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封面 -18
书名 -17
版权 -16
译者序 -15
序 -13
前言 -11
目录 -5
第1 章 运算放大器基础 1
1.1 概述 2
1.1.1 理想运放的特性 2
1.1.2 标准运放反馈电路 4
1.1.3 非理想运放——有限开环增益带来的静态误差 7
1.1.4 运放的共模动态范围 10
1.1.5 双端供电和单端供电的差别 12
1.1.6 器件选型的准则 13
参考文献 14
1.2 运放的拓扑 15
1.2.1 电流反馈型运算放大器基础 16
1.2.2 基于真空管的电流反馈 17
参考文献 20
1.3 运放的结构 20
1.3.1 单电源运放 20
1.3.2 运放的输入级 22
1.3.3 输出级 29
1.3.4 运放的工艺技术 34
参考文献 35
1.4 运放的规格 35
1.4.1 输入失调电压 35
1.4.2 输入偏置电流 39
1.4.3 输入阻抗 41
1.4.4 调节运放的噪声增益和信号增益 42
1.4.5 开环电压增益及其非线性度 43
1.4.6 运放的频率响应 45
1.4.7 运放的噪声 51
1.4.8 运放的失真 59
1.4.9 共模抑制比和电源抑制比 60
参考文献 63
1.5 精密运放 63
1.5.1 精密运放的直流误差预算分析 64
1.5.2 斩波稳零型运放 65
1.5.3 斩波稳零型运放的噪声 68
参考文献 69
1.6 高速运放 69
1.6.1 概述 69
1.6.2 电压反馈型运放 70
1.6.3 基于互补双极型工艺设计电压反馈型运放 73
1.6.4 具有“点播电流”及低功耗和高压摆率特性的新型电压反馈型运放结构 75
1.6.5 电流反馈型运放 76
1.6.6 运放反馈电容作用 80
1.6.7 高速电流-电压转换器以及反相输入电容的影响 82
1.6.8 电压反馈型运放与电流反馈型运放的噪声比较 84
1.6.9 高速运放的直流特性 85
参考文献 86
第2 章 特殊放大器 87
2.1 仪表放大器 88
2.1.1 运算放大器与仪表放大器的区别 88
2.1.2 仪表放大器的定义 88
2.1.3 差分放大器(减法器) 89
2.1.4 仪表放大器的配置 92
2.1.5 仪表放大器的直流误差源 99
2.1.6 仪表放大器的噪声源 101
2.1.7 仪表放大器桥式放大电路的误差预测分析 102
2.1.8 仪表放大器性能一览表 103
2.1.9 仪表放大器的过压保护 104
2.1.10 仪表放大器应用 104
参考文献 107
2.2 程控增益放大器 108
2.2.1 PGA 的设计问题 110
2.2.2 PGA 的应用 111
参考文献 116
2.3 隔离放大器 116
2.3.1 模拟隔离技术 116
2.3.2 数字隔离技术 119
参考文献 122
第3 章 运算放大器在数据转换系统中的应用 123
3.1 概述 124
3.2 ADC/DAC 的指标 126
3.2.1 ADC 和DAC 的静态传递函数及直流误差 126
3.2.2 数据转换器中的量化噪声 129
3.2.3 ADC 的输入参考噪声 130
3.2.4 计算运放的输出噪声并与ADC 的输入参考噪声做比较 130
3.2.5 量化和测量转换器的动态性能 132
3.2.6 信纳比与信噪比及有效位数 132
3.2.7 模拟带宽 133
3.2.8 谐波失真、最大谐波、总谐波失真及总谐波失真加噪声 134
3.2.9 无杂散动态范围 135
3.2.10 双频交调失真 135
参考文献 136
3.3 驱动ADC 输入端 136
3.3.1 概述 136
3.3.2 与ADC 应用相关的运放主要指标 137
3.3.3 驱动高分辨率S-D 型测量ADC 139
3.3.4 用于多通道数据采集系统的运放设计要点 140
3.3.5 驱动带有可调输入增益的单电源型数据采集ADC 141
3.3.6 驱动带有缓冲输入的ADC 142
3.3.7 驱动带有缓冲的差分输入型ADC 142
3.3.8 驱动开关电容输入型CMOSADC 143
3.3.9 单端ADC 的驱动电路 144
3.3.10 直流耦合应用中的运放增益设定和电平平移 145
