电路设计的九个级别
9多级放大电路
一、复习引入单级放大器的电压放大倍数一般为几十倍，而实际应用时要求的放大倍数往往很大。
为了实现这种要求，需要把若干个单级放大器连接起来，组成所谓的多级放大器。
二、新授（一）级间耦合方式多级放大器内部各级之间的连接方式，称为耦合方式。
常用的有阻容耦合、变压器耦合、直接耦后和光电耦合等。
1．阻容耦合图1是用电容C2将两个单级放大器连接起来的两级放大器。
可以看出，第一级的输出信号是第二级的输入信号，第二级的输入电阻R i2是第一级的负载。
这种通过电容和下一级输入电阻连接起来的方式，称为阻容耦合。
阻容耦合的特点是：由于前、后级之间是通过电容相连的，所以各级的直流电路互不相通，每一级的静态工作点相互独立，互不影响，这样就给电路的设计、调试和维修带来很大的方便。
而且，只要耦合电容选得足够大，就可将前一级的输出信号在相应频率范围内几乎不衰减地传输到下一级，使信号得到充分利用。
但是当输入信号的频率很低时，耦合电容C2就会呈现很大的阻抗，第一级的输入信号转向第二级时，部分甚至全部信号都将变成在电容C2上。
因此，这种耦合方式无法应用于低频信号的放大，也就无法用来放大工程上大量存在的随时间缓慢变化的信号。
此外，由于大容量的电容器无法集成，阻容耦合方2．变压耦合器前级放大电路的输出信号经变压器加到后级输入端的耦合方式，称为变压器耦合，图2为变压器耦合两级放大电路，第一级与第二级、第二级与负载之间均采用变压器耦合方式。
图2 变压器耦合两级放大器变压器耦合有以下优点：由于变压器隔断了直流，所以各级的静态工作点也是想互独立的。
而且，在传输信号的同时，变压器还有阻抗变换作用，以实现变抗匹配。
但是，它的频率特性较差、体积大、质量重，不宜集成化。
常用于选频放大或要求不高的功率放大电路。
3．直接耦合前级的输出端直接与后级的输出端相连的方式，称为直接耦合。
如图3所示。
直接耦合放大电路各级的静态工作点不独立，相互影响，相互牵制，需要合理地设置各级的直流电平，使它们之间能正确配合；另外易产生零点漂移，零点漂移就是当放大电路的输入信号为零时，输出端还有缓慢变化的电压产生。
9层次电路设计与报表
层次电路图设计
在同一项目的所有电路图中，同名的出入点（包括电路方块图进出点 和电路输入输出点）之间，都可以认为是相互连接的。与网络名称不同， 网络名称被认为是相互连接的，它的范围仅限于同一个电路图中。
管理层次电路图还需要用到设计浏览器。
可以利用层次图切换工具来实现
层次电路图设计
在绘制层次图时常用的不同于一般原理图的按钮有如下几个。
选择第二个网络表文 件后，点击ok按钮， 系统自动进入文本编 辑器，并且产生网络 比较表。
报表的生成
• 产生零件引脚列表 功能是列出所选零件的引脚信息，如引脚号、名称、所在的网络名称等。 在产生零件引脚列表前，首先应该选择相应的零件，然后点菜单命令 report-selected pins 屏幕上便可出现所选零件的所有信息。
报表的生成
• 网络表包括零件定义部分和网络定义部分 零件定义部分 以“［”开始，以“］”结束。 “［”的下一行是零 件序号，取自零件的序号栏，接着是零件封装的定义，在 pcb布线时所加的零件封装就是根据这个来加的。最后是 零件名称定义，零件名称的下三行是空白的，系统保留的， 没有用途。 网络定义部分 以“（”开始，以“）”结束。 “（”的下一行为网 络名称或编号的定义，他的定义取自电路图中的某个网络 名称或某个输入输出点名称，接下来每一行代表一个网络 连接的引脚。
层次电路图设计
Update sheet number是重新安排图号，必选项。 Part 是针对真个项目的，如果项目零件序号没有编的话， 系统将自动进行编号，点ok后，系统立即进行自动编号。 并将编号的结果存在*.rep文件。
