图灵电子与电气工程丛书：运算放大器权威指南（第4版） 下载 mobi epub pdf 电子书 2024

内容简介

　　本书出自全球领先的半导体公司TI技术专家之手，系统全面介绍了运算放大器电路设计和信号链设计方法，首版至今，已成为运算放大器电路设计方面的经典参考教材。新第4版，增加了关于极端环境下应用、稳压器设计及在线和离线的设计辅助工具等方面的内容，更具有系统性。
　　本书适合从事电路设计的工程技术人员，也可供高校相关专业师生参考。

作者简介

　　Bruce Carter ，资深电子工程师，具有30余年工作经验，主要从事RF、模拟和数字电路设计。曾在德州仪器公司工作多年，目前就职于一家勘测设备研发公司。Carter曾发表大量技术论文，将自己的从业经验与所有人分享。

内页插图

精彩书评

　　“与其他介绍运算放大器理论的书不同，本书的分析讲解都是建立在实际的运算放大器及其应用基础上的，并且不局限于特定型号产品，适用于所有运算放大器集成电路。”
　　——EDACafe.com

目录

第1章　运算放大器在世界上的地位
1．1　难以控制的增益
1．2　解决问题的方法
1．3　作为基本元件的运算放大器的诞生
1．3．1　电子管时代
1．3．2　晶体管时代
1．3．3　集成电路时代
参考文献
第2章　运放基础回顾
2．1　引言
2．2　基本概念
2．2．1　欧姆定律
2．2．2　分压器规则
2．2．3　叠加定理
2．3　基本的运放电路
2．3．1　同相放大电路
2．3．2　反相放大电路
2．3．3　加法器
2．3．4　差分放大器
2．4　没那么快
第3章　分离和管理交流与直流增益
3．1　稍稍复杂化一下
3．2　单电源与双电源
3．3　联立方程组
3．3．1　情形1：VOUT=+mVIN+b
3．3．2　情形2：VOUT=+mVIN-b
3．3．3　情形3：VOUT=-mVIN+b
3．3．4　情形4：VOUT=-mVIN-b
3．4　所有情形的列表
3．5　设计步骤与设计辅助工具
3．6　小结
第4章　不同类型的运放
4．1　电压反馈运放
4．2　无补偿和欠补偿的电压反馈运放
4．3　电流反馈运放
4．4　全差分运放
4．4．1　全差分意味着什么
4．4．2　第二个输出端如何使用
4．4．3　差分放大级
4．4．4　单端到差分的转换
4．4．5　一项新功能
4．5　仪表放大器
4．6　差动放大器
4．7　缓冲放大器
4．8　其他种类的运放
第5章　传感器与模数转换器的接口电路
5．1　引言
5．2　系统的信息
5．3　电源的信息
5．4　输入信号的特性
5．5　模数转换器的特性
5．6　接口的特性
5．7　结构的确定
5．8　小结
第6章　有源滤波器设计技巧
6．1　引言
6．2　传递函数法
6．3　快速实用滤波器设计
6．3．1　选择响应曲线
6．3．2　低通滤波器
6．3．3　高通滤波器
6．3．4　窄（单频响应）带通滤波器
6．3．5　宽带通滤波器
6．3．6　陷波（单频抑制）滤波器
6．4　高速滤波器设计
6．4．1　高速低通滤波器
6．4．2　高速高通滤波器
6．4．3　高速带通滤波器
6．4．4　高速陷波滤波器
6．5　最有效地使用运放构造滤波器
6．5．1　三极点低通滤波器
6．5．2　三极点高通滤波器
6．5．3　参差调谐和多峰响应带通滤波器
6．5．4　单运放陷波滤波器和多频点陷波滤波器
6．5．5　结合使用带通滤波器和陷波滤波器
6．6　双二阶滤波器
6．7　设计辅助工具
6．7．1　低通、高通及带通滤波器设计辅助工具
6．7．2　陷波滤波器设计辅助工具
6．7．3　双T滤波器设计辅助工具
6．7．4　关于滤波器设计辅助工具的最终注记
6．8　小结
第7章　运放在射频设计中的应用
7．1　引言
7．2　电压反馈还是电流反馈
7．3　射频放大器的电路结构
7．4　用于射频设计的运放参数
7．4．1　单级增益
7．4．2　相位线性度
7．4．3　频响峰值的调节
7．4．4　-1dB压缩点
7．4．5　噪声系数
7．5　无线系统
7．5．1　宽带放大器
7．5．2　中频放大器
7．6　高速模拟输入驱动电路
7．7　小结
第8章　低压运放电路的设计
8．1　引言
8．2　关键的指标
8．2．1　输出电压摆幅
8．2．2　动态范围
8．2．3　输入共模范围
8．2．4　信噪比
8．3　小结
第9章　极端环境下的应用
9．1　引言
9．2　温度
9．2．1　噪声
9．2．2　速度
9．2．3　输出驱动能力和输出级
9．2．4　高温下什么指标会劣化
9．2．5　极端环境下运放参数的最终注记
9．3　封装
9．3．1　集成电路本身
9．3．2　集成电路的封装
9．3．3　集成电路的互联
9．4　当失效不可接受时
9．5　当产品寿命要求很长时
9．6　小结
第10章　稳压器
10．1　引言
10．2　稳压器的情形
10．2．1　虚地：b=0
10．2．2　正电压和负电压稳压器：b>0，b<0
10．3　自制还是购买
10．4　线性稳压器
10．5　开关电源
10．6　过压保护电路
10．7　有源负载电路
10．8　设计辅助工具
10．9　小结
第11章　其他应用
11．1　引言
11．2　数模转换器与负载的接口电路
11．3　运放振荡器
11．4　混合放大器和提高输出功率的方法
11．5　小结
第12章　生产厂家提供的设计辅助工具
12．1　引言
12．2　德州仪器公司的Tina-TI
12．3　德州仪器公司的FilterPro
12．4　国家半导体/德州仪器公司的Webench
12．5　NI Multisim的ADI版本
12．6　ADI公司的OpAmp Error Budget
12．7　Linear Technology公司的LT Spice
12．8　印制电路板布图工具
12．9　小结
第13章　常见的应用错误
13．1　引言
13．2　运放工作在小于单位增益（或规定增益）以下
13．3　运放用作比较器
13．3．1　比较器
13．3．2　运放
13．4　未用运放的不恰当端接
13．5　直流增益
13．6　电流反馈运放的应用错误
13．6．1　短路的反馈电阻
13．6．2　反馈环中的电容
13．7　全差分运放的应用错误
13．7．1　错误的直流工作点
13．7．2　错误的共模范围
13．7．3　错误的单端端接
13．8　不恰当的退耦
13．9　小结
附录A　理解运放的参数
附录B　运放的噪声理论
附录C　印制电路板布图技术
附录D　运放电路集锦
索引

