ansys模擬電路的案例
吃透這八大基礎(chǔ)電路，模擬電路分析就不難啦！
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1.0 ha:/??bELdXgm5iaX?? 凡億教育
在電子電路中，電源、放大、振蕩和調(diào)制電路被稱為模擬電子電路，因?yàn)樗鼈兗庸ず吞幚淼氖沁B續(xù)變化的模擬信號。
1
反饋
反饋是指把輸出的變化通過某種方式送到輸入端，作為輸入的一部分。如果送回部分和原來的輸入部分是相減的，就是負(fù)反饋。
2
耦合
一個放大器通常有好幾級，級與級之間的聯(lián)系就稱為耦合。放大器的級間耦合方式有三種：
①RC 耦合(見圖a): 優(yōu)點(diǎn)是簡單、成本低。但性能不是最佳。
② 變壓器耦合(見圖b):優(yōu)點(diǎn)是阻抗匹配好、輸出功率和效率高，但變壓器制作比較麻煩。
③ 直接耦合(見圖c): 優(yōu)點(diǎn)是頻帶寬，可作直流放大器使用，但前后級工作有牽制，穩(wěn)定性差，設(shè)計制作較麻煩。
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功率放大器
能把輸入信號放大并向負(fù)載提供足夠大的功率的放大器叫功率放大器。例如收音機(jī)的末級放大器就是功率放大器。
3.1 甲類單管功率放大器
負(fù)載電阻是低阻抗的揚(yáng)聲器，用變壓器可以起阻抗變換作用，使負(fù)載得到較大的功率。
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1.0 ha:/??bELdXgm5iaX?? 凡億教育
在電子電路中，電源、放大、振蕩和調(diào)制電路被稱為模擬電子電路，因?yàn)樗鼈兗庸ず吞幚淼氖沁B續(xù)變化的模擬信號。
1
反饋
反饋是指把輸出的變化通過某種方式送到輸入端，作為輸入的一部分。如果送回部分和原來的輸入部分是相減的，就是負(fù)反饋。
2
耦合
一個放大器通常有好幾級，級與級之間的聯(lián)系就稱為耦合。放大器的級間耦合方式有三種：
①RC 耦合(見圖a): 優(yōu)點(diǎn)是簡單、成本低。但性能不是最佳。
② 變壓器耦合(見圖b):優(yōu)點(diǎn)是阻抗匹配好、輸出功率和效率高，但變壓器制作比較麻煩。
③ 直接耦合(見圖c): 優(yōu)點(diǎn)是頻帶寬，可作直流放大器使用，但前后級工作有牽制，穩(wěn)定性差，設(shè)計制作較麻煩。
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功率放大器
能把輸入信號放大并向負(fù)載提供足夠大的功率的放大器叫功率放大器。例如收音機(jī)的末級放大器就是功率放大器。
3.1 甲類單管功率放大器
負(fù)載電阻是低阻抗的揚(yáng)聲器，用變壓器可以起阻抗變換作用，使負(fù)載得到較大的功率。
展開 模擬電路設(shè)計的一些經(jīng)驗(yàn)分享
模擬電路的設(shè)計是工程師們最頭疼，但也是最致命的設(shè)計部分。盡管目前數(shù)字電路、大規(guī)模集成電路的發(fā)展非常迅猛，但是模擬電路的設(shè)計仍是不可避免的，有時也是數(shù)字電路無法取代的，例如RF射頻電路的設(shè)計。這里將模擬電路設(shè)計中應(yīng)該注意的問題總結(jié)如下：
01
為了獲得具有良好穩(wěn)定性的反饋電路，通常要求在反饋環(huán)外面使用一個小電阻或扼流圈給容性負(fù)載提供一個緩沖。
02
積分反饋電路通常需要一個小電阻（約560歐）與一個大于10pF的積分電容串聯(lián)。
最強(qiáng)總結(jié)：27個模擬電路基礎(chǔ)知識！
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放大電路的頻率補(bǔ)償
放大電路中頻率補(bǔ)償?shù)哪康挠卸阂皇歉纳品糯?em>電路的高頻特性；二是克服由于引入負(fù)反饋而可能出現(xiàn)自激振蕩現(xiàn)象，使放大器能夠穩(wěn)定工作。
