模拟电子系统设计指南(基础篇):从半导体、分立元件到TI集成电路的分析与实现
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1.3.3 实际测试

理论分析,为实际电路的设计提供了重要的指导。通过SPICE工具提供的强大分析功能,为后续设计实际的模拟电子电路提供了重要参考。但是,SPICE工具的仿真只考虑了器件模型本身,但并不考虑真实的模拟电子电路环境,如元器件本身实际的容差、印制电路板 (Printed Circuit Board,PCB)/面包板 (Bread Board) 本身存在的电容、环境温度的变化、实际电源纹波和地噪声等因素。因此,当设计完真实的模拟电子电路时,就需要对所其进行测试。

传统上,对模拟电子测试所涉及的仪器主要包括:信号源、扫频仪、万用表、示波器及频谱分析仪等。通过这些电子测量设备,设计者可以对实际的硬件电路进行分析和测量。然后,根据测量结果及电路所处的工作环境状况,优化理论设计方案,并反复修改,直到满足设计要求为止。

但是,这些仪器比较昂贵,体积较大,并不方便学生和老师在实验室以外的其他地方使用。为了弥补这个缺陷,一些厂商陆续推出了 “虚拟仪器” 工具,其原理就是通过高速A/C,采集模拟电子电路的电压等信号,通过虚拟仪器提供的USB高速接口,以及所开发的专用软件工具将A/C采集的结果显示在PC/笔记本电脑的显示屏上。这种工具的出现虽然不能代替真正的测试仪器,但由于这种虚拟仪器比较便宜,体积很小,因此便于学生或老师在实验室外的其他地方调试模拟电子电路。特别是NI推出的ELVIS工具,可以将虚拟仪器设备实时捕获的模拟电子电路的模拟信号量与Multisim软件得到的仿真结果进行同步比较。通过对仿真结果和实际硬件测试结果的比较,深入理解理论对实际模拟电子电路设计的指导作用。