3.3.11 驱动差分输入型ADC 147
3.3.12 利用差分放大器驱动ADC 148
3.3.13 过压保护设计 150
参考文献 151
3.4 驱动ADC/DAC 的参考输入 151
3.5 缓冲DAC 的输出 154
3.5.1 通用准则 154
3.5.2 差分至单端的转换技巧 155
3.5.3 单端电流-电压转换器 157
3.5.4 差分电流-差分电压的转换 157
3.5.5 用于音频DAC 的有源低通滤波器 158
参考文献 158
第4 章 传感器信号调理 159
4.1 概述 160
4.2 电桥电路 162
4.2.1 电桥电路概述 162
4.2.2 放大和线性化电桥的输出 166
4.2.3 驱动远程电桥 169
4.2.4 系统失调最小化 172
参考文献 174
4.3 应变、力、压力和流量的测量 174
4.3.1 应变计 174
4.3.2 电桥的信号调理电路 178
参考文献 181
4.4 高阻抗传感器 181
4.4.1 光电二极管前置放大器设计 182
4.4.2 前置放大器的失调电压及漂移的分析 188
4.4.3 热电电压对输入失调电压的影响 189
4.4.4 前置放大器的交流设计、带宽和稳定性 189
4.4.5 光电二极管前置放大器的噪声分析 191
4.4.6 输入电压噪声 192
4.4.7 光电二极管电路的折中 194
4.4.8 高速光电二极管I/V 转换器的校正设计 194
4.4.9 宽带光电二极管I/V 转换器中运放的选型 195
4.4.10 高速光电二极管前置放大器设计 195
4.4.11 高速光电二极管前置放大器的噪声分析 197
4.4.12 高阻抗电荷输出传感器 198
4.4.13 低噪声电荷放大电路 198
4.4.14 为减小偏置电流而降压工作的40dB 增益压电传感器放大电路 199
4.4.15 水听器 200
4.4.16 JFET 型运放和双极型运放的性能对比 200
4.4.17 pH 值探测器的缓冲放大器 200
参考文献 201
4.5 温度传感器 202
4.5.1 热电偶原理和冷结点补偿 202
4.5.2 单片热电偶信号调理器 207
4.5.3 电阻温度检测器 208
4.5.4 热敏电阻 210
4.5.5 半导体温度传感器 212
参考文献 217
第5 章 模拟滤波器 219
5.1 概述 220
5.2 传递函数 222
5.2.1 s 平面 222
5.2.2 F0 和Q 223
5.2.3 相位响应 228
5.2.4 非线性相位效应 230
5.3 时域响应 230
5.3.1 冲激响应 230
5.3.2 阶跃响应 231
5.4 标准响应 231
5.4.1 巴特沃思滤波器 231
5.4.2 切比雪夫滤波器 232
5.4.3 贝塞尔滤波器 233
5.4.4 等纹波误差线性相位滤波器 233
5.4.5 过渡滤波器 233
5.4.6 全极点滤波器响应比较 234
5.4.7 椭圆滤波器 234
5.4.8 切比雪夫阻带最大平坦延迟滤波器 235
5.4.9 逆切比雪夫滤波器 236
5.4.10 使用原型滤波器响应曲线 236
5.5 频率变换 253
5.5.1 低通-高通 253
5.5.2 低通-带通 254
5.5.3 低通-带阻(陷波滤波器) 256
5.5.4 低通-全通 258
5.6 滤波器实现 258
5.6.1 单极点RC 滤波电路 259
5.6.2 无源LC 滤波电路 259
5.6.3 积分器滤波电路 261
5.6.4 通用阻抗变换器滤波电路 261
5.6.5 有源电感滤波电路 262
5.6.6 频率相关负电阻滤波电路 262
5.6.7 萨伦·基滤波电路 264
5.6.8 多反馈滤波电路 265
5.6.9 状态变量滤波电路 266
5.6.10 四次幂滤波电路 267
5.6.11 双放大器带通滤波电路 268
5.6.12 双-T 陷波电路 268
5.6.13 Bainter 陷波电路 269
5.6.14 Boctor 陷波电路 270
5.6.15 “1-BP”陷波电路 270
5.6.16 一阶全通滤波器 271
5.6.17 二阶全通滤波器 271
5.7 滤波器设计实践 291
5.7.1 无源元件(电阻、电容、电感) 291
5.7.2 滤波器有源元件(运放)局限性 295
