模拟电子技术 7 反馈放大电路(讲).pptx
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1、7.1 反响的基本概念与分类反响的基本概念与分类7.3 负反响放大电路增益的一般表达式负反响放大电路增益的一般表达式7.4 负反响对放大电路性能的影响负反响对放大电路性能的影响7.5 深度负反响条件下的近似计算深度负反响条件下的近似计算7.2 负反响放大电路的四种组态负反响放大电路的四种组态7.6 负反响放大电路设计负反响放大电路设计7.7 负反响放大电路的频率响应负反响放大电路的频率响应7.8 负反响放大电路的稳定性负反响放大电路的稳定性7.1 反响的基本概念与分类反响的基本概念与分类7.1.2 直流反响与交流反响直流反响与交流反响7.1.3 正反响与负反响正反响与负反响7.1.4 串联反响
2、与并联反响串联反响与并联反响7.1.1 什么是反响什么是反响7.1.5 电压反响与电流反响电压反响与电流反响7.1.1 什么是反响什么是反响 将将电电子子系系统统输输出出回回路路的的电电量量(电电压压或或电电流流),送回到输入回路的过程。送回到输入回路的过程。hfeibicvceIbvbehrevcehiehoe内部反响内部反响外部反响外部反响输出信号输出信号反响放大电路反响放大电路的输入信号的输入信号反响信号反响信号基本放大电路的输入基本放大电路的输入信号(净输入信号)信号(净输入信号)7.1.1 什么是反响什么是反响框图框图反响通路反响通路信号反向传输的渠道信号反向传输的渠道开环开环 无反
3、响通路无反响通路闭环闭环 有反响通路有反响通路+-R1+-RLR2vivo+-R1R2RL+-vivo判断电路中是否存在反响,并标明反响通路。无反响有反响,反响通路:R1,RL有反响,反响通路:R1,R2+-R1RL+-vivo多级放大电路R5:局部反响R2:全局反响+-R1R3R5A1A2R4R2+-vivo有反响,反响通路是短路线7.1.2直流反响与交流反响直流反响与交流反响直流反响:直流反响:对直流信号起反响作用。例如电路中的发射极电阻Re1和Re2交流反响:交流反响:对交流信号起反响作用。例如电路中的发射极电阻Re1C1C2RR21vivo交、直交流Rb1RcVCCviCb1Cb2+R
4、e10.1K68K4K15VRb2Re2Ce+0.4K12Kvo直流反馈7.1.3 正反响与负反响正反响与负反响正反响:输入量不变时,引入反响后输出量变大了。正反响:输入量不变时,引入反响后输出量变大了。负反响:输入量不变时,引入反响后输出量变小了。负反响:输入量不变时,引入反响后输出量变小了。从输出端看从输出端看从输入端看从输入端看正反响:引入反响后,使净输入量变大了。正反响:引入反响后,使净输入量变大了。负反响:引入反响后,使净输入量变小了。负反响:引入反响后,使净输入量变小了。净输入量可以是电压,也可以是电流。净输入量可以是电压,也可以是电流。瞬时极性法:将闭环回路在反响通路与输入回路的
5、连接处断开(变为开环),假定某时刻电路的输入信号为正极性(方向),分析反响回输入回路的信号极性(方向)。如果反响信号使放大器得到的输入信号加强,则为正反响;如果反响信号使放大器得到的输入信号削弱,则为负反响。7.1.3 正反响与负反响正反响与负反响判别方法:瞬时极性法。即在电路中,从输入端开始,沿着判别方法:瞬时极性法。即在电路中,从输入端开始,沿着 信号流向,标出某一时刻有关节点电压变化的斜率信号流向,标出某一时刻有关节点电压变化的斜率 (正斜率或负斜率,用(正斜率或负斜率,用“+”“+”、“-”“-”号表示)。号表示)。净输入量减小净输入量减小净输入量增大净输入量增大负反响负反响正反响正反
6、响反响通路反响通路反响通路反响通路7.1.3 正反响与负反响正反响与负反响+-R1R2RL+-存在反馈vivo+iIiDiFiD=iI+iF正反响级间反响通路级间反响通路净输入量减小净输入量减小级间负反响级间负反响7.1.3 正反响与负反响正反响与负反响7.1.3 正反响与负反响正反响与负反响反响通路反响通路净输入量减小净输入量减小本级负反响本级负反响7.1.4 串联反响与并联反响串联反响与并联反响由反响网络在放大电路输入端的连接方式判定由反响网络在放大电路输入端的连接方式判定串联串联串联:串联:输入以电压形式求和(输入以电压形式求和(KVLKVL)-vi i+vidid+vf f=0 即即
