運(yùn)算放大器應(yīng)用技術(shù)手冊

前言

　　運(yùn)算放大器在模擬電路設(shè)計(jì)中幾乎無處不在，語音、視頻、通信和傳感器等領(lǐng)域少不了它，信號隔離、放大、濾波等調(diào)理電路中也要用到它。但是迄今為止，尚沒有一本全面介紹運(yùn)算放大器原理和各種高級應(yīng)用主題的圖書。在電路設(shè)計(jì)方面的課程教學(xué)以及長期的電路實(shí)踐中，我們也強(qiáng)烈地感受到了這一點(diǎn)。本書的出現(xiàn)適時(shí)地填補(bǔ)了這一空白，它既是很好的電路教學(xué)參考書，也是很好的電路實(shí)踐參考書。　　本書的作者是以Walt Jung為代表的ADI公司的全體技術(shù)人員，其內(nèi)容是ADI公司長期從事運(yùn)算放大器設(shè)計(jì)與制造的智慧結(jié)晶。

內(nèi)容概要

本書是運(yùn)算放大器的完美闡述，從運(yùn)算放大器的基本概念和理論出發(fā)，重點(diǎn)介紹它在各種電子系統(tǒng)中的應(yīng)用，還對比了無源器件選擇、電路建模與實(shí)驗(yàn)板設(shè)計(jì)等各類硬件問題。書中每部分內(nèi)容既有具體的電路實(shí)例，又有完整的理論分析，還包括許多珍貴的使用技巧，內(nèi)容詳實(shí)，圖表豐富。    本書的讀者群非常廣泛，既是一本適合高校師生的教學(xué)參考書，也是電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)工程師案頭必備的實(shí)踐參考手冊。本書中的許多電路實(shí)例既可以直接用于課堂教學(xué)和練習(xí)，也可以用作工程電路的設(shè)計(jì)參考。

作者簡介

Walt Jung，世界最著名的模擬電路設(shè)計(jì)專家之一，運(yùn)算放大器領(lǐng)域權(quán)威。2002年入選Electronic Design雜志的“工程名人堂”。美國音頻工程協(xié)會(huì)（AES）會(huì)士。他在退休前曾長期任職于ADI公司，擁有豐富的模擬電路設(shè)計(jì)和開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，并擔(dān)任Analog Dialogue、EDN等業(yè)界著名雜志專欄作

