放大器基础知识与运算放大器应用800问 林凌 9787121271410 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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林凌 著

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121271410

商品编码：29512339763

包装：平装

出版时间：2015-09-01

基本信息

书名：放大器基础知识与运算放大器应用800问

定价：88.00元

作者：林凌

出版社：电子工业出版社

出版日期：2015-09-01

ISBN：9787121271410

字数：1079000

页码：559

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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收集了高年级大学生、研究生在实验和课题研究工作中的电路问题，以及工作不久的工程技术人员在新产品研发或产品维护中遇到的大量问题，并进行了深入解答。这些问题中的绝大多数是从事电子领域工作的人员必然会面对的。

内容提要

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本书主要是有关放大器基础知识与运算放大器应用的问题及其解答，如放大器与运算放大器的基本知识、各种放大器与运算放大器的工作原理与性能、放大器与运算放大器的应用电路、测量放大器和放大器的测量等。扎实而宽厚的放大器与运算放大器的知识与应用能力是构建电子工程师高超创新与设计能力先决条件。

目录

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作者介绍

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李刚，天津大学精仪学院教授，中国电子学会高级会员，中国电子学会嵌入式计算机专家委员会委员，中国仪器仪表学会理事，天津市单片机学会理事长。出书方向：电子电路、单片机等。

