新型集成放大器工程应用手册 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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刘畅生 等 著

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店铺： 博学精华图书专营店

出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115169747

商品编码：29754986130

包装：平装

出版时间：2008-02-01

基本信息

书名:新型集成放大器工程应用手册

定价：50.00元

售价：35.0元,便宜15.0元,折扣70

作者:刘畅生 等

出版社：人民邮电出版社

出版日期：2008-02-01

ISBN：9787115169747

字数：

页码：500

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.781kg

编辑推荐

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内容提要

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本书收集整理了近几年出现的约100种新型集成放大器的资料，书中按放大器的功能类型分为隔离放大器、增益可控放大器、差分放大器和仪表放大器四类，分别介绍了它们的引脚图、内部原理简图、主要技术参数及其典型应用电路。
本书是现场测量与控制设备、智能仪器仪表的设计人员的工具书，也可供其他电子设备设计与维修人员和大专院校相关专业师生参考。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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《信号链设计宝典：从基础原理到前沿实践》 内容概述： 本书是一本深度聚焦于信号链各个环节设计的专业技术参考书，旨在为电子工程师、系统设计师以及相关领域的研究人员提供一套全面、系统且极具实践指导意义的知识体系。全书紧密围绕“信号链”这一核心概念展开，从微观的元器件选择与分析，到宏观的系统集成与优化，力求覆盖信号在采集、处理、传输及输出全过程中的关键技术挑战与解决方案。本书不包含任何集成放大器本身的详细设计或制造细节，而是将其视为信号链中的一个重要组成部分，重点在于如何与其他元器件协同工作，共同完成复杂的信号处理任务。 第一部分：信号链基础理论与模型 本部分将从信号链的本质出发，深入剖析信号在不同环节中的行为特性。我们将首先建立信号链的通用模型，明确信号链的构成要素，包括传感器接口、模拟前端、模数转换（ADC）、数字信号处理（DSP）、数模转换（DAC）、以及输出驱动等。重点讲解信号完整性（SI）和电源完整性（PI）在整个链条中的重要性，以及它们如何直接影响信号的准确性和系统的可靠性。 信号特性分析： 深入探讨各类信号的物理特性，如电压、电流、频率、带宽、动态范围、信噪比（SNR）、失真度（THD/IMD）等。分析不同应用场景下对信号质量的要求，例如高精度测量、高速通信、音频/视频处理等。 噪声与干扰分析： 系统性地梳理信号链中可能出现的各类噪声源，包括热噪声、散粒噪声、闪烁噪声、以及外部电磁干扰（EMI）。详细讲解噪声的产生机理、传播路径以及对信号精度的影响，并引入噪声系数（NF）等关键评价指标。 线性度与动态范围： 深入阐述系统线性度对于信号保真度的重要性，以及动态范围的定义和测量方法。分析影响系统动态范围的关键因素，并给出拓展动态范围的设计思路。 