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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如何将AC转换为DC
我设计的电路需要在1A下输出5VDC。我正在尝试使用壁式变压器将电压降低至12VAC。下一步是二极管桥和纹波电容器。 纹波电压方程为: Vř 我p p 升ë= 我2 楼CVripple=I2fCV_{ripple} = \frac{I}{2fC} I = load current (1A) f = AC frequency (60Hz) C = Filter Capacitor (? uF) 如果我选择1000 uF的C,则纹波电压为8.3 V!我真的需要增加电容以降低纹波电压吗?还有另一种将AC转换为DC的方法吗?


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是什么引起我的DC / DC升压转换器大振荡?这是地面反弹还是其他影响?
我为DC-DC升压转换器设计了第一块PCB,结果发现它产生了非常嘈杂的输出。该设计基于MIC2253。 这是一个示意图: 尽管我的电路允许输入电压(Vin)和输出电压(Vout)的不同组合。我正在调试的情况是Vin = 3.6V和Vout = 7.2V。负载是一个120欧姆的电阻。我计算出占空比D = 0.5(即50%)。这似乎在数据手册中规定的最小10%和最大90%占空比限制内。其他组件(即电容,电感器,电阻器)与数据手册在其应用示例中建议的内容相同或相似。 该设计似乎在输出上提供了正确的RMS升压电压,但是在通过示波器查看信号后,我看到阻尼正弦电压振荡周期性地出现,这似乎是由电感器的开关引起的。我看到板上几乎每个接地点都有相同的振荡。输出上的振荡很大,即峰峰值之间为3V。经过一些研究后,看来我的问题并不是我选择的转换器特有的,而是我的PCB布局问题(请参阅下面的链接)。我不确定如何修改布局以确保可接受的结果。 这些文档对于调试问题似乎很有用: http://www.physics.ox.ac.uk/lcfi/Electronics/EDN_Ground_bounce.pdf http://www.analog.com/library/analogDialogue/cd/vol41n2.pdf http://www.enpirion.com/Collat​​eral/Documents/English-US/High-frequency-implications-for-switch-mode-DC-R_0.pdf http://www.maxim-ic.com/app-notes/index.mvp/id/3645 http://www.maxim-ic.com/app-notes/index.mvp/id/735 我已经附上了三张图片。“原始pcb.png”包含我遇到问题的板的图像。它是一个2层板。红色是最上层的铜。蓝色是底部的铜。 “ current loops.jpg”显示了具有两个不同电流路径的橙色和黄色覆盖层的原型板,用于给电感器充电(橙色)和放电(黄色)。其中一篇文章(http://www.physics.ox.ac.uk/lcfi/Electronics/EDN_Ground_bounce.pdf)提出,两个电流环的面积不应改变,因此,我试图将其变化减至最小在新布局的区域中,我从“ pcb_fix.png”开始。我修改了原始PCB,使其更接近于这种新布局,但是,电路板的性能没有改变。还是吵!hack的质量不如“ pcb_fix.png”中所示,但是这是一个合理的近似值。我本来希望可以有所改善,但是我没有看到任何改善。 我仍然不确定如何解决此问题。也许地面倒灌会引起过多的寄生电容?也许电容的阻抗太大(ESR或ESL)?我不这么认为,因为它们都是陶瓷多层的,并且具有数据表中要求的值和介电材料,即X5R。也许我的走线可能有太多的电感。我选择了屏蔽电感器,但是它的磁场是否可能干扰我的信号? 任何帮助将不胜感激。 应张贴者的要求,我提供了一些在不同条件下的示波器输出。 输出,AC耦合,1M Ohm,10X,BW limit OFF: 输出,AC耦合,1M Ohm,10X,BW limit OFF: 输出,交流耦合,1M欧姆,10X,带宽限制20Mhz: 输出,交流耦合,1M欧姆,1X,带宽限制20Mhz,1uF,10uF,100nF电容和120 ohm电阻分流输出,即它们都是并联的: 开关节点,直流耦合,1M Ohm,10X,BW limit OFF 交换节点,交流耦合,1M欧姆,10X,带宽限制20Mhz 添加:原始振荡大大衰减,但是,在重负载下会出现新的不良振荡。 实施了Olin Lathrop建议的若干更改后,观察到振荡幅度大大降低。通过将振荡降低到2V峰峰值,可以使原始的电路板变黑以近似新的布局: 要获得新的原型板,至少需要2周和更多的资金,因此在解决问题之前,我避免使用此命令。 添加额外的22uF输入陶瓷电容器的差别可忽略不计。但是,压倒性的改进来自简单地在输出引脚之间焊接22uF陶瓷帽并测量跨帽的信号。这使噪声最大幅度达到了150mV峰峰值,而没有任何带宽限制范围!!Madmanguruman提出了一种类似的方法,但他建议改变探针的尖端而不是电路。他建议在地面和尖端之间放两个帽:一个10uF电解和一个100nF陶瓷(我假设是并联的)。此外,他建议将测量带宽限制为20Mhz,并将探头设为1x。这似乎也具有大约相同幅度的噪声衰减效果。 我不确定这是一个可接受的低本底噪声还是什至是开关转换器的典型噪声幅度,但这是一个巨大的改进。这令人鼓舞,因此我继续测试电路在更大负载下的鲁棒性。 不幸的是,在较重的负载下,电路产生了一些新的怪异行为。我用30欧姆的电阻负载测试了该电路。尽管该板仍可以按原样提高输入电压,但现在输出具有低频锯齿/三角波输出。我不确定这表示什么。在我看来,输出电容的恒流充电和放电频率远低于1 Mhz的开关频率。我不确定为什么会这样。 在相同的测试条件下探测开关节点时,信号杂乱无章,振荡异常。 …

