負反饋放大電路 (2)ppt課件

1、 4.1 反響的根本概念及反響的極性 4.2 反響的類型 4.3 反響類型和極性的判別方法 4.4 負反響對放大電路性能的影響 4.5 深度負反響放大電路交流參數(shù)的估算第4章 放大電路中的反響 1 1 反響的定義反響的定義 2 2 反響的方框圖反響的方框圖 3 3 負反響和正反響負反響和正反響 4 4 反響的根本方程反響的根本方程4.1 反響的概念及反響的極性1 反響的定義iuouLRCCVCR2CBR1C+-+-反響元件：既屬于輸入回路，又屬于輸出回路的元件?；蚩缃釉谳斎牒洼敵龌芈分g的元件。反響：反響元件將輸出信號的一部分或全部送回到輸入回路，與原輸入信號相加或相減的過程。反響信號：送回到

2、輸入回路的那部分輸出信號。iuouLRCCVCR2CBR1CER-+-+2 反響的方框圖圖中：xi 是輸入信號， xf 是反響信號， xi 稱為凈輸入信號。fiixxx 所以有 在放大電路中信號的傳輸是從輸入端到輸出端，這個方向稱為正向傳輸。反響就是反響信號從輸出端到輸入端，是反向傳輸。所以放大電路無反響也稱開環(huán)，放大電路有反響也稱閉環(huán)。3 反響的極性負反響和正反響負反響反響信號與輸入信號相減，使凈輸入信號減小的反響。即：xi=xi-xf正反響反響信號與輸入信號相加，使凈輸入信號增大的反響。即：xi=xi+xf例:判別反響的極性 ube=ui-uf即：ui=ui-ufRE所引的反響為負反響iu

3、ouLRCCVCR2CBR1CERfu RF所引的反響為正反響例:判別反響的極性fiiiii4 反響的根本方程 閉環(huán)放大倍數(shù)的普通表達式 反響深度 閉環(huán)放大倍數(shù)的普通表達式反響網(wǎng)絡(luò)的反響系數(shù)放大電路的閉環(huán)放大倍數(shù)放大電路的放大倍數(shù)由于是負反響，有ioxxA ofxxF iofxxA fiixxxAFAFAxxAxFxxAxxxAxxxAiiioiifiiiof1FAFAA11f 反響深度深度負反響放大倍數(shù)與三級管參數(shù)無關(guān)，故非常穩(wěn)定1+AF稱為反響深度當AF1時,稱為深度負反響深度負反響放大電路的閉環(huán)放大倍數(shù)為4.2 反響的類型1 直流反響和交流反響2 組態(tài)1 直流反響和交流反響直流反響反響信

4、號為直流信號的反響。交流反響反響信號為交流信號的反響。LRBRCRCCCVfRiu+-ou+-串聯(lián)反響反響信號與輸入信號為電壓疊加的反響2 組態(tài) 輸入端：串聯(lián)反響和并聯(lián)反響例例1:1:判別反響是串聯(lián)反響判別反響是串聯(lián)反響還是并聯(lián)反響還是并聯(lián)反響ube=ui-uf即： ui=ui-uf反響信號與輸入信號為電壓疊加，故為串聯(lián)反響即：即：uiui=ui=uiufuf即：即：iiii=ii=iiifif并聯(lián)反響反響信號與輸入信號為電流疊加的反響LRBRCR2C1CCCV1ERiufubeuii=ii+if反響信號與輸入信號為電流疊加，故為并聯(lián)反響B(tài)R1CR2Ciu1BR2CRLRCCVou2BRERf

