運算放大器權威指南（第5版）

第 1章 運算放大器的地位　1
1．1　問題　1
1．2　解決方案　1
1．3　運算放大器的誕生　2
1．3．1　電子管時代　2
1．3．2　晶體管時代　3
1．3．3　集成電路時代　3
1．4　參考文獻　4
第2章 理想運放公式的推導　5
2．1　引言　5
2．2　理想運放假設　6
2．3　同相放大電路　7
2．4　反相放大電路　8
2．5　加法器　9
2．6　差分放大器　9
2．7　復雜的反饋網(wǎng)絡　11
2．8　阻抗匹配放大器　12
2．9　電容　13
2．10　為什么理想運放會毀滅整個宇宙　14
2．11　小結　15
第3章　交流耦合單電源運放電路的設計　16
第4章　直流耦合單電源運放電路的設計　23
4．1　引言　23
4．2　簡單的入門例子　23
4．3　電路分析　25
4．4　聯(lián)立方程組　29
4．4．1　情形1：VOUT = +mVIN + b　30
4．4．2　情形2：VOUT = +mVIN - b　33
4．4．3　情形3：VOUT = -mVIN + b　36
4．4．4　情形4：VOUT = -mVIN - b　38
4．5　小結　40
第5章　其他情形　41
5．1　一系列的應用　41
5．2　偏移量為零的同相衰減器　42
5．3　偏移量為正的同相衰減器　42
5．4　偏移量為負的同相衰減器　42
5．5　偏移量為零的反相衰減器　43
5．6　偏移量為正的反相衰減器　43
5．7　偏移量為負的反相衰減器　44
5．8　同相緩沖器　44
5．9　設計輔助工具　44
5．10　信號鏈設計　46
第6章　反饋與穩(wěn)定性理論　47
6．1　反饋理論導論　47
6．2　框圖的運算與變換　47
6．3　反饋方程與穩(wěn)定性　51
6．4　反饋電路的伯德分析　52
6．5　伯德分析在運放上的應用　55
6．6　環(huán)路增益圖是理解穩(wěn)定性的關鍵工具　57
6．7　二階方程與振鈴/過沖預測　59
6．8　參考文獻　60
第7章　非理想運放方程的推導　61
7．1　引言　61
7．2　標準形式方程的回顧　62
7．3　同相放大電路　63
7．4　反相放大電路　65
7．5　差分放大電路　66
7．6　你是否比運放更聰明　67
第8章　電壓反饋運放的補償　70
8．1　引言　70
8．2　內(nèi)部補償　71
8．3　外部補償、穩(wěn)定性與性能　75
8．4　主極點補償　75
8．5　增益補償　78
8．6　超前補償　79
8．7　在運放電路中應用的補償衰減器　81
8．8　超前-滯后補償　83
8．9　補償方案的比較　85
8．10　小結　86
第9章　電流反饋運放　87
9．1　引言　87
9．2　電流反饋運放的模型　88
9．3　穩(wěn)定性方程的推導　88
9．4　電流反饋同相放大電路　89
9．5　電流反饋反相放大電路　90
9．6　穩(wěn)定性分析　92
9．7　反饋電阻的選擇　93
9．8　穩(wěn)定性與輸入電容　95
9．9　穩(wěn)定性與反饋電容　96
9．10　CF和CG的補償　97
9．11　小結　97
第　10章 電壓反饋運放與電流反饋運放的比較　99
10．1　引言　99
10．2　精度　99
10．3　帶寬　101
10．4　穩(wěn)定性　103
10．5　阻抗　104
10．6　公式的比較　105
第　11章 全差分運放　107
11．1　引言　107
11．2　“全差分”意味著什么　107
11．3　第二個輸出端如何使用　108
11．4　差分放大級　108
11．5　單端到差分的轉換　109
11．6　一項新功能　110
11．7　理解VOCM輸入　110
11．8　儀表放大器　112
11．9　濾波器電路　113
11．9．1　單極點濾波器　113
11．9．2　雙極點濾波器　114
11．9．3　多重反饋濾波器　114
11．9．4　雙二階濾波器　116
第　12章 不同類型的運放　118
12．1　引言　118
12．2　無補償和欠補償?shù)碾妷悍答佭\放　118
12．3　儀表放大器　119
12．4　差動放大器　120
12．5　緩沖放大器　122
第　13章 電路故障診斷　125
13．1　引言　125
