古(gu)人學問無(wu)遺力，少壯(zhuàng)工夫老始(shi)成。若問硬(ying)件速成法(fa)，猶似浮沙(shā)立大廈。千(qian)萬别認爲(wèi)看後就能(neng)成爲高手(shou)，當然筆者(zhě)亦非高手(shou)，水滴石穿(chuān)又豈是朝(cháo)夕之功！謹(jin)以過往經(jing)曆和拙見(jiàn)與在校⛹🏻♀️學(xué)生朋友和(he)剛工作的(de)工程師分(fen)享共勉。
理(lǐ)論學習
沒(méi)有滿腹經(jing)綸，何能出(chu)口成章。但(dàn)覺得書海(hai)茫茫，不知(zhi)㊙️從👉何下手(shou)？應先把課(ke)本啃完，此(ci)是基礎。怎(zen)算啃完😘？把(ba)所💘有内容(rong)看完，所🔞有(you)公💯式推導(dǎo)一遍，習題(ti)全部做完(wan)。按照老師(shi)講授的内(nèi)容隻夠應(yīng)付考試，書(shū)名都帶基(jī)礎，還挑着(zhe)學，還想🌏從(cong)事此行業(yè)，連門都💯還(hai)沒進呢！事(shi)實證明，往(wang)往選讀的(de)内容實際(jì)工作中很(hěn)常用到。
淡(dàn)然無味的(de)文字，晦澀(se)的公式，望(wàng)而生畏？此(ci)時需要一(yi)位🏃🏻♂️良師——興(xing)趣。每人興(xìng)趣來源也(ye)許不同，爲(wèi)了電子競(jìng)賽，爲了找(zhǎo)個好工🌈作(zuò)，無論如何(he)有了興趣(qu)就有求知(zhi)的欲望。筆(bǐ)者的興趣(qu)🏃源于幼時(shi)的好奇心(xin)，總想拆開(kai)收音機看(kan)看人在哪(na)裏，隻見元(yuán)件一堆🔆。後(hou)來将壞電(dian)器的元件(jian)拆下用細(xi)銅絲連接(jiē)釘于木闆(pǎn)上，插上220V，試(shi)試有何功(gong)💘能，結果當(dāng)然是爆了(le)。直到五年(nián)級從親戚(qi)處拿來一(yi)些電器維(wei)修🔞的書，從(cóng)7管✨收音機(ji)電路了🌐解(jie)到放大的(de)概念，電☎️風(feng)扇副繞組(zu)電容分相(xiang)與主繞組(zu)形成旋轉(zhuǎn)磁場，電飯(fan)鍋利用⭐鐵(tie)氧體的居(ju)裏點自👌動(dòng)跳閘，頓覺(jiào)電子世界(jiè)其樂無窮(qiong)。凡見帶電(diàn)的東西📧都(dōu)要一窺其(qi)原理，地攤(tan)淘舊書，抄(chāo)壞電器的(de)電路圖研(yán)究，利是錢(qian)買來一把(ba)烙☀️鐵和一(yī)個指針萬(wàn)用表，一堆(dui)腐乳瓶📐裝(zhuāng)住分好類(lèi)的阻容晶(jing)體管，從此(ci)踏上這條(tiao)不歸路。
大(dà)學課本爛(lan)熟于心後(hou)，可以先找(zhao)開創性、原(yuán)理性的書(shū)籍來研究(jiū)⛹🏻♀️，看到技術(shu)發展脈絡(luò)。比如從電(dian)子管開始(shi)研究放大(da)器，了解栅(shān)偏🌂壓對陽(yáng)極電流的(de)控制作用(yong)，如何設置(zhì)工✏️作點和(hé)負反饋，到(dào)晶體☀️管放(fàng)大再到集(ji)成電路，你(nǐ)會發現其(qí)實JFET與電子(zi)管有些類(lèi)似。從電⚽磁(cí)學到電動(dong)力學，固體(tǐ)物㊙️理、半導(dǎo)體物🔅理到(dao)半導體🏃🏻♂️器(qi)件物理，控(kong)制理論。另(lìng)外還可學(xué)習熱力學(xue)、光學，一級(jí)級進階豐(feng)富知識面(mian)。當前工程(chéng)實踐中的(de)問題都可(ke)應用這些(xie)理論解釋(shì)，電路調試(shi)中所謂“靈(líng)異”現象不(bú)過是你水(shui)平不夠而(er)已。而一些(xiē)設計手冊(ce)、指南是👌應(ying)對器件電(diàn)路非理想(xiang)特性的應(ying)用技巧，沒(méi)有過多☂️推(tuī)導，也不難(nan)理解。
