第2章模拟电路子系统的设计
电子设计中的模拟电子电路设计
总结词
功率放大器用于将小信号放大至足够大的功率，以驱动负载。
详细描述
功率放大器设计需要考虑输出功率、效率、线性度等性能指标，同时还需要考虑散热和稳定性问题。
04
CHAPTER
模拟电子电路设计中的常见问题与解决方案
总结词
Hale Waihona Puke 元器件噪声抑制是模拟电子电路设计中常见的问题，它会影响电路的性能和稳定性。
THANKS
感谢您的观看。
软件调试
根据调试结果，对电路设计进行优化改进，提高电路性能和稳定性。
优化改进
03
CHAPTER
模拟电子电路设计中的关键技术
运算放大器是模拟电子电路中的重要组成部分，用于实现信号的放大、减缩、差分输入等功能。
运算放大器设计需要考虑带宽、精度、噪声、功耗等多个因素，同时还需要根据实际应用需求选择合适的反馈电路和偏置电路。
总结词
详细描述
05
CHAPTER
案例分析
音频信号处理电路设计是模拟电子电路设计中常见的一类，主要用于处理音频信号，如放大、滤波、均衡等。
总结词
音频信号处理电路设计通常包括前置放大器、滤波器、功率放大器等部分。前置放大器用于放大微弱的音频信号，滤波器用于提取或抑制特定频率的信号，功率放大器则用于放大音频信号以驱动扬声器或其他负载。
详细描述
总结词
滤波器用于对信号进行过滤和选择，实现信号的提取和抑制。
总结词
滤波器设计需要根据实际需求选择合适的滤波器类型和阶数，同时需要考虑阻带衰减、通带平坦度、过渡带等性能指标。
详细描述
总结词
信号发生器用于产生各种波形信号，如正弦波、方波、三角波等。
详细描述
信号发生器设计需要根据实际需求选择合适的波形和频率，同时需要考虑信号的稳定性和精度。
模拟电子技术电路设计
模拟电子技术电路设计一、引言随着科技的不断发展，电子技术在各个行业中得到了广泛的应用。
在电子产品的开发过程中，电路设计是关键的一步。
电路设计是将基础电子元器件组合为一个可靠的电路，从而实现电子设备功能的过程。
通过模拟电子技术电路设计，可以更好地理解电子元器件的性能以及它们之间的相互作用，使我们掌握电子技术的本质和核心内容。
在本文中，我们将介绍模拟电子技术电路设计的基本概念和步骤，帮助读者更好地理解电路设计。
二、模拟电子技术电路设计的基本概念1. 电路电路指的是由电子元器件（如电阻、电容等）组成的一个系统，能够实现电流的流动和电压的变化。
电路可以被用来达成特定的电子设备功能，如放大、调制、滤波等。
2. 电路分析电路分析是评估电路性能的过程。
通过电路分析，我们能够理解电路的特性，比如电阻、电流、电压、功率等。
我们还可以通过电路分析来检查电路中的缺陷，如电机的故障和短路。
3. 电路设计电路设计是对各种电子元器件的选择和组合，从而实现特定功能的过程。
在电路设计中，需要考虑电子元器件的特性、电路的参数以及应用环境等因素。
三、模拟电子技术电路设计的步骤1. 确定电路性能在进行模拟电子技术电路设计时，首先要明确电路的性能。
这包括输入和输出电源、功率、电流、电压、频率和带宽等电路参数。
对于需要实现的功能，也要进行详细的描述和分析，以确保设计的完整性和正确性。
2. 分析电路在开始设计电路之前，必须对电路进行分析。
分析电路可以更好地了解电路的特性、发现电路中的缺陷和问题、优化电路的工作方式和功能。
在这个阶段，需要分析电路的传输线、开关时间、系统带宽、电源噪声、振荡功率和射频参数等。
3. 选择和优化电子元器件在设计电路时，需要对各种可用的电子元器件进行比较，并根据设计需求选择最合适的元器件。
为了满足设计的目标，还必须对电子元器件进行优化。
4. 进行模拟仿真在电子电路设计中，模拟仿真是非常必要的。
通过模拟仿真，可以预测电路的工作条件，调整电路的性能并发现器件的故障。
模拟电路子系统的设计
模拟电路子系统的设计模拟电路子系统设计是指通过使用模拟电路来实现一定功能的设计过程。
模拟电路是指以连续的方式来处理电信号的电路，主要应用于信号处理、传感器、功率放大等领域。
下面将从设计目标、组成要素、设计流程和实例应用等方面进行讨论。
一、设计目标：1.功能性：根据系统需求明确设计目标，包括电路的输入输出特性、频率响应、增益、输入输出阻抗等。
2.稳定性：电路应具有较好的稳定性，即对于温度、电源电压变化等条件的变化能够保持一定的输出特性。
