Схемотехника *

Каждый день инженеры сталкиваются с необходимостью анализа всё более сложных сигналов, поэтому на первый план здесь выходит выбор правильного измерительного оборудования – в данном случае осциллографа. Особенно остро этот вопрос стоит при работе с высокими и сверхвысокими частотами, где малейшая погрешность может привести к серьезным ошибкам в проектировании и отладке радиоэлектронных устройств. Рассмотрим основные характеристики цифровых осциллографов и ключевые моменты, на которые надо обратить внимание при выборе прибора.

Получив заряд эндорфинов от успешной работы эмулятора «Ну, погоди!» и вдохновившись ценными советами по улучшению эмулятора в комментариях к своей предыдущей статье, я приступил к следующему этапу — созданию полноценного устройства, готового к использованию в повседневных условиях. Этот процесс оказался не менее захватывающим, чем разработка прототипа эмулятора.

Теперь у меня сформировалось более полное понимание экосистемы разработчиков DIY-устройств, а именно: какими программами можно пользоваться и чёткое понимание этапов разработки.

Заранее хочу предупредить, что разводку на печатной плате я по-прежнему не сделал, а ограничился перфорированной макетной платой. Но чтобы «Ну, погоди!» выглядело более эстетично, поместил её в пластмассовый корпус. Если у вас нет 3D-принтера, то возможен более-менее эстетичный вариант без корпуса — далее в статье я приведу фотографию, как это можно сделать.

Привет, Хабр! Все мы замечаем, как с каждым годом наши электронные устройства работают все быстрее и быстрее, передают все бо́льшие объемы данных от микросхемы к микросхеме. Это приводит к необходимости рассматривать волновые процессы при прохождении сигналов и вынуждает нас использовать высокоскоростные материалы при изготовлении печатных плат для такой электроники. 

Сегодня мы немного разберемся, как организовано производство и контроль заданных волновых параметров, а также поговорим о том, какие материалы предлагаются для изготовления таких печатных плат.

Привет, Хабр! Сегодня мы изучим весьма занятную педаль перегруза, которая наверняка заинтересует любителей «тяжёлых» жанров гитарной музыки. Хотя и в контексте блюз-рока она, как это ни странно, вполне применима.

❒ Удивительное устройство выпускается компаниями Twinote и Nux-Cherub под названиями, соответственно, Pπ Fuzz и HG6 Modern High Gain Distortion.

Его звучание нравится многим, но никто не может ответить, по какой схеме собрано данное чудо. Сегодня мы это исправим.

В умном доме всегда найдётся место, где можно применить моторизованные системы. Это регулируемые столы, автоматические двери, окна, электронные замки, лестничные подъёмники, калитки, ворота, жалюзи, маркизы, антенные позиционеры, ротаторы солнечных панелей и т. д.

Выбрать подходящий разъём – это просто или сложно? В любом случае это важно.

Как быть с передачей дифференциальных пар на другую плату?

Сколько нужно контактов земли?

Стоит ли применять дифференциальные (common mode) фильтры и защиту от ESD?

Какой разъём лучше выбрать для питания?

В данной части рассмотрим эти и другие вопросы. Подберём разъёмы, добавим фильтры и защиты и завершим разработку схемы нашей платы.

Меня зовут Александр Батин, я инженер‑схемотехник. Уже больше трёх лет я работаю в Яндексе в команде, которая занимается разработкой умных экранов и новых продуктов. Отвечаю за проектирование материнских плат (разрабатывал материнскую плату для Станции Дуо Макс), а в последних проектах участвую уже в качестве техлида.

Сегодня я хочу посвятить свой рассказ ключевым аспектам разработки первой портативной колонки с Алисой — Станции Стрит:

— рассмотрим интересные моменты на этапе проектирования,

— поговорим о технических решениях, принятые в процессе работы,

— обратим внимание на сложности, с которыми столкнулась команда разработчиков.

Особое внимание уделю подходам к преодолению технических и инженерных вызовов: оптимизацию работы AI‑ассистента в условиях ограниченных вычислительных ресурсов и обеспечения стабильного взаимодействия при мобильном использовании без доступа к интернету.

Сказ о том, как я реализовал «взрослое» управление питанием одноплатника на одной тактовой кнопке с потреблением в выключенном состоянии 1,2 мкА.

Привет, Хабр! Среди обширного спектра эффектов, которыми обрабатывают сигнал электрогитары, задержка занимает особое место. Эхо с различными длительностями и числом повторений не только делает звучание более живым, но и позволяет создавать целые «музыкальные ландшафты».

❒ Благодаря доступности микросхемы цифровой линии задержки PT2399 и простоте необходимой для неё «обвязки», создание самодельного дилея уже давно стало доступным для каждого.

Сегодня мы услышим, как он звучит. А ещё я подробно расскажу и покажу, как спаять плату эффекта и установить её в эстетично оформленном корпусе.

Есть множество материалов написанных о работе полупроводников и работе транзисторов.

Зачем еще одна?

Дело в том, что я заметил такую тенденцию в вузовских учебниках – довольно подробное описание работы p-n перехода и очень поверхностное описание работы биполярного транзистора. Зачастую «механика» работы такого транзистора описывается довольно схематично (в совершенно неработоспособном виде) и далее следует быстрый переход на описание внешних параметров. Причем у этих же авторов описание «механики» работы полевого транзистора дается куда обширнее. Видимо, авторы учебников сами не очень «догоняют», как там все работает. И это не удивительно. Человечество вначале эры полупроводников пыталось повторить схему работы вакуумной лампы на полупроводниках, т.к. работа лампы достаточно логична. И собственно полевые транзисторы, в какой-то степени повторяют принцип работы вакуумных ламп. Но вот биполярный транзистор, хотя и был изобретен первым, но это было скорее случайное изобретение, а не осознанный путь к цели.

