Алгоритм создания необходимой электрической схемы с нуля

[Solaris86]

realeugene в сообщении #1520901 писал(а):

в функциональном блоке обычно берётся стандартная кем-то ранее изобретённая идея его работы и дальше она детализируется до отдельных компонентов.

Так а тот, кто её изобрёл, он же не от балды брал элементы и соединял их как попало, он же какой-то логикой руководствовался, а вот эту логику, которое руководствовался создатель блока, я не могу уловить, она либо вообще не описывалась в попадавшихся мне книгах (типа, я уже её должен знать к моменту прочтения книги), либо описывалась очень кратко и поверхностно (и понимание у меня на уровне "слышал звон, да не знаю, где он")...

[realeugene]

Solaris86 в сообщении #1520905 писал(а):

Так а тот, кто её изобрёл, он же не от балды брал элементы

Нет, не от балды. Он много лет жил этими схемами. И много лет учился, в институте и позже. Вы же, похоже, хотите, чтобы вас "научили". Без вашего собственного интереса это нереально. Да, начинать нужно с ТОЭ, не забывая, что оно - лишь основы. Но чтобы двигаться вверх к более сложным идеям им нужно владеть как арифметикой и матаном.

[Solaris86]

realeugene в сообщении #1520903 писал(а):

И не только. Чтобы стать мастером, нужно долго поработать подмастерьем. В крайнем случае, делая свои простые проекты.

Я готов быть подмастерьем, да не могу найти мастера, который бы достойно знал на ВЫСОКОМ уровне физику, ТОЭ, схемотехнику, матан (умел решать дифференциальные и интегральные уравнения) и т.п. Я даже пытался с репетитором заниматься (его специальность - схемотехника), 30 лет опыта, но на все мои просьбы дать теории и расчётов он сказал, что не заморачивается теорией, а собирает схему и отлаживает на ходу... Типа, на фиг ему все эти ТОЭ сдались... А потом писал преподавателю по ТОЭ (доцент кафедры), так он тоже проигнорил, видимо, такие схемы не входят в учебную программу и ему ленно было вспоминать, как это всё решается (сложные нелинейные цепи)...

[realeugene]

Solaris86 в сообщении #1520907 писал(а):

Я готов быть подмастерьем, да не могу найти мастера, который был достойно знал на ВЫСОКОМ уровне физику, ТОЭ, схемотехнику, матан (умел решать дифференциальные и интегральные уравнения) и т.п.

Ну программирование сейчас в РФ гораздо прибыльнее, и шире рынок труда.

[Solaris86]

realeugene в сообщении #1520906 писал(а):

Вы же, похоже, хотите, чтобы вас "научили".

Да, хочу, чтобы научили. А это плохо разве? Я по IQ не дотягиваю до гениального самоучки и прошу помощь, потому что в противном случае мне жизни не хватит, чтобы это изучить... А что может быть хуже, чем впустую прожитая жизнь, когда ты не смог реализовать поставленные цели? У меня одна из таких целей - быть инженером-разработчиком.

[realeugene]

Solaris86 в сообщении #1520907 писал(а):

Типа, на фиг ему все эти ТОЭ сдались

На самом деле, в РФ всё довольно печально с современной электроникой. Инженерным сообществом типа IEEE и не пахнет. Что есть - это почти всё околовоенное и секретное.

-- 02.06.2021, 16:11 --

Solaris86 в сообщении #1520910 писал(а):

А это плохо разве?

Ага. Без собственного желания много и упорно учиться самому результата в любом случае не будет. После первого высшего вы должны были бы это уже знать.

-- 02.06.2021, 16:25 --

Solaris86 в сообщении #1520910 писал(а):

У меня одна из таких целей - быть инженером-разработчиком.

Вот любопытно, как вы себе это представляете? Сидят в огромном помещении ряды инженеров, и что-то чертят?

Первое высшее у вас не инженерное?

[Solaris86]

realeugene в сообщении #1520911 писал(а):

Ага. Без собственного желания много и упорно учиться самому результата в любом случае не будет. После первого высшего вы должны были бы это уже знать.

