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ADI公司译 著

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出版社： 北京航空航天大学出版社

ISBN：9787512404045

商品编码：29692607843

包装：平装

出版时间：2011-07-01

基本信息

书名:ADI放大器应用笔记(册)

：39.00元

售价：28.5元,便宜10.5元,折扣73

作者:ADI公司译

出版社：北京航空航天大学出版社

出版日期：2011-07-01

ISBN：9787512404045

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.400kg

编辑推荐

内容提要

　　本书由ADI工程师亲自参与设计、调试并验证的放大器应用笔记。通过这些应用笔记，为许多通用应用提供解决方案。每款放大器电路包含详细的设计文档。电路功能和性能已经过硬件验证。
　　本书将是广大工程技术人员、高等学校师生进行电路设计的参考书。

目录

部分 放大器产品的应用
　AN-0990应用笔记：在单端输入应用中连接差分放大器
　AN-1026应用笔记：高速差分ADC驱动器设计考虑
　AN-106应用笔记：放大器应用漫谈
　AN-211应用笔记：Alexander电流反馈型音频功率放大器
　AN-244应用笔记：IC仪表放大器用户指南
　AN-245应用笔记：利用仪表放大器解决非常规设计问题
　AN-539应用笔记：仪表放大器应用中的误差与误差预算分析
　AN-581应用笔记：单电源应用中的偏置和去耦运算放大器
　AN-584应用笔记：AD813x的运用
　AN-589应用笔记：差动放大器性能优化方法
　AN-649应用笔记：ADI有源滤波器设计工具的使用
　AN-669应用笔记：有效地使用AD628精密增益模块
　AN-671应用笔记：降低仪表放大器电路中的射频干扰整流误差
　AN-692应用笔记：通用精密运算放大器评估板
　AN-827应用笔记：放大器与开关电容ADC接口的匹配方法
　AN-849应用笔记：将运算放大器用作比较器
　AN-937应用笔记：放大器电路设计：如何避免常见问题
　AN-938应用笔记：数字CMOS麦克风前置放大器ASIC的数字和模拟测量单位
　AN-940应用笔记：佳噪声性能：低噪声放大器选择指南
　AN-968应用笔记：电流源：方案与电路

第二部分 放大器基本概念指标和测试评估
　AN-356应用笔记：用户指南：运算放大器规格参数的应用和测量
　AN-358应用笔记：噪声与运算放大器电路
　AN-359应用笔记：运算放大器的建立时间

作者介绍

　　ADI公司，AnalogDevices，Inc.（简称ADI）将创新、业绩和作为企业的文化支柱，并基此成长为该技术领域持久高速增长的企业之一。ADI公司是业界广泛认可的数据转换和信号处理技术全球的供应商，拥有遍布世界各地的60000客户，涵盖了全部类型的电子设备制造商。作为业界40多年的高性能模拟集成电路（IC）制造商，ADI的产品广泛用于模拟信号和数字信号处理领域。公司总部设在美国马萨诸塞州诺伍德市，设计和制造基地遍布全球。