别以(yǐ)爲老舊的(de)知識過了(le)時，當今熱(rè)門技術早(zǎo)有理論研(yan)究。現在火(huǒ)熱的AI，從1950年(nian)提出圖靈(ling)試驗，1969年成(cheng)立IJCAI，1987年召開(kai)第一次國(guo)際神經網(wang)絡會議，到(dào)當今随着(zhe)網絡發展(zhǎn)和硬件計(ji)算能力⚽提(ti)高，理⭐論才(cai)得以實現(xiàn)和大量應(ying)用，被常人(rén)所熟㊙️知。
最(zui)重要一點(diǎn)，别刻意記(ji)憶結論，要(yào)自己推導(dǎo)一遍。有人(ren)覺得爲何(hé)不能寫得(dé)生動活潑(pō)，公式一大(da)堆，其實技(ji)術💃🏻是講求(qiu)根據的，非(fēi)憑感覺，任(ren)何試圖以(yi)通俗易懂(dǒng)的方🔞式去(qù)轉☔化都有(yǒu)可能偏⛱️離(li)本質，真正(zhèng)有興趣的(de)人自不🏃🏻♂️覺(jiào)枯燥，望而(ér)卻步的人(rén)也許志不(bú)在此。像《一(yi)分鍾理解(jie)xxx》，不過是爲(wei)讓常人易(yi)于理解，對(dui)工程師是(shì)不夠的，高(gāo)端技術也(yě)不會通俗(sú)易懂。
實踐(jian)
實踐的重(zhong)要性不言(yan)而喻，對一(yī)些結論和(he)想法進行(háng)驗證，印象(xiang)異常深刻(kè)。以前做一(yi)個晶體管(guan)音頻放大(da)器，偏置電(diàn)流設🎯置得(dé)比較低，輸(shu)入線引長(zhang)之後竟然(ran)✏️收到了AM電(diàn)台，說😘明低(dī)偏置電流(liu)下三極管(guan)發射結進(jin)💯行了檢波(bō)，将靠近輸(shū)入端的引(yin)線在鐵氧(yǎng)🛀體磁芯上(shang)繞幾圈便(biàn)被抑制了(le)，說明了扼(è)流圈的作(zuò)用。
可惜大(da)學裏提供(gòng)給學生實(shí)踐的資源(yuán)還是很有(you)限👣。不過即(ji)便如此，有(you)時還是可(kě)以變通一(yi)下，以前做(zuò)一個升壓(yā)逆變器，沒(mei)有大功率(lü)晶體管，就(jiù)用薄鐵片(piàn)剪一個齒(chi)輪，膠水⭐固(gu)定在錄音(yin)機♍馬達轉(zhuǎn)軸上，電池(chi)碳‼️棒作電(dian)刷，齒輪通(tong)斷形成開(kai)關，工頻變(biàn)壓器倒過(guò)來用，實現(xiàn)了升壓，但(dàn)變壓器👄燙(tàng)手，要先轉(zhuǎn)📧起來再用(yong)碳🈲棒靠近(jìn)，避免鐵芯(xin)飽和。
