運算放大器應用電路設計 嚴剛峰 9787030497598 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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嚴剛峰 著

圖書標籤:

• 運算放大器
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齣版社： 科學齣版社有限責任公司

ISBN：9787030497598

商品編碼：29308978225

包裝：平裝-膠訂

齣版時間：2016-12-01

基本信息

書名：運算放大器應用電路設計

定價：88.00元

作者：嚴剛峰

齣版社：科學齣版社有限責任公司

齣版日期：2016-12-01

ISBN：9787030497598

字數：

頁碼：

版次：31

裝幀：平裝-膠訂

開本：128開

商品重量：0.4kg

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導語_點評_推薦詞

內容提要

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目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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探索模擬電路的奧秘：信號處理與係統設計的精妙實踐 本書深入剖析瞭運算放大器作為核心電子元器件在模擬電路設計中的廣泛應用。我們將從基本原理齣發，逐步構建起一係列功能強大且實用的電路模塊，旨在為讀者提供一套係統而全麵的運算放大器應用設計方法論。本書的重點在於將理論知識轉化為實際設計能力，幫助讀者理解不同電路拓撲的優勢與局限，並學會根據具體需求選擇和優化電路方案。 第一部分：運算放大器的基礎理論與關鍵特性 在深入探討復雜應用電路之前，紮實的理論基礎是不可或缺的。本部分將首先迴顧運算放大器（Op-Amp）的基本構成原理，包括差分放大級、增益級和輸齣級的工作方式。我們將詳細解析理想運算放大器的幾個核心特性：零輸入失調電壓、無限開環增益、無限輸入阻抗、零輸齣阻抗以及無限帶寬。然而，現實中的運算放大器並非完美，因此，我們會著重介紹實際運算放大器的關鍵參數，如： 輸入失調電壓 (Input Offset Voltage): 解釋其産生原因，以及在直流應用中可能帶來的誤差，並介紹零點漂移的概念。 輸入偏置電流 (Input Bias Current) 與輸入失調電流 (Input Offset Current): 分析這些電流對電路精度的影響，特彆是在高阻抗電路中。 開環增益 (Open-Loop Gain): 探討其隨頻率變化的特性，引入增益-帶寬積 (Gain-Bandwidth Product, GBW) 的概念，並說明其在有限增益應用中的重要性。 共模抑製比 (Common-Mode Rejection Ratio, CMRR): 強調運算放大器抑製共模信號的能力，以及其在噪聲抑製方麵的作用。 電源抑製比 (Power Supply Rejection Ratio, PSRR): 說明電源噪聲如何通過PSRR被抑製，以及選擇閤適電源的重要性。 壓擺率 (Slew Rate): 解釋其限製運算放大器輸齣信號上升/下降速度的能力，特彆是在處理高頻大信號時。 輸齣電壓擺幅 (Output Voltage Swing): 討論實際輸齣電壓與電源電壓的差距，以及其對電路動態範圍的影響。 通過對這些特性的深入理解，讀者將能夠更準確地預測電路的性能，並有效避免潛在的設計陷阱。 第二部分：運算放大器經典應用電路詳解 本部分將是本書的核心內容，我們將通過大量經典且實用的電路示例，展示運算放大器在信號處理領域的強大能力。每個電路都將從基本原理、電路分析、參數計算、實際設計考量以及潛在的改進方案等多個維度進行闡述。 2.1 反饋放大器 circuits 同相比例（同相）放大器 (Non-inverting Amplifier): 分析其電壓增益由外部電阻決定，輸入阻抗高，無相移的特點。推導增益公式，並討論其在緩衝器和信號放大中的應用。 反相比例（反相）放大器 (Inverting Amplifier): 探討其電壓增益的負值，輸入阻抗較低，存在180度相移的特性。推導增益公式，並講解其在信號反轉、加法和減法電路中的基礎作用。 電壓跟隨器 (Voltage Follower / Buffer): 重點分析其單位增益，極高的輸入阻抗和極低的輸齣阻抗。解釋其作為阻抗匹配和緩衝器的關鍵作用，解決信號源輸齣能力不足的問題。 差分放大器 (Differential Amplifier): 詳細解析其對兩個輸入信號之差進行放大的功能。分析其共模抑製能力，推導其電壓增益，並介紹其在傳感器信號采集、噪聲消除等方麵的應用。 多重反饋濾波器 (Multiple Feedback Filters): 介紹其利用運算放大器和電阻、電容構成低通、高通、帶通濾波器。分析其Q值和中心頻率的計算，以及其在信號調理中的重要性。 2.2 信號處理電路 積分器 (Integrator): 探討其將輸入信號進行積分的功能，分析其輸齣與輸入信號積分值成比例。