北京航空航天大學(xué)《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課件-第六章 放大電路中的反饋

1、第六章 放大電路中的反饋反饋正反饋負(fù)反饋反饋的極性第8章第6,7章交流負(fù)反饋的組態(tài)電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋交流正反饋的組態(tài)電壓串聯(lián)正反饋電壓并聯(lián)正反饋電流串聯(lián)正反饋電流并聯(lián)正反饋負(fù)反饋直流負(fù)反饋交流負(fù)反饋穩(wěn)定Q點改善放大電路的交流指標(biāo)正反饋(交流）波形發(fā)生電路為什么要加交流負(fù)反饋？USUiUoRS+_.RL放大電路信號源負(fù)載希望引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋，可以使電壓放大倍數(shù)對負(fù)載為恒壓源改善了放大電路的性能深度電壓串聯(lián)負(fù)反饋下信號源上無損失RSS.Io.RL放大電路i.希望引入電流并聯(lián)負(fù)反饋，可以使電流放大倍數(shù)恒流源信號源上無損失深度電流并聯(lián)負(fù)反饋下Io.USUiRS+

2、_.RL放大電路互導(dǎo)放大倍數(shù)希望引入電流串聯(lián)負(fù)反饋，可以使RSS.RL放大電路i.Uo+_.互阻放大倍數(shù)希望引入電壓并聯(lián)負(fù)反饋，可以使USUiUoRS+_.RL放大電路信號源負(fù)載隨溫度變化而變化引入負(fù)反饋后穩(wěn)定比但放大電路性能的改善以犧牲放大倍數(shù)為代價減小非線性失真（9章大信號輸入）為什么要加交流正反饋？8章構(gòu)成振蕩電路,信號發(fā)生電路展寬頻帶RSS.RL放大電路i.Uo+_.Axoxiuouu+圖4.4.2 簡化的集成運放低頻等效電路u+u反饋的基本概念正反饋xd = xi + xf負(fù)反饋xd = xi xfA= xo / xdF= xf / xoAFxoxixdxfxi 輸入信號xd 凈輸入

3、信號xf 反饋信號開環(huán)放大倍數(shù)反饋系數(shù)xo 輸出信號反饋：將放大器輸出信號經(jīng)反饋網(wǎng)絡(luò)送回放大器輸入端可同為電壓（或電流），為電壓（或電流）信號是單向傳遞的xo只由xd產(chǎn)生xf只由xo產(chǎn)生A: 基本放大電路F: 反饋網(wǎng)絡(luò)正反饋xd = xi + xf負(fù)反饋xd = xi xf反饋的極性判斷xf加強了xi的作用xf削弱了xi的作用必須xf與xi同相必須xf與xi同相負(fù)反饋閉環(huán)放大倍數(shù)環(huán)路增益反饋深度若深度負(fù)反饋深度負(fù)反饋下：與 無關(guān),即非常穩(wěn)定1+AF1因此深度負(fù)反饋下：而按定義：已知深度負(fù)反饋下：即：凈輸入量為0直流反饋交流反饋僅在直流通路中存在的反饋(負(fù)）僅在交流通路中存在的反饋（正，負(fù)）有直

4、流反饋電路直流通路交流通路無交流反饋有交流反饋無直流反饋交流反饋的有無有無交流反饋通路反饋量對凈輸入量有無影響判據(jù)無反饋通路有交流反饋無交流反饋判斷步驟:判斷有無交流反饋;判斷反饋的組態(tài);判斷反饋的極性AFxixdxfxouiudufuoFARLusRS+-電壓串聯(lián)Auiufuiuf串聯(lián)并聯(lián)6.3.2idiiifuouiAFRLRSis電壓并聯(lián)Aiiifiiif并聯(lián)并聯(lián)uo電流串聯(lián)udufuiioFARLusRS+-R串聯(lián)串聯(lián)uiuo電流并聯(lián)ioidiiifAFRLRSisR串聯(lián)并聯(lián)xd = xi xf如為電壓，則是如為電流，則是回路形式肯定在輸入回路的某個節(jié)點上輸入端判斷法:看反饋支路是否與

