2013年3月12日 星期二

獨孤九劍

獨孤求敗從未在小說裡現身,但是獨孤九劍自總訣式與之下的破劍式,破刀式,破鞭式等等,卻破盡天下所有的招式,令天下英雄豪傑心嚮往之。Strauss教授的高等電子學也是如此,他用的是淺顯易懂的原則,再加上簡單的代數就可以解遍所有的電路。對武術來說,不管招式多麼繁複,變化多麼奇特,若是一時三課無法解決敵人,招式就不免重複,令狐沖就是靠這一點打敗東方不敗的。但是電路這東西可不一樣,排列組合何只億萬種,電路會隨著電晶體的數目增加而增大。因此Strauss所教的招式遇到這種情況是無法對付的,那就是當電路過大時,解法可以排得出來,但是卻必須倚賴電腦來解,手算在一定時間內式解不出來的。

這時,所謂的總訣式就是用來對付這種狀況的,但是真正能在一學期之中學會使用總訣式的學生可謂千中無一。

到底Strauss教授的獨孤九劍的秘訣在哪裡呢?說穿了其實簡單。當年我們學校一學分要快五百元美金,高等電子學分兩學期,算來總共要花快三千美元才學到,這裡卻免費大放送。

第一步是用每一種主動元件的模擬模型來取代這些主動元件,Strauss教授教的除了一般的H 模型與Pi模型外,還多了一種T模型。

第二步是把DC模型與AC模型分開。先把DC模型解完,這是為了定出所有的偏壓,這一部分一般來說不算難解。

第三步是視接下來要用的方程式模型來決定是否替換某些電壓源為電流源,或是某些電流源為電壓源。

第四步是利用Node方程式與Loop方程式,有幾個未知數就排出幾個方程式。排方程式時要確定其特徵方程式不會是奇異的(即所謂Singular)。

第五步是利用代數求解。

最後一步是檢查你的答案有沒有偏離DC模型所設下的偏壓標準。

就這麼簡單,沒有祕密。但是我知道,你一定想知道總訣式是什麼。這就有一點難解釋了。

我永遠都記得,Strauss教授在教這一招之前說了兩句我永生難忘的話,那就是

“It doesn’t hurt to make a guess here!”

“It doesn’t hurt to make an estimate here!”

若干年後,當我在看電影”審死官”時,宋狀師問的那句話我都會大笑,因為那讓我想起我的Strauss老師,那就是,”根據大清律例,在公堂之上猜測一下有沒有罪呢?”。答案當然是無罪。同樣的,解電路時,猜一下,估算一下,當然更是無妨,更不用說在老師的課堂上這還是被鼓勵的。在遇到大一點的電路時,Strauss教授就教我們如何一級一級的逐次估算下去,當遇到一個小群組時(也就是電晶體數目在兩個或兩個以下),列一個方程組解一下,然後繼續往下猜過去。一般來說,一路猜過去的中途可以停下來反推回去,如此來回幾次,答案就會越來越準。當然也可以做到最後再反推回去,不過這樣子的反推路徑就會長了點,解答誤差也會比較不容易收斂。如此一來,最後的答案即使是有誤差,也不會太大,而功力越高者,估出的答案就越接近正確值。

設計與計算類比電路的重點不在你能算準到小數點以下第幾位,而在於電路是否操作在你預計的工作點附近。所有的電路都不可能如你所願的落在你預計的點上,連要準確在小數點以下個幾位都不太可能,即使你用電腦幫你解方程式,因為元件的誤差就足以吃掉一些小數點了。至於你的解答是否就代表聲音呢?當然不是,因為這解答其實是模擬模型的解,不是真實電路的解,雖然如此,解電路與設計電路這些事還是要用模擬模型來做,因為這至少確定你的電路會正常運作,沒有這些當作基礎,電路燒掉都有你的份,更不必說是出好聲音了。

用前面的基本招數來解考題百無一失,因為Strauss老師考試題目每一個電路都不會超過三個主動元件,但是這樣子解題速度就慢了。若是用總訣式來解題則是三兩下就做完了,也因此我的學長兼同學可以在短短幾十分鐘就交卷而我卻必須努力的算到手快斷掉頭快燒掉才行。問題是要快速體會這招總訣式需要一點天份,像我這種駑鈍學生,就只好用時間來換了。

到今天,我總是用Strauss老師說的那句話來教學生。

“你無妨在Meeting時猜一下啊!”

2 則留言:

lyyoung 提到...

獨孤九劍使熟了,可以預先猜到對方的招式走向,以無招勝有招。但是如果碰到對方也是一樣以無招勝有招,那怎麼辦呢?哈哈!

金光狼 提到...

陸老師...

王家衛的一代宗師裡面有一幕就是,

大家眼睛對看一下....

不用比,就知道輸贏了!!!!