原创 为什么有集成电路了还要学晶体管电路

一、电路IC化或LSI化的高速发展
　　现在的IC技术发展可以说是日新月异的。目前我们所能接触到的无论是模拟电路，还是数字电路都能进行IC化或LSI化。例如我们随便打开一台电视机或者计算机，就可以看到它们的控制电路板上，除了电源电路以外，几乎都是集成电路（IC或LSI）芯片，想要找到单个的晶体管或者FET（场效应晶体管）等单个放大期间是很困难的。
　　随着电路元件黑盒子化的逐步发展，电路设计更趋于便利。因此，使用IC或LSI进行电路设计比使用分离的晶体管或者FET进行电路设计更加快捷和简单，使用IC进行电路设计越来越普遍和普及，
　　在这样的IC或者LSI全面发展的时代还有没有必要学习晶体管和FET--这些最基本的放大器件吗？
　　现在，如果想制作一个电路（尤其是模拟电路），有时候会非常简单，将几个IC组合起来就能轻松完成电路功能。例如：如果想设计一个放大电路，使用OP放大器IC就能搞定。
　　从这一点来看，似乎我们已经不大需要学习最基本器件的工作原理和电路组成了。

　　二、从对电路的认识来看
　　但是，掌握晶体管电路和FET电路有关知识的场合和仅使用OP放大器的情况对比，在电路的认识上会产生相当大的不同。
　　当我们不用过多关心OP放大器内部结构，仅仅将OP放大器作为一个“黑盒子”来使用时，是将IC作为进行理想工作的器件来进行设计的。但是从实际电路中发生的故障现象来看，其原因往往是由于IC不是理想的器件。
　　让我们从最简单的单个晶体管放大电路为例来看，电压增益是有限的（而理想的OP放大器的电压增益是无限大的），输入电流也以基极电流的形式存在（理想OP放大器的输入电流为0）。电压增益的频率特性也存在许多问题。
　　当电路发生问题时，不能直接调整OP放大器的特性。但是，如果是单个晶体管的放大电路，就能采取多种对策。
　　因此，如果在单个晶体管放大器中积累一些经验，就会得到如下的预测：“OP放大器内部是这样的，所以在外接电路上要做这样的工作......”。
　　如果具备了晶体管电路和FET电路的知识，在使用OP放大器时即使发生麻烦或者产生不符合要求的特性，也能采取各种对策。这不仅局限于使用OP放大器电路，而且可以说，对于全部的模拟电路和数字电路都是一样的。
　　也就是说，如果掌握了晶体管电路和FET电路，则不会将IC和LSI看做理想的器件或“黑盒子”，而会看做“与自己设计的电路一样，是由晶体管和FET集合起来的电路”。其结果是，对电路的工作本质有所了解，能够顺畅的处理一些麻烦问题。同样，即使仅适用IC和LSI，也能设计出更好的电路。

　　三、晶体管电路或FET电路的设计空间是无限的
　　现在，几乎在所有的场合，电路设计都使用IC或LSI，但是由于IC和LSI的电源引脚、输入引脚都已经被确定了，所以限制了使用IC和LSI能够实现的电路设计。一般使用者就会看在数据表上写着的数字或使用说明，不会去想自己动手做什么的。
　　所以，仅仅使用IC和LSI的电路设计，只是选择符合电路设计说明书的性能与功能的IC和LSI，因此不能说是创造性的工作。
　　然而，所谓的晶体管或FET是电子电路的基本器件，所以在组装电路时必须接上电阻和电容，很显然，还必须接上电源。总之，说也不会给我们铺好道路，从哪里到哪里都必须有自己完成。
　　虽然这样做有些麻烦，但这是一件非常有创造性的工作。这是由于不受IC和LSI的束缚，如果再加上设计者的本事，就能制造出超过IC或LSI功能与性能的电路。
　　所以说，晶体管电路或FET电路的设计空间是无限的。
　　另外，IC的内部是由晶体管或FET、二极管、电阻和电容等电路元件所构成的，所以用晶体管或FET对电路进行设计就像对IC和LSI的内部进行设计一样，就比较容易掌握该电路。
　　这样，从晶体管电路或FET电路开始学习，是牢固的掌握电子电路最好的方法。

　　四、使用IC与晶体管进行电路设计的比较
　　充分掌握最基本的放大元件，即晶体管的工作原理，能够达到从容设计利用晶体管的分立电路。
　　不要将IC和LSI看成简单的黑盒子，而是看成“晶体管和FET，电阻和电容等分立元件的集合体”。也就是说，以能够看懂IC内部的电路为目的。
　　在不能满足IC性能时（不是换成别的IC），将采取晶体管电路来弥补其性能上的不足，并且，即使有了故障也能够采用考虑到IC内部工作状态的适当处置方法。
　　掌握晶体管电路的好处是：对电路的整体--从一个角落到另一个角落都能按照自己所喜欢的方式来组合。
　　使用IC的优点是能够简单的、小型的制作各种电路。在性能方面，也许使用IC时要好一些；在使用方面，IC也是方便的。然而，IC的不足之处使设计人员不能在电路技术方面得到真正的锻炼，其结果导致不能以自身的力量来考虑新的电路--即原始电路。
　　当体验经过自己百分百的努力设计的电路时，即使采用了IC也会感受到风格不同的乐趣。这样对于遇到重要的模拟ASCI（Application Specific IC，特殊用途定制的IC，即专用集成电路），也不会感到手足无措。