Мы, видимо, о разном говорим. Я поясню то, что хочу сказать.
Допустим, есть я и некий абстрактный Максим. У нас с Максимом разные данные по обучаемости (скорость чтения, объём памяти, IQ, пространственное мышление и т.п.) Моя обучаемость на порядок ниже, чем у Максима. Пока я начну читать Хоровица и Хилла и зависну на какой-нибудь странице на час-два, пытаясь понять что они имели в виду, Максим уже прочитает несколько глав и, главное, поймёт их. В итоге, когда я доберусь до середины учебника, Максим уже его закончит полностью. И также со всей другой информацией. В итоге, я буду просто неэффективно тратить время, зависая на непонятных моментах, а Максим будет эффективно тратить время, потому что он от природы одарённее по всем параметрам, необходимым для усваивания информации.
Поэтому я и говорю, что мне нужна помощь, чтобы приблизиться по эффективности (читай - скорости усвоения информации) к Максиму.
Я допускаю, что мой уровень по обучаемости - это ПТУ, но мой уровень по амбициям - это инженер-разработчик.
Если у меня получается продвигаться вперёд, я могу часами напролёт сидеть и читать книги, а вот если я застрял и уже неделю не могу разобраться в каком-то вопросе и никто не может помочь, то рано или поздно моя мотивация пойдёт на спад и я какое-то время вообще буду не в состоянии даже видеть эту книгу из-за накопившегося в результате непонимания негатива и бессмысленности пустого просиживания времени над непосильным вопросом.
Поэтому не вижу ничего плохого в том, что такие как я просят помощь и хотят, чтобы их научили не в смысле всё делали за меня, а в смысле помогали разобраться с трудными моментами.

-- 02.06.2021, 16:40 --

realeugene в сообщении #1520911 писал(а):

Вот любопытно, как вы себе это представляете? Сидят в огромном помещении ряды инженеров, и что-то чертят?

Я представляю, что есть техническое задание по улучшению какого-либо параметра и группа инженеров его решает, сидя за компьютерами, каждый свою часть задачи, а потом они тестируют промежуточные результаты.

realeugene в сообщении #1520911 писал(а):

Первое высшее у вас не инженерное?

Нет, не инженерное. Оно медицинское.

[EUgeneUS]

Solaris86 в сообщении #1520898 писал(а):

идеале я хотел бы шаг за шагом сам разработать схему, добавляя туда ПО ОДНОМУ ЭЛЕМЕНТУ, чтобы в итоге получить схему счётчика аэроионов САИ-ТГУ-65м, но я тупо не понимаю, как это сделать..

Решайте задачи в порядке поступления. Насколько понял, у Вас сейчас главная задача - сдать работу в виде принципиальной схемы.
У Вас есть (всё более призрачный) шанс, если будете использовать готовые блоки с минимально необходимыми доработками напильником.
Разбираться с ламповой схемотехникой (именно схемотехникой, а не физикой регистрации аэроионов) в данный момент настоятельно НЕ рекомендую. У Вас просто нет времени на это.
Для блока детектора Вам нужно найти схему усилителя, который может измерять пико-амперные токи, и даже меньше. Вот это и ищите (на современной элементной базе).

[realeugene]

Solaris86 в сообщении #1520915 писал(а):

В итоге, я буду просто неэффективно тратить время, зависая на непонятных моментах, а Максим будет эффективно тратить время, потому что он от природы одарённее по всем параметрам, необходимым для усваивания информации.

В итоге, да, вы проиграете в конкурентной борьбе за рабочий контракт условному Максиму. Он будет бегуном-спринтером инженером-разработчиком, а вы - нет. Побеждает сильнейший. Это, возможно, будет означать, что вы неправильно выбрали профессию.

Что касается помощи: я сомневаюсь, что заочное обучение инженерным наукам вообще может быть эффективно. Но я и не преподаватель. В студенческой группе можно работать над проектом совместно, помогая друг другу. Заочно вы должны рассчитывать только на свои собственные силы. То есть, самообразования требуется ещё больше. Но того же Хоровица-Хилла за вас самого ни один репетитор не прочитает.

