Problema simplă nu era, de fapt, chiar simplă

Sau, mai exact avea o capcană, cum au numit-o unii.

Unde era capcana asta și cum ar fi trebuit să ne dăm seama de ea fără nici un calcul:

  • în circuit avem o singură sursă (cea de 24 V);
  • curentul pe care sursa îl dă este reprezentat ca fiind de 10 A;
  • prin rezistența R1 se spune că circulă un curent de 12A.

Aceste trei condiții nu pot fi în același timp valabile.

Cu o singura sursă care dă 10 A de unde pot apărea 12A prin rezistența R1? De unde apare suplimentul de 2A? Rezistențele sunt elemente pasive de circuit, nu generează curent. Acesta trebuia să fie primul și cel mai important semnal de alarmă: într-un circuit în care avem doar elemente pasive și surse nu putem avea un curent mai mare decât cel dat de surse!

Al doilea semnal de alarmă apare când încercăm să aplicăm Kirchhoff I (KCL) și ne rezultă că Ix = – 2A. Rezultatul în sine nu e greșit. Se întâmplă ca în rezolvarea problemelor să presupunem anumite direcții de curgere a curentului și să ne dăm ulterior seama că presupunerea a fost falsă. Dar hai să vedem în ce condiții aplicăm astfel de corecții, având în minte că sensul asumat de curgere a curentului este de la + la – (o convenție care este exact opusul a ce se întâmplă cu adevărat în realitate): atunci când între punctul A și punctul B (de potențiale necunoscute inițial) am presupus un curent dinspre A spre B și din rezolvare am descoperit că defapt B are potențial mai mare decât A. Atunci da, în mod clar, sensul curentului este dinspre B spre A. Dar, aici, fără existența unei alte surse, in ramura cu Ix sensul de curgere este cel indicat: potentialul nodului de sus este setat de terminalul pozitiv al sursei de 24V iar potențialul nodului de jos de terminalul negativ (sus avem 24 V, jos 0 V).

Un alt treilea semnal de alarmă se ridică în momentul în care descoperim că având cei -2A, în ramura cu rezistența de 3 ohmi am avea o cădere de tensiune de 6V. Ceea ce e în neregulă având in vedere că ramura este conectată în paralel cu sursa de 24 V, deci ar trebui să avem o cădere de 24V aici.

 

De ce am scris acel post, de ce am întins capacana? Nu, nu a fost ca să îmi bat joc de voi, să demonstrez că pe vremea mea se făcea școală. Pe vremea mea, care era acum vreo 5 ani se făcea cred tot atâta școală.

Dacă ai greșit în rezolvarea problemei nu înseamnă că ești prost ci că încă nu te-ai prins că electronica e mai mult decât niște calcule matematice și urmărirea unui algoritm pentru a rezolva o problemă. Și eu am făcut greșeli similare și, crede-mă, în momentul în care începi să privești electronica altfel decât matematic începe să fie faină. Urmărește articolele viitoare de pe blog și-o să-ți arăt cum poti face asta și câte posibilități ți se deschid îndată ce o faci.

Problemă simplă

Au trecut ani buni de când nu am mai avut contact cu probleme simple de electricitate. Știu că circuitul de mai jos este aproape banal da’ chiar nu îmi mai amintesc cum pot afla necunoscutele. V-aș fi recunoscător dacă m-ați putea ajuta cu rezolvarea ei. Lăsați în comentariul acestui post soluția: cât este Ix și R1.

circuit

Multumesc!

Poza este luată de pe edn.com, dintr-un articol al lui Martin Rowe.

Update: am postat soluția și motivarea alegerii problemei aici.

Săptămâna #invatFPGA pe scurt (4)

