HJ 运算放大器指南(第4版) 9787115354044 人民邮电出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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Bruce Carter 著

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
• 模拟电子技术
• HJ系列
• 人民邮电出版社
• 第四版
• 9787115354044

店铺： 晓月草堂图书专营店

出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115354044

商品编码：29291708243

包装：平装

出版时间：2014-06-01

基本信息

书名：运算放大器指南(第4版)

定价：59.00元

作者：Bruce Carter

出版社：人民邮电出版社

出版日期：2014-06-01

ISBN：9787115354044

字数：

页码：

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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运算放大器电路设计方面经典
介绍运放电路设计和信号链设计的方法
来自全球领导厂商德州仪器公司的经验总结
累计长销万册，电子工程师著作
**第四版增加关于**环境下应用、稳压器设计及在线和离线的设计辅助工具等内容
更具系统性

内容提要

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《运算放大器指南(第4版)》出自全球的半导体公司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。*第4版，增加了关于*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。
《运算放大器指南(第4版)》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。

目录

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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 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 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 环境下运放参数的终注记
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

0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

1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

2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

3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

作者介绍

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文摘

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序言

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精通模拟电路设计的必读之作：深入解析运算放大器的核心原理与实践应用 在瞬息万变的电子技术领域，运算放大器（Operational Amplifier，简称Op-Amp）作为最基础、最通用、最强大的模拟集成电路之一，其重要性不言而喻。无论是在消费电子、工业自动化、医疗设备，还是在通信系统、仪器仪表等任何需要精确信号处理的场合，运算放大器都扮演着不可或缺的角色。它们是构建几乎所有模拟电路模块的基石，理解并熟练运用运算放大器，是每一位电子工程师、硬件设计者以及电子爱好者迈向精通模拟电路设计的必经之路。 本书并非简单罗列运算放大器的技术规格或应用实例，而是致力于为读者构建一个全面、深入、系统的运算放大器知识体系。我们从最本质的理论出发，层层递进，力求让读者不仅知其然，更知其所以然。本书旨在成为一本真正帮助读者理解运算放大器“心脏”跳动的指南，赋能读者独立解决复杂模拟电路设计挑战的能力。 第一部分：运算放大器基础理论的深度剖析 我们深信，扎实的理论基础是所有高级应用的源泉。因此，本书将带领读者从运算放大器的内部结构入手，剥开其神秘的面纱。 理想运算放大器的概念与模型： 我们将从理想运算放大器这一理论模型开始，详细阐述其两个核心特性：无穷大的开环增益和无穷小的输入阻抗，以及零输出阻抗。我们将深入分析这两个理想特性如何简化电路分析，以及它们在实际应用中的意义。通过对虚短（虚拟短路）和虚断（虚拟断路）概念的透彻讲解，读者将能够以一种直观且高效的方式分析各种运算放大器电路的输入输出关系。 实际运算放大器的特性与局限： 理想模型固然方便，但现实世界的运算放大器并非完美。本书将详细探讨实际运算放大器在有限增益、非零输入阻抗、非零输出阻抗、输入失调电压、输入偏置电流、共模抑制比（CMRR）、电源抑制比（PSRR）、压摆率（Slew Rate）、带宽（Bandwidth）等方面的表现。我们将分析这些参数如何影响电路的性能，以及在电路设计中需要如何考虑和补偿这些实际因素。