活学活用 电子技术 OP放大电路 活用技巧PDF|Epub|txt|kindle电子书版本网盘下载

活学活用 电子技术 OP放大电路 活用技巧PDF格式电子书版下载

注意：本站所有压缩包均有解压码： 点击下载压缩包解压工具

第1章 与纤细的模拟IC——OP放大器的连接方法1

1.1 模拟与数字二位一体1

1.1.1 敏感而微弱的模拟与迟钝而强实的数字1

1.1.2 缺少模拟电路或缺少数字电路都得不到优良的产品2

1.2 OP放大器的基本功能“信号放大”的益处4

1.2.1 放大增强抗噪能力4

1.2.2 A/D转换后信息损失少6

1.2.3 理想放大器的输出波形和输入波形相似7

1.3 OP放大器的分类8

1.3.1 根据用途的分类8

1.3.2 根据电源电压的分类8

1.3.3 根据输入、输出电压范围的分类12

1.4 充分认识OP放大器的不足13

1.4.1 在性能指标数据表中，一些关键的事项并未列出13

1.4.2 IC缺点的实验发现16

1.4.3 要相信的不是性能指标数据表，而是实测数据17

第2章 掌握放大技术的基础19

2.1 相位虽然反转但精度高的反相放大电路19

2.1.1 输入信号和输出信号的关系19

2.1.2 两个外接电阻的阻值比决定增益20

2.1.3 安装方法22

2.1.4 典型应用电路23

2.2 相位不反、使用方便但精度稍显不足的同相放大电路24

2.2.1 不反相而放大24

2.2.2 使用方便但增益误差大27

2.2.3 安装方法28

2.3 将能量加于微弱信号上以增强负载驱动能力的电压跟随器28

2.3.1 输入阻抗大、输出阻抗小，增益1倍28

2.3.2 应用举例30

2.3.3 易发振荡是此种高性能电路的白玉之瑕31

第3章 OP放大器周围外接元件的作用及取值理由33

3.1 反馈部分34

3.1.1 决定增益的反馈电阻R11和R1034

3.1.2 抑制直流分量放大的电容C937

3.2 偏压部分40

3.2.1 对电源分压获得基准电位的R3和R540

3.2.2 连接分压电路和OP放大器的R743

3.2.3 抑制偏压变动的C245

3.3 输入部分47

3.3.1 抑制电路与外部设备连接时突跳的R847

3.3.2 不同基准电位下工作的电路之间的桥梁C848

3.4 输入部分的详细设计50

3.4.1 阅读电路时省去影响小的元件50

3.4.2 输入阻抗的频率特性53

3.5 输出部分56

3.5.1 实现与下一级稳定连接的R1256

3.5.2 与不同基准电位下工作的下一级放大电路之间的桥梁C1058

3.6 用实验来校核设计58

3.6.1 正向幅度受到限制58

3.6.2 如果调整偏压，负侧又会遭到限幅60

3.6.3 输出端加接电阻后，失真减轻，输出电压范围扩大60

第4章 掌握直流放大技术67

4.1 直流放大器的必要性67

4.1.1 直流放大器设计失败例67

4.1.2 取出长周期信号也要用直流放大器68

4.1.3 直流失调电压和温度漂移为零的放大器是理想的69

4.2 双电源下放大器的性能易于获得69

4.2.1 单电源工作的交流放大器的缺点69

4.2.2 双电源型的优缺点73

4.3 直流放大器电路74

4.3.1 单电源工作的直流放大器74

4.3.2 双电源工作的直流放大器75

4.4 直流放大器的弱点——失调电压76

4.4.1 直流放大器很难只放大直流信号76

4.4.2 失调电压的危害77

4.5 失调电压产生的原因78

4.5.1 输出失调电压产生的原因78

4.5.2 输入失调电压产生的原因79

4.5.3 输入偏置电流产生的根据80

4.6 输出失调电压产生的主要原因80

4.6.1 输入偏置电流与输出失调电压的关系81

4.6.2 输入失调电压与输出失调电压的关系82

4.7 减小输出失调电压的方法85

4.7.1 减小输入失调电压85

4.7.2 减小±输入端的输入偏置电流的影响86

4.7.3 输出失调电压修正方法88

4.8 不做直流放大时直接做成交流放大器92

4.8.1 典型的交流放大器92

4.8.2 无需耦合电容的交流放大器93

4.8.3 方波信号放大时应注意下倾与稳定95

