设计模拟电路应该注意的十二个问题

2022
01/04
本篇文章来自
捷多邦

模拟电路是设计师最头疼的问题。对于最常见的晶体管,当我们分析它时,我们必须首先分析直流偏置,然后分析交流输出电压。模拟电路已经为电子工业奠定了基础,到目前为止,电子技术已经发展到如此高的水平。然而,我们观察各种电子电路的发展的时候就会发现几乎所有的电子技术都离不开放大技术。即使在数字芯片内部,基本单元也是一个互补源接地放大器电路。

模拟电路

模拟电路的关键是多学多做,熟能生巧,当做的板子够多的时候,你自然知道必须掌握这些知识点。今天,小编就专门为您总结了模拟电路设计中应注意的问题,一起来看看吧!


(1)为了获得稳定的线性电路,必须通过无源滤波器或其他抑制方法(如光电隔离)保护所有连接。
(2)积分反馈电路通常需要一个小电阻(约 560 欧)与每个大于 10pF 的积分电容串联。
(3)在反馈环外不要使用主动电路进行滤波或控制 EMC 的 RF 带宽,而只能使用被动元件(最好为 RC 电路)。仅仅在运放的开环增益比闭环增益大的频率下,积分反馈方法才有效。在更高的频率下,积分电路不能控制频率响应。
(4)为了获得稳定性好的反馈电路,通常需要在反馈回路外使用小电阻或扼流圈为电容性负载提供缓冲。
(5)使用 EMC 滤波器,并且与 IC 相关的滤波器都应该和本地的 0V 参考平面连接。
(6)对于高速模拟信号,根据其连接长度和通信的最高频率,传输线技术是必要的。即使对于低频信号,使用传输线技术也可以提高其抗干扰能力,但如果没有正确匹配的传输线,就会产生天线效应。
(7)在模拟 IC 的电源和地参考引脚需要高质量的 RF 去耦,这一点与数字 IC 一样。但是模拟 IC 通常需要低频的电源去耦,因为模拟元件的电源噪声抑制比(PSRR)在高于 1KHz 后增加很少。在每个运放、比较器和数据转换器的模拟电源走线上都应该使用 RC 或 LC 滤波。电源滤波器的拐角频率应该对器件的 PSRR 拐角频率和斜率进行补偿,从而在整个工作频率范围内获得所期望的 PSRR 。

模拟电路

(8)输入和输出滤波器应放置在外部电缆的连接处。由于天线效应,非屏蔽系统内的任何接线都需要过滤。此外,采用数字信号处理或开关模式的转换器屏蔽系统内的接线处也需要滤波。
(9)避免使用高阻抗的输入或输出,它们对于电场是非常敏感的。
(10)由于大部分的辐射是由共模电压和电流产生的,并且因为大部分环境的电磁干扰都是共模问题产生的,因此在模拟电路中使用平衡的发送和接收(差分模式)技术将具有很好的 EMC 效果,而且可以减少串扰。平衡电路(差分电路)驱动不会使用 0V 参考系统作为返回电流回路,因此可以避免大的电流环路,从而减少 RF 辐射。
(11)比较器必须具有滞后(正反馈),以防止因为噪声和干扰而产生的错误的输出变换,也可以防止在断路点产生振荡。不要使用比需要速度更快的比较器(将 dV/dt 保持在满足要求的范围内,尽可能低)。
(12)一些模拟IC对射频场特别敏感,因此通常需要使用安装在PCB上并连接到PCB接地层的小型金属屏蔽盒来屏蔽此类模拟元件。注意确保冷却带安装到位。


模拟电路几乎覆盖了整个电子领域。任何电子电路的功能实现都涉及模拟电路。模拟电路的设计通常比数字电路更难,设计者的水平也更高。这也是为什么模拟电路系统比数字电路系统更受欢迎的原因之一。

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