图灵电子与电气工程丛书：运算放大器权威指南（第4版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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[美] Bruce Carter 著，孙宗晓 译

图书标签:

• 运算放大器
• 模拟电路
• 电子工程
• 电路设计
• 信号处理
• 图灵电子与电气工程
• 第四版
• 放大器
• 电路分析
• 模拟电子

出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115354044

版次：1

商品编码：11470662

包装：平装

丛书名： 图灵电子与电气工程丛书

开本：16开

出版时间：2014-05-01

页数：227

正文语种：中文

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

好的，这是一份关于《图灵电子与电气工程丛书：运算放大器权威指南（第4版）》之外的，另一本深度探讨电子与电气工程领域的专业书籍的详细简介，旨在满足您对一本内容丰富、专业性强，且不包含原书特定主题的书籍描述需求。 --- 书名：《现代电力电子系统：从理论基础到先进控制策略》 作者： [此处可虚构一位权威专家的名字，例如：张文华 教授，李明 博士] 出版社： [此处可虚构一个权威技术出版社的名称，例如：世纪科技出版社] 内容简介： 《现代电力电子系统：从理论基础到先进控制策略》 是一本面向电子工程、电力系统、控制科学以及相关领域的高级本科生、研究生及专业工程师的权威性参考著作。本书聚焦于当前电力电子技术快速发展的前沿领域，旨在系统地、深入地剖析现代电力电子变换器的工作原理、设计优化、关键器件应用及其在复杂电网结构中的先进控制技术。 电力电子技术作为连接电力系统与信息技术的桥梁，其重要性日益凸显，尤其在可再生能源并网、电动汽车驱动、高压直流输电（HVDC）以及智能电网建设中扮演着核心角色。本书严格遵循工程实践与理论深度相结合的原则，力求为读者构建一个全面、扎实的电力电子知识体系。 第一部分：电力电子基础与拓扑结构 本部分首先回顾了电力电子学的基本概念、核心器件——功率半导体器件（如MOSFET、IGBT、SiC和GaN器件）的特性与选型标准。随后，系统地阐述了各类电力电子变换器的拓扑结构及其工作模式。 DC/DC变换器： 详细分析了经典Buck、Boost、Buck-Boost以及隔离型变换器（如全桥、半桥、LLC谐振变换器）的平均模型、瞬态分析以及磁性元件的设计准则。重点探讨了在高功率密度应用中，如何通过优化开关频率和占空比实现效率最大化。 AC/DC变换器（整流器）： 深入讲解了有源功率因数校正（PFC）技术，包括单级和两级PFC结构。特别分析了面向电网侧应用时，如何有效抑制谐波电流，满足IEEE和IEC标准对电能质量的要求。 DC/AC逆变器： 详尽介绍了单相和三相电压源逆变器（VSI）和电流源逆变器（CSI）的原理。内容涵盖了空间矢量调制（SVM）与正弦脉宽调制（SPWM）的理论推导、载波比对谐波性能的影响，以及在电机驱动应用中对输出波形质量的严格控制。 第二部分：电力电子系统的建模与仿真 准确的系统建模是设计高效控制策略的前提。本部分侧重于将复杂的非线性电力电子系统转化为易于分析的数学模型。 平均模型（平均状态空间模型）： 详细推导了开关系统在不同开关状态下的导通方程，并通过平均化技术获得描述系统动态特性的连续时间状态空间模型，为线性化控制设计奠定基础。 平均化与平均滞环建模： 对于需要更精确反映系统动态行为的场合，本书引入了平均滞环模型（Average-Hysteresis Model），并讨论了如何利用MATLAB/Simulink等工具包构建高保真仿真平台。 寄生参数影响分析： 探讨了PCB布局、连接导线电感和器件结电容等寄生参数对高频开关系统瞬态响应和EMI/EMC性能的实际影响，并提出了寄生参数的初步估算与补偿方法。 第三部分：先进控制策略与电能质量优化 这是本书的核心和特色部分，涵盖了应对现代电网挑战所需的尖端控制技术。 经典控制方法： 回顾了基于传递函数的PID控制器的设计，以及如何利用根轨迹法和频率响应分析法进行系统稳定性分析和性能调优。 现代控制理论应用： 深入讲解了基于状态反馈的控制，包括极点配置（Pole Placement）技术在DC/DC变换器环路设计中的应用。引入了最优控制（如LQR）理论，旨在实现性能指标（如快速响应和最小能量消耗）的最优平衡。 无模型与智能控制： 针对模型不确定性或参数时变的应用场景，本书详细介绍了滑模控制（SMC） 在抵抗扰动方面的鲁棒性优势。此外，还探讨了模糊逻辑控制（FLC） 和神经网络预测控制在非线性系统跟踪与抑制振荡中的前沿应用。 并网逆变器的先进控制： 重点分析了电网电压定向控制（如dq解耦控制）在同步、电流环控制中的关键作用。针对弱电网或含高渗透率新能源的接入问题，本书详细阐述了下垂控制（Droop Control） 和虚拟同步发电机（VSG） 技术，以增强电网的动态稳定性和暂态支撑能力。 第四部分：新兴技术与未来展望 本章面向未来发展趋势，探讨了电力电子系统集成化、小型化和高可靠性方面的最新进展。 宽禁带半导体器件的应用： 详细对比了Si、SiC和GaN器件在开关损耗、热管理、耐压能力和成本方面的差异，并针对不同应用场景（如电动汽车快充、高频电源）给出了器件选型建议和驱动电路优化方案。 多电平技术： 深入分析了中点钳位（NPC）、飞跨电容（MMC）等拓扑结构，重点探讨了MMC在HVDC和高压电机驱动中实现低谐波和高效率的优势及复杂的均压控制策略。 集成化与热管理： 讨论了功率模块化（PMC）设计、芯片级集成（System-in-Package, SiP）的挑战，以及高效散热技术（如液冷、微通道散热）对系统可靠性的决定性影响。 本书特色： 1. 理论与实践紧密结合： 每一章的理论推导后，均配有详细的工程实例和仿真验证结果。 2. 注重前沿技术： 覆盖了当前研究热点，如SiC器件应用、VSG控制和高频谐振变换器。 3. 详尽的数学推导： 为读者提供了从基础微分方程到最终控制算法实现的清晰、可追溯的数学路径。 目标读者： 电力电子系统设计师、电源工程师、电气传动与控制研究人员、高校相关专业师生。 通过深入研习本书，读者将能够掌握设计、分析和优化下一代电力电子系统的核心能力，从而在快速迭代的工程领域中保持领先地位。

