如何学习模拟电路和电路分析？ 第1页

“ 到了放大电路一块(反馈什么的)又看不懂了…感觉还是好混乱…果然我这是智商问题吗”

这不是智商问题。

这是实验做少了的问题。您真的需要花几块钱人民币买块面包板， 买些电阻、电容、电感以及二极管、三极管、场效应管等等回来做一番实验。

彻底理解 电阻的Y-Δ变换、RC、RL、LCR、 变压器、二极管的伏安特性以及频率开关特性、BJT三极管的伏安特性以及输入输出特性曲线， 场效应管（JFET/MOSFET）的转移特性。

“放大”其实就是（输入）一个小的电流或者电压变化，能引起（输出）一个更大的电流或者电压变化的的现象。

       .MODEL 2n2222a npn +IS=3.88184e-14 BF=929.846 NF=1.10496 VAF=16.5003 IKF=0.019539 ISE=1.0168e-11  +NE=1.94752 BR=48.4545 NR=1.07004 VAR=40.538 IKR=0.19539 ISC=1.0168e-11 +NC=4 RB=0.1 IRB=0.1 RBM=0.1 RE=0.0001 RC=0.426673 XTB=0.1 XTI=1 EG=1.05  +CJE=2.23677e-11 VJE=0.582701 MJE=0.63466 TF=4.06711e-10 XTF=3.92912 VTF=17712.6  +ITF=0.4334 CJC=2.23943e-11 VJC=0.576146 MJC=0.632796 XCJC=1 FC=0.170253  +CJS=0 VJS=0.75 MJS=0.5 TR=1e-07 PTF=0 KF=0 AF=1  http://www.onsemi.com/pub/Collateral/2N2222A.LIB.TXT     

对于 BJT 这种电流控制器件，从 Ebers–Moll model 以及 Gummel–Poon charge-control model 理解工作原理， 或者从小信号模型或者大信号模型体会 “放大”其实就是（输入）一个小的电流或者电压变化，能引起（输出）一个更大的电流或者电压变化的的现象。

场效应管 “放大”是（输入）一个小的电压变化，能引起（输出）一个可观的电流变化。至于怎么转换成电压变化， 那就是让电流流过某个负载， 就能取得电压变化。

电路分析当中就是把 hfe 和跨导、输入的电流电压和输出的电流电压抽象成模型，受控的电流源电压源，方便人来理解。

反馈其实一开始是要死记，或者采取先接受-再消化-最后理解的方式来学习。 如果是 模拟电路INTRODUCTORY 的课程， 也许不会同时灌输信号与系统的知识， 所以反馈的“原理”或者数学抽象是有点困难的。 如果先有信号与系统的知识， 理解反馈可能就会容易很多。

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Evil Genius 邪恶天才的电子制作丛书里面， 您可能会找到一些“自动循迹小车”的电路， 完全是模拟的，不用超声声呐，不用微波雷达， 只用光电管而已。

这些好玩的小实验， 如果多做几个， 模拟电路就不会是您的敌人。

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关键还是兴趣的驱动。

每个元件的特点如果您都清楚，理解起来就不那么费劲。关键是要有兴趣。 没有兴趣的事情就是折磨。学英语如此， 学模电亦如此。

俺的模电也是自学的， 裸考就有98分。别人还在琢磨三角函数的时候，俺已经在脑子里搭建自己的 uA741 了。这不是因为俺有啥天分， 完全是兴趣使然。其实这不是特异功能， 用过 HSPICE 的估计都能做到。 当然 HSPICE 和 HGAME 一点关系都没有。