文摘

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序言

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电子世界探秘：信号的放大与构建 在浩瀚的电子技术海洋中，信号的增幅与变换是理解和运用无数电子设备的基础。从收音机的微弱信号接收，到高性能音响的浑厚声场，再到精密仪器的灵敏测量，无不依赖于强大的信号处理能力。而这一切的背后，离不开两个核心概念的支撑：放大器与运算放大器。它们如同电子世界的“肌肉”与“智慧”，赋予了电路无穷的可能性。 本书旨在为广大电子爱好者、工程师以及相关专业的学生揭开放大器和运算放大器的神秘面纱。我们不是简单地罗列公式和电路图，而是力求以一种深入浅出的方式，带领读者走进信号放大的世界，理解运算放大器强大的应用潜能。本书不拘泥于单一教材的模式，而是从更广阔的视角出发，探寻这些关键电子元件的本质，以及它们如何在实际应用中发挥举足轻重的作用。 第一部分：放大器的基本原理——让微弱信号“大声说话” 在深入运算放大器的应用之前，理解放大器的基本工作原理至关重要。放大器，顾名思义，就是能够将输入信号的幅度进行增强的电路。想象一下，你对着麦克风说话，你的声音虽然清晰，但如果直接传递给远处的听众，很可能已经变得非常微弱。这时，就需要一个放大器来“扩大”你的声音，使其能够被清楚地听到。 信号的本质与放大需求： 我们将从信号的物理意义出发，探讨在电子系统中，哪些信号需要被放大，以及为什么需要放大。这可能包括来自传感器微弱的电信号，经过无线传输衰减后的信号，或是需要驱动较大功率负载的信号。我们将分析不同信号的特性，以及它们在传输和处理过程中面临的挑战。 放大器的核心要素： 放大器并非魔法，它需要借助外围的能量源（如电源）来完成信号的“增肥”。我们将深入剖析放大器电路中的关键组成部分，例如有源器件（如晶体管、真空管）作为放大的核心，以及无源器件（如电阻、电容、电感）如何配合它们来实现特定的放大功能。 放大器的基本指标： 要衡量一个放大器的好坏，我们需要一套量化的标准。本书将详细介绍放大器的几个核心性能指标，包括增益（Gain）、带宽（Bandwidth）、输入阻抗（Input Impedance）、输出阻抗（Output Impedance）、失真（Distortion）以及噪声（Noise）。我们将解释这些指标的物理意义，它们如何影响放大器的性能，以及在设计和选择放大器时需要重点考虑的因素。例如，增益决定了信号被放大的程度，而带宽则限制了放大器能够有效处理的信号频率范围。 不同类型的放大器： 放大器根据其工作原理和应用场景，可以分为多种类型。我们将介绍几种常见的放大器结构，例如共发射极放大器、共集电极放大器、共基极放大器等，并分析它们各自的特点、优缺点以及适用场合。理解这些基本放大器的原理，有助于我们更好地掌握更复杂的电路设计。 失真与噪声的挑战： 任何放大过程都可能伴随着失真和噪声的引入。我们将探讨不同类型的失真（如谐波失真、互调失真）是如何产生的，以及如何通过电路设计来尽量减少它们。同时，我们也会关注电子元器件自身产生的噪声，以及它们对信号完整性的影响，并介绍一些抑制噪声的常用方法。 第二部分：运算放大器——智能的信号处理器 如果说基本放大器是“力气”，那么运算放大器（Operational Amplifier，简称Op-amp）则更像是电子电路中的“大脑”。它是一种具有极高增益、高输入阻抗和低输出阻抗的集成电路，能够对输入信号进行各种数学运算，因此得名“运算放大器”。它的出现，极大地简化了复杂的模拟电路设计，使得许多曾经难以实现的电子功能成为可能。 运算放大器的内部结构与理想模型： 我们将首先介绍运算放大器的内部基本结构，理解其差分放大、中间放大、输出级等主要功能块是如何协同工作的。在此基础上，我们将引入“理想运算放大器”的概念。虽然现实中的运算放大器并非完美，但理想模型的简化分析，能够帮助我们快速掌握其核心应用原理，理解其在各种电路中扮演的角色。 负反馈——运算放大器的灵魂： 运算放大器之所以如此强大，很大程度上得益于负反馈技术的应用。我们将详细阐述负反馈的概念，以及它如何有效地控制放大器的增益，降低失真，拓宽带宽，并提高输入输出阻抗的稳定性。