频率响应与时域响应： 讲解信号链在不同频率下的表现，包括带宽限制、滤波特性等。同时，分析信号在时域中的变化，如瞬态响应、上升/下降时间等，以及它们与系统带宽的关系。 系统级建模与仿真： 介绍常用的信号链系统级建模方法，包括简化的等效电路模型、基于SPICE的详细仿真模型等。强调使用仿真工具进行系统性能预测和瓶颈分析的重要性，为后续的设计优化打下基础。 第二部分：传感器接口与模拟前端设计 本部分将聚焦于信号链的入口——传感器接口和模拟前端（AFE）的设计。AFE是连接物理世界与数字世界的桥梁，其设计直接决定了信号的原始质量。 传感器类型与特性： 详细介绍各类常用传感器的原理、特性和接口方式，包括温度传感器、压力传感器、加速度计、陀螺仪、光学传感器、麦克风等。分析不同传感器输出信号的特点（如模拟电压、电流、数字协议等），以及它们对接口电路提出的挑战。 低噪声信号调理： 讲解如何设计低噪声的传感器信号调理电路，以最大化信号的信噪比。重点介绍差分信号的优势及其在噪声抑制方面的应用。 滤波技术在模拟前端的应用： 深入探讨各类模拟滤波器的设计与应用，包括低通、高通、带通、带阻滤波器。分析其在抑制带外噪声、限制带宽、防止混叠等方面的作用。详细介绍不同滤波器类型（如巴特沃斯、切比雪夫、贝塞尔）的特性及其在不同应用场景下的选择依据。 阻抗匹配与电容负载： 讲解传感器输出阻抗、接口电路输入阻抗与电容负载的匹配原则，以及不匹配可能带来的信号失真和功率损耗。 基准电压源的设计： 强调稳定、低噪声的基准电压源对于模拟前端精度的关键作用，并介绍高性能基准电压源的设计要点。 第三部分：采样与量化技术：ADC/DAC选型与应用 本部分将深入探讨信号链中的核心数字化和模拟化环节，即模数转换器（ADC）和数模转换器（DAC）的选型、应用与性能优化。 ADC工作原理与关键参数： 详细阐述逐次逼近型（SAR）、流水线型（Pipeline）、Σ-Δ（Sigma-Delta）等主流ADC架构的工作原理。深入解析ADC的关键性能参数，如分辨率、采样率、有效位数（ENOB）、输入范围、输入阻抗、功耗、以及各种失真和噪声指标。 ADC选型指南： 提供一套系统性的ADC选型方法论，帮助工程师根据应用需求（如精度、速度、功耗、成本）选择最合适的ADC。重点分析不同ADC架构在特定应用场景下的优劣势。 ADC前端驱动与接口： 讲解ADC前端驱动电路的设计，包括如何选择合适的驱动器来满足ADC的带宽和摆率要求，以及如何处理ADC的输入电容负载。介绍ADC与微控制器（MCU）或DSP之间的数据接口（如SPI, I2C, Parallel）及其时序要求。 DAC工作原理与关键参数： 介绍DAC的常见架构，如R-2R梯形网络、电流输出型、电压输出型等。解析DAC的关键参数，包括分辨率、更新速率、输出范围、输出阻抗、以及单调性、失真等。 DAC选型与应用： 指导工程师如何根据输出信号要求选择合适的DAC，并详细介绍DAC在信号生成、波形合成、音频/视频输出等领域的应用。 ADC/DAC系统级影响： 分析ADC和DAC在整个信号链中的位置所带来的系统级影响，包括量化噪声、转换误差对后续信号处理的累积效应。 第四部分：数字信号处理（DSP）在信号链中的应用 本部分将聚焦于数字信号处理（DSP）技术在信号链中的核心作用，以及如何利用DSP实现复杂的信号分析与增强。 DSP基础算法： 介绍信号链中常用的DSP算法，如数字滤波（FIR, IIR）、傅里叶变换（FFT）、相关性分析、自适应滤波、信号平均、峰值检测等。 数字滤波器设计与实现： 详细讲解数字滤波器的设计步骤，包括滤波器类型的选择、阶数的设计、系数的计算，以及在DSP处理器上的高效实现。 FFT及其在频谱分析中的应用： 深入讲解FFT算法的原理和计算方法，以及其在信号频谱分析、频率成分提取、噪声频谱评估等方面的广泛应用。 