模電是電子技術的重要基礎。模電課程設計需要認真完成。畢業論文選題很關鍵。好的選題讓研究工作更順利。

模電研究的東西很多。放大器很重要。放大器能放大信號。實際放大器不理想。存在非線性問題。非線性導致信號失真。研究放大器的線性度很有意義。可以設計一種新的補償電路。這種電路能減少失真。先仿真再搭電路。仿真用軟件做。軟件可以預測電路行為。搭電路用真實元件。測試要用儀器。示波器看波形。頻譜儀分析頻率。對比仿真和實測數據。找出差異原因。改進電路設計。

濾波器應用廣泛。濾波器選擇頻率。低頻通過高頻阻擋。或者反過來。音響設備常用濾波器。手機也需要濾波器。傳統濾波器設計方法成熟。但性能可以進一步提高。研究如何優化濾波器參數。目標是在指定頻帶內衰減更小。阻帶抑制更好。可以嘗試不同的拓撲結構。巴特沃斯響應平坦。切比雪夫衰減快。橢圓函數濾波器邊緣陡峭。每種都有優缺點。需要折中考慮。計算元件值很繁瑣。計算機輔助設計有幫助。編寫程序自動計算參數。節省時間減少錯誤。

振蕩器產生周期信號。時鐘電路需要振蕩器。無線電發射也需要振蕩器。振蕩頻率穩定性是關鍵。溫度變化會影響頻率。電壓波動也有影響。研究如何提高頻率穩定度。可以選擇溫度系數小的元件。加入自動調節機制。檢測頻率變化。微調電容或電流。讓頻率回到目標值。設計這種控制回路。分析它的穩定時間。過快的調節可能引起振蕩。過慢的調節效果不好。需要找到合適的平衡點。

電源管理芯片無處不在。手機充電器里有電源芯片。筆記本電腦也需要電源芯片。線性電源簡單但效率低。開關電源效率高但噪聲大。研究如何降低開關電源的噪聲。噪聲來自快速開關動作。可以優化開關時序。增加濾波網絡。選擇更合適的開關頻率。避開敏感頻段。布局布線也很重要。高頻電流路徑要短。地線設計要小心。防止噪聲耦合到其他部分。制作原型板進行測試。測量輸出電壓紋波。驗證設計效果。

模數轉換器連接模擬世界和數字世界。傳感器信號是模擬的。計算機處理數字信號。轉換精度很重要。八位轉換器有256個等級。十二位轉換器有4096個等級。位數越高精度越好。但轉換速度可能變慢。研究如何在速度和精度之間取得平衡。可以改進轉換器架構。逐次逼近型轉換器常用。它的速度中等精度中等。Delta-Sigma轉換器精度高但速度慢。Flash轉換器速度快但精度低。嘗試結合不同架構的優點。設計兩級轉換器。第一級快速粗略轉換。第二級精細轉換。這樣可能同時獲得高速度和高精度。

集成電路設計是模電的重要方向。芯片集成很多晶體管。設計過程復雜。需要計算機工具輔助。研究某個具體功能模塊的設計。比如穩壓器或者鎖相環。確定性能指標。設計電路結構。進行仿真驗證。修改不合理的地方。繪制版圖。版圖是芯片的物理實現。考慮元件匹配和噪聲隔離。提交給芯片制造廠流片。測試返回的芯片樣品。分析測試結果。與仿真結果對比。總結經驗教訓。

半導體器件是電路的基礎。晶體管工作在線性區或飽和區。MOSFET用得很多。它的特性影響電路性能。研究器件尺寸對電路的影響。溝道長度寬度改變。跨導變化。輸出電阻變化。增益變化。頻率響應變化。通過仿真觀察這些變化。找到最優的尺寸組合。滿足電路要求。同時考慮芯片面積。面積小成本低。但性能可能受影響。需要權衡利弊。

噪聲是模電的常見問題。電阻產生熱噪聲。晶體管產生閃爍噪聲。噪聲會淹沒小信號。研究如何降低噪聲影響。可以選擇低噪聲元件。優化偏置點。使用差分結構。差分電路抑制共模噪聲。信號是差模的。噪聲是共模的。輸出端噪聲抵消。信號保留。設計低噪聲放大器。測量輸入等效噪聲。評估放大器靈敏度。

頻率補償保證放大器穩定。多級放大器容易振蕩。相位裕度不夠就會振蕩。加入補償電容或電阻。改變頻率響應。讓相位裕度達到要求。通常需要大于45度。研究不同的補償技術。米勒補償常用。它利用米勒效應。小電容產生大等效電容。節省芯片面積。前饋補償是另一種方法。它通過額外路徑傳送信號。改善高頻性能。比較各種方法的優缺點。