层次图管理工具
利用浏览器可以很方便在项目各个部分间进行切换。
一般情况下，使用主工具栏层次图切换工具。如图
电路设计的九个级别
电路设计的九个级别一段你刚开始进入这行，对Pmos/nmos/bjt什么的只不过有个大概的了解，各种器件的特性你也不太清楚，具体设计成什么样的电路你也没什么主意，你的电路图主要看国内杂志上的文章，或者按照教科书上现成的电路，你总觉得他们说得都有道理。
你做的电路主要是小规模的模块，做点差分运放，或者带隙基准的仿真什么的你就计算着发文章，生怕到时候论文凑不够。
总的来说，基本上看见运放还是发憷。
你觉得spice是一个非常难以使用而且古怪的东西。
二段你开始知道什么叫电路设计，天天捧着本教科书在草稿纸上狂算一气。
你也经常开始提取一些技术参数，Vdsat、early voltage、gbw、ft之类的。
总觉得有时候电路和手算的差不多，有时候又觉得差别挺大。
你也开始关心电压，温度和工艺的变化。
例如低电压、低功耗系统什么的。
或者是超高速高精度的什么东东，时不时也来上两句。
你设计电路时开始计划着要去tape out，虽然tape out 看起来还是挺遥远的。
这个阶段中，你觉得spice很强大，但经常会因为AC仿真结果不对而大伤脑筋。
三段你已经和PVT斗争了一段时间了，但总的来说基本上还是没有几次成功的设计经验。
你觉得要设计出真正能用的电路真的很难，你急着想建立自己的信心，可你不知道该怎么办。
你开始阅读一些JSSC或者博士论文什么的，可你觉得他们说的是一回事，真正的芯片或者又不是那么回事。
你觉得Vdsat什么的指标实在不够精确，仿真器的缺省设置也不够满足你的要求，于是你试着仿真器调整参数，或者试着换一换仿真器，但是可它们给出的结果仍然是有时准有时不准。
你上论坛，希望得到高手的指导。
可他们也是语焉不详，说得东西有时对有时不对。
这个阶段中，你觉得spice虽然很好，但是帮助手册写的太不清楚了。
.四段你有过比较重大的流片失败经历了。
你知道要做好一个电路，需要精益求精，需要战战兢兢的仔细检查每一个细节。
你发现在设计过程中有很多不曾设想过的问题，想要做好电路需要完整的把握每一个方面。
1a,2a,3a数字电路等级
1a,2a,3a数字电路等级摘要：1.数字电路概述2.数字电路的等级划分3.1a, 2a, 3a 数字电路的含义和特点正文：1.数字电路概述数字电路是一种处理和传输数字信号的电路系统，其主要功能是将数字信号进行逻辑运算、存储和传输。
与模拟电路不同，数字电路处理的信号是离散的，具有抗干扰能力强、精度高、易于实现自动化等优点。
在现代电子技术和通信领域，数字电路技术已得到广泛应用。
2.数字电路的等级划分数字电路的等级划分主要是根据其设计复杂度和集成度来划分的。
一般而言，数字电路可以分为以下几个等级：- 1a 级：简单的数字逻辑门电路，如与门、或门、非门等。
- 2a 级：复杂的数字逻辑门电路，如异或门、半加器、全加器等。
- 3a 级：组合逻辑电路，如数据选择器、译码器、编码器等。
- 4a 级：时序逻辑电路，如触发器、计数器、寄存器等。
- 5a 级：复杂的时序逻辑电路，如微处理器、数字信号处理器等。
3.1a, 2a, 3a 数字电路的含义和特点1a 级数字电路主要指的是简单的数字逻辑门电路，如与门、或门、非门等。
这些电路主要实现基本的逻辑运算，设计相对简单，易于理解和实现。
2a 级数字电路指的是复杂的数字逻辑门电路，如异或门、半加器、全加器等。
这些电路在1a 级电路的基础上增加了一定的复杂性，能够实现更多的逻辑运算，但仍然属于数字电路中的基础部分。
3a 级数字电路指的是组合逻辑电路，如数据选择器、译码器、编码器等。
