我今年在教類比電路,因為很多人搞不清為什麼我們要學類比電路,所以我寫了這篇文章。稍微有點難懂,但是學理工的人應該看得懂。
據說我們正處於所謂的數位化階段。一切都必須數位化。因此,很多人認為研究數位電路的設計是重要的。至於類比電路,它們是老式的。人們可能會忘記它。
數位電路,指的是建立gate(AND,OR,NOR,NAND)、flip flops等等的電路。類比電路,指的是電晶體和一些被動元件的電路,例如電阻、電容、電感等。
我們必須明白,每個數位電路實際上都是由類比電路實現的。當我們要求任何VLSI晶圓廠生產數位電路晶片時,數位電路將被轉換為類比電路。畢竟,VLSI的製程只知道電晶體、電容、電感等。如果VLSI製程工程師對電晶體一無所知,他可能會遇到嚴重的麻煩。比方說,他可能不明白為什麼晶片在低頻下做得比較好,但對於高頻而言並不理想。他也不會明白為什麼兩個電晶體必須非常緊密地在一起。
每個電路實際上都是一個類比電路。這是要學類比電路的第一個原因。
我們經常談論數位數據或數位訊號。但是我們看到的圖像必須是類比的,我們聽到的聲音也必須是類比的。你可以將你的類比聲音轉換為數位訊號並將其發送出去。但是,為了讓某人理解它,數位訊號必須轉換回類比電路。
我們所看及所聽到的都是類比訊號。這是要學類比電路的第二個原因。
我們經常必須在無線環境中傳輸數據。比方說,當我們使用手機時,數據從我們的手機傳輸到附近的基地台,是透過空氣,而不是透過電線傳輸。問題是:只有正弦訊號可以無線傳輸。因此,我們必須能夠發出類比訊號。這些訊號稱為RF(射頻)訊號。
只有類比訊號可以無線傳輸。這是要學類比電路的第三個原因。
請注意,有很多CAD軟體可以幫助你產生數位電路。但是沒有類比電路CAD軟體。 我們可以說設計類比電路要困難得多。因此,幾乎不可能開除任何類比電路工程師。此外,由於學習類比電路非常困難,因此類比電路工程師的薪水比數位電路設計師要好得多。
類比電路工程師有比較好的薪水。這是要學類比電路的第四個原因。
我們知道我們的電子工業落後於先進國家。比方說,幾乎所有精密的電子設備都是進口的。如果我們深入了解這個問題,我們會發現我們的類比電路設計能力遠遠落後於外國的電子工程師。我們的大多數IC設計公司都在設計數位電路。但中國大陸也有能力設計這樣的電路。我們國家絕對應該有更多的類比電路設計公司。
我們國家需要更多的類比電路工程師。這是要學類比電路的第五個原因。
最後,請注意,每個晶片都需要某種電源。電源電路都是類比電路,而且非常難以設計。但是我們需要它們。
電源電路都是類比電路。這是要學類比電路的第六個原因。
設計類比電路非常有趣。好的類比電路幾乎像是藝術品,也就是說,人們不僅可以欣賞類比電路的性能,還能欣賞它的美感。
最後,我要介紹我寫的有關類比電路的講義。我這個講義絕對是與眾不同的,因為每一個線路都有SPICE模擬器的模擬,同學可以根據這個實驗結果,自己再做一次每一個線路。因為很多教科書沒有真正的線路設計例子,所以很多同學發現,根據書上講的,是做不出來線路的。我可以說我絕對不是在空口說白話,講義上的線路都是可行的線路。
我的類比電路講義可以在以下的網站中找到,歡迎各位使用。當然也歡迎各位的評論。