第六章放大電路中的反饋_第1頁
第六章放大電路中的反饋_第2頁
第六章放大電路中的反饋_第3頁
第六章放大電路中的反饋_第4頁
第六章放大電路中的反饋_第5頁
已閱讀5頁,還剩92頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權,請進行舉報或認領

文檔簡介

1、06 06 放大電路中的反饋放大電路中的反饋6.1 反饋的基本概念及判斷方法6.2 負反饋放大電路的四種基本組態(tài)6.3 負反饋放大電路的方框圖及一般表達式6.4 深度負反饋放大電路放大倍數(shù)的分析6.5負反饋對放大電路性能的影響6.6負反饋放大電路的穩(wěn)定性6.7放大電路中其它形式的反饋 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。反饋就是將輸出信號取出一部分或全部送回到放大電路的輸入回路,與原輸入信號相加或相減后再作用到放大電路的輸入端。反饋信號的傳輸是反向傳輸。所以放大電路無反饋也稱開環(huán),放大電路有反饋也稱閉環(huán)。反饋的示意圖見圖06.01。圖06.01 反饋概念方框圖若引回

2、的信號削弱了輸入信號,就稱為負反饋。若引回的信號削弱了輸入信號,就稱為負反饋。若引回的信號增強了輸入信號,就稱為正反饋。若引回的信號增強了輸入信號,就稱為正反饋。放大器放大器輸出輸出輸入輸入取取+ 加強輸入信號加強輸入信號 正反饋正反饋取取 - 削弱輸入信號削弱輸入信號 負反饋負反饋開環(huán)開環(huán)閉環(huán)閉環(huán)反饋網(wǎng)絡反饋網(wǎng)絡疊加疊加反饋反饋信號信號實際被放大信號實際被放大信號凈輸入量凈輸入量一一.正反饋和負反饋正反饋和負反饋 二二.直流反饋和交流反饋直流反饋和交流反饋交流反饋:交流反饋:反饋只對交流信號起作用。反饋只對交流信號起作用。直流反饋:直流反饋:反饋只對直流起作用。反饋只對直流起作用。若在反饋網(wǎng)

3、絡中若在反饋網(wǎng)絡中串接隔直電容串接隔直電容,則可以隔斷,則可以隔斷直流,此時反饋只對交流起作用。直流,此時反饋只對交流起作用。在起反饋作用的電阻兩端在起反饋作用的電阻兩端并聯(lián)旁路電容并聯(lián)旁路電容,可,可以使其只對直流起作用。以使其只對直流起作用。有的反饋只對交流信號起作用;有的反有的反饋只對交流信號起作用;有的反饋只對直流信號起作用;有的反饋對交、饋只對直流信號起作用;有的反饋對交、直流信號均起作用。直流信號均起作用。增加隔直電容增加隔直電容C后,后,Rf只對交流起反饋作用。只對交流起反饋作用。注:本電路中注:本電路中C1、C2也起到隔直作用。也起到隔直作用。+C1RB1RC1RB21RB22

4、RC2RE2CEC3C2+ECuoui+T1T2RfRE1C增加旁路電容增加旁路電容C后,后,Rf只對直流起反饋作用。只對直流起反饋作用。C+C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2CEC3C2+ECuoui+T1T2RfRE16.1.2反饋的判斷反饋的判斷一一.有無反饋的判斷有無反饋的判斷若放大電路中存在將輸出回路與輸入回路相連若放大電路中存在將輸出回路與輸入回路相連接的通路接的通路,即反饋通路即反饋通路,并由此影響了放大電路的并由此影響了放大電路的凈輸入凈輸入,則表明電路引入了反饋則表明電路引入了反饋.二二.反饋極性的判斷反饋極性的判斷瞬時極性法瞬時極性法 在放大電路的輸入端,假設一個

