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文檔簡介
關(guān)于放大電路電路中的反饋第1頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四27.1反饋的基本概念和類型7.1.1反饋的基本概念一、什么叫反饋
反饋是將放大電路的輸出量(輸出電壓或輸出電流)的一部分或全部,通過一定的電路(反饋網(wǎng)絡(luò))反向送回到輸入端或輸入回路,從而使電子電路能按預(yù)期功能正常工作。第2頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四3放大傳送反饋信號圖7-1反饋放大電路原理框圖二、為什么要引入反饋改善放大電路的交直流性能。第3頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四4采用反饋只能減小
ICQ的變化而不能使變化量減為零。圖7-2分壓式偏置穩(wěn)定共射放大電路第4頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四57.1.2反饋的類型及判斷方法一、判斷有無反饋
在放大電路中引入反饋必須將輸出量通過反饋網(wǎng)絡(luò)送回輸入回路,與輸入信號相互作用,改變放大電路的凈輸入量。所以要判斷電路中有無反饋,首先要看電路中有無反饋網(wǎng)絡(luò)或反饋元件。第5頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四6二、反饋的類型直流反饋交流反饋正反饋負反饋根據(jù)反饋的極性:根據(jù)反饋存在的通路:第6頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四7電壓反饋電流反饋根據(jù)反饋在輸出端的連接方式(取樣方式):串聯(lián)反饋并聯(lián)反饋根據(jù)反饋在輸入端的連接方式:第7頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四8三、直流反饋和交流反饋直流反饋:反饋量只含有直流量(僅在直流通路存在)交流反饋:反饋量只含有交流量(僅在交流通路存在)
電路中許多情況為交直流共存。直流負反饋用于穩(wěn)定靜態(tài)工作點。交流負反饋用于改善電路的動態(tài)性能。研究重點:交流負反饋。第8頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四9四、正反饋和負反饋正反饋:反饋信號加強了原輸入信號,使放大電路凈輸入量增大的反饋。負反饋:反饋信號削弱了原輸入信號,使放大電路凈輸入量減小的反饋。
研究重點:負反饋。只有正確引入交流負反饋才能改善放大電路的動態(tài)性能。第9頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四10本章中的反饋網(wǎng)絡(luò)一般為純電阻網(wǎng)絡(luò),無移相作用。五、反饋極性的判斷-
瞬時極性法瞬時極性法:先規(guī)定出輸入信號對地的瞬時極性,依此判斷出電路各相關(guān)點乃至輸出信號及反饋信號對地的瞬時極性。反饋信號使電路的凈輸入量增大----引入了正反饋。反饋信號使電路的凈輸入量減小----引入了負反饋。第10頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四11凈輸入信號②①②①②①第11頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四12相位關(guān)系
(1)晶體管--單管(+)(-)(+)(+)(+)(+)共射接法共集接法共基接法第12頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四13(2)差動放大電路(+)(-)(+)(+)(+)(-)(+)(+)第13頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四14(3)集成運放(+)(+)(+)(-)第14頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四15圖7-3分立元件放大電路反饋極性的判斷有反饋。RF、R4構(gòu)成的反饋網(wǎng)絡(luò)引入了“級間”交流反饋例:試判斷下圖所示電路是否存在反饋,若存在請指出反饋的極性,并進行交直流反饋判斷。第15頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四16反饋的極性的判斷:(+)(+)(-)(+)(+)交流負反饋第16頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四17對于分立元件放大電路,可以通過判斷輸入級晶體管的凈輸入量(b-e間凈輸入電壓,或者iB/iE凈輸入電流)因反饋的引入是增大了還是減小了,來判斷反饋的極性。結(jié)論(分立元件):第17頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四18例:試指出下圖所示電路的反饋極性。第18頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四19設(shè)的瞬時極性對地為(+),則的瞬時極性對地也為(+),的瞬時極性對地也為(+)。使真正加到運放輸入端的凈輸入電壓減小,故為負反饋。
(+)(+)(+)第19頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四20例:試指出下圖所示電路的反饋極性。第20頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四21設(shè)的瞬時極性對地為(+),則的瞬時極性對地為(-)。使真正加到運放輸入端的凈輸入電流減小,故為負反饋。
(+)(+)(-)(-)第21頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四22
對于由運放組成的反饋放大電路,可以通過分析集成運放的凈輸入量(凈輸入電壓或凈輸入電流)因反饋的引入是增大還是減小,來判斷反饋的極性。凡使凈輸入量減小的為負反饋,凡使凈輸入量增大的為正反饋。結(jié)論(集成運放):
