基本的電流的性質(zhì)#電流
電流是電子的流動(dòng)

• I=Q/t，1A電流定義為1s內(nèi)通過(guò)某處或某個(gè)面1C的電荷（6.25*10^18個(gè)電子）

• 自然界所有穩(wěn)定的元素必須呈電中性浊仆，因此任何元素中質(zhì)子和電子數(shù)必須相等#定理

• 原子

  • 質(zhì)子客峭，帶一個(gè)單位正電荷

  • 中子，沒(méi)有電荷

  • 電子抡柿，帶一個(gè)單位負(fù)電荷

• 元素周期表

  • 原子中的質(zhì)子數(shù)稱為原子序數(shù)舔琅；

  • 一個(gè)原子的原子量（原子質(zhì)量）近似等于原子核中的質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之和

  • 能帶，電子在圍繞原子核的同心球軌道上

  • 價(jià)帶洲劣，元素在外層能帶

• 導(dǎo)體额衙，價(jià)帶中的電子容易釋放

• 絕緣體箱亿，價(jià)帶中的電子不允許自由流動(dòng)

• 磁場(chǎng)

• 電荷場(chǎng)，

• 驅(qū)動(dòng)電流的力
  兩點(diǎn)間的電壓差以及能引起電子流動(dòng)的變化磁場(chǎng)

  • 電池，庫(kù)倫定律#定律 能在端子提供電壓差的裝置

  • 發(fā)電機(jī)谴返，法拉第電磁感應(yīng)定律#定律

  • 靜電

• 電壓與電流

  • 電壓#定義 ，有兩個(gè)空間上分離的端點(diǎn)巾兆，一端相對(duì)與另一端有更多的電荷如捅，將這兩個(gè)端點(diǎn)間的力定義為電壓。（不同電荷相互吸引样傍，其作用力與電荷差的大小有關(guān)横缔，這個(gè)力會(huì)在端點(diǎn)間產(chǎn)生一個(gè)電場(chǎng)）

  • 歐姆定律#定律 ：R=U/I

• 電流方向

  • 富蘭克林：電流正極流向負(fù)極

  • 電子是從負(fù)極流向正極

  • 半導(dǎo)體空穴流

    • 半導(dǎo)體是電流的不良導(dǎo)體

    • n-摻雜：少量雜質(zhì)si，將能產(chǎn)生多余電子的元素?fù)诫s進(jìn)另一個(gè)純凈的硅結(jié)構(gòu)中衫哥，說(shuō)我們?cè)谥圃煲粋€(gè)N型半導(dǎo)體

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    • P-摻雜茎刚，少量雜質(zhì)AL，產(chǎn)生電子的空穴

  • 基本的電流概念

    • 電流類型

      • DC

      • AC

      • 階躍函數(shù)：當(dāng)電流或者電壓從一個(gè)量值很快的改變到另外一個(gè)量值撤逢，稱該變化為階躍函數(shù)變化

      • 方波膛锭，規(guī)則的、重復(fù)的階躍變化

      • 脈沖

      • 瞬態(tài)：通常指某種脈沖形式的短期相應(yīng)

      • 復(fù)合波形

        • 傅里葉定理#定理

      • 隨機(jī)電流

    • 傳播速度
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      • 英寸/納秒,1英寸=25.4mm

      • 相對(duì)介電常數(shù)

        • 材料FR4的相對(duì)介電常數(shù)約為4

    • 走線布局和信號(hào)傳播

      • 微帶線：簡(jiǎn)單的額表面走線蚊荣，其上為空氣初狰，電路板材料位于它與其下的參考層間

      • 帶狀線：走線四周的材料是均勻的

        • 帶狀線的傳播速度通常認(rèn)為是11.8/2=6in/ns

    • 電路時(shí)序問(wèn)題
      時(shí)序就是一切

      • 在復(fù)雜電路中，我們有遍布每一處的總線信號(hào)

      • 在某些時(shí)刻互例，這些信號(hào)必須完全正確的保持一致奢入；

      • 調(diào)節(jié)走線

    • 電流的度量

      • 頻率：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)電流方向循環(huán)改變的次數(shù)

      • 諧波

      • 占空比

      • 上升時(shí)間：波形的10%處上升到90%處所需要的時(shí)間長(zhǎng)度；電流從一個(gè)邏輯狀態(tài)改變到另外一個(gè)邏輯狀態(tài)所花的時(shí)間dt媳叨；
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      • 周期

