了解模擬電路設(shè)計(入門級)
模擬電路是電路設(shè)計中一個重要的部分,它是指用來對模擬信號進行傳輸,變換,處理,放大,測量和顯示等等工作的電路。而模擬信號是指連續(xù)變化的電信號(數(shù)字信號是離散的電信號)。
本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/202404/457710.htm常見的模擬電路主要有放大電路,信號運算和處理電路,振蕩電路,調(diào)制和解調(diào)電路以及電源等等。
那對于模擬電路的設(shè)計,它就是對這些常見的模擬電路的設(shè)計,看具體需要實現(xiàn)什么功能,從而做相應(yīng)的設(shè)計。
不同通常模擬電路的設(shè)計的部分是比較復(fù)雜的,常常會令設(shè)計電路的工程師頭疼反復(fù)調(diào)試,比如針對RF射頻電路的設(shè)計,就是大多數(shù)電子產(chǎn)品模擬電路設(shè)計的一個重點。
所以對于模擬電路設(shè)計就要從基礎(chǔ)模擬電路的設(shè)計開始,只有對基礎(chǔ)模擬電路爛熟于心,才能在這些基礎(chǔ)上,針對不同的性能要求,設(shè)計和搭建出新的電路單元,實現(xiàn)模擬電路設(shè)計。
常見的模擬電路設(shè)計
運算放大器設(shè)計
運算放大器是模擬電路設(shè)計中一個非常重要的部分,會在許多設(shè)計中被運用,并且也是模擬設(shè)計中的重點(由于早期應(yīng)用于模擬計算機中用于實現(xiàn)數(shù)學(xué)運算,所以通用被叫運算放大器)。
在實際的電路應(yīng)用中,運算放大器常常會結(jié)合反饋網(wǎng)絡(luò)共同組成一些功能模塊。很多模擬電路設(shè)計高手,就是從簡單的放大器開始,一遍遍的分析,多次的設(shè)計完善,包括從增益(放大倍數(shù)),輸入輸出阻抗等關(guān)鍵參數(shù)考慮,并綜合折中考慮電壓擺幅,速度以及功耗,從而理解并掌握模擬設(shè)計的精髓。
濾波器設(shè)計
濾波器主要用于信號傳遞和處理,可以將某些特定選定的頻率以外的信號進行濾除,從而令目標元件獲得特定頻段的信號。比如由RC元件和運算放大器組成的濾波器就稱為RC有源濾波器,可以讓一定頻率范圍的信號通過。
RC濾波器圖片(實際應(yīng)用中,可以設(shè)計為低通RC濾波器也可以被設(shè)計為高通RC濾波器,下圖為低通RC濾波器)。
帶隙基準設(shè)計
帶隙基準一般是要形成一種與溫度無關(guān)的基準源,可以通過將正溫度系數(shù)電壓和負溫度系數(shù)電壓疊加來實現(xiàn)。所以帶隙基準電路可以提供精確的參考電壓。對于帶隙基準電路的設(shè)計也是模擬電路設(shè)計中的一個重點。
電源設(shè)計
不管是任何的電子設(shè)備,電子產(chǎn)品,都需要電源供給才能正常工作。在有的電源之后,需要將電源轉(zhuǎn)換為一個個不同的電壓,從而有效的讓相關(guān)的電子器件工作,從而使得整個電子主板運轉(zhuǎn)起來。這其中,電源管理芯片(PMU)就充當了將電源電壓進行轉(zhuǎn)化的角色。
高效,穩(wěn)定,低功耗,智能是電源管理芯片的發(fā)展方向,設(shè)計要求。不過不管設(shè)計怎么復(fù)雜,它都是通過(AC/DC)交流/直流,(DC/DC)直流/直流來轉(zhuǎn)換,常見的如LDO,BUCK,BOOST以及相互之間的組合等等。
模擬電路設(shè)計有8個核心參數(shù):
所以怎么判斷一個模擬電路設(shè)計好不好,就是看所設(shè)計的模擬電路是否滿足符合8個核心參數(shù),但有時某些參數(shù)是互斥的,所以“折衷”是模擬設(shè)計中的精髓,如何使所設(shè)計的模擬電路實現(xiàn)功能要求的同時,又能保持穩(wěn)定性,功耗,高效等等。
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