最近在教小學生電路學。用一些生活中的經驗，教他們電學、生活中的經驗，教他們電學、電壓、電流、電阻、靜電、斷路、短路、通路＋簡單並聯＋串聯電路計算。孩子們學習能力不輸我們國中生呀！！

拿了電光積木給他們玩，告訴他們要小心接，這積木都有線路，亂接可能造成短路，積木就會壞掉～～　孩子們也都能理解，讓他們嘗試了很久！（我只有從旁協助，沒有直接告訴他們）
終於讓電燈亮囉～螺旋槳也飛起來囉～很棒吧！！

三層電路貼在皮膚上，延展度 800%！這款「電子刺青」還能控制機器手

作者 雷鋒網 | 發布日期 2021 年 02 月 12 日 0:00 |

聽過「電子紋身」（Electronic Tattoo）嗎？早在 2013 年，Motorola 高級副總裁 Regina Dugan 就曾拿出看似普通紋身貼紙的產品。Regina Dugan 表示這款電子紋身是行動式智慧設備，可惜並未多展示充滿未來感的那面。

2016 年 YouTube 一支影片，幾位生物駭客展示將電子設備植入皮下的過程──設備差不多硬幣大小，由一個印刷電路板、5 個表面貼裝發光二極管（SMD LED）組成，由矽膠包裹，一塊 3 伏特電池供電。

設備植入並受磁鐵觸發後，LED 燈會發光，皮膚會出現一朵梅花。

如果你覺得電子紋身只是廠商炒概念、科學怪人開腦洞，那就錯了。

2018 年，美國卡內基美隆大學的科學家就將電子紋身寫進論文，用液態金屬合金塗覆銀奈米顆粒，兩者融合後形成電路，經過印刷，紋身就可輕鬆轉移到皮膚，且導電性也很高。

當時參與研究的卡內基美隆大學助理教授 Carmel Majidi 表示：這是電子印刷領域的突破。

就在最近，中國科學家也聯合打造出電子紋身。

2021 年 1 月 13 日，論文發表於《科學》雜誌子刊《科學─進展》，題為「Multilayered electronic transfer tattoo that can enable the crease amplification effect」（可實現摺痕放大效果的多層電子傳遞紋身）。

論文作者來自南方科技大學（深圳灣實驗室生物醫學工程研究所）、首都醫科大學生物醫學工程學院及中國科學院大學國家奈米科學技術中心。

什麼是「電子紋身」？

看過前文，大概能對電子紋身下個定義：「能直接貼在皮膚上的超薄電路」。電子紋身可隨著皮膚狀態任意拉伸彎曲，可說是穿戴式設備的最高境界了。運作原理是 NFC（Near Field Communication，近距離無線通訊），能讓設備靠近時交換數據的技術。

NFC 是在 RFID（無線射頻身分辨識）技術的基礎上結合無線連接技術研發而成，日常場景也為各類電子產品提供安全快捷的通訊支援。行動支付、文件傳輸、門禁、手機與車鑰匙集合的背後，都離不開 NFC──轉到電子紋身，NFC 可確保訊號傳遞。

其實電子紋身有很多用途，如耳機、無線收發器、電源、噪音檢測器、測謊儀等等。作者也提到：「電子紋身在皮膚健康和運動感測有很大潛力。」

然而電子紋身目前問題是：固形性、黏性和多層性等特性不能並存，是研究人員設計新型電子紋身的起因。

多層電子傳遞紋身

研究人員設計出「多層電子傳遞紋身」，即 multilayered electronic transfer tattoo（下稱 METT）。

為了組成多層電路模板，科學家用到兩種材料，一是金屬聚合物導體（metal-polymer conductors），二是彈性體嵌段共聚物（elastomeric block copolymer）。

METT 共有 3 層：

黏合層（adhesive layer）：很薄（~8μm）的壓敏膠，受外部壓力時，黏合層使 METT 與皮膚緊密附著。

釋放層（release layer）：矽酮膜，主要目的是便於電路模板從釋放膜剝離。

兩者間的電路模組：含 3 層電路，每層都嵌有可拉伸導體的聚苯乙烯─丁二烯─苯乙烯（SBS）薄膜（~14μm）。

第一、二層電路上有應變感測器，數量分別為 11 和 4，第三層電路上有一個加熱器。

由於金屬─聚合物導體（metal-polymer conductor）有良好延展、可重複性，因此可用作應變感測器。

如下圖 A、B 所示，基於金屬─聚合物導體的應變感測器電阻，隨著拉伸應變增加而增加，METT 甚至可容易拉伸到 800%，遠遠超過皮膚最大變形度。

METT 可用於溫度調節、運動監測和機器人遠端控制，具高延展性（800%）、固形性和黏性，可做到摺痕放大效果，因而能將聚集應變感測器的輸出訊號放大 3 倍。事實證明，無需任何溶劑或加熱，METT 就能在不同表面牢牢附著。

遠端控制機器手臂

不僅如此，為了展示新型電子紋身的可擴展性，科學家更製造出 7 層 METT，當成可拉伸加熱器。

上圖 A 是 7 層加熱器俯視圖，每個電路層都包含一個基於金屬─聚合物導體的加熱器，兩端有 2 個連接點，用於與其他層加熱器形成垂直電連接。因此，7 個加熱器就以串聯方式連接電源。

上圖 B 展示不同層基於金屬─聚合物導體的加熱器，透過連接點形成的電連接。

論文介紹，除連接點外，金屬─聚合物導體透過 SBS 形成良好電絕緣，熱成像時未發現短路。研究結論之一是，隨著層數增加，紋身的順應性隨厚度增加而降低，兩層電子紋身足以滿足大多數功能。

