Maestro en diseño de hardware, ¿cómo aprender circuitos analógicos y sus aplicaciones comunes?
Características
1. El valor de la función es infinito;
2. Cuando la información de la imagen y la información del sonido cambian, la forma de onda de la señal también cambia, es decir. es decir, simulación La información que transmitirá la señal está contenida en su forma de onda (el patrón de cambio de información se refleja directamente en los cambios de amplitud, frecuencia y fase de la señal analógica).
3. El circuito analógico primario resuelve principalmente dos problemas principales: 1 amplificación y 2 fuentes de señal.
4. La señal analógica es continua.
1. Dispositivos semiconductores
Incluyendo propiedades semiconductoras, diodos semiconductores, transistores de unión bipolar, transistores de efecto de campo, etc.
La conductividad eléctrica se produce entre un buen conductor y un aislante, utilizando las propiedades eléctricas especiales de los materiales semiconductores para completar funciones específicas.
2. Principios básicos y métodos de análisis de circuitos amplificadores: 1. Principio: circuito amplificador emisor de un solo tubo; tres configuraciones de transistores bipolares - * * * emisor * * base * * * circuito amplificador FET - * * * amplificador fuente. Autopolación de división de voltaje * * * amplificación de fuente, * * * amplificación de drenaje, amplificación multietapa, dos métodos de análisis de punto de operación estático de canal de CC y método de circuito equivalente de microvariable, etc.
Tres. Respuesta de frecuencia del circuito amplificador
Tubo único* * *Respuesta de frecuencia del circuito amplificador de radiación - Respuesta de frecuencia del circuito amplificador de múltiples etapas con frecuencia límite inferior, frecuencia límite superior y distorsión de frecuencia de banda de paso
Cuatro. Amplificación de potencia
Circuito amplificador de potencia simétrico complementario-OTL (eliminación de transformador de salida) y OCL (circuito real)
circuito amplificador integrado verbo (abreviatura de verbo)
El circuito de amplificación puede pasar una pequeña señal de CA débil (superpuesta al punto de operación de CC) a través de un dispositivo (cuyo núcleo es un transistor y un transistor de efecto de campo) para obtener una salida de señal de CA grande con una forma de onda similar (sin distorsión). ) pero con una amplitud mucho mayor. El circuito amplificador real normalmente consta de una fuente de señal, un amplificador de transistores y una carga.
Circuito de polarización, circuito amplificador diferencial, etapa intermedia, etapa de salida.
Retroalimentación del circuito amplificador de verbos intransitivos
Retroalimentación positiva y retroalimentación negativa
Retroalimentación negativa: cuatro configuraciones: serie de voltaje, paralelo de voltaje, serie de corriente, paralelo de corriente negativo comentario. (Preste atención a los cambios en la resistencia de salida y la resistencia de entrada)
Análisis de retroalimentación negativa: Af=1/F (en el caso de retroalimentación negativa profunda)
VII. Circuito operacional de señal analógica
Características del amplificador operacional ideal (tierra virtual corta virtual);
Amplificador operacional proporcional (amplificador operacional proporcional inverso, amplificador operacional proporcional inversor, amplificador operacional proporcional diferencial);
Circuito sumador (suma de entradas inversas, sumatoria de entradas iguales)
Circuito integral, circuito diferencial;
Circuito logarítmico, circuito exponencial;
>Circuito de multiplicación, circuito de división.
Ocho. Circuito de procesamiento de señal
Filtro activo (LPF de paso bajo, HPF de paso alto. BPF de paso de banda, BEF de parada de banda)
Comparador de voltaje (comparador de cruce por cero, comparador de límite, comparador de histéresis, comparador de doble límite)
9. Circuito de generación de forma de onda
Circuito de oscilación de onda sinusoidal (condiciones, composición, pasos de análisis)
RC Sine circuito de oscilación de onda (características de selección de frecuencia de la red serie-paralelo RC)
Circuito de oscilación de onda sinusoidal LC (características de selección de frecuencia de la red paralela LC inductor condensador de tres puntos tipo de tres puntos)
Oscilador de cuarzo
Oscilador de onda no sinusoidal (onda rectangular, onda triangular, generador de onda en diente de sierra)
Circuito X.DC
Circuito rectificador monofásico
Circuito de filtro (filtro de condensador, filtro de inductor, filtro compuesto)
Circuito rectificador duplicador de voltaje (circuito rectificador duplicador de voltaje, circuito rectificador duplicador de voltaje)
Tensión CC en serie Circuito de estabilización
Es un circuito electrónico que involucra señales analógicas en forma de función continua. En comparación con los circuitos digitales, generalmente solo se enfoca en dos niveles lógicos: 0 y 1.
La palabra "analógico" se refiere principalmente a la reproducción de un voltaje (o corriente) proporcional a una señal real, originalmente derivada del griego α ν? λογο?, que significa "proporcional"
Función
(1) Circuito de amplificación: se utiliza para amplificar señales de voltaje, corriente o potencia.
(2) Circuito de filtro: utilizado para extracción, transformación o antiinterferencias de señal.
(3) Circuito aritmético: proporción de señal completa, suma, resta, multiplicación, división, integración, diferenciación, logaritmo, exponencial y otras operaciones.
(4) Circuito de conversión de señal: se utiliza para convertir señales de corriente en señales de voltaje o señales de voltaje en señales de corriente, convertir señales de CC en señales de CA o convertir señales de CA en señales de CC y convertir señales de CC en señales de CA El voltaje se convierte en una frecuencia proporcional a él...