前言/序言

　　译者序
　　本书是运放电路设计方面的一部重要著作，最早以德州仪器（TI）公司的设计参考文档（DesignReference）SLOD006B的形式出现在TI公司的网站上，后来出版了单行本，并经多次修订，目前已出到第4版。与前几版相比，第4版进行了相当大的修订，主要变化有：删除了一些理论性较强的内容以及关于正弦波振荡器的内容，对前几版中分散在不同章节中的一些主题类似的内容进行了整合，增加了关于极端环境下应用、稳压器设计及在线和离线的设计辅助工具等方面的内容。这些修订，可能与本书编著者、第3版主编BruceCarter于2009年从TI公司离职有关。这里我们不去追究背后发生的故事。
　　经过修订，本书的篇幅有较大的缩减，只有第3版的一半左右，但其价值并未因此降低。相比之下，前几版似乎更适合作为百科全书式的设计参考，而本版更适合系统性阅读。
　　近年来，信号链设计的概念被越来越多地提到。相比传统的模拟电路设计的提法，信号链设计更加侧重于从系统的角度看问题，将传感器、信号调理电路、模数转换器和电源（有时还有数模转换器和执行器）作为一个整体讨论。这样，系统设计指标的分配能够更加合理，传统上容易遇到的系统各部分在接口和指标上不匹配的问题，也能够通过对系统的彻底分析来避免。方案阶段的讨论越彻底，项目的实施就越顺利。
　　以运放电路设计为核心的信号调理电路设计，是信号链设计的主要内容：对于大多数应用领域，传感器和数据转换器属于定型产品，除了选型之外，能够做的具体工作并不多。这样，最终获取的信号质量，极大程度上取决于信号调理电路的设计。精心设计的信号调理电路能够提高信号质量，大大减轻后续的数据处理工作的难度；而对低质量的信号使用高级的数据处理方法，只能算是事后的补救措施，当作“最后一招”使用。因此，运放电路设计作为从源头上解决问题的方法，对系统指标的保证与提高，能起到事半功倍的效果。本书介绍的运放电路设计和信号链设计的方法，具有十分重要的参考价值。
　　从某种意义上说，模拟电路设计工作，就是不停地遇到和解决意料之外问题的过程。在遇到意料之外的问题时，有两种解决方法：一是做加法，二是做减法。例如，在系统遇到干扰时，可以利用做加法的方式，在系统中增加抑制干扰的器件；也可以利用做减法的方式，分析拾取干扰的回路，并将其断开。对于具体的问题，采用哪种方式，需要具体分析与权衡。然而一般来说，如果能够采取做减法的方式解决问题，那么对问题的解决，会比做加法的方式更加彻底，效果也会更好。本书中的很多例子，也体现了这一思想。
　　看完本书之后，读者应当对使用运放进行电路设计的基本原理和方法有了一定的了解。
　　由于译者的专业水平和英文水平有限，译文中难免存在文字上、技术上以及其他方面的问题，恳请读者不吝指正。
　　孙宗晓
　　2013年12月24日
　　于北京航天城

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