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1、6.2 負(fù)反饋放大電路的近似計(jì)算 6.2.1 深度負(fù)反饋條件下放大電路閉環(huán)增益的近似計(jì)算 6.2.2 閉環(huán)輸入和輸出電阻估算6.2.1 深度負(fù)反饋條件下放大電路閉環(huán)增益的近似計(jì)算F AA A +=1f FA 1f if X X 0f i id =X X X fi V V fi I I (串聯(lián)負(fù)反饋 (并聯(lián)負(fù)反饋 11|>>+|F A ido X X A =oX X F =所以近似計(jì)算的規(guī)則 近似計(jì)算的規(guī)則:虛短 和 虛斷。 這就是虛短和虛斷概念的理論根據(jù) 這就是虛短和虛斷概念的理論根據(jù)。 。 由于實(shí)際的基本放大電路的輸入電阻都是一個(gè)確定的值 阻都是一個(gè)確定的值, , 所以虛短和 虛

2、斷總是同時(shí)成立的 虛斷總是同時(shí)成立的。 。反饋放大電路增益的一般表達(dá)式 6.2 負(fù)反饋放大電路的近似計(jì)算求解步驟歸納如下 求解步驟歸納如下:(1 首先判斷放大電路的反饋組態(tài)和極性 首先判斷放大電路的反饋組態(tài)和極性。 。 注意正反饋時(shí) 注意正反饋時(shí), , 虛短和虛斷 是不成立的 是不成立的; ;(2 標(biāo)出輸入量 標(biāo)出輸入量、 、 輸出量和反饋量 輸出量和反饋量。 。 不同的組態(tài) 不同的組態(tài), , 這些量的表現(xiàn)形式是 不同的 不同的, , 閉環(huán)增益的形式也不同 閉環(huán)增益的形式也不同。 。 它們的關(guān)系如表 6.2.1所示 所示; ;(4 如果需要求閉環(huán)電壓增益 如果需要求閉環(huán)電壓增益, , 則可根據(jù)

3、輸入回路和輸出回路電壓電流關(guān)系 關(guān)系, , 求出閉環(huán)電壓增益 vsfvf A A 或 6.2.1 深度負(fù)反饋條件下放大電路閉環(huán)增益的近似計(jì)算6.2 負(fù)反饋放大電路的近似計(jì)算(3 求出反饋系數(shù) 求出反饋系數(shù), , 便可通過(guò)式 得到閉環(huán)增益 得到閉環(huán)增益。 。 組態(tài)不同 時(shí) , 閉環(huán)增益的量綱也不同 閉環(huán)增益的量綱也不同, , 要特別注意閉環(huán)增益的下標(biāo) 要特別注意閉環(huán)增益的下標(biāo); ;F A /1f (5 如果僅僅求閉環(huán)電壓增益 如果僅僅求閉環(huán)電壓增益, , 則可利用 直接求出 (不必先求 , 再求 。fi f i I I V V =或 vsf vf A A 或 f A F 表 6.2.1 信號(hào) 、

4、 反饋系數(shù) 和閉環(huán)增益 在四種負(fù)反饋組態(tài)中的具體形式 X F f A 電路如圖 6.1.5所示 所示, , 設(shè)電路滿足深度負(fù)反饋條件 設(shè)電路滿足深度負(fù)反饋條件, ,試求各電路的閉環(huán)增益和閉環(huán)電壓增益 試求各電路的閉環(huán)增益和閉環(huán)電壓增益。 。 v iv i v ov i v o(av iv o(c+-v o+-圖 6.1.5例 6.2.1R f v Ov I電路如圖 6.2.1所示所示, 設(shè)電路滿足深度負(fù)反饋條件 設(shè)電路滿足深度負(fù)反饋條件, , 試求電路的閉環(huán)增益和閉環(huán)電壓增益試求電路的閉環(huán)增益和閉環(huán)電壓增益。圖 6.2.1 例 6.2.2的電路例 6.2.26 7 CCv ov i間反饋 間反

5、饋, , 設(shè)電路滿足深度負(fù)反饋條件 設(shè)電路滿足深度負(fù)反饋條件, , 試求電路的閉環(huán) 增益和閉環(huán)電壓增益 增益和閉環(huán)電壓增益。 。圖 6.2.2 例 6.2.3的電路v ivo- 益取決于級(jí)間反饋益取決于級(jí)間反饋, 設(shè)電路滿足深度負(fù)反饋條件設(shè)電路滿足深度負(fù)反饋條件, , 試求 電路的閉環(huán)電壓增益電路的閉環(huán)電壓增益。圖 6.2.3 例 6.2.4的電路8 9R 2 v o電路如圖 6.2.4所示 所示, , 試判斷電路中級(jí)間反饋的組態(tài) 和極性 和極性, , 并求電路的閉環(huán)電壓增益 并求電路的閉環(huán)電壓增益(設(shè)電路中的反饋滿 足深度負(fù)反饋條件 足深度負(fù)反饋條件。 。圖 6.2.4 例 6.2.5的電路

