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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是什么驱动着向更快的蜂窝网络速度发展?[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。 去年关闭。 我一直都接受技术的进步。诞生于90年代,如果您等了几年,一切都会变得更快,更小,更便宜,而且总体上会更好。这在电视,个人电脑和手机等消费类电子产品中最为明显。 但是,现在我想到,除了一个因素外,我知道是什么驱动了大多数这种变化。计算机和手机变得越来越快,这主要是因为我们能够制造出更小,更高效的晶体管(我听说每两年每单位硅面积的晶体管数量增加一倍左右)。 DSL首先使Internet变得更快,这将固定电话铜双绞线的带宽推到了最大。当我们用完铜线内的可用频谱时,我们转向了光纤,这是一个全新的游戏。 TL; DR:但是,什么使蜂窝网络保持更快的速度呢?我已经拥有2G,3G和现在的LTE手机,其速度差异是天文数字,类似于过去十年中在家庭互联网中观察到的差异。 但是,LTE信道不一定具有更大的带宽(事实上,我相信LTE使用的带宽会更少:3G使用5 MHz的信道,而LTE的信道可能会更小(从1.4到20 MHz))。此外,我已经多次听到LTE在每频道Hz bps方面更有效的信息(我将在此处添加“需要的引用”,我将是第一个承认其听起来至少可疑的人)。 那是什么 只是更多频谱?更好和更小的电子产品?还是我们在其他方面对此有所改善?为何如此?

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为什么I2C设计为使用上拉电阻而不使用下拉电阻?
我了解在I2C中,SCL和SDA线使用上拉电阻,并且引脚驱动器是开路集电极NPN器件,可以将引脚驱动到地。这给I2C带来了一个优势,即同一根总线现在可以与多个从机共享,即使两个或多个从机意外尝试同时驱动该总线,也不会对系统造成任何损害。 但这也可以通过在SDA和SCL线上使用PNP开漏驱动器和下拉电阻来完成。时钟延展和多主机仲裁之类的事情也可以实现。 I2C协议的当前实现是否比上述建议的替代实现有任何好处?

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如何焊接70°C(158°F)温度/温度保险丝
对于我的DMX项目(原理并不重要),我焊接了只有两根引线的温度保险丝(请参见下图)。 保险丝不起作用(意味着它不导电)...这当然是合乎逻辑的,因为我的焊接站的最低温度为200°C(392°F)(尽管我以350°C(662 °F),请忽略此)。 但是我应该如何焊接该组件?

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为什么要烹饪MOSFET?
我已经制作了一个非常简单的MOSFET LED驱动器,该驱动器使用Arduino Nano的PWM 来开关MOSFET,该MOSFET控制大约16米长的LED灯带的功率。 我正在使用STP16NF06 MOSFET。 我正在控制RGB LED,所以我使用三个MOSFET每种颜色一个,当所有16米长的LED灯条都在运行时,我消耗的电流约为9.5安培。 9.5 A/ 3 channels = 3.17 A maximum load each. MOSFET的全导通电阻为0.8Ω,所以我的热量应该是I 2 R损耗 3.17 amperes^2 * 0.08 ohms = 0.8 watts 数据表显示我每瓦得到62.5°C的热量,最高工作温度为175°C,预期的环境温度低于50°C 175 °C - (0.8 W * 62.5 °C/W) + 50 °C = 75 °C for margin of error 我在没有散热器的情况下运行这些MOSFET,并且让它整夜运行在一个程序中,该程序只循环红,绿,蓝,白白色,并且不会过热。我希望该电路每天能够运行16个小时以上。 我正在为LED使用12 …
22 arduino  mosfet  heat  esd 

