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文檔簡介
1、5.1反饋的基本概念及判斷方法反饋的基本概念及判斷方法5.2負反饋放大電路的四種基本組態(tài)負反饋放大電路的四種基本組態(tài)5.4深度負反饋放大電路放大倍數(shù)分析深度負反饋放大電路放大倍數(shù)分析5.6負反饋放大電路的穩(wěn)定性負反饋放大電路的穩(wěn)定性5.3負反饋對放大電路的方框圖負反饋對放大電路的方框圖5.5負反饋對放大電路性能的影響負反饋對放大電路性能的影響本章重點和考點:本章重點和考點:1.負反饋組態(tài)的正確判斷負反饋組態(tài)的正確判斷2.深度負反饋放大電路放大倍數(shù)的計算深度負反饋放大電路放大倍數(shù)的計算3.負反饋的作用負反饋的作用本章討論的問題:本章討論的問題:1.什么是反饋?什么是直流反饋和交流反饋?什么是正什
2、么是反饋?什么是直流反饋和交流反饋?什么是正反饋和負反饋?為什么要引入反饋?反饋和負反饋?為什么要引入反饋?2.如何判斷電路中有無引入反饋?引入的是直流反饋還如何判斷電路中有無引入反饋?引入的是直流反饋還是交流反饋?是正反饋還是負反饋?是交流反饋?是正反饋還是負反饋?3.交流負反饋有哪四種組態(tài)?如何判斷?交流負反饋有哪四種組態(tài)?如何判斷?4.交流負反饋放大電路的一般表達式是什么?交流負反饋放大電路的一般表達式是什么?本章討論的問題:本章討論的問題:5.放大電路中引入不同組態(tài)的負反饋后,將對性能分別放大電路中引入不同組態(tài)的負反饋后,將對性能分別產(chǎn)生什么樣的影響?產(chǎn)生什么樣的影響?6.什么是深度負
3、反饋?在深度負反饋下,如何估算反饋什么是深度負反饋?在深度負反饋下,如何估算反饋系數(shù)和放大倍數(shù)?系數(shù)和放大倍數(shù)?7.為什么放大電路以三級為最常見?為什么放大電路以三級為最常見?8.負反饋愈深愈好嗎?什么是自激振蕩?什么樣的負負反饋愈深愈好嗎?什么是自激振蕩?什么樣的負反饋容易產(chǎn)生自激振蕩?如何消除自激振蕩?反饋容易產(chǎn)生自激振蕩?如何消除自激振蕩?5.1反饋的基本概念與分類反饋的基本概念與分類5.1.1反饋的基本概念反饋的基本概念一、什么是反饋一、什么是反饋 在電子設(shè)備中經(jīng)常采用反饋在電子設(shè)備中經(jīng)常采用反饋的方法來改善電路的性能,以的方法來改善電路的性能,以達到預(yù)定的指標(biāo)。達到預(yù)定的指標(biāo)。 放大
4、電路中的放大電路中的反饋反饋,是指將放大電路輸出信號,是指將放大電路輸出信號( (輸輸出電壓或輸出電流出電壓或輸出電流) )的一部分或全部,通過一定的方式,的一部分或全部,通過一定的方式,反送回輸入回路中。反送回輸入回路中。圖圖5.1.1反饋放大電路的反饋放大電路的方框圖方框圖三、正反饋和負反饋三、正反饋和負反饋若反饋使放大電路的凈輸入信號增大,則稱其為若反饋使放大電路的凈輸入信號增大,則稱其為若反饋使放大電路的凈輸入信號減小,則稱其為若反饋使放大電路的凈輸入信號減小,則稱其為負反饋負反饋穩(wěn)定靜態(tài)工作點穩(wěn)定靜態(tài)工作點+- -+.fi.iUUU .iU .fU四、直流反饋和交流反饋四、直流反饋和
5、交流反饋:反饋量只含有交流量。:反饋量只含有交流量。用以改善放大用以改善放大 電路的動態(tài)性能。電路的動態(tài)性能。可穩(wěn)定靜態(tài)工作點??煞€(wěn)定靜態(tài)工作點。:反饋量只含有直流量。:反饋量只含有直流量。5.1.2反饋的判斷反饋的判斷一、有無反饋的判斷一、有無反饋的判斷(a)沒引入反饋的放大電路沒引入反饋的放大電路 (b)引入反饋的放大電路引入反饋的放大電路(c) R的接入沒引入反饋的接入沒引入反饋 反饋極性的判斷方法:反饋極性的判斷方法:瞬時極性法。瞬時極性法。先假定某一瞬間輸入信號的極性,然后按信號先假定某一瞬間輸入信號的極性,然后按信號的放大過程,逐級推出輸出信號的瞬時極性,最后的放大過程,逐級推出輸
6、出信號的瞬時極性,最后根據(jù)反饋回輸入端的信號對原輸入信號的作用,判根據(jù)反饋回輸入端的信號對原輸入信號的作用,判斷出反饋的極性。斷出反饋的極性。二、反饋極性的判斷二、反饋極性的判斷對分立元件而言,對分立元件而言,C與與B極性相反,極性相反,E與與B極性相同。極性相同。對集成運放而言對集成運放而言, uO與與u-極性相反,極性相反, uO與與u+極性相同。極性相同。(動畫動畫avi9-2.avi)+uf+ud設(shè)輸入電壓設(shè)輸入電壓 ui 為正,為正,差值電壓差值電壓 ud =ui ufuf 減小了凈輸入電壓減小了凈輸入電壓(差值電壓差值電壓) 負反饋負反饋 uoRFuiR2R1+ +例例1:uoRF
7、uiR2R1+ +例例2:設(shè)輸入電壓設(shè)輸入電壓 ui 為正,為正,差值電壓差值電壓 ud =ui + ufuf 增大了凈輸入電壓增大了凈輸入電壓 正反饋正反饋 +uf+ud 例例2:用瞬時極性法判斷電路中的反饋極性。:用瞬時極性法判斷電路中的反饋極性。 -因為因為差模差模輸入電壓等于輸入電壓等于輸入輸入電壓與電壓與反饋反饋電壓之差,電壓之差,反饋增強了輸入電壓,所以反饋增強了輸入電壓,所以為為正反饋正反饋。 -反饋信號削弱了輸入反饋信號削弱了輸入信號,因此為信號,因此為負反饋負反饋。( (a) )正反饋正反饋( (b) )負反饋負反饋【例例3 3】vIvO- -+RLR2R1(+)(+)(-)
8、(-)凈輸入量減小凈輸入量減小vIvO- -+RLR2R1(+)(+)(-)(-)凈輸入量增加凈輸入量增加a a負反饋負反饋b b正反饋正反饋vO- -+R4R5R3- -+vIR1R2反饋通路反饋通路反饋通路反饋通路級間反饋通路級間反饋通路(+)(+)(+)(+)(-)凈輸入量減小凈輸入量減小c c級間負反饋級間負反饋反饋通路反饋通路本級反饋通路本級反饋通路分立元件電路反饋極性的判斷分立元件電路反饋極性的判斷分立元件放大電路反饋極性的判斷分立元件放大電路反饋極性的判斷反饋通路反饋通路凈輸入量減小凈輸入量減小負反饋負反饋原則:對分立元件而言,原則:對分立元件而言,C與與B極性極性相反相反,E與
9、與B極性極性相同相同。負反饋負反饋+UCC(a)RE1+R1RF1RF2C2RC2RC1CE2RE2R2+C+負反饋負反饋+RF+UCC+RBC2RC2RC1CE2RE2+C1CF(b)用瞬時極性法判斷電路中的反饋極性。用瞬時極性法判斷電路中的反饋極性。+20 F+sE 470k 600 3.9k +20 F470k 3.9k 50 F2k 470 50 F100 F470 30k 3DG63DG6(c)+6V+(d)+50k 2k 2k 8k 3k 3k 50 F50 F50 F+20V正反饋正反饋負反饋負反饋解解:+ RB1RC1C1RB2RE1+RS+RFRC2CE2C2RE2RL+UC
