技術(shù)交(jiāo)流
古(gǔ)人學問無遺力，少壯工夫老始(shǐ)成。若問硬件速成法(fǎ)，猶似浮沙立大廈。千萬别(bié)認爲看後就能成爲高手，當然筆者亦非高手，水滴石穿又豈是朝夕之功！謹(jǐn)以過往經(jīng)曆和拙見(jiàn)與在校學生朋友和剛工作的(de)工程師分(fèn)享共勉。
理論學習
沒有滿腹經(jīng)綸，何能出口成章。但(dàn)覺得書海茫茫，不知從何下手？應先把課本啃完，此(cǐ)是基礎。怎算啃完？把所有内容看完，所有公式推導(dǎo)一遍，習題全部做完。按照老師講授的内容隻夠(gòu)應付考試，書(shū)名都帶基礎，還挑着學，還想從(cóng)事此行業，連門都還沒進(jìn)呢！事實證明，往往選讀的(de)内(nèi)容實際工作中很常用到。
淡然無味的文字，晦澀(sè)的公式，望而生畏？此(cǐ)時需要一位良師——興趣。每人興趣來源也許不同，爲了電(diàn)子競(jìng)賽，爲了找個好工作，無論如何有了興趣就有求知的欲望。筆(bǐ)者的興趣(qù)源于幼時的好奇心，總想拆開收音機看看人在哪裏，隻見元件一堆。後來将壞電器的元件拆下用細銅絲連接釘于木闆上，插上220V，試(shì)試有何功能，結果當(dāng)然是爆了。直(zhí)到五年級從親戚處拿來一些電器維修的書，從7管收音機電路了解到放大的概念，電風扇(shàn)副繞組電容分相與主(zhǔ)繞組形成旋轉(zhuǎn)磁場，電飯鍋利用鐵氧體的居裏點自動跳閘，頓覺電子(zǐ)世界其樂無窮(qióng)。凡見帶電的東西都(dōu)要一窺其(qí)原理，地攤淘舊(jiù)書，抄(chāo)壞電器的電(diàn)路圖研究，利是錢買來一把烙鐵(tiě)和一個指針萬用表(biǎo)，一(yī)堆腐乳瓶裝住分好類的阻容晶體管(guǎn)，從此(cǐ)踏上這條不歸路。
大(dà)學課本爛熟于心後，可以先找開創性、原理性的書(shū)籍來研究，看到技術發展脈絡。比如從電子管開始研究放大器，了解(jiě)栅偏壓對陽極電流的(de)控(kòng)制作用，如何(hé)設置工作點(diǎn)和負反饋，到晶體管放大再(zài)到集成電路，你會發現其實JFET與電子管有些類(lèi)似。從電磁學(xué)到電動力學，固體物理、半導體物理到半導體器件物理，控制理論。另(lìng)外還可學習(xí)熱力學、光學，一級級進階豐富知識面。當前工程實踐中的問題都可(kě)應用這些(xiē)理論解釋，電路調試中所(suǒ)謂“靈(líng)異”現象不過是你水平不夠而(ér)已。而一些設計手冊、指南是應對器件電路非理想特性的應用(yòng)技巧，沒(méi)有過多推導，也不難(nán)理解。
别以爲老舊的知識過了時，當今熱門技術早有理論研(yán)究。現在火熱的(de)AI，從1950年提出圖靈試驗，1969年成立IJCAI，1987年召開第一次國(guó)際神經網絡會議，到(dào)當(dāng)今随着(zhe)網絡發展和硬件計算能力提高，理論才(cái)得以實現(xiàn)和大量應用，被常人所熟(shú)知。
最重要一點，别刻意記憶結論，要自己推導一遍。有人覺得爲何不能寫得生動活潑，公式一大堆，其實技術是講求根據的，非憑感覺，任何試圖以通俗易懂的方式去(qù)轉化都有(yǒu)可能(néng)偏離本質，真正有興(xìng)趣的人(rén)自不覺(jiào)枯燥，望而卻步的人也許志不(bú)在此。像《一(yī)分鍾理解xxx》，不過是爲讓常人易于理解，對工程師是不夠的，高端技術也不會通俗易懂。
實踐
