運算放大器應用基礎 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

段尚樞 編

圖書標籤:

• 運算放大器
• 模擬電路
• 電路分析
• 電子工程
• 信號處理
• 基礎電子
• 模擬電路設計
• 放大器
• 電路
• 電子技術

齣版社： 哈爾濱工業大學齣版社

ISBN：9787560303918

版次：3

商品編碼：10832225

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2005-06-01

頁數：195

內容簡介

《運算放大器應用基礎》按機械電子工業部的工科機、電類專業教材的齣版規劃，根據“電磁測量技術及儀錶”專業教材編審委員會製定的教學計劃和教學大綱編寫齣版的。《運算放大器應用基礎》對運算放大器及其應用著重於從基礎方麵作瞭比較全麵和深入地分析與介紹。全書共八章，內容包括運算放大器的基礎知識，信號放大電路，模擬運算器，綫性變換器，非綫性波形變換器，RC有源濾波器，模擬電壓比較器和信號發生器。《運算放大器應用基礎》為高等工程院校電磁測量及儀錶專業本科生教材，也可供從事自動檢測、電子測量儀器、自動控製、計算機技術等有關專業師生、工程技術和科研工作者在學習和應用運算放大器電路時參考。

目錄

第一章 集成運算放大器的基礎知識
1-1 集成運算放大器的基本構成和錶示符號
1-2 理想運算放大器及其等效模型
1-3 集成運算放大器的特性參數及分類
1-4 集成運算放大器的實際等效模型
1-5 集成運算放大器特性參數的測試方法
1-6 集成運算放大器負反饋電路的穩定性

第二章 信號放大電路
2-1 集成運算放大器的基本放大電路
2-2 基本放大電路的誤差分析
2-3 儀器放大器
2-4 動態校零型斬波放大器

第三章 基本模擬運算器
3-1 模擬加法器和減法器
3-2 模擬積分器
3-3 模擬微分器
3-4 模擬對數運算器
3-5 模擬指數運算器
3-6 模擬乘法器

第四章 綫性變換器
4-1 電壓一電流變換器
4-2 電流一電壓變換器
4-3 電橋放大器
4-4 電荷放大器
4-5 阻抗模擬變換器

第五章 非綫性波形變換器
5-1 綫性檢波電路
5-2 絕對值變換器
5-3 限幅器
5-4 二極管函數變換器

第六章 RC有源濾波器
6-1 概述
6-2 傳遞函數的幅度近似問題
6-3 濾波器傳遞函數的設計
6-4 電壓控製電壓源單端正反饋型基本節電路
6-5 電壓控製電壓源雙重正反饋型基本節電路
6-6 雙二階電路
6-7 靈敏度

第七章 模擬電壓比較器
7-1 模擬電壓比較器及其特性
7-2 過零電壓比較器
7-3 電平檢測器
7-4 迴差電壓比較器
7-5 窗口電壓比較器
7-6 動態校零型電壓比較器

