初秋的風卷着梧桐葉的碎屑，掠過江城理工大學實驗樓的長廊，公告欄上紅底白字的橫幅被吹得獵獵作響——“第七屆大學生電子設計競賽 校內預選賽”。橫幅下擠着黑壓壓的人群，大三的學生們手裏攥着報名表，臉上滿是躍躍欲試的神色。林舟也在其中，他的手指緊緊捏着報名表的邊緣，指尖沁出的汗把紙頁洇出了一小塊溼痕。
背包裏，那個親手焊接的差分電路安靜地躺着。覆銅板上的焊點被打磨得圓潤光滑，阻抗補償電位器的旋鈕泛着細密的金屬光澤，溫度補償的NTC熱敏電阻小巧地貼在板邊，LM324運放芯片旁的100pF消振電容，像一顆嵌在電路裏的銀色紐扣。過去的幾天裏，林舟在那張刻滿外公手澤的書桌上反復調試，把電路的共模抑制比穩定在了90dB以上，高低溫環境下的衰減也控制在了2.5dB以內，遠超競賽要求的“工頻幹擾抑制≥70dB”的門檻。他原本以爲，帶着這樣的“底氣”，預選賽不過是手到擒來的事，卻沒料到，賽場的考驗，遠比他想象的要殘酷。
“喲，林舟？你也來湊這個熱鬧？”一個帶着戲謔的聲音從身後傳來。林舟回頭，看到同班的張磊正摟着兩個隊友擠過來，三人手裏都捧着沉甸甸的設備箱。張磊是班裏的“技術大佬”，去年就拿過競賽的省二等獎，他的設備箱裏，便攜式示波器、高精度信號發生器、可編程直流電源一應俱全，最惹眼的是那塊定制的四層PCB板，上面的貼片元件密密麻麻，走線工整得像印刷出來的，和林舟手裏的手工覆銅板比起來，簡直是雲泥之別。
張磊的目光掃過林舟的背包，嘴角勾起一抹輕視的弧度：“你該不會是把家裏那個‘老古董’焊出來的電路帶來了吧？林舟，不是我說你，競賽比的是穩定性和集成度，你這覆銅板電路，焊點的接觸電阻隨溫度飄得厲害，怕是連第一輪測試都過不了。”
周圍的幾個同學也跟着哄笑起來。“就是啊，張磊他們的PCB板是工廠代工的，精度能到0.01mm，林舟你這手工焊的，差太遠了。”“聽說張磊這次還加了電磁屏蔽層，專門防幹擾的。”
林舟的臉微微發燙，他攥緊背包帶，想說些什麼，卻又覺得口舌之爭毫無意義。他想起外公說過的話：“電路好不好，不是看它長得多精致，是看示波器上的波形穩不穩。”他深吸一口氣，把報名表遞到裁判老師手裏，低聲說了句：“賽場見真章。”
預選賽的賽場設在實驗樓三樓的大實驗室，幾十個參賽隊伍分散在各個工位上，每張桌子都擺着組委會統一提供的測試設備——信號發生器、示波器、高低溫試驗箱，還有一個特制的幹擾源，能模擬工業環境中復雜的電磁幹擾。競賽的題目很明確：設計一個單端轉差分信號放大電路，要求在50Hz工頻幹擾疊加1MHz高頻幹擾的環境下，共模抑制比≥70dB，差模增益≥20dB，且在-10℃~50℃的溫度範圍內穩定工作，連續運行兩小時無故障。
“比賽時間三小時，現在開始！”裁判老師的話音剛落，整個實驗室就響起了此起彼伏的按鍵聲和焊接聲。張磊的隊伍動作最快，他們熟練地把PCB板固定在面包板上，連接好電源和測試線，張磊盯着示波器的屏幕，手指在信號發生器上飛快地調節着參數，嘴裏還不時指揮着隊友：“把工頻幹擾幅值調到10V，高頻幹擾開起來，測一下衰減率！”“反饋電阻的阻值再微調一下，差模增益還差2dB！”
