模拟电路

第1章 反馈系统回顾1

1.1反馈控制的介绍和早期历史1

1.2负反馈放大器的发明1

1.3控制系统基础3

1.4环路传输和干扰抑制4

1.5稳定性5

1.6劳斯稳定判据6

1.7相位容限(裕度)和增益容限测试9

1.8阻尼比和相位容限之间的关系9

1.9环路补偿技术——超前和滞后网络9

1.10一些令人关注的反馈回路的附加评论11

例1-1+1增益放大器14

例1-2+10的增益放大器15

例1-3无功负载的积分控制16

例1-4光电二极管放大器20

例1-5MOSFET电流源23

例1-6磁悬浮列车实例27

附录MATLAB程序29

参考文献34

第2章 我对于反馈电路的设计方法36

2.1我的设计方法37

2.2什么是V/I电源？38

2.3一个理想的V/I电源39

2.4设计一个V/I电源39

2.5容性负载补偿42

2.6用于研究过冲的模型44

2.7回到频域46

2.8补偿范围要求48

2.9环路补偿的相位容限方法48

2.10LTX的设备电源(DPS)性能49

方法总结50

第3章 基本运算放大器的拓扑结构及案例研究51

3.1本章内容51

3.2器件操作基础51

例3-1案例研究离散运算放大器的设计、分析、仿真55

3.3LM741运算放大器原理图的简单回顾60

3.4运算放大器的一些实际限制61

例3-2运算放大器驱动容性负载65

参考文献67

第4章 为完备的电路寻找完美的运算放大器70

4.1明智地选择技术71

4.2运算放大器的基本电路72

4.3电压输出放大器(电压跟随器)72

4.4模拟信号放大74

4.5应用基础78

4.6放大器的设计隐患80

参考文献81

第5章 无源元件的回顾和印制电路板个案研究82

5.1本章内容82

5.2电阻82

5.3表面贴装电阻的评论84

5.4电阻类型的评价85

5.5电容85

5.6电感88

5.7印制电路板布局问题89

5.8印制电路板线路在接地层上的近似电感91

例5-1设计个案研究——高速半导体激光二极管驱动器（激光器）92

参考文献98

第6章 模拟低通滤波器100

6.1本章内容100

6.2模拟滤波器的快速入门100

6.3无源滤波器101

6.4归一化和去归一化102

6.5极点和零点103

6.6有源低通滤波器103

6.7一阶滤波器单元103

6.8 Sallen-Key低通滤波器104

6.9 Sallen-Key衰减的缺陷104

6.10去归一化Sallen-Key滤波器的设计108

6.11状态变量低通滤波器108

6.12考尔和逆切比雪夫有源滤波器109

6.13去归一化状态变量或双二阶的设计110

6.14频变负阻滤波器112

6.15频变负阻滤波器的去归一化114

参考文献116

第7章 高通滤波器117

7.1本章内容117

7.2无源滤波器117

7.3有源高通滤波器119

7.4一阶滤波器单元120

7.5采样差分电路121

7.6Sallen-Key高通滤波器121

7.7运用低通极点查找元件值122

7.8运用高通极点查找元件值123

7.9运算放大器要求123

7.10去归一化Sallen-Key或者一阶的设计124

7.11状态变量高通滤波器125

7.12考尔和逆向切比雪夫有源滤波器126

7.13去归一化状态变量或者双二阶单元的设计128

7.14回转滤波器130

参考文献132

第8章 噪声：3种类型——器件、传导和辐射133

8.1噪声的类型133

8.2噪声规格及术语的定义133

8.3评估一个电路的噪声实例135

8.4器件噪声138

8.5电阻噪声139

8.6用更好的电阻回顾我们的应用电路141

8.7运算放大器142

8.8A/D转换器噪声148

8.9电源噪声148

8.10电容电荷泵150

8.11传导噪声152

8.12回顾低噪声改进的应用电路156

参考文献157

第9章 怎样在脱离电脑和大量纸张的情况下设计模拟电路158

9.1对设计一个电路的几点思考158

9.2我的个人背景159

9.3分解一个电路161

9.4等效电路161

9.5库存元件值163

9.6 RC网络164

9.7稳定一个反馈回路167

9.8电路阻抗169

9.9新元件170

9.10面包板171

9.11测试171

9.12如何学习171

9.13稳定时间测试仪172

9.14最终注意事项178

第10章 带通滤波器179

10.1本章内容179

10.2低通到带通滤波器的变换179

10.3无源滤波器180

10.4无源带通滤波器去归一化公式183

10.5有源滤波器184

10.6带通的极点和零点184