第八章 信號波形發生器
8-1 正弦波發生器
8-2 方波和三角波發生器
8-3 壓控振蕩器
8-4 脈衝波和鋸齒波發生器
8-5 階梯波發生器
參考文獻

前言/序言

《電子測量儀器原理與實踐》 內容概要： 本書旨在為讀者提供一個全麵、深入理解現代電子測量儀器核心原理的途徑，並指導其實際操作與應用。全書共分十三章，涵蓋瞭從基礎概念到高級技術，從理論分析到實際案例的廣泛內容。本書的編寫，力求在理論的嚴謹性與實踐的可操作性之間取得平衡，使讀者不僅能夠理解測量儀器的“是什麼”，更能明白“為什麼”以及“如何做”。 第一章 緒論：測量與測量儀器 本章首先闡述瞭測量在科學技術、工業生産和日常生活中不可或缺的地位，強調瞭精確測量是認識世界、控製過程的基礎。接著，引齣“測量儀器”的概念，將其定義為用於獲取、處理、顯示和記錄物理量信息的工具。本章將深入探討測量的基本概念，如物理量、計量單位、測量不確定度、測量誤差的來源及其分類（係統誤差、隨機誤差、粗大誤差）。在此基礎上，詳細介紹瞭測量儀器的基本組成部分：傳感器、信號調理電路、信號轉換器、數據處理單元、顯示與記錄設備。最後，本章對電子測量儀器的發展曆程和未來趨勢進行瞭簡要迴顧，為後續章節的學習奠定堅實的理論基礎。 第二章 信號基礎與信號處理 電子測量儀器工作的核心是對各種物理信號進行采集、轉換和處理。因此，本章將聚焦於信號的基礎知識。首先，介紹不同類型的信號，包括模擬信號和數字信號，以及它們在時域和頻域的錶示方法。重點講解瞭信號的幅度、頻率、相位、波形等基本參數的意義。接著，深入探討信號的特性，如帶寬、信噪比、失真等，這些參數直接影響到測量的精度和可靠性。在此基礎上，本章詳細介紹瞭信號處理的基本技術，包括濾波（低通、高通、帶通、帶阻濾波器的原理與設計）、放大（直流放大、交流放大、斬波放大、運算放大器在信號放大中的應用）、衰減、調製與解調等。此外，還介紹瞭信號的采樣與量化過程，這是將模擬信號轉換為數字信號的關鍵步驟，並探討瞭采樣定理及其在實際應用中的注意事項。 第三章 傳感器技術 傳感器是測量儀器的“眼睛”和“觸角”，負責將待測物理量轉換為電信號。本章將全麵介紹各種常用傳感器的原理、特性和應用。我們將從傳感器的基本分類入手，介紹電阻式、電容式、電感式、壓電式、熱電式、光電式、霍爾效應傳感器等。對於每種類型的傳感器，將詳細分析其工作原理，闡述其敏感元件的物理特性如何隨被測量（如溫度、壓力、位移、力、光強度、磁場等）的變化而改變。本章還會討論傳感器的關鍵性能指標，如靈敏度、綫性度、遲滯、重復性、響應時間、測量範圍等，並指導讀者如何根據具體的測量任務選擇閤適的傳感器。同時，還將介紹一些智能傳感器和MEMS傳感器的新型發展，以及它們在現代測量係統中的作用。 第四章 數據采集係統 數據采集係統（DAQ）是現代電子測量儀器的核心部件之一，它負責將來自傳感器（通常是模擬信號）的原始數據轉換成計算機可以識彆和處理的數字信號。本章將深入剖析數據采集係統的組成和工作原理。首先，介紹ADC（模數轉換器）的各種類型，如逐次逼近型、雙積分型、Σ-Δ型、流水綫型ADC，並詳細解釋它們的轉換原理、精度、分辨率、轉換速度等關鍵參數。同時，也會介紹DAC（數模轉換器）在信號迴放等應用中的作用。接著，將講解多路數據采集的技術，包括多路復用器的作用以及同步采樣和異步采樣的方法。本章還將探討數據采集係統的時序控製，包括采樣時鍾、觸發機製（硬件觸發、軟件觸發、外部觸發）等。最後，將介紹數據采集係統的接口技術，如USB、Ethernet、PCIe等，以及與PC端軟件的集成，為實現高效的數據獲取和分析奠定基礎。 第五章 數字示波器原理與應用 數字示波器是用於觀察和分析電信號隨時間變化的波形和參數的通用測量儀器，在電子工程師的日常工作中扮演著至關重要的角色。本章將深入講解數字示波器的基本原理和主要功能。我們將從示波器的基本組成入手，介紹信號輸入通道、前端放大器、ADC、存儲器、觸發係統、顯示係統以及控製接口。重點講解觸發係統的原理，包括邊沿觸發、脈衝觸發、視頻觸發、斜率觸發等，以及它們在捕捉特定信號事件中的應用。本章還將詳細介紹數字示波器提供的各種測量功能，如電壓測量（直流、峰峰值、幅值）、時間測量（周期、頻率、占空比、上升/下降時間）、光標測量、參數自動測量等。此外，還將介紹數字示波器的高級功能，如FFT（快速傅裏葉變換）分析、存儲波形、波形比較、眼圖測試等，並結閤實際案例，指導讀者如何利用數字示波器進行信號調試、故障診斷和性能評估。 第六章 頻譜分析儀 頻譜分析儀是用於測量和顯示信號在頻率域的分布特性的儀器，對於射頻、微波通信、雷達係統以及電磁兼容性（EMC）測試等領域至關重要。本章將係統地介紹頻譜分析儀的原理和使用方法。我們將從掃頻外差接收機的基本原理齣發，解釋其如何通過混頻和濾波來逐點測量輸入信號的功率譜密度。重點介紹頻譜分析儀的關鍵參數，如中心頻率、掃頻範圍、分辨率帶寬（RBW）、視頻帶寬（VBW）、參考電平、動態範圍等，並深入分析它們對測量結果的影響。本章還將講解頻譜分析儀的常用工作模式，如掃描模式、觸發模式、平均模式、最大值保持模式等。此外，還將介紹頻譜分析儀在雜散信號檢測、信道功率測量、失真分析、阻塞測試等方麵的應用，並提供實際操作指導。 第七章 函數發生器與任意波形發生器 函數發生器和任意波形發生器（AWG）是産生標準波形和任意自定義波形信號的信號源，在電路設計、測試和教育等領域具有廣泛應用。本章將詳細介紹這兩種儀器的原理和特性。函數發生器部分，將介紹其如何産生正弦波、方波、三角波、鋸齒波等基本波形，並講解其頻率、幅度、偏移等參數的調節方式。重點分析産生這些波形的電路結構，如RC振蕩電路、LC振蕩電路、積分電路、比較電路等。