1、初級層次：是熟練記住這二十個電路，清楚這二十個電路的作用。只要是電子愛好者，只要是學習自動化、電子等電控類專業的人士都應該且能夠記住這二十個基本模擬電路。中級層次：是能分析這二十個電路中的關鍵元器件的作用，每個元器件出現故障時電路的功能受到什么影響，測量時參數的變化規律，掌握對故障元器件的處理方法;定性分析電路信號的流向，相位變化;定性分析信號波形的變化過程;定性了解電路輸入輸出阻抗的大小，信號與阻抗的關系。有了這些電路知識，您極有可能成長為電子產品和工業控制設備的出色的維修維護技師。高級層次是能定量計算這二十個電路的輸入輸出阻抗、輸出信號與輸入信號的比值、電路中信號電流或電壓與電路參數的關系

2、、電路中信號的幅度與頻率關系特性、相位與頻率關系特性、電路中元器件參數的選擇等。達到高級層次后，只要您愿意，受人尊敬的高薪職業-電子產品和工業控制設備的開發設計工程師將是您的首選職業。一、 橋式整流電路 1、二極管的單向導電性：伏安特性曲線：理想開關模型和恒壓降模型：2、橋式整流電流流向過程：輸入輸出波形：3、計算：Vo, Io,二極管反向電壓。二、 電源濾波器 1、電源濾波的過程分析：波形形成過程：2、計算：濾波電容的容量和耐壓值選擇。三、 信號濾波器1、信號濾波器的作用：與電源濾波器的區別和相同點：2、LC 串聯和并聯電路的阻抗計算，幅頻關系和相頻關系曲線。3、畫出通頻

3、帶曲線。計算諧振頻率。 四、 微分和積分電路 1、電路的作用，與濾波器的區別和相同點。2、微分和積分電路電壓變化過程分析，畫出電壓變化波形圖。3、計算：時間常數，電壓變化方程，電阻和電容參數的選擇。五、 共射極放大電路1、三極管的結構、三極管各極電流關系、特性曲線、放大條件。 2、元器件的作用、電路的用途、電壓放大倍數、輸入和輸出的信號電壓相位關系、交流和直流等效電路圖。3、靜態工作點的計算、電壓放大倍數的計算六、 分壓偏置式共射極放大電路 1、元器件的作用、電路的用途、電壓放大倍數、輸入和輸出的信號電壓相位關系、交流和直流等效電路圖。2、電流串聯負反饋

4、過程的分析，負反饋對電路參數的影響。3、靜態工作點的計算、電壓放大倍數的計算。七、 共集電極放大電路(射極跟隨器) 1、元器件的作用、電路的用途、電壓放大倍數、輸入和輸出的信號電壓相位關系、交流和直流等效電路圖。電路的輸入和輸出阻抗特點。2、電流串聯負反饋過程的分析，負反饋對電路參數的影響。3、靜態工作點的計算、電壓放大倍數的計算。八、電路反饋框圖 1、反饋的概念，正負反饋及其判斷方法、并聯反饋和串聯反饋及其判斷方法、電流反饋和電壓反饋及其判斷方法。2、帶負反饋電路的放大增益。九、二極管穩壓電路 十、串聯穩壓電源 十一、差分放大電路 十二、場效

5、應管放大電路 十三、選頻(帶通)放大電路上一頁123下一頁十四、運算放大電路 十五、差分輸入運算放大電路十六、電壓比較電路 十七、RC振蕩電路 十八、LC振蕩電路 十九、石英晶體振蕩電路 二十、功率放大電路零漂移放大器通常采用兩種技術自穩零或斬波，這兩種技術各有其優缺點，適合不同應用。自穩零采用采樣保持技術，由于噪聲折回基帶，其帶內電壓噪聲較大；斬波使用信號調制和解調技術，具有更低的基帶噪聲，但在斬波頻率及諧波處產生噪聲頻譜。ADI公司推出的ADA4528-1采用斬波+自動校正反饋環路的技術，將斬波頻率及諧波處的噪聲頻譜大大降低。AD