10、C+T1T2三、直流反饋與交流反饋的判斷三、直流反饋與交流反饋的判斷直流負反饋直流負反饋:反饋量只含有直流量。:反饋量只含有直流量。交流負反饋交流負反饋:反饋量只含有交流量。:反饋量只含有交流量。直流反饋與交流反饋的判斷直流反饋與交流反饋的判斷(a)電路電路(b)直流通路直流通路(c)交流通路交流通路直流反饋直流反饋無交流反饋無交流反饋直流反饋和交流反饋直流反饋和交流反饋:反饋量只含有交流量。:反饋量只含有交流量。用以改善放大用以改善放大 電路的動態(tài)性能。電路的動態(tài)性能??煞€(wěn)定靜態(tài)工作點。可穩(wěn)定靜態(tài)工作點。:反饋量只含有直流量。:反饋量只含有直流量。(2)從輸入端看,反饋量與輸入量是以電壓方式
11、相疊加,)從輸入端看,反饋量與輸入量是以電壓方式相疊加,還是以電流方式相疊加。還是以電流方式相疊加。(1)從輸出端看,反饋量是取自于輸出電壓,還是取自于)從輸出端看,反饋量是取自于輸出電壓,還是取自于輸出電流。輸出電流。反饋信號取自輸出電壓,則為反饋信號取自輸出電壓,則為電壓反饋電壓反饋反饋信號取自輸出電流,則為反饋信號取自輸出電流,則為電流反饋電流反饋反饋量與輸入量以電壓形式求和,為反饋量與輸入量以電壓形式求和,為串聯(lián)反饋串聯(lián)反饋反饋量與輸入量以電流形式求和,為反饋量與輸入量以電流形式求和,為并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋5.2負反饋放大電路的四種基本組態(tài)負反饋放大電路的四種基本組態(tài)5.2.1負反饋放大電
12、路分析要點負反饋放大電路分析要點負反饋的類型有:負反饋的類型有:AF+dXoXfXiX反饋量取自輸出電壓為反饋量取自輸出電壓為電壓反饋;電壓反饋;反饋量取自輸出電流為反饋量取自輸出電流為電流反饋。電流反饋。電壓串聯(lián)負反饋;電壓串聯(lián)負反饋;電壓并聯(lián)負反饋;電壓并聯(lián)負反饋;電流串聯(lián)負反饋;電流串聯(lián)負反饋;電流并聯(lián)負反饋。電流并聯(lián)負反饋。反饋量與輸入量以電壓形式求和,為反饋量與輸入量以電壓形式求和,為串聯(lián)反饋;串聯(lián)反饋;反饋量與輸入量以電流形式求和,為反饋量與輸入量以電流形式求和,為并聯(lián)反饋。并聯(lián)反饋。如何判別電路中反饋類型:如何判別電路中反饋類型:( (1) ) 反饋電路反饋電路直接直接從輸出端引
13、出的,是電壓反饋;從輸出端引出的,是電壓反饋;從負載電阻靠近從負載電阻靠近“地地”端引出的,是電流反饋;端引出的,是電流反饋; ( (2) ) 輸入信號和反饋信號分別加在兩個輸入端,是輸入信號和反饋信號分別加在兩個輸入端,是串聯(lián)反饋;加在同一輸入端的是并聯(lián)反饋;串聯(lián)反饋;加在同一輸入端的是并聯(lián)反饋;( (3) ) 反饋信號使凈輸入信號減小的,是負反饋。反饋信號使凈輸入信號減小的,是負反饋。瞬時極性法判斷瞬時極性法判斷 ( (也可將輸出端短路,若反饋量為零,則為電壓反饋;也可將輸出端短路,若反饋量為零,則為電壓反饋;若反饋量不為零,則為電流反饋。若反饋量不為零,則為電流反饋。) ) ui+R1R
14、2uoRF+RLud+uf+ fiduuu 凈輸入信號凈輸入信號 01F1fuRRRu 反饋電壓反饋電壓 uf 與與 ui 在輸入端以電壓形式作比較,兩者串聯(lián),故為串聯(lián)在輸入端以電壓形式作比較,兩者串聯(lián),故為串聯(lián)反饋。反饋。判別圖示電路的反饋類型判別圖示電路的反饋類型 1. 電壓串聯(lián)負反饋電壓串聯(lián)負反饋 首先用電位的瞬時極性判別首先用電位的瞬時極性判別反饋的正、負。反饋的正、負。5.2.2四種負反饋組態(tài)四種負反饋組態(tài)1. 電壓串聯(lián)負反饋電壓串聯(lián)負反饋ui+R1R2uoRF+RLud+uf+ AF+ufuduiuo 串聯(lián)電壓負反饋方框圖串聯(lián)電壓負反饋方框圖 FoFofRuRuui uoR1R2R
15、F+ui+RL iiidif-fidiii 凈輸入電流凈輸入電流反饋電流反饋電流 if 與與 ii 以電流形式作比較,兩者并聯(lián),故為并聯(lián)反饋。以電流形式作比較,兩者并聯(lián),故為并聯(lián)反饋。首先用電位的瞬時極性判別首先用電位的瞬時極性判別反饋的正、負。反饋的正、負。取自輸出電壓,并與之成正比,故為電壓反饋。取自輸出電壓,并與之成正比,故為電壓反饋。判別圖示電路的反饋類型判別圖示電路的反饋類型 2. 電壓并聯(lián)負反饋電壓并聯(lián)負反饋 2. 電壓并聯(lián)負反饋電壓并聯(lián)負反饋AF+uiuoifidiiRF R1R2RF+ui+RL iiidif-ofRiu fiduuu 為負反饋;為負反饋;反饋電壓反饋電壓與輸出
16、電流成比,故為電流反饋;與輸出電流成比,故為電流反饋;判別圖示電路的反饋類型判別圖示電路的反饋類型 3. 電流串聯(lián)負反饋電流串聯(lián)負反饋 AF+ufuduiio 串聯(lián)電流負反饋方框圖串聯(lián)電流負反饋方框圖uf 與與 ui 在輸入端串聯(lián),故為串聯(lián)反饋。在輸入端串聯(lián),故為串聯(lián)反饋。R2uoR+RLud+ uf+ioui+fidiii oFf)(iRRRi 圖中圖中判別圖示電路的反饋類型判別圖示電路的反饋類型 4. 電流并聯(lián)負反饋電流并聯(lián)負反饋 并聯(lián)電流負反饋方框圖并聯(lián)電流負反饋方框圖AF+uiioidiiififRFiRuRRui+RL ioR1iiidR2- 電流并聯(lián)負反饋 右上圖所示為兩級電流并聯(lián)
