模擬電子設計更像一門藝術

　　目前，數字電子迅猛發展，相信大家有目共睹，毋庸置疑，傳統的隸屬于模擬電子的很多功能，都被今天的數字電子輕而易舉的實現了，甚至20世紀80年代初期，許多專家曾預言模擬電路即將消失，然而，時至今日，對模擬電路設計人員的需求依舊十分緊缺，數字電路如此的飛速發展并未能使當初的預言得以實現。“如果你無法用數字的方法來實現的話，它就可以用模擬的方式來完成”，有人這樣反駁道。

　　如果從微觀上來講，拿電流來說，其實質是由電子的遷移運動形成的，而電子是一個一個的粒子，考慮單個粒子是具有數字性的，由于電子的粒子性使得電流不可能為純粹的直流，而總是會有波動。

　　有這樣一種說法：“物理世界本來就是模擬的”，至少從宏觀上來說，自然界的信號，確實是模擬量。即便是純粹的數字電路，當它們推向運算的極限時，還是要呈現模擬的特性行為，因此熟練掌握模擬設計的原理和技術，對于任何一名電子工程師來說，都是一筆寶貴的財富。

　　為什么說模擬電路是一門藝術，是因為模擬電路的設計有很多的不確定性，每個人設計出來的電路都不一樣，很多情況下，不能通過簡單的邏輯推理和運算得到確定的輸出結果，更多的需要設計者的設計經驗，甚至需要靠直覺來判斷，需要權衡各方面的因素，選擇一個較好的折衷方案。

　　就拿運算放大器來說，比較重要的參數有：

　　♦ 輸入失調電壓
　　♦ 增益帶寬積
　　♦ 輸入失調電流
　　♦ 輸入阻抗
　　♦ 共模抑制比
　　♦ 輸出電壓擺幅
　　♦ 轉換速率(壓擺率)

　　當然還有其它很多的參數，比如功耗、噪聲等等。這些都是我們在實際使用中需要考慮的因素，我們希望放大器具有高的增益來實現小信號的放大作用;具有較小的輸入失調電壓和電流來減少輸出信號的失真;較高的輸入阻抗可以減小信號的在信號源內阻上的損耗;較大的共模抑制比可以抑制溫漂和零點漂移;輸出電壓擺幅指的是輸出電壓的最大值和最小值之差，當然這個值也是越大越好;轉換速率，也稱壓擺率，它衡量的是一個運放在速度方面的指標，尤其在高速運放的大信號處理中尤為重要。

　　如此多的指標互相制約，這就給工程師的設計帶來了很多難題，會導致一個多維優化的問題，這里有一個“多邊形法則”，需要根據情況在實際設計中靈活運用，當然，我們可以利用軟件對模擬電路進行仿真，因此工程師不需要對每一個參數進行詳細的計算，但需要理解電路的原理，才能夠對仿真的結果進行解釋，進而有針對性地調整電路或元件，而“不要讓計算機代替你去思考”。