带电工科如何快速利用ChatGPT+obsidian复习？教程来了！
带电工科如何快速利用ChatGPT+obsidian复习？教程来了！
写在前言之前
标题中的带电工科是因为本文中讲述了在obsidian中绘制矢量电路图的方法，实际上对学科并没有硬性限制。
前言
今天是6月27号，按绝大多数学校的校历，应该是期末周。鉴于大学教材编写水平欠佳[1]，知识点布置莫名其妙，且部分非公共小众课程[2]无速成课资源，本文探讨一种使用ChatGPT网页版和obsidian笔记软件进行快速高效突击复习的办法。
rt，电气研究生，最近在用gpt复习电力系统，感觉书上晦涩的概念、公式和计算流程之类的ai理解起来意外的不错？是在训练的时候这一块也会有一定的权重吗 ^-^
开始前的准备工作
- 一个ChatGPT账号，网页版即可
- obsidian软件
- obsidian第三方插件：
TikZJax - 老师给的资料，最好是考试大纲、往年真题、平时上课的PPT等，教材也行
- （可选）paddle、MinerU等OCR工具，用于资料预处理，个人更推荐后者
ChatGPT的学习模式
资料预处理（可选）
有时老师的PPT、教材的PDF、往年真题是OCR版或纯图片，这个时候就要使用刚刚提到的OCR工具进行识别，转换为更友好的MD格式。MinerU支持公式识别，所以个人更推荐。（这个不收费，应该不算推广）
先建一个项目
一个对话框搞不定一次复习，我的突击复习至少经历了大纲梳理、往年真题代做、查漏补缺三个部分。所以一定要开一个项目，否则很散乱。另一方面，刚刚提到的考试大纲等复习资料也有必要放入项目里，使其处于多个复习对话的可见范围内。
很多佬友沉迷vibe coding，一头扎进codex，却往往没发现ChatGPT的网页版也是神中神。
我们点开对话框的^-^，一般会有个学习模式。有的时候由于网页/APP抽风不显示学习模式，没关系，输入@学等关键词，一般会弹出选项。
然后开始拷打ChatGPT
现在你就可以开始问了，典型的prompt就是我们现在开始复习xxx课程的期末考试，你根据我上传的大纲和复习资料帮我一起梳理一遍知识点
然后你就可以开始和ChatGPT愉快地复习，研究与学习最大的特点就是ChatGPT会把知识点解释一遍，然后在末尾出一个小题考考你。个人认为最重要的就是考考你环节，复习有反馈真的非常重要，光看知识点只能说学不了一点。
Obsidian的知识点整理
你得先把自己看的东西整出来
obsidian的知识点整理，个人尝试了两种方法：
按照大纲顺序，一节一节整理
目录结构
├─模拟集成电路设计
│ 00-复习总览.md
│ 02-MOS器件基础.md
│ 03-单级放大器.md
│ 04-差动放大器.md
│ 05-电流镜.md
│ 09-运算放大器.md
按照知识点，一个一个整理
目录结构
├─数字集成电路设计
│ 0数字集成电路设计A考试大纲总索引.md
│ Clk为0和1时基本D触发器工作原理.md
│ CMOS功耗分类与动态功耗计算.md
│ CMOS反相器延迟时间近似与对称反相器延迟计算.md
│ CMOS反相器逻辑阈值与峰值电流计算.md
│ D线和Clk线延迟对建立保持时间的影响.md
│ MOS串并联等效宽长比.md
│ MOS工作状态判定.md
│ MOS输出特性方程-IV方程.md
│ SRAM写操作晶体管状态与宽长比调整.md
│ SRAM读操作晶体管状态与宽长比调整.md
│ VDD变化对性能的影响.md
│ VTC曲线与五个偏置区域.md
│ VTC曲线中NMOS和PMOS的饱和直线方程.md
│ 二输入与非门和或非门综合分析.md
│ 传输门输出电压摆幅与电压传输规律.md
│ 分布式RC网络时间常数.md
│ 利用传输门实现逻辑功能.md
│ 动态逻辑转静态CMOS及逻辑表达式.md
│ 含漂移和抖动的时序约束.md
│ 含电阻单管MOS电路计算.md
│ 噪声容限定义与计算.md
│ 对称CMOS反相器.md
│ 时钟生成电路锁相环与环形振荡器.md
│ 活跃系数与预期动态功耗计算.md
│ 理想D触发器时序参数计算.md
│ 电荷分享后电压终值计算.md
│ 电阻负载型反相器.md
│ 衬底偏置效应与阈值电压变化.md
│ 逻辑函数的五种CMOS实现方法.md
│ 铜互连技术与阻挡层电阻.md
│ 锥形缓冲器最优比例系数与最优级数.md
│ 长互连线集总RC模型.md
主要的区别在于整理的精度不同，个人更喜欢后者，因为可以更好地利用obsidian的标签功能和知识图谱功能
以下是prompt
现在我准备开始复习数字集成电路设计这门课了，我上传了一些资料供参考，其中最重要的是考试大纲.pdf，我计划用obsidian整理，每个知识点整理一篇，整理的时候带上笔记属性，包括tags、topic、core，模板如下
---
tags:
- 数字集成电路
- chapter/第5章
- type/知识点
topic: VTC曲线与五个偏置区域
core: true
related:
- MOS工作状态判定
- CMOS反相器逻辑阈值
- 噪声容限
source:
- 考试大纲
- 阶段性作业
---
如何绘制电路图？
很多时候，很多资料的公式需要根据电路图而定。而直接截图放到附件很不优雅，所以这个时候就需要我们的TikZJax插件。可以画出如下的电路图
上图对应代码
\usepackage{circuitikz}
\begin{document}
\begin{circuitikz}[american voltages]
% NMOS input pair
\draw
(-2,0) node[nmos, anchor=S] (M1) {}
( 2,0) node[nmos, xscale=-1, anchor=S] (M2) {};
% PMOS current-source loads
\draw
(-2,2.2) node[pmos, anchor=D] (M3) {}
( 2,2.2) node[pmos, xscale=-1, anchor=D] (M4) {};
% Connect NMOS drains to PMOS drains
\draw
(M1.D) -- (M3.D)
(M2.D) -- (M4.D);
% VDD rail
\draw
(M3.S) -- ++(0,0.4) coordinate (vddl)