      • 相移：通常指AC三角函數(shù)的波形腥光，指兩個(gè)類似波形間的時(shí)間差

        • 理想情況下：

          • 對(duì)電阻而言关顷，電壓電流是完全同向的

          • 對(duì)電容而言，電流超前電壓90°

          • 對(duì)電感而言武福，電壓超前電流90°

        • 振幅：

          • 峰-峰

          • 峰值

          • 平均值

          • RMS：root-mean-square议双，均方根
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          • 整流：將AC轉(zhuǎn)換成DC的過(guò)程

          • 分貝；dB

            • 是比率量度捉片，不是絕對(duì)量度

            • 與功率直接相關(guān)平痰，而不單獨(dú)與電壓或是電流相關(guān)

            • 是對(duì)數(shù)量度

          • 時(shí)間常數(shù)，與波形發(fā)生改變所需要的時(shí)間長(zhǎng)度有關(guān)伍纫，即該變化占將要發(fā)生的全部變化的一定比例觉增。

基本的電流定律#定律

• 電流在回路中流動(dòng)

  • 每個(gè)信號(hào)都一個(gè)返回電流#推論

• 回路中電電流處處恒定

• 歐姆定律

• KCL，流入某一節(jié)點(diǎn)的電流等于流出該節(jié)點(diǎn)的電流

• KVL翻斟，回路電壓之和為0

電阻電路#RLC

• 電阻率

• 功率和能量：電路能提供給負(fù)載的最大功率理論值是電路可獲得功率的50%逾礁，不可能比這還要多。
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  • 電路能提供給一個(gè)電阻負(fù)載的最大功率發(fā)生于負(fù)載電阻等于源電阻時(shí)#普遍真理

電容器和電容#RLC

• 定義：電容C=電荷量Q/電壓U

• i=C*dV/dt

• AC電流“通過(guò)”電容器

• 電容的歐姆定律

  • 純電容的電抗 Xc=-1/(2πfC)访惜；負(fù)號(hào)的簡(jiǎn)單解釋是通過(guò)電容器的電壓相移（相對(duì)于電流）-90°

  • Xc和f之間的關(guān)系

  • 電容并聯(lián)嘹履，等于電容值相加

  • 電容串聯(lián)，等于電容值倒數(shù)之和的倒數(shù)

  • 功耗

  • 電容公式
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電感器和電感#RLC

• 定義：流經(jīng)電感器的電流以1A/s的恒定變化率變化時(shí)债热，1H電感將導(dǎo)致電感器上產(chǎn)生1V的電勢(shì)差

• V=L*di/dt

• DC電流“通過(guò)”電感器

• AC電流“通過(guò)”電感器

• 電感的歐姆定律

  • 純電感得電抗 XL=2πfL

• 電感串聯(lián)砾嫉，電感值相加

• 電感并聯(lián)，電感值倒數(shù)之和的倒數(shù)

• 功耗

• 電感的一般公式
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• 趨膚效應(yīng)：高頻現(xiàn)象

諧振

• 串聯(lián)諧振
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  • 串聯(lián)容抗和串聯(lián)感抗組合窒篱，他們的電抗剛好相等完全相反焕刮，可以抵消
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• 并聯(lián)諧振
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• 諧振點(diǎn)

  • 調(diào)諧電路，只有諧振頻率可以通過(guò)墙杯，其他頻率將被阻塞配并。

阻抗

• 定義：電阻+電抗

• 表達(dá)式：Z=R+jX，實(shí)部是電阻高镐，虛部是電抗

• 阻抗示意圖：
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• 大懈刃：
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• 相位

  • 相位角 θ，

    • 相位角為負(fù)嫉髓，電路為容性

    • 相位角為正观腊，電路為感性

    • 相位角為0，電路為阻性

• 串聯(lián)RLC電路

• 并聯(lián)RLC電路

• 功率因素

  • 當(dāng)電流流過(guò)阻抗算行，阻抗表達(dá)式的實(shí)部產(chǎn)生功率消耗梧油，不是其虛部。

  • 功耗=VIcos(θ)

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• 電阻-a

  • 對(duì)溫度的敏感性

  • 高頻時(shí)可表現(xiàn)出趨膚效應(yīng)

• 電感器-c

• 電容器-b

  • 自諧振頻率（SRF）州邢，高于該頻率的電容看起來(lái)像電感器而不是電容器儡陨。

  • ESR

• 自諧振

  • 電阻，無(wú)自諧振頻率

  • 電感器，有可能有迄委，但通常不考慮‘

  • 電容器褐筛，SRF非常常見(jiàn)类少，是個(gè)棘手的問(wèn)題

時(shí)間常數(shù)和濾波器

• RC時(shí)間常數(shù)
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  • 電容器充電
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  • 電容器放電
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• L/R時(shí)間常數(shù)
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• RC濾波器
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  • 低通濾波器