在放大電路中，由于晶體管結(jié)電容的存在常常會使放大電路頻率響應(yīng)的高頻段不理想，為了解決這一問題，常用的方法就是在電路中引入負(fù)反饋。
然后，負(fù)反饋的引入又引入新的問題，那就是負(fù)反饋電路會出現(xiàn)自激振蕩現(xiàn)象，所以為了使放大電路能夠正常穩(wěn)定工作，必須對放大電路進(jìn)行頻率補(bǔ)償。
頻率補(bǔ)償?shù)姆椒梢苑譃槌把a(bǔ)償和滯后補(bǔ)償，主要是通過接入一些阻容元件來改變放大電路的開環(huán)增益在高頻段的相頻特性，目前使用最多的就是鎖相環(huán)。
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基本放大電路
放大電路的作用：放大電路是電子技術(shù)中廣泛使用的電路之一，其作用是將微弱的輸入信號（電壓、電流、功率）不失真地放大到負(fù)載所需要的數(shù)值。
放大電路種類：
電壓放大器：輸入信號很小，要求獲得不失真的較大的輸出壓，也稱小信號放大器；
功率放大器：輸入信號較大，要求放大器輸出足夠的功率，也稱大信號放大器。
差分電路是具有這樣一種功能的電路，該電路的輸入端是兩個信號的輸入，這兩個信號的差值，為電路有效輸入信號，電路的輸出是對這兩個輸入信號之差的放大。
設(shè)想這樣一種情景，如果存在干擾信號會對兩個輸入信號產(chǎn)生相同的干擾，通過二者之差，干擾信號的有效輸入為零，這就達(dá)到了抗共模干擾的目的。
展開 
干貨｜模擬電路中常用電阻參數(shù)詳解
誠然，在數(shù)字電路中，我們無需關(guān)注太多的細(xì)節(jié)，畢竟只有1和0的數(shù)字里面，不大計較微乎其微的影響。
但是在模擬電路中，當(dāng)我們使用精準(zhǔn)的電壓源，或者對信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，又或者放大一個微弱的信號時，阻值的小小變動都會帶來很大的影響了。
在與電阻斤斤計較的時候，當(dāng)然就是在處理模擬信號的場合了，后面就根據(jù)模擬電路應(yīng)用分析下電阻各參數(shù)的影響。
01電阻的額度阻值
電阻的額度阻值的選擇往往被應(yīng)用固定了，比如對一個LED燈限流，或者對某個電流信號取樣，電阻的阻值基本沒有其他選擇。
但是有些場合，對電阻的選擇卻有多種，比如對一個電壓信號進(jìn)行放大。如圖1所示，放大倍數(shù)跟R2與R3的比例有關(guān)，與R2、R3的值無關(guān)。
這時選擇電阻的阻值還是有根據(jù)的：
● 電阻阻值越大，熱噪聲就越大，放大器的性能就越差；
● 電阻阻值越小，工作時電流越大，電流噪聲也就越大，放大器的性能就越差；
這是很多放大電路的電阻是幾十K的原因了，有需要用到大阻值的地方，或者是使用電壓跟隨器，或者使用T型網(wǎng)絡(luò)來避免。
圖1
02 電阻的精度
電阻的精度很好理解，這里不啰嗦了。電阻的精度一般有1%和5%，精密的要0.1%等。0.1%的價格大約是1%的十倍，1%的價格大約是5%的1.3倍。
展開 模擬電路的七種基礎(chǔ)類型
模擬電路是指用來對模擬信號進(jìn)行傳輸、變換、處理、放大、測量和顯示等工作的電路。模擬信號是指連續(xù)變化的電信號。模擬電路是電子電路的基礎(chǔ)，它主要包括放大電路、信號運(yùn)算和處理電路、振蕩電路、調(diào)制和解調(diào)電路及電源等。
特點(diǎn)
函數(shù)的取值為無限多個；
當(dāng)圖像信息和聲音信息改變時，信號的波形也改變，即模擬信號待傳播的信息包含在它的波形之中（信息變化規(guī)律直接反映在模擬信號的幅度、頻率和相位的變化上）；
初級模擬電路主要解決兩個大的方面：1. 放大；2. 信號源；
模擬信號具有連續(xù)性。
分類
模擬電路可分為標(biāo)準(zhǔn)模擬電路和專用模擬電路（application spacific analog IC）兩大類。
展開 干貨 | 40個模擬電路小常識
