没有人是故意把电路往复杂的方向设计的,起码这不是正常人类的思维,另外做硬件的都有个基本常识:成本控制的越低越好。在能实现同样的技术指标的前提下,我把那些多余的元件的钱省下来不香吗?
那电路为什么要设计得这么复杂呢?
答案也很简单,当然是各个部分都有它的用处啦!
其实现代电子产品最初始版本的电路并没有现在这么复杂,我们看到的那些复杂的电路,其实是一代代工程师精简迭代出来的结果。
首先解释一下,很少有人设计电路仅仅是为了好玩,大部分电路是需求导向的,也就是先有需求,然后工程师根据需求去设计或改进电路。
让我们简单想象一下这群工程师迭代的过程(能进行电路设计的已经是这个星球上最聪明的那一批了):
研发部接到需求,要设计一个电子产品,性能指标要达到xxxx,工程师A找到一个类似的电路,用各种电子测量仪器没日没夜的调试,期间不知修改了多少次版本,掉了多少头发,终于赶在deadline前达到了指定的指标,产品上市大获成功……
若干年后,市场竞争越发激烈,领导想缩小产品的体积以吸引消费者,此时接手这个项目的已经变成了工程师B,他试了好几个方案,但EMC(电磁兼容)总是通不过,于是在网上查了大量的资料,好几个晚上对着电路图苦思冥想,在不知掉了多少头发后总算试出来了一个能通过测试的方案,产品成功量产……
又过了几年,友商们开始大打价格战,本来制造业就不赚钱,为了尽可能保住利润率,领导要求降低产品的成本,迎接挑战的是工程师C,他在原来的电路版本上测试减少元器件的影响,但无奈上一任工程师成本控制已经做的很优秀了,去掉元器件不是温度测试通不过,就是EMC过不了。于是他只能在网上大量搜集资料并在各大硬件社区求助,在浏览了无数的帖子后终于找到了一个做过类似方案成本控制的网友。一番交流后,在那位网友思路的启发下,他修改了电路,以牺牲小部分性能的代价省下了一个元器件的成本(虽然一个产品可能只能省几毛钱,但架不住他产量大,加在一起也是可观的数字)。
……
一年又一年过去,和初始版本相比,电路早已被改的面目全非。
一个非科班没有受过专门的电路分析训练的,只接触过简单电路的人,初次接触这种多次迭代的产物,一头雾水再正常不过。
别说普通人了,我们科班生初学的时候也被电路图虐的不要不要的,毕业转码的大有人在。究其原因,想真正学好这个专业太难了,这个专业里学科交叉体现的淋漓尽致,并且和数学结合紧密。想学好,不仅需要扎实掌握基础理论,动手能力也不能落下。实话说,电这个领域就是靠大神来推动的,一些经过历史沉淀的经典电路,后人都搞不懂那些前辈是怎么想出来的,我们这些小辈,能用好前人的成果,已实属不易。
最后,我们不妨格局打开:繁多的电路结构其实是同样的电学基础概念在一代又一代工程师中产生的思维火花,这是独属于工科的浪漫。
(思维火花的产生过程应该并不浪漫,有时还会以毛发为代价)
PS:为了使迭代过程更有趣些,我设置了三位工程师,现实中负责这些工作的大概率是小公司里的同一个人,硬件工程师跳槽一般没那么频繁。
欢迎来我其他的内容平台逛逛,B站、知乎、公众号同名。