OP放大器應用技巧100例 電子與通信 書籍 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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圖書標籤:

• OP放大器
• 模擬電路
• 電子技術
• 電路設計
• 應用技巧
• 電子工程
• 通信工程
• 實戰案例
• 電路分析
• 信號處理

店鋪： 讀品匯圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030165176

商品編碼：29674094876

商品基本信息，請以下列介紹為準
商品名稱：	OP放大器應用技巧100例 電子與通信 書籍
作者：	[日]鬆井邦彥，鄧學
定價：	39.0
齣版社：	科學齣版社
齣版日期：	2018-05-01
ISBN：	9787030165176
印次：
版次：	31
裝幀：	平裝
開本：	小16開

內容簡介

本書是“圖解實用電子技術叢書”之一。本書主要介紹OP放大器在電子技術應用領域中100個應用技巧。針對在使用過程中可能齣現的問題，結閤OP放大器特性，進行簡要分析，並給齣*終解決的方法。同時，盡可能地提供完整的OP放大器的性能參數。全書共分11章，第1章介紹OP放大器應用技巧須知，第2章介紹單電源/低功率OP放大器的應用技巧，第3章介紹OP放大器的應用技巧，第4章介紹微小電流OP放大器的應用技巧，第5章介紹低噪聲OP放大器的應用技巧，第6章介紹高速OP放大器的應用技巧，第7章介紹OP放大器的穩定性及其避免自激振蕩的應用，第8章介紹OP放大器放大電路的應用技巧，第9章介紹阻抗匹配和濾波電路的應用技巧，第10章介紹非綫性OP放大器的應用技巧，第11章作者結閤自己的經驗，介紹瞭實踐應用技巧。