在分析反饋極性時,反饋量僅僅由輸出量決定,而與輸入量無關(guān)。
第22頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四23六、電壓反饋和電流反饋
電壓反饋:反饋對放大電路的輸出電壓取樣。電流反饋:反饋對放大電路的輸出電流取樣。
根據(jù)反饋在輸出端的連接方式(取樣方式),反饋分為電壓反饋和電流反饋兩種類型。第23頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四24圖7-5輸出端取樣方式框圖反饋取自輸出電壓反饋取自輸出電流區(qū)分電壓反饋和電流反饋只有在負載電阻變化時才有意義。第24頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四25令uo=0(RL=0),若反饋量也隨之為零,即引入了電壓反饋令uo=0(RL=0),若反饋量依然存在,即引入了電流反饋。
判斷方法:(1)反饋表達式與輸出電壓成比例;(2)輸出端短路法。第25頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四26根據(jù)反饋網(wǎng)絡(luò)在放大電路輸入端的連接方式,反饋分為串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋。七、串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋串聯(lián)反饋:反饋信號和輸入信號串聯(lián),
以電壓形式相加減。并聯(lián)反饋:反饋信號和輸入信號并聯(lián),
以電流形式相加減。區(qū)分方法:根據(jù)輸入量和反饋量的連接方式來區(qū)分。第26頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四27圖7-6輸入連接方式框圖電壓求和串聯(lián)反饋電流求和并聯(lián)反饋第27頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四287.1.3負反饋放大電路的四種基本組態(tài)交流負反饋放大電路四種組態(tài)電壓串聯(lián)負反饋電流串聯(lián)負反饋電壓并聯(lián)負反饋電流并聯(lián)負反饋第28頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四29一、電壓串聯(lián)負反饋
在負反饋放大電路中,若反饋網(wǎng)絡(luò)從輸出電壓取樣,其取樣電壓與輸入電壓串聯(lián)相比較,把它們的差值電壓作為凈輸入信號進行放大,從而使輸出電壓達到穩(wěn)定,則是引入了電壓串聯(lián)負反饋。第29頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四30例7-1電路如圖7-7所示,試分析其反饋組態(tài)。
(+)(+)(+)負反饋第30頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四電壓求和串聯(lián)反饋電壓反饋電壓串聯(lián)負反饋第31頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四例7-2試分析圖7-8所示放大電路的反饋組態(tài)。
(+)(+)(-)(+)(+)電壓求和反饋組態(tài):電壓串聯(lián)負反饋。第32頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四33二、電壓并聯(lián)負反饋
在負反饋放大電路中,若反饋網(wǎng)絡(luò)對輸出電壓取樣,并轉(zhuǎn)換為反饋電流送到輸入端,與輸入電流進行比較,其差值作為凈輸入電流進行放大,則是引入了電壓并聯(lián)負反饋。放大電路中,若輸入信號為恒流源或近似恒流源,宜用并聯(lián)負反饋。第33頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四34圖7-9例7-3分析圖7-9所示放大電路的反饋組態(tài)。
電流求和電壓并聯(lián)負反饋第34頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四35例7-4電路如圖7-10所示,分析其反饋類型。
圖7-10
該電路又叫集電極-基極偏置電路。靜態(tài)時(+)(-)(-)第35頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四36電壓并聯(lián)負反饋電流求和判斷交流反饋的組態(tài)第36頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四37三、電流串聯(lián)負反饋
在負反饋放大電路中,若反饋網(wǎng)絡(luò)從輸出電流取樣,并轉(zhuǎn)換為反饋電壓與輸入電壓相比較,把它們的差值電壓作為凈輸入信號進行放大,則是引入了電流串聯(lián)負反饋。
第37頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四38圖7-11電流串聯(lián)負反饋(+)(+)(+)電壓求和例7-5電路如圖7-11所示,分析其反饋組態(tài)。
第38頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四39例7-6電路如圖7-12所示,分析其反饋組態(tài)。
圖7-12(+)(+)電壓求和電流串聯(lián)負反饋此電路穩(wěn)定了輸出(集電極/發(fā)射極)電流第39頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四40(+)(-)(+)(+)(+)電流反饋負反饋串聯(lián)反饋電流串聯(lián)負反饋例:放大電路交流通路如下圖所示,分析其反饋組態(tài)。
第40頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四41四、電流并聯(lián)負反饋
