最新反馈的基本概念与分类PPT课件.ppt
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1、7.1 反馈的基本概念与分类反馈的基本概念与分类7.1.2 直流反馈与交流反馈直流反馈与交流反馈7.1.3 正反馈与负反馈正反馈与负反馈7.1.4 串联反馈与并联反馈串联反馈与并联反馈7.1.1 什么是反馈什么是反馈7.1.5 电压反馈与电流反馈电压反馈与电流反馈7.1.4 串联反馈与并联反馈串联反馈与并联反馈由反馈网络在放大电路输入端的连接方式判定。由反馈网络在放大电路输入端的连接方式判定。 反馈信号与输入信号以电压的形式进行比较。反馈信号与输入信号以电压的形式进行比较。输入以电压输入以电压形式求和形式求和(KVLKVL) - -vi i+vidid+vf f= =0 即即 vidid= =
2、vi i- - vf f串联串联 串联反馈:串联反馈:反馈信号和输入信号加在放大电路输入回反馈信号和输入信号加在放大电路输入回路的两个不同输入端。路的两个不同输入端。7.1.4 串联反馈与并联反馈串联反馈与并联反馈由反馈网络在放大电路输入端的连接方式判定由反馈网络在放大电路输入端的连接方式判定并联并联 反馈信号与输入信号以电流的形式进行比较,反馈信号与输入信号以电流的形式进行比较,在在输入端以输入端以电流形式求和电流形式求和(KCLKCL) ii i- -iidid- -if f= =0 即即 iidid= =ii i- -if f 并联反馈并联反馈:当反馈信号与输入信号相并联时为并联反馈。:
3、当反馈信号与输入信号相并联时为并联反馈。此时反馈信号与输入信号加在放大电路输入回路的同一输入此时反馈信号与输入信号加在放大电路输入回路的同一输入端。端。判断电路中的级间交流反馈是串联反馈还是并联反馈判断电路中的级间交流反馈是串联反馈还是并联反馈7.1.4 串联反馈与并联反馈串联反馈与并联反馈并联反馈并联反馈级间反馈通路级间反馈通路xf (if)判断电路中的级间交流反馈是串联反馈还是并联反馈判断电路中的级间交流反馈是串联反馈还是并联反馈7.1.4 串联反馈与并联反馈串联反馈与并联反馈串联反馈串联反馈级间反馈通路级间反馈通路xf (vf)7.1.5 电压反馈与电流反馈电压反馈与电流反馈 电压反馈电
4、压反馈与与电流反馈电流反馈由反馈网络在放大电路输出由反馈网络在放大电路输出端的取样对象决定。端的取样对象决定。电压反馈:电压反馈:反馈信号反馈信号xf和输出电压成比例,即和输出电压成比例,即xf=Fvo电流反馈:电流反馈:反馈信号反馈信号xf与输出电流成比例,即与输出电流成比例,即xf=Fio 并联结构并联结构串联结构串联结构7.1.5 电压反馈与电流反馈电压反馈与电流反馈电压负反馈电压负反馈RL vo o xf xid vo 电压负反馈稳定输出电压电压负反馈稳定输出电压xf=Fvo , xid= xixf7.1.5 电压反馈与电流反馈电压反馈与电流反馈电流负反馈电流负反馈RL io o xf
5、 xid io 电流负反馈稳定输出电流电流负反馈稳定输出电流xf=Fio , xid= xixf7.1.5 电压反馈与电流反馈电压反馈与电流反馈判断方法:负载短路法判断方法:负载短路法 将将负载负载短路,反馈量仍然存在短路,反馈量仍然存在电流反馈。电流反馈。 将将负载负载短路(未接负载时输出对地短路),反馈量为零短路(未接负载时输出对地短路),反馈量为零电压反馈。电压反馈。电压反馈电压反馈电流反馈电流反馈反馈通路反馈通路反馈通路反馈通路7.1.5 电压反馈与电流反馈电压反馈与电流反馈电压反馈电压反馈反馈通路反馈通路end在放大电路的输入端,假设一个输入信号对地在放大电路的输入端,假设一个输入信
