模擬電路是指用來對(duì)模擬信號(hào)（指連續(xù)變化的電信號(hào)）進(jìn)行傳輸、變換、處理、放大、測(cè)量和顯示等工作的電路。它是電子電路的基礎(chǔ)，主要包括放大電路、信號(hào)運(yùn)算和處理電路、振蕩電路、調(diào)制和解調(diào)電路及電源等。無論是學(xué)習(xí)硬件設(shè)計(jì)，還是其中的高速PCB設(shè)計(jì)，模擬電路都是大家需要掌握的必備知識(shí)。

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模擬電路概述

模電本身是一個(gè)非常復(fù)雜的學(xué)科，而模電課程只是其中最基礎(chǔ)的東西。模擬電路（Analog Circuit）的含義是處理模擬信號(hào)的電子電路。自然界中絕大多數(shù)信號(hào)都是模擬信號(hào)，它們有連續(xù)的幅度值，比如說話時(shí)的聲音信號(hào)。

模擬電路可以對(duì)這樣的信號(hào)直接處理（當(dāng)然需要先轉(zhuǎn)換成電信號(hào)），比如功放能放大聲音信號(hào)，廣播電臺(tái)能將模擬的聲音信號(hào)、圖像信號(hào)進(jìn)行發(fā)送。甚至可以認(rèn)為，所有電路的基礎(chǔ)都是模擬電路（即使是數(shù)字電路，其底層原理也是基于模擬電路的）。其重要性不言而喻。

由于數(shù)字電路、可編程器件的迅速發(fā)展，體現(xiàn)了很多優(yōu)越特性。很多電子設(shè)備都慢慢數(shù)字化，但始終還是離不開模擬電路。

目前模擬電路中最重要的器件，則非半導(dǎo)體器件莫屬。最基本和常用的半導(dǎo)體器件有二極管、三極管、場(chǎng)效應(yīng)管和運(yùn)算放大器。

二極管的作用很多，如普通二極管可用于整流，發(fā)光二極管可用于指示燈和照明，穩(wěn)壓管可進(jìn)行穩(wěn)壓，變?nèi)荻O管可用來進(jìn)行信號(hào)調(diào)制等。模電課程中，涉及到二極管的部分相對(duì)比較簡(jiǎn)單，而場(chǎng)效應(yīng)管的很多特性類似三極管，所以常以三極管或運(yùn)放為主體進(jìn)行講解。

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▲結(jié)型場(chǎng)效應(yīng)三極管的結(jié)構(gòu)

模擬電路與數(shù)字電路之間的區(qū)別

模擬電路是處理模擬信號(hào)的電路；數(shù)字電路是處理數(shù)字信號(hào)的電路。

模擬信號(hào)是關(guān)于時(shí)間的函數(shù)，是一個(gè)連續(xù)變化的量，數(shù)字信號(hào)則是離散的量。因?yàn)樗械碾娮酉到y(tǒng)都是要以具體的電子器件，電子線路為載體的，在一個(gè)信號(hào)處理中，信號(hào)的采集，信號(hào)的恢復(fù)都是模擬信號(hào)，只有中間部分信號(hào)的處理是數(shù)字處理。具體的說模擬電路主要處理模擬信號(hào)，不隨時(shí)間變化，時(shí)間域和值域上均連續(xù)的信號(hào)，如語音信號(hào)。而數(shù)字信號(hào)則相反，是變化的，數(shù)字信號(hào)的處理包括信號(hào)的采樣，信號(hào)的量化，信號(hào)的編碼。

舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子：要想從遠(yuǎn)方傳過來一段由小變大的聲音，用調(diào)幅、模擬信號(hào)進(jìn)行傳輸（相應(yīng)的應(yīng)采用模擬電路），那么在傳輸過程中的信號(hào)的幅度就會(huì)越來越大，因?yàn)樗窃谟秒娦盘?hào)的幅度特性來模擬聲音的強(qiáng)弱特性。

但是如果采用數(shù)字信號(hào)傳輸，就要采用一種編碼，每一級(jí)聲音大小對(duì)應(yīng)一種編碼，在聲音輸入端，每采一次樣，就將對(duì)應(yīng)的編碼傳輸出去?？梢姛o論把聲音分多少級(jí)，無論采樣頻率有多高，對(duì)于原始的聲音來說，這種方式還是存在損失。不過，這種損失可以通過加高采樣頻率來彌補(bǔ)，理論上采樣頻率大于原始信號(hào)的頻率的兩倍就可以完全還原了。

數(shù)字電路的電平都是符合標(biāo)準(zhǔn)的，模擬電路就沒有這樣的要求了。

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關(guān)于模擬電路的10個(gè)小常識(shí)

1、高頻電路中，必須考慮PN結(jié)電容的影響（正向偏置為擴(kuò)散電容，反相偏置為勢(shì)壘電容）。

2、在高密度的場(chǎng)合下，由于收發(fā)信號(hào)挨在一起，很容易發(fā)生串?dāng)_，這在布線時(shí)要遵守3W原則，即相鄰PCB走線的中心線間距要大于PCB線寬的3倍。在插卡設(shè)備，接插件連接的位置，要有許多接地針，提供良好的射頻回路。

3、去耦電容：輸出信號(hào)電容接地，濾掉信號(hào)的高頻雜波。旁路電容：輸入信號(hào)電容接地，濾掉信號(hào)的高頻雜波。交流信號(hào)針對(duì)這兩種電容處理為短路。

4、二極管在從正偏轉(zhuǎn)換到反偏的時(shí)候，會(huì)出現(xiàn)較大的反向恢復(fù)電流從陰極流向陽極，其反向電流先上升到峰值，然后下降到零。

5、差分式放大電路只放大差模信號(hào)，抑制共模信號(hào)。利用這個(gè)特性，可以很好的抑制溫度等外界因素的變化對(duì)電路性能的影響。具體的性能指標(biāo)：共模抑制比Kcmr。

6、放大電路的干擾：1、將電源遠(yuǎn)離放大電路2、輸入級(jí)屏蔽3、直流電源電壓波動(dòng)（采用穩(wěn)壓電源，輸入和輸出加上濾波電容）。

7、電壓、電流反饋判定方法：輸出短路法，設(shè)RL=0，如果反饋信號(hào)不存在，為電壓反饋，反之，則為電流反饋。

8、串聯(lián)、并聯(lián)反饋的判定方法：反饋信號(hào)與輸入信號(hào)的求和方式，若為電壓形式，則為串聯(lián)反饋，若為電流形式，則為并聯(lián)反饋。

9、電接口設(shè)計(jì)中，反射衰減通常在高頻情況下變差，這是因?yàn)閹p耗的傳輸線反射同頻率相關(guān)，這種情況下，盡量縮短PCB走線就顯得異常重要。

10、負(fù)反饋放大電路的四種組態(tài)：電壓串聯(lián)負(fù)反饋（穩(wěn)定輸出電壓），電壓并聯(lián)負(fù)反饋，電流串聯(lián)負(fù)反饋（穩(wěn)定輸出電流），電流并聯(lián)負(fù)反饋。

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