Bh90fvjCUAA0qlu

  • tutorialul ăsta de la Intel este despre electronică înainte să fie despre PCB design. Urmăriți-l chiar dacă știți PCB design, vă asigur că e folositor;
  • despre eșantionare, Nyquist și lungimea de bandă pe scurt, aici. Înveți în 10 minute ce n-ai învățat în un semestru de facultate;
  • cum îți alegi un osciloscop, care sunt caracteristicile principale, care e diferența între diferite tipuri de osciloscoape (clasice, portabile, USB) , toate le găsiți în acest tutorial;
  • iatăcare au fost cei mai mari investitori în R&D din industria semiconductorilor în anul 2013 în cifre relative și absolute. Singura companie europeană din top este ST;
  • apropo de ST, aceștia organizează un concurs pentru produse IoT. Dacă aveți o idee, o puteți înscrie în concurs și în cazul în care ajungeți finaliști ST vă va ajuta să ieșiți cu soluția pe piață. Soluția trebuie să aibă la bază un microntroller STM32 (bazate pe ARM-Cortex-M) și să mai aibă măcar o componentă de la ST. Mai multe detalii, inclusiv ce puteți câștiga si cum puteți ajunge la Electronicaaici;
  • aveți un Arduino, sunteți hobbyști sau doar studenți la facultatea de electronică, oricare ar fi situația trebuie să știți cum funcționează diferite tipuri de senzori(presiune, temperatură, accelerometru, etc.) pentru a putea scoate maximul din ele. Aflați tot ce vreți să știți despre senzori aici;
  • acum că ați învățat atât de multe, cum le folosiți în avantajul vostru într-un CV? Aici găsiți sfaturi pentru un CV bun de inginer electronist;
  • un acvariu pe care îl puteți vedea în timp real in browser. Are la bază un sistem de întreținere bazat pe Arduino și puteți verifica temperatura, hrăni peștii sau oxigena apa;
  • un tutorial de introducere în lucrul cu CPLD-uri. Ele sunt precursoarele FPGA-ului, device-uri mai simple care se folosesc si azi în proiecte în care avem nevoie de un dispozitiv programabil dar complexitatea nu impune un FPGA.

Poza este luată de aici.

Săptămâna #invatFPGA pe scurt (3)

A treia săptămână, iată  linkurile:

  • se întâmplă des ca input-ul într-un FPGA să fie zgomotos din diverse motive. Presupunând că știm frecvența cu care variază această intrare dorim să elimină frecvențele, de multe ori, mai mari apărute ca urmare a zgomotului colectat de semnalul nostru pe PCB sau pe fire. Aici găsiți explicații și cod Verilog pentru două posibile rezolvări;
  • ArduinoRaspberry PiBeagleBone Black – toate au apărut și, mai ales, s-au dezvoltat datorită conceptului de open source hardware (OSH sau OSHW). OSHW a schimbat profund piața de eletronică, oferind hobbyiștilor hardware atât de puternic și de variat încât mulți s-au transformat în profesioniști. OSHW înseamnă acces la toate documentele de fabricație ale unei platforme, posibilitatea oricui de a dezvolta add-on-uri și mai ales o comunitate foarte mare de oameni gata să te ajute indiferent de nivelul tău de cunoștinte. Mai multe puteți citi aici într-un articol al celor de la Mouser, unul dintre cei mai mari distribuitori de componente electronice din lume, care a decis ca nu mai poate ignora piața OSHW și a creat recent un portal special pentru asta. Vestea bună este că de pe Mouser puteți comanda și în România, au prețuri bune, multe componente și stocuri solide;
  • noi cei care lucrăm în embedded SW suntem obișnuiți să folosim bunul și vechiul C, dar pe măsură ce sistemele devin din ce în ce mai complexe, C++ va fi folosit în embedded din ce în ce mai mult. Poate n-ar strica o reîmprospătare a cunoștinelor de C++, o puteți face consultând articolul ăsta;
  • mai știți cum era cu modulația PSK, FSK, QAM? Filtrele FIR, IIR și tot ce-ați învățat la PDS? Niște concepte, fără prea mare implicare în practică, nu? Ce-ar fi dacă le-ați învăța făcând ceva practic? Ca de exemplu să faci două calculatoare să comunice între ele prin unde ultrasonice folosind microfonul și difuzorul? Găsiți toți pașii și explicațiile aici;
  • ați vrut mereu să vă cumpărați o mașină electrică sau hibridă da’ v-ați gândit că n-o să puteți trăi fără sunetul de motor clasic, nu? Nici eu da’ Toshiba a făcut un amplificator audio de putere care rezolvă problema asta a sunetului.