第5章 掌握低噪声放大技术99

5.1 微小信号的放大99

5.1.1 需要不使SN比恶化的放大器99

5.1.2 确保动态范围也很重要100

5.2 噪声的频率分布可按三个频带分类100

5.2.1 噪声的频率分布100

5.2.2 低频区起支配作用的1/f噪声102

5.2.3 大小随设计变化的白噪声102

5.2.4 高频下会成为问题的分配噪声103

5.3 噪声的种类及其对策103

5.3.1 除更换元件及IC外别无对策的噪声103

5.3.2 大小随电阻值变化的热噪声的对策104

5.3.3 雪崩噪声的应对105

5.4 来自OP放大器自身的噪声107

5.4.1 电压性噪声和电流性噪声107

5.4.2 输入换算噪声电压107

5.4.3 输入换算噪声电流108

5.5 OP放大器电路的噪声电压的计算方法108

5.5.1 噪声的定量化108

5.5.2 OP放大器产生的噪声电压的计算109

5.6 低噪声放大器的设计例111

5.6.1 步骤1——确立设计目标111

5.6.2 步骤2——选择低噪声OP放大器112

5.6.3 步骤3——进行基本设计112

5.6.4 步骤4——低噪声化113

5.6.5 步骤5——预测最终电路的噪声特性115

5.6.6 步骤6——试制并确认实际特性116

附录A 从微小信号到大信号输入幅度大范围变化的应对——动态范围的扩展技术120

附录B 噪声水平的计算技术——正态分布噪声的分布情况及合成方法132

第6章 频率特性的控制141

6.1 扩大带宽的方法141

6.1.1 决定增益频率上限的增益带宽和反馈量β141

6.1.2 选用GBW大的OP放大器141

6.1.3 增大反馈量144

6.1.4 实际OP放大器的GBW并非是不随频率变化的定值145

6.2 用噪声增益分别控制上限频率和增益146

6.2.1 用噪声增益控制噪声及频率特性146

6.2.2 下降增益抑制上限频率的上升149

6.3 抑制上限频率上升的方法150

6.3.1 用反馈电路控制频率特性150

6.3.2 GBW不能用于频率特性的设计151

6.4 大振幅时转换速率会支配上限频率152

6.4.1 输出振幅的最大倾斜度受转换速率限制152

6.4.2 GBW大而转换速率小的OP放大器153

6.4.3 如果需要高转换速率应使用电流反馈型154

6.4.4 转换速率与上限频率的关系154

附录 OP放大器输出电流的增强方法156

第7章 振荡对策与周围元件的选择方法163

7.1 难以发现的放大器的致命伤——振荡163

7.1.1 振荡是致命的缺陷163

7.1.2 振荡电路与放大器仅毫厘之差163

7.1.3 认真检查有无振荡164

7.1.4 放大器的周围存在很多引发振荡的因素164

7.2 振荡的症状164

7.2.1 脉冲响应波形混乱或有高频信号叠加164

7.2.2 直流输出电压变动大至预计以上165

7.2.3 OP放大器外壳烫得手不能触摸166

7.2.4 放大器的线性坏到预计以上166

7.3 稳定性设计167

7.3.1 考察输入→放大→输出→反馈→输入—圈信号的变化167

7.3.2 关注相位的移动与变化167

7.3.3 根据A0（jω）β（jω）可知发生振荡的余裕度168

7.4 提高稳定性，实现不易振荡的放大器170

7.4.1 输出端接电容也不振荡的做法170

7.4.2 输入端接电容也不振荡的做法173

7.4.3 抗寄生L及C引发的高频振荡的做法175

7.5 旁路电容的配置与选择方法178

7.5.1 无旁路电容时的振荡的症状与对策178

7.5.2 无旁路电容时的振荡机理180

7.5.3 旁路电容的施加方法181

7.5.4 接入电路模块的大容量电容器电容值的确定方法183

7.6 振荡的检查方法183

7.6.1 使用示波器的简易方法183

7.6.2 使用谱分析仪严格检查185

7.6.3 使用网络分析仪定量测量振荡余裕185

7.6.4 冷却时易发生振荡186

附录A 环路增益的测量方法187

附录B OP放大器低温下也能不发生振荡190

第8章 低失调OP放大器的使用方法及评价法193