5、輸入信號對地的極性,可用“+”、“-”或“” “”表示。按信號傳輸方向依次判斷相關點的瞬時極性,直至判斷出反饋信號的瞬時極性。如果反饋信號的瞬時極性使凈輸入減小,則為負反饋;反之為正反饋。(a)U1為正,UP為正,為正,則在上產(chǎn)生上為“”,下為“”的反饋電壓,使數(shù)值減小,說明該電路引入負反饋(b)為正,則為負,則在上產(chǎn)生上為“”,下為“”的反饋電壓,使數(shù)值增大,說明該電路引入正反饋(c) iN流入集成運放,對地為正,輸出電壓極性對地為負,作用于電阻產(chǎn)生電流,導致iN減小,說明該電路引入負反饋的極性為上“”下“”,其作用結果使管的b-e壓降減小,為負反饋只引入直流反饋沒有交流反饋該電路引入交流反

6、饋,沒有直流反饋設為“”,則為“”,為“”,作用于和回路,在上獲得反饋電壓,使的凈輸入量減小,故電路引入負反饋()ONDINOUUU UUUOIUU()輸出量和輸入量之間有固定的比例關系,抑制輸出量和輸入量的變化,使放大能力下降()反饋量和輸出量成正比()負反饋的基本作用是將引回的反饋量和輸入量相減,調(diào)整電路的凈輸入量和輸出量研究下列問題:()從輸入端看,反饋量是取自于輸出電壓(電壓反饋)還是輸出電流(電流反饋)()從輸入端看,反饋量與輸入量是以電壓方式疊加(串聯(lián)反饋),還是以電流方式疊加(并聯(lián)反饋)6.2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)一、電壓反饋和電流反饋一、電壓反

7、饋和電流反饋電壓反饋:電壓反饋:反饋信號取自輸出電壓信號。反饋信號取自輸出電壓信號。電流反饋:電流反饋:反饋信號取自輸出電流信號。反饋信號取自輸出電流信號。電壓負反饋:電壓負反饋:可以穩(wěn)定輸出電壓、減小輸出電阻??梢苑€(wěn)定輸出電壓、減小輸出電阻。電流負反饋:電流負反饋:可以穩(wěn)定輸出電流、增大輸出電阻??梢苑€(wěn)定輸出電流、增大輸出電阻。根據(jù)反饋所采樣的信號不同,可以分為電壓根據(jù)反饋所采樣的信號不同,可以分為電壓反饋和電流反饋。反饋和電流反饋。根據(jù)反饋信號在輸入端與輸入信號比較形式根據(jù)反饋信號在輸入端與輸入信號比較形式的不同,可以分為串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋。的不同,可以分為串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋。串聯(lián)反饋:串

8、聯(lián)反饋:反饋信號與輸入信號串聯(lián),即反饋反饋信號與輸入信號串聯(lián),即反饋電壓信號與輸入信號電壓比較。電壓信號與輸入信號電壓比較。并聯(lián)反饋:并聯(lián)反饋:反饋信號與輸入信號并聯(lián),即反饋反饋信號與輸入信號并聯(lián),即反饋信號電流與輸入信號電流比較。信號電流與輸入信號電流比較。串聯(lián)反饋使電路的輸入電阻增大;串聯(lián)反饋使電路的輸入電阻增大;并聯(lián)反饋使電路的輸入電阻減小。并聯(lián)反饋使電路的輸入電阻減小。二、串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋二、串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋iifibib=i-if并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋ufuiubeube=ui-uf串聯(lián)反饋串聯(lián)反饋 反饋信號和輸入信號加于輸入回路兩點時,反饋信號和輸入信號加于輸入回路兩點時,瞬時極性相

