电工电子技术第十八讲16教学课件.ppt

电工电子技术第十八讲 2005.4.16,主要内容： 1.复习反馈类型的判别 2.负反馈对放大器性能的影响 3. 放大器在运算电路中的应用,第5章,上页,下页,返回,翻页,反馈信号与输入信号加到不同的输入端,（以电压形式出现）,负反馈类型的分析方法小结,第一步 ：找出电路各点的瞬时极性,id = ii if ii,F,+,-,+,-,U,AO,例题5.3.1反馈类型的判别,例题5.3.2反馈类型的判别,u,i,A1,A2,uo,RF,RL,在输入端：ud =ui- uf ui 为负为反馈,瞬时极性法,u01,第5章,上页,下页,返回,翻页,AO,AO,试判别图示电路中反馈的类型和极性,u,i,A1,A2,uo,RF,u01,RL,利用瞬时极性法判别正、负反馈,为负反馈,在输入回路中分析串联、并联反馈,并联反馈,在输出回路中分析电压、电流反馈,电流反馈,第5章,所以，RF引入了电流并联负反馈,例题5.3.3,AO,AO,5.3.3 负反馈对放大器性能的影响,提高放大倍数的稳定性,设开环放大倍数的相对变化率为dA/A,第5章,上页,下页,返回,翻页,闭环放大倍数的相对变化率为 dAf/Af,A,F,xo,xi,xd,xf,0.707A0,Af,f,fL,fH,2. 扩展通频带,A,Af,A0,0.707Af,fLf,fHf,BWf 1 AF BW,加入负反馈使放大器 的通频带展宽,0,无负反馈,有负反馈,第5章,上页,下页,返回,翻页,BW,BWf,对于集成运放,则有：,fLf = fL =0,ui,负反馈改善了波形失真,3. 减小非线性失真,加入 负反馈,无负反馈,第5章,上页,下页,返回,翻页,4. 对输入电阻输出电阻的影响,输入电阻,串联负反馈提高输入电阻 rifri,并联负反馈降低输入电阻 rifri,输出电阻,电压负反馈稳定输出电压，所以,电压负反馈降低输出电阻，rofro,电流负反馈稳定输出电流，所以,电流负反馈增加输出电阻，rofro,第5章,上页,下页,返回,本节结束,第5章,上页,下页,返回,5.4 集成运放在模拟信号运算方面的应用,5.4.1 比例运算电路,5.4.2 加、减运算电路,5.4.3 积分、微分运算电路,5.4.1 比例运算电路,1、反相输入比例运算电路,u,i,u,o,i1,if,i,Rf,R1,R2,Rf引入深度负反馈,并联电压负反馈,R1输入电阻,Rf反馈电阻,R2平衡电阻,R2= R1/ Rf,第5章,上页,下页,返回,i,翻页,1+AF1,反相输入运算关系,反相比例,当Rf=R1=R时,反相器,第5章,上页,下页,返回,翻页,输入电阻低,反相比例器引入并联电压负反馈,输出电阻低,反相比例器的特点,第5章,上页,下页,返回,翻页,if,ri = R1,输出接近恒压源,放大倍数与负载无关.,2、同相输入比例运算电路,故有：,同相输入比例器,第5章,上页,下页,返回,翻页,id 0,同相输入比例器的特点,同相输入比例器属于电压串联负反馈电路。,输入电阻高,在理想运放的情况下，输入电阻：ri,输出电阻低,在理想运放的情况下，ro0,第5章,上页,下页,返回,翻页,电压跟随器,当R1=或 Rf=0时,uo = ui,第5章,上页,下页,返回,翻页,5.4.2 加、减 运算电路,1、加法运算电路,ui1,第5章,翻页,i-,即,u_,第5章,上页,下页,返回,翻页,运算关系,第5章,上页,下页,返回,翻页,第5章,上页,下页,2、减法运算电路,返回,翻页,ui1,ui2,u,o,R1,R2,R3,ui2,ui1,Rf,当R1=Rf=R2=R3时,u0 = ui2ui1,减法运算电路,第5章,上页,下页,返回,翻页,用叠加原理,R,11,u,i1,21,13,22,N2,N1,u,o,f1,u,R,R,R,R,R,R,i2,f2,第5章,上页,下页,返回,翻页,采用T型反馈网络的反相比例电路,目的：在高比例系数时，为避免RF阻值太大。,分析：u+=u-=0（虚短） i1=i2 （虚断）,i2,i3,R,1,i1,u,i,C,if,依据 u-=u+ 虚地,R2,i1=if ，,第5章,上页,下页,5.4.3 积分、微分 运算电路,返回,翻页,输入为阶跃电压时积分器的输入输出波形,第5章,上页,下页,返回,翻页,注意积分时限,-UOM,u,uO,i,C,uo,ui,2,f,输入与输出 的关系式为,若输入为方波,则输出波形为,第5章,上页,下页,返回,翻页,应用举例：PID调节器,Cf,2,1,u,o,C1,f,依据虚断和虚短原则,if = i1+ic,第5章,上页,下页,返回,本节结束,该电路由哪些基本单元电路组成?,分别写出A1 A2的表达式,建立ui uo1的关系式,A1,A2,由逆向积分器构成的微分电路,应用举例：,作业： 5.3.2, 5.4.5，5.4.6，5.4.8 思考：5.4.4,作业答案：,5.1.