6、号对地的极性,可用的极性,可用“+”+”、“-”-”或或“”、“”表示。按信号传输方向依次判断相关点的瞬时表示。按信号传输方向依次判断相关点的瞬时极性,直至判断出反馈信号的瞬时极性。如果极性,直至判断出反馈信号的瞬时极性。如果反馈信号的瞬时极性使净输入减小,则为负反反馈信号的瞬时极性使净输入减小,则为负反馈;反之为正反馈。馈;反之为正反馈。返回 在放大电路的输入端,假设一个输入信号对地在放大电路的输入端,假设一个输入信号对地的极性,可用的极性,可用“+”+”、“-”-”或或“”、“”表示。按信号传输方向依次判断相关点的瞬时表示。按信号传输方向依次判断相关点的瞬时极性,直至判断出反馈信号的瞬时极
7、性。如果极性,直至判断出反馈信号的瞬时极性。如果反馈信号的瞬时极性使净输入减小,则为负反反馈信号的瞬时极性使净输入减小,则为负反馈;反之为正反馈。馈;反之为正反馈。例例1 1负反馈负反馈正反馈与负反馈的判别正反馈与负反馈的判别判别方法:判别方法:瞬时极性法瞬时极性法。正反馈与负反馈的判别正反馈与负反馈的判别判别方法:判别方法:瞬时极性法瞬时极性法。负反馈负反馈例例3 3负反馈负反馈例例4 4正反馈正反馈级间反馈通路级间反馈通路净输入量减小净输入量减小级间负反馈级间负反馈正反馈与负反馈的判别正反馈与负反馈的判别正反馈与负反馈的判别正反馈与负反馈的判别反馈通路反馈通路净输入量减小净输入量减小本级负
8、反馈本级负反馈7.2 负反馈放大电路的四种组态负反馈放大电路的四种组态7.2.2 电压并联负反馈放大电路电压并联负反馈放大电路7.2.3 电流串联负反馈放大电路电流串联负反馈放大电路7.2.4 电流并联负反馈放大电路电流并联负反馈放大电路7.2.1 电压串联负反馈放大电路电压串联负反馈放大电路 反馈组态判断举例(交流)反馈组态判断举例(交流) 信号源对反馈效果的影响信号源对反馈效果的影响7.2.1 电压串联负反馈放大电路电压串联负反馈放大电路 输入以电压形式比较:输入以电压形式比较: vidid= =vi i- - vf f 稳定输出电压稳定输出电压特点:特点: 电压控制的电压源电压控制的电压
9、源RLvovfvid(=vivf) vo iofvvvA 增益增益vvvvvFAAvFAvvvvv 1ididofido7.2.2 电压并联负反馈放大电路电压并联负反馈放大电路 输入以电流形式比较:输入以电流形式比较: iidid= =ii i- -if f 稳定输出电压稳定输出电压 电流控制的电压源电流控制的电压源特点:特点:iofrivA 增益增益grrgrFAAiFAivvvv 1ididofido7.2.3 电流串联负反馈放大电路电流串联负反馈放大电路 输入以电压形式比较:输入以电压形式比较: vidid= =vi i- - vf f 稳定输出电流稳定输出电流 电压控制的电流源电压控制
10、的电流源特点:特点: RL io vf (=ioRf ) vi一定时 vi d io 7.2.3 电流串联负反馈放大电路电流串联负反馈放大电路特点:特点:iofgviA 增益增益rggrgFAAvFAvivvv 1ididofido7.2.4 电流并联负反馈放大电路电流并联负反馈放大电路 输入以电流形式比较:输入以电流形式比较: iidid= =ii i- -if f 稳定输出电流稳定输出电流 电流控制的电流源电流控制的电流源特点:特点:iofiiiA 增益增益iiiiiFAAiFAiivvv 1ididofido电压负反馈:电压负反馈:反馈量与输出电压成正比,稳反馈量与输出电压成正比,稳定输
11、出电压,具有恒压特性定输出电压,具有恒压特性串联反馈:串联反馈:输入端电压形式比较输入端电压形式比较电流负反馈:电流负反馈:反馈量与输出电流成正比,反馈量与输出电流成正比,稳稳定输出电流,具有恒流特性定输出电流,具有恒流特性并联反馈:并联反馈:输入端电流输入端电流形式比较形式比较特点小结:特点小结:反馈组态判断举例(交流)反馈组态判断举例(交流)(+)(-)(+)(+)级间电压串联负反馈级间电压串联负反馈(+)反馈组态判断举例(交流)反馈组态判断举例(交流)电压并联负反馈电压并联负反馈直流反馈直流反馈交、直流反馈交、直流反馈反馈组态判断举例(交流)反馈组态判断举例(交流)(+)(+)(-)(+
