在去年九月,英伟达宣布以400亿美金收购ARM时,就注定这场收购不会太顺利。因为一旦ARM成功被英伟达收购,这将使ARM改变在全球半导体市场中的中立立场,因为ARM的很多客户,都是英伟达的直接或者间接的对手。除此之外,还将造就一个芯片巨头,英伟达将成为下一个美国科技垄断企业,各国监管部门不会坐视不管。
前几天在录制三极管放大原理的时候,发现自己在做三极管放大的时候,不能够对三极管的放大倍数进行控制。经过了几天的思考与学习,现在终于找到了解决的方案,同时也发现了三极管放大中的一些陷阱。以下为本人这几天的学习总结。总结的主要内容是讲解三极管的无偏置放大电路以及三极管的有偏置放大电路。其中无偏置电路主要是分析该电路的设计方法以及分析该电路的缺陷;而有偏置电路同样是分析其放大设计方法,同时有偏置放大电路是可以实现可控性放大的,但是其设计过程会存在陷阱。本总结的第二部分即记录了我在设计三极管偏置电路的过程中所犯下的错误,以导致我不能够实现可控放大。而在第三部分主要是纠正的过程,最后实现了可控性放大。
有偏置电压的三极管放大电路”的设计规则与“无偏置电压的三极管放大电路”几乎相同,但是其中有几个方面需要特别注意:
如何设计一个无偏执电压的三极管放大电路。其中讲到,设计一个三极管放大电路的主要工作就是设计三极管的静态工作点。
主要讲解了三极管的放大电路设计(包括无偏执放大电路设计以及有偏置放大电路设计)以及三极管的工作特性(如:E极输出特性、C极输出特性、工作管脚特性等),并根据其特性对三极管进行了电路应用说明(包括反相器的设计、线性稳压电路的设计、钳位功能的实现、如何利用三极管降低系统损耗等),最后还对运放的内部工作原理进行详细的讲解。
硬件的学习之路很长,但是会很有意思。同时记住一句话,在实验室里面弄硬件的,第一是保证不短路,第二是保证电容不要炸,同时保证别触电就行,其他别怂。
三极管教程是基于项目一的基础(用可调电阻来理解三极管的工作原理),对三极管的放大原理进行了更详细的说明。告诉大家三极管放大的实质是:“小信号对大信号的控能量制过程”,而并非是“小信号变为大信号的能量转换过程”。
或许单单跟大家说震荡电路,大家会觉得这电路很简单,跟地气是零距离;缺乏科技感,一点也不高大上。但其实,震荡电路还有一个名字叫方波发生器。说到方波发生器,这是在实验室中经常看到的:
运放在没有输入的情况下,实际中仍会输出一个小电压。而这个小电压,会根据我们设置的放大倍数同等地被放大,同时,这个被放大的信号是有正、负之分的。
H桥的组成方式有很多(开关管不一定使用图中的三极管,也可以用mos等一些具备开关特性的元器件),H桥的工作方式简单来说就是上下两边的对管会同时导通,以达到控制电流流向的目的。但是在进行电流方向转换的过程中会存在一个上下管的导通转换问题。这里做一个夸张假设,假如说,开始电流是从左往右走:
记得我在刚刚接触三极管放大的时候,会经常想:整个三极管放大电路用的是单电源直流供电,然而在实际工作中,还会出现负电压?最近实验室中的小伙伴也开始因为这个问题而怀疑人生了。
输入端的耦合电容主要是为了与前级进行直流隔离,这点今天不详细讨论。我们今天注重看C极输出的耦合电容。在现实中,我们按图1所示接线,扬声器最终是能够放出声音的。这也就说明这时三极管能够对音频输入进行信号放大。
在做RC正弦波震荡电路的时候,最难理解的是RC串并联电路,而最抽象的是震荡电路的震荡条件。其工作原理如下图所示:
在上一节中,我们已经知道,RC震荡电路中经常会遇到的问题包括:1、为什么频率=f0的信号经过RC串并联电路之后,其输出=Vin/3;2、最终输出的信号为什么是频率=f0的信号,其他频率的信号去哪里了;3、为什么放大倍数一开始要大于3倍,之后又减小至3倍。
当频率=f0的信号经过RC串并联电路之后,其输出=Vin/3。同时,当信号频率≠f0时,其输出会小于Vin/3。