三大祖先教你如何学好模仿电道

  • A+
所属分类:电路
那么想要从事模拟电路设计,需要做些什么呢?下面是一个不完全的列表(详细内容待补充): 刚开始学习模拟电路?觉得学的云里雾里的?觉得老师讲的不好?觉得教材烂?好了,别找理
三大祖先教你如何学好模仿电道

三大祖先教你如何学好模仿电道

  

三大祖先教你如何学好模仿电道

  

三大祖先教你如何学好模仿电道

  

三大祖先教你如何学好模仿电道

  那么想要从事模拟电路设计,需要做些什么呢?下面是一个不完全的列表(详细内容待补充):

  刚开始学习模拟电路?觉得学的云里雾里的?觉得老师讲的不好?觉得教材烂?好了,别找理由了,学不好应该是没找到方法,分享3位前辈的经验给你,看看前辈们都是怎么成菜鸟变成大牛的。

  我当年感觉到云里雾里的时候,根本没想过要学好模电。我做的事情,就是跟班里学习好的同学搞好关系。这样等到期末的时候,我就能顺利地借到笔记,高分就很简单了。

  1、模拟电路处理的量来自现实世界,因此模拟电路的输入中,既包含与设计相关的信号,也包含与设计不相关的信号。比如设计一个心电图机,电极采集进来的除了需要处理的心电信号本身,还包含电极的极化电位(直流),从电源感应来的50Hz干扰等等,而这些不相关的信号往往要比需要处理的信号强很多。因此,攻城狮需要分析信号的特点(如心电信号、极化电位、50Hz干扰所占的频率范围不同;50Hz干扰属于共模信号,而心电信号属于差分信号等),并设计相应的电路,来提取出需要处理的信号,抑制与设计不相关的信号(比如设计合适的滤波器滤除带外干扰,用差分输入的仪表放大器消除共模干扰等)。

  3、不会动手,或者不想动手的不要去学模拟电路。搞数字电路的时候,设计工程师可以只画原理图,把下游的东西(布局布线乃至工艺上的事情)都扔给别人,但是搞模拟电路要求设计工程师必须亲自动手搭建原型、诊断故障,大部分情况下只靠仿真是不够的。所以如果不知道烙铁拿哪头,或者怕拿烙铁,或者不屑于拿烙铁,请尽早改行;如果焊出来的东西跟豆腐渣一样的话,在排除烙铁故障和使用了劣质焊锡的情况之后,也请尽早改行。

  以上只是举了一个简单例子。实际遇到的模拟电路系统远比这个小系统复杂的多。市场的要求也越来越变态。谁叫有那么多聪明的人在设计模拟电路呢。

  有了,做一个local的3V电源吧。电源的要求是什么?内阻越低越好。什么样的电路能够给出一个低的输出内阻呢?电压-电压反馈运放。

  我们需要什么东西呢?首先我们需要一个电源。没有电源,什么东西都没办法工作。

  强烈推荐:如果实验条件不足,推荐用LTspice仿真,小巧的免费软件,操作方便,爱不释手!

  2、理论分析和仿真时忽略的因素,在实际的电路中可能产生很大的影响,甚至是决定性的影响。电路原理图只能反映元器件之间的连接情况,是拓扑的;而实际的电路是物理的。这也是课本上讲的内容和实际的电路的最大差别。举例来说,任务要求攻城狮设计一个220V转5V的开关电源,OK,很多半导体厂家都有用于隔离开关电源的控制器,只要看数据手册里面给的参考设计,根据计算更改几个反馈元件的量值,是不是就可以了呢?这样做出来的东西,倒是大都可以工作;但是也只是可以工作——事实上印制板布图的不同,能够严重影响输出纹波的大小。甚至在很多情况下(如进行射频设计时),印制板的分布参数也会作为电路中的元件使用。

  4、脑袋不好使,逻辑能力不够的;或者脑袋有跑偏倾向的,不要去学模拟电路。当然如果脑袋不好使,那么不光模拟电路,数字电路也搞不好,写码也写不好,其他工程技术工作应该也干不好,还是趁早别当工程师了比较好。至于脑袋有没有跑偏倾向,可以用@ChrisXia的语言学民科偏见大全来自测——因为语言是大家从小每天接触的东西,你在自发的语言研究上脑子跑得越偏,进入专业领域之后脑子跑偏的倾向也越大。如果看了刚才那个膝盖中箭数过多,并且看完之后还坚持自己的偏见,那么可以考虑先吃点被门夹过的核桃补补脑。

  现在,你把1、2V的电压源得到了,然后做了一个1、2:1、8阻值的电阻作为反馈电阻,使用运放得到了一个3V的电源电压。你使用环路稳定性分析方法分析知道环路是稳定的。算一算电路的输出电阻,知道大概这个电路有多少电流输出能力,能带多少负载。还不错,你觉得。虚短路虚断路的分析方法挺靠谱的。

  打一个比方。就拿CPU来说好了。CPU处理的都是数字信号。但是它没有办法用数字电路来监控自己的温度。这个接口永远会是一个模拟接口。

  (分立器件时代,你可以买一个比较器,想在单片上做完,那么就自己设计一个比较器吧。自己设计的比较器往往不那么理想。没有全电压输出范围,也没有全电压输出范围。增益也可能只有60个dB。但是你一看参数要求,够啦,60dB就60dB吧,总比没有好。)

