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第1章 前置放大器的低噪声技术1

1.1 前置放大器应该具备的性能1

1.1.1 能够可靠地放大信号1

1.1.2 低频电路的输入阻抗要高2

1.1.3 前置放大器中采用非反转放大电路3

1.2 热噪声（Thermal Noise）4

1.2.1 电阻中产生的热噪声4

1.2.2 热噪声的性质5

1.2.3 噪声的单位——V/？（噪声密度）6

1.3 OP放大器电路中产生的噪声7

1.3.1 非反转放大电路中产生的噪声7

1.3.2 双极晶体管OP放大器与FET输入OP放大器9

1.3.3 OP放大器噪声的三个频率范围10

1.3.4 用噪声系数NF评价放大器的噪声11

1.3.5 噪声系数NF的意义12

1.4.1 放大电路的频率上限13

1.4 前置放大器的频率特性和失真特性13

1.4.2 振幅增大时的频率特性14

1.4.3 线性度与失真率15

第2章 低噪声前置放大器的设计、制作及评价17

2.1 前置放大器的设计17

2.1.1 前置放大器17

2.1.2 OP放大器（NJM5534）的噪声特性20

2.1.3 消除失调漂移的电路21

2.1.4 超级伺服电路的积分常数22

2.2 前置放大器的调整及特性的确认24

2.2.1 直流失调电压及其调整24

2.2.2 增益频率特性的确认25

2.2.3 输出最大振幅时频率特性的确认27

2.2.4 观察过渡响应特性27

2.2.5 电路的噪声特性29

2.2.6 计算输入换算噪声电压密度30

2.2.7 测量输入换算噪声电压密度的频率特性30

2.2.8 失真率33

专栏A 噪声特性的评价36

第3章 电流输入放大器的设计39

3.1 电流输入放大器概述39

3.1.1 电流输入放大器39

3.1.2 实现电流输入放大器的两种电路40

3.1.3 从噪声角度看负反馈电流输入前置放大器的效果41

3.1.4 检测大电流的电流输入前置放大器42

3.2.1 负反馈电流输入前置放大器的S/N44

3.2 负反馈电流输入前置放大器的设计44

3.2.2 负反馈电流输入前置放大器的模拟45

3.2.3 负反馈电流输入用OP放大器的选择48

3.2.4 反馈电阻——大电阻的选择49

3.2.5 前置放大器的实装技术50

3.3 实际的负反馈电流输入放大器52

3.3.1 试制的电流输入放大器的概况52

3.3.2 实际特性的测量53

3.4.1 测量用电流互感器（CT）的特性55

3.4 CT中使用的电流输入放大器55

3.4.2 实际的CT用前置放大器57

专栏B 印制电路板的绝缘性59

第4章 负反馈电路的解析与电路模拟61

4.1 稳定负反馈电路的构成61

4.1.1 负反馈电路61

4.1.2 负反馈的优点与缺点62

4.1.3 开环、闭环及其稳定性62

4.1.4 稳定的负反馈电路的相位特性65

4.1.5 实际的OP放大器中分布有多个电容器69

4.1.6 含有两个滞后要素的情况69

4.1.7 具体的模拟例71

4.1.8 为了减小高频特性的牺牲，合成两个时间常数72

4.1.9 大反馈量下实现稳定的负反馈74

4.1.10 给β（反馈）电路追加相位超前补偿76

4.2 电容性负载对OP放大器的影响77

4.2.1 OP放大器接电容性负载77

4.2.2 测量OP放大器的输出阻抗78

4.2.3 由厂商提供的宏模型模拟输出阻抗81

4.2.4 电容性负载特性的模拟82

4.2.5 实际测量电容性负载特性84

4.2.6 减小电容性负载影响的电路86

专栏C 测定频率特性87

第5章 差动放大器技术的应用89

5.1 共态噪声的消除89

5.1.1 常态噪声与共态噪声89

5.1.2 共态噪声转换为常态噪声90

5.2 差动放大器92

5.2.1 差动放大器92

5.2.2 差动放大器与输入电缆的连接93

5.2.3 高输入阻抗的FET OP放大器94

5.2.4 输入偏置电流的影响95

5.2.5 减少输入偏置电流影响的方法96

5.2.7 差动放大器的性能——共态抑制比98

5.2.6 要注意FET OP放大器输入失调电压的温度漂移98

5.3 改良的差动放大器99

5.3.1 一个OP放大器的差动放大器99

5.3.2 使用多个OP放大器的差动放大器99

5.3.3 信号电缆电容成分的影响101

5.3.4 消除电缆电容的隔离驱动102

5.3.5 用同相电压驱动电源103

5.3.6 差动放大器产品——测试设备用放大器104

5.4.1 制作的前置放大器概况106

5.4 差动放大器的实验106

5.4.2 确定电路的参数108

5.4.3 试制的差动放大器的增益-频率特性108

5.4.4 制作的差动放大器的CMRR特性110

5.4.5 噪声与失真特性111

5.4.6 确认电源升压对CMRR特性的改善114

第6章 隔离放大器的使用117

6.1 隔离放大器的作用117

6.1.1 隔离放大器117

6.1.2 处理不同电位的信号118

6.1.3 切断接地环路119

6.1.4 保证安全，防止误动作和事故的扩大120

6.2 隔离放大器的结构121

6.2.1 ISO放大器的内部结构121

6.2.2 应用变压器的ISO放大器122

6.2.3 应用光耦合器的ISO放大器125

6.2.4 使用电容器的ISO放大器126

6.3 隔离放大器的特性127

6.3.1 选用ISO放大器的要点127

6.3.2 隔离态噪声抑制特性IMRR128

6.3.3 绝缘阻抗128

6.3.4 ISO放大器的绝缘耐压129

6.3.5 ISO放大器的频率特性130

6.3.6 ISO放大器的直线性132

6.3.7 ISO放大器的噪声132

6.4.1 隔离放大器与前置放大器的相对位置134

6.4 隔离放大器的使用方法134

6.3.8 直流失调的温度漂移134

6.4.2 消除噪声的滤波器的配置135

6.4.3 不输入无用的高频信号136

6.4.4 当噪声源靠近ISO放大器时137

6.4.5 ISO放大器的实装——绝缘是重要的问题137

6.4.6 外接电源——使用DC/DC转换器139

6.4.7 不使用ISO放大器的隔离的方法139

6.4.8 输入浮置的信号调节器141

6.5.1 试制隔离放大器143

6.5 基于光耦合器的非调制型隔离放大器的制作143

6.5.2 从分析光耦合器的特性入手144

6.5.3 隔离放大器的设计146

6.5.4 关于线性传输147

6.5.5 测量频率特性148

6.5.6 隔离特性IMRR150

6.5.7 失真特性与噪声特性151

6.5.8 使用保证特性相似的光耦合器154