电路手记

三极管三种放大电路

共集电极电路（射极跟随器）

共基、共射、共集三种放大电路的总结及比较_共基放大电路为什么不能放大电流-CSDN博客

三种基本放大电路的分析方法_哔哩哔哩_bilibili

均衡

1、什么是驱动

驱动就是提高负载电流

2、缓冲器

光接收为什么用交流耦合

因为直流会影响TIA 的动态范围（背景光有直流成分）

动态范围：即TIA能处理的最小和最大信号强度范围

直流耦合：背景光会导致一个持续的直流偏置电流，会占据一部分TIA的输入范围；增大噪声

电源的滤波电容

规范的电容：三个电容，俩俩之间大小隔100倍

lab习惯：俩大小10倍，如10u，1u

自谐振频率

自谐振频率（Self-Resonant Frequency，SRF）是电感或电容元件在电路中自然发生谐振的频率。在这个频率下，电感的感抗和电容的容抗相等，导致元件的阻抗变为零（电容）或无限大（电感）。这一频率与元件的固有电感、电容以及寄生电容和寄生电感相关。

电感器（Inductor）的自谐振频率：电感器在高频时不仅表现出电感特性，还会因寄生电容（绕组之间或绕组与周围物体之间的电容）而表现出电容特性。当电感器的感抗与寄生电容的容抗相等时，电感器的总阻抗达到最小值，这个频率就是电感器的自谐振频率。
电容器（Capacitor）的自谐振频率：电容器在高频时除了表现出电容特性，还会因为引线或连接部分的寄生电感而表现出电感特性。当电容器的容抗与寄生电感的感抗相等时，电容器的总阻抗达到最大值，这个频率就是电容器的自谐振频率。

在设计高频电路时，选取电感、电容的值时，需要平衡取值和自谐振频率

lab发射驱动

运放反馈电容

幅频响应和相频响应

幅频响应是探讨频率与其幅度的关系，一个信号通常包含很多频率，通过某电路时，不同频率所获得的增益（或衰减）是不同的

相频响应，则是探讨不同频率通过某电路时所造成的相位偏移问题，所谓相位偏移其实就是时间延迟，我们根据 coswt 可知相位是时间的函数，所以直接理解成时间延迟更加直观。

系统稳定性

对于反馈系统，稳定性是一个关键问题。一个系统稳定意味着当有扰动时，系统会回到平衡状态，而不会发生震荡或发散。判断系统是否稳定，通常使用相位裕度（Phase Margin）和增益裕度（Gain Margin）

相位裕量

相位裕度是指当增益为1（即0 dB）时，系统的开环传递函数的相位距离-180度有多少余量。换句话说，相位裕度表示在达到不稳定之前，系统还可以承受多少相位变化。

在LTspice查看相位裕量

在幅频特性曲线上，找到0 dB交叉点（即增益为1的频率点）。
在相频特性曲线上，找到对应于这个频率点的相位值。
假设在0 dB交叉频率处的相位为-135度，则相位裕度为180度 - 135度 = 45度

判断系统稳定性

相位裕度大于0度且足够大（通常大于45度）：系统稳定。
相位裕度接近0度或小于0度：系统有可能不稳定或已经不稳定。
增益裕度的分析：类似的，可以分析增益裕度，即当相位为-180度时的增益值。

https://zhuanlan.zhihu.com/p/328649072

相位裕度与系统稳定性_哔哩哔哩_bilibili

光学相机Optical camera communication (OCC)

分为全局快门（Global Shutter）和滚动快门Rolling Shutter（RS）

手机相机是coms成像，一行一行扫的，

滚动快门讲解很清晰的视频：

Why Do Cameras Do This? | Rolling Shutter Explained - Smarter Every Day 172 - YouTube

