Solid-State Circuits¶
课程简介¶
- 机构： MIT
- 课程编号： 6.301
- 方向： 模拟电子
- 评级： B
- 角色： 补充
- 难度： 提供方未标准化（请按先修判断）
- 最近复核： 2026-07-28
MIT 的《Solid-State Circuits》以问题、实验和考试补充固态模拟电路训练；核心课堂讲义缺失，因此必须搭配 6.012 同等基础与外部阅读。
为什么选择这门课
补充课程，在特定主题上有明确价值，建议与更完整的主线资源配合。
学习前准备
- 建议先完成方向基础：电路分析
- 建议先完成方向基础：电子实验与测量
可验证的学习成果
- 解释模拟电子中的核心模型，并说明主要假设与适用边界
- 独立完成代表性推导与题目，并用量纲、极限情形或数值结果交叉检查
- 完成可复现实验或实现，保留原始数据、参数、版本和验证记录
工时与节奏
7 周，每周 6 小时。 这是维护者规划估计，依据课程角色与公开练习、实验密度生成，不是提供方工时承诺。先试学两周，分别记录授课、练习、实验和复盘时间；若实际偏差超过 25%，据实调整剩余计划。
安全等级
低能量实验。 仅开展隔离、限流、低能量实验；通电前检查额定值、接地、短路风险和紧急断电方式。
课程资源¶
软件、硬件与成本
软件
- 维护者建议的开源/免费验证路径：Qucs-S、ngspice、KiCad、Python 3 与 Jupyter
- 资源清单未标注公开代码覆盖；上述工具仅用于维护者建议的独立验证，不代表提供方要求
硬件
- 资源清单包含实验覆盖；优先借用或共享限流低压电源、面包板、数字万用表、示波器、函数发生器与课程指定器件。仅在提供方实验手册明确要求后核对规格、许可与安全条件
成本说明
建议软件栈可开源或免费使用；这不是提供方要求或物料清单。开发板、元件、打样和仪器的实际清单与费用以提供方实验手册、地区和当地可得性为准，采购前优先借用、共享或仿真。
公开资源完整度
| 资源类型 | 完整度 |
|---|---|
| 视频 | 无公开材料 |
| 讲义 | 部分 |
| 练习 | 部分 |
| 实验 | 完整 |
| 考试 | 部分 |
| 代码 | 无公开材料 |
资源与访问条件
| 资源 | 访问 | 许可 | 状态 | 复核日期 |
|---|---|---|---|---|
| 课程主页 | 无需注册公开访问 | CC BY-NC-SA 4.0 for site materials; third-party exclusions may apply | 官方页已列出 | 2026-07-28 |
| Assignments | 无需注册公开访问 | CC BY-NC-SA 4.0 for site materials; third-party exclusions may apply | 官方页已列出 | 2026-07-28 |
| Syllabus | 无需注册公开访问 | CC BY-NC-SA 4.0 for site materials; third-party exclusions may apply | 官方页已列出 | 2026-07-28 |
| Exams | 无需注册公开访问 | CC BY-NC-SA 4.0 for site materials; third-party exclusions may apply | 官方页已列出 | 2026-07-28 |
| Labs | 无需注册公开访问 | CC BY-NC-SA 4.0 for site materials; third-party exclusions may apply | 官方页已列出 | 2026-07-28 |
| Calendar | 无需注册公开访问 | CC BY-NC-SA 4.0 for site materials; third-party exclusions may apply | 官方页已列出 | 2026-07-28 |
| Recitations | 无需注册公开访问 | CC BY-NC-SA 4.0 for site materials; third-party exclusions may apply | 官方页已列出 | 2026-07-28 |
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实践与验收¶
实践闭环
《Solid-State Circuits · MIT 6.301》模拟前端增益—噪声—失真权衡
这是维护者为《Solid-State Circuits · MIT 6.301》建议的自学项目，不是课程官方作业。为模拟电子设计低压模拟前端，通过 SPICE 和可选限流原型量化增益、带宽、噪声、失真与饱和之间的取舍。
来源： 维护者建议项目
交付物
- 含偏置、器件额定值、稳定性和测试点的原理图与小信号计算
- 覆盖工作点、AC、噪声、瞬态和容差扫描的 SPICE 工程
- 原始频响、输出噪声、THD 和削顶波形，至少覆盖 3 种输入幅度
- 一份设计报告，列出规格矩阵、取舍、最坏角和失败修正
验收
- 标称中频增益与设计值相差不超过 5%，-3 dB 带宽达到预先声明规格
- 验证最小输入、最大线性输入、共模边界和电源余量四种边界
- 用手算 gm/增益/极点与 SPICE 交叉核对，关键量差异低于 10%
- 注入负载加倍或器件参数角，报告相位裕度、THD 或输出摆幅的首个失效
复现要求
- 提交原理图、模型、网表、计算、绘图源文件和 README
- 固定仿真器、器件模型版本、容差种子与全部分析参数
- 保存未处理波形、测量设置和自动生成的规格报告
安全边界： 低能量实验 — 实体原型仅限隔离、限流且不高于 12 V；核对器件额定值、功耗与极性，断电接线，不接市电、人体或大功率负载。
风险、缺口与边界
主要课堂讲义缺失；课程依赖相当于 6.012 的前置基础与外部阅读材料。
完成证据
- 按周学习日志：投入时间、问题、错误订正、决策、下一步，并链接本周可复现产物
- 设计审查包：需求与约束、方案权衡、可编辑源文件、适用的 ERC/DRC/时序/稳定性检查、导出物与复现实验
- 仿真包：模型或网表、输入、求解器与版本、参数扫描脚本、基准对照、预期结果及一条重新运行命令
- 实验包：原理图/装置设置、校准记录、原始数据、不确定度、安全检查、失败记录与从原始数据重建图表的步骤