17、負反饋放大電路的交流通道。從輸出回路看,當(dāng)忽略uBE1及ib2時,有令則 ifFIio可見,反饋信號正比于輸出電流。從輸入回路看,id=ii-if,反饋信號與輸入信號可用電流的代數(shù)和表示,這體現(xiàn)了并聯(lián)反饋的特點。ofe2e2fiRRRife2e2RRRFI四種負反饋組態(tài)的放大倍數(shù)四種負反饋組態(tài)的放大倍數(shù)i.o.UUAuuf電壓放電壓放大倍數(shù)大倍數(shù))(io.IUAuif轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移電阻電阻 )S(i.o.UIAiuf轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移電導(dǎo)電導(dǎo)io.IIAii電流放電流放大倍數(shù)大倍數(shù)5.2.3反饋阻態(tài)的判斷反饋阻態(tài)的判斷iX:反饋量:反饋量和和fX輸入量輸入量接于同一輸入端。接于同一輸入端。fXiXfXiX接于
18、不同的輸入端。接于不同的輸入端。iX反饋量反饋量和和fX輸入量輸入量fXiXfXiX將將負載負載短路,反饋量仍然存在。短路,反饋量仍然存在。將將負載負載短路,反饋量為零。短路,反饋量為零。( a )AF電流取樣RLUo.Xf.( b )Io.反饋支路UCCRCuoVRERfui( c )反饋支路UCCRCuoRERfui( d )Ie.AF電壓取樣RLUo.Xf. (a)(b)Ui.Ui.REUf.Rf反饋uiR1Ii.Ii.If.Rf反饋反饋輸入端信號輸入端信號輸入端反饋輸入端一、電壓負反饋與電流負反饋的判斷一、電壓負反饋與電流負反饋的判斷令輸出電壓為零,反饋電流不存在,所以是令輸出電壓為零
19、,反饋電流不存在,所以是電壓負反饋電壓負反饋令輸出電壓為零,反饋電流仍存在,所以是令輸出電壓為零,反饋電流仍存在,所以是電流負反饋電流負反饋例例5.2.1判斷反饋的組態(tài)。判斷反饋的組態(tài)。反饋通路:反饋通路:R1、R2與與R3交、直流反饋交、直流反饋瞬時極性法判斷:瞬時極性法判斷:負負反饋反饋輸出端看:輸出端看:電流電流負反饋負反饋輸入端看:輸入端看:串聯(lián)串聯(lián)負反饋負反饋電路引入交、直流電流串聯(lián)負反饋電路引入交、直流電流串聯(lián)負反饋例例5.2.2判斷反饋的組態(tài)。判斷反饋的組態(tài)。反饋通路:反饋通路: R4與與R2交、直流反饋交、直流反饋瞬時極性法判斷:瞬時極性法判斷:負負反饋反饋輸出端看:輸出端看:
20、電壓電壓負反饋負反饋輸入端看:輸入端看:串聯(lián)串聯(lián)負反饋負反饋RB1RCC1C2RB2RERL+UCCuiuo+esRB+UCCC1C2RRLui+uo+RS( a )AF電流取樣RLUo.Xf.( b )Io.反饋支路UCCRCuoVRERfui( c )反饋支路UCCRCuoRERfui( d )Ie.AF電壓取樣RLUo.Xf. (a)(b)Ui.Ui.REUf.Rf反饋uiR1Ii.Ii.If.Rf反饋反饋輸入端信號輸入端信號輸入端反饋輸入端 (d)(f)(a)(b)(C)TRe RfuiufR1RfuiTibiiifRfTRLuo(e)T Rf2uoRL Rf1 RCT RfuoRL
21、ReTRfTR1Rui來自輸出端來自輸出端來自輸出端接輸入端接輸入端形成電流反饋接輸入端形成電壓反饋接輸入端形成電流反饋串聯(lián)反饋串聯(lián)反饋 并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋 電壓反饋電壓反饋 電流反饋電流反饋 電壓反饋及電流反饋電壓反饋及電流反饋 串聯(lián)反饋串聯(lián)反饋 RB1RCC1C2RB2RERL+UCCuiuo+RBRERLuiuo+ie如果有發(fā)射極旁路電容,如果有發(fā)射極旁路電容, RE中僅有直流分量的信中僅有直流分量的信號通過號通過 ,這時,這時RE引入的引入的則是直流反饋。則是直流反饋。引入交流引入交流負反饋的負反饋的目的:目的:改改善放大電善放大電路的性能路的性能引入直流引入直流 負反饋的負反饋的目的:
22、目的:穩(wěn)穩(wěn)定靜態(tài)工定靜態(tài)工作點作點RF2(R1、R2): 直流反饋直流反饋(穩(wěn)定靜態(tài)工作點)(穩(wěn)定靜態(tài)工作點)RF 、CF : 交流交流電壓并聯(lián)負反饋電壓并聯(lián)負反饋+UCC(a)RE1+R1RF1RF2C2RC2RC1CE2RE2R2+C+RF1、RE1: 交直流交直流電壓串聯(lián)負反饋電壓串聯(lián)負反饋+RE2: 直流反饋直流反饋RF+UCC+RBC2RC2RC1CE2RE2+C1CF(b)+電流并聯(lián)負反饋電流并聯(lián)負反饋正反饋正反饋兩個兩個2k 電阻電阻構(gòu)成交直流反饋構(gòu)成交直流反饋兩個兩個470k 后后級級交交直直流流反反饋饋前前級級直直流流反反饋饋20 F+sE 470k 600 3.9k +20
23、 F470k 3.9k 50 F2k 470 50 F100 F470 30k 3DG63DG6(c)+6V+(d)+50k 2k 2k 8k 3k 3k 50 F50 F50 F+20VRE2對交流不起作用,引入的是直流反饋;對交流不起作用,引入的是直流反饋;RE1、RF對交、直流均起作用,所以引入的對交、直流均起作用,所以引入的是交、直流反饋。是交、直流反饋。RB1RC1C1RB2RE1+RS+RFRC2CE2C2RE2RL+UCC+T1T2解解:+ RB1RC1C1RB2RE1+RS+RFRC2CE2C2RE2RL+UCC+T1T2凡是將放大電路凡是將放大電路( (或某個系統(tǒng)或某個系統(tǒng))
24、 )輸出信號的一部輸出信號的一部分或全部經(jīng)某種電路分或全部經(jīng)某種電路( (反饋網(wǎng)絡(luò)反饋網(wǎng)絡(luò)) )引回到輸入端,稱引回到輸入端,稱為為反饋反饋。AoXiXAF+dXoXfXiX5.3負反饋放大電路的方框圖及一般表達式負反饋放大電路的方框圖及一般表達式5.3.1負反饋放大電路的方框圖負反饋放大電路的方框圖.f.o.iXXX,分 別分 別為輸入信號、輸出信為輸入信號、輸出信號和反饋信號;號和反饋信號;開環(huán)放大倍數(shù)開環(huán)放大倍數(shù):.A-無反饋時放大網(wǎng)絡(luò)的放大倍數(shù);無反饋時放大網(wǎng)絡(luò)的放大倍數(shù);i.o.XXA o.f.XXF .f.iiXXX 所以:所以:)()(.o.i.f.i.i.oXFXAXXAXAX