書籍目錄

第1章　運(yùn)算放大器基礎(chǔ)　1.1　概述　　1.1.1　理想運(yùn)放的特性　　1.1.2　標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)放反饋電路　　1.1.3　非理想運(yùn)放——有限開環(huán)增益帶來的靜態(tài)誤差　　1.1.4　運(yùn)放的共模動(dòng)態(tài)范圍　　1.1.5　雙端供電和單端供電的差別　　1.1.6　器件選型的準(zhǔn)則　參考文獻(xiàn)　1.2　運(yùn)放的拓?fù)洹　?.2.1　電流反饋型運(yùn)算放大器基礎(chǔ)　　1.2.2　基于真空管的電流反饋　參考文獻(xiàn)　1.3　運(yùn)放的結(jié)構(gòu)　　1.3.1　單電源運(yùn)放　　1.3.2　運(yùn)放的輸入級　　1.3.3　輸出級　　1.3.4　運(yùn)放的工藝技術(shù)　參考文獻(xiàn)　1.4　運(yùn)放的規(guī)格　　1.4.1　輸入失調(diào)電壓　　1.4.2　輸入偏置電流　　1.4.3　輸入阻抗　　1.4.4　調(diào)節(jié)運(yùn)放的噪聲增益和信號增益　　1.4.5　開環(huán)電壓增益及其非線性度　　1.4.6　運(yùn)放的頻率響應(yīng)　　1.4.7　運(yùn)放的噪聲　　1.4.8　運(yùn)放的失真　　1.4.9　共模抑制比和電源抑制比　參考文獻(xiàn)　1.5　精密運(yùn)放　　1.5.1　精密運(yùn)放的直流誤差預(yù)算分析　　1.5.2　斬波穩(wěn)零型運(yùn)放　　1.5.3　斬波穩(wěn)零型運(yùn)放的噪聲　參考文獻(xiàn)　1.6　高速運(yùn)放　　1.6.1　概述　　1.6.2　電壓反饋型運(yùn)放　　1.6.3　基于互補(bǔ)雙極型工藝設(shè)計(jì)電壓反饋型運(yùn)放　　1.6.4　具有“點(diǎn)播電流”及低功耗和高壓擺率特性的新型電壓反饋型運(yùn)放結(jié)構(gòu)　　1.6.5　電流反饋型運(yùn)放　　1.6.6　運(yùn)放反饋電容作用　　1.6.7　高速電流-電壓轉(zhuǎn)換器以及反相輸入電容的影響　　1.6.8　電壓反饋型運(yùn)放與電流反饋型運(yùn)放的噪聲比較　　1.6.9　高速運(yùn)放的直流特性　參考文獻(xiàn)第2章　特殊放大器　2.1　儀表放大器　　2.1.1　運(yùn)算放大器與儀表放大器的區(qū)別　　2.1.2　儀表放大器的定義　　2.1.3　差分放大器（減法器）　　2.1.4　儀表放大器的配置　　2.1.5　儀表放大器的直流誤差源　　2.1.6　儀表放大器的噪聲源　　2.1.7　儀表放大器橋式放大電路的誤差預(yù)測分析　　2.1.8　儀表放大器性能一覽表　　2.1.9　儀表放大器的過壓保護(hù)　　2.1.10　儀表放大器應(yīng)用　參考文獻(xiàn)　2.2　程控增益放大器　　2.2.1　PGA的設(shè)計(jì)問題　　2.2.2　PGA的應(yīng)用　參考文獻(xiàn)　2.3　隔離放大器　　2.3.1　模擬隔離技術(shù)　　2.3.2　數(shù)字隔離技術(shù)　參考文獻(xiàn)第3章　運(yùn)算放大器在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中的應(yīng)用　3.1　概述　3.2　ADC/DAC的指標(biāo)　　3.2.1　ADC和DAC的靜態(tài)傳遞函數(shù)及直流誤差　　3.2.2　數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器中的量化噪聲　　3.2.3　ADC的輸入?yún)⒖荚肼暋　?.2.4　計(jì)算運(yùn)放的輸出噪聲并與ADC的輸入?yún)⒖荚肼曌霰容^　　3.2.5　量化和測量轉(zhuǎn)換器的動(dòng)態(tài)性能　　3.2.6　信納比與信噪比及有效位數(shù)　　3.2.7　模擬帶寬　　3.2.8　諧波失真、最大諧波、總諧波失真及總諧波失真加噪聲　　3.2.9　無雜散動(dòng)態(tài)范圍　　3.2.10　雙頻交調(diào)失真　參考文獻(xiàn)　3.3　驅(qū)動(dòng)ADC輸入端　　3.3.1　概述　　3.3.2　與ADC應(yīng)用相關(guān)的運(yùn)放主要指標(biāo)　　3.3.3　驅(qū)動(dòng)高分辨率∑一△型測量ADC　　3.3.4　用于多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的運(yùn)放設(shè)計(jì)要點(diǎn)　　3.3.5　驅(qū)動(dòng)帶有可調(diào)輸入增益的單電源型數(shù)據(jù)采集ADC　　3.3.6　驅(qū)動(dòng)帶有緩沖輸入的ADC　　3.3.7　驅(qū)動(dòng)帶有緩沖的差分輸入型ADC　　3.3.8　驅(qū)動(dòng)開關(guān)電容輸入型CMOSADC　　3.3.9　單端ADC的驅(qū)動(dòng)電路　　3.3.10　直流耦合應(yīng)用中的運(yùn)放增益設(shè)定和電平平移　　3.3.11　驅(qū)動(dòng)差分輸入型ADC　　3.3.12　利用差分放大器驅(qū)動(dòng)ADC　　3.3.13　過壓保護(hù)設(shè)計(jì)　參考文獻(xiàn)　3.4　驅(qū)動(dòng)ADC/DAC的參考輸入　3.5　緩沖DAC的輸出　　3.5.1　　通用準(zhǔn)則　　3.5.2　差分至單端的轉(zhuǎn)換技巧　　3.5.3　單端電流一電壓轉(zhuǎn)換器　　3.5.4　差分電流一差分電壓的轉(zhuǎn)換　　3.5.5　用于音頻DAC的有源低通濾波器　參考文獻(xiàn)第4章　傳感器信號調(diào)理第5章　模擬濾波器第6章　信號放大器第7章　硬件和基本設(shè)計(jì)技術(shù)第8章　運(yùn)算放大器的發(fā)展歷史索引ADI公司器件索引標(biāo)準(zhǔn)器件索引

