数字模拟电子电路设计(模拟电路)

1.模拟电路基础知识

原发布者：zhanghefangha

第1章电路的基础知识1.1电路和电路模型1.2电路中的主要物理量1.3电路的基本元件1.4基尔霍夫定律1.5基尔霍夫定律1.6简单电阻电路的分析方法第1章电路的基础知识本章要求：本章要求：1.理解电压与电流参考方向的意义；1.理解电压与电流参考方向的意义；理解电压与电流参考方向的意义2.理解电路的基本定律并能正确应用；理解电路的基本定律并能正确应用；3.了解电路的有载工作、开路与短路状态，了解电路的有载工作、开路与短路状态，理解电功率和额定值的意义；理解电功率和额定值的意义；4.会计算电路中各点的电位。会计算电路中各点的电位。1.1电路和电路模型电路是电流的通路，电路是电流的通路，是为了某种需要由电工设备或电路元件按一定方式组合而成。或电路元件按一定方式组合而成。1.电路的作用（1）实现电能的传输、分配与转换实现电能的传输、发电机升压变压器输电线降压变压器电灯电动机电炉。（2）实现信号的传递与处理（2）实现信号的传递与处理话筒扬声器放大器2.电路的组成部分电路的组成部分电源：电源提供电能的装置升压变压器输电线负载：负载取用电能的装置电灯电动机电炉。发电机降压变压器中间环节：传递、中间环节：传递、分配和控制电能的作用2.电路的组成部分2.电路的电路的组成部分信号源：信号源提供信息信号处理：信号处理：放大、调谐、放大、调谐、检波等话

2.如何学好模拟电路与数字电路

(1)学习数字电路的关键在于分析反相器，反相器（也就是非门，输入高电压，输出低电压；输入低电压，输出高电压）是利用一个电压来控制一个开关。这些器件的伏安特性完全不同于电阻。通过反相器，你还会发现，真正的电路的回路，比如每个芯片都需要的电源、地，都没有画在电路逻辑图里面。逻辑图里面只是反映了输入输出引脚。着这些芯片或门的输入和输出，中间根本不是直接连接的。

(2)通过反相器，你就会很容易的理解与非门、或非门，然后你会发现，分析一个数字电路，原来只要分析电压的输入导致电压的输出，完全不必考虑电流（当然，驱动其他东西的时候除外）。而低电压是0，高电压为1，于是，这又引入了逻辑代数，因为逻辑代数的计算结果就是那些数字电路芯片的运行结果。然后在学好逻辑代数的基础上学习组合逻辑电路，然后通过组合逻辑电路组成触发器，从而引入时序电路……

(3)如果有可能，听听课比较好！

(4)推荐清华大学的《数字电路》，当当网上有，其实不同的教材中的内容都大同小异，找评价高的即可。

3.如何快速入门数电模电

快速入门数电模电： 1、首先，在应用上两者之间最主要的差别是两者的工作逻辑不同。

一般来说，数字电路设计做好数字逻辑就差不多了。一个纯粹的数字电路设计完成，就是逻辑设计的完成，或者说，数字电路的设计大致上是个逻辑数学与电路程相结合的问题。

但到PCB设计时，就得看你的模电功夫和耐心了。大家学习PCB设计时，可能都看到过74374之类的逻辑器件可能在布线时不一定要按照器件引脚名顺序排列去和别的电路同序连接。

原因在于追求布线简练，这看上去似乎不是什么事，其实这是模拟所要解决的电磁兼容问题。为了做好这点，将原来的逻辑连接做一些修改是常有的事。

从这点上看，电路设计软件分成logic(schematic)和PCB“两个部分”不无道理。 2、模电，说大了是个全局的问题（从学习上说就是基础问题）。

说简单点，是个基本功问题。 数字电路的模拟“部分”可以从外围元件设计和PCB设计上得以体现。

模拟则远不止于此，特别是一个系统的电磁兼容，是极其重要的。而元件间、电路板间、设备间、主控室（器）与现场间、通讯线路的电磁兼容以及外来电磁场所的干扰、系统对环境的电磁“污染”都要考虑其中，甚至雷电、静电问题也不能稍有忽略。