7、vidid=vi i-vf f并联:并联:输入以电流形式求和(输入以电流形式求和(KCLKCL)ii i-iidid-if f=0 即即 iidid=ii i-if f并联并联判断电路中的级间交流反响是串联反响还是并联反响判断电路中的级间交流反响是串联反响还是并联反响7.1.4 串联反响与并联反响串联反响与并联反响并联反响并联反响级间反响通路级间反响通路xf(if)判断电路中的级间交流反响是串联反响还是并联反响判断电路中的级间交流反响是串联反响还是并联反响7.1.4 串联反响与并联反响串联反响与并联反响串联反响串联反响级间反响通路级间反响通路xf(vf)7.1.5 电压反响与电流反响电压反响与
8、电流反响 电压反响与电流反响由反响网络在放大电路输出电压反响与电流反响由反响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响:反响信号电压反响:反响信号xf和输出电压成比例,即和输出电压成比例,即xf=Fvo电流反响:反响信号电流反响:反响信号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 电压反响与电流反响电压反响与电流反响电压负反响电压负反响RL vo o xf xid vo 电压负反响稳定输出电压电压负反响稳定输出电压xf=Fvo,xid=xixf7.1.5 电压反响与电流反响电压反响与电流反响电流负反响电流负反响RL io
9、 o xf xid io 电流负反响稳定输出电流电流负反响稳定输出电流xf=Fio,xid=xixf7.1.5 电压反响与电流反响电压反响与电流反响判断方法:负载短路法判断方法:负载短路法 将负载短路,反响量仍然存在将负载短路,反响量仍然存在电流反响。电流反响。将将负负载载短短路路(未未接接负负载载时时输输出出对对地地短短路路),反反响响量量为为零零电压反响。电压反响。电压反响电压反响电流反响电流反响反响通路反响通路反响通路反响通路7.1.5 电压反响与电流反响电压反响与电流反响电压反响电压反响反响通路反响通路end7.2 负反响放大电路的四种组态负反响放大电路的四种组态7.2.2 电压并联负
10、反响放大电路电压并联负反响放大电路7.2.3 电流串联负反响放大电路电流串联负反响放大电路7.2.4 电流并联负反响放大电路电流并联负反响放大电路7.2.1 电压串联负反响放大电路电压串联负反响放大电路 反响组态判断举例(交流)反响组态判断举例(交流)信号源对反响效果的影响信号源对反响效果的影响7.2.1 电压串联负反响放大电路电压串联负反响放大电路v 输入以电压形式求和(输入以电压形式求和(KVLKVL):):vidid=vi i-vf f 稳定输出电压稳定输出电压特点:特点:电压操作的电压源电压操作的电压源7.2.2 电压并联负反响放大电路电压并联负反响放大电路v 输输入入以以电电流流形形
11、式式求求和和(KCLKCL):iidid=ii i-if f 稳定输出电压稳定输出电压 电流操作的电压源电流操作的电压源特点:特点:7.2.3 电流串联负反响放大电路电流串联负反响放大电路v 输入以电压形式求和(输入以电压形式求和(KVLKVL):):vidid=vi i-vf f 稳定输出电流稳定输出电流 电压操作的电流源电压操作的电流源特点:特点:7.2.4 电流并联负反响放大电路电流并联负反响放大电路v 输入以电流形式求和(输入以电流形式求和(KCLKCL):):iidid=ii i-if f 稳定输出电流稳定输出电流 电流操作的电流源电流操作的电流源特点:特点:电压负反响:稳定输出电压