8.1 低失调OP放大器193

8.1.1 在直流精度很必要之处发挥威力193

8.1.2 实际器件193

8.2 使用基础195

8.2.1 增加失调调整用电阻的副作用195

8.2.2 输入增加LPF去除OP放大器跟不上的信号195

8.2.3 使用精度高于±1％的高精度电阻197

8.2.4 OP放大器输入端周围的布线应尽可能短197

8.3 在去除失调的同时放大的斩波稳定型198

8.3.1 低失调中典型的“斩波稳定型”198

8.3.2 增加输出滤波器去除特有的噪声199

8.3.3 增加LPF后稳定建立时间的确认199

8.4 重要的性能及其评价方法199

8.4.1 确认测试系统的噪声水平200

8.4.2 输入失调电压及其温度漂移特性201

8.4.3 输入换算噪声电压202

8.4.4 输入偏置电流208

8.4.5 振荡余裕210

第9章 低噪声OP放大器的使用方法及评价法213

9.1 各种低噪声OP放大器213

9.2 基本使用方法215

9.2.1 用于反相放大器的场合215

9.2.2 用于同相放大器的场合217

9.2.3 用于差动放大器的场合217

9.3 能正确测量低频噪声的锁定放大器217

9.4 输入换算噪声电压密度的评价与分析220

9.4.1 评价电路220

9.4.2 测量结果与分析221

9.5 输入换算噪声电流密度的评价与分析223

9.5.1 评价电路223

9.5.2 测量结果与分析224

第10章 差动放大器的使用方法及评价法227

10.1 差动放大器的功能与特性228

10.1.1 关键是“能只抑制共模信号吗”228

10.2 仪器放大器抗共模噪声强231

10.2.1 所有的电子电路都工作在噪声的海洋上231

10.2.2 共模噪声因引线阻抗的少许不平衡而突然变为恶性噪声232

10.2.3 仪器放大器233

10.3 高频区改善CMRR的方法234

10.3.1 CMRR在高频区的劣化234

10.3.2 增加共模去除滤波器235

10.3.3 输入线缆的电容使CMRR恶化236

10.3.4 使用浮动电源后CMRR立即上升238

10.4 实际的差动放大器和仪器放大器238

10.5 应评价的特性及评价结果分析246

10.5.1 差动增益的频率特性246

10.5.2 输出换算CMRR248

10.5.3 输出换算PSRR250

第11章 隔离器件的使用方法及评价法255

11.1 任何两点间都要能安全测量255

11.1.1 测试仪器坏了？触电了？255

11.1.2 用隔离器件绝缘256

11.2 隔离放大器的使用方法及评价法256

11.2.1 使用方法258

11.2.2 简单模块型260

11.2.3 低噪声、宽带宽型262

11.2.4 应评价的特性及结果分析265

11.3 数字隔离器的使用方法及评价法270

11.3.1 数字地与模拟地在哪里连接才好270

11.3.2 使数字和模拟电流流动顺畅272

11.3.3 实际数字隔离器及其使用方法272

11.3.4 应评价的特性及结果分析273

第12章 高速OP放大器的使用方法及评价法279

12.1 电流反馈型OP放大器攻略279

12.1.1 放大高速信号应选用电流反馈型279

12.1.2 电压反馈型提高增益时带宽会变窄280

12.1.3 电流反馈型增益即使提高带宽也不变281

12.1.4 对大敌“振荡”的对策283

12.1.5 无旁路电容时高次谐波失真即会增大284

12.2 OP放大器输入部分存在的寄生电容的补偿285

12.2.1 寄生电容的真面目285

12.2.2 两个对策286

12.2.3 电压跟随器的补偿方法287

12.3 负载电容引发振荡的对策288

12.3.1 接输出电阻288

12.3.2 用增益1倍下不能使用的OP放大器制作稳定工作的电压跟随器的方法291

12.4 增益和相位的频率特性的测试方法292

12.4.1 评价方法292

12.4.2 结果与分析292

12.5 失真的评价297

12.5.1 非高次谐波失真而是用交叉调制失真评价297

12.5.2 交叉调制失真评价法及分析301

参考文献307