在反饋放大電路中,若反饋網(wǎng)絡(luò)從輸出電流取樣,其取樣電流與輸入電流相比較,把它們的差值電流作為凈輸入信號進行放大,則是引入了電流并聯(lián)負反饋。第41頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四42例7-7電路如圖7-13所示,分析其反饋組態(tài)。
圖7-13電流并聯(lián)負反饋(+)(-)(-)(-)電流求和第42頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四43例7-8電路如圖7-14所示,分析其反饋組態(tài)。
圖7-14電流并聯(lián)負反饋(+)(-)(-)(-)電流求和第43頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四447.1.3負反饋在放大電路中的重要作用和性質(zhì)負反饋的基本作用是將引回的反饋量與輸入量相減以調(diào)整電路的凈輸入量與輸出量。無論反饋量以何種方式引回到輸入端,其實質(zhì)都是利用電路輸出量本身通過反饋網(wǎng)絡(luò)對放大電路起自動調(diào)節(jié)作用,從而使輸出量維持穩(wěn)定。電壓負反饋的重要作用是穩(wěn)定輸出電壓,電流負反饋的重要作用是穩(wěn)定輸出電流。第44頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四45電壓負反饋的重要作用是穩(wěn)定輸出電壓電壓負反饋第45頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四46電流負反饋的重要作用是穩(wěn)定輸出電流電流負反饋第46頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四472.直流負反饋能穩(wěn)定放大電路的靜態(tài)工作點,
交流負反饋能改善放大電路的動態(tài)性能。3.串聯(lián)負反饋和并聯(lián)負反饋對信號源內(nèi)阻有不同要求
串聯(lián)負反饋應(yīng)采用電壓源激勵,信號源內(nèi)阻越小,反饋效果越好。并聯(lián)負反饋應(yīng)采用電流源激勵,信號源內(nèi)阻越大,反饋效果越好。第47頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四48RSUS串聯(lián)負反饋應(yīng)采用電壓源激勵,信號源內(nèi)阻越小,反饋效果越好。第48頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四49并聯(lián)負反饋應(yīng)采用電流源激勵,信號源內(nèi)阻越大,反饋效果越好。第49頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四504.電壓并聯(lián)負反饋電路常叫做“電流-電壓轉(zhuǎn)換電路”(即互阻放大電路),它適用于輸入為高內(nèi)阻的電流源,而要求輸出為低內(nèi)阻的電壓信號的場合。
電流串聯(lián)負反饋電路常叫做“電壓-電流轉(zhuǎn)換電路”(即互導(dǎo)放大電路),它適用于輸入為低內(nèi)阻的電壓源,而要求輸出為高內(nèi)阻的電流信號的場合。第50頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四51
電壓串聯(lián)負反饋電路可作為壓控電壓源(電壓放大電路)。
電流并聯(lián)負反饋電路可作為流控電流源(電流放大電路)。第51頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四527.2反饋放大電路的框圖表示法7.2.1反饋放大電路的框圖第52頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四53工程上,常做“信號單方向作用的假定”:通過基本放大電路的只有信號的正向傳輸,通過反饋網(wǎng)絡(luò)的只有信號的反向傳輸。7.2.1反饋放大電路的框圖第53頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四54
輸入信號·
凈輸入信號·反饋信號·
輸出信號····7.2.1反饋放大電路的框圖第54頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四55電壓反饋,輸出量為電壓;
電流反饋,輸出量為電流。串聯(lián)反饋,輸入量、反饋量、凈輸入量均為電壓;并聯(lián)反饋,輸入量、反饋量、凈輸入量均為電流。第55頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四56基本放大電路放大倍數(shù):反饋系數(shù):····環(huán)路增益AF:7.2.1反饋放大電路的框圖第56頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四577.2.2閉環(huán)增益及其一般表達式閉環(huán)增益:第57頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四587.2.3反饋深度閉環(huán)增益:2.當|1+AF|=0時,閉環(huán)增益,這種工作狀態(tài)叫作放大電路的“自激”。1.如果|1+AF|<1,則|
Af|
>|
A|
,此反饋為正反饋。第58頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四593.如果|1+AF|>1,則|Af|
<|A|
,此反饋為負反饋;
當|AF|>>1時,閉環(huán)增益,此時反饋放大電路的閉環(huán)增益Af將只取決于反饋系數(shù)F,叫做“深度負反饋”。閉環(huán)增益:第59頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四607.3負反饋對放大電路性能的影響
