模拟电路认识

早在大学就学过模电，真正需要用的时候，只留给我二极管，三极管，放大器这几个淡淡的印象，书到用时方恨少。
第一个涉及到模电的事是几年前要设计一个信号源，信号脉宽可由单片机或外接信号源控制，纯数字电路逻辑上并不复杂，不过脉冲幅度需要达到±80V。这归根到底难在±80V电压和数字信号的以小博大上。超过36V我就害怕了，于是想到了电路仿真，这也是我第一次真正使用Mutisim了。该软件是大名鼎鼎的EWB的升级版，用的人多，资料还算丰富，半天就可以入门了。后来听说这个软件被NI收购了，虽然D版的依然很容易找到，不过ADI、TI提供免费的同类软件，也足够使用了。此电路仿真也可分为电源和放大两个重点，各个击破，网上的资料还是蛮多的，鉴于类似线圈的变压器和电感没有现成的，我当时也不熟悉，只考虑二极管、三极管、电容、电阻。靠着多次抄袭、验证、调整，居然在半个巴掌大的面包板上搞定了。
一般要完成一件事情，可以分为资源，技巧，能力三个层次，上述的设计纯属技巧了，用软件仿真，不行就换电阻，电容，也是上天保佑，没有隔离，也没出事。后来设计某总线设备时，就想到了专用芯片了，随便百度下接口电压转换芯片，找便宜的，容易焊接的，容易更换的，挑中了CD40196B，只是没有自带短路保护功能，我当时也没想过自己做个，呵呵，亏得芯片便宜，在烧了一打芯片后，也搞定了。
真正深入涉及模电的应该是今年，要设计一个10入10出16位精度的设备，首先查到的便是ADI的AD2S99，AD2S1200等专用芯片，更方便的是有专门的模块，12，14位精度的有不少，不过这些芯片和模块还真不便宜啊，貌似预算还不够把这些模块买全，在考虑了很久后，决定依靠AD,DA,OP实现，这不是靠资源和技巧就能实现的，模拟电路，从此便要从能力这个层次去学习研究了。
抬头看路后才能埋头拉车。查阅了上百篇自整角信号相关的资料之后，去粗取精，在模电方面，居然没有几篇实用的，莫非模电已难入大雅之堂了。后来查找万用表、示波器方面的资料，才涉及多些，但所有的这些都是皮毛，没有太多详细到实用的。查阅ADI,TI公司网站的AN，零零碎碎，每篇都有点用，但不成体系，总有种只见树木不见森林的感觉。大学模电教材也不行，太过于笼统，实际问题还是不能解决。
模拟电路这方面有众多分类、厂家、产品，主要涉及AD,DA,OP，电源买现成的就够用了。ADI和TI都有大学计划，资料较多，他们的产品足够了用了，当时在当当，卓越上买了不少冤枉书。书分几种，从学术上讲，著书最好，编著次之，编再次之，模电是种成熟的技术，面广而相对算法不深，编的有不少好书。恕我不才，推荐几本书：
高天光主编的《ADI产品应用技术丛书》，一套好几本，能够了解ADI模电体系，进而了解整个模电体系，用以入门。此套丛书可以粗略查阅，值得收藏，不过貌似已经绝版了。
孙肖子主编的《模拟及数模混合器件的原理与应用》，分上下册，能够了解TI模电体系，特别是1.7节放大器稳定性讨论，让我知反馈电容的所以然。这套书刚出不久，很容易买。
科学出版社的实用电子技术丛书，特别是铃木雅臣写的《晶体管电路设计》，也是上下册，虽然是日本人写的，但绝对是好书，了解晶体管的工作，运放还不是小意思。此书值得细细研读，相对简单易懂，我连续看了半个月，觉得这才叫模电精髓。
电路的实现还需要依靠PCB和焊接。PCB是门艺术，绘制原理图时就要对PCB布局心中有个大概，要不然布线就难了。焊接是个基本功，现在高速高精度的芯片基本上都是贴片，有时0805的电阻电容都不太好布线，更不必说直插的元器件了，不过我还焊不了0402。
AD、DA是数模间的桥梁，其接口的实现要精通其时序关系。ADI和TI都推荐自己的DSP，有不少DEMO可以模仿，但目前我手上只有FPGA开发板，虽然对照DATASHEET以组合逻辑的思维写时序很麻烦，但嵌入一个NIOS，以指令式的思维写时序就容易点了。
数电发展太快了，即便是FPGA嵌入多个微处理器，都可以用逻辑关系来表达，很容易分成众多互不干扰的模块，各个击破，况且很多模块无需修改可直接应用现成的，不用考虑匹配耦合等，甚至只要懂得C语言就可以模仿做出一块可用电路了。
模电必须全盘考虑，每个部分性能不同，大到采集卡，小到三极管都要用它线线关系最好的那段，各模块之间影响太大，一着不慎，满盘皆输，但发展的时间更悠久，更成熟，有时可很简洁地实现数电方能实现的复杂功能。模电涉及的知识面太多，要懂得晶体管设计，放大器设计，AD/DA体系，仿真以及电路板设计，焊接，电容等元器件选型，极小批量购买等众多知识，最后才能做出一块实实在在的可用电路。
在这个数字化时代，模电相对应用少了，但可能是瓶颈，模电可简单实现高性能，数电可简单实现复杂逻辑，通吃便无敌了。