運(yùn)放電路環(huán)路穩(wěn)定性設(shè)計(jì)：原理分析、仿真計(jì)算、樣機(jī)測試

前言
致謝
第1章運(yùn)放電路環(huán)路穩(wěn)定性判定準(zhǔn)則1
1.1穩(wěn)定性概述1
1.1.1同相放大電路穩(wěn)定性測試1
1.1.2增益裕度和相位裕度7
1.1.3增益峰值與超調(diào)量11
1.1.4勞斯穩(wěn)定判據(jù)19
1.2環(huán)路測試27
1.2.1輸入網(wǎng)絡(luò)ZI與反饋網(wǎng)絡(luò)ZF27
1.2.2閉環(huán)增益與1/β38
1.2.3Aol與1/β閉合速度41
1.2.4雙注入法測試環(huán)路增益與相位47
1.3運(yùn)放及RLC模型50
1.3.1運(yùn)放傳遞函數(shù)模型建立50
1.3.2實(shí)際電阻模型53
1.3.3實(shí)際電解電容模型56
1.3.4實(shí)際電感模型57
1.4運(yùn)放輸出阻抗RO與ROUT58
1.4.1RO與ROUT的定義與推導(dǎo)58
1.4.2根據(jù)運(yùn)放數(shù)據(jù)手冊求解RO62
1.4.3RO負(fù)載測量法65
1.4.4RO激勵(lì)測量法68
第2章運(yùn)放電路單反饋補(bǔ)償設(shè)計(jì)70
2.1容性負(fù)載穩(wěn)定性分析70
2.1.1Aol修正模型頻域測試70
2.1.2Aol修正模型時(shí)域測試72
2.2隔離電阻補(bǔ)償75
2.2.1隔離電阻補(bǔ)償原理75
2.2.2隔離電阻補(bǔ)償參數(shù)計(jì)算與頻域測試75
2.2.3隔離電阻補(bǔ)償電路實(shí)例測試77
2.3反饋電容補(bǔ)償80
2.3.1反饋電容補(bǔ)償原理與參數(shù)計(jì)算80
2.3.2反饋電容補(bǔ)償電路仿真測試82
2.3.3反饋電容補(bǔ)償設(shè)計(jì)實(shí)例86
2.4噪聲增益補(bǔ)償95
2.4.1反相放大電路噪聲增益補(bǔ)償100
2.4.2同相放大電路噪聲增益補(bǔ)償101
2.4.3噪聲增益補(bǔ)償實(shí)例測試103
第3章運(yùn)放電路Riso雙反饋補(bǔ)償設(shè)計(jì)113
3.1Riso雙反饋補(bǔ)償原理113
3.2OPA177雙極型運(yùn)放雙反饋控制115
3.2.1OPA177雙極型運(yùn)放模型測試115
3.2.2OPA177容性負(fù)載Riso雙反饋測試125
3.3CMOS運(yùn)放容性負(fù)載雙反饋控制148
3.3.1OPA734 CMOS運(yùn)放模型建立149
3.3.2OPA734 CMOS運(yùn)放電路雙反饋測試155
3.3.3OPA734運(yùn)放電路雙反饋頻域與時(shí)域?qū)Ρ?58
第4章運(yùn)放電路設(shè)計(jì)實(shí)例172
4.1熱電偶變送器172
4.1.1熱電偶變送器工作原理分析172
4.1.2熱電偶變送器雙反饋補(bǔ)償設(shè)計(jì)173
4.1.3熱電偶變送器頻域穩(wěn)定性測試173
4.1.4熱電偶變送器時(shí)域穩(wěn)定性測試180
4.1.5供電保護(hù)電路分析182
4.2復(fù)合放大電路186
4.2.1復(fù)合放大電路工作特性186
4.2.2復(fù)合放大電路反饋超前補(bǔ)償設(shè)計(jì)188
4.2.3第2級運(yùn)放OA2反饋補(bǔ)償設(shè)計(jì)193
4.2.4復(fù)合運(yùn)放設(shè)計(jì)實(shí)例198
4.3運(yùn)放OPAX192模型建立及性能測試206
4.3.1OPAX192模型建立206
4.3.2OPAX192性能測試211
4.3.3OPAX192精密參考源緩沖電路227
第5章運(yùn)放電路擴(kuò)展設(shè)計(jì)233
5.1單電源供電緩沖電源設(shè)計(jì)233
5.1.1緩沖電源工作原理分析233
