCC(好主意?)。如何将电容连接到MCU。直接连接将不起作用,因为上限会花费一些时间。 通常情况下,该电路将消耗20mA的电流,在断电模式下,它将消耗约200uA的电流,这个4F电容将持续多久?

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STM32“ USB设备”与“ USB OTG HS”的区别是什么?
我最近下载了stm32应用进行MCU搜索,发现例如STM32F429在“ USB Device”外设中为“ NO”,而在“ USB OTG FS”和“ USB OTG HS”中为“ YES”。由于STM32F429可以完全作为USB设备使用,即它支持所有库和USB类,因此这非常令人惊讶。 其他一些MCU中标有“ USB设备”,例如。STM32L052 然后我尝试检查CubeMX,发现他们的搜索中有USB_Device外设(同样STM32F429不包含它,USB东西是通过OTG完成的)。 这个问题可能很容易回答,因为我怀疑USB设备只是意味着不支持OTG的设备,但是我不确定,通常MCU还是会使用OTG(而且只有一个库,所以为什么USB中的状态为“ NO”外设)。我在Google或CubeMX文档中找不到有关它的信息。 由于USB OTG HS似乎可以正常使用该库,因此我对此并不十分担心,但是我对术语感到好奇。 我知道ST论坛可能是解决此问题的好地方,但是很多话题只是在两年过去之后才得到解答。:) 谢谢。

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PCB上的返回路径
我花了一个周末来吸收Eric Bogatin的视频讲座,并读了他的书《 Signal and Power Integrity-Simplified》 他指出,PCB的返回路径可以是任何直流平面,该平面可以是信号路径下方的VCC导轨。 考虑以下简单电路 模拟此电路 –使用CircuitLab创建的原理图 如果将U1和U2放在顶层,而TX和RX仅在顶层布线,则信号的返回路径(TX到RX)将为Vcc。我可以。 我的问题是,当返回电流刚好到达TX引脚下方时,电流流向何方?在这一点上,它是否找到通往Gnd的道路,还是回到TX并通过芯片,然后回到地面? **从书中添加文本**

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555计时器升压转换器不符合规格
我最近一直在缠着数码管,这需要高压电源(〜150V-200V)才能打开。 我到处搜寻了一个简单的高压发生器,发现该电路使用555定时器来获得170V至200V之间的可调,稳压高压输出。 我得到了所有零件,并在面包板上制作了原型。插入9V电池并绝对确定它不会在我的脸部爆炸后(例如,意外地向后装上一个盖子),我测量了输出电压,并在没有负载的情况下获得了不错的210V输出,并调整了微调电位器,以提供最大电压。 不幸的是,当我连接数码管时,电压就下降到约170V。我精确测量了有多少电流流过,发现该配置的效率仅为15%。该电路在没有负载的情况下在输入上消耗约100mA的电流!数码管本身在170V时汲取约0.8mA的电流,而输入则汲取约120mA的电流。 170V×0.0008A9V×0.1200A=0.136W1.080W≈12.59% efficient170V×0.0008A9V×0.1200A=0.136W1.080W≈12.59% efficient \frac{170V \times 0.0008A}{9V \times 0.1200A} = \frac{0.136W}{1.080W} \approx 12.59\% \text{ efficient} 我将其归结为由于切换效率低下而造成的损失(我确实将其布置在试验板上),所以我花了一个下午的时间制作PCB版本,同时仔细遵循我能找到的任何SMPS PCB布局指南。我最终用一个额定为400V的电容器替换了输出电容器C4,因为250V仍将其切得太近了。我还使用了陶瓷盖,而不是使用说明中建议的薄膜盖。 但是,效率仍然没有显着差异。 我还注意到,输出电压似乎与输入电压成正比变化。在9V时,负载时电压将接近170V,而在8V时负载将达到140V。 所以现在,我开始认为我要么错过了一些显而易见的东西,要么这种升压转换器电路有点糟。不用说,我可能会研究其他更有效的设计,但我仍然很想发现该电路为何如此运行。 我想连接负载时的电压降可以通过以下事实来解释:555没有为开关产生足够长的占空比,因此没有足够的功率传递到输出。 与输入电压成比例的输出电压变化可能是由于缺少稳定的参考电压而引起的。反馈环路使用输入电压作为参考,因此更像是稳压电压“倍增器”。 但是我仍然不知道没有负载时从输入端汲取的100mA电流会流向何处。根据数据表,555个定时器消耗的电流很小。反馈分压器当然不会拉得那么近。所有输入功率都去哪儿了? tl; dr有人可以解释或帮助我了解为什么该电路很烂吗?

