原创 [原创]哲学思维与电路设计 电路设计的新高度

电路设计是一个设计过程，完成一个电路设计需要遵循一定的设计理论。近几十年来，人们在利用和改造自然的过程中，模拟电路和数字电路都得到了飞速的发展，尤其是数字电路，使得目前电路的设计往集成化、微型化、多功能化等方向发展。我们在看到电路设计在飞速发展的同时，也要看到其对我们人类主观能动性要求的降低。<?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

自然辩证法是关于自然界和科学技术发展的一般规律以及人类认识自然和改造自然的一般方法的科学，其研究目的就是为了合理地处理人与自然以及人与社会的矛盾.电路设计作为一项协调人与社会关系的实践活动，必然要遵循自然辩证法。系统观、科学技术观和创新观是自然辩证法的重要组成部分，在电路设计中也体现了这三方面的内容，所以其必然对电路设计有所启示。

首先在系统观方面，现代系统观认为，事物的普遍联系和永恒运动是一个总体过程，要全面地把握和控制对象，综合地探索系统中要素与要素、要素与系统、系统与环境、系统与系统的相互作用和变化规律，把握住对象的内、外环境的关系，以便有效地认识和改造对象。在电路设计中要处理好设计电路内部各要素之间的关系，而且还需处理好电路与外部要素和周围环境的关系。电路设计内部各要素包括电路版的规划、器件的选择、器件位置的布置等，一个电路设计只有符合满足上述各要素的要求，才能满足一般的使用功能。但如今的电路设计已经不单单是满足人的需要和使用功能，还需要体现出美观、实用、经济等功能，故其涉及到社会学、心理学、经济学等多门学科。在今天的“以人为本”的设计理念指导下，在一个强调人与社会协调发展的年代，人们已经不满足于仅仅因为其好用而使用它，而是在其即美观又经济的基础上的。这就要求电子设计师在进行电路设计中必须要有综合的思维能力，在错综复杂的诸多因素中，抓住主要矛盾和次要矛盾以及矛盾的主要方面和次要方面。电路的设计过程其实就是一个不断解决问题的过程，设计师只有解决好各要素、各步骤和各阶段的问题，才能设计出一个健康、安全、可靠、高效、节能、方便的电路。我觉得电路设计系统观主要体现在最优化电路的设计上，也就是要在电路充分满足设计要求的基础上充分考虑节能和价格的需要，使设计的电路不仅有效地满足各种使用功能的同时，还要使得其在节能和价格上的最优化。例如广州三环专利生产的可调光的电子节能灯，其内部电路就是一个节能电路，它包括整流滤波电路、逆变电路和灯管，在整流滤波电路与逆变电路之间并联储能电路，控制电路两端并联于逆变电路、储能电路与整流滤波电路，逆变电路与控制电路耦合连接，由该实用新型装配成的电子节能灯，在连接与不连接晶闸管交流调压器的情况下都能正常稳定地工作，不会有光波明显闪动现象，方便节能，所使用的元器件简单价廉，制造成本低，能直接安装在现有的可调光的白炽灯灯座上使用，无需专用的调光装置，扩大电子节能灯的使用范围，方便电子节能灯替换白炽灯。该电子节能灯很好地处理了内部各个要素之间的关系及主次方面，生产出了高效的节能灯。