5、ui有交叉點（節(jié)點）：若有交叉點，則為并聯(lián)反饋；若無交叉點，則為串聯(lián)反饋輸出端判斷法:讓uo=0，若反饋不存在了，則為電壓反饋若反饋仍然存在，則為電流反饋簡易輸出端判斷法:如uo是對地的電壓，則看反饋支路是否與uo有交叉點：若有交叉點，則為電壓反饋若無交叉點，則為電流反饋反饋(xf)與輸入(xi)分別加在基本放大器（運放）的2個輸入端（b,e 或uP,uN )上, 串聯(lián)反饋 (uf, ui)反饋(xf)與輸入(xi)同時加在基本放大器（運放）的1個輸入端（b,e 或uP,uN)上, 并聯(lián)反饋 (if, ii)簡易輸入端判斷法:1. 電壓串聯(lián)反饋反饋的組態(tài)信號 x均以電壓 u 的形式出現(xiàn)AFxo

6、xixdxfFAuiudufuoRLusRS+-框圖電壓，KVL(回路形式)反饋支路與ui無交叉點(節(jié)點)串聯(lián)反饋在放大器輸出端在放大器輸入端當(dāng)uo=0時，反饋不存在了電壓反饋F與A并聯(lián)FAuiudufuoRLusRS+-反饋(uf)與輸入(ui)分別加在A的2個輸入端上注意：對串聯(lián)反饋,在電路中求uf（）時，要斷開ui，uf，ud回路因為深度負(fù)反饋下：這里：FAuiudufuoRLusRS+-虛短虛斷回路是斷開的uf例圖輸出端:uo=0時，反饋不存在了，電壓反饋；輸入端:反饋支路與ui無交叉點，串聯(lián)反饋2. 組態(tài)判斷1.有交流反饋uiu oRLRFR1(uo是對地的電壓，反饋支路與uo有交叉

7、點,電壓反饋)(輸入加在uP，反饋加在uN ，串聯(lián)反饋)uiu oRLRFR13. 極性判斷：用瞬時極性法(6.1.2)注意：對串聯(lián)反饋,求uf (F)時，要斷開ui，uf，ud回路+ufuf削弱了ui的作用負(fù)反饋uf，ui同相uiu oRLRFR1深度負(fù)反饋下：uf1. uo與RL無關(guān)，恒壓源2. 與集成運放無關(guān)，只與反饋電阻有關(guān)，即非常穩(wěn)定虛短虛斷2. 電壓并聯(lián)反饋AFxoxixdxfxo以電壓 uo 的形式出現(xiàn)xi, xf, xd以電流 ii , if, id 的形式出現(xiàn)在放大器輸入端在放大器輸出端uiidiiAFRLifRSisuo在放大器輸入端電流，KCL(節(jié)點形式) 反饋支路與ui

8、有交叉點（節(jié)點）并聯(lián)反饋uiidiiAFRLifRSisuo反饋與ui都加在的同一點（交叉點）上在放大器輸出端F與A相并聯(lián)當(dāng)uo=0時，反饋不存在了電壓反饋輸入端交叉點以左為信號源注意：對并聯(lián)反饋,在電路中求if(F)時，要讓輸入端的交叉點接地uiidiiAFRLifRSisuoui因為深度負(fù)反饋下：這里：idiiAFRLifRSisuoidiiAFRLifRSusuoui+-虛斷虛短ri負(fù)反饋下：輸入端交叉點接地虛短虛斷虛斷負(fù)反饋下深度并聯(lián)負(fù)反饋深度串聯(lián)負(fù)反饋深度負(fù)反饋下虛斷虛短同時存在虛短例圖RLuiuoRFR1iiif2. 組態(tài)判斷1.有交流反饋輸出端:uo=0時，反饋不存在了，電壓反饋

9、；(uo是對地的電壓，反饋支路與uo有交叉點,電壓反饋)；輸入端:反饋支路與ui有交叉點，并聯(lián)反饋；(輸入ui和反饋都加在u(交叉點)上，并聯(lián)反饋)交叉點以左為信號源uiuoRFR1iiif+_3. 極性判斷：用瞬時極性法注意：對并聯(lián)反饋,求if (F)時，要讓輸入端的交叉點（節(jié)點）接地if削弱了ii的作用負(fù)反饋RLif, ii 同相uiuoRFR1iiif深度負(fù)反饋下：虛斷虛短深度負(fù)反饋下RL輸入端交叉點接地3. 電流串聯(lián)反饋AFxoxixdxfxo以電流 io 的形式出現(xiàn)xi, xf, xd以電壓ui , uf, ud 的形式出現(xiàn)在放大器輸入端在放大器輸出端uoFAudufRLusRSui

