我一直没有停止设计模拟电路,因为担心计算机只会流行一时。最近的一个设计项目需要一个阻值为πΩ的电阻,我很惊讶目前在市场上竟然买不到现成的。图1的电路显示了我如何将3.16Ω和536Ω这两个1%精度的电阻并联起来实现πΩ阻值。这个简单的设计实例实现的阻值是3.1415Ω,与设计目标完全相符。这种生成非标准阻值的新方法在许多应用中会找到用武之地。

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图1:合成的πΩ电阻。

我们的新公司Transcendental Passives提交了双电阻电路及先进的三电阻电路的专利申请。公司的第一个产品就是上述πΩ电阻——该器件可以用在很多产品中,比如电子卷尺,可以通过测量圆形物体的直径报告其周长。

我们的第二个产品线是阻值为1/(2π)倍数的电阻。在设计工作于整数频率的RC振荡器时,这些电阻非常有用。举例来说,图2显示的维恩电桥振荡器的工作频率就恰好在10Hz。

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图2:10Hz精密维恩电桥振荡器。

目前我们正在设计一个阻值为e Ω的电阻(2.718Ω),这种电阻在对数放大器和时序电路中非常有用。图3显示的是一个三电阻原型电路,该电路还没完成实验室测试。注意,三电阻电路的复杂度要高一些,它可以用更低精度、更低成本的元件合成想要的电阻,适用于大批量产品。

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图3:e Ω原型。

未来若干年我们的发展路线图包括阻值为普朗克常数的电阻,用于开发本底热噪声(kTB)为1的雷达;以及阻值为阿伏加德罗常数的电阻,用于设计能称出原子数量的秤。这些产品的芯片级版本也在开发中。这种基本概念还可以延伸到电容领域,不过电感市场可能太小了,无法支持这种先进的设计应用。

《电子技术设计》2017年7月刊版权所有,谢绝转载。

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