討論其在波形發生器、斜波發生器中的應用，以及如何解決實際積分器中直流漂移問題（如使用高精度運算放大器或引入反饋電阻）。 微分器 (Differentiator): 分析其將輸入信號進行微分的功能，輸齣與輸入信號的微分值成比例。深入討論其在高頻噪聲敏感性問題，並提齣改進方案，如在輸入端串聯電阻或在反饋通路中並聯電阻以限製高頻增益。 電流-電壓轉換器 (Current-to-Voltage Converter, Transimpedance Amplifier): 講解其將輸入電流轉換為輸齣電壓的功能。重點分析其在光電二極管、傳感器信號采集中的應用，並探討其帶寬和穩定性問題。 電壓-電流轉換器 (Voltage-to-Current Converter): 介紹其將輸入電壓轉換為輸齣電流的功能。討論其在驅動負載、産生恒定電流源方麵的應用。 2.3 信號源與波形發生器 三角波/方波發生器 (Triangle Wave/Square Wave Generator): 結閤比較器（或利用運算放大器作為比較器），構建基於積分和比較原理的三角波和方波發生器。分析其頻率和占空比的確定。 正弦波發生器 (Sinusoidal Wave Generator): 介紹基於RC移相、RLC振蕩或狀態變量濾波器的正弦波産生方法。重點分析如何使用運算放大器實現穩定的振蕩。 2.4 信號調理與測量電路 精密二極管 (Precision Rectifier): 解釋如何利用運算放大器剋服普通二極管的正嚮壓降，實現對微弱信號的精確整流，例如半波和全波精密整流器。 采樣保持電路 (Sample-and-Hold Circuit): 詳細說明其捕獲瞬時信號並保持其值的原理，分析其在數據采集係統中的作用。 儀錶放大器 (Instrumentation Amplifier): 強調其高輸入阻抗、高共模抑製比、精確且可調的增益等特性，適用於測量微弱的差分信號，如橋式電路、熱電偶等。 第三部分：運算放大器的高級應用與設計考量 在掌握瞭基礎和經典的電路之後，本部分將進一步探討更復雜的應用場景和高級的設計技巧。 有源濾波器設計 (Active Filter Design): Butterworth 濾波器: 介紹其通帶內平坦的幅度響應特性，分析其設計方法和頻率響應。 Chebyshev 濾波器: 講解其通帶內有紋波，但截止特性更陡峭的特點，分析其設計和應用場景。 Bessel 濾波器: 重點介紹其具有綫性相位響應的特點，適用於對信號瞬態響應要求高的場閤。 Sallen-Key 拓撲: 詳細講解其利用單個運算放大器實現二階濾波器的方法，包括低通、高通和帶通形式。 狀態變量濾波器 (State Variable Filter): 介紹其能夠同時産生低通、高通和帶通輸齣，且增益、Q值和中心頻率可獨立調節的強大濾波器結構。 電源與基準電壓電路 (Power Supply and Voltage Reference Circuits): 綫性穩壓器 (Linear Regulators): 介紹其基本工作原理，並討論如何利用運算放大器構建更靈活的綫性穩壓電路。 開關穩壓器 (Switching Regulators) 簡介: 簡要介紹開關穩壓器的概念，並說明其與綫性穩壓器的區彆。 精密電壓基準源 (Precision Voltage Reference Sources): 講解如何利用齊納二極管或帶隙基準電路，配閤運算放大器構建高精度、低漂移的電壓基準。 數模混閤信號設計中的運算放大器應用 (Op-Amp in Mixed-Signal Design): ADC/DAC 驅動與緩衝: 討論如何選擇閤適的運算放大器作為模數轉換器 (ADC) 和數模轉換器 (DAC) 的驅動器，以保證信號的完整性和轉換精度。 抗混疊濾波器 (Anti-aliasing Filter): 強調其在ADC輸入端的重要性，防止高頻信號混疊成低頻假信號。 PCB 設計中的注意事項 (PCB Design Considerations): 接地與布綫: 強調良好的接地策略和信號布綫對模擬電路性能的重要性，如星型接地、地綫分割等。 去耦與濾波: 討論在電源綫和信號綫上使用旁路電容和濾波器的作用，以抑製噪聲和提高穩定性。 熱管理: 分析高功率應用中運算放大器的散熱問題，以及如何進行熱設計。 噪聲分析與抑製 (Noise Analysis and Suppression): 運算放大器自身的噪聲: 分析輸入電壓噪聲和電流噪聲。 電阻噪聲: 討論熱噪聲和散粒噪聲。 噪聲的源頭與傳播: 識彆電路中的噪聲源，並分析其在電路中的傳播路徑。 降噪技術: 介紹濾波、屏蔽、差分信號傳輸等降噪方法。 第四部分：實際案例分析與設計流程 為瞭鞏固所學知識，本部分將提供幾個綜閤性的設計案例，涵蓋從需求分析、電路選型、參數計算、仿真驗證到實際調試的完整流程。這些案例可能包括： 高精度傳感器信號調理模塊設計 音頻放大器電路設計 低噪聲信號采集係統設計 通過這些案例，讀者將能夠親身體驗如何將理論知識應用於解決實際工程問題，並逐步培養獨立解決復雜模擬電路設計問題的能力。 本書旨在為電子工程領域的學生、工程師和愛好者提供一份詳實的技術指南。通過係統學習本書內容，讀者不僅能深入理解運算放大器的精妙之處，更能掌握一係列實用的電路設計技巧，從而在信號處理和係統設計的道路上邁齣堅實的步伐。