5.8 设计实例 298
5.8.1 抗混叠滤波器 298
5.8.2 变换过程 303
5.8.3 CD 重构滤波 306
5.8.4 数字编程状态变量滤波器 308
5.8.5 60Hz 陷波器 311
参考文献 312
第6 章 信号放大器 315
6.1 音频放大器 316
6.1.1 音频前置放大器 316
6.1.2 麦克风前置放大器 316
6.1.3 RIAA 声音前置放大器 324
6.1.4 音频线缆电路 337
6.2 缓冲放大器及驱动电容负载 375
6.2.1 缓冲放大器 375
6.2.2 驱动电容负载 378
参考文献 384
6.3 视频放大器 384
6.3.1 视频信号及其规范 384
6.3.2 差分增益与差分相位规格 386
6.3.3 图形显示系统的视频格式 387
6.3.4 视频应用中的带宽 388
6.3.5 视频信号传输 390
6.3.6 传输线缆驱动器测试 391
6.3.7 视频线缆驱动器 394
6.3.8 差分线缆驱动器/接收器 395
6.3.9 高速钳位放大器 404
6.3.10 高速视频复用 406
6.3.11 集成视频复用器与交叉开关 409
6.3.12 单电源视频应用 412
参考文献 416
6.4 通信放大器 417
6.4.1 通信专用指标 417
6.4.2 失真指标 418
6.4.3 噪声指标 421
6.4.4 自动增益控制中的可变增益放大器 427
6.4.5 压控放大器 428
6.4.6 用于CATV 上行数据线缆驱动器的数控可变增益放大器 431
6.4.7 xDSL 上行数据线缆驱动器 432
参考文献 434
6.5 放大器创新应用 434
6.5.1 高效线缆驱动器 434
6.5.2 简单宽带噪声发生器 435
6.5.3 单电源半波与全波整流器 437
6.5.4 并联放大器稳定驱动负载 437
6.5.5 多电源系统的掉电顺序电路 439
6.5.6 基于AD8037 钳位放大器的可编程脉冲发生器 440
6.5.7 基于AD8037 钳位放大器的全波整流器 441
6.5.8 基于AD8037 钳位放大器的幅度调制器 442
6.5.9 基于AD8037 钳位放大器的同步插入器 443
6.5.10 基于AD8037 钳位放大器的分段线性放大器 444
6.5.11 基于AD830 有源反馈放大器的积分器 445
6.5.12 290MHz 增益——带宽仪表放大器 446
6.5.13 任意步进衰减量的可编程增益放大器 447
6.5.14 宽带仪表放大器 448
6.5.15 负阻抗缓冲器 449
6.5.16 交叉耦合仪表放大器提供更强的CMR 450
参考文献 451
6.6 复合放大器 451
6.6.1 多运放复合放大器 452
6.6.2 升压输出复合放大器 454
6.6.3 增益提升型输入复合放大器 457
6.6.4 Nostalgia 复合运算放大器 465
参考文献 466
第7 章 硬件和基本设计技术 467
7.1 无源器件 468
7.1.1 引言 468
7.1.2 电容 468
7.1.3 电阻和电位计 473
7.1.4 电感 478
7.1.5 不要忽视任何事情 481
参考文献 482
7.2 PCB 设计要点 483
7.2.1 导体的电阻 483
7.2.2 信号引线上的压降——“开尔文”反馈 484
7.2.3 信号回路电流 485
7.2.4 杂散电容 496
参考文献 499
7.3 运放的电源系统 499
7.3.1 线性集成稳压芯片 500
7.3.2 关于线性稳压电源的基本知识 501
7.3.3 无源器件 502
7.3.4 基于可调型稳压芯片的±15V 稳压器 502
7.3.5 低压差型稳压器的结构 503
7.3.6 电荷泵型电压转换器 506
7.3.7 非稳压的反相器和倍增器型电荷泵 507
7.3.8 输出稳压的电荷泵型电压转换器 507
7.3.9 在开关电源后使用线性后稳压器 508
7.3.10 电源降噪和滤波 509
7.3.11 电容器 509
7.3.12 铁氧体磁芯 511
参考文献 515
7.4 运放的保护 515
7.4.1 电路内过压保护 516
7.4.2 钳位二极管的漏电流 517
7.4.3 一种灵活的电压跟随保护电路 518