辐照度、光强

光强并没有严格对应的英文翻译，光强在不同领域翻译不同

照度学：研究真正的物理的光的，定义了很多光的物理量

光度学：研究人眼的，定义的物理量和照度学里很像，不过都要过个视觉函数

领域	名词	定义	符号	公式	单位
照度学	辐射强度 ( Radiation intensity )	在给定传输方向上，由一个点光源发出的单位立体角内的辐射通量	I_e		(W/sr)
	辐射出射度（Radiant exitance）	离开光源表面单位面积内的辐射通量	M_e		(W/m²)
	辐照度（irradiance）	单位面积接收到的辐射通量	E_e		(W/m²)
	光谱辐照度 (spectral irradiance）	辐照度表示各种频率辐射的总量。物理学者时常也会分开检验辐射频谱的每一单独频率。假设对于入射于曲面的辐射做这动作，则称这辐射为光谱辐照度	E_λ E_ν		W·m⁻²·Hz⁻¹

光度学	光视效能 ( luminous efficacy)	为人眼对不同波长光的平均视觉灵敏度，可用于将辐射能量转化为可见光的计算			（lm/w^-1）
光度学	视觉函数 (luminosity function)	就是归一化的光视效能表示在某一波长上每一瓦辐射通量可以产生多少流明的光通量			（lm/w^-1）

辐射强度( Radiation intensity )

所属领域：照度学中的辐射度学，研究电磁辐射能测量的科学与技术。它是用能量单位描述光辐射能的客观物理量，适用于整个电磁波段。

定义：在给定传输方向上，由一个点光源发出的单位立体角内的辐射通量

符号：I_e

公式：

单位：（W/sr）瓦特/单位立体角(W/steradian)

辐射出射度（radiant emittance，radiant exitance）

所属领域：照度学中的辐射度学，研究电磁辐射能测量的科学与技术。它是用能量单位描述光辐射能的客观物理量，适用于整个电磁波段。

定义：离开光源表面单位面积内的辐射通量

符号：M_e

公式：

单位：（W/m²）

辐照度( Irradiance)

所属领域：照度学中的辐射度学，研究电磁辐射能测量的科学与技术。它是用能量单位描述光辐射能的客观物理量，适用于整个电磁波段。

定义：单位面积接收到的辐射通量

符号：A

公式：

单位：（W/m²）

光视效能( luminous efficacy)

所属领域：光度学，光度学只限于可见光范围内（380nm-780nm），并以人眼的视觉特性为基础。要用辐射通量乘上视觉函数

定义：为人眼对不同波长光的平均视觉灵敏度，可用于将辐射能量转化为可见光的计算。

符号：K

公式：

其中分母为辐射通量，是真实的亮度，单位为W。

分子为光通量，即人眼感觉到的假的亮度，单位是流明。

单位：（lm/w^-1）

光度函数/视觉函数( luminosity function) ——就是归一化的光视效能

所属领域：光度学，光度学只限于可见光范围内（380nm-780nm），并以人眼的视觉特性为基础。要用辐射通量乘上视觉函数

定义：表示在某一波长上每一瓦辐射通量可以产生多少流明的光通量

符号：V

公式：

其中分母为辐射通量，是真实的亮度，单位为W。

分子为光通量，即人眼感觉到的假的亮度，单位是流明。

单位：（lm/w^-1）

辐照度 - 维基百科，自由的百科全书 (wikipedia.org)

(54 封私信 / 20 条消息) 如何区分并记忆光度、照度、发光强度、光强、亮度等以及对应的单位？ - 知乎 (zhihu.com)

串口RS232和RS485

常见的射频同轴连接器（N型/TNC型/BNC型/SMA型等）

常见的射频同轴连接器（N型/TNC型/BNC型/SMA型等）_tnc接头和bnc接头区别-CSDN博客

白噪声峰峰值pkpk为噪声有效值Rms的 6.6 倍 (无直流时，rms≈sdev）

RMS：均方根RMS计算的是数值平方的平均值的平方根；RMS更多地用于分析波形数据的整体能量或大小

Stdv：标准差是数据点与其平均值差的平方的平均值的平方根。标准差用于衡量数据集的离散程度

（Standard Deviation）

放大器电路噪声峰峰值的评估要点与实例 - 知乎 (zhihu.com)

高斯白噪声/芯片热噪声峰峰值与有效值之间的转换_白噪声幅值-CSDN博客

运算放大器15个常见指标 | 贸泽工程师社区 (eetrend.com)

extension://bfdogplmndidlpjfhoijckpakkdjkkil/pdf/viewer.html?file=https%3A%2F%2Fpicture.iczhiku.com%2Fresource%2Feetop%2FwyIySwlGKrgDFVcC.pdf

extension://bfdogplmndidlpjfhoijckpakkdjkkil/pdf/viewer.html?file=http%3A%2F%2Ffile.elecfans.com%2Fweb1%2FM00%2F56%2FE0%2Fo4YBAFtDdiKAXr84AI4M8lWB7H0972.pdf