6、例 6.2.510 FREQ = 100kVAMPL = 1mVOFF = 0 50kFREQ = 100kVAMPL = 1mVOFF = 0 6.2.2 閉環(huán)輸入和輸出電阻估算 X o(a if 1. 閉環(huán)輸入電阻iiif IVR =ifidif I V V R +=ioidI F X V +=iid id I F A V V +=iid 1(I V F A +=i 1(r F A +=串聯(lián) 負(fù)反饋(a 串聯(lián)負(fù)反饋圖 6.2.5 求閉環(huán)輸入電阻的等效框圖串聯(lián)負(fù)反饋增大輸入電阻 串聯(lián)負(fù)反饋增大輸入電阻, ,并聯(lián)負(fù)反饋減小輸入電阻 并聯(lián)負(fù)反饋減小輸入電阻; ;X o (bV (b 并聯(lián)負(fù)反饋圖

7、 6.2.5 求閉環(huán)輸入電阻的等效框圖f id i if I I V R +=F X I V oid i+=F A I I V idid i+=F A r I V F A +=+=111i idi 6.2.2 閉環(huán)輸入和輸出電阻估算1. 閉環(huán)輸入電阻ii if I V R =并聯(lián) 負(fù)反饋串聯(lián)負(fù)反饋增大輸入電阻 串聯(lián)負(fù)反饋增大輸入電阻, , 并聯(lián)負(fù)反饋減小輸入電阻 并聯(lián)負(fù)反饋減小輸入電阻; ; f (a2. 閉環(huán)輸出電阻 (a 電壓負(fù)反饋圖 6.2.6 求閉環(huán)輸出電阻的等效框圖0t tof i=X IV R ido o t t X A r I V +=F Ar I V R +=1o t tof

8、電壓 負(fù)反饋設(shè)反饋網(wǎng)絡(luò)輸入端電阻遠(yuǎn)大于基本放大電路的輸出電阻 大電路的輸出電阻, , 此時(shí)輸出回路有 6.2.2 閉環(huán)輸入和輸出電阻估算 (f o t X A r I += (tot V F A r I=+電壓負(fù)反饋減小輸出電阻 電壓負(fù)反饋減小輸出電阻; ; 電流負(fù)反饋增大輸出電阻 電流負(fù)反饋增大輸出電阻。 。又設(shè)放大電路輸出電壓遠(yuǎn)大于內(nèi) 阻消耗的電壓 阻消耗的電壓, , 則ido t t X A r I V += foid s t t (r X A I V +=o tt of 1r F A I V R += (電壓負(fù)反饋減小輸出電阻 電壓負(fù)反饋減小輸出電阻; ; 電流負(fù)反饋增大輸出電阻 電流

9、負(fù)反饋增大輸出電阻。 。(b 電流負(fù)反饋圖 6.2.6 求閉環(huán)輸出電阻的等效框圖2. 閉環(huán)輸出電阻 0ttof i=X I V R 電流 負(fù)反饋6.2.2 閉環(huán)輸入和輸出電阻估算設(shè)反饋網(wǎng)絡(luò)的輸入電阻遠(yuǎn)小于基本放大電路的輸出電阻 大電路的輸出電阻, , 則輸出回路有又設(shè)放大電路輸出電流遠(yuǎn)大于內(nèi) 阻消耗的電流 阻消耗的電流, , 則idt ot X A I r V += (f t X A I += (tt I F A I += v v o圖 6.2.7 并聯(lián)負(fù)反饋電路 并聯(lián)負(fù)反饋電路F Ar R +=1if if 1ifR R R +=同樣 同樣, , 求輸出電阻時(shí) 求輸出電阻時(shí), , 某些電路存

10、在反饋環(huán)外電阻 反饋環(huán)外電阻, , 也應(yīng)另作處理 也應(yīng)另作處理。 。再如圖 6.2.7所示并聯(lián)負(fù)反饋電路有而整個(gè)電路的輸入電阻為 :6.3 負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響6.3.1 提高閉環(huán)增益穩(wěn)定性 6.3.2 對(duì)輸入和輸出電阻的影響 6.3.3 展寬通頻帶6.3.4 減小負(fù)反饋環(huán)內(nèi)非線性失真6.3.1 提高閉環(huán)增益穩(wěn)定性6.3 負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響F AA A +=1f 放大電路的閉環(huán)增益和開(kāi)環(huán)增益有如下關(guān)系 放大電路的閉環(huán)增益和開(kāi)環(huán)增益有如下關(guān)系:當(dāng)只考慮幅值時(shí)有 AF AA +=1f 2f 1d d (AF AA A +=對(duì)上式求導(dǎo)數(shù)得 AAAF A A d 11d f +=有負(fù)反饋