3.抗干扰性：电路应具有一定的抗干扰能力，即能有效抵御来自外部信号源的电磁干扰。
4.低功耗：设计电路时要尽可能减小功耗，提高电路的能效比。
二、组成要素：1.放大器：常见的放大器包括运放放大器、差分放大器等，用于增大电压、电流或功率等。
2.滤波器：用于滤除特定频率范围的信号，包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器等。
3.可变增益控制：用于调节放大倍数的电路元件，如可变电阻、可变电容等。
4.信号处理：包括信号采集、采样、转换等过程，实现信号的准确传输和处理。
5.电源管理：包括稳压、滤波等电路，用于保证电路的工作电压和电源稳定性。
三、设计流程：1.明确需求：明确电路的设计需求，包括输入输出特性、频率响应、功耗等。
2.选取合适的元件：根据需求选取适合的放大器、滤波器、控制元件等，注意元件的参数选择和匹配。
3.进行电路原理图设计：根据选取的元件，在电路设计软件中进行原理图设计，连接各个元件，并进行必要的仿真分析以确保电路的性能。
4.PCB设计：在原理图设计完成后，进行PCB布局设计，考虑电路元件的布局合理性、信号线的长度匹配、功耗和热量分布等。
5.电路调试和优化：完成PCB制造后，对电路进行调试和优化，包括调整放大倍数、调整滤波器的截止频率等，以满足设计需求。
四、实例应用：1.音频放大系统：用于放大音频信号，包括音频输入、放大器、低通滤波器以及计算机等输出设备。
2.温度传感器：通过采集环境温度变化，转换为电压信号并进行放大以用于测量和控制。
模拟电子系统设计2讲课文档
现在十五页，总共五十六页。
设计举例：
设计任务：
采用数字锁相环在技规术定产条生件一下个与，可传变感行器频校同准频曲同步线的与锯拟齿合波直电压。已
VCO，强制VCO朝着减小相位/频率误差的方向改变其频率， 使输入基准信号和VCO输出信号之间的任何频率或相位差逐
渐减小直至为0，这时我们就称环路已被锁定。
环路锁定后，鉴相器的两个输入信号的频率相等，即：
fo=Nfi
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(3)捕捉带与同步带
若环路原本处于失锁状态，由于环路的调节作用，最终进入锁定状态， 这一过程，称环路捕捉过程，环路能捕捉的最大起始频差范围称捕捉 带或捕捉范围
否满足电路设计指标的要求；高频工作时，要求fT = (5～10) f, f为工 作频率。
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③集成电路的选择：
由于集成电路可以实现很多单元电路甚至整机电路的功能，所以选用 集成电路来设计单元电路和总体电路既方便又灵潘，它不仅使系统体 积缩小，而且性能可靠，便于调试及运用。集成电路有模拟集成电路 和数字集成电路之分。选择的集成电路不仅要在功能和特性上实现设 计方案，而且还要满足功耗、电压、速度、价格等多方面的要求。
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①阻容元器件的选择：
不同的电路对电阻和电容的性能要求也不同，有些电路对电容的漏电 要求很严；还有些电路对电阻、电容的性能和容量要求很高。例如， 滤波电路中常用大容量（100～3000m F）铝电解电容，为滤掉高频 通常还需并联小容量（0.0l～0.lm F）瓷片电容。设计时要根据电路 的要求选择性能和参数合适的阻容元器件，并要注意功耗、容量、频 率和耐压范围是否满足要求。
模拟电子系统设计
完成这样的工作后，就可以得到一个初步的总体原理框图，在 图上标明各级的功能和主要指标。 4.1.2.3 以集成块为中心，完成各功能单元配置的外电路设计 根据前述的各单元的功能和指标，人们应首先选择合适的集成 块，然后计算该集成块有关外电路的参数。 目前集成块种类繁多，各有特色，有些芯片已具有多个功能甚 至已进入到系统级，因此集成块的选择大有文章可作。
V+（ 若满足 R2 R1
1
RL
+
1
R3
是一个“虚短”现象。
（2）理想运放的两输入端电流等于零
因ri 这是一个“虚断”现象。 当理想运放工作于非线性区时，它的输出电压只有两种可能。 VOH 和 VOL 这时“虚短”现象不存在。 2、比例运算的三种输入方式 （1）反向输入比例运算电路