理解负反馈机制，是掌握运算放大器所有应用的钥匙。 四大基本运算电路： 运算放大器最基础也是最核心的应用，就是实现基本的数学运算。我们将深入解析以下四大基本运算电路： 同相放大器（Non-inverting Amplifier）： 输入信号与输出信号同相位，增益由外部电阻比例决定。我们将分析其工作原理，如何根据需求配置电阻值来实现不同程度的放大。 反相放大器（Inverting Amplifier）： 输入信号与输出信号相位相反，增益同样由外部电阻比例决定。我们将探讨其相位反转的特性，以及它在信号处理中的应用。 加法器（Summing Amplifier）： 能够将多个输入信号按比例相加，实现信号的混合。我们将分析其电路结构，以及如何根据不同权重进行信号叠加。 减法器（Difference Amplifier）： 能够计算两个输入信号的差值，并进行放大。我们将介绍其工作原理，以及它在信号差分提取方面的作用。 积分器与微分器——信号的动态处理： 运算放大器还能实现对信号的积分和微分运算，这在信号分析和控制系统中具有重要意义。我们将解析积分器和微分器的电路结构，理解它们是如何通过电容和电阻实现对信号的时间域积分和微分，并探讨它们在滤波器、波形发生器等领域的应用。 电压比较器——阈值判断的利器： 运算放大器的一个重要应用是作为电压比较器，判断输入信号的电压是否超过预设的阈值。我们将介绍比较器的基本工作原理，以及如何利用运算放大器实现不同类型的比较器，并探讨其在阈值检测、信号整形等方面的应用。 第三部分：运算放大器的高级应用——构建智能的电子系统 掌握了运算放大器的基本原理和四大基本运算电路后，我们将进一步探索其在更复杂、更实际的电子系统中的应用。运算放大器凭借其灵活性和强大的信号处理能力，几乎渗透到现代电子技术的每一个角落。 滤波器的设计与实现： 滤波器是用来选择性地允许或阻止特定频率信号通过的电路。运算放大器在构建有源滤波器方面发挥着关键作用，能够实现比无源滤波器更优越的性能。我们将介绍低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等几种基本滤波器类型，并展示如何利用运算放大器搭建这些滤波器，以及它们在音频处理、数据采集等领域的应用。 信号发生器——创造各种波形： 无论是正弦波、方波、三角波还是锯齿波，运算放大器都能帮助我们精确地生成。我们将介绍不同类型的信号发生器电路，例如 Wien 桥振荡器、RC 相移振荡器、多谐振荡器等，并解析其工作原理，以及它们在测试、通信、娱乐等领域的广泛用途。 数据采集与转换： 在数字世界与模拟世界之间，运算放大器扮演着至关重要的桥梁角色。我们将探讨运算放大器在仪表放大器（Instrumentation Amplifier）中的应用，它能够精确放大来自高阻抗传感器的小信号。同时，我们也将简要介绍运算放大器在模数转换器（ADC）和数模转换器（DAC）中的作用，它们是将模拟信号转换为数字信号，或将数字信号转换为模拟信号的关键组成部分。 功率放大器的前级设计： 虽然许多功率放大器是独立的集成电路，但运算放大器常常作为其前置级，负责对输入信号进行预放大和调理，为后续的功率放大做好准备。我们将探讨运算放大器在功率放大器设计中的作用，以及如何选择合适的运算放大器来匹配不同的功率放大器。 其他创新应用： 运算放大器的应用远不止于此。我们将简要介绍它在有源负载、保护电路、直流稳压电源等方面的应用，展示其作为一种万能的模拟构建块，如何为各种复杂的电子系统提供支持。 本书的价值与目标读者： 本书的目标是让读者对放大器和运算放大器有一个全面而深刻的理解。我们希望通过清晰的讲解、恰当的示例和深入的分析，帮助读者： 建立扎实的理论基础： 掌握放大器和运算放大器的基本工作原理、核心参数和典型电路。 提升电路分析能力： 能够独立分析和理解各种基于运算放大器的模拟电路。 激发创新设计灵感： 学习如何灵活运用运算放大器来解决实际的电子设计问题。 为进一步学习铺平道路： 为后续深入学习数字信号处理、嵌入式系统等相关领域打下坚实基础。 无论您是初涉电子领域的学生，还是希望提升技能的工程师，亦或是对电子技术充满好奇的爱好者，本书都将是您探索信号放大与构建世界的理想伴侣。让我们一起走进这个充满魅力的电子世界，用放大器和运算放大器，创造无限可能。

