只有模拟工程师才能理解的七件事

[tr]我肯定有人问过你是做什么工作的。对我来说，这通常是一次奇怪的谈话：

[tr]他们：你是做什么的？
[tr]我：我在德州仪器公司工作。
[tr]他们：所以你做计算器！
[tr]我：不，实际上我在模拟公司工作。
[tr]他们：什么是模拟？
[tr]我：模拟是你处理连续信号的时候。
[tr]他们：你为什么要这样做？
[tr]我：因为你需要设计模拟电路来处理真实的电压和电流.
[tr]他们：你为什么要这么做？我只想让模拟过程本身。
[tr]我：(长时间的沉默)…开玩笑的是我做的计算器。

[tr]这一交换证明了模拟工程师确实处理了一个许多人完全不熟悉的课题。我们有独特的概念、语言和英雄，使我们与众不同，给我们以共同点。因此，在这篇文章中，我想谈谈一些在我思考只有模拟工程师才能理解的事情时会想到的事情。

1.魔法烟是真的，你需要拥抱它.[tr]每一个集成电路或电子元件都使用一个鲜为人知的神秘奇迹。我们称之为“魔法烟”这种烟雾是虚幻的，崇高的，不完全被科学方法所理解。然而，实际上，它是组件的一个独特而关键的部分。没有一门课你可以上，也没有一本书可以让你读到关于魔法烟的书，但是它的效果在这个行业是众所周知的。

[tr]魔法烟雾是这样运作的：

[tr]在制造过程中，它被密封在组件中。
[tr]只要组件内部包含神奇的烟雾，组件就会运行。
[tr]如果组件中允许出现神奇的烟雾，组件将不再起作用(图1)。
[tr]就像一罐蠕虫，你不能把魔法烟放回组件中。

[tr]因此，通过观察到魔法烟雾的影响，您可以得出结论，它对于组件操作是必不可少的。魔法烟雾释放的常见原因包括(但不限于)过电压应力、过电流应力、反向供应、过热或线路不正确。

图1：密闭的烟雾容器被破坏，导致组件不再工作。

2.当你独自工作时，你永远不会孤单[tr]。许多电子系统有多个不同的供应“区”。例如，在压缩机电路中，将有一个高压区，即几百伏特的电压来为电机供电，还有一个低压区，控制电路在那里生活和工作。为了提高这些系统的可靠性，设计者使用了一个名为[tr]隔离.

[tr]隔离是在高、低压电路之间传输数据和电源的一种方式，同时防止危险或不受控制的暂态电流在两者之间流动。隔离保护电路，并帮助它们抵御高压冲击，从而损坏设备或伤害人类-即使是像模拟工程师这样聪明的人。大多数正常的实验室实践都要求你在实验室里工作时，在潜在危险的高压下工作时，不要只有你一个人。所以，如果你是在孤立的工作，抓住一个朋友，并保持安全！

3. 帕斯不是个错误。[tr]模拟设计最伟大的传说之一是后期。[tr]鲍勃·帕斯[tr]。他开发了20多个集成电路，其中许多在业界使用了几十年。Bob将他的设计经验记录在一个名为“Pease粥”的专栏中，该专栏每月在“电子设计”杂志上运行(图2显示了Bob的一段俏皮话，用他的首字母RAP签名)。他还主持了半导体行业第一次网络直播，专门为模拟设计工程师量身定做。

图2：如果你不理解这个笑话，那么你需要花更多的时间在实验室里。
4.时钟不能很好地判断时间。[tr]。时钟可能是最具讽刺意味的模拟组件，因为时钟不会给你一天中的时间。“时钟”实际上是一种振荡器，通常用于产生一致、稳定的频率。由于时钟信号的干扰，时钟可以成为模拟设计的关键元件。在板上传播的时钟信号增加噪声并累积延迟。同时，时钟信号将噪声引入到板上的其他网络上。如果做得不好，时钟可能会乱七八糟，所以你必须了解[tr]振荡器、发电机、缓冲器和抖动清洁器[tr]来优化你的系统。

5.这一技术领域涉及到大量的绘图。[tr]。模拟设计工程师喜欢画画。我们喜欢捡起干擦除标记，在白板上乱画线条。我们画的语言是我们独有的，对不熟悉的人来说是无法辨认的(图3)。一个系统中的每一个主要部件都有自己的特殊符号，从简单的电阻和电容到复杂的模块，如模拟到数字转换器(ADC)和数模转换器(DACS)。这些符号给电路带来了意义和功能，远早于任何物质的形成，并为讨论提供了一个平台，首先是“这就是它的工作方式”(…)。

图3：秘密模拟语言
6.V=IR总是答案。[tr]简单的概念是多么有用，这是很幽默的。模拟设计是一些非常复杂的集成电路的家园：Sigma-Delta模数转换器、射频放大器、数字隔离器等。然而，最常见的设计方程式是欧姆定律，这是大多数人在高中甚至更早就学会的关系。

[tr]欧姆定律指出，V=IR，或电压等于电流乘以电阻。毫无疑问，你们中的大多数人都在眼睁睁地看着我浪费了整整一句话来描述欧姆定律，这一点大家都已经知道了。

[tr]让我们来看看一些模拟设计的例子，它们不需要数学博士学位就能解决：

[tr]电流分流放大器[tr]一个10m的Ω电阻器(R)与高达10A(I)的电流保持一致，并对0-0.1V(V)进行放大和测量。
[tr]在.[tr]精密DAC[tr]在5mA(I)负载时，输出下降120 mV(V)，即输出阻抗(电阻)约为24Ω(R)。
[tr]在.[tr]电动门驱动器[tr]在0.5V(V)处，MOSFET过电流监视器TRIPS，这意味着电阻为20mΩ(R)的MOSFET的过电流阈值为25A(I)。

7.那些来自工程101的公式今天仍然派上用场.[tr]从欧姆定律出发，可能是模拟工程师生活中最令人不快的事件。虽然你可以用V=IR来解决许多问题，但是很多设计都需要更多的知识。从记忆电容类型，到放电电阻-电容(RC)电路的方程，再到计算噪声带宽，有很多可以跟踪。

[tr]当然，任何模拟设计师都不应该独自潜入这些水域，所以ti将[tr]模拟工程师袖珍参考[tr](图4)模拟参考指南已经存在了很长一段时间，并且是一种尝试过的给你提供所有提示、技巧和事实的方法。我想说的是，一个好的参考指南是你所需要的，但对任何设计来说，最关键的因素是你的创造力、创造力和对模拟的兴奋。