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培养电路的直觉
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跟一个在国内知名学府做教授的同学聊起关于intuitive的重要性.他讲在面试研究生时常问一些最基本的电路问题,比如设计一个低频放大器等.好多直接推荐的研究生来自好多名校,但能正确回答的没几个.无独有偶,国际上一些知名的大公司,在面试工程师时也常问一些看起来很简单的问题,比如著名的做交换机的C公司面试题中就有 1)用与非门搭一个异或门. 另一个最早设计生产以太网交换机的大公司会问你 2)用D触发器设计一个二分频电路,其最高工作频率是多少?
看起来非常简单。但这些名校考察学生，大公司招聘资深的设计工程师,为什么还问这么简单的问题? 这涉及到对电路设计的直觉和本源的理解.有的人能计算复杂电路的频谱，设计一个高阶滤波器的函数。但做一个最简单的电路并能使其可靠工作，并不见得就知道怎么下手。究其原因很简单:就是知道怎么设计和计算，但不知道电路是怎么工作的。
设计个异或门稍有点logic设计能力的人都知道怎么做,无非是用以下公式 C = !A*B + A*!B.用verilog就一句话. 但用与非门间接的搭建一个异或logic可以考察你对非逻辑,对与/非的互相转化,对使用有限logic设计复杂逻辑的能力.
对于问题2). 如果只是画出下图所示的电路,或者会写verilog的语句,只能说对这个分频功能有基本的了解.但如何使得这个电路可靠的工作,涉及到器件级非理想参数的约束,电路级寄生参数布线延时等的约束.在设计这个电路时,心中不能只有其逻辑关系,还要同时考虑到器件的工作条件和范围,电路板的影响. 如果对这些都理解了那么对于复杂的逻辑设计比如verilog的约束条件设置,对于高速DDRn memeory的设计与布线等,都可采用同样的思想.
模拟电路其实更讲究直觉的重要性。在这里再复杂的电路都是一些阻容元件，Transistor，或者运放组成的。理解这些基本building block的物理意义，不只是通过计算来了解它们的电路性质。比如对运放虚地的理解可以帮你很容易的理解一大类放大器怎么工作的，没必要列出方程去计算。真正理解了Vdsat意义，好多Transitor电路应该一眼就能看出它们是否工作和工作的范围。
如果有人感兴趣的话，在以后的漫谈中会挑些基本的电路building block聊聊。比如数字设计中的状态机，pipeline，FIFO， memory 等等。
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