理論學習
沒有(you)滿腹經綸，何能出(chu)口成章。但覺得書(shū)海茫茫，不知㊙️從🆚何(he)下手✨？應先把課本(běn)啃完，此是基礎。怎(zen)算啃完？把所☁️有内(nèi)容看完，所有公式(shì)推導一遍，習題全(quan)部做完。按照🏒老師(shī)講✌️授的内容隻夠(gòu)應付考試，書名都(dou)帶基礎，還挑着學(xue)，還想從事此行💔業(yè)，連門都還沒進呢(ne)！事實證明，往往選(xuǎn)讀的内容實際工(gong)作⚽中很常用到。
淡(dan)然無味的文字，晦(huì)澀的公式，望而生(sheng)畏？此時需要一位(wèi)良師👌——興趣。每人興(xing)趣來源也許不同(tong)，爲了電子競賽💋，爲(wèi)了🔞找個好工作，無(wu)論如何有了興趣(qù)就有求知的欲望(wang)。筆者的興趣源于(yú)幼時的好奇心，總(zong)想拆🔞開收音機看(kan)看人在哪裏，隻見(jian)元件一堆。後來将(jiāng)壞電器的元件拆(chai)下用細銅絲連接(jiē)釘于✔️木闆上，插上(shàng)🧑🏽🤝🧑🏻220V，試試有何功能🤩，結(jié)果當然是爆了。直(zhí)到五年級從親戚(qi)處拿來一些電器(qì)維修的書，從7管收(shōu)音機電路了🈲解到(dào)放大的概念，電🍓風(fēng)扇副繞組電容✍️分(fèn)☁️相與主繞組形成(cheng)旋轉磁場，電飯鍋(guō)利用鐵氧體的居(jū)裏點自🔆動跳閘，頓(dùn)覺電子世界其樂(le)無窮。凡見帶👌電的(de)東西❄️都要一窺其(qi)原理，地攤淘舊書(shu)，抄壞電器的電路(lù)圖研究，利是錢買(mǎi)來一把烙🔞鐵和一(yi)個指針萬用表，一(yī)堆腐乳瓶裝住分(fen)好類的阻容晶體(ti)管，從此踏上這條(tiáo)不歸路。
大學課本(běn)爛熟于心後，可以(yi)先找開創性、原理(lǐ)性的書籍來研究(jiū)，看到技術發展脈(mo)絡。比如從電子管(guǎn)開始研究放大器(qi)，了解栅偏壓對陽(yáng)極電流的控制作(zuò)用，如何設置工作(zuo)點和負反饋，到晶(jing)體管放大再到集(jí)成電路，你會發現(xian)其實JFET與電子管有(you)些類似。從電☁️磁學(xue)到電動力學，固體(tǐ)物理、半導體物🌈理(lǐ)到半導體🍉器件物(wu)理，控制理論。另外(wài)還可學習熱力學(xué)、光💰學，一級級進階(jiē)豐富知識面。當前(qián)工程實踐中的問(wen)題都可應用這些(xiē)理論解釋，電路調(diào)試中所謂🈚“靈異”現(xian)象不過是你水平(ping)不夠而已。而一些(xie)設計手冊、指南是(shi)應對器件電路非(fei)理想特性的應用(yong)技巧🔴，沒有過多推(tuī)導，也不難理解。
别(bié)以爲老舊的知識(shi)過了時，當今熱門(mén)技術早有理論研(yán)究。現在火熱的AI，從(cóng)1950年提出圖靈試驗(yan)，1969年成立IJCAI，1987年召開第(dì)一次國際神經網(wǎng)絡會議，到當今随(sui)着網絡發展和硬(yìng)件計算能力🌈提高(gāo)，理論才得以實現(xiàn)和大量應用，被常(chang)人所熟知。
最重要(yao)一點，别刻意記憶(yi)結論，要自己推導(dao)一遍。有人覺得🔞爲(wèi)何不能寫得生動(dòng)活潑，公式一大堆(dui)，其實🌈技術是講求(qiú)根據的，非憑感覺(jiao)，任何試圖以通俗(sú)易懂的方式去轉(zhuǎn)化都有可能偏離(lí)本質，真正有興趣(qù)的人自不覺枯燥(zào)，望而卻步的人也(ye)許志不在此。像《一(yī)分鍾理解✉️xxx》，不過是(shì)爲讓常人易于理(lǐ)♉解，對工程師🐅是不(bu)夠的，高端技術也(yě)不會通俗易懂。