任意波形發生器部分，將側重於介紹其強大的波形編輯功能，包括如何通過軟件繪製、導入或采集波形，以及如何生成復雜的激勵信號，如脈衝序列、調製信號、模擬數字信號等。本章還將探討AWG在模擬通信係統測試、數字信號完整性分析、功率放大器特性測試等方麵的應用，並給齣實際操作的技巧。 第八章 信號發生器與其他激勵源 除瞭基本的函數發生器和任意波形發生器，本章還將介紹其他類型的信號發生器和激勵源，以滿足更廣泛的測試需求。我們將介紹射頻信號發生器，其能夠産生高頻、可調諧的射頻信號，並具備AM、FM、PM、ASK、FSK、PSK等多種調製功能，是無綫通信和射頻工程領域不可或缺的工具。此外，還將介紹脈衝發生器，用於産生各種寬度、占空比和占空比的脈衝信號，在數字電路和時序測試中扮演重要角色。本章還會觸及一些特殊的激勵源，如噪聲發生器（用於産生隨機噪聲，在通信係統和電子設備性能測試中用於模擬真實環境）、直流電源（作為穩定和可調的直流電壓或電流源，用於偏置電路和電源特性測試）等。對於每種儀器，將闡述其核心原理、關鍵參數以及典型應用場景。 第九章 儀器校準與不確定度分析 保證測量結果的準確性和可靠性是電子測量儀器的根本要求，而儀器校準和不確定度分析是實現這一目標的關鍵環節。本章將深入探討儀器校準的意義、方法和流程。首先，解釋校準的目的，即通過與已知精確度的標準器進行比對，來評估和調整儀器的測量值，使其符閤規定的計量要求。本章將介紹校準的類型，包括內部校準和外部校準，以及周期性校準的必要性。接著，詳細講解校準的步驟，包括準備工作、比對測量、數據記錄、偏差計算以及校準證書的生成。在不確定度分析方麵，本章將介紹不確定度的概念，包括係統不確定度和隨機不確定度的來源，以及如何對其進行量化和評定。將講解標準不確定度、閤成標準不確定度以及擴展不確定度的計算方法，並介紹不確定度傳播的原理。最後，將引導讀者理解如何根據不確定度信息來評估測量結果的可靠性，以及如何在報告測量數據時正確地錶達不確定度。 第十章 儀器維護與故障排除 任何電子儀器都需要定期的維護纔能保持其最佳工作狀態，並具備一定的故障排除能力。本章將為讀者提供關於電子測量儀器維護和故障排除的實用指導。首先，介紹儀器的日常維護內容，包括清潔、外觀檢查、連接綫檢查、軟件更新等，強調預防性維護的重要性。接著，將深入探討常見的儀器故障及其可能的原因，如顯示異常、信號輸入問題、參數不穩定、觸發失效、儀器無響應等。本章將指導讀者如何通過觀察儀器的工作狀態、查閱儀器使用手冊、進行簡單的自檢功能來初步判斷故障。在此基礎上，將介紹一些基本的故障排除步驟，如檢查電源、復位儀器、替換易損部件（如保險絲）、隔離測試等。對於一些較為復雜的故障，將建議讀者尋求專業維修人員的幫助，並提供關於如何嚮維修人員清晰描述故障現象的建議。 第十一章 嵌入式係統與儀器集成 隨著電子技術的飛速發展，嵌入式係統在現代電子測量儀器中的應用越來越廣泛，極大地提升瞭儀器的智能化水平和集成度。本章將探討嵌入式係統在測量儀器中的作用，以及如何實現儀器的集成。首先，介紹嵌入式係統的基本構成，包括微處理器、存儲器、輸入/輸齣接口、操作係統等，並闡述其在儀器控製、數據處理、用戶界麵交互等方麵的優勢。接著，將講解如何在儀器設計中集成嵌入式係統，包括硬件選型、固件開發、軟件編程等。本章還將重點介紹儀器間的集成與通信，如通過標準總綫（如GPIB、USB、Ethernet）連接多個儀器，構建復雜的測試係統。我們將討論如何利用儀器控製器（如PC、專用控製器）來協調和管理整個測試流程，實現自動化測試。最後，將展望嵌入式係統在未來測量儀器發展中的趨勢，如更強的計算能力、更豐富的功能集成、以及與物聯網（IoT）的融閤。 第十二章 儀器網絡化與遠程控製 網絡化和遠程控製是現代測量儀器發展的重要方嚮，使得測量過程更加靈活、高效和智能化。本章將深入探討儀器網絡化與遠程控製的相關技術和應用。首先，介紹儀器網絡通信的基本協議和標準，如TCP/IP協議族、HTTP、VXIplug&play等。接著，將詳細講解如何實現儀器的網絡連接，包括使用以太網接口、Wi-Fi模塊等。本章的核心內容將是儀器的遠程控製技術，包括遠程命令控製（SCPI命令）、遠程GUI控製以及基於Web的遠程訪問。我們將演示如何通過PC或其他終端設備，遠程操控儀器的各項功能，如設置參數、執行測量、讀取數據等。此外，還將介紹如何構建基於網絡的分布式測量係統，實現多地協同測量和數據共享。最後，將討論網絡化儀器在遠程故障診斷、遠程升級、以及構建智能製造和智慧實驗室中的重要作用。 第十三章 案例分析與綜閤應用 本章通過一係列典型的案例分析，將前麵各章節所介紹的知識融會貫通，展示電子測量儀器在實際工程項目中的綜閤應用。我們將選擇不同領域的典型應用場景，例如： 通信係統測試： 分析如何利用頻譜分析儀、信號發生器和示波器來測試手機、無綫路由器等通信設備的性能，包括信號質量、誤碼率、發射功率等。 電子産品研發與生産： 演示如何利用示波器、邏輯分析儀、電源等儀器來調試電路、驗證設計、進行産品功能測試和質量控製。 工業自動化： 介紹如何利用各種傳感器、數據采集係統和PLC（可編程邏輯控製器）等，構建工業監測和控製係統，例如對生産綫上的溫度、壓力、流量進行實時監測和調控。 科學研究： 展示如何在實驗室中使用高精度測量儀器來研究新材料特性、驗證物理理論、進行生物信號采集等。 通過對這些案例的深入剖析，讀者不僅能夠加深對各種測量儀器功能和工作原理的理解，更能掌握在具體工程問題中如何選擇、配置和使用測量儀器，從而有效地解決實際問題。本章將強調理論與實踐的結閤，鼓勵讀者將所學知識應用於未來的學習和工作中。

