Los expertos en ingeniería electrónica a menudo dicen: “El diseño de circuitos analógicos es como la magia negra”. ¿Qué se supone que significa eso?

El diseño analógico puede ser complejo, con muchas variables de confusión. Puede diseñar alegremente una etapa de amplificador en SPICE, pero si la construye, probablemente oscilará, se desplazará, o tendrá demasiado ruido, o captará música de la estación de FM, o emitirá un humo gris maloliente. ¡SPICE no mostró nada de eso!

No estaré contento hasta que todas las versiones de SPICE se impriman “A 0.15345 segundos, R1 explotará y las piezas que se muevan a 4.523424E3 cm / seg terminarán incrustadas en su frente, 2.364E1 milímetros de profundidad”.

Casi todos los circuitos analógicos que conecto no funcionan, debido a un error de cableado, incluso cuando lo hago funcionar, hay ruido, zumbido y señales de radio FM, es decir, si no llega a 30 voltios Oscilación pp entre 3 y 6 MHz. Tienes que jugar con condensadores de derivación, derivaciones, enrutamiento de cables y planos de tierra, todo lo que no es tan fácil de modelar, si es que lo hace.

Parte de esto es el hecho de que en ingeniería comúnmente empleamos aproximaciones útiles en lugar de tener en cuenta todos los parámetros posibles en el modelo de situación física, que sería grande. El problema es que, en algunas circunstancias, estos factores periféricos llegan a casa para morderte el trasero. Su circuito oscila, o es mucho más ruidoso de lo que esperaba. o aparece alguna resonancia misteriosa que no tiene sentido. Después de un tiempo, se da cuenta de que un amplificador operacional en un paquete de plástico es realmente físicamente sensible a los campos electrostáticos cercanos que atraviesan el plástico y afectan la matriz. Usted prueba esto colocando un trozo de cinta de golf de plomo en la parte superior del paquete y ¡listo! La misteriosa interferencia desaparece. Te das cuenta de que necesitas un escudo alrededor del chip.
O ha creado un diseño sensible de amplificador de instrumento y lo encuentra misteriosamente deriva debido a un sesgo de CC desconocido en las entradas. Después de rascarse mucho la cabeza, se da cuenta de que hay una pequeña cantidad de corriente CC que se escapa a través de la superficie de la placa de la PC, y necesita rediseñar la placa para tener anillos de protección alrededor de las entradas.
De esto se trata el arte negro: conocer las cosas atípicas periféricas que no están en los cursos de EE de segundo año. Aprende esto a medida que madura en el campo, lee los diarios comerciales, habla con ingenieros superiores que ellos mismos estudiaron con Yoda. Es lo que no se enseña en los libros de texto normales.
Los componentes pasivos simples en realidad no son tan simples como parecen y en las situaciones correctas demuestran muchos efectos de tercer orden y comportamientos poco comunes. El campo del audio de alta gama tiene muchos ejemplos de sutilezas como esta también. Sus diarios están llenos de información sobre la magia. Algo de eso es fascinante.

Sin entrar en demasiados detalles técnicos, resumiré por qué el audio analógico (en particular) es algo así como un “arte negro”, que tiene mucho que ver con los intangibles .

No es demasiado difícil diseñar circuitos analógicos para que realicen su propósito previsto. Lo que es difícil de hacer es predecir su comportamiento exacto . Incluso los circuitos que son idénticos esquemáticamente pueden sonar muy diferentes, según:

a) Tipo de componente: incluso con parámetros eléctricos idénticos, un BJT de germanio sonará diferente que uno de silicio; (las tapas de teflón suenan diferentes a las cerámicas, etc., etc.)

b) Diseño: cantidades mínimas de inductancia y capacitancia en trazas de PCB, demasiado pequeñas para medirlas individualmente, pueden “sumar” y afectar el ancho de banda

c) Fuentes de alimentación: es difícil modelar una fuente de voltaje en SPICE para que se comporte de la misma manera que una fuente de alimentación real entrará en el circuito.