  很多年以后,我回顾我自己大学那段时光,终于搞清楚我为什么老是觉得没有学好模拟电路了。答案其实很简单。我感觉自己学了好多东西,但不知道这些东西学来干什么。

  所以设计模拟电路的人,都在呕心沥血。穷其心智去满足各种不合理的要求,达到许多不合理的标准。

  第一位,资深模拟ic设计工程师,知乎用户Yike,本着强大的责任感来为大家传道授业解惑,让各位看到这篇文字的人学模电的时候少走弯路,有更多的时间踢球把妹聊天喝酒……

  如果题主想做的是芯片级的设计,那么我们需要选取合适的器件,把这个运放做在芯片上面。)

  只要我们还需要跟真实的世界接触,那么我们不可避免地就会需要模拟电路,因此就需要可爱的模拟电路设计师们。

  现在假设我们要坐一个电路来sense你手机电池的温度,以免它越来越高,最后在你正在跟妹子聊天的时候爆了。毁容是小,还得花钱重新买一个手机。

  你离不开模拟电路。模拟电路就好像是你的眼睛,耳朵,还有嘴巴,鼻子,手脚一样。数字电路就好比你的大脑。只要未来的世界不会发展成直接在大脑上接两根线,需要的时候打点儿多巴胺进去,这个世界就需要模拟电路来完成虚拟世界和真实世界的接口。

  (在分立器件时代,我们可以买一个基准电压源,题主如果想做芯片级的设计,那么我们需要在芯片上面做一个基准电压。目前几乎所有的基准电压,都是依靠硅本身的能带来实现的。所以叫做带隙基准。约为1、2V。实现带隙基准的过程,不会是开环实现的,是闭环的过程。需要经行环路分析,稳定性分析,失配分析。)

  如果你的诉求是期末拿到高分而已,那么您不用往下看了。出门往右电子科技书屋有历年的考题和课件。平日里该干嘛干嘛。拿星爷的台词说,妞照泡舞照跳。等到期末背一下就行啦。

  1、通晓电路分析的方法,掌握至少一种仿线、掌握阅读元器件数据手册的方法。

  声明:该文观点仅代表作者本人,搜狐号系信息发布平台,搜狐仅提供信息存储空间服务。

  虽然模拟电路听起来很高洋上,被大家认为是黑科技,但是这一行市场实在过小,分得也太细,指望它赚钱,随机性太大;而且在这一行里,频繁跳槽其实对水平的提高不利。所以如果有经济压力,请考虑尽早转向目前风险最低的劳动致富方法——当码农。当然如果能承担得起创业风险,参与到目前很火的智能硬件行业里去也是不错的。

  电源需要怎么做呢?直接从电池来拿电或许是个好方法,可是输出电压的幅度有限制,怎么办呢?

  题主假如希望做模拟设计这方面的工作,那么按照上面所写的这个小小的例子,可以看出来有多少科目需要学么?

  3、模拟电路设计中充满着技术指标、功耗、成本等各种约束,而这些约束往往不能同时满足,甚至会互相冲突。比如设计便携式心电图机时,考虑到对功耗的严格限制和直接使用系统提供的电源的方便性,会倾向于使用低压单电源供电;而考虑到共模抑制比和动态范围的要求,又会倾向于使用双电源供电。在这些约束之间妥协和折衷并作出取舍,贯穿整个设计的始终。

  以上两位还不够么,再来一个,这位知乎用户李瑄给你推荐了一个很好用的免费小软件:强烈的兴趣将是你模拟电路学习之路的不灭动力。业余无线电?音频功放?仪器工具发烧友?…许多大师都是从小时候的业余爱好中,爱上模拟设计的。

  好吧,运放是有了,可是没有基准电压,运放怎么才能输出一个恰好3V的电压呢?

  以上回答是针对模拟集成电路设计的,下面这位知乎用户Tariel重点关注针对信号链设计:

  搞模拟电路需要大量的时间和持续的心情,如果对这项工作没有兴趣,并且也自我感觉培养不出兴趣的话,也是尽早改行为佳,因为如果没有兴趣,不去思考,脑袋里面留下的东西只会越来越芜杂,对工作的提高并无帮助。

  我想回答一下这个问题。这是一个重要的问题。很多人有疑问,现在是一个数字时代,我为什么要学模拟电路。zhihu里面还有一个问题是“模拟电路设计师会不会消失掉”

  紧接着就是真正有用的部分了。你需要一个比较器,来把热敏电阻与非热敏电阻的分压与一个基准电压进行比较。那么就用一个比较器吧。

  4、模拟设计的精华——反馈,好好吃透,积累技巧,建议用纯晶体管制作AGC电路、稳压电源以便加深理解。

  CPU需要的工作电压要求很精准。比方说,就是1V。各位想一想,这个1V怎么实现呢?用数字电路时没有办法实现的。

  喝完了心灵***,大家活着的还有多少?恭喜活着看到了这儿的同学,我是不是可以认为你们已经有了学好模拟电路,并以此作为爱好或职业的觉悟?那么我们就回到正题——怎样学好模拟电路。

  模拟电路设计=系统设计(精髓是反馈)+电路分析(数学方法的图形化理解)+有源/无源器件各种特性的利用(了解器件的各项实际特性)

  1、U-I这类图解法的娴熟应用,结合各种器件的特性曲线,对电路的理解有极大帮助,促进直观理解。

  负责外围应用的工程师很贴心地给了你一个热敏电阻。电阻的阻值会随着温度的上升而不断减小。他希望你能做一件事儿,就是当温度高过一定值的时候,给一个幅度为3V的数字信号出来,让系统能关掉电池。

  (下面的内容主要针对信号链设计,即已知应用需求,在与现实世界的接口(传感器/执行器)、信号调理电路/执行器驱动电路、ADC、数字域器件之间分配指标,并对模拟部分进行设计的过程。)