模擬電路將是下述內(nèi)容的主要介紹對(duì)象，通過這篇文章，小編希望大家可以對(duì)模擬電路的相關(guān)情況以及信息有所認(rèn)識(shí)和了解，詳細(xì)內(nèi)容如下。

一、模擬設(shè)計(jì)噪聲分析誤區(qū)

噪聲是模擬電路設(shè)計(jì)的一個(gè)核心問題，它會(huì)直接影響能從測(cè)量中提取的信息量，以及獲得所需信息的經(jīng)濟(jì)成本。遺憾的是，關(guān)于噪聲有許多混淆和誤導(dǎo)信息，可能導(dǎo)致性能不佳、高成本的過度設(shè)計(jì)或資源使用效率低下。

噪聲電壓隨著電阻值提高而增加，二者之間的關(guān)系已廣為人知，可以用約翰遜噪聲等式來描述：erms ＝ √4kTRB，其中erms為均方根電壓噪聲，k為玻爾茲曼常數(shù)，T為溫度（單位為K），R為電阻值，B為帶寬。這讓許多工程師得出結(jié)論：為了降低噪聲，應(yīng)當(dāng)降低電阻值。

雖然這常常是正確的，但不應(yīng)就此認(rèn)定它是普遍真理，因?yàn)樵谟行├又校^大的電阻反而能夠改善噪聲性能。舉例來說，在大多數(shù)情況下，測(cè)量電流的方法是讓它通過一個(gè)電阻，然后測(cè)量所得到的電壓。根據(jù)歐姆定律V ＝ I × R，產(chǎn)生的電壓與電阻值成正比，但正如上式所示，電阻的約翰遜噪聲與電阻值的平方根成正比。由于這個(gè)關(guān)系，電阻值每提高一倍，信噪比可以提高3 dB。在產(chǎn)生的電壓過大或功耗過高之前，此趨勢(shì)一直是正確的。

將多個(gè)噪聲源的噪聲頻譜密度（nV／√Hz）加總（電壓噪聲源按平方和開根號(hào)），而不分別計(jì)算各噪聲源的rms噪聲，可以節(jié)省時(shí)間，但這種簡(jiǎn)化僅適用于各噪聲源看到的帶寬相同的情況。如果各噪聲源看到的帶寬不同，簡(jiǎn)單加總就變成一個(gè)可怕的陷阱。圖1顯示了過采樣系統(tǒng)中的情況。從噪聲頻譜密度看，系統(tǒng)總噪聲似乎以增益放大器為主，但一旦考慮帶寬，各級(jí)貢獻(xiàn)的rms噪聲其實(shí)非常相近。

設(shè)計(jì)時(shí)有人可能忍不住要考慮每一個(gè)噪聲源，但設(shè)計(jì)工程師的時(shí)間是寶貴的，這樣做在大型設(shè)計(jì)中會(huì)非常耗時(shí)。全面的噪聲計(jì)算最好留給仿真軟件去做。不過，設(shè)計(jì)人員如何簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)過程需要的手工噪聲計(jì)算呢？答案是忽略低于某一閾值的不重要噪聲源。

二、模擬電路設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題

本文總結(jié)了模擬電路設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意的問題。

01、為了獲得具有良好穩(wěn)定性的反饋電路，通常要求在反饋環(huán)外面使用一個(gè)小電阻或扼流圈給容性負(fù)載提供一個(gè)緩沖。

02、積分反饋電路通常需要一個(gè)小電阻（約560歐）與一個(gè)大于10pF的積分電容串聯(lián)。

03、在反饋環(huán)外不要使用主動(dòng)電路進(jìn)行濾波或控制EMC的RF帶寬，而只能使用被動(dòng)元件（最好為RC電路）。僅僅在運(yùn)放的開環(huán)增益比閉環(huán)增益大的頻率下，積分反饋方法才有效。在更高的頻率下，積分電路不能控制頻率響應(yīng)。

04、為了獲得一個(gè)穩(wěn)定的線性電路，所有連接必須使用被動(dòng)濾波器或其他抑制方法（如光電隔離）進(jìn)行保護(hù)。

05、使用EMC濾波器，并且與IC相關(guān)的濾波器都應(yīng)該和本地的0V參考平面連接。

06、在外部電纜的連接處應(yīng)該放置輸入輸出濾波器；在未屏蔽系統(tǒng)內(nèi)部的任何導(dǎo)線連接處都需要濾波，因?yàn)榇嬖谔炀€效應(yīng)。另外，在具有數(shù)字信號(hào)處理或開關(guān)模式的變換器的屏蔽系統(tǒng)內(nèi)部的導(dǎo)線連接處也需要濾波。

07、模擬IC中的電源和地參考引腳需要高質(zhì)量的RF去耦，這一點(diǎn)與數(shù)字IC一樣。但是模擬IC通常需要低頻的電源去耦，因?yàn)槟M元件的電源噪聲抑制比（PSRR）在高于1KHz后增加很少。在每個(gè)運(yùn)放、比較器和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的模擬電源走線上都應(yīng)該使用RC或LC濾波。電源濾波器的拐角頻率應(yīng)該對(duì)器件的PSRR拐角頻率和斜率進(jìn)行補(bǔ)償，從而在整個(gè)工作頻率范圍內(nèi)獲得所期望的PSRR。

08、對(duì)于高速模擬信號(hào)，根據(jù)其連接長(zhǎng)度和通信的最高頻率，傳輸線技術(shù)是必需的。即使是低頻信號(hào)，使用傳輸線技術(shù)也可以改善其抗干擾性，但是傳輸線如果未正確匹配，將會(huì)產(chǎn)生天線效應(yīng)。

09、避免使用高阻抗的輸入或輸出，它們對(duì)于電場(chǎng)非常敏感。

10、由于大部分輻射是由共模電壓和電流產(chǎn)生的，并且因?yàn)榇蟛糠汁h(huán)境的電磁干擾都是共模問題產(chǎn)生的，因此在模擬電路中使用平衡的發(fā)送和接收（差分模式）技術(shù)可以得到很好的 EMC 效果，而且可以減少串?dāng)_。平衡電路（差分電路）驅(qū)動(dòng)不會(huì)使用0V參考系統(tǒng)作為返回電流回路，因此可以避免大的電流環(huán)路，從而減少RF輻射。

11、比較器必須具有滯后（正反饋），以防止因?yàn)樵肼暫透蓴_而產(chǎn)生錯(cuò)誤的輸出變換，也可以防止在斷路點(diǎn)產(chǎn)生振蕩。不要使用比所需速度更快的比較器（將dV/dt保持在滿足要求的范圍內(nèi)，盡可能低）。

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