关于分辨率的这两个概念，你了解了么？-CSDN博客

波前畸变-wavefront中文翻译有歧义

wavefront distortion

波前：wavefront，也叫等相位面

波前畸变：等相位面的畸变，和时间、空间先后无关！！

理想平面波的相位面是一个没有起伏的平面。对激光束而言，物理相位面越接近理想平面波，激光的光束质量越好。

偏振光/非偏振光

横波纵波：传播方向与振动方向垂直-横波（水滴、电磁波、光波）；平行-纵波（类似弹簧运动、声波、地震波）

偏振光：经过起偏元件的激光器

非偏振光：太阳光、荧光灯光

偏振：偏振（polarization）指的是横波能够朝着不同方向振荡的性质。例如电磁波、引力波都会展示出偏振现象。纵波则不会展示出偏振现象，例如传播于气体或液体的声波，其只会朝着传播方向振荡。

偏振的简易理解：有规律（偏）的振动方向（震）

线偏振光：从垂直于传播方向观察，振动轨迹是在一条直线上

圆偏振光：从垂直于传播方向观察，振动轨迹是一个圆

椭圆偏振光：从垂直于传播方向观察，振动轨迹是一个椭圆

任何一束完全偏振光都可以分解为两束偏振方向正交、相位有关联的同频线偏振光

偏振片/起偏器/偏光片：指可以使非偏振光变成偏振光的光学元件叫偏振片（或称偏光板、偏光膜）

　　　　　　　　　　　也就是垂直于偏振片的方向振动的光透过

偏振应用

偏光太阳镜：

　　非偏振光（如自然光）照射与镜面表面（如水面），得到的反射光具有偏振。偏振光太阳镜利用偏振片效应，滤除反射光（眩光）

3D电影：

　　3D眼镜，就是一对透振方向互相垂直的偏振片，放映机用振动方向互相垂直的两种线偏振光重叠地放映到银幕上，人眼通过上述的偏振眼镜观看，每只眼睛只能看到相应独立的一个图像

液晶显示器：

液晶屏幕LCD（Liquid Crystal Display）

原理：若无液晶层，自然光经过垂直偏光片后成了线偏振光，再到水平偏光片，无法透出去。

　　　　多了液晶层，经过第一次偏光片的光经过液晶层，沿着液晶分子的扭曲产生变化，变成水平方向的偏振光，就可以通过第二次偏光片。正负电极是为了调整液晶分子变化，彩色滤光片显示颜色的

【硬核科普】全网最简洁易懂的OLED与LCD屏幕工作原理与优劣科普_哔哩哔哩_bilibili

LCD屏幕的工作原理是怎样的？_哔哩哔哩_bilibili

观察1：我的电脑显示屏是IPS屏，属于LCD屏，手机IPone12是OLED屏，所以拿偏振片在显示器上旋转时，有角度偏振片为黑，无光。但手机上屏就没有全黑，只有淡淡的颜色变化

观察2：光线反射，通过固定角度的偏振片，反射消失

弧度/毫弧度

弧度=弧长/半径

角度是对圆周运动的观察，弧度是对圆周运动的进行

弧度是从圆周运动进行者的角度来看待圆周运动；弧度可以把圆周运动转为直线运动

1 rad=57.32°

1 mrad=0.057°

简单记，1个毫弧度的光，光斑直径和距离比为1：1000

即：1毫弧度（mrad）的光在1000米外的光斑直径为1m

1毫弧度（rad）的光在100米外的光斑直径为100m（实际109m）

归0和不归0码——非常直观清晰的解释

相干光通信

光的相干需要满足以下三个条件：

1、频率（波长）相同；

2、振动方向相同；

3、相位差恒定

相干光通信：使用相干调制和解调。与光本身无关

Huawei-相干和非相干

硬核科普：到底什么是相干光通信 - IT之家 (ithome.com)

