模拟电路在数字电路中是辅助设计的关键线路

（文章来源：电力电子达摩院）

最近几年芯片领域似乎有个必然的发展趋势，就是走向数字化。由于数字技术的高度灵活性，许多信号的处理越来越多是在数字领域进行处理。然而世界毕竟是一个模拟的世界，模拟处理技术更接近于真实的物理世界。科学技术发展到今天，数字信号处理（DSP）技术固然重要，而且相信会越来越突出。但是，要让数字信号处理技术在应用上更加完善，离不开模拟处理技术的辅助。

要想成为数字世界的应用高手，必然要对模拟世界精通和了解。本系列将以《Intuitive Analog Circuit Design》为参考教材，对模拟信号处理从基本到高级进行比较详细的阐述和介绍，最后为走向数字化世界做好充足的准备。数字化设计高手必然也是模拟设计高手，如果只是单一地强调数字化而忽视模拟设计知识，最后对数字化的理解固然也只是停留在表面。

以下是部分模拟电路模块列表，这些模拟电路模块在模拟设计中很常见也很重要，在数字电路中也是辅助设计的关键线路。

模拟滤波器：分离或阶梯滤波器；有源滤波器；开关电容滤波器；石英晶体滤波器。音频放大器：功放；驱动模块。振荡器：LC振荡；晶振；锁相环；弛张振荡器。半导体制造：MOSFETs；IGBTs；SCRs；MCTs；SiC；GaN。IC制造：运算放大器；比较器；电压参考源；PLLs。模拟－数字接口：A／D；D／A。

射频电路：RF放大器；RF滤波器；传输线；天线。控制：控制系统设计；控制系统补偿；伺服系统；速度系统。电力电子：对于元器件、控制、拓扑、PCB、布板等知识的综合运用。仿真：SPICE，Matlab等仿真软件的运用。

我们生活在一个越来越数字化的世界里，模拟设计者必须改变传统观念，慢慢接受数字化的设计理念，数字设计者也是如此，唯有这样，才能综合运用模拟设计和数字设计的知识体系，取长补短，设计出更好的产品。那么设计者如何选择何时使用模拟设计还是数字设计那？很多人有一个错误观念，会认为数字设计更加简单，更容易实现各种功能，而实际上，很多时候用数字设计是需要更多成本、资源和设计努力的。

举个例子，比如要实现指数／对数运算，模拟设计者很容易就会想到三极管工作在放大区的输入输出传输特性。因此，设计者可以很容易利用三极管的PN结传输特性实现对数运算，成本很低。为了提高精度和抗干扰性，设计者也可以利用如下电路实现对数（指数）运算。

再举个例子，利用跨导线性原理（后面会讲到），设计者很容易实现平方和开根运算。
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