我一直沒有停止設計類比電路,因為擔心電腦只會流行一時。最近的一個設計專案需要一個電阻值為πΩ的電阻,我很驚訝目前在市場上竟然買不到現成的。圖1的電路顯示我如何將3.16Ω和536Ω這兩個1%精度的電阻並聯起來實現πΩ阻值。這個簡單的設計實例實現的阻值是3.1415Ω,與設計目標完全相符,這種生成非標準阻值的新方法在許多應用中會找到用武之地。

20170724TA01P1 圖1 合成的πΩ電阻。

一家新公司Transcendental Passives提交了雙電阻電路及先進的三電阻電路的專利申請。其第一個產品就是上述πΩ電阻—該元件可以用在很多產品中,比如電子卷尺,可以透過測量圓形物體的直徑報告其周長。

該公司第二個產品線是電阻值為1/(2π)倍數的電阻。在設計工作於整數頻率的RC振盪器時,這些電阻非常有用。舉例來說,圖2顯示的韋恩電橋振盪器(Wein-bridge oscillator)的工作頻率就恰好在10Hz。

20170724TA01P2 圖2 10Hz精密韋恩電橋振盪器。

目前Transcendental Passives正在設計一個阻值為eΩ的電阻(2.718Ω),這種電阻在對數放大器和時序電路中非常有用。圖3顯示的是一個三電阻原型電路,該電路還沒完成實驗室測試。注意,三電阻電路的複雜度要高一些,它可以用更低精度、更低成本的元件合成想要的電阻,適用於大批量產品。

20170724TA01P3 圖3 eΩ原型。

未來幾年Transcendental Passives的發展藍圖包括電阻值為普朗克常數(Planck constant)的電阻,用於開發背景熱雜訊(kTB)為1的雷達;以及電阻值為阿伏伽德羅常數的電阻,用於設計能秤出原子數量的秤。這些產品的晶片級版本也在開發中。這種基本概念還可以延伸到電容領域,不過電感市場可能太小,無法支撐這種先進的設計應用。