模拟设计：100条实战经验分享

"模拟设计的100条经典经验涵盖了模拟电路设计中的关键知识点，包括电容和电阻的寄生电感、防止高带宽晶体管振荡的方法、直流测量时的异常处理、运算放大器驱动电容负载时的振荡问题、晶体管的小信号特性、噪声计算以及放大器的基本原理等。" 在模拟设计中，理解和掌握这些经验至关重要，因为它们直接关系到电路的稳定性和性能。以下是对这些经验的详细解释： 1. 电容和电阻的寄生电感：不论是表面贴装还是引线元件，电容和电阻都存在寄生电感。表面贴装电容大约有0.4nH的寄生电感，而引线元件则约为4nH。这在高速电路设计中是必须考虑的因素，因为它会影响电路的频率响应。 2. 防止高带宽晶体管振荡：如果不想让高带宽晶体管振荡，可以在至少两个引脚中加入损耗性组件，如铁氧体珠。这是因为铁氧体珠可以有效地抑制高频噪声和振荡。 3. 直流测量的异常分析：当在电路中进行直流测量得到的结果不符合预期时，应怀疑电路可能存在振荡现象。这可能需要检查电路的稳定性或调整负反馈网络。 4. 运算放大器驱动电容负载时的振荡：运算放大器在驱动电容性负载时容易发生振荡，这是由于其开环增益较高和输出阻抗在某些频段内的不匹配所致。解决方法通常包括添加适当的旁路电容或选择具有更低输出阻抗的运放。 5. 晶体管的小信号特性：小型信号晶体管的基发射极电压Vbe通常约为0.65V，并且随温度升高每摄氏度下降约2mV。这一特性对温度补偿和晶体管作为温度传感器的应用非常重要。 6. 噪声计算：电阻的噪声可以通过0.13nV乘以电阻欧姆值的平方根来估算1Hz带宽内的噪声，再乘以带宽的平方根得到总噪声电压。约翰逊噪声电流则随电阻增大而减小。 7. 电阻噪声与温度的关系：电阻的噪声电流会随着电阻值的增加而降低，这表明在设计低噪声电路时，选择高阻值的电阻可以降低噪声。 8. 单晶体管的发射极输入阻抗：在室温下，单晶体管的发射极输入阻抗大约是26欧姆除以电流Ie（以毫安为单位）。 9. 所有放大器的共性：所有的放大器都是基于某种参考点（通常是地）的差分工作模式，这意味着它们能检测到输入信号相对于地的差异。 10. 金属膜电阻的温度系数：典型的金属膜电阻具有约100ppm/摄氏度的温度系数，这表示温度每变化一度，电阻值会相应改变。 11. 静音运算放大器的输入噪声电压：一个安静的运算放大器的输入噪声电压通常为1nV/sqrt(Hz)，但市面上有许多噪声更低的产品，例如20nV/sqrt(Hz)的运放。 这些经验对于设计高效、稳定的模拟电路至关重要，无论是电源设计、滤波器构建、信号调理还是噪声管理，都需要深入理解并灵活应用这些知识点。