運算放大器與電晶體活用手冊

何中庸

  • 出版商: 全華圖書
  • 出版日期: 2005-07-01
  • 定價: $350
  • 售價: 9.0$315
  • 語言: 繁體中文
  • ISBN: 9572149121
  • ISBN-13: 9789572149126

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商品描述

■ 本書特色

1.本書介紹各種運算放大器的特性與分析。

2.搭配豐富的圖文,讓您輕鬆進入運算放大器設計的領域。

3.只要一路閱讀下去,必會感受到類比電路設計的樂趣,進而了解OPA電路設計的精髓所在。

■ 內容簡介

本書詳細的介紹運算放大器內部的特性與動作分析,並藉由分析出來的結果,使讀者了解運算放大器的優點與設計上可避免的錯誤。本書內容有:第一章介紹利用電晶體製作簡單的運算放大器;第二章則介紹泛用型運算放大器與簡單型運算放大器的比較;第三章到第四章則介紹利用Spice改良OPA的特性與改善電晶體內的失真;第五章到第六章則分析三種OPA的電路構造與設計技巧;第七章則介紹高速、寬頻帶OPA;第八章則介紹低電壓、高性能CMOS型運算放大器。本書內容圖文並茂、難易適中,適合想了解OPA內部電路設計的讀者使用。

 