其次在科学技术观方面，科学技术方法论是关于科学研究、科技术创新一般方法的本质和规律的理论，是关于科学技术研究的辩证法。它根据科学研究的一般程序、主要探究在科学研究各个阶段所采用的一般研究方法类型、特点作用和规律性，研究科学技术方法应用的重要原则、基本要求和局限性，阐明方法论体系的内在结构和各种不同研究方法之间的相互联系。且科学技术是人类认识世界、改造世界的工具，是第一生产力，可以帮助人们不断创造出光辉的物质文明和精神文明。科学技术的根本任务在于认识自然的本质和规律，并用这种规律性的认识去指导实践，更好地改造自然。科学技术的飞速发展，必然给电路设计带来新的设计理念和设计思想。所以现代的电路设计必然满足科学技术观的要求，在当前设计中主要体现在两个方面：一是智能电路的设计思想。其核心思想是系统集成设计，它包括有思维自动化系统，即利用先进的科学技术，不断使人的部分思维活动物化于人以外的各种电路芯片中，并由这些电路芯片与办公人员构成人机信息处理系统；通信自动化系统，即在智能电路系统中可以迅速进行电路的处理并通过图像、文字、语音和数据将处理结果反馈给电路设计师；自动化反馈系统，即以中央处理器为核心，对电路中各芯片的运行状况进行实时控制和管理。自动化反馈系统中的一项重要内容就是电路的节能技术，这是自能源危机出现后在电子电路领域内出现的设计大趋势，节能设计通过对电子电路的排版结构、电源控制、能源系统和自控测量等系统的设计达到节约能源，使电子电路在各种自然环境下处于一种超低耗能的状态。以上三个系统在智能电路中是重要的设计思想。充分利用计算机技术是科学技术在智能电路中的另一个重要体现。科学技术革命所引发的变化关键还是计算机技术的日新月异，作为较早利用计算机技术的电子电路设计，Protel、Design、PSpice、Matlab等软件的发展无疑给电子电路的设计带来了更大的方便和想象表现空间。目前的电子电路设计已不在只是要求画出电路原理图的时代，还要求要有直观的仿真效果，甚至要求有虚拟现实的功能。电路的仿真结果图是电子设计师展示其作品的设计意图、设计方法、设计效果的一种重要方式；而虚拟现实技术则可以使用户能够在吸收多种信息后，达到身临其境的效果。计算机技术以其简单易用、易修改，可重用、准确真实和易存储传输的特点已经成了电子电路设计中不可或缺的重要工具。科学技术的广泛应用特别是计算机技术和自动化的发展，使人类从繁重的体力劳动和脑力劳动中解放出来，但同时又造成失业大军增加以及一部分人的语言表达能力、文字书写能力、口算能力的降低等。因此在电子电路发展的同时充分发挥人的主观能动性，合理利用电子电路设计软件，坚持以人为主，计算机为辅。

最后在创新观方面，创新是社会前进发展中的永恒主题。毛泽东同志曾精辟地指出：“人类总是不断发展的，自然界也是不断发展的，永远不会停止在一个水平上。因此，人类总得不断地总结经验，有所发现，有所发明，有所创造，有所前进”。江泽民同志也在十六大报告中指出：“创新是一个民族进步的灵魂”。我国改革开放以来，给电子电路事业带来了难得的机遇，并取得了宏大的成绩，但是在目前社会竞争压力如此大的情况下，给人一种物色类聚的感觉，利用不同的芯片但却用着同样的电路原理图，因此电路设计需要创新，需要创作出属于中国人自己的电路设计来。创新的过程，正如英国心理学家沃勒斯在《思考的艺术》中指出需要一个准备的过程，即收集资料的过程，包括古今中外的优秀设计思想以及从别人的经验中获取的知识和启示，在此基础上加以分析，经过一个去粗取精和去伪存真的过程，形成自己的设计风格。创新能力的产生，不仅需要具有高深渊博的知识和优良的科学方法，而且要有高尚的思想情操和科学精神。电子电路设计是一件艰辛而复杂的智力劳动，一项优秀的电子电路图的诞生要求电子设计师要有全面的电路原理知识、设计知识、扎实的设计基础、丰富的创新思维和敏锐的洞察力。电路设计的创新过程，决非直接搬用国外的电路设计，而是一个不断要否定自我、修正自我、完善自我的过程。一个富含创新电路的出现往往就建立在巧妙地解决了许多难点的基础上，而一个富有创新意识的电路往往就会得到大家的欣赏。电子电路的创新体现在很多方面，包括电路排版的创新、电路设计思路的创新等等。