线性系统的失真：与频率分量不成比例的相位、幅度变化

1线性系统和非线性系统

　　线性系统：失真后不产生新的频率分量

　　非线性系统：失真后产生新的频率分量

2相位失真：与频率分量不成比例的相位变化

把信号分解成多个频率的信号叠加就容易理解了，不同频率的信号到达时间不同，相位发生变化，叠加后的波也变化，这就是相位畸变/失真

3幅度失真：与频率分量不成比例的幅度变化

上面为幅度失真，相位没变，不同频率到达时间相同

不失真：幅度变大两倍，频率也变大两倍

传输技术角度，增加传输信息量

更高符号速率 10 GBaud/s → 25 GBaud/s → 56G Baud/s……；
更多并行通道数波分复用或者多路光纤1x → 4x → 8x → 32x……；
高阶复杂调制如 PAM-4，QPSK，16QAM，64QAM……

是德科技：什么是相干光通信？（上）_光纤在线 - 和我们一起塑造中国光通信的未来！ (c-fol.net)

是德科技：什么是相干光通信？（下）_光纤在线 - 和我们一起塑造中国光通信的未来！ (c-fol.net)

网分级联：excel里有计算公式，一阶级联系统

带宽和宽带(带宽频率)-天道酬勤-花开半夏 (zhangshilong.cn)

上拉下拉电阻

电路中“自举”

自举电容：通过电容两端电压不能突变的原理，提高利用自举升压电容的升压电路

https://zhuanlan.zhihu.com/p/73283825

带宽

模拟信号带宽：

　　语音信号频率范围300Hz-3100Hz，语音信号传输需要2800Hz带宽（类比公路和上面的车）

　　音乐信号频率范围20Hz-20KHz，乐器产生高频频率，故需要20KHz带宽

　　视频信号需要4.2MHz带宽，电视信号需要6MHz带宽

数字信号带宽：

　　方波：有无数正弦信号叠加，即无数次谐波叠加，每一个谐波有一个频率，所以理论上数字信号的带宽是无限的

信道：有线信道的带宽有限；无线信道的带宽无限

数字信号通过信道：数字信号带宽无限，但信道带宽有限。若信号基频和部分谐波能够通过信道，一般是可以识别该信号

模拟信道带宽：带宽按照公式W=f2-f1，如CATV电缆的带宽为600HZ或1000HZ

数字信道带宽：=信道容量 带宽为信道能够达到的最大数据速率（信道容量）（类比高速的最高限速），即每秒传输的二进制位数，例如以太网的带宽为10Mbps或100Mbps

奈奎斯特准则：（无噪声）有限带宽无噪声信道的极限波特率 C=2W Baud （C也是信道容量）w是理想低通信道的带宽（基频波），单位是Hz。 Band是波特

　　　　　　　换成比特速率即C=2WLog2N bps N为一个波特所含的比特数

　　　　　　　波特率为什么和带宽有关系？因为实际信道有带宽，是一个低通滤波器，高频信号即速率太快的信号无法通过

　　　　　　　为什么是2倍关系？承载二进制比特信号是门信号，最大波特率与带宽是2倍关系（见下面链接）

香农极限：（有噪声） C =W log2（1+s/n）(b/s) s为信道内所传信号的平均功率；N为信道内部的高斯噪声功率

　　　　　提高信道容量的方法：①提高信噪比 ②提高信道带宽

　　　　　　　但二者都不能一直增加，①中提高信号功率，系统硬件非线性增加，噪声也会增加；②中带宽越宽，系统容纳噪声越多

奈奎斯特和香农定理的关系：有无噪声的最大传输速率

系统带宽：比如一个通信系统连接到网络分析仪显示波特图的频率响应，此时就是系统带宽，级联了发射、接收、网分。

通信系统中带宽：个人理解：利用奈奎斯特准则，比如光发射模块带宽1GHz，其传输速率的上限是B=2W=2G Baud

谐波：对周期性交流量进行傅里叶级数分解，得到频率为基波频率大于1整数倍的分量

　　　如基波是100MHz正弦波，3次谐波就是3倍频即300MHz正弦波

星星之火-9：详解信道特性与奈奎斯特定理和香农定理深入理解奈奎斯特第一准则与码间串扰: https://blog.csdn.net/weixin_44586473/article/details/104372110_文火冰糖的硅基工坊的技术博客_51CTO博客

