想学电子电路,哪里有模拟软件学习?
从理论基础开始,我可以关注我发表的文章,从模拟电子技术到数字电子技术,这是非常全面的。
当我上大学的时候,我也觉得模拟电路课很困惑。尤其是在玩了CS之后,这种感觉更加明显。在这里,我们必须首先确保主题是一个雄心勃勃的好孩子。我想学好模拟电路。
当我感到困惑时,我从来没有想过要学好模型电。我所做的就是和班上学习良好的学生建立良好的关系。这样,当学期结束时,我就可以顺利地借笔记,高分很简单。
所以说到这里,第一步就是明确“学好”模拟电路是什么样的。
如果你的吸引力只是在学期结束时获得高分,那么你就不必往下看了。出去到右边的电子技术书店有多年的试题和课件。你在工作日应该做什么。拿星爷的台词说,女孩跳舞。等到学期结束。如果分数没有解释这个问题。那么,如何学习模拟电路呢?
问问自己一个问题:我学模拟电路能做什么?设计一个增益为5的放大器吗?
许多年后,当我回顾我的大学时,我终于明白了为什么我总是觉得我没有学好模拟电路。答案实际上很简单。我觉得我学到了很多东西,但我不知道我学到了什么。
不知道大家觉得模电奇怪的朋友有没有类似的感觉。
模拟电路学到了什么?我想回答这个问题。这是一个重要的问题。很多人都有问题。现在是数字时代。我为什么要学习模拟电路?嘴里还有一个问题是“模拟电路设计师会消失吗”
答案是:没有。
只要我们还需要与现实世界接触,我们就需要模拟电路,所以我们需要可爱的模拟电路设计师。
例如。以CPU为例。CPU处理数字信号。但它不能用数字电路来监控温度。这个接口将永远是一个模拟接口。
CPU所需的工作电压要求非常准确。例如,它是1V。想想看,如何实现这个1V?当使用数字电路时,没有办法实现它。
你在你的手机屏幕上画画,你的手机怎么知道你画画呢?如何实现重力感应?
你离不开模拟电路。模拟电路就像你的眼睛、耳朵、嘴巴、鼻子、手和脚。数字电路就像你的大脑。只要未来的世界不会发展成直接连接到大脑上的两条线,需要多巴胺,世界就需要模拟电路来完成虚拟世界和现实世界之间的界面。
现在我们可以谈谈我们是如何完成这个接口的。
现在假设我们必须乘坐一个电路来测试你手机电池的温度,以避免它变得越来越高。最后,当你和你妹妹聊天时,它爆炸了。毁容很小。你必须花钱买一部新手机。
负责外围应用的工程师给你一个热敏电阻。随着温度的升高,电阻的电阻会不断降低。他希望你能做的一件事是,当温度高于一定值时,给出一个3V范围的数字信号,这样系统就可以关闭电池。
我们需要什么?首先,我们需要一个电源。没有电源,什么都不能工作。
电源需要做什么?直接从电池里取电可能是个好办法,但是输出电压的范围有限。我该怎么办?
有了,做一个local3V电源。电源的要求是什么?内阻越低越好。什么样的电路能给出低输出内阻?电压-电压反馈。
所以第一个需要的block是一个运输。
(题外话:在分立器件的时代,我们可以买一个运输。
假如题主想做的是芯片级的设计,那么我们需要选择合适的设备,把这个运放在芯片上。)
嗯,有运放,但是没有基准电压,运放怎么能输出一个恰到好处的3V电压?
