(精品)6.放大电路中的反馈(1).ppt
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1、第六章第六章放大电路中的反馈放大电路中的反馈6.1反馈的基本概念反馈的基本概念及及判断方法判断方法6.2负反馈放大电路负反馈放大电路的四种的四种基本组态基本组态6.4深度负反馈放大电路放大倍数分析深度负反馈放大电路放大倍数分析6.6负反馈放大电路的负反馈放大电路的稳定性稳定性6.3负反馈对放大负反馈对放大电路的方框图电路的方框图6.5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童童诗诗白白第第三三版版童童诗诗白白第第三三版版本章本章重点和考点:重点和考点:1.负反馈组态的正确判断负反馈组态的正确判断2.深度负反馈放大电路放大倍数的计算深度负反馈放大电路放大倍数的计算3.负反馈的作用负反
2、馈的作用童童诗诗白白第第三三版版本章讨论的问题:本章讨论的问题:1.什么是反馈?什么是直流反馈和交流反馈?什么是正什么是反馈?什么是直流反馈和交流反馈?什么是正反馈和负反馈?为什么要引入反馈?反馈和负反馈?为什么要引入反馈?2.如何判断电路中有无引入反馈?引入的是直流反馈还如何判断电路中有无引入反馈?引入的是直流反馈还是交流反馈?是正反馈还是负反馈?是交流反馈?是正反馈还是负反馈?3.交流负反馈有哪四种组态?如何判断?交流负反馈有哪四种组态?如何判断?4.交流负反馈放大电路的一般表达式是什么?交流负反馈放大电路的一般表达式是什么?童童诗诗白白第第三三版版本章讨论的问题:本章讨论的问题:5.放大
3、电路中引入不同组态的负反馈后,将对性能分别放大电路中引入不同组态的负反馈后,将对性能分别产生什么样的影响?产生什么样的影响?6.什么是深度负反馈?在深度负反馈下,如何估算反馈什么是深度负反馈?在深度负反馈下,如何估算反馈系数和放大倍数?系数和放大倍数?7.为什么放大电路以三级为最常见?为什么放大电路以三级为最常见?8.负反馈愈深愈好吗?什么是自激振荡?什么样的负负反馈愈深愈好吗?什么是自激振荡?什么样的负反馈容易产生自激振荡?如何消除自激振荡?反馈容易产生自激振荡?如何消除自激振荡?第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈莆田学院三电教研室模拟电路多媒体课件莆田学院三电教研室模拟电路多媒体
4、课件6.1反馈的基本概念反馈的基本概念及及判断方法判断方法6.1.1反馈的基本概念反馈的基本概念一、什么是反馈一、什么是反馈在电子设备中经常采用反馈的在电子设备中经常采用反馈的方法来改善电路的性能,以达方法来改善电路的性能,以达到预定的指标。到预定的指标。放大电路中的放大电路中的反馈反馈,是指将放大,是指将放大电路输出电量电路输出电量(输出电压或输出电输出电压或输出电流流)的一部分或全部,通过一定的的一部分或全部,通过一定的方式,反送回输入回路中。方式,反送回输入回路中。图图6.1.1反馈放大电路的反馈放大电路的方框图方框图第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈莆田学院三电教研室模拟电路
5、多媒体课件莆田学院三电教研室模拟电路多媒体课件二、正反馈和负反馈二、正反馈和负反馈反反馈馈信信号号增增强强了了外外加加净净输输入入信信号号,使使放放大大电电路路的的放大倍数提高放大倍数提高 正正反馈反馈反反馈馈信信号号削削弱弱了了外外加加净净输输入入信信号号,使使放放大大电电路路的的放大倍数降低放大倍数降低 负反馈负反馈负反馈负反馈稳定静态工作点稳定静态工作点+-+第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈莆田学院三电教研室模拟电路多媒体课件莆田学院三电教研室模拟电路多媒体课件6.1.2反馈的判断反馈的判断一、有无反馈的判断一、有无反馈的判断是否有联系输入、输出回路的反馈通路;是否有联系输入
6、、输出回路的反馈通路;是否影响放大电路的净输入。是否影响放大电路的净输入。(a)没引入反馈的放大电路没引入反馈的放大电路(b)引入反馈的放大电路引入反馈的放大电路(c)R的接入没引入反馈的接入没引入反馈第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈莆田学院三电教研室模拟电路多媒体课件莆田学院三电教研室模拟电路多媒体课件反馈极性的判断方法:反馈极性的判断方法:瞬时极性法。瞬时极性法。先先假假定定某某一一瞬瞬间间输输入入信信号号的的极极性性,然然后后按按信信号号的的放放大大过过程程,逐逐级级推推出出输输出出信信号号的的瞬瞬时时极极性性,最最后后根根据据反反馈馈回回输输入入端端的的信信号号对对原原输输