實踐的重要性不言而喻，對一些結論和(hé)想法進行驗證，印象異常深刻。以前做一個晶體管音(yīn)頻放大器，偏置電流設置得比較低，輸入線引長之後竟然收到了AM電台，說明低偏置電流下三極管(guǎn)發(fā)射結進行了檢波，将靠近輸入端(duān)的引線在鐵氧體磁芯上繞幾圈便被抑制了，說明了扼流圈的作用。
可惜大學裏提供給學生實(shí)踐的資源還是很有限。不過即(jí)便如(rú)此，有(yǒu)時還是可以變通一下，以前做(zuò)一個升壓逆變(biàn)器，沒(méi)有大功率晶體管，就(jiù)用薄鐵片(piàn)剪(jiǎn)一個齒輪，膠水固(gù)定在錄(lù)音機馬達轉(zhuǎn)軸上，電池碳棒(bàng)作電刷，齒輪(lún)通斷(duàn)形成開關，工頻變壓器倒過來用，實現了升壓，但變壓(yā)器燙(tàng)手，要先轉起來(lái)再用碳棒靠近，避免(miǎn)鐵芯飽和。
在實踐過程中(zhōng)，還需結合理論總結分析。你會(huì)認識到器(qì)件的非理(lǐ)想特性，爲何會有很大幹擾、噪聲、自激，達不到預期(qī)性能。導體(tǐ)存在電阻和電感，導體間存(cún)在電容，載流子熱運動産(chǎn)生熱噪聲等等，隻(zhī)不過大多數情況下你潛意識(shí)裏理想化了。地環路——法拉第電磁感應定律，多點接(jiē)地——導線的阻抗已(yǐ)經不能(néng)忽略，公共阻抗(kàng)、一點接地——不過是歐姆定律，非理想特性是被忽略的分布存(cún)在的真實元件以及元件的真實特性，本該如此，并沒有多神秘。所(suǒ)以沒有豐富的理論，不提煉總結，依賴于别人的經驗，不知其所以然。
思(sī)考
問渠哪得清如許？爲有源頭活水(shuǐ)來。勤于思(sī)考，用心感悟，觸發靈感(gǎn)和産生創新的源(yuán)泉。
思考知識間的聯(lián)系，融會貫通。一個(gè)環形電感，感應電動勢U=Ldi/dt，又有另外的形式U=Ndφ/dt，這(zhè)兩者有什(shí)麽聯系，結合安培環路定理(lǐ)推導你會找出電感量與線圈匝數、磁導率(lǜ)和磁路截面S和磁路長度l的關系L=μN2S/l。根據電感的定義L=Ψ/i=Nφ/i同樣得到L=μN2S/l，殊途同路(lù)。SI單位制中(zhōng)有7個基本單位，當前(qián)科學技術中如此之多的物理量單位由(yóu)其導出，你說各種(zhǒng)知(zhī)識之間有沒有密切的聯系？
通電導線(xiàn)内平均電場(chǎng)有多大呢，不妨推導一下，其結果爲(wèi)電流密度和電(diàn)阻(zǔ)率乘積。
衆所周知(zhī)電傳播速度非載流(liú)子的移動速度。那麽實際導體中電子平均速度是多少呢？設(shè)銅導線截面積爲1mm2，電流爲1A，根據(jù)銅相對原子質量和密度，可(kě)得(dé)摩爾密度爲1.4×105mol/m3，1mol數量(liàng)爲(wèi)阿伏伽德羅常數，設銅原子最外(wài)層爲1個(gè)電子(zǐ)脫離束縛，則(zé)自(zì)由(yóu)電子密度爲8.4×1028/m3，根據電流定義I=Q/t=vtSpq/t得到速度v=I/(Spq)=1/(1×10-6×8.4×1028×1.6×10-19)≈74μm/s，這隻是大概值。導體(tǐ)既然有電場爲何電子不是(shì)加速呢(ne)，實際電子運動會經曆加速、與原子(zǐ)碰撞等，碰撞、束縛宏觀爲阻力，與宏觀電場力相等，電場力克服阻力做(zuò)功使導體發熱，此爲電(diàn)阻。
