[第1课] 集总电路抽象介绍

主题:第一课 集总电路抽象介绍

[第2课]基本电路分析法

[第3课] 叠加法和戴维南法

主题:第三课 叠加法和戴维南法

[第4课] 数字抽象

主题:第四课 数字抽象

[第5课] 数字门构造

主题:第五课 数字门构造

[第6课] 非线性分析

主题:第六课 非线性分析

[第7课] 增量分析

主题:第七课 增量分析

[第8课] 受控源和放大器

主题:第八课 受控源和放大器

[第9课] 放大器大信号分析

主题:这两讲关注的是场效应管(MOSFET)放大器的大信号分析和小信号模型。大信号分析包括,观察一个含有MOSFET的电路,找到让MOSFET总处于饱和状态的运作方式,让电路始终工作在饱和状态范围内。饱和状态内,放大器正常,但是非线性关系。因此需要用小信号模型找到近似线性的理想放大,教授通过图解法和数学分析等方法细致审视了这个问题。

[第10课] 放大器大信号分析(续)

主题:这两讲关注的是场效应管(MOSFET)放大器的大信号分析和小信号模型。大信号分析包括,观察一个含有MOSFET的电路,找到让MOSFET总处于饱和状态的运作方式,让电路始终工作在饱和状态范围内。饱和状态内,放大器正常,但是非线性关系。因此需要用小信号模型找到近似线性的理想放大,教授通过图解法和数学分析等方法细致审视了这个问题。

[第11课] 放大器,小信号模型

主题:这两讲关注的是场效应管(MOSFET)放大器的大信号分析和小信号模型。大信号分析包括,观察一个含有MOSFET的电路,找到让MOSFET总处于饱和状态的运作方式,让电路始终工作在饱和状态范围内。饱和状态内,放大器正常,但是非线性关系。因此需要用小信号模型找到近似线性的理想放大,教授通过图解法和数学分析等方法细致审视了这个问题

[第12课] 小信号电路

主题:小信号电路

[第13课] 电容和一阶系统

主题:本节课主要介绍电容与一阶RC电路间的关系。

[第14课] 数字电路速度

主题:第十三课 数字电路速度

[第15课] 存储和状态

主题:第十四课 存储和状态

[第16课] 二阶系统上

主题:当电路存在两个独立的存储元件时,就形成了所谓的二阶电路。本次课的一开始,教授用实例展示了这些寄生存储元件对电路带 来的切实影响,之后抽象出它的电路模型,推导了它的方程--即二阶微分方程,并介绍了它的数学求解过程。

[第17课] 二阶系统下

主题:本节课教授推导了串联LRC电路的微分方程,并给出了它在阶跃输入下的响应--随时间衰减的正弦振荡波形,至此已经对反相器组中减小电阻所产生的振荡效应给出了完整的解释。

[第18课] 正弦稳态

主题:正弦稳态在电路中有着非常重要的意义,本次课以RC电路为例,探讨了正弦输入下电路的稳态特性,并介绍了用复数解电路的便捷方法。

[第19课] 阻抗模型

主题:对于正弦稳态,在引入复数后,电路求解归结为简单的复阻抗模型下的“欧姆定律”,这是电路中一个极为重要的概念。

[第20课] 滤波器

主题:滤波器是频率响应的一个重要应用,本节课主要介绍了各种滤波器的基本原理及构造,最后还 给出了它的一个实际应用的例子--无线电选频网络。

[第21课] 运算放大器抽象

主题:本次课的主题是运算放大器,同时介绍了两个重要的概念,一是"抽象":不管在什么领域,它是处理复杂 性的必要手段。具体对于内部极其复杂的运算放大器来说,抽象很显然是非常必要的。另一个是反馈,教 授先是演示了在没有反馈的情况下,运放的极不稳定的特性,之后给出了运算放大器的负反馈电路,并证 明在负反馈下,电路能提供稳定的输出。最后教授用汽车刹车防抱死系统的类比解释了负反馈的工作原理 。

[第22课] 运算放大器电路

主题:当运算放大器工作在良好的负反馈状态下时,可以很容易地实现很多不同功能的电路,如减法器,积分器和微分器等。本节课主要介绍了如何用运算放大器实现这些功能。

[第23课] 运算放大器正反馈

主题:本节课主要讲运算放大器的正反馈。和属于稳定状态的负反馈相反,正反馈是一种不稳定状态,对于运 算放大器来说,在有微小扰动的情况下,输出会失控并到达正负限。教授用动态模型分析了运放正反馈 电路的运作方式,并给出了它的一些应用。

[第24课] 能量和功率

主题:这节课的主题是能量和功率。在进入正题前,教授介绍了运放振荡器的一个应用--生成数字电路的时钟 信号,同时引入了数字电路的一个重要抽象--时间离散化。之后教授以基本反相器电路为例,推导了它 的两中不同类型的功率消耗,分别是待机功率和使用功率,并指出如果以基本的反相器为元件制造大规 模集成电路,它的功率消耗将难以承受。

[第25课] 能量 CMOS

主题:首先教授计算了NMOS反相器的功率消耗,并指出降低静态功率的必要性。然后教授介绍了CMOS的结构, 以及为什么它在降低功率方面有巨大的优势。最后教授还介绍了其它一些降低功率的方法。

[第26课] 超越抽象界限

主题:抽象是一种理想模型,实际电路会遇到抽象约束不再成立的情况。本节课探讨了两种“超出抽象界限” 的情况,一是信号速度相对于电路尺寸不能忽略所带来的问题,二是电路中寄生元件在信号转换过程中 的影响,教授详细探讨了这些问题的成因并给出了应对方法。

麻省理工公开课:电路和电子学

学校: 麻省理工学院

讲师: Anant Agarwal

集数: 26

授课语言: 英文

类型: 国际名校公开课 物理

课程简介: 本课程介绍了集总电路概念的基本原理。主题涉及:电阻元件和网络; 独立性和依赖性资源;交换器和半导体晶体管;时间和频率范围内的设计;模拟和数字电路及应用程序。设计和实验也是本课的重要组成部分。