25、 閉環(huán)放大倍數(shù):閉環(huán)放大倍數(shù)::.fAFAAXXA 1.i.o.f電路的環(huán)路放大倍數(shù):電路的環(huán)路放大倍數(shù):i.f.XXFAo.f.XXF 反饋系數(shù):反饋系數(shù):.F5.3.2四種組態(tài)電路的方塊圖四種組態(tài)電路的方塊圖電壓串聯(lián)負反饋電壓串聯(lián)負反饋電流串聯(lián)負反饋電流串聯(lián)負反饋電壓并聯(lián)負反饋電壓并聯(lián)負反饋電流并聯(lián)負反饋電流并聯(lián)負反饋表表5.3.1四種組態(tài)負反饋放大電路的比較四種組態(tài)負反饋放大電路的比較輸出信號輸出信號反饋信號反饋信號開環(huán)電路的放大倍數(shù)開環(huán)電路的放大倍數(shù)反饋系數(shù)反饋系數(shù)電壓串聯(lián)式電壓串聯(lián)式電壓并聯(lián)式電壓并聯(lián)式電流串聯(lián)式電流串聯(lián)式電流并聯(lián)式電流并聯(lián)式o.Uo.Uo.Io.If.Uf.Uf.I
26、f.Iio.UUAuu 電壓放電壓放大倍數(shù)大倍數(shù))(io. IUAui轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移電阻電阻 )S(io.UIAiu 轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移電導(dǎo)電導(dǎo)io.IIAii 電流放電流放大倍數(shù)大倍數(shù)of.UUFuu S)(of.UIFiu )(of. IUFuiof.IIFii FAAXXA 1.i.o.f若若11 FAFFAAFAAA11.f 深度負反饋深度負反饋結(jié)論:深度負反饋放大電路的放大倍數(shù)主要由反饋結(jié)論:深度負反饋放大電路的放大倍數(shù)主要由反饋網(wǎng)絡(luò)的反饋系數(shù)決定,能保持穩(wěn)定。網(wǎng)絡(luò)的反饋系數(shù)決定,能保持穩(wěn)定。若若, 01 FA則則 fA自激振蕩自激振蕩5.3.3負反饋放大電路的一般表達式負反饋放大電路的一般表達式A
27、FAAf1在中頻段,在中頻段,Af、A和和F均為實數(shù)均為實數(shù) FAAXXA 1.i.o.f反饋深度反饋深度 :FA1(說明反饋強弱的一個重要的物理量說明反饋強弱的一個重要的物理量) 11FA1) 若若 ,則則AAf,即引入負反饋;即引入負反饋; 2) 若若 ,則則,即引入正反饋;即引入正反饋; 11FAAAf11FAFAFA13) 負反饋時負反饋時,若若,則則即為深度負反饋即為深度負反饋 FFAAA11fXo基基本本放放大大A電電路路Xid反反饋饋網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)FXf+Xi(1)反饋網(wǎng)絡(luò)等效到輸入端)反饋網(wǎng)絡(luò)等效到輸入端(2)反饋網(wǎng)絡(luò)等效到輸出端)反饋網(wǎng)絡(luò)等效到輸出端Xo基基本本放放大大A電電路路X
28、id反反饋饋網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)F+Xi考慮到輸入端的負載效應(yīng)時,應(yīng)考慮到輸入端的負載效應(yīng)時,應(yīng)令輸出量為令輸出量為0。(電壓短路:電流開路電壓短路:電流開路)。)??紤]到輸出端的負載效應(yīng)時,應(yīng)考慮到輸出端的負載效應(yīng)時,應(yīng)令輸入量為令輸入量為0。(串聯(lián)斷開:并聯(lián)短路串聯(lián)斷開:并聯(lián)短路)。)。5.3.4負反饋基本放大電路負反饋基本放大電路為了使信號的傳遞單向化,將反饋網(wǎng)絡(luò)作為放大電路輸為了使信號的傳遞單向化,將反饋網(wǎng)絡(luò)作為放大電路輸入端和輸出端的等效電阻。入端和輸出端的等效電阻。等效原則等效原則繪制負反饋放大電路的基本放大電路的目的繪制負反饋放大電路的基本放大電路的目的-求解基本放大電路的放大倍數(shù)求解基本放
29、大電路的放大倍數(shù)1.電壓串聯(lián)負反饋電壓串聯(lián)負反饋(電壓短路:電流開路電壓短路:電流開路)(串聯(lián)斷開:并聯(lián)短路串聯(lián)斷開:并聯(lián)短路)2.電流串聯(lián)負反饋電流串聯(lián)負反饋(電壓短路:電流開路電壓短路:電流開路)(串聯(lián)斷開:并聯(lián)短路串聯(lián)斷開:并聯(lián)短路)電流串聯(lián)負反饋的基本放大電路電流串聯(lián)負反饋的基本放大電路(a)電流串聯(lián)負反饋電路電流串聯(lián)負反饋電路 (b)圖圖(a)所示電路的基本放大電路所示電路的基本放大電路3.電壓并聯(lián)負反饋電壓并聯(lián)負反饋(電壓短路:電流開路電壓短路:電流開路)(串聯(lián)斷開:并聯(lián)短路串聯(lián)斷開:并聯(lián)短路)4.電流并聯(lián)負反饋電流并聯(lián)負反饋利用基本放大電路求電壓放大倍數(shù)方法比較麻煩。利用基本放大
30、電路求電壓放大倍數(shù)方法比較麻煩。(電壓短路:電流開路電壓短路:電流開路)(串聯(lián)斷開:并聯(lián)短路串聯(lián)斷開:并聯(lián)短路)doXXA ofXXF fidXXX AFAXXA 1iof+fXdXAoXFiX5.4負反饋對放大電路性能的影響負反饋對放大電路性能的影響AA fdfXX、中中,在在 1 fAFAA dfofdoXXXXXXAF AFAA 1fAAAFAAd11dff 若若|AF| 1,稱為,稱為深度負反饋深度負反饋,此時:,此時:FA1f 例:例:在電壓串聯(lián)負反饋放大在電壓串聯(lián)負反饋放大電路中,電路中, k18k210F15RRA, 估算反饋系數(shù)和反饋深度估算反饋系數(shù)和反饋深度F;)1(FA 估
31、算放大電路的閉環(huán)電壓放大倍數(shù)估算放大電路的閉環(huán)電壓放大倍數(shù);fA 如果開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)如果開環(huán)差模電壓放大倍數(shù) A 的相對變化量為的相對變化量為10%,此時閉環(huán)電壓放大倍數(shù),此時閉環(huán)電壓放大倍數(shù) Af 的相對變化量等于多的相對變化量等于多少?少?解:解: 反饋系數(shù)反饋系數(shù)1 . 01822F11of RRRUUF反饋深度反饋深度45101 . 01011 FA 閉環(huán)放大倍數(shù)閉環(huán)放大倍數(shù)101010145.f FAAA Af 的相對變化量的相對變化量%001. 010%10d11d4ff AAAFAA 結(jié)論:當(dāng)開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)變化結(jié)論:當(dāng)開環(huán)差模電壓放大倍數(shù)變化 10% 時,時,電壓放大
