古人學問無(wu)遺力，少壯工夫(fū)老始成。若問硬(ying)件速成法，猶⁉️似(si)浮沙立大廈。千(qiān)萬别認爲看後(hou)就能成爲高手(shǒu)，當😄然筆者亦非(fei)高手，水滴石穿(chuān)又豈是朝夕之(zhi)功！謹以過往經(jing)曆和拙見與在(zai)校💞學生朋友和(hé)剛工作的工程(cheng)師分享共勉。
淡然無(wú)味的文字，晦澀(sè)的公式，望而生(sheng)畏？此時需要一(yī)位良師——興趣。每(měi)人興趣來源也(yě)許不同，爲了電(diàn)子競賽，爲了找(zhao)個⛱️好工作，無論(lùn)如何有了興趣(qù)就有求知的欲(yu)望。筆者的興趣(qu)🐪源于幼時的好(hǎo)奇心，總想拆開(kai)收音機看看人(ren)在哪裏，隻見元(yuan)件一堆。後來将(jiāng)壞💃電器的元件(jian)拆下用細銅絲(sī)連接釘于木闆(pan)上，插上💋220V，試試有(you)何功👣能，結果當(dāng)然是爆了。直到(dao)五年級從親戚(qi)處拿來一些電(diàn)🚩器維修的書，從(cong)7管收音機電路(lù)了解到放大的(de)概念，電風扇副(fù)繞組電容分相(xiàng)與主繞組形成(chéng)旋轉磁場，電飯(fàn)鍋利用鐵氧體(tǐ)的居裏點自🔴動(dong)跳閘，頓覺電子(zi)世界其樂無窮(qiong)。凡見帶電的東(dong)西🚶♀️都要一窺其(qi)原理，地攤淘舊(jiu)書，抄壞電器的(de)電路圖研究，利(lì)是錢買來一把(bǎ)烙鐵和一個指(zhi)針萬用表，一堆(duī)腐乳瓶裝住分(fen)好類的阻容晶(jing)體管，從此踏上(shang)這條不歸路。
大(dà)學課本爛熟于(yú)心後，可以先找(zhao)開創性、原理性(xìng)的書籍來🙇🏻研究(jiu)，看到技術發展(zhǎn)脈絡。比如從電(diàn)子管開♉始研究(jiū)放大器，了解栅(shān)偏壓對陽極電(dian)流的控制作用(yòng)，如何設置工作(zuò)點和負反饋，到(dao)晶體管放大再(zai)到集成電路，你(ni)會發現其實JFET與(yu)電🔴子管有些🈲類(lèi)似。從電磁學到(dào)電動力學，固體(tǐ)物理、半導體物(wù)理到半導體🤞器(qi)件物理，控制🚩理(li)論。另外還可學(xue)習熱力學、光學(xue)，一😘級級進階豐(fēng)富知識面。當前(qian)工程實踐中的(de)問題都可應用(yòng)這些理論解釋(shi)，電路調試中所(suo)💁謂“靈異”現象不(bú)過是你水平不(bu)夠而已。而一🌍些(xie)設計手冊、指南(nan)是應對器件電(dian)路非理想特性(xìng)的應用技巧，沒(méi)有過多推導，也(ye)不難理解。
别以(yǐ)爲老舊的知識(shí)過了時，當今熱(re)門技術早有理(lǐ)論研究。現在✂️火(huo)熱的AI，從1950年提出(chū)圖靈試驗，1969年成(cheng)立IJCAI，1987年召開第一(yī)次國際神經網(wǎng)絡會議，到當今(jīn)随着網絡發展(zhan)和❤️硬件計算能(neng)力提高，理論才(cái)得以實現和大(dà)量應用，被🐉常人(rén)所熟💚知。
最重要(yao)一點，别刻意記(ji)憶結論，要自己(jǐ)推導一遍。有🧡人(rén)覺得爲何不能(néng)寫得生動活潑(po)，公式一大堆，其(qí)實⭐技術是講🌍求(qiu)根據的，非憑感(gan)覺，任何試圖以(yǐ)通俗易懂的方(fāng)式去轉化都有(you)可能偏離本質(zhi)，真正有興趣的(de)人自不覺枯燥(zao)，望而卻步的人(rén)也許志不在此(cǐ)。像《一分鍾理解(jiě)xxx》，不過是爲讓常(cháng)人易于理解，對(duì)工程師🏃♀️是不夠(gòu)的，高端🈚技術也(ye)不會通俗易懂(dǒng)。
實踐的重(zhòng)要性不言而喻(yù)，對一些結論和(he)想法進行驗證(zheng)，印象異常深刻(kè)。以前做一個晶(jing)體管音頻放大(da)✔️器，偏🧑🏽🤝🧑🏻置電流設(shè)置得🛀🏻比較低，輸(shu)入線引長之後(hou)竟然收到了AM電(dian)台，說明低偏置(zhi)電流下三極🤩管(guǎn)發射結進行了(le)檢波，将靠近輸(shū)入端的引線在(zai)鐵氧體磁芯上(shang)繞幾圈便被抑(yì)制了，說明了扼(è)流圈的🛀🏻作用。
