Что такое импеданс?

Этим вопросом я озадачился в универе, когда в процессе трассировки платы прочитал, что для CAN сигнала необходим импеданс 120 Ом. Полез я тогда разбираться…

Импеданс - это полное комплексное сопротивление цепи между двумя узлами.
Z = √(R² + (XL - XC)²).

Вот о чем нам рассказывали на втором курсе ТОЭ :) Но было непонятно, как применять при трассировке стандартные формулы. Тогда я стал копать дальше…

Больше смысла добавила модель проводника, как последовательности индуктивностей и конденсаторов с соответствующими диффурами V=Ldi/dt и I=Cdv/dt. Получше, но этого недостаточно, чтобы понять, как проектировать дизайн и контролировать импеданс на плате.

На помощь пришел калькулятор импеданса. Варьируя его параметры, удалось установить закономерности между желанной цифрой 120 Ом и шириной дорожек с расстоянием между ними.

Методику подбора импеданса подобрал, но интуитивного понимания импеданса от этого не прибавилось. Оно пришло после просмотра лекций западных универов и реализации проектов.

С этим пониманием и моими любимыми калькуляторами я поделюсь с вами в следующих постах.

🤪 - если тоже не понимаешь, что делал 4 года в универе

✍️ - если помогли конспекты университетских лекций

🤓 - если ты уже знаешь, что такое импеданс

@embeddemy #импеданс

В канале будут посты с хэштегом #собеседование с описанием моего опыта прохождения собеседований в международные компании на позицию senior hardware engineer. Буду делиться лайфхаками и примерами вопросов. Материала немного и копится он долго, поэтому эти посты будут выходить реже. Также я мониторю интернет в поиске таких вопросов, поэтому примеры будут не только из моей практики.

Собеседования при приеме на работу в международных компаниях состоят из нескольких этапов:
1️⃣ Общение с рекрутером
2️⃣ Выполнение тестов
3️⃣ Собеседование с руководителем направления
4️⃣ Техническое интервью с техлидом
5️⃣ Тест-драйв работы с командой в течение нескольких часов
6️⃣ Очная явка и общение с топ-менеджером на месте

В зависимости от компании или требований к вакансии, часть этапов может отличаться.

Начну рубрику с вопроса из тестов в немецкую компанию. Это был мой первый опыт прохождения интервью в иностранную компанию.

Ответ будет в следующих постах.

👍 - был схожий опыт

🔥 - узнал что-то важное для себя

@embeddemy #собеседование #цифровая_обработка_сигнала #AЦП #аналоговая_электроника

В продолжение предыдущего поста с тестом давайте определимся с решением. Какие ответы правильные мне неизвестно, рекрутер поделился со мной финальными баллами за весь тест. Но раз тестирование мною пройдено, я склоняюсь к тому, что мыслил верно.

✖️Overflow (переполнение)

Возникает, когда уровень входного сигнала превышает диапазон измерений АЦП. Диапазон измерения АЦП ограничен либо задаваемыми опорными напряжениями, либо конструкцией АЦП, либо напряжением питания. Про опорные напряжения ничего не сказано, про особенности конструкции АЦП тоже. В электронике напряжения питания ниже 1.2В являются достаточно специфичными. Но даже при питании 1.2В амплитуда нашего сигнала 1В - попадаем в диапазон. С эффектом переполнения мы не столкнемся.

✔️ Aliasing (Алиасинг)

Столкнуться с алиасингом мы можем, если частота дискретизации сигнала будет меньше или равна максимальной частоте сигнала. Более того, теорема Котельникова-Найквиста гласит, что частота дискретизации должна превышать максимальную частоту сигнала минимум в два раза, если мы хотим полноценно измерить сигнал и восстановить его в дальнейшем. В нашем случае частота сигнала 200 МГц. Значит частота дискретизации АЦП должна быть как минимум 400 МГц. Однако имеем АЦП с частотой дискретизации 100 MSPS (100 МГц). Поэтому алиасинг в данном случае наш клиент.

✖️ Amplitude clipping (Обрезка амплитуды)

Эффект проявится, если амплитуда входного сигнала превысит диапазон измерения АЦП или если смещение входного сигнала будет выше или ниже среднего значения этого диапазона. Про смещение нам ничего не сказано. Диапазон АЦП уже обсудили выше. Поэтому эффект обрезки амплитуды мы не увидим.

✔️ SNR decay (ухудшение отношения сигнал/шум)

Параметр SNR определяет качество преобразования аналогового сигнала в цифровую форму. Измеряется он в децибелах. Чем выше значение SNR, тем сильнее уровень полезного сигнала превышает уровень шума.
На входе мы имеем сигнал c S/N 2^10 = 1024. При переводе в децибелы через формулу SNR =20log(S/N) получаем SNR входного сигнала 60.2 dB. У АЦП параметр SNR ограничивается его разрядностью и определяется по формуле 6.02×N+1.76, где N-разрядность. К слову, чем выше разрядность АЦП, тем выше его максимальный SNR. У нашего АЦП SNR = 6.02×8+1.76 = 49.9 dB.
Получается использование АЦП ухудшит SNR входного сигнала. Поэтому с SNR decay мы столкнемся.