32、倍數(shù)的相對變化量只有電壓放大倍數(shù)的相對變化量只有 0.000 1%,而穩(wěn)定性,而穩(wěn)定性提高了一萬倍。提高了一萬倍。BWFABW)1(of 無負反饋無負反饋f|AO|0.707|Auo|Of 2| Afo |f2|Af|, |Af |0.707|Afo|由于負反饋可以提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性,因而對于由于負反饋可以提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性,因而對于 頻率不同而引起的放大倍數(shù)下降,也可以改善。頻率不同而引起的放大倍數(shù)下降,也可以改善。設(shè)無反饋時放大電路在中、高頻段的放大倍數(shù)分別設(shè)無反饋時放大電路在中、高頻段的放大倍數(shù)分別為為 ,上限頻率為,上限頻率為 f;HmAA和和HmHj1ffAA HffmAA和和
33、引入反饋系數(shù)為的負反饋后,放大電路在中、引入反饋系數(shù)為的負反饋后,放大電路在中、高頻段的放大倍數(shù)分別為高頻段的放大倍數(shù)分別為 ,上限頻率為,上限頻率為 fHf。FHfmfHmmmHmmHmHmHHHfj1)1(j11j1j11j11ffAfFAfFAAffFAAFffAffAFAAA 所以:所以:FAAAmmmf1 HmHf)1(fFAf 可見,引入負反饋后,放大電路的中頻放大倍可見,引入負反饋后,放大電路的中頻放大倍數(shù)減小為無反饋時的數(shù)減小為無反饋時的1 /;而;而上限頻率提上限頻率提高高到無反饋時的倍。到無反饋時的倍。)1(mFA )1(FAm 同理,可推導(dǎo)出引入負反饋后,放大電路的同理,
34、可推導(dǎo)出引入負反饋后,放大電路的下下限頻率降低限頻率降低為無反饋時的為無反饋時的 1 /。)1(mFA 結(jié)論:結(jié)論:引入負反饋后,放大電路的上限頻率提高,引入負反饋后,放大電路的上限頻率提高,下限頻率降低,因而下限頻率降低,因而通頻帶展寬通頻帶展寬。fbwf=fHf-fLffHf fbw=fH-fLfH基本放大電路的基本放大電路的通頻帶通頻帶反饋放大電路的反饋放大電路的通頻帶通頻帶bwmbwf)1 (fFAfAlg20mlg20A3dBmflg20A3dBfLfHfbwfLffHffbwf負反饋對通頻帶和放大倍數(shù)的影響負反饋對通頻帶和放大倍數(shù)的影響fxf 加入加入負反饋負反饋無負反饋無負反饋F
35、xfAxixoxo大大小小xiA接近正弦波接近正弦波預(yù)失真預(yù)失真+ix 四四. 減小非線性失真減小非線性失真五五 負反饋可減小反饋環(huán)內(nèi)的噪聲和干擾負反饋可減小反饋環(huán)內(nèi)的噪聲和干擾六、改變輸入電阻和輸出電阻六、改變輸入電阻和輸出電阻不同類型的負反饋,對輸入電阻、輸出電阻的影響不同。不同類型的負反饋,對輸入電阻、輸出電阻的影響不同。iiiIUR iiiifiiiifIUFAUIUUIUR得:得:iif)1(RFAR 【結(jié)論】【結(jié)論】:引入串聯(lián)負反饋后,輸入電阻增大為無引入串聯(lián)負反饋后,輸入電阻增大為無 反饋時的(反饋時的(1+AF)倍。)倍。.fiiIII iiiIUR iiifiiiiifIFA
36、IUIIUIUR FARR 1iif得:得:【結(jié)論】【結(jié)論】:引入并聯(lián)負反饋后,輸入電阻減小為無引入并聯(lián)負反饋后,輸入電阻減小為無 反饋時的反饋時的1/(1+AF)倍。)倍。Li,0ooofRXIURoffiiUFXXXX放大電路的輸出電放大電路的輸出電阻定義為:阻定義為:時時當(dāng)當(dāng)0i XoooiooUFARIXARIU得:得:FARIUR1ooooffiXXRof【結(jié)論】【結(jié)論】:引入電壓負反饋后,輸出電阻減小為無引入電壓負反饋后,輸出電阻減小為無 反饋時的反饋時的1/(1+AF)倍。)倍。offiiIFXXXXooooiooooIFARUXARUI oof)1 (RFAR【結(jié)論】【結(jié)論】:
37、引入電流負反饋后,輸出電阻增大為無引入電流負反饋后,輸出電阻增大為無 反饋時的(反饋時的(1+AF)倍。)倍。(1). 反饋信號與外加輸入信號的求和方式只對放大反饋信號與外加輸入信號的求和方式只對放大電路的輸入電阻有影響:串聯(lián)負反饋使輸入電阻增大;電路的輸入電阻有影響:串聯(lián)負反饋使輸入電阻增大;并聯(lián)負反饋使輸入電阻減小。并聯(lián)負反饋使輸入電阻減小。(2). 反饋信號在輸出端的采樣方式只對放大電路的反饋信號在輸出端的采樣方式只對放大電路的輸出電阻有影響:電壓負反饋使輸出電阻減??;電流負輸出電阻有影響:電壓負反饋使輸出電阻減小;電流負反饋使輸出電阻增大。反饋使輸出電阻增大。(3). 串聯(lián)負反饋只增大
38、反饋環(huán)路內(nèi)的輸入電阻;電串聯(lián)負反饋只增大反饋環(huán)路內(nèi)的輸入電阻;電流負反饋只增大反饋環(huán)路內(nèi)的輸出電阻。流負反饋只增大反饋環(huán)路內(nèi)的輸出電阻。(4). 負反饋對輸入電阻和輸出電阻的影響程度,與負反饋對輸入電阻和輸出電阻的影響程度,與反饋深度有關(guān)。反饋深度有關(guān)。riro減低減低增高增高增高增高增高增高增高增高減低減低減低減低減低減低串聯(lián)電壓串聯(lián)電壓串聯(lián)電流串聯(lián)電流并聯(lián)電壓并聯(lián)電壓并聯(lián)電流并聯(lián)電流i0if)1(rFAr FArr0ifi1 FArr0oof1 o0of)1(rFAr ( (a) ) 穩(wěn)定輸出電壓;穩(wěn)定輸出電壓; ( (b) ) 穩(wěn)定輸出電流;穩(wěn)定輸出電流; ( (c) ) 提高輸入電阻;