RF
R1 Vi i1 VR2 V+ iF vO
–
Avd
（3）共模抑制比 CMRR
它表示集成运放对共模信号的抑制能力。定义为开环差模增益 Avd和开环共模增益Avc之比。 Avd CMRR=20lg （dB）
Avc
（4）最大差模输入电压Vidm和最大共模输入电压Vicm. 超过Vicm时，放大器工作将不正常。 如下图的同相跟随时，其输入电压的最大值就是最大共模输入 电压。 – vi + vO
集成运放的单电源应用。 在交流放大器中，由于输入输出都可以加隔直电容，为了方便， 集成运放可采用单电源供电。 由于单电源供电直流输出电位为1/2VCC，其反向端的直流电位 也是1/2VCC。 因此，同相端也应加相同直流电位。 单电源供电集成运放反相输入放大电路如下图所示：
VCC R Rf C1 R1
共射——反向放大器，具有电压、电流放大能力。
模拟电路子系统的设计
仪表放大器
滤波电路
2.4.2 D/A转换器
基本原理
电阻分压器和跟随器：
UO=A·Ui（0≤A≤1）
DAC和运算放大器：
UO=-Dn·Ui（0≤Dn≤1）
基本原理（续）
D/A内部构造框图
将n为二进制数字量转换成模拟量输出框图如下：
基准 电压源
N位二 进制数
数码寄 存器
N位模 拟开关
电阻译 码网络
应用
接口设计
D/A转换芯片旳选择原则：考虑芯片旳性能、 构造及应用特征。 在性能上必须满足D/A转换旳技术要求；在构 造和应用特征上应满足接口以便、外围电路简 朴、价格低廉等要求。
接口技术
1） D/A转换芯片旳性能指标 静态指标； 动态指标：建立时间、尖峰等 环境指标：增益温度参数
2） D/A转换芯片旳构造特征（原理） 数字输入：涉及接受数码制，数据格式以及逻辑电平等 数字输出：例，电流输出型、电压输出型等等 锁存特征及转换控制 参照源:参照源配制，输入数字码与模拟输出电压旳极性
状态只有“0”和“1”。数字信号能够根据需要再经 D/A变换成模拟电信号，再由电信号转换成物理量。
数字系统旳优点：抗干扰强、便于处理、可采用高 度集成旳数字器件，便于利用计算机技术等。 但不论模拟系统还是数字系统都要用模拟电子电路。
电子电路设计模拟电路设计方法
电子电路设计模拟电路设计方法电子电路设计是现代电子技术领域的重要组成部分，其在各种电子设备和系统中起着至关重要的作用。
而模拟电路设计则是电子电路设计中的一项重要技术，其能够模拟和处理连续变量信号，广泛应用于各种电子系统中。
本文将介绍电子电路设计中的模拟电路设计方法。
一、模拟电路设计所需基础知识在进行模拟电路设计之前，我们需要具备一定的基础知识。
首先，我们需要了解电路的基本元件，例如电阻、电容和电感等。
其次，我们需要掌握电路分析的基本方法，包括基尔霍夫定律、电压分压原理等。
此外，还需要具备掌握信号与系统的基本知识，包括频域分析、滤波器设计等。
二、模拟电路设计方法1. 设计目标和规范在进行模拟电路设计之前，我们首先需要明确设计目标和规范。
例如，我们需要确定电路的功能、性能指标、工作条件等。
这些设计目标和规范将指导我们进行后续的电路设计过程。
2. 电路拓扑设计电路拓扑设计是模拟电路设计的重要环节，它决定了电路的基本结构和连接方式。
在进行电路拓扑设计时，我们需要根据设计目标选择合适的电路拓扑结构，例如放大电路、滤波电路等。
此外，还需要考虑电路的稳定性、可靠性和可调性等因素。
3. 元件选择和参数计算在进行元件选择和参数计算时，我们需要根据设计规范和电路拓扑来选择合适的元件，并计算其参数值。
例如，在设计放大电路时，我们需要选择适当的放大器管型和工作点，并计算电阻、电容等元件的数值。
4. 电路仿真与优化在进行模拟电路设计时，我们通常使用电路仿真软件进行仿真与优化。
通过仿真软件，我们可以模拟电路的工作过程，验证电路的性能指标，并对电路进行优化。
例如，我们可以通过调整元件参数和拓扑结构来改善电路的性能。
5. PCB设计PCB设计是模拟电路设计的重要环节。
在进行PCB设计时，我们需要将电路图转化为PCB布局图，并将元件进行布局、连线和焊接。
通过合理的PCB设计，可以提高电路的可靠性、抗干扰能力和成本效益。
三、模拟电路设计案例以下是一个简单的模拟电路设计案例，以放大电路为例。
