网友总结模拟电路设计经验

1、网友总结模拟电路设计经验 模拟电路的设计是工程师们最头疼、但也是最致命的设计部分，尽管目前数字电路、大规模集 成电路的发展非常迅猛，但是模拟电路的设计仍是不可避免的，有时也是数字电路无法取代的，例如 RF 射频电路的设计！这里将模拟电路设计中应该注意的问题总结如下. （1）为了获得具有良好稳定性的反馈电路，通常要求在反馈环外面使用一个小电阻或扼流圈给容性负载提供一个缓冲。 （2）积分反馈电路通常需要一个小电阻（约 560 欧）与每个大于 10pF 的积分电容串联。 （3）在反馈环外不要使用主动电路进行滤波或控制 EMC 的 RF 带宽，而只能使用被动元件（最好为

2、RC 电路）。仅仅在运放的开环增益比闭环增益大的频率下，积分反馈方法才有效。在更高的频率下，积分电路不能控制频率响应。 （4）为了获得一个稳定的线性电路，所有连接必须使用被动滤波器或其他抑制方法（如光电隔离）进行保护。 （5）使用 EMC 滤波器，并且与 IC 相关的滤波器都应该和本地的 0V 参考平面连接。 （6）在外部电缆的连接处应该放置输入输出滤波器，任何在没有屏蔽系统内部的导线连接处都需要滤波，因为存在天线效应。另外，在具有数字信号处理或开关模式的变换器的屏蔽系统内部的导线连接处也需要滤波。 （7）在模拟 IC 的电源和地参考引脚需要高质量的 R

3、F 去耦，这一点与数字 IC 一样。但是模拟 IC 通常需要低频的电源去耦，因为模拟元件的电源噪声抑制比（PSRR）在高于 1KHz 后增加很少。在每个运放、比较器和数据转换器的模拟电源走线上都应该使用 RC 或 LC 滤波。电源滤波器的拐角频率应该对器件的 PSRR 拐角频率和斜率进行补偿，从而在整个工作频率范围内获得所期望的 PSRR 。 （8）对于高速模拟信号，根据其连接长度和通信的最高频率，传输线技术是必需的。即使是低频信号，使用传输线技术也可以改善其抗干扰性，但是没有正确匹配的传输线将会产生天线效应。 （9）避免使用高阻抗的输入或输出，它们对于电场是非常敏感的。&

4、#160;（10）由于大部分的辐射是由共模电压和电流产生的，并且因为大部分环境的电磁干扰都是共模问题产生的，因此在模拟电路中使用平衡的发送和接收（差分模 式）技术将具有很好的 EMC 效果，而且可以减少串扰。平衡电路（差分电路）驱动不会使用 0V 参考系统作为返回电流回路，因此可以避免大的电流环路，从而减少 RF 辐射。 （11）比较器必须具有滞后（正反馈），以防止因为噪声和干扰而产生的错误的输出变换，也可以防止在断路点产生振荡。不要使用比需要速度更快的比较器（将 dV/dt 保持在满足要求的范围内，尽可能低）。 （12）有些模拟 IC 本身对射频场特别敏感，因此常常需要使

5、用一个安装在 PCB 上，并且与 PCB 的地平面相连接的小金属屏蔽盒，对这样的模拟元件进行屏蔽。注意，要保证其散热条模电基础知识经典200问（下） 101、目前使用最广泛的功率放大电路是什么? 答：目前使用最广泛的功率放大电路是OTL和OCL电路。102、什么是交越失真?答：只有当|Ui|>Uon时，三极管才导通，当输入信号Ui在过零前后，输出信号便会出现失真，这种失真称为交越失真。103、如何消除交越失真?答：为了消除交越失真，应当设置合适的静态工作点，使两只晶体管均工作在临界导通或微导通状态。104、对于OCL功率放大电路，在已知电源电压和负载电阻的情况下，如何估算出电路的最大输出