通过对这些非理想特性的深入理解，读者将能更准确地预测电路行为，避免潜在的设计陷阱。 差分放大器及其核心作用： 运算放大器最基本的功能单元是差分放大器。本书将详细讲解差分放大器的基本原理，包括其如何放大两个输入信号之差，以及抑制共模信号的能力。我们将分析不同差分放大器结构的优缺点，以及它们在运算放大器内部集成电路设计中的作用。 直流与交流分析： 掌握对运算放大器电路进行直流和交流两种不同分析方法至关重要。本书将分别讲解如何进行直流分析，以确定电路的静态工作点和偏置情况；以及如何进行交流小信号分析，以理解运算放大器在不同频率下的增益、相位响应以及带宽限制。 反馈机制的原理与类型： 反馈是运算放大器电路设计的灵魂。我们将详细介绍负反馈和正反馈的概念，以及它们对电路性能的影响。重点将放在负反馈，分析其稳定增益、扩展带宽、减小失真、改变输入输出阻抗等关键作用。我们将区分电压并联、电压串联、电流并联、电流串联等四种基本的反馈组态，并探讨它们在不同应用场景下的选择。 第二部分：经典运算放大器电路设计的精妙解析 在理论基础上，我们将转向运算放大器最核心的应用——构建各种经典模拟电路。本书将以严谨的推导和清晰的图示，揭示这些电路的设计原理和工作机制。 基本放大电路： 同相放大器： 详细分析同相放大器的电路结构、增益公式推导，以及其输入输出阻抗特性。 反相放大器： 深入讲解反相放大器的原理，分析其电压增益、输入输出阻抗，以及它在信号反相和精确增益设置方面的应用。 电压跟随器（缓冲器）： 阐述电压跟随器作为高输入阻抗、低输出阻抗缓冲器的作用，以及其在阻抗匹配和信号隔离方面的关键价值。 求和、差分与积分运算电路： 同相求和放大器： 讲解如何利用同相放大器实现多个输入信号的加权求和。 反相求和放大器： 分析反相求和放大器，理解其实现多路信号加权求和的同时进行信号反相。 差分放大器： 详细讲解运算放大器实现的差分放大器电路，分析其精确减法功能以及抑制共模信号的能力。 积分器： 深入分析运算放大器积分电路的原理，包括理想积分器和实际积分器的实现，以及其在信号处理和波形生成中的应用。 微分器： 讲解运算放大器微分电路的设计，分析其放大信号变化率的功能，并重点讨论其稳定性问题和改进方法。 滤波器设计： 低通滤波器： 讲解有源低通滤波器的设计，包括一阶和二阶低通滤波器的实现，以及其在抑制高频噪声中的作用。 高通滤波器： 分析有源高通滤波器的设计原理，以及其在阻止低频信号方面的应用。 带通滤波器： 讲解如何组合低通和高通滤波器，或利用其他结构实现带通滤波器，实现对特定频段信号的通过。 带阻滤波器： 分析带阻滤波器的实现原理，以及其在抑制特定频率干扰方面的应用。 萨伦-凯（Sallen-Key）和MFB（Multiple Feedback）拓扑： 深入介绍这两种最常用的有源滤波器设计拓扑，详细讲解其设计公式、元件选择以及灵敏度分析。 其他重要电路： 电压比较器： 讲解运算放大器作为基本电压比较器的原理，以及其在阈值检测、信号整形等方面的应用。 施密特触发器： 分析施密特触发器的工作原理，重点阐述其迟滞特性，以及其在信号去噪和波形恢复中的作用。 精密整流器： 介绍如何利用运算放大器构建比普通二极管整流器更精确的半波和全波精密整流电路。 恒流源与恒压源： 讲解如何利用运算放大器设计高性能的恒流源和恒压源电路，满足对稳定电流和电压的需求。 第三部分：高级运算放大器应用与实践指南 在掌握了基础和经典电路之后，本书将进一步拓展到更高级的应用领域，并融入大量实践性的设计考量。 频率响应与稳定性分析： 深入探讨运算放大器在不同频率下的增益和相位特性，分析其频率响应曲线。重点讲解在负反馈电路中，相位裕度（Phase Margin）和增益裕度（Gain Margin）对于电路稳定性的重要性。我们将介绍伯德图（Bode Plot）等分析工具，帮助读者理解并预测电路的稳定性问题，以及如何通过补偿技术来提高稳定性。 实际电路设计中的考量： 元件选择： 详细指导读者如何根据电路需求，选择合适的运算放大器型号。我们将讨论噪声、带宽、输入偏置电流、失调电压、功率消耗、封装类型等关键选型因素。 PCB布局与布线： 强调PCB布局和布线在模拟电路设计中的关键作用。我们将提供关于电源去耦、信号接地、敏感信号走线、寄生效应等方面的实用建议，以最大限度地发挥电路性能。 噪声分析与抑制： 详细讲解运算放大器电路中各种噪声源（热噪声、散粒噪声、闪烁噪声等）的产生机制，并提供有效的噪声分析方法和抑制技巧，以获得更低噪声的信号。 电源设计与滤波： 强调干净、稳定的电源供应对于运算放大器电路性能的重要性。我们将介绍有效的电源滤波和旁路技术，以及如何处理电源线上的噪声。 多级放大器设计： 讲解如何设计级联的运算放大器电路，以实现更高的整体增益和更复杂的信号处理功能，并讨论级联过程中需要考虑的增益、带宽和噪声分配问题。 高级应用案例： 传感器信号调理： 介绍如何利用运算放大器将各种传感器（如温度传感器、压力传感器、光敏电阻等）的微弱信号放大、滤波并转换成标准信号。 音频放大器设计： 讲解运算放大器在音频信号放大器中的应用，包括前置放大器、功率放大器等，并讨论音质相关的设计要素。 信号发生器： 介绍利用运算放大器构建各种波形发生器，如正弦波、方波、三角波发生器。 数据采集系统中的应用： 探讨运算放大器在模拟前端（AFE）中的作用，包括采样保持电路、抗混叠滤波器等。 模拟滤波器的高级技术： 介绍巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）、贝塞尔（Bessel）等不同响应特性的滤波器设计，以及它们的适用场景。 本书的编写遵循由浅入深、循序渐进的原则，力求语言通俗易懂，概念解释清晰透彻。大量的图例和实例贯穿其中，帮助读者直观地理解抽象的理论。我们相信，通过对本书内容的学习和实践，读者将能深刻理解运算放大器的强大功能，并能自信地将其应用于各种模拟电路的设计与开发中，成为一名更出色的模拟电路工程师。