电子工程中的模拟电路设计
电子工程中的模拟电路设计电子工程中的模拟电路设计一直是该领域中重要的一环，它涉及到电子设备的信号处理与传输。
本文将介绍模拟电路设计的基本原理、设计流程以及与数字电路设计的区别。
一、模拟电路设计的基本原理模拟电路设计是基于模拟信号的处理，主要涉及电流、电压和电阻等原始物理量。
模拟电路设计的基本原理包括以下几个方面：1. Ohm's Law（欧姆定律）：根据欧姆定律，电流与电压成正比，电流与电阻成反比。
这个原理是模拟电路设计的基础。
2. 放大器设计：放大器是模拟电路设计中常见的组件，用于将输入信号放大到可以被接收或传输的合适幅度。
放大器设计需要考虑增益、带宽和稳定性等因素。
3. 滤波器设计：滤波器用于抑制或通过特定频率范围的信号。
模拟电路设计中，常需要设计低通、高通、带通或带阻滤波器，以满足特定的信号处理需求。
4. 模拟信号转换：在电子设备中，数字信号的生成和处理离不开模拟信号的转换。
模拟信号转换涉及模拟到数字的转换（A/D）和数字到模拟的转换（D/A），设计要考虑精度、采样率和信噪比等因素。
二、模拟电路设计的流程模拟电路设计的流程通常包括以下几个步骤：1. 需求分析：明确设计的目标和需求，定义输入输出信号的电气特性和性能指标。
2. 电路设计：根据需求分析，选择适当的器件、电路拓扑结构和参数，进行电路设计和仿真。
常用的仿真工具有PSPICE和Multisim等。
3. PCB布局与布线：根据电路设计结果，进行PCB的布局布线。
在布局和布线过程中，需要考虑信号的分布和隔离、电源的稳定性以及仿真结果的验证等因素。
4. 元器件选型：根据电路设计的要求，选择合适的元器件，并进行性能测试和评估。
关键元器件的选型对电路性能具有重要影响。
5. 电路调试与优化：在完成PCB组装后，进行电路的调试和优化。
通过实际测试和测量，检查电路的性能是否符合设计要求，并对电路参数进行调整。
三、模拟电路设计与数字电路设计的区别模拟电路设计与数字电路设计在原理和方法上存在一些差异。
模拟电路设计的实现方法及其应用
模拟电路设计的实现方法及其应用模拟电路是指模拟物理量的电路，如电压、电流、电阻、电感、电容等物理量。
它是电子工程中不可或缺的一部分，广泛应用于人类生产生活中的各个领域，如能源、通讯、汽车、医疗等。
本文将介绍模拟电路的设计实现方法以及其应用。
一、设计实现方法（一）设计流程模拟电路的设计流程可以分为以下几步：1.确定系统性能指标：确定电路的功能和性能指标，如工作频率、增益、输出电压等。
2.选择核心器件：选择最适合的核心器件，如运放、电容、电感等。
3.电路拓扑设计：设计电路的基本拓扑结构。
4.参数计算：根据具体要求计算器件参数。
5.电路分析与模拟：在电路模拟软件中对电路进行分析和仿真，检验电路的性能。
6.电路实验验证：将电路进行实验验证，验证电路是否达到要求。
（二）常用电路1.放大器电路放大器电路是模拟电路设计中重要的一种电路。
它将输入信号放大到合适的幅度，以输出更大的信号。
常见的放大器电路有运算放大器电路、共射、共基、共发射三种基本放大器电路。
2.滤波器电路滤波器电路可以去除噪声信号和非期望信号，只保留期望信号。
常见的滤波器电路有低通、高通、带通、带阻滤波器等。
滤波器电路在音频系统、通信电路和图像处理中得到广泛应用。
3.振荡器电路振荡器电路可以产生稳定的正弦信号，可以应用于通信电路、音频系统和信号调制等领域。
常见的振荡器电路有晶体管振荡器、RC振荡器、LC振荡器等。
二、应用（一）通讯领域在通讯领域，模拟电路设计应用广泛。
如放大器电路用于信号放大；滤波器用于信号去噪；模拟信号处理电路用于调制调频等。
（二）娱乐领域模拟电路设计也在娱乐领域中广泛应用。
如音频功放可以放大音乐信号输出到扬声器；电视机用到图像处理电路；录音设备、数字相机等。
（三）医疗领域在医疗领域，模拟电路设计也有广泛应用。
如心电图机用到放大器、滤波器等电路；血压计可以使用放大器和传感器等。
三、总结模拟电路设计是电子工程领域中不可或缺的一部分，它广泛应用于人类生产生活的各个领域中。
模拟电路课程设计(论文)
模拟电路课程设计（论文）( 2008级 )题目：基于LABVIEW信号发生器的设计学院：工学院班级：机械084 姓名学号：基于labview的虚拟信号发生器的设计摘要 (3)Abstract ................................ 错误！未定义书签。