7.4.4 运用CMOS 型通道保护器实现共模过压保护 519
7.4.5 反相放大电路的保护策略 521
7.4.6 放大器输出电压的相位翻转 521
7.4.7 限制输出相位翻转 523
7.4.8 防止仪表放大器过压 524
7.4.9 电路外过压保护 527
7.4.10 ESD 模型和测试 530
参考文献 532
7.5 散热设计 532
7.5.1 热学基础 533
7.5.2 散热片 534
参考文献 537
7.6 EMI/RFI 设计 537
7.6.1 EMI/RFI 机理 538
7.6.2 EMI 噪声源 538
7.6.3 EMI 耦合通道 539
7.6.4 近场干扰引起的噪声 540
7.6.5 无源器件：应对EMI 的技术 541
7.6.6 屏蔽概念的回顾 542
7.6.7 输入级RFI 的整流灵敏度 547
7.6.8 背景：运放和仪表放大器的RFI 整流灵敏度测试 547
7.6.9 一个分析方法：BJT 的RFI 整流 548
7.6.10 减小运放和仪表放大器电路的RFI 整流 549
7.6.11 运放的输入端 550
7.6.12 仪表放大器的输入端 550
7.6.13 放大器的输出端和EMI/RFI 552
7.6.14 PCB 的EMI/RFI 保护设计 552
7.6.15 认真选择逻辑器件 553
7.6.16 认真设计PCB 553
7.6.17 设计阻抗受控的PCB 导线 553
7.6.18 微带型PCB 传输线 554
7.6.19 微带线的重要准则 555
7.6.20 对称的带状PCB 传输线 555
7.6.21 嵌入式走线的优缺点 556
7.6.22 传输线的端接准则 556
参考文献 557
7.7 仿真、实验板测试和原型板测试 558
7.7.1 模拟电路仿真 558
7.7.2 宏模型和微模型 559
7.7.3 ADSpice 中运放的宏模型 560
7.7.4 输入和增益/极点级 560
7.7.5 频率整形级 561
7.7.6 宏模型的输出级 562
7.7.7 瞬态响应建模 562
7.7.8 噪声模型 563
7.7.9 电流反馈型放大器模型 564
7.7.10 仿真不能取代实验板实验 565
7.7.11 使用仿真工具是明智的选择 566
7.7.12 认识模型 566
7.7.13 理解PCB 的寄生效应 566
7.7.14 仿真可以加快设计周期 567
7.7.15 SPICE 的支持 568
7.7.16 模型支持 568
7.7.17 实验板和原型板测试技术 568
7.7.18 死虫原型板 569
7.7.19 焊接型原型板 570
7.7.20 碾磨PCB 型原型板 570
7.7.21 插座的注意事项 571
7.7.22 原型板的其他要点 572
7.7.23 评估板 572
7.7.24 通用的运放评估板 572
7.7.25 专用的运放评估板 573
7.7.26 总结 573
参考文献 574
第8 章 运算放大器的发展历史 575
8.1 概述 577
8.1.1 为运算放大器搭建平台 577
8.1.2 Black 的反馈放大器 577
参考文献 579
8.2 真空管运算放大器 580
8.2.1 差分放大器技术的发展 580
8.2.2 运算放大器和模拟计算的发展 583
8.2.3 运算放大器命名 586
8.2.4 真空管运算放大器的发展 586
参考文献 591
8.3 固态模块和混合运算放大器 594
8.3.1 晶体管的诞生 594
8.3.2 集成电路的诞生 595
8.3.3 平面工艺 595
8.3.4 固态模块和混合运算放大器设计 596
参考文献 604
8.4 集成电路运算放大器 605
8.4.1 单片集成电路运算放大器的诞生 605
8.4.2 超集成电路运算放大器——从LM108 到OP97 610
8.4.3 精密型双极性集成电路运算放大器——从mA725 到OP07 系列 613
8.4.4 精密型JFET 集成电路运算放大器——从AD503 到AD820/AD822/AD824/AD823 系列 617
参考文献 622
索引 627
ADI 公司器件索引 677
封底 683 |
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