ADI工程大学—为什么应该加入
图6. 第6章的电路显示电感的非理想模型
7. 一阶电路
本章介绍一阶电路—这些电路包括单个独立储能元件，用一阶差分方程描述特性。本章分析了包含电阻器和单个电容或电感的电路的自然响应，以及它们对输入电压或电流的步进改变的响应。实验演示如何测量有源RC电路的时间常数和阶跃响应。
图7. 第7章的控制面板展示触发时间和电平
8. 二阶电路
本章在前一章演示的概念基础上进行了扩展，以分析二阶电路—这些电路包括两个独立储能元件，用二阶差分方程描述特性。一阶电路的阶跃响 应随时间成指数规律衰减，而二阶电路的阶跃响应可能振荡，因此本章将介绍自然频率和阻尼比的概念，并将它们与电路的上升时间、过冲和稳态响应关联起来。实 验测量RLC电路的阶跃响应，并分析为什么实际行为与理想计算存在差别。
图8. 第8章的插图显示sin ωt、cos ωt和ejωt之间的关系
9. 状态变量模型简介
本章介绍状态变量模型，它使用电容两端的电压和通过电感的电流，确定系统的状态。该状态可完全确定系统在每个时刻的特征，从而随时了解 系统状态，后续时间的系统输入让我们确定任何后续时间的输出。本章介绍状态变量建模如何实现数值模拟以确定系统响应。本章的实验将测量结果与 MATLAB®或Octave模拟进行比较。
图9. 第9章的矩阵代数演示第三方电路的状态变量分析
10. 稳态正弦分析
本章重点介绍具有正弦输入的动态系统的稳态行为，忽略系统的瞬态响应。本章展示如何以复杂指数和相量形式表示正弦信号，并对阻抗和导纳进行定义，还解释系统的频率响应如何表示输入和输出信号之间的关系。实验测量放大器电路的增益和相位。
图10. 第10章的曲线图显示系统对双音输入信号的响应
11. 频率响应和滤波
本章说明如何将系统的频率响应用作一种设计和分析工具，以及如何以信号频率成分来表示信号。本章介绍信号调理的概念，侧重于低通和高通 滤波器，还演示波特图如何能够显示系统的幅度和相位行为。实验包括音频应用的MEMS麦克风的输出调理，以及用于测量机械应力的振动传感器的输出。
图11. 第11章实验项目的振动传感器
12. 稳态正弦功率
本章涵盖使用正弦信号的功率传输，还介绍瞬时、平均和无功功率的概念。然后还介绍如何校正感性负载功率因数。
图12. 第12章的曲线图显示瞬时功率信号的分量
硬件
除了理论之外，教材还提供实际电路，讨论非理想情况，通过实验练习提供动手尝试，但真正的乐趣来自设计套件。 Analog Discovery™设计套件提供2通道示波器、2通道任意波形发生器、16通道逻辑分析仪、16通道模式发生器、2通道电压表、网络分析仪以及两个电源，从而形成完整的、便携的USB电源模拟设计实验，让学生能够在产生想法时随时随地进行试验。
图13. Analog Discovery设计套件
该设计套件与模拟部件套件配对使用，后者包括电阻、电容、二极管、晶体管、传感器、运算放大器、转换器、稳压器等，另外还有无焊试验板、螺丝刀和分类引脚线路。
图14. 模拟部件套件
设计套件使用WaveForms™，它是一款功能强大的虚拟仪器套件，为每种仪表提供简洁易用的图形界面，让用户能够轻松地获取、存储、分析、生成和重复使用模拟和数字信号。
图15. Waveforms软件
学生的看法
在一个学生项目中，我正在构建一种设备的原型，用于自动蒸发浴室镜子上的冷凝物。在这个过程中，我使用了ADI工程大学计划的组件，包 括Analog Discovery设计套件、WaveForms软件、模拟部件套件和在线教材。该计划的大量丰富资源对我从事的项目具有无可衡量的价值，必然也会吸引其 他工程学生的极大关注。感兴趣的学生可在任何地点轻松地访问、发送和查看计划的免费在线教材。Analog Discovery和ElectronicsExplorer硬件设计平台让学生能够在任何地点使用传统实验室的功能。对我而言，这种多功能性激发了学生对模拟电路的兴趣，同时鼓励他们进行创新，在瞬间激发电路开发灵感。掌握这些强大的资源之后，学生能够进行探索研究，以满足他们的极大好奇心，同时补充在课堂上学习的知识。
在线课程教材就是该计划最具吸引力的一部分资源。Real Analog教材论述的主题是从电气工程师的角度传授的，对于这些以往由学术型作者编写的主题，他们可以提供独到的见解。发音清晰的视频授课和 PowerPoint幻灯片可为书面教材提供补充；分步实验练习利用实际应用，培养必备的动手技能。ADI工程大学课件免费在线提供