如何测量带宽

老师说的用伪随机序列：awg发射示波器查看（因为正弦波频率范围有限，测不出真正带宽；方波只有奇次谐波，也不行）

chatgpt说：正弦波最佳

一般用正弦波测带宽：使用正弦波作为信号源进行测量时，可以通过在输入信号上加入一系列频率递增的正弦波，然后测量输出信号的幅度和相位响应，以确定电路的频率响应。

（可以通过在输入信号中加入一系列频率递增的正弦波，来对电路的频率响应进行测量。具体而言，可以将一系列频率不同但递增的正弦波信号输入到待测电路中，然后测量电路输出信号的幅度和相位响应。通过测量不同频率下的电路输出信号的幅度和相位差异，可以确定电路在不同频率下的增益和相位响应等参数，从而分析电路的频率响应特性。这种方法被称为频率响应分析，通常用于评估电路的带宽和滤波特性等。）

方波：τ = (Tr + Tf) / 2.2 BW = 0.35 / τ 方波上升沿的时间Tr和下降沿的时间Tf 。缺点：方波测试的带宽并不一定是最准确的，因为方波信号包含了较高的谐波分量，如果电路在高频段存在滤波等影响，可能会导致测试结果偏低

LDO 和 DCDC

LDO是low drop-out的缩写，低压差线性稳压器，特指线性稳压器中损耗电压（drop-out voltage）较小的那一类。（损耗高的比如7v转5v损耗2v太大了，严格不能称之为LDO，5转3.3损耗1.7是LDO 比较模糊）

　　缺：大压差发热严重，损耗功率太大，转换效率低（压降通过LDO内部电阻消耗）

DC-DC是 switching regulator开关稳压器，的意思是直流变（到）直流（不同直流电源值的转换），只要符合这个定义都可以叫DC-DC转换器，包括LDO。但是一般的说法是把直流变（到）直流由开关方式实现的器件叫DC-DC。

　　原理：输出产生一个周期的PWM波，通过开关调节，若输出高于目标电压，开关断开时间长，低电平时间边长，反之亦然

高压差一般使用DCDC先转到目标电压附近，在用LDO精确到目标电压（实验室之前的电路是这样设计的）

线性稳压器那么烫手，你确定不试试开关电源？【电源芯片选型】_哔哩哔哩_bilibili

输入阻抗、输出阻抗

理想电路中要求输入阻抗尽可能无穷大，输出阻抗尽可能无穷小

输入阻抗：输入阻抗无穷大时输入回路几乎无电流，电源内阻就不会产生压降，电压通过输入阻抗全部传递到后端电路，电源电压损耗就会小很多

输出阻抗：对下一级电力而言上一级的输出阻抗无穷小时才不会对负载上的电压产生影响（输出阻抗类似于电源的内阻），因为输出阻抗小分压就会很小，电压全部加载在负载上，因此负载电压就会很稳定。

Eg：运放，输入阻抗理论无限大，实际M欧以上，输出电阻非常小，实际零点几欧。

JFET

通过 JFET 的电流通过反向偏置 PN 结上的电场引导

工作原理：不加电压时，JFET导通，N中多子是电子移动

　　　　　加了反偏电压后，PN结反偏，形成耗尽层，载流子不移动，断开

很通俗的解释 JFET的工作原理比MOS管简单很多结型场效应管的工作原理_哔哩哔哩_bilibili

JFET与MOSFET区别

还分不清结型场效管与绝缘栅？看这一文就够了，图表结合，通俗易懂 - 知乎 (zhihu.com)

阻抗匹配
信号源=传输线=接收端
⼀般设计时信号源和接收端阻抗都固定
阻抗⼀致时，线路中⽆反射。

CDR
Clock and Data Recovery
时钟恢复：从接收到的NRZ码中将嵌入的数据中的时钟信息提取出来
鉴相器、滤波器、压控振荡器vco组成的反馈环路，鉴相器将相位vco⽐较，vco输出反馈到鉴相器，直至同相
数据恢复（数据重定时）：
恢复频率，时钟恢复恢复相位

CDR的核心是锁相环PLL（PLL：Phase Lock Loop）