这些电路能够实现多个逻辑门的组合，完成更为复杂的逻辑运算。
3a 级数字电路具有较高的设计复杂度和集成度，但在数字电路设计中仍属于中级水平。
总之，1a, 2a, 3a 数字电路分别代表了数字电路的不同等级，从简单到复杂，从基本到高级。
4、电路的层次化设计
不同层次电路之间的切换
绘制完成层次电路原理图中一般都包含 顶层原理图和多张子原理图。用户在编辑 时，常常需要在这些图中来回切换查看，以 便了解完整的电路结构。在Protel 99SE系统 中，提供了层次原理图切换的专用命令，以 帮助用户在复杂的层次原理图之间方便的进 行切换，实现多张原理图同步查看和编辑。
要让重复性层次图有实用价值，还需将 各个被重复调用的原理图复制成副本，安排 好各个副本中元件的序号，才能产生网络 表，进行电路板的设计。
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自顶向下的层次图设计实例
现在以“4串行接口”电路设计为例，讲述自顶向下的层 次图设计方法。它有两个模块组成： (1) 串行接口和线驱动模块(4 Port UART and Line Drivers) (2) ISA总线与地址解码模块(ISA Bus and Address Decoding)
28
自底向上的层次图设计实例
(5) 完成上述两个文件的图纸设计，按照每个 模块的具体功能要求，绘制电路原理图。 (6) 放置各个子原理图的输入/输出端口。子 原理图的输入/输出端口是子原理图与顶层原 理图之间进行电器连接的重要通道，应根据 设计要求加以放置。 (7) 在项目中新建一个原理图文件 “Top.Sch”，以便进行顶层原理图的绘制。
4
层次原理图的基本结构和组成
Protel 99SE系统提供的层次原理图设计功 能非常强大，能够实现多层的层次化设计 功能。用户可以将整个电路系统划分为若 干个子系统，每个子系统再划分为若干个 功能模块，而每个功能模块还可以再细分 为若干个基本的小模块，这样依次细分下 去，就把整个系统划分成为多个层次，使 电路设计由繁变简。
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方块电路图名称
自顶向下的层次图设计实例
安全控制电路的等级划分
安全控制电路的等级划分安全控制电路的等级划分是为了根据其安全性要求和功能特点对不同的电路进行分类，以便确定适当的安全控制措施和制定相应的安全规范。
一般来说，安全控制电路可以根据其可靠性、保密性和可用性等方面进行等级划分。
下面是一个常见的安全控制电路等级划分示例：1. 低等级安全控制电路：低等级安全控制电路主要用于一般的商业和家庭应用，不需要特别高的安全性要求。
这种电路通常是针对常见风险（例如电气触及）进行保护，采用较为简单的安全控制措施，如保护接地，熔断器等。
2. 中等等级安全控制电路：中等等级安全控制电路适用于一般的工业控制系统或者一些敏感的商业应用，需要对电路进行一定程度的保护，避免电路的异常情况或者攻击给系统带来安全风险。
这种电路通常采用更多的安全措施，如过流保护、过压保护、短路保护等。
3. 高等级安全控制电路：高等级安全控制电路主要应用于要求较高的工业控制系统、军事设备以及涉及到高度机密信息的应用中。
对于这类电路，有着较高的安全性需求，要求采用更为复杂和严格的安全控制措施，如密码学算法、身份识别、访问控制等。
4. 特殊等级安全控制电路：特殊等级安全控制电路用于对特定领域的特殊要求进行安全控制，如核电站、航天器、生命维持系统等。
这些系统对安全性的要求非常高，需要在设计和制造中严格遵守一系列的安全标准和规范。
不同等级的安全控制电路需要根据其安全性要求和应用场景来确定适当的安全控制措施，以保障系统的正常运行，并防范潜在的安全威胁和风险。