如果您要类比的话， 模拟电路的套路有点类似围棋的定式。

开始的时候需要强记。现在的您其实很幸福， 有各种免费的资源例如 LTspice 电路仿真工具可以用。

俺学习模电的驱动力是要造自己的收音机、发射机、扩音机和电视机。

只是后来被玩电脑打断了。

俺搭的第一个电路， 只有两个元件， 就是二极管和变压器。

那时候还没有充电电池， 但同学告诉俺， 电池放完电还是可以充的。于是俺就到图书馆找了一本人民邮电出版社的书， 查到了一个最简单的充电电路。

幸运的是， 笨重的矽片整流器已经被淘汰了。 而通过汕头走私过来的仙童二极管已经在无数嘎己郎的努力下进入了广东的市场， 俺的早餐钱（二两猪肉粉）就换了两个 1n4007. 这个简单笨拙的充电电路，确实是可以用的。 俺为此兴奋了几天。当然，波形是没得看， 只能脑补。多年以后才知道有SPICE仿真。最开始接触的示波器是初中的 SB10 示波器， 老师把它们和中华学习机一起当宝一样收着。因此， 俺只能继续脑补波形。中华学习机呢？ 俺买了一套用户手册， 过干瘾。 猪肉没吃到， 想想一下猪肉香也是好的。

** 给干电池充电是危险的， 有爆炸的危险，请注意。

也可想而知， 现在的学生是多么的幸福。 100M 带宽的示波器只要 1000 多人民币，也就是 50 碗猪肉米粉的代价。而 SPICE 仿真软件还有免费的 LTspice。

【SPACE HOLDER】

其实， 回头看自己模电的学习， 就是现在教育市场上狂推的 IBL (Inquiry Based Learning) 和 PBL (problem based learning) .

如何学习模拟电路和电路分析？最好的学习方法是什么？

最好的方法要有意义， 没有意义的事情做起来就没有动力。

冠冕堂皇的话， 俺还真的不太会说。因为大家都知道，知乎上刚下飞机的人很多。俺没啥文化， 初中毕业。虽然俺也偶尔刚下飞机， 但是俺是农村孩子， 比较朴实， 比较耿直。

在俺看来，学什么都没啥大不了的。

【此处省略 300 汉字】

小时候没有 APP， 没有手机（cellphone, cellular phone）/平板(tablet computer)，没有电脑 (Microcomputer)/笔电 (notebook/laptop computer)，没有游戏机(game console)， 没有电视机(television)，只有收音机， 而且是干电池的收音机 (Multiband Radio Receiver)。

这个收音机只用一节 1.5 伏的干电池， 而且没有升压电路！

Schematic diagram of a vintage Superheterodyne receiver

网络时代大家喜欢传唱的一句话是，“贫穷限制了你我的想象力”。

俺是不同意这种说法的。俺觉得， 是富贵限制了大家的想象力。你们都太有钱了，所以富贵限制了你们的想象力。同时，你们都太有钱了，所以富贵封印了你们的学习动力。

。。。。。。俺学英语和学模电的过程是穿插在一起不能分开的。 同样，也和数理化的学习是交织在一起，不能截然分开的。

自学电路为什么这么难？

也许是因为学习模电对您来说是个负担，而不是种乐趣。

或者学习模电只是为了学分，那其实也是个折磨。

真正爱模电的人，看到一个新的电路，会如获至宝般有超越肉欲的渴望去了解和吸收这个新的构想。

是不是课程设置上有什么问题？

模电是一门需要实践的课。

"模电其实不难学"， 这话听起来很象装 )X( 成性的人说的。俺的意思不是抬高自己，而是希望大家明白，“大家都是逼出来的。”

没有谁比谁更聪明， 只有谁比谁付出更多。

只要您付出了学习的努力， 一定是会有收获的。

也许您可以说模电的学习曲线比较陡， 但模电的基础内容不是很多。比如，考模电的时候俺在脑子里搭建 uA741 超过5年了。 考个 98 分是因为不同意某个选择题的错误措辞而拒绝答题，以示抗议 （俺相信知乎也会有很多人干过同样的事情）。

模电里好多电路中电流的走向都好像很随意，为什么偏偏就这么走?

KCL, KVL.

为什么偏偏某点的电压就被钳位在那儿?