评分☆☆☆☆☆

這本書簡直是為那些想在電子世界裏遨遊的初學者量身打造的！我剛開始接觸模擬電路的時候，對運算放大器這個概念簡直是一頭霧水，各種符號、各種參數看得我頭暈眼花。但自從我翻開這本《運算放大器應用基礎》後，感覺像是打開瞭新世界的大門。作者沒有上來就堆砌一堆復雜的公式和理論，而是循序漸進地從最基礎的運放結構和工作原理講起，用非常生動形象的比喻來解釋那些抽象的概念，比如把運放比作一個“聰明的放大器”，能根據輸入信號的微小變化做齣巨大的響應，這讓我一下子就理解瞭它的核心作用。書中大量的實例也讓我受益匪淺，從簡單的信號放大、信號疊加，到稍微復雜一些的濾波器、積分器，每一個應用都配有清晰的電路圖和詳細的分析過程，我跟著書中的步驟一步步動手搭建，親眼看到電路按照預期工作，那種成就感無與倫比！而且，作者還非常貼心地指齣瞭在實際電路設計中可能遇到的問題以及解決方法，比如如何選擇閤適的運放型號、如何處理噪聲等，這些都是在學校課堂上很難學到的寶貴經驗。讀完這本書，我感覺自己不再害怕麵對模擬電路瞭，甚至開始躍躍欲試，想嘗試設計更復雜的電路瞭！

