跨阻放大器設計參考

於克泳

南京理工大學碩士，高級工程師，熟悉運算放大器、模擬數字轉換器 (ADC) 等精密模擬電路設計。曾在中興通訊參與數據通訊產品硬件開發，目前工作於亞德諾半導體技術(上海)有限公司 (Analog Devices, Inc. ADI) 作為現場應用工程師 (FAE) ，負責大中型客戶的技術支持。

第 1章 光電二極管.1

1.1　光電效應.1

1.1.1　半導體材料.1

1.1.2　光電特性　4

1.2　光電二極管　6

1.2.1　常見類型　6

1.2.2　等效模型　8

1.2.3　光譜響應　9

1.2.4　反偏模式　15

1.3　噪聲分析.19

1.3.1　概述　19

1.3.2　噪聲成分　21

1.3.3　噪聲等效功率　24

1.3.4　信噪比　25

第　2章 跨阻放大器分析.28

2.1　跨阻放大器電路　28

2.1.1　電流—電壓轉換.28

2.1.2　輸入端電容.29

2.2　運算放大器基礎　31

2.2.1　傳遞函數　31

2.2.2　運算放大器參數.33

2.2.3　運算放大器噪聲.36

2.3　穩定性補償.39

2.3.1　噪聲增益　39

2.3.2　補償策略　41

2.3.3　最小補償電容　42

2.3.4　階躍響應　43

2.4　信號傳輸特性.44

2.4.1　直流誤差　44

2.4.2　信號增益和信號帶寬.46

2.5　噪聲分析.49

2.5.1　噪聲特性　49

2.5.2　噪聲計算　52

第3章　常用運算放大器.56

3.1　通用型運放　56

3.1.1　低偏置電流型　56

3.1.2　飛安級偏置電流.58

3.1.3　非完全補償型　60

3.2　專用放大器　61

3.2.1　集成跨阻　61

3.2.2　集成模擬開關　63

3.2.3　跨導對數放大器.64

3.3　其他.66

3.3.1　電流反饋型運放.66

3.3.2　全差分型運放　68

3.3.3　集成ADC .70

第4章　電路設計.72

4.1　光電轉換.72

4.1.1　偏置電壓　72

4.1.2　光電流　74

4.2　跨阻放大　75

4.2.1　高增益　75

4.2.2　高帶寬　77

4.2.3　切換跨阻.80

4.2.4　單電源供電　82

4.3　後級增益　83

4.3.1　運放選擇.83

4.3.2　其他推薦.84

4.4　供電電源　87

4.4.1　電源抑制比　87

4.4.2　低噪聲雙電源.88

4.5　PCB設計 .90

4.5.1　漏電流　90

4.5.2　寄生參數.93

第5章　模擬.95

5.1　模擬工具　95

5.1.1　在線工具.95

5.1.2　模擬軟件.97

5.2　模擬實例.99

5.2.1　運放電路模擬　99

5.2.2　跨阻放大器模擬.102

第6章　其他　107

6.1　激光激勵.107

6.1.1　脈沖激勵　107

6.1.2　人眼安全　108

6.2　鎖相放大.109

6.2.1　簡介　109

6.2.2　相敏檢波器.110

6.2.3　同步解調　115

6.3　模數轉換器　117

6.3.1　分辨率.117

6.3.2　ADC驅動 .126

6.4　溫度控制.136

6.4.1　半導體製冷.136

6.4.2　TEC控制器139

參考文獻.143