深入探索模擬電路的核心：OP放大器的強大功能與精妙設計 在浩瀚的電子與通信領域，信號的放大、濾波、整形等操作是構建復雜係統的基石。而其中，運算放大器（Operational Amplifier，簡稱Op-amp）無疑是模擬電路設計中最具代錶性、功能最強大、應用最廣泛的核心器件之一。它以其極高的開環增益、極低的輸入失調電壓和電流、以及極高的輸入阻抗和極低的輸齣阻抗等理想特性，成為瞭實現各種模擬信號處理功能的理想選擇。從簡單的音頻放大器到復雜的信號發生器，從精確的傳感器信號調理到精密的濾波器設計，OP放大器無處不在，其應用之廣泛，設計之巧妙，令人嘆為觀止。 本書旨在為您揭示OP放大器在實際電路設計中的無限潛力，通過一係列精心挑選的、涵蓋不同應用領域的經典案例，引導您深入理解OP放大器的基本原理，掌握其在不同電路拓撲下的工作特性，並學會如何根據實際需求進行電路設計和優化。我們不僅僅是羅列電路圖，更注重解析每個電路背後的設計思路、關鍵參數選擇、以及可能遇到的工程挑戰與解決方案。 第一部分：OP放大器的基礎理論與模型 在深入探討具體應用之前，我們將首先迴顧OP放大器的基本理論。您將瞭解到OP放大器最核心的理想模型及其關鍵參數，如開環增益、輸入偏置電流、輸入失調電壓、共模抑製比、電源抑製比等。我們將剖析實際OP放大器存在的非理想因素，例如有限的帶寬、壓擺率、輸齣電壓擺幅限製等，並解釋這些非理想特性對電路性能的影響。理解這些基礎概念，是成功應用OP放大器的前提。 理想OP放大器的模型： 深入理解“虛短”和“虛斷”這兩個在分析負反饋OP放大器電路時至關重要的概念，它們如何簡化電路分析，讓我們能直觀地把握電路的增益和輸入輸齣關係。 實際OP放大器的非理想特性： 帶寬限製： 探討有限的增益帶寬積（GBW）如何限製OP放大器的最大增益以及在不同頻率下的響應。瞭解伯德圖（Bode Plot）在分析OP放大器頻率響應中的作用。 壓擺率（Slew Rate）： 分析壓擺率對輸齣信號上升/下降速度的影響，尤其是在處理大信號或高頻信號時，壓擺率限製可能導緻信號失真，形成三角波失真。 輸入偏置電流與輸入失調電流： 探討這些小電流對直流精度和零點漂移的影響，以及如何通過選擇閤適的OP放大器或外部偏置電路來減小其影響。 輸入失調電壓： 分析輸入失調電壓如何轉化為輸齣誤差，尤其是在高增益電路中，即使微小的失調電壓也會被顯著放大。 輸齣電壓擺幅限製： 瞭解實際OP放大器的輸齣電壓無法達到電源電壓，這種限製如何影響信號的動態範圍。 共模範圍與差模範圍： 區分OP放大器的共模輸入電壓範圍和差模輸入電壓範圍，理解它們對信號正常工作的約束。 OP放大器傢族概覽： 簡要介紹不同類型的OP放大器，如雙極結型（BJT）、結型場效應晶體管（JFET）和金屬氧化物半導體場效應晶體管（MOSFET）輸入OP放大器，以及它們在輸入阻抗、偏置電流、噪聲等方麵的特性差異，為選擇閤適的OP放大器提供指導。 第二部分：通用OP放大器電路設計詳解 掌握瞭OP放大器的基本原理後，我們將深入到一係列最基本、最常用的OP放大器電路設計。這些電路是構建更復雜功能模塊的基礎。 反相放大器： 詳細解析反相放大器的增益公式是如何推導齣來的，以及如何通過改變反饋電阻來精確控製放大倍數。 討論輸入信號如何被反相，以及其輸入阻抗的計算。 實例分析：音頻前置放大器、信號衰減器。 同相放大器： 解析同相放大器的增益公式，理解為何輸齣與輸入同相。 重點分析同相放大器的輸入阻抗為何非常高，這對於驅動高阻抗信號源的重要性。 實例分析：高輸入阻抗緩衝器、信號增益器。 電壓跟隨器（緩衝器）： 理解電壓跟隨器的高輸入阻抗和低輸齣阻抗特性，以及其單位增益的意義。 重點探討其在阻抗匹配和保護信號源方麵的關鍵作用。 實例分析：驅動低阻抗負載、模擬信號隔離。 加法器（求和電路）： 解析反相加法器和同相加法器的工作原理，如何實現多個輸入信號的加權求和。 理解各輸入信號權重如何由電阻值決定。 實例分析：模擬計算機中的加法單元、多信號混閤。 減法器（差分放大器）： 詳細解析差分放大器的基本結構和工作原理，如何放大兩個輸入信號之間的差值。 討論其共模信號抑製能力，以及為何是實現差分信號處理的關鍵。 實例分析：傳感器信號差分采集、共模噪聲濾除。 積分電路： 理解RC積分電路在OP放大器中的實現，以及如何通過改變積分電容和電阻來控製積分時間常數。 分析理想積分電路的頻率響應特性。 實例分析：波形發生器、模擬計算機中的積分器。 微分電路： 理解RC微分電路在OP放大器中的實現，以及其對信號變化率的響應。 探討實際微分電路中可能存在的噪聲問題，以及如何通過添加小電阻或濾波器來改善。 實例分析：邊緣檢測、微分信號處理。 第三部分：OP放大器在濾波器設計中的應用 濾波器是電子與通信係統中不可或缺的組成部分，用於選擇性地通過或阻止特定頻率範圍的信號。OP放大器以其靈活的增益控製和低輸齣阻抗，在主動濾波器設計中扮演著核心角色。 有源低通濾波器： 介紹各種階數的有源低通濾波器（一階、二階等），如Sallen-Key拓撲。 解析不同濾波器的頻率響應麯綫（Butterworth、Chebyshev、Bessel等）的特性，以及它們在不同應用中的優勢。 重點講解如何根據截止頻率和阻尼係數選擇閤適的元件值。 實例分析：音頻設備中的高頻濾波、傳感器信號的平滑。 有源高通濾波器： 類比低通濾波器，講解有源高通濾波器的設計原理和不同拓撲。 關注其在濾除直流分量、保留高頻信號方麵的作用。 實例分析：交流耦閤電路、AC信號的提取。 有源帶通濾波器： 介紹如何通過級聯低通和高通濾波器，或者使用專門的帶通拓撲來實現。 解析中心頻率、帶寬和品質因數（Q值）的意義。 實例分析：調頻（FM）接收機中的選擇性濾波、特定頻率信號的放大。 有源帶阻濾波器（陷波濾波器）： 講解如何設計陷波濾波器，用於精確地去除特定頻率的乾擾信號。 介紹如 Wien 橋陷波器等經典設計。 實例分析：去除工頻（50Hz/60Hz）乾擾。 第四部分：OP放大器在信號調理與處理中的高級應用 除瞭基本的放大和濾波，OP放大器還能實現許多更復雜的信號調理和處理功能，這在傳感器接口、數據采集和精密測量係統中尤為重要。 精密電流源： 解析基於OP放大器的恒流源設計，以及如何通過調整參考電壓和反饋電阻來設置輸齣電流。 介紹如何實現高精度、溫度穩定性好的電流源。 實例分析：LED驅動、精確測量中的激勵源。 精密電壓源： 講解利用基準電壓源和OP放大器構建高精度、低噪聲的穩壓電路。 分析如何補償基準電壓源的溫漂和負載效應。 實例分析：測試儀器電源、ADC/DAC的參考電壓。 AC耦閤與直流偏置： 深入分析AC耦閤電路如何通過電容濾除直流分量，並保持AC信號的幅值。 講解如何通過OP放大器實現精確的直流偏置，以適應後續電路的工作範圍。 實例分析：音頻信號的隔直、傳感器輸齣的電平轉換。 采樣保持電路： 解釋采樣保持電路的基本工作原理，以及OP放大器在其中扮演的角色。 分析保持電容的選擇對保持精度的影響。 實例分析：模擬數字轉換器（ADC）輸入前的信號穩定。 峰值檢波與榖值檢波： 講解如何利用OP放大器和二極管實現對信號峰值或榖值的檢測。 分析如何提高檢測精度和響應速度。 實例分析：音頻電平指示、信號動態範圍監測。 對數與反對數放大器： 解析基於二極管或晶體管的對數/反對數電路，以及OP放大器如何實現高精度的對數/反對數轉換。 瞭解其在信號壓縮與擴展、動態範圍測量中的應用。 實例分析：光電二極管信號的測量、音頻壓縮器。 第五部分：OP放大器在波形産生與信號生成中的應用 OP放大器不僅能處理輸入的信號，也能作為核心元件生成各種波形，為信號源和測試係統提供基礎。 三角波發生器： 詳細解析基於積分器和比較器的三角波發生電路。 理解如何通過改變積分時間和比較器閾值來調整三角波的頻率和幅值。 實例分析：示波器掃描信號、簡單信號源。 方波發生器（多諧振蕩器）： 講解基於施密特觸發器（Schmitt Trigger）或OP放大器的自激振蕩電路。 分析如何控製方波的占空比和頻率。 實例分析：時鍾信號發生、簡單的邏輯控製信號。 正弦波發生器（Wiener橋、RC相移）： 介紹基於RC網絡和增益補償的正弦波振蕩器設計。 深入理解振蕩條件（增益等於1，相位偏移360度）。 實例分析：音頻信號發生器、函數發生器。 鋸齒波發生器： 講解利用恒流源和積分器實現精確斜率的鋸齒波生成。 分析如何控製鋸齒波的上升/下降時間和復位過程。 實例分析：掃描發生器、圖形顯示控製。 第六部分：OP放大器設計中的實際考量與技巧 在實際工程應用中，除瞭理論知識，一些工程上的考量和技巧至關重要，它們能幫助您設計齣更穩定、更可靠、性能更優的電路。 OP放大器選型指南： 根據應用需求（如帶寬、精度、噪聲、功耗、電源要求等）選擇閤適的OP放大器型號。 分析不同封裝（如DIP、SOIC、SOT-23等）的優缺點。 解讀OP放大器數據手冊（Datasheet）中的關鍵參數。 PCB布局與布綫技巧： 討論電源去耦（Decoupling）的重要性，以及如何正確放置旁路電容。 講解信號走綫、接地（Grounding）和信號隔離的原則，以減小噪聲耦閤和串擾。 分析如何避免信號迴路麵積過大。 穩定性分析與補償： 理解OP放大器在高頻下的穩定性問題，以及寄生電容和電感的影響。 介紹簡單的穩定性判據，如增益裕度和相位裕度。 探討在必要時如何進行外部補償。 噪聲分析與抑製： 分析OP放大器自身的噪聲源（輸入電壓噪聲、輸入電流噪聲）。 講解電阻熱噪聲和散粒噪聲。 介紹減小電路總噪聲的策略，如選擇低噪聲OP放大器、優化電阻值、使用差分結構等。 接地與電源考慮： 深入討論模擬地和數字地的隔離，以及單點接地、星型接地的原則。 分析電源噪聲對電路性能的影響，以及如何通過濾波和穩壓來改善。 失真分析與減小： 分析OP放大器在不同工作狀態下的非綫性失真（諧波失真、互調失真）。 探討如何通過偏置、反饋和選擇閤適的OP放大器來減小失真。 本書力求以清晰的邏輯、詳實的闡述和生動的實例，帶領您一步步走入OP放大器應用的殿堂。無論您是初學者，還是希望深化理解的工程師，都能從中獲得寶貴的知識和實用的設計技巧。通過學習和實踐本書中的案例，您將能夠自信地駕馭OP放大器，創造齣更多精彩的模擬電路設計。

評分☆☆☆☆☆

閱讀體驗上，這本書的語言風格非常學術化，充滿瞭精確的術語和嚴密的邏輯鏈條，這對我個人的提升幫助巨大，但也意味著它對讀者的門檻設置得不低。如果你是那種期望通過快速瀏覽標題和圖錶就能掌握核心要點的讀者，這本書可能會讓你感到沮喪。它要求你坐下來，拿起筆，跟著作者一起推導每一個公式，理解每一個假設前提。比如，在討論跨導放大器設計時，作者用瞭將近二十頁的篇幅來論證選擇閤適偏置電流對增益帶寬積的影響，其中穿插瞭多張關於麯綫斜率變化的圖示。我發現，這種深度剖析迫使我停下來思考，很多過去似是而非的理解瞬間被厘清。不過，對於那些對電路仿真軟件使用經驗豐富的同行來說，可能會覺得書中的仿真驗證部分略顯保守，更多的是基於理論值的分析，缺乏對實際軟件（如SPICE模型）中可能齣現的收斂性問題或者模型誤差的深入討論。總的來說，這是一本需要耐心啃食的著作，它奬勵那些願意投入時間的學習者。

評分☆☆☆☆☆

初次翻開這本厚厚的書，心裏湧起一股期待，希望能從中學到些“獨門秘籍”。然而，讀完前幾章後，我發現它更像是一本紮實的教科書，而非我期望的那種“技巧速成”手冊。內容方麵，它詳盡地闡述瞭運算放大器的基本工作原理、各種常用配置的數學推導，以及一些經典的電路設計思路。比如，對不同反饋機製下放大器穩定性的分析，那部分講解得尤為透徹，甚至涉及到瞭波特圖的實際繪製與解讀。對於那些剛接觸模擬電路設計，或者需要重新夯實理論基礎的工程師來說，這本書無疑是一份寶藏。它耐心地將復雜的概念拆解，用清晰的邏輯串聯起來，確保讀者能夠理解“為什麼”這樣做，而不是僅僅停留在“怎麼做”的層麵。我特彆欣賞它在描述理想運算放大器模型與實際器件特性差異時所花費的篇幅，這種嚴謹性在很多市麵上的應用指南中是比較少見的。雖然，對於那些已經掌握瞭基礎，急需解決特定疑難雜癥的資深人士來說，可能會覺得開篇部分略顯冗長，但正是這份基礎的紮實，為後續更高級的應用打下瞭堅實的地基。它更像是引路人，引導你一步步走嚮精通，而非直接把你扔到懸崖邊讓你自求多福。

評分☆☆☆☆☆

我花瞭大量時間研究書中關於電源抑製比（PSRR）和共模抑製比（CMRR）優化的章節。坦率地說，這部分內容極其詳盡，幾乎涵蓋瞭從輸入級差分對的匹配度要求，到外部退耦電容的選擇策略，再到電源去耦網絡設計的所有細節。書中明確指齣，在實際電路中，即使是微小的晶體管參數差異，在極高增益的場閤下也會被放大，形成不可忽視的失真。為瞭解決這個問題，作者提供瞭一套係統性的設計流程，強調瞭對被動元件精度的要求。然而，在實際采購和項目預算的考量中，達到書中描述的那種元器件精度往往意味著成本的指數級增長。因此，我一直在尋找書中是否提供瞭如何在成本敏感型項目中，通過優化拓撲結構或引入特定的補償電路來近似達到高PSRR/CMRR指標的替代方案。書中對此類工程妥協的論述相對較少，更多的是在設定一個“理想目標值”並指導讀者如何趨近它，而不是告訴我們“在預算X元內，最優解在哪裏”。這使得這本書更偏嚮於理論指導，而非麵嚮成本控製的快速工程實現。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和插圖給我留下瞭深刻的印象，尤其是那些電路原理圖的繪製質量，簡直是業界典範。綫條清晰，元件標識規範到連引腳的走嚮都考慮進去瞭，這在調試過程中簡直是救命稻草。我記得有一次，我遇到瞭一個關於低頻噪聲抑製的問題，翻閱瞭書中的某一個章節——具體是關於如何利用濾波器組來優化輸入級噪聲耦閤的討論——發現作者不僅提供瞭理論計算公式，還配上瞭一張詳細的PCB布局示意圖，直觀地展示瞭如何通過地綫和走綫的策略來規避乾擾。這種將理論與實踐完美結閤的展示方式，比那些隻有文字堆砌的資料強瞭太多。遺憾的是，這本書似乎更側重於“如何搭建一個標準的、教科書式的完美電路”，對於那些在極端溫度、高濕度或者老舊設備升級改造中的非標準應用場景的探討相對較少。我個人更期待看到一些“野路子”或者工程上不得不采取的摺衷方案，以及這些方案帶來的副作用分析，但這本書更像是一位嚴謹的學者，專注於展示最佳實踐，而非探討妥協的藝術。

評分☆☆☆☆☆

整本書的結構安排，給人的感覺是作者對運算放大器領域的掌握是全景式的，沒有明顯的知識盲區。從最初的電壓跟隨器、反相放大器，一直推進到復雜的鎖相環（PLL）中的環路濾波器設計，甚至觸及瞭部分高速電路的阻抗匹配挑戰。這種廣度令人印象深刻。我尤其欣賞它在引入新概念時，總是會先迴顧前一個知識點中的相關背景，構建起知識的內在聯係，使得閱讀體驗非常流暢。如果說有什麼可以改進的地方，那就是在一些跨越不同應用領域的例子之間，缺乏一個更清晰的“場景切換”提示。例如，從醫療設備中的生物電信號放大，瞬間跳躍到工業控製中的高速數據采集，雖然電路原理是相通的，但環境噪聲和安全標準的要求截然不同。我希望作者能在章節切換時，增加一個簡短的“場景對比”模塊，幫助讀者快速適應不同應用領域的獨特約束，從而更有效地將所學知識遷移到他們具體的工作環境中去。