評分☆☆☆☆☆

這本書名，運算放大器應用電路設計，嚴剛峰，9787030497598，這些關鍵詞組閤在一起，給我的第一印象是專業、嚴謹。對於我這種在電子工程領域摸爬滾打多年的工程師來說，一本好的電路設計書籍，往往是解決實際問題的寶藏。我希望這本書能夠超越基礎概念，直擊復雜和高端的應用。例如，在射頻前端設計中，如何利用運算放大器實現低噪聲放大？在電源管理領域，如何設計高效、穩定的運放控製電路？在模數混閤信號係統中，如何巧妙地利用運算放大器進行信號調理以提高轉換精度？我更期待的是，書中能夠提供一些關於“魯棒性設計”的思路，也就是說，如何設計齣即使在元件參數有一定偏差，或者環境條件有一定波動的情況下，性能依然能夠保持穩定的電路。如果書中能夠提供一些實際的測試方法和性能評估標準，並且能對電路設計中的潛在陷阱進行預警，那就更能體現其價值瞭。

評分☆☆☆☆☆

拿到一本寫著“運算放大器應用電路設計”的書，最想看到的是那種既有理論深度又不失操作性的內容。這本書的書名和作者信息（嚴剛峰），以及那個9787030497598的國際標準書號，都讓我覺得它不是一本隨意拼湊齣來的“快餐書”。我非常希望它能夠係統地梳理運算放大器在各種典型應用中的設計原理，並且能夠清晰地展示齣從需求分析到最終電路實現的完整過程。比如，在設計一個濾波器時，不僅僅給齣巴特沃斯、切比雪夫等幾種經典濾波器類型，還能指導讀者如何根據具體的信號特性和性能要求，選擇閤適的濾波器類型，並計算齣相應的元件值。同樣，對於儀錶放大器，除瞭介紹它的基本結構，還應該講解如何通過選擇不同的運放和電阻配置，來實現高共模抑製比、低噪聲和精確的增益。最重要的是，我希望這本書能有一些“隱藏的技巧”或者“老道的經驗”分享，這些是你在一般的網絡資料上很難找到的，能夠幫助我們少走彎路，提高設計的效率和電路的可靠性。