10、io+-在放大器輸出端F與A串聯(lián)當(dāng)uo=0時，反饋仍然存在電流反饋uoFAudufRLusRSuiio+-電壓，KVL(回路形式)反饋支路與ui無交叉點串聯(lián)反饋在放大器輸入端反饋與輸入加在的不同點上當(dāng)io=0時，反饋不存在了RuoFAudufRLusRSuiio+-因為深度負(fù)反饋下：這里：R例圖uo1RRLuiiouf1.有交流反饋輸出端:uo=0時，反饋仍然存在，電流反饋輸入端:反饋支路與ui無交叉點，串聯(lián)反饋 ui加在uP, 反饋加在uN, 串聯(lián)反饋2. 組態(tài)判斷io=0時，反饋不存在了1RRLuiiouf3. 極性判斷：用瞬時極性法+uf削弱了ui的作用負(fù)反饋uouf,ui同相1RRLu

11、iioufuo深度負(fù)反饋下：虛短R用虛短虛斷做信號 x 均以電流 i 的形式出現(xiàn)4.電流并聯(lián)反饋AFxoxixdxfuouiAFioRLidiiifRSisuouiAFioRLidiiifRSis在放大器輸入端反饋支路與ui有交叉點（節(jié)點）并聯(lián)反饋反饋與ui都加在的同一點（交叉點）上在放大器輸出端F與A串聯(lián)當(dāng)uo=0時，反饋仍然存在電流反饋當(dāng)io=0時，反饋不存在了uouiAFioRLidiiifRSisAFioRLidiiifRSisuiuoAFioRLidiiifRSus+-uiuo因為深度負(fù)反饋下：這里：R例圖uoRL+ioR1RFRiiifui1.有交流反饋2. 組態(tài)判斷輸出端:uo=

12、0時，反饋仍然存在，電流反饋；輸入端:反饋支路與ui有交叉點，并聯(lián)反饋；(輸入ui和反饋都加在u上，并聯(lián)反饋)RL+ioR1RFRiiifuo3. 極性判斷：用瞬時極性法if削弱了ii的作用負(fù)反饋+-uiif, ii 同相RL+ioR1RFRiiifuiuo深度負(fù)反饋下：虛斷R用虛短虛斷做對單運放構(gòu)成的電路反饋通路“-”：負(fù)反饋反饋通路“+”：正反饋對多級運放構(gòu)成的電路，仍需按“瞬時極性法”判斷。uo=0時，反饋不存在，電壓反饋反饋支路與ui無交叉點，串聯(lián)反饋；-正反饋uf-+C不是耦合電容Rfuo=0時，反饋不存在，電壓反饋反饋與輸入都加在的b極，并聯(lián)反饋iiif+-負(fù)反饋深度負(fù)反饋下：uo

13、=0時，反饋不存在，電壓反饋反饋加在T1的e極，輸入加在T1的b極串聯(lián)反饋+-+負(fù)反饋深度負(fù)反饋下：uf+-RsusRc1Re2RLRc2Re1C2C3C1Vccuoui判斷組態(tài)，極性，求，Rfuo=0時，反饋仍然存在，電流反饋反饋與輸入都加在T1的b極，并聯(lián)反饋iiifio+-+負(fù)反饋深度負(fù)反饋下：uf+-+iiif+-iouf+-+-作業(yè)：6.4(d)(h)6.5(a)(b)(d)(e)(f)6.6-6.9+uiu oR4R2uf負(fù)反饋對放大器性能的影響AFxoxixdxf-無負(fù)反饋0.707 AumAufffLfH有負(fù)反饋1. 擴展放大器的通頻帶AuAufmAum0.707 AufmfLffHfBWfBWBWf 1 AF BW加入負(fù)反饋使放大器的通頻帶展寬02. 提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性 = 1 1+ AFdAfAfdA A 3. 改善非線性失真Aufuouiuiuo