電路理念/如何推匯出基本電路原理
一旦我們積累了關於許多特定電子電路的理念，並建立了關於它們的“哲學”，就不難注意到，看似種類繁多的電子電路和器件實際上是建立在少數清晰且巧妙簡單的基本理念之上的。因此，我們自然而然地產生了按照阿爾特舒勒的40條原理（他在機械工程領域發展起來的）的思路，對構成特定電路的通用原理進行分層分類。制定這些通用電路原理並將它們安排在一個分層系統中，不僅可以使我們深入分析電子電路的工作原理，揭示它們之間的相互聯絡，而且還可以創造、合成、偽造甚至真正發明新的器件。
我們可以藉助各種創造性思維技巧提取這些“人類思想的珍珠”，如下所示：
- 將直觀的理念從我們生活經驗中轉移到抽象的電子電路
- 尋找不同器件之間的關聯和類比，這些器件乍看之下是不同的
- 用功能的方式表示所研究電路中的現象
- 揭示電子器件工作原理中的電路矛盾
- 闡明所研究現象中的因果關係
- 構建感知-運動模型
- 用形象的方式思考等等。
這個故事的目的是分享我們在類比電路領域對電路原理、“技巧”和效應進行系統化的經驗，但這可以在電氣和電子工程的任何領域進行。分類包括四個主要部分。在第一部分，我們可以包含在類比電路的所有領域都可以找到的通用發明創造原理。在剩下的三部分，我們可以揭示構建無源模擬器件、沒有負反饋的器件和具有負反饋的器件的原理。我們可以用類比電路工程領域的特定器件以及生活中的“非電氣”例子來說明這些原理。
- 將損失轉化為收益
- 在未來改進的理念下，預先進行故意損害
- 用有用的“反量”消除有害量
- 將器件的功能分成多個功能，並將它們分配給不同的器件
我們可以將它們分成兩大類，分別涉及電阻式和電抗式模擬器件。
構建電阻式模擬器件的原理源於電氣工程的基本定律。因此，例如，從歐姆的基本電路定律，我們可以得到六種轉換電量的操作：電壓轉電流、電阻轉電流、電流轉電壓、電阻轉電壓、電壓/電流分割、電流 x 電阻相乘。戴維寧和諾頓的實際電路給了我們五個更多操作的理念：電壓轉電壓轉換、電阻轉電壓、電阻轉電壓比、電流轉電流、電壓乘以電阻比。從分支基爾霍夫電路，我們自然地獲得了其他操作：串聯求和、電壓的減法和比較、並聯求和、電流和電壓的減法和比較。
構建電抗式模擬器件的原理主要基於直觀的概念和與生活現象的聯絡。這些是無源電壓複製、動態“移動”電壓變化（將一個電壓耦合到另一個電壓）、動態“硬化”“軟”電壓、快速充電 - 緩慢放電反之亦然、電壓極性反轉等等。
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我們可以主要透過概括人類日常生活的類比並將它們轉移到電子器件來推匯出它們。
我們可以依次將負反饋的基本理念表達為三個邏輯相關的原理。其中第一個被稱為形象的主動複製，它使用基爾霍夫定律來實現串聯和並聯主動跟隨器。
我們可以將負反饋系統抑制擾動效應的特性概括為擾動主動複製原理，該原理在精密二極體整流器（消除二極體正向電壓 VF）、包含在運算放大器負反饋網路中的發射極跟隨器（消除電晶體閾值電壓 VBE）、三線連線到負載的穩壓器等等中得到應用。
故意擾動主動複製原理將負反饋跟隨器轉變為放大器。例如，透過乘性常數擾動，我們可以發明具有負反饋的共射級、運算放大器反相和同相放大器等等。同樣，當我們攻擊跟隨器系統的輸出時，它會對這種故意擾動做出反應，變成一個放大器 - 這種“技巧”例如基於共基級的工作原理。如果我們透過將兩個跟隨器系統的輸出連線在一起進一步發展這個理念，我們會在它們之間引起衝突，迫使它們放大 - 這就是差分放大器（電壓源之間的衝突）和具有動態負載的電晶體級（電流源之間的衝突）的工作方式。
除了衝突原理之外，兩個跟隨器系統之間的關係還可以建立在相互協助的原理之上。例如，如果我們將共模訊號施加到差分放大器的輸入端，我們將觀察到電流源輔助電壓源。這種現象也存在於某些共源級電路中，其中電壓源輔助電流源。
當我們在恆定輸入下改變擾動時，系統的輸出訊號就變成擾動的函式。這個原理告訴我們如何建立各種電阻轉電壓轉換器（熱敏、光敏和其他型別的電阻感測器、具有 R-2R 梯形的數模轉換器）、包含在負反饋迴路中的光敏二極體、齊納二極體和其他型別二極體的閾值電壓計。
如果我們分析我們在許多生活情境中的行為，並將獲得的關於觀察到的現象的理念轉移到電子電路中，我們可以為將無源模擬器件轉換為有源器件制定一組通用原理。其中第一個我們可以稱之為主動複製，同時移除原始訊號或用反擾動消除擾動。它解決了無源電路中典型的矛盾 - 如果電流在一個電路中被消耗，則在消耗器上會產生電壓降，這對電源有害，但對消耗器有用。我們可以透過新增一個與之相等且符號相反的“反電壓”來破壞“擾動”元件上的“有害”電壓。因此，我們可以發明“理想”的測量儀器（安培計、歐姆計）和用於為電池充電、驅動 LED、直流電機和其他電流消耗器件的電路。我們可以透過使用“反擾動”的值來判斷擾動的程度來改進這個原理，從而獲得更加寶貴的“理想”器件 - 電流轉電壓轉換器、運算放大器安培計和歐姆計、求和器、積分器、微分器等等。
然而，在某些情況下，擾動影響並非有害，甚至對我們有利，因此我們不應該破壞它。這就是主動複製而不破壞原始訊號的原理，該原理構建了以下器件：“理想”歐姆計，由理想電流源和實際電壓表構成；非反相電阻式電壓求和器；“理想”電流積分器、指數發生器等等。
在負反饋電路中，我們可以找到另一個有趣的原理 - 因果關係的逆轉（交換電子器件的輸入和輸出）。它使我們能夠製造“反向”器件（反相和同相電壓分壓器、積分器、微分器等等）。
所提出的分類是一個開放的、分層構建的系統，它不斷擴充套件，包含來自類比電路工程領域的新的電路原理、"技巧"和效應。趨勢是涵蓋電子技術的其他相關領域。
電路原理 是從特定電路解決方案中推匯出的基本電路理念集合。