12、)(+)(+)电流串联负反馈电流串联负反馈7.3 负反馈放大电路增益的一般表达式负反馈放大电路增益的一般表达式1. 闭环增益的一般表达式闭环增益的一般表达式2. 反馈深度讨论反馈深度讨论1. 闭环增益的一般表达式闭环增益的一般表达式开环增益开环增益idoxxA ofxxF 反馈系数反馈系数iofxxA 闭环增益闭环增益因为因为fiidxxx 所以所以iofxxA fidoxxx AFxxxidido 已知已知AFA 1fidixxx 闭环增益的一般表达式闭环增益的一般表达式即即AFAA 1f7.3 负反馈放大电路增益的一般表达式负反馈放大电路增益的一般表达式负反馈放大电路中各种信号量的含义负反
13、馈放大电路中各种信号量的含义7.3 负反馈放大电路增益的一般表达式负反馈放大电路增益的一般表达式2. 反馈深度讨论反馈深度讨论一般负反馈一般负反馈称为反馈深度称为反馈深度)1(AF 时,时, 1AF1 )1( , fAA 时时, 1AF1 )2( 深度负反馈深度负反馈正反馈正反馈其他情况,其他情况, )4(自激振荡自激振荡时时, 0AF1 )3( , f A 一般情况下,一般情况下,A和和F都是频率的函数,当考虑信号频率的影都是频率的函数,当考虑信号频率的影响时,响时,Af、A和和F分别用分别用 、 和和 表示。下面只讨论中频情况。表示。下面只讨论中频情况。即即 A和和F与频率无关,一般为实数
14、。与频率无关,一般为实数。fAAF即即AFAA 1fend7.3 负反馈放大电路增益的一般表达式负反馈放大电路增益的一般表达式7.4 负反馈对放大电路负反馈对放大电路性能的影响性能的影响7.4.2 减小非线性失真减小非线性失真7.4.3 抑制反馈环内噪声抑制反馈环内噪声7.4.4 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7.4.1 提高增益的稳定性提高增益的稳定性7.4.1 提高增益的稳定性提高增益的稳定性闭环时闭环时FAAA 1f对对A求导得求导得2f)1(1ddAFAA 只考虑中频且反馈网络为电阻网络时有只考虑中频且反馈网络为电阻网络时有AFAA 1fAAAFAAd11dff
15、另一方面另一方面, ,在深度负反馈条件下在深度负反馈条件下FA1f 即闭环增益只取决于反馈网络。当反馈网络由稳定的线即闭环增益只取决于反馈网络。当反馈网络由稳定的线性元件组成时,闭环增益将有很高的稳定性。性元件组成时,闭环增益将有很高的稳定性。负反馈的组态不同,增益不同负反馈的组态不同,增益不同(Avf 、Arf 、Agf 、Aif)即闭环增益相对变化量是开环时的即闭环增益相对变化量是开环时的AF 117.4.2 减小非线性失真减小非线性失真 只能减少环内放大电路产生的失真,如果输入波形本身就只能减少环内放大电路产生的失真,如果输入波形本身就是失真的,即使引入负反馈,也无济于事。是失真的,即使
16、引入负反馈,也无济于事。 非线性失真减小,输入信号的动态范围展宽非线性失真减小,输入信号的动态范围展宽. .动画(动画(9 93 3)失真的反馈信号,使失真的反馈信号,使净输入产生相反的失净输入产生相反的失真,从而弥补了放大真,从而弥补了放大电路本身的非线性失电路本身的非线性失真。真。7.4.3 抑制抑制反馈环内反馈环内噪声噪声nsVVNS VVVVVVVVFAAAVFAAAAVV211n2121so1 1 V比原有的信噪比提高了比原有的信噪比提高了 倍倍2VA电压的信噪比电压的信噪比 2VA增加一前置级增加一前置级 并认为该级为无噪声的并认为该级为无噪声的 2nsVAVVNS 新的信噪比新的
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