6、A4528-1是迄今業界最低噪聲、最低失調漂移的精密零漂移運算放大器，具有軌到軌輸入輸出擺幅能力。ADA4528-1提供最大2.5µV的低失調電壓以及最大0.015µV/?C的業界最低失調電壓漂移，開環增益為140dB，共模抑制比為135 dB，電源抑制比為130 dB。ADA4528-1適合供電電壓范圍在2.2V至5V的儀器儀表和醫療應用，如熱電偶/熱電堆、稱重傳感器和橋式傳感器、精密儀器、電子秤、醫療儀器及手持式測試設備等。除了普通的運放采用自穩零的技術，專用放大器產品也采用了該技術以獲得性能的提升。AD8230是采用自穩零技術的一款低漂移精密儀表放大器。自穩零特性使失

7、調電壓漂移降至50 nV/?C以下，在40至+125擴展工業溫度范圍內也能保持高性能。此外，AD8230還具有高共模抑制比最低值為110dB，能夠抑制傳感器距儀表較遠的測量中的線路噪聲；16V軌到軌共模輸入范圍則可以適應地電位變化幅度達數伏的噪聲環境。AD8230的低頻噪聲保持在最小值3 V峰峰值，因而成為要求極高直流精密應用的絕佳選擇。AD8217/8/9是采用零漂技術的電流檢測放大器，在-40至+125整個工作溫度范圍和共模電壓范圍內，失調漂移典型值為±100nV/。器件中還特別進行了設計，使得無論是否存在共模電壓，在整個輸入差分電壓范圍內該器件都能保持線性輸出，而輸入失調電壓典

8、型值為±50 V。典型應用解析圖2所示電路是一個精密電子秤信號調理系統，它使用一個低功耗緩沖式24位-型ADC AD7791和兩個外部零漂移放大器ADA4528-1。該解決方案支持單電源供電，可提供高直流增益。對于滿量程輸出為10mV的稱重傳感器，該電路提供15.3位的無噪聲碼分辨率。利用本電路可以非常靈活地設計定制低電平信號調理前端，用戶可以輕松優化傳感器-放大器-轉換器組合電路的整體傳遞函數。來自稱重傳感器的低電平幅度信號由兩個零漂移放大器ADA4528-1放大，放大器連續自行校正任何直流誤差，盡可能保持精確。除了低失調電壓和漂移外，ADA4528-1也沒有1/f噪聲，這一重要特

9、性有助于電子秤在直流或低頻時進行精確測量。圖2：基于ADA4528-1的精密電子秤信號調理電路。寬電源及輸入電壓范圍放大器相對于任何其它系統器件，更寬電源和輸入電壓范圍是精密運算放大器的另一項關鍵要求，也是對運算放大器的一個更大挑戰。在電力系統、汽車或大型電池組的系統中，放大器的輸入可能連接到幾百伏高壓，同時必須仍然在微伏范圍內放大信號。此外，越來越多的系統采用更低的電壓供電，但輸入信號通常并不受系統供電電壓的限制，遠遠超過供電電壓的系統的情況并不少見，這對系統設計帶來挑戰。這些放大器需要具有更寬的電壓范圍、更穩定的性能，需要集成輸入過壓保護、片內電磁干擾濾波、更高的靜電放電抗擾度特性，以及更

10、高的上電和掉電操作時防閂鎖的特性，以改進系統性能、降低成本、提高魯棒性，同時簡化系統設計的復雜度。下面結合ADI近年來推出的幾款精密運放解析寬電源及輸入電壓范圍運放特點及應用案例。典型器件解析ADA4096-2是一款寬電壓范圍的運算放大器，具有軌到軌輸入/輸出范圍，工作電源范圍為3 V至30 V，功耗很低，因而非常適合監控電池使用情況和控制電池充電。除了寬輸入范圍外，ADA4096-2是業界首款具有±30V以上過壓保護的精密運放，具有獨特的輸入級，擁有過壓保護輸入和二極管，允許輸入電壓高于或低于供電軌32 V，而不會發生相位反轉或閂鎖，非常適合魯棒的工業應用。AD8276可采用2.0