block是基准电压源。
(在分立器件时代,我们可以购买基准电压源。如果受试者想进行芯片级设计,我们需要在芯片上制作基准电压。目前,几乎所有的基准电压都是由硅本身带来的。因此,它被称为带间隙基准。大约1、2V.实现带隙基准的过程不是开环的,而是闭环的。需要进行环路分析、稳定性分析和失配分析。)
现在,你把1、得到了2V的电压源,然后做了一个1、2:1、8电阻值的电阻作为反馈电阻获得3V电源电压。您使用环路稳定性分析方法来分析环路是稳定的。计算电路的输出电阻,知道电路有多少电流输出能力,能带来多少负载。很好,你认为。虚拟短路虚拟断路的分析方法非常可靠。
然后是真正有用的部分。您需要一个比较器来比较热敏电阻和非热敏电阻的分压和基准电压。然后使用一个比较器。
(在分立设备时代,你可以买一个比较器。如果你想在单片上完成它,你可以自己设计一个比较器。自己设计的比较器往往不理想。没有全电压输出范围或全电压输出范围。增益可能只有60个db。但是当你看参数要求的时候,就够了。60db是60db,总比没有好。)
好吧。您完成了设计。
以上只是一个简单的例子。实际的模拟电路系统比这个小系统要复杂得多。市场需求也越来越不正常。谁说有这么多聪明人在设计模拟电路。
因此,设计模拟电路的人都在努力工作。贫穷的头脑满足各种不合理的要求,达到许多不合理的标准。
但对于题主来说,这些都是后话。
如果题主想做模拟设计这方面的工作,那么按照上面写的这个小例子,能看出有多少科目需要学习吗?
1、电路分析
2、模拟电路设计的基础
3、信号与系统
4、反馈理论/补偿理论
假如题主想做的是模拟IC设计,你还需要学习以下几个科目:
1、半导体工艺技术
2、半导体器件原理
3、概率统计知识
4、模拟IC设计。
模拟IC设计包括:
1、小信号分析
2、线性建模放大器
3、基准设计
4、ESD保护
5、版图设计
6、寄生效应
6、失效分析
7、噪声
8、振荡器
9、太TM多省略号
希望答案能让题主满意,或者帮助更多的年轻EE。
以上答案是为模拟集成电路设计的,以下知乎用户Tariel专注于信号链设计:
(以下内容主要针对与现实世界接口(传感器/执行器)的信号链设计,即已知应用需求。、信号调理电路/执行器驱动电路ADC、在数字域设备之间分配指标并设计模拟部分的过程中。)
首先,给大家灌一些心灵***:如何不学习模拟电路?
1、有经济压力的不要学模拟电路,尤其是京沪穗等一线城市。虽然模拟电路听起来很高,被认为是黑色技术,但市场太小,太细,指望它赚钱,太随机;在这个行业,频繁的跳槽实际上不利于水平的提高。因此,如果有经济压力,请考虑尽快转向当前风险最低的劳动致富方式——当码农。当然,如果你能承受创业的风险,参与当前流行的智能硬件行业也很好。
2、如果你不感兴趣,不要学习模拟电路。模拟电路需要大量的时间和持续的情绪。如果你对这项工作不感兴趣,觉得你不能培养自己的兴趣,最好尽快改变你的行为,因为如果你不感兴趣,不思考,你脑海中留下的东西只会变得越来越复杂,这对提高你的工作没有帮助。
3、不会动手,或者不想动手,不要学模拟电路。在从事数字电路时,设计工程师只能画原理图,把下游的东西(布局、布线甚至工艺)扔给他人。然而,模拟电路要求设计工程师亲自构建原型并诊断故障。在大多数情况下,仅仅依靠模拟是不够的。因此,如果你不知道在哪里拿烙铁,或者害怕拿烙铁,或者不屑于拿烙铁,请尽快改变你的职业;如果焊接的东西与豆腐渣相同,请在消除烙铁故障并使用劣质焊料后尽快改变职业。
4、头部不好,逻辑能力不够;或者头部有偏差倾向,不要学习模拟电路。当然,如果脑袋不好,不仅模拟电路,数字电路也不好,编码也不好,其他工程技术工作也不好,最好尽快不要当工程师。至于你的头是否有偏差倾向,你可以用@chrisxia的语言学民偏见来测试——因为语言是每个人从小每天都接触到的东西。你在“自发语言研究”上跑得越偏,进入专业领域后跑得越偏。如果刚才膝盖上箭太多,看完坚持偏见,可以考虑先吃点被门夹住的核桃补脑。