评分☆☆☆☆☆

閱讀這本書的過程，我仿佛經曆瞭一次“化繁為簡”的旅程。作為一名非電子專業齣身的讀者，我對運算放大器一直抱有一種敬畏但又不敢輕易觸碰的心態。然而，《運算放大器應用基礎》卻用一種極其友好的方式，將這個看似復雜的領域變得觸手可及。書中對每一個基本概念的解釋都力求通俗易懂，並且總是伴隨著清晰的圖示和生動的比喻。我特彆喜歡作者在講解一些基礎電路時，反復強調的“信號路徑”和“信號的傳遞方嚮”，這讓我對電路的整體工作流程有瞭更清晰的認識。而且，書中的案例選擇也十分巧妙，從最簡單的電壓跟隨器到更復雜的三角波發生器，每一步都搭建在一個清晰的邏輯鏈條上，讓我能夠循序漸進地掌握核心知識。這本書最讓我感到驚喜的是，它不僅僅教授瞭“如何做”，更引導我思考“為什麼這樣做”，讓我能夠舉一反三，在麵對新的電路問題時，也能找到解決的思路。

评分☆☆☆☆☆

我是一位對電子工程充滿好奇但又缺乏係統學習的愛好者，這本書的齣現，無疑是給我指明瞭一個方嚮。我之前總是被那些復雜的電子元件弄得眼花繚亂，尤其是在麵對一些看起來很簡單的應用電路時，卻總摸不著門道。這本書恰恰解決瞭我的這個痛點。作者以一種非常接地氣的方式，將運算放大器這一核心元件的各種應用場景娓娓道來。我最欣賞的是書中對於“信號調理”和“濾波器”這些章節的闡述，這些都是在實際的信號采集和處理中非常關鍵的環節。作者用非常形象的比喻，比如把濾波器比作一個“篩子”，能過濾掉不想要的噪聲，保留有用的信號，這讓我一下子就抓住瞭核心思想。而且，書中的例子並非空中樓閣，而是貼近實際應用，比如在音頻處理、傳感器信號放大等方麵的應用，讓我看到瞭運放的實際價值，也激發瞭我進一步學習和實踐的興趣。讀完這本書，我不再覺得電子電路是遙不可及的科學，而是充滿瞭趣味和創造力的領域，讓我對未來在電子領域的探索充滿瞭信心。

评分☆☆☆☆☆

這本書的實在性是我最看重的一點。市麵上很多關於電子技術的書籍，往往過於理論化，要麼就是充斥著各種高深莫測的數學推導，看得人雲裏霧裏，結果學完之後還是不知道怎麼實際應用。而《運算放大器應用基礎》則完全不同，它更像是一本“實操手冊”，作者深知初學者最需要的是什麼——清晰的邏輯、直觀的解釋和實用的例證。我尤其喜歡書中對各種運放電路的講解方式，比如差分放大器、電壓跟隨器等等，作者會先從其基本功能講起，然後逐步深入到其工作原理，再通過實際應用場景來展示其價值。書中沒有迴避那些“為什麼”，而是用一種非常易於理解的方式來解答。而且，書中的插圖和圖示非常豐富，每個電路圖都畫得十分規範，參數標注清晰，讓你一眼就能明白電路的連接方式和各個元件的作用。我常常一邊看書，一邊在腦海裏勾勒電路的模樣，甚至還會自己畫草圖來加深理解。這本書真的讓我感受到瞭“學以緻用”的樂趣，它不是讓你死記硬背，而是讓你理解背後的邏輯，掌握解決問題的能力。

评分☆☆☆☆☆

這本書的寫作風格非常獨特，它不像是一本教科書，更像是一位經驗豐富的工程師在跟你“麵對麵”交流，分享他的獨到見解。我喜歡作者在講解過程中穿插的那些“小貼士”和“注意事項”，這些細節往往是決定電路成敗的關鍵。比如，在講解同相放大器時，作者不僅解釋瞭其增益的計算方法，還特彆強調瞭輸入阻抗和輸齣阻抗對電路性能的影響，以及如何通過選擇閤適的元件來優化設計，這些都是非常實用的經驗。書中對各種運算放大器典型應用的分析也非常深入，不僅僅是停留在“是什麼”的層麵，更深入到“為什麼”和“怎麼做”的層麵。我常常被作者的講解思路所吸引，他能夠從一個簡單的應用場景齣發，逐步引申齣背後的電路原理和設計考量，讓我有一種茅塞頓開的感覺。這本書讓我深刻體會到，電路設計並非是一成不變的教條，而是需要根據實際需求靈活變通的藝術。