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模拟电子设计更像一门艺术

专家
2013-10-29 13:56:07    评分

  目前,数字电子迅猛发展,相信大家有目共睹,毋庸置疑,传统的隶属于模拟电子的很多功能,都被今天的数字电子轻而易举的实现了,甚至20世纪80年代初期,许多专家曾预言模拟电路即将消失,然而,时至今日,对模拟电路设计人员的需求依旧十分紧缺,数字电路如此的飞速发展并未能使当初的预言得以实现。“如果你无法用数字的方法来实现的话,它就可以用模拟的方式来完成”,有人这样反驳道。

  本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/184668.htm

  如果从微观上来讲,拿电流来说,其实质是由电子的迁移运动形成的,而电子是一个一个的粒子,考虑单个粒子是具有数字性的,由于电子的粒子性使得电流不可能为纯粹的直流,而总是会有波动。

模拟电子设计更像一门艺术

  有这样一种说法:“物理世界本来就是模拟的”,至少从宏观上来说,自然界的信号,确实是模拟量。即便是纯粹的数字电路,当它们推向运算的极限时,还是要呈现模拟的特性行为,因此熟练掌握模拟设计的原理和技术,对于任何一名电子工程师来说,都是一笔宝贵的财富。

  为什么说模拟电路是一门艺术,是因为模拟电路的设计有很多的不确定性,每个人设计出来的电路都不一样,很多情况下,不能通过简单的逻辑推理和运算得到确定的输出结果,更多的需要设计者的设计经验,甚至需要靠直觉来判断,需要权衡各方面的因素,选择一个较好的折衷方案。

  就拿运算放大器来说,比较重要的参数有:

  ♦ 输入失调电压

  ♦ 增益带宽积

  ♦ 输入失调电流

  ♦ 输入阻抗

  ♦ 共模抑制比

  ♦ 输出电压摆幅

  ♦ 转换速率(压摆率)

  当然还有其它很多的参数,比如功耗、噪声等等。这些都是我们在实际使用中需要考虑的因素,我们希望放大器具有高的增益来实现小信号的放大作用;具有较小的输入失调电压和电流来减少输出信号的失真;较高的输入阻抗可以减小信号的在信号源内阻上的损耗;较大的共模抑制比可以抑制温漂和零点漂移;输出电压摆幅指的是输出电压的最大值和最小值之差,当然这个值也是越大越好;转换速率,也称压摆率,它衡量的是一个运放在速度方面的指标,尤其在高速运放的大信号处理中尤为重要。

模拟电子设计更像一门艺术

  如此多的指标互相制约,这就给工程师的设计带来了很多难题,会导致一个多维优化的问题,这里有一个“多边形法则”,需要根据情况在实际设计中灵活运用,当然,我们可以利用软件对模拟电路进行仿真,因此工程师不需要对每一个参数进行详细的计算,但需要理解电路的原理,才能够对仿真的结果进行解释,进而有针对性地调整电路或元件,而“不要让计算机代替你去思考”。




关键词: 模拟电路     数字电子    

高工
2013-10-30 23:51:50    评分
2楼
这个说得很好

高工
2013-10-31 22:12:48    评分
3楼
模电不是更像,而就是艺术,只不过这种艺术不容易玩

菜鸟
2013-11-21 15:26:54    评分
4楼
模拟难做啊 很多东西都记不住!

高工
2013-11-21 16:21:55    评分
5楼
更是一门学问

高工
2013-11-21 23:01:56    评分
6楼
同感。

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