评分☆☆☆☆☆

最近我沉浸在《高级计算机网络：协议、架构与性能优化》的世界里。这本书的内容深度和广度都达到了一个极高的水准，完全配得上“高级”二字。它没有过多纠缠于OSI七层模型的初级概念，而是直接切入了现代网络架构的核心挑战。我重点学习了它关于拥塞控制算法（如BBR和CUBIC）的详细分析，书中不仅解释了它们的工作原理，还深入探讨了它们在真实互联网环境下的性能权衡和限制。作者对网络虚拟化（NFV）和软件定义网络（SDN）的阐述尤其精彩，他清晰地勾勒出了传统网络架构向可编程、可控网络迁移的路线图，并分析了OpenFlow协议的关键技术点。阅读过程中，我能够明显感觉到作者对当前互联网发展瓶颈有着深刻的洞察力。书中提供的许多性能分析案例，都是基于真实流量模型的，这为我正在进行的一个网络优化项目提供了宝贵的参考视角。这本书对于那些已经掌握了基础网络知识，希望在网络架构设计、性能调优或前沿技术研究方面寻求突破的专业人士来说，绝对是一部不可或缺的内功心法。

评分☆☆☆☆☆

我最近在研究电力电子领域，手里正好有一本《现代电力电子技术与应用》。这本书的实用性真的让人印象深刻。它不像传统的教科书那样，只关注于理论公式的推导，而是非常贴近工业现场的应用案例。比如说，在讲解开关电源拓扑结构时，它不仅详细分析了各种拓扑的效率和EMI特性，还给出了在不同负载条件下如何选择最佳控制策略的实践建议。我尤其喜欢其中关于IGBT和MOSFET等功率器件选型和驱动电路设计的章节。作者非常现实地指出了不同器件在高温、高频工作下的局限性，并且提供了详细的保护电路设计指南，这对于我们进行高功率密度设计时至关重要，避免了许多潜在的硬件风险。书中的仿真模型和实验数据也极其详尽，我可以直接将书中的参数输入到MATLAB/Simulink中进行验证，这种“可操作性”是很多理论书籍所缺乏的。总而言之，这本书更像是一位经验丰富的高级工程师在手把手地传授经验，对于正在从事或计划从事电力电子设备开发的人员来说，它是一本不可多得的、能够快速提升实战能力的参考手册。