(M4.S) -- ++(0,0.4) coordinate (vddr)
(vddl) -- (vddr)
node[midway, above] {$V_{DD}$};
% Outputs
\draw
(M3.D) -- ++(-1.2,0) node[left] {$v_{out1}$}
(M4.D) -- ++( 1.2,0) node[right] {$v_{out2}$};
% Inputs
\draw
(M1.G) -- ++(-1.2,0) node[left] {$v_{in1}$}
(M2.G) -- ++( 1.2,0) node[right] {$v_{in2}$};
% PMOS gate bias
\draw
(M3.G) -- ++(-0.8,0) node[left] {$V_b$}
(M4.G) -- ++( 0.8,0) node[right] {$V_b$};
% Common source node and tail current source
\draw
(M1.S) -- (M2.S)
(0,0) node[circ] {}
(0,0.25) node[above] {$P$}
(0,0) to[I, l_=$I_{SS}$] (0,-1.8)
node[ground] {};
% Transistor labels
\draw
(-1.35,0.75) node {$M_1$}
( 1.35,0.75) node {$M_2$}
(-1.35,2.8) node {$M_3$}
( 1.35,2.8) node {$M_4$};
\end{circuitikz}
\end{document}
实际上这个插件还可以画出各种数据图表，如下图
上图对应代码
\usepackage{circuitikz}
\begin{document}
\begin{circuitikz}
\draw (0,0) to[R, l={label: $R_1$}, f={flows: $i_1$}, a={annotations: $1\Omega$}] (5,0);
\draw (0,3) to[R, l=$R_2$, i={currents: $i_1$}, v={voltages: $1V$}] (5,3);
\end{circuitikz}
\end{document}
\usepackage{circuitikz}
\begin{document}
\begin{circuitikz}[american voltages]
\draw
(0,0) to [short, *-] (6,0)
to [V, l_=$\mathrm{j}{\omega}_m \underline{\psi}^s_R$] (6,2)
to [R, l_=$R_R$] (6,4)
to [short, i_=$\underline{i}^s_R$] (5,4)
(0,0) to [open, v^>=$\underline{u}^s_s$] (0,4)
to [short, *- ,i=$\underline{i}^s_s$] (1,4)
to [R, l=$R_s$] (3,4)
to [L, l=$L_{\sigma}$] (5,4)
to [short, i_=$\underline{i}^s_M$] (5,3)
to [L, l_=$L_M$] (5,0);
\end{circuitikz}
\end{document}
\begin{document}
\begin{tikzpicture}[domain=0:4]
\draw[very thin,color=gray] (-0.1,-1.1) grid (3.9,3.9);
\draw[->] (-0.2,0) -- (4.2,0) node[right] {$x$};
\draw[->] (0,-1.2) -- (0,4.2) node[above] {$f(x)$};
\draw[color=red] plot (\x,\x) node[right] {$f(x) =x$};
\draw[color=blue] plot (\x,{sin(\x r)}) node[right] {$f(x) = \sin x$};
\draw[color=orange] plot (\x,{0.05*exp(\x)}) node[right] {$f(x) = \frac{1}{20} \mathrm e^x$};
\end{tikzpicture}
\end{document}
让chatgpt画这种图的prompt如下：
提示词比较长
我正在整理数字集成电路设计这门课的笔记，可能需要用tikz绘制一些电路图/趋势图，你需要按如下格式绘制
\usepackage{circuitikz}
\begin{document}
\begin{circuitikz}[american voltages]
\draw
% 电源与漏极电阻
(3,5) node[vcc]{$V_{DD}$}
to [R, l=$R_D$] (3,3)
% 输出节点
to [short, *-o] (5,3) node[right]{$v_{out}$}
% NMOS 管
(3,3) to [short] (3,2.2)
node[nmos, anchor=D] (M1) {$M_1$}
% 源极接地
(M1.S) to [short] (3,0.5)
node[ground]{}
% 栅极输入
(M1.G) to [short, -o] (0.8,2.2)
node[left]{$v_{in}$};
% 标注源极为交流地/公共端
\draw
(3,0.5) node[below right]{$S$};
\end{circuitikz}
\end{document}
现在用tikz写一个CMOS反相器
[!note]
尽量不要出现画图等字眼，否则可能触发图片生成，这就很麻烦
画图很可能出错，尤其是较复杂的电路图，因此建议单开一个对话专门画图
最后使用obsidian的知识图谱检查自己的复习情况
祝大家期末顺利！
点名批评《CMOS数字集成电路设计》机械工业出版社，王昱阳 等译。不谈翻译水平差，连例题的答案都是错的。 ↩︎
尤其是专业课，比如笔者作为例子的数字集成电路设计 ↩︎
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