6、功率?答：OCL功率放大电路的最大输出功率：105、对于OCL功率放大电路，在已知电源电压和负载电阻的情况下，如何估算出电路的电源提供的功率?答：OCL功率放大电路的电源提供的功率：106、对于OTL功率放大电路，在已知电源电压和负载电阻的情况下，如何估算出电路的最大输出功率?答：OTL功率放大电路的最大输出功率：107、对于OTL功率放大电路，在已知电源电压和负载电阻的情况下，如何估算出电路的电源提供的功率?答：OTL功率放大电路的电源提供的功率：108、在选择功率放大电路中的晶体管时，应当特别注意的参数有哪些?答：在选择功率放大电路中的晶体管时，应当特别注意的参数有：晶体管所能承受的最大管

7、压降、集电极最大电流和最大功耗。109、功率放大电路的最大不失真的输出电压是多少?答：功率放大电路的最大不失真的输出电压幅值等于电源电压减去晶体管的饱和压降，即：Uom=Vcc-UCES。110、什么是功率放大电路的最大输出功率?答：功率放大电路的最大输出功率是指在输入电压为正弦波时，输出基本不失真情况下，负载上可能获得的最大交流功率。即：Pom=Uo×Io。111、什么是功率放大电路的转换效率?答：功率放大电路的转换效率是指最大输出功率与电源所提供的功率之比。即：=Pom/Pv。112、请简述分析功率放大电路的步骤。答：由于功率放大电路的输入信号幅值较大，分析时应采用图解法。一般按

8、以下步骤分析：求出功率放大电路负载上可能获得的交流电压的幅值Uom;求出电路的最大输出功率Pom;求出电源提供的直流平均功率Pv;求出转换效率。113、什么是功放管的一次击穿?答：功放管的一次击穿是指，当晶体管的CE间电压增大到一定数值时，集电极电流骤然增大的现象。114、什么是功放管的二次击穿?答：功放管的二次击穿是指，当晶体管一次击穿后，若不限制集电极电流，晶体管的工作点将以高速度变化，从而使电流猛增而管压降减小的现象。115、在功率放大电路中，怎样选择晶体管?答：选择晶体管时，应使极限参数UCEO>2Vcc;ICM>Vcc/RL;PCM>0.2Pom。116、什么时候晶

9、体管耗散功率最大?答：当Uom=2Vcc/0.6Vcc时，PT = PTMAX，即晶体管耗散功率最大。117、什么是零点漂移现象?答：输入电压为零而输出电压不为零且缓慢变化的现象，称为零点漂移现象。118、什么是温度漂移?答：当输入电压为零，由温度变化所引起的半导体器件参数的变化而使输出电压不为零且缓慢变化的现象，称为温度漂移。它使产生零点漂移的主要原因。119、抑制零点漂移的方法有哪些?答：抑制零点漂移的方法有：在电路中引入直流负反馈;采用温度补偿的方法，利用热敏元件来抵消放大管的变化;采用“差动放大电路”。120、直接耦合放大电路的特殊问题是什么?如何解决?答：直接耦合放大电路的特殊问题是

10、存在零点漂移现象。解决办法是采用差动放大电路。121、 差动放大电路有什么功能?答：差动放大电路可以放大差模信号，抑制共模信号。122、 共模信号和零点漂移以及温度漂移有什么联系?答：温度漂移是引起零点漂移的主要原因，所以一般讲的零点漂移就是指温度漂移。温度的变化对差动放大电路来说，实际上就相当于一个共模信号。123、 差动放大电路的电路结构有什么特点?答：差动放大电路有两只三极管组成，电路中所有元器件参数都是对称的。124、 什么是差模信号?答：差模信号是两个输入信号之差。即：125、 什么是共模信号?答：共模信号是两个输入信号的算术平均值。即：126、什么是差模增益?答：差模增益指差模信号

