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元旦杂谈-电路分析的层次性

热度 24已有 2083 次阅读| 2024-12-29 12:00 |个人分类:模拟电路设计|系统分类:芯片设计

一个电路怎么分析,其实要远远比设计简单,因为很多是确定性的。首先看电路的类型,非线性的,比较难,有一些近似方法,但依赖个人的认知。线性周期时变的,有一套理论,但是不好用,往往被近似处理。线性时不变的,有一套完善的理论,说起来应该是每个设计者上学学了多少年拿手的事情。但是很遗憾,里面的误区太多。今天就说说这个方面的事情。

首先看看我们有哪些分析工具。最基本的KCL,KVL,拉普拉斯变换,就可以解决所有的问题。这就像几何里的公理,计算机里的汇编一样,处于最底层,也是金标准。

但是汇编毕竟没有c好用。在上面一层是双端口网络理论,可以简化很多线性方程的理解,而且没有丢失任何的信息。

但是这两层有缺点,就是麻烦。所以经常会有人想要更方便的工具,如python,什么都有现成的库可用。类比到电路分析,就是miller定理之类的。这些定理本身没有错,但是经常有限定条件。可惜的是大多数人偷懒,不管三七二十一就拿来用。

再向上,就是自然语言描述,省心,不违反人的本性。对应到电路分析,就是所谓的直观理解。几乎每个人都喜欢这种,因为最简单偷懒。但是自然语言作为计算机的编程语言也许要再等5-10年。自然语言的二义性,不精确性也是最严重的。

在平时讨论问题时,我们经常用直观理解去讨论问题,但是准确不准确,其实依赖于讨论者在这方面是否深入的考虑过。如果没有底层做支撑,那有些初学者的直观理解,就和小学时一年级做题,学了加法,就四处套加法,学了乘法,就四处套乘法,以至于问三个人吃了三个苹果,一个人吃几个?答案是3+3或者3*3这样荒谬。今天大家看这个是很荒谬,但是到实际生活中,这种事挺多的。




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