可(ke)惜大學裏提供(gong)給學生實踐的(de)資源還是很有(yǒu)限。不過即便♋如(rú)此，有時還是可(ke)以變通一下，以(yǐ)前做一個升壓(yā)逆變器，沒有大(dà)功🐪率晶體管，就(jiù)用薄鐵片剪❗一(yī)個齒輪，膠水固(gù)定在錄音機馬(mǎ)達轉軸上，電池(chí)碳棒作電刷，齒(chi)輪通斷💚形成開(kai)關，工頻變壓⛷️器(qì)倒過來用，實現(xian)了升🈲壓，但變壓(ya)器燙手，要先轉(zhuǎn)起來再用碳棒(bàng)靠近，避免鐵芯(xin)飽和。
在實踐過(guo)程中，還需結合(he)理論總結分析(xī)。你會認識到器(qì)件❌的🚶♀️非理想特(te)性，爲何會有很(hen)大幹擾、噪聲、自(zi)激，達不到預期(qi)性能。導體存在(zài)電阻和電感，導(dao)體間存在電🔴容(rong)，載流😍子熱運動(dòng)産生熱噪聲等(deng)等，隻不過大多(duo)數情況下你潛(qian)意識裏理想化(huà)了。地🏃♀️環路——法拉(lā)⁉️第電磁感應定(ding)律，多點接地——導(dao)線的阻抗已經(jing)不能🏃🏻♂️忽略，公共(gong)阻🈲抗、一點接地(di)——不過💞是歐姆定(dìng)律，非理想特性(xìng)是被忽略的分(fèn)布存在的真實(shi)元件以及元件(jiàn)的真實特性，本(ben)該如此，并沒有(yǒu)多神秘。所以沒(mei)有豐富的理論(lùn)，不提煉總結✏️，依(yī)賴于别人的經(jing)驗，不知其所以(yi)然。
思考
問渠哪(nǎ)得清如許？爲有(you)源頭活水來。勤(qin)于思考，用心感(gǎn)悟，觸發靈感和(he)産生創新的源(yuán)泉。
思考知識間(jian)的聯系，融會貫(guàn)通。一個環形電(diàn)感，感應電動勢(shi)U=Ldi/dt，又有另外的形(xing)式U=Ndφ/dt，這兩者有什(shi)麽聯系，結合安(an)培環路定理推(tuī)導你會找出電(dian)感量與線圈匝(zā)數、磁導率和磁(ci)路截面S和磁路(lu)長度l的關系L=μN2S/l。根(gen)據電感的定義(yi)L=Ψ/i=Nφ/i同樣得到L=μN2S/l，殊途(tú)同路。SI單位制中(zhong)有7個基本單位(wèi)，當前科學技術(shu)中如此之多的(de)物理量單位由(you)其導出，你說各(ge)種知識之間有(yǒu)沒有密切的聯(lián)系？
通電導線内(nei)平均電場有多(duō)大呢，不妨推導(dǎo)一下，其結果爲(wèi)🌈電🎯流密度和電(diàn)阻率乘積。
衆所(suo)周知電傳播速(sù)度非載流子的(de)移動速度。那麽(me)實際導體中電(dian)子平均速度是(shì)多少呢？設銅導(dǎo)線截面積❤️爲1mm2，電(dian)流爲1A，根據銅相(xiàng)對原子質量和(hé)密度，可得摩爾(ěr)密‼️度爲1.4×105mol/m3，1mol數量爲(wei)阿伏伽德🔅羅常(cháng)數🍓，設銅原子最(zui)外層爲1個♋電子(zi)脫離束縛，則自(zì)由電子密度爲(wei)8.4×1028/m3，根據電流定義(yì)I=Q/t=vtSpq/t得到速度v=I/(Spq)=1/(1×10-6×8.4×1028×1.6×12-07)≈74μm/s，這隻(zhī)是大概值。導體(tǐ)既然有電場爲(wèi)何電子不是加(jia)速呢，實際電子(zǐ)運動會經曆加(jia)📱速、與原子碰撞(zhuang)等，碰撞、束縛宏(hóng)觀爲阻力，與宏(hong)觀電場力相等(děng)，電場力克🐇服阻(zǔ)力做功使導體(tǐ)發熱，此爲電阻(zǔ)。
