運(yùn)算放大器權(quán)威指南（第5版）

第 1章 運(yùn)算放大器的地位　1
1．1　問題　1
1．2　解決方案　1
1．3　運(yùn)算放大器的誕生　2
1．3．1　電子管時(shí)代　2
1．3．2　晶體管時(shí)代　3
1．3．3　集成電路時(shí)代　3
1．4　參考文獻(xiàn)　4
第2章 理想運(yùn)放公式的推導(dǎo)　5
2．1　引言　5
2．2　理想運(yùn)放假設(shè)　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(fù)雜的反饋網(wǎng)絡(luò)　11
2．8　阻抗匹配放大器　12
2．9　電容　13
2．10　為什么理想運(yùn)放會(huì)毀滅整個(gè)宇宙　14
2．11　小結(jié)　15
第3章　交流耦合單電源運(yùn)放電路的設(shè)計(jì)　16
第4章　直流耦合單電源運(yùn)放電路的設(shè)計(jì)　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(jié)　40
第5章　其他情形　41
5．1　一系列的應(yīng)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(fù)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(fù)的反相衰減器　44
5．8　同相緩沖器　44
5．9　設(shè)計(jì)輔助工具　44
5．10　信號(hào)鏈設(shè)計(jì)　46
第6章　反饋與穩(wěn)定性理論　47
6．1　反饋理論導(dǎo)論　47
6．2　框圖的運(yùn)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(yùn)放上的應(yīng)用　55
6．6　環(huán)路增益圖是理解穩(wěn)定性的關(guān)鍵工具　57
6．7　二階方程與振鈴/過沖預(yù)測　59
6．8　參考文獻(xiàn)　60
第7章　非理想運(yùn)放方程的推導(dǎo)　61
7．1　引言　61
7．2　標(biāo)準(zhǔn)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(yùn)放更聰明　67
第8章　電壓反饋運(yùn)放的補(bǔ)償　70
8．1　引言　70
8．2　內(nèi)部補(bǔ)償　71
8．3　外部補(bǔ)償、穩(wěn)定性與性能　75
8．4　主極點(diǎn)補(bǔ)償　75
8．5　增益補(bǔ)償　78
8．6　超前補(bǔ)償　79
8．7　在運(yùn)放電路中應(yīng)用的補(bǔ)償衰減器　81
8．8　超前-滯后補(bǔ)償　83
8．9　補(bǔ)償方案的比較　85
8．10　小結(jié)　86
第9章　電流反饋運(yùn)放　87
9．1　引言　87
9．2　電流反饋運(yùn)放的模型　88
9．3　穩(wěn)定性方程的推導(dǎo)　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(bǔ)償　97
9．11　小結(jié)　97
第　10章 電壓反饋運(yùn)放與電流反饋運(yùn)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(yùn)放　107
11．1　引言　107
11．2　“全差分”意味著什么　107
11．3　第二個(gè)輸出端如何使用　108
11．4　差分放大級(jí)　108
11．5　單端到差分的轉(zhuǎn)換　109
11．6　一項(xiàng)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(diǎn)濾波器　113
11．9．2　雙極點(diǎn)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(yùn)放　118
12．1　引言　118
12．2　無補(bǔ)償和欠補(bǔ)償?shù)碾妷悍答佭\(yùn)放　118
12．3　儀表放大器　119
12．4　差動(dòng)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(diǎn)　126
13．5　增益錯(cuò)誤　126
13．6　輸出噪聲大　126
13．6．1　傳導(dǎo)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(dǎo)敏感噪聲　131
13．7　輸出帶有偏移量　133
13．8　小結(jié)　135
第　14章 傳感器與模數(shù)轉(zhuǎn)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(hào)的特性　139
14．5　模數(shù)轉(zhuǎn)換器的特性　140
14．6　接口的特性　140
14．7　結(jié)構(gòu)的確定　142
14．8　小結(jié)　143
第　15章 數(shù)模轉(zhuǎn)換器與負(fù)載的接口電路　144
15．1　引言　144
15．2　負(fù)載的特性　144
15．2．1　直流負(fù)載　144
15．2．2　交流負(fù)載　144
15．3　理解數(shù)模轉(zhuǎn)換器及其指標(biāo)　145
15．3．1　數(shù)模轉(zhuǎn)換器的種類　145
15．3．2　最簡單的電阻階梯式數(shù)模轉(zhuǎn)換器　145
15．3．3　加權(quán)電阻式數(shù)模轉(zhuǎn)換器　145
15．3．4　R/2R數(shù)模轉(zhuǎn)換器　146
15．3．5　增量求和式數(shù)模轉(zhuǎn)換器　148
15．4　數(shù)模轉(zhuǎn)換器的誤差預(yù)算　149
15．4．1　精度與分辨率　149
15．4．2　直流應(yīng)用的誤差預(yù)算　150
15．4．3　交流應(yīng)用的誤差預(yù)算　151
15．4．4　射頻應(yīng)用的誤差預(yù)算　152
15．5　數(shù)模轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換器電容的補(bǔ)償　158
15．7　增加運(yùn)放緩沖器電路的輸出電流與電壓　159
15．7．1　擴(kuò)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(shè)計(jì)　164
16．1　引言　164