章節(jié)摘錄

　　第1章運(yùn)算放大器基礎(chǔ)　　James Bryant，Walt Jung，Walt Kester　　本章主要討論運(yùn)算放大器(下文簡稱運(yùn)放)的基本概念。首先，我們將介紹涵蓋范圍最廣的兩類運(yùn)放—電壓反饋型運(yùn)放和電流反饋型運(yùn)放的基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的區(qū)別，其內(nèi)部電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的差別是兩種運(yùn)放最本質(zhì)的差別。電壓反饋型運(yùn)放的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是一種經(jīng)典結(jié)構(gòu)，早在20世紀(jì)四五十年代，基于真空管的運(yùn)放電路就采用了這種結(jié)構(gòu)，20世紀(jì)60年代最初的集成運(yùn)算放大電路也沿用了它，直到今天，它依然是應(yīng)用最廣泛的運(yùn)放拓?fù)?。由于高速集成電路運(yùn)放的發(fā)展，電流反饋型集成電路運(yùn)放NN20世紀(jì)80年代中后期才流行起來。本章將用大量篇幅討論這兩種運(yùn)放的特點(diǎn)。　　本章還將詳細(xì)介紹運(yùn)放的輸入級和輸出級結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)闡述了這些因素如何潛在地影響了運(yùn)放的應(yīng)用性能。在某種意義上，按照性能或應(yīng)用類型對運(yùn)放分類可能更為合理，不過這種分類方法無法嚴(yán)格區(qū)分所有的運(yùn)放。　　……

媒體關(guān)注與評論

　　“這是一本全面講述運(yùn)算放大器技術(shù)的著作。它內(nèi)容完整，既回顧了運(yùn)算放大器的基本原理和應(yīng)用，又預(yù)見了未來的需求……Walt Jung用如此有趣而簡單的方式剖析了復(fù)雜的運(yùn)算放大器，值得我們稱贊?！?　　——Ray stata，ADI公司創(chuàng)始人暨董事會(huì)主席，美國工程院院士..　　“本書的詳盡和透徹都是其他同類圖書所無法比擬的……而且結(jié)構(gòu)清晰、丈字流暢，毋庸置疑是運(yùn)算放大器領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)參考指南?！薄　　狫ohn W.Wood，Electronics World雜志

編輯推薦

　　《運(yùn)算放大器應(yīng)用技術(shù)手冊》是運(yùn)算放大器領(lǐng)域的里程碑式著作，書中以全新的視角闡述了運(yùn)算放大器的應(yīng)用，深入剖析了運(yùn)算放大器基本理論、各類放大器的作用、運(yùn)算放大器與其他系統(tǒng)元件接口的優(yōu)化過程以及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中的信號調(diào)整和濾波，還對比了無源器件選擇、印制電路板設(shè)計(jì)、電路建模與實(shí)驗(yàn)板設(shè)計(jì)等各類硬件問題，每一部分內(nèi)容既配有具體的電路實(shí)例，又有完整的理論分析，還包括諸多珍貴的使用技巧。任何從事電子電路設(shè)計(jì)的工程技術(shù)人員都會(huì)從中受益匪淺。運(yùn)算放大器在現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)中扮演至關(guān)重要的角色，如何得心應(yīng)手地應(yīng)用運(yùn)算放大器，快速、準(zhǔn)確地設(shè)計(jì)滿足需求的電路系統(tǒng)，是工程師們必須認(rèn)真面對的問題。

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