古人學(xue)問無遺力，少壯工(gong)夫老始成。若問硬(ying)件速成❤️法，猶似浮(fú)沙立大廈。千萬别(bié)認爲看後就能成(cheng)爲高手，當然筆者(zhě)亦非高手，水滴石(shí)穿又豈是朝夕之(zhi)功！謹以過往經曆(lì)和拙見與在校學(xué)生朋友和剛工作(zuo)的工程師㊙️分享共(gong)勉。
理論學習
沒有(yǒu)滿腹經綸，何能出(chu)口成章。但覺得書(shu)海茫茫，不☔知從何(he)下手？應先把課本(běn)啃完，此是基礎。怎(zěn)算啃完？把所有内(nèi)容看完，所有公式(shi)推導一遍，習題全(quán)部做完。按照老師(shī)講授的内容隻夠(gou)🧑🏾🤝🧑🏼應付考試，書名都(dou)帶基礎，還挑着學(xue)，還想從事此行業(ye)，連門都還沒進呢(ne)🈲！事實證明，往往選(xuan)讀的内容實際工(gong)作中很常用到。
淡(dàn)然無味的文字，晦(hui)澀的公式，望而生(sheng)畏？此時需要一位(wei)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(wú)論如何有了興趣(qu)就有求知的欲望(wang)。筆者的興趣源于(yu)幼時的好奇心，總(zǒng)想拆開收音機看(kan)看人在哪裏，隻見(jiàn)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(qī)處拿來一些電器(qì)維修的書，從7管收(shou)音機電路了解到(dào)放大的概念，電風(feng)扇副繞組電容分(fen)🈲相與主繞組形成(cheng)旋轉磁場，電飯🍉鍋(guō)利用鐵氧體的居(ju)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(shū)，抄壞電器的電路(lù)圖🎯研究，利是錢買(mai)來一把烙鐵和一(yī)個指針萬用表，一(yi)👈堆腐乳瓶裝住分(fèn)好類的阻容晶體(tǐ)管，從此踏上這💘條(tiao)不歸路。
大學課本(ben)爛熟于心後，可以(yi)先找開創性、原理(lǐ)性的㊙️書籍來🤞研🧡究(jiu)，看到技術發展脈(mò)絡。比如從電子管(guan)開始研究放大器(qi)⛱️，了解栅偏壓對陽(yang)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(ji)成電路，你會發現(xiàn)其實JFET與電🔆子管有(yǒu)些類似。從電磁學(xue)到電動力學，固體(tǐ)物理、半導體物理(li)到半導體器件物(wù)理，控制理論。另外(wai)還可學習熱力學(xue)、光學，一級級進階(jie)豐富知識面。當前(qián)工程實踐中的問(wèn)題都可❗應用這些(xiē)理論解❄️釋，電路調(diao)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(shì)應對器件電路非(fei)理想特性的應用(yòng)技巧💞，沒有過多推(tui)導，也不難理解。
最重要(yao)一點，别刻意記憶(yi)結論，要自己推導(dǎo)一遍。有人📞覺得💃爲(wèi)何不能寫得生動(dong)活潑，公式一大堆(duī)，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(zhuan)化都有可能偏離(li)本質，真正有興趣(qu)的人自不覺枯燥(zao)，望而卻步的人也(yě)許志不在此。像《一(yi)分鍾理解xxx》，不過是(shì)爲讓🈲常人易于理(li)🚩解，對工程師是不(bú)夠的，高⛹🏻♀️端技術也(ye)不會通俗易懂。
實踐的重要性(xìng)不言而喻，對一些(xie)結論和想法進行(hang)驗證，印象👉異常深(shēn)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(piān)置電流下三極管(guǎn)發射結進行了檢(jian)波💰，将靠近輸入端(duan)的引線在鐵氧體(ti)磁芯上🙇♀️繞幾圈便(biàn)被抑制了，說明了(le)扼流圈的作用。
可(ke)惜大學裏提供給(gei)學生實踐的資源(yuan)還是很有限。不過(guo)即便如此，有時還(hái)是可以變通一下(xià)，以前做一個升壓(ya)逆變器，沒有大功(gong)率晶體管，就用薄(bao)鐵片剪一個齒輪(lún)，膠水固定在錄音(yin)機馬達轉軸上，電(dian)池碳棒作電刷🈚，齒(chǐ)輪通斷形成開關(guan)，工頻變壓器倒過(guo)來🚩用，實現了升壓(yā)，但變壓器燙手，要(yào)先轉起來再用碳(tan)👅棒靠近，避免鐵芯(xīn)飽和。
在實踐過程(cheng)中，還需結合理論(lùn)總結分析。你會認(ren)識到器件的非理(lǐ)想特性，爲何會有(you)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(cún)在電容，載流子熱(rè)運動産生熱噪聲(shēng)等等，隻不過大多(duō)數情況下你潛❄️意(yi)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(bú)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(běn)該如此，并沒有多(duō)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。
思考
