广告

两个简单的方法,让你了解电子的漂移速度

时间:2019-01-25 作者:John Dunn 阅读:
透过机械模拟法,有助于让我们了解讯号传播速度与带电粒子漂移速度之间的概念差异…

电子讯号通常以极快的速度从A点传播到B点。例如,电子讯号经由同轴电缆从来源传送到负载的移动速度大约是光速的三分之二。然而,电荷粒子通过电导体的移动速度实际上却达不到那么快。

这正是所谓的「漂移速度」(drift velocity),它是指一个电子将以每秒23微米(µm)的速度游移。

例如,以每小时51.75微英哩的速度通过大约2mm直径的铜线。请参考「维基百科:漂移速度」(Wikipedia: Drift Velocity),其中对此作了很好的诠释。

此外,我们还可以参考一种机械模拟法,即以手指指尖轻推标尺的一端,导致另一端的块体(mass)发生移动。

001EDNC20190124

标尺模拟法

为了让块体移动至一定的距离,无论需要多少能量都由指尖所提供。指尖轻推一下木质颗粒,带动其轻推下一个木质颗粒,它再推动其后的木质颗粒......直到最后的颗粒轻推块体。能量从指尖传送到块体的过程发生地如此之快,以至于无法真正看到其间的变化。该能量极速地走完3英呎长的标尺,但该标尺本身仅以漂移速度移动。

现在我们以铜线来看,电激励(electrical excitation)轻推第一个电子,带动该电子推动下一个电子,它再轻推下一个电子......直到最后的电子激发负载。尽管这种模拟方法并非尽善尽美,但它确实有助于我们了解讯号传播速度与带电粒子漂移速度之间的概念差异。

(原文发表于ASPENCORE旗下EDN美国版,参考链接:Drift Velocity ,by John Dunn;编译:Susan Hong,EETTaiwan)

 

本文为EDN电子技术设计 原创文章,禁止转载。请尊重知识产权,违者本司保留追究责任的权利。
John Dunn
John Dunn是资深电子顾问,毕业于布鲁克林理工学院(BSEE)和纽约大学(MSEE)。
  • 微信扫一扫
    一键转发
  • 最前沿的电子设计资讯
    请关注“电子技术设计微信公众号”
您可能感兴趣的文章
  • 如何处理模拟误差? 没有什么电路或系统是完美的,所以真正的问题是「对于应用来说够不够好?」不过,这经常是一个两难的问题...
  • 美国制裁面面观:不只是华为,其他国产厂商将面临什么影响 有句话叫做“居安思危”。华为为首的等企业在获得业务成功的同时,也预料到了难以控制的外界影响,开始纷纷准备独立于全球化业界主流但不受影响的方案。如今的形势,恐怕会导致原本并不会成为主角的方案登台亮相,并使得中国的产品在一段时间内存在性能上的损失。
  • 芯之联:小芯片在AIoT时代的大作为 近来人们不再像从前那样单独提及AI(人工智能)和IoT(物联网),而是将其融合在一起,AIoT(人工智能物联网)成为科技行业热词。AI+IoT成为业内共识,语音识别+人脸识别+边缘计算+物联网等多概念融入,借助AI、大数据、云计算等技术,实现“云+边+端”的全新模式被广泛接受。
  • 摩尔定律终结?没问题 一位Arm公司院士说:“我终于学会了停止担忧并爱上摩尔定律的终结。”
  • 利用本性、借力培育打造令人惊叹的AI SoC 在过去十年中,设计人员开发了各种硅技术,能够以足够快的速度运行先进的深度学习数学,以探索和实现人工智能(AI)应用,如目标识别、语音和面部识别等。机器视觉应用目前通常比人类更精确,它是推动新的片上系统(SoC)投资以满足日常应用AI开发的关键功能之一。在视觉应用中使用卷积神经网络(CNN)和其它深度学习算法已经产生了这样的影响——即SoC内的AI能力正变得普及。
  • 在SoC设计中,周期精确追踪为什么重要? 在实时和性能关键型(performance-critical)应用中,周期精确追踪正变得越来越重要,工程师需要将其硬件和软件代码的运行优化到单时钟周期的水平,即被CPU、GPU、DSP或加速器所识别的最小时间单位。
相关推荐
    广告
    近期热点
    广告
    广告
    广告
    可能感兴趣的话题
    广告