## 模拟电路工程化设计大师课

### 1.1 如何设计一款简易示波器？
要点：
  - 常用的四大件 - 成本高、体积大、无法便携
  - 口袋仪器 - 多功能、便携、成本低
  - 自己设计一款示波器很有意义
  - 设计示波器需要了解的一些基本概念和构成方式
  - M2K的参考资源

演示：
  * 通用仪器的测量功能
  * M2K的测量功能

详细内容参见：[[aclportablescope|第一节：如何设计一款简易示波器？]]

### 1.2 高速ADC的关键技术指标
要点：
示波器以及更广义的数据采集的核心器件就是ADC - 模数转换器，它的指标影响了系统的性能，并决定了模拟电路的链路结构和指标分配，所以我们就先从ADC开始我们的模拟电路设计的探索，这节课程我们的先来认知一下：什么是ADC？ADC的关键技术指标以及ADC的主要类型，并通过几个实际的实验来体验一下几种ADC的构成方式，使用ADALM2000来进行测试。最后我们再看一下如何高效地选择一颗适合我们项目需要的ADC器件。

演示：
  * 比较器制作1位的ADC
  * SAR ADC
  * Flash ADC
  * Sigma Delta ADC


具体的内容转向[[adc|第二节：高速ADC的关键技术指标]]

### 1.3 ADC的使用
  * 口袋仪器中ADC的使用
  * 高速ADC的选型
  * AD9963的介绍
  * ADC的设计要点
  * ADC的数据接口
  * 采样与混叠 - 为什么我输入的信号大于示波器速率，却依然能看到“仿佛正常"的信号?
  * 实时采样与等效采样 - 为什么很多现代ADC的信号带宽要远远大于其最大采样频率？有没有别的方法
  * 时钟源对高速ADC性能的影响 - 为什么很多转换芯片要有独立时钟信号?控制器提供不行吗?

[[acl_hsadc|第三节 - ADC的使用]]


### 1.4 示波器前端模拟电路设计规划
  * 1.4.1 演示8位ADC采样的效果
  * 1.4.2 如何扩展ADC的采集动态范围
  * 1.4.3 几种开源仪器的模拟前端电路示例（M2K演示）
  * 1.4.4 模拟电路学习平台的设计及测量验证

[[scopeafe|第四节：示波器前端模拟电路设计规划]]

### 1.5 LTSpice在模拟电路仿真中的应用及功能演示
[[https://www.analog.com/cn/design-center/design-tools-and-calculators/ltspice-simulator.html|ADI的LTspice]]是一款高性能SPICE仿真器软件，包括原理图捕获图形界面。可探测原理图以产生仿真结果，通过LTspice内置波形查看器轻松探索。与其他SPICE解决方案相比，LTspice的增强功能和模型改善了模拟电路仿真。

#### 1.5.1 关于LTSpice
#### 1.5.2 LTSpice的基本功能演示介绍
#### 1.5.3 使用LTSpice的基本操作
  * 下载、安装
  * 创建原理图、修改原理图
  * 时序仿真、频域仿真
  * 查看关键节点的信号
  * 分析一个放大器电路
  * 分析一个滤波器电路
  * 分析一个电源电路

#### 1.5.4 导入新的器件模型并使用 
#### 1.5.5 仿真上一节课中设计的原理图并讲解

#### 1.5.6 LTSpice相关资源

  * [[https://ez.analog.com/design-tools-and-calculators/ltspice/|LTspice中文技术论坛]]

教学视频：
  * [[https://www.analog.com/cn/education/education-library/videos/6293730652001.html|入门指南教程]
  * [[https://www.analog.com/education/education-library/videos/6293727686001.html|要点教程]]
  * [[https://www.analog.com/cn/education/education-library/videos/6293729831001.html|交流电&噪声分析教程]]

技术文章：
  * [[https://www.eetree.cn/doc/detail/2564|LTSpice相关的技术文章]]
  * [[https://www.analog.com/cn/analog-dialogue/articles/get-up-and-running-with-ltspice.html|开启并运行LTspice]]
  * [[https://www.analog.com/cn/design-center/design-tools-and-calculators/ltspice-simulator/ltspice-recommended-reading-list.html|LTspice® 推荐阅读列表]]
  * [[https://www.analog.com/cn/technical-articles/how-to-generate-a-bode-plot-with-ltspice.html|如何用LTspice生成伯特图]]
  * [[https://www.analog.com/media/cn/technical-documentation/local-resource/op-ltspice-simulation-files.zip| 运放基本参数仿真演示LTSPICE文件]]



### 1.6 高速ADC的前置驱动放大器的选用、电路设计要点
[[acladcdriver|第六节：高速ADC的前置驱动放大器的选用、电路设计要点]]



#### 用到的器件
  * ADA4940
  * LTCxxxx

#### 实验演示
  * 测试一款差分放大器的效果


### 1.7 示波器模拟通道的增益调整
[[aclampcon|第七节：示波器模拟通道的增益调节]]



### 1.8 示波器模拟通道的频率处理及滤波器的设计

[[aclfilter|第八节 示波器模拟通道的频率处理及滤波器的设计]]