5.1.2緩沖電源開環(huán)測試234
5.1.3緩沖電源閉環(huán)測試235
5.1.410V/100mA緩沖電源設(shè)計(jì)239
5.2BJT線性電源設(shè)計(jì)246
5.2.1BJT線性電源開環(huán)頻域測試246
5.2.2BJT線性電源瞬態(tài)測試246
5.3MOSFET線性電源設(shè)計(jì)255
5.3.1MOSFET線性電源開環(huán)頻域測試256
5.3.2MOSFET線性電源瞬態(tài)測試257
5.436W線性電源分析264
5.4.1恒壓控制264
5.4.2恒壓串聯(lián)控制270
5.4.3恒流控制273
5.4.4恒壓與恒流聯(lián)合控制277
5.4.5常規(guī)并聯(lián)控制277
5.4.6自動(dòng)并聯(lián)控制279
5.4.7恒壓環(huán)路穩(wěn)定性分析286
5.4.8恒流環(huán)路穩(wěn)定性分析289
5.4.9遠(yuǎn)程控制292
第6章運(yùn)放電路穩(wěn)定性實(shí)際測試296
附錄重要元器件的PSpice模型313
參考文獻(xiàn)328
致謝
作者簡介
第1部分初級電子學(xué)
第1章引言3
本書目標(biāo)3
第2章元器件和原理圖5
2.1導(dǎo)線5
2.2導(dǎo)線工具6
2.3電池7
2.3.1電池“首次解密”9
2.3.2串聯(lián)電路和電池座10
2.3.3“第二次解密”：提高LED鑰匙扣燈電池壽命12
2.3.4“第三次解密”：將AA電池裝進(jìn)筆形電筒13
2.3.5手電筒制作13
2.4電壓、電流、電阻和功率15
2.5電阻17
2.6電容20
2.7電感和線圈22
2.8半導(dǎo)體25
2.8.1二極管和整流器25
2.8.2放大器26
2.8.3雙極型晶體管27
2.8.4真空管29
2.9放大器和邏輯門集成電路31
2.10電路圖32
參考文獻(xiàn)35
第3章組裝工藝和簡單測試設(shè)備36
3.1無焊電路組裝工藝36
3.1.1利用雙絞線組裝電路36
3.1.2自制實(shí)驗(yàn)板38
3.2面包板39
3.3焊接工具41
3.4電線或連接器預(yù)鍍錫43
3.5各種接頭焊接實(shí)例44
3.6面包板焊接44
3.7矢量和穿孔板46
3.8矢量板焊接——LM386音頻放大器47
3.9簡單測試設(shè)備——電池測試儀49
3.10萬用表用作電池測試儀51
3.11元件清單53
參考文獻(xiàn)54
第4章光發(fā)射器和接收器55
4.1白熾燈55
4.2＃222手電筒燈泡實(shí)驗(yàn)56
4.3LED58
4.4LED驅(qū)動(dòng)60
4.5LED輸出參數(shù)61
4.6LED與白熾燈對比62
4.7LED實(shí)驗(yàn)測試62
4.7.1LED實(shí)驗(yàn)162
4.7.2LED實(shí)驗(yàn)263
4.8光接收器64
4.9光敏二極管實(shí)驗(yàn)66
4.10遙控信號接收實(shí)驗(yàn)68
參考文獻(xiàn)70
第5章二極管、整流器及相關(guān)電路71
5.1二極管和整流器工作特性71
5.2電源交流-直流轉(zhuǎn)換電路73
5.3直流分壓電路和電壓乘法器77
5.4二極管開關(guān)和增益控制81
5.5測量電池組直流電阻實(shí)驗(yàn)82
5.6二極管增益控制電路83
5.7二極管混合射頻電路85
5.8二極管邏輯電路86
5.9變?nèi)荻O管87
5.10電壓調(diào)節(jié)齊納二極管87
參考文獻(xiàn)89
第6章晶體管、場效應(yīng)晶體管和真空管90
6.1電流源和電壓控制電流源器件90
6.2利用JFET構(gòu)建恒流“二極管”91
6.3利用雙極型晶體管構(gòu)建電流源93
6.4輸入信號變化時(shí)集電極電流和電壓增益變化值測量95
6.5利用LED建立基準(zhǔn)電壓97
