幾點學習模電難的原因

模電想必是近來小伙伴們很頭疼的一門課程了。

結合自己的感受用一句話形容一下：

"老師說第一遍不懂，第二遍還是不懂，第三遍還是不懂。"

網(wǎng)友們是這么看模電的：

天書般難懂。

模電=魔電

本科模電就夠痛苦了，研究生的高階模電簡直是欲仙欲死。

二極管、三極管、MOS帶入門；運放、震蕩電路、斬波電路顯神通。

課堂上老師講的都會了，課后又都不會了。

模電學起來不算難，應付考試也簡單，剛開始用起來覺得有點難，用的時間長了，感覺越來越難。

……

模電本身是一個非常復雜的學科，模擬電路（Analog Circuit）的含義是處理模擬信號的電子電路。自然界中絕大多數(shù)信號都是模擬信號，它們有連續(xù)的幅度值，比如說話時的聲音信號。

模擬電路可以對這樣的信號直接處理（當然需要先轉(zhuǎn)換成電信號），比如功放能放大聲音信號，廣播電臺能將模擬的聲音信號、圖像信號進行發(fā)送。甚至可以認為，所有電路的基礎都是模擬電路（即使是數(shù)字電路，其底層原理也是基于模擬電路的）。其重要性不言而喻。

由于數(shù)字電路、可編程器件的迅速發(fā)展，體現(xiàn)了很多優(yōu)越特性。很多電子設備都慢慢數(shù)字化，但始終還是離不開模擬電路。目前模擬電路中最重要的器件，則非半導體器件莫屬。最基本和常用的半導體器件有二極管、三極管、場效應管和運算放大器。

大家普遍會感覺模擬電子技術不是太好學，不如數(shù)字電子技術容易理解。為什么好多人會有這種感覺呢？一些教材和資料講解上也存在諸多問題，大家有沒有這種感覺，看教材就等于看天書！下面總結了幾點學習模電難的原因，大家看看自己有沒有中招。

對抽象能力要求高

半導體技術與高中時學的基本電學知識有明顯區(qū)別，基本電學知識有些電學的量是很明確的，有就是有，沒有就是沒有，但是半導體電子學有些電學量在不同電路中有時要考慮，有時又不需要考慮，比如三極管的結電容，高頻電路中不能輕易忽略，但是低頻電路中就可以忽略。比如分析三極管放大電路中常用到的直流等效電路和交流等效電路，分析運放電路中用到的虛短和虛斷的概念等等，都需要有比較強的抽象思維能力才能理解。

缺乏工程思想

模擬電子技術中經(jīng)常會遇到哪個量遠遠大于另一個量，或者電流電壓值近似相等這種描述，還有一些典型電路中電阻的取值也經(jīng)常出現(xiàn)經(jīng)驗值的情況，對于剛開始學習模擬電子技術的小伙伴們可能感覺有點暈菜，不知道哪種情況可以近似，哪種情況不能近似，對于經(jīng)驗值則更是不知道怎么取值了。比如要用12伏的穩(wěn)壓二極管對輸出12伏的直流電壓進行穩(wěn)壓，輸入電壓是15，18或24伏都可以，但哪個更合理呢？

由于半導體器件參數(shù)的分散，存在大的偏差，并且諸如電阻器和電容器的部件通常具有大于±5％的誤差，并且一些甚至更大。因此，盲目追求嚴謹?shù)挠嬎阋饬x不大。因此，應特別注意近似計算的訓練和處理工程問題的方法。要理論聯(lián)系實際，加強電子技術實踐能力和實驗研究能力并培養(yǎng)工程思想。 對于這種情況，其實大家可以通過仿真軟件分析和實際焊接電路進行測試分析，來不斷積累經(jīng)驗。要把模擬電子電路學好，多想多動手是非常重要的。

缺乏系統(tǒng)的學習

現(xiàn)在大家通過網(wǎng)絡獲取信息非常方便，網(wǎng)絡上關于模擬電子技術的知識也很多，但是好多內(nèi)容都是抄來抄去的，對于新人真正要問的一些問題卻避而不談，導致一些不易理解的內(nèi)容講解的卻很少，甚至根本沒有講解。這樣接受零散的知識，不便系統(tǒng)學習，自然學著學著也不知道那些會了那些沒學會。

其次，許多問題沒有深入思考，有些問題估計有些工作多年的工程師都沒細想過，只是大家都這么用，就照著做罷了，而其實對這些基本問題的深入理解恰恰能反映出一名電子設計工程師的水平，當自己對一個知識點的掌握透徹時，自然對這門學科的理解也提高到一個新的層次。

知識系統(tǒng)龐大

下面用幾個模電的重點知識給大家分析。大家可以看看自己掌握的怎么樣，如果都十分清楚那么最少模電入門了，反之，就要加強基礎知識的積累。1）什么是共射、共集、共基？它們的區(qū)別是什么?