林舟則顯得沉穩許多。他從背包裏小心翼翼地取出自己的覆銅板電路，先在桌面上鋪上防靜電橡膠墊，然後按照預先規劃好的順序，連接電源、信號輸入線和示波器探頭。他沒有急着加幹擾信號，而是先輸入了一個1kHz、幅值1V的單端正弦波信號，觀察差模輸出的波形。
示波器的屏幕上，兩條對稱的雙軌波形緩緩展開，像兩條平行的銀色河流，幹淨利落，沒有一絲毛刺。“差模增益33倍，符合要求。”林舟在記錄表上寫下數據，懸着的心稍稍放下了一些。
接下來，他打開了工頻幹擾源，將幅值調到10V——這是競賽要求的基準值。示波器上的波形依舊平穩，沒有出現明顯的扭曲。林舟的嘴角露出一絲笑意，他繼續加大幹擾幅值，12V、15V、18V……當幅值調到20V時，波形才出現了輕微的波動，但共模抑制比依舊保持在88dB以上，遠超70dB的要求。
“看來沒問題。”林舟鬆了口氣，正準備進行下一步的高頻幹擾測試，意外卻突然發生了。
他剛打開1MHz高頻幹擾源的開關，示波器上的波形瞬間像被狂風席卷的水面，劇烈地扭曲起來，原本整齊的雙軌波形變成了兩條雜亂無章的曲線，差模增益也從33倍驟降到了15倍，遠低於競賽要求。
“怎麼回事？”林舟的心跳猛地漏了一拍。他連忙關掉高頻幹擾源，波形又恢復了平穩。再打開，波形再次扭曲。反復試了幾次，結果都是一樣。
周圍的參賽隊伍注意到了這邊的動靜，紛紛投來好奇的目光。張磊也轉過頭，看到林舟手忙腳亂的樣子，嘴角露出了幸災樂禍的笑容：“我說什麼來着？手工焊的電路，寄生參數太大，一遇到高頻幹擾就歇菜了吧？”
林舟的額頭滲出了細密的汗珠。他知道張磊說的是事實。手工焊接的覆銅板電路，焊點之間的間距不均勻，導線的長度也無法精確控制，這些都會產生寄生電容和寄生電感。在低頻段，這些寄生參數的影響可以忽略不計，但在1MHz的高頻段，寄生電容和電感會形成諧振回路，嚴重幹擾電路的正常工作，導致高頻自激和信號失真。
他之前調試的時候，只考慮了50Hz的工頻幹擾，完全沒料到組委會會加入1MHz的高頻幹擾項目。這是一個他從未遇到過的難題。
林舟強迫自己冷靜下來，他閉上眼睛，腦海裏飛速閃過差分電路的理論知識。高頻幹擾的抑制方法有哪些？濾波、屏蔽、阻抗匹配……濾波的話，他的電路裏已經有了RC濾波網絡，但那是針對工頻幹擾設計的，對1MHz的高頻信號效果有限；屏蔽的話，他的電路沒有屏蔽層，現在臨時制作也來不及了；阻抗匹配……對了，阻抗匹配！高頻信號下，電路的輸入輸出阻抗如果不匹配，就會產生信號反射，進而引發波形失真。
他立刻拿起萬用表，測量電路的輸入阻抗和信號發生器的輸出阻抗。信號發生器的輸出阻抗是50Ω，而他的電路輸入阻抗是1kΩ，兩者相差了20倍，嚴重不匹配！
“原來如此。”林舟恍然大悟。高頻信號在阻抗不匹配的情況下，會在傳輸線上產生反射，反射信號和入射信號疊加，就會導致波形扭曲。他之前只關注了差分電路的阻抗平衡，卻忽略了電路與信號源之間的阻抗匹配問題。
可是，怎麼解決？競賽現場沒有現成的阻抗匹配網絡，他手裏只有一些零散的電阻和電容。
林舟的目光掃過桌面上的元件盒，心裏飛快地盤算着。阻抗匹配的核心是讓負載阻抗等於信號源的輸出阻抗，對於電阻性負載，可以用電阻分壓網絡來實現。他需要設計一個50Ω的匹配網絡，串聯在電路的輸入端。
