模拟电子第9讲 负反馈电路分析.pptx

第第9 9讲讲 负反响电路分析负反响电路分析 教学内容：教学内容：5.45.4负反响对放大电路性能的影响负反响对放大电路性能的影响 5.5 5.5 深度负反响下放大倍数估算深度负反响下放大倍数估算 教学重点：教学重点：1.1.负反响对放大电路性能的影响负反响对放大电路性能的影响 2.2.深度负反响下放大倍数估算深度负反响下放大倍数估算第第9 9讲讲 负反响电路分析负反响电路分析 5.4.1 5.4.1 提高闭环放大倍数的稳定性提高闭环放大倍数的稳定性提高闭环放大倍数的稳定性提高闭环放大倍数的稳定性 5.4.2 5.4.2 改变放大电路的输入和输出电阻改变放大电路的输入和输出电阻改变放大电路的输入和输出电阻改变放大电路的输入和输出电阻 5.4.3 5.4.3 减少失真和扩展通频带减少失真和扩展通频带减少失真和扩展通频带减少失真和扩展通频带 5.4.4 5.4.4 减少非线性失真减少非线性失真减少非线性失真减少非线性失真 5.4.5 5.4.5 负反响对噪声、干扰和温漂的影响负反响对噪声、干扰和温漂的影响负反响对噪声、干扰和温漂的影响负反响对噪声、干扰和温漂的影响 5.4.6 5.4.6 放大电路引入负反响的一般原则放大电路引入负反响的一般原则放大电路引入负反响的一般原则放大电路引入负反响的一般原则5.4负反响对放大电路性能的影响负反响对放大电路性能的影响5.4.1 5.4.1 提高闭环放大倍数的稳定性提高闭环放大倍数的稳定性提高闭环放大倍数的稳定性提高闭环放大倍数的稳定性Af 的相对变化量的相对变化量A 的相对变化量的相对变化量结论：放大倍数稳定性提高结论：放大倍数稳定性提高由：由：由：由：求微分得：求微分得：求微分得：求微分得：例例：已知已知A=103，负反响使放大倍数稳定性提高负反响使放大倍数稳定性提高100 倍，倍，1）求）求 F、Af；2）当）当A 变化变化 10%时的时的 A f，以及以及 dAf/Af。解：解：1)1+AF=100，则则 F=(100 1)/A=0.0992)=103/100=103)此时的此时的 A f =负反响以牺牲放大倍数为代价，负反响以牺牲放大倍数为代价，换取了放大倍数稳定性的提高。换取了放大倍数稳定性的提高。5.4.25.4.2 改善输入电阻和输出电阻改善输入电阻和输出电阻改善输入电阻和输出电阻改善输入电阻和输出电阻1.1.1.1.对输入电阻的影响对输入电阻的影响对输入电阻的影响对输入电阻的影响1 1 串联负反响使输入电阻增大串联负反响使输入电阻增大Rif深度负反响时：深度负反响时：uiuidufii A FRiAFuid2 2 并联负反响使输入电阻减小并联负反响使输入电阻减小Rif深度负反响：深度负反响：ifiidii A FuiRiAFiid5.4.25.4.2 改善输入电阻和输出电阻改善输入电阻和输出电阻改善输入电阻和输出电阻改善输入电阻和输出电阻1.1.1.1.对输入电阻的影响对输入电阻的影响对输入电阻的影响对输入电阻的影响2.2.2.2.对输出电阻的影响对输出电阻的影响对输出电阻的影响对输出电阻的影响1 1 电压负反响电压负反响 F F 与与 A A 并联，使输出电阻减小。并联，使输出电阻减小。AFRoRofA 为负载开路时的源电压放大倍数。为负载开路时的源电压放大倍数。深度负反响：深度负反响：2 2 电流负反响电流负反响 F F 与与 A A 串联，使输出电阻增大串联，使输出电阻增大AFRoRofA 为负载短路时的源电压放大倍数。为负载短路时的源电压放大倍数。深度负反响：深度负反响：5.4.3 5.4.3 展宽通频带展宽通频带展宽通频带展宽通频带 无反响时：无反响时：无反响时：无反响时：fBW=fH fL fH引入反响后，引入反响后，引入反响后，引入反响后，Am0.707AmfLfHfBW(fA(f)OAf(f)Amf0.707AmffLffHffBWf可证明：可证明：fHf=(1+AF)fHfLf=fL/(1+AF)f fBWf BWf =f fHfHf f fLfLf f fHfHf =(1+(1+AFAF)f fBWBW5.4.4 5.4.4 减少非线性失真减少非线性失真减少非线性失真减少非线性失真uf参加参加负反响负反响无负反响无负反响F FufAu ui iu uo o+u uidid大大大大小小略大略大略大略大略小略小略小略小略小略小略小略小略大略大略大略大uouiA接近正弦波接近正弦波改善了波形失真改善了波形失真5.4.5 5.4.5 负反响对噪声、干扰和温漂的影响负反响对噪声、干扰和温漂的影响负反响对噪声、干扰和温漂的影响负反响对噪声、干扰和温漂的影响负反响对噪声、干扰和温漂的影响的原理与负反响对噪声、干扰和温漂的影响的原理与减少非线性失真的原理相同。