11、V至36V的單電源供電，輸入范圍很寬（輸入引腳端的最大電壓為-Vs40V，最小電壓為+Vs-40V，幾乎是供電電壓的兩倍，而AD8278/9的輸入范圍可以達到供電電壓的三倍），在單電源供電下可以輸入負信號，使用非常方便。AD8276非常適合用于過程控制、電機控制和電源管理應用中魯棒的電壓和電流感應，該產品至推出開始其單通道低于1美元的前所未有的價格更突顯了性價比優勢。另外，AD8276的最大靜態電源電流為200uA，非常適合電池供電的便攜式系統應用。AD8475是ADI公司去年推出的一款全差分衰減放大器，集成精密增益電阻，可提供精密衰減（0.4或0.8倍）、共模電平轉換、單端差分轉換及輸入過壓

12、保護等功能。AD8475在采用5 V單電源供電時，器件能夠耐受最高±15 V的工業輸入電壓。它提供一個完整的接口，使工業電平信號能夠直接兼容低壓、高性能16位或18位單電源逐次逼近型模數轉換器的差分輸入范圍。AD8476也是一款全差分精密放大器，結構與AD8475類似，不同點是AD8476增益為1，非常適合用作驅動低功耗、高性能ADC的單端轉差分或差分轉差分放大器。典型應用解析標準單端工業信號電平（±5 V、±10 V或0 V至+10 V）與現代高性能16位或18位單電源SAR型ADC的差分輸入范圍并不直接兼容，需要使用適當的接口驅動電路對工業信號進行衰減、電平轉

13、換和差分轉換，使其具有與ADC輸入要求相匹配的正確幅度和共模電壓。圖3所示的電路實現了上述功能。AD8475可提供精密衰減（0.4倍或0.8倍）、共模電平轉換、單端差分轉換及輸入過壓保護等功能，這些特性很好地滿足了該電路的功能特性需求（注意，這里AD8475采用了5V供電）。圖3：單端轉差分ADC驅動器原理示意圖。本文小結：由于篇幅的限制，本文僅給出了部分代表性的產品。作為全球最大的放大器芯片提供商，ADI提供了最全面、特性豐富的精密運算放大器，無論是低壓、高壓或是微功耗還是零漂移儀表放大器，數十個系列產品總能找到符合特定信號放大需求的最佳型號。閂鎖效應是CMOS工藝所特有的寄生效應，嚴重會導

14、致電路的失效，甚至燒毀芯片。閂鎖效應是由NMOS的有源區、P襯底、N阱、PMOS的有源區構成的n-p-n-p結構產生的，當其中一個三極管正偏時，就會構成正反饋形成閂鎖。避免閂鎖的方法就是要減小襯底和N阱的寄生電阻，使寄生的三極管不會處于正偏狀態。 靜電是一種看不見的破壞力，會對電子元器件產生影響。ESD 和相關的電壓瞬變都會引起閂鎖效應（latch-up）是半導體器件失效的主要原因之一。如果有一個強電場施加在器件結構中的氧化物薄膜上，則該氧化物薄膜就會因介質擊穿而損壞。很細的金屬化跡線會由于大電流而損壞，并會由于浪涌電流造成的過熱而形成開路。這就是所謂的“閂鎖效應”。在閂鎖情況下，器件在電源與

15、地之間形成短路，造成大電流、EOS（電過載）和器件損壞。MOS工藝含有許多內在的雙極型晶體管。在CMOS工藝下，阱與襯底結合會導致寄生的n-p-n-p結構。這些結構會導致VDD和VSS線的短路，從而通常會破壞芯片，或者引起系統錯誤。例如，在n阱結構中，n-p-n-p結構是由NMOS的源，p襯底，n阱和PMOS的源構成的。當兩個雙極型晶體管之一前向偏置時（例如由于流經阱或襯底的電流引起），會引起另一個晶體管的基極電流增加。這個正反饋將不斷地引起電流增加，直到電路出故障，或者燒掉。可以通過提供大量的阱和襯底接觸來避免閂鎖效應。閂鎖效應在早期的CMOS工藝中很重要。不過，現在已經不再是個問題了。在近

16、些年，工藝的改進和設計的優化已經消除了閂鎖的危險。Latch up 的定義Latch up 最易產生在易受外部干擾的I/O電路處, 也偶爾發生在內部電路Latch up 是指cmos晶片中, 在電源power VDD和地線GND(VSS)之間由于寄生的PNP和NPN雙極性BJT相互影響而產生的一低阻抗通路, 它的存在會使VDD和GND之間產生大電流隨著IC制造工藝的發展, 封裝密度和集成度越來越高,產生Latch up的可能性會越來越大Latch up 產生的過度電流量可能會使芯片產生永久性的破壞, Latch up 的防范是IC Layout 的最重要措施之一編輯本段Latch up 的原理

