模拟电子技术电子教案第六章放大电路的反馈.doc

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1、优质文本第六章 放大电路的反响主要内容1、根本概念反响、正反响和负反响、电压反响和电流反响、并联反响和串联反响等根本概念；2、反响类型判断：有无反响？是直流反响、还是交流反响？是正反响、还是负反响？3、交流负反响的四种组态及判断方法；4、交流负反响放大电路的一般表达式；5、放大电路中引入不同组态的负反响后，对电路性能的影响；6、深度负反响的概念，在深度负反响条件下，放大倍数的估算；本章学时分配本章分为3讲，每讲2学时。第十九讲 反响的根本概念和判断方法及负反响放大电路的方框图一、 主要内容1、反响的根本概念1什么是反响反响：将放大器输出信号的一局部或全部经反响网络送回输入端。反响的示意图见以下

2、列图所示。反响信号的传输是反向传输。开环：放大电路无反响，信号的传输只能正向从输入端到输出端。闭环：放大电路有反响，将输出信号送回到放大电路的输入回路，与原输入信号相加或相减后再作用到放大电路的输入端。 图示中是输入信号，是反响信号，称为净输入信号。所以有 2) 负反响和正反响负反响：参加反响后，净输入信号，输出幅度增加。应用：正反响提高了增益，常用于波形发生器。3) 交流反响和直流反响直流反响：反响信号只有直流成分；交流反响：反响信号只有交流成分；交直流反响：反响信号既有交流成分又有直流成分。直流负反响作用：稳定静态工作点；交流负反响作用：从不同方面改善动态技术指标，对Au、Ri、Ro有影响

3、。2、反响的判断1有无反响的判断1 是否存在除前向放大通路外，另有输出至输入的通路即反响通路；2 反响至输入端不能接地，否那么不是反响。2正、负反响极性的判断之一 瞬时极性法1在输入端，先假定输入信号的瞬时极性；可用“+、“-或“、“表示；2根据放大电路各级的组态，决定输出量与反响量的瞬时极性;3最后观察引回到输入端反响信号的瞬时极性，假设使净输入信号增强，为正反响，否 那么为负反响。注意：* 极性按中频段考虑； * 必须熟悉放大电路输入和输出量的相位关系。 * 反响类型主要取决于电路的连接方式，而与Ui的极性无关。对单个运放一般有：反响接至反相输入端为负反响 反响接至同相输入端为正反响3电压

4、反响和电流反响1电压反响：反响信号的大小与输出电压成比例采样输出电压；2电流反响，反响信号的大小与输出电流成比例采样输出电流。3判断方法：将输出电压短路，假设反响回来的反响信号为零，那么为电压反响；假设反响信号仍然存在，那么为电流反响。应用中，假设要稳定输出端某一电量，那么采样该电量，以负反响形式送输入端。电压负反响作用：稳定放大电路的输出电压。电流负反响作用：稳定放大电路的输出电流。4串联反响和并联反响根据反响信号在输入端的求和方式1串联反响：反响信号与输入信号加在放大电路输入回路的两个电极上，此时反响信号与输入信号是电压相加减的关系。2并联反响，反响信号加在放大电路输入回路的同一个电极，此

5、时反响信号与输入信号是电流相加减的关系。3判别方法：将反响节点对地短接，假设输入信号仍能送入放大电路，那么反响为串联反响，否那么为并联反响。对于三极管来说，反响信号与输入信号同时加在输入三极管的基极或发射极，那么为并联反响；一个加在基极，另一个加在发射极那么为串联反响。 对于运算放大器来说，反响信号与输入信号同时加在同相输入端或反相输入端，那么为并联反响；一个加在同相输入端，另一个加在反相输入端那么为串联反响。5正、负反响极性的判断法之二：在明确串联反响和并联反响后，正、负反响极性可用以下方法来判断：1反响信号和输入信号加于输入回路同一点时：瞬时极性相同的为正反响；瞬时极性相反的是负反响；2反

6、响信号和输入信号加于输入回路两点时：瞬时极性相同的为负反响；瞬时极性相反的是正反响。对三极管放大电路来说这两点是基极和发射极，对运算放大器来说是同相输入端和反相输入端。 注意：输入信号和反响信号的瞬时极性都是指对地而言，这样才有可比性。6直、交流反响方法判断：根据反响网络中是否有动态元件进行判断。1假设反响网络无动态元件通常为电容，那么反响信号交、直流并存；2假设反响网络有电容串联，那么只有交流反响；3假设反响网络有电容并联，那么只有直流反响。3、负反响放大电路的四种根本组态1负反响的根本组态类型：电压串联负反响，电压并联负反响，电流串联负反响，电流并联负反响。2) 负反响放大电路反响组态的判