9、同的為負反饋,瞬時極性相反的是正瞬時極性相同的為負反饋,瞬時極性相反的是正反饋。對三極管來說這兩點是基極和發(fā)射極,對反饋。對三極管來說這兩點是基極和發(fā)射極,對運算放大器來說是同相輸入端和運算放大器來說是同相輸入端和反反相相 輸入端。輸入端。正反饋和負反饋的判斷法之二:正反饋和負反饋的判斷法之二: 以上輸入信號和反饋信號的瞬時極性都是指對地而言,這樣才有可比性。負負反反饋饋交流反饋交流反饋直流反饋直流反饋電壓串聯(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)負反饋穩(wěn)定靜態(tài)工作點穩(wěn)定靜態(tài)工作點負反饋的分類小結負反饋的分類小結圖6.2.2 電壓串聯(lián)

10、負反饋電路1.12211FIFIRuuoRRuuRuouR虛短U=U虛斷ii可看成電壓源,輸出電阻為零OIuAuu圖6.2.3 電流串聯(lián)負反饋電路121111.1IRRROFOFIOIuiiRiIui RuuiuR可看成電流源,輸出電阻為無窮大OIiAuu圖6.2.4 電壓并聯(lián)負反饋電路0,.NPFIFIuouuiiiRuoRi Uo僅僅決定于Ii,可將電路看成由電流Ii控制的電壓源uO,輸出電阻趨于OIuAui圖6.2.5 電流并聯(lián)負反饋電路212120.1.NPIFOOIuuRiiiRRRiiR o僅僅決定于Ii,可將電路看成由電流Ii控制的電流源O,輸出電阻趨于無窮大OIiAui放大電路

11、引入電壓負反饋還是電流負反饋,取決于負載欲得到穩(wěn)定的電壓(電壓負反饋)還是穩(wěn)定的電流(電流負反饋),是串聯(lián)(恒壓源)還是并聯(lián)(恒流源)負反饋取決于輸入信號源是恒壓源還是恒流源反饋組態(tài)的判斷電壓負反饋與電流負反饋的判斷在電壓負反饋中,反饋量取自輸出電壓,并與之成比例;在電流負反饋中,反饋量取自輸出電流,并與之成比例,令UO=0,反饋量為0,說明引入電壓負反饋,若反饋量仍然存在,直流負反饋。IO受運放輸入信號的控制,RL=0,IO0,IF與IO關系不變,反饋量仍然存在。串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋的判斷 若反饋信號為電壓量,與輸入電壓求差而獲得凈輸入電壓,則為串聯(lián)反饋;UD=UI-UF;若反饋信號為電流量,

12、與輸入電流求差獲得凈輸入電流。則為并聯(lián)反饋。iD=iI-iF例題 R2將輸入、輸出回路連接,引入反饋,既引入直流反饋,又引入交流反饋。 UF上“+”,下“-”,使集成運放的凈輸入電壓UD減小,引入的是負反饋。 UD=U1-UF,為串聯(lián)反饋,令UO=0,RL短路,iO受iB的控制而仍然存在,UF和UD的關系不變,所以電路引入的是電流反饋。 電路引入了電流串聯(lián)負反饋。例題 UI對地為“+”,R2上獲得反饋電壓UF。使差分放大電路的凈輸入減小,故電路引入串聯(lián)反饋。 令輸出電壓UO=0,T3的集電極接地,UF=0,故電路引入了電壓負反饋。 該電路引入了電壓串聯(lián)負反饋。一一.電壓串聯(lián)負反饋電壓串聯(lián)負反饋

13、 對圖06.05(a)所示電路,根據(jù)瞬時極性法判斷,經(jīng)Rf加在發(fā)射極E1上的反饋電壓為+,與輸入電壓極性相同, 且加在輸入回路的兩點, 故為串聯(lián)負反饋。反饋信 號與輸出電壓成比例,是 電壓反饋。 后級對前級的這一反 饋是交流反饋,同時Re1上 還有第一級本身的負反饋, 這將在下面分析。判斷方法判斷方法: 圖 06.05 串聯(lián)電壓負反饋(a)分立元件放大電路 對圖(b),因輸入信號和反饋信號加在運放的兩個輸入端,故為串聯(lián)反饋,根據(jù)瞬時極性判斷是負反饋,且為電壓負反饋。結論是交直流串聯(lián)電壓負反饋。 圖 06.05 串聯(lián)電壓負反饋(b)集成運放放大電路 反饋系數(shù):AioiofVVXXAvvvvvvv