评分☆☆☆☆☆

第一次看到这本《放大器基础知识与运算放大器应用800问》的书名，就觉得内容应该非常丰富，能够满足我长期以来对这方面知识的渴求。我一直认为，基础知识的牢固是进行复杂电路设计的前提，而运算放大器作为模拟电路中的核心器件，其重要性不言而喻。这本书的出现，恰好填补了我知识体系中的一些空白。 我从书的前面几页开始阅读，就感受到作者在讲解放大器基本原理时，非常注重逻辑性和清晰度。他并没有一开始就抛出复杂的数学模型，而是从基本的二极管和三极管特性讲起，逐步引导读者理解放大器的核心概念，比如增益、输入输出阻抗、带宽等。书中对不同类型放大电路的分类和特点分析，也做得非常到位，这让我能够更清晰地分辨出各种电路的适用场合。 当我深入到运算放大器的应用部分，更是觉得这本书的价值所在。书中以问答的形式，解答了800个关于运放应用的问题，这实在是太全面了。我之前在项目中遇到过一些关于信号采集的难题，比如如何设计一个低噪声的仪表放大器，如何处理信号的共模抑制问题，这些在书中都得到了详细的解答。而且，书中对于各种滤波器的讲解，包括Butterworth、Chebyshev等不同类型，都给出了详细的设计公式和计算方法，这对于我后续的设计工作非常有指导意义。 这本书在讲解理论的同时，也非常注重实际操作的指导。书中不仅提供了电路原理图，还给出了实际元器件的选型建议，以及在PCB设计和调试过程中需要注意的事项。我尤其喜欢书中关于运放性能参数的详细解读，比如失调电压、输入偏置电流、压摆率等，这些参数在实际应用中会直接影响电路的性能，而书中对此的阐述让我能够更准确地理解和选择合适的运放。 总而言之，这是一本兼具理论深度和实践指导性的优秀教材。它以其详实的内容和清晰的讲解，帮助我系统地掌握了放大器的基础知识和运算放大器的各种应用。我相信，这本书将成为我在电子工程领域不断学习和探索的宝贵伙伴，为我的项目开发提供坚实的技术支持。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本《放大器基础知识与运算放大器应用800问》后，我迫不及待地翻阅起来。我对模拟电路一直情有独钟，特别是运算放大器，它简直是电路设计中的瑞士军刀，能够实现各种复杂的功能。这本书的题目就非常有吸引力，涵盖了基础和应用，这正是我所需要的。 在前几章的内容中，作者对放大器的基本原理讲解得鞭辟入里。我特别欣赏他对不同放大器结构的分析，比如单管放大器、差分放大器，以及它们在不同应用场景下的优劣势。书中对于反馈原理的阐述也让我印象深刻，从负反馈如何稳定增益、减小失真，到如何通过不同反馈组态来调整输入输出阻抗，都解释得非常清晰。我尝试着书中介绍的几个基础放大电路，发现理论推导与实际测量结果非常吻合，这让我对放大器的工作原理有了更深刻的认识。 运算放大器的应用部分更是让我大开眼界。800个问题涵盖了从最基本的同相、反相放大器，到各种滤波器、振荡器，乃至更复杂的信号处理电路。我之前在做一个项目的过程中，需要实现一个精确的电流源，但一直找不到合适的方法，在书中翻阅到相关章节后，发现作者提供了几种不同的运放实现方案，并且给出了详细的计算和设计步骤，这对我来说简直是及时雨。 这本书还有一个非常大的优点，就是它不仅仅停留在理论层面，而是提供了大量的实践指导。书中有很多关于实际元器件选型、PCB布局以及电路调试的建议，这些都是在实际工程中非常宝贵的经验。比如，书中关于如何抑制寄生振荡的章节，就提供了非常实用的技巧，避免了我在实践中可能遇到的很多坑。 总的来说，这本书是一本非常全面且实用的参考书。它不仅能够帮助读者系统地学习放大器的基础知识，更能让读者掌握运算放大器的各种高级应用。对于任何一位对模拟电路感兴趣或者需要进行相关设计的工程师来说，这本书都是一本不可多得的珍宝，它将极大地提升你的设计能力和解决问题的效率。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计简洁大气，书名“放大器基础知识与运算放大器应用800问”立刻吸引了我。作为一名电子工程专业的学生，我一直在寻找一本能够系统梳理放大器理论并提供丰富实践案例的教材。这本书恰好满足了我的需求。我特别喜欢它采用问答形式来讲解知识点，这种方式非常直观，能够快速抓住核心问题，并且在解答中往往会引入相关的背景知识和深入的原理分析，让我在学习过程中不会感到枯燥乏味。 从前几章的内容来看，作者对于放大器基础理论的讲解非常透彻。从最基本的晶体管放大器模型，到差分放大器、多级放大器的设计原则，再到各种反馈组态对放大器性能的影响，都进行了细致的阐述。特别是对于负反馈的分析，作者不仅仅停留在理论公式的推导，更结合实际电路，详细讲解了如何通过选择合适的反馈方式来改善放大器的增益、带宽、输入输出阻抗以及失真度。我尝试着书中介绍的几种基本放大器电路，发现理论与实践的结合非常紧密，验证了我对放大器特性的理解。 运算放大器作为模拟电路的核心元件，其应用领域极其广泛。这本书在这方面的内容更是让我眼前一亮。从基本的同相、反相放大器，到积分、微分电路，再到滤波器、比较器等等，几乎涵盖了运算放大器所有经典的应用。让我印象深刻的是，书中对于每一个应用电路都给出了详细的原理分析，并且还提供了实际的电路设计参数和注意事项。我尝试着搭建了一个简单的有源滤波器电路，结果与书中描述的一致，这让我对运算放大器的强大功能有了更深的认识，也对未来的电路设计充满了信心。 这本书的另一个亮点在于其“800问”的体量。这表明它不仅涵盖了基础知识，还深入到了许多实际应用中会遇到的具体问题。我翻阅了几页，发现其中包含了许多关于运放选型、参数选取、寄生效应处理等方面的内容，这些都是我在实际项目开发中经常会遇到的难点。例如，书中对于轨到轨运放的讲解，以及在高速信号处理中如何选择合适的运放，都提供了非常有价值的参考。这种“问题导向”的学习方式，对于提升我的工程实践能力非常有帮助。 总而言之，这是一本非常值得推荐的放大器类书籍。无论你是初学者还是有一定经验的工程师，都能从中获益匪浅。它的知识体系完整，讲解深入浅出，既有理论的严谨性，又不乏实践的指导性。特别是对于运算放大器的应用部分，内容非常丰富，能够帮助读者快速掌握各种实用电路的设计与分析。我非常期待能够深入研读这本书的后续章节，相信它会成为我未来学习和工作中的重要参考资料。