實(shi)踐
實踐的重要性(xing)不言而喻，對一些(xiē)結論和想法進行(hang)驗👨❤️👨證，印象異常深(shen)刻。以前做一個晶(jing)體管音頻放大器(qì)，偏置電流設🧑🏽🤝🧑🏻置得(de)👉比較㊙️低，輸入線引(yǐn)長之後竟然收到(dao)了❓AM電台，說明低偏(pian)置電流⛱️下三極管(guan)發射結進💛行了檢(jiǎn)波，将靠近輸入端(duān)的引線在鐵氧✌️體(tǐ)磁芯上繞幾圈便(bian)被抑制了，說明了(le)扼流圈的作用。
可(kě)惜大學裏提供給(gei)學生實踐的資源(yuán)還是很有限。不過(guo)即便如此，有時還(hai)是可以變通一下(xia)，以前做一個升👣壓(yā)逆變器，沒有大功(gong)♊率晶體管，就用薄(báo)鐵片剪❗一個齒輪(lun)，膠水固定在錄音(yīn)機💃馬達轉軸上，電(diàn)池碳棒作電刷，齒(chǐ)輪通斷形成開關(guān)，工頻變壓器倒過(guò)來🏃♂️用，實現了升壓(yā)，但變壓器燙手，要(yao)先轉🔴起來再用碳(tan)棒靠近，避免鐵芯(xin)飽和。
在實踐過程(cheng)中，還需結合理論(lun)總結分析。你會認(rèn)識到器件的非理(li)想特性，爲何會有(yǒu)很大幹擾、噪聲、自(zi)激，達不到預期性(xing)能。導體存在電阻(zu)和電感，導體間存(cun)在電容，載流子熱(rè)運動産生熱噪聲(sheng)等等，隻不過大多(duō)數情況下你潛⛹🏻♀️意(yì)識裏理想化了。地(di)環路——法拉💘第電磁(cí)感應定律，多點接(jiē)地——導線的阻抗已(yi)經不能忽略，公共(gong)阻抗、一點接地——不(bu)過是歐姆定律，非(fēi)理想特性是被忽(hū)略的分布存在的(de)真實元件以及元(yuan)件🌐的真實特性，本(ben)該如此，并沒有多(duo)神秘。所以沒有豐(fēng)富的理論，不提煉(liàn)總結，依賴于别人(ren)的經驗，不知其❓所(suǒ)以然。
問渠哪(na)得清如許？爲有源(yuán)頭活水來。勤于思(si)考，用心感悟，觸♋發(fa)靈感和産生創新(xin)的源泉。
思考知識(shí)間的聯系，融會貫(guàn)通。一個環形電感(gǎn)，感應電動勢U=Ldi/dt，又有(you)另外的形式U=Ndφ/dt，這兩(liang)者有什麽聯系，結(jié)合安培環路定理(lǐ)推導你會找出電(dian)感量與線圈匝數(shù)、磁導率和磁路截(jie)面S和磁路長度l的(de)關系L=μN2S/l。根據電感的(de)定義L=Ψ/i=Nφ/i同樣得到L=μN2S/l，殊(shū)途同路。SI單位制中(zhōng)有7個基本單位，當(dāng)前科學技術中如(ru)此之多的物理量(liang)單位由其導出，你(nǐ)說各種知識之間(jiān)有沒有密切的聯(lián)系？
通電導線内平(píng)均電場有多大呢(ne)，不妨推導一下，其(qí)結🐉果爲電流密度(du)和電阻率乘積。