評分☆☆☆☆☆

對於一本名為《運算放大器應用電路設計》的書籍，我首先會關注它的實用性和前瞻性。嚴剛峰教授（假設為教授）的著作，從我有限的經驗來看，往往能兼顧理論深度與工程實踐。9787030497598這個信息，告訴我這是一本有體係、有 ISBN 的齣版物，說明它經過瞭齣版流程的檢驗，應該不會是那種零散的、不成體係的技術文檔。我希望這本書能夠超越基礎的同相、反相放大電路，深入到更復雜的信號處理場景。比如，在噪聲抑製方麵，它能否提供一些巧妙的設計技巧？在寬帶信號放大時，如何處理頻率響應的滾降和相位失真？在高精度測量電路中，如何選擇低噪聲、低失調的運算放大器，並進行補償？我更期待的是，書中能給齣一些實際案例分析，比如在生物信號采集、音頻設備、傳感器接口等領域的應用，通過這些案例，讀者可以直觀地感受到運算放大器在不同場景下的獨特魅力和設計智慧。如果能提供一些原理圖以外的 PCB 布局建議，那就更加完美瞭，因為良好的 PCB 設計對模擬電路的性能至關重要。

評分☆☆☆☆☆

一本好的電路設計書籍，對於我來說，不僅僅是知識的傳遞，更是一種思維的啓迪。這本書名《運算放大器應用電路設計》，加上嚴剛峰和9787030497598，讓我感覺它有潛力成為這樣一本。我最看重的是它能否幫助我建立起一套完整的電路設計框架。這意味著，當麵對一個具體的應用需求時，我能夠知道從哪裏著手，需要考慮哪些關鍵因素，以及如何一步一步地推導齣最終的電路方案。例如，在設計一個音頻前置放大器時，除瞭放大增益，還需要考慮輸入阻抗、輸齣阻抗、頻率響應、噪聲指標、動態範圍等等。這本書能否提供一個清晰的流程，指導我如何在這些相互關聯的參數之間進行權衡和取捨？我尤其希望它能包含一些關於“負反饋”在電路設計中的應用，這是運算放大器最核心的工作原理之一，深刻理解它對於設計高性能電路至關重要。如果書中能展示一些“意想不到”的運放應用，或者對一些常見但容易被忽視的細節進行深入闡述，那將是極大的收獲。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名非常吸引人，尤其是對於我這種剛剛接觸模擬電子領域，並且對實際電路應用充滿好奇的學生來說。“運算放大器應用電路設計”這個標題直接點明瞭主題，讓人感覺這不像是一本枯燥的理論堆砌，而是能夠切實指導我們如何運用這些強大的元件去解決實際問題。嚴剛峰這個名字雖然我之前沒聽過，但9787030497598這個ISBN號，讓我覺得它是一本正規齣版的、經過審核的書籍，質量應該有所保障。我最期待的是書中能詳細講解運算放大器在各種經典應用電路中的具體設計思路和步驟，比如有源濾波、信號調理、儀器放大器、振蕩器等等。我希望它不僅僅是給齣電路圖和公式，更能深入剖析每一個元件的選擇理由，每一個參數的計算過程，以及電路在實際工作時可能遇到的乾擾和優化方法。畢竟，理論知識可以通過各種渠道學習，但將理論轉化為實用的電路，這纔是最考驗設計能力的，也是最能體現一本書價值的地方。如果這本書能夠做到這一點，我相信它會成為我案頭必備的工具書。