评分☆☆☆☆☆

这本书拿到手，感觉很有分量，书名“放大器基础知识与运算放大器应用800问”一下子就勾起了我的兴趣。我本身就是做嵌入式硬件开发的，虽然平时接触的主要是数字电路，但模拟电路的基础知识，尤其是放大器的应用，在很多场合都至关重要。我一直觉得，要成为一个全面的硬件工程师，模拟和数字的功底都得扎实。 书中关于放大器基础知识的部分，内容非常扎实。作者从晶体管的特性出发，逐步深入到各种放大器电路的构建和分析。我个人比较喜欢它在讲解反馈机制时采用的逻辑，先从开环增益讲起，然后引入负反馈，详细解释了负反馈如何改善放大器的性能，比如提高输入阻抗、降低输出阻抗、扩展带宽以及稳定增益等。书中还对不同反馈组态（电压并联、电流串联等）的适用场景进行了详细说明，这对我理解如何选择合适的反馈方式非常有帮助。 运算放大器的应用部分更是让我眼前一亮。书中提供的“800问”形式，将许多实际问题都囊括其中。我浏览了一下，像运放的同相、反相放大电路，加法器、减法器，还有各种滤波器，如低通、高通、带通和带阻滤波器，都讲得非常透彻。更难得的是，书中还涉及到了一些进阶应用，比如三角波发生器、锯齿波发生器等，这些电路在一些信号生成和处理的场合非常有用。 令我惊喜的是，这本书并没有停留在理论层面，而是提供了很多实际的电路设计建议和注意事项。比如，在讲解运放的稳定性时，作者不仅解释了产生振荡的原因，还提供了抑制振荡的实用技巧，这对于我这种实践派来说，简直是宝藏。而且，书中还穿插了许多关于元器件选型、PCB布局以及实际调试中可能遇到的问题的探讨，这些内容对于快速将电路理论转化为实际产品至关重要。 总而言之，这是一本集理论深度与实践指导于一体的优秀著作。它不仅系统地梳理了放大器的基础知识，更通过大量的应用实例，帮助读者掌握运算放大器的强大功能。对于我这样的硬件工程师来说，这本书提供了宝贵的参考，让我能够更好地理解和设计模拟前端电路，解决实际工程中的问题。我将会把它作为一本工具书，在未来的工作中经常翻阅。

评分☆☆☆☆☆

这本《放大器基础知识与运算放大器应用800问》的装帧设计挺有科技感的，封面的配色和字体都给人一种专业、严谨的感觉。我个人对模拟电子领域一直抱有浓厚的兴趣，尤其是运算放大器，它简直是模拟电路中的“瑞士军刀”，功能强大且应用广泛。这本书的题目就直接点明了其核心内容，涵盖了从基础原理到实际应用的各个方面，这对我来说无疑是一份宝贵的学习资料。 阅读这本书的前半部分，我被其对放大器基本原理的讲解方式深深吸引。作者并没有一股脑地抛出大量的公式和理论，而是通过循序渐进的方式，将复杂的概念层层剥开。我尤其喜欢书中对不同类型放大器（如BJT、MOSFET）的偏置方式和信号传输特性的对比分析，这让我对不同器件的优势和劣势有了更清晰的认识。此外，书中对放大器稳定性问题的探讨，以及各种补偿措施的介绍，也让我对如何设计出可靠的放大器有了更深刻的理解。 当翻到运算放大器应用的部分，更是让我感到惊喜连连。书中对各种经典运放电路的讲解，从其基本工作原理，到具体的电路设计和性能分析，都做到了细致入微。我尝试着书中介绍的几个滤波器设计，通过实际搭建和仿真，发现其理论推导与实际结果高度吻合。这种“理论+实践+仿真”的学习模式，极大地提升了我对运放应用的直观感受，也让我对如何利用运放解决实际问题有了更强的信心。 让我印象深刻的是，书中很多章节都针对实际应用中可能遇到的具体问题进行了详细解答。例如，在讨论运放噪声时，书中不仅解释了噪声的来源，还给出了降低噪声的有效方法，这对于很多需要低噪声设计的项目来说，具有非常重要的指导意义。另外，关于运放的动态特性，如压摆率、带宽等，书中也给出了非常清晰的讲解，并结合实际应用场景，指出了在不同应用中需要重点关注的参数。 总的来说，这是一本非常厚重且内容充实的图书。作者在理论深度和实践广度上都做得非常出色。无论是想要系统学习放大器基础知识的初学者，还是希望在运放应用方面有所突破的工程师，都能在这本书中找到自己需要的内容。它的讲解方式和丰富案例，为我打开了更广阔的模拟电路设计视野，也让我更加期待在今后的学习和工作中能够将书中的知识融会贯通，创造出更多有价值的电路。