第4章负反馈放大电路ppt课件.ppt

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1、在此输入您的封面副标题第4章 负反馈放大电路4.2 负反馈放大电路的基本类型及分析负反馈放大电路的基本类型及分析4.3 负反馈对放大电路性能的影响负反馈对放大电路性能的影响4.1 反馈的基本概念反馈的基本概念4.4 深度负反馈放大电路的分析深度负反馈放大电路的分析 二、反馈放大电路的基本关系式二、反馈放大电路的基本关系式 三、三、 反馈的分类及判别反馈的分类及判别 一、反馈的基本概念一、反馈的基本概念反馈反馈 将电路的输出量将电路的输出量( (电压或电流电压或电流) )的部分或全的部分或全 部，通过一定的元件，以一定的方式回送到输入回部，通过一定的元件，以一定的方式回送到输入回 路并影响输入量

2、路并影响输入量( (电压或电流电压或电流) )和和输出量的过程。输出量的过程。2. 信号的两种流向信号的两种流向正向传输：正向传输：输入输入 输出输出反向传输：反向传输：输输出出 输入输入 开环开环 闭环闭环输入输入 输出输出 放大电路放大电路 反馈网络反馈网络一、反馈的基本概念一、反馈的基本概念 3.3.反馈放大电路组成框图反馈放大电路组成框图 Aidxoxix+比较比较环节环节二、二、 反馈放大电路的基本关系式反馈放大电路的基本关系式基本放大电路基本放大电路fxF反馈网络反馈网络 xi 输入信号输入信号( (ii 或或 ui ) ) xid 净输入信号净输入信号( (iid 或或 uid)

3、 ) xo 输出信号输出信号( (io 或或 uo ) ) xf 反馈信号反馈信号( (if 或或 uf ) )开环放大倍数开环放大倍数idoxxA 反馈系数反馈系数ofxxF iofxxA 闭环放大倍数闭环放大倍数xid = xi - - xfAFAAFxxAxxxA 1idididiofAFAA 1f 负反馈方程。负反馈方程。AF 环路放大倍数。环路放大倍数。1 + AF 反馈深度。反馈深度。为深度负反馈。为深度负反馈。当当,11 , 11 fFFAAF三、反馈的类型及判别三、反馈的类型及判别1. 正反馈和负反馈正反馈和负反馈正反馈正反馈 反馈使净输入电量增加，反馈使净输入电量增加，从而使

4、输出量增大。从而使输出量增大。负反馈负反馈 反馈使净输入电量减小，反馈使净输入电量减小，从而使输出量减小。从而使输出量减小。判断法：瞬时极性法判断法：瞬时极性法2. 直流反馈和交流反馈直流反馈和交流反馈直流反馈直流反馈 直流信号的反馈。直流信号的反馈。交流反馈交流反馈 交流信号的反馈。交流信号的反馈。例例 输入输入回路回路输出输出回路回路判断电路是否存在反馈。是正反馈还是负反判断电路是否存在反馈。是正反馈还是负反馈？直反馈还是交流反馈？馈？直反馈还是交流反馈？+C1RS+ui RERB+VCCC2RL+us+uo+ uid RE 介于输入输出回路，有反馈。介于输入输出回路，有反馈。反馈使反馈使

5、 uid 减小，为负反馈。减小，为负反馈。既有直流反馈，又有交流反馈。既有直流反馈，又有交流反馈。3 3、电压反馈和电流反馈、电压反馈和电流反馈电压反馈电压反馈 反馈信号取自输出电压的部分或全部。反馈信号取自输出电压的部分或全部。判别法：判别法：使使 uo = 0 ( (RL 短路短路) )， 若若反馈消失则为电压反馈反馈消失则为电压反馈。电流反馈电流反馈 反馈信号取自输出电流。反馈信号取自输出电流。判别法：判别法：使使 io = 0( (RL 开路开路) )， 若反馈消失则为电流反馈。若反馈消失则为电流反馈。AFRLuo电压电压反馈反馈电流电流反馈反馈iouoFARLio4 4、串联反馈和并

