Page 6 - AB105_大學電子學實習(三)

電子電路已經走入積體電路(Integrated Circuit；IC)化的時代，大致可區分為數

位(Digital) IC 與類比(Analog) IC 兩類。數位電路由於具有強大的資料儲存、後置運
算等能力，以及由完整設計理論衍生出極方便的計算機輔助設計(CAD)工具之發

展，以致電子產品核心控制器與處理器的數位化，無庸置疑已成為必然的趨勢。但
是，自然界所有物理量的變化都是連續性的(Continuous)，也就是說，電子系統原始

的信號都是類比型態。因此，電子系統的周邊裝置(Peripherals)仍然需要許多前置電
路做類比信號處理，包括了：能將物理量變化轉換成為微小的類比電子信號之感測

器(Sensors)電路，以及後續一系列初步的類比信號處理動作，例如，簡單的放大
(Amplifiers)、濾波(Filters)、多重信號之間的運算(Arithmetic Operations)以及比較

(Comparators)處理；也勢必要將這些處理後的類比信號大小經過轉換器(Analog-to-
Digital Converters；ADC)轉成數位碼(Code)的資料(Data)形式，交給核心的數位控制

器(Digital Controllers)做進一步之資料儲存(Storage)、運算(Algorithm)、與各型數位
效果處理(Digital Signal Processing；DSP)。反之，核心數位處理器的處理結果也可

以再透過另類數位到類比轉換器(Digital-to-Analog Converters；DAC)轉為類比的電
氣信號形式，供類比電路使用。這些類比與數位的混用也就衍生出了近代極為熱門
的嵌入式(Embedded)系統晶片(System-On-Chip；SOC)上之混合式信號(Mixed Signal)

電路的發展。

由於類比信號極為接近原始自然物理信號而非人工化的信號型態，所以處理起
來相對地兼具極其簡單的直覺性與廣受環境影響的細緻繁瑣性，亟需設計者的實務

經驗。一些專門處理類比信號的「線性(Linear)IC」也就油然而生。線性 IC 包括了：
強調各種不同高性能(High Performance)特性的類比放大器、比較器、濾波器、多工

器(Analog Multiplexers)、ADC 以及 DAC 等 IC 化的電子晶片模組。而這些類比 IC
的核心單元都少不了做電壓放大用的運算放大器(Operational Amplifiers；OPA)。

大學電子學實習(三)即環繞在這些應用主題上，以 OPA 做基礎的實驗規劃，分
為三大部分：放大器相關應用、比較器相關應用，與混合信號相關應用技術。有別

於坊間的實習教材，本書強調：有效電路分析方法的建立、電路設計觀點的歸納啟

i