自适应信号处理： 介绍自适应滤波器的原理，及其在噪声消除、回声消除、信道均衡等应用中的优势。 DSP硬件平台选型： 讨论不同类型的DSP硬件平台，包括通用DSP芯片、FPGA、以及集成DSP功能的MCU，并分析它们的适用场景和设计考虑。 DSP与ADC/DAC的协同： 强调DSP与ADC/DAC之间数据流的优化，包括采样率匹配、数据格式转换、以及如何通过DSP算法补偿ADC/DAC的非理想特性。 第五部分：信号链的系统集成与优化 本部分将从系统整体的角度出发，讲解如何进行信号链的有效集成、性能优化以及实际应用中的挑战与对策。 电源管理与去耦： 深入探讨信号链中电源的稳定性和去耦设计。详细介绍如何根据不同模拟和数字电路的需求设计电源分配网络，以及电容的选择和布局对提高电源完整性的影响。 PCB布局与布线指导： 提供一套详细的PCB布局与布线原则，包括信号线的阻抗控制、走线长度、接地策略、电源平面设计、屏蔽等，以最大程度地降低信号耦合和串扰。 信号完整性（SI）与电源完整性（PI）的联合分析： 讲解如何进行SI和PI的联合仿真分析，以识别和解决潜在的信号失真和电源噪声问题。 EMC/EMI设计考量： 介绍EMC/EMI的基础知识，以及在信号链设计中如何采取措施来满足电磁兼容性要求，包括屏蔽、滤波、接地等。 系统级性能验证与测试： 讲解信号链系统级性能的测试方法和验证流程，包括使用示波器、频谱分析仪、逻辑分析仪等仪器进行关键参数的测量。 功耗优化与低功耗设计： 探讨如何在满足性能要求的前提下，对信号链进行功耗优化，包括选择低功耗元器件、动态电源管理等。 实际应用案例分析： 选取几个典型的信号链应用场景（如高性能数据采集系统、嵌入式传感器网络、高保真音频系统等），深入剖析其设计流程、关键技术挑战及解决方案，以加深读者对理论知识的理解和应用。 本书的特色： 系统性与全面性： 贯穿信号链的完整流程，从基础原理到高级应用，提供一站式解决方案。 实践性与指导性： 强调实际工程设计中的关键考量，提供大量实用的设计技巧和案例。 深度与前沿性： 深入解析各类核心技术，并涵盖信号链设计的前沿发展趋势。 元器件无关性： 重点在于信号链的系统设计方法论，而非聚焦于特定品牌的某类元器件，具有广泛的参考价值。 图文并茂： 包含大量原理图、仿真结果图、PCB布局图和测试波形图，直观易懂。 目标读者： 从事模拟电路、数字电路、嵌入式系统、仪器仪表、通信设备、医疗设备、汽车电子等领域的研发工程师。 需要进行系统级信号处理设计的工程师。 对信号链设计感兴趣的研究生和高年级本科生。 希望提升信号链设计能力的工程技术管理人员。 通过阅读本书，读者将能够建立起一套扎实的信号链设计理论基础，掌握分析和解决信号链中各类问题的能力，并能更高效地进行新一代电子系统的设计与开发。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和印刷质量也相当不错，这一点对于一本经常被翻阅的工程参考书来说，是不可忽视的体验。纸张的选取偏哑光，既能减少阅读时的反光，又保证了墨色的清晰度，即便是长时间在工作室的灯光下阅读，眼睛也不会感到过度疲劳。更值得称赞的是索引和术语表的详尽程度。我注意到，每当引入一个复杂的缩写或专用术语时（比如TI-LVC、OTA的零点提升），作者都会在页脚或紧邻的栏位进行简要的脚注解释，这极大地降低了跨章节阅读时的信息中断。它使得我能够非常高效地在需要验证某个特定参数时，迅速定位到相关的设计指南或限制条件。这不仅仅是一本技术书，更像是一本精心编纂的“工具箱”，里面的每一页工具都经过了仔细的打磨和标注，确保使用者能够快速、准确地找到所需。这种对用户体验的关注，体现了出版方和作者对目标读者群体的深刻理解。

