运算放大器应用电路设计 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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严刚峰 著

图书标签:

• 运算放大器
• 模拟电路
• 电路设计
• 电子工程
• 信号处理
• 放大器
• 滤波器
• 电源管理
• 仪器仪表
• 传感器应用

店铺： 博学精华图书专营店

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030497598

商品编码：29729427522

包装：平装

出版时间：2017-05-01

基本信息

书名:运算放大器应用电路设计

定价：98.00元

售价：68.6元,便宜29.4元,折扣70

作者:严刚峰

出版社：科学出版社

出版日期：2017-05-01

ISBN：9787030497598

字数：

页码：

版次：31

装帧：平装

开本：B5

商品重量：0.4kg

编辑推荐

导语_点评_推荐词

内容提要

本书内容共5章。章简要介绍集成运算放大器的组成与原理，并列出常见集成运算放大器的型号及简介，第2章介绍集成运算放大器的性能参数与测试，第3章给出集成运算放大器的运算误差分析，第4章介绍集成运算放大器电路的电磁兼容性设计，第5章就自动化装置研发过程中涉及的应用电路给出设计方法。全书面向实际应用，理论联系实际。

目录

作者介绍

文摘

序言

模拟世界的基石：深度解析运算放大器及其创新应用 本书并非一本关于“运算放大器应用电路设计”的教材，而是旨在为读者揭示模拟电子技术核心——运算放大器（Op-Amp）——的深邃世界及其在现代电子工程中扮演的关键角色。我们将从最基础的概念出发，逐步深入，探讨运算放大器的内在机制、特性参数，并着重剖析其如何通过巧妙的电路设计，解决现实世界中的一系列信号处理、滤波、控制等复杂问题。 超越教科书的深度：理解运算放大器的本质 与传统的应用电路设计类书籍侧重于“如何用”不同，本书将更多地聚焦于“为何如此”。我们将深入剖析运算放大器内部的基本结构，例如差分放大级、增益级和输出级，以及这些级联结构如何共同造就其高增益、高输入阻抗和低输出阻抗的理想特性。我们不仅仅罗列参数，而是会详细解释如开环增益、带宽、压摆率、输入失调电压、输入偏置电流、共模抑制比（CMRR）以及电源抑制比（PSRR）等关键参数的物理意义，以及它们在实际应用中对电路性能产生的直接影响。 例如，对于“高增益”，我们将探讨它如何在负反馈配置下实现精确的信号放大；对于“高输入阻抗”，我们将解释它为何能最大限度地减少对信号源的负载效应；对于“低输出阻抗”，我们则会阐述它如何驱动后续电路而不发生显著的电压衰减。此外，我们还将深入研究运算放大器的非理想因素，如有限的增益带宽积、有限的压摆率如何导致信号失真，以及输入失调电压和偏置电流如何引入直流误差，并提供相应的补偿和抑制策略。 从基本概念到高级应用：构建完整的认知图谱 本书将从最基础的运算放大器应用入手，例如： 基本放大器配置： 我们将详细讲解同相放大器、反相放大器、电压跟随器等基本配置的工作原理，并分析它们在不同场景下的适用性。这不仅仅是公式的推导，更是对信号流向、增益设置、输入输出关系以及阻抗匹配的深入理解。 信号调理电路： 运算放大器在信号调理领域发挥着不可替代的作用。本书将深入探讨如何利用运算放大器设计各种滤波器，包括低通、高通、带通和带阻滤波器，并分析不同滤波器类型的频率响应特性、阶数选择及其对信号完整性的影响。我们还将讲解如何通过运算放大器实现信号的衰减、增益控制、信号叠加以及差分信号的转换。 