第1章绪论 (3)1.1研究背景及动态 (3)1.2 Labview虚拟仪器 (4)第2章 LabVIEW简介 (5)2.1 LabVIEW特点 (5)2.2 LabIEW软件的特点 (6)第3章虚拟信号发生器的结构与组成 (8)3．1虚拟函数信号发生器的前面板 (8)3．2虚拟函数信号发生器的硬件构成 (8)3．3仪器功能描述 (9)3．4 虚拟函数信号发生器的软件设计与实现 (9)3．5 数字波形产生模块 (10)第4 章总结 (16)结束语 (17)参考文献 (18)摘要基于专业虚拟仪器开发工具Labview，设计了一虚拟函数信号发生器。
该虚拟函数信号发生器能够产生正弦波、三角波、方波、锯齿波等波形，频率动态范围较宽且可微调。
关键字：虚拟仪器；Labview；数信号发生器；数据采集卡第1章绪论在有关电参量的测量中，我们需要用到信号源，而信号发生器则为我们提供了在测量中所需的信号源，它可以产生不同频率的正弦信号、方波、三角波、锯齿波、正负脉冲信号、调幅信号、调频信号和随机信号等，其输出信号的幅值也可以按需要进行调节。
传统信号发生器种类繁多，价格昂贵，而且仪器功能固定单一，不具备用户对仪器进行定义及编程的功能，一个传统实验室很难同时拥有多类信号发生器，然而，基于虚拟仪器技术的实验室则能够实现这一要求。
随着计算机技术的迅猛发展，虚拟仪器技术在数据采集、自动测试和仪器控制领域得到了广泛的应用，促进和推动测试系统和仪器控制的设计方法与实现技术发生了深刻的变化。
“软件即是仪器”已成为测试与测量技术发展的重要标志。
虚拟信号发生器就是利用高性能的模块化硬件，结合高效灵活的LabVIEW软件来完成各种测试、测量和自动化应用。
模拟电子系统设计原理图及仿真图
现代电路系统设计1.INA133 高速精细差动放大器使用参数32.INA133芯片引脚配置图43运用INA133设计的根本运算电路51.同相比例放大器52.反相比例放大器63.电压跟随器74.同相加法85.反相加法96.减法107.积分118.微分129.低通滤波器1310.高通滤波器1411带通滤波器1612.差分比例运算电路1713.电平比拟器1814.差动积分器1915.迟滞比拟器202016.除法运算电路设计2117.开方运算电路设计2318.电流转换为电压图2419 恒流源2520反相器：2621带阻滤波器：2823方波变换成锯齿波3024 单运放驰X振荡器：3025 数据放大器：3126 反相半波电压钳制电路31 27方波产生电路3228过零比拟器3329仪表放大器3430 取样/保持电路351.INA133 高速精细差动放大器使用参数规格：失调电压：—/＋450uV温度漂移：5uV/度共模比：80dB小信号带宽：1.5MHz输入电压最小：INA133 5V，INA2133 4.5V输入最大电压：36V静态工作电流：－/＋0.95mA工作电压：－55 ～125度增益误差：0.05％增益漂移：1ppm /度C 〔每度百万分之一〕共模输入低：-27V共模输入高：27V非线性：0.001%2.INA133芯片引脚配置图3运用INA133设计的根本运算电路1.同相比例放大器将INA133的2,5和1,3端子分别并联〔将电路视为理想状态〕，以此运放作为根本放大器，仿真电路：输出波形:2.反相比例放大器电路仿真：i U R R U 120-=,取Ω=Ω=K R K R 10,121,的增益为10，所以放大倍数为10倍，输出波形：3.电压跟随器取输入为5V ，频率为1kHz 的方波输出波形：4.同相加法取tV U sin 31=,tV U sin 52=,由公式得到结果为：tV U sin 80=输出波形5.反相加法取tV U sin 51=,tV U sin 32=,由公式得到结果为：tV U sin 80-=输出波形6.减法取tV U sin 101=,tV U sin 72=,由公式得到结果为：tV U sin 30=输出波形7.积分取Ω=k R 11，nF C C 1501==，输入大小为5V ，频率为1kHz 的方波，其仿真电路为：8.微分取Ω=k R 21,nF C 5001=，输入大小为5V 频率为1kHz 的三角波 其仿真电路为：9.