14、vFA1ofofVVXXFvv對于圖06.02(a) :對于圖06.02(b):e1fe1RRRFvv1f1RRRFvv (2 2)閉環(huán)放大倍數(shù) 對于串聯(lián)電壓負反饋,在輸入端是輸入電壓和反饋電壓相減,所以二二.電流串連負反饋電流串連負反饋 對圖(a),反饋電壓從Re1上取出,根據(jù)瞬時極性和反饋電壓接入方式,可判斷為串聯(lián)負反饋。因輸出電壓短路,反饋電壓仍然存在,故為串聯(lián)電流負反饋。圖06.07(a) 電流串聯(lián)負反饋電流串聯(lián)負反饋電路如圖06.07所示。圖(a)是基本放大電路將Ce去掉而構成,圖(b)是由集成運放(見下頁)構成。 對圖06.07(b)的電路求其互導增益fivAviF1RIRIFvi

15、oo圖06.07(b) 于是 1/R ,這里忽略了Rf的分流作用。電壓增益為:fivARRRARVIVVAivvvLLfLioiof三三.電壓并聯(lián)負反饋電壓并聯(lián)負反饋圖06.06 電壓并聯(lián)負反饋 具有電阻的量綱 具有電阻的量綱 具有電導的量綱iofIVAviivviviFAA11f11f1ioiof1RRFRRARIVVVAivvivv.而電壓增益為:ifi IIIio/IVAviiof/IVAviof/VIFiv 稱為互阻增益, 稱為互導反饋系數(shù), 相乘無量綱。對于深度負反饋,互阻增益為fviAivFivviFAfofo1/RVRVFivivviFA1f四四.電流并聯(lián)負反饋電流并聯(lián)負反饋圖0

16、6.08 并聯(lián)電流負反饋(a)(b)of/=IIFii12Rii)1 (ffRFAiif22of=RRRIIFiiof22fIRRRI*電流放大倍數(shù):1L2f1Lf1iLoiof)1 (=RRRRRRARIRIVVAiivv例例1:判斷:判斷Rf是否負反饋,若是,判斷反饋的組態(tài)。是否負反饋,若是,判斷反饋的組態(tài)。uoufube=ui-ufuc1ub2uc2uoufubeuc1ub2uc2+C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2RE1CEC3C2+ECuoui+T1T2Rf此電路是電壓串聯(lián)負反饋,此電路是電壓串聯(lián)負反饋,對直流不起作用。對直流不起作用。 分析中用到了三極管的集電極與基極相位

17、相分析中用到了三極管的集電極與基極相位相反這一性質。反這一性質。+C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2RE1CEC3C2+ECuoui+T1T2Rfubeube 這里分析的是交流信號,不要與直流信號混淆。這里分析的是交流信號,不要與直流信號混淆。分析中用到的電壓、電流要在電路中標出。并分析中用到的電壓、電流要在電路中標出。并且注意符號的使用規(guī)則。且注意符號的使用規(guī)則。如果反饋對交直流均起作用,可以用全量。如果反饋對交直流均起作用,可以用全量。 當為當為交流反饋時,瞬時極性法所判斷的也是交流反饋時,瞬時極性法所判斷的也是相相位的關系位的關系。電路中兩個信號的相位。電路中兩個信號的相位不是