企业和组织在设计和实施这些电路时，应该充分考虑其等级划分，对应用环境和需求进行仔细评估和分析，以确保系统的安全性能达到预期要求。
安全控制电路的等级划分不仅仅是根据安全性要求，还需要考虑功能特点。
在实际应用中，不同的系统和设备对安全性的要求有所不同，因此需要根据实际情况进行细致的分类和划分。
首先，安全控制电路的等级划分应该考虑可靠性。
可靠性是指电路在长时间运行中的稳定性和可靠性，也包括电路发生故障时的自动修复能力。
安全控制电路的等级划分
安全控制电路的等级划分安全控制电路是用于控制各种设备和系统的电路，其主要作用是保护设备和系统免受电气故障和人为因素的影响，确保其正常运行和使用的安全性。
为了更好地对安全控制电路进行管理和维护，通常会将其划分为不同的等级。
1. 一级安全控制电路：一级安全控制电路是最高级别的安全控制电路，其主要用于保护最关键的设备和系统，例如核电站、航空器等。
这种类型的电路通常采用最严格的安全控制措施，包括多重冗余系统、失效诊断和紧急故障切断等。
一级安全控制电路的可靠性和安全性要求非常高，并且需要经过严格的测试和认证。
2. 二级安全控制电路：二级安全控制电路主要用于保护一些重要的设备和系统，例如汽车、工业机械等。
这种类型的电路通常采用较为严格的安全控制措施，例如在关键部位设置传感器和急停装置，以及实施防误操作和防爆破等安全策略。
二级安全控制电路的可靠性要求较高，需要经过基本的测试和认证。
3. 三级安全控制电路：三级安全控制电路主要用于保护一些一般设备和系统，例如家用电器、办公设备等。
这种类型的电路通常采用一些基本的安全控制措施，例如短路保护、过流保护和过温保护等。
三级安全控制电路的可靠性要求相对较低，但仍需要满足基本的安全标准和要求。
不同等级的安全控制电路的划分主要根据它们所用于保护的设备和系统的重要性和安全性要求来确定。
对于一级安全控制电路，必须要有高可靠性和高安全性的设计和控制措施，以确保设备和系统的安全运行。
而对于二级和三级安全控制电路，可靠性和安全性要求相对较低，但仍需要考虑一些基本的安全因素。
总之，等级划分是为了更好地管理和维护安全控制电路，不同等级的电路采用不同的安全措施和标准，以适应不同设备和系统的安全性需求。
这种等级划分有助于提高设备和系统的安全性，减少电气故障和人为因素对其的影响。
为了更好地管理和维护安全控制电路，不同等级的安全控制电路采用不同的安全措施和标准。
一级安全控制电路主要用于保护最关键的设备和系统，其可靠性和安全性要求非常高，需要经过严格的测试和认证。
电路设计的九个阶段
第九阶段
这是偶候的你对电路已经料如指掌，你可以提前预知技术下一轮的发展方向。一年你只跑上几次仿真，也一仿真
几年。你很少有画电路图的时候，多数时间你在打高尔夫或是在太平洋的某个小岛钓鱼。除了偶尔在ISSCC上凑凑热闹，你从不和别人说起电路的事，你知道没人能明白。
第三阶段
你已经和PVT斗争了一段时间了，但总的基本上还是没有几次成功的设计经验。你觉得要设计出真正能用的电路真的很难，你急着想建立自己的信心，可你不知道该怎么办。你开始阅读JSSC博士论文什么的，可你觉得他们说的是一回事，真正的芯片又不是那么回事。你觉得Vdsat什么的指标实在不够精确，仿真器的缺省设置也不够满足你的要求，于是你试着仿真器参数，试着换一换仿真器，但是可给出的结果仍然是有时准有时不准。你上论坛，希望得到高手的指导。可他们也是语焉不详，说得东西有时对有时不对。阶段中，你觉得spice虽然很好，但是帮助手册写的太不清楚了。