39、提高輸入電阻; ( (d) ) 降低輸出電阻降低輸出電阻 (e) 提高輸出電阻;提高輸出電阻; (f) 降低輸入電阻;降低輸入電阻; (g) 穩(wěn)定靜態(tài)工作點;穩(wěn)定靜態(tài)工作點; (h) 穩(wěn)定動態(tài)值。穩(wěn)定動態(tài)值。應(yīng)引入哪種類型的負反饋?應(yīng)引入哪種類型的負反饋?返回返回一、欲穩(wěn)定某個量,則引入該量的負反饋一、欲穩(wěn)定某個量,則引入該量的負反饋穩(wěn)定直流,穩(wěn)定直流,引入直流負反饋;引入直流負反饋;穩(wěn)定交流,穩(wěn)定交流, 引入交流負反饋;引入交流負反饋;穩(wěn)定輸出電壓,穩(wěn)定輸出電壓,引入電壓負反饋;引入電壓負反饋;穩(wěn)定輸出電流,穩(wěn)定輸出電流,引入電流負反饋。引入電流負反饋。二、根據(jù)對輸入、輸出電阻的要求選擇反饋
40、類型二、根據(jù)對輸入、輸出電阻的要求選擇反饋類型欲提高輸入電阻,欲提高輸入電阻, 采用串聯(lián)負反饋;采用串聯(lián)負反饋;欲降低輸入電阻,欲降低輸入電阻, 采用并聯(lián)負反饋;采用并聯(lián)負反饋;要求高內(nèi)阻輸出,要求高內(nèi)阻輸出, 采用電流負反饋;采用電流負反饋;要求低內(nèi)阻輸出,要求低內(nèi)阻輸出, 采用電壓負反饋。采用電壓負反饋。5.4.6 放大電路中引入負反饋的一般原則放大電路中引入負反饋的一般原則三、根據(jù)信號源及負載確定反饋類型三、根據(jù)信號源及負載確定反饋類型信號源為恒壓源,信號源為恒壓源, 采用串聯(lián)反饋;采用串聯(lián)反饋;信號源為恒流源,信號源為恒流源, 采用并聯(lián)反饋;采用并聯(lián)反饋;要求負載能力強,要求負載能力強
41、, 采用電壓反饋;采用電壓反饋;要求恒流源輸出,要求恒流源輸出, 采用電流反饋。采用電流反饋。5.4.6 放大電路中引入負反饋的一般原則放大電路中引入負反饋的一般原則1.要穩(wěn)定靜態(tài)工作點,應(yīng)引入直流負反饋;要穩(wěn)定靜態(tài)工作點,應(yīng)引入直流負反饋;2.要改善動態(tài)性能,應(yīng)引入交流負反饋;要改善動態(tài)性能,應(yīng)引入交流負反饋;3.要穩(wěn)定輸出電壓,應(yīng)引入電壓負反饋;要穩(wěn)定輸出電壓,應(yīng)引入電壓負反饋;4.要穩(wěn)定輸出電流,應(yīng)引入電流負反饋;要穩(wěn)定輸出電流,應(yīng)引入電流負反饋;5.要提高輸入電阻,應(yīng)引入串聯(lián)負反饋;要提高輸入電阻,應(yīng)引入串聯(lián)負反饋;6.要減小輸入電阻,應(yīng)引入并聯(lián)負反饋;要減小輸入電阻,應(yīng)引入并聯(lián)負反饋
42、;7.要提高輸出電阻,應(yīng)引入電流負反饋;要提高輸出電阻,應(yīng)引入電流負反饋;8.要減小輸出電阻,應(yīng)引入電壓負反饋;要減小輸出電阻,應(yīng)引入電壓負反饋;例例5.5.1 電路如圖所示,為了達到下列目的,分別說明應(yīng)電路如圖所示,為了達到下列目的,分別說明應(yīng) 引入哪種組態(tài)的負反饋以及電路如何連接。引入哪種組態(tài)的負反饋以及電路如何連接。(3)將輸入電流)將輸入電流iI轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的輸出電壓轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的輸出電壓uO。(1)減小放大電路從信號源索取的電流并增強帶負載能力。)減小放大電路從信號源索取的電流并增強帶負載能力。(2)將輸入電流)將輸入電流i1轉(zhuǎn)換成與之成穩(wěn)定線性關(guān)系的輸出電流轉(zhuǎn)換成與之成穩(wěn)定線性關(guān)系的輸
43、出電流io。(2)應(yīng)引入電流并聯(lián)負反饋。應(yīng)引入電流并聯(lián)負反饋。電路中將電路中將與與、與與、與與分別連接。分別連接。(3)應(yīng)引入電壓并聯(lián)負反饋。應(yīng)引入電壓并聯(lián)負反饋。電路中應(yīng)將電路中應(yīng)將與與、 與與 、與與分別連接。分別連接。 (1)應(yīng)引入電壓串聯(lián)負反饋。應(yīng)引入電壓串聯(lián)負反饋。電路中將電路中將與與、與與、與與分別連接。分別連接。5.5.1深度負反饋的實質(zhì)深度負反饋的實質(zhì)放大電路的閉環(huán)電壓放大倍數(shù):放大電路的閉環(huán)電壓放大倍數(shù):iofXXA 深度負反饋放大電路的深度負反饋放大電路的閉環(huán)電壓放大倍數(shù):閉環(huán)電壓放大倍數(shù):FA1f ofXXF 而而foio XXXX 所以所以得得fiXX 對于串聯(lián)負反饋:
44、對于串聯(lián)負反饋:并聯(lián)負反饋:并聯(lián)負反饋:fiUU fiII 結(jié)論:結(jié)論:根據(jù)負反饋組態(tài),選擇適當(dāng)?shù)墓?;再根?jù)根據(jù)負反饋組態(tài),選擇適當(dāng)?shù)墓剑辉俑鶕?jù)放大電路的實際情況,列出關(guān)系式后,直接估算閉環(huán)電放大電路的實際情況,列出關(guān)系式后,直接估算閉環(huán)電壓放大倍數(shù)。壓放大倍數(shù)。5.5負反饋放大電路的分析計算負反饋放大電路的分析計算5.5.2 深度負反饋放大電路的特點深度負反饋放大電路的特點1. 深度負反饋的特點:深度負反饋的特點:時:時:當(dāng)當(dāng) 11 AF故:故:0id fi xxx fi uu 串聯(lián)負反饋:串聯(lián)負反饋:0id u虛短虛短并聯(lián)負反饋:并聯(lián)負反饋: fii i 0id i虛斷虛斷FAFAA1
45、 1 f R Rifif,虛斷虛斷R Rifif0 0,虛短虛短AidxoxixfxF+深度負反饋時深度負反饋時基本放大電路基本放大電路的兩個輸入端的兩個輸入端既虛短又虛斷既虛短又虛斷2. 深度負反饋放大電路性能的估算深度負反饋放大電路性能的估算為深度電壓串聯(lián)負反饋為深度電壓串聯(lián)負反饋8uiC1R1uoR2Rfuiduf虛短虛短fi uu f11of RRRuu 1ffoiof1RRuuuuAu Rif,if RR if,2ifRR Rof0of R例例 1 估算圖示電路的電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和估算圖示電路的電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和 輸出電阻。輸出電阻。解:解: fi uu 1Effoiof