大膽假設，然後(hou)證明。摩擦帶電(dian)的塑料可以吸(xī)引紙屑，220V帶電導(dao)線爲何不會吸(xi)引紙屑？其實前(qián)者指帶電荷，後(hou)者指通有電流(liú)是電中性的。不(bú)過用一個絕緣(yuán)棒連接的金屬(shǔ)球碰觸🔆一個對(dui)🐉大地爲100V的電壓(yā)，實際上吸引不(bú)了紙屑，但也是(shi)帶了電荷的。球(qiu)體半徑R，根據電(diàn)場高斯定理、電(diàn)壓、電容定義得(dé)孤立導體球電(diàn)容C=4πε0R。兵乓球大的(de)金屬球電容爲(wei)2.2pF，連接到100V電壓上(shang)充電🔞電量爲220pC，當(dang)然脫離電源後(hou)☀️球體電勢隻有(yǒu)100V。當充進1.5μC電量時(shí)（相當于人體帶(dai)10kV靜電的電量，冬(dong)天很平常）電勢(shi)有682kV，表面電場是(shi)很高的。能否吸(xī)引紙屑還沒試(shì)🐇過，充🏃♀️這麽高電(dian)壓需要起電機(jī)。
曾經有一個靜(jing)電發電機的想(xiang)法，一個固定，一(yī)個可動極🔆闆構(gou)成電容，可動極(ji)闆靠近固定極(jí)闆時，電源對極(ji)闆充進電荷，然(ran)後可動極闆由(yóu)機械能帶動遠(yuǎn)離固定極闆并(bing)脫離電源，克服(fú)極闆間電場力(lì)所做⛹🏻♀️的功使極(ji)闆間電壓增大(da)（電容減少了），到(dào)達頂端連接到(dào)輸出電容對其(qí)充電，然後返回(hui)充電，周而複此(ci)，這樣輸入輸出(chū)💘的平均電流相(xiang)同但電壓變高(gāo)了，驅♍動極闆運(yun)動的機械能轉(zhuǎn)化爲電能。
别人(ren)的經驗，千萬别(bié)不假思索拿來(lái)即用。比如驅動(dong)繼電器，很多書(shū)上都說線圈要(yao)并聯一個二極(ji)管吸收反電動(dòng)🐅勢。然而這不是(shì)任何時候都合(he)适的，二極管正(zhèng)向💋導通時壓降(jiàng)低等效電阻小(xiao)，時間常數爲L/R，電(diàn)流衰減緩慢，導(dao)緻觸點斷開時(shi)❄️間延後，吸力不(bu)足的時間區間(jiān)變大，斷開不夠(gou)幹脆。有些情況(kuang)就需要并📞聯電(diàn)阻或二極管串(chuàn)聯穩壓管提高(gāo)吸收電壓🧑🏽🤝🧑🏻，使電(dian)流迅速衰🏃🏻♂️減。
關(guan)于仿真
暫且将(jiāng)知識分爲原理(lǐ)和技巧，利用工(gong)具是一種技巧(qiǎo)，但應以☔原理爲(wei)基礎。剛開始學(xué)習和工作，建議(yi)盡量手算，減少(shao)對🐇工具🔞的依♊賴(lài)，對成長也有好(hǎo)處。下面有一個(ge)💔電路，兩個四線(xiàn)電阻并聯，求輸(shu)出電壓和輸入(rù)電流的關系，以(yi)及🔞每部分電阻(zǔ)變化對輸出的(de)影⭕響，光是前者(zhe)計算就可以寫(xie)滿幾頁紙📞，這也(yě)需要毅力。
要做(zuo)好産品，需要長(zhǎng)久的學習積累(lei)，并不輕松。如當(dang)決心從☂️事研發(fa)，那就堅定不移(yi)地走下去吧。化(hua)身爲史波♌克，駕(jia)駛着進取🌏号電(dian)子飛船，踏上探(tàn)索未知世🈲界的(de)征程。在發射區(qu)，偏置已使耗盡(jin)層變窄，你與大(dà)量小夥伴受電(dian)場力♊驅動輕松(song)地湧進了基區(qu)，這是一個充滿(mǎn)黑洞的時空，一(yi)㊙️些同伴被黑洞(dòng)所束縛，一些被(bèi)擄去另一世界(jiè)，還好困難總是(shi)短暫的（基🌂區很(hen)薄），你幸運地躲(duǒ)過一劫，未❤️及看(kàn)清便和大部分(fèn)同伴飛到了集(jí)電結，突然受到(dào)一股強大吸力(li)牽引，快速💃🏻渡越(yuè)了空曠的集電(diàn)區，漫遊在低阻(zǔ)導線上，總算松(song)㊙️了一口氣。然而(ér)前路不如你所(suo)願地一帆🚶風順(shun)，阻力重重的負(fu)載中，到處碰壁(bì)，撞得渾身通紅(hong)。甚至你的📐飛船(chuán)被原子掠去爲(wei)它運轉，好不容(rong)易偷得一艘飛(fēi)船利用熱動力(lì)逃離魔鬼的掌(zhang)控🐉，曲折中前行(hang)，曆經📧艱難險阻(zu)才到♋達勝🐇利彼(bi)岸。人生猶如一(yī)場電子的旅行(hang)！