运算放大器设计和应用PDF电子书下载

目录 1

第一部分 设计 1

第一章 差动放大级的信号特性 1

1-1 低频差动信号特性 2

1-2 高频差动信号特性 8

1-3 差动级的共模特性 19

1-4 差动级的不平衡和共模抑制 27

1-5 差动级设计和特殊差动级 37

第二章 差动级的输入误差信号和热漂移 51

2-1 双极晶体管级的输入失调电压和漂移 52

2-2 场效应晶体管级的输入失调电压和漂移 59

2-3 输入偏置电流、失调电流和漂移 69

2-4 等效输入噪声电压和电流 81

第三章 运算放大器的各单级 94

3-1 输入级 94

3-2 中间级 99

3-3 输出级 109

3-4 输出电流限制 118

第四章 多级运算放大器 124

4-1 增益和频率响应 125

4-2 直流输入误差与热漂移 136

4-3 噪声特性和最佳噪声性能条件 144

4-4 斩波－稳定与变容二极管载波型运算放大器 159

第五章 相位补偿 175

5-1 频率稳定性和博德图分析 176

5-2 相位补偿方法 186

5-3 频率响应峰值和阶跃响应 198

第二部分 应用 210

第六章 线性电路应用 210

6-1 差动直流放大器 210

6-1-1 用一个运算放大器的差动直流放大器 211

6-1-2 用多个运算放大器的差动直流放大器 214

6-2 电桥放大器 217

6-3 模拟积分器 222

6-4 微分器 228

6-5 线路驱动放大器 230

6-6 交流耦合反馈放大器 232

6-7 电压－电流转换器 235

6-8 基准电压源和调节器 239

6-9 电压调节器 240

6-10 电流放大器 243

6-11 电荷放大器 244

第七章 非线性电路的运算放大器 247

7-1 二极管限幅器网络 247

7-1-1 基本限幅器模型 247

7-1-2 串联限幅器 249

7-1-3 并联限幅器 251

7-2 反馈限幅器 253

7-2-1 电阻比率法 253

7-2-2 齐纳二极管反馈限幅器 255

7-2-3 精密限幅器 256

7-2-4 限幅器的应用 259

7-3 二极管函数产生器 262

7-3-1 二极管函数产生器的应用 269

7-4 对数放大器 273

7-4-1 对数放大器的应用 278

7-5 模拟乘法和除法 280

7-5-1 对数乘法器 280

7-5-2 四分之一平方乘法器 282

7-5-3 三角形平均乘法器 284

7-5-4 时间分割乘法器 285

7-5-5 变跨导乘法器 287

7-5-6 电流比率乘法器 289

7-5-7 模拟除法器 292

7-5-8 平方器和平方根器 292

8-1 有源滤波器的特性 295

第八章 有源滤波器 295

8-2 极点对、网络功能和参数 297

8-2-1 低通网络函数 297

8-2-2 高通网络函数 299

8-2-3 带通网络函数 299

8-2-4 带阻网络函数 300

8-3 滤波器的实现 301

8-3-1 无限大增益多路反馈电路 302

8-3-2 可控源电路 311

8-3-3 无限大增益状态变量电路 321

8-3-4 负导抗变换器电路 327

8-4 各种有源滤波器的调谐 330

8-5 放大器性能怎样影响滤波器性能 333

8-6 电路元件 337

8-6-1 电阻 337

8-6-2 电容 339

8-7 滤波器设计和调谐表 341

第九章 模－数、数－模和采样网络 348

9-1 多路装置 348

9-1-1 使用MOS场效应晶体管开关的多路装置 349

9-1-2 使用结型场效应晶体管开关的多路装置 350

9-1-3 其它的设计考虑 351

9-1-4 差动输入多路装置 353

9-1-5 多路装置的倍增 355

9-2-1 数－模转换器设计 357

9-2 数－模转换器 357

9-2-2 误差源 360

9-2-3 双极性工作原理 361

9-2-4 相乘数－模转换器 362

9-3 模－数转换器 363

9-3-1 使用数－模转换器的模－数转换器 364

9-3-2 计数斜坡式模－数转换器 367

9-3-3 连续计数斜坡式模－数转换器 368

9-3-4 逐次逼近式模－数转换器 368

9-3-5 双斜率积分器模－数转换器 370

9-4 采样－保持组件 372

9-4-1 采样－保持原理 372

9-4-2 采样－保持电路 374

9-5 峰值检波器 377

9-5-1 设计考虑 378