13．2　排除最簡單的問題：檢查電源　125
13．3　不要忘記“使能”引腳　125
13．4　檢查直流工作點　126
13．5　增益錯誤　126
13．6　輸出噪聲大　126
13．6．1　傳導發(fā)射與輻射發(fā)射噪聲　127
13．6．2　輻射敏感噪聲　129
13．6．3　傳導敏感噪聲　131
13．7　輸出帶有偏移量　133
13．8　小結　135
第　14章 傳感器與模數(shù)轉換器的接口電路　136
14．1　引言　136
14．2　系統(tǒng)的信息　137
14．3　電源的信息　138
14．4　輸入信號的特性　139
14．5　模數(shù)轉換器的特性　140
14．6　接口的特性　140
14．7　結構的確定　142
14．8　小結　143
第　15章 數(shù)模轉換器與負載的接口電路　144
15．1　引言　144
15．2　負載的特性　144
15．2．1　直流負載　144
15．2．2　交流負載　144
15．3　理解數(shù)模轉換器及其指標　145
15．3．1　數(shù)模轉換器的種類　145
15．3．2　最簡單的電阻階梯式數(shù)模轉換器　145
15．3．3　加權電阻式數(shù)模轉換器　145
15．3．4　R/2R數(shù)模轉換器　146
15．3．5　增量求和式數(shù)模轉換器　148
15．4　數(shù)模轉換器的誤差預算　149
15．4．1　精度與分辨率　149
15．4．2　直流應用的誤差預算　150
15．4．3　交流應用的誤差預算　151
15．4．4　射頻應用的誤差預算　152
15．5　數(shù)模轉換器的誤差與參數(shù)　152
15．5．1　直流誤差與參數(shù)　152
15．5．2　交流誤差與參數(shù)　156
15．6　數(shù)模轉換器電容的補償　158
15．7　增加運放緩沖器電路的輸出電流與電壓　159
15．7．1　擴流電路　160
15．7．2　增壓電路　161
15．7．3　功放電路　162
15．7．4　單電源工作與直流偏移　162
第　16章 有源濾波器的設計　164
16．1　引言　164
16．2　低通濾波器基礎　165
16．2．1　巴特沃思低通濾波器　168
16．2．2　切比雪夫低通濾波器　169
16．2．3　貝塞爾低通濾波器　169
16．2．4　品質因數(shù)Q　171
16．2．5　小結　172
16．3　低通濾波器設計　172
16．3．1　一階低通濾波器　173
16．3．2　二階低通濾波器　175
16．3．3　高階低通濾波器　178
16．4　高通濾波器設計　180
16．4．1　一階高通濾波器　181
16．4．2　二階高通濾波器　183
16．4．3　高階高通濾波器　184
16．5　帶通濾波器設計　185
16．5．1　二階帶通濾波器　186
16．5．2　四階帶通濾波器（參差調諧）　189
16．6　帶阻濾波器設計　192
16．6．1　有源雙T濾波器　193
16．6．2　有源Wien-Robinson濾波器　195
16．7　全通濾波器設計　196
16．7．1　一階全通濾波器　198
16．7．2　二階全通濾波器　199
16．7．3　高階全通濾波器　200
16．8　實際設計中需要注意的事項　201
16．8．1　濾波電路的偏置　201
16．8．2　電容的選擇　203
16．8．3　元件的取值　205
16．8．4　運放的選擇　205
16．9　濾波器系數(shù)表　207
16．10　延伸閱讀　213
第　17章 設計濾波器的快速簡便方法　214
17．1　引言　214
17．2　快速實用濾波器設計　214
17．3　設計濾波器　216
17．3．1　低通濾波器　216
17．3．2　高通濾波器　217
17．3．3　窄（單頻點響應）帶通濾波器　218
17．3．4　寬帶通濾波器　218
17．3．5　陷波（單頻點抑制）濾波器　219
17．4　使用一個運放完成盡可能多的工作　221
17．4．1　三極點低通濾波器　221
17．4．2　三極點高通濾波器　222
17．4．3　參差調諧與多諧振峰帶通濾波器　222
17．4．4　單運放陷波與多頻陷波濾波器　225
17．4．5　結合使用帶通濾波器和陷波濾波器　227