d) Histéresis: los circuitos digitales se comportarán de la misma manera (bajo el mismo conjunto de condiciones) cada vez; Los circuitos analógicos responden no solo a lo que está sucediendo, sino también a lo que ha sucedido .

e) Ruido de disparo / ruido térmico: puede agregar un grado de “aleatoriedad” a las señales de bajo nivel, haciéndolas menos predecibles en escenarios de alta ganancia.

f) Tempco: el coeficiente de temperatura de algunas partes es positivo; otros, negativos; a veces es insignificante; a veces 10 ° C hace más diferencia que cambiar todos los dispositivos activos en el circuito.

g) EMI: incluso las erupciones solares pueden afectar algunos componentes, sin mencionar el electromagnetismo que irradia de los cables de línea de CA, transformadores, estranguladores, etc.

Combine todos los factores anteriores con el hecho de que la mayoría de los dispositivos activos tienen una naturaleza lineal y logarítmica (en diferentes grados), y (en la mayoría de los casos) no existe una fórmula exacta que prediga su comportamiento de manera consistente (e, incluso si podría determinar con precisión, digamos, voltaje o frecuencia, que todavía no le dice cómo sonará realmente …)

Puedo decirte cómo se ve la electrónica analógica desde el punto de vista de un estudiante.

Para mí, la parte más difícil es encontrar el rango de voltaje de entrada (o corriente) para el cual cada elemento funciona en un régimen en el que se supone que debe funcionar. Puede ser una pesadilla hacer esto cuando hay muchos elementos.

Imagina tener 10 ecuaciones. Ahora tiene que ver si una variable sube o baja lo que sucederá con otras variables. No es muy difícil si son lineales. (Circuito clásico con generadores y resistencias).

Ahora, imaginemos que esas ecuaciones son lineales, pero para algunos tipos de variables, la ecuación número n se ve de una manera, y se ve diferente para algún otro rango de variables. Entonces las cosas comienzan a complicarse. Tendría que hacer suposiciones y suposiciones y regresar si hizo una suposición errónea. Pero aún así, no es tan malo ya que es lineal, y esa es una forma natural de pensar para los humanos. (Por ejemplo, circuitos con diodos, resistencias y generadores).

Luego, hagamos esto aún más complicado, hagamos algunas de estas ecuaciones cuadráticas, algunas logarítmicas (o exponenciales) y algunas desigualdades. Puedes ver que las cosas se ponen muy difíciles aquí. (Por ejemplo, circuitos con MOSFET o transistores de unión bipolar).

Si aún no comenzó a llorar, permítame agregar algunos comentarios negativos para que su voltaje de entrada pueda disminuir a medida que aumenta.
De hecho, permítanme agregar algunos comentarios negativos más en el medio también.

Ahora aquí hay un libro con aprox. 500 problemas como este y resuelven la mayoría de ellos y asegúrese de comprender en 2-3 meses mientras tiene 9 temas más para prepararse en ese momento.

Pero aún así, estos son los problemas más hermosos, desafiantes y divertidos que he encontrado.

Y ver a tus profesores resolver estas cosas en cuestión de segundos realmente parece una especie de habilidad sobrehumana o magia negra.

El diseño digital se basa casi por completo en operaciones de lógica pura. Si, entonces, else, y, o, xor, las matemáticas se hacen con enteros. La implementación se beneficia de la digitalización de todas las señales. 0.7 v e inferior es cero. Por encima de algún umbral está el lógico. El voltaje real puede fluctuar bastante, pero se traducirá lógicamente al mismo valor digital / lógico.

El diseño analógico realiza todas sus operaciones en función del voltaje en sí. 0.7v significa una cosa. 0.699 significa algo más. 0.698 es otro valor más. Cuando agrega valores analógicos, ligeras fluctuaciones en el voltaje afectan la salida final.

