四节负反馈放大电路的计算.ppt

四节负反馈放大电路的计算 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望一、深度负反馈条件下放大倍一、深度负反馈条件下放大倍数的近似计算数的近似计算上式又可写作上式又可写作在深度负反馈条件下，在深度负反馈条件下，1AF1，所以，所以即即结论结论对于串联负反馈对于串联负反馈对于并联负反馈对于并联负反馈深度负反馈情况下，反馈信号深度负反馈情况下，反馈信号 紧随输入信号紧随输入信号 变化变化 ，使放大器的净输入信号使放大器的净输入信号 接近于零。接近于零。从此式找出输出电压从此式找出输出电压 与输入电压与输入电压 的的关系，从而估算出电压放大倍数关系，从而估算出电压放大倍数第四节第四节+-R1RfRL所以所以由于由于所以所以集成电路输入电阻集成电路输入电阻r ridid很大，很大，所以，所以，I Iid id 0 0第四节第四节+-RfRLRbR1运放在线性工作范围内，开环运放在线性工作范围内，开环增益很大，输出增益很大，输出Uo为有限值，为有限值，反馈网络无信号的正向传递，仅考虑反馈信号的反向传递反馈网络无信号的正向传递，仅考虑反馈信号的反向传递。第四节第四节所以所以+-RLR 是指输出信号是指输出信号 所引起的反馈信号所引起的反馈信号第四节第四节+-RL RRf Ri 第四节第四节R1 C1 C12 R2 Re Rc+Vcc单管单管电流串联负反馈电流串联负反馈放大电放大电路，假设处于深度负反馈，路，假设处于深度负反馈，则有：则有：而而所以所以例例第四节第四节Cf Rc+VccRs Rf Re2 RL 例例电流并联负反馈电流并联负反馈电路，电路，假设处于深度负反馈，假设处于深度负反馈，则有：则有：而而所以所以第四节第四节二、方块图分析法二、方块图分析法两个假定两个假定方块图分析法步骤方块图分析法步骤方块图分析法步骤方块图分析法步骤：1.把闭环放大电路等效地分解为开环放大电路和反馈网络两把闭环放大电路等效地分解为开环放大电路和反馈网络两个部分。个部分。对于放大器对于放大器A，假定信号只能由输入向输出传输；，假定信号只能由输入向输出传输；对于反馈网络对于反馈网络F，假定信号只能从放大器的输出送，假定信号只能从放大器的输出送回到放大器的输入。回到放大器的输入。2.求出开环放大倍数求出开环放大倍数A和反馈系数和反馈系数F，并由此分析反馈放大，并由此分析反馈放大器的各种闭环指标。器的各种闭环指标。第四节第四节注意注意为了求出开环放大倍数，既要除去反馈，又要保留反馈网络对为了求出开环放大倍数，既要除去反馈，又要保留反馈网络对开环放大器的负载作用。开环放大器的负载作用。一种画开环放大器的方法一种画开环放大器的方法 开环放大器开环放大器开环放大器开环放大器的输出回路的输出回路的输出回路的输出回路开环放大器开环放大器开环放大器开环放大器的输入回路的输入回路的输入回路的输入回路1.1.串联反馈，按照输入端开路（串联反馈，按照输入端开路（）以后的闭环放大器的交流通路来画。以后的闭环放大器的交流通路来画。2.2.并联反馈，按照输入端短路（并联反馈，按照输入端短路（）以后的闭环放大器的交流通路来画。以后的闭环放大器的交流通路来画。第四节第四节3.3.电压反馈，按照输出端短路（电压反馈，按照输出端短路（）以后的闭环放大器的交流通路来画。以后的闭环放大器的交流通路来画。4.4.电流反馈，按照输出端开路（电流反馈，按照输出端开路（）以后的闭环放大器的交流通路来画。以后的闭环放大器的交流通路来画。例例8 83 3如图是电压串联负反馈放大电路，设运放开环增益为如图是电压串联负反馈放大电路，设运放开环增益为Aod，输入，输入差模电阻为差模电阻为rid，输出电阻，输出电阻ro忽略不计。试计算闭环电压放大倍数忽略不计。