模电06学习教程.pptx
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1、适用于任何频率信号的放大倍适用于任何频率信号的放大倍数表达式为:数表达式为:掌握【】内容回顾第1页/共95页波特图【】内容回顾第2页/共95页6.1反馈的基本概念及判断方法6.2负反馈放大电路的四种基本组态6.3负反馈放大电路的方框图及一般表达式6.4深度负反馈放大电路放大倍数的分析6.5负反馈对放大电路性能的影响第六章 放大电路中的反馈第3页/共95页一、集成运放的组成输入级:是双端输入的高性能差分电路。Ad大,Ri高,抑制uic能力强。中间级:一般为共射放大电路,具有较大的Au。输出级:互补对称输出级,Ro小,带负载能力强。偏置电路:为各级提供合适的静态工作点。第4页/共95页集成放大器的
2、符号:up与uo同相,uN与uo反相。输入与输出的关系:uo=Aod(up uN )通常Aod非常高,可达几十万倍。第5页/共95页6.1反馈的基本概念及判断方法第6页/共95页6.1反馈的基本概念及判断方法反馈的基本概念一、什么是反馈反馈?第7页/共95页在电子电路中,将输出量(输出电压或输出电流)的一部分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(放大电路中的输入电压或输入电流)的措施称为反馈。6.1反馈的基本概念及判断方法反馈的基本概念一、什么是反馈第8页/共95页负反馈放大电路的方框图-原始输入-净输入-输出-反馈信号-基本放大电路-反馈网络第9页/共95页负反馈放大电路
3、的方框图-开环放大倍数-反馈系数-闭环放大倍数求和环节采样环节第10页/共95页负反馈放大电路的方框图注意图中箭头方向:正向传输反向传输第11页/共95页二、反馈的分类1、据反馈的极性分:(据Xf对Xi不同的影响)正反馈:Xf使Xi增大。使放大电路的净输入量增大;使输出量的变化增大。负反馈:Xf使Xi减小。使放大电路的净输入量减小;使输出量的变化减小。在放大电路中广泛应用第12页/共95页2、据反馈的信号分:交流反馈:反馈量为交流量或在交流通路中存在的反馈。直流反馈:反馈量为直流量或在直流通路中存在的反馈。通常情况下,在放大电路中交、直流反馈同时存在,兼而有之。二、反馈的分类作用:稳定Q。作用
4、:改善放大电路的工作性能。第13页/共95页反馈二、反馈的分类直流反馈:稳定Q交流反馈:改善放大电路的工作性能正反馈:提高放大倍数负反馈:第14页/共95页反馈的判断一、有无反馈的判断若放大电路中存在将输出回路与输入回路相连接的通路,并由此影响了放大电路的净输入,则表明电路存在反馈通路,电路引入了反馈;否则,电路中便没有反馈。集成放大器的符号:up与uo同相,uN与uo反相。第15页/共95页(a)没有连接输入与输出端的通路,即:无反馈通路,电路无反馈。(b)有连接输入与输出端的通路;且反馈回来的信号If影响净输入信号Ii。电路存在反馈。(c)表面有连接输入与输出端的通路,但实际输出通过R接地
5、,没有信号引回输入端来影响输入信号。反馈的判断一、有无反馈的判断IfIiIi第16页/共95页一、有无反馈的判断第17页/共95页二、反馈极性的判断瞬时极性法:规定电路输入信号在某一时刻对地的极性,并以此为依据,逐级判断电路中各相关点电流的流向和电位的极性,从而得到输出信号的极性;根据输出信号的极性判断出反馈信号的极性;若反馈信号使基本放大电路的净输入信号增大,则说明引入了正反馈;若反馈信号使基本放大电路的净输入信号减小,则说明引入了负反馈。第18页/共95页瞬时极性法:1)遇集成运放:在up端输入信号,uo极性不变;在uN端输入信号,uo与uI极性相反。第19页/共95页2)遇晶体管:在基极
6、输入集电极输出(共射),uo与uI极性相反;在基极输入发射极输出(共集),uo与uI极性相同;在发射极输入集电极输出(共基),uo与uI极性相同。瞬时极性法:1)遇集成运放:在up端输入信号,uo极性不变;在uN端输入信号,uo与uI极性相反。第20页/共95页2)遇晶体管:在基极输入集电极输出(共射),uo与uI极性相反;在基极输入发射极输出(共集),uo与uI极性相同;在发射极输入集电极输出(共基),uo与uI极性相同。瞬时极性法:1)遇集成运放:在up端输入信号,uo极性不变;在uN端输入信号,uo与uI极性相反。第21页/共95页电路引入负反馈uf第22页/共95页结论单运放电路,反馈