    • 簡(jiǎn)單看成分壓電路

    • 轉(zhuǎn)移函數(shù)
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    • 濾波器輸出
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    • 截止頻率點(diǎn)
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  • 高通濾波器

    • 轉(zhuǎn)移函數(shù)
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    • 電壓傳輸函數(shù)
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  • 多級(jí)濾波器
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  • 帶通濾波器：選取適當(dāng)?shù)闹敌鹕恚沟媚骋活l帶能通過(guò)該濾波器，而所有其上和在其下的頻率都被阻塞

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  • 品質(zhì)因素Q

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變壓器

• 法拉第定律：變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生變化的電場(chǎng)信轿，它將在鄰近的導(dǎo)線中生產(chǎn)感生電流 #定律

• 耦合效率-鐵芯

• 電流和阻抗比

• 繞組的性質(zhì)：楞次定律#定律

  • 任何感生電流會(huì)沿與最初引起他的電流相反的方向流動(dòng)

差分電流#電流

• 差分電路：驅(qū)動(dòng)器和接收器之間有載有互補(bǔ)信號(hào)（大小相等财忽，方向相反的信號(hào)）的一對(duì)導(dǎo)線。感興趣的信號(hào)是這兩個(gè)互補(bǔ)信號(hào)的差

• 差模泣侮，共模（奇模即彪，偶模）
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  • 差模id

  • 共模ic

  • 模式轉(zhuǎn)換

    • 共模脈沖的產(chǎn)生

    • 編織效應(yīng)

半導(dǎo)體#半導(dǎo)體

• 半導(dǎo)體二極管PN結(jié)

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• BJT

• MOS

• MOSFET,壓控器件，柵極沒(méi)有電流流過(guò)活尊。
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電壓源和電流源

• 恒壓源隶校，電壓不依賴于負(fù)載，不管引出多少電流蛹锰，電壓保持常數(shù)深胳；理想電壓源（類似家庭插座），短路時(shí)電流無(wú)窮大铜犬。

• 恒流源舞终，不管如何改變負(fù)載，電流都保持不變癣猾；理想電流源（類似汽車電池）敛劝，開(kāi)路時(shí)，電壓無(wú)窮大纷宇；

• 等效電路

  • 戴維南定律：任何兩端口網(wǎng)絡(luò)的線性電路攘蔽，可以用一個(gè)理想的電壓源和一個(gè)串聯(lián)的電阻來(lái)替代

  • 諾頓定理：任何兩端口網(wǎng)絡(luò)的線性電路，可以用一個(gè)理想的電流源和一個(gè)并聯(lián)電阻來(lái)替代

電路板上的電流#電流
電流沿最小阻抗路徑運(yùn)動(dòng)

• 信號(hào)電流

• 電源電流

  • 地層：參考層或返回層

• 返回電流

• 電流這樣流動(dòng)：

  • 如果有兩個(gè)并聯(lián)導(dǎo)體呐粘，沿一個(gè)導(dǎo)體流動(dòng)的電流A將耦合進(jìn)另一個(gè)B满俗，法拉第定律

  • 耦合電流將在與初始電流相反的方向上流動(dòng)，楞次定律（對(duì)著干定律）

  • 如果返回電流已經(jīng)在導(dǎo)體B上作岖，這一來(lái)自A的耦合電流趨向于增強(qiáng)返回電流

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• 冷卻機(jī)制：傳導(dǎo)唆垃、對(duì)流、輻射

  • 內(nèi)部走線和外部走線冷卻的一樣快痘儡，電路板材料的熱傳導(dǎo)幾乎和電路板表面輻射一樣辕万；

• 電流和走線溫度的關(guān)系
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• 熔斷電流
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• 電流反射
  沿任何導(dǎo)體傳輸?shù)娜魏涡盘?hào)將在導(dǎo)體遠(yuǎn)端反射回驅(qū)動(dòng)器

• 臨界長(zhǎng)度

  • 走線的往返傳輸時(shí)間等于上升時(shí)間

  • 頻率和上升時(shí)間之間的關(guān)系

• 傳輸線

輻射-EMI-串?dāng)_

• 輻射電阻：是等效或虛擬的電阻，作為輻射的結(jié)果而在電路中出現(xiàn)

• 天線

電流和過(guò)孔#電流

• 過(guò)孔處的功耗

• 過(guò)孔自身的信號(hào)反射

電流和SI #電流

眼圖：點(diǎn)概念