17．5　設計輔助工具　228
17．5．1　低通、高通和帶通濾波器設計輔助工具　228
17．5．2　陷波濾波器設計輔助工具　230
17．5．3　雙T濾波器設計輔助工具　231
17．6　小結　232
第　18章 高速濾波器　233
18．1　引言　233
18．2　高速低通濾波器　233
18．3　高速高通濾波器　234
18．4　高速帶通濾波器　234
18．5　高速陷波濾波器　235
18．6　10 kHz陷波濾波器的結果　236
18．7　小結　238
第　19章 運放在射頻設計中的應用　239
19．1　引言　239
19．2　電壓反饋還是電流反饋　239
19．3　射頻放大器的電路結構　239
19．4　用于射頻設計的運放參數(shù)　241
19．4．1　單級增益　241
19．4．2　相位線性度　242
19．4．3　頻響峰值的調節(jié)　242
19．4．4　-1dB壓縮點　243
19．4．5　噪聲系數(shù)　244
19．5　無線系統(tǒng)　245
19．5．1　寬帶放大器　246
19．5．2　中頻放大器　247
19．6　高速模擬輸入驅動電路　249
19．7　小結　249
第　20章 低壓運放電路的設計　251
20．1　引言　251
20．2　關鍵的指標　251
20．2．1　輸出電壓擺幅　251
20．2．2　動態(tài)范圍　252
20．2．3　輸入共模電壓范圍　253
20．2．4　信噪比　254
20．3　小結　256
第　21章 極端環(huán)境下的應用　257
21．1　引言　257
21．2　溫度　257
21．2．1　噪聲　258
21．2．2　速度　258
21．2．3　輸出驅動能力和輸出級　258
21．2．4　直流參數(shù)　258
21．2．5　最重要的參數(shù)　259
21．2．6　極端環(huán)境下運放參數(shù)的最終注記　259
21．3　封裝　259
21．3．1　集成電路本身　259
21．3．2　集成電路的封裝　260
21．3．3　集成電路的互聯(lián)　260
21．4　當失效不可接受時　262
21．5　當產(chǎn)品壽命要求很長時　263
21．6　小結　264
第　22章 穩(wěn)壓器　265
22．1　引言　265
22．2　穩(wěn)壓器的情形　265
22．2．1　虛地：b = 0　265
22．2．2　正電壓和負電壓穩(wěn)壓器：b > 0，b <>
22．3　自制還是購買　266
22．4　線性穩(wěn)壓器　266
22．5　開關穩(wěn)壓器　268
22．6　過壓保護電路　269
22．7　有源負載電路　271
22．8　設計輔助工具　272
22．9　小結　273
第　23章 負電壓開關穩(wěn)壓電路　274
23．1　引言　274
23．2　典型的降壓開關穩(wěn)壓電路　274
23．3　電感的附加繞組　276
23．4　附加電感　277
23．5　用-VOUT而不是地作為穩(wěn)壓器的參考點　278
23．6　其他方案　279
23．7　負電壓有源負載　279
23．8　小結　280
第　24章 其他應用　281
24．1　運放振蕩器　281
24．2　組合運放與提高輸出功率的方法　283
第　25章 常見的應用錯誤　287
25．1　引言　287
25．2　運放工作在小于單位增益（或規(guī)定增益）的情況　287
25．3　運放用作比較器　288
25．3．1　比較器　290
25．3．2　運放　290
25．4　未用運放的不恰當端接　291
25．5　直流增益　292
25．6　電流源　293
25．7　電流反饋運放：短路的反饋電阻　294
25．8　電流反饋運放：反饋環(huán)中的電容　295
25．9　全差分運放：錯誤的單端端接　295
25．10　全差分運放：錯誤的直流工作點　296
25．11　全差分運放：錯誤的共模電壓范圍　297
25．12　最普遍的應用錯誤：不恰當?shù)耐笋睢?99
25．13　小結　300
附錄A　電路理論回顧　301
附錄B　理解運放的參數(shù)　308
附錄C　運放的噪聲理論　333
附錄D　印制電路板布圖技術　346
附錄E　單電源運放電路集錦　365
索引　374