7、引到同相端,构成正反馈;引到反向端,构成负反馈。(正反馈正反馈)(负反馈)负反馈)第23页/共95页结论!反馈引到非输入端,极性相同,构成负反馈;极性相反,构成正反馈。负反馈正反馈第24页/共95页结论!反馈引到非输入端,极性相同,构成负反馈;极性相反,构成正反馈。正反馈负反馈第25页/共95页结论!反馈引到输入端,极性相同,构成正反馈;极性相反,构成负反馈。正反馈IfIiIi第26页/共95页结论!反馈引到非输入端,极性相同,构成负反馈;极性相反,构成正反馈。反馈引到输入端,极性相同,构成正反馈;极性相反,构成负反馈。正反馈正反馈第27页/共95页结论!反馈引到非输入端,极性相同,构成负反馈
8、;极性相反,构成正反馈。反馈引到输入端,极性相同,构成正反馈;极性相反,构成负反馈。负反馈第28页/共95页三、直流反馈与交流反馈的判断(1)直流反馈:若反馈环路内,直流分量可以流通,则该反馈环可以产生直流反馈。直流负反馈主要用于稳定静态工作点。(2)交流反馈:若反馈环路内,交流分量可以流通,则该反馈环可以产生交流反馈。交流负反馈主要用来改善放大器的性能;交流正反馈主要用来产生振荡。(3)交直流反馈:若反馈环路内,直流分量和交流分量均可以流通,则该反馈环既可以产生直流反馈,又可以产生交流反馈。第29页/共95页交、直流反馈同时存在;反馈电路中交、直流信号均存在。仅直流反馈;因为交流信号被C 短
9、路,反馈信号中仅有直流信号存在。仅交流反馈;因为电路中直流信号被C 阻断,反馈信号中仅有交流信号存在。三、直流反馈与交流反馈的判断第30页/共95页差分放大电路共模负反馈电阻第31页/共95页Rb1+VCCRCC1C2Rb2CeReRLuiuo静态工作点稳定电路射极直流负反馈电阻TUBEICUEIBIC将输出量通过一定方式引回到输入回路来影响输入量的措施称为反馈。由于反馈的结果使输出量的变化减小,故称为负反馈;又由于反馈出现在直流通路中,故称为直流反馈。Re为负反馈电阻。所有的射极电阻都有类似功能,因此所有射极电阻都是反馈电阻所有的射极电阻都有类似功能,因此所有射极电阻都是反馈电阻第32页/共
10、95页例判断下列各电路中是否引入了反馈;若引入了反馈,是直流反馈还是交流反馈?是正反馈还是负反馈?电容对交流信号视为短路。第33页/共95页例判断下列各电路中是否引入了反馈;若引入了反馈,是直流反馈还是交流反馈?是正反馈还是负反馈?电容对交流信号视为短路。第34页/共95页例判断下列各电路中是否引入了反馈;若引入了反馈,是直流反馈还是交流反馈?是正反馈还是负反馈?电容对交流信号视为短路。第35页/共95页6.2 6.2 负反馈放大电路的四种基本组态负反馈放大电路的四种基本组态第36页/共95页6.2 6.2 负反馈放大电路的四种基本组态负反馈放大电路的四种基本组态交流负反馈交流负反馈求和环节求
11、和环节采样环节采样环节组态的概念组态的概念1.1.从采样环节看,反馈量是采样输出电压还是采样输出电流。从采样环节看,反馈量是采样输出电压还是采样输出电流。2.2.从求和环节看,从求和环节看,反馈量和输入量是以电压方式叠加还是以电流方式叠加。反馈量和输入量是以电压方式叠加还是以电流方式叠加。电压反馈电压反馈电流反馈电流反馈四种阻态四种阻态:电压串联电压串联;电压并联电压并联;电流串联电流串联;电流并联电流并联并联反馈并联反馈串联反馈串联反馈第37页/共95页 对对集集成成运运放放,若若采采样样点点在在输输出出电电压压端端或或输输出出电电压压的的分分压压点点上上,则则为为电电压压反反馈;馈;否则是
12、电流反馈。否则是电流反馈。对对三三极极管管,若若采采样样点点和和电电压压输输出出端端处处在在三三极极管管的的同同一一个个电电极极上上,则则为为电电压压反馈;反馈;否则是电流反馈。否则是电流反馈。四种负反馈组态四种负反馈组态1.1.电压反馈和电流反馈的判定电压反馈和电流反馈的判定判定方法之一判定方法之一据定义判断据定义判断 将反馈放大器的输出端对交流短路将反馈放大器的输出端对交流短路,若其反馈信号随之消失若其反馈信号随之消失,则为电压反则为电压反馈馈,否则为电流反馈。否则为电流反馈。(电压反馈电压反馈)(电流反馈电流反馈)判定方法之二判定方法之二按电路结构判定按电路结构判定!第38页/共95页例
