電子電路基礎(chǔ)課件反饋(浙江大學(xué))

第二章反響

2.1反響原理

2.1.1反響介紹1概述反響分為直流反響和交流反響，交流反響又分為正反響和負(fù)反響。反響量中只含有直流分量，那么稱(chēng)為直流反響，它只在直流通路中存在;------穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)；如果反響量中只含有交流分量，那么稱(chēng)為交流反響，它只存在于交流通路。正反響------輸入量和反響量相位一致的反響；-------振蕩器負(fù)反響------輸入量和反響量相位相反的反響。--改善放大器的性能2.1反響原理2.1.2負(fù)反響放大電路的四種組態(tài)電壓采樣串聯(lián)接入：從輸出端的輸出電壓采樣，以串聯(lián)的方式加到輸入端，形成反響網(wǎng)絡(luò)；電流采樣串聯(lián)接入，從輸出端的輸出電流采樣，以串聯(lián)的方式加到輸入端，形成反響網(wǎng)絡(luò)；2.1反響原理電流采樣并聯(lián)接入 從輸出端的輸出電流采樣，以并聯(lián)的方式加到輸入端，形成反響網(wǎng)絡(luò)；電壓采樣并聯(lián)接入，從輸出端的輸出電壓采樣，以并聯(lián)的方式加到輸入端，形成反響網(wǎng)絡(luò)。根本放大電路與反響網(wǎng)絡(luò)均看成二端口網(wǎng)絡(luò)。2.1反響原理2.1.3負(fù)反響對(duì)放大器性能的影響一、負(fù)反響網(wǎng)絡(luò)對(duì)放大器增益的影響為閉環(huán)增益，為開(kāi)環(huán)增益，是反響系數(shù)，是環(huán)路增益，稱(chēng)為反響量，或反響深度，或稱(chēng)不敏感系數(shù)?？梢?jiàn)，負(fù)反響使放大電路的增益減小為原來(lái)的分之一。當(dāng)時(shí)，稱(chēng)深度負(fù)反響，此時(shí)2.1反響原理二、負(fù)反響網(wǎng)絡(luò)提高放大器增益穩(wěn)定性微分：例如，某放大電路開(kāi)環(huán)增益，假設(shè)取反響系數(shù)，如果溫度變化使變化±10﹪，求的變化量。2.1反響原理三、負(fù)反響網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展放大器的帶寬假設(shè)高頻響應(yīng)為：條件：反響系數(shù)F與頻率無(wú)關(guān)閉環(huán)增益為：將A〔s〕代入：整理得：中頻增益為：高頻上限3dB頻率：同樣的方法解得：2.1反響原理四、負(fù)反響網(wǎng)絡(luò)降低放大器的噪聲，提高放大器的信噪比

放大器的信噪比為，引入負(fù)反響后，信噪比提高A倍，五、負(fù)反響網(wǎng)絡(luò)減小放大器的非線(xiàn)性失真由于放大器內(nèi)部的PN結(jié)線(xiàn)性不好造成的非線(xiàn)性失真，通過(guò)負(fù)反響，把失真信號(hào)加到輸入端，減小放大器的非線(xiàn)性失真。2.1反響原理六、負(fù)反響網(wǎng)絡(luò)控制放大器的輸入電阻〔A〕串聯(lián)反響是放大器的輸入電阻增大，與采樣對(duì)象無(wú)關(guān)，〔B〕并聯(lián)反響使放大器的輸入電阻減小，與采樣對(duì)象無(wú)關(guān)，2.1反響原理七、負(fù)反響網(wǎng)絡(luò)控制放大器的輸出電阻〔A〕電壓采樣使放大器的輸出電阻減小，與輸出端接入方式無(wú)關(guān)，串聯(lián)接入時(shí)，2.1反響原理并聯(lián)接入時(shí)，即：所以：2.1反響原理〔B〕電流采樣使放大器的輸出電阻增大，與輸出端接入方式無(wú)關(guān)電流采樣的情況下放大器的輸出電阻將增大:小結(jié)〔電壓、電流〕串聯(lián)負(fù)反響增大輸入電阻〔電壓、電流〕并聯(lián)負(fù)反響減小

電壓〔串聯(lián)、并聯(lián)〕負(fù)反響減小輸出電阻電流〔串聯(lián)、并聯(lián)〕負(fù)反響增大2.1反響原理2.1.4負(fù)反響電路判別一、判斷方法〔A〕判斷是電壓負(fù)反響還是電流負(fù)反響用輸出短路法。將電路的輸出端交流短路后，反響消失者為電壓反響，反之反響繼續(xù)存在的為電流反響。反響網(wǎng)絡(luò)的輸入信號(hào)為零，保持不變，反響依然存在即反響消失2.1反響原理〔B〕判斷是串聯(lián)反響還是并聯(lián)反響用輸入短路法。將電路的輸入端交流短路后，反響加不上者為并聯(lián)反響，反之反響仍能加上的為串聯(lián)反響。反響網(wǎng)絡(luò)的輸出信號(hào)加不到，仍然能加到中，即反響消失；反響依然存在?！睠〕判斷是正反響還是負(fù)反響-------用瞬時(shí)極性法2.1反響原理二、舉例說(shuō)明例2.1直流反響，為反響元件，既為直流反響又為交流反響，因?yàn)榈呐月?，沒(méi)有交流反響。直流反響-------穩(wěn)定工作點(diǎn)，電路稱(chēng)為工作點(diǎn)穩(wěn)定電路。交流反響--------增加了輸出電流的穩(wěn)定，增加了輸入阻抗，但降低交流增益。2.1反響原理例2.2先找出反響網(wǎng)絡(luò)瞬時(shí)極性法:判別正反響還是負(fù)反響。別離出反響網(wǎng)絡(luò)，反饋為電壓串聯(lián)負(fù)反響。判斷反響網(wǎng)絡(luò)的小竅門(mén)既不像偏置電阻，又不像負(fù)載電阻，把輸入和輸出聯(lián)系起來(lái)的電阻可以考慮是反響網(wǎng)絡(luò)。負(fù)反響削弱了輸入量，反響網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)取的位置很重要，2.1反響原理例2.3先找出反響網(wǎng)絡(luò)瞬時(shí)極性法-----電壓并聯(lián)負(fù)反響。注意：〔1〕在這個(gè)反響中直流反響、交流反響都有，直流反響是工作點(diǎn)穩(wěn)定電路；〔2〕A是互阻放大器輸出取電壓，輸入取電流；〔3〕F是互納反響網(wǎng)絡(luò)。

