肉电路

卓老师我的陀螺仪加速度计（IMU=3050+8451）最近总是莫名其妙的就坏了。之前用的好好的,突然加速度计的z轴开始随机的跳变。而且这几天一天比一天严重，如今已经严重影响曲线拟合了。

但是诡异的是用手接触加速度计的sda和scl引脚或者scl和gnd引脚数据就恢复正常了，见虚拟示波器蓝色线。我的pcb的地都连在一起了。数字地和模拟地也通过零欧电阻连接上了。实在找不到是什么的原因了。…

回复：这种原因有可能是传感器引线上的信号完整性不好，发送和接受端阻抗不匹配。如果使用手摸现象有好转，建议在模块的SPI/II2C 总线上的时钟和数据线上对地增加几百到几千的电阻进行匹配。

… 刚才误打误撞在sda和scl之间接了6.6k的电阻。世界立马平静了……虽然不知道是什么原因但是暂时能用了。于前面同学对电路中为什么由手触碰电路接口会影响接收信号的稳定性的疑惑，来自于对电路的不同层次的理解。那么如何才能够理解“

肉电路”现象呢？

电路是逻辑与电平现在数字电路、单片机电路等课程往往是大学课程中最开始接触电路的课程。在这些课程中对于电路进行了简化，将电路看成各种数字器件之间通过逻辑电平传递数字信息的组合。

^{数字电路中信号简化成不同状态的逻辑电平}

这种简化有助于分析电路中的逻辑关系和各种通信协议，但也掩盖了信号在传递中物理本质。在该层次下来看电路， 仿佛信号传递是瞬间的，是不需要任何能量的。基于这个理解是无法解释前面的

肉电路现象。

** 电路是电压与电流**对于电路进一步的理解来自于电路原理课程和模拟电子课程。在这些课程中是将描述电磁场的Maxwell方程进行简化，获得一些在稳态电磁场下电路中电压与电流的方程和定理。利用这些规律可以比较方便分析大多数的直流和低频电路中的问题。

^{电路中两条共地信号之间的耦合}

在该层次下，所有的信号传输最终都需要有电路中的动态的电压和电流所携带的能量的转化来实现。不同连线之间的信号会通过各种电路耦合（共地、寄生电容、寄生电感等）产生相互的干扰。

在这个层次下对于

肉电路的现象还是无法清晰的解释

。电路是波与场Maxwell方程是对电路最接近于事实的描述。在这个理解层次下，电路中的传递信号的能量是通过电磁场完成传播的。

信号从电路的一端通过引线传递到接收端，需要伴随着电磁场的建立和扩散。使用传输线是对电路中的引线的一种简化描述。

^{信号传输过程中的电磁场}

^None

发送电路将电磁能量耦合进传输线路，电磁场经过运动抵达接收端，然后再消耗在接收电路的输入阻抗上。

在此过程中需要传输线的阻抗能够与发送、接收端的阻抗匹配，否则就会造成电磁能量在传输线中的往返传播，最终造成接收端的电压出现电压“振铃”现象。电压的振铃如果过大，就会产生错误的逻辑信号，造成数据传输错误。这种现象在电路板之间通过线缆传递信号的过程中极易产生。

使用手触碰接口电路，实际上会改变接口电路的阻抗，在一定条件下可以与电路中传输电缆阻抗匹配，可以减小信号的失真。

电路是信号与系统None电路是由各个元器件经过相互连接而形成的复杂电子系统。无论是信号源的器件，还是传输引线，本质上都可以看成一个个独立的子系统。它们具有各自的传输特性，包括输入输出之间是否是线性、具有多大的频率带宽。现实中任何系统都是具有限带宽的失真系统。

^{电路是由各个子系统联系起来的复杂系统}

电压、电流信号在经过引线（传输系统）传递的时候，会由传输系统的带宽、频率响应等特性而发生改变。其中最主要的是原来信号中的不同频率分量会受到传输系统频率特性的影响而得到不同的放大和衰减。

发生在频谱上的变化反过来就会形成信号的失真，进而会 影响到数字电路对信号逻辑的判断。

^{信号在传递过程中受到干扰和失真}

使用手触碰电路端口，改变了传输线系统的频率响应。原本可能会出现的谐振点有可能会被手指的阻抗进行阻尼掉，进而减小波形的振荡和失真。使用固定电阻替代手指可以产生相同的效果。

电路是艺术和童话****None通过不同层次的电路描述才会使得我们对于电路中的各种“玄妙”现象进行解释。但这还不够，有的时候对于电路的感觉只有亲自制作和调试过之后才会懂得。

对于这一点，参加过智能车竞赛，调试过电路的同学都清楚。

^{电路是艺术}

^{电路是童话}

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