衆(zhong)所周知電傳播速(su)度非載流子的移(yí)動速度。那麽實際(ji)導體中電子平均(jun1)速度是多少呢？設(shè)銅導線截面積爲(wèi)1mm2，電🈲流爲1A，根據銅相(xiàng)對原子質量和密(mi)度，可得摩爾密度(du)爲1.4×105mol/m3，1mol數❌量爲阿伏伽(gā)德羅常數📧，設銅原(yuan)子最外層爲1個📱電(diàn)子脫離束縛，則自(zi)由電子密度爲8.4×1028/m3，根(gen)據㊙️電流定義I=Q/t=vtSpq/t得到(dao)速度v=I/(Spq)=1/(1×10-6×8.4×1028×1.6×12-18)≈74μm/s，這隻是大概(gai)值。導體既然有電(diàn)🤩場爲何電子🙇🏻不是(shì)加速呢，實際電子(zi)運動會經曆加速(sù)、與原子碰撞等，碰(peng)撞、束📱縛宏觀爲📧阻(zǔ)力，與宏觀電場力(lì)相等，電場力克💚服(fu)阻力做功使導體(ti)發熱，此爲🧑🏾🤝🧑🏼電阻。
大(da)膽假設，然後證明(míng)。摩擦帶電的塑料(liao)可以吸引紙屑，220V帶(dài)電導線爲何不會(huì)吸引紙屑？其實前(qián)者指帶電荷，後者(zhě)指通有電流是電(dian)中性的。不過用一(yī)個絕緣棒連接的(de)金屬球碰觸💜一個(ge)對大地爲100V的電壓(ya)，實際🏃🏻♂️上吸引不了(le)紙屑，但也是帶了(le)電荷的。球🧡體半徑(jìng)R，根💁據電場高斯定(ding)理、電壓、電容定義(yi)得孤立導體球電(diàn)🌍容C=4πε0R。兵乓球大的🚩金(jin)屬球電容爲2.2pF，連接(jie)到100V電壓上充電電(diàn)量爲220pC，當🔴然脫離電(dian)源後球體電勢隻(zhī)有100V。當充進1.5μC電量時(shi)（相當于人體帶10kV靜(jìng)電的電量，冬天很(hěn)平常）電勢有682kV，表面(miàn)電場是很高的♉。能(néng)否吸引紙屑還沒(méi)試過，充這麽高電(dian)壓需要㊙️起電機。
曾(ceng)經有一個靜電發(fā)電機的想法，一個(ge)固定，一個可動極(jí)闆構成電容，可動(dòng)極闆靠近固定極(ji)闆時，電源對極闆(pǎn)充進電荷，然後可(kě)動極闆由機械能(néng)帶動遠離固定極(ji)闆并脫離電源，克(ke)服極闆間電場力(li)所做的功使極闆(pǎn)間電壓增大（電容(rong)減少了），到達頂端(duān)連接到輸出電㊙️容(róng)對其充電🌈，然後返(fan)回充電，周而複此(cǐ)🔴，這樣輸入輸出的(de)平均電流相同但(dan)電壓變高了，驅動(dong)極闆運動的機械(xiè)能轉化爲電能。
别(bié)人的經驗，千萬别(bie)不假思索拿來即(ji)用。比如驅動繼電(diàn)器，很多書上都說(shuo)線圈要并聯一個(gè)二極管吸收反電(diàn)動🔱勢。然而這不是(shì)♉任何時候都合适(shi)的，二極管正向導(dao)通時壓降低等效(xiào)電阻小，時間常數(shu)爲L/R，電流衰減緩慢(man)，導緻觸㊙️點斷開時(shi)✏️間延後，吸力不足(zu)的時間區間變大(dà)，斷開不夠幹脆。有(you)些情況就需要并(bìng)聯電阻或二極管(guan)串聯穩壓管提高(gāo)吸收電壓，使電🏃♂️流(liu)迅速衰🧑🏾🤝🧑🏼減。
關于仿(pang)真
暫且将知識分(fèn)爲原理和技巧，利(lì)用工具是一種技(ji)⛷️巧，但應以原理爲(wei)基礎。剛開始學習(xi)和工作，建議盡量(liàng)手😍算，減少對工具(jù)的依賴，對成長也(ye)有好處。下面有一(yi)個電路，兩個四線(xiàn)電阻并聯，求輸出(chu)電壓和輸入電流(liú)的關系，以及🔞每部(bù)分電阻變化對輸(shū)出的影響，光是前(qian)者計算就可以寫(xiě)滿幾頁紙，這也需(xū)要毅力。