6、联反馈、串联反馈和并联反馈串联反馈：串联反馈：反馈信号与输入信号以反馈信号与输入信号以电压相加减的形式在输入端出现。电压相加减的形式在输入端出现。uid ui - - uf特点：特点：信号源内阻越小，信号源内阻越小， 反馈效果越明显。反馈效果越明显。并联反馈：并联反馈：反馈信号与输入信号以反馈信号与输入信号以电流相加减的形式在输入端出现。电流相加减的形式在输入端出现。iid ii - - if特点：特点：信号源内阻越大，信号源内阻越大， 反馈效果越明显。反馈效果越明显。AFiiifisiidRSRSAFuiuidufus4.2 负反馈放大电路的负反馈放大电路的基本类型及分析基本类型及分析 一、

7、负反馈放大电路的基本类型一、负反馈放大电路的基本类型 二、二、 负反馈放大电路分析负反馈放大电路分析AFuiuidufusRSRLuo电压串联负反馈电压串联负反馈AFuiuidufusRSiouoRLio电流串联负反馈电流串联负反馈FAiiifisiidRSRLuo电压并联负反馈电压并联负反馈FAiiifisiidRSiouoRLio电流并联负反馈电流并联负反馈一、一、 负反馈放大电路的基本类型负反馈放大电路的基本类型二、二、 负反馈放大电路分析负反馈放大电路分析例例 4.1.2 uo 经经 Rf 与与 R1 分压反馈到输入回路，故有反馈。分压反馈到输入回路，故有反馈。AF 反馈使净输入电压反

8、馈使净输入电压 uid 减小，为负反馈。减小，为负反馈。RL = 0，无反馈，故为电压反馈。，无反馈，故为电压反馈。uf = uoR1/(R1 + Rf) 也说明是电压反馈。也说明是电压反馈。uid = ui - - uf 故为串联反馈。故为串联反馈。电压串联电压串联负负反馈反馈例例 4.1.3 Rf 为输入回路和输出回路的公共电阻，故有反馈。为输入回路和输出回路的公共电阻，故有反馈。 反馈使净输入电压反馈使净输入电压 uid 减小，为负反馈。减小，为负反馈。RL = 0，反馈存在，故为电流反馈。，反馈存在，故为电流反馈。uf = ioRf ，也说明是电流反馈。，也说明是电流反馈。uid =

9、ui uf 故为串联反馈。故为串联反馈。AF电流串联负反馈电流串联负反馈例例 4.1.4 Rf 为输入回路和输出回路的公共电阻，故有反馈。为输入回路和输出回路的公共电阻，故有反馈。反馈使净输入电流反馈使净输入电流 iid 减小，为负反馈。减小，为负反馈。RL = 0，无反馈，故为电压反馈。，无反馈，故为电压反馈。iid = ii - - if ，故为并联反馈。，故为并联反馈。AF电压并联电压并联负负反馈反馈例例 4.1.5 Rf 介于输入回路和输出回路，故有反馈。介于输入回路和输出回路，故有反馈。 反馈使净输入电流反馈使净输入电流 iid 减小，为负反馈。减小，为负反馈。RL = 0，反馈存在

10、，故为电流反馈。，反馈存在，故为电流反馈。iid = ii if ，故为并联反馈。，故为并联反馈。AF电流并联电流并联负负反馈反馈 电流串联负反馈电流串联负反馈电压串联负反馈电压串联负反馈 RE 引入本级电流串联负反馈；引入本级电流串联负反馈；引入级间电流并联负反馈。引入级间电流并联负反馈。例例 例例 反馈信号反馈信号与输入信号与输入信号在不同节点为串在不同节点为串联反馈，在联反馈，在同一个节点为并联反馈。同一个节点为并联反馈。反馈取自输出端或输出分压端为电压反反馈取自输出端或输出分压端为电压反馈，反馈取自非输出端为电流反馈。馈，反馈取自非输出端为电流反馈。规规 律：律：一、一、 提高放大倍数

11、的稳定性提高放大倍数的稳定性 三、三、 减少非线性失真减少非线性失真二、二、 对输入和输出电阻的影响对输入和输出电阻的影响 四、四、 扩展通频带扩展通频带一、一、 提高放大倍数的稳定性提高放大倍数的稳定性AFAA 1f )1(dd2fAFAA AAAFAAd11dff 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放大倍数稳定性提高放大倍数稳定性提高AAAAAF dd 11 f f 负反馈，负反馈，例例 A = 103 ，负反馈使，负反馈使放大倍数稳定性提高放大倍数稳定性提高 100 倍，求倍，求 F、Af 、A 变化变化 10% 时的时的 A f ，以及，以及 dAf /Af 。

