負(fù)反饋對(duì)性能的改善,比例運(yùn)算

1、4.4.3 對(duì)放大器性能的影響對(duì)放大器性能的影響1.反饋的一般表達(dá)式反饋的一般表達(dá)式2.改善放大電路的性能改善放大電路的性能4.5.1集成運(yùn)放的線性應(yīng)用集成運(yùn)放的線性應(yīng)用1.反相放大器反相放大器2.同相放大器同相放大器(1)雙入雙入- -雙出雙出 1.長(zhǎng)尾式差分放大電路長(zhǎng)尾式差分放大電路+Uuoui1RCT1RS1RCui2RERS2+TEERLbescrRRRAL)2/(ud)(2besirRrCRr2o0ucA(2)雙入雙入- -單出單出 上次課的主要內(nèi)容)(2)/(udbesLcrRRRAELccRRRA2)/(-u)(2besirRrCRr oucudCMRRAAK共模抑制比共模抑制比

2、 仍存在仍存在“虛斷虛斷”現(xiàn)象現(xiàn)象, ,輸入電流輸入電流i+= i 0, ,u+ u u uo oUOM+ +UOM O飽和區(qū)飽和區(qū) uu(1) 線性區(qū)線性區(qū)“虛短虛短”不成立不成立2.理想運(yùn)放的兩個(gè)重要特點(diǎn)理想運(yùn)放的兩個(gè)重要特點(diǎn)(2) 非線性區(qū)非線性區(qū)虛短虛短 u+= u 虛斷虛斷i+= i 0 +uouu+i+i (1)正、負(fù)反饋的判斷正、負(fù)反饋的判斷:瞬時(shí)極性法，位置和極性，兩個(gè)瞬時(shí)極性法，位置和極性，兩個(gè)都相同或都不同，為正反饋，否則為負(fù)反饋。都相同或都不同，為正反饋，否則為負(fù)反饋。(2)直流反饋和交流反饋直流反饋和交流反饋“看通路看通路”，看反饋是在直流，看反饋是在直流通路還是在交流

3、通路中。通路還是在交流通路中。(3)電壓反饋和電流反饋的判斷：令輸出電壓為零，若電壓反饋和電流反饋的判斷：令輸出電壓為零，若無(wú)反饋則為電壓反饋，若有則為電流反饋。無(wú)反饋則為電壓反饋，若有則為電流反饋。(4)串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋的的判斷：輸入信號(hào)輸入端和串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋的的判斷：輸入信號(hào)輸入端和反饋信號(hào)引入端位置相同，為并聯(lián)反饋，位置不同為反饋信號(hào)引入端位置相同，為并聯(lián)反饋，位置不同為串聯(lián)反饋。串聯(lián)反饋。3.負(fù)反饋負(fù)反饋 對(duì)集成運(yùn)放對(duì)集成運(yùn)放, ,若采樣點(diǎn)在輸出電壓端或輸出電壓的若采樣點(diǎn)在輸出電壓端或輸出電壓的分壓點(diǎn)上，分壓點(diǎn)上，則為電壓反饋；則為電壓反饋； 否則是電流反饋。否則是電流反饋。 對(duì)

4、三極管對(duì)三極管, ,若采樣點(diǎn)和電壓輸出端處在三極管的同若采樣點(diǎn)和電壓輸出端處在三極管的同一個(gè)電極上一個(gè)電極上, ,則為電壓反饋；則為電壓反饋； 否則是電流反饋。否則是電流反饋。4. 按電路結(jié)構(gòu)判定電壓按電路結(jié)構(gòu)判定電壓/電流反饋電流反饋采樣點(diǎn)采樣點(diǎn)在輸出在輸出端端電電壓壓反反饋饋ou采樣點(diǎn)在輸出電采樣點(diǎn)在輸出電壓的分壓點(diǎn)上壓的分壓點(diǎn)上電電壓壓反反饋饋電壓反饋電壓反饋ou既非輸出電壓點(diǎn)又非既非輸出電壓點(diǎn)又非輸出電壓的分壓點(diǎn)輸出電壓的分壓點(diǎn)不同不同電流反饋電流反饋電壓反饋電壓反饋RL+uLRfR2R1Rb+ ui+-u0A電壓并聯(lián)負(fù)反饋電路電壓并聯(lián)負(fù)反饋電路判斷是何反饋電路判斷是何反饋電路?4.4

5、.3 對(duì)放大器性能的影響對(duì)放大器性能的影響1.反饋的一般表達(dá)式反饋的一般表達(dá)式XidXid=Xi-XfidoXXA/開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)(開(kāi)環(huán)增益開(kāi)環(huán)增益)反饋系數(shù)反饋系數(shù)0/ XXFfAXoXi開(kāi)環(huán)開(kāi)環(huán)閉環(huán)閉環(huán)FXf凈輸入信號(hào)凈輸入信號(hào)i/ XXAof閉環(huán)放大倍數(shù)閉環(huán)放大倍數(shù)(閉環(huán)增益閉環(huán)增益)采樣環(huán)節(jié)求和環(huán)節(jié)XidXid=Xi-XfAXoXiFXf引入引入反饋后的一般表達(dá)式反饋后的一般表達(dá)式iofXXA fidoXXXoidoFXXXidididFAXXAXAFA1AFAAf1idoXXA/0/ XXFf反饋深度反饋深度負(fù)反饋, 11AAAFf正正反反饋饋, 11AAAFf 深度負(fù)反饋