(5) Circuito de generación de señal: se utiliza para generar ondas sinusoidales, ondas rectangulares, ondas triangulares y ondas en diente de sierra.
(6) Fuente de alimentación CC: convierte una fuente de alimentación CA de 220 V y 50 Hz en una fuente de alimentación CC con diferentes voltajes y corrientes de salida como fuente de alimentación para varios circuitos electrónicos.
Clasificación
Los circuitos analógicos se pueden dividir en dos categorías: circuitos analógicos estándar y circuitos analógicos dedicados. El primero acapara el 37% de la cuota de mercado y el segundo el 63%. Según ICInsight, el valor total de los dos circuitos alcanzó los 3.100 millones de dólares en 2000, un aumento del 40% con respecto al año anterior, y se espera que aumente un 23% este año hasta los 38.000 millones de dólares. Según las últimas previsiones de la WSTS (Sociedad Mundial de Estadísticas del Comercio de Semiconductores, 2012), el mercado mundial de circuitos analógicos fue de 30.630 millones de dólares EE.UU. en 2000, creciendo un 20% en 2013 hasta los 36.880 millones de dólares EE.UU., con una tasa de crecimiento anual media del 19,5% desde 1999 a 2003. Los circuitos analógicos estándar incluyen circuitos de interfaz de amplificador, convertidores de datos, comparadores, reguladores de voltaje y circuitos de referencia. En 2000, * * * alcanzó los 65.438+065.438+400 millones de dólares EE.UU., de los cuales los reguladores de voltaje y los circuitos de referencia representaron la mayor proporción, representando el 65.438+03% de todo el mercado de circuitos analógicos, seguidos por los amplificadores, que representaron el 65.438. +00%, circuito de interfaz 8%, convertidor de datos 6%, comparador 65, 438+0%. El mercado de circuitos analógicos especializados se refiere a circuitos utilizados en electrónica de consumo, informática, comunicaciones, automoción y otros sectores industriales. En 2000, * * * alcanzó 654,38+09,2 mil millones de dólares EE.UU. En todo el mercado de circuitos analógicos, los circuitos analógicos específicos de comunicaciones representan el 22%, los productos de consumo representan el 654,38+06%, los automóviles representan el 9%, las computadoras representan el 8% y las aplicaciones industriales y de otro tipo representan el 7%.
La fuerza impulsora del rápido desarrollo
La fuerza impulsora del rápido desarrollo de los circuitos analógicos es el desarrollo continuo de los sistemas digitales de productos, y los sistemas digitales de productos deben depender de dispositivos analógicos para comunicarse. con los humanos e impulsar a estos últimos a responder Extensión. Los productos digitales incluyen teléfonos móviles, PDA, monitores, equipos de audio, teclados, productos Ethernet y DSL, y más. Los fabricantes incluyen Linear Technologies, Maxim ST y TI. Impulsados por productos portátiles, los circuitos integrados de gestión de energía también están creciendo rápidamente. En segundo lugar, la tecnología de procesamiento es cada vez más sofisticada y el tamaño geométrico del circuito es cada vez más pequeño. Por ejemplo, la tecnología de procesamiento se reduce de 0,35 micrones a 0,25 micrones y luego a 0,1 micrones, lo que dificulta la integración de circuitos analógicos de alta calidad. Por lo tanto, los diseñadores tienen que convertir los circuitos analógicos en paquetes pequeños para promover el desarrollo de circuitos analógicos discretos. En tercer lugar, la convergencia de las comunicaciones de voz y datos también ha tenido un impacto positivo en los circuitos analógicos. Tanto los protocolos de voz por cable para televisión como los protocolos de voz por paquetes para líneas de abonados digitales dependen en gran medida de circuitos analógicos y de señales mixtas. En cuarto lugar, a medida que las fuentes de alimentación de los dispositivos se reducen de 5 V a 3 V y, a veces, incluso a 1,8 V, el procesamiento de energía se vuelve cada vez más importante, promoviendo así el desarrollo de convertidores CA/CC, convertidores CC/CC, circuitos integrados de administración de energía, etc. La portabilidad, la conectividad y el procesamiento de energía son las tres direcciones técnicas principales que deben enfrentar los circuitos integrados analógicos. La integración pasiva de componentes, el mantenimiento del rendimiento y la reducción del tiempo de comercialización son los tres temas principales a los que los fabricantes de circuitos integrados analógicos prestan atención en su producción y operaciones. Por ejemplo, la integración de componentes pasivos en módulos de RF es muy importante. Si no tiene cuidado, los componentes pasivos pueden ocupar la mayor cantidad de espacio en su placa de circuito. Debido a que las funciones están integradas, es probable que haya compensaciones en el desempeño y la importancia del tiempo de comercialización es evidente. Los convertidores CC/CC de fuentes de alimentación conmutadas generan ruido, que es otro problema importante al que se enfrentan los fabricantes de circuitos integrados analógicos. En términos de infraestructura de comunicación, los fabricantes también deben cumplir requisitos de intercambio en caliente.
Durante la reconfiguración y el mantenimiento del equipo, cuando una placa se reemplaza por otra, no es necesario apagar todo el sistema mediante intercambio en caliente. Las mayores empresas del mundo dedicadas a la producción de circuitos integrados analógicos son Ti (ingresos de 199.92.800 millones de dólares, cuota de mercado del 13%) y ST (2.300 millones de dólares, 10%). Philips ($65.438 + 90 millones, 9%), Infineon ($65.438 + 70 millones, 8%), ON Semi ($65.438 + 50 millones, 7%), NS ($65.438 + 40 millones, 6%) , AD (654,38+0,8) ) Estas siete empresas * * * representan el 60%.