運算放大器與電晶體活用手冊

第1章　藉助親手製作電晶體電路學習運算放大器1-11.1　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1-31.2　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1-55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1-151.3　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1-181.4　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1-211.5　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1-25Bode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2-12.1　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2-4RC4558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2-162.2　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2-20RC4558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2-264558的雜音‧失真率特性2-274558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3-13.1　類比電路模擬端賴SPICE3-1何以要電路模擬器3-1何謂SPICE3-2SPICE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3-65石運算放大器的模擬3-63.2　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3-2710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3-3710石運算放大器之轉動率3-40Appendix1　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3-46Early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3-55Appendix2　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4-14.1　為何非個別半導體放大器莫屬4-1OPAmpIC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4-24.2　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4-44.3　設計初級FET差動電路須知4-6接合型FET之基本特性4-6Cascode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、4-124.4　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4-25A級互補之抵銷電路4-294.5　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4-38Appendix3　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5-15.1　Bi-FET型OPAmpTL07x系列之分析5-3Bi-FET製程(Process)5-3兩種電流鏡(CurrentMirror)5-5RC4558之初級電流鏡(圖(a))5-6TL07x之初級電流鏡(圖(b))5-6TL07x與TL08x之雜音特性5-75.2　Bi-FET型OPAmpLF353之分析5-9Widler型電流鏡與Wilson型電流鏡5-9LF353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5-155.3　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5-20Feed-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6-16.1　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6-4OP07的AC特性與雜音特性6-5高精度OPAmp使用於DC伺服電路6-76.2　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6-13OPAmp的雜音等效電路6-14OPAmp的輸入換算雜音電壓密度6-15OPAmp的輸入雜音電流密度6-16信號源電阻之影響6-17OPAmp的總輸入雜音電壓密度6-17回授率之倒數…雜音增益(Noisegain)6-206.3　低雜音OPAmpAD797之構成6-20AD797的開環增益6-20AD797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7-17.1　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7-3LM6361/6364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7-7LM6361系列的其他特性7-7LM6361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7-10JFET源極隨耦器輸入的OPA655…與小7-107.2　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7-227.3　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7-29OPA627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8-18.1　CMOSOPAmp之登場與高性能化8-1低耗電化與Rail-to-Rail動作8-1CMOSRail-to-RailOPAmpAD85328-3低失真之OPAmpOPA340/350/2340/23508-5R-R輸入特有的mid-swing失真須加注意8-7避免mid-swingdistortion的方法8-8CMOS的低雜音OPAmpLMV7518-108.2　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

第1章　藉助親手製作電晶體電路學習運算放大器1-11.1　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1-31.2　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1-55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1-151.3　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...