18、同相就不是同相就是反相是反相,因此若兩個信號都上升,它們一定同,因此若兩個信號都上升,它們一定同相;若另一個信號下降而另一個上升,它們一相;若另一個信號下降而另一個上升,它們一定反相。定反相。例例2:判斷:判斷Rf是否負反饋,若是,判斷反饋的組態(tài)。是否負反饋,若是,判斷反饋的組態(tài)。+UCCRCC2C1Rfuiuoiibif電壓反饋電壓反饋并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋uoifib=i+ifuo此電路是電壓并聯(lián)負反饋,對直流也起作用。此電路是電壓并聯(lián)負反饋,對直流也起作用。+UCCRCC2C1Rfuiuoiibif問題:問題:三極管的靜態(tài)工作點如何提供?能否在三極管的靜態(tài)工作點如何提供?能否在反饋回路加隔直電

19、容?反饋回路加隔直電容?不能!不能!Rf為三極管提供靜態(tài)電流!為三極管提供靜態(tài)電流!Rf 的作用:的作用:1. 提供靜態(tài)工作點。提供靜態(tài)工作點。2. 直流負反饋,穩(wěn)定直流負反饋,穩(wěn)定靜態(tài)工作點。靜態(tài)工作點。3. 交流負反饋,穩(wěn)定交流負反饋,穩(wěn)定放大倍數(shù)。放大倍數(shù)。例例3:判斷:判斷Rf是否負反饋,若是,判斷反饋的組態(tài)。是否負反饋,若是,判斷反饋的組態(tài)。電流反饋電流反饋并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋iE2uFiFiBuC1uB2uC1uB2iB2iE2uouiiiBiFuFRE2RfRE1RC1RC2+UCCiE2例例4:判斷:判斷Rf是否負反饋,若是,判斷反饋的組態(tài)。是否負反饋,若是,判斷反饋的組態(tài)。電流并

20、聯(lián)負反饋。對直流也起作用,可以穩(wěn)電流并聯(lián)負反饋。對直流也起作用,可以穩(wěn)定靜態(tài)工作點。定靜態(tài)工作點。uouiiiBiFuFRE2RfRE1RC1RC2+UCCiE2uC1uB2例例5:判斷如圖電路中:判斷如圖電路中RE1、RE2的負反饋作用。的負反饋作用。RCRB1RB2RE1RE2CEC2C1+UCCuouiubeie電流串聯(lián)反饋電流串聯(lián)反饋R反饋不起作用反饋不起作用1. 對交流信號:對交流信號:ieueube=ui-ueibieRE1:電流串聯(lián)負反饋。:電流串聯(lián)負反饋。2. 對直流信號:對直流信號:RE1、RE2對對直流均起作直流均起作用,通過反用,通過反饋穩(wěn)定靜態(tài)饋穩(wěn)定靜態(tài)工作點。工作點。

21、反饋過程:反饋過程:IERCRB1RB2RE1RE2CEC2C1+UCCuouiUBEIEUBUEUE=IE(RE1+RE2)UBE=UBUEIBIE恒定CCBBBBURRRU212例例6:判斷如圖電路中:判斷如圖電路中RE3的負反饋作用。的負反饋作用。+UCCT1T2T3RB1RC1RB2RC2RB3RC3RE3uiube1ufie3ie3ufube1=uiufuc1uc2ib3ie3電流串聯(lián)負反饋,對直流不起作用。電流串聯(lián)負反饋,對直流不起作用。6.3負反饋放大電路的方塊圖及一般表達式負反饋放大電路的方塊圖及一般表達式放大電路引入電壓負反饋還是電流負反饋,取決于負載欲得到穩(wěn)定的電壓(電壓負

22、反饋)還是穩(wěn)定的電流(電流負反饋),是串聯(lián)(恒壓源)還是并聯(lián)(恒流源)負反饋取決于輸入信號源是恒壓源還是恒流源1XoXoAXiAfXiXiXfXiAFXiAAfAF1+AF1,Af=1/F,表明電路引入深度負反饋。放大倍數(shù)僅僅決定于反饋網(wǎng)絡,而與基本電路無關。A越大,反饋越深,Af=1/FAF0,1+AFA,說明電路引入正反饋,AF=-1,1+AF=0,Af為無窮大,說明電路在輸入量為0時就有輸出,為自激振蕩將反饋網(wǎng)絡作為放大電路輸入端和輸出端的等效負載,當考慮反饋網(wǎng)絡在輸入端的負載效應時,令輸出量的作用為0,當考慮反饋網(wǎng)絡在輸出端的負載效應時,應令輸入量的作用為0電壓串聯(lián)負反饋電路的基本放大