13、:电压反馈例:电压反馈采样点在采样点在输出端上输出端上电电压压反反馈馈采样点在输出电采样点在输出电压得分压点上压得分压点上电电压压反反馈馈 对对集集成成运运放放若若采采样样点点在在输输出出电电压压端端或或输输出出电电压压的的分分压压点点上上,则则为为电电压压反反馈;馈;否则是电流反馈。否则是电流反馈。对对三三极极管管若若采采样样点点和和电电压压输输出出端端处处在在三三极极管管的的同同一一个个电电极极上上,则则为为电电压压反反馈;馈;否则是电流反馈。否则是电流反馈。第39页/共95页例:电压反馈例:电压反馈电压反馈电压反馈电压反馈电压反馈 对对集集成成运运放放若若采采样样点点在在输输出出电电压压
14、端端或或输输出出电电压压的的分分压压点点上上,则则为为电电压压反反馈;馈;否则是电流反馈。否则是电流反馈。对对三三极极管管若若采采样样点点和和电电压压输输出出端端处处在在三三极极管管的的同同一一个个电电极极上上,则则为为电电压压反反馈;馈;否则是电流反馈。否则是电流反馈。第40页/共95页例:电流反馈例:电流反馈既非输出电压点又非既非输出电压点又非输出电压的分压点输出电压的分压点不同不同 对对集集成成运运放放若若采采样样点点在在输输出出电电压压端端或或输输出出电电压压的的分分压压点点上上,则则为为电电压压反反馈;馈;否则是电流反馈。否则是电流反馈。对对三三极极管管若若采采样样点点和和电电压压输
15、输出出端端处处在在三三极极管管的的同同一一个个电电极极上上,则则为为电电压压反反馈;馈;否则是电流反馈。否则是电流反馈。电流反馈电流反馈电压反馈电压反馈第41页/共95页例:电流反馈例:电流反馈 对对集集成成运运放放若若采采样样点点在在输输出出电电压压端端或或输输出出电电压压的的分分压压点点上上,则则为为电电压压反反馈;馈;否则是电流反馈。否则是电流反馈。对对三三极极管管若若采采样样点点和和电电压压输输出出端端处处在在三三极极管管的的同同一一个个电电极极上上,则则为为电电压压反反馈;馈;否则是电流反馈。否则是电流反馈。采样点和输出电压端不采样点和输出电压端不再三极管的同一电极上再三极管的同一电
16、极上电流反馈电流反馈第42页/共95页 从从电电路路结结构构上上判判断断:若若反反馈馈回回非非输输入入端端则则为为串串联联反反馈馈;反反馈馈回回输输入入端端则为并联反馈。则为并联反馈。2.2.串联反馈和并联反馈的判定串联反馈和并联反馈的判定 从定义判断:反馈量和输入两翼电压形式叠加为串联反馈;从定义判断:反馈量和输入两翼电压形式叠加为串联反馈;以电流形式叠加为并联反馈。以电流形式叠加为并联反馈。!例:串联反馈例:串联反馈反馈会非反馈会非输入端输入端串联反馈串联反馈输入量、反馈量净输入量形成一个回路,输入量、反馈量净输入量形成一个回路,适合以电压的形式作和。适合以电压的形式作和。第43页/共95
17、页 从从电电路路结结构构上上判判断断:若若反反馈馈回回非非输输入入端端则则为为串串联联反反馈馈;反反馈馈回回输输入入端端则为并联反馈。则为并联反馈。!例:串联反馈例:串联反馈串联反馈串联反馈第44页/共95页 从从电电路路结结构构上上判判断断:若若反反馈馈回回非非输输入入端端则则为为串串联联反反馈馈;反反馈馈回回输输入入端端则为并联反馈。则为并联反馈。!例:并联反馈例:并联反馈并联反馈并联反馈存在一个节点,适合用电流的形式作和存在一个节点,适合用电流的形式作和第45页/共95页 从从电电路路结结构构上上判判断断:若若反反馈馈回回非非输输入入端端则则为为串串联联反反馈馈;反反馈馈回回输输入入端端
18、则为并联反馈。则为并联反馈。!例:并联反馈例:并联反馈并联反馈并联反馈第46页/共95页3.3.交流负反馈组态的判断交流负反馈组态的判断电压串联电压串联电压串联电压串联闭环电压放大倍数闭环电压放大倍数开环电压放大倍数开环电压放大倍数反馈系数反馈系数第47页/共95页3.3.交流负反馈组态的判断交流负反馈组态的判断电流串联电流串联电流串联电流串联闭环转移电导闭环转移电导转移电导转移电导反馈系数反馈系数第48页/共95页3.3.交流负反馈组态的判断交流负反馈组态的判断闭环转移电导闭环转移电导转移电导转移电导反馈系数反馈系数电压并联电压并联电压并联电压并联第49页/共95页3.3.交流负反馈组态的判
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