评分☆☆☆☆☆

翻开到中间章节，我明显感觉到作者在力求平衡理论深度和工程实用性上所下的苦功。这本书没有陷入过度抽象的数学推导，而是将复杂的电路原理融入到具体的应用场景中去讲解，这对于我们这些更看重“快速解决问题”的现场工程师来说至关重要。例如，当论述到轨到轨输出（Rail-to-Rail）放大器的设计限制时，它没有简单地给出输入输出摆幅的参数，而是详细剖析了输出级晶体管饱和区与线性区之间的转换区域是如何导致失真和瞬态响应下降的。书中配有大量精心绘制的波形图和眼图，这些视觉辅助材料远比干巴巴的文字描述来得直观有力。我特别欣赏它对“系统级优化”的强调，它不是把放大器当作一个孤立的黑箱，而是将其置于整个信号链中进行考量，比如如何选择合适的反馈网络以优化环路稳定性，同时还要兼顾PCB走线的寄生电感影响。这本书的价值就在于，它提供的不是一堆即插即用的现成方案，而是帮你构建起一套完整的“排障和优化思维框架”，让你在面对新的、前所未见的电路挑战时，能有章可循，不至于手足无措。

评分☆☆☆☆☆

这部手册的封面设计着实吸引人，色彩搭配沉稳又不失现代感，银灰色的主色调配上一点点科技蓝的线条勾勒，让人一看就知道这不是一本泛泛而谈的入门读物，而是直指核心技术的专业参考书。我是在一个资深的电子工程师朋友那里偶然看到这本书的，当时我正在为一个高性能数据采集系统的噪声抑制问题焦头烂额。这本书的开篇导论部分，虽然篇幅不长，但那种严谨的学术态度和对实际工程挑战的深刻洞察力，立刻就抓住了我的注意力。特别是它在介绍某些特定集成运放家族的偏置电流和失调电压的动态补偿机制时，用图表展示了传统线性模型与实际非线性特性之间的差异，那种细致入微的分析，远超我以往阅读的任何一本教科书。它似乎不仅仅是罗列公式，而是真正地在“教”你如何像设计者一样去思考这些元件的局限性和潜力。对于我们这些天天跟PCB布局和电源完整性打交道的工程师来说，能找到一本如此聚焦于“如何让这些精密的器件在真实恶劣的环境中稳定工作”的书，简直是如获至宝。我期待接下来的章节能深入到实际的电路设计案例中去，特别是那些关于低功耗设计和高频带宽特性的权衡艺术。

评分☆☆☆☆☆

我特别留意了书中关于“噪声分析与抑制”那一章节的深度。在现代电子系统中，信号幅度的持续降低使得噪声成为首要的敌人，而这本书在这个主题上的阐述达到了新的高度。它不仅仅停留在计算输入参考噪声密度（$e_n$）和电流噪声密度（$i_n$）的层面，而是深入探讨了不同噪声源之间的相关性，以及如何通过巧妙的电路拓扑设计（比如使用仪表放大器阵列或特定的斩波技术）来最大化信噪比（SNR）。书中提供了一系列基于不同工艺节点（CMOS vs BJT）的噪声模型对比，这对于我们评估不同供应商芯片的适用性时，提供了非常宝贵的量化依据。它教会了我如何通过频谱分析仪的实际测量结果，反向推导出设计中是否存在潜在的耦合噪声或接地回路问题，而不是简单地归咎于芯片本身的设计缺陷。这种由表及里、层层剥开真相的分析方法，是纯粹的“应用指南”所无法比拟的。

评分☆☆☆☆☆

从一个过来人的角度看，这本书的价值在于它的前瞻性。它没有过多地纠缠于已经被淘汰的、基于老旧工艺的放大器设计，而是将大量的篇幅放在了适应未来趋势的新型架构上，比如低压差操作、对射频干扰的鲁棒性设计，以及集成在SoC内部的放大电路的隔离技术。它在讨论现代多核处理器旁边的模拟前端设计时，提出的电源抑制比（PSRR）优化策略，结合了数字开关噪声的特点，这一点非常贴合当前嵌入式系统设计中的痛点。这本书的结论部分总结得非常精炼，它不仅仅是总结了前文的技术点，更像是对未来集成电路设计方向的一次展望，激发了我对下一步研发方向的思考。总而言之，这是一本能够帮助工程师从“会用”走向“精通”的桥梁之作，它为处理高难度、多约束的模拟设计挑战提供了坚实的理论和实战支撑。