模擬電子電路是指用來對模擬信號進行傳輸、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。模擬電子電路是電子電路的基礎，它主要包括放大電路、信號運算和處理電路、振蕩電路、調(diào)制和解調(diào)電路及電源等。

模擬電子電路的電信號是連續(xù)變化的電量，其幅值的大小在一定范圍內(nèi)是任意的。所以要求電路要對這種信號不失真地進行放大或處理，因而對元器件及電路參數(shù)和外界條件的要求比較嚴格。例如放大電路中的半導體器件通常要工作在線性放大狀態(tài)。

放大電路是模擬電子電路中最基本的單元電路。放大電路一般包含具有非線性特性的三極管或集成放大器件，它們需要直流提供靜態(tài)工作點，而被放大的是交流信號。所以，在模擬電子電路工作時，既有直流又有交流，既有線性元件工作又有非線性器件工作，既需要有靜態(tài)分析又需要有動態(tài)分析。

①放大電路：用于信號的電壓、電流或功率放大。

②濾波電路：用于信號的提取、變換或抗干擾。

③運算電路：完成信號的比例、加、減、乘、除、積分、微分、對數(shù)、指數(shù)等運算。

④信號轉(zhuǎn)換電路：用于將電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號或?qū)㈦妷盒盘栟D(zhuǎn)換為電流信號、將直流信號轉(zhuǎn)換為交流信號或?qū)⒔涣餍盘栟D(zhuǎn)換為直流信號、將直流電壓轉(zhuǎn)換成與之成正比的頻率……

⑤信號發(fā)生電路：用于產(chǎn)生正弦波、矩形波、三角波、鋸齒波。

⑥直流電源：將220V、50Hz交流電轉(zhuǎn)換成不同輸出電壓和電流的直流電，作為各種電子線路的供電電源。

1、功率放大電路的演變

功率放大電路提供給負載足夠大的信號功率。在輸人為正弦波且輸出基本不失真的條件下，輸出的功率是交流功率。電源提供的功率是直流功率，在一定的輸出功率下，減小直流電源的功耗，可以提高電路的效率。

在輸入信號控制下，功放是將電源的直流電變換成負載需要的信號功率的功率變換器，在變換期間功放管自身有較大的耗散功率而發(fā)熱，因此，應加散熱片，有時還要采取其他保護措施。要想提高效率，只能降低無用管耗，提高有用輸出功率，為此功放的靜態(tài)設置應在乙類或丙類狀態(tài)。

如果電壓由多級電壓放大器提供時，則功放只承擔電流的放大和良好的帶負載能力，這正是已知基本共集電極電路的特點，為此功放可由此演變。擴大功率輸出，改善輸出管對稱性，實行復合管互補對稱輸出，即產(chǎn)生準互補功放電路。

2、穩(wěn)壓電源電路的演變

直流穩(wěn)壓電源是電子設備的能源，他與功率放大器一樣，要輸出大功率，帶動重負載工作。與功放不同，他是一個能源轉(zhuǎn)換電路，即將電網(wǎng)交流電轉(zhuǎn)換成直流電，在交流電網(wǎng)波動和負載變化時，要求直流電壓十分穩(wěn)定，這是他的特點，為此稱為穩(wěn)壓電源，故此穩(wěn)壓環(huán)節(jié)是直流電源的核心，電路也較復雜。

電路的演變就從此談起。該電路是電壓負反饋，穩(wěn)定輸出電壓，穩(wěn)壓電路直接由已知的射極跟隨器組成電路。電壓為交流電經(jīng)整流和電容濾波后所得到的直流電壓，穩(wěn)壓管的接人防止輸人端交流電網(wǎng)的波動，使得基極有穩(wěn)定的電壓，射極跟隨輸出電也得到穩(wěn)定，輸出端防止負載的變化，利用該電路的電壓負反饋，穩(wěn)定輸出電壓。

其中變化的電壓均由調(diào)整管壓降大小承受，調(diào)整管與負載是串聯(lián)的關系，故稱串聯(lián)型穩(wěn)壓電路。在串聯(lián)型穩(wěn)壓電路中，調(diào)整管T因靜態(tài)設置在甲類線性放大區(qū)，所以管耗大、效率低，為此提高效率，還是從類狀態(tài)設法進行演變，不過本穩(wěn)壓電路不放大外來輸入信號，只能設法令調(diào)整管工作在開關狀態(tài)，以實現(xiàn)管耗減小。

3、其他形式的電路

同理可知，應用已知的基本共射極電路可以直接演變形成恒流源、有源負載和各種差分放大器。應用基本反饋電路可以組成各種運放的線性與非線性應用電路。

模擬電子電路肯定已近在生活工作中被廣泛地使用了。至于怎么應用的，應該說各有不同，例如為了讓計算機的CPU工作就要給它一個直流穩(wěn)壓電源，這就需要穩(wěn)壓電路的設計，這就是一個模擬電子電路在生活中的應用了。再有手機充電也是類似的模擬電子電路。

在教科書關于模擬電子電路的，基本上都是關于放大的，這幾乎完全是由于三極管或MOSFET等三端器件的特性決定的，其實放大也不過就是利用了三極管等IV特性曲線中具有大致恒流的特性，并以此來實現(xiàn)信號電壓的放大功能，即使是功率放大也是基于于此。

毫無疑問，二端器件，例如電阻電容等是無法實行像三極管的放大功能的，所以只有三端器件利用三極管的基極或MOSFET柵極，具有的控制發(fā)射極或源極電流的能力實現(xiàn)了放大功能，而且只是利用了恒流源的特性。