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如果Arduino Uno只有6个数字PWM引脚,如何支持多达12个伺服器?
根据此: 伺服库在大多数Arduino板上最多支持12个电机,在Arduino Mega上最多支持48个电机。在Mega以外的板上,使用该库会禁用引脚9和10上的AnalogWrite()(PWM)功能,无论这些引脚上是否有Servo。在Mega上,最多可以使用12个伺服器,而不会影响PWM功能。使用12到23个电机将禁用引脚11和12上的PWM。 然而,根据此: 数字I / O引脚14(其中6个提供PWM输出) 那么,如果Uno只有6个可提供PWM输出的数字I / O引脚,那么如何控制6个以上的伺服器呢?
10 arduino  motor  pwm  servo  pins 

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该5-24V输入电路如何工作?
由于我需要为新项目提供某种类型的广泛输入(进入微控制器),因此,我仔细研究了我公司中其他产品已经使用(或在某些时候考虑过)的一些设计。 我发现该电路似乎可以接受5-24V之间的任何电压来驱动光耦合器。我很难理解MOSFET在该星座中的工作原理,因为我对此没有太多经验。 我对二极管和电阻器功能的猜测: D17:可能是反极性保护 D18:瞬态电压抑制 R18:基本电流限制 MOSFET似乎以某种方式“调节”其电阻,即它提供的电流足以为LED提供电源,而与输入电压无关。 原理上如何运作? 如何计算实际支持的电压范围?

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如何使用零极点分析确定系统是否稳定?
据我所知,只要传递函数的极点在左半平面中,那么系统就是稳定的。这是因为时间响应可以写为“ a * exp(-b * t)”,其中“ a”和“ b”为正。因此,系统是稳定的。 但是,我在网站上看到有人说“在右半平面也不允许有零”。为什么?
10 stability  system 

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如何在Altium中更改多边形间隙
在Altium中,当我绘制多边形时,它会自动在另一网的铜周围留下间隙。但是,我的Vin网是高压的,需要有1mm的间隙。因此,如果我绘制Vin多边形,则它与其他网之间需要留1mm的间隙。如果我在Vin通孔上绘制另一个网的多边形,则需要再留1mm的间隙。 我曾尝试设置设计规则,但无济于事。 当两个网之一是Vin时,如何使多边形自动离开1mm的间隙?
10 altium  clearance 

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寻找弹簧质量阻尼器系统的传递函数
我一直在阅读绪方现代控制工程书,并通过一些练习来提高对基本控制原理的理解。我遇到了以下示例,正在努力解决。 我需要提出为该振动夹具建模的传递函数。问题如下: 在此示例中,您将分析振动试验台(图1)。该系统由质量表M和质量为m的线圈组成。牢固地附着在地面上的永磁体提供稳定的磁场。线圈𝑦在磁场中的运动会在线圈中感应出一个电压,该电压与其速度𝑦̇成正比,如式(6)所示。1.𝑒= 𝛼𝑦̇ [eq.1] 电流通过线圈时,使线圈承受与方程式中电流成正比的磁力。2.𝐹= 𝛽𝑖 [eq.2] 问题:使用输出𝑥到输入𝑉获得参数传递函数。 我发现很难回答但影响整个TF的一些问题是: 如果K2和B2 压缩了一个距离Z,(当 由于线圈与磁场相互作用而向上移动时)这是否意味着k1和b1 延伸了相同的距离Z? 如果m(线圈)向上移动2cm,M(桌子)是否也向上移动2cm? 我需要做什么: 拿出两个单独的自由机构图,一个用于表的质量M,另一个用于线圈的质量m。 绘制一个包括反电动势的电路图。 转换为s域。 同时解决。 到目前为止,我所做的是: 绘制以分开的自由体图并提取方程式。 绘制电路图并提取方程式。 转换为s域。 使用MATLAB函数,solve我设法获得了2个不同的5阶传递函数(下面我建议的每种方法中的一个),但是,我不确定哪个是正确的,以及为什么。 整体系统: 这是我认为可以建模振动测试夹具(电气部分除外)的示意图。 自由人体图1-表格-向上约定 弹簧k1和k2减振器b1和b2分别建模。由于不能将它们加在一起并视为一个,因此它们的压缩和扩展是分开的。 的向上的力是来自k2和b2被附接至线圈。这些正在经历向上运动。 s域中的方程: Ms^2X + b1sX + k1X = b2s(X-Y) + k2(X-Y) 自由主体图2-线圈-向上约定 线圈承受向上的力,但是弹簧和阻尼器将其保持向后,因此作用方向相反。 s域中的方程: Fem = Ms^2Y + b2s(X-Y) + k2(X-Y) …


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为什么不总是使用DMA来支持STM32上的UART中断?[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。 上个月,我花了大量时间让UART(用于MIDI)与使用中断的STM(STM32F103C8T6)一起使用,但收效甚微。 但是,今天晚上使用DMA的速度非常快。 由于据我所知,DMA速度更快并且可以减轻CPU负担,为什么不总是使用DMA来支持中断呢?特别是由于在STM32上似乎存在很多问题。 我正在使用STM32CubeMx / HAL。

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