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由電子電路內(nèi)因引發(fā)的故障類型有：晶體管、電容、電阻等電子元件性能發(fā)生改變引發(fā)的故障；電子電路中有關(guān)線路接觸不良引發(fā)的故障等。由外因引起的電子電路故障類型有：技術(shù)人員使用電子電路時未按照說明要求進(jìn)行操作；維修技術(shù)人員維修程序不規(guī)范不科學(xué)等。
電路板或芯片的小球跌落仿真模擬
因此，使用ANSYS仿真來對小球跌落進(jìn)行模擬，是非常有意義的。
本文簡要介紹小球跌落試驗(yàn)模擬所用的模塊和使用流程，希望對大家有幫助。
一、使用ANSYS Explicit模塊進(jìn)行分析；
二、創(chuàng)建結(jié)構(gòu)模型，包括PCB基板，芯片，以及塑封料。模型的建立過程略去；
三、確定部件材料，因?yàn)槭鞘纠詮?em>ANSYS材料庫中選了EPOXY，Silicon，F(xiàn)R-4等材料參數(shù)。
四、確定接觸屬性，選擇Frictionless；
五、網(wǎng)格設(shè)置；
六、小球跌落速度設(shè)置為1m/s；
七、約束條件的設(shè)置，設(shè)置為底部固定約束，如果更進(jìn)一步模擬實(shí)際情況，還需根據(jù)實(shí)際實(shí)驗(yàn)來修改；
八、計算過程中的設(shè)置，設(shè)定終止時間為0.00015s，根據(jù)計算需求和計算能力，也可更改；
九、計算并查看芯片的應(yīng)力的結(jié)果，因?yàn)橹攸c(diǎn)在于芯片是否會被小球跌落損壞。
Die_ball_drop.avi
十、由下圖看出，小球底部的芯片區(qū)域，應(yīng)力是最大的。由于設(shè)置的計算時間比較短，速度也比較低，因此應(yīng)力并不大。
通過以上計算，可以調(diào)整不同的材料參數(shù)，以及更細(xì)化一些的疊層結(jié)構(gòu)設(shè)計來優(yōu)化落球的結(jié)果。從而對芯片封裝結(jié)構(gòu)的設(shè)計起到非常重要的指導(dǎo)作用。
以上僅為示例，還希望各位專家同行多多指點(diǎn)。
展開 干貨｜老工程師分享一些模擬電路設(shè)計的經(jīng)驗(yàn)
模擬電路的設(shè)計是工程師們最頭疼，但也是最致命的設(shè)計部分。盡管目前數(shù)字電路、大規(guī)模集成電路的發(fā)展非常迅猛，但是模擬電路的設(shè)計仍是不可避免的，有時也是數(shù)字電路無法取代的，例如RF射頻電路的設(shè)計。這里將模擬電路設(shè)計中應(yīng)該注意的問題總結(jié)如下：
01
為了獲得具有良好穩(wěn)定性的反饋電路，通常要求在反饋環(huán)外面使用一個小電阻或扼流圈給容性負(fù)載提供一個緩沖。
02
積分反饋電路通常需要一個小電阻（約560歐）與一個大于10pF的積分電容串聯(lián)。
03
在反饋環(huán)外不要使用主動電路進(jìn)行濾波或控制EMC的RF帶寬，而只能使用被動元件（最好為RC電路）。
僅僅在運(yùn)放的開環(huán)增益比閉環(huán)增益大的頻率下，積分反饋方法才有效。
在更高的頻率下，積分電路不能控制頻率響應(yīng)。
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為了獲得一個穩(wěn)定的線性電路，所有連接必須使用被動濾波器或其他抑制方法（如光電隔離）進(jìn)行保護(hù)。
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使用EMC濾波器，并且與IC相關(guān)的濾波器都應(yīng)該和本地的0V參考平面連接。