12、,具有恒压特性电压负反响:稳定输出电压,具有恒压特性串联反响:输入端电压求和(串联反响:输入端电压求和(KVLKVL)电流负反响:稳定输出电流,具有恒流特性电流负反响:稳定输出电流,具有恒流特性并联反响:输入端电流求和(并联反响:输入端电流求和(KCLKCL)特点小结:特点小结:反响组态判断举例(交流)反响组态判断举例(交流)(+)(-)(+)(+)级间电压串联负反响级间电压串联负反响(+)反响组态判断举例(交流)反响组态判断举例(交流)电压并联负反响电压并联负反响直流反响直流反响交、直流反响交、直流反响反响组态判断举例(交流)反响组态判断举例(交流)(+)(+)(-)(+)(+)(+)电流串
13、联负反响电流串联负反响串联负反响串联负反响信号源对反响效果的影响信号源对反响效果的影响vID=vI-vF 则则vI最最好好为为恒恒压压源源,即即信号源内阻信号源内阻RS越小越好。越小越好。要要想想反反响响效效果果明明显显,就就要要求求vF变变化化能能有有效效引引起起vID的的变化。变化。信号源对反响效果的影响信号源对反响效果的影响并联负反响并联负反响iID=iI-iF 则则iI最最好好为为恒恒流流源源,即即信号源内阻信号源内阻RS越大越好。越大越好。要要想想反反响响效效果果明明显显,就就要要求求iF变变化化能能有有效效引引起起iID的的变化。变化。end7.3 负反响放大电路增益的一般表达式负
14、反响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.反响深度讨论反响深度讨论3.环路增益环路增益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反馈系数反馈系数闭环增益闭环增益因为因为所以所以已知已知闭环增益的一般表达式闭环增益的一般表达式即即7.3 负反响放大电路增益的一般表达式负反响放大电路增益的一般表达式负反响放大电路中各种信号量的含义负反响放大电路中各种信号量的含义7.3 负反响放大电路增益的一般表达式负反响放大电路增益的一般表达式2.反响深度讨论反响深度讨论一般负反响一般负反响称为反馈深度称为反馈深度深度负反响深度负反响正反响正反响自激振荡自激振荡
15、 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。表示。即即end7.3 负反响放大电路增益的一般表达式负反响放大电路增益的一般表达式7.4 负反响对放大电负反响对放大电路性能的影响路性能的影响7.4.2 减小非线性失真减小非线性失真7.4.3 抑制反响环内噪声抑制反响环内噪声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对对A求导得求导得只考虑幅值有只考虑幅值有即闭环增益
16、相对变化量比开环减小了即闭环增益相对变化量比开环减小了1+AF另一方面另一方面,在深度负反响条件下在深度负反响条件下 即即闭闭环环增增益益只只取取决决于于反反响响网网络络。当当反反响响网网络络由由稳稳定定的的线线性元件组成时,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。负反响的组态不同,稳定的增益不同负反响的组态不同,稳定的增益不同(Avf、Arf、Agf、Aif)7.4.2 减小非线性失真减小非线性失真 闭环时增益减小,线性度变好。闭环时增益减小,线性度变好。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
17、使引入负反响,也无济于事。是失真的,即使引入负反响,也无济于事。1开环特性开环特性2闭环特性闭环特性 7.4.3 抑制反响环内噪声抑制反响环内噪声比原有的信噪比提高了比原有的信噪比提高了 倍倍电压的信噪比电压的信噪比 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 新的信噪比新的信噪比 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 串联负反响串联负反响1.对输入电阻的影响对输入电阻的影响开环输入电阻开环输入电阻 Ri i=vidid/ii i因为因为 vf f=Fxo o xo o=Avidid闭环输入电阻闭环输入电阻 Rifif=vi i/ii i所以
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