11、输入时，其输出信号与输入信号的比值。即：127、什么是共模增益?答：共模增益指共模信号输入时，其输出信号与输入信号的比值。即：128、差动放大电路总的输出电压是什么?答：差动放大电路总的输出电压：129、什么是共模抑制比?答：共模抑制比表明了差动放大电路对差模信号的放大能力和共模信号的抑制能力，记做KCMR,其定义为：130、差动放大电路的四种接法是什么?答：根据输入、输出端接地情况不同，差动放大电路分为双入双出、双入单出、单入双出、单入单出四种。131、在差动放大电路中，当输入共模信号时，对于每边晶体管而言，发射极等效电阻是多少?答：发射极等效电阻为2Re。132、在差动放大电路中，当输入差

12、模信号时，对于每边晶体管而言，发射极等效电阻是多少?答：发射极等效接地。133、在双出接法的差动放大电路中，当输入差模信号时，对于每边晶体管而言，接在两个晶体管输出端间的负载等效电阻是多少?答：负载等效电阻是1/2RL。134、四种接法的差动放大电路，输入电阻会不会发生变化?答：输入电阻不会发生变化。135、四种接法的差动放大电路，输出电阻会不会发生变化?答：双出接法的输出电阻是单出接法的两倍。136、四种接法的差动放大电路，差模放大倍数会不会发生变化?答：双出接法的差模放大倍数是单出接法的两倍。137、常见的电流源电路有哪些?答：常见的电流源电路有：镜像电流源电路、比例电流源电路、微电流源电

13、路。138、电流源电路在放大电路中有什么作用?答：电流源电路在放大电路中的作用是：为放大管提供稳定的偏置电流;作为有源负载取代高阻值的电阻。139、镜像电流源电路结构有什么特点?答：镜像电流源电路由两只特性完全相同的管子构成，其中一只管子的基极和集电极连在一起接电源;同时两只管子的发射极都没有接电阻。140、比例电流源电路结构有什么特点?答：比例电流源电路由两只特性完全相同的管子构成，其中一只管子的基极和集电极连在一起接电源;同时两只管子的发射极都接有电阻。141、微电流源电路结构有什么特点?答：微电流源电路由两只特性完全相同的管子构成，其中一只管子的基极和集电极连在一起接电源;另一只管子的发

14、射极接电阻。142、 集成运算放大器是什么器件?答：集成运算放大器就是高放大倍数的直流放大器。143、集成运算放大器的频率特性具有什么特点?答：集成运算放大器的频率特性具有低通特点，上限截止频率不高，一般在1M以内。144、集成运算放大器的输入电阻、输出电阻及开环电压放大倍数一般为多少?答：集成运算放大器的输入电阻Rid很高，通常大于108欧;输出电阻Rod很低，其值约为几十欧到几百欧，一般小于200欧;开环电压放大倍数Aud很大，其值大于106。145、 什么是理想运放?答：集成运放特性理想化就是理想运放，即理想运放的Rid&174;、Rod&174;0、Aud&17

15、4;等。146、 理想运放线性应用的特点是什么?答：理想运放线性应用时，两输入端虚短(un=up)、虚断(in=ip=0)。147、 理想运放线性应用的条件是什么?答：只要uid=up-un很小，理想运放就处于线性应用状态。一般,由于理想运放Aud很大，加入负反馈则必为深度负反馈，理想运放将处于线性应用状态。当然还有其他情况的线性应用状态。148、 集成运算放大器几乎可以应用于模拟电路的各个方面，试举例说明。答：集成运算放大器可实现各种运算电路，如比例器、加法器、减法器、微分器及积分器等。149、 集成运算放大器几乎可以应用于模拟电路的各个方面，试举例说明。答：集成运算放大器可实现各种信号处理

