信息科学与电子工程专业英语_全文译文new

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1、Unit1电子学：模拟和数字Unit1-1第一部分：理想运算放大器和实际限制为了讨论运算放大器的理想参数，我们必须首先定义一些指标项，然后对这些指标项讲述我们所认为的理想值。第一眼看运算放大器的性能指标表，感觉好像列出了大量的数值，有些是陌生的单位，有些是相关的，经常使那些对运放不熟悉的人感到迷惑。对于这种情况我们的方法是花上必要的时间有系统的按照列出的次序阅读并理解每一个定义。如果没有对每一项性能指标有一个真正的评价，设计人员必将失败。目标是能够依据公布的数据设计电路，并确认构建的样机将具有预计的功能。对于线性电路而言，它们与现在的

2、复杂逻辑电路结构相比看起来较为简单，（因而在设计中）太容易忽视具体的性能参数了，而这些参数可极大地削弱预期性能。现在让我们来看一个简单但很引人注意的例子。考虑对于一个在50kHz频率上电压增益为10的放大器驱动10kW负载时的要求。选择一个普通的带有内部频率补偿的低价运放，它在闭环增益为10时具有所要求的带宽，并且看起来满足了价格要求。器件连接后，发现有正确地增益。但是它只能产生几伏的电压变化范围，然而数据却清楚地显示输出应该能驱动达到电源电压范围以内2到3伏。设计人员忽视了最大输出电压变化范围是受频率严格限制的，而且最大低频输出变化

3、范围大约在10kHz受到限制。当然，事实上这个信息也在数据表上，但是它的实用性并没有受到重视。这种问题经常发生在那些缺乏经验的设计人员身上。所以这个例子的寓意十分明显：在开始设计之前总要花上必要的时间来描写全部的工作要求。关注性能指标的详情总是有益的。建议下面列出的具体的性能指标应该考虑：1.在温度，时间和供给电压下的闭环增益的精确性和稳定性2.电源要求，电源和负载阻抗，功率消耗3.输入误差电压和偏置电流，输入输出电阻，随着时间和温度的漂移4.频率响应，相位偏移，输出变化范围，瞬态响应，电压转换速率，频率稳定性，电容性负载驱动，过载恢

4、复5.线性，失真和噪声6.输入，输出或电源保护要求，输入电压范围，共模抑制7.外部补偿调整要求不是所有的指标项都是有关的，但要记住最初就考虑它们会更好，而不要被迫返工。所有参数可以大范围变化不要忽略这样一个事实。有多少次是在用典型值设计好电路后发现（该电路）只是因为使用的器件不典型而不能工作？这就提出一个棘手的问题：在设计中何时应该使用典型值，何时应该使用最不利值？这是经验丰富的设计人员也必须进行的判断。显然，如果某些性能要求是强制性的，则一定要用最不利情况下的数值。然而在许多情况下某一规定性能是否可以取得将在易实现性，重要性，经济性

5、之间取得折中。19不超指标设计或超安全标准设计最后，我们将受制于价格因素，因为杀鸡用牛刀实在是没有意义的。简单极为重要，因为用较少元器件实现（的电路）总是更便宜也更可靠。作为最不利情况设计的例子，考虑一个低增益直流传感器放大器，要求将电压源输出的10mV信号放大，产生1V的输出，在0~70°C范围内达到±1%的精度。注意，性能要求是±1%的精度。这就是指输出必须在0~70°C温度范围内控制在1V±10mV的限度内。第一步，当然是考虑前面的列表，并决定其中哪些参数是有关的。对这样（非常有限）的参数，两项最重要的指标是电压偏移和对于温度的

6、增益稳定性。我们假设所有的起始误差可以忽略不计（这在实际中是几乎不可能的）。经验丰富的设计人员会知道大多数运放具有极大的开环增益，经常远大于10000。闭环增益±1%的变化意味着环路增益（将在下面说明）的变化在闭环增益为100时应该小于±100%。很明显这将十分容易实现，设计人员会立刻知道计算中他可以使用开环增益的典型值。但是，补偿电压偏移却有所不同。许多运放技术指标仅仅给出补偿电压偏移的典型值，这很可能会在5mV/°C的数量级，而未给出任何器件可以达到的最大值30mV/°C。如果我们碰巧使用的是一个有最不利偏移的器件，那么放大器随温

7、度而产生的误差可为2.1mV，占所有误差源所产生的总的允许误差的相当大一部分。这就是我们可以肯定可使用开环增益典型值的情况，不过最大漂移很可能导致相当大的误差。在仔细的设计中这种判定是必要的，而且理解厂商的数据要更加仔细。这种考虑必须推广到前面列出的所有详细资料，除了最不利值通常是不会注明的。经常发现（技术规格表上）给出的值并非是经过100％测试的。例如，采用统计测试可以保证90％的器件的性能在给定范围之内。对于某些用户可能很不方便，他们依赖于技术指标所给出的性能，而随后发现却有“另外”10%的器件被用在了他们的电路中。Unit1-2

8、第二部分：数据寄存器和计数器数据寄存器数据寄存器是寄存器中最简单的类型，它可以用来暂时存放数据的一个“字”。其最简单的形式是由共用一个时钟的一组N个D触发器组成。N比特数据字中的所有位数通过N条数据总线连接数据寄存器。图