問渠哪(nǎ)得清如許？爲有源(yuan)頭活水來。勤于思(sī)考，用心✔️感悟，觸發(fa)靈🥵感和産生創新(xin)的源泉。
思考知識(shi)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(liǎng)者有什麽聯系，結(jie)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(dang)前科學技術中如(ru)此之多的物理量(liang)單位由其導出，你(ni)說各種知識之間(jian)有沒有密切的聯(lian)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(dù)和電阻率乘積。
衆(zhong)所周知電傳播速(su)度非載流子的移(yi)動速度。那麽實際(jì)導體中電子平均(jun1)速度是多少呢？設(shè)銅導線截面積爲(wei)1mm2，電流爲1A，根據銅相(xiang)❗對原子質量和密(mì)度，可得💃摩爾密度(du)爲1.4×105mol/m3，1mol數🧑🏾🤝🧑🏼量爲阿🌈伏伽(ga)德羅常數☂️，設銅原(yuán)子最外層爲1個🚶電(dian)子脫離束縛，則自(zi)🚩由電子密度爲8.4×1028/m3，根(gēn)據電流定義I=Q/t=vtSpq/t得到(dao)速度v=I/(Spq)=1/(1×10-6×8.4×1028×1.6×12-16)≈74μm/s，這隻是大概(gai)值。導🏒體既然有電(dian)🍓場爲何電子👅不是(shì)加速呢，實際㊙️電子(zǐ)運動會經曆加速(su)、與原子碰撞等，碰(peng)撞、束縛宏觀爲阻(zǔ)力，與宏觀電場力(li)相等，電場力克服(fú)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(hui)吸引紙屑？其實前(qián)者指帶電荷，後者(zhe)指📞通有電流是電(diàn)中性的。不過用一(yi)個絕緣棒連接的(de)金屬球碰觸一個(gè)對大地爲100V的電壓(yā)，實際上吸引不了(le)紙屑，但也是帶了(le)🤩電荷的。球體半徑(jing)R，根據電場高斯定(dìng)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(jīn)屬球電容爲2.2pF，連接(jiē)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(jing)電的電量，冬天很(hěn)平常）電勢有682kV，表面(mian)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(fa)電機的想法，一個(ge)固定，一個可動極(ji)闆構成電容，可動(dong)極闆靠近固定極(jí)闆時，電源🔴對極闆(pan)充進電👉荷，然後可(ke)動極闆由機械能(neng)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(fǎn)回充電，周而複此(ci)❓，這樣輸入輸出的(de)平均電流相同但(dàn)電壓變高了，驅動(dong)極闆運動的機械(xie)能轉化爲電能。
别(bié)人的經驗，千萬别(bié)不假思索拿來即(jí)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(dian)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(màn)，導緻觸點斷開時(shí)間延後，吸力不足(zu)的時間區間變✏️大(da)，斷開不夠幹脆。有(yǒu)些情🈲況就需要并(bìng)聯電阻或二極✊管(guǎn)串聯穩壓管提高(gāo)吸收電壓🚶，使電流(liú)迅速衰減。
關于仿(páng)真
暫且将知識分(fen)爲原理和技巧，利(lì)用工具是一種技(jì)巧，但🆚應以原理爲(wei)基礎。剛開始學習(xi)和工作，建議盡🈲量(liang)手算，減少對工具(ju)的依賴，對成長也(ye)有好處。下面有一(yī)個電路，兩個四線(xian)電阻并聯，求輸出(chū)電壓和輸入電流(liu)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(xu)要毅力。
要做好産(chan)品，需要長久的學(xue)習積累，并不輕松(sōng)。如當決心從事研(yán)發，那就堅定不移(yí)地走下去吧。化身(shēn)爲史波克，駕🐇駛着(zhe)🧑🏽🤝🧑🏻進取号電🌂子飛船(chuan)，踏上探索未知世(shi)界的征💚程。在發射(she)區，偏置已使耗盡(jin)層變窄，你與大量(liàng)小夥伴受電場力(li)🧡驅動輕松📱地湧進(jin)了✊基區，這是一個(ge)充滿黑洞的時空(kong)，一些同伴被黑洞(dong)所束縛，一些被擄(lu)去另一世界，還好(hǎo)困難總是短暫的(de)（基區很薄），你幸運(yùn)地躲過一劫，未🔞及(ji)看清便和大部分(fen)同伴✂️飛到了集電(diàn)結，突然受到一股(gu)強大吸力牽引，快(kuai)速渡越了空曠的(de)集電區，漫遊在低(dī)阻導線上，總算松(song)💋了一口氣。然而前(qian)路不如你所願地(di)一帆風順，阻力重(zhong)重的負載中，到處(chù)碰壁👉，撞☔得渾身通(tōng)紅。甚至你的📱飛船(chuán)被原子掠去爲它(tā)運轉，好不容易偷(tou)得一艘飛🏃🏻船利用(yòng)熱動力逃離魔鬼(gui)的掌控，曲折中🌈前(qián)行，曆經艱難險阻(zu)才到達勝利彼岸(an)。人生猶如一場電(dian)子的旅行！