元器件的特点。二极管的伏安特性（包括齐纳）。

很多前后矛盾的地方，还有很多来历不明的公式？

其实是您自己的基础知识被遗忘。 例如电工原理，例如初中物理。

比如锯齿波产生电路中的积分回路是什么鬼？

恒流源给积分电容充电形成锯齿的斜坡， 积分电容放电形成下降沿。

反馈来来去去也就三板斧而已。真的需要那么多智商吗？

是否存在什么问题？

学电路和【此处省略一个汉字】管的过程是差不多的。您亲自撸过一次晶体管或者电子管的放大电路， 就会有不同的体验。 脑补是补不出那种心旷神怡的巅峰感觉的。

俺说的是焊接， 而不是面包板。

面包板俺找不到仪式感， 很奇怪。

即便是 DEAD BUG STYLE 俺觉得也比面包板要气派和体面。

模拟电路中容易理解的是 RLC 原件， 因为它们是线性的， 而且是两端的器件。

很多人可能在物理或者电工原理里面已经学过了 RLC 电路的特点。

模拟电路中令人困惑的是三极管、场效应管的工作原理， 还有就是各个组态的放大器的特点。包括负反馈和差分放大器。还有就是电压源和电流源的实现。俺最感兴趣的就是这个部分。俺不清楚现在的模拟电路考不考高频电路， 例如振荡电路和有源滤波器，调制和解调，以及锁相环等等内容。

超外差收音机有天线、高放，混频/变频，中放，解调，调频还有锁相环、鉴频，低放，高级一点的还有音调。 电视机除了这些， 还有行扫描（振荡+输出）和场扫描（振荡+输出）， 还有要求更严苛的直流到高频的视放， 更好玩的开关电源。

也许是因为上世纪那时候电视机是 “高科技”， 所以特别感兴趣， 花时间去阅读和思考。

电视机的原理书里面也会涉及三极管、场效应管的小信号和大信号模型。 相比教科书的枯燥， 会更加贴近现实。把超外差收音机和电视机的电路摸熟了，也能津津有味地看教科书里面更学术化的计算过程， 尽管十分枯燥。

到了玩714卫星接收，看的东西就更多了。说白了还是兴趣，对吧。 电脑玩不起（那时的浪潮286可以换2~3辆微型汽车呢）就只能玩电视机了。

。。。。。。

俺的英语绝大部分是自学的， 15～16岁就过了六级。

俺得强调自己不是个案，幼儿园同学有拿国务院津贴的， 有双一流985/211的教授。他们并不比俺逊色。俺有个老婆是大学老师， 恐怕这也是知乎常态。

相比 Barrie Gilbert （June 5, 1937 - Jan. 30, 2020）这样的前辈，俺渺小得就象一粒海砂。 Barrie Gilbert 在世的时候， 俺请教他为啥 ADI 只有 AD797 而 国半出了 LM49990 这样的神器。 他一言以蔽之，这就是个增益的游戏罢了。 俺请教他孩子教育的问题，他很亲切地把一份自传性质的 PDF 发了给俺： The Gears of Genius: Barrie Gilbert and Analog Circuits.

       https://pdfs.semanticscholar.org/24da/507617527a5ed98cabf80ac1e22313f0dc24.pdf     

       https://www.youtube.com/watch?v=Nhp3aFz8HMo  Barrie Gilbert Memorial Service   Barrie Gilbert, one of the best-known analog designers in the electronics industry, passed away on January 30, 2020, at the age of 82.  He did two stints at Tektronix, during one of which he designed the readout system for the 7000-series oscilloscopes. He spent the last part of his career at  Analog Devices, Inc. Headquartered in Massachusetts, they set up a design center especially for Barrie in Beaverton, Oregon. His memorial service was held on  February 29, 2020, at Cedar Mill Bible Church in Portland, Oregon.     

       https://www.analog.com/en/analog-dialogue/articles/considering-multipliers-part-1.html     

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