Fisika Desain PCB

Fisika Desain PCB

Ing wawancara sing wiyar iki, Dr. Eric Bogatin mbahas hubungane antara fisika lan teori listrik, lan ngapa pentinge desainer lan insinyur desain kanggo mangerteni hukum fisika. Nalika dheweke nerangake, matematika iku penting, nanging para desainer ora ngidini prinsip fisika “ndhelikake ing mburi matematika.”

Eric mbahas sawetara TCTerms fisika sing perancang kudu ngerti, sumber fisika kasedhiya, lan apa iku penting banget kanggo duwe sawetara pangerten saka pepadhan Maxwell, malah yen sampeyan ora duwe latar mburi math kuwat.

Andy Shaughnessy: Eric, kita wis krungu akeh babagan carane desainer kudu luwih fokus ing fisika, ora mung teori sirkuit. Amarga sampeyan duwe rong gelar fisika lan sampeyan mulang integritas sinyal, apa sing sampeyan rumangsa paling akeh desainer sing ilang babagan fisika?

Eric Bogatin: Kaping pisanan, aku kudu ngerti istilah sing bakal digunakake. Yen sampeyan ngomong fisika, apa sampeyan ngomong babagan lapangan EM lan persamaan Maxwell? Ayo dadi pirembagan bab syarat.

Happy Holden: Saliyane Newton, James Maxwell mbantu nemtokake fisika modern. Dheweke ora nemokake medan magnet, nanging dheweke mesthi nuduhake hubungan kasebut. Kita terus-terusan ngomong babagan masalah integritas sinyal, lan Hukum Moore nyopir lan nantang hukum Maxwell. Loro-lorone penting.

Bogatin: Hukum Moore yaiku sing ndadekake ukuran lan transistor fitur sing luwih apik, saluran kasebut. Tegese mundhak wektu sing luwih cendhek lan masalah integritas sinyal luwih akeh, nanging nalika nerangake masalah SI lan pengaruh interkoneksi ing sinyal, ana rong cara kanggo mikir babagan iki: pendekatan teori sirkuit lan pendekatan lapangan, sing pancene. analisis saluran transmisi sing sipate disebarake ing ngendi medan elektromagnetik penting.

Barry Matties: Nalika ana wong sing ngomong, “Desain PCB pancene mung babagan fisika,” apa ana liyane babagan pernyataan kasebut tinimbang sing wis diterangake?

Bogatin: Nalika padha ngomong iku kabeh fisika, iku lapangan elektromagnetik diterangake dening pepadhan Maxwell lan lapangan elektromagnetik. Kabeh mau konsisten ing konteks iki. Pancen bener yen cara sinyal sesambungan karo interkoneksi yaiku kabeh medan elektromagnetik lan kondisi wates-kabeh persamaan Maxwell. Sampeyan ora kudu dadi mahasiswa PhD kanggo sinau carane ngatasi persamaan Maxwell, nanging sampeyan kudu ngerti sethithik babagan medan elektromagnetik, cara interaksi, lan cara nyebarake.

Aku duwe Profesor Walter Lewin minangka mahasiswa anyar ing MIT, lan aku isih ngelingi kuliahe. Saiki ana seri video saka kelas fisika mahasiswa semester loro, lan dheweke wis entuk jutaan tampilan. Aku nggunakake apa sing aku sinau ing kelas meh saben dina. Nalika aku ndeleng video, sing direkam 40 taun sawise aku njupuk kelas, aku weruh dheweke ora owah babar pisan, lan video iku langgeng. Aku tansah menehi saran.

Holden: Kanggo wong sing kasengsem, kursus Lewin cocok kanggo sing tanpa gelar teknik listrik, nanging kepengin ngerti prinsip kasebut?

Bogatin: ya wis. Dheweke ditawakake kanggo mahasiswa anyar. Sampeyan ora perlu ndhaptar ing kelas teknik elektro. Ana sing sethitik saka math, nanging kang dadi liwat cukup alon yen sampeyan wis dicokot sethitik saka kalkulus, sampeyan bakal weruh enggal. Yen ora, ora apa-apa. Iku mung 25% persamaan. Sampeyan isih entuk prinsip.

Holden: Maxwell dudu subyek sing paling gampang. Nolan lan aku loro ing teknik listrik, nanging amarga saka kangelan lan tingkat flunk-metu saka teori lapangan, kita milih coding lan tetep adoh saka RF lan lapangan. Aku mung ora duwe kemajuan matematika kanggo nangani iku.

Bogatin: Kowe bener. Yen sampeyan nindakake langkah sabanjure lan ngomong babagan medan elektromagnetik, persamaan Maxwell minangka persamaan diferensial, lan sampeyan kudu ngerti sawetara.

Apa aku seneng babagan ceramah Walter Lewin iku dheweke nandheske prinsip lan tindak tanduk lan ora nglilani math ndhelikake. Murid-muridku tansah nggawa videone. Umume video YouTube babagan pangerten elektromagnetik minangka analogi sing ala utawa dudu fisika sing bener. Sampeyan ora sinau babagan sing bisa digunakake kanggo nggunakke barang liyane.

Mung kanggo perspektif, ing MIT sampeyan entuk mekanika lan elektromagnetik ing taun anyar sampeyan. Iki minangka matematika, nanging sampeyan entuk matematika sing abot ing taun SMP lan senior. Ing taun SMP, aku njupuk elektromagnetik. Kita nggunakake John David Jackson Elektrodinamika Klasik lan iku luar biasa abot ing math.

Holden: Apa turah mbrawah saka instruksi matématika abot alesan ngapa akeh fokus wis ing aturan jempol lan simplification ing buku lan publikasi?

Bogatin: ya wis. Akeh gayaku asale saka apa sing aku sinau saka kelas ing MIT. Ora kanggo ngomong yen ora ana kaku, nanging profesor saya nandheske bagean pangerten dhisik, banjur matematika, lan aku njupuk. Iku apik tenan carane adoh sampeyan bisa pindhah karo model prasaja kanggo ngerti bab. Dheweke duwe math ing inti. Matematika minangka basa teknik lan ilmu pengetahuan. Sampeyan kudu duwe, nanging sampeyan ora perlu saben obrolan karo math.

Ana siji pendekatan sing aku gunakake yaiku simplifikasi strategis. Sampeyan pengin nyederhanakake masalah cukup kanggo ngerti TCTerms utama, njawab pitakonan penting, lan njaluk jawaban cepet, nanging ora supaya prasaja sing wis degradasi, supaya ora ditrapake kanggo masalah nyata. Carane njupuk masalah Komplek, njlèntrèhaké ing cara prasaja kanggo njaluk jawaban cepet, nalika isih duwe inti saka masalah ing solusi ing gambaran karo ora dadi luwih math?

Sawise ngomong kabeh, matematika iku penting. Yen sampeyan duwe kesempatan, entuk akeh sing bisa lan aplikasi. Tumindak minangka mahasiswa, amarga nalika sampeyan dadi insinyur profesional, sampeyan ora mesthi duwe wektu kasebut.

Kanggo maca kabeh obrolan iki, sing muncul ing majalah Design007 edisi November, klik kene.

Leave a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *