運算放大器應用技術手冊

第1章 運算放大器基礎
1.1 概述
1.1.1 理想運放的特性
1.1.2 標准運放反饋電路
1.1.3 非理想運放——有限開環增益帶來的靜態誤差
1.1.4 運放的共模動態范圍
1.1.5 雙端供電和單端供電的差別
1.1.6 器件選型的准則
參考文獻
1.2 運放的拓撲
1.2.1 電流反饋型運算放大器基礎
1.2.2 基於真空管的電流反饋
參考文獻
1.3 運放的結構
1.3.1 單電源運放
1.3.2 運放的輸入級
1.3.3 輸出級
1.3.4 運放的工藝技術
參考文獻
1.4 運放的規格
1.4.1 輸入失調電壓
1.4.2 輸入偏置電流
1.4.3 輸入阻抗
1.4.4 調節運放的噪聲增益和信號增益
1.4.5 開環電壓增益及其非線性度
1.4.6 運放的頻率響應
1.4.7 運放的噪聲
1.4.8 運放的失真
1.4.9 共模抑制比和電源抑制比
參考文獻
1.5 精密運放
1.5.1 精密運放的直流誤差預算分析
1.5.2 斬波穩零型運放
1.5.3 斬波穩零型運放的噪聲
參考文獻
1.6 高速運放
1.6.1 概述
1.6.2 電壓反饋型運放
1.6.3 基於互補雙極型工藝設計電壓反饋型運放
1.6.4 具有「點播電流」及低功耗和高壓擺率特性的新型電壓反饋型運放結構
1.6.5 電流反饋型運放
1.6.6 運放反饋電容作用
1.6.7 高速電流-電壓轉換器以及反相輸入電容的影響
1.6.8 電壓反饋型運放與電流反饋型運放的噪聲比較
1.6.9 高速運放的直流特性
參考文獻
第2章 特殊放大器
2.1 儀表放大器
2.1.1 運算放大器與儀表放大器的區別
2.1.2 儀表放大器的定義
2.1.3 差分放大器（減法器）
2.1.4 儀表放大器的配置
2.1.5 儀表放大器的直流誤差源
2.1.6 儀表放大器的噪聲源
2.1.7 儀表放大器橋式放大電路的誤差預測分析
2.1.8 儀表放大器性能一覽表
2.1.9 儀表放大器的過壓保護
2.1.10 儀表放大器應用
參考文獻
2.2 程控增益放大器
2.2.1 PGA的設計問題
2.2.2 PGA的應用
參考文獻
2.3 隔離放大器
2.3.1 模擬隔離技術
2.3.2 數字隔離技術
參考文獻
第3章 運算放大器在數據轉換系統中的應用
3.1 概述
3.2 ADC/DAC的指標
3.2.1 ADC和DAC的靜態傳遞函數及直流誤差
3.2.2 數據轉換器中的量化噪聲
3.2.3 ADC的輸入參考噪聲
3.2.4 計算運放的輸出噪聲並與ADC的輸入參考噪聲做比較
3.2.5 量化和測量轉換器的動態性能
3.2.6 信納比與信噪比及有效位數
3.2.7 模擬帶寬
3.2.8 諧波失真、最大諧波、總諧波失真及總諧波失真加噪聲
3.2.9 無雜散動態范圍
3.2.10 雙頻交調失真
參考文獻
3.3 驅動ADC輸入端
3.3.1 概述
3.3.2 與ADC應用相關的運放主要指標
3.3.3 驅動高分辨率Σ一△型測量ADC
3.3.4 用於多通道數據采集系統的運放設計要點
3.3.5 驅動帶有可調輸入增益的單電源型數據采集ADC
3.3.6 驅動帶有緩沖輸入的ADC
3.3.7 驅動帶有緩沖的差分輸入型ADC
3.3.8 驅動開關電容輸入型CMOSADC
3.3.9 單端ADC的驅動電路
3.3.10 直流耦合應用中的運放增益設定和電平平移
3.3.11 驅動差分輸入型ADC
3.3.12 利用差分放大器驅動ADC
3.3.13 過壓保護設計
參考文獻
3.4 驅動ADC/DAC的參考輸入
3.5 緩沖DAC的輸出
3.5.1 通用准則
3.5.2 差分至單端的轉換技巧
3.5.3 單端電流一電壓轉換器
3.5.4 差分電流一差分電壓的轉換
3.5.5 用於音頻DAC的有源低通濾波器
參考文獻
第4章 傳感器信號調理
第5章 模擬濾波器
第6章 信號放大器
第7章 硬件和基本設計技術
第8章 運算放大器的發展歷史
索引
ADI公司器件索引
標准器件索引