-- 02.06.2021, 16:50 --

Пикоамперные токи - возьмите готовые операционники с фемтоамперными токами утечки, такие операционники были у Analog Devices, включите по схеме трансимпедансного усилителя. Только пикоамперная аналоговая техника требует особой аккуратности, чтобы утечки по поверхности платы не испортили всё.

[EUgeneUS]

EUgeneUS в сообщении #1520872 писал(а):

в данной схеме есть еще один нюанс, который сразу не заметил, потому что его на схеме нет, а есть только в тексте. Отпишусь подробнее вечером.

И еще про работу "биполярного ионизатора".
В описании патента есть слова о том, что "используются комплиментарные транзисторы Дарлингтона с защитным диодом". Когда один из ключей закрывается в z-состояние, ток в катушке замыкается через защитный диод. Рассмотрим эти нюансы подробнее.

Сразу на Н-мосте.


1. Ключи ПТ1 и ПТ4 закрыты. Ключ ПТ3 открыт. На ключ ПТ2 На ключ ПТ2 подаётся ШИМ.
2. Когда ключ ПТ2 открыт на катушку подается напряжение питания, и ток в ней линейно нарастает.
3. Когда ключ ПТ2 закрывается, ток в катушке замыкается через защитный диод Д2, установленный к ключа ПТ4 (нумерацию делал Бог нумерации). Скорость паления тока в катушке будет зависеть от падения напряжения на диоде и не будет сильно большой.
Теперь нюансы.
1. Если вместе с ключом ПТ2 замкнуть и ключ ПТ3, то произойдет разрыв тока в катушке и напряжение "выстрелит" вверх. Что-нибудь сгорит или ключи, или защитные диоды, или блок питания из-за обратного напряжения. Вывод, в рабочем плече Н-моста можно закрывать ШИМом только один ключ, но не оба!
2. Важно, чтобы при "холостой" части цикла ток в катушке успевал полностью прекратиться. Иначе через неё потечет постоянная составляющая, которая будет нарастать. Поэтому скважность должна быть достаточно большой. Её можно вычислить так:
$S = \frac{U_{\text{P}}}{U_{\text{Diod}}+U_{\text{P}}}$
Напряжение на диоде, порядка 1.2 В, поэтому при питании около 12 В скважность должна быть около 10.
Можно сделать такой финт: взять Н-мост с биполярными транзисторами в качестве ключей без защитных диодов. А в качестве защитных диодов поставить мощные ультрафаст диоды по 2-3-4 штуки последовательно у каждого ключа. Это повысит в соответствующее количество раз падение напряжение на них и ускорит паление тока в катушке. Моно будет или поднять питающее напряжение, или несколько уменьшить скважность.
3. На выходе трансформатора среднее значение напряжения - ноль (если не учитывать влияние нагрузки). Выпрямителя нет. Поэтому обязательно там будет как положительное напряжение, так и отрицательное. Фишка в том, чтобы положительное (генерируем положительные аэроионы) было недолго, но с большим значением, а отрицательное - долго, но его значение было бы недостаточно для генерации аэроионов. Это опять все зависит от скважности импульсов. Думаю, скважность 8-10 будет подходящей.

[realeugene]

Solaris86 в сообщении #1520915 писал(а):

Нет, не инженерное. Оно медицинское.

Крутой поворот.

-- 02.06.2021, 17:19 --

Solaris86 в сообщении #1520915 писал(а):

Если у меня получается продвигаться вперёд, я могу часами напролёт сидеть и читать книги, а вот если я застрял и уже неделю не могу разобраться в каком-то вопросе и никто не может помочь

Вот такие непонятные моменты и можно просить объяснить в ПРР. Это значит, что скорее всего ваши базовые знания отличаются в чём-то от того, что известно большинству читателей этого учебника.

[Solaris86]

realeugene в сообщении #1520919 писал(а):

В итоге, да, вы проиграете в конкурентной борьбе за рабочий контракт условному Максиму. Он будет бегуном-спринтером инженером-разработчиком, а вы - нет. Побеждает сильнейший. Это, возможно, будет означать, что вы неправильно выбрали профессию.

