模電負(fù)反饋放大電路課件

1、,1 半導(dǎo)體器件 2 放大器分析基礎(chǔ) 3 頻率響應(yīng) 4 低頻功率放大器 5 負(fù)反饋放大電路 6 集成運(yùn)算放大器 7 集成運(yùn)算放大器的應(yīng)用 8 直流電源 * 電路仿真,課程內(nèi)容,56學(xué)時 3.5學(xué)分,本章主要內(nèi)容,定義：反饋，瞬時極性法，正反饋與負(fù)反饋，直流反饋與交流反饋，電壓反饋與電流反饋，串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋，反饋電路的增益，深度負(fù)反饋 原理：交流負(fù)反饋的四種基本組態(tài)及其動態(tài)分析；負(fù)反饋四種組態(tài)對放大電路性能的影響 方法： 判斷電路中是否引入了反饋及反饋的性質(zhì) 根據(jù)需要在放大電路中引入合適的交流負(fù)反饋 估算深度負(fù)反饋條件下的放大倍數(shù),第5章 負(fù)反饋放大電路 5.1 反饋的基礎(chǔ)知識 5.2 負(fù)反

2、饋對放大電路性能的影響 5.3 深度復(fù)反饋電路的指標(biāo)估算 5.4 負(fù)反饋放大電路的自激振蕩,5.1 反饋的基礎(chǔ)知識,反饋在電子電路中，輸出量的一部分或全部通過一定的電路形式作用到輸入回路，進(jìn)而影響其輸入量的措施,基本放大電路 反饋網(wǎng)絡(luò) 加法器,輸入量 輸出量 Xi Xo Xo Xf Xi,Xf Xi,判斷是否存在反饋 有反饋通路 影響凈輸入量（反饋至輸入端不能接地）,反饋的分類及其判斷方法,正反饋：使放大電路凈輸入量增大 負(fù)反饋：使放大電路凈輸入量減小 瞬時極性法 規(guī)定輸入信號對地的瞬時極性 逐級判斷電流流向和電位極性 從而得到輸出信號的極性 判斷反饋信號的極性,+,+,負(fù)反饋,-,+,if,

3、負(fù)反饋,-,+,正反饋,反饋的分類及其判斷方法,直流反饋：反饋量只含有直流量；穩(wěn)定靜態(tài)工作點 交流反饋：反饋量只含有交流量；改善動態(tài)指標(biāo),直流反饋,交流反饋,反饋的分類及其判斷方法,交直流正負(fù)反饋判斷瞬時極性法，典型例,+,-,交直流負(fù)反饋,反饋的分類及其判斷方法,+,-,負(fù)反饋,+,-,電壓反饋：反饋量取自輸出電壓 放大器、反饋網(wǎng)絡(luò)、負(fù)載在取樣端并聯(lián) 令Uo或RL=0，反饋量為0 電流反饋：反饋量取自輸出電流 放大器、反饋網(wǎng)絡(luò)、負(fù)載在取樣端串聯(lián) 令Uo或RL=0，反饋量不為0,并聯(lián),串聯(lián),反饋的分類及其判斷方法,串聯(lián)反饋：反饋量與輸入量以電壓形式疊加 信號源、放大器、反饋網(wǎng)絡(luò)在比較端串聯(lián) 并

4、聯(lián)反饋：反饋量與輸入量以電流形式疊加 信號源、放大器、反饋網(wǎng)絡(luò)在比較端并聯(lián),串聯(lián),并聯(lián),反饋的分類及其判斷方法,簡單判別：反饋量與輸入量加在同一放大器的同一電極，并聯(lián)反饋；加在不同的電極，則為串聯(lián)反饋。,反饋電路的增益,1+AF1，負(fù)反饋 1+AF1，XiXf ，Af=1/F，深度負(fù)反饋 1+AF1，正反饋 1+AF=0，即Af，此時電路產(chǎn)生自激振蕩,反饋深度,負(fù)反饋放大電路的四種基本組態(tài),電壓串聯(lián)負(fù)反饋 電壓放大,電流串聯(lián)負(fù)反饋 電壓轉(zhuǎn)換成電流,負(fù)反饋放大電路的四種基本組態(tài),電壓并聯(lián)負(fù)反饋 電流轉(zhuǎn)換成電壓,電流并聯(lián)負(fù)反饋 電流放大,負(fù)反饋放大電路的四種基本組態(tài),電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓放大 電流串