评分☆☆☆☆☆

我特别赞赏作者在处理高级主题时所展现出的洞察力。例如，在谈到反馈回路设计时，书中不仅仅罗列了巴克豪森判据，更是深入探讨了在实际PCB布局中，寄生电感和电容如何影响环路增益的稳定性，以及如何通过巧妙的布局来最小化这些影响。这种从理论到实践的无缝衔接，是许多学术著作所欠缺的。对我个人而言，这本指南已经成为了我进行高性能模拟电路设计时的“第一参考源”。我甚至会主动把它推荐给那些刚从数字领域转向模拟领域的朋友，因为它提供了一个全面且深入的视角，帮助他们快速建立起对运算放大器复杂世界的正确认知。它不仅仅是一本指南，更像是一份沉淀了多年行业经验的智慧结晶，让人在学习的过程中充满了探索的乐趣和成就感。

评分☆☆☆☆☆

翻开这本书的内页，最让我印象深刻的是它对实际应用案例的详尽描述。很多技术书籍往往只停留在理论公式的推导上，留给读者的往往是“知其然而不知其所以然”的困惑。然而，这本书的不同之处在于，它似乎预料到了读者在实际操作中可能会遇到的所有“坑点”。每一个电路实例都配有详细的参数选择说明、布局布线建议，甚至包括了调试过程中可能出现的干扰源分析。这对于我们这些在实验室里摸爬滚打的人来说，价值是无可估量的。我尤其欣赏它对不同类型运算放大器（比如JFET输入、BJT输入、CMOS输入）特性的对比分析，分析得非常透彻，清晰地指出了它们各自的最佳应用场景。读完相关章节，我再去看任何一款新的运放数据手册时，都能迅速抓住其核心特性，而不是被密密麻麻的参数表搞得晕头转向。这本书简直就是一本“避坑宝典”，让我的设计流程顺畅了不止一个档次。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格非常严谨，但又不失亲切感。作者在处理专业术语时，总会先给出一个清晰的定义，然后再展开阐述其背后的物理意义，这一点对于初学者极为友好。我曾试着让一位刚接触模拟电子学的师弟阅读其中的基础章节，他反馈说，以前看其他资料里那些关于带宽、相位裕度和开环增益的描述总是模棱两可，但在这本书里，每一个概念都像是被一块干净的玻璃片清晰地展示出来。而且，书中的图表绘制质量极高，无论是波形图还是等效电路图，线条都非常清晰锐利，即便是打印在纸质书上，细节也毫不含糊。我发现自己常常会把一些关键章节反复阅读，每次都会有新的理解和领悟，这正是一本优秀技术著作的标志——它具有多层次的可读性。这本书不仅解决了我的燃眉之急，更是在我的知识体系中打下了一个坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

从排版和装帧来看，这本书的制作水平也体现了出版社的专业性。纸张的质量很好，即便是长时间阅读也不会感觉眼睛很累，这对于需要长时间盯着技术图纸和公式的读者来说非常重要。书脊的装订也很结实，我经常需要将它平放在桌面上，或者在工作时随手翻阅查找资料，它都能很好地承受这种“摧残”，不会出现掉页或者松动的情况。更重要的是，这本书的索引做得非常细致和人性化，当我需要快速定位到某个特定参数的讨论时，可以通过索引迅速找到对应页码，极大地提高了查阅效率。在快节奏的工程环境中，时间就是金钱，这种对细节的关注，真正体现了出版方对目标读者的尊重。一本好的工具书，不仅内容要硬核，外在的友好度同样影响着它能否成为我们工作台上的“常驻嘉宾”。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计非常朴实，一眼就能看出它是一本技术类书籍，没有太多花哨的装饰，这种务实的风格很对我的胃口。我是在一个偶然的机会下接触到这本书的，当时我正在为我正在进行的一个电子设计项目寻找关于运算放大器的深入参考资料。市面上关于运算放大器的书籍不少，但很多要么过于理论化，要么就是零散的资料拼凑而成，难以形成系统性的知识体系。这本书从基础概念讲起，循序渐进地深入到各种高级应用和电路设计技巧，结构安排得非常合理。作者在讲解过程中，总是能用非常形象的比喻来阐述复杂的电路原理，这对于我这种既想深入理解原理又不太喜欢纯数学推导的工程师来说，简直是福音。我记得有一次为一个精密测量电路选型运算放大器时遇到了瓶颈，翻阅此书后，书中关于噪声分析和低失真设计的章节让我茅塞顿开，找到了问题的关键所在。它的实用性远超我的预期，不仅仅是教科书，更像是身边一位经验丰富的老工程师在手把手的指导。