复试模拟电路课件七章

§7.4负反馈对放大电路的影响提高增益的稳定性减少非线性失真扩展频带改变输入电阻和输出电阻在放大器中引入负反馈降低了电路的放大倍数使放大器的性能得以改善：AoB+2024/1/151一.负反馈放大电路增益的稳定性闭环时则只考虑幅值有即闭环增益相对变化量比开环减小了1+AB倍如果电路工作在深度负反馈条件下即闭环增益只取决于反馈网络。当反馈网络由稳定的线性元件组成时，闭环增益将有很高的稳定性。实际放大器的电路增益与温度、晶体管的静态工作点有关，引入负反馈可使增益得到稳定。2024/1/152例.当温度变化时，放大器开环放大倍数AO变化了10%，而闭环后放大倍数Af只变化了0.1%。设AO=104,求Af。解：得：1+AOB

=100由一般表达式：∴Af=100

AOBXOXS2024/1/153二.负反馈对输入电阻的影响无反馈时：加负反馈时：1).串联负反馈使输入电阻增加反馈深度越深，Rif越大。vidRovo–++–vocRiRLAoBvfviii+vidRovo–+vi+–vocRiRL+–Aoii+2024/1/1542).并联负反馈使输入电阻减少反馈深度越深，Rif越小。深度负反馈时：Rif→0idifRovo–++–vocRiRLAoviii+2024/1/1553).电压负反馈使输出电阻减小AoBvo深度负反馈时：Rof→0输出电阻小＝输出电压稳定∵Rof→0时，vo=voc输出电压与RL的变化无关。输出电压稳定:当RL的变化时，vo变化很小。Rofvo–+vocRLAvf+2024/1/156增大(∞)减小(0)增大(∞)减小(0)减小(0)减小(0)增大(∞)增大(∞)电流并联电压并联电流串联电压串联反馈组态结论：

要增大输入电阻——引入串联负反馈

要减小输入电阻——引入并联负反馈对于电压放大器，希望输入电阻大，输出电阻小。故一般要引入电压串联负反馈。2024/1/157晶体管输入特性使ib波形产生非线性失真。三.负反馈对放大器输出波形的影响由于晶体管是非线性器件，输出波形必然产生失真。放大器中的晶体管数越多产生的失真越大。vbe(V)ibOQ在放大器中引入负反馈可以改善由放大器本身所产生的失真。2024/1/158vi=vs－

vf引入负反馈可以校正净输入量波形,使输出失真减小。负反馈改善失真原理：AoB+2024/1/159引入负反馈使放大器增益降低，但放大器的频带得到扩展。四.负反馈对放大器频率特性的影响可以证明：AvfAvmfLffHffLfHAvmf2024/1/1510五.负反馈对放大器的负面影响在放大电路中引入负反馈容易产生自激振荡现象，自激振荡破坏放大器的正常工作。电路设计时必须采取措施预防。时电路自激振荡自激条件电路设计时采取措施破坏自激条件能防止振荡现象。2024/1/1511§7.5负反馈放大电路的分析方法实用的放大电路中多引入深度负反馈，尤其是当使用集成运放时。本节将重点讨论具有深度负反馈下电路放大倍数的估算方法。电路进入深度负反馈一.估算依据AoB+(估算依据之一)2024/1/1512比较两式根据定义由说明在深度负反馈下AoB+估算依据之二：vi≈0→虚短路ii≈0→虚开路反馈越深Xi越小，深度负反馈时Xi约为零。voAoviii××2024/1/1513二.深度负反馈下Avvf估算方法但需要注意的是不同的反馈组态Af与B的定义不相同。电压串联电压并联电流串联电压串联反馈组态2024/1/1514例如