7、断方法： 1从放大器输出端的采样物理量，看反响量取自电压还是电流；2从输入端的连接方式，判断反响是串联还是并联。3四种负反响组态及组态的判断1电压串联负反响* 表现形式：输出和反响均以电压的形式出现(a)分立元件放大电路 (b)集成运放放大电路在放大器输出端，采样输出电压, 反响量 与 成正比，为电压反响 ；在放大器输入端,信号以电压形式出现, 与 相串联,为串联反响 ；* 参量表示： 因输出端采样电压，在输入端是输入电压和反响电压相减，所以： 闭环放大倍数： 反响系数 。对于图上 (a) ， 对于图下 (b) * 判断方法对上图(a)所示电路，根据瞬时极性法判断，经Rf加在发射极E1上的反响

8、电压为+，与输入电压极性相同，且加在输入回路的两点，故为串联负反响。反响信号与输出电压成比例，是电压反响。后级对前级的这一反响是交流反响，同时Re1上还有第一级本身的负反响。对图(b)，因输入信号和反响信号加在运放的两个输入端，故为串联反响，根据瞬时极性判断是负反响，且为电压负反响。结论是交直流串联电压负反响。2电流串联负反响* 表现形式：输出采样输出电流，而反响量那么以电压的形式出现电路如以下列图所示。图(a)是共射根本放大电路将Ce去掉而构成。图 (b)是由集成运放构成。 (a) (b) * 参量表示：对图 (b)的电路，求其互导增益 于是1/R ，这里忽略了Rf的分流作用。电压增益为 *

9、 判断方法：对图(a)，反响电压从Re上取出，根据瞬时极性和反响电压接入方式，可判断为串联负反响。因输出电压短路，反响电压仍然存在，故为串联电流负反响。3电压并联负反响* 表现形式：输出采样输出电压，而反响量那么以电流的形式出现.电路如以下列图所示。* 参量表示： 称为互阻增益，称为互导反响系数，相乘无量纲。 而电压增益为 * 判断方法：因反响信号与输入信号在一点相加，为并联反响。根据瞬时极性法判断，为负反响，且为电压负反响。因为并联反响，在输入端采用电流相加减。即为电压并联负反响。4电流并联负反响电流并联负反响的电路如以下列图 (a)、(b)所示。* 表现形式：输出和反响均以电流的形式出现

10、(a) (b) * 参量表示： 电流反响系数是，以图 (b)为例,有: 电流放大倍数 显然，电流放大倍数根本上只与外电路的参数有关，与运放内部参数无关。电压放大倍数为 * 判断方法：因反响信号与输入信号在一点相加，为并联反响。根据瞬时极性法判断，为负反响，且因输出电压短路，反响电压仍然存在，因为并联反响，在输入端采用电流相加减。即为电流并联负反响。对于图(a)电路，反响节点与输入点相同，所以是电流并联负反响。对于图(b)电路，也为电流并联负反响。二、 本讲重点1、 负反响概念。2、各种反响类型的判断。三、 本讲难点三陵并联和串联负反响及电流负反响的判断四、 教学过程组织讲授第二十讲 深度负反响

11、放大电路放大倍数的估算一、主要内容1、 负反响放大电路的方块图表示法 反响放大电路的根本方程:放大电路的开环放大倍数:反响网络的反响系数: 放大电路的闭环放大倍数:有： ，称为环路放大倍数。2、四种组态电路的方块图将负反响放大电路的根本放大电路与反响网络均看成为二端口网络，那么不同反响组态说明两个网络的不同连接方式。不同组态负反响放大电路的闭环放大倍数具有不同的物理意义。但在不同组态负反响放大电路中环路放大倍数均为无量纲。3、闭环放大倍数的一般表达式和反响深度：1一般表达式由于: ,那么: 在中频段：2反响深度环路增益|是指放大电路和反响网络所形成环路的增益，当|1时称为深度负反响，相当于|1

12、。那么：闭环放大倍数 在深度负反响条件下，闭环放大倍数与有源器件的参数根本无关。一般反响网络是无源元件构成的，其稳定性优于有源器件，因此深度负反响时的放大倍数比较稳定。将称为反响深度。 =它反映了反响对放大电路影响的程度。可分为以下三种情况 当 |1时，|，相当负反响 当 |1时，|，相当正反响 当 |=0 时，|= ，相当于输入为零时仍有输出，故称为“自激状态。3、深度负反响放大电路放大倍数的分析在深度负反响条件下往往采用的近似计算。1利用闭环放大倍数求解。 这里的是广义的，其含义因反响组态而异：对于电压串联负反响为；对于电流并联负反响为；对于电压并联负反响为；对于电流串联负反响为。如要估算

