第1篇 基础知识篇

第1章　导论

1.1　放大电路的作用

1.2　难学晶体管电路的原因

1.2.1 直流工作与交流工作需要分别处理

1.2.2 参数多且离散性大

1.2.3 理解晶体管电路工作原理的重要性

1.3　先掌握运算放大器电路的必要性

【专栏】 国际单位制词头与希腊字母

第2章　概述

2.1　何谓运算放大器

2.1.1 运算放大器的诞生

2.1.2 作为理想元件处理

2.1.3 增益仅由电阻比决定

2.1.4 直流工作与交流工作不需要分开处理

2.2　运算放大器的特性参数

2.2.1 本书中列举的运算放大器

2.2.2 表示使用上极限值的“绝对最大额定值”

2.2.3 表示工作时性能的“电气特性”

【专栏】 分贝

第3章　运算放大器的基础知识

3.1　电源的选用

3.1.1 电源的重要性

3.1.2 单电源工作方式与双电源工作方式

3.1.3 电源电压的大小

3.1.4 使用双电源时的电源接通顺序

3.1.5 旁路电容的接入

3.2　使用注意事项

3.2.1 未使用的运算放大器端子的处理

3.2.2 与外设连接时的处理

3.2.3 交调失真

【专栏】 运算放大器电路中使用的两个电气定律

3.3　运算放大器的种类与使用

3.3.1 运算放大器的种类

3.3.2 通用运算放大器

3.3.3 运算放大器的使用

3.3.4 双极型运算放大器与CMOS运算放大器的使用

第4章　运算放大器的基本工作原理

4.1　各端子的工作情况

4.1.1 运算放大器的两个输入端与一个输出端

4.1.2 运算放大器不加电源时不工作

4.2　信号放大时的运算放大器工作原理

4.2.1 两个输入端间电压差恒为0V

4.2.2 虚短路应用实例

4.2.3 通过实验观察虚短路

第2篇　使用篇

第5章　动态范围

5.1　确保宽动态范围

5.1.1 输入与输出动态范围

5.1.2 数据表中运算放大器的动态范围

5.1.3 通过实验观察运算放大器的动态范围

5.2　增大输出电流的方法

5.2.1 负载电流增大则输出动态范围变窄

5.2.2　增设缓冲器

5.2.3　增设偏置电路

【专栏】 术语

第6章　负反馈的使用

6.1 负反馈对各种特性的改善效果

6.1.1 增益精度的提高

6.1.2 噪声与失真的降低

6.1.3　输出阻抗的降低

【专栏】 负反馈

6.2　通过实验观察负反馈的效果

6.2.1 输出阻抗的降低

6.2.2 输入阻抗的增大

第7章 降低输出失调电压的方法

7.1　输出失调电压发生的原因与计算

7.1.1 用噪声增益进行评价

7.1.2 输入换算失调电压与输入偏置电流

7.2　降低输入换算失调电压的方法

7.2.1 方法①

7.2.2 方法②

7.2.3 方法③

【专栏】　噪声增益

7.3　减小输入偏置电流影响的方法

7.3.1 调整与反相端与同相端连接的电阻值

7.3.2　RB阻值的选择

7.3.3 失调电压的温度特性

7.4　通过实验观察输出失调电压降低的效果

7.4.1 有无RB与输出失调电压的变化

7.4.2 降低失调的窍门与秘诀

7.4.3 通过实验观察降低失调的窍门

第8章　基本放大电路

8.1　反相放大电路

8.1.1 反相放大电路中可忽略CMRR