46、1RRuuuuAu ,if R,BifRR 0of R例例 2 估算圖示深度反饋放大電路的電壓放大倍數(shù)、估算圖示深度反饋放大電路的電壓放大倍數(shù)、輸入電阻和輸出電阻。輸入電阻和輸出電阻。為深度電壓串聯(lián)負反饋為深度電壓串聯(lián)負反饋解:解:0 ii虛斷虛斷f i ii 0 uu虛地虛地1f1iffiofRRRiRiuuAu 例例 3 估算圖示電路的電壓放大倍數(shù)。估算圖示電路的電壓放大倍數(shù)。為深度電壓并聯(lián)負反饋為深度電壓并聯(lián)負反饋解:解:虛斷虛斷f i ii i0 u虛短虛短例例 4 估算圖示深度反饋放大電路的源電壓放大倍數(shù)。估算圖示深度反饋放大電路的源電壓放大倍數(shù)。為深度電壓并聯(lián)負反饋為深度電壓并聯(lián)負
47、反饋解:解:sfsi ff sosfRRRiRiuuAu 虛斷虛斷0 i虛短虛短 fi uu foRi fLoRRu fLiofRRuuAu 例例 5 估算圖示放大電路的電壓放大倍數(shù)。估算圖示放大電路的電壓放大倍數(shù)。為深度電流串聯(lián)負反饋為深度電流串聯(lián)負反饋解:解:例例 6 估算圖示放大電路的電壓放大倍數(shù)。估算圖示放大電路的電壓放大倍數(shù)。為深度電流并聯(lián)負反饋為深度電流并聯(lián)負反饋解:解:0 uu虛短和虛斷虛短和虛斷1if i Ruii L3fffLoo)(RRRiiRiu L31f3iof)(RRRRRuuAu 5.5.3反饋網(wǎng)絡(luò)的分析反饋網(wǎng)絡(luò)的分析反饋網(wǎng)絡(luò)的分析反饋網(wǎng)絡(luò)的分析(a)電壓串聯(lián)電壓串
48、聯(lián)2110RRRUUFfuu(b)電流串聯(lián)電流串聯(lián)RRRIIUFfui00(c)電壓并聯(lián)電壓并聯(lián)(d)電流并聯(lián)電流并聯(lián)RURUUIFfiu10002120RRRIIFfii 反饋網(wǎng)絡(luò)分析 電壓串聯(lián)負反饋 電流串聯(lián)負反饋f11ofRRRUUFufofoofRIRIIUFR 反饋網(wǎng)絡(luò)分析 電壓并聯(lián)負反饋 電流并聯(lián)負反饋fofoof1RURUUIFG212ofRRRIIFi 深度負反饋條件下放大倍數(shù)的計算 實際分析中,在深度負反饋條件下,常利用下面途徑來估算的閉環(huán)放大倍數(shù)。因為所以則有串聯(lián)反饋時并聯(lián)反饋時iofXXAofXXFfof1XXFAfiXX(虛短) fiUU(虛斷) fiII 深度負反饋條
49、件下放大倍數(shù)的計算 電壓串聯(lián)負反饋例如,右下圖中uuFUUUUA1foiof1fff11of11 RRFARRRUUFuuu 深度負反饋條件下放大倍數(shù)的計算 電流串聯(lián)負反饋電路放大倍數(shù)為電壓放大倍數(shù)為 例如,右下圖中RGFUIUIA1foiofRuFRURIUUALfLoioffLLfLoiofRRFRURIUUARufofoofRIRIIUFR 深度負反饋條件下放大倍數(shù)的計算 電壓并聯(lián)負反饋電路放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)為GRFIUIUA1foiofGuFRRIUUUA11ififioiof 深度負反饋條件下放大倍數(shù)的計算電壓并聯(lián)負反饋由于并聯(lián)反饋其信號源內(nèi)阻Rs0,因此可以變通求其源電壓放大倍數(shù)
50、,另外,由于并聯(lián)反饋使得輸入電阻減小,因此,在深度負反饋時,可以近似認為Rif=0。源電壓放大倍數(shù)為并聯(lián)負反饋電路適用于恒流源或內(nèi)阻Rs很大的恒壓源(近似恒流源),因而在測試電路時,若信號源內(nèi)阻很小,則應(yīng)外加一個相當(dāng)于Rs的電阻。GuFRRRIUUUA11sifsiososf 深度負反饋條件下放大倍數(shù)的計算 電流并聯(lián)負反饋電路放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)為并聯(lián)反饋電路,可求其源電壓放大倍數(shù)iiFIIIIA1foiofifLfifiLoiofRRARIRIUUAiuiiuFRRRRARRIRIUUA1sLsLfifsiLososf5.5.4 放大倍數(shù)的分析放大倍數(shù)的分析一、電壓串聯(lián)負反饋一、電壓串聯(lián)負反
51、饋uufiufuufFUUUUAA100放大倍數(shù)則為放大倍數(shù)則為電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)二、電流串聯(lián)負反饋二、電流串聯(lián)負反饋uifiiufFUIUIA100放大倍數(shù)為放大倍數(shù)為轉(zhuǎn)移電導(dǎo)轉(zhuǎn)移電導(dǎo) 電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)RRFRURIUUALuiLfLiuf00三、電壓并聯(lián)負反饋三、電壓并聯(lián)負反饋放大倍數(shù)為轉(zhuǎn)移電阻放大倍數(shù)為轉(zhuǎn)移電阻iufiuifFIUIUA100源電壓放大倍數(shù)源電壓放大倍數(shù)并聯(lián)負反饋電路的信號源并聯(lián)負反饋電路的信號源SiuSfSusfRFRIUUUA1100對于并聯(lián)負反饋電路,對于并聯(lián)負反饋電路,信信號源內(nèi)阻號源內(nèi)阻是必不可少的。是必不可少的。四、電流并聯(lián)負反饋四、電流并聯(lián)負反
52、饋放大倍數(shù)為放大倍數(shù)為電流放大倍數(shù)電流放大倍數(shù)iifiiifFIIIIA100電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)SLiiSfLSusfRRFRIRIUUA100【小結(jié):】【小結(jié):】(1)正確判斷反饋組態(tài);)正確判斷反饋組態(tài);(2)求解反饋系數(shù);)求解反饋系數(shù);(3)利用)利用F求解求解,.fA.ufA.uSfA或【復(fù)習(xí):】【復(fù)習(xí):】1.正、負反饋的判斷正、負反饋的判斷 (瞬時極性法瞬時極性法)對分立元件而言,對分立元件而言,C與與B極性相反,極性相反,E與與B極性相同。極性相同。對集成運放而言,對集成運放而言, uO與與uN極性相反,極性相反, uO與與uP極性相同。極性相同。以以電壓求和電壓求和或以或
