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[导读]模电这门课到底是学什么的?基于专业领域它的定位是什么?

模电的逻辑是这样的,先讲半导体器件,bjt,mos,jfet等,他们就相当于能实现水流放大的管道,你得先知道这个管道放大信号的原理。

其次呢,讲放大的一般模型,H参数,Y参数,Z参数等等。这些就是告诉你在输入输出端口关注不同的量,会有不同的小信号模型,这些个模型对以后的交流分析至关重要。不同的器件可以套用不同的模型,而且同一个电路也可以套用不同的参数模型,其结论是一样的。

接着呢,讲单管放大,首先必须明白所谓放大不过就是能量转换而已,任何器件实现所谓的放大不过是把电源的能量转化成你的输出,所以管子本身不具备放大能力,只有加了外在电源的前提下,才有可能有放大作用。为什么是“有可能”呢?,因为管子还必须偏执在合适的工作点上,才会兼具效率 ,不失真,噪声等等的折中。

bjt,mos的单管放大讲完就是多级放大,为啥要多级呢?很简单,一个单级放大电路其实实现的放大是很有限的,如果我们想要实现很大的放大,一级是不可能的。更重要的是,单级的放大一般都不能工作在放大能力最高的状态,这样电路的其他性能会变得很糟糕。所以,必须多级接力,这就像火箭多级加速一样。这里就有一个很中要的概念-“耦合”,couple。

完了之后呢,很多书会给出差分对的放大,这个是为了你们更好的理解实际电路的放大,尤其是通信电路中的传输与放大。记住,差分是一种思想。差分对的引入是电路工程化的第一步,其次这里就为以后的集成运放电路(我还是不太习惯这个词,一般都直接叫运放)埋下伏笔。

和差分在一起的是各种电流镜像电路,或者各种恒流源电路。这个是为啥呢?实际上这些在我们的电路设计中是用作大的负载电阻用的(增益和电阻成正比),具体原理不详谈,知道这些会极大的方便电路,同时提高电路性能。这种负载就是大名鼎鼎的active load,有源负载。差分对,有源负载就完全可以理解运放的内部构造了,但是,为了理解运放的动态特性,或者说是任何放大电路的动态特性,这里还缺一个东西。

缺啥呢?缺频率响应(Frequency response)。啥子叫做频率响应呢?就是电路对不同频率的输入信号具有不同的增益和延时。增益就叫幅频响应,延时就叫相频响应。一个输入信号通过放大电路要想不失真的被放大,就必须满足一定的增益和延时要求,所以必须研究FR特性。

以上完了之后就是大名鼎鼎的OP电路了,这里宏观上我们把运放的内部电路看做一个H参数的放大模型,这样稍微改变一下,你就完全可以不理解运放的内部构造来用它了。我们运放的设计要满足很多条件,但是在这里你完全不必理会,会用虚短,虚断解决问题就OK了。

还缺什么呢?缺反馈!这个be of great importance。为啥呢?真正的放大电路收到很多外界因素的影响,比如温度等等,造成各种指标的变动,因此就严重影响电路的性能,所以,自动化领域内的反馈,准确的说就是负反馈就引入了电路中。有了反馈,才有了稳定工作的模拟电路。

接下来就是什么稳压啊,源发生电路啊,电源电路啊。这些个都是可以单独写一本书的,模电中都是以了解为主了。

模电学习的前提是你已经学过电路分析和信号与系统。这样会很大的方便你的模电学习,模电很重要,信号只有在板子上是数字的出了板子全是模拟的,不懂模拟,数字也不会走太远的。但是先在模拟对数字的制约也没有想象中那么严重。

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