有源积分与微分电路： 运算放大器作为积分器和微分器的应用是信号处理中的重要组成部分。我们将详细分析其工作原理，揭示其在信号转换、波形生成等方面的应用，并探讨其在实际应用中需要注意的寄生效应和稳定性问题。 比较器与滞回比较器： 运算放大器在作为比较器使用时，能有效地判断信号的高低。本书将详细讲解其工作原理，并引入滞回比较器（施密特触发器）的概念，分析其在消除噪声、实现信号整形等方面的优势。 然而，本书的价值远不止于此。我们将进一步拓展到更高级、更具挑战性的应用领域： 精密测量与传感： 在高精度仪器仪表和传感器接口电路设计中，运算放大器的选择和应用至关重要。我们将深入探讨如何利用运算放大器设计高精度电压-电流转换器、精密电压源、低噪声放大器，以及如何将各种传感器（如热敏电阻、光敏电阻、应变片等）的输出信号进行精确放大和处理，以满足苛刻的测量要求。 音频与视频信号处理： 运算放大器在音频功放、前置放大器、滤波器组以及视频信号处理电路中扮演着核心角色。本书将分析如何在音频电路中实现低失真、高保真的放大，以及如何在视频信号链中实现精确的信号增益控制、阻抗匹配和滤波。 电源管理与稳压： 尽管开关电源日益普及，但线性稳压器依然在对噪声敏感的应用中占据重要地位。本书将深入剖析如何利用运算放大器设计高性能的线性稳压电路，包括如何实现宽输入电压范围、高输出电流能力和优异的稳压精度。 模拟信号生成与波形整形： 运算放大器是构建各种信号发生器（如函数发生器、三角波发生器、锯齿波发生器）的基本单元。我们将详细分析这些电路的工作原理，以及如何通过调整元件参数来改变输出波形的频率、幅度和形状。 控制系统中的应用： 在许多控制系统中，运算放大器被用作误差放大器、积分控制器、比例控制器等。本书将探讨运算放大器如何帮助构建闭环控制系统，并分析其在稳定性和动态响应方面的影响。 数据采集系统的前端： 在模数转换（ADC）系统中，运算放大器作为前端的信号调理单元，其性能直接影响到整个数据采集系统的精度和动态范围。我们将分析如何设计运算放大器电路来匹配ADC的输入要求，并实现信号的增益调整、抗混叠滤波等功能。 理论与实践的完美结合：从原理到实战 本书强调理论知识的深度挖掘与实际工程应用的紧密结合。我们不仅会提供清晰的电路原理分析，还会通过大量的实例研究，展示如何在实际电路设计中应用这些理论。每个章节都将包含针对所讨论主题的电路示例，这些示例不仅会讲解元件的选择依据、设计步骤，还会探讨潜在的设计陷阱和优化方法。 本书的另一特色在于，我们将不仅仅局限于理想化的运算放大器模型。我们将引入实际元器件的非线性特性、温度漂移、噪声等因素，并提供相应的分析和解决方案。读者将学会如何根据具体的应用需求，从众多的运算放大器型号中选择最合适的器件，并理解不同型号的优势和劣势。 为工程师和爱好者量身定制的学习路径 无论您是刚刚接触模拟电子学的学生，还是经验丰富的电子工程师，亦或是对电子技术充满热情的业余爱好者，本书都将为您提供一条清晰且深入的学习路径。本书力求用严谨的语言和直观的图示，将复杂抽象的模拟电路概念变得易于理解。通过学习本书，您将能够： 深刻理解运算放大器的核心工作原理和关键特性。 掌握设计各类模拟信号处理电路的基本方法和技巧。 能够根据实际应用需求，选择合适的运算放大器型号和外围元件。 具备分析和解决实际电路设计中可能出现问题的能力。 为进一步深入研究更复杂的模拟和数字混合信号处理技术打下坚实基础。 本书献给所有对模拟世界的奥秘充满好奇，并致力于用电子技术解决现实问题的探索者。我们相信，通过对运算放大器这一“模拟世界的基石”的深入理解，您将能够 unlock 更多创新的可能性，设计出性能卓越、功能强大的电子系统。