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在外部電纜的連接處應(yīng)該放置輸入輸出濾波器；在未屏蔽系統(tǒng)內(nèi)部的任何導(dǎo)線連接處都需要濾波，因?yàn)榇嬖谔炀€效應(yīng)。另外，在具有數(shù)字信號處理或開關(guān)模式的變換器的屏蔽系統(tǒng)內(nèi)部的導(dǎo)線連接處也需要濾波。
展開 模擬電路設(shè)計應(yīng)該注意的12個問題
模擬電路的設(shè)計使工程師們頭疼，但也是致命的設(shè)計部分。
本文將模擬電路設(shè)計中應(yīng)該注意的問題進(jìn)行了總結(jié)，與大家共享。
01
為了獲得具有良好穩(wěn)定性的反饋電路，通常要求在反饋環(huán)外面使用一個小電阻或扼流圈給容性負(fù)載提供一個緩沖。
02
積分反饋電路通常需要一個小電阻(約560歐)與每個大于10pF的積分電容串聯(lián)。
03
在反饋環(huán)外不要使用主動電路進(jìn)行濾波或控制EMC的RF帶寬，而只能使用被動元件(為RC電路)。僅僅在運(yùn)放的開環(huán)增益比閉環(huán)增益大的頻率下，積分反饋方法才有效。
展開 收藏 | 工程師必須掌握的二十個模擬電路
只要是學(xué)習(xí)自動化、電子等電控類專業(yè)的人士都應(yīng)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(guān)鍵元器件的作用，每個元器件出現(xiàn)故障時電路的功能受到什么影響，測量時參數(shù)的變化規(guī)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(guān)系。有了這些電路知識，極有可能成長為電子產(chǎn)品和工業(yè)控制設(shè)備的出色的維修維護(hù)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(shù)的關(guān)系、電路中信號的幅度與頻率關(guān)系特性、相位與頻率關(guān)系特性、電路中元器件參數(shù)的選擇等。
達(dá)到高級層次后，電子產(chǎn)品和工業(yè)控制設(shè)備的開發(fā)設(shè)計工程師將是的首選職業(yè)。
展開 
干貨｜模擬電路中常用電阻參數(shù)詳解
誠然，在數(shù)字電路中，我們無需關(guān)注太多的細(xì)節(jié)，畢竟只有1和0的數(shù)字里面，不大計較微乎其微的影響。
但是在模擬電路中，當(dāng)我們使用精準(zhǔn)的電壓源，或者對信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，又或者放大一個微弱的信號時，阻值的小小變動都會帶來很大的影響了。
在與電阻斤斤計較的時候，當(dāng)然就是在處理模擬信號的場合了，后面就根據(jù)模擬電路應(yīng)用分析下電阻各參數(shù)的影響。
01電阻的額度阻值
電阻的額度阻值的選擇往往被應(yīng)用固定了，比如對一個LED燈限流，或者對某個電流信號取樣，電阻的阻值基本沒有其他選擇。
但是有些場合，對電阻的選擇卻有多種，比如對一個電壓信號進(jìn)行放大。如圖1所示，放大倍數(shù)跟R2與R3的比例有關(guān)，與R2、R3的值無關(guān)。
這時選擇電阻的阻值還是有根據(jù)的：
● 電阻阻值越大，熱噪聲就越大，放大器的性能就越差；
● 電阻阻值越小，工作時電流越大，電流噪聲也就越大，放大器的性能就越差；
這是很多放大電路的電阻是幾十K的原因了，有需要用到大阻值的地方，或者是使用電壓跟隨器，或者使用T型網(wǎng)絡(luò)來避免。
圖1
02 電阻的精度
電阻的精度很好理解，這里不啰嗦了。電阻的精度一般有1%和5%，精密的要0.1%等。0.1%的價格大約是1%的十倍，1%的價格大約是5%的1.3倍。
展開 新概念模擬電路1-5全套
新概念模擬電路1-晶體管.pdf
新概念模擬電路3-運(yùn)算電路的頻率特性和濾波器.pdf
新概念模擬電路2-負(fù)反饋和運(yùn)算放大器基礎(chǔ).pdf
新概念模擬電路5-信號源和電源.pdf
新概念模擬電路4-信號處理電路.pdf