12、解：解： 1) ) 1 + AF = 100，则则 F = (100 1) / A = 0.0992) )AFAA 1f = 103 / 100 = 103) )%1 . 0)1 . 01001d11df f （AAAFAA此时的此时的 A f =%)1 . 01(10d1)f f (f AAA负反馈以牺牲放大倍数，换负反馈以牺牲放大倍数，换取了放大倍数稳定性的提高。取了放大倍数稳定性的提高。二、二、 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一）、对输入电阻的影响一）、对输入电阻的影响1. 串联负反馈使输入电阻增大串联负反馈使输入电阻增大RifiididifidiiifiAFu

13、uiuuiuR )1(i ifRAFR 深度负反馈：深度负反馈： ifR2. 并联负反馈使输入电阻减小并联负反馈使输入电阻减小Rifidididf ididiiifAFiiuiiuiuR AFRR 1i if深度负反馈：深度负反馈：0ifRii A FuiuidufRiAFuidifiidii A FuiRiAFiid二）、对输出电阻的影响二）、对输出电阻的影响1. 电压负反馈电压负反馈 F 与与 A 并联，使输出电阻减小。并联，使输出电阻减小。AFRoRofFARR 1o ofA 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。深度负反馈：深度负反馈：0ofR2. 电流负反馈电流

14、负反馈 F 与与 A 串联，使输出电阻增大串联，使输出电阻增大AFRoRof )1(o ofRFAR A 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。深度负反馈：深度负反馈： ofR三、减少非线性失真三、减少非线性失真uf加入加入负反馈负反馈无负反馈无负反馈FufAuiuo+uiduo大大小小uiA接近正弦波接近正弦波改善了波形失真改善了波形失真四、扩展通频带四、扩展通频带 BW无反馈时：无反馈时： BW = fH - - fL fH引入反馈后，引入反馈后， 1f，AFAA FAAAFAAAFAAALLLfm m mf HHHf1 ,1 1 ，fA(f)OAm0707AmfLf

15、HBWAf(f)Amf0707AmffLffHfBWf可证明：可证明：fHf = (1 + AF) fHfLf = fL / (1 + AF)= (1 + AF) fH fHf = (1 + AF) BW BWf = fHf - - fLf 一、深度负反馈的特点一、深度负反馈的特点 二、深度负反馈放大电路的估算二、深度负反馈放大电路的估算一一. 深度负反馈的特点：深度负反馈的特点：AidxoxixfxFAxidAFxid(1 + AF)xid时时：当当 11 AFAFAF 1即：即：0id fi xxx fi uu 串联负反馈：串联负反馈：0id u虚短虚短并联负反馈：并联负反馈： fii i

16、 0id i虚断虚断二二. 深度负反馈电路性能的估算：深度负反馈电路性能的估算：( (1) )电压串联负反馈电压串联负反馈8uiC1R1uoR2Rfuiduf0id u虚短虚短fi uu f11of RRRuu fLfoiof1RRuuuuAu Rif,if RR if,2ifRR Rof0of R 例例 1 例例 2 0id ufi uu 1foiof uuuuAuR if,if RRif,BifRR R0f0of R 例例 3 fi uu 1Effoiof1RRuuuuAu ( (2) )电压并联负反馈电压并联负反馈运算放大器在线性应用运算放大器在线性应用时同时存在虚短和虚断时同时存在虚短

17、和虚断0 - -ii虚断虚断f i ii 0 - -uu虚地虚地1f1iffiofRRRiRiuuAu- - - - 0 id i虚断虚断f 1 ii b0 u虚地虚地sfsi ff sosfRRRiRiuuAu- - - - 例例 1 例例 2 ( (3) )电流串联负反馈电流串联负反馈0id u虚短虚短0 - -i虚断虚断 fi uu foRi fLoRRu fLiofRRuuAu 0be id uu虚短虚短 fi uu E1oRi Loo Riu - - E1LiofRRuuAu - - 94. 251. 03/3- - 例例 1 例例 2 ( (4) )电流并联负反馈电流并联负反馈 例例 1 0 - - uu虚地虚地1if i Ruii L3fffLoo)(RRRiiRiu- - - - L31f3iof)(RRRRRuuAu - -