模电是电子技术的重要基础。模电课程设计需要认真完成。毕业论文选题很关键。好的选题让研究工作更顺利。

模电研究的东西很多。放大器很重要。放大器能放大信号。实际放大器不理想。存在非线性问题。非线性导致信号失真。研究放大器的线性度很有意义。可以设计一种新的补偿电路。这种电路能减少失真。先仿真再搭电路。仿真用软件做。软件可以预测电路行为。搭电路用真实元件。测试要用仪器。示波器看波形。频谱仪分析频率。对比仿真和实测数据。找出差异原因。改进电路设计。

滤波器应用广泛。滤波器选择频率。低频通过高频阻挡。或者反过来。音响设备常用滤波器。手机也需要滤波器。传统滤波器设计方法成熟。但性能可以进一步提高。研究如何优化滤波器参数。目标是在指定频带内衰减更小。阻带抑制更好。可以尝试不同的拓扑结构。巴特沃斯响应平坦。切比雪夫衰减快。椭圆函数滤波器边缘陡峭。每种都有优缺点。需要折中考虑。计算元件值很繁琐。计算机辅助设计有帮助。编写程序自动计算参数。节省时间减少错误。

振荡器产生周期信号。时钟电路需要振荡器。无线电发射也需要振荡器。振荡频率稳定性是关键。温度变化会影响频率。电压波动也有影响。研究如何提高频率稳定度。可以选择温度系数小的元件。加入自动调节机制。检测频率变化。微调电容或电流。让频率回到目标值。设计这种控制回路。分析它的稳定时间。过快的调节可能引起振荡。过慢的调节效果不好。需要找到合适的平衡点。

电源管理芯片无处不在。手机充电器里有电源芯片。笔记本电脑也需要电源芯片。线性电源简单但效率低。开关电源效率高但噪声大。研究如何降低开关电源的噪声。噪声来自快速开关动作。可以优化开关时序。增加滤波网络。选择更合适的开关频率。避开敏感频段。布局布线也很重要。高频电流路径要短。地线设计要小心。防止噪声耦合到其他部分。制作原型板进行测试。测量输出电压纹波。验证设计效果。

模数转换器连接模拟世界和数字世界。传感器信号是模拟的。计算机处理数字信号。转换精度很重要。八位转换器有256个等级。十二位转换器有4096个等级。位数越高精度越好。但转换速度可能变慢。研究如何在速度和精度之间取得平衡。可以改进转换器架构。逐次逼近型转换器常用。它的速度中等精度中等。Delta-Sigma转换器精度高但速度慢。Flash转换器速度快但精度低。尝试结合不同架构的优点。设计两级转换器。第一级快速粗略转换。第二级精细转换。这样可能同时获得高速度和高精度。

集成电路设计是模电的重要方向。芯片集成很多晶体管。设计过程复杂。需要计算机工具辅助。研究某个具体功能模块的设计。比如稳压器或者锁相环。确定性能指标。设计电路结构。进行仿真验证。修改不合理的地方。绘制版图。版图是芯片的物理实现。考虑元件匹配和噪声隔离。提交给芯片制造厂流片。测试返回的芯片样品。分析测试结果。与仿真结果对比。总结经验教训。

半导体器件是电路的基础。晶体管工作在线性区或饱和区。MOSFET用得很多。它的特性影响电路性能。研究器件尺寸对电路的影响。沟道长度宽度改变。跨导变化。输出电阻变化。增益变化。频率响应变化。通过仿真观察这些变化。找到最优的尺寸组合。满足电路要求。同时考虑芯片面积。面积小成本低。但性能可能受影响。需要权衡利弊。

噪声是模电的常见问题。电阻产生热噪声。晶体管产生闪烁噪声。噪声会淹没小信号。研究如何降低噪声影响。可以选择低噪声元件。优化偏置点。使用差分结构。差分电路抑制共模噪声。信号是差模的。噪声是共模的。输出端噪声抵消。信号保留。设计低噪声放大器。测量输入等效噪声。评估放大器灵敏度。

频率补偿保证放大器稳定。多级放大器容易振荡。相位裕度不够就会振荡。加入补偿电容或电阻。改变频率响应。让相位裕度达到要求。通常需要大于45度。研究不同的补偿技术。米勒补偿常用。它利用米勒效应。小电容产生大等效电容。节省芯片面积。前馈补偿是另一种方法。它通过额外路径传送信号。改善高频性能。比较各种方法的优缺点。