53、以電流求和電流求和判斷凈輸入信號是增加或減小。判斷凈輸入信號是增加或減小。2.交、直流負反饋的判斷交、直流負反饋的判斷直流負反饋:直流負反饋:反饋量只含有直流量。反饋量只含有直流量。交流負反饋:交流負反饋:反饋量只含有交流量。反饋量只含有交流量。3.3.四種負反饋阻態(tài)的判斷四種負反饋阻態(tài)的判斷iX并聯(lián):并聯(lián):反饋量反饋量和和fX輸入量輸入量接于同一輸入端。接于同一輸入端。fXiXfXiX接于不同的輸入端。接于不同的輸入端。iX串聯(lián):串聯(lián):反饋量反饋量和和fX輸入量輸入量fXiXfXiX電流:電流:將將負載負載短路,反饋量仍然存在。短路,反饋量仍然存在。電壓:電壓:將將負載負載短路,反饋量為零。
54、短路,反饋量為零。5、深度負反饋放大電路電壓放大倍數(shù)的計算、深度負反饋放大電路電壓放大倍數(shù)的計算(1)正確判斷反饋組態(tài);)正確判斷反饋組態(tài);(2)求解反饋系數(shù);)求解反饋系數(shù);(3)利用)利用F求解求解,.fA.ufA.uSfA或4、負反饋的幾個概念、負反饋的幾個概念FAAXXA 1.i.o.fo.f.XXF i.f.XXFA若若11 FA深度負反饋深度負反饋FA1f 例 放大電路的交流通道如圖所示,設(shè)電路滿足深度負反饋條件,試求電壓放大倍數(shù)的表達式。 例 解(1)判別反饋組態(tài)電路引入電壓并聯(lián)負反饋。(2)求解反饋系數(shù)由圖可見反饋系數(shù)最后,源電壓放大倍數(shù)fofobe1fRuRuuifof1Ru
55、iFGsfssfifsiososf11RRFRRARRiuuuAGRu 例 放大電路的交流通道如圖所示,設(shè)電路滿足深度負反饋條件,試求電壓放大倍數(shù)的表達式。 例 解(1)判別反饋組態(tài)電路引入電流串聯(lián)負反饋。(2)求解反饋系數(shù)反饋網(wǎng)絡(luò)由Re1,Re3,Rf組成,忽略反饋的正向傳輸作用,可得最后求電壓放大倍數(shù)oe1fe3e1e3fiRRRRRufe3e1e3e1ofRRRRRiuFRLe3e1fe3e1LfLiLoiofRRRRRRFRARuRiuuARGu 例 電路如圖所示,試判別反饋極性,若為負反饋,試分析其反饋組態(tài),并估算其電壓放大倍數(shù)。 解(1)利用瞬時極性法判別出為負反饋;(2)反饋組態(tài)
56、為電壓串聯(lián)負反饋;(3)電壓放大倍數(shù)由圖可得因為 uiuf所以o211fuRRRu111110121foiofRRRuuuuAu 簡單負反饋放大電路的微變等效分析 對于深度負反饋近似估算法簡單方便,但是一般只能求得電壓放大倍數(shù);方框圖分析法可以用來分析放大倍數(shù)、輸入輸出電阻,但是計算過程較為繁瑣;對于分立元件放大電路,可以采用微變等效電路分析法。 例 一放大電路交流通道如圖所示。設(shè)=100, rbe=2.5K, rce=2.5K, Rb=4K, Rc=5K, RL=5K。(1)若Re=0,試分析輸入、輸出電阻及電壓放大倍數(shù);(2)若Re=300,試分析輸入、輸出電阻及電壓放大倍數(shù);(3)通過對
57、(1)和(2)中計算結(jié)果的分析、比較,對有關(guān)性能指標(biāo)的變化給出解釋。 例 解(1)若Re=0,此電路無反饋,為基本共射放大電路,則有1005 . 25 . 2100beLiorRuuAuK5 . 2beirRK54. 145 . 245 . 2/bebirRRK100ceorRK76. 410051005/cecorRR 例(2)若Re=300,電路引入電流串聯(lián)負反饋。由電路可得62. 73 . 01015 . 25 . 21001ebeLiofRrRuuAuK8 . 33 . 01015 . 21ebeifRrRK57. 38 .3248 .324/ifbifRRR 例求輸出電阻,做出等效電
58、路并作適當(dāng)變換,則有bcecebeceo/IrIRrrUcebeebIRrRIcebeeceebeceo/IRrRrRrrUK11728 . 23 . 05 . 25 . 23 . 03 . 01001100/1ebeebeececoofRrRrRrIURK98. 45117251172/cofofRRR例例5.4.1 如圖所示,已知如圖所示,已知R110K,R2100 K,R R3 32 2 K,R RL L5 5 K。求解在深度負反饋條件下的。求解在深度負反饋條件下的A AUfUf. .電路圖電路圖解:解:反饋通路反饋通路: T、 R3、 R2與與R1電路引入電路引入電流串聯(lián)負反饋電流串聯(lián)
59、負反饋IRRRRIR3213110321311RIRRRRRIURf321310RRRRRIUFfui30)(3132100RRRRRRFRURIUUALuiLfLiuf例例5.4.2在圖所示電路中,已知在圖所示電路中,已知R210K,R4100K,求解在深度負反饋條件下的求解在深度負反饋條件下的A AUFUF反饋通路反饋通路: T3 、 R4與與R2電路引入電壓串聯(lián)負反饋電路引入電壓串聯(lián)負反饋4220RRRUUFfuu1111240RRFUUAuuiuuf電壓放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù) 例例5.4.3a5.4.3a 估算深負反饋運放的閉環(huán)電壓放大倍數(shù)估算深負反饋運放的閉環(huán)電壓放大倍數(shù)。解:解: 該
60、電路為該電路為電壓并聯(lián)電壓并聯(lián) 負反饋負反饋,在深度負反饋條件,在深度負反饋條件下:下:fiII , 1iiRUI FofRUI 1iFoRURU 得得則閉環(huán)電壓放大倍數(shù)為:則閉環(huán)電壓放大倍數(shù)為:11. 0202 . 2 1FiofRRUUAuu電路電路圖圖該電路為電壓串聯(lián)負反饋該電路為電壓串聯(lián)負反饋o323fURRRU 5 . 22311132f RRFAuuuu323ofRRRUUFuu 故故在深度負反饋條件下在深度負反饋條件下 例例5.4.3b5.4.3b:電路圖電路圖該電路為電流并聯(lián)負反饋,該電路為電流并聯(lián)負反饋,在深度負反饋條件下:在深度負反饋條件下:fiII F33LoF33ofR
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