5、Riiiifi例例2 2 判別反響是串聯(lián)反響還是并聯(lián)反響判別反響是串聯(lián)反響還是并聯(lián)反響電壓反響：反響信號與輸出電壓成正比的電壓反響：反響信號與輸出電壓成正比的反響反響電流反響：反響信號與輸出電流成正比的反響電流反響：反響信號與輸出電流成正比的反響 輸出端：電壓反響和電流反響即：xfio即：xfuo即：uficuf=ieRE icRE為電流反響為電流反響LRBRCR2C1CCCV1ERiufuei例例1 1 判別反響是電流反響還是判別反響是電流反響還是電壓反響電壓反響if=(uo-ui )/RE uo/RE即：ifuo為電壓反為電壓反響響例例2 2 判別級間反響是電流反響還是電壓反響判別級間反響

6、是電流反響還是電壓反響B(tài)R1CR2Ciu1BR2CRLRCCVou2BRERfRfi 問題：問題：根據(jù)定義判別以下圖是電壓反響還是電流反響？根據(jù)定義判別以下圖是電壓反響還是電流反響？uf=uo故：ufuo又有：uf=ie RE/ RL故：ufiO2BRCCVERLR1BR1C2Ciuoufu 瞬時極性法的傳送方向為瞬時極性法的傳送方向為 即：放大器：從輸入到輸出；反響網(wǎng)絡(luò)：從即：放大器：從輸入到輸出；反響網(wǎng)絡(luò)：從輸出到輸入輸出到輸入4.3 反響類型和極性的判別方法規(guī)那規(guī)那么么 三極管和場效應(yīng)管的極性變化為：-+-+-+-1 極性的判別：用瞬時極性法 耦合電容和電阻不改動極性。 差放的極性變化C

7、RCCV1uiouCR2BR1BR2ui1BR1uo2uo2BR2134+-LRBRCR2C1CCCV1ERiuei假設(shè)反響信號直接引回輸入端，反響信號極性與輸入信號假設(shè)反響信號直接引回輸入端，反響信號極性與輸入信號極性相反為負反響；反響信號極性與輸入信號極性一樣為極性相反為負反響；反響信號極性與輸入信號極性一樣為正反響。正反響。BR1CR2Ciu1BR2CRLRCCVou2BRERfRfi假設(shè)反響信號沒有直接引回輸入端，反響信號極性與輸入假設(shè)反響信號沒有直接引回輸入端，反響信號極性與輸入信號極性相反為正反響；反響信號極性與輸入信號極性一信號極性相反為正反響；反響信號極性與輸入信號極性一樣為負

8、反響。樣為負反響。+- -+ + +例 判別級間反響的極性BR1CR2Ciu1BR2CRLRCCVou2BR2ERfR1ER+-2、組態(tài)的判別 輸入端輸入端串聯(lián)反響：反響信號沒有直接引回輸入端串聯(lián)反響：反響信號沒有直接引回輸入端 的反響的反響并聯(lián)反響：反響信號直接引回輸入端的反響并聯(lián)反響：反響信號直接引回輸入端的反響 輸出端輸出端電壓反響：輸出短路電壓反響：輸出短路uo=0)uo=0)反響元件上無反響元件上無 反響信號的反響反響信號的反響電流反響：輸出短路電流反響：輸出短路uo=0反響元件上仍反響元件上仍 有反響信號的反響有反響信號的反響例：判別以下反響的極性和組態(tài)1C1bR2bRiueRLR

9、ou2CCCV1C1bR2bRiueRLRou2CCCVuO=0時，時，u=0，為電壓反，為電壓反響響為串聯(lián)電壓負反響為串聯(lián)電壓負反響RE沒有直接引回輸入端，為串聯(lián)反響沒有直接引回輸入端，為串聯(lián)反響判別為負反響判別為負反響+1C1bR2bRiuouCCV由瞬時極性法由瞬時極性法反響沒有直接引回輸入端，反響沒有直接引回輸入端，為串聯(lián)反響為串聯(lián)反響vO=0時時,無反響信號無反響信號,為電壓反響為電壓反響沒有直接引回輸入端，反響極性與沒有直接引回輸入端，反響極性與輸入極性一樣，為負反響輸入極性一樣，為負反響為串聯(lián)電壓負反響為串聯(lián)電壓負反響+-+由瞬時極性法由瞬時極性法BR1CR2Ciu1BR2CRL