■ 目錄

第1章 藉助親手製作電晶體電路學習運算放大器1-1
1.1 運算放大器的概略1-1
運算放大器具備的五個基本端子1-1
兩個輸入端子與一個輸出端子1-1
運算放大器的放大倍數…差動電壓增益1-2
運算放大器的電源電壓1-2
設計時稱便的理想運算放大器之構想1-3
1.2 5石運算放大器之實驗1-4
運算放大器的內含…由電晶體組成的放大電路1-4
製作5石運算放大器1-5
5石運算放大器的電路製作1-7
作為非反轉放大器之實驗1-10
電壓隨耦器電路之實驗1-13
反轉放大器之實驗1-15
1.3 運算放大器的交流(AC)特性1-16
最大輸出電壓振幅對頻率特性1-16
轉動率(SlewRate)1-17
其他之交流特性1-18
1.4 運算放大器之直流(DC)特性1-18
輸入偏壓電流與偏置(Offset)電流1-18
輸入偏置電壓1-19
最大輸出電壓對負載電阻特性1-20
同相輸入電壓範圍1-21
1.5 運算放大器以負回授使用時之穩定性1-22
放大器與振盪器是表裏一體1-22
增益是以複素數表示1-22
表示頻率特性的Bode線圖1-24
開環增益的Bode線圖1-25
Bode的穩定辨別法1-26
專欄 類比IC設計有關的參考文獻介紹1-28
第2章 泛用運算放大器IC4558之分析2-1
2.1 4558之基本電路分析2-1
原始型名乃是RC45582-1
電流鏡(CurrentMirror)電路的基本2-3
插入射極電阻的電流鏡電路2-4
RC4558內部的電流鏡電路2-5
電流鏡當成負載之差動放大電路2-6
專欄 插入射極電阻的電流鏡之分析2-8
達林頓連接電路2-10
互補射極隨耦器(ComplementaryEmitterFollower)2-12
輸出級的動作層級2-15
輸出級偏壓之溫度補償2-16
2.2 4558的等效電路與電氣特性2-17
電晶體的小信號等效電路2-17
局部的參數從略之小信號等效電路2-18
電流鏡負‧載差動放大電路之小信號等效電路2-19
射極隨耦器的小信號等效電路2-20
RC4558之開環增益對頻率特性2-21
轉動率與相位補償電容之關係2-25
轉動率與增益頻帶寬之關係2-26
4558的雜音‧失真率特性2-27
4558的DC特性2-28
第3章 電路模擬器所製作之正規運算放大器3-1
3.1 類比電路模擬端賴SPICE3-1
何以要電路模擬器3-1
何謂SPICE3-2
SPICE的電路檔案(File)3-3
仍須模式參數(ModelParameter)3-3
藉由SPICE之模擬種類3-6
5石運算放大器的模擬3-6
3.2 改良5石運算放大器3-13
為增加最大輸出電流的改良3-13
為增加開環增益的改良3-15
輸入偏置電壓予以最小化3-19
輸入偏置電壓增加之理由3-20
削減輸入偏置電壓的簡單方法3-23
藉電流鏡電路與達林頓電路削減輸入偏置電壓3-24
初級差動電晶體的挑選重要3-26
飽和防止電路3-27
10石非反轉放大器的頻率特性3-32
電源變動去除比(SupplyVoltageRejectionRatio)之分析3-37
10石運算放大器之轉動率3-40
Appendix1 供理解SPICE模式的電晶體之等效電路3-40
 -特性之計算有所助益的Ebers-Moll模式3-40
活性領域3-42
反連接領域(又叫逆向活性狀態)3-44
飽和領域(又叫飽和狀態)3-45
 頻率特性之計算有所助益的Hybrid型模式3-45
基極-有效基極間電導3-46
相互電導3-46
有效基極-射極間電導3-46
Early電壓3-47
接合電容3-49
轉移時間與擴散電容3-49
與之關係3-51
 測試順向轉移時間3-55
Appendix2 為頻率特性之改善對基極接地電路之復習3-57
基極接地電路之特徵3-57
基極接地電路之輸出靜特性3-57
基極接地電路之小信號等效電路3-58
基極接地電路之輸入電阻3-59
基極接地電路之輸出電阻3-60
基極接地放大電路之電壓增益3-61
基極接地放大電路之高頻帶頻率特性3-61
受電流源驅動之基極接地電路3-62
第4章 仰賴電晶體凌駕IC之運算放大器設計4-1
4.1 為何非個別半導體放大器莫屬4-1
OPAmpIC固有之弱點4-1
仰賴個別半導體…電晶體之運算放大器(OPAmp)電路4-2
4.2 仰賴電晶體的運算放大器電路之概略4-3
所要設計的OPAmp電路之架構4-4
採用FoldedCascode電路4-4
4.3 設計初級FET差動電路須知4-6
接合型FET之基本特性4-6
Cascode電路之電壓增益與頻率特性4-9
初級FET的選擇4-11
第二級電晶體、與輸出級、4-12
4.4 基本電路應充實內容4-13
初級應做成CascodeBootstrap4-13
計算第二級輸出電壓之失真率4-18
藉抵銷電路促使失真率銳減4-22
第二級的實際電路設計4-24
抵銷輸出級電晶體的4-25
A級互補之抵銷電路4-29
4.5 模擬&製作兼實驗4-29
求相位補償電容之最適值4-29
確認轉動率4-33
製作所使用零件4-36
電氣特性之測試4-38
Appendix3 之電壓依存性導致的失真做分析上計算4-42
第5章 泛用運算放大器IC之分析5-1
何謂泛用運算放大器5-1
5.1 Bi-FET型OPAmpTL07x系列之分析5-3
Bi-FET製程(Process)5-3
兩種電流鏡(CurrentMirror)5-5
RC4558之初級電流鏡(圖(a))5-6
TL07x之初級電流鏡(圖(b))5-6
TL07x與TL08x之雜音特性5-7
5.2 Bi-FET型OPAmpLF353之分析5-9
Widler型電流鏡與Wilson型電流鏡5-9
LF353之初級共源極電流5-12
轉動率之算出5-13
輸出電流的限制電路5-13
輸出阻抗對頻率特性5-14
之飽和防止電路5-15
失真率特性與頻率特性5-15
5.3 BipolarOPAmpNE5532之分析5-17
輸入端子間二極體的任務5-19
電流鏡與飽和防止電路5-19
橫向(Lateral)PNP電晶體5-20
Feed-forward(相位)補償5-21
非對稱AB級動作之輸出級5-24
第6章 高精度及低雜音OPAmpIC之分析6-1
6.1 高精度OPAmp之構成與OP076-1
何謂高精度OPAmp6-1
輸入偏壓電流抵銷電路6-2
減小輸入偏置電壓的竅門6-4
OP07的AC特性與雜音特性6-5
高精度OPAmp使用於DC伺服電路6-7
6.2 低雜音OPAmp與雜音分析之基礎6-8
雜音波的大小是以乘方平均值表示6-8
何謂整體平均(Ensembleaverage)6-9
電阻所產生之熱雜音6-9
理想偶極電晶體之散彈雜音6-11
理想偶極電晶體之雜音等效電路6-12
差動放大電路之雜音等效電路6-13
OPAmp的雜音等效電路6-14
OPAmp的輸入換算雜音電壓密度6-15
OPAmp的輸入雜音電流密度6-16
信號源電阻之影響6-17
OPAmp的總輸入雜音電壓密度6-17
回授率之倒數…雜音增益(Noisegain)6-20
6.3 低雜音OPAmpAD797之構成6-20
AD797的開環增益6-20
AD797的相位補償電容6-24
輸出級的失真抵銷電路6-25
第7章 高速‧寬頻帶OPAmp之分析7-1
7.1 普通的高速‧寬頻帶OPAmp7-1
高速‧寬頻帶OPAmp有兩類型7-1
形成高速PNP電晶體的VIPProcess之LM61系列7-3
LM6361/6364乃以局部電流回授穩定化7-4
有關局部電流回授7-5
確認開環增益的結果7-6
負載電容大仍不致振盪之結構7-7
LM6361系列的其他特性7-7
LM6361系列上位…仰藉CBProcess的AD847系列7-8
達林頓輸出級仍具強有力的電容負載結構7-10
JFET源極隨耦器輸入的OPA655…與小7-10
7.2 截止頻率不變化之電流回授型OPAmp7-11
普通的OPAmp…電壓回授型OPAmp之缺點7-11
電流回授型OPAmp之動作原理7-13
採轉移阻抗(Trans-impedance)之概念7-16
以反轉放大器使用時之閉環增益7-20
電流回授型OPAmp的輸出阻抗如何看待7-20
轉動率受制之元首7-21
容許差動輸入電壓低須加注意7-22
寬頻帶AC-DC變換器上的應用7-22
7.3 JFET輸入高速寬頻帶OPAmp7-25
仰賴CBProcess的AD8457-26
仰賴DifetProcess的OPA627/6377-28
顯示高速性之重要參數…Settling時間7-29
OPA627在寬頻帶平衡放大器方面的應用7-30
何謂平衡放大器上的同相信號去除比7-31
改善的同相負回授技術7-33
第8章 CMOS型OPAmpIC之分析8-1
8.1 CMOSOPAmp之登場與高性能化8-1
低耗電化與Rail-to-Rail動作8-1
CMOSRail-to-RailOPAmpAD85328-3
低失真之OPAmpOPA340/350/2340/23508-5
R-R輸入特有的mid-swing失真須加注意8-7
避免mid-swingdistortion的方法8-8
CMOS的低雜音OPAmpLMV7518-10
8.2 更進一步發展的CMOSOPAmp族群8-12
自行補正輸入偏置電壓的CMOSOPAmpTLC4501/45028-12
打消偏置電壓之結構8-14
使用TLC4501的高精度電壓源8-15
在2V以下動作的CMOSOPAmpNJU70968-16
低電源電壓穩定振盪之正弦波振盪器方面的應用8-17
參考文獻參-1
索 引索-1