16、，如滤波器等。150、 集成运算放大器几乎可以应用于模拟电路的各个方面，试举例说明。答：集成运算放大器可实现各种交流、直流放大51、集成运算放大器几乎可以应用于模拟电路的各个方面，试举例说明。答：集成运算放大器可用于产生正弦波及实现各种波形变换。152、电路如图1，写出uo表达式。答：uo=(1+Rf/R1) ui153、 电路如图2，写出uo表达式。答：uo=-(Rf/R1)ui154、 什么是集成运算放大器的直流平衡?答：当集成运算放大器两输入端对地直流电阻相等时，称为集成运算放大器处于直流平衡状态。集成运算放大器在应用时，总要满足直流平衡。155、集成运算放大器构成的电路级与级之间的联接

17、有什么特点?答：由于集成运算放大器的输入电阻Rid很高、输出电阻Rod很低，容易实现级与级之间的联接。156、什么是正弦波振荡器?答：能自动产生正弦波的电路称为正弦波振荡器。157、 本课程中正弦波振荡器主要有哪两种?答：本课程中正弦波振荡器主要有RC正弦波振荡器和LC正弦波振荡器。158、 正弦波振荡器主要由哪些部分组成?答：正弦波振荡器主要由处于放大状态的放大器、选频网络和反馈网络组成。159、 产生正弦波振荡的条件是什么?答：产生正弦波振荡的条件是(1)起震时满足起震条件：AF>1 a+f=2n(2) 平衡后满足平衡条件：AF=1 a+f=2n160、RC正弦波振荡器的结构特点是什

18、么?答：RC正弦波振荡器的选频网络和反馈网络由RC元件组成。161、 RC正弦波振荡器产生的频率特点是什么?答：RC正弦波振荡器的振荡频率一般为。RC正弦波振荡器易于产生低频正弦波，不易于产生高频正弦波。162、 RC正弦波振荡器放大器的特点是什么?答：由于RC正弦波振荡器易于产生低频正弦波，故RC正弦波振荡器的放大器可用集成运算放大器和分离元件放大器组成。163、LC正弦波振荡器的结构特点是什么?答：LC正弦波振荡器的选频网络和反馈网络由LC元件组成。164、 LC正弦波振荡器产生的频率特点是什么?答：LC正弦波振荡器的振荡频率一般为。LC正弦波振荡器易于产生高频正弦波，不易于产生低频正弦波

19、。165、 LC正弦波振荡器放大器的特点是什么?答：由于LC正弦波振荡器易于产生高频正弦波，故LC正弦波振荡器的放大器只能用分离元件放大器组成。166、 本课程中，LC正弦波振荡器主要有哪几种?答：本课程中LC正弦波振荡器主要有变压器反馈式正弦波振荡器、电感三点式正弦波振荡器及电容三点式正弦波振荡器。167、 石英晶体振荡器在正弦波振荡器中等效于什么元件?答：当工作频率在fp至fs之间时，石英晶体振荡器等效于一个电感元件;当工作频率等于fs时，石英晶体振荡器等效于一个电阻元件。168、 什么是并联型石英晶体振荡电路?答：当工作频率在fp至fs之间时，石英晶体工作在并联谐振状态，等效于一个电感元

20、件。此时它与电路中其他元件构成的正弦波振荡器(一般为LC正弦波振荡器)称为并联型石英晶体振荡电路。169、什么是串联型石英晶体振荡电路?答：当工作频率在fs时，石英晶体工作在串联谐振状态，等效于一个电阻元件。此时它在电路中作为反馈通路元件而构成的正弦波振荡器称为串联型石英晶体振荡电路。可以是RC正弦波振荡器也可以是LC正弦波振荡器。170、 正弦波振荡器中引入的是什么反馈?答：正弦波振荡器中引入的是正反馈。171、 什么是滤波器?答：滤波器是一种能使有用频率信号通过，抑制无用频率成分的电路。172、 什么是无源滤波器?答：由无源元件R、C、L等构成的滤波器称为无源滤波器。173、 什么是有源滤