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防止过热的DIP插座值得吗?
插座可轻松更换设备,并消除了焊接过程中因过热而损坏的风险。[维基百科] 我个人从未(永远)更换这些IC。对于编程微控制器(作为爱好者),我使用专用的引脚接头。因此,我使用DIP插座的唯一原因是为了防止过热。 现在,我是一个廉价滑道(学生),所以如果不是绝对必要的话,我不想购买其中的任何一个。但是,我发现很难决定是否需要它们。 考虑到我的DIP封装每个售价约€2.50,我应该用DIP插槽保护它们吗?
22 soldering  socket  dip 

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三角波会具有有限的或无限的正弦波分量吗?
不连续会导致信号具有无限的正弦波分量,但是三角波是连续的,我正在上一堂课,讲师说,由于三角波是连续的,因此可以用有限数量的正弦分量表示,并且还显示出正弦波的多个频率的有限加法确实给出了纯三角波的形状。 我想到的唯一问题是,三角波的导数不是连续的,因为它是方波,因此将需要无穷大的正弦波,因此,如果将三角波的傅里叶级数的公式的两边都推导,我们将得到一个方波,显示为有限数量的正弦波之和。那会不正确吗?
22 fourier 

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10G以太网在物理上如何实现?[关闭]
已关闭。这个问题需要更加集中。它当前不接受答案。 想改善这个问题吗?更新问题,使其仅通过编辑此帖子来关注一个问题。 2年前关闭。 10 Gb以太网意味着每秒传输100亿比特,但是我不知道这在物理上是如何可能的(更不用说100G以太网了)。当今最快的CPU只能在〜8GHz上运行,但是即使传输不需要CPU,这仍然有问题。 在10G时,每个比特仅持续100皮秒,在那个时间范围内,我认为门延迟成为一个问题。这并不像为每位设置高电平或低电平那样简单,为了输出复杂的以太网波形,肯定需要数百个晶体管。 在接收端,这似乎是一个更大的问题,因为必须以非常高的速率对波形进行采样,如果使用ADC,则会引入更多的延迟。

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此设备连接到高压电源线上是什么?
我注意到西雅图附近的电线杆上有一个白色的圆柱形设备,可以使传输线旋转90度。好像避雷针从杆上掉下来进入了某种服务环路,然后消失在设备中。 我认为该设备在某种程度上有助于避雷针接地,但是我找不到关于它的更多信息。它似乎与任何容易发现的逮捕计划都不相符。

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利用CPU热量发电
我一直在阅读Tanenbaum的结构化计算机组织,他说提高CPU时钟速度的主要瓶颈之一是热量。所以我开始思考:是否可以将散热器完全移除,然后利用该热量产生更多的电能?我一直在搜索,发现了这些热电材料和这个热电发生器: 我在Wikipedia上的文章中读到“硅锗合金是目前在1000°C(...)左右最好的热电材料”,我知道CPU通常在30〜40°C左右工作。因此,达到1000°C将需要更多的CPU。 所以我想:将许多没有散​​热器的CPU并行放置会产生更多热量吗?我们还可以对这些CPU进行超频很多,看看它们会产生多少热量。 但是我被困住了。我不知道接下来要怎么想。我什至不知道这是否是一个好的思路。 我的问题是:为什么不开发某种通过CPU的热量发电的散热器?我知道有人一定已经考虑过这一点,并考虑了为什么不这样做的原因,但我无法弄清楚。 那么,为什么不可能呢? 编辑以澄清:我不希望CPU在1000°C下工作。我将列出我的推理步骤(不一定正确),大致如下: CPU时钟速度受工作温度(T)的限制。 CPU产生热量。热量使T升高。 散热器会照顾这些热量,以保持T = 40°C。 用热电发电机(由SiGe或类似材料制成)替换散热器 并排放置许多CPU以增加热量产生。 CPU发热量到TEG,因此CPU保持在T = 40°C。 这可能吗? 如何建立这样的TEG?使用哪种材料? 为什么这样的设备不存在? 问了这个问题。 EDIT2:我看到我的想法从根本上来说是错误的,也是错误的。感谢您的所有回答和评论。对不起任何误解。
22 heat  cpu  heatsink 

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为什么鼠标需要晶体?
我在看这张旧鼠标(原USB鼠标)的原理图: 当我注意到它上面有一个水晶(Y1)时。我很好奇为什么鼠标需要计时器?它不能使用计算机上的时钟吗?另外,如果它有自己的晶体,会不会与CPU时钟不同步?

