1.1 模拟系统设计特点

与数字电子系统相比，模拟电子系统有以下一些特点。

（1）工作在模拟领域中单元电路的种类多。例如，各种传感器电路、电源电路、放大电路、音频电路、视频电路，性能各异的振荡、调制、解调电路等。

（2）要求电路实现规定的功能，更要达到规定的指标。模拟电路一般要求工作在线性状态，因此电路的工作点选择、工作点的稳定、运行范围的线性程度、单元之间的耦合等都很重要。

（3）系统的输入单元与信号源之间的匹配、系统的输出单元与负载（执行机构）之间匹配。模拟系统的输入单元要考虑输入阻抗匹配，提高信噪比，抑制各种干扰和噪声。输出单元与负载的匹配，且输出最大功率和提高效率等。

（4）调试电路的难度。一般来说模拟系统的调试难度要大于数字系统的调试难度，特别是对于高频系统或高精度的微弱信号系统难度更大。这类系统中的元器件布置、连线、接地、供电、去耦等对性能指标影响很大。要想完成模拟系统的设计，除了设计正确外，设计人员具备细致的工作作风和丰富的实际工作经验显得非常重要。

（5）人工设计在模拟系统设计中仍起着重要的作用。当前电子系统设计工作的自动化发展很快，但主要在数字领域，而模拟系统的自动化设计进展比较缓慢。

在设计步骤方面，模拟系统也与数字系统有着很大的区别。

总体方案设计：对系统功能、性能、体积、成本等多方面做权衡比较，确定方案。分立器件、功能级集成电路、系统级集成电路，直至ASIC电路，它们都可能适用系统设计。

划分功能块，设计总框图：根据系统功能、总体指标，按信号流向划分功能块。应考虑指标分配、装配连接合理性等因素。

功能电路设计：根据各功能电路的功能和指标，完成功能电路的设计。设计功能电路时应首选集成电路，计算该集成电路外部电路的参数。

系统原理图设计：系统原理图的设计需要解决两个方面的问题，单元电路之间的耦合和整体电路的配合。

设计印制电路板布线图，考虑测试方案，设置测试点：由于模拟系统的特殊性，元件布置和印制电路板布线显得更为重要。例如，有用输入信号很小，小到微伏级，且各单元电路大多处于线性工作状态，对干扰的影响极为敏感。最终设计的模拟系统能否达到预期要求，要经过调试和测量才能得出。

模拟系统设计与数字系统设计有很大差别：

① 模拟系统自动化设计工具少，器件种类多，实际因素影响大，其人工设计成分比数字系统大得多，对设计者的知识面和经验要求高。

② 由于客观环境的影响，模拟电路、特别是小信号、高精度电路以及高频、高速电路的实现远不可能单由理论设计解决。它们与实际环境、元器件性能、电路结构等有着密切关系。因此在设计模拟系统时，不单单是设计电路，还要选用正确的元器件，设计实现电路结构（如印制板设计），才能达到设计要求。