El diseño digital puede centrarse casi por completo en la lógica y la matemática entera que desea realizar y no preocuparse demasiado por la implementación. El diseño analógico tiene que centrarse en la lógica / las matemáticas, Y la implementación. La implementación puede afectar el voltaje, que afecta la salida. La implementación casi siempre implica compensaciones. Y algunas compensaciones de implementación pueden afectar el diseño. Las decisiones de diseño se vuelven multivariables y no hay una única respuesta clara. En ese momento, las respuestas se vuelven más una cuestión de experiencia y pueden parecer magia negra en lugar de matemáticas.

La razón por la que se puede atribuir el diseño de circuitos analógicos como Black Magic es que, a diferencia del diseño de sistemas digitales, no hay suficientes herramientas desarrolladas para verificar los diseños de circuitos analógicos. Por lo tanto, los diseños son esencialmente impredecibles. Para ser brutalmente honesto, el diseño de circuitos analógicos, según mi opinión, se encuentra en un cruce entre el arte y la ciencia.

El número infinito de complicaciones en las señales analógicas, la dependencia del rendimiento de pequeñas variaciones del proceso, el impacto severo del ruido y las corrientes de fuga (ambos elementos que son extremadamente difíciles de caracterizar y analizar), la influencia de campos externos desconocidos, la interacción de componentes externos y placas, la brecha entre dos componentes en la misma placa, el impacto del diseño y la interconexión de la placa, la dificultad de la simulación, la susceptibilidad de los circuitos integrados analógicos a ligeros cambios en el diseño para nombrar solo algunos elementos, puede causar un desastre en un Diseño de CI analógico.

Por lo tanto, aunque las fallas se comparan más con los éxitos, se intentan circuitos analógicos y muchos tienen éxito todos los días. Incluso los diseños exitosos son el resultado de múltiples iteraciones de expertos en la primera evaluación y modificación de silicio.

Soy un EE, a pesar de que he estado sumido en el software durante décadas.

Una parte del problema es que el diseño de circuito introductorio y la teoría electrónica están fuertemente sesgados a las ecuaciones lineales y a los elementos discretos (porque puedes escribir ecuaciones diferenciales que se puedan resolver usando esas). Esto funciona bastante bien hasta que entras en aplicaciones de alta frecuencia. Luego descubres que esa simple línea conductora en el diagrama del circuito en realidad tiene capacitancia parásita en cada centímetro de longitud y tu cable tiene inductancia parásita que es una señal de fuga a los cables cercanos y nada es lineal. Lo que significa que, en el trabajo de alta frecuencia, su encantador diagrama de circuito puede no coincidir en absoluto con el comportamiento del circuito real, porque el diagrama no incluye longitudes y acoplamientos inductivos y gradientes de temperatura que alteran la resistencia.

Trabajé como diseñador analógico durante 3 años y ahora lo estoy aprendiendo en la escuela de posgrado en Columbia Univ. Hay algunas razones por las que lo llaman magia negra:
1. Los circuitos analógicos tienen muchas variables y van en círculos. No puedes enseñarles cronológicamente. La parte mágica proviene de equilibrar bien las “compensaciones”, algo que ningún libro de texto puede enseñar.
2. La curva de aprendizaje es dolorosamente lenta al principio. Recuerdo haber leído libros de texto y notas durante más de un año, solo entonces pude ver patrones y enlaces.
Digamos que estás aprendiendo un idioma y la única forma de saber si lo has aprendido lo suficientemente bien es después de haber aprendido 1000 palabras. Entonces, si pudiera entenderlos a todos, sería un gran orador, de lo contrario no sabrá nada. El diseño analógico es algo así. (Por supuesto, estoy simplificando demasiado aquí)
3. A veces puedes ver cosas solo después de experimentarlas, y ninguna cantidad de palabras puede expresar completamente lo que “sientes” sobre un circuito. He sentido sentimientos de odio, amor, curiosidad y alegría por los circuitos analógicos con los que he trabajado, una gama de sentimientos que nada más podría darme hasta ahora.

