这本硬件的书，一年印刷4次，售出近2万册

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本文转自《硬件十万个为什么》公众号。做硬件的朋友多少应该都了解过这个平台，我在很早就接触过，且受益良多，后面做视频和公众号，在19年时也推荐过。

平生不识硬十万，纵称英雄也枉然。很多朋友不知道硬十出了两本书，我这边都买过看过，干货满满。下面请进入第一本书的故事。。。

可能很多硬件工程师应该跟我一样的体会，在我们刚工作的时候，电路图的绘制主要是模仿。按照Demo板连线，模仿老产品画图，在成熟电路图上进行修改。总而言之，就是“模仿”。画PCB时，感觉就真的是：连连看、对对碰。能够把线走通，把功能完成，就觉得已经大功告成。当时电路回板之后，也总是碰到各种困难。各种改板、各种不稳定，各种调试、各种飞线。电路设计的时候，完全不会考虑一些信号质量、电磁兼容、长期可靠性、健壮性、降额设计等等。

总是很羡慕别人能做更复杂的电路，也不知道复杂电路的挑战点在哪里，并不知道电路设计的时候有哪些关键的注意点。总是凭着自己的喜好和感觉进行电路设计，结果自然不尽如人意。当时互联网还不发达，网上能找到的资料还非常少，也没有学习途径。

当时很搞笑的一个事情：我去问一个比我年长的工程师：为什么别人的电路板上面有蛇形走线？他也一直没有从事过射频或者高速数字电路的设计，很懵的回答我：“不知道啊，估计是为了防止信号辐射出去干扰其他信号。因为都是高速的信号，所以速率越高越容易辐射。”（这个答案自然是错误的）于是，我闹了个笑话：把一个FPGA的电路板上面速率最高的信号（时钟）走了蛇形走线。这是典型的不懂原理，盲目模仿的笑话。很庆幸的是我在还算年轻的时候，带着我的各种困惑离开了第一份工作，去了“华为”，带着我的硬件梦想：要做更高级的硬件，更复杂的硬件，更可靠性的硬件，做更值钱的硬件。

大厂最大的优势就是有很多的历史积累，并形成了“规范”、“指导书”、“checklist”。特别是我刚入职的那段时间，整个公司都在“规范”运动，什么都写规范，人人都写规范，什么任职、绩效、技术等级都看规范。（大公司用KPI来引导，容易搞成“运动”）。大家都不分青红皂白的遵循“规范”，其实有很多问题：当时，原理图评审的时候，听得最多的就是“规范就是这样写的”，这里面有一些问题：

1、写规范的人不一定水平高，或者写得不细致，如果出现错误那就更是害人了。

2、规范有时抑制了开发人的思维，什么都按照规范来，不一定适合实际的设计场景；例如我需要低成本设计，但是规范强调的是高质量，就不一定适用。

3、有了规范之后，也会导致部分开发人员不思考，例如晶振要求在50MHz以上，放pF级的电容进行电源滤波，而低于50MHz的不用。大家都不想为什么，自然也不知道为什么；这条内容制定的依据是什么？试验结果、仿真结果、还是有案例，并没有详细的描述；再例如网口变压器防护，室内室外，按照各种EMC标准的设计要求直接照着画就可以，但是很少有人想为什么，也不知道测试的结果怎样，等实际碰到困难时就束手无策了。的确，这样简单的规则形成的规范，在有的时候提高了工作效率和产品质量，但是工具也发达，人也就越退化，这是必然。

4、有些器件的选型，不适合写规范，因为器件发展太快，有可能等你规范写好，器件都淘汰了。例如：在X86处理器进入通信领域了之后，处理器选型规范就显得多余。

规范确实能带来好处，工程师如果严格遵循规范则很少会出一些低级错误，从而提高了开发的基础质量。规范带来的坏处，也就是工程师有时不思考原理，总是去寻找规范。但是，并不是所有工作都适合用规范来约束。硬件工程师要能跳出“参考电路”、跳出“规范”，从原理思考问题和设计。

正是由于我在第一份工作主要做技术预研项目，虽然电路复杂度没有那么高，但是做的往往都是一些行业空白，需要寻找技术断裂点，所以培养了很多独立思考的工作习惯。看到一堆规范的时候，往往希望了解其制定该规范的依据，写作思路，物理原理。有时看到一些规范就会思考背后的原因，也会发现一些规范本身的错误和不合时宜。时间久了，随着知识体系越来越完备，了解到电子元器件的微观结构，物理原理。在硬件的知识架构中，逐步形成了一种用物理原理去解释工程规范的思维方式。

为了帮助工程师，特别是年轻工程师快速提高，避免大家盲目模仿、盲目迷信设计规范。通过不断的学习，提升认知，达到“能够用物理原理去理解工程现象，能够理解地使用设计规范”。我们最终希望大家能够最终能够把原理与工程结合，明明白白的做开发。这样设计出来的硬件质量高，问题少，即使有问题也能够快速分析和解决。