5、聯(lián)負(fù)反饋電壓轉(zhuǎn)換成電流 電壓并聯(lián)負(fù)反饋電流轉(zhuǎn)換成電壓 電流并聯(lián)負(fù)反饋電流放大,輸出量,輸入量,理解課本 P149 第1段 在反饋放大器中，放大器的輸出信號有輸出電壓和輸出電流兩種形式，被取樣的輸出信號只是其中之一。電壓反饋被取樣的是輸出電壓，電流反饋被取樣的是輸出電流。另一方面，只要是串聯(lián)反饋，其反饋信號一定以電壓的形式與原始輸入電壓進(jìn)行比較，產(chǎn)生凈輸入電壓，反饋電流與原始輸入電流并不進(jìn)行比較。只要是并聯(lián)反饋，其反饋信號一定以電流的形式與原始輸入電流進(jìn)行比較，產(chǎn)生凈輸入電流。而反饋電壓和原始輸入電壓并不進(jìn)行比較。,表5-1 反饋方式 電壓串聯(lián) 電壓并聯(lián) 電流串聯(lián) 電流并聯(lián),反饋電路的判斷,正負(fù)

6、反饋判斷瞬時極性法 電壓、電流反饋判斷輸出電壓短路 串聯(lián)、并聯(lián)反饋判斷輸入信號和反饋信號加何處,P147例5-1,+,-,電壓并聯(lián)負(fù)反饋 交直流反饋均有,反饋電路的判斷,正負(fù)反饋判斷瞬時極性法 電壓、電流反饋判斷輸出電壓短路 串聯(lián)、并聯(lián)反饋判斷輸入信號和反饋信號加何處,P147例5-1,+,-,電流串聯(lián)負(fù)反饋 交直流反饋均有,+,-,P151圖5-13,反饋電路的判斷,P150圖5-12,+,-,電壓串聯(lián)負(fù)反饋 交流反饋,-,+,+,-,反饋電路的判斷簡單小結(jié) 1、瞬時極性法：三極管基極為+，則發(fā)射極+，集電極-；以后以此類推。 效果檢驗：反饋回來的信號到基極則效果相加，到發(fā)射極則與基極效果相

7、減。 2、電壓反饋或電流反饋需觀察放大器的輸出回路（反饋網(wǎng)絡(luò)的輸入端）；可設(shè)想將輸出電壓短路，若輸出電壓短路后反饋信號仍然存在則是電流反饋，否則是電壓反饋。,3、串聯(lián)反饋或并聯(lián)反饋需觀察放大器的輸入回路（反饋網(wǎng)絡(luò)的輸出端），若反饋網(wǎng)絡(luò)直接并聯(lián)在輸入端，則為并聯(lián)反饋；否則是串聯(lián)反饋。,第5章 負(fù)反饋放大電路 5.1 反饋的基礎(chǔ)知識 5.2 負(fù)反饋對放大電路性能的影響 5.3 深度復(fù)反饋電路的指標(biāo)估算 5.4 負(fù)反饋放大電路的自激振蕩,使放大器的放大倍數(shù)下降和穩(wěn)定性提高 深度負(fù)反饋時，Af1/F，幾乎僅取決于反饋網(wǎng)絡(luò)，而反饋網(wǎng)絡(luò)由電阻組成，因而可獲得很好的穩(wěn)定性 Af的穩(wěn)定性是以損失放大倍數(shù)為代價