23、電路輸入端等效電阻:令UO=0;輸出端等效電阻:Ii=0,將N點斷開返回返回輸入端等效電阻:令io=0;斷開M點輸出端等效電阻:令Ii=0;將N點斷開返回返回輸入端等效電阻:令uo=0;輸出端等效電阻:令iI=0;將輸入端接地返回返回輸入端等效電阻:令io=0;M點斷開輸出端等效電阻:令iI=0;將輸入端接地11,XoXfXoAfAfFAfFXiXoFXfUiUfIiIf當電路引入深度串聯(lián)負反饋時:當電路引入深度并聯(lián)負反饋時:1121212UfRFuuUoRRUfIoRFuiRIoIoUoIfRFiuUoUoRIfRFiiIoRR 1121212UfRFuuUoRRUfIoRFuiRIoIoU

24、oIfRFiuUoUoRIfRFiiIoRR 121111(.)111(,.111(.(1).2UoUoRAuufAufUiUfFuuRIoIoUoIoRLAiufAufRLUiUfFuiUiUfFuiUoUoUoUoRAuifUsIiRsIfRs AusfIiIfFiuUsIfRsFiu RsRsIoIoUoIoRLRLRRLAiifAusfIiIfFiiUsIfRsFii RsRRs 131.12331.11231 31231123.301 3RRIRIoRRRRUfI RIoRRRRUfR RFuiIoRRRRRRAufRLRLFuiR R電流串聯(lián)負反饋224141001111210Uf

25、RFuuUoRRUoRAufUiFuuR 電壓串聯(lián)負反饋Re1Re111Re1UfFuuUoRfUoRfAfAufUiFuu Rf和Re2構成反饋網(wǎng)絡,輸入量、反饋量和凈輸入量以電流方式疊加,電流并聯(lián)負反饋Uo與Ui反相,Io作用在反饋網(wǎng)絡的電流是Re2.Re2Re2Re211Re21Re2/.(1).Re2IfIoRfIfFiiIoRfIoRfAiifIiFiiUoRLRfRLAusfUsFii RsRs 圖06.06 例題06.4電路圖求圖 06.09 在靜態(tài)時運放的共模輸入電壓;若要實現(xiàn)串聯(lián)電壓反饋, Rf 應接向何處?要實現(xiàn)串聯(lián)電壓負反饋,運放的輸入端極性如何確定?求引入電壓串聯(lián)負反饋

26、后的閉環(huán)電壓放大倍數(shù)。 Ic1 = Ic2 = Ic3 /2V7 . 97 . 09V9156V666241515BE3B3E3EER2B3221EECCR2VVVVVVRRRVVVV5mA5 . 0mA13 . 5157 . 9c1C1CCC2C1C2C1e3EEE3C3RIVVVIIRVVI解既然是串聯(lián)反饋, 反饋和輸入信號接到差放的兩個輸入端。要實現(xiàn)負反饋,必為同極性信號。差放輸入端的瞬時極性,見圖中紅色標號。根據(jù)串聯(lián)反饋的要求,可確定B2的極性,見圖中綠色標號,由此可確定運放的輸入端極性。饋, Rf應接向T2。為了保證獲得運放綠色標號的極性,B1相當同相輸入端,B2相當反向輸入端。為此