既然三極管等三端器件具有放大功能，如何使其輸出的電壓穩(wěn)定，則必定會是個問題，所以通過負反饋作用來穩(wěn)定輸出電壓，就是模擬電子電路的另一個重要內(nèi)容了，實施上放大和負反饋總是聯(lián)系在一起的。沒有負反饋就不會令輸出電壓穩(wěn)定。這也就意味著模擬電子電路談論的就是放大和負反饋。

一、模擬電子電路故障產(chǎn)生原因

模擬電路故障診斷技術發(fā)展比較緩慢和困難。主要原因有：

①在模擬電路中輸入的激勵信號以及電路輸出的響應信號都是連續(xù)的，電路中的元件參數(shù)也是連續(xù)的，造成模擬電路故障的類型也比較復雜，實現(xiàn)的方法比較單一;

②模擬電路的參數(shù)不僅是連續(xù)的，還具有離散性，分析起來比較困難;

③模擬電路中大量存在非線性的問題;

④模擬電路的特性決定了電路存在反饋電路，進行仿真計算的復雜程度比較高;

⑤在故障的實際診斷工作中，測量的節(jié)點很少，得到的有效信息比較少，使得故障的分析比較困難。

這些原因使得故障診斷技術發(fā)展比較慢，投入了大量的研究費用，效果甚微。

二、模擬電子電路故障診斷特點

導致模擬電子電路故障診斷的難度在于以下幾點：

1、信號輸送的連續(xù)性

信號的輸入與輸出在時域上與電壓幅度上的連續(xù)性是模擬電子電路的特性之一，雖然具有一定的優(yōu)勢，但卻增加了故障診斷的難度，難以通過簡單量化的方式去鎖定故障部位。

2、實際電路元件參數(shù)的離散性

模擬電子電路區(qū)別于實際電路的重要一點在于后者的元件參數(shù)具有一定程度上的離散性，存在一定的容差從而影響到了故障診斷的難度，導致在診斷過程中存在模糊性，難以確定電路發(fā)生故障的準確位置。

3、模擬電子電路的非線性問題

由于模擬電子電路中包含了大量的非線性和反饋回路，致使在故障診斷中不得不面對諸多非線性的問題，直接增加了故障診斷的難度系數(shù)。

4、可供測量的電壓節(jié)點少

模擬電子電路中可供測量的電壓節(jié)點相對較少，也由此決定了測量的選擇面較少，可供于判斷故障相關信息的同理較少，導致故障診斷的難度較大，存在模糊性。

5、周圍環(huán)境的影響與干擾

模擬電子電路受環(huán)境的影響較大，在輸出響應過程中極易受到現(xiàn)場環(huán)境的影響，而受制作技術與工藝的影響不大。例如，周圍環(huán)境的噪音、電磁波等均是極大的干擾因素。

綜合以上分析，在模擬電子電路故障分析中因受到其自身特性的影響，尚不足以直接將成熟的數(shù)字電路故障診斷的方法嫁接到模擬電子電路的故障診斷中。為達到解決故障分析與維護問題的目的，需要進行針對化處理。

三、模擬電路的故障的診斷方法

1、測前模擬診斷法

測前模擬診斷法分為似然法和故障字典法，運用最多的是故障字典法，基本思想是提取和綜合電路在各種故障狀態(tài)下的電路表現(xiàn)出來的故障特征，例如測量電路網(wǎng)絡幅頻特性，然后根據(jù)實際電路發(fā)生的故障和總結(jié)出來的故障特征進行對應。這樣只需要在實際電路中找出故障類型就可以了。

隨著模擬電路的發(fā)展，需要對電路進行靜態(tài)和動態(tài)分析，故障字典法也適合于非線性電路中。由于在實際電路中存在噪聲、容差等干擾因素，故障字典法主要用來解決單故障和硬故障。

2、測后模擬診斷法

測后模擬診斷法分為參數(shù)識別法和故障驗證法。簽注需要大量的診斷信息，然后根據(jù)模擬電路的結(jié)構(gòu)，得出電路中元器件的參數(shù)，但是電路中的元件數(shù)量比較多，參數(shù)基本上為非線性方程，求解的工作量比較大。后者主要是通過少量的電路故障信息進行診斷，實施手段比較簡單，應用前景比較傲好，研究的成果也比較多，主要是實現(xiàn)預測電子電路中可能存在的故障，然后根據(jù)測試數(shù)據(jù)進行驗證預測是否準確。

通常電路故障的類型比較多，需要多次進行預測，工作量也比較大，這種診斷方法主要是如何減少預測的次數(shù)，和預測故障之后的驗證工作量。

3、逼近法和人工智能技術

這兩種診斷方法是介于測后模擬診斷法和測前模擬診斷法之間，主要包含測前的故障特性收集和處理以及測后故障的驗證過程。這種方法的效率比較高。

逼近法包括電路故障的模擬優(yōu)化法和概率統(tǒng)計法，是建立目標函數(shù)，估計出可能出現(xiàn)故障的元件，對于采用不同的目標函數(shù)，使用的處理方法也不同，使用頻率坐高的最小平方的迭代法和聯(lián)合判別法、加權平方的L2近似法和范數(shù)最小準則的準逆法。

這些方法都可以判斷電路故障的位置，但是計算量都非常大，在實際運用中非常繁瑣，需要簡化故障診斷過程，減少故障的分析時間，以便更快地處理電路中的故障。