✔️ Frequency peak broadening (расширение пиковой частоты)

Этот эффект связан с расширением частотных пиков в спектре сигнала. Расширение может произойти из-за некорректной дискретизации или последующей цифровой обработки. В нашем случае возникает алиасинг, который может изменить спектральные характеристики сигнала таким образом, что исходные частотные пики сигнала "складываются" на более низкие частоты, что может казаться как уширение частотных пиков. Поэтому мы потенциально можем словить этот эффект.

P.S. Про последний пункт "frequency peak broadening" я не уверен 🙂

🤝 - полностью согласен

🤔 - согласен частично, поделюсь своим мнением в комментариях

🤨 - не согласен с решением, напишу свое в комментариях

@embeddemy #собеседование #цифровая_обработка_сигнала #AЦП #аналоговая_электроника

В воскресенье будет выходить рубрика новостей из мира электроники и робототехники.

Компания Boston Dynamics Inc. отказалась от старой версии своего робота-гуманоида после 15 лет разработки и представила его новую модель.

"Следующее поколение программы Atlas опирается на десятилетия исследований и укрепляет нашу приверженность созданию самых способных и полезных мобильных роботов, решающих самые сложные задачи в современной индустрии: с Spot, с Stretch, а теперь и с Atlas",- заявила компания.

Компания Boston Dynamics начала разработку гуманоидов еще в 2009 году. К 2016 году компания продемонстрировала, что ее робот может ходить, открывать дверь и сохранять равновесие, когда его толкает человек.

Робототехники продолжали совершенствовать Atlas, уменьшая его форм-фактор, увеличивая количество датчиков, обучая искусственный интеллект и позволяя ему демонстрировать все более впечатляющие способности.

🔥 - хотел бы поучаствовать в проекте

😱 - нам капец, где же мы будем работать

🤯 - терминатор отдыхает

@embeddemy #новости

Новогодняя перезагрузка 🎄🎄🎄

С сожалением обнаружил, что забросил канал в прошлом году и стал рефлексировать, почему же не пошло. Поймал себя на стремлении сделать все идеально из-за страха показаться некомпетентным или водолеем-инфоцыганом. Перфекционизм сжирал уйму времени и сил, а выхлоп в итоге нулевой.

На мой взгляд, не бывает нерешаемых задач, бывают недостижимые критерии выполнения. Раз критерий оформления контента меня блокирует, то разумным будет упростить подход, чтобы двигать дело дальше. Критика же в комментах будет стимулом для роста, хоть и с ущербом для собственного самомнения. Лучше испытать минуту позора сейчас, чем накосячить потом по незнанию.

Идея канала остается прежней - делиться своими мыслями и инсайтами про электронику, карьеру, ведение бизнеса и управление проектами (без применения чата гпт 🤖). Добавлю инсайтов от личных размышлений и интересов. Для меня это полезно тем, что позволит лучше усваивать и запоминать инсайты. Для вас это полезно тем, что позволит узнать новую и полезную информацию. Поехали 🚀

@embeddemy

Вчера искал инфу по инженерной задачке и наткнулся на сайт Орегонского универа. Обнаружил большое количество бесплатных доступных к просмотру лекций по электронике, которые порадовали своей подачей, примерами в LTSpice и квизами.

Годная тема, чтобы бесплатно освежить базу на английском. Да и на собесах подобное спросить могут:
1️⃣ ENGR 201 - Electrical Fundamentals I
2️⃣ ENGR 202 - Electrical Fundamentals II
3️⃣ ENGR 203 - Electrical Fundamentals III
4️⃣ ECE 322 - Electronics I

Помимо электроники увидел там лекции по конструированию, экономике, семинары по AI, биологии, MATLAB, истории и тд.
🎦 Главная страница сайта с каналами

По первому ощущению, это бесплатный аналог coursera. Чтобы точнее сказать про качество, надо погружаться в просмотры. Иногда бесплатный сыр бывает не только в мышеловке.

@embeddemy #онлайн_курсы

Еще один вопрос с собеса, чтобы освежить знания по трансформаторам. В вариантах ответа опечатка про транзистор, должно стоять слово transformer.

Правильный ответ тут один и для меня более очевиден, поэтому сделаю викторину. С удовольствием познакомлюсь с другим мнением в комментариях. Объяснение, как всегда в следующем посте.

@embeddemy #собеседование #аналоговая_электроника #трансформатор #шумы #цифровая_обработка_сигнала