评分☆☆☆☆☆

这本书最大的特色在于它对不同应用场景的覆盖广度和深度达到了一个极佳的平衡点。它不仅涵盖了基础的信号缓冲、滤波和增益级，更深入到了如峰值检测器、电压/电流转换器（V/I）、以及一些非线性应用的处理技巧。我特别喜欢其中关于精密整流电路和二极管桥的线性化处理部分，作者揭示了如何通过巧妙的偏置和反馈结构来克服二极管的死区电压问题，这在很多标准教材中是寥寥几笔带过的内容。这本书就像一位经验丰富的老同事，在你遇到一个棘手的设计难题时，他会耐心地告诉你：“这个问题，可以从A、B、C三个方向去尝试，而每条路上的陷阱在哪里。”它提供的是一套完整的“工具箱”和“排除故障手册”，而不是一套固定的“标准答案”。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是电子工程领域的一股清流，尤其对于我这种刚踏入模拟电路设计不久的“菜鸟”来说，简直是雪中送炭。它不像某些教材那样堆砌晦涩难懂的公式，而是非常注重实践和工程思维的培养。书中的例题设计得非常巧妙，不仅清晰地展示了理论是如何应用于实际电路中的，更重要的是，它引导我们去思考“为什么”要这样设计，而不是仅仅满足于“能用”就好。作者的讲解风格深入浅出，即便是面对那些看似复杂的电路拓扑，也能用非常直观的方式将其拆解剖析，让人茅塞顿开。我尤其欣赏它在元件选型和噪声分析方面的篇幅，这往往是教科书容易忽略，但在实际工作中又至关重要的环节。读完前几章，我感觉自己对如何构建一个稳定、高性能的模拟前端系统有了更扎实的把握。它不只是教你搭积木，而是教你如何成为一个优秀的建筑师。

评分☆☆☆☆☆

说实话，一开始我以为这是一本偏向于理论推导的枯燥读物，但很快我就被它富有逻辑性的内容组织方式所折服。它采用了一种非常高效的“问题驱动”的学习路径。比如，在讲解滤波器设计时，它不是先罗列巴特沃斯、切比雪夫的特性，而是先提出了一个实际应用中遇到的混叠问题，然后顺藤摸瓜地引出需要高阶滤波器的必要性，再逐步深入到级联设计和有源RC网络的实现。这种叙事结构使得知识点之间的关联性非常强，阅读起来丝毫没有拖沓感。而且，书中的图示质量极高，那些关键波形和传递函数的曲线，都标注得极其清晰，即便是脱离文字也能快速理解核心概念。它确实培养了一种“由果溯因”的工程师思维，而不是死记硬背公式的学徒心态。

评分☆☆☆☆☆

我最近正在为一个便携式医疗设备开发一个信号调理模块，对功耗和输入阻抗的要求极为苛刻。这本书在关于低功耗运算放大器（LPOA）的选择和偏置技巧上的讨论，简直是为我量身定做的。作者详细对比了不同架构（如折叠式、共源共栅式）在超低功耗条件下的表现差异，并给出了具体的补偿策略来保证闭环稳定性。最让我惊喜的是，书中还穿插了一些关于热噪声和闪烁噪声在不同工作点下的统计学分析，这让我能够更科学地预测系统的信噪比（SNR）。相较于市面上那些只关注通用放大器应用的图书，这本书明显更聚焦于“极限性能”的追求。阅读过程虽然需要一定的基础知识铺垫，但最终的回报是巨大的，它极大地提升了我解决实际工程难题的能力。

评分☆☆☆☆☆

对于资深工程师而言，这本书的价值或许在于它对“细节之美”的挖掘。我发现它对一些经典电路结构，比如跨导放大器或者低噪声放大器（LNA）的设计约束和优化路径进行了非常细致的探讨。很多设计手册只会给出结论，但这本书却完整地展示了从规格书到最终实现过程中，设计师需要权衡的那些微妙的矛盾，比如带宽、功耗、失真度之间的相互制约。特别是关于版图设计对高频性能影响的章节，提到了很多在仿真软件中难以完全捕捉到的物理效应。这种层次感和深度，使得这本书不仅仅停留在电路原理的层面，而是真正触及到了IC设计和高精度仪器仪表开发的核心痛点。它更像是一本“经验之谈的汇编”，充满了作者多年来在实验室里摸爬滚打积累下来的真知灼见。