Si está pensando en hacer un diseño analógico, diría que está en un largo viaje, pero vale la pena. Me siento como un principiante todos los días.

El diseño analógico suele ser un problema de optimización de múltiples variables, en el que debe poder intercambiar múltiples aspectos del rendimiento (por ejemplo, potencia, estabilidad, área, velocidad, ruido), todo al mismo tiempo. Por lo general, no es algo que un programa de computadora pueda hacer bien automáticamente.

Dicho esto, gran parte de este negocio de “magia negra” tiene que ver con herramientas de modelado y simulación históricamente pobres. La gran mayoría de los circuitos analógicos ahora se pueden diseñar con cuidado, para el primer paso de éxito de silicio. Todo este negocio de empaquetamiento de pan, etc., tiene que ver principalmente con la falta de un modelado adecuado de los dispositivos semiconductores (algunos de ellos son una opción consciente para mantener manejables los costos de cómputo) y un modelado incorrecto del entorno de la aplicación. El diseño de inductores de RF en silicio solía ser “mágico”, pero ahora es bastante rutinario con las últimas herramientas CAD y modelos de proceso.

En mi carrera, he encontrado que la profesión del diseño analógico es muy similar a la de un artesano de estilo antiguo. Cada diseño lleva la marca de su creador.

Para la pregunta recuerdo la cita de Stephen Hawking

He notado que incluso las personas que afirman que todo está predestinado, y que no podemos hacer nada para cambiarlo, miren antes de cruzar la calle.

Hablando de los circuitos analógicos en la cierta aplicación útil. a veces su utilidad se ignora en alguna parte. Un nuevo concepto sobre el flujo de información de un lugar a otro, el análisis simbólico produce la expresión de forma cerrada de la función de transferencia, resistencia equivalente, impedancia o respuesta de redes lineales analógicas.

Hay muchas teorías que involucran el uso de circuitos analógicos, a lo largo de los usos lineales y simbólicos. A través del análisis simbólico, se pueden calcular y trazar polos y ceros de circuitos lineales. Puede preparar de manera eficiente informes y presentaciones en papel imprimiendo o copiando y pegando sus expresiones en cualquier programa de Windows.

El concepto de la magia negra se introduce debido al mayor uso de los circuitos integrados y las teorías digitales a los parámetros de los semiconductores, como la disipación de potencia, la ganancia y la resistencia, que están más preocupados en el diseño de circuitos integrados analógicos.

Si queremos entender el diseño de circuitos analógicos de una manera diferente, entonces consideremos, de esta manera

El poder de Dios está representado por el cable que conecta las partes separadas por completo. Él une las cosas. Cuando Su poder está presente, junto con tu fe y obediencia y físicamente cómo eliges vivir, Él te permite ser iluminado. Esta luz que es brillante.

Imagen-Pexels

No soy un ingeniero acreditado, pero he estado dentro y fuera y en la industria electrónica de una forma u otra en el lapso de unos 30 años. He trabajado como diseñador de circuitos impresos y circuitos integrados para hacer realidad los diseños de circuitos de ingenieros de RF digitales, analógicos y analógicos. También he diseñado mis propios circuitos, el más complejo es un amplificador de instrumentos musicales de tubo de vacío (sí, ¡todavía los fabricamos y vendemos!).

He escuchado todos estos tipos de electrónica descritos como “magia negra”, y es inevitablemente por un ingeniero que se especializa en una disciplina diferente. Simplemente no lo entienden, así que es “magia negra”. Como si fuera culpa de la electrónica analógica, no son competentes en ello.