他立刻拿出草稿紙，飛快地演算起來。信號源輸出阻抗Z_s=50Ω，電路輸入阻抗Z_in=1kΩ，根據阻抗匹配公式，需要串聯一個電阻R1，並聯一個電阻R2，使得(R1+Z_in)//R2=Z_s。代入數值計算，R1=47Ω，R2=52Ω。
“剛好有！”林舟的眼睛亮了起來。他從元件盒裏翻出47Ω和52Ω的金屬膜電阻，用焊槍快速地焊接在電路的輸入端，做成了一個簡易的阻抗匹配網絡。
焊接完成後，林舟深吸一口氣，再次打開高頻幹擾源的開關。示波器上的波形依舊有些波動，但已經比之前好了很多。他又調整了一下匹配電阻的阻值，把R2換成了51Ω，波形的波動進一步減小。
“還不夠。”林舟皺着眉。雖然波形不再扭曲，但高頻幹擾還是導致共模抑制比下降到了75dB，僅僅比競賽要求高5dB，而且隨着時間的推移，波形的穩定性越來越差。
他知道，還有一個問題沒有解決——寄生電感。手工焊接的導線長度過長，會產生寄生電感，在高頻下，寄生電感和寄生電容會形成LC諧振，影響電路的穩定性。
怎麼減小寄生電感？林舟的目光落在了電路的導線上。他的電路裏，有些導線爲了方便布線，留得很長，這正是寄生電感的根源。他立刻拿起剪刀，小心翼翼地剪掉多餘的導線，把導線的長度縮短到最短，同時盡量讓兩條差分路徑的導線長度保持一致。
剪完導線後，林舟再次測試。示波器上的波形終於穩定下來，兩條雙軌波形像兩條筆直的鐵軌，在工頻和高頻幹擾的雙重沖擊下，依舊紋絲不動。他測量了一下共模抑制比，85dB！
林舟鬆了口氣，剛想擦去額頭的汗水，新的問題又接踵而至。
裁判老師走了過來，手裏拿着一個計時器：“同學，接下來是高低溫測試和長時間穩定性測試。請把你的電路放進高低溫試驗箱，設定溫度爲-10℃，保溫30分鍾後測量參數，然後再升溫到50℃，最後連續運行兩小時，確保無故障。”
林舟的心又提了起來。他的電路雖然有溫度補償網絡，但那是針對-20℃~60℃設計的，而且是在靜態環境下測試的。現在電路要在高低溫環境下連續運行兩小時，還要承受雙重幹擾，溫度補償網絡能不能扛得住？
他把電路放進高低溫試驗箱，設定溫度爲-10℃。30分鍾後，試驗箱的門打開，一股寒氣撲面而來。林舟連忙把電路取出來，連接到測試設備上。示波器上的波形出現了輕微的漂移，共模抑制比下降到了80dB。
“溫度太低，熱敏電阻的補償效果有點跟不上。”林舟咬着嘴唇。他的溫度補償網絡是固定參數的，無法根據實時溫度變化進行動態調整。在-10℃的低溫下，NTC熱敏電阻的阻值變化不足以抵消焊點和元件的阻抗漂移。
怎麼辦？現場沒有可編程的溫控元件，也沒有額外的熱敏電阻可以更換。林舟的目光落在了阻抗補償網絡的可調電位器上。對了！可以手動調整電位器的阻值，來補償低溫下的阻抗漂移！
他立刻拿起精密螺絲刀，輕輕轉動電位器的旋鈕。每轉動一格，就測量一次共模抑制比。當旋鈕轉動了三格時，示波器上的波形恢復了平穩，共模抑制比回升到了83dB。
“成功了！”林舟的心裏一陣狂喜。他用同樣的方法，將試驗箱的溫度升到50℃，調整電位器的阻值，把共模抑制比穩定在了82dB。
接下來是最後的長時間穩定性測試。林舟把電路連接好，打開所有幹擾源，設定運行時間爲兩小時。他坐在工位前，眼睛一眨不眨地盯着示波器的屏幕，生怕波形再次出現波動。