低通滤波器取Ω==k R R 121，nF C 1001= 其截止频率：kHz C R f 541.121110==π仿真电路为：波特仪显示波形为：10.高通滤波器取Ω=k R 11，nF C 1001=其截止频率：kHz C R f 541.121110==π仿真电路为：其波特仪显示波形为：11带通滤波器取如上图所示电阻及电容的值，得到波特仪的波形为：从图中可以看到中心频率为780.939Hz12.差分比例运算电路取tV U sin 31=,tV U sin 102=,由公式得到结果为：tV U sin 70-=输出波形13.电平比拟器参考电平V=2V,输入幅度为4V，频率为1kHz的正弦波，314.差动积分器15.迟滞比拟器取输入为tV U i sin 5 ，得到输出波形为：2016.除法运算电路设计除法运算电路设计原理图17.开方运算电路设计开方运算设计原理图18.电流转换为电压图19 恒流源20反相器：当方向比例放大器增益为1时可得到反相器电路，其仿真电路为：取：tVU sin 21 ，输出结果为：21带阻滤波器：由图中可得其中心频率大致为：800Hz22三角波转换为锯齿波：23方波变换成锯齿波24单运放驰X振荡器：其仿真电路为：25数据放大器：26反相半波电压钳制电路27方波产生电路F ≈212R R R输出电压与电容器电压波形图：28过零比拟器将运放3端接地，2端输入信号，运放开环构成一过零比拟器。
模拟电子电路设计
模拟电子电路设计模拟电子电路设计是电子工程中的重要部分，它涵盖了从基本电路元件的选择和组合到整个电子系统的设计与调试。
本文将介绍一种常见的模拟电子电路设计流程，并通过实例展示其具体步骤和方法。
一、电路需求分析在进行模拟电子电路设计之前，我们首先需要明确电路的需求和功能。
这包括了电路的输入输出特性、带宽要求、功耗限制以及其他相应规格等。
同时，还需要考虑电路所在的环境条件，如温度范围、电磁兼容性等因素。
二、电路拓扑设计电路的拓扑设计是根据需求选择适当的电路结构和拓扑连接。
对于模拟电子电路而言，常见的拓扑包括共射、共基、共集等放大器结构，以及运算放大器、滤波器、振荡器等功能模块。
通过合理的拓扑设计能够满足电路的功能需求，并考虑到一些优化指标，如增益、频率响应等。
三、元件选择与参数计算在电路设计过程中，合理选择电路中所需元件的型号和参数非常重要。
这包括了电容、电阻、电感等被动元件，以及晶体管、运放等主动元件。
根据电路拓扑和功能需求，通过计算和仿真，选取合适的元件型号和参数值。
四、电路分析与仿真在元件确定之后，进行电路分析与仿真是必不可少的。
利用电子电路仿真软件，如PSpice、Multisim等，对电路进行性能分析、参数优化和敏感性分析。
通过仿真，可以验证电路设计的正确性，找出可能存在的问题，并进行调整和改进。
五、电路布局与走线完成电路基本设计和仿真后，需要进行电路布局和走线。
在设计过程中，要注意信号和电源地的分离，减小干扰和噪声。
合理的布局和走线能够提高电路的可靠性和抗干扰能力，保证信号传输的完整性和准确性。
六、电路调试与测试完成电路的布局和走线之后，进行电路的调试与测试是必要的一步。
通过使用示波器、信号发生器等测试设备，对电路的各项指标进行验证和测试。
若发现问题，需及时分析并修复，以确保电路的正常工作。
七、电路优化与改进在完成电路的调试和测试之后，可能还存在一些性能上的改进和优化空间。
通过分析电路的性能指标，如增益、带宽等，找出可能存在的问题，并进行改进和优化。
模拟电子电路设计
模拟电子电路设计电子电路是现代科技社会中不可或缺的一部分，而模拟电子电路设计是其中的重要一环。
模拟电子电路设计涉及到各种电子元件的选择，电路的构建和优化，以及性能的分析和改进。
本文将介绍模拟电子电路设计的基本原理和步骤，并探讨如何设计和优化一个模拟电子电路。
一、设计理论和原则1.1 设计理论：在进行模拟电子电路设计之前，我们需要先了解一些相关的设计理论和原则。
比如，电路的基本功能和特性，电流调节和阻抗匹配的方法，以及信号的放大和滤波等基本原理。
这些理论和原则为我们提供了在设计中进行决策的依据。
1.2 设计原则：在模拟电子电路的设计过程中，我们需要遵循一些设计原则来提高电路的性能和稳定性。