17、分析Q1為一垂直式PNP BJT, 基極(base)是nwell, 基極到集電極(collector)的增益可達數百倍；Q2是一側面式的NPN BJT，基極為P substrate，到集電極的增益可達數十倍；Rwell是nwell的寄生電阻；Rsub是substrate電阻。以上四元件構成可控硅（SCR）電路，當無外界干擾未  原理示意圖引起觸發時，兩個BJT處于截止狀態，集電極電流是C-B的反向漏電流構成，電流增益非常小，此時Latch up不會產生。當其中一個BJT的集電極電流受外部干擾突然增加到一定值時，會反饋至另一個BJT，從而使兩個BJT因觸發而導通（通常情況下是

18、PNP比較容易觸發起來），VDD至GND（VSS）間形成低抗通路。之后就算外界干擾消失，由于兩三極管之間形成正反饋，還是會有電源和地之間的漏電，即鎖定狀態。Latch up由此而產生。產生Latch up 的具體原因1. 芯片一開始工作時VDD變化導致nwell和P substrate間寄生電容中產生足夠的電流，當VDD變化率大到一定地步，將會引起Latch up。2. 當I/O的信號變化超出VDD-GND（VSS）的范圍時，有大電流在芯片中產生，也會導致SCR的觸發。3. ESD靜電加壓，可能會從保護電路中引入少量帶電載子到well或substrate中，也會引起SCR的觸發。4.當很多的驅

19、動器同時動作，負載過大使power和gnd突然變化，也有可能打開SCR的一個BJT。5. Well 側面漏電流過大。防止Latch up 的方法：1.在基體（substrate)上改變金屬的摻雜，降低BJT的增益2.避免source和drain的正向偏壓3.增加一個輕摻雜的layer在重摻雜的基體上，阻止側面電流從垂直BJT到低阻基體上的通路4. 使用Guard ring: P+ ring環繞nmos并接GND；N+ ring環繞pmos 并接VDD，一方面可以降低Rwell和Rsub的阻值，另一方面可阻止載流子到達BJT的基極。如果可能，可再增加兩圈ring。5. Substrate con

20、tact和well contact應盡量靠近source,以降低Rwell和Rsub的阻值。6.使nmos盡量靠近GND，pmos盡量靠近VDD,保持足夠的距離在pmos 和nmos之間以降低引發SCR的可能7.除在I/O處需采取防Latch up的措施外，凡接I/O的內部mos 也應圈guard ring。8. I/O處盡量不使用pmos(nwell)COMS電路由于輸入太大的電流，內部的電流急劇增大，除非切斷電源，電流一直在增大這種效應就是鎖定效應。當產生鎖定效應時，COMS的內部電流能達到40mA以上，很容易燒毀芯片。防御措施：1）在輸入端和輸出端加鉗位電路，使輸入和輸出不超過不超過規定

21、電壓。2）芯片的電源輸入端加去耦電路，防止VDD端出現瞬間的高壓。3）在VDD和外電源之間加限流電阻，即使有大的電流也不讓它進去。4）當系統由幾個電源分別供電時，開關要按下列順序：開啟時，先開啟COMS電路的電源，再開啟輸入信號和負載的電源；關閉時，先關閉輸入信號和負載的電源，再關閉COMS電路的電源。加利福尼亞州米爾皮塔斯 （MILPITAS， CA） 2013 年 2 月 14 日 凌力爾特公司 （Linear Technology Corporation） 推出雙路和四路寬輸入范圍運算放大器 LT6016 和 LT6017。這些放大器兼有高精準度以及凌力爾特獨有的 Over-the-Top® 架構所具備的堅固性和通用性。輸入失調電壓最大值為 50µV，輸入偏置電流為 5nA，低頻噪聲為 0.5µVP-P，這使得這些器件非常適用于多種精準的工業、汽車及儀器應用。Over-the-Top 輸入提供了遠超過 V+ 軌的真正工作。LT6016 / LT6017 在輸入比V 高出多達 76V 時仍能正常工作，而不受 V+ 是 3V 還是