大量的仿真，你可以清楚地把你设计的模块到合适的样子。有时候你觉得做电路设计简直是太无聊了，实在不行的话，你在考虑是不是该放弃了。阶段中，你觉得spice好是好，但是比起 fast spice系列的仿真器来，还是差远了;你开始不相信AC仿真，取而代之的是大量的transient仿真。
第六阶段
下你还会创造出巨大的仿真文件让
人和电脑崩溃。
பைடு நூலகம்
第五阶段
你觉得竞争对手的东西不过如此而已。你开始有一套比较熟悉的设计方法。但是你不知道如何更加优化你手头的工具。你已经使用过别人编好的脚本语言，但经常碰到问题的时候不能想起来用awkperl搞定。你开始大量的占用服务器的仿真时间，你相信
第四阶段
你有过比较重大的流片失败经历了。你知道要做好一个电路，精益求精，战战兢兢的仔细检查每一个细节。你发现在设计过程中有不曾设想过的问题，想要做好电路完整的把握每一个。于是你开始系统地重新学习在大学毕业时已经卖掉的课本。你把能能找到的相关资料都仔细的看了一边，希望能从中找到更有启发性的想法。你已经清楚地知道了你达到的电路指标和性能，你也知道了电路设计本质上是做合理的折中。可你搞不清“合理” 是怎么确定的，不同指标的折中如何选择才好。你觉得要设计出一个适当的正常工作的电路真的太难了，你不相信在世界上有人可以做到他们宣称的那么好，聪明如你都觉得面对如此纷杂的选择束手无策，他们怎么做得到?阶段中，你觉得spice功能还是太有限了，而且经常对着"time step too small"的出错信息发呆，偶尔
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电路设计的九个级别
一段
你刚开始进入这行，对PMOS/NMOS/BJT什么的只不过有个大概的了解，各种器件的特性你也不太清楚，具体设计成什么样的电路你也没什么主意，你的电路图主要看国内杂志上的文章，或者按照教科书上现成的电路，你总觉得他们说得都有道理。
你做的电路主要是小规模的模块，做点差分运放，或者带隙基准的仿真什么的你就计算着发文章，生怕到时候论文凑不够。
总的来说，基本上看见运放还是发憷。
你觉得spice是一个非常难以使用而且古怪的东西。
二段
你开始知道什么叫电路设计，天天捧着本教科书在草稿纸上狂算一气。
你也经常开始提起一些技术参数，Vdsat、lamda、early voltage、GWB、ft之类的。
总觉得有时候电路和手算得差不多，有时候又觉得差别挺大。
你也开始关心电压，温度和工艺的变化。
例如低电压、低功耗系统什么的。
或者是超高速高精度的什么咚咚，时不时也来上两句。
你设计电路时开始计划着要去tape out，虽然tape out看起来还是挺遥远的。
这个阶段中，你觉得spice 很强大，但经常会因为AC仿真结果不对而大伤脑筋。
三段
你已经和PVT斗争了一段时间了，但总的来说基本上还是没有几次成功的设计经验。
你觉得要设计出真正能用的电路真的很难，你急着想建立自己的信心，可你不知道该怎么办。
你开始阅读一些JSSC或者博士论文什么的，可你觉得他们说的是一回事，真正的芯片或者又不是那么回事。
你觉得Vdsat什么的指标实在不够精确，仿真器的缺省设置也不够满足你的要求，于是你试着仿真器调整参数，或者试着换一换仿真器，但是可它们给出的结果仍然是有时准有时不准。
你上论坛，希望得到高手的指导。
可他们也是语焉不详，说得东西有时对有时不对。
这个阶段中，你觉得spice虽然很好，但是帮助手册写的太不清楚了。
四段
你有过比较重大的流片失败经历了。
你知道要做好一个电路，需要精益求精，需要战战兢兢的仔细检查每一个细节。
你发现在设计过程中有很多不曾设想过的问题，想要做好电路需要完整的把握每一个方面。
于是你开始系统地重新学习在大学毕业时已经卖掉的课本。
你把你能找到的相关资料都仔细的看了一边，希望能从中找到一些更有启发性的想法。