引入交流負反饋,可以改善放大電路的性能:提高閉環(huán)增益的穩(wěn)定性。展寬通頻帶,減小頻率失真。減小非線性失真,抑制干擾和噪聲。對輸入電阻和輸出電阻產(chǎn)生影響。第60頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四617.3.1提高閉環(huán)增益的穩(wěn)定性Af對A求微分:相對變化量:閉環(huán)增益:第61頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四62閉環(huán)增益的相對變化量減小到開環(huán)增益相對變化量的1/(1+AF),因此負反饋可提高閉環(huán)增益的穩(wěn)定性。例如,當dA/A=10%時,如果反饋深度1+AF=100(深度負反饋),則dAf/Af=0.1%第62頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四637.3.2展寬通頻帶,減小頻率失真無負反饋,開環(huán)0.707Amf有負反饋,閉環(huán)AmfAm0.707AmfBWfBW0AfHf增大到fH的(1+AF)倍。fLf減小到fL的(1+AF)分之一。通常fBW=
fH-
fL
fH
fBWf=
fHf-
fLf
fHf
,引入負反饋后,放大電路的通頻帶展寬到約為基本放大電路的(1+AF)倍。第63頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四64在加入負反饋前后,“增益帶寬積”
GBP基本不變引入負反饋后,放大電路的增益變?yōu)樵瓉淼?/(1+AF),通頻帶展寬到約為原來的(1+AF)倍。因此:7.3.2展寬通頻帶,減小頻率失真第64頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四657.3.3減小非線性失真,抑制干擾和噪聲
加入負反饋后,非線性失真減小為原來的1/(1+AF)。但負反饋只能對反饋環(huán)路內(nèi)的電量起作用,抑制環(huán)路內(nèi)的非線性失真。第65頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四667.3負反饋對放大電路性能的影響
引入交流負反饋,可以改善放大電路的性能:提高閉環(huán)增益的穩(wěn)定性。展寬通頻帶,減小頻率失真。減小非線性失真,抑制干擾和噪聲。對輸入電阻和輸出電阻產(chǎn)生影響?!獭獭?第66頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四677.3.4對輸入電阻和輸出電阻的影響負反饋對放大電路輸入電阻的影響必然與反饋在輸入端的連接方式有關(guān),即與串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋有關(guān)。負反饋對放大電路輸出電阻的影響必然與反饋在輸出端的連接方式(采樣方式)有關(guān),即與電壓反饋和電流反饋有關(guān)。第67頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四681.對輸入電阻的影響
串聯(lián)負反饋削弱了放大電路的輸入電壓,使凈輸入電壓減小。對相同的輸入電壓而言,其輸入電流減小,因此輸入電阻增大。
并聯(lián)負反饋削弱了放大電路的輸入電流,使凈輸入電流減小。對相同的輸入電壓而言,為了保持同樣的凈輸入電流,總的輸入電流將增大。換言之,因此輸入電阻減小。第68頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四691)串聯(lián)負反饋使輸入電阻增大1.對輸入電阻的影響如果|1+AF|→∞,則Rif
→∞。第69頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四702)并聯(lián)負反饋使輸入電阻減小如果|1+AF|→∞,則Rif
→0。第70頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四712.對輸出電阻的影響電壓負反饋將穩(wěn)定輸出電壓,使之接近于恒壓源。因此電壓負反饋必然減小輸出電阻,使輸出電阻變?yōu)樵瓉淼?/(1+AF)。同理電流負反饋將增大電阻,使輸出電阻變?yōu)樵瓉淼?1+AF)
倍。如果|1+AF|→∞,則電壓負反饋Rof
→0,電流負反饋Rof
→
∞。第71頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四72反饋類型穩(wěn)定的輸出量輸入電阻輸出電阻其他性能的改善電壓串聯(lián)電壓增大減小擴大通頻帶減小非線性失真抑制干擾和噪聲電壓并聯(lián)電壓減小減小電流串聯(lián)電流增大增大電流并聯(lián)電流減小增大3.負反饋對放大電路動態(tài)性能的影響第72頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四737.4負反饋放大電路的分析計算7.4.1深度負反饋放大電路的特點
當|AF|>>1時,閉環(huán)增益,此時反饋放大電路的閉環(huán)增益Af將只取決于反饋系數(shù)F,叫做“深度負反饋”。對于深度負反饋可以采用近似方法來進行計算和分析。問題:閉環(huán)增益是否就是閉環(huán)電壓增益呢?第73頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四74因此,7.4.1深度負反饋放大電路的特點第74頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四75
深度負反饋放大電路的兩大特點:(1)輸入量反饋量,即(2)凈輸入量接近于零,即(2)對并聯(lián)型深度負反饋電路(1)對串聯(lián)型深度負反饋電路7.4.1深度負反饋放大電路的特點第75頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四767.4.2深度負反饋放大電路的近似計算1.深度負反饋放大電路的閉環(huán)增益的估算:(1)輸入量反饋量,即(2)凈輸入量接近于零,即方法1:利用深度負反饋放大電路的特點進行推算,方法2:從反饋系數(shù)就直接求出閉環(huán)增益,第76頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四77深度負反饋放大電路的輸入電阻的估算:
利用串聯(lián)反饋增大輸入電阻,并聯(lián)反饋減小輸入電阻。3.深度負反饋放大電路的輸出電阻的估算:
利用電壓反饋減小輸出電阻,電流反饋增大輸出電阻。7.4.2深度負反饋放大電路的近似計算第77頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四78補充:集成運放線性應(yīng)用時的特點集成運放構(gòu)成負反饋放大電路(線性應(yīng)用)時具有:第78頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四791.電壓串聯(lián)負反饋1)閉環(huán)增益的估算7.4.2深度負反饋放大電路的近似計算方法1:第79頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四80方法2:先求解反饋系數(shù),再利用的關(guān)系求出閉環(huán)增益。電壓串聯(lián)負反饋步驟1:判斷反饋組態(tài)步驟2:求解反饋系數(shù)步驟3:估算閉環(huán)增益第80頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四81從輸入端看進去的閉環(huán)輸入電阻串聯(lián)反饋提高輸入電阻。2)輸入電阻的估算1.電壓串聯(lián)負反饋第81頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四82
去掉RL,從輸出端向左看進去的閉環(huán)輸出電阻電壓反饋減小輸出電阻。1.電壓串聯(lián)負反饋3)輸出電阻的估算第82頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四832.電壓并聯(lián)負反饋閉環(huán)增益:閉環(huán)電壓增益:方法11)閉環(huán)增益的估算ISRS第83頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四842.電壓并聯(lián)負反饋方法2電壓并聯(lián)負反饋閉環(huán)電壓增益:閉環(huán)增益:第84頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四85從信號源內(nèi)阻的右側(cè)向放大電路看進去的輸入電阻為并聯(lián)反饋減小輸入電阻。2.電壓并聯(lián)負反饋從信號源向右看的輸入電阻為2)輸入電阻的估算第85頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四86電壓反饋,輸出電阻為:2.電壓并聯(lián)負反饋3)輸出電阻的估算第86頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四873.電流串聯(lián)負反饋第87頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四883.電流串聯(lián)負反饋第88頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四894.電流并聯(lián)負反饋第89頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四90第90頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四91例7-9:下圖所示為三級負反饋放大電路。按深度負反饋計算其閉環(huán)電壓增益。第91頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四92交流通路:電流串聯(lián)負反饋第92頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四93電流串聯(lián)負反饋R4R3R9Ie3Uf方法2第93頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四94閉環(huán)電壓增益:閉環(huán)增益(互導(dǎo)):電流串聯(lián)負反饋第94頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四95例7-11:下圖是由理想運放構(gòu)成的反饋放大電路。分析電路中存在哪些反饋,判斷它們的反饋組態(tài),并推導(dǎo)出電壓閉環(huán)增益的表達式。(1)存在的反饋第95頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四96(2)分析反饋組態(tài)IA2引入了電壓并聯(lián)負反饋IIA3引入了電壓串聯(lián)負反饋III整個電路引入了何種反饋?第96頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四97(+)(-)(+)(+)(+)電壓串聯(lián)負反饋第97頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四98(2)求閉環(huán)電壓增益第98頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四99補充例題:-Vcc+uo-+VccuIR1R3R4R2R5T1T2T3+-++電壓串聯(lián)負反饋已知
R2=10K,R4=100K判斷反饋組態(tài),若為負反饋,則求深度負反饋條件下的Auf。第99頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四100電流并聯(lián)負反饋補充例題:判斷反饋組態(tài),若為負反饋,則求深度負反饋條件下的Ausf。第100頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四1017.5放大電路中反饋的正確引入引入負反饋的原則:
穩(wěn)定靜態(tài)工作點,需引入直流反饋;
改善動態(tài)性能,需引入交流反饋。