10.7带通滤波器的中频带增益186

10.8多反馈带通滤波器187

10.9双放大器带通滤波器189

10.10去归一化双放大器带通有源滤波器设计190

10.11状态变量带通滤波器191

10.12状态变量带通滤波器设计的去归一化192

10.13考尔和逆切比雪夫有源滤波器192

10.14双二阶设计的去归一化194

参考文献194

第11章 带阻滤波器195

11.1细看带阻滤波器195

11.2无源滤波器196

11.3无源带阻滤波器去归一化公式199

11.4有源带阻滤波器200

11.5带阻的极点和零点200

11.6双T带阻滤波器203

11.7双T陷波器的去归一化204

11.8双T陷波器的具体实现204

11.9采用多反馈带通单元的带阻滤波器205

11.10带阻滤波器采用多反馈带通单元设计的去归一化206

11.11带阻滤波器采用双放大器带通单元206

11.12带阻设计采用双放大器带通单元的去归一化207

11.13状态变量带阻滤波器208

11.14状态变量带阻滤波器的去归一化208

11.15考尔和逆切比雪夫有源滤波器209

11.16双二阶带阻滤波器单元的去归一化210

参考文献211

第12章 电流反馈放大器212

12.1电流反馈的概念212

12.2通用型运算放大器213

12.3增益带宽权衡215

12.4转换速率限制216

12.5电流反馈放大器217

12.6无增益带宽权衡219

12.7不存在转换速率限制221

12.8二次效应221

12.9电流反馈应用考虑223

12.10电流反馈放大器积分器224

12.11杂散输入电容补偿225

12.12电流放大器电路的噪声226

12.13采用电流反馈放大器的低失真快速正弦波227

12.14电流反馈放大器与通用型运算放大器相比的缺点227

参考文献228

第13章 模拟/数字转换器后端基础知识229

13.1本章内容229

13.2 ADC的主要指标230

13.3 CMOS工艺SAR拓扑241

13.4 Δ-Σ转换器246

13.5抽取滤波器254

参考文献258

第14章 如何为应用选择恰当的ADC259

14.1本章内容259

14.2输入信号分类259

14.3温度传感器信号链路263

14.4采用热电阻(RTD)检测温度：应选择SAR转换器还是Δ-Σ转换器方案？266

14.5 SAR电路中的RTD电流激励电路267

14.6 RTD信号调理通路采用SAR 模数转换器269

14.7 RTD信号调理通路采用Δ-Σ模数转换器270

14.8测量压力：采用SAR转换器或Δ-Σ转换器吗?271

14.9压阻式压力传感器272

14.10压力传感器信号调理链路采用一个SAR模数转换器272

14.11压力传感器信号调理链路采用一个Δ-Σ模数转换器274

14.12光电二极管的应用274

14.13光电检测信号调理链路采用一个SAR模数转换器275

14.14光电检测信号调理链路采用一个Δ-Σ模数转换器276

14.15电机控制解决方案277

本章结束语281

参考文献281

第15章 从数字领域分析模拟问题283

15.1本章内容283

15.2用脉宽调制器做一个数模转换器284

15.3时域讨论284

15.4从数字信号到模拟域的转变285

15.5为PWM-DAC定义模拟低通滤波器286

15.6时域和频域相结合289

15.7将比较器用作模拟转换290

15.8比较器的输入范围（VIN+和VIN-)290

15.9输入滞后290

15.10窗口比较器291

15.11比较器和定时器相结合293

15.12采用定时器和比较器构建Δ-Σ模数转换器294

15.13Δ-Σ转换器工作原理295

15.14控制器的实现296

15.15用一个控制器实现这种Δ-Σ模数转换器的误差分析298

15.16RDSON误差298

15.17RA0端口漏电流299

15.18非对称输出端口RA3299

15.19参考电压（基准电压）299

15.20其他的输入范围300

15.21 2 V~3 V的输入范围300

15.22 10 V~15 V的输入范围301

15.23 ±500 mV的输入范围302

最后的思考303

参考文献303

第16章 误差预估304

第17章 VBE状态分析307

第一部分307

第二部分313

下一个主题314

第18章 一个从“动物园”获得灵感的电路设计方案316

一个源于经历、错误及一些“猴子”的电路设计316

参考文献333

附录A A/D转换器规格参数定义和计算公式334

参考文献342

附录B Sallen-Key低通滤波器的电容系数343