8.1.2 反相放大电路的输入阻抗低

8.1.3 交流反相放大电路

8.2　T型反馈电路

8.2.1 T型反馈电路的优点

8.2.2 噪声增益的增大

8.3　同相放大电路

8.3.1 CMRR引起同相放大电路误差的增大

8.3.2 同相放大电路的输入阻抗高

8.3.3 交流同相放大电路的输入阻抗

8.4 自举电路

8.4.1 增大交流同相放大电路输入阻抗的方法

8.4.2 增大反相放大电路输入阻抗的方法

8.5　可调电阻的使用方法

8.5.1 基本构造

8.5.2 可调电阻与电位器

8.5.3 碳膜可调电阻的使用方式

8.5.4　基本选用方式

8.6　增益与电平的调整方法

8.6.1 电平调整

8.6.2 增益调整

8.6.3 增益与电平的切换

8.6.4 通过实验观察增益调整情况

【专栏】 E系列数值与允许误差及符号

第9章　积分电路与微分电路

9.1　积分电路

9.1.1 积分电路的概念

9.1.2　RC积分电路

9.1.3 简化伯德图的画法

9.1.4　RC积分电路的实验

9.1.5 密勒积分电路

9.1.6 运算放大器积分电路的误差

9.1.7 通过实验观察积分电路

9.1.8 加速电阻

9.1.9　各种积分电路

9.2　微分电路

9.2.1 微分电路的概念

9.2.2　RC微分电路

9.2.3 通过实验观察RC微分电路

9.2.4　运算放大器微分电路

9.2.5 通过实验观察微分电路

9.3　复习基本的交流理论

9.3.1 交流电压与交流电流的时间表示方式

9.3.2 交流电压与交流电流的频率表示方式

9.3.3 瞬态时用s，稳态时用jω

9.3.4 电阻的交流表示方式——阻抗与导纳

第10章　振荡的原因及对策

10.1　放大电路振荡的条件

10.1.1 运算放大器振荡时的输出波形

10.1.2 振荡条件——Aβ=-1

10.2　设计不振荡放大电路的基础知识

10.2.1 利用伯德图判断放大电路是否振荡

10.2.2 增益裕量和相位裕量的最佳值

10.2.3 2次滞后电路容易振荡

10.2.4 2次滞后电路负反馈时的响应

10.3　运算放大器放大电路的不振荡设计

10.3.1 消除输入电容引起的电路工作的不稳定

10.3.2 消除负载电容引起的电路工作的不稳定

10.4　微分电路振荡的对策

10.4.1 微分电路容易振荡

10.4.2 典型失败实例

10.4.3 对策

10.5 除运算放大器IC外的振荡因素的对策

10.5.1 增设射极跟随器时要接入电阻

10.5.2 注意配线引起相位的旋转

第11章 降低噪声的对策

11.1 主要的固有噪声

11.1.1 感应噪声以外的噪声——固有噪声

11.1.2 固有噪声的构成要素

11.2 固有噪声的性质

11.2.1 频率特性

11.2.2 时间变化

11.3　噪声电平的基本处理方式

11.3.1 噪声源为两个以上时的噪声电平

11.3.2 表示噪声频带的“等效噪声带宽”

11.4　构成固有噪声的各种噪声

11.4.1 能量消耗时产生的“热噪声”

11.4.2 半导体内部产生的“散粒噪声”

11.4.3 电导率变化产生的“接触噪声”

11.4.4 两个电极分别流经电流时产生的“分配噪声”