6.6利用恒流源提供低紋波輸出電源99
6.7利用JFET、MOSFET和真空管建立電流源102
6.8利用晶體管放大器和LED構(gòu)建低功耗夜明燈107
6.9運(yùn)算放大器快速瀏覽109
6.10利用JFET和雙極型晶體管建立電壓控制電阻114
參考文獻(xiàn)114
第2部分中級電子學(xué)
第7章放大器和反饋117
7.1什么是負(fù)反饋系統(tǒng)117
7.2同相增益運(yùn)算放大器119
7.3反相增益配置121
7.4實(shí)驗(yàn)：光敏二極管傳感器和自動(dòng)電平控制放大器123
7.4.1光傳感器123
7.4.2音頻信號電平控制125
7.5電壓控制放大電路127
7.6電壓控制共發(fā)射極放大器128
7.7利用負(fù)反饋穩(wěn)定和調(diào)節(jié)自偏置集電極電流129
7.8功率輸出級和VBE乘法器電路132
7.9正反饋缺點(diǎn)134
7.10運(yùn)算放大器選型136
參考文獻(xiàn)137
第8章音頻信號和電路138
8.1傳聲器、留聲機(jī)、線路輸入和揚(yáng)聲器信號電平138
8.2用于廣播和錄音室的平衡或差分模式音頻信號140
8.3傳聲器前置放大器電路143
8.4利用附加晶體管增加增益帶寬積和實(shí)現(xiàn)低噪聲148
8.5利用移動(dòng)磁體磁性建立高輸出唱機(jī)盒前置放大器149
8.6用于錄制和播放記錄的頻率響應(yīng)和相位150
8.7RIAA均衡前置放大器實(shí)驗(yàn)151
8.7.1RIAA唱機(jī)前置放大器實(shí)驗(yàn)1151
8.7.2RIAA唱機(jī)前置放大器實(shí)驗(yàn)2153
8.7.3RIAA唱機(jī)前置放大器實(shí)驗(yàn)3：少即是多？156
8.7.4低電壓真空管放大器制作158
8.8前置放大器電路供電電源160
8.9音響設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)失真測試162
參考文獻(xiàn)166
第9章振蕩器167
9.1振蕩器系統(tǒng)簡要概述167
9.2張弛振蕩器工作原理169
9.3相移振蕩器170
9.4自動(dòng)增益控制無削波正弦波文氏橋振蕩器173
9.5通用文氏橋振蕩器175
9.6張弛振蕩器設(shè)計(jì)實(shí)例176
9.7利用雙路比較器、場效應(yīng)晶體管和觸發(fā)器建立555定時(shí)器179
9.8利用單片74HC14或74AC14建立張弛振蕩器181
9.9射頻振蕩器182
參考文獻(xiàn)186
第3部分高級電子學(xué)
第10章調(diào)幅信號和電路189
10.1AM信號定義189
10.2AM信號類型192
10.3載波抑制調(diào)幅信號194
10.4I通道和Q通道197
10.5基本收音機(jī)電路199
10.6收聽無線電廣播實(shí)驗(yàn)202
10.6.1TRF收音機(jī)204
10.6.2固態(tài)再生收音機(jī)206
10.6.3再生收音機(jī)和TRF收音機(jī)對比207
10.6.4信號混合207
10.6.5雙聯(lián)可變電容器208
10.6.6振蕩線圈209
10.6.7中頻變壓器209
10.7利用MK484/ TA7642芯片的超外差收音機(jī)213
10.8共射放大器測試215
參考文獻(xiàn)215
第11章調(diào)頻信號和電路216
11.1調(diào)頻信號定義216
11.2實(shí)驗(yàn)1：采用壓控變?nèi)荻O管建立調(diào)頻振蕩器實(shí)驗(yàn)218
11.2.1利用預(yù)加重和去加重發(fā)射與接收均衡曲線220
11.2.2觀察預(yù)加重和去加重影響222
11.2.3調(diào)頻和預(yù)加重網(wǎng)絡(luò)223
11.2.4調(diào)頻收音機(jī)225
11.3利用陶瓷濾波器和諧振器建立FM調(diào)諧器231