Soy un diseñador de audio analógico y digital es “magia negra” para mí. Sin embargo, no digo eso, solo digo “No soy competente en digital” o “No entiendo lo digital tan bien como lo analógico”. Y la gente no huye gritando y yo no desmoronarse en polvo.

Aparte de eso, lo que otras personas han dicho aquí sobre que es más difícil de modelar es cierto. La mayoría de los diseños analógicos (y muchos de los digitales) en los que he participado necesitaban una cierta cantidad de ajustes precedidos por la observación del circuito en funcionamiento (o no funcionamiento, según sea el caso).

Puede terminar ajustando el valor de un componente o empujando una traza de PCB o IC a un lado para que el circuito funcione y nunca sepa realmente POR QUÉ, y eso preocupa a ciertos tipos de pensadores.

Yo no me preocupo por eso. Ahora funciona. Es un diseño exitoso, haciendo su trabajo. Envíalo. Vamos a diseñar otra cosa.

Escuché lo mismo sobre la electrónica de RF, cuando me propuse hace muchos años aprender a diseñar sistemas de RF. Creo que esa sugerencia es una combinación del hecho de que muchas personas no lo entienden muy bien (como dijo Arthur C. Clarke, “Cualquier tecnología suficientemente avanzada es indistinguible de la magia”), que puede ser complicado, y eso, particularmente En el pasado, tenía que dominar un montón de habilidades diferentes de las que podría tener con el diseño digital o incluso analógico tradicional.

Por un lado, la PCB es al menos la mitad del diseño de ingeniería de cualquier circuito de RF no trivial. Eso tiende a ser cierto en algunas partes del diseño digital en estos días, y siempre ha sido cierto hasta cierto punto en el diseño analógico. Pero durante mucho tiempo, cosas como las líneas de transmisión controladas por impedancia no eran algo común. En la mayoría de los componentes electrónicos, si desea un componente, seleccione y agregue ese componente: en RF de frecuencia más alta, puede dibujar un filtro o un acoplador u otros componentes en la PCB (también puede hacerlo a frecuencias más bajas, también solo necesita un área bastante grande, por lo que no se hace comúnmente). Encontrará que hay muchos componentes de RF discretos que simplemente no funcionan muy bien a menos que sean tratados de una manera muy particular … Estaba usando una mezcladora una vez que realmente no funcionó bien a menos que tuviera unos pequeños atenuadores en cada puerto … independiente de los niveles de señal reales que entran. También encontrará un choque entre los muchachos de RF “viejos skool”, que tal vez les gusta la idea de que esto es complicado, y algunas de las nuevas tecnologías que están disponibles.

Te parece extraño que la gente no esté necesariamente atrapada por el diseño analógico o digital. Por ejemplo, la mayoría de las personas piensan que un interruptor está encendido o apagado … en RF, generalmente es más como un atenuador de 20-60dB frente a un atenuador de 1 / 2-1dB. Un corto a tierra no es realmente un corto a tierra, es un inductor de bajo valor a tierra, por lo que aún ve una señal. Un circuito abierto, debido quizás a una parte mal colocada, no es necesariamente un circuito abierto … podría ser solo un pequeño atenuador. El condensador que está utilizando comenzará a comportarse como un inductor, y ese inductor un capacitor, después de cierta frecuencia … así que elija bien. Las señales de control digital que está utilizando para manejar ese chip acoplarán el ruido parásito suficiente para atornillarlo con su PLL / sintetizador, haciendo que la salida de su mezclador sea un gran desastre … en cada cuarto o quinto ciclo de alimentación.

Hay docenas de cosas que no necesariamente aprendes de los libros.