比如，选择适合的电子元件，减少电路的噪声和失真，优化电路的频率响应和相位特性等。
二、设计步骤2.1 确定需求：在进行任何电子电路设计之前，首先需要明确设计的需求和目标。
这包括电路的功能要求、输入输出参数、工作条件等。
2.2 选择元件：根据设计需求，选择适合的电子元件。
这些元件可能包括电阻、电容、电感和半导体器件等。
在选择元件时，需要考虑其特性参数、可靠性和成本等因素。
2.3 电路设计：根据需求和选择的元件，进行电路的具体设计。
这包括电路拓扑结构、电参数计算和元件布局等。
在设计过程中，需要考虑电路的性能指标，如增益、频率响应和失真等。
2.4 电路分析和优化：完成电路设计后，需要进行电路的性能分析和优化。
这包括使用电路仿真软件对电路进行分析，查找电路可能存在的问题，并进行相应的改进和优化。
2.5 原理验证：在完成电路设计和优化后，需要进行电路的实验验证。
通过实验，我们可以验证电路设计的正确性，并进一步优化电路的性能。
三、电路设计实例为了更好地理解模拟电子电路设计，我们将以一个放大器电路设计为例进行说明。
3.1 设计需求：我们需要设计一个放大器电路，将输入信号的幅度放大为输出信号的10倍。
输入信号的频率范围为20Hz至20kHz，设计频率响应为平坦的。
模拟电子系统的设计PPT共31页
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30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
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27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
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28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
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29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
模拟电子系统的设计
1、合法而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比
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（1）集成运算放大器 （2）模数转换器 （3）数模转换器
2.4.1 运算放大器及其应用
运算放大器是一种能模拟数学运算的放大器。要准确 模拟数学运算，需具备“理想”特性。
理想放大器具有以下特性： （1）输入端“零子”，输出端“任意子” （2）只放大差模信号，无限大的共模抑制（
模拟电子系统的设计阶段（续）
4）拟订框图中模块的指标。 5）确定单元电路的技术指标。 6）系统设计的优化。
2.电路级设计
任务：根据系统级设计时所制定的各个子模块的指标， 选定合理的电路结构、电路参数和器件，使之达到指标 的要求，实现各个子模块的功能。
举例：交流电压表的设计
具体指标：
（1）电压测量范围：50uV-30V （2）电压量程：1mV，3mV，10mV，100mV，1V，3V，30V，
系统设计（续）
3）拟定框图
电压表须有衰减、放大、整流和表头驱动电路
被测信号
衰减
放大
整流
表头
电源
系统设计（续）
T1衰减器用于调节输入档，T2公共衰减器
量程和开关
被测信 号
衰减 T1
阻抗 变换
放大 A1
衰减 T2
阻抗 变换
放大
整流
表
A2
头
电
源
系统设计（续）
4）拟订模块指标
需要反复比较核算，合理分配衰减值、放大倍数、和频 率特性指标，根据电路结构提出阻抗匹配要求，考虑整 流线性度的保证措施，系统误差的分配等。
CMRR） （3）没有温漂、时漂，能处理任何微弱信号
注：“零子”：输入端子电压为零，电流为零；
“任意子”：也称“极子”，相当于理想电压源；
理想运放的具体满足条件
运算放大器的分类
按电路形式分反相，同相和差动放大电路。 按数学运算分加法/减法器，微分器和积分器。 按输入信号的性质可分为直流放大器和交流放 大器。