7、入入信信号号的的作作用用,判判断出反馈的极性。断出反馈的极性。二、反馈极性的判断二、反馈极性的判断对分立元件而言,对分立元件而言,C与与B极性相反,极性相反,E与与B极性相同。极性相同。对集成运放而言,对集成运放而言,uO与与uN极性相反,极性相反,uO与与uP极性相同。极性相同。(动画动画avi9-2.avi)第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈莆田学院三电教研室模拟电路多媒体课件莆田学院三电教研室模拟电路多媒体课件例:用瞬时极性法判断电路中的反馈极性。例:用瞬时极性法判断电路中的反馈极性。-因因为为差差模模输输入入电电压压等等于于输输入入电电压压与与反反馈馈电电压压之之差差,反反馈
8、馈增增强强了了输输入入电电压压,所以为所以为正反馈正反馈。-反反馈馈信信号号削削弱弱了了输输入入信号,因此为信号,因此为负反馈负反馈。图图 6.1.3(a)正反馈正反馈(b)负反馈负反馈例例(+)(+)(-)(-)净输入量减小净输入量减小(+)(+)(-)(-)净输入量增加净输入量增加a a负反馈负反馈b b正反馈正反馈反馈通路反馈通路反馈通路反馈通路级间反馈通路级间反馈通路(+)(+)(+)(+)(-)净输入量减小净输入量减小c c级间负反馈级间负反馈反馈通路反馈通路本级反馈通路本级反馈通路第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈莆田学院三电教研室模拟电路多媒体课件莆田学院三电教研室模拟
9、电路多媒体课件分立元件电路反馈极性的判断分立元件电路反馈极性的判断图图6.1.4分立元件放大电路反馈极性的判断分立元件放大电路反馈极性的判断反馈通路反馈通路净输入量减小净输入量减小负反馈负反馈原则:对分立元件而言,原则:对分立元件而言,C与与B极性极性相反相反,E与与B极性极性相同相同。第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈莆田学院三电教研室模拟电路多媒体课件莆田学院三电教研室模拟电路多媒体课件三、直流反馈与交流反馈的判断三、直流反馈与交流反馈的判断直流负反馈直流负反馈:反馈量只含有直流量。:反馈量只含有直流量。交流负反馈交流负反馈:反馈量只含有交流量。:反馈量只含有交流量。图图6.1.
10、5直流反馈与交流反馈的判断(一)直流反馈与交流反馈的判断(一)(a)电路电路(b)直流通路直流通路(c)交流通路交流通路直流反馈直流反馈无交流反馈无交流反馈第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈莆田学院三电教研室模拟电路多媒体课件莆田学院三电教研室模拟电路多媒体课件三、直流反馈和交流反馈三、直流反馈和交流反馈(a)直流负反馈直流负反馈(b)交流负反馈交流负反馈交流负反馈交流负反馈:反馈量只含有交流量。:反馈量只含有交流量。用以改善放大电路的性能。用以改善放大电路的性能。可稳定静态工作点。可稳定静态工作点。第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈莆田学院三电教研室模拟电路多媒体课件莆田
11、学院三电教研室模拟电路多媒体课件7.1.2理想运放的两个工作区理想运放的两个工作区一、理想运放的性能指标一、理想运放的性能指标开环差模电压增益开环差模电压增益 Aod=;输出电阻输出电阻 ro =0;共模抑制比共模抑制比 KCMR =;差模输入电阻差模输入电阻 rid=;UIO =0、IIO=0、UIO =IIO=0;输入偏置电流输入偏置电流 IIB =0;-3 dB 带宽带宽 fH =,等等。等等。理想运放理想运放工作区:线性区和非线性区工作区:线性区和非线性区第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈莆田学院三电教研室模拟电路多媒体课件莆田学院三电教研室模拟电路多媒体课件二、理想运放在线
12、性工作区二、理想运放在线性工作区输输出出电电压压与与其其两两个个输输入入端端的的电电压压之之间间存存在在线线性性放放大关系,即大关系,即+Aod理想运放工作在线性区特点:理想运放工作在线性区特点:1.理想运放的差模输入电压等于零理想运放的差模输入电压等于零即即“虚短虚短”第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈莆田学院三电教研室模拟电路多媒体课件莆田学院三电教研室模拟电路多媒体课件2.理想运放的输入电流等于零理想运放的输入电流等于零由于由于 rid=,两个输入端均没有电流,即两个输入端均没有电流,即“虚断虚断”三、理想运放的非线性工作区三、理想运放的非线性工作区+UOMuOu+-u-O-U
13、OM理想特性理想特性图图 7.1.3集成运放的电压传输特性集成运放的电压传输特性第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈莆田学院三电教研室模拟电路多媒体课件莆田学院三电教研室模拟电路多媒体课件理想运放工作在非线性区特点:理想运放工作在非线性区特点:当当 uP uN时,时,uO=+UOM当当 uP uN N时时,uO=-UOM1.uO 的值只有两种可能的值只有两种可能在在非非线线性性区区内内,(uP-uN N)可可能能很很大大,即即 uP uN N。“虚地虚地”不存在不存在2.理想运放的输入电流等于零理想运放的输入电流等于零第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈莆田学院三电教研室模拟电