6、, 11 AF自自激激振振蕩蕩, 01 fAAF反饋深度反饋深度AFAAf1)1(AFAddAfAdAAFAdAff112)1 ()1 (AFAFdAdAAF(1)提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性2.改善放大電路的性能改善放大電路的性能2)1 (AFdA.1)1 (2AAFAFdAAdAffAFAA1f相對(duì)變化量相對(duì)變化量 負(fù)反饋使放大倍數(shù)的相對(duì)變化量減小，提負(fù)反饋使放大倍數(shù)的相對(duì)變化量減小，提高了放大倍數(shù)的穩(wěn)定性。高了放大倍數(shù)的穩(wěn)定性。fA(f)OAm0.707AmfLfHBWAf(f)Amf0.707AmffLffHfBWfBWf = (1 + AF) BW(2)拓寬通頻帶拓寬通頻

7、帶AdAAFAdAff11(3)減少非線性失真減少非線性失真uf加入加入負(fù)反饋負(fù)反饋無(wú)負(fù)反饋無(wú)負(fù)反饋FufAuiuouiduo大大小小略大略大略小略小略小略小略大略大uiA接近正弦波接近正弦波改善了波形失真改善了波形失真串聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻增大串聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻增大基本放大電路的輸入電阻基本放大電路的輸入電阻：iidiiuiuRii)(1iAFRiiif=iuRifidiuu= ioidiFuu= iidid=iAFuu iid)1 (=iAFu整個(gè)電路的輸入電阻：整個(gè)電路的輸入電阻：(4)改變輸入電阻改變輸入電阻F A+- -uiuiduf+- - -iiRiuO)(1iAFRRif并聯(lián)負(fù)

8、反饋使輸入電阻減小并聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻減小idiiiuR iiif=iuRfidiiiu= Fiiuoidi=AFiiu=ididi )1(AFiu=idi AFR 1=iF A+- -uiiiRiuOiidifAFRR1=iif基本放大電路的輸入電阻基本放大電路的輸入電阻：整個(gè)電路的輸入電阻：整個(gè)電路的輸入電阻：(5)對(duì)輸出電阻的影響對(duì)輸出電阻的影響oofRAFR11電壓負(fù)反饋使輸出阻抗減小電壓負(fù)反饋使輸出阻抗減小電流負(fù)反饋使輸出阻抗增大電流負(fù)反饋使輸出阻抗增大oofRAFR)1 ( 電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大電路電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大電路uu+1A+RfRoiC22R1Cuiuo練習(xí)練習(xí)1 1練習(xí)練習(xí)

9、2 2 試判別下圖放大電路中從運(yùn)算試判別下圖放大電路中從運(yùn)算放大器放大器A2 2輸出端引至輸出端引至A1 1輸入端的是何輸入端的是何種類(lèi)型的反饋電路。種類(lèi)型的反饋電路。電流電流并聯(lián)負(fù)反饋并聯(lián)負(fù)反饋+-實(shí)際運(yùn)放實(shí)際運(yùn)放 Aod ，當(dāng)，當(dāng) u+ 與與 u-差值比較小時(shí)，差值比較小時(shí)，運(yùn)放工作在線性區(qū)，仍有運(yùn)放工作在線性區(qū)，仍有uo= Aod (u+ u ) 例如：例如：F007 的的 UoM = 14 V，Aod 2 105 ，線性區(qū)內(nèi)輸入電壓范圍線性區(qū)內(nèi)輸入電壓范圍0.07(mV)102V 145odOM AUuuuOu+ u O實(shí)際特性實(shí)際特性非線性區(qū)非線性區(qū)非線性區(qū)非線性區(qū)線性區(qū)線性區(qū)線性區(qū)

10、范圍很小線性區(qū)范圍很小練習(xí)練習(xí)3 3u+uiRfR1u-_+ + u01.反相放大器反相放大器比例運(yùn)算放大電路比例運(yùn)算放大電路4.5.1集成運(yùn)放的線性應(yīng)用集成運(yùn)放的線性應(yīng)用(+)i1(-)if u=u+=0（虛地）（虛地）i1=ifuRRRuRuRuuRuuffOifOi)11(111ifouRRu1電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)ioufuuA1RRf電壓并聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋uo_+ + RfR1R2uii1if平衡電阻平衡電阻R2保證靜態(tài)時(shí)輸入級(jí)的對(duì)稱(chēng)保證靜態(tài)時(shí)輸入級(jí)的對(duì)稱(chēng)性性(兩個(gè)輸入端實(shí)際上是運(yùn)放內(nèi)部輸入兩個(gè)輸入端實(shí)際上是運(yùn)放內(nèi)部輸入級(jí)兩個(gè)差分對(duì)管的基極級(jí)兩個(gè)差分對(duì)管的基極)11 RRAf

11、uf1RRf 若若反相放大器反相放大器11RRAfuf反相器反相器1RRf 若若R2=R1 / Rf1ufRRAfu+uiRfR1u-_+ + u0i1ifi1=ifuRRRuRuuRuffOfO)11(011ifouRRu)1 (1ioufuuA11RRfR22.同相放大器同相放大器Rf=0 或R1=,Auf=1電壓跟隨器(Voltage follower) uuiuu _+ + uiuoiouuuu 此電路是此電路是電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋，在電路中，在電路中其作用與分離元件的射極輸出器相同，但其作用與分離元件的射極輸出器相同，但是電壓跟隨性能好。是電壓跟隨性能好。電壓跟隨器電壓跟隨器u+uiRfR1u-_+ + u0i1ifi1=ifuRRRuRuuRuffOfO)11(011ifouRRu22RRAfufR2R3由于虛斷由于虛斷320RuRuuiuRRRui)11(232由于由于2311111RRRRf令令 uu例題：例題：us=1V,uo=?Auf=?1RRAfufuo=9V，Auf=9-1V-3V9V9V11RRAfuf練習(xí)練習(xí) R1=10k , Rf=20k , , ui =-1V。求求: :uo 和和 R0應(yīng)為多大？應(yīng)為多大？uu+