科學家將 METT 實際應用──透過手指彎曲發出的訊號放大，透過藍牙傳輸到機器手臂，因此 METT 能遠端控制機器手臂，模仿人手動作時也不會出現異常震動。

論文表示，團隊已透過 2 層 METT 做到以 6 個自由度遠端控制機器手，透過 3 層 METT 以 15 個自由度遠端控制機器手。

可肯定的是，未來電子紋身在醫療、VR 和可穿戴式機器人方面有巨大潛力。

附圖：▲ 蘋果手機上的 NFC 功能。
▲ 科學家測試 METT 應變感測器的機電性能。

資料來源：https://technews.tw/2021/02/12/multilayered-electronic-transfer-tattoo/

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【EDA 為何如此動見觀瞻？】

近來因為台積電決定到美國設廠＋華為禁令，讓「電子設計自動化」(EDA) 的重要性受到廣泛討論～～～一起來看看，EDA 為何擁有這麼大的影響力？

IC 設計工作基本上可分為前端和後端兩大區塊：前端是指將硬體描述語言 (HDL) 轉成「網表」(net-list)，並透過模擬和驗證對功耗、效能、面積 (PPA) 進行優化；後端則是將 net-list 變成實際可供製造的電路圖，包括每個電晶體 (transistor) 詳細的定位及連線方式。

為達成「APR」(Automatic Placement & Routing) 任務——自動擺放位置及繞線，一套有能力貫穿全流程的整合性 EDA 工具正被受期待，以免出現溝通斷層而導致無謂的重工浪費。從設計創建之初到後端執行、簽核 (signoff)，可解決前、後端各行其是，執行時間 (Runtime) 太長且電源完整性 (Power Integrity) 易有缺失的問題。機器學習 (ML) 更是 PPA 最佳化之得力助手。

雖說時序 (Timing) 有時並非設計關鍵因子，卻可能使電子遷移與電阻電位降 (EMIR) 變得很敏感，唯有把電源完整性納入時序簽核同時進行，才能看出端倪；惟 EDA 「整合」二字說來容易，但因牽涉元素太廣，真要付諸實行、由一家供應商獨力承攬並非易事。除非有能力在同一個核心基礎架構上，使用同一個引擎串聯前、後端設計，實現數位全流程。

在同一個引擎上分工，既加快前端計算、又能讓後端的時序和功率／絕緣阻抗 (power/IR) 分析更臻完美。更迫切的是，協同優化可大幅改善效率 (Efficiency)、可預測性 (predictability) 和收斂 (Convergence) 結果。在流程早期預見後著，從不完整數據推論出準確結果。意即：前端不必做得很完整也能預知後端結果，後端亦可無縫接手、加速執行，且因為前端考慮已很完善，收斂得出的結果更好。

Excellent EDA Tool＝事半功倍，Poor ones＝來回瞎折騰！

延伸閱讀：
《Cadence「iSpatial」數位流程牽線，IC PPA 激升》
http://compotechasia.com/a/tactic/2020/0514/44719.html

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#粵語YouTuber #音響 #HiFi

Inakustik Referenz AC-3500P電源處理器
來源：www.newwellwick.com
發燒友多年來一直在尋找靚聲從何而來這個答案。事實上，物理條件對於音響系統的音質影響很大，電源狀態便是其中一個關鍵因素。特別是數碼設備和開關式電源導致電力系統產生嚴重失真，聲音被覆蓋在一層霧氣中。在現實世界中，這類影響聲音的產品數量正在不斷增加。
話說理想的230V/50Hz交流市電波形是平滑的，但實際上因電流雜信呈現鋸齒狀。另一方面，發燒友一般不會自行裝設發電機，故此大多數音響設備幾乎在重負荷下從電網取電，這意味著聲音從電源插座或電箱開始，情況欠佳。此之所以，電源處理器必須要能為音響設備過濾掉供電的干擾。
傳統的濾波器是出名的動態「消耗器」，對於串聯電路尤其如此，其插入饋線的電感器肯定會增加過渡電阻，並妨礙動態脈衝電流。為此Inakustik設計出一款高頻濾波電源處理器，把雜信消除，效果顯著，而同時不減弱強大動態。此Referenz AC-3500P電源處理器能可靠地抑制來自電源的所有不需要的干擾。此主動式電力分配器是為一個高效能的並行式濾波器，帶出電源和連接音響系統本身的干擾，而不會限制電力(工作電流最大值：16 A）。其內置浪湧抑制器可保護音響設備免受電壓出現峰值時的負面影響。
Referenz AC-3500P內設減震的副底座，把濾波器元件隔離，減少由50 Hz電網頻率引起的機械振動，影響聲音。其星形分佈拓撲確保了所有連接器材得到相等的供電。後面板上有六個高品質電源插座。至於那中央放置的大電流電源插座（IEC C20）便於更換各種長度的電源線。您可以使用前面板上的電源鍵方便地打開和關閉所有電源插座。最後，那位於前面板底部的LED燈顯示當前的工作狀態：白色表示待機模式；藍色表示此電源處理器已準備好進入工作狀態。
•高效的集中式並行濾波器
•阻尼機箱
•均衡配電
•高級插座
•大電流電源插口（IEC C20）
•過壓保護
•全極斷開
•金屬外殼
•6個輸出插座
•電源插座：IEC C20插座
•電源電壓：230 V AC，50-60 Hz
•工作電流（最大值）：16 A
•輸入功率（最大）：3,680瓦（230 VAC，16 A）
•產品尺寸（寬 × 深 × 高）：450 × 370 × 160毫米
•重量：約12.8公斤

Section IV Electricity and Magnetism
4.2.2 Domestic Electricity
Electrical Power

Section IV Electricity and Magnetism
4.2.1 Circuits
Equivalent Resistance