第六周：电路设计[FabNotes012]

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电子元件

  • resistor(电阻): I=V/R

  • capacitor(电容): C = Q/V, I = C dV/dt

    • unpolarized 无极，大多在1微法拉以下
    • polarized 有极，正极必须接高电位端，负极必须接低电位端

  • crystal(时钟信号), resonator(晶体谐振器)


  • inductor(电感): V = L dI/dt, 对交流信号进行隔离、滤波或与电容器、电阻器等组成谐振电路

  • diode(二极管): 电流从 anode(正极) 流向 cathode(负极)，LED（发光二极管）



  • transistor(晶体管)

    • bipolar(双极的): collector(集电极), emitter(发射器), base current gain(基极电流增益)
    • mosfet(金属氧化物半导体场效应晶体管):

  • regulator(调节器)

  • op-amp(运算放大器)

  • microcontroller(微控制器)

    AVR

  • sensors(传感器)

  • actuators(驱动器)

电路

基尔霍夫第一定律(基尔霍夫电流定律):在任何一个节点（结）电路，流入该节点的总和电流等于流出该节点的电流的总和，或：在点网络在导体会议的电流的代数和为零。

power: P = I2 , R = I V

i1 + i4 =i2-i3

基尔霍夫第二一定律(基尔霍夫电压定律):沿着闭合回路所有元件两端的电势差（电压）的代数和等于零。或者，换句话说，沿着闭合回路的所有电动势的代数和等于所有电压降的代数和。

设计电路图

  • schematic entry (电路图输入)
  • component placement (放置元件)
  • (auto)routing (布线)
  • simulation （模拟）
  • fabrication (制造)

工具：

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123D Circuits, Virtual Breadboard, Fritzing
Eagle 
DesignSpark, MultiSIM, BLUE
KiCad(*), gEDA
Altium, Circuit Maker, PCBWorks(*)
OrCAD, Cadence, Synopsys, Mentor, Tanner, Magic
Gnucap, Qucs, Oregano, Multisim (simulation tools)
Verilog VHDL (programming)

Fab Modules tutorial

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