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如何测量锂离子电池的容量
我购买了用于相机的锂离子电池(比品牌替换电池便宜很多,但与具有类似电荷的AAA锂离子电池相比,价格并不便宜)。但是我怀疑它是否具有包装上要求的容量(以mAH为单位)。我有一种简单的方法可以粗略地验证包装上的要求吗?与使用相机和比较电池进行某些基准测试相比,该方法更精确,更省时吗?即是否有某种设备/方法可以给定一个充满电的锂离子电池来确定: 实际充满电了吗 以mAH表示的当前电量是多少

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提供比组件额定功率更多的电流真的可以吗?
在这个极高评价的答案中,答题者指出,可以为组件提供比其额定电流更多的电流。打个比方(在这里解释):“如果约翰尼想吃两个苹果,不管你给他三个还是五个,他只会吃两个。” 但是,您可能制作的最基本的电路之一是通过某些电源为LED供电。由于大多数电源提供的电流都高于大多数LED可以承受的电流,因此必须在LED前面放置一个电阻,以免烧坏它。 那是什么?!?有人可以在什么时候/在何处/如何向我解释提供高于(或低于此)组件额定电流的电流吗?

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“地” vs.“地球” vs.普通vs.负极
这可能只是我没有电气工程或电子学的学位,但是在电路图(尤其是集成电路)中使用时,“接地”和“接地”的整个概念极为混乱。current考虑到电流作为电子流动的量子力学描述,我猜想“来自”正极端子的整个概念(通常似乎是如何描述电流)似乎是倒退的,并且对我产生了误导。所以,我只是想澄清我对事物的理解。 首先,要确保我对电压和电流的理解正确。假设存在直流环境(我理解使用交流电时情况会更加复杂,并且我理解在某些系统中可能会在正极端子处接地,诸如此类。) 答:电路中的正极端子会产生电压。电压是电位,因此假设它是电池中的正离子(通常固定在适当的位置),则电路中的+端子会产生电压是有意义的。 B.电路中的负极端子是提供电流的电源。电流是电子的流动,并且流向正在产生电流电势的终端。 假设这些陈述是正确的……那么,为什么在电路图中如此广泛地使用术语“接地”(主要)或有时使用“接地”的符号呢?为什么它接地,而不是仅仅接地,还是0V端子,还是“普通”端子?接地或接地符号的使用,尤其是在IC电路图中(不一定在甚至能够远程“接地”到地球的电路中使用的……),例如在飞机或航天器中,甚至在任何数量的无法直接连接到地面的隔离绝缘系统)令我感到非常困惑。 这只是一些从未被打破的旧约定吗?电路图中的接地(GND端子)或接地符号仅仅是完成的事情,因为这总是这样做的吗?因为那是总是被教导的方式?它真的只是意味着一个负端子,还是一个电子从其流出的端子?什么时候使用实际接地,实际上是电路实际连接到实际接地的点?显然,并非每个电路都像IC一样,实际上并不一定需要接地就可以正常工作。 好吧,很抱歉,如果这是一个奇怪的问题,但是随着我越来越多地使用电子产品,并且由于我用电池为我的大部分小项目供电,整个概念对我来说似乎很奇怪并且令人困惑……没有字面意义电路中涉及的“接地”或“接地”。仅电池端子和电子零件。


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电子卡尺如何工作?
这些电子卡尺如何工作?: 我知道它们可以通过某种方式测量运行轨迹的电容来工作。但是他们如何使用电容来测量距离-是电容与距离的线性关系,还是发生了其他情况?这些都是非常准确的-从0到100毫米的规格为±0.02毫米,分辨率降至0.01毫米。我对这些产品如何能够以非常低的价格达到规格感到惊讶-我以8英镑的价格买了我的产品,并与一些我知道尺寸的常见物品进行了对比,并进行了检验。

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具有两个以上输入的XOR应该如何工作?
我刚刚开始研究计算机工程,并且对XOR门的行为有一些疑问。 我一直在用Logisim投影电路,其XOR的行为与我所学的有所不同。对我来说,它应该充当奇偶校验门,每当输入接收到奇数组合时都将提供高输出。但是,输入的内容不超过两个。它应该如何表现? 我还读过一本书,指出异或门的产生不超过两个输入。那是对的吗?为什么?

