有人记得这篇关于欧几里得算法的文章吗?


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在70年代,我有一堆旧的业余无线电杂志(50s-60s),并且很长一段时间里,我都保存了一篇有关使用Euclidian算法组合多个电阻器以达到特定值的文章。是否有人记得并拥有本文的副本,还是知道欧几里得算法如何用于解决此问题?

Answers:


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它实际上是基于连续分数理论,该理论与Euclid的用于找到两个数字之间的GCD的方法密切相关。

这是一个示例:假设您有一堆10K精密电阻,并且您的项目需要27K的电阻值。您需要串联和/或并联的10K电阻的某种组合才能产生该电阻。

首先编写两个电阻的比率:

27K / 10K = 2.7

这意味着您需要两个串联的电阻器,并以某种组合提供0.7的电阻器。

使用连续分数的概念,可以将数字2.7重写为2 + 1 / 1.42857。此外,您可以将数字1.42587分解为1 + 1 / 2.3333。

现在,如果您再次查看第一个分数,则可以写成

1个1.42857=1个1个1个+1个2.3333

注意,这恰好是两个并联电阻的表达式。在这种情况下,一个电阻与2.3333电阻并联。

您如何拿出2.333电阻?您可以再次遍历该算法,但是通过检查显然可以看出,您需要串联两个电阻,并并联三个电阻。最终的网络最终看起来像这样,并且电阻正好为27K。

原理图

模拟此电路 –使用CircuitLab创建的原理图

显然,并非所有示例都能很好地解决这个问题。通常,您必须根据目前为止网络的精度何时“足够接近”来决定何时停止迭代。

该算法的一般形式如下:确定比率X = R required / R available。将X写为连续分数,其中A,B,C,D,E等都是整数:

X=一种+1个+1个C+1个d+1个Ë+1个

建立您的网络

  • 与...串联的电阻
  • B电阻与...并联
  • 与...串联的C电阻器
  • D电阻与...并联
  • E电阻与...串联

...依此类推,直到获得不包含小数部分的子表达式,或者“足够接近”所需的结果。

请注意,如果X开头小于1,则A将为零,这仅表示您从电阻的并联组合开始,然后从那里开始。还要注意,只要X是一个有理数,连续分数的顺序将是有限的。


这种构造(当使用相同值的电阻器时)被称为斯特恩-布罗科树近似。我确实想知道如何将其推广到零件仓中的多个值上……
Fizz 2015年
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