11、時(shí) 有負(fù)反饋時(shí), , 增益的穩(wěn)定性比無(wú)反饋時(shí)提高了 增益的穩(wěn)定性比無(wú)反饋時(shí)提高了(1+AF 倍 。 反饋越深 越深, , 閉環(huán)增益的穩(wěn)定性越好 閉環(huán)增益的穩(wěn)定性越好。 。 不過(guò)有兩點(diǎn)值得注意 不過(guò)有兩點(diǎn)值得注意:(1 引反饋時(shí) 引反饋時(shí), , 在輸出端取樣電壓還是電流 在輸出端取樣電壓還是電流, , 其穩(wěn)定的增益是不同的 其穩(wěn)定的增益是不同的。 。 (2 信號(hào)源對(duì)反饋效果會(huì)產(chǎn)生一定的影響 信號(hào)源對(duì)反饋效果會(huì)產(chǎn)生一定的影響。 。再除以 再除以(1 式并整理得(1有負(fù)反饋時(shí) 有負(fù)反饋時(shí), , 增益的穩(wěn)定性比無(wú)反饋時(shí)提高了 增益的穩(wěn)定性比無(wú)反饋時(shí)提高了(1+AF 倍 。 反饋 越深 越深, , 閉環(huán)

12、增益的穩(wěn)定性越好 閉環(huán)增益的穩(wěn)定性越好。 。 不過(guò)有兩點(diǎn)值得注意 不過(guò)有兩點(diǎn)值得注意:(1 引反饋時(shí) 引反饋時(shí), , 在輸出端取樣電壓還是電流 在輸出端取樣電壓還是電流, , 其穩(wěn)定的增益是不同的 其穩(wěn)定的增益是不同的。 。6.3.1 提高閉環(huán)增益穩(wěn)定性 v ov of+-R v s v s 圖 6.3.1 增益穩(wěn)定過(guò)程及信號(hào)源對(duì)反饋效果的影響有負(fù)反饋時(shí) 有負(fù)反饋時(shí), , 增益的穩(wěn)定性比無(wú)反饋時(shí)提高了 增益的穩(wěn)定性比無(wú)反饋時(shí)提高了(1+AF 倍 。 反饋 越深 越深, , 閉環(huán)增益的穩(wěn)定性越好 閉環(huán)增益的穩(wěn)定性越好。 。 不過(guò)有兩點(diǎn)值得注意 不過(guò)有兩點(diǎn)值得注意:(2 信號(hào)源對(duì)反饋效果會(huì)產(chǎn)生一定

13、的影響 信號(hào)源對(duì)反饋效果會(huì)產(chǎn)生一定的影響。 。6.3.1 提高閉環(huán)增益穩(wěn)定性 v ov s v oi 圖 6.3.1 增益穩(wěn)定過(guò)程及信號(hào)源對(duì)反饋效果的影響 v ov of+-R v s v s v o (ci 圖 6.3.1 增益穩(wěn)定過(guò)程及信號(hào)源對(duì)反饋效果的影響6.3.2 對(duì)輸入和輸出電阻的影響1. 對(duì)輸入電阻的影響2. 對(duì)輸出電阻的影響對(duì)輸入電阻的影響取決于所引入的負(fù)反饋是串聯(lián)反饋還是并聯(lián)反饋 對(duì)輸入電阻的影響取決于所引入的負(fù)反饋是串聯(lián)反饋還是并聯(lián)反饋, , 而與取 電壓反饋還是電流反饋無(wú)關(guān) 電壓反饋還是電流反饋無(wú)關(guān)。 。負(fù)反饋對(duì)輸出電阻的影響取決于反饋網(wǎng)絡(luò)在放大電路輸出回路的取樣方式 負(fù)反

14、饋對(duì)輸出電阻的影響取決于反饋網(wǎng)絡(luò)在放大電路輸出回路的取樣方式, , 與反饋網(wǎng)絡(luò)在輸入回路的連接方式無(wú)關(guān) 與反饋網(wǎng)絡(luò)在輸入回路的連接方式無(wú)關(guān)。 。 1(F A+倍 。 引串聯(lián)反饋 引串聯(lián)反饋, , 閉環(huán)輸入電阻比原放大電路輸入電阻增大了約 引入負(fù)反饋對(duì)放大電路的影響可歸納如下 :引并聯(lián)反饋 引并聯(lián)反饋, , 閉環(huán)輸入電阻比原放大電路輸入電阻減小了約 1(F A +倍 。 引電壓反饋 引電壓反饋, , 閉環(huán)輸出電阻比原放大電路輸出電阻減小了約 1(F A +倍 。 引電流反饋 引電流反饋, , 閉環(huán)輸出電阻比原放大電路輸出電阻增大了約 1(F A+倍 。2 圖 6.3.2 開(kāi)環(huán)增益和閉環(huán)增益的幅頻響應(yīng)A 考慮只有一個(gè)時(shí)間常數(shù)的直接耦合放大電路 考慮只有一個(gè)時(shí)間常數(shù)的直接耦合放大電路。 。 設(shè)放大電路開(kāi)環(huán)通帶增益為 則

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