Конечно, есть вероятность, что я вообще профессию выбрал ошибочно. Но сначала ошибочно отучился на врача, потом ошибочно на инженера - как-то это маловероятно, ведь я шёл по собственному желанию, а не по принуждению. Возможно, конечно, моё призвание - работать дворником, потому что мести метлой получается вполне себе достойно, но это мне не очень интересно...

realeugene в сообщении #1520926 писал(а):

Крутой поворот.

Задача ставилась такая изначально: я как врач вижу проблему какого-то метода диагностики, формулирую себе техническое заданию по улучшению метода диагностики и уже как инженер пытаюсь пытаюсь решить это ТЗ.

В общем, пока буду искать схемы для усиления слабых токов.

-- 02.06.2021, 17:24 --

realeugene в сообщении #1520926 писал(а):

Вот такие непонятные моменты и можно просить объяснить в ПРР

ПРР - это что?

[realeugene]

Solaris86 в сообщении #1520930 писал(а):

Задача ставилась такая изначально: я как врач вижу проблему какого-то метода диагностики, формулирую себе техническое заданию по улучшению метода диагностики и уже как инженер пытаюсь пытаюсь решить это ТЗ.

В итоге через 30 лет оказывается, что вы распылили свои силы, и так и остались и малограмотным врачом, и малограмотным инженером. ;) В общем, в электронике, тоже, есть множество разных специализаций. Разработка высоковольтной импульсной техники - одно направление. Разработка измерительных схем с пикоамперными токами - немного другое. Аналоговая схемотехника часто мало пересекается с цифровой. Вычокочастотные схемы - отдельная непростая кухня.

Что вас увлекает? Туда и бейте, если сил на всё не хватает.

-- 02.06.2021, 17:33 --

Solaris86 в сообщении #1520930 писал(а):

ПРР - это что?

помогите решить-разобраться.

-- 02.06.2021, 17:49 --

Solaris86 в сообщении #1520930 писал(а):

В общем, пока буду искать схемы для усиления слабых токов.

Подсказка: операционный усилитель с многомегаомным резистором между выходом и инвертирующим входом. Для этого лезете на сайт TI и выбираете из каталога, например, LCM662 https://www.ti.com/store/ti/en/p/produc ... 662CM/NOPB

[EUgeneUS]

Solaris86
Вот прекрасный совет:

realeugene в сообщении #1520919 писал(а):

Пикоамперные токи - возьмите готовые операционники с фемтоамперными токами утечки, такие операционники были у Analog Devices, включите по схеме трансимпедансного усилителя.

И вот:
(хотя даташит данного ОУ не смотрел, но если там фемптоамперные токи утечки - подойдет)

realeugene в сообщении #1520933 писал(а):

Подсказка: операционный усилитель с многомегаомным резистором между выходом и инвертирующим входом. Для этого лезете на сайт TI и выбираете из каталога, например, LCM662 https://www.ti.com/store/ti/en/p/produc ... 662CM/NOPB

Как было написано в рекомендованном труде, характерные токи $10^{-12}$ - $10^{-14}$ А.
На ОУ с фемтоамперными токами утечки нужно собрать усилитель, который $10^{-12}$ А переведет в 1 вольт, а $10^{-14}$ А переведет в 0.01 вольт. Сможете, используя подсказки?

Далее нам нужен каскад усиления со ступенчато регулируемым КУ - 1, 10 или 100. Чтобы весь измеряемый диапазон можно было перевести в единицы вольт. Сможете нарисовать? Там общеупотребительный ОУ и два ключа, которые изменяют цепь ООС.
Далее. Так как нам нужно будет измерять и отрицательные и положительные ионы, то выходное напряжение может быть как положительным, так и отрицательным. Нужен повторитель, который в зависимости от логического сигнала будет или просто повторитель (или просто "провод") или инвертер. Это еще один ключ и один общеупотребительный ОУ. Сможете нарисовать?

(если на выбранном микропроцессоре для блока управления есть возможность включить два входа в виде честного дифференциального АЦП, то последний пункт не нужен).

[Emergency]

realeugene в сообщении #1520890 писал(а):

Нет, не на количестве импульсов, а на огрублении уровней аналоговых сигналов до двух дискретных уровней, '0' и '1'.

Я имел в виду, что это огрубление и сводит форму сигнала к количеству и расположению импульсов в нем.