电路、信号和PCB设计
-------- 因果
所有事情都是有原因的。结果是表象,原因才是根本。学习的目的是找到为什么,而不仅仅关注看表象。
-------- 计算 - 人类需求
计算是人类生活需求的基础之一。计算往往隐藏在真正的需求背后,通信、社交、游戏、军事、科研等等,都需要计算来支撑。图灵机及类似的计算模型,可以被任意应用,使用任何合适的方式、材料和手段加以实现,实现之后成为工具,满足人来的计算需要。电子计算机是以电路为基础的计算工具。电路的基础是电。电听上去,总有种恐惧的气息在,因为时常听说触电,以及危险的雷电。
-------- 电 - 电荷演的戏
电荷的运动形成电流。电荷受力不平衡导致电荷运动。电荷分布不均衡导致电荷受力不平衡。 电学是对电的定性和定量研究,定性培养直觉和意识,定量为了精确使用。电路是电荷的通路,没有通路,电荷平衡后就停止运动了,停止运动意味着计算停止,所以电路的目的是让电荷在通路里动起来。
上电瞬间,电压源处积累电荷,此处是信号的开端,可以认为此点和相邻的点的电压差是电源电压。此时这个电压推动相邻电子,同一个时间,相邻的电子有推动下一个,直到电源返回端。
此时,信号(电压差)只存在电源起始端,但是电流瞬间已经遍布回路了,只是电流还没平稳。
------- 电压是回路的电荷分布。
信号没有稳定时,即信号没有传递到返回端之前,回路电压还没有平稳,可能信号还没有传递到远端,此时的电压更多考虑相邻两点,或者说是信号前端点处的电压。
信号稳定后,回路有稳定的电荷分布,就有了电压分布。
------- 信号可理解成电压差。
当信号到达负载端,此时瞬间的信号值(信号线和返回端的电压差),就是负载接收到的信号。
书里的比喻是:
一根水管,里边有半截水管的水,向水管里注水,注水量等于半个水管那么多的时候,水管里的水保持平稳,这边注,那边马上出,想象成上电瞬间,电荷就开始流动了(电流)。
突然加大注水量(理解成信号上升沿),瞬间,水管头水量超过一半(理解成信号),此时信号还没有传播到远端,随着时间推移,信号传递到了远处,水管回路电荷分布稳定了。