减少非线性失真的原理相同。ufF Fuf+u uidid略大略大略大略大略小略小略小略小略小略小略小略小略大略大略大略大uouiA接近正弦波接近正弦波5.4.6 5.4.6 放大电路引入负反响的一般原则放大电路引入负反响的一般原则放大电路引入负反响的一般原则放大电路引入负反响的一般原则1.1.欲稳定某个量，则引该量的负反响欲稳定某个量，则引该量的负反响稳定直流，引直流反响稳定直流，引直流反响稳定交流，引交流反响稳定交流，引交流反响稳定输出电压，引电压反响稳定输出电压，引电压反响稳定输出电流，引电流反响稳定输出电流，引电流反响2.2.根据对输入、输出电阻的要求选择反响类型根据对输入、输出电阻的要求选择反响类型欲提高输入电阻，采用串联反响欲提高输入电阻，采用串联反响欲降低输入电阻，采用并联反响欲降低输入电阻，采用并联反响要求高内阻输出，采用电流反响；要求高内阻输出，采用电流反响；要求低内阻输出，采用电压反响。要求低内阻输出，采用电压反响。3.3.根据信号源及负载确定反响类型根据信号源及负载确定反响类型 信号源为恒压源，信号源为恒压源，采用串联反响；采用串联反响；信号源为恒流源，采用并联反响；信号源为恒流源，采用并联反响；要求负载能力强，采用电压反响；要求负载能力强，采用电压反响；要求恒流输出，采用电流反响。要求恒流输出，采用电流反响。5.4.6 5.4.6 5.4.6 5.4.6 放大电路引入负反响的一般原则放大电路引入负反响的一般原则放大电路引入负反响的一般原则放大电路引入负反响的一般原则例：例：为到达以下目的，为到达以下目的，应应分别引入哪种组态的负反响。分别引入哪种组态的负反响。1）减少放大电路从信号源索取的电流并增强带负载能力；）减少放大电路从信号源索取的电流并增强带负载能力；2）将输入电流转换成与之成稳定线性关系的输出电流；）将输入电流转换成与之成稳定线性关系的输出电流；3）将输入电流转换成稳定的输出电压。）将输入电流转换成稳定的输出电压。例：例：1）减少放大电路从信号源索取的电流并增强带负载能力；）减少放大电路从信号源索取的电流并增强带负载能力；串联电压负反响串联电压负反响串联电压负反响串联电压负反响例：例：2）将输入电流转换成与之成稳定线性关系的输出电流；）将输入电流转换成与之成稳定线性关系的输出电流；并联电流负反响并联电流负反响并联电流负反响并联电流负反响例：例：3）将输入电流转换成稳定的输出电压。）将输入电流转换成稳定的输出电压。并联电压负反响并联电压负反响并联电压负反响并联电压负反响例：例：以下图所示电路：以下图所示电路：1）合理连线，使电路输入电阻增大，输出电阻减少；）合理连线，使电路输入电阻增大，输出电阻减少；2）假设）假设Auf=10，则，则Rf 应取多少？应取多少？串联电压负反响：串联电压负反响：串联电压负反响：串联电压负反响：OCLOCL电路不影响极性，电路不影响极性，电路不影响极性，电路不影响极性，ui i uo o 按反相比例考虑按反相比例考虑按反相比例考虑按反相比例考虑3.3.消除自激的方法消除自激的方法消除自激的方法消除自激的方法 相位补偿相位补偿在在电电路路中中参参加加 C，或或 R、C 元元件件进进行行相相位位补补偿偿，改变电路的高频特性，从而破坏自激条件。改变电路的高频特性，从而破坏自激条件。相位补偿形式相位补偿形式滞后补偿滞后补偿电容滞后电容滞后 RC 滞后滞后超前补偿：超前补偿：密勒效应补偿密勒效应补偿R电容滞后补偿电容滞后补偿RC 滞后补偿滞后补偿密勒效应补偿密勒效应补偿5.5 深度负反响电路放大倍数的估算深度负反响电路放大倍数的估算5.5.1 5.5.1 5.5.1 5.5.1 深度负反响的实质深度负反响的实质深度负反响的实质深度负反响的实质当当 时，时，1.1.