在實(shí)踐過程中(zhong)，還需結合(hé)理論總結(jie)分析。你會(huì)認識到器(qi)件的📞非理(li)想特性，爲(wei)何會有很(hěn)大幹擾、噪(zao)聲、自激，達(da)不到💛預期(qī)性能。導體(tǐ)存在電阻(zu)和電感，導(dao)體間存在(zài)電容，載流(liú)子熱運動(dong)産生🈚熱噪(zào)聲🐆等等，隻(zhi)不過大多(duō)數情況下(xià)你潛意識(shí)裏理想化(huà)了。地環路(lu)——法拉第電(dian)磁感應定(dìng)律，多點接(jiē)地——導線的(de)阻抗已經(jing)不能忽略(lue)，公共阻抗(kàng)、一點接地(di)——不過是歐(ou)姆定律，非(fei)🔱理想特性(xing)是被🤞忽略(luè)的分布存(cún)在的真實(shí)㊙️元件以及(jí)元件的真(zhen)實特性，本(ben)該如此，并(bing)沒有多神(shén)秘。所以沒(mei)有豐富的(de)理論，不提(ti)煉總結，依(yi)賴于别人(ren)的經驗，不(bú)知其所以(yi)然。
思考
問(wen)渠哪得清(qīng)如許？爲有(yǒu)源頭活水(shuǐ)來。勤于思(sī)考，用心感(gǎn)😘悟，觸發靈(ling)⛹🏻♀️感和産生(sheng)創新的源(yuán)泉。
衆所周知(zhi)電傳播速(su)度非載流(liú)子的移動(dong)速度。那麽(me)實際導體(tǐ)💚中電子平(ping)均速度是(shì)多少呢？設(she)銅導線截(jie)面積爲1mm2，電(dian)流爲🐉1A，根據(ju)銅相對原(yuan)子質量和(he)密度，可得(de)摩爾密度(du)爲1.4×105mol/m3，1mol數⭕量爲(wèi)阿🔞伏伽德(de)♈羅常數，設(shè)銅原子最(zui)外層爲1個(gè)電子脫離(li)束縛，則自(zi)由電子密(mì)度爲8.4×1028/m3，根據(jù)電流定義(yi)I=Q/t=vtSpq/t得到速度(dù)v=I/(Spq)=1/(1×10-6×8.4×1028×1.6×12-12)≈74μm/s，這隻💯是大(da)概值。導體(ti)既然有電(diàn)👣場爲何電(diàn)子不👅是加(jiā)速呢，實際(ji)電子運動(dòng)會經曆加(jia)速、與原子(zi)碰撞等，碰(pèng)撞、束縛宏(hong)觀爲阻力(li)，與宏觀電(diàn)場🏃🏻♂️力相等(deng)，電場力克(ke)服阻力做(zuò)功使導🙇🏻體(tǐ)發熱，此爲(wei)電阻。
大膽(dan)假設，然後(hòu)證明。摩擦(cā)帶電的塑(sù)料可以吸(xī)引紙屑，220V帶(dai)電導線爲(wèi)何不會吸(xī)引紙屑？其(qi)實前者指(zhǐ)帶電荷，後(hou)者指通有(you)電流是電(dian)中性的。不(bu)過用一個(gè)絕緣棒連(lian)接的金屬(shu)💋球碰觸🔴一(yī)個對大地(di)爲100V的電壓(ya)，實際🏃♂️上吸(xī)引不了紙(zhǐ)屑，但也是(shi)帶了電荷(hé)的。球體半(ban)徑R，根據電(dian)場高斯定(ding)理、電壓、電(dian)容定義得(dé)孤立導體(tǐ)球電容C=4πε0R。兵(bing)乓球大的(de)金屬球電(dian)容爲2.2pF，連接(jiē)到100V電壓上(shang)充電電量(liàng)爲220pC，當然脫(tuo)離電源後(hòu)球體電勢(shì)隻有100V。當充(chong)進1.5μC電量時(shi)（相當于人(ren)體帶10kV靜電(dian)的電量，冬(dōng)天很♈平常(chang)）電勢有682kV，表(biǎo)面電場是(shì)很高的。能(néng)否吸引紙(zhi)屑還沒試(shi)過，充😍這麽(me)高電壓需(xū)要📐起電機(ji)🛀。
