數(shù)字模擬電子電路設計(模擬電路)

1.模擬電路基礎知識

原發(fā)布者：zhanghefangha

第1章電路的基礎知識1.1電路和電路模型1.2電路中的主要物理量1.3電路的基本元件1.4基爾霍夫定律1.5基爾霍夫定律1.6簡單電阻電路的分析方法第1章電路的基礎知識本章要求：本章要求：1.理解電壓與電流參考方向的意義；1.理解電壓與電流參考方向的意義；理解電壓與電流參考方向的意義2.理解電路的基本定律并能正確應用；理解電路的基本定律并能正確應用；3.了解電路的有載工作、開路與短路狀態(tài)，了解電路的有載工作、開路與短路狀態(tài)，理解電功率和額定值的意義；理解電功率和額定值的意義；4.會計算電路中各點的電位。會計算電路中各點的電位。1.1電路和電路模型電路是電流的通路，電路是電流的通路，是為了某種需要由電工設備或電路元件按一定方式組合而成?；螂娐吩匆欢ǚ绞浇M合而成。1.電路的作用（1）實現(xiàn)電能的傳輸、分配與轉換實現(xiàn)電能的傳輸、發(fā)電機升壓變壓器輸電線降壓變壓器電燈電動機電爐。（2）實現(xiàn)信號的傳遞與處理（2）實現(xiàn)信號的傳遞與處理話筒揚聲器放大器2.電路的組成部分電路的組成部分電源：電源提供電能的裝置升壓變壓器輸電線負載：負載取用電能的裝置電燈電動機電爐。發(fā)電機降壓變壓器中間環(huán)節(jié)：傳遞、中間環(huán)節(jié)：傳遞、分配和控制電能的作用2.電路的組成部分2.電路的電路的組成部分信號源：信號源提供信息信號處理：信號處理：放大、調諧、放大、調諧、檢波等話

2.如何學好模擬電路與數(shù)字電路

(1)學習數(shù)字電路的關鍵在于分析反相器，反相器（也就是非門，輸入高電壓，輸出低電壓；輸入低電壓，輸出高電壓）是利用一個電壓來控制一個開關。這些器件的伏安特性完全不同于電阻。通過反相器，你還會發(fā)現(xiàn)，真正的電路的回路，比如每個芯片都需要的電源、地，都沒有畫在電路邏輯圖里面。邏輯圖里面只是反映了輸入輸出引腳。著這些芯片或門的輸入和輸出，中間根本不是直接連接的。

(2)通過反相器，你就會很容易的理解與非門、或非門，然后你會發(fā)現(xiàn)，分析一個數(shù)字電路，原來只要分析電壓的輸入導致電壓的輸出，完全不必考慮電流（當然，驅動其他東西的時候除外）。而低電壓是0，高電壓為1，于是，這又引入了邏輯代數(shù)，因為邏輯代數(shù)的計算結果就是那些數(shù)字電路芯片的運行結果。然后在學好邏輯代數(shù)的基礎上學習組合邏輯電路，然后通過組合邏輯電路組成觸發(fā)器，從而引入時序電路……

(3)如果有可能，聽聽課比較好！

(4)推薦清華大學的《數(shù)字電路》，當當網(wǎng)上有，其實不同的教材中的內容都大同小異，找評價高的即可。

3.如何快速入門數(shù)電模電

快速入門數(shù)電模電： 1、首先，在應用上兩者之間最主要的差別是兩者的工作邏輯不同。

一般來說，數(shù)字電路設計做好數(shù)字邏輯就差不多了。一個純粹的數(shù)字電路設計完成，就是邏輯設計的完成，或者說，數(shù)字電路的設計大致上是個邏輯數(shù)學與電路程相結合的問題。

但到PCB設計時，就得看你的模電功夫和耐心了。大家學習PCB設計時，可能都看到過74374之類的邏輯器件可能在布線時不一定要按照器件引腳名順序排列去和別的電路同序連接。

原因在于追求布線簡練，這看上去似乎不是什么事，其實這是模擬所要解決的電磁兼容問題。為了做好這點，將原來的邏輯連接做一些修改是常有的事。

從這點上看，電路設計軟件分成logic(schematic)和PCB“兩個部分”不無道理。 2、模電，說大了是個全局的問題（從學習上說就是基礎問題）。

說簡單點，是個基本功問題。 數(shù)字電路的模擬“部分”可以從外圍元件設計和PCB設計上得以體現(xiàn)。

模擬則遠不止于此，特別是一個系統(tǒng)的電磁兼容，是極其重要的。而元件間、電路板間、設備間、主控室（器）與現(xiàn)場間、通訊線路的電磁兼容以及外來電磁場所的干擾、系統(tǒng)對環(huán)境的電磁“污染”都要考慮其中，甚至雷電、靜電問題也不能稍有忽略。