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是什么让一个麦克风比另一个麦克风更好?我该如何制作自己的麦克风?
我对麦克风很好奇,并有几个问题。 其中的一个关键要素是什么使一个要素优于另一个要素? 自己制造高质量的麦克风需要什么?我正在寻找购买优质的麦克风,并且正在寻找 Blue Yeti为例,所以我很纳闷。我知道它比我的美元商店麦克风好,但想知道为什么。 只是为了踢球,我买了一个el-cheapo电容式麦克风(2.2K Ohm,1.5V)来玩耍,但是我对它的极限一无所知。像这样的麦克风有什么用?
27 microphone 



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将ESD腕带的另一端插入墙壁接地不是一个好主意吗?
我已经对超级用户做了一个完整的回答,尽管它提供了很好的信息,但从电气/电子工程学的角度来看,我仍然有一个特定的问题。 将ESD腕带的另一端连接到墙上插座的接地点是否错误且不安全? 它会造成什么危害?如果不对,为什么? 我正在观看一个Youtube视频,该视频由一位似乎是专业人士的用户组装计算机,他说他从事这项业务已有20多年了。 该视频不鼓励将ESD腕带连接至墙壁插座接地,还表示将ESD腕带连接至机柜的金属部分时,请从PSU上拔下电源插头。但是,除了可以使用这种设置电死的理由外,没有给出进一步的技术说明。 我曾在一家经过TL9000质量认证的IT公司工作。该标准要求在必要时部署ESD保护。那里所有相关的测试台都有ESD垫连接到公共接地。所有端子都指向ESD防静电腕带的另一端,所有端子都接地,并最终接地。因此,不鼓励将ESD带连接到墙上插座的地面(最终进入地坑)对我来说是一个全新的概念。
27 grounding  esd 

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如果在+5 V之前连接+12 V,为什么会破坏Intel 8080芯片?
英特尔8080是1974年发布的经典微处理器,使用增强模式NMOS工艺制造,并显示了与此工艺相关的各种独特特性,例如需要两相时钟和三个电源轨:-5 V, +5 V和+12V。 在Wikipedia 的电源图钉描述中,它说 引脚2:GND(V SS)-接地 引脚11:-5 V(V BB)--5 V电源。必须连接第一个电源,最后一个断开电源,否则处理器将被损坏。 引脚20:+5 V(V CC)-+ 5 V电源。 引脚28:+12 V(V DD)-+12 V电源 这必须是最后连接的电源,也是第一个断开的电源。 我交叉引用了原始数据表,但信息有点矛盾。 绝对最大值: 相对于V BB(-5 V)的V CC(+5 V),V DD(+12 V)和V SS(GND ):-0.3 V至+20 V. 即使在未连接时V BB为0 V,V DD也将为+17 V,并且不应超过绝对最大值。在Wikipedia上最初声称如果在+5 V正确之前连接+12 V会破坏Intel 8080芯片吗? 如果正确,那么执行此操作的确切失败机制是什么?如果先施加+12 V而没有-5 V,为什么会损坏芯片?我怀疑它一定与增强模式NMOS工艺有关,但我不知道半导体如何工作。 您能解释一下如何在Intel 8080内部实现电源吗?在使用相似工艺制造的同一时代的其他芯片中是否存在问题? 另外,如果我需要为Intel 8080设计电源,比如说使用三个稳压器,那么如果+12 …

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VGA为什么有这么多的接地引脚(例如,与DVI-I相比)?
如果查看VGA的引脚,则有几个接地引脚: 我很好奇为什么,找到了这个答案。综上所述,额外的接地引脚应使每个引脚都有自己的接地,以防止对模拟信号的干扰。 但是这是一个支持模拟信号的DVI-I连接器: 模拟引脚在右侧。大十字是接地的,围绕它的四个较小的针脚分别用于红色,绿色,蓝色和水平同步。这里有趣的是,所有三个颜色通道共享地面,这与VGA每个都有自己的颜色通道不同。 为什么在使用VGA而非DVI-I时需要额外的接地引脚来防止信号干扰?它们是用于发送相同数据的相同引脚,只是具有不同的物理连接器,因此,为什么接地连接器的数量不同实际上并没有多大意义。

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