14、路多媒体课件莆田学院三电教研室模拟电路多媒体课件实实际际运运放放 Aod ,当当 uP 与与 uN差差值值比比较较小小时时,仍仍有有 Aod(uP-uN N),运放工作在线性区。运放工作在线性区。例例如如:F007 的的 UoM=14 V,Aod 2 105,线线性性区区内输入电压范围内输入电压范围uOuP-uN NO实际特性实际特性非线性区非线性区非线性区非线性区线性区线性区但但线性区范围很小。线性区范围很小。第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈莆田学院三电教研室模拟电路多媒体课件莆田学院三电教研室模拟电路多媒体课件6.2负反馈放大电路负反馈放大电路的四种的四种基本组态基本组态6.2
15、.1负反馈放大电路分析要点负反馈放大电路分析要点(3)负反馈的基本作用是将引回的反馈量与输入量相减,)负反馈的基本作用是将引回的反馈量与输入量相减,从而调整电路的净输入量和输出量。从而调整电路的净输入量和输出量。(1)交流负反馈使放大电路的输出量与输入量之间具有)交流负反馈使放大电路的输出量与输入量之间具有稳定的比例关系,任何因素引起的输出量的变化均得稳定的比例关系,任何因素引起的输出量的变化均得到抑制。由于输入量的变化也同样会受到抑制,因此到抑制。由于输入量的变化也同样会受到抑制,因此交流负反馈使电路的放大能力下降交流负反馈使电路的放大能力下降。(2)反馈量实质上是对输出量的取样,其数值与输
16、出)反馈量实质上是对输出量的取样,其数值与输出量成正比。量成正比。第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈莆田学院三电教研室模拟电路多媒体课件莆田学院三电教研室模拟电路多媒体课件(2)从输入端看,反馈量与输入量是以电压方)从输入端看,反馈量与输入量是以电压方式相叠加,还是以电流方式相叠加。式相叠加,还是以电流方式相叠加。对于具体的负反馈放大电路,首先应研究下列问题,对于具体的负反馈放大电路,首先应研究下列问题,进而进行定量分析。进而进行定量分析。(1)从输出端看,反馈量是取自于输出电压,)从输出端看,反馈量是取自于输出电压,还是取自于输出电流。还是取自于输出电流。反馈信号取自输出电压,则为
17、反馈信号取自输出电压,则为电压反馈电压反馈反馈信号取自输出电流,则为反馈信号取自输出电流,则为电流反馈电流反馈反馈量与输入量以电压形式求和,为反馈量与输入量以电压形式求和,为串联反馈串联反馈反馈量与输入量以电流形式求和,为反馈量与输入量以电流形式求和,为并联反馈并联反馈第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈莆田学院三电教研室模拟电路多媒体课件莆田学院三电教研室模拟电路多媒体课件6.2.2四种负反馈组态四种负反馈组态一、电压串联负反馈一、电压串联负反馈图图 6.2.2电压串联负反馈电路电压串联负反馈电路反反馈馈信信号号与与输输出出电电压压成成正正比比,集集成成运运放放的的净净输输入入电电压
18、压等等于于输输入入电电压压与与反反馈馈电电压压之差,之差,电压串联、电压并联、电流串联、电流并联电压串联、电压并联、电流串联、电流并联负反馈负反馈第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈莆田学院三电教研室模拟电路多媒体课件莆田学院三电教研室模拟电路多媒体课件二、电流串联负反馈二、电流串联负反馈图图 6.2.3电流串联负反馈电路电流串联负反馈电路反反馈馈信信号号与与输输出出电电流流成成正正比比,净净输输入入电电压压等等于于外外加加输输入入信信号号与反馈信号之差与反馈信号之差(2)串联负反馈电路的输入电流很小,适用于输入信号为)串联负反馈电路的输入电流很小,适用于输入信号为恒压源或近似恒压源的
19、情况。恒压源或近似恒压源的情况。(1)电压负反馈能够稳定输出电压,电流负反馈能够稳定)电压负反馈能够稳定输出电压,电流负反馈能够稳定输出电流。输出电流。小结小结第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈莆田学院三电教研室模拟电路多媒体课件莆田学院三电教研室模拟电路多媒体课件三、电压并联负反馈三、电压并联负反馈图图 6.2.4电压并联负反馈电路电压并联负反馈电路反反馈馈信信号号与与输输出出电电压压成成正正比比,净净输输入入电电流流等等于于外外加加输入电流与反馈电流之差输入电流与反馈电流之差第六章放大电路中的反馈第六章放大电路中的反馈莆田学院三电教研室模拟电路多媒体课件莆田学院三电教研室模拟电路
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- 精品 放大 电路 中的 反馈
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