深度负反响的实质深度负反响的实质而而2.深度负反响时集成运放电路的特点深度负反响时集成运放电路的特点AFAxidAFxid(1+AF)xid即：即：串联负反响：串联负反响：虚短虚短并联负反响：并联负反响：虚断虚断5.5.2 深度负反响放大倍数分析深度负反响放大倍数分析(1)电压串联负反响电压串联负反响 例例 1R ifRofRif(1)电压串联负反响电压串联负反响 例例2R ifRifR0f5.5.2 深度负反响放大倍数分析深度负反响放大倍数分析(1)电压串联负反响电压串联负反响 例例35.5.2 深度负反响放大倍数分析深度负反响放大倍数分析(2)电压并联负反响电压并联负反响 例例 15.5.2 深度负反响放大倍数分析深度负反响放大倍数分析虚断虚断虚地虚地(2)电压并联负反响电压并联负反响 例例 15.5.2 深度负反响放大倍数分析深度负反响放大倍数分析(3)电流串联负反响电流串联负反响 例例 15.5.2 深度负反响放大倍数分析深度负反响放大倍数分析虚短虚短(3)电流串联负反响电流串联负反响 例例 25.5.2 深度负反响放大倍数分析深度负反响放大倍数分析(4)电流并联负反响电流并联负反响 例例 1虚地虚地5.5.2 深度负反响放大倍数分析深度负反响放大倍数分析一、反响的判断方法一、反响的判断方法1.有无反响有无反响:2.正反响和负反响正反响和负反响主要看信号有无反向传输通路。主要看信号有无反向传输通路。采用采用瞬时极性法瞬时极性法，看反响是增强还是削弱净输入信号。，看反响是增强还是削弱净输入信号。对于串联负反响，反响信号与输入信号极性相同；对于串联负反响，反响信号与输入信号极性相同；对于并联负反响，反响信号与输入信号极性相反。对于并联负反响，反响信号与输入信号极性相反。3.四种反响组态四种反响组态电压和电流反响：电压和电流反响：小小 结结规则：规则：RL 短路，短路，反响消失则为电压反响，反响消失则为电压反响，反响存在为电流反响。反响存在为电流反响。规律：电压反响取自输出端或输出分压端；规律：电压反响取自输出端或输出分压端；电流反响取自非输出端。电流反响取自非输出端。串联和并联反响：串联和并联反响：规则：规则：串联负反响串联负反响：uid =ui uf并联负反响并联负反响：iid=ii if反响信号反响信号与输入信号与输入信号在不同节点为串联反响；在不同节点为串联反响；反响信号反响信号与输入信号与输入信号在在同一个节点为并联反响。同一个节点为并联反响。规律：规律：练习练习：电压串联电压串联交、直流负反响交、直流负反响电流串联电流串联直流负反响直流负反响正反响正反响 A2：本级交、直流本级交、直流 电压串联负反响电压串联负反响R2：级间正反响：级间正反响R3：电压并联交直流负反响：电压并联交直流负反响R7：电压串联交直流负反响：电压串联交直流负反响 R2：电压串联电压串联交流负反响交流负反响R4：级间电压并联交流负反响：级间电压并联交流负反响练习练习：并联负反响使输入电阻减小并联负反响使输入电阻减小二、负反响对放大电路性能的影响二、负反响对放大电路性能的影响1.提高增益的稳定性提高增益的稳定性2.减少失真和扩展通频带减少失真和扩展通频带3.对输入电阻和输出电阻的影响对输入电阻和输出电阻的影响串联负反响使输入电阻增大串联负反响使输入电阻增大电压反响使输出电阻减小电压反响使输出电阻减小(稳定了输出电压稳定了输出电压)电流反响使输出电阻增大电流反响使输出电阻增大(稳定了输出电流稳定了输出电流)三、负反响放大电路的方框图和基本关系三、负反响放大电路的方框图和基本关系A基本放大电路基本放大电路F 负反响方程负反响方程四、深度负反响的特点四、深度负反响的特点 深度深度负反响负反响串联负反响：串联负反响：虚短虚短并联负反响：并联负反响：虚断虚断四、深度负反响放大电路电压放大倍数的计算举例四、深度负反响放大电路电压放大倍数的计算举例电压串联负反响电压串联负反响例例 1:电压并联负反响电压并联负反响例例 2:谢谢观看/欢送下载BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES.BY FAITH I BY FAITH