11.4Silicon Labs公司調(diào)頻收音機(jī)實(shí)驗(yàn)235
11.5調(diào)頻探測器238
參考文獻(xiàn)245
第12章視頻基礎(chǔ)知識——包括視頻信號246
12.1通過對比度、亮度、分辨率和銳度檢查靜物照片246
12.2電視畫面分辨率和品質(zhì)250
12.3寬高比253
12.4Kell系數(shù)255
12.5寬高比、Kell系數(shù)、幀速率和帶寬決定掃描行數(shù)256
12.6銳度和頻率響應(yīng)259
12.7蝙蝠俠耳朵式圖像增強(qiáng)恢復(fù)259
12.8彩電基礎(chǔ)知識262
參考文獻(xiàn)264
第13章視頻電路與系統(tǒng)265
13.1視頻電路亮度和對比度265
13.2銳度電路269
13.3亮度、對比度和銳度視頻處理器271
參考文獻(xiàn)282
第14章高等電子數(shù)學(xué)283
14.1線性方程283
14.2偏置電壓285
14.3線性方程在FM立體聲系統(tǒng)中的應(yīng)用288
14.4線性方程在顏色編碼中的應(yīng)用289
14.5多項(xiàng)式291
14.6一階多項(xiàng)式負(fù)反饋系統(tǒng)296
14.7多項(xiàng)式在放大器負(fù)反饋失真效果計(jì)算中的應(yīng)用298
14.8本章總結(jié)303
參考文獻(xiàn)303
第15章基本電路分析技術(shù)304
15.1基爾霍夫定律在環(huán)路和節(jié)點(diǎn)電路方程分析中的局限性304
15.2環(huán)路方程305
15.2.1輸入零電壓源305
15.2.2定義電流和電壓方向306
15.2.3使用正電荷電流推導(dǎo)電壓分壓器公式306
15.2.4使用節(jié)點(diǎn)方程求解并聯(lián)電阻307
15.3戴維南等效電路309
15.3.1通過戴維南等效電路分析實(shí)際電路311
15.4交流電路分析313
15.5RC低通和高通濾波器簡單瞬態(tài)或脈沖響應(yīng)319
參考文獻(xiàn)322
第16章回顧與分析323
16.1文氏橋振蕩器RC反饋網(wǎng)絡(luò)323
16.2唱機(jī)前置放大器327
16.3射極跟隨電路330
16.4利用發(fā)射極輸出阻抗決定共射放大器特性335
16.5反相增益視頻放大器分析338
16.6以前項(xiàng)目的改進(jìn)或變化340
16.7利用60W燈泡實(shí)現(xiàn)文氏橋振蕩器342
16.8諧波失真分析初探344
16.9利用差分增益求解諧波失真346
參考文獻(xiàn)348
第17章半導(dǎo)體開關(guān)器件349
17.1電路破解349
17.2發(fā)明和專利354
17.2.1應(yīng)用于寬頻移相陶瓷濾波振蕩器355
17.2.2非變?nèi)菔诫娮涌烧{(diào)電容器359
17.2.3伺服控制靜態(tài)偏置AB放大器 364
17.3其他設(shè)計(jì)實(shí)例368
17.3.1振蕩器電源頻率調(diào)制368
17.3.2LC射頻匹配網(wǎng)絡(luò)369
參考文獻(xiàn)371
第18章故障排除與思考372
18.1電路組裝372
18.2電路完成與測試372
18.3直流偏置條件373
18.4正確選擇運(yùn)算放大器374
18.5高速和大電流邏輯門電路374
18.6去耦電容374
18.7如何消除放大器振蕩375
18.8低頻振蕩375
18.9在電源端注入噪聲實(shí)現(xiàn)電源去耦378
18.10振蕩器失振379
18.11減少外部噪聲380
18.12實(shí)例分析381
18.13利用AM / FM收音機(jī)測試振蕩器是否工作381
18.14低壓差穩(wěn)壓器382
18.15測試設(shè)備回顧382
18.16疑難解答總結(jié)383
18.17本書思考383ⅩⅩⅩⅡ