電阻難題解答——三維原理圖的解析

翻譯: TI信號(hào)鏈工程師 Michael Huang (黃翔)

看了上次的電阻難題了嗎？如果錯(cuò)過(guò)了請(qǐng)查看這里。

解答如下：

我們不習(xí)慣讀三維的原理圖，所以第一步我們先清楚地重新畫(huà)出它。有三條很明顯的從A到B的路徑，用藍(lán)色、綠色和紅色標(biāo)出。每條路徑都有一個(gè)串聯(lián)起來(lái)的鏈路1Ω—R—1Ω。3Ω電阻有效地與R并聯(lián)。這些3Ω電阻連接的對(duì)稱(chēng)性，使它們與并聯(lián)電阻R等效。

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從A到B的總電阻為1Ω，所以每個(gè)支路的阻值為3Ω。每個(gè)支路的兩端是1Ω，所以中間的并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)阻值為1Ω，經(jīng)過(guò)計(jì)算R是1.5Ω，與3Ω并聯(lián)得到1Ω。

有趣么？也許您錯(cuò)過(guò)了一個(gè)更早的難題，infinite resistor network（無(wú)限電阻網(wǎng)絡(luò)），這個(gè)更有趣。

如果有一個(gè)精心畫(huà)好的原理圖，這個(gè)題目將更加簡(jiǎn)單。呃…一個(gè)精心畫(huà)好的原理圖是怎樣的？

我之前一個(gè)天才的同事曾經(jīng)說(shuō)過(guò)“當(dāng)原理圖畫(huà)的對(duì)，電路會(huì)工作得更好”。他“畫(huà)得對(duì)”的意思并非是畫(huà)得沒(méi)錯(cuò)，他的意思是畫(huà)得好的時(shí)候會(huì)使人們對(duì)電路有更好的理解。細(xì)微之處更容易辨別，更容易優(yōu)化細(xì)節(jié)和更容易解決問(wèn)題。確實(shí)真是這樣！

我要就這個(gè)問(wèn)題表述一下我的意見(jiàn)! 要為你的原理圖驕傲。因?yàn)橐粋€(gè)精心設(shè)計(jì)的電路基于你精心繪制的原理圖。不良繪制的原理圖是不會(huì)激勵(lì)你工作中的信心的。

原理圖在布局時(shí)需要注意。信號(hào)流向最好從左到右，電流流向從上到下，你懂的深思熟慮后布局，可以最少化那些混亂的交叉和讓人不好解釋的互連網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)。如果您的原理圖需要多頁(yè)，請(qǐng)清晰地處理連接，最好能一頁(yè)放在另外一頁(yè)旁邊，連接要明顯。應(yīng)該用同樣的方式畫(huà)子模塊的電路，這樣更容易看清楚。

使用熟悉的符號(hào)。例如，運(yùn)放用三角形而非矩形——這樣看容易多了。有時(shí)候有可能這樣，原理圖中擺放器件的方式能給PCB布局布線一個(gè)很好的指導(dǎo)和建議。如果PCB布局需要對(duì)稱(chēng)，就在原理圖中畫(huà)的對(duì)稱(chēng)。畫(huà)上芯片的標(biāo)簽，電路的所有參數(shù)值都填上。給器件標(biāo)號(hào)，這樣能在郵件和電話交流中方便快速地識(shí)別。

我經(jīng)常看到原理圖里沒(méi)有一個(gè)詞或者沒(méi)有一個(gè)注釋。即使幾個(gè)詞的解釋也可以幫助巨大！一個(gè)腳注來(lái)解釋選擇某個(gè)器件的原因或是某個(gè)值的計(jì)算，這會(huì)對(duì)幾年后的工程師是個(gè)很有價(jià)值的幫助。在關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)上標(biāo)出標(biāo)稱(chēng)電壓怎么樣？表明增益值和標(biāo)稱(chēng)信號(hào)強(qiáng)度。標(biāo)注主要的模塊。如果你和我一樣堅(jiān)持做這件事，你在回顧自己的工作時(shí)，會(huì)發(fā)現(xiàn)你從你細(xì)致的文檔中獲益頗多。

多一些思考和將心比心會(huì)讓后來(lái)解讀你電路的人更加輕松。讓你優(yōu)質(zhì)的原理圖成為你的出色工作的標(biāo)識(shí)。沒(méi)錯(cuò)! 標(biāo)識(shí)! TI的一位優(yōu)秀同事堅(jiān)持把他的名字寫(xiě)在原理圖上。你也許會(huì)發(fā)現(xiàn)，這個(gè)簡(jiǎn)單的動(dòng)作會(huì)讓你最后檢查一遍你的工作。;-)

關(guān)于原理圖…你有什么忍受不了的事嗎？你想吐槽嗎？寫(xiě)下來(lái)吧。