尽管数字电路在现代集成电路占有很大地位,甚至出现频率越来越高,但我们不能否认模拟电路的独特性,深入了解模拟电路的基本原理和设计方法是很多电子工程师的头号任务,然而很多工程师模拟电路设计能力差,如何解决?
一般来说,很多电子工程师在设计模拟电路时往往存在以下弊端:
①电路选择困难
在已知需求或功能的情况下,选择合适的电路形式和元器件类型成为一大难题。这要求工程师具备深厚的电路理论知识和丰富的实践经验;
②元器件参数选择
在已知指标的情况下,选择合适的元器件参数是另一个挑战。这需要工程师对元器件的性能和特性有深入的了解,并能够根据实际需求进行精确计算;
③实践能力不足
除了理论知识外,模拟电路设计还需要具备丰富的实践能力。包括仪器选用、测试方法、故障诊断以及EDA工具的使用等。
那么如何针对模拟电路,进行专项强化设计?
关键在于会选择!可根据需求选择电路及元器件!
1、在已知需求情况下选择电路形式
例如:
·是采用单管放大电路还是采用多级放大电路;是直接耦合、阻容耦合、变压器耦合还是光电耦合;是晶体管放大电路还是场效应管放大电路;是否用集成放大电路。
·是采用电压串联负反馈电路、电压并联负反馈电路、电流串联负反馈电路还是采用电流并联负反馈电路。
·是采用文氏桥振荡电路、 LC正弦波振荡电路还是采用石英晶体正弦波振荡电路。
·是采用OTL、OCL、BTL电路还是变压器耦合乙类推挽电路
·是采用电容滤波还是电感滤波
·是采用稳压管稳压电路还是串联型稳压电路
2、在已知功能情况下选择元器件类型
例如:
·是采用低频管还是高频管。
·是采用通用型集成运放还是采用高精度型、高阻型、低功耗……集成运放。
·采用哪种类型的电阻、电位器和电容
3、在已知指标情况下选择元器件的参数
电路中所有电阻、电容、电感等的数值;半导体器件的参数,如稳压管的稳定电压和耗散功率,晶体管的极限参数等。
例如:实现下列电路
·组成放大倍数大于104、输入电阻大于2MΩ、输出电阻小于100Ω、可以放大缓慢变化信号的放大电路
·实现三路信号的加法运算
·将直流信号转换成频率与之幅值成线性关系的矩形波信号
·取掉信号中的直流成分
·将正弦波变为方波
·产生100kHz的正弦波
·产生10MHz的正弦波
·输出电压为10~20V负载电流为3A的直流稳压电源
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