8、的 穩(wěn)定被取樣的輸出信號 電壓負(fù)反饋，穩(wěn)定輸出電壓Uo 電流負(fù)反饋，穩(wěn)定輸出電流Io,5.2 負(fù)反饋對放大電路性能的影響,對輸入電阻、輸出電阻的影響 串聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻提高 并聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻減小 電壓負(fù)反饋使輸出電阻減小 電流負(fù)反饋使輸出電阻增大 減小非線性失真和抑制干擾、噪聲 展寬通頻帶,5.2 負(fù)反饋對放大電路性能的影響,第5章 負(fù)反饋放大電路 5.1 反饋的基礎(chǔ)知識 5.2 負(fù)反饋對放大電路性能的影響 5.3 深度復(fù)反饋電路的指標(biāo)估算 5.4 負(fù)反饋放大電路的自激振蕩,深度負(fù)反饋：1+AF1，Af=1/F 深度串聯(lián)負(fù)反饋：UiUf ， Xi=0 深度并聯(lián)負(fù)反饋： IiIf ，Ii=

9、0,5.3 深度負(fù)反饋放大電路的指標(biāo)估算,點擊跳過 運(yùn)放舉例,電壓串聯(lián)負(fù)反饋,電流串聯(lián)負(fù)反饋,深度負(fù)反饋：1+AF1，Af=1/F 深度串聯(lián)負(fù)反饋：UiUf ， Xi=0 深度并聯(lián)負(fù)反饋： IiIf ，Ii=0,電壓并聯(lián)負(fù)反饋,電流并聯(lián)負(fù)反饋,深度負(fù)反饋：1+AF1，Af=1/F 深度串聯(lián)負(fù)反饋：UiUf ， Xi=0 深度并聯(lián)負(fù)反饋： IiIf ，Ii=0,（1）判斷電路中引入的反饋性質(zhì)（2）已知集成運(yùn)放為理想運(yùn)放。 R1=10k, R2=100k, RL=5k, R3=2k, 求電壓放大倍數(shù)Ausf。,電流串聯(lián)負(fù)反饋,深度負(fù)反饋：1+AF1，Af=1/F 深度串聯(lián)負(fù)反饋：UiUf ， Xi

10、=0 深度并聯(lián)負(fù)反饋： IiIf ，Ii=0,電流串聯(lián)負(fù)反饋,P161例5-5,深度負(fù)反饋：1+AF1，Af=1/F 深度串聯(lián)負(fù)反饋：UiUf ， Xi=0 深度并聯(lián)負(fù)反饋： IiIf ，Ii=0,判斷反饋性質(zhì)，并估算閉環(huán)電壓增益,電流串聯(lián)負(fù)反饋,P161例5-5,深度負(fù)反饋：1+AF1，Af=1/F 深度串聯(lián)負(fù)反饋：UiUf ， Xi=0 深度并聯(lián)負(fù)反饋： IiIf ，Ii=0,判斷反饋性質(zhì)，并估算閉環(huán)電壓增益,電壓并聯(lián)負(fù)反饋,判斷反饋性質(zhì)，并估算閉環(huán)電壓增益,P162例5-6,+,-,+,-,深度負(fù)反饋：1+AF1，Af=1/F 深度串聯(lián)負(fù)反饋：UiUf ， Xi=0 深度并聯(lián)負(fù)反饋： I