21、波器?答：由无源元件R、C及有源器件集成运算放大器构成的滤波器称为有源滤波器。174、 什么是低通滤波器LPF?答：低通滤波器LPF是能使低频信号通过，而高频信号不能通过的电路。175、 什么是低通滤波器LPF的上限截止频率fH?答：当低通滤波器LPF的放大倍数Auf下降到0。707(-3dB)所对应的频率。176、 什么是高通滤波器HPF?答：高通滤波器HPF是能使高频信号通过，而低频信号不能通过的电路。177、 什么是高通滤波器HPF的下限截止频率fL?答：当高通滤波器HPF的放大倍数Auf下降到0.707(-3dB)所对应的频率。178、 什么是带通滤波器BPF?答：带通滤波器BPF是能

22、使某一频段的信号通过，而该频段以外的信号不能通过的电路。179、 什么是带通滤波器BPF的上限截止频率fH和下限截止频率fL?答：当带通滤波器BPF的放大倍数Auf下降到0.707(-3dB)所对应的频率。此时有两个，分别为上限截止频率fH和下限截止频率fL。180、什么是带阻滤波器BEF?答: 带阻滤波器BEF是不能使某一频段的信号通过，而该频段以外的信号能通过的电路。181、什么是全通滤波器APF?答: 全通滤波器APF是对所有频率的信号都具有相同的Auf(相移可以不同)的电路。182、什么是滤波器的通带和阻带?答: 滤波器允许通过的频段称为通带, 不允许通过的频段称为阻带。183、 什么

23、是滤波器的特征频率f0?答：滤波器的特征频率f0是一个由电路决定的具有频率量纲的常数。184、什么是滤波器的品质因数Q?答：滤波器的品质因数Q是一个描述滤波器过渡特性的常数。185、当Q=0.707时的滤波器有什么特点?答: 当Q=0.707时的滤波器,其过渡特性平坦,且截止频率数值上等于特征频率。186、 什么是直流电源?答: 直流电源是将交流电变换为稳定的直流电的电路。187、 直流电源由哪些部分组成?答: 直流电源由整流、滤波和稳压三部分组成。188、 整流的作用主要是什么?答: 整流的主要作用是将交变电压变换为脉动的直流电压。189、 整流主要采用什么元件实现?答: 整流主要采用整流二

24、极管,利用其单向导电性实现。190、 最常用的整流电路是什么?答: 最常用的整流电路是桥式整流电路。191、 滤波的作用主要是什么?答: 滤波的作用主要是去掉脉动电压中的交流成分,使之成为平滑的直流电压。192、 滤波最重要的元件是什么?答: 滤波最重要的元件是电容元件。193、 稳压的作用主要是什么?答: 稳压的作用主要是维持输出电压的稳定。194、 三端式稳压器主要有哪些优点?答: 三端式稳压器只有三个引出端子,应用时外接元件少,使用方便、性能稳定、价格低廉。195、 三端式稳压器主要有哪几种?答: 三端式稳压器主要有两种:固定输出三端稳压器和可调输出三端稳压器。196、 三端式稳压器由哪

25、些部分组成?答: 三端式稳压器由调整管、取样电路、基准电压和比较放大器等部分组成。197、 三端式稳压器的调整管工作在什么状态?答: 三端式稳压器的调整管工作在放大状态。198、 开关稳压电源的主要特点是什么?答: 开关稳压电源的调整管工作在开关状态,即导通和截止状态。199、 开关稳压电源的主要优点是什么答: 由于开关稳压电源的调整管工作在开关状态,故效率高,可达80%-90%,且具有很宽的稳压范围。200、 开关稳压电源的主要缺点是什么?答: 开关稳压电源的主要缺点是输出电压中含有较大的纹波。2012-8-28 6:40:00数字电路抗干扰设计（转） 在电子系统设计中，为了少走弯

