如何成为硬件高手

摘要：驾驶着进取号电子飞船，从发射区进入充满黑洞的基区，一些同伴被黑洞束缚，一些掳去另一世界，你幸运地躲过一劫飞到集电结，受到强大的吸力快速渡越出集电区，漫游在低阻导线上，松了一口气。然而前路不如你所愿地一帆风顺，阻力重重的负载中到处碰壁……

古人学问无遗力，少壮工夫老始成。若问硬件速成法，犹似浮沙立大厦。千万别认为看后就能成为高手，当然笔者亦非高手，水滴石穿又岂是朝夕之功！谨以过往经历和拙见与在校学生朋友和刚工作的工程师分享共勉。

理论学习

没有满腹经纶，何能出口成章。但觉得书海茫茫，不知从何下手？应先把课本啃完，此是基础。怎算啃完？把所有内容看完，所有公式推导一遍，习题全部做完。按照老师讲授的内容只够应付考试，书名都带基础，还挑着学，还想从事此行业，连门都还没进呢！事实证明，往往选读的内容实际工作中很常用到。

淡然无味的文字，晦涩的公式，望而生畏？此时需要一位良师——兴趣。每人兴趣来源也许不同，为了电子竞赛，为了找个好工作，无论如何有了兴趣就有求知的欲望。笔者的兴趣源于幼时的好奇心，总想拆开收音机看看人在哪里，只见元件一堆。后来将坏电器的元件拆下用细铜丝连接钉于木板上，插上220V，试试有何功能，结果当然是爆了。直到五年级从亲戚处拿来一些电器维修的书，从7管收音机电路了解到放大的概念，电风扇副绕组电容分相与主绕组形成旋转磁场，电饭锅利用铁氧体的居里点自动跳闸，顿觉电子世界其乐无穷。凡见带电的东西都要一窥其原理，地摊淘旧书，抄坏电器的电路图研究，利是钱买来一把烙铁和一个指针万用表，一堆腐乳瓶装住分好类的阻容晶体管，从此踏上这条不归路。

大学课本烂熟于心后，可以先找开创性、原理性的书籍来研究，看到技术发展脉络。比如从电子管开始研究放大器，了解栅偏压对阳极电流的控制作用，如何设置工作点和负反馈，到晶体管放大再到集成电路，你会发现其实JFET与电子管有些类似。从电磁学到电动力学，固体物理、半导体物理到半导体器件物理，控制理论。另外还可学习热力学、光学，一级级进阶丰富知识面。当前工程实践中的问题都可应用这些理论解释，电路调试中所谓"灵异"现象不过是你水平不够而已。而一些设计手册、指南是应对器件电路非理想特性的应用技巧，没有过多推导，也不难理解。

别以为老旧的知识过了时，当今热门技术早有理论研究。现在火热的AI，从1950年提出图灵试验，1969年成立IJCAI，1987年召开第一次国际神经网络会议，到当今随着网络发展和硬件计算能力提高，理论才得以实现和大量应用，被常人所熟知。

最重要一点，别刻意记忆结论，要自己推导一遍。有人觉得为何不能写得生动活泼，公式一大堆，其实技术是讲求根据的，非凭感觉，任何试图以通俗易懂的方式去转化都有可能偏离本质，真正有兴趣的人自不觉枯燥，望而却步的人也许志不在此。像《一分钟理解xxx》，不过是为让常人易于理解，对工程师是不够的，高端技术也不会通俗易懂。

实践

实践的重要性不言而喻，对一些结论和想法进行验证，印象异常深刻。以前做一个晶体管音频放大器，偏置电流设置得比较低，输入线引长之后竟然收到了AM电台，说明低偏置电流下三极管发射结进行了检波，将靠近输入端的引线在铁氧体磁芯上绕几圈便被抑制了，说明了扼流圈的作用。

可惜大学里提供给学生实践的资源还是很有限。不过即便如此，有时还是可以变通一下，以前做一个升压逆变器，没有大功率晶体管，就用薄铁片剪一个齿轮，胶水固定在录音机马达转轴上，电池碳棒作电刷，齿轮通断形成开关，工频变压器倒过来用，实现了升压，但变压器烫手，要先转起来再用碳棒靠近，避免铁芯饱和。

在实践过程中，还需结合理论总结分析。你会认识到器件的非理想特性，为何会有很大干扰、噪声、自激，达不到预期性能。导体存在电阻和电感，导体间存在电容，载流子热运动产生热噪声等等，只不过大多数情况下你潜意识里理想化了。地环路——法拉第电磁感应定律，多点接地——导线的阻抗已经不能忽略，公共阻抗、一点接地——不过是欧姆定律，非理想特性是被忽略的分布存在的真实元件以及元件的真实特性，本该如此，并没有多神秘。所以没有丰富的理论，不提炼总结，依赖于别人的经验，不知其所以然。

思考

问渠那得清如许？为有源头活水来。勤于思考，用心感悟，触发灵感和产生创新的源泉。

思考知识间的联系，融会贯通。一个环形电感