负反馈放大电路的四种形式.pptx
电压负反馈：稳定输出电压，具有恒压特性,串联反馈：输入端电压求和（KVL）,电流负反馈：稳定输出电流，具有恒流特性,并联反馈：输入端电流求和（KCL）,复习回顾：,2.6 负反馈放大电路的四种形式,2 电压并联负反馈放大电路,3 电流串联负反馈放大电路,4 电流并联负反馈放大电路,1 电压串联负反馈放大电路,信号源对反馈效果的影响,1 电压串联负反馈放大电路,输入以电压形式求和（KVL）： vid=vi- vf,稳定输出电压,特点：,电压控制的电压源,电压串联负反馈,因为反馈量与输出电压成比例，所以属于电压反馈。,净输入电压 ，所以属于串联反馈。,反馈信号起着削弱输入信号的作用，所以为负反馈。,所以该电路为电压串联负反馈,2 电压并联负反馈放大电路,输入以电流形式求和（KCL）： iid=ii-if,稳定输出电压,电流控制的电压源,特点：,电压并联负反馈,因为反馈量与输出电压成比例，所以属于电压反馈。,净输入电流 ，所以属于并联反馈。,反馈信号起着削弱输入信号的作用，所以为负反馈。,所以电路为电压并联负反馈,反馈信号起着削弱输入信号的作用，所以为负反馈。,3 电流串联负反馈放大电路,输入以电压形式求和（KVL）： vid=vi- vf,稳定输出电流,电压控制的电流源,特点：,电流串联负反馈,因为反馈量与输出电流成比例，所以属于电流反馈。,净输入电压 ，所以属于串联反馈。,反馈信号起着削弱输入信号的作用，所以为负反馈。,所以电路为电流串联负反馈,所以电路为,4 电流并联负反馈放大电路,输入以电流形式求和（KCL）： iid=ii-if,稳定输出电流,电流控制的电流源,特点：,电流并联负反馈,因为反馈量与输出电流成比例，所以属于电流反馈。,净输入电流 ，所以属于并联反馈。,反馈信号起着削弱输入信号的作用，所以为负反馈。,所以电路为电流并联负反馈,反馈信号起着削弱输入信号的作用，所以为负反馈。,串联负反馈,信号源对反馈效果的影响,vID = vI -vF,则vI最好为恒压源，即信号源内阻RS越小越好。,要想反馈效果明显，就要求vF变化能有效引起vID的变化。,信号源对反馈效果的影响,并联负反馈,iID = iI -iF,则iI最好为恒流源，即信号源内阻RS越大越好。,并联反馈电路中，信号源内阻是必须。要想反馈效果明显，就要求iF变化能有效引起iID的变化。,end,负反馈放大电路放大倍数（增益）的一般表达式,1. 闭环增益的一般表达式,2. 反馈深度讨论,3. 负反馈对放大电路性能的影响,1. 闭环增益的一般表达式,开环增益,反馈系数,闭环增益,因为,所以,已知,闭环增益的一般表达式,即,负反馈放大电路中各种信号量的含义,2. 反馈深度讨论,一般负反馈,称为反馈深度,深度负反馈,正反馈,自激振荡,一般情况下，A和F都是频率的函数，当考虑信号频率的影响时，Af、A和F分别用 、 和 表示。,即,end,负反馈对放大电路性能的影响,2 提高放大倍数的稳定性,3 改善波形失真,4 展宽通频带,1 降低放大倍数,5 对输入电阻和输出电阻的影响,1.降低放大倍数,结论: 负反馈使放大倍数下降,（1+AF） 称为反馈深度，其值愈大，负反馈作用愈强。,放大器引人负反馈以后，当输入信号一定时，用电压负反馈能稳定输出电压，用电流负反馈能使输出电流稳定，使输出信号的波动大大减少，从而维持放大倍数基本不变。,2.提高放大倍数的稳定性,如果反馈很深，即（1AF）1时，则有,加入负反馈大大提高了放大倍数的稳定性,3.改善波形失真,4.展宽通频带,放大器加入负反馈后，放大倍数下降，但通频带却加宽了。,放大器引入负反馈后，输入电阻和输出电阻的变化取决于反馈的类型。,5.对输入电阻和输出电阻的影响,串联负反馈电路的方框图,(1)串联负反馈使输入电阻增大,并联负反馈电路的方框图,(2)并联负反馈使输入电阻减小,各种生物电信号中包含了许多频率很低的成分，还会遇到很多不变化或变化很慢的信号。它们需要通过不同类型的传感器将相应的物理量变换成电信号再经过放大去推动执行机构。