Ansys 案例研究 | 電路板的模態(tài)分析
它用于確定電路板的固有頻率和振型，從而預(yù)測其在動態(tài)載荷下是否會發(fā)生共振，導(dǎo)致焊點(diǎn)失效、元件開裂或信號異常。本次將使用一塊電路板的模型來演示電路板的自然頻率/模態(tài)的提取過程，通過這一標(biāo)準(zhǔn)流程，可以明確識別出板上的脆弱區(qū)域，并為優(yōu)化布局、增加剛度或規(guī)避外部激勵頻率提供定量的工程依據(jù)。
分析目標(biāo)
本案例旨在通過規(guī)范的有限元分析流程，對一塊航空電子設(shè)備電路盒進(jìn)行模態(tài)仿真，達(dá)成以下具體工程目標(biāo)：
獲取動態(tài)特性參數(shù)：精確提取該 PCB 在既定約束條件下的前6階固有頻率（Natural Frequencies）及其對應(yīng)的振型（Mode Shapes）。
識別共振風(fēng)險：通過模態(tài)結(jié)果，明確 PCB 的敏感頻率區(qū)間，為評估其與外部環(huán)境振動（如風(fēng)扇、發(fā)動機(jī)激勵）發(fā)生共振的可能性提供直接依據(jù)。
定位機(jī)械薄弱點(diǎn)：可視化分析各階振型，識別在振動中位移最大或應(yīng)變能集中的區(qū)域（通常為大型器件、板邊或懸空部位），這些位置是潛在的焊點(diǎn)疲勞與元件損壞風(fēng)險點(diǎn)。
建立優(yōu)化基準(zhǔn)：為后續(xù)的設(shè)計改進(jìn)（如增加支撐、改變固定點(diǎn)、調(diào)整布局）提供可量化的對比基準(zhǔn)，目標(biāo)是提升 PCB 的首階固有頻率，避開關(guān)鍵激勵頻帶。
分析步驟
1.打開 Ansys Workbench, 創(chuàng)建一個 "模態(tài)分析"系統(tǒng)
2.定義材料屬性，包括碳化硅、PVC 等
3.導(dǎo)入航空電子設(shè)備電路盒的幾何圖形，如下圖所示
帶有航空電子設(shè)備外殼的電子電路板
4.將材料分配到幾何體上（默認(rèn)材質(zhì)為結(jié)構(gòu)鋼）。
展開 干貨｜工程師必須要弄清楚的27個模擬電路基礎(chǔ)知識
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放大電路的頻率補(bǔ)償
放大電路中頻率補(bǔ)償?shù)哪康挠卸? 一是改善放大電路的高頻特性；
二是克服由于引入負(fù)反饋而可能出現(xiàn)自激振蕩現(xiàn)象，使放大器能夠穩(wěn)定工作。
在放大電路中，由于晶體管結(jié)電容的存在常常會使放大電路頻率響應(yīng)的高頻段不理想，為了解決這一問題，常用的方法就是在電路中引入負(fù)反饋。
然后，負(fù)反饋的引入又引入新的問題，那就是負(fù)反饋電路會出現(xiàn)自激振蕩現(xiàn)象，所以為了使放大電路能夠正常穩(wěn)定工作，必須對放大電路進(jìn)行頻率補(bǔ)償。
頻率補(bǔ)償?shù)姆椒梢苑譃槌把a(bǔ)償和滯后補(bǔ)償，主要是通過接入一些阻容元件來改變放大電路的開環(huán)增益在高頻段的相頻特性，目前使用最多的就是鎖相環(huán)。
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基本放大電路
放大電路的作用：放大電路是電子技術(shù)中廣泛使用的電路之一，其作用是將微弱的輸入信號（電壓、電流、功率）不失真地放大到負(fù)載所需要的數(shù)值。
放大電路種類：
電壓放大器：輸入信號很小，要求獲得不失真的較大的輸出壓，也稱小信號放大器；
功率放大器：輸入信號較大，要求放大器輸出足夠的功率，也稱大信號放大器。
差分電路是具有這樣一種功能的電路，該電路的輸入端是兩個信號的輸入，這兩個信號的差值，為電路有效輸入信號，電路的輸出是對這兩個輸入信號之差的放大。
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