文摘

序言

ADI 模拟电路设计宝典：原理、实践与创新 深入解析模拟信号链的精髓，解锁高性能设计的新维度 在日新月异的电子技术浪潮中，模拟信号处理始终是支撑众多先进应用的核心基石。从物联网传感器的数据采集，到工业自动化的高精度控制，再到医疗设备的严谨监测，直至消费电子的沉浸式体验，每一个环节都离不开对模拟信号的精确放大、滤波、转换与处理。ADI（Analog Devices, Inc.）作为全球领先的模拟技术公司，其丰富的产品线和深厚的技术积累，早已成为无数工程师在设计道路上的指路明灯。 本书，《ADI 放大器应用笔记（册）》，旨在为广大电子工程师、在校学生以及模拟电路爱好者提供一份详实、权威且极具实践价值的参考资料。我们不局限于理论的阐述，更侧重于将ADI公司多年来在放大器设计领域的实践经验、创新理念和典型应用场景，以系统化、条理化的方式呈现给读者。本书并非对某一本具体的ADI应用笔记进行复述，而是汇集了ADI在放大器领域的诸多精华，涵盖了从基础原理到前沿应用的广阔视野。 第一部分：放大器基础理论与关键参数的深度剖析 任何高性能模拟电路的设计，都始于对基础理论的深刻理解。本书将从运算放大器的基本构成、核心工作原理入手，逐步深入到其关键参数的定义、影响因素以及在实际应用中的意义。我们将详细解析以下内容： 运算放大器（Op-Amp）的理想与实际模型： 从理想运放的零输入失调、无穷开环增益、无穷输入阻抗、零输出阻抗等特性出发，逐步引入实际运放存在的各种非理想因素，如输入失调电压、输入偏置电流、有限的开环增益、有限的带宽、有限的压摆率、噪声等。我们将解释这些参数是如何影响电路性能的，以及如何通过选择合适的运放来最小化其负面影响。 增益、带宽与稳定性： 详细讲解增益带宽积（GBW）、单位增益带宽（UGBW）的概念及其重要性，特别是对于不同应用场景下选择具有合适带宽的运放。我们将深入探讨放大器的稳定性问题，包括伯德图（Bode Plot）的绘制与分析，以及如何通过补偿技术（如容性反馈补偿）来确保电路的稳定工作，避免振荡。 输入与输出阻抗： 解析输入阻抗和输出阻抗对于信号传输和负载效应的影响。我们将讨论如何根据信号源和负载特性选择高输入阻抗以避免信号衰减，以及如何设计合适的输出阻抗以有效驱动下游电路。 动态性能指标： 深入讲解压摆率（Slew Rate）和阶跃响应（Step Response）等参数，解释它们如何决定放大器在高频信号或快速瞬态信号下的表现能力。我们将提供实例分析，说明压摆率不足可能导致的信号失真，以及如何选择满足动态要求的运放。 噪声与失真： 模拟信号处理的核心挑战之一便是抑制噪声和失真。本书将系统介绍不同类型的噪声（如约翰逊噪声、散粒噪声、闪烁噪声等）的来源和影响，并提供降低噪声的设计技巧。同时，我们将深入剖析产生失真的机理，包括谐波失真（HD）、互调失真（IMD）等，并介绍减小失真的策略，如采用线性度更好的运放、优化偏置电路等。 共模抑制比（CMRR）与电源抑制比（PSRR）： 解释这两个关键参数对于差分放大器和抑制电源噪声的重要性。我们将演示如何通过高CMRR的差分放大器来抑制共模干扰，以及如何通过高PSRR的运放来减少电源波动对信号的影响。 第二部分：ADI 放大器的核心应用电路解析与设计实战 理解了基础理论，便可以开始构建实际电路。本书将聚焦于ADI公司广泛应用的各类放大器电路，并结合其代表性产品，提供详实的原理分析、设计步骤和工程考量。 同相放大器与反相放大器： 从最基础的同相和反相放大器电路出发，详细推导其增益公式，分析不同反馈电阻取值对增益、带宽和输入/输出阻抗的影响。我们将讨论如何在实际设计中精确控制增益，并考虑其局限性。 差分放大器与仪表放大器： 深入讲解差分放大器的工作原理，以及为何在许多测量应用中需要使用仪表放大器。我们将详细解析仪表放大器的结构（通常由三个运放构成），推导其高输入阻抗、高共模抑制比的特性，并讨论如何通过单个外部电阻来调整增益。本书将重点关注ADI在高精度、低噪声仪表放大器方面的技术优势和应用实例。 跨阻放大器（TIA）： 广泛应用于光电二极管、雪崩光电二极管（APD）等光信号探测的跨阻放大器，其设计至关重要。本书将深入分析TIA的工作原理，讨论其带宽限制因素（如二极管结电容、反馈电容），并提供优化带宽和稳定性的设计技巧。同时，将结合ADI的高性能TIA产品，探讨其在通信、医疗成像等领域的应用。 可编程增益放大器（PGA）： 介绍PGA的优势，即可以通过数字信号控制放大器的增益，极大地提高了系统的灵活性。我们将解析不同类型的PGA（如电阻阵列式、开关电容式）的工作原理，并重点介绍ADI的精密PGA产品，探讨其在数据采集系统、自动测试设备（ATE）等领域的应用。 电流反馈放大器（CFA）与电压反馈放大器（VFA）： 对比分析CFA和VFA两种不同架构的放大器，阐述它们的结构差异、工作原理、性能特点以及各自适用的应用场景。我们将重点介绍ADI在高性能CFA和VFA领域的优势，以及在射频（RF）和高速信号处理中的应用。 