大膽假設，然後證明。摩擦帶電的塑(sù)料可以(yǐ)吸引紙屑，220V帶電導線爲何不會吸引紙屑？其實前者指帶電荷，後(hòu)者指(zhǐ)通有(yǒu)電流是電中性的(de)。不(bú)過用一個絕緣棒連接的金屬球碰觸一(yī)個對大地(dì)爲100V的電壓，實際(jì)上吸引不了紙(zhǐ)屑，但(dàn)也是帶了電荷(hé)的。球體半(bàn)徑R，根據電(diàn)場高斯定理、電壓、電容定義得(dé)孤立導體球電容C=4πε0R。兵乓球大的金屬球電(diàn)容爲(wèi)2.2pF，連接到100V電壓上充電電量爲220pC，當然(rán)脫離電源後球體電勢(shì)隻有100V。當充(chōng)進1.5μC電量時（相當于人體帶10kV靜電(diàn)的電量，冬天很平常）電(diàn)勢有682kV，表面電場是(shì)很高的。能否吸引紙(zhǐ)屑還沒試過，充這麽高電壓需要起電機。
曾經有一(yī)個靜電發電機的想法，一個固定，一個可(kě)動極闆構成電(diàn)容，可動極闆靠(kào)近固定極闆時，電(diàn)源對極闆充(chōng)進電荷，然後可動極(jí)闆由機械能帶動遠離固定極闆并脫離(lí)電源，克服極闆(pǎn)間電場力(lì)所做的功使極闆間(jiān)電壓增大（電容減少了），到達頂端連接到輸出電容對其充(chōng)電，然後返(fǎn)回(huí)充電(diàn)，周而複此，這樣輸入(rù)輸出的平均電流(liú)相同但電壓變高了，驅(qū)動極闆運動的機械能轉化爲電能。
别人的經驗，千萬别不假思(sī)索拿來即用。比如(rú)驅動繼電器，很多書上都(dōu)說線圈要(yào)并聯一個二極管吸(xī)收反電動勢。然而這不是(shì)任何時候都合适的(de)，二極管正向導通時壓(yā)降低等效電阻小(xiǎo)，時間常數爲L/R，電流衰減緩慢(màn)，導緻觸(chù)點斷(duàn)開時間延後，吸力不足的時間區(qū)間變大(dà)，斷開不夠幹脆。有些情況就需要并聯電阻或二極管串聯穩壓管提高吸收電壓(yā)，使電流迅速衰(shuāi)減。
關于仿真
暫且(qiě)将知識分爲原理(lǐ)和技巧，利用工具是一種技巧，但應(yīng)以原理爲基礎。剛開始學習和工作，建議盡量手算，減少對工具的依賴(lài)，對成(chéng)長也有好處。下面有(yǒu)一個電路(lù)，兩個四(sì)線電阻(zǔ)并聯，求輸出電壓和輸入電流的關(guān)系，以及每部分電阻(zǔ)變化對輸出的影響(xiǎng)，光是前者計算(suàn)就可以寫滿幾頁紙，這也(yě)需要毅力。
要做好産品，需要長久的學習積(jī)累，并不輕松。如當決(jué)心從事研發，那就(jiù)堅定不移地走下去吧。化身爲(wèi)史波克，駕駛着進取号電子飛船，踏上探索(suǒ)未知世(shì)界的征程。在發射區，偏置已使耗盡層變窄(zhǎi)，你與大量小夥(huǒ)伴受(shòu)電場力驅動輕(qīng)松地湧進了基區(qū)，這是一個充滿黑洞的時空(kōng)，一些同伴被黑洞所束縛，一些被擄去另一世界，還好(hǎo)困難總是短暫(zàn)的（基區很薄），你幸運地躲過一劫，未及看清便和大部分同伴飛到了集電結，突然受到一股強大吸力牽引，快速渡越了空曠的集電區，漫遊在低阻導線(xiàn)上，總算松了一口氣。然而前路不如(rú)你(nǐ)所願地一帆風順，阻力(lì)重重的負載中，到處碰壁(bì)，撞得渾身通紅。甚至你(nǐ)的飛船被原(yuán)子(zǐ)掠去(qù)爲它運轉，好(hǎo)不容易偷得一艘飛船利用熱動(dòng)力(lì)逃離(lí)魔鬼的掌控(kòng)，曲折中前行，曆經(jīng)艱難險阻才到達勝(shèng)利彼岸。人生猶如一場電子的旅(lǚ)行！