9-5-2 非反相峰值检波器电路 379

9-5-3 反相峰值检波器电路 380

9-5-4 “复原”和“保持”状态电路 382

9-5-5 峰－峰检波器 384

9-6 比较器 384

9-6-1 越零检测器 384

9-6-2 电平检测器 386

9-6-3 窗孔比较器 390

9-6-4 幅度分类器 392

第十章 波形产生器 396

10-1 方波产生器 396

10-1-1 使用一个运算放大器的方波产生器 397

10-1-2 高性能方波产生器 399

10-1-3 低成本方案 400

10-2 方波和三角波产生器 400

10-2-1 使用一个运算放大器的方波和三角波产生器 401

10-2-2 通用函数产生器 402

1．方波和三角波产生器 403

2．锯齿波产生器 406

10-2-3 二极管桥式三角波产生器 406

10-3 正弦波产生器 408

10-3-1 文氏电桥振荡器——一般叙述 408

10-3-2 精密的文氏电桥振荡器 409

10-3-3 便宜的文氏电桥振荡器 410

10-3-4 求积振荡器 412

1．使用非线性限幅的求积振荡器 414

2．具有幅值控制的求积振荡器 415

10-3-5 相移振荡器 418

10-4 脉冲电路——单稳态多谐振荡器 421

10-4-1 使用一个放大器的单稳多谐振荡器 421

10-4-2 精密的宽范围单稳多谐振荡器 424

第十一章 调制和解调 426

11-1 振幅调制 426

11-1-1 使用乘法器的振幅调制 426

11-1-2 脉冲振幅调制 427

1．使用晶体管门的脉冲振幅调制 427

2．使用精密限幅器的脉冲振幅调制 430

11-2 频率调制 430

1．高性能电压控制振荡器 431

11-2-1 电压控制振荡器 431

2．宽范围的电压控制振荡器 434

11-2-2 电压－频率转换器 435

1．方波输出的电压－频率转换器 435

2．脉冲序列输出的电压－频率转换器 438

3．高性能的电压－频率转换器 440

11-3 脉宽调制器 442

11-3-1 用方波载波输入的电压－脉宽调制器 442

11-3-2 电压－脉宽转换器 445

11-4 解调 445

11-4-1 振幅解调 445

1．压缩载波信号的相敏解调 446

2．脉冲采样解调器 448

2．测量周期式频率调制的解调 452

11-4-2 频率调制信号的解调 452

1．时间平均式频率调制的解调 452

3．使用锁相技术的频率调制的解调 454

11-4-3 脉冲宽度解调 457

附录 459

附录A 基础线路理论 459

A-1 基本概念 459

A-2 基本的反相电路 460

A-3 非反相电路 462

A-4 开环增益 463

A-5 频率响应和稳定性 465

A-6 共模信号考虑 468

A-7 输入失调电压 470

A-8 输入偏置电流 471

A-9 输入噪声电压和电流 472

A-10 输出阻抗 473

A-11 输入阻抗 474

A-12 其它参数 476

附录B 性能特性的定义和测试 477

B-1 开环差动特性 477

B-1-1 开环电压增益A 477

B-1-2 输出电阻R0 481

B-1-3 差动输入电阻Rl 482

B-1-4 差动输入电容Cl 483

B-2 输出信号响应 484

B-2-1 额定输出 484

B-1-5 单位增益带宽fc 484

B-2-2 摆率Sr 485

B-2-3 全功率响应fp 486

B-2-4 调整时间ts 487

B-2-5 过载恢复时间 488

B-3 输入误差信号 489

B-3-1 输入失调电压vos 489

B-3-2 输入失调电压漂移 490

B-3-3 输入偏置电流IB 490

B-3-4 输入偏置电流漂移 491

B-3-5 输入失调电流Ios 491

B-3-6 输入失调电流漂移 492

B-3-7 输入噪声电压en 492

B-3-8 输入噪声电流in 493

B-4 共模特性 494

B-4-1 共模抑制比CMRR 494

B-4-2 共模输入电阻Ricm 495

B-4-3 共模输入电容Cicm 496

B-4-4 额定共模输入电压 496

附录C 有源滤波器的敏感度 497

C-1 敏感度原理 497

C-1-1 敏感度的定义 497

C-1-2 低通敏感度函数 499

C-1-3 高通敏感度函数 499

C-1-4 带通敏感度函数 500

C-1-5 一些敏感度恒等式 501

C-2 敏感度函数的应用 502