精密直流放大器与交流放大器： 区分直流和交流放大器的应用场合，深入讲解精密直流放大器在低频、直流信号测量中的挑战，如零漂移、温漂等，并介绍ADI如何通过集成斩波（Chopper）和零漂移（Zero-Drift）技术来提供超低失调电压和低漂移的解决方案。对于交流放大器，则侧重于其在信号调理、滤波方面的应用。 精密电流源与恒流电路： 探讨如何利用放大器构建高精度的电流源，这在LED驱动、传感器激励、电池充电等领域至关重要。我们将解析ADI提供的电流源解决方案，并给出实际设计案例。 第三部分：ADI 放大器在特定应用领域的深度探讨 模拟信号链的最终价值体现在其解决实际问题的能力上。本书将精选ADI放大器在不同行业中的典型应用，展示其强大的工程实力和创新潜力。 工业自动化与过程控制： 在恶劣的工业环境中，信号的精确采集和稳定控制至关重要。我们将分析传感器信号调理（如温度、压力、流量传感器）、隔离放大器（用于安全隔离和噪声抑制）、以及伺服控制回路中的放大器应用，并结合ADI在工业级产品方面的优势进行阐述。 医疗健康设备： 医疗器械对信号的精度、低噪声和生物相容性有着极高的要求。本书将深入探讨用于生物电信号采集（如ECG、EEG、EMG）、生物传感器信号放大、以及医疗影像设备（如超声、X射线）中的信号链设计，并强调ADI产品在低功耗、高集成度、安全可靠性方面的价值。 通信系统： 从基站到终端设备，高速、高频的信号处理是通信系统的核心。我们将探讨ADI放大器在RF前端、中频（IF）信号处理、以及高速数据采集中的应用，重点介绍其高带宽、低噪声、高线性的放大器产品。 测试测量仪器： 高精度、宽带、低失真的放大器是示波器、频谱分析仪、信号发生器等测试测量设备不可或缺的组成部分。本书将分析放大器在这些仪器中的关键作用，以及ADI如何提供满足严苛要求的解决方案。 音频与视频处理： 在音频和视频领域，信号的保真度至关重要。我们将探讨高保真音频放大器、视频信号缓冲器、以及相关的信号调理电路，并展示ADI在音频和视频信号链方面的技术实力。 新能源与汽车电子： 随着新能源汽车和智能驾驶技术的飞速发展，对高性能模拟器件的需求日益增长。本书将关注电池管理系统（BMS）中的电压电流采样、电机控制中的功率级驱动、以及车身电子中的传感器信号处理等应用，并分析ADI产品如何满足严苛的汽车级要求。 第四部分：ADI 放大器选型指南与设计工具 在实际设计过程中，如何高效地选择合适的放大器并利用可用的设计工具，是工程师们必须掌握的技能。 基于应用场景的放大器选型策略： 提供一套系统化的选型流程，指导工程师如何根据应用需求（如信号类型、频率范围、动态范围、精度要求、功耗限制、成本预算等）来筛选合适的ADI放大器型号。我们将重点介绍ADI官网提供的强大选型工具和资源。 ADI 提供的设计工具与仿真软件： 详细介绍ADI的LTspice、ADISimEVM等仿真工具，以及如何利用这些工具来验证电路设计、优化性能、预测潜在问题。我们将提供使用这些工具进行放大器电路仿真的典型案例。 评估板（Evaluation Board）的使用： 强调ADI提供的评估板在快速原型验证、性能测试和学习新产品方面的价值。我们将介绍如何有效利用评估板来加速产品开发周期。 ADI 公司的技术支持与在线资源： 鼓励读者充分利用ADI公司提供的丰富技术文档、应用笔记、白皮书、技术论坛和在线支持，以解决设计过程中遇到的问题。 本书特色： 实践导向： 强调理论联系实际，提供大量基于ADI产品和典型应用场景的电路设计实例。 深度解析： 不止于参数的罗列，更深入剖析关键参数对电路性能的影响机理。 前沿技术： 覆盖了从基础运算放大器到现代高性能模拟器件的广泛内容，并展望了未来发展趋势。 专业权威： 汇集了ADI公司在模拟技术领域积累的丰富经验和智慧。 全面系统： 从基础理论到具体应用，为读者构建了一个完整的模拟设计知识体系。 《ADI 放大器应用笔记（册）》 绝非一本简单的产品手册，而是您在模拟电路设计道路上值得信赖的伙伴。无论您是初学者希望打下坚实基础，还是资深工程师寻求突破创新，本书都将为您提供宝贵的洞察和实用的工具，助力您在日益复杂的电子世界中，设计出更强大、更精准、更可靠的模拟解决方案。翻开本书，开启您的ADI放大器设计之旅，共同探索模拟信号处理的无限可能。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙事节奏和内容组织非常有层次感，它不像某些技术手册那样堆砌公式和参数，而是像一部精心编排的交响乐。开头从最基础的直流精度和失调校正讲起，逐步过渡到复杂的动态性能分析，最后才触及到实时嵌入式系统的接口挑战。我尤其欣赏它对不同应用场景下设计权衡的阐述。例如，在电池供电的便携式设备中，功耗是第一优先级，书中清晰地对比了低功耗CMOS放大器和低噪声BJT放大器在不同工作电流下的性能曲线，帮助读者在“续航时间”和“信噪比”之间做出明智的取舍。我记得书中提到一个关于“休眠模式（Shutdown Mode）”的优化技巧，通过精细控制上电顺序，避免了在系统启动瞬间产生的瞬态电流冲击，保护了下游的微控制器。这些都是教科书上鲜少提及的，但却是实际工程设计中决定产品成败的关键细节，读来令人拍案叫绝，感觉像是拿到了一份内部的“最佳实践”文档。