10、RCCV2BRERfRou- -反響信號直接引回輸入端，反響信號直接引回輸入端，為并聯(lián)反響為并聯(lián)反響uO=0時，仍有反響信號，為時，仍有反響信號，為電流反響電流反響直接引回輸入端，反響極性直接引回輸入端，反響極性與輸入極性相反，為負反響與輸入極性相反，為負反響+ +- - -BR1CR2Ciu1BR2CRLRCCV2BRERfRouBR1CR2Ciu1BR2CRCCV2BRERfR由瞬時極性法由瞬時極性法- -例:判別反響的極性和組態(tài)1RFROvIupR例例題題假設(shè)要實現(xiàn)串聯(lián)電壓負反響, Rf 應(yīng)接向何處?4.4 負反響對放大電路性能的影響 直流負反響對放大電路性能的影響 交流負反響對放大電路

11、性能的影響 直流負反響對放大電路性能的影響直流負反響對放大電路性能的影響 穩(wěn)定靜態(tài)任務(wù)點1 1 交流負反響對增益的影響交流負反響對增益的影響2 2 交流負反響對輸入電阻的影響交流負反響對輸入電阻的影響3 3 交流負反響對輸出電阻的影響交流負反響對輸出電阻的影響4 4 交流負反響對通頻帶的影響交流負反響對通頻帶的影響5 5 交流負反響對非線性失真的影響交流負反響對非線性失真的影響6 6 交流負反響對噪聲、干擾和溫漂的影響交流負反響對噪聲、干擾和溫漂的影響 交流負反響：是改善放大電路性能的重要技術(shù)措施，廣泛運用于放大電路和反響控制系統(tǒng)之中。1 1 負反響對增益的影響負反響對增益的影響AFAAAf1

12、 提高放大倍數(shù)的相對穩(wěn)定性AAAFAAAFAAFAAFAAFAd)1 (1d)1 (d)1 (dd)1 (dff22f有反響時增益的穩(wěn)定性比無反響時提高了(1+AF)倍。例：例：1+AF=100,1+AF=100,假設(shè)由于溫度變化假設(shè)由于溫度變化A A變化了變化了10%10%，AfAf的的變化為變化為0.1%0.1% 使放大倍數(shù)降低：2 2 負反響對輸入電阻的影響負反響對輸入電阻的影響串聯(lián)負反響輸入端的電路構(gòu)造方串聯(lián)負反響輸入端的電路構(gòu)造方式如下圖式如下圖iiiiiiifiiiifR)1 ( u)1 ( u uu uuRAFiAFiAFii負反響對輸入電阻的影響與反響參與的方式有關(guān)，即與串聯(lián)或

13、并聯(lián)反響有關(guān)，而與電壓或電流反響無關(guān)。(1)串聯(lián)負反響使輸入電阻添加放大電路反饋網(wǎng)絡(luò)iuiufuoxiRifRii有反響的輸入電阻有反響的輸入電阻(2)并聯(lián)負反響使輸入電阻減小有反響的輸入電阻為有反響的輸入電阻為fiiiif iuuRiiiAFAF i iiii1Ruid放大電路反饋網(wǎng)絡(luò)iuiioxiRifRiifiiu并聯(lián)負反響輸入端的電路構(gòu)造方式如下圖并聯(lián)負反響輸入端的電路構(gòu)造方式如下圖負載開路3 3 負反響對輸出電阻的影響負反響對輸出電阻的影響 電壓負反響可以使輸出電壓負反響可以使輸出電阻減小，這與電壓負反響電阻減小，這與電壓負反響可以使輸出電壓穩(wěn)定是相一可以使輸出電壓穩(wěn)定是相一致的。輸