27、該電路相當同相輸入比例運算電路。所以電壓增益為2bf1RRAvv6.4 深度負反饋放大電路放大倍數(shù)的分析深度負反饋放大電路放大倍數(shù)的分析11 AFXXAfOfF1dooXXA ofXXF fidXXXFAAXXAooioF1FAo1反饋深度反饋深度定義:定義:6.5 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一、穩(wěn)定放大倍數(shù)一、穩(wěn)定放大倍數(shù)三、改變輸入電阻和輸出電阻三、改變輸入電阻和輸出電阻四、展寬頻帶四、展寬頻帶二、改善波形失真二、改善波形失真負反饋使放大倍數(shù)下降。負反饋使放大倍數(shù)下降。引入負反饋使電路的穩(wěn)定性提高。引入負反饋使電路的穩(wěn)定性提高。(2)FAAAooF1(1)AdAA

28、FddAAFdAdAAFdAAAFAFAfff11)1 ()1 ()1 (22 一、對放大倍數(shù)的影響一、對放大倍數(shù)的影響二、改善波形的失真二、改善波形的失真Xi=Xi-XfXo=AXi+Xo,Ax為Xo的基波部分,Xo為由半導體器件的非線性所產(chǎn)生的諧波部分。當增大輸入量Xi時,使Xi中的基波成分與開環(huán)相同,保證輸出量的基波成份與開環(huán)相同,Xo的諧波成分為Xo。Xo=Xo-AFXoXo=Xo/(1+AF)結論:引入負反饋后,輸出的諧波部分被減小到基本放大電路的1/(1+AF)1.使輸出量在閉環(huán)前、后保持基波成分不變。才能保證非線性失真減小。2.非線性失真產(chǎn)生于電路內(nèi)部,引入負反饋才被抑制。三、對

29、輸入、輸出電阻的影響三、對輸入、輸出電阻的影響1. 串聯(lián)負反饋使電路的輸入電阻增加:串聯(lián)負反饋使電路的輸入電阻增加:ioifrFAr)1 ( 2. 并聯(lián)負反饋使電路的輸入電阻減?。翰⒙?lián)負反饋使電路的輸入電阻減小:)1 (FArroiif例如例如:射極輸出器射極輸出器理解:理解:串聯(lián)負反饋相當于在輸入回路中串聯(lián)了串聯(lián)負反饋相當于在輸入回路中串聯(lián)了一個電阻,故輸入電阻增加。一個電阻,故輸入電阻增加。理解:理解:并聯(lián)負反饋相當于在輸入回路中并聯(lián)了并聯(lián)負反饋相當于在輸入回路中并聯(lián)了一條支路,故輸入電阻減小。一條支路,故輸入電阻減小。RAFRIUUIUUIURIURiifiiiifiiiifiiiAF)

30、1 (RRRifbifAFRRAFIIUIIUIURIURiifiiifiiiiifiii13. 電壓負反饋使電路的輸出電阻減?。弘妷贺摲答伿闺娐返妮敵鲭娮铚p?。?1 (FArrooof例如例如:射極輸出器射極輸出器理解:理解:電壓負反饋目的是阻止電壓負反饋目的是阻止 uo的變化,穩(wěn)定的變化,穩(wěn)定輸出電壓輸出電壓。放大電路空載時放大電路空載時可等效右圖框中可等效右圖框中為電壓源:為電壓源:輸出電阻越小,輸出電壓越穩(wěn)定,反之亦然。輸出電阻越小,輸出電壓越穩(wěn)定,反之亦然。roesouoRLIURXooofi 0RURUUIooooooAFAF)1 ()(AFRRoof1理解:理解:電流負反饋目的是

31、阻止電流負反饋目的是阻止 io的變化,穩(wěn)定的變化,穩(wěn)定輸出電流輸出電流。放大電路空載時放大電路空載時可等效為右圖框可等效為右圖框中電流源:中電流源:輸出電阻越大,輸出電流越穩(wěn)定,反之亦然。輸出電阻越大,輸出電流越穩(wěn)定,反之亦然。4. 電流負反饋使電路的輸出電阻增加:電流負反饋使電路的輸出電阻增加:ooofr )FA(r 1roisoioRLIURXooofi 0AFAFRUIRUIoooooo1)(RRoofAF )1 ( 四、對通頻帶的影響四、對通頻帶的影響引入負反饋使電路的通頻帶寬度增加:引入負反饋使電路的通頻帶寬度增加:oofBFAB)1 ( fABoAoAFBF6.6.1 負反饋放大電