而这些转换后的电信号，往往是随时间变化极为缓慢的，通常把这类电信号称为直流信号。,第三节 直流放大器,第三节 直流放大器,直流放大器：用来放大缓慢变化的信号或某个直流量的变化的放大电路。,直流放大器比阻容耦合放大器在低频端有更好的幅频特性。直流放大器也可放大交流信号。,直流放大器的幅频特性如图（a）所示。阻容耦合放大器的幅频特性如图（b）所示。,（a）,（b）,但直流放大器最主要的问题就是在放大电路中存在零点漂移现象，由于生物电信号十分微弱，信号频率又低，所以对医学仪器漂移特性的要求也很严格，需要引起特别注意。什么是零点漂移？ 将输入端短路，即输入电压为零，用灵敏的直流电压表测量其输出端的电压时，输出电压理应保持不变，但实际上输出电压并不保持恒定值，而是发生上下缓慢、无规则的变化。这种输入电压为零，而输出电压缓慢变化的现象，称为零点漂移，简称零漂。下图为多级直接耦合放大电路及其零点漂移现象。,零点漂移现象,第三节 直流放大器,一、零点漂移,结论：,引起零点漂移的原因有很多，如晶体管的参数(ICBO、UBE、)随温度的变化而变化，以及电源电压的波动等，都将使输出电压产生漂移。其中以温度变化的影响最为严重，它会引起电路中静态工作点的变化，所以零点漂移也称温漂。,（1）第一级零漂所产生的作用最显著，因为它受到后面各级放大器放大。要减小零漂必须着重解决第一级。,（2）放大器的总的放大倍数越高，输出电压的漂移越严重。,抑制零漂的措施,（2）采用单级或级间负反馈来稳定工作点，以减小零点漂移。,（4）采用差分放大电路抑制零漂。,（3）采用直流稳压电源，减小由于电源电压波动所引起的零点漂移。,（1）选用稳定性能好的硅三极管作放大管。,（1）对共模信号的抑制作用,原理：温度变化时，两集电极电流增量相等，即IC1= IC2使极电集电压变化量相等。,因此，该电路能有效抑制零漂。,输出电压变化量：,二、差分放大电路,电路有效地抑制零点漂移。,若电源电压升高时，仍有,特点：左右电路完全对称。,差分放大电路如图所示。,共模信号：大小相等，极性相同的输入信号称为共模信号。,差模信号：大小相等，极性相反的信号称为差模信号。,（2）对差模信号的放大作用,差模输入：输入差模信号的输入方式称为差模输入。,共模输入：输入共模信号的输入方式称为共模输入。,放大器为差模输入,放大器双端输出电压,差分放大电路的电压放大倍数为,可见它的放大倍数与单级放大电路相同。,（3）共模抑制比,共模抑制比：差模放大倍数与共模放大倍数的比值称为共模抑制比。,第一，要做到电路完全对称是十分困难的。,第二，若需要单端输出，输出端的零点漂移仍能存在，因而该电路抑制零漂的优点就荡然无存了。,缺点：,改进电路如图（b）所示。在两管发射极接入稳流电阻Re 。使其即有高的差模放大倍数，又保持了对共模信号或零漂强抑制能力的优点。,在实际电路中， 一般都采用正负两个电源供电，如图所示（c）所示。,负反馈对放大电路性能的改善，是以牺牲增益为代价的，且仅对环内的性能产生影响。例如，提高了放大倍数的稳定性；非线性失真减小；通频带展宽；尤其是可以通过选用不同类型的负反馈，来改变放大器的输入电阻和输出电阻，以满足生物医学放大器的实际需要。,串联负反馈 ,并联负反馈 ,电压负反馈 ,电流负反馈 ,增大输入电阻,减小输入电阻,减小输出电阻，稳定输出电压,增大输出电阻，稳定输出电流,本节课小结,引入负反馈的一般原则,稳定Q点应引入直流负反馈，改善动态性能应引入交流负反馈；根据信号源特点，增大输入电阻应引入串联负反馈，减小输入电阻应引入并联负反馈；根据负载需要，需输出稳定电压（即减小输出电阻）的应引入电压负反馈，需输出稳定电流（即增大输出电阻）的应引入电流负反馈；从信号转换关系上看，输出电压是输入电压受控源的为电压串联负反馈，输出电压是输入电流受控源的为电压并联负反馈，输出电流是输入电压受控源的为电流串联负反馈，输出电流是输入电流受控源的为电流并联负反馈； 当(1AF) 1时，它们的转换系数均约为1/F。,