评分☆☆☆☆☆

哇，这本书真是太给力了！我最近入手了一本关于嵌入式系统设计的经典教材，《微控制器与嵌入式系统：原理、设计与实践》。说实话，这本书的深度和广度都超出了我的预期。首先，它对微控制器的底层架构讲解得非常透彻，从寄存器操作到中断处理，每一个细节都交代得清清楚楚。我之前在调试一些实时性要求高的项目时总是感觉力不从心，但读了这本书后，对时序控制和任务调度有了全新的认识。作者非常擅长用清晰的图表和恰当的实例来阐释复杂的概念，即便是初学者也能很快掌握要领。特别是关于实时操作系统（RTOS）的那几章，简直是我的救星，它详细对比了FreeRTOS和uC/OS-III的优缺点及应用场景，让我对选择合适的内核有了明确的方向。而且，书中还提供了大量的C语言和汇编语言混合编程的范例，这对于我这种需要进行性能优化的工程师来说，简直是宝藏。读完这本书，我感觉自己对整个嵌入式领域的理解又上了一个台阶，不再是零散知识点的堆砌，而是形成了一个完整的知识体系框架。如果想在嵌入式领域深耕，这本绝对是案头必备的工具书，绝对值得反复研读。

评分☆☆☆☆☆

说来惭愧，我之前对信号处理总是感觉云里雾里，直到我拿到了《数字信号处理基础与MATLAB实现》。这本书的编排简直是教科书级别的典范。它从最基础的离散时间信号和系统开始，循序渐进地引入了Z变换、傅里叶分析等核心概念。作者的叙述风格非常注重培养读者的直觉理解，他会用很多类比和几何解释来辅助代数运算，这让原本枯燥的数学推导变得生动有趣。最让我惊喜的是，几乎每一个关键算法的介绍之后，都紧跟着一个完整的MATLAB代码实现。这个配套的实践环节极大地巩固了我的学习效果。我不再是单纯地记住公式，而是能够通过代码看到算法是如何在计算机中实际运作的。例如，当我学习FIR和IIR滤波器设计时，书中提供的几个M函数让我瞬间明白了它们的差异和适用场景，我甚至可以轻松地修改参数，观察滤波器的频率响应曲线是如何变化的。这本书有效地架起了理论与工程实践之间的桥梁，让我真正体会到了数字信号处理的强大和美妙。

评分☆☆☆☆☆

最近拜读了《深度学习导论：从基础到前沿》，简直是打开了我的新世界大门。这本书的作者群都是该领域的顶尖专家，他们的讲解风格极其严谨又不失生动。我特别欣赏它在理论推导上的细致入微，不像有些教材只是抛出公式，而是会详细解释每一个数学步骤背后的物理或逻辑意义。比如，在讲解反向传播算法时，它通过一个非常直观的例子，将复杂的链式法则拆解成了易于理解的小块，让我这个数学功底不算特别扎实的人也能信手拈来。更妙的是，本书并没有停留在理论层面，而是紧密结合了最新的研究动态。其中关于Transformer架构的演进和注意力机制的深入分析，让我对当前大模型背后的核心技术有了更深层次的把握。我甚至尝试着根据书中的建议，自己搭建了一个小型语言模型进行测试，效果出奇地好，这完全归功于书中对优化器选择和正则化技巧的精辟论述。这本书不是那种快餐式的入门读物，它要求你投入时间和精力去消化，但一旦吸收了其中的精华，你会发现自己在面对任何前沿AI问题时都会多一份从容和自信。对于有志于从事AI算法研究的人来说，这本书的价值无可估量。

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可以

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好评，很不错的一本书，是正版，可以放心购买

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书非常好，正在学习中，下次还会购买

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技术部门学习用书。

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书非常好，正在学习中，下次还会购买

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还没看 应该不错

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书的内容不错，值得深入学习

评分☆☆☆☆☆

以前看过第三版，后来书丢了，买入第四版有点失望，很多内容删除了。感觉比第三版更加入门，理论性的东西少了很多。

评分☆☆☆☆☆

便宜又好用，感觉十分不错