硬十计划出版一系列书籍，解答大家工作过程中的一系列困惑。不是简单的理想化设计电路，也不是刻板的遵循规范。所以我们这一系列书希望能够把一些技术细节讲解清楚，最终归纳总结成为规范、checklist、案例。

虽然第一本书的内容只是无源器件的内容，但是希望大家通过这本书的学习，能够掌握这种思维方式，融会贯通到整个硬件设计。

所以本书的写作的过程经历了很多阶段，包括风格、形式、侧重点都经过多次推翻重构，最终硬十团队与北大出版社的编辑团队，在多次研讨之后，决定采用“十万个为什么”的问答形式，以问题触发来逐步解答问题。因为我们日常开发过程中就是一个在原有知识体系中不断添砖加瓦，解答问题的过程中逐步构建一个更完整深入的知识体系。所以整本书按照“阻”“容”“感”的三个章节，逐步解答电阻、电容、电感三个无源器件，大家日常工作中常常碰到的问题。这也是平时《硬件十万个为什么》公众号所发布内容的方式，解答大家工作中碰到的一些困惑的问题。这样每个知识点非常聚焦到具体解答大家的问题。

问题解答的形式，可以让每个小节都自成体系，让大家可以利用碎片的时间让一个问题的解答闭环。由于硬件知识体系非常的庞杂，如果想让整书显得系统化，则会让阅读者索然无味，这也是市面上一些讲解器件选型类书籍的弊病：追求大而全、追求体系完整，形成大段的表格，而其中很多知识点是平时工作很少涉及的。

这样整本书会显得体系化不够，但其实每个问题之间有关联性和承接性。我们在解答一个个问题的时候，也逐步理顺了问题与问题之间的先后关系。例如在电阻写作的过程，是从基本原理起步，然后解答在“电阻器如何实现物理概念中的电阻”的时候，引发思考可以问出一系列关于电阻材料、参数、工艺等一系列的问题，在搞清楚电阻的内部结构，具体特性之后，解答关于器件失效、失效机理等一系列可靠性相关问题，那么可靠性的问题也跟器件的使用相关，电阻如何用？用在哪？注意事项，等等问题也随着这个意识流被引出。基本的原理都被解释清楚了，这时我们再去看电阻的规范，则百川归海，形成一个完整的认知，完整的知识体系。

电容的情况跟电阻还有非常大的不同，虽然同为无源器件，但是不同的电容之间，材料、工艺、原理、特性都差异非常之大。所以对于电容来说，我们重点介绍大家日常最多使用的MLCC、铝电解电容、钽电容、高分子聚合物电容。在讲解具体电容的时候，按照分类进行讲解。这些的电容虽然都是电容，但是其原理不同，导致参数、特性、可靠性、用法、生产工艺等都有很大的差异。在写作的过程中，我们的一些讲解按照电容种类分道扬镳了。

电感的章节写作我们延续了电阻的写作思路。但是电感涉及的专业领域，会与具体应用比较有强相关。所以我们的电感章节写的比较简略，具体的电源设计、射频设计中涉及到的电感选型计算都没有在本书进行展开。并且也没有涉及变压器的讲解。同时我们将磁珠的使用以及规范也融入了电感的章节。

硬十平时发的文章已经形成了很多系列，例如：电源系列、可靠性系列、华为研发系列等等，也都整理成合集，便于大家阅读。硬十这么多年来的积累，也是很多朋友敦促和鼓励之下，我们完成了相关内容《无源器件篇》。但是这个可能只是我们万里长征的第一步。我们还有很多内容需要整理成书。但是这个过程必然是艰辛的。

在写书的过程中，几位作者真的是付出了很大的心血，北大出版社的几位编辑也是给予了很大的帮助和指导。有时为了扣一个细节，需要去阅读很多的内容；有时为了梳理一个思路，展开了很激烈的讨论；有时为了一个字一个标点符号，反复修改反复推敲。由于平时还有开发任务，所以团队成员为了这本书的完成也是额外付出了很大的努力。2020年的那场疫情，让我静心的坐在家里，认认真真的思考这本书到底写成什么样。也是在反复雕琢的过程中，总体的思路也在逐步的优化和改进。当书稿基本完成之后获得的那种成就感，不得不感慨古人写书那种呕心沥血也要著书立说。司马迁被处以宫刑，在形体和精神上给了他巨大的创伤。出狱后任中书令，他忍辱含垢，发奋继续完成所著史籍，以其“究天人之际，通古今之变，成一家之言”的史识，前后经历了14年，创作了中国第一部纪传体通史《史记》。司马迁的那种历史使命感应该是感染着每一位写书的中国人。

我觉得我们硬件十万个为什么团队，一边做项目，一边做知识分享，才能把硬件知识分享做好。硬件知识日新月异，我们只有不断地投入到项目中，自我提升，才能产生更多的案例和知识积累。这也是我们团队独特的优势。一开始创业肯定是以赚钱为主要目的，但是我个人觉得，对于我来说赚多少钱已经真的不重要了，把想做的事情做好，做完美，做成功才是更重要的。所以我们也会持续的投入到后续的系列书籍、课程、视频的制作中，形成一个完整的知识体系，构建硬十的知识帝国。