11.5　运算放大器放大电路的噪声

11.5.1 运算放大器IC噪声的计算方法

11.5.2 运算放大器放大电路的低噪声化技术

【专栏】 有关噪声的统计术语

11.5.3 有关参考文献

第3篇 应用电路篇

第12章 差动放大电路的设计

12.1　差动放大电路的基本工作原理

12.1.1 差模信号与共模信号

12.1.2 共模信号

12.1.3 共模信号产生的原因

12.1.4 单端放大电路与差动放大电路的工作原理

12.1.5　基本电路与工作原理

12.2　影响CMRR的三个因素

12.2.1 影响差动放大电路误差的因素

12.2.2 运算放大器IC自身的CMRR引起的误差

12.2.3　使用电阻引起的误差

12.2.4 信号源阻抗引起的误差

12.3　实用差动放大电路

12.3.1 不受信号源阻抗影响的电路

12.3.2 输入级放大电路具有较大增益的仪用放大器

12.3.3 高输入阻抗的差动放大电路

12.3.4 反转型差动放大电路

12.4　差动放大电路的调整

12.4.1 调整目的

12.4.2　调整方法

12.5　实际仪用放大器IC

12.5.1 AD622与AD623A

12.5.2 失调电压与失调电流

12.6　差动放大电路的动态范围

12.6.1 输入的动态范围很重要

12.6.2 用单电源工作时差动放大电路的动态范围

12.7　各种差动放大电路的CMRR与输入输出特性

12.7.1 特性的实测

12.7.2 类型Ⅰ的特征

12.7.3 类型Ⅱ和类型Ⅲ的特征

12.8 可靠工作的有关技术

12.8.1 充分发挥CMRR的特性

12.8.2 二极管保护电路与CMRR

12.8.3 旁路电容与偏置电阻

12.9　获得更高CMRR特性的方法

12.9.1 浮置电源

12.9.2　输入虑波器

12.9.3　输入电缆

第13章　恒流电路与基准电压电路

13.1　恒流电路

13.1.1 恒流电路的概况

13.1.2　基本电路

13.1.3　其他恒流电路

13.1.4 功能等效电路的利用

13.1.5 输出电流的动态范围

13.1.6 提高精度的关键问题

13.2　实际恒流电路的特性

13.2.1 实验

13.2.2 实验结果

13.3　直流基准电压电路的设计

13.3.1 基准电压电路

13.3.2 实际IC及其使用

13.3.3 高精度基准电压电路

第14章 电压－电流转换电路

14.1 电压转换为电流的电路

14.1.1 基本放大电路的转换电路

14.1.2 使地基准负载具有恒流的差动放大电路的转换电路

14.1.3 一个运算放大器的电压－电流转换电路

14.1.4 负载电阻不能过大

14.1.5 实际电压－电流转换电路的工作原理

14.1.6 仪表用电流环的应用

14.2　电流转换为电压的电路

14.2.1 电源线上电流的检测

14.2.2 电源电流检测电路的输入输出特性

14.2.3 电流－电压转换电路的工作原理与设计要点

第15章　加减运算电路

15.1　加减运算电路

15.1.1 基本电路

15.1.2 实际的加减运算电路

15.2　单电源工作的加减运算电路

15.2.1 只对交流信号进行加减运算的电路

15.2.2 直接加法电路

第16章 比较器电路

16.1　非线性电路

16.1.1 各种非线性电路

16.1.2 滞留时间

16.2 比较器IC

16.2.1 比较器的基础知识

16.2.2 比较器与运算放大器的区别

16.3　各种比较器电路

16.3.1　基本电路

16.3.2 电流加法比较器电路

16.3.3 回差比较器电路

16.3.4　接口电路

16.4　比较器电路的实验

16.4.1 回差比较器

16.4.2 电流加法比较器

16.4.3 运算放大器与比较器构成的接口电路

16.5　防止噪声引起误动作的方法

16.5.1 必须接入电源旁路电容

16.5.2 具有回差特性

16.5.3 比较器输入前的信号进行放大

16.5.4　接入滤波器

16.5.5 响应速度需要的最低限

16.6 比较器的应用

16.6.1 PWM调制电路

16.6.2 窗口比较器

16.6.3 电平检测电路

第17章 二极管应用电路

17.1 二极管的基础知识

17.1.1 基本特性

17.1.2 二极管的选择与使用

17.2　同相理想二极管电路

17.2.1 理想二极管电路

17.2.2 同相理想二极管电路的基本工作原理

17.3　反相理想二极管电路

17.3.1 反相理想二极管电路

17.3.2 基本工作原理

17.4　绝对值电路

17.4.1 绝对值电路（取出输入信号绝对值的电路）

17.4.2 电路的工作原理

17.4.3 失调可调整的绝对值电路

17.4.4　各种绝对值电路

17.5　理想二极管电路特性的改善方法

17.5.1 高频特性的改善

17.5.2 直流特性的改善

17.6　线性检波电路

17.6.1 线性检波电路（求出绝对平均值的电路）

17.6.2 高精度化与宽带化的方法

17.7　峰值保持电路

17.7.1 峰值保持电路（保持峰值的电路）

17.7.2 实用峰值保持电路的设计

17.7.3 比较器构成的高速峰值保持电路

17.8　限幅电路

17.8.1 限幅电路（将信号电平抑制在某值以下的电路）

17.8.2 限幅电路的应用（防止饱和的电路）

17.9　折线近似电路

第18章　有源滤波器

18.1　有源滤波器的基础知识

18.2　用有源滤波器替换无源滤波器

18.2.1 无源滤波器和有源滤波器的工作原理

18.2.2 2节RC 1次滞后电路＋正反馈构成LC无源LPF

18.2.3 图18.4与图18.3示出相同特性

18.3　有源滤波器设计的自由度大

【专栏】 表示对通过滤波器信号波形影响的“群延迟”