评分☆☆☆☆☆

对于那些需要将模拟前端与数字化后端无缝集成的系统架构师而言，这本书的价值在于它建立了一座连接“物理世界”与“数字世界”的桥梁。它不仅关注放大器本身，还深入探讨了如何选择合适的ADC驱动器以及如何处理高精度模拟信号到数字域的转换误差。书中关于“量化噪声”与“系统噪声”的叠加分析，以及如何利用适当的滤波器在采样前进行预处理，使我彻底理解了为何在某些高精度测量中，一个设计良好的抗混叠滤波器比一个更昂贵的放大器更能提升最终系统的表现。更具启发性的是，它探讨了不同接口标准（如SPI、I2C在数据传输时的潜在噪声引入）对敏感模拟信号链的影响。这促使我重新审视了我正在开发的一个数据采集模块的整体布局，特别是数字逻辑部分的布线，确保它不会对敏感的输入缓冲器产生干扰。这种宏观的系统视角，让这本书超越了单纯的元件应用指南的范畴。

评分☆☆☆☆☆

对于那些在老旧系统升级或进行高频设计时遇到稳定性瓶颈的工程师来说，这本书提供了一种全新的视角来看待反馈回路的补偿问题。我过去总是习惯于使用教科书上最基础的相移裕度（Phase Margin）和增益裕度（Gain Margin）来判断稳定性，但实际操作中，很多时候即使裕度看起来足够，电路依然会振荡。这本书的精妙之处在于，它引入了“环路增益”在不同工作点下的动态变化分析，并强调了电源去耦电容对高频响应的隐蔽影响。书中有一章专门讨论了PCB布局对信号完整性的破坏，比如地弹效应（Ground Bounce）和串扰，这些往往是仿真软件不易捕捉到的物理现象。我尝试书中介绍的一种多层板的电源平面设计策略，配合其推荐的旁路电容组合，解决了困扰我数周的高速ADC驱动电路的毛刺问题。这不是一本简单的“参数手册”，而更像是一位经验丰富的设计导师，在跟你分享他在无数次失败中总结出来的“工程智慧”，特别是关于如何处理寄生电容和电感对反馈回路的影响，这部分的深入探讨，远超我预期的收获。

评分☆☆☆☆☆

这本关于ADI放大器应用的“秘籍”对我这个电路设计新手来说，简直是一场及时雨。我记得我刚开始接触信号调理电路时，面对市场上琳琅满目的运算放大器型号和各种复杂的参数表格，简直摸不着头脑。比如，输入偏置电流和输入失调电压到底该怎么权衡？为什么在某些低噪声应用中，即使是微小的失调也会导致整个系统的精度下降？这本书并没有直接给我标准答案，而是通过深入浅出地剖析了不同拓扑结构下的实际案例，让我明白了“为什么”要选择某个特定的放大器配置。它详细讲解了仪表放大器的共模抑制比（CMRR）如何影响高精度测量，以及在交流耦合电路中，如何通过巧妙的反馈网络来优化带宽和稳定性。特别值得称赞的是，书中对噪声模型的建立和分析非常到位，它不仅仅停留在理论公式上，而是结合ADI芯片的实际噪声特性曲线，手把手教你如何进行“噪声预算”，这对于追求极限性能的系统工程师来说，绝对是价值连城的经验之谈。我通过书中提到的一个关于医疗传感器的应用实例，成功优化了我自己的一个低频信号采集前端，性能提升了不止一个数量级。

评分☆☆☆☆☆

我必须承认，这本书的深度远超我最初对“应用笔记”的刻板印象。它没有回避那些真正棘手的工程难题，比如处理温度漂移引起的长期稳定性问题，或者在极端温度环境下（如汽车电子或工业控制）如何确保放大器的线性度不下降。书中通过分析半导体材料特性随温度的变化，解释了不同工艺制程的放大器在极端环境下的固有局限性。我特别关注了其中关于“自举电路（Bootstrap Circuitry）”在驱动大电容负载时的动态响应分析，这对我设计一个需要快速响应压电致动器的系统非常有帮助。它展示了如何利用负电阻补偿技术来抵消电容负载带来的相位滞后，从而在不牺牲增益带宽积的前提下，保证了系统的瞬态响应和稳定性。这本书的难度系数不低，它要求读者具备扎实的线性代数和控制理论基础，但对于那些渴望从“会用”跨越到“精通”的资深工程师来说，这无疑是一份沉甸甸的、值得反复研读的宝藏。