14、出電阻小，帶負載致的。輸出電阻小，帶負載才干強，輸出電壓的壓降就才干強，輸出電壓的壓降就小，穩(wěn)定性就好。小，穩(wěn)定性就好。(1) 電壓負反響使輸出電阻減小，并能穩(wěn)定輸出電壓圖09.12電壓負反響對輸出電阻的影響 圖09.12為求輸出電阻的等效電路，將負載電阻開路，在輸出端參與一個等效電壓Vo，并將輸入端接地。于是有式中 是負載開路時的電壓放大倍數(shù)。oooooooofoooiooo)1 (RFAVRVFAVRXAVRXAVIvvvvFARIVRvooooof1ovA(2) 電流負反響使輸出電阻添加，并能穩(wěn)定輸出電流電流負反響可以使輸出電阻添加。 式中式中AisAis是負載短路時的開是負載短路時的開

15、環(huán)增益，即將負載短路，把環(huán)增益，即將負載短路，把電壓源轉(zhuǎn)換為電流源，再將電壓源轉(zhuǎn)換為電流源，再將負載開路的增益。負載開路的增益。這與電流負反響可以使輸出電流穩(wěn)定是相一致的。輸出電阻大，負反響放大電路接近電流源的特性，輸出電流的穩(wěn)定性就好。為求輸出電阻的等效電路。將負載電阻開路，在輸出端參與一個等效的電壓Vo，并令輸入信號源為零，即VS =0?？傻胦sfsisIFAXAXAiiiosoooIFARVIiosooof)1 (RFAIVRi4 4 負反響對通頻帶的影響負反響對通頻帶的影響 放大電路參與負反響后，增益下降，但通頻帶卻加寬了，如下圖。無反響時的通頻帶無反響時的通頻帶 f= f Hf= f

16、 HfLfL f H f H 有反響時的通頻帶有反響時的通頻帶 fF = (1+AF) fHfF = (1+AF) fH5 5 負反響對非線性失真的影響負反響對非線性失真的影響 負反響可以改善放大電路的非線性失真，但是只能改善反響環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的非線性失真。 參與負反響改善非線性失真，可經(jīng)過右圖來加以闡明。失真的反響信號，使凈輸入產(chǎn)生相反的失真，從而彌補了放大電路本身的非線性失真。6 6 負反響對噪聲、干擾和溫漂的影響負反響對噪聲、干擾和溫漂的影響 原理同負反響對放大電路非線性失真的改善。負反響只對反響環(huán)內(nèi)的噪聲和干擾有抑制造用，且必需加大輸入信號后才使抑制造用有效。4.5 深度負反響放大電路交流參

17、數(shù)的估算深度負反響放大電路的特性深度負反響放大電路的特性1AF1ifofioxxxxxxAF即：ioxxA ofxxF ifxx ifixxx對負反響，有對負反響，有fixx 0ix對串聯(lián)深負反響放大電路，有fixx 0ix深負反響放大電路的特性fiuu 0u i對并聯(lián)深負反響放大電路，有fiii 0ii放大電路反饋網(wǎng)絡(luò)iuiufuox放大電路反饋網(wǎng)絡(luò)iuiioxiifiiuifR0Rif對電流深負反響放大電路，有oof)AF(R1R對電壓深負反響放大電路，有01RR)AF(oof例1：估算串聯(lián)電壓深負反響放大電路電壓放大倍數(shù)BR1CR2Ciu1BR2CRLRCCVou2BR2ERfR1ERfu串聯(lián)深負反響放大電路串聯(lián)深負反響放大電路fiuu ofEEfRRRuu11iEfEoRRRuu1111uEfERRRA例2：估算串聯(lián)電流深負反響放大電路電壓放大倍數(shù)、設(shè)下面電路滿足深負反響條件串聯(lián)深負反響放大電路串聯(lián)深負反響放大電路eEfiiR uuELCRR/RAuLRBRCR2C1CCCV