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EDN China>EDN论坛>模拟专区>(转)大牛说:模拟电路=功能+电路+器件(模型)
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楼主 问题:

(转)大牛说:模拟电路=功能+电路+器件(模型)

发布时间:2016-3-11 下午1:12

作者: yunxixi

等级: 高级工程师

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最近,看到有个关于“模拟电路之一句话”的帖子(大概是这么个意思吧),自然想起了那么一句:“模拟无处不在”,其实不然。就算世界是“模拟”(连续)的,那指的也并非全是模拟电路,况且世界还未必是个“模拟”世界呢。

其实,模拟电路就是如下的关系:

? ? 模拟电路=功能+电路+器件(模型)


模拟电路中的所谓“模拟”就是用电物理量来模拟现实世界中的一般物理量(未必一定是个电量),并且完成相应的功能

这就引入了功能。功能可以是“黑箱”形式的,譬如输入和输出以及它们间的功能关系。功能也可以是非“黑箱”形式的,譬如NMOS。

如果你认为NMOS管子仅是个可变电阻,那你只是关注了其变阻区,而把非常有用的饱和区给忽略了:



类似的还有稳压管:



如果你只看到了其单向导电的一面,那么就把那段近似恒压的特性给遗留掉了。

前面仅是个开胃菜,引子而已。下面该给两个总结了。所谓“总结”,其实是对最近所讨论的几个问题给些结论。

一)乘法

乘法,大概是这样的:



如果你是个小学生,那么该理解到这个层次:



到了中学,就该理解这个了:



如果你有幸受过点高等教育,且还没有还给老师的话,那么该明白下面这个:




当然,现实并非是理想的,由于技术上的限制会有诸多的现实可行方案来实现相应的功能,这就出现了各种类型的具体实现技术。

这里给个实体看看:



要到这个层次,那就是个合格的工程师了!

前面说了“乘法”。代数中仅两变量相乘为二次项,显然二次非一次,故非线性!

非线性可以产生新的频率,而且二次(非线性)可以产生最为简单的新频率。正因为如此,“乘法”(最低阶非线性)被用来作为混频的理想算法。

下面换个话题——加法。

二)加法


加法,别再从小学开始了吧。这里直接进级到中学:




引网友的一个图,看一下:



加法,显然是个线性运算,相应的系统(或电路)也必然是个线性系统(或电路)。

从上面的波形可见,似乎明显地有个“新频率”存在。在普通物理中,我们也观察过类似的现象,并称其为差拍,相应的频率称为拍频。这个拍频显然与输入的两个频率不同。


三)思考题

各位可能注意到此帖我给了50分,这就是为了这一点思考而给的。

1)请解释一下,加法中的“新频率”(拍频)到底是怎么回事儿?

2)既然明显地看到了这个“频率”的存在,那么如何将它提取出来?请给出相应的方法(可以是多种方法),并加以分析。


源于 21IC


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???标签: 模拟电路
yunxixi 编辑于 2016-3-11 下午1:20
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