你已经清楚地知道了你需要达到的电路指标和性能，你也知道了电路设计本质上是需要做很多合理的折中。
可你搞不清这个“合理”是怎么确定的，不同指标之间的折衷如何选择才好。
你觉得要设计出一个适当的能够正常工作的电路真的太难了，你不相信在这个世界上有人可以做到他们宣称的那么好，因为聪明如你都觉得面对如此纷杂的选择束手无策，他们怎么可能做得到？这个阶段中，你觉得spice功能还是太有限了，而且经常对着"time step too small"的出错信息发呆，偶尔情况下你还会创造出巨大的仿真文件让所有人和电脑崩溃。
五段
你觉得很多竞争对手的东西不过如此而已。
你开始有一套比较熟悉的设计方法。
但是你不知道如何更加优化你手头的工具。
你已经使用过一些别人编好的脚本语言，但经常碰到很多问题的时候不能想起来用awk 或者perl搞定。
你开始大量的占用服务器的仿真时间，你相信经过大量的仿真，你可以清楚地把你设计的模块调整到合适的样子。
有时候你觉得做电
路设计简直是太无聊了，实在不行的话，你在考虑是不是该放弃了。
这个阶段中，你觉得spice好是好，但是比起fast spice系列的仿真器来，还是差远了；你开始不相信AC仿真，取而代之的是大量的transient仿真。
六段
你开始明白在这个世界中只有最合适的设计，没有最好的设计。
你开始有一套真正属于自己的设计方法，你会倾向于某一种或两种仿真工具，并能够熟练的使用他们评价你的设计。
你开始在设计中考虑PVT的变化，你知道一个电路从开始到现在的演化过程，并能够针对不同的应用对他们进行裁减。
你开始关注功耗和面积，你tape out的芯片开始有一些能够满足产品要求了。
但是有时候你还是不能完全理解一些复杂系统的设计方法，并且犯下一些愚蠢的错误并导致灾难性后果。
你开始阅读JSSC时不只是挑一两片文章看看，或许把JSSC作为厕所读物对你来说是一个不错的选择。
在这个阶段中，你觉得spice是一个很伟大的工具，你知道如何在spice中对精度和速度做合理的仿真，并随时做出最合适的选择。
七段
你开始真正理解模拟电路设计的本质，无论对于高精度系统还是高速度系统都有自己独有的看法和经验。
你可以在系统级对不同的模块指标进行折中以换取最好的性能。
你会了解一个潜在的市场并开始自己的产品定义，并且你知道只要方法正确，你设计出的产品会具有很好的竞争力。
你可以从容的从头到脚进行整个电路的功能和指标划分，你了解里面的每一个技术细节和他们的折中会对于你的产品有怎样的影响。
你开始关注设计的可靠性。
在这个阶段中，你觉得spice是一个很实用的工具，并喜欢上了mc仿真，但你还是经常抱怨服务器太慢，虽然你经常是在后半夜运行仿真。
八段
这个时候成功的做出一个芯片对你来说是家常便饭，就象一名驾驶老手开车一样，遇到红灯就停、绿灯就行。
一个产品的设计对于你来说几乎都是无意识的。
你不需要再对着仿真结果不停的调整参数和优化，更多时候之需要很少量的仿真就可以结束一个模块的设计了。
你能够清楚地感觉到某一个指标的电路模块在技术上是可能的还是不可能的。
你完全不用关心具体模块的噪声系数或者信噪比或者失真度。
你只需要知道它是可以被设计出来就可以了，更详细的技术指标对你来说毫无意义。
你开始觉得JSSC上的东西其实都是在凑数，有时候认为JSSC即使作为厕纸也不合格(太薄太脆)。
你觉得spice偶尔用用挺好的，但是实在是不可靠，很多的时候看看工作点就差不多够了。
九段
这时候的你对很多电路已经料如指掌，你可以提前预知很多技术下一轮的发展方向。
一年你只跑上几次仿真，也可能一仿真就是几年。
你很少有画电路图的时候，多数时间你在打高尔夫或是在太平洋的某个小岛钓鱼。
除了偶尔在ISSCC上凑凑热闹，你从不和别人说起电路方面的事，因为你知道没人能明白。