13、电压放倍数，了外，其它几种增益都要转换。反响系数确实定：如果是并联反响，将输人端对地短路，可求出反响系数如果是串联反响，将输人回路开路，可求出反响系数2 利用求解。对于串联反响，相当于根本放大器输人端电压为O虚短特性表达。对于并联反响，相当于根本放大器输入端电流为0虚断特性表达。抓住这个特点写出有关方程式，往往可以直接而且简捷地得到电压放大倍数。这是分析反响电路的一种实用方法。 3对非深反响电路，利用由方块图导出的公式求解Rif、Rofy及。关键：找出A和F，即把闭环的反响放大器分解成根本放大器和反响网络两个独立局部。 确定A的原那么：不计主反响作用；计入反响网络的负载效应。二、本讲重点1、反

14、响根本框图和根本反响方程2、深度负反响条件下的电压增益工程估算。三、本讲难点1、深度负反响条件下的电压增益工程估算。四、教学过程组织讲授五、 课后习题见相应章节的“习题指导。第二十一讲 负反响对放大电路的影响一、主要内容1 负反响对放大倍数的影响 根据负反响根本方程，不管何种负反响，都可使反响放大倍数下降|1+AF|倍，只不过不同的反响组态AF的量纲不同而已。在负反响条件下放大倍数的稳定性也得到了提高。 有反响时，增益的稳定性比无反响时提高了(1+AF)倍。2负反响对输入和输出电阻的影响 负反响对输入电阻的影响与反响参加的方式有关，即与串联反响或并联反响有关，而与电压反响或电流反响无关。负反响

15、对输出电阻的影响与反响采样的方式有关，即与电压反响或电流反响有关，而与串联反响或并联反响无关。1对输入电阻的影响串联负反响使输入电阻增加，并联负反响使输入电阻减小2电压负反响使输出电阻减小，电流负反响可以使输出电阻增加， 电压负反响可以使输出电阻减小，这与电压负反响可以使输出电压稳定是相一致的。输出电阻小，带负载能力强，输出电压的降落就小。3 负反响对通频带的影响 放大电路参加负反响后，增益下降，但通频带却加宽了。 有反响时的通频带为无反响时的通频带的(1+AmF)倍。 负反响放大电路扩展通频带有一个重要的特性，即增益与通频带之积为常数4 负反响对非线性失真的影响 负反响可以改善放大电路的非线

16、性失真，但是只能改善反响环内产生的非线性失真。因参加负反响，放大电路的输出幅度下降，不好比照，因此必须要加大输入信号，使参加负反响以后的输出幅度根本到达原来有失真时的输出幅度才有意义。5 负反响对噪声、干扰和温漂的影响负反响只对反响环内的噪声和干扰有抑制作用，且必须加大输入信号后才使抑制作用有效。6 放大电路中引人负反响的一般原那么二、本讲重点负反响对放大器性能的影响和改善三、本讲难点非深度负反响电路的计算。可只讲参数的含义和计算方法，可不作仔细的数学推导。四、教学过程组织讲授五、课后习题见相应章节的“习题指导。【本章小结】本章主要讲述了反响的根本概念、负反响放大电路的方块图及一负反响对放大电

17、路性能的影响和放大电路的稳定性等问题，说明了反响的判断方法、深度负反响条件下放大倍数的估算方法、根据需要正确引入负反响的方法、负反响放火电路稳定性的判断方法和自激振荡的消除方法等。主要小结为：一、反响的概念在电子电路中，将输出量输出电压或输出电流的一局部或全部通过一定的电路形式作用到输入回路，用来影响其输入量放大电路的输入电压或输入电流的措施称为反响。假设反响的结果使输出量的变化或净输入量减小，那么称之为负反响；反之，那么称之为正反响。假设反响存在于直流通路，那么称为直流反响；假设反响存在于交流通路，那么称为交流反响。本章重点研究交流负反响。交流负反响有四种组态：电压串联负反响，电压并联负反响

18、，电流串联负反响，电流并联负反响。假设反响量取自输出电压，那么称之为电压反响；假设反响量取自输出电流,那么称之为电流反响；输入量、反响量和净输入量，以电压形式相叠加，即，称为串联反响；以电流形式相叠加，即，称为并联反响。反响组态不同，、和的量纲也就不同。二、反响类型的判断在分析反响放大电路时，“有无反响决定于输出回路和输入回路是否存在反响通路；“直流反响或交流反响决定于反响通路存在于直流通路还是交流通路；“正负反响的判断可采用瞬时极性法，反响的结果使净输入量减小的为负反响，使净输入量增大的为正反响。为判断交流负反响放大电路中引入的是电压反响还是电流反响，可令输出电压等于零，假设反响量随之为零，那么为电压反响，假设反响量依然存在，那么为电流反响。三、负反响放大电路放大倍数的一般表达式为，假设，即在深度负反响条件下，即。引入电流负反响时，。利用可以求出四种反响组态放大电路的电压放大倍数和。四、引入交流负反响后可以改善放大电路多方面的性能，可以提高放大倍数的稳定性、改变输入电阻和输出电阻、展宽频带、减小非线性失真等。在实用电路中，应根据需求引入适宜的反响。