2.1反響原理例2.4先找出反響網(wǎng)絡(luò)，瞬時(shí)極性法---電流并聯(lián)負(fù)反響。注意：〔1〕這個(gè)反響只有交流反響，反響支路上的電容隔絕直流；〔2〕A是電流放大器輸出取電流，輸入取電流；〔3〕F是電流反響網(wǎng)絡(luò)。

2.1反響原理例2.5找出反響網(wǎng)絡(luò)，瞬時(shí)極性法----電流串聯(lián)負(fù)反響。

注意：〔1〕在這個(gè)反響中直流反響、交流反響都有，〔2〕A是互導(dǎo)放大器輸出取電流，輸入取電壓；〔3〕F是互阻反響網(wǎng)絡(luò)。2.1.5分析方法介紹分析？求開(kāi)環(huán)增益和反響系數(shù)，必須先將反響放大器化成一個(gè)帶有反響網(wǎng)絡(luò)負(fù)載效應(yīng)的根本放大器，然后在這個(gè)根本放大器的交流通路或等效電路中進(jìn)行計(jì)算。具體操作過(guò)程如下1.判定反響類(lèi)型；2.畫(huà)出根本放大器交流通路〔帶反響網(wǎng)絡(luò)負(fù)載效應(yīng)〕；3.計(jì)算根本放大器的增益、輸入電阻、輸出電阻；4.計(jì)算反響網(wǎng)絡(luò)的反響系數(shù)；2.求出閉環(huán)增益、輸入阻抗、輸出阻抗。2.1.5分析方法介紹拆環(huán)方法：畫(huà)輸入，看輸出：〔輸入不動(dòng)，看輸出接在什么地方〕輸出端如果是電壓采樣，那么將輸出端對(duì)地短路，如果是電流采樣，那么將輸出端開(kāi)路；畫(huà)輸出，看輸入：〔輸出不動(dòng)，看輸入接在什么地方〕輸入端如果是并聯(lián)接入，那么將輸入端對(duì)地短路，如果是串聯(lián)接入，那么將輸入端開(kāi)路。2.1.5分析方法介紹〔1〕電壓串聯(lián)負(fù)反響電路反響的信號(hào)來(lái)自于輸出端。2.1.5分析方法介紹(2)電壓并聯(lián)負(fù)反響注意電流流向很重要！流向集電極.2.1.5分析方法介紹〔3〕電流并聯(lián)負(fù)反響是在上的分流。2.1.5分析方法介紹〔4〕電流串聯(lián)負(fù)反響2.2各種反響組態(tài)分析2.2.1電壓串聯(lián)負(fù)反響2.2各種反響組態(tài)分析舉例根本放大器的電壓增益:如果反響為深度反響：∞02.2各種反響組態(tài)分析2.2.2電流串聯(lián)負(fù)反響2.2各種反響組態(tài)分析舉例未加反響的放大增益:

深度負(fù)反響?2.2各種反響組態(tài)分析2.2.3電壓并聯(lián)負(fù)反響

A為互阻增益2.2各種反響組態(tài)分析2.2.4電流并聯(lián)負(fù)反響A=?F=?2.3穩(wěn)定性問(wèn)題2.3.1問(wèn)題的提出分式分母有可能出現(xiàn)0，那么放大器閉環(huán)增益∞系統(tǒng)不穩(wěn)定，出現(xiàn)自激振蕩.2.3.2穩(wěn)定判據(jù)------根據(jù)條件系統(tǒng)出現(xiàn)不穩(wěn)定,幅度條件〔充分條件〕相位條件〔必要條件〕2.3穩(wěn)定性問(wèn)題〔1〕討論幅頻特性曲線(xiàn)和相頻特性曲線(xiàn)，系統(tǒng)不穩(wěn)定。2.3穩(wěn)定性問(wèn)題〔2〕討論幅頻特性曲線(xiàn)和相頻特性曲線(xiàn)，由于，系統(tǒng)穩(wěn)定。2.3穩(wěn)定性問(wèn)題2.3.3穩(wěn)定裕度考慮穩(wěn)定裕度，有兩個(gè)因素組成：幅度裕度和相位裕度，幅度裕度〔當(dāng)時(shí)〕，相位裕度〔當(dāng)時(shí)〕。2.3穩(wěn)定性問(wèn)題2.3.4舉例說(shuō)明加反響F=0.1解：考慮的裕度，由相頻特性曲線(xiàn)對(duì)應(yīng)到幅頻特性曲線(xiàn)，找到縱軸，對(duì)應(yīng)42，加上0.1，即20，此時(shí)F應(yīng)為-62dB，即F=1/1259，系統(tǒng)即可穩(wěn)定2.3穩(wěn)定性問(wèn)題2.3.5補(bǔ)償方法改變幅頻特性中零、極點(diǎn)的分布，使附加相位移到達(dá)18