18.4　五种滤波器

18.5 1次／2次滤波器的传递函数与频率特性的关系

18.5.1 LPF的传递函数与频率特性

18.5.2　HPF的传递函数与频率特性

18.5.3 2次BPF的传递函数与频率特性

18.5.4 2次BEF的传递函数与频率特性

18.5.5 APF的传递函数与频率特性

【专栏】 滤波器的传递函数

第19章 有源低通滤波器的设计

19.1　LPF设计步骤

19.1.1 步骤①——选择频率特性

19.1.2 步骤②——决定电路方式与常数

19.1.3 通过仿真确认频率特性

19.2　Sallen-Key LPF设计实例

19.2.1　Sallen-Key电路

19.2.2 利用正规化表求出传递函数

19.2.3　决定常数

19.2.4　通过仿真确认特性

19.2.5 元件误差对特性影响的研究

19.3　实用LPF设计的先进技术

19.3.1 扩大动态范围（后接高Q值电路）

19.3.2 减小噪声（在前级接高Q值的电路）

19.3.3 奇次Sallen-Key LPF的泄漏小

19.3.4　直流失调输出的对策

19.4　Sallen-Key电路＋1个电阻构成高性能的多重反馈型LPF

19.4.1 失真小，直流增益可自由设定

19.4.2 多重反馈型LPF的缺点

19.5 LC模拟滤波器

19.6 LC模拟滤波器的典型电路——“FDNR滤波器”的设计

19.6.1 FDNR（输入阻抗特性与频率平方成反比例的电路）

19.6.2 设计步骤

19.6.3 频率特性偏差大但增益偏差小

第20章 高通、带通、带阻及全通滤波器的设计

20.1 高通滤波器HPF的设计

20.1.1 设计步骤与LPF相同

20.1.2 Sallen-Key HPF的设计

20.1.3 有源HPF的缺点

20.2 带通滤波器BPF的设计

20.2.1 常数计算的基本步骤

20.2.2 多重反馈型BPF

20.2.3 DAPF型BPF

20.3 带阻滤波器BEF的设计

20.3.1 传递函数与常用电路

20.3.2 BEF的应用实例

20.3.3 f0的调整

20.3.4 调整后的特性

20.3.5 失真成分提取电路的应用

【专栏】 高精度滤波器的调整方法

20.4 全通滤波器APF的设计

第21章 RC正弦波振荡电路

21.1 正弦波振荡电路的种类与选用

21.1.1 按频率选择电路可分为三类

21.1.2 着眼于振荡频率

21.1.3 着眼于振荡频率的稳定度

21.1.4 减小高次谐波失真率时

21.2 RC振荡电路的工作原理

21.2.1 RC振荡电路是有源BPF的扩展电路

21.2.2 与负反馈振荡电路的不同之处

21.2.3 振荡启动条件（Aβ＞1加上触发信号）

21.2.4 振荡开始后振幅与频率保持恒定

21.3 各种RC振荡电路

21.3.1 文氏电桥振荡电路

21.3.2 桥式T型振荡电路

21.3.3 状态变量型振荡电路

21.4 RC振荡电路的核心部分“振幅控制电路”

21.4.1 振幅控制电路

21.4.2 实用的振幅控制电路

21.4.3 高次谐波失真的产生

21.5 频率可变的情况

21.6 RC振荡电路的实验

21.6.1 文氏电桥振荡电路

21.6.2 桥式T型振荡电路

21.6.3 状态变量型振荡电路

【专栏】 传递函数与s平面

第22章 LC正弦波振荡电路

22.1 LC振荡电路的特征与基本工作原理

22.1.1 得到比RC振荡电路失真低的特性

22.1.2 将有源元件换成电流－电压变换元件

22.1.3 科耳皮兹与哈脱莱振荡电路

22.1.4 实际的振荡电路

22.2 科耳皮兹振荡电路

22.2.1 负反馈电路中接入电阻与有源元件可得到必要的增益

22.2.2 实际的振荡形式

22.3 哈脱莱振荡电路

22.3.1 按照大概计算得到常数的工作情况

22.3.2 实际电路（使用带抽头的电感线圈）

22.3.3 实际振荡情况

22.4 富兰克林振荡电路

22.4.1 控制放大电路特性就能稳定振荡

22.4.2 用一个反相器时元件选择很麻烦

22.4.3 实际振荡情况

22.5 各种LC振荡电路的频率稳定性

【专栏】 射极跟随器振荡的原因及对策

第23章 机械振子正弦波振荡电路

23.1 机械振子振荡电路的种类与特征

23.1.1 典型机械振子陶瓷与石英

23.1.2 机械振子以多个频率进行振荡

23.2 石英振子与陶瓷振子的不同之处

23.2.1 关注Qm与△f

23.2.2 振荡的形式

23.3 各种机械振子的振荡电路

23.3.1 萨巴洛夫振荡电路

23.3.2 泛音振荡电路

第24章 多谐振荡器与函数发生器

24.1 弛张振荡电路

24.1.1 由H/L电平状态存储电路与时间常数电路组成

24.1.2 在时域而不在频域分析工作情况

24.2 无稳态多谐振荡器

24.2.1 多谐振荡器

24.2.2 使用回差比较器构成自激多谐振荡器

24.2.3 占空比可变的自激多谐振荡器

24.2.4 使用逻辑反相器IC构成的自激多谐振荡器

24.2.5 自激多谐振荡器专用IC

24.2.6 IC内置自激多谐振荡器

24.3 函数发生器

【专栏】 函数波形的有效值与平均值

参考及引用＊文献