如何从模拟电路菜鸟变大牛 三位前辈如是说

刚开始学习模拟电路？觉得学的云里雾里的？觉得老师讲的不好？觉得教材烂？好了，别找理由了，学不好应该是没找到方法，分享3位前辈的经验给你，看看前辈们都是怎么成菜鸟变成大牛的。

第一位，资深模拟ic设计工程师，知乎用户Yike，本着强大的责任感来为大家传道授业解惑，让各位看到这篇文字的人学模电的时候少走弯路，有更多的时间踢球把妹聊天喝酒……

知道各位学业繁重，赶紧进入正题：

我念大学的时候，也觉得模拟电路这门课，学得稀里糊涂的。

特别是在玩过一把CS以后，这种感觉更加明显。

这里先要肯定题主是一个有上进心的好孩子。想把模电学好。

我当年感觉到云里雾里的时候，根本没想过要学好模电。我做的事情，就是跟班里学习好的同学搞好关系。这样等到期末的时候，我就能顺利地借到笔记，高分就很简单了。

所以谈到这里，首先第一步是要明确： 什么样才算”学好“模拟电路。

如果你的诉求是期末拿到高分而已，那么您不用往下看了。出门往右电子科技书屋有历年的考题和课件。平日里该干嘛干嘛。拿星爷的台词说，妞照泡舞照跳。等到期末背一下就行啦。

如果分数不说明问题。那么怎样才算学好模拟电路呢？

问一下自己一个问题： 我学模拟电路可以做什么？

为了设计一个增益为5的放大器吗？

很多年以后，我回顾我自己大学那段时光，终于搞清楚我为什么老是觉得没有学好模拟电路了。答案其实很简单。我感觉自己学了好多东西，但不知道这些东西学来干什么。 不知道各位觉得模电奇奇怪怪的朋友，是不是有类似的感觉。

__模拟电路学来干什么？ __

我想回答一下这个问题。这是一个重要的问题。很多人有疑问，现在是一个数字时代，我为什么要学模拟电路。zhihu里面还有一个问题是“模拟电路设计师会不会消失掉”

答案是：不会的。

只要我们还需要跟真实的世界接触，那么我们不可避免地就会需要模拟电路，因此就需要可爱的模拟电路设计师们。

打一个比方。就拿CPU来说好了。CPU处理的都是数字信号。但是它没有办法用数字电路来监控自己的温度。这个接口永远会是一个模拟接口。

CPU需要的工作电压要求很精准。比方说，就是1V。各位想一想，这个1V怎么实现呢？ 用数字电路时没有办法实现的。

你在你的手机屏幕上划了一下，你的手机怎么能知道你划了一下呢？

重力感应怎么实现呢？

你离不开模拟电路。模拟电路就好像是你的眼睛，耳朵，还有嘴巴，鼻子，手脚一样。数字电路就好比你的大脑。只要未来的世界不会发展成直接在大脑上接两根线，需要的时候打点儿多巴胺进去，这个世界就需要模拟电路来完成虚拟世界和真实世界的接口。

现在可以说说看，我们是怎么完成这个接口的。

现在假设我们要坐一个电路来sense你手机电池的温度，以免它越来越高，最后在你正在跟妹子聊天的时候爆了。毁容是小，还得花钱重新买一个手机。

负责外围应用的工程师很贴心地给了你一个热敏电阻。电阻的阻值会随着温度的上升而不断减小。他希望你能做一件事儿，就是当温度高过一定值的时候，给一个幅度为3V的数字信号出来，让系统能关掉电池。

我们需要什么东西呢？ 首先我们需要一个电源。没有电源，什么东西都没办法工作。

电源需要怎么做呢？直接从电池来拿电或许是个好方法，可是输出电压的幅度有限制，怎么办呢？

有了，做一个local的3V电源吧。电源的要求是什么？内阻越低越好。什么样的电路能够给出一个低的输出内阻呢？ 电压-电压反馈运放。

所以第一个需要的block是一个运放。

（题外话： 在分立器件的时代，我们可以买一个运放。

如果题主想做的是芯片级的设计，那么我们需要选取合适的器件，把这个运放做在芯片上面。）

好吧，运放是有了，可是没有基准电压，运放怎么才能输出一个恰好3V的电压呢？

第二个需要的block是一个基准电压源。

（在分立器件时代，我们可以买一个基准电压源，题主如果想做芯片级的设计，那么我们需要在芯片上面做一个基准电压。目前几乎所有的基准电压，都是依靠硅本身的能带来实现的。所以叫做带隙基准。约为1.2V。实现带隙基准的过程，不会是开环实现的，是闭环的过程。需要经行环路分析，稳定性分析，失配分析。）

现在，你把1.2V的电压源得到了，然后做了一个1.2：1.8阻值的电阻作为反馈电阻，使用运放得到了一个3V的电源电压。你使用环路稳定性分析方法分析知道环路是稳定的。算一算电路的输出电阻，知道大概这个电路有多少电流输出能力，能带多少负载。还不错，你觉得。虚短路虚断路的分析方法挺靠谱的。

紧接着就是真正有用的部分了。你需要一个比较器，来把热敏电阻与非热敏电阻的分压与一个基准电压进行比较。那么就用一个比较器吧。

（分立器件时代，你可以买一个比较器，想在单片上做完，那么就自己设计一个比较器吧。自己设计的比较器往往不那么理想。没有全电压输出范围，也没有全电压输出范围。 增益也可能只有60个dB。但是你一看参数要求，够啦，60dB就60dB吧，总比没有好。）

好了。你完成了设计。

以上只是举了一个简单例子。实际遇到的模拟电路系统远比这个小系统复杂的多。市场的要求也越来越变态。谁叫有那么多聪明的人在设计模拟电路呢。

所以设计模拟电路的人，都在呕心沥血。穷其心智去满足各种不合理的要求，达到许多不合理的标准。

不过对题主来说，这些都是后话了。

题主假如希望做模拟设计这方面的工作，那么按照上面所写的这个小小的例子，可以看出来有多少科目需要学么？

电路分析

模拟电路设计基础

信号与系统

反馈理论/补偿理论

如果题主想做的是模拟IC设计，你还需要学习以下科目：

半导体工艺技术

半导体器件原理

概率统计知识

模拟IC设计。

其中，模拟IC设计包括：

小信号分析

放大器的线性建模

基准设计

ESD保护

版图设计

寄生效应

失效分析

噪声

振荡器

太TM多的省略号

希望回答能让题主满意，或者帮助更多的年轻EE们。