这些都是模拟所要解决的问题。 单板子的装置，到了PCB设计阶段，元件间的引脚连接、排列、整体布局、散热设计、电源、强电弱电元件（功率元件与信号元件）安置、出入端口、人性化设计、机壳设计甚至多方案（备用方案）融合的考虑等等都会立马突现出来。

这些问题的解决，决不是数字功夫到家就能解决的，必须建立在适当的模拟功底为基础的下进行。 3、模电的难处 在哪？上面说到了一点。

模电作为全局的知识和技能与要求。不能不说的有许多边角要求，也实在有大多的边角要求你去“打扫”。

这就象一家之主，什么都要你管，再烦也没有办法！！ 模电大体可以认为是去解决信号与干扰之间矛盾的问题。它所要考虑的不止是电路的逻辑问题，不要解决它们之间的相互关系问题和环境条件的问题，一般也要涉及经济性和实用性的问题。

在逻辑关系上，它通常是定量的；在相互关系问题上，它通常是与干扰（电干扰、电磁干扰、温湿度干扰、漂移、绝缘、电泄漏等）做斗争的、考验人们意志的“战斗”，这恐怕是真正的难处所在。 可见，由于涉及面比较广博，要说模电难大抵如此，要成就自己的真功夫当然要下苦功夫，积累是主要的，突击的做法，难免有所缺漏。

最后，有一个关于测试的问题，这是与数字很不同的：使用标准仪器时，要求你预热xx小时后再做。这种要求也从一些方面反映出模电的某些难处，只是一般人难于碰到或少碰到罢了。

4、不可割裂知识间的联系 时下流行的说法是“现在搞数电的比模电赚钱，搞软件的比硬件的牛”。软件与硬件的关系到个人专业与择业问题，不谈也罢。

不过，不会一点软件也做不成什么好的硬件。这样的“人才”也难找。

何况许多人的成就都不一定是在自己原有的专业上取得而是在知识重新取向后取得的。我个人的很大部分知识，也是被实践需要“逼”出来的。

各位可有同感？ 说“搞数电的比模电赚钱”，倒是一种误会。到如今，哪个人只会模电也就大大制约自己用武之地了----发展空间非常有限。

同样，只会数电，怎样设计出好的板子来，实在难以想象。 模电---数电---软件，在大多数人身上，都是一体的，不可割裂看待。

在学习阶段，不要随意偏废。以防实际需要时束手无策。

至于如何侧重，实际情况非常复杂，就不说了。 模拟，数字就好像是一个人的两条腿，你说少了那条走路舒服？我的想法是模拟数字都上，“全面发展“。

当然会有人说这是“鱼和熊掌兼得了，不实际。”如果非要在两者之间作个选择的话，我认为不要以哪个更重要为判断的准则，而是一个人的经历兴趣来挑选。

模拟和数字都是有发展方向的。模拟上，现在的模拟集成电路已经达到了相当高的水平，其各项电器性能均达到了实用程度，相信以后的模拟集成电路会大展异彩。

众所周知，模拟人才要靠实践经验的积累，而现在的学生模拟电子线路方面都很差（比于数字电路），所以这方面的人才很受欢迎，需要提及的在甚高频，微波更高频率方面的人才就更缺乏了。 数字方面，大规模，超大规模集成电路技术的不断完善使得数字电路在现代电子系统的比重越来越大，数字电路建立了根本是信号的数字处理，这门学科现在发展的很快，随之，数字电路的设计理念也日新月异，可以说现在设备之间的竞争很大程度上就是其数字处理能力的抗衡，是数电工程师在推动系统的变迁，他们是系统的核心竞争力量。

现在的超大规模集成芯片已经向系统级芯片的方向发展，FPGA以经可以达到ASIC的水平（如XILINX的V2 pro），所以工程师们有了更大发挥空间。