26、路和节省时间，应充分考虑并满足抗干扰性 的要求，避免在设计完成后再去进行抗干扰的补救措施。形成干扰的基本要素有三个：（1）干扰源，指产生干扰的元件、设备或信号，用数学语言描述如下：du/dt， di/dt大的地方就是干扰源。如：雷电、继电器、可控硅、电机、高频时钟等都可 能成为干扰源。（2）传播路径，指干扰从干扰源传播到敏感器件的通路或媒介。典型的干扰传播路径是通过导线的传导和空间的辐射。（3）敏感器件，指容易被干扰的对象。如：A/D、D/A变换器，单片机，数字IC，弱信号放大器等。抗干扰设计的基本原则是：抑制干扰源，切断干扰传播路径，提高敏感器件的 抗干扰性能。（类似于传染病的预防）1 抑制

27、干扰源抑制干扰源就是尽可能的减小干扰源的du/dt，di/dt。这是抗干扰设计中最优 先考虑和最重要的原则，常常会起到事半功倍的效果。 减小干扰源的du/dt主要是通过在干扰源两端并联电容来实现。减小干扰源的 di/dt则是在干扰源回路串联电感或电阻以及增加续流二极管来实现。抑制干扰源的常用措施如下：（1）继电器线圈增加续流二极管，消除断开线圈时产生的反电动势干扰。仅加续流二极管会使继电器的断开时间滞后，增加稳压二极管后继电器在单位时间内可动作更多的次数。（2）在继电器接点两端并接火花抑制电路（一般是RC串联电路，电阻一般选几K 到几十K，电容选0.01uF），减小电火花影响。（3）给电机加滤

28、波电路，注意电容、电感引线要尽量短。（4）电路板上每个IC要并接一个0.01F0.1F高频电容，以减小IC对电源的影响。注意高频电容的布线，连线应靠近电源端并尽量粗短，否则，等于增大了电容的等效串联电阻，会影响滤波效果。（5）布线时避免90度折线，减少高频噪声发射。（6）可控硅两端并接RC抑制电路，减小可控硅产生的噪声（这个噪声严重时可能 会把可控硅击穿的）。按干扰的传播路径可分为传导干扰和辐射干扰两类。所谓传导干扰是指通过导线传播到敏感器件的干扰。高频干扰噪声和 有用信号的频带不同，可以通过在导线上增加滤波器的方法切断高频干扰 噪声的传播，有时也可加隔离光耦来解决。电源噪声的危害最大， 要特

29、别注意处理。 所谓辐射干扰是指通过空间辐射传播到敏感器件的干扰。 一般的解决方法是增加干扰源与敏感器件的距离，用地线把它们隔离和在敏感器件上加蔽罩。2 切断干扰传播路径的常用措施如下：（1）充分考虑电源对单片机的影响。电源做得好，整个电路的抗干扰就解决了一大半。许多单片机对电源噪声很敏感, 要给单片机电源加滤波电路或稳压器，以减小电源噪声对单片机的干扰。比如，可以利用磁珠和电容组成形滤波电路，当然条件要求不高时也可用100电阻代替磁珠。（2）如果单片机的I/O口用来控制电机等噪声器件，在I/O口与噪声源之间应加隔离（增加形滤波电路）。 控制电机等噪声器件，在I/O口与噪声源之间应加隔离（增加形滤波电路）。（3）注意晶振布线。晶振与单片机引脚尽量靠近，用地线把时钟区隔离起来，晶振外壳接地并固定。此措施可解决许多疑难问题。（4）电路板合理分区，如强、弱信号，数字、模拟信号。尽可能把干扰源（如电机，继电器）与敏感元件（如单片机）远离。（5）用地线把数字区与模拟区隔离，数字地与模拟地要分离，最后在一点接于电源地。A/D、 D/A芯片布线也以此为原则，厂家分配A/D、D/A芯片 引脚排列时已考虑此要求。（6）单片机和大功率器件的地线要单独接地，以减小相互干扰。大功率器件尽可能放在电路板边缘。（7）在单片