  * [[https://mp.weixin.qq.com/s/HO5QK3NjBLdytg4-zbPyUg|FFT频谱分析的早期发展]]
  * [[https://mp.weixin.qq.com/s/Z4GEx-R-WAitXD5mxxBWwA|信号链噪声分析分步指南]]
  * [[https://mp.weixin.qq.com/s/yOEEicT62arvs4hfxXrFjg|改善你的ADC SNR性能指标，试试这款滤波器！]]

使用ADALP2000制作的滤波器实验：
  * [[https://wiki.analog.com/university/courses/electronics/rc_transient_response|Transient Response of an RC Circuit]]
  * [[https://wiki.analog.com/university/courses/electronics/rl_transient_response|Transient Response of an RL Circuit]]
  * [[https://wiki.analog.com/university/courses/electronics/lp_hp_filters|Low Pass and High Pass Filters]]
  * [[https://wiki.analog.com/university/labs/band_pass_filters_adalm200|Band Pass Filters]]
  * [[https://wiki.analog.com/university/labs/band_stop_filters_adalm2000|Band Stop Filters]]
  * [[https://wiki.analog.com/university/courses/electronics/rlc_resonance|Resonance in RLC Circuits]]
  * [[https://wiki.analog.com/university/labs/cascaded_rc_adalm2000|Cascaded RC low pass filters]]


### 1.9 示波器探头的原理、使用及设计考虑
  * 探头的分类及选用 - 不同示波器搭配多种不同的探头，有什么区别？
  * 常用探头的构成方式及影响探头测量精度的要素 - 探头里面有什么？
  * 探头的正确使用 - 无中生有的干扰信号 - 由不正确的测试连接导致的干扰信号

[[aclprobe|第九节：示波器探头的原理、使用及设计考虑]]


### 1.10 示波器模拟前端电路中用到的基准及直流校准
  * 校准幅度系数和零点 - 测到的信号的幅度和零点不对是什么原因？
  * 基准源的重要性 - 比较的基准、增益倍数、直流偏移的调节等
  * 基准源的选用及校准， ADI官网上的不同基准源的选用
  * 基准源的使用及电路设计

使用ADALP2000做的实验：
  * [[https://wiki.analog.com/university/courses/electronics/electronics-lab-9|稳定的电压基准]]
  * [[https://wiki.analog.com/university/courses/electronics/electronics-lab-10|并联稳压器]]


### 1.11 时钟、定时及信号源设计相关的工具
  * 时钟抖动与分辨率、转换率的关系 - 为什么转换率越高、分辨率越高，对时钟的相位噪声要求越高？
  * ADI官网上的时钟源器件的选用 - ADI有很多时钟器件，如何选用，有什么工具可以帮助我们选择？
  * 时钟源的使用及电路连接 - 电路如何连接？PCB设计中要注意的地方
[[aclclock|第十一节 时钟、定时及信号源设计相关的工具]]

卓晴老师的技术文章：
  * [[https://mp.weixin.qq.com/s/g8HVuDnRayNqQsLDMnRvEA|Sallen-Key低通滤波器设计]]
  * [[https://mp.weixin.qq.com/s/tfdFiA3SiQ6qwTP6UvXPdQ|测试微型电流表]]
  * [[https://mp.weixin.qq.com/s/QJhcv3SH7TAfFcw1hlafgQ|从多项式相乘看FFT]]
  * [[https://mp.weixin.qq.com/s/sNah1CZ1Imf0Q22UioiSnQ|优雅的FFT算法]]
  * [[https://mp.weixin.qq.com/s/J3sv5klFBalpyWXCWNdTtA|去除杂波的梳状滤波器]]
  * [[https://mp.weixin.qq.com/s/cNgj0t9ZxQKL5WqX5iBU5g|傅里叶变换的时移特性与频移特性]]
  * [[https://mp.weixin.qq.com/s/RQ1Tz50fkb-XD8VydTMZ2g|隔空测量电压]]
  * [[https://mp.weixin.qq.com/s/RSwJBq4SWk8aTfAPkkVNLA|电能表]]

{{ :adcinterleave1.png |}}<WRAP centeralign> 交织ADC </WRAP>
{{ :adcinterleave2.png |}}<WRAP centeralign> 交织的好处 </WRAP>

### 2.1 任意波形/信号的产生、演示及设计要点
### 2.2 ADI公司DDS芯片的选用和设计要点
### 2.3 数模转换器DAC的构成和技术指标
### 2.4 DAC的选用和设计要点
### 2.5 DDS信号的产生（FPGA或RP2040）
### 2.6 通过PWM实现DAC
### 2.7 信号源输出信号的幅度调理
### 2.8 信号源输出信号的频率调理
### 2.9 信号源辅助电路的设计

### 3.1 ADALM2000系统电源设计需求及方案拓扑分析
### 3.2 ADI的PowerCAD工具的使用功能介绍及演示
### 3.3 线性稳压器的特点及设计要点
### 3.4 开关稳压器的特点及设计要点
### 3.5 模拟电路部分的供电需求及设计要点
### 3.6 数字电路部分的供电需求及设计要点
### 3.7 USB供电的考虑及需要注意的设计要点