No es que esto sea tan diferente de otras disciplinas de diseño … la experiencia en digital o RF o analógico significa que cometerá menos errores grandes (los pequeños estúpidos son un poco más difíciles de eliminar), y probablemente se dará cuenta del problema más rápido cuando hay un problema Cuando alguien sin esa experiencia te ve hacer esto, tal vez parezca un poco mágico. Pero ciertamente, nadie afirma que debo convocar a un demonio o dos para que el WiFi funcione a 1375MHz (una de las cosas que hice en mi último trabajo de RF … también 900MHz, 1800MHz y 425MHz, en el mismo sistema … en realidad tenía un rango de 50MHz-2000MHz, algunas de las bandas fueron optimizadas). Es cierto que el humo azul sale de la mayoría de las fichas si las maltratas, pero estoy seguro de que no hay un componente demoníaco.

Y encontrarás personas normales que consideran las computadoras o la televisión o lo que sea como si fuera mágico. Nuevamente, volviendo a lo que dijo Clark: saben que no lo es, porque todos saben que es tecnología. Pero no pudieron comenzar a describir cómo funcionan estas cosas.

Si considera lo analógico frente a lo digital, los circuitos digitales son fáciles de diseñar porque cada componente utilizado en el diseño del circuito digital tiene un resultado predecible. Por ejemplo, la tabla de verdad de la compuerta AND permanece igual independientemente de cómo la use.

Por el contrario, en el diseño de circuitos analógicos, se trata de muchas variables para obtener cierta salida predecible. Tomemos un ejemplo de circuito de polarización simple de un transistor. Debe mantener el punto ‘Q’ en el centro de la línea de carga para evitar distorsiones. Para hacer esto, debe considerar el efecto de la temperatura, la variación de la fuente de alimentación, las tolerancias de los componentes pasivos y el coeficiente de temperatura, la característica del dispositivo activo (transistor) y la variación permitida, etc. Para hacer que su vida sea un infierno, en alguna amplificación de señal analógica muy sensible, suelde las juntas en PCB revestidas de cobre actúan como un termopar siempre que hay una graduación de temperatura, los cables de los componentes actúan como un inductor y se forma capacitancia parásita entre la línea de señal.

Los circuitos analógicos diseñados en el papel para cierto resultado pueden no dar el mismo resultado en la práctica. Por lo tanto, el ciclo de validación es largo y lento.

Todo esto hace que el diseño de circuitos analógicos no sea menor que la magia negra.

El diseño de circuitos analógicos es más un oficio que una ciencia. Se te puede enseñar la teoría, pero tienes que hacer un aprendizaje para ser competente. Eso es cierto para muchas cosas, pero particularmente para lo analógico, donde tantos parámetros inesperados juegan un papel importante.

Uno de los grandes magos de lo analógico fue el fallecido Bob Pease, el legendario diseñador de circuitos analógicos de National Semiconductors. Bob escribió cientos de columnas y notas de aplicación, y sus archivos son uno de los mejores recursos analógicos en la web.

Si. Realmente parece magia negra, pero, como estoy seguro de que sabes, no lo es. Creo que Jovana Savic dio en el clavo cuando dijo que el problema al tratar de entender el diseño del circuito analógico es que las cosas van de lineal a no lineal. Su cabeza comienza a explotar con las posibilidades que necesita para realizar un seguimiento.

A los buenos ingenieros (y buenos físicos, matemáticos, músicos, poetas, filósofos, dramaturgos, etc.) les gusta pensar que son inteligentes.

En realidad, no lo admitirán, pero no solo les gusta pensar que son inteligentes, les gusta pensar que son muy, muy inteligentes. Entonces, gravitan hacia temas donde pueden demostrar cuán inteligentes son realmente. Temas que entienden muy bien. Problemas realmente difíciles pero emocionantes. Al igual que la teoría de la información, la relatividad general. Estos temas son esencialmente lineales y eso los hace más fáciles de pensar, entender y sobresalir.
El diseño analógico es lo opuesto a eso debido a la no linealidad. El funcionamiento de un transistor depende de su voltaje de polarización. Deseche la ley de Ohm excepto en una región pequeña. No existe una resistencia, un condensador o un inductor. Caos.

