模拟电路浅谈

模拟电路的“模拟”一词来自英文anologue。在必应词典上,Anonlog的词义是“形容词:模拟的;指针式的;名词:相似物;类似事情”。词义较为形象准确的描述了模拟的含义。模拟电路中,电信号的电压,电流值的变化模拟着现实世界的温度,压力,场强等物理量的值的变化。模拟一词表达了这些值是相似而不同的含义。数学上,模拟信号对应着以连续的时间为自变量,函数值域连续的电压或者电流的连续函数。

模拟电路课程在大学里落了一个很难的名声,令很多人望而生畏。深入理解模拟电路需要综合应用高等数学、复变函数、积分变换、电路理论、信号与系统这些基础知识,而模拟电路课程者常常开设在大二或者大三,学生这时候往往没有全面学懂这些必要的基础知识,深入理解自然是一件很困难的事情。最后,很多人是临时突击背老师勾的考点,一知半解地过了关。这种过关的结果是,学生虽然考试过关,但是并没有形成系统的模拟电路概念,常用的基本知识未能突出了解,导致处理简单基本的模拟连接问题都出现困难。

模拟电路环节是必须的,因为现实的宏观物理过程的时间和值都是连续的。一个电子系统,与物理世界直接接触的那一部分总是获得关心的物理量对应的模拟信号作为系统输入,用合适的模拟电压或者电流推动电机运转,喇叭发声作为系统的输出虽然我们生活在一个数字技术大行其道的时代,然而数字化的目标之一是尽早开始数字处理环节与现实世界直接联系的模拟前端总是存在的。由于数字电路最底层仍然是模拟电路实现的,所以数字环节之间连接时,我们常常需要处理连续的电压、电流值等模拟问题。所以,在这个数字化占据眼球的时代,电子工程师仍然必须多多少少地知晓和处理模拟电路问题

在电子设备的硬件工作中,模拟电路课本中20%的基本知识足以对付80%的模拟电路问题。这些基本知识包括,有源无源二端口网络的输入输出特性、二极管、三极管的器件特性和基本应用电路。另外20%的问题,则需要在特定的方面(如锁相环、调制等)的深入理解。对于需要快速建立的应用,如创意原型、兴趣制作等,必须将关心的模拟电路问题限制在基本范围之内,能够将已有的模块正确连接起来即可。深入的学习和处理较复杂的模拟问题,需要有计划地在可用的时间、人力、资金范围之内进行。

 

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