第三十二章 学无止境
“我知道你,嗯!你找我有事吗?”陈卫龙教授饶有兴趣地打量了周青一会儿,在印象里,这是他第一次主动找自己。
“教授,我最近学习遇到点问题,需要向你请教几个问题,可以吗?”周青放低姿态,谦虚地问。
陈卫龙教授露出释然的表情,学生主动找老师,大多都是这个原因。
“什么问题,你说说看。”陈卫龙教授看着周青的目光露出了赞许之色,点了点头,好奇地问。
大二学生都是一些打基础的课程,像周青这种学习认真的学生,很多问题都能自己想办法到答案,一般要遇到很棘手的问题才会寻求帮助。
大学更多的是培养学生的自学能力和自我管理能力。
不过,现在是移动互联网时代,智能手机占据了学生太多了学习时间,能静下心来学习的学生越来越少了。
“教授,这是我设计的感应器电路,有几个地方出现了问题,麻烦您帮忙看一下。”周青兴奋地点了下头,连忙打开自己的笔记本,一份电路设计图。
“嗯!”陈卫龙教授惊诧地看了周青一眼,目光连忙放在笔记本屏幕上。
一副复杂的电路当即映入他的眼里,陈卫龙教授吃了一惊,眼睛微咪,认真阅览起来。
周青静静站在一旁,不敢打扰。
七八分钟过去,陈卫龙教授突然转头看着周青,有些怀疑地问:“这份设计图真是你画的?还是有人协助你画的?”
“陈教授,这是我的个人作品。”周青坚定地道。
“嗯!画的很好,基础不错,不过,有几个地方是经验不够造成的错误。”陈卫龙教授意外地点了点头,提点道。
周青眼睛一亮,一脸期待地看着陈卫龙教授,静待下文。
看到周青这幅模样,陈卫龙教授满意地笑了笑,指着设计图一处错误道:“这里,这个复位电路中电阻R1=10k时RST是高电平,而当R1=50时RST为低电平,很明显R1=10k时是错误的,单片机一直处在复位状态时根本无法工作,……,出现这样的原因是由于RST引脚内含三极管,即便在截止状态时也会有少量截止电流,当R取的非常大时,微弱的截止电流通过就产生了高电平,……。”
“原来是这样!”周青霍然开朗,陈卫龙教授一下子点出了核心问题。
“这边要加个电容,达到去耦效果,由于电路中的电感,电阻会产生反弹,这种电流相对于正常情况来说实际上就是一种噪声,会影响前级的正常工作,这就是所谓的“耦合”,去耦电容就是起到一个“电池”的作用,满足驱动电路电流的变化,避免相互间的耦合干扰,在电路中进一步减小高频干扰阻抗,……。”
“……。”
“嗯,再看这里,这片电路,你再好好看看,这样走能通?……,嗯?你这个传感器用什么供电,为什么要用这么小的电压?能说一下你要达到的设计效果吗?”陈卫龙教授不断指点周青错误,他突然一怔,不解地看着周青。
讲解了一会儿,陈卫龙教授终于发现了这幅电路图的特点,电路流转的电压量非常微弱,远远若于主流电子产品的耗电需求。
“陈教授,这是肌电感应器的设计图,用于感应检测肌肉电流信号。”周青解释道。
“嗯!是很有意思的设计。”陈卫龙恍然,理解地点了点头。
“教授,我这里还有几个问题想问您。”周青不好意思地说。
周青既然能设计出这种电路图,说明他已经将电子基础知识掌握了很好,可以向更深层的科研领域探索了。
很高兴能遇到这样勤学的学生,陈卫龙教授干脆地点头道:“嗯!还有什么问题,你尽管问吧!”
终于找到解答他心中困惑的‘大腿’了,周青兴奋地连连点头:“谢谢陈教授!”
周青迫不及待地翻开下一个文档,求问道:“教授,肌电信号不稳定,信号形态具有很强的随机性,所以采集50hz陷波电路,遇到一个信号干扰问题……。”
陈卫龙教授皱眉看着笔记本,:“嗯!这个问题可以加强电极来解决,当肌电信号由两个电极检测,两个输入信号‘相减’,去掉相同的‘共模’成分,只做不同‘差模’成份,……,其准确性由‘共模’抑制比(CMRR)来衡量,……,最终达到减少邻近肌肉群的肌电干扰信号。”
停顿了一下,陈卫龙教授,有些不切确地说:“当然,根据你的电路设计,电极要做一个恰当的设计,采用较小的电极可提高选择性,但是,会增强电极与皮肤间的接触阻抗,这一点,你要注意一下。”
闻言,周青眼睛一亮,感激地连连点头:“谢谢教授,我确实遇到这个问题了,人体肌肉组织是表面肌电的信号源,体表电阻数百欧姆,表面电极与皮肤之间的接触阻抗很高,以及一些外在影响,比如皮肤清洁,温度,湿度等等,所以,肌电信号放大器的精度和准确性及其重要。”
停顿了一下,周青皱眉苦恼地问:“我在设计,信号增大器的时候,遇到一个问题,表面信号过于微弱,……,采用高增溢模式,采集电路易受50Hz电源信号干扰,……。”
听完周青的描述,陈卫龙皱了皱眉,头也有些大了,同时,对周青也有点刮目相看了。
这小子不仅肚子里有货,对肌电感应领域钻研的很深啊!
真是难得啊!
陈卫龙教授认真思索了起来,要是被这个问题难住,那就丢人了。
想了一会儿,陈卫龙教授认真地做答道:“嗯,为了避免在被强信号干扰导致失真,应该采取两极放大,……,另外可以加强滤波器的设计,50Hz工频信号对表面肌电采集确实有很大影响,它的频率巧好在表面肌电信号能采集的波段,……。”
“嗯,陈教授,我还有个问题,……。”周青明悟地点了点头,接着继续问。
听了周青下一个问题,陈卫龙教授眉头微微一皱,解答道:“你在自学微电子吗?这个问题可是涉及到微电子知识,半导体在任何温度下,都将遵从热平衡条件:np=ni2,因此多数载流子与少数载流子是相互制约着的,多数载流子主要来自于掺杂,而少数载流子都来自于本征激发,……。”
“谢谢,教授,我明白!”周青感激地点了点头。
“嗯!还有问题吗!”听了周青的话,陈卫龙不由松了口气,笑着问。
“谢谢教授,还有呢!”周青不好意思地说。
陈卫龙教授愣了一下,登时哭笑不得,得,自个挖坑把自己埋了。
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