Pero, como un matemático que analiza un problema de integración, aunque sabe que puede no haber solución, si eres lo suficientemente inteligente y te sumerges en la resolución de estos problemas, hay una espera de carrera muy satisfactoria y muy lucrativa. Los buenos ingenieros de diseño analógico son muy escasos y parece que ese suministro está disminuyendo.

Una cosa que me gustaría agregar es que: para el diseño de CMOS analógico, es un arte en lugar de una ciencia determinar con qué precisión desea modelar un circuito (o transistor). Tomemos el efecto de segundo orden, por ejemplo, si ignoramos todos los efectos de segundo orden por completo, entonces el comportamiento del transistor calculado será diferente del real. Muy a menudo, los diseñadores analógicos consideran la modulación de la longitud del canal y el esfuerzo corporal, lo que complica la ecuación para el cálculo de la corriente de drenaje. Sin embargo, hay 10 efectos de segundo orden en total, y uno simplemente no puede tenerlos en cuenta. La ganancia en precisión no justificará el tiempo dedicado a derivar estos cálculos. En última instancia, es una compensación entre la precisión y la complejidad del cálculo para los diseñadores analógicos.

El diseño de circuitos analógicos es un tema interesante: uno podría llegar bastante lejos sin comprender los conceptos básicos simplemente aplicando las buenas prácticas comunes. El resto generalmente se declara “magia negra” y los problemas inexplicables se resuelven con prueba y error. Por supuesto, no hay nada realmente mágico en ello. (Casi) todos los problemas mencionados en otras respuestas pueden simularse con el SW apropiado, medirse con un equipo lo suficientemente bueno y resolverse adecuadamente. Para muchos ingenieros y casi todos los aficionados, estas herramientas no están disponibles.

Tienen que abordar los problemas sin verlos, simularlos o experimentarlos. Esto solo es posible con magia negra .

Nunca he oído hablar de esto ………… Sin embargo, se menciona que el Diseño digital de alta velocidad es muy parecido a Black Magic. Este es el diseño de circuitos digitales cuando la frecuencia de operación está en el rango de MHz o más … Esto conduce a capacitancias que podrían haberse ignorado antes de causar grandes impedancias, la geometría de la traza se vuelve de gran importancia, las capas de la placa, el espacio entre ellas, etc. De repente se vuelve importante debido a las huellas que actúan como antenas en miniatura.

¡Incluso hay un libro de texto llamado “Magia Negra” por lo mismo! El diseño analógico dice relativamente sencillo, a menos que esté considerando una PCB solo analógica, donde (como en el caso de cualquier PCB normal) se deben considerar muchos factores oscuros. Aparte de eso, el diseño analógico es sencillo.

En una palabra,

Supongamos que un circuito digital está diseñado para funcionar con un valor lógico 1 representado por cinco voltios y un 0 lógico representado por cero voltios. Dependiendo de las tolerancias de especificación del producto, es decir, un pulso de 5,5 voltios sigue siendo un 1 lógico o un 0,24 voltios sigue siendo un 0 lógico. Cualquier factor interno o externo (calor, diafonía, señales de parásitos, etc.) puede causar estas variaciones.

Por otro lado, estas variaciones representan una distorsión de señal simplemente inaceptable en un circuito analógico. Entonces, al diseñar un circuito analógico, debe tomar medidas para proteger y compensar las variaciones que causan cosas feas como cambios de amplitud, inestabilidad, cambios de fase, etc., lo que no es fácil. La magia negra puede ser una exageración, pero diseñar circuitos analógicos estables y exitosos, especialmente para diseños complicados o condiciones extremas, requiere una muy buena ingeniería con conocimiento y experiencia.

Por cierto, esto no quiere decir que diseñar circuitos digitales sea pan comido, ya que tienen sus propios desafíos de ingeniería. Pero el problema con los circuitos analógicos está relacionado con la esencia misma del propósito del diseño, la señal misma.