運算放大器在模擬電路設計中幾乎無處不在，語音、視頻、通信和傳感器等領域少不了它，信號隔離、放大、濾波等調理電路中也要用到它。但是迄今為止，尚沒有一本全面介紹運算放大器原理和各種高級應用主題的圖書。在電路設計方面的課程教學以及長期的電路實踐中，我們也強烈地感受到了這一點。本書的出現適時地填補了這一空白，它既是很好的電路教學參考書，也是很好的電路實踐參考書。

本書的作者是以Walt Jung為代表的ADI公司的全體技術人員，其內容是ADI公司長期從事運算放大器設計與制造的智慧結晶。書中講述的許多在運算放大器發明之初就提出的理論和方法至今仍在使用，永遠不會過時；書中采用的許多運算放大器電路實例都是作者的原創性成果，既有完整的理論分析，又包含珍貴的使用技巧，這在其他相關圖書中是難得一見的。Walt Jung恰當地總結了運算放大器的起源、演變和發展，這也是本書的特色之一。我們相信，任何從事電子工程和電路設計工作的人們，任何希望能快速、准確地設計電路系統的人們，都會從本書中受益匪淺，這也是我們樂一翻譯本書的原因所在。

本書的內容可以分為四大部分，第一部分由第1章和第2章組成，以運算放大器原理為基礎，深入淺出地分析了運算放大器的理想特性、實際工作特性、電壓/電流反饋模型以及常用指標等基本理論，討論了各類電路經常使用的儀表放大器，可編程增益放大器以及隔離放大器。該部分內容是任何從事電子工程和電路設計領域工作的人們不可或缺的基礎知識，需要仔細閱讀，認真領悟。第二部分由第3章至第6章組成，講述運算放大器在ADC/DAC數據轉換、傳感器信號調整、模擬濾波器以及音頻/視頻/通信等各個專業領域的應用，該部分各章的內容幾乎是相互獨立的。每章在介紹基礎理論時，都以大量的電路實例講述運算放大器在專業領域的應用，既有電路分析，也有性能測試，還有使用技巧，可以直接指導電路實踐。從事電子工程和電路設計領域工作的人們可以根據自己的研究方向和實踐內容有選擇地閱讀與工作相關的運算放大器應用內容。第三部分包括第7章，講述運算放大器硬件電路與基本設計技術，本部分的電路實踐內容在各種運算放大器數據手冊中很少說明，但是它們和運算放大器的指標一樣重要，都會影響電路的實際性能。因此，電路設計人員必須認真閱讀該部分內容，才能合理地設計PCB的電路布局和電源系統，正確地進行輸入/輸出保護和散熱處理，才能有效地避免EMI/RFI問題。第四部分包括第8章，是關於運算放大器發展歷史的內容，對於運算放大器應用來說不是必需的，可以有選擇地跳過本章。不過，本部分提供的是有趣的背景知識，閱讀本部分內容，可以更全面地了解運算放大器的起源、發展，也有利於更准確地評價當前流行的各種運算放大器。該部分內容可以作為電路設計人員茶余飯後的談資，用於放松緊綳的大腦。本書的內容還有很多，在閱讀過程中，你將會發現許多新鮮生動而又非常深刻的東西，會發現許多你本該知道而至今尚未知曉的東西，這也是我們在閱讀和翻譯該書過程中的切身體會。

本書主要由張樂鋒和張鼎翻譯。此外，參與翻譯的人還有：閆志強、岳虹、張波濤、鄧彬等。張樂鋒負責全書的校對和審定。Be Flying工作室(http://blog.csdn.net/be_flying,其所譯圖書介紹頁面:http://www.china-pub.com/main/sale/renwu/GetInfo.asp?theID=64)負責人肖國尊對本書的翻譯和出版做了大量的協調和規范工作，特別是在翻譯進度和質量的把關方面，在此予以衷心感謝。

由於譯者水平有限，加之時間倉促，疏漏在所難免，我們真誠地希望同行和讀者不吝賜教，不勝感激。