32、路的自激條件6.6.2 用波特圖判斷負反饋放大電路的自激 負反饋可以改善放大電路的性能指標,但是負反饋引入不當,會引起放大電路自激。為了使放大電路正常工作,必須要研究放大電路產(chǎn)生自激的原因和消除自激的有效方法。6.6.1 6.6.1 負反饋放大電路的自激條件負反饋放大電路的自激條件 根據(jù)反饋的基本方程,可知當 時, 相當放大倍數(shù)無窮大,也就是不需要輸入,放大電 路就有輸出,放大電路產(chǎn)生了自激。 AAAFf=1相位條件相位條件又可寫為 幅度條件幅度條件1|FA AF= A+ F=(2n+1) n=0,1,2,3將 = 0 改寫為1FAFA101 AFXO有從小到大過程,|AF|1負反饋放大電路的

33、定性分析p放大級數(shù)越大,越容易產(chǎn)生自激振蕩(=3級)p放大電路中耦合電容,旁路電容越多,越容易產(chǎn)生低頻率振蕩,1+AF越大,越容易產(chǎn)生自激振蕩。p必須破壞產(chǎn)生自激振蕩的條件 AF是放大電路和反饋電路的總附加相移,如果在中頻條件下,放大電路有180的相移。在其它頻段電路中如果出現(xiàn)了附加相移AF,且AF達到180,使總的相移為360,負反饋變?yōu)檎答?。如果幅度條件滿足要求,放大電路產(chǎn)生自激。 在許多情況下反饋電路是由電阻構成的,所以F=0 ,AF = A+F= A。 圖6.6.01是一個同相比例放大電路,其輸入、反饋、凈輸入和輸出信號的相位關系如圖6.6.02所示。因運放輸出與輸入相移為0,若附加

34、相移達到180 ,則可形成正反饋。 圖圖6.6.01 6.6.01 同相比例運算電路同相比例運算電路圖圖6.6.02 6.6.02 同相比例運算電路同相比例運算電路 矢量圖矢量圖6.6.2 6.6.2 用波特圖判斷負反饋用波特圖判斷負反饋 放大電路的自激放大電路的自激6.6.2.1 6.6.2.1 波特圖的繪制波特圖的繪制6.6.2.2 6.6.2.2 放大電路自激的判斷放大電路自激的判斷6.6.2.3 6.6.2.3 環(huán)路增益波特圖的引入環(huán)路增益波特圖的引入6.6.2.4 6.6.2.4 判斷自激的條件判斷自激的條件6.6.2.16.6.2.1波特圖的繪制波特圖的繪制 有效地判斷放大電路是否

35、能自激的方法,是用波特圖。不過前面波特圖的Y 軸坐標是20lgA,單位是分貝,X 軸是對數(shù)坐標,單位是赫茲。有一個三極點直接耦合開環(huán)放大電路的頻率特性方程式如下)10j1)(10j1)(10j1 (107645idofffVVAv其波特圖如圖6.6.03所示,頻率的單位為Hz。 根據(jù)給定的頻率特性方程,放大電路在高頻段有三個極點頻率fp1、fp2和fp3。105代表中頻電壓放大倍數(shù)(100dB),于是可畫出幅度頻率特性曲線和相位頻率特性曲線。總的相頻特性曲線是用每個極點頻率的相頻特性曲線合成而得到的。 相頻特性曲線的Y坐標是附加相移A。當A=180時,即圖中的S點對應的頻率稱為臨界頻率fc。當f= fc時反饋信號與輸入信號同相,負反饋變

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論