16．2　低通濾波器基礎(chǔ)　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(zhì)因數(shù)Q　171
16．2．5　小結(jié)　172
16．3　低通濾波器設(shè)計(jì)　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(shè)計(jì)　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(shè)計(jì)　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(diào)諧）　189
16．6　帶阻濾波器設(shè)計(jì)　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(shè)計(jì)　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(shí)際設(shè)計(jì)中需要注意的事項(xiàng)　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(yùn)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(shè)計(jì)濾波器的快速簡便方法　214
17．1　引言　214
17．2　快速實(shí)用濾波器設(shè)計(jì)　214
17．3　設(shè)計(jì)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(diǎn)響應(yīng)）帶通濾波器　218
17．3．4　寬帶通濾波器　218
17．3．5　陷波（單頻點(diǎn)抑制）濾波器　219
17．4　使用一個(gè)運(yùn)放完成盡可能多的工作　221
17．4．1　三極點(diǎn)低通濾波器　221
17．4．2　三極點(diǎn)高通濾波器　222
17．4．3　參差調(diào)諧與多諧振峰帶通濾波器　222
17．4．4　單運(yùn)放陷波與多頻陷波濾波器　225
17．4．5　結(jié)合使用帶通濾波器和陷波濾波器　227
17．5　設(shè)計(jì)輔助工具　228
17．5．1　低通、高通和帶通濾波器設(shè)計(jì)輔助工具　228
17．5．2　陷波濾波器設(shè)計(jì)輔助工具　230
17．5．3　雙T濾波器設(shè)計(jì)輔助工具　231
17．6　小結(jié)　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(jié)果　236
18．7　小結(jié)　238
第　19章 運(yùn)放在射頻設(shè)計(jì)中的應(yīng)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(jié)構(gòu)　239
19．4　用于射頻設(shè)計(jì)的運(yùn)放參數(shù)　241
19．4．1　單級(jí)增益　241
19．4．2　相位線性度　242
19．4．3　頻響峰值的調(diào)節(jié)　242
19．4．4　-1dB壓縮點(diǎn)　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(qū)動(dòng)電路　249
19．7　小結(jié)　249
第　20章 低壓運(yùn)放電路的設(shè)計(jì)　251
20．1　引言　251
20．2　關(guān)鍵的指標(biāo)　251
20．2．1　輸出電壓擺幅　251
20．2．2　動(dòng)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(jié)　256
第　21章 極端環(huán)境下的應(yīng)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(qū)動(dòng)能力和輸出級(jí)　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(yùn)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(dāng)失效不可接受時(shí)　262
21．5　當(dāng)產(chǎn)品壽命要求很長時(shí)　263
21．6　小結(jié)　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(fù)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(guān)穩(wěn)壓器　268
22．6　過壓保護(hù)電路　269
22．7　有源負(fù)載電路　271
22．8　設(shè)計(jì)輔助工具　272
22．9　小結(jié)　273
第　23章 負(fù)電壓開關(guān)穩(wěn)壓電路　274
23．1　引言　274
23．2　典型的降壓開關(guān)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(diǎn)　278
23．6　其他方案　279
23．7　負(fù)電壓有源負(fù)載　279
23．8　小結(jié)　280
第　24章 其他應(yīng)用　281
24．1　運(yùn)放振蕩器　281
24．2　組合運(yùn)放與提高輸出功率的方法　283
第　25章 常見的應(yīng)用錯(cuò)誤　287
25．1　引言　287
25．2　運(yùn)放工作在小于單位增益（或規(guī)定增益）的情況　287
25．3　運(yùn)放用作比較器　288
25．3．1　比較器　290
25．3．2　運(yùn)放　290
25．4　未用運(yùn)放的不恰當(dāng)端接　291
25．5　直流增益　292
25．6　電流源　293
25．7　電流反饋運(yùn)放：短路的反饋電阻　294
25．8　電流反饋運(yùn)放：反饋環(huán)中的電容　295
25．9　全差分運(yùn)放：錯(cuò)誤的單端端接　295
25．10　全差分運(yùn)放：錯(cuò)誤的直流工作點(diǎn)　296
25．11　全差分運(yùn)放：錯(cuò)誤的共模電壓范圍　297
25．12　最普遍的應(yīng)用錯(cuò)誤：不恰當(dāng)?shù)耐笋睢?99
25．13　小結(jié)　300
附錄A　電路理論回顧　301
附錄B　理解運(yùn)放的參數(shù)　308
附錄C　運(yùn)放的噪聲理論　333
附錄D　印制電路板布圖技術(shù)　346
附錄E　單電源運(yùn)放電路集錦　365
索引　374