11、iIf ，Ii=0,電壓串聯(lián)負(fù)反饋,P163例5-7,+,-,-,+,判斷反饋性質(zhì)，并估算閉環(huán)電壓增益,深度負(fù)反饋：1+AF1，Af=1/F 深度串聯(lián)負(fù)反饋：UiUf ， Xi=0 深度并聯(lián)負(fù)反饋： IiIf ，Ii=0,電流串聯(lián)負(fù)反饋,P163例5-8,+,-,-,+,+,+,+,判斷反饋性質(zhì)，并估算閉環(huán)電壓增益,深度負(fù)反饋：1+AF1，Af=1/F 深度串聯(lián)負(fù)反饋：UiUf ， Xi=0 深度并聯(lián)負(fù)反饋： IiIf ，Ii=0,Uf,If,Ie3,UiUf,=If Re1,Uo= -IC3 RL,電壓并聯(lián)負(fù)反饋,P164 例5-9,+,-,-,+,+,+,-,判斷反饋性質(zhì)，并估算閉環(huán)電壓增

12、益,深度負(fù)反饋：1+AF1，Af=1/F 深度串聯(lián)負(fù)反饋：UiUf ， Xi=0 深度并聯(lián)負(fù)反饋： IiIf ，Ii=0,If,IiIf,=US/ RS,Uo= -If Rf,電流并聯(lián)負(fù)反饋,P165例5-10,判斷反饋性質(zhì)，并估算閉環(huán)電壓增益,深度負(fù)反饋：1+AF1，Af=1/F 深度串聯(lián)負(fù)反饋：UiUf ， Xi=0 深度并聯(lián)負(fù)反饋： IiIf ，Ii=0,第5章 負(fù)反饋放大電路 5.1 反饋的基礎(chǔ)知識 5.2 負(fù)反饋對放大電路性能的影響 5.3 深度復(fù)反饋電路的指標(biāo)估算 5.4 負(fù)反饋放大電路的自激振蕩,自激振蕩現(xiàn)象,在不加任何輸入信號的情況下，放大電路仍會產(chǎn)生一定頻率的信號輸出。,自激

13、振蕩條件,自激振蕩,反饋深度,即,得自激振蕩條件,幅值條件,相位條件（環(huán)路附加相移）,注：輸入端求和的相位（-1）不包含在內(nèi),閉環(huán)增益,自激振蕩條件,幅值條件,相位條件（附加相移）,注：輸入端求和的相位（-1）不包含在內(nèi),相位條件是整個環(huán)路相移不含減法器 當(dāng)反饋網(wǎng)絡(luò)是純電阻網(wǎng)絡(luò)時，反饋網(wǎng)絡(luò)沒有相移，放大倍數(shù)也小于等于1，在此條件下： 單級負(fù)反饋放大電路最大相移不可能超過90，因而不會產(chǎn)生自激振蕩，是穩(wěn)定的；兩級反饋電路也不會產(chǎn)生自激，因為當(dāng)附加相移為180時，相應(yīng)的 |AF|小于1，振幅條件不滿足。而當(dāng)出現(xiàn)三級以上反饋電路時，則容易產(chǎn)生自激振蕩。故在深度負(fù)反饋時，必需采取措施破壞其自激條件。,

14、自激振蕩條件,幅值條件,相位條件（附加相移）,注：輸入端求和的相位（-1）不包含在內(nèi),自激振蕩的判斷方法 判斷方法是，首先看相位條件，只有相位條件滿足了，絕大多數(shù)情況下，只要|AF|1，放大器將產(chǎn)生自激。如果相位條件不滿足，則肯定不產(chǎn)生自激。,幅值條件,相位條件（附加相移）,注：輸入端求和的相位（-1）不包含在內(nèi),增益裕度,相位裕度,消除自激方法,破壞自激振蕩條件 減少反饋系數(shù)或反饋深度 加校正電路,本章小結(jié),反饋 在電子電路中，將輸出量的一部分或全部通過一定的電路形式作用到輸入回路，用來影響其輸入量的措施稱為反饋。 交流負(fù)反饋有四種組態(tài)：電壓串聯(lián)負(fù)反饋，電壓并聯(lián)負(fù)反饋，電流串聯(lián)負(fù)反饋，電流并聯(lián)負(fù)反饋 反饋電路的增益 負(fù)反