Săptămâna #invatFPGA pe scurt (2)

Link-urile de săptămâna asta:

  • ca să nu uităm că blogul este în principal despre FPGA-uri primul link este un scurt clip despre istoria Xilinx. Producătorul meu preferat de FPGA-uri (care s-a rebranduit recent în  „an All Programable Technology company”, dar despre asta în detaliu într-un post viitor) a împlinit 30 ani. Deși știm cu toții cât de mult a evoluat electronica în ultimii 50 ani rămâi fascinat când vezi 30 ani derulați sub ochii tăi în 5 minute;
  • cine zicea ca nu există femei frumoase cu o contribuție în inginerie? Heddy Lamar, a avut o poveste de viață extrem de interesantă care include un rol de pionier în comunicațiile wireless așa cum le știm astăzi. Unii spun chiar că fără ea nu am fi avut internet wireless. Poate e prea mult, dar împreună cu un compozitor, a inventat în timpul celui de-Al Doilea Război Mondial tehnica frequency hopping. Fiind vorba de război tehnica a fost gândită ca o metodă sigură și simplă de comunicație care să fie greu de interceptat, interpretat sau bruiat de către inamici, întreaga poveste aici;
  • un articol scurt și la obiect despre ceea ce înseamnă programarea la un nivel jos, pentru oamenii care au experiență în Java, C#, etc și vor să se apuce de programare embedded;
  • Busul I2C este foarte folosit în intercomunicația dintre un microcontroller și diverse alte componente: senzori, EEPROM-uri, RTC-uri, controllere de motoare. Un articol bun cu tot ce trebuie să știi ca să-nțelegi cum funcționează găsești aici;
  • cea mai simplă metodă de-ați face acasă PCB-uri descrisă pas cu pas;
  • ok, ți-ai construit o plăcuță sau, poate chiar un sistem mai complex. Power-up- ul a mers bine, nu a luat foc totul da’ totuși lucrurile nu merg așa cum te-ai aștepta. Cum identifici problema? Poate o listă cu câțiva pași de urmat ar fi de folos.

Săptămâna #invatFPGA pe scurt

Mi-am propus ca în fiecare vineri de-aici înainte să postez articole/știri/tutoriale pe care le-am citit, și mi-au plăcut, în săptămâna ce stă să se încheie. So, here it goes:

  • Oona, despre care puteți afla mai multe aici, se uita la un clip pe Youtube, ca noi toți. Era o filmare din elicopterul  unei televiziuni de știri. Sunetul pe care l-a auzit pe unul din canale i s-a părut ciudat și a încercat să vadă despre ce e vorba. Folosind SoX și Perl a reușit să demoduleze și interpreteze semnalul. Datele obținute i-au permis să deseneze drumul parcurs de elicopter. Toată povestea aici.
  • 5 controlere DIY pentru acvariu. De la monitorizarea temperaturii și PH-ului, la controlul filtrului de aer și al jetului de aer, până la posibilitatea de a vedea în timp real ce se întamplă în acvariu. Controllerele se bazează în general pe Arduino și Raspberry Pi;
  • un articol care te învață cum să folosești corect osciloscopul, evitând să cazi în desele capcane pe care acesta ți le întinde;
  • un filmuleț care te învață cum să lipești elegant (cu letcon-ul) un SMD de 44 pini (sau orice alt SMD cu mulți pini);
  • un ghid scurt și la obiect despre utilizarea corectă a multimetrelor.

Câteva sfaturi

Câteva bune resurse de învăţare peste care am dat si pe care le-am citit cu interes:

  • O colecţie de lucrări-tutorial care lămuresc multe din întrebările pe care le fiecare când se apucă de digital design, de exemplu: „Synchronous Resets? Asynchronous Resets? I am so confused!
    How will I ever know which to use?
  • O lucrare care se referă în principal la proiectele pentru microcontrollere scrise în C dar care merită citită pentru a înţelege cum să ne uşurăm muncă într-un proiect complex
  • O serie de sfaturi despre scrierea de cod C eficient pentru microcontrollere. M-am lovit şi eu de asta. Scriind cod pentru un microncontroller bazat pe 8051 am folosit la un moment dat operatorul modulo. Cum operatorul era folosit într-o parte a codului în care aveam nevoie de viteză mare de execuţie rezultatul a fost unul catastrofal. Bottom line: nu folosiţi modulo decât în cazul microprocesoarelor ce oferă suport nativ pentru acest operator (ex ARM) Pe undeva asta parcă bate cătrea digital design, nu?