И даже после изобретения биполярного транзистора, сами его изобретатели не сразу поняли принцип его работы, хотя это были довольно продвинутые люди в области полупроводников.

Если Вы задавали себе вопросы наподобие таких:

почему через коллекторный p-n переход, включенный в обратном направлении, течет ток, да еще и самый, что не на есть главный рабочий ток?

почему неосновные носители тока базы в биполярном транзисторе, вдруг стали вполне себе главными представителями тока?

Почему ток в базы через открытый эмиттерный p-n переход меньше тока через закрый коллекторный p-n переход?

Ну и совсем «подковыристый» вопрос. Почему при включении биполярного транзистора по схеме с общим эмиттером, когда транзистор полностью открыт (находится в режиме насыщения), напряжение на коллекторе становиться меньше напряжения базы? Ведь если смотреть на транзистор с точки зрения пирога n-p-n переходов (как рисуют в учебниках), то сумма падения напряжения на двух p-n переходах (открытом эмиттерном и закрытом коллекторном) должно быть больше напряжения на одном открытом эмиттерном переходе. А оно у нас меньше.

Даже на небольшой плате может понадобиться несколько напряжений.

Как будем питать плату? Сколько потребляют разные экраны? Какие топологии преобразователей выбрать?

В данной части рассмотрим эти и другие вопросы. Спроектируем систему питания и станем ещё на шаг ближе к завершению разработки схемы основной платы!

Некоторое время назад мне удалось-таки сделать обратную разработку нескольких экранов от смартфонов с интерфейсом MIPI DSI.

В какой-то момент пришло время пробовать запускать и проверять наработки, но под рукой не было удобного железа с MIPI DSI видеовыходом. Поэтому решил спроектировать свою плату, а по пути узнать что-то новое.

Обратная и прямая разработки поскакали в одной упряжке :-)

Посмотрим живой процесс разработки. Это всегда интересно!

В первой части рассмотрим несколько решений и выберем наиболее подходящее. А также начнём проектировать схему.

КДПВ

Обычно сервер ассоциируется с чем-то дорогим и недоступным обычному человеку. Даже на вторичном рынке они пока еще стоят весьма существенно (если не рассматривать совсем уж допотопные экземпляры). Однако, есть и такие, которые можно приобрести весьма недорого.

Это так называемые блейд-серверы. Блейд-сервер (от англ. blade — лезвие) – концепция использования нескольких компактных серверов в одной общей корзине (шасси). Некоторые узлы сервера (такие как блоки питания, охлаждение, сетевые адаптеры, управление) вынесены за пределы сервера и сделаны общими для всех. Благодаря этому исключается излишнее дублирование и, соответственно, уменьшаются габариты и общее энергопотребление всей сборки. Увеличивается плотность вычислительной мощности на единицу объема серверной стойки. Из-за того, что единичный блейд-сервер бесполезен без корзины, а в корзине избыточен, они не пользуются спросом на вторичном рынке, а потому стоят весьма недорого. 

Этой проблеме я уже посвятил две статьи. Ну, как проблеме — проблеме для меня. Никак не удавалось охватить её целиком, когнитивно и ментально промоделировать. Появление Copilot кардинально всё изменило — ментальные границы раздвинулись, и здесь я выкладываю окончательное решение для семейств микроконтроллеров Synergy и RA8 от Renesas.

Кремний правит IT-миром уже полвека, но сегодня даже самые продвинутые чипы всё чаще сталкиваются с пределами: тепловые ловушки, токи утечки и борьба за каждый дополнительный гигагерц превращается в разработку на грани фола на грани физики. Частотная гонка больше не спасает — теперь в фокусе многоядерные архитектуры, вертикальная упаковка и поиски замены кремнию.

Почему классические технологии больше не тянут, как новые подходы формируют будущее вычислений — и что это значит для разработчиков? Детали внутри.

В отличии от датчика из статьи https://habr.com/ru/articles/914658/ , далее рассматривается возможность измерение не толщины нити, а ее объема. Такой датчик может быть очень компактным.

                Далее кратко описана экспериментальная проверка технической возможности создания такого датчика, но готовое решение пока не делал.

                Идея датчика простая, но ее техническая реализация не является очевидной.  Суть идеи в том, чтобы измерять объем нити с помощью конденсатора.

Известно, что для 3D принтеров нить(филамент) изготавливается в основном диаметром 2,85 мм и 1,75 мм.  Поэтому, для экспериментов сделал емкостной датчик, из двух параллельных медных пластин толщиной 0.1 мм и размером 5x15 мм2, соединенных по бокам перегородками из пластика толщиной примерно по 1 мм. Получился конденсатор с внутренним отверстием примерно 3x3 мм2.

Для экспериментальной проверки данной идеи использовал технологию емкостного зондирования с заземленными конденсаторными датчиками. Это очень маломощная, недорогая, высокоразрешающая бесконтактная технология , которая может применяться в различных приложениях, начиная от зондирования приближения и распознавания жестов до анализа материалов и дистанционного измерения уровня жидкости. Датчиком в емкостной сенсорной системе является любой металл или проводник, что позволяет создать недорогую и очень гибкую систему.

Технология реализуется на основе чипа FDC1004, который представляет собой 4-канальный емкостно-цифровой преобразователь высокого разрешения.