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从电路设计角度看：主动器件与被动器件如何协同工作？
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从电路设计角度看：主动器件与被动器件如何协同工作？

主动与被动器件在电路设计中的协同机制

在现代电子系统的设计中，主动器件与被动器件的协同作用是实现高性能、高可靠性的核心。二者虽功能迥异，却共同构成了从信号输入到输出的完整链路。

典型协同案例分析

案例一：模拟前端（AFE）电路设计

  • 主动器件（如运算放大器）负责对微弱传感器信号进行放大。
  • 被动器件（如精密电阻、陶瓷电容）用于设定增益、提供反馈路径，并滤除噪声。
  • 通过合理搭配，可实现高信噪比与低失真输出。

案例二：射频收发模块中的匹配网络

  • 主动器件（如射频功率放大器）输出信号需经由匹配网络传输至天线。
  • 被动器件（如LC匹配网络）调整阻抗，使源与负载之间实现最大功率传输。
  • 若匹配不当，会导致信号反射、效率下降甚至器件损坏。

选型考虑因素对比

特性主动器件被动器件
是否需要外部电源是否
能否放大信号能不能
温度敏感性较高（如晶体管热漂移）较低（但受材料影响）
封装复杂度高（如BGA、QFN）相对简单（SMD、通孔）

未来发展趋势：集成化与智能化

随着5G、物联网（IoT）和智能设备的发展，主动器件正向小型化、低功耗方向演进，如SiC/GaN功率器件。同时，被动器件也朝着高精度、高频性能提升发展，如超薄MLCC电容和薄膜电阻。未来的电子系统将更加依赖主动与被动器件的深度融合，推动“系统级封装”（SiP）和“芯片级封装”（Chiplet）技术进步。

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