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[導(dǎo)讀]模電這門課到底是學(xué)什么的?基于專業(yè)領(lǐng)域它的定位是什么?

模電的邏輯是這樣的,先講半導(dǎo)體器件,bjt,mos,jfet等,他們就相當(dāng)于能實(shí)現(xiàn)水流放大的管道,你得先知道這個管道放大信號的原理。

其次呢,講放大的一般模型,H參數(shù),Y參數(shù),Z參數(shù)等等。這些就是告訴你在輸入輸出端口關(guān)注不同的量,會有不同的小信號模型,這些個模型對以后的交流分析至關(guān)重要。不同的器件可以套用不同的模型,而且同一個電路也可以套用不同的參數(shù)模型,其結(jié)論是一樣的。

接著呢,講單管放大,首先必須明白所謂放大不過就是能量轉(zhuǎn)換而已,任何器件實(shí)現(xiàn)所謂的放大不過是把電源的能量轉(zhuǎn)化成你的輸出,所以管子本身不具備放大能力,只有加了外在電源的前提下,才有可能有放大作用。為什么是“有可能”呢?,因?yàn)楣茏舆€必須偏執(zhí)在合適的工作點(diǎn)上,才會兼具效率 ,不失真,噪聲等等的折中。

bjt,mos的單管放大講完就是多級放大,為啥要多級呢?很簡單,一個單級放大電路其實(shí)實(shí)現(xiàn)的放大是很有限的,如果我們想要實(shí)現(xiàn)很大的放大,一級是不可能的。更重要的是,單級的放大一般都不能工作在放大能力最高的狀態(tài),這樣電路的其他性能會變得很糟糕。所以,必須多級接力,這就像火箭多級加速一樣。這里就有一個很中要的概念-“耦合”,couple。

完了之后呢,很多書會給出差分對的放大,這個是為了你們更好的理解實(shí)際電路的放大,尤其是通信電路中的傳輸與放大。記住,差分是一種思想。差分對的引入是電路工程化的第一步,其次這里就為以后的集成運(yùn)放電路(我還是不太習(xí)慣這個詞,一般都直接叫運(yùn)放)埋下伏筆。

和差分在一起的是各種電流鏡像電路,或者各種恒流源電路。這個是為啥呢?實(shí)際上這些在我們的電路設(shè)計中是用作大的負(fù)載電阻用的(增益和電阻成正比),具體原理不詳談,知道這些會極大的方便電路,同時提高電路性能。這種負(fù)載就是大名鼎鼎的active load,有源負(fù)載。差分對,有源負(fù)載就完全可以理解運(yùn)放的內(nèi)部構(gòu)造了,但是,為了理解運(yùn)放的動態(tài)特性,或者說是任何放大電路的動態(tài)特性,這里還缺一個東西。

缺啥呢?缺頻率響應(yīng)(Frequency response)。啥子叫做頻率響應(yīng)呢?就是電路對不同頻率的輸入信號具有不同的增益和延時。增益就叫幅頻響應(yīng),延時就叫相頻響應(yīng)。一個輸入信號通過放大電路要想不失真的被放大,就必須滿足一定的增益和延時要求,所以必須研究FR特性。

以上完了之后就是大名鼎鼎的OP電路了,這里宏觀上我們把運(yùn)放的內(nèi)部電路看做一個H參數(shù)的放大模型,這樣稍微改變一下,你就完全可以不理解運(yùn)放的內(nèi)部構(gòu)造來用它了。我們運(yùn)放的設(shè)計要滿足很多條件,但是在這里你完全不必理會,會用虛短,虛斷解決問題就OK了。

還缺什么呢?缺反饋!這個be of great importance。為啥呢?真正的放大電路收到很多外界因素的影響,比如溫度等等,造成各種指標(biāo)的變動,因此就嚴(yán)重影響電路的性能,所以,自動化領(lǐng)域內(nèi)的反饋,準(zhǔn)確的說就是負(fù)反饋就引入了電路中。有了反饋,才有了穩(wěn)定工作的模擬電路。

接下來就是什么穩(wěn)壓啊,源發(fā)生電路啊,電源電路啊。這些個都是可以單獨(dú)寫一本書的,模電中都是以了解為主了。

模電學(xué)習(xí)的前提是你已經(jīng)學(xué)過電路分析和信號與系統(tǒng)。這樣會很大的方便你的模電學(xué)習(xí),模電很重要,信號只有在板子上是數(shù)字的出了板子全是模擬的,不懂模擬,數(shù)字也不會走太遠(yuǎn)的。但是先在模擬對數(shù)字的制約也沒有想象中那么嚴(yán)重。

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