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什么才是好的焊台
我是一个业余爱好者,希望购买焊台。焊接设备的市场价格从10美元到1000美元不等。 这就引出了一个问题:*这些巨大的价格差异背后的原因是什么?*我应该在一个好的焊台中寻找哪些属性? 我进行了一些研究,发现好的烙铁应该控制温度,并且在烙铁将热量传递到加热的组件时,应努力泵出足够的功率以维持所需的温度。此外,它应该是一个容易找到更换提示的品牌。 当然,肯定还有其他我不知道的事情。请阐明这些未知的未知数。


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击中共模扼流圈的信号究竟发生了什么?
我试图更好地理解共模扼流圈的原理。我做了一些图纸来澄清。 差模信号 差分电流(由差分电压驱动)在电感器铁芯中产生相等但相反的磁场B: 这些磁场相互抵消,因此铁芯中的净通量为零。这样,这些差分电流不会“感觉”到任何阻抗。 共模信号 相反,共模电流在铁心中产生相等且相加的磁场。这就是为什么它们“感觉”到高阻抗,并且无法通过(或者通过意味着它们被高度衰减)。 但是到底发生了什么?我有几种理论,下面将进行描述。 共模信号-理论1 我首先想到的是共模信号会击中扼流圈并在内部产生磁通量。通过这样做,大量的能量作为热量损失(磁滞和其他影响)。只有一小部分通过: 哪种共模扼流圈会以这种特定方式运行?对我来说,“烧毁”电压峰值似乎是非常理想的效果。 共模信号-理论2 也许电压尖峰实际上并没有机会在磁芯中建立大量磁通量,或者磁芯根本不够“有损”。电压尖峰从磁芯反弹并返回。只有一小部分通过: 尽管扼流圈右侧的系统受到保护,但左侧的系统必须处理反射信号。可能会出现驻波等令人讨厌的事情。 我的问题 我有几个问题要问你: 您认为理论1或理论2最合理吗? 您是否认为某些类型的共模扼流圈趋向于按照理论1所述运行,而其他类型则类似于理论2? 也许我的两个理论都是错误的。如果是这样,实际上会发生什么? 请赐教。

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可能损坏FPGA的VHDL
我在某处读到错误的VHDL代码会导致FPGA损坏。 甚至有可能用VHDL代码损坏FPGA吗?什么样的情况会导致这种情况?最坏的情况是什么?
22 fpga  vhdl 

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找到消耗太多电流的故障芯片
请注意,这是一个理论问题-我无法显示任何示意图。我将显示一些原理图,但这将是实际电路的非常简化的版本,仅用于说明目的。 假设我有一个电压转换器,它将我的主电压(来自电源)作为输入并输出一定的电压,例如1.8V。它看起来像这样: 模拟该电路 –使用CircuitLab创建的原理图 当我将电路连接到PS时,我注意到它吸收了太多电流(PS表示)。 由于我的电路中有多个电压转换器(此处未显示),因此我检查每个转换器的每个输出与地之间的电阻。我看到1.8V接地电阻几乎为0欧姆。现在,我知道故障是出在电压转换器中,还是其他(或多个)其他组件从1.8V供电。 我对图中所示的电阻进行了拆焊,以使转换器与其他组件断开连接,然后看到转换器正常工作,但从连接到所有这些组件的点检查电阻仍然显示为0欧姆。 我的问题是-您如何在不将每个可疑组件拆箱的情况下检查哪个组件是有故障的?如图所示,1.8V电源直接连接到组件,没有电阻/磁珠。 为了这个问题,假设我可以使用所需的任何设备(无论价格如何)。由于设备的可用性,我不希望解决方案受到限制。 谢谢!

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