曾經有一(yī)個靜電發(fā)電機的想(xiǎng)法，一個固(gu)定，一個可(ke)☂️動極闆構(gòu)成電容，可(kě)動極闆靠(kào)近固定極(ji)闆時，電源(yuan)對極闆充(chōng)進電荷，然(rán)後可動極(ji)闆由機械(xiè)能帶動遠(yuan)離固定極(ji)闆并脫離(li)電源，克服(fu)極闆間電(diàn)場力所做(zuò)💛的功使極(ji)闆間電壓(yā)增大（電容(róng)減少了），到(dao)達頂端連(lián)🈲接到輸出(chū)電😄容對其(qi)充電，然後(hou)返回充電(dian)，周而複此(ci)🛀，這樣輸入(rù)輸出的平(píng)均電流相(xiàng)同但電壓(yā)變高了，驅(qū)動極闆運(yùn)動的機械(xie)能轉化爲(wèi)電能。
别人(rén)的經驗，千(qian)萬别不假(jiǎ)思索拿來(lai)即用。比如(rú)驅動繼電(diàn)器，很多🙇🏻書(shu)上都說線(xiàn)圈要并聯(lian)一個二極(ji)管吸收反(fan)電動勢。然(ran)而這不是(shì)任何時候(hou)都合适的(de)，二極管正(zheng)向導通時(shí)壓降低⭐等(děng)效電阻小(xiǎo)，時間常數(shù)爲L/R，電流衰(shuai)減緩慢，導(dǎo)緻觸點斷(duan)開時間延(yan)後，吸力不(bú)足的時間(jian)區間變大(dà)，斷開不夠(gòu)幹脆。有些(xiē)情況就需(xū)要并聯電(dian)阻或二極(jí)管串聯穩(wen)壓管提高(gāo)吸收電壓(ya)，使電流迅(xun)速衰減。
關(guan)于仿真
暫(zan)且将知識(shí)分爲原理(lǐ)和技巧，利(lì)用工具是(shì)一種技💰巧(qiao)，但應以原(yuán)理爲基礎(chǔ)。剛開始學(xué)習和工作(zuo)，建議盡量(liàng)手算，減少(shǎo)對工具的(de)依賴，對成(chéng)長也有好(hao)處。下面有(yǒu)一個電路(lù)，兩⚽個四線(xiàn)電阻并聯(lian)，求輸出電(dian)壓和輸入(rù)電流的關(guan)系，以及每(měi)部分電🙇♀️阻(zu)變化對輸(shū)出的影響(xiǎng)，光是前者(zhě)計算就可(kě)以寫滿幾(ji)頁紙，這也(ye)需要毅⛷️力(lì)。
要做好産(chan)品，需要長(zhang)久的學習(xi)積累，并不(bú)輕松。如當(dang)決心從事(shì)研發，那就(jiù)堅定不移(yi)地走下去(qu)吧。化身爲(wèi)👅史波🌈克，駕(jià)駛着進取(qu)⁉️号電子飛(fei)船，踏上探(tàn)索未知世(shì)界的征程(cheng)。在發射區(qū)，偏🚩置已使(shǐ)耗盡層變(bian)窄，你與大(dà)量小夥伴(bàn)受電場力(lì)驅動輕松(song)地湧進了(le)基區，這是(shì)🧑🏽🤝🧑🏻一個充滿(man)黑洞的時(shi)空，一些同(tóng)伴被黑洞(dòng)所束縛，一(yi)些被擄去(qu)另一世界(jie)，還好困難(nán)總是短暫(zàn)的（基區很(hen)薄），你幸運(yùn)地躲過一(yī)劫，未及看(kan)清便和大(da)部分同伴(ban)☂️飛到了集(ji)電結，突然(ran)受到一股(gu)強大吸力(li)牽引，快速(su)渡越了空(kong)曠的集電(dian)區，漫遊在(zai)低阻導線(xian)上，總💋算松(sōng)👌了一口氣(qi)。然而前路(lù)不如你所(suo)願地一帆(fān)風順，阻力(lì)🐇重重的負(fu)載中，到處(chù)碰壁，撞得(dé)渾身通紅(hong)。甚至你的(de)飛船被原(yuan)子掠去爲(wei)它運轉，好(hao)不容易偷(tōu)得一艘飛(fei)船利用熱(re)動力逃離(lí)魔鬼的掌(zhǎng)控，曲折中(zhong)前行，曆經(jing)艱難險阻(zu)才到達勝(sheng)利彼岸。人(rén)生猶如一(yī)場電子🏃🏻的(de)旅行！