试计算闭环电压放大倍数和闭环输入电阻。和闭环输入电阻。R1RfRbrid+-第四节第四节1.串联反馈，按照输入端开路（串联反馈，按照输入端开路（Ii=0）以后的闭环放大器的交流通路来画。以后的闭环放大器的交流通路来画。例例8 83 3R1RfRbrid+-1.1.1.1.首先画开环放大器首先画开环放大器首先画开环放大器首先画开环放大器根据上述原则根据上述原则1 1，画输出回路：，画输出回路：由于是电压串联负反馈，所以由于是电压串联负反馈，所以画开环放大器输出回路时，要画开环放大器输出回路时，要把闭环放大器输入端开路；把闭环放大器输入端开路；根据上述原则根据上述原则3 3，画输入回路：，画输入回路：3.电压反馈，按照输出端短路（电压反馈，按照输出端短路（Uo=0）以后的闭环放大器的交流通路来画。以后的闭环放大器的交流通路来画。画开环放大器输入回路时，要画开环放大器输入回路时，要把闭环放大器输出端短路。把闭环放大器输出端短路。Rbrid+-R1RfR=R1/Rf第四节第四节2.2.2.2.开环放大倍数开环放大倍数开环放大倍数开环放大倍数Rbrid+-R1RfR=R1/Rf其中其中第四节第四节3.3.3.3.反馈系数为反馈系数为反馈系数为反馈系数为4.4.4.4.闭环放大倍数闭环放大倍数闭环放大倍数闭环放大倍数的精确表达式的精确表达式的精确表达式的精确表达式Rbrid+-R1RfR=R1/Rf第四节第四节上式可写为上式可写为上式可写为上式可写为:5.5.5.5.相对误差相对误差相对误差相对误差为为为为因为因为越大，两种计算结果越接近。越大，两种计算结果越接近。第四节第四节6.6.6.6.输入电阻输入电阻输入电阻输入电阻R R R Ri i i i为为为为Rbrid+-R1RfR=R1/Rf开环输入电阻开环输入电阻开环输入电阻开环输入电阻闭环输入电阻闭环输入电阻闭环输入电阻闭环输入电阻第四节第四节例例8 84 4在如图的电压并联负反馈电路中，若考虑到实际运放的在如图的电压并联负反馈电路中，若考虑到实际运放的A Aodod和和r ridid的影响（的影响（r ro o的影响仍忽略不计），计算闭环电压放大倍数的精确的影响仍忽略不计），计算闭环电压放大倍数的精确值和闭环输入电阻。值和闭环输入电阻。R1rid+-Rf第四节第四节1.1.首先画开环放大器首先画开环放大器首先画开环放大器首先画开环放大器由于是电压并联负反馈由于是电压并联负反馈考虑到原则考虑到原则2 2，画输出回路：画输出回路：2.并联反馈，按照输入端短路（并联反馈，按照输入端短路（Ui=0）以后的闭环放大器的交流通路来画。以后的闭环放大器的交流通路来画。考虑到原则考虑到原则3 3，画输入回路画输入回路R1rid+-RfR1rid+-RfRf3.电压反馈，按照输出端短路（电压反馈，按照输出端短路（）以后的闭环放大器的交流通路来画。以后的闭环放大器的交流通路来画。第四节第四节2.2.开环放大器的增益开环放大器的增益开环放大器的增益开环放大器的增益R1rid+-RfRf式中式中3.3.反馈系数反馈系数反馈系数反馈系数4.4.闭环放大器的增益闭环放大器的增益闭环放大器的增益闭环放大器的增益第四节第四节R1rid+-RfRf又又很小，所以上式可写为：很小，所以上式可写为：5.5.5.5.电压放大倍数电压放大倍数电压放大倍数电压放大倍数第四节第四节R1rid+-RfRf6.6.6.6.相对误差为相对误差为相对误差为相对误差为可见可见越大，估算结果越接近精确计算结果越大，估算结果越接近精确计算结果。7.7.7.7.开环放大开环放大开环放大开环放大器输入电阻器输入电阻器输入电阻器输入电阻8.8.8.8.闭环放大闭环放大闭环放大闭环放大器输入电阻器输入电阻器输入电阻器输入电阻很小，可忽略，所以很小，可忽略，所以第四节第四节由由Us往里看的输入电阻：往里看的输入电阻：.