這些都是模擬所要解決的問題。 單板子的裝置，到了PCB設計階段，元件間的引腳連接、排列、整體布局、散熱設計、電源、強電弱電元件（功率元件與信號元件）安置、出入端口、人性化設計、機殼設計甚至多方案（備用方案）融合的考慮等等都會立馬突現(xiàn)出來。

這些問題的解決，決不是數(shù)字功夫到家就能解決的，必須建立在適當?shù)哪M功底為基礎的下進行。 3、模電的難處 在哪？上面說到了一點。

模電作為全局的知識和技能與要求。不能不說的有許多邊角要求，也實在有大多的邊角要求你去“打掃”。

這就象一家之主，什么都要你管，再煩也沒有辦法！！ 模電大體可以認為是去解決信號與干擾之間矛盾的問題。它所要考慮的不止是電路的邏輯問題，不要解決它們之間的相互關系問題和環(huán)境條件的問題，一般也要涉及經(jīng)濟性和實用性的問題。

在邏輯關系上，它通常是定量的；在相互關系問題上，它通常是與干擾（電干擾、電磁干擾、溫濕度干擾、漂移、絕緣、電泄漏等）做斗爭的、考驗人們意志的“戰(zhàn)斗”，這恐怕是真正的難處所在。 可見，由于涉及面比較廣博，要說模電難大抵如此，要成就自己的真功夫當然要下苦功夫，積累是主要的，突擊的做法，難免有所缺漏。

最后，有一個關于測試的問題，這是與數(shù)字很不同的：使用標準儀器時，要求你預熱xx小時后再做。這種要求也從一些方面反映出模電的某些難處，只是一般人難于碰到或少碰到罷了。

4、不可割裂知識間的聯(lián)系 時下流行的說法是“現(xiàn)在搞數(shù)電的比模電賺錢，搞軟件的比硬件的?！?。軟件與硬件的關系到個人專業(yè)與擇業(yè)問題，不談也罷。

不過，不會一點軟件也做不成什么好的硬件。這樣的“人才”也難找。

何況許多人的成就都不一定是在自己原有的專業(yè)上取得而是在知識重新取向后取得的。我個人的很大部分知識，也是被實踐需要“逼”出來的。

各位可有同感？ 說“搞數(shù)電的比模電賺錢”，倒是一種誤會。到如今，哪個人只會模電也就大大制約自己用武之地了----發(fā)展空間非常有限。

同樣，只會數(shù)電，怎樣設計出好的板子來，實在難以想象。 模電---數(shù)電---軟件，在大多數(shù)人身上，都是一體的，不可割裂看待。

在學習階段，不要隨意偏廢。以防實際需要時束手無策。

至于如何側重，實際情況非常復雜，就不說了。 模擬，數(shù)字就好像是一個人的兩條腿，你說少了那條走路舒服？我的想法是模擬數(shù)字都上，“全面發(fā)展“。

當然會有人說這是“魚和熊掌兼得了，不實際?！比绻且趦烧咧g作個選擇的話，我認為不要以哪個更重要為判斷的準則，而是一個人的經(jīng)歷興趣來挑選。

模擬和數(shù)字都是有發(fā)展方向的。模擬上，現(xiàn)在的模擬集成電路已經(jīng)達到了相當高的水平，其各項電器性能均達到了實用程度，相信以后的模擬集成電路會大展異彩。

眾所周知，模擬人才要靠實踐經(jīng)驗的積累，而現(xiàn)在的學生模擬電子線路方面都很差（比于數(shù)字電路），所以這方面的人才很受歡迎，需要提及的在甚高頻，微波更高頻率方面的人才就更缺乏了。 數(shù)字方面，大規(guī)模，超大規(guī)模集成電路技術的不斷完善使得數(shù)字電路在現(xiàn)代電子系統(tǒng)的比重越來越大，數(shù)字電路建立了根本是信號的數(shù)字處理，這門學科現(xiàn)在發(fā)展的很快，隨之，數(shù)字電路的設計理念也日新月異，可以說現(xiàn)在設備之間的競爭很大程度上就是其數(shù)字處理能力的抗衡，是數(shù)電工程師在推動系統(tǒng)的變遷，他們是系統(tǒng)的核心競爭力量。

現(xiàn)在的超大規(guī)模集成芯片已經(jīng)向系統(tǒng)級芯片的方向發(fā)展，F(xiàn)PGA以經(jīng)可以達到ASIC的水平（如XILINX的V2 pro），所以工程師們有了更大發(fā)揮空間。