2）三極管的電流放大作用有集電極c、基極b、發(fā)射極e、以及兩個PN結：集電結和發(fā)射結。集電極面積比較大，基極厚度薄而且載流子濃度比較低。下圖是個NPN型的三極管：

當發(fā)射結正偏時，電荷分布會發(fā)生變化，發(fā)射結寬度會變窄；相當于給電子打開了一扇e到b的大門集電結反偏時，電荷分布會也發(fā)生變化，集電結寬度會變寬。相當于打開了阻礙電子從c級跑出去的大門，如下方動畫所示：

b級會接一個大電阻RB限制電流Ib的大小，跑到b極的那些多余的電子就只好穿越集電結，形成電流Ic，如下方動畫所示：

如果基極電壓翻倍，電荷分布會繼續(xù)發(fā)生變化，發(fā)射結寬度會變得更窄，這扇大門變得更寬了，將會有更多的電子跑到b級。如下方動畫所示：

由于RB是大電阻，Ib就算翻倍了也還是很小，所以更多的電子會穿越集電結，讓Ic也翻倍。如下方動畫所示：

3）運放運放所傳遞和處理的信號，包括直流信號、交流信號，以及交、直流疊加在一起的合成信號。而且該信號是按“比例(有符號+或-，如：同相比例或反相比例)”進行的。不一定全是“放大”，某些場合也可能是衰減(如：比例系數(shù)或傳遞函數(shù) K=Vo/Vi=-1/10)。 運放直流指標有輸入失調(diào)電壓、輸入失調(diào)電壓的溫度漂移(簡稱輸入失調(diào)電壓溫漂)、輸入偏置電流、輸入失調(diào)電流、輸入失調(diào)電流溫漂、差模開環(huán)直流電壓增益、共模抑制比、電源電壓抑制比、輸出峰-峰值電壓、最大共模輸入電壓、最大差模輸入電壓。 交流指標有開環(huán)帶寬、單位增益帶寬、轉(zhuǎn)換速率SR、全功率帶寬、建立時間、等效輸入噪聲電壓、差模輸入阻抗、共模輸入阻抗、輸出阻抗。 學模電的正確姿勢

模電難，但是非常實用??！可以這么說，除了硬件工程師外，不管你身處電子行業(yè)的什么崗位，學懂模電極可能成為你的核心競爭力，并為你的職業(yè)發(fā)展創(chuàng)造更多可能性。而現(xiàn)在覺得難只是沒有掌握好的學習方法，其實自己腳踏實地的去學，一個一個知識點一個知識點去攻克，會發(fā)現(xiàn)這門課程也并沒有那么難，下面給大家?guī)讉€建議。 01克服心理因素

心理上取得成功是第一步，如果不能克服心理因素，在學習的道路上你會很難堅持下去，遇到困難就容易退縮，這種問題不是我能解決的，還是放棄吧，但是如果你認為模電其實并沒有那么難，畢竟身邊工程師都能學會，那我覺得我也可以做到，這樣在學習的過程中會更加行云流水，從心理學角度分析，其實就是首因效應的影響。所以要相信自己一定可以學懂，就像卡耐基所說：只要下定決心克服恐懼，便幾乎能克服任何恐懼。因為，請記住，除了在腦海中，恐懼無處藏。 02保持鉆研精神

如果對模電知識確實看上去就是天書，那么可以重復學習，不懂多請教身邊的朋友，老師。比如第一遍是看著教科書學，學的是最基礎的知識，主要目的是掌握一些分析問題的方法以及幾個重要的結論，知道是怎么得出來的，還有就是學會掌握幾種經(jīng)典的電路圖。 第二遍學就是從實踐中學習，這才算真正學習模電。通過實踐，就會發(fā)現(xiàn)原來書本上的電路圖純粹是為了理論分析的，而實際要實現(xiàn) 他，還必須其他的電路輔助，由此才會學習到退偶，隔離，布線，信號走向等等一系列只可意會不可言傳的知識。這是個漫長的過程，可能幾年，甚至十幾年，這就 是為什么我老師常說的：模電就像中醫(yī)，數(shù)電就像西醫(yī)。 03學會利用身邊資源

在實際操作中，會遇到這樣那樣的問題，當遇到問題時候，首先要試圖自己去解決，當自己的確經(jīng)過思考之后還是不能解決的，就要利用身邊資源去解決問題，老師，同學，論壇，這些都是要善于利用的資源?，F(xiàn)在的各種制造商的網(wǎng)站都會提供樣片和評估板，還有學習視頻和應用手冊，這些都要充分利用。特別是應用手冊，是避免同學們少走彎路的神器！ 04先從一個領域入手，慢慢深入

久而久之就會發(fā)現(xiàn)有很多東西是相似的，可以觸類旁通，這樣再學另一個領域時就不會有種重頭來過的感覺，會讓同學感到輕松許多，以上都是我自己總結自身得到的一些感想，希望大家取其精華去其糟粕，一起開心學模電，成功做設計！ 最后，模擬電路是一門非常復雜的學科，涉及的知識遠不止上面所提的那些。通過課本的學習還遠遠不夠，因為書上都是按照工作原理大致介紹，簡化了很多難以理解但實際中必須考慮的問題，因此實際電路和書上的差距非常之大。比如模電書中用運放搭建的三角波發(fā)生器，用于實際電路十有八九不能工作。 不過實際電路的主要原理和書中描述是一致的。因此設計模擬電路往往需要大量的經(jīng)驗，有很多東西甚至難以解釋無法計算得出。只有學習好理論基礎的前提下，多動手實踐，培養(yǎng)自己的工程思維才能把模電攻克。

審核編輯 ：李倩