關于模擬電路課程的理解

第第頁關于模擬電路課程的理解在電子類專業(yè)中，模擬電路是一門非常重要，并且不少人覺得很難的一門課。這里我來說一說我對模擬電路這門課的理解，希望能對大家有所幫助。工程思想，同時最好能用于實踐，而不只是為了做題考試。

何為工程思想呢？百度百科的解釋是這樣的：

模電本身是一個非常復雜的學科，而模電課程只是其中最基礎的東西。模擬電路（AnalogCircuit）的含義是處理模擬信號的電子電路。自然界中絕大多數信號都是模擬信號，它們有連續(xù)的幅度值，比如說話時的聲音信號。模擬電路可以對這樣的信號直接處理（當然需要先轉換成電信號），比如功放能放大聲音信號，廣播電臺能將模擬的聲音信號、圖像信號進行發(fā)送。甚至可以認為，所有電路的基礎都是模擬電路（即使是數字電路，其底層原理也是基于模擬電路的）。其重要性不言而喻。

放大器，例如功放就是一個放大器，輸入的聲音很小，輸出的聲音卻很大。放大器的輸出和輸入電壓（或電流）之比稱為放大倍數，又叫做增益。

對于一個電壓來說，如果以時間為橫軸、電壓為縱軸作圖，這個圖形則為這個電壓的波形。

如果一個放大倍數為5的放大器，輸入恒定的1V電壓（波形如下左圖），則輸出應該始終是5V（波形如下中圖），既不會隨時間改變，也不會隨溫度而變化，輸出和輸入的電壓形狀完全一樣。但如果放大倍數不穩(wěn)定，不斷變化，原先輸入的信號就會變形（如下右圖），信號可能由一條水平直線變成了一條曲線。這種波形變化叫做失真。

反饋是指將系統(tǒng)的輸出又返回到輸入端而影響輸入，從而對系統(tǒng)整體輸出產生作用。反饋可分為正反饋和負反饋。負反饋是使輸出起到與輸入相反的作用，使系統(tǒng)輸出趨于穩(wěn)定。

負反饋可以讓系統(tǒng)更穩(wěn)定。

由于放大倍數A不穩(wěn)定，所以輸出波形會有失真。

相加器，結合紫色的"+'、"-'符號，表示其輸出Y=(+I)+(-X)=I-X，在實際電路中用電阻就可以實現；方框F是反饋器件，表示從輸出O取出信號，并將其與放大器A，主要用三極管構成，滿足O=A*Y，且A的放大倍數不穩(wěn)定，很容易受干擾。整個電路的放大倍數就很穩(wěn)定。我們成功的通過負反饋解決了三極管的放大倍數穩(wěn)定性問題。

可以看到這里的反饋部分和放大部分構成了一個環(huán)形，所以將整個電路的放大倍數稱為環(huán)路增益，或者閉環(huán)增益；而把增加反饋之前，電路的放大倍數A稱為開環(huán)增益。由于是負反饋，雖然電路增益穩(wěn)定性提高了，但也有代價：

由于運算放大器，簡稱運放。

集成電路的發(fā)展，使得大量晶體管元器件集成在一個小芯片上成為可能，于是就有了今天十分常用的集成運算放大器。

"運算放大器'由于最初用于模擬計算機上進行數學運算而得名。盡管現在廣泛使用的數字計算機不再用運放進行計算操作，但名稱還是保留了下來。而今天，運放在模擬電路中發(fā)揮著十分重要的作用，也成為模電課程的重點之一。

線性區(qū)，滿足

非線性區(qū)。

軌對軌運放的輸出可以達到電源電壓，有興趣可以自行在網上搜索學習。

虛短。所以只有當運放工作在放大區(qū)才會有"虛短'的特點，而非運放自身固有屬性。

另一方面，由于運放內部結構特性，其輸入阻抗很大。

虛斷，也就是輸入端和斷路一樣，幾乎沒有電流流入。與虛短不同，虛斷是運放自身固有屬性，不會隨著電路的不同而改變。

輸入偏置電流。同樣運放還有輸入偏置電壓、輸入失調電壓、輸入失調電流等非理想參數。

這些非理想特性，比如輸入偏置電流雖然很小，但有時候卻會對電路造成很大影響，導致電路無法工作。因此則需要通過一些手段減小這些因素造成的影響。在實際應用中，運放的非理想特性是一個非常重要的問題。運放非理想特性的消除有很多方法，這里不做介紹。

頻率特性、反饋的思想；功率放大電路；比較器、振蕩器、積分器、微分器、波形發(fā)生等；信號運算處理；濾波器；集成穩(wěn)壓電源電路等。運放比三極管用的相對會多一些。因為運放的很多特性比三極管要優(yōu)秀，電路設計簡單，而且往往運放的成本并不高。很多時候用三極管和運放實現同樣的效果，使用運放的成本反而更低。因為運放是將大量晶體管集成在一塊的，平均每個晶體管的制造成本非常低。

模擬電路是一門非常復雜的學科，涉及的知識遠不止書上的那些。書上都是按照工作原理大致介紹，簡化了很多難以理解但實際中必須考慮的問題，因此實際電路和書上的差距非常之大。比如模電書中用運放搭建的三角波發(fā)生器，用于實際