5、有清理工作台特别整洁的爱好,不适合模拟电路。这个就不说了,贴一张图(JimWilliams主编的书AnalogCircuitDesign):Art,ScienceandPersonalities的封面):
如果面对这样的工作台有不适,最好尽快改变行为。当然,与前几点相比,这更容易克服。。。
喝完灵魂***,你还活着多少?恭喜活着看到这里的同学。我能认为你已经有了学好模拟电路并把它作为爱好或职业的意识吗?那我们就回到正题——如何学好模拟电路。
综上所述,模拟电路设计可能与其他工程设计领域不同,特别是数字电路设计的特点:
1、模拟电路的处理量来自现实世界,因此模拟电路的输入包括与设计相关的信号和与设计无关的信号。例如,在设计心电图机时,除了需要处理的心电信号本身外,电极还包括电极的极化电位(直流)、从电源感应到的50Hz干扰等,这些不相关的信号往往比需要处理的信号强得多。因此,攻击狮需要分析信号的特征(如心电信号、极化电位、50Hz干扰频率范围不同;50Hz干扰为共模信号,心电信号为差分信号等),设计相应的电路,提取需要处理的信号,抑制与设计无关的信号(如设计合适的滤波器过滤带外干扰,用差分输入仪表放大器消除共模干扰等)。
2、在实际电路中,理论分析和模拟中忽略的因素可能会产生很大的影响,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,是拓扑;而实际的电路是物理的。这也是教科书中所说的内容与实际电路的最大区别。例如,任务要求攻城狮设计一个220V到5V的开关电源,OK,许多半导体制造商都有用于隔离开关电源的控制器。只要您查看数据手册中给出的参考设计,并根据计算更改几个反馈元件的值,是否可以?这样做的大多数事情都可以工作;但它只能工作——事实上,印刷板布图的差异会严重影响输出纹波的大小。即使在很多情况下(如射频设计),印刷板的分布参数也会作为电路中的元件使用。
3、模拟电路设计充满了技术指标、功耗、成本等约束,往往无法同时满足,甚至相互冲突。例如,在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便利性,往往采用低压单电源;考虑到共模抑制比和动态范围的要求,往往采用双电源。整个设计始终贯穿于这些约束之间的妥协和妥协,并做出选择。
那么,如果你想从事模拟电路设计,你需要做些什么呢?以下是一个不完整的列表(详细信息需要补充):
1、了解电路分析的方法,掌握至少一种模拟软件的使用方法。
2、掌握阅读元器件数据手册的方法。
3、多动手实验。
4、及时整理自己的结果,尤其是负面结果。
5、掌握设计电源的技能。
6、了解热设计的内容。
7、关于排故技能。
以上两个还不够,另一个,知乎用户李宣推荐了一个非常有用的免费小软件:强烈的兴趣将是你模拟电路学习道路的不可磨灭的动力。业余无线电?音频功率放大器?仪器工具爱好者?许多大师从小就喜欢模拟设计。
模拟电路设计=系统设计(本质是反馈)+电路分析(数学方法的图形理解)+利用有源/无源器件的各种特性(了解器件的实际特性)
具体到学习:
1、U-I这种图解方法的熟练应用,结合各种设备的特性曲线,对电路的理解有很大的帮助,促进了直观的理解。
2、多尝试使用叠加原理和戴维宁等效的方法。
(以上两项实际上需要良好的电路分析基础)
3、注意合理近似和直观地理解公式的意义,不要记住太多的公式。
4、建议使用纯晶体管制作AGC电路和稳压电源,以加深理解模拟设计的精髓-反馈,充分理解和积累技能。
5、这是一门需要大量实践来纠正理解偏见的工程学科。
强烈推荐:如果实验条件不足,建议使用LTspice仿真,小巧免费软件,操作方便,爱不释手!