2.2 模拟系统设计简介
定义：
将需要处理的物理量转化为电信号，以电信号的 电压、电流、频率、相位等参数模拟被处理的物理 量，用电子技术对电信号的处理，达到对物理量的 处理，这种处理方式叫模拟方式。
以模拟处理方式为主，应用电子技术完成信号 处理的系统称为模拟电子系统。
模拟电子系统的设计阶段
1.系统级设计
2.3 模拟电路设计的原则和步骤
➢ 1.分析技术指标的可行性 ➢ 2.确定指标中的关键指标和设计难点 ➢ 3.分析各个指标间的相互关系 ➢ 4.选择合适的器件 ➢ 5.在设计时留有适当的余量（降额设计） ➢ 6.反复凑试、反复核算、反复修改（仿真验证） ➢ 7.反复实验、反复调整
2.4 常用单元电路
第二章 模拟电路子系统的设计
➢ 2.1 模拟电路设计的特点 ➢ 2.2 模拟系统设计简介 ➢ 2.3 模拟电路设计的一般原则和步骤 ➢ 2.4 常用单元电路
模拟系统
模拟系统是将各类待处理物理量通过各种传感器转 换为电信号，使电信号的电压、电流、相位、频率等参 数与某物理量具有直接的对应关系。
此对应关系是对原始物理量的模拟。如：电视系统将 光信号转换成电信号，再将电信号转换成光信号；测量 温度的仪表将温度转换成电信号后经处理再转换成磁信 号，通过指针表示温度值。
运算放大器
3种放大器原理图和参数关系集成运Fra bibliotek的主要技术指标
可分为四类： 1、按速度类：如GBW，SR 2、按精度类：VIO，IIB 3、增益和噪声抑制：CMRR，GAIN 4、按电源：VCC，IQ
集成运放的性能参数
数字系统的优点：抗干扰强、便于处理、可采用高 度集成的数字器件，便于利用计算机技术等。 但不论模拟系统还是数字系统都要用模拟电子电路。
模拟电路设计方法
模拟电路设计方法： (1)人工设计：电路结构的确定、元器件参数的 选取、电路的各项指标的计算等各个设计关节 均由设计人员完成。 (2)计算机辅助设计（CAD）：电路的各项指标 的计算由计算机完成。
优点：整个处理过程中，电信号的相关参数始终与 原始物理量有直接的对应关系，即模拟关系。
数字系统
数字系统是将被处理的物理量首先转换成模拟的电信 号，在对电信号处理之前先经过A/D转换，将模拟信号 转换成数字信号。
状态只有“0”和“1”。数字信号可以根据需要再经 D/A变换成模拟电信号，再由电信号转换成物理量。
300V。 （3）被测信号频率范围：2HZ-500HZ。 （4）频率响应：以1KHZ的不均匀性为基准，分别为2HZ-200KHZ
＜±3%；2HZ-500KHZ＜±5%。 （5）输入阻抗：在1KHZ下，输入阻抗不低于2M，输入电容小于 60PF。
（6）测量误差：＜±2.5%。 （7）用磁电式表头指示测量结果。
2.1 模拟电路设计的特点
（1）器件模型的精度有限。 （2）计算方法简化。 （3）模拟电路的种类较多。 （4）电路的技术指标众多。 （5）模拟器件种类繁多。 （6）分布参数和干扰对模拟电路的影响较大。 （7）要求设计者具有较高的综合素质。
模拟电路设计的注意点
（1） 注意技术指标的精度及稳定性，考虑元器件的温 度特性，电源电压波动，负载变化及干扰的因素的影响 。 （2） 重视级间阻抗匹配问题。（反射） （3） 元器件的选择应注意参数的分散性及温度的影响 。（发散与收敛、温漂） （4） 调试中应遵循先单元后系统，先静态后动态，先 粗调后细调。（调零、温度补偿等）
任务：将系统的总要求分解为不同的子功能，再根据不同的子功 能确定出可完成各个子功能的模块（即单元电路），并为各个模块 确定具体的技术指标。 设计步骤： 1）系统指标可行性分析：包括指标合理性、难易程度、先进性、 主客观条件、元器件的货源情况、可否按时完成、成本和市场前景 。 2）信号处理的流程分析。 3）拟定信号处理流程中所设定的处理环节和处理要求，设置可完 成各种相对独立的功能模块，用框图完成
系统设计
1）可行性分析 该仪表被测量电压范围、输入阻抗和误差要求均属于
常规性指标，易达到。电压表应用放大和整流技术，所 用器件可选范围很宽，因此设计可行。 2）信号处理流程分析
衰减（使输入较大电压值的被测信号具有合适幅度） →放大（使被测信号的幅度满足后续整流电路的要求） →整流（将正弦信号转支流以驱动表头） →由表头指 示测量结果