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模擬電路基礎知識歸納【模擬電路基礎知識教程】

閱讀: 70 | 發布時間:2023-06-05 10:30:04

想必大家都知道,模擬IC設計非常難學。就拿最普遍的晶體管來說,我們分析它的時候必須首先分析直流偏置,其次在分析交流輸出電壓。可以說,這是一項相當復雜的工作。有些朋友一直吐槽模擬IC設計真的非常難學,那么到底該怎么學呢?

首先來了解一下什么是模擬設計?

數字信號處理算法和集成電路迅猛發展,雖然許多類型的信號處理已經由模擬電路轉換成數字電路來實現,但是在一塊芯片中,模擬電路是必不可少的。

處理連續的光、聲音、速度、溫度等自然模擬信號的IC稱之為模擬IC。模擬IC處理的信號都具有連續性,可以轉換為正弦波研究,而數字IC處理的是非連續信號,都是脈沖方波。

模擬電路設計是微電子領域一個集基礎理論知識和創造性于一身的絕學。

如今的模電設計已經處較成熟的層面,完備的仿真計算工具將設計者從繁瑣的數據運算中解放出來。足夠的理論基礎和創造性,配以對信號處理的理解和公式推算的駕馭能力,一個個完美的設計方案就會應運而生。

學習模擬電路要求的四個知識部分,要成為模擬電路的設計者,我們必須掌握其基本的以下四個組成部分:

(1)晶體管元件的設計

晶體管元件指半導體工程學方面的知識,任何設計的芯片都將終回歸于它,一般都是從薛定諤波動方程式開始引出的,雖然與實際具體設計電路直接聯系不大,但作為一個成熟的模擬設計工程師,理論基礎是必不可少的。

(2)晶體管電路的設計

要從事模擬電路設計,必須扎實掌握晶體管電路的基本知識,推薦一邊學習一邊實驗、仿真,PSPICE之類的都可以,能理解一個就行,同時要注意多想多動手。

做得多了,自然就能掌握晶體管的設計知識了,從這里就需要儲備動手的經驗,晶體管、FET是構成整個電路的基礎,這里理解了,其他更多IC的原理圖也就一目了然了。

(3)功能模塊的設計

功能模塊主要以各種各樣的運放為基礎,包括AD、DA、PLL、穩壓源等等,它們都主要是由晶體管構成的,功能模塊設計工程中都會將元器件適當的理想化。

這部分的學習是十分重要的,一般都是從這里開始學習模擬電路,這部分相對來說比較易懂,也是模擬電路學習的切入點。

(4)系統設計

這部分就需要相當的高度,需要考慮方方面面。

其實,說實在的,真正做過一兩塊片子就差不多能理解大半部分。關鍵是試驗、動手。

如何培養設計電路的思路呢?

從大的方面講一般我們分三步走:

第一步,先學會看別人的電路;

第二步,學會根據自己的需要修改別人的電路;

第三步,自己獨立設計電路。

具體方法如下:其實任何一個復雜的電路都是由一個個小的電路模塊組成的。首先,我們先把一個小的單元電路搞懂,而這個單元電路又是由一個個元器件組成的,所以我們先把這個單元電路中元器件弄通,而掌握這些元器件無非是電流、電壓、功率、工作條件等這幾個參數;

然后把這些器件放在一個單元單元電路中根據前面說的那幾個參數分析他們在電路中的作用。一定要多動手,建議大家把每個元器件都要換個參數測試一下,而且每次只能更換一個元器件,觀看電路有什么變化,思考為什么會有這樣的變化,然后逐漸更換所有元器件,重復以上,這樣你會對電路中的這些元器件有了很深刻的感悟,而且動手做過的東西你不會忘記的。這樣對你積累經驗十分有幫助。

其次,把兩個單元電路進行聯調,觀察調試過程出現的問題,直至調通。最后把多個單元電路進行聯調,直至調通。這樣由簡單到復雜循序漸進地學習和掌握電路設計經驗,而這些經驗作為數據庫會存進你的大腦,以后你在設計電路時需要什么電路你大腦就會立即跳出來你曾經做過的這些電路,讓你電路設計起來特別輕松,游刃有余。

模擬設計的薪資和發展

模擬設計工程師的整體薪資水平較高,一般應屆畢業生薪資在15k-25k/月之間,10年以上經驗的模擬IC設計工程師,年薪一百多萬的比比皆是。如果是管理層,兩百萬年薪也屬正常范疇。

發展前景:模擬工程師會一直有需求,從整個行業來看,數字的需求會比模擬要大,但是模擬工程師在每個公司都是有需求的,工資和數字工程師差別不大。

不少企業開出的高薪資都讓同學們心動不已,所以就暗地里自學模擬IC設計,但大多都沒過多久就紛紛放棄了:模擬IC設計真的太難了!沒有老人帶,連奮斗的方向都沒有!

現在IC修真院就有課程可以帶你從最基礎的理論知識開始學起,還能進行實戰訓練,積累項目經驗,從理論到項目一步步帶你走進模擬IC設計的行列,所以想學的同學一定不要錯過!

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