時間一分一秒地過去，實驗室裏的參賽隊伍越來越少，很多隊伍因爲電路穩定性不足，提前放棄了比賽。張磊的隊伍也遇到了麻煩，他們的PCB板雖然精度高，但在高溫環境下，貼片電阻的阻值出現了漂移，導致共模抑制比跌破了70dB的要求。張磊急得滿頭大汗，不停地調整參數，卻始終無法把共模抑制比提上來。
林舟的電路則表現得異常穩定。兩小時的時間裏，波形沒有出現任何明顯的波動，共模抑制比一直穩定在80dB以上，差模增益也保持在33倍。
“時間到！”裁判老師的聲音響起。林舟長長地舒了一口氣，感覺渾身的力氣都被抽空了。他看着示波器上依舊整齊的雙軌波形，心裏充滿了成就感。
裁判老師們開始逐個檢查參賽隊伍的電路，記錄參數。當他們走到林舟的工位前，看到示波器上的波形和記錄表上的數據時，都露出了驚訝的神色。
“工頻+高頻雙重幹擾下，共模抑制比85dB，高低溫環境下最低82dB，連續運行兩小時無故障。”一位頭發花白的老教授看着數據，忍不住贊嘆道，“小夥子，你這電路設計得很精妙啊！尤其是這個阻抗-溫度雙補償網絡，還有高頻阻抗匹配的處理，很有想法。”
老教授蹲下身，仔細打量着林舟的覆銅板電路，當他看到那些被剪短的導線和手工焊接的匹配電阻時，更是連連點頭：“不錯不錯，理論基礎扎實，動手能力也強。遇到問題能及時調整，這才是電子工程師該有的素養。”
周圍的參賽隊伍都圍了過來，看着林舟的電路和示波器上的波形，臉上滿是難以置信的表情。張磊站在人群外，看着林舟手裏的覆銅板電路，臉上寫滿了羞愧。他之前一直嘲笑林舟的電路是“老古董”，卻沒想到，這個“老古董”竟然在賽場上碾壓了他的定制PCB板。
最終的比賽結果公布了，林舟的隊伍以絕對的優勢獲得了預選賽第一名。當裁判老師把獲獎證書遞到他手裏時，整個實驗室響起了熱烈的掌聲。
走出實驗樓時，夕陽已經西斜，金色的餘暉灑在校園的梧桐樹上，拉出長長的影子。林舟手裏拿着獲獎證書，背包裏的電路安靜地躺着，那把老舊的焊槍，在背包裏輕輕晃動。
陳默的電話打了過來，語氣裏滿是興奮：“小舟，聽說你拿了預選賽第一名？太厲害了！對了，周明遠的電子技術論壇下周就要開了，我已經幫你拿到了邀請函，到時候你可以帶着你的電路，去和他好好聊聊！”
林舟握着手機，抬頭望向遠方的天際。夕陽的光芒灑在他的身上，像一層溫暖的鎧甲。他想起了外公，想起了周明遠，想起了那些刻在書桌上的焊點和演算紙。他知道，這份成績，不僅僅屬於自己，更屬於那些爲了電子技術默默付出的前輩們。
他也知道，這只是一個開始。預選賽的第一名，只是他電子之路的一個小小的裏程碑。下周的論壇，他將見到周明遠，將和這位前輩一起，探討差分電路的未來。而更遠的未來，他還要解決這個電路的不足之處——比如設計一個自動調整的動態溫度補償網絡，比如給電路加上電磁屏蔽層，讓它能適應更復雜的工業環境。
晚風拂過，梧桐葉沙沙作響，像是在爲他鼓掌。林舟握緊了手裏的獲獎證書，腳步堅定地向前走去。前方的路，還有很長，還有很多的難題等着他去解決，但他的心裏，卻充滿了無限的希望。
因爲他知道，他手裏握着的，不僅僅是一個獲獎的電路，更是一份傳承，一份責任，一份永不熄滅的銀火匠心。