增大輸入電阻引串聯(lián)反饋;
減小輸入電阻引并聯(lián)反饋。(1)根據(jù)動態(tài)及靜態(tài)設(shè)計要求(2)根據(jù)對輸入電阻的要求第101頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四102
穩(wěn)定輸出電壓引電壓反饋;
穩(wěn)定輸出電流引電流反饋。(4)根據(jù)需要穩(wěn)定的輸出量要求7.5放大電路中反饋的正確引入增大輸出電阻引電流反饋;減小輸出電阻引電壓反饋。(3)根據(jù)對輸出電阻的要求第102頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四103IV,引入電壓并聯(lián)負反饋;VV,引入電壓串聯(lián)負反饋;VI,引入電流串聯(lián)負反饋;II,引入電流并聯(lián)負反饋。(6)根據(jù)信號變換的要求(5)根據(jù)信號源的要求信號源為內(nèi)阻較小的電壓源,引入串聯(lián)負反饋;信號源為內(nèi)阻較大的電流源,引入并聯(lián)負反饋。7.5放大電路中反饋的正確引入第103頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四104補充例題:圖示電路分別說明應(yīng)引入何種反饋及電路如何連接?第104頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四105第6章(1)減小放大電路從信號源索取的電流并增強帶負載能力電壓串聯(lián)負反饋+-++
注意:
接還是接,要保證反饋極性為負.應(yīng)增大輸入電阻,減小輸出電阻第105頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四106第6章電壓并聯(lián)負反饋(2)將輸入電流轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的輸出電壓+-+++--++-X第106頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四107
第6章電流并聯(lián)負反饋(3)將輸入電流iI轉(zhuǎn)換成與之成線性關(guān)系的輸出電流ioioiI+---要求:(1)減小向信號源索取電流,增強帶負載能力。(2)實現(xiàn)iI
io穩(wěn)定線性關(guān)系的轉(zhuǎn)換。(3)實現(xiàn)iI
uo的穩(wěn)定轉(zhuǎn)換。第107頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四108例7-13試在一個集成運放(主要參數(shù)為)電路中引入負反饋,把輸入電阻提高到大于把輸出電阻降低到小于,使閉環(huán)增益為1。解:要求提高輸入電阻,在輸入端采用串聯(lián)接法;要求降低輸出電阻,在輸出端采用電壓取樣;所以,應(yīng)該引入電壓串聯(lián)負反饋。第108頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四109反饋深度為深度負反饋
由于閉環(huán)增益為1,集成運放應(yīng)接成電壓跟隨器,同時接入限流電阻R1和RF,都取為10k。第109頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四110輸入電阻和輸出電阻:電壓串聯(lián)負反饋第110頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四111例7-12:電路如下圖所示,試說明如何引入負反饋。(1)如果希望靜態(tài)時電路元件參數(shù)的改變,對輸出的直流電壓影響較小。(2)要求穩(wěn)定動態(tài)時VT3管的集電極電流。(3)如果希望接上負載電阻后,電壓增益基本不變。第111頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四112(1)如果希望靜態(tài)時電路元件參數(shù)的改變對輸出的直流電壓影響較小。應(yīng)引入直流負反饋。(+)(-)(+)(+)(+)(-)(-)第112頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四113(2)要求穩(wěn)定動態(tài)時VT3管的集電極電流。應(yīng)引入交流電流負反饋。第113頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四114(3)如果希望接上負載電阻后,電壓增益基本不變。應(yīng)引入電壓負反饋。第114頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四115例7-14:試利用集成運放設(shè)計一個電流放大的測量電路,待測電流是10A數(shù)量級,而測量儀表是量程1mA、內(nèi)阻1~2K
的毫安表。解:本例題欲將輸入電流轉(zhuǎn)換為輸出電流,因此應(yīng)采用電流并聯(lián)負反饋。第115頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四116電流并聯(lián)負反饋第116頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四117
所謂自激振蕩,就是在輸入信號為零時,在反饋放大閉合環(huán)路內(nèi)自發(fā)產(chǎn)生的某一頻率的振蕩。這種現(xiàn)象將使放大電路無法正常工作。7.6負反饋放大電路中的自激振蕩及其消除方法第117頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四1187.6.1產(chǎn)生自激振蕩的原因和條件
在信號頻率大大低于或高于中頻范圍時,不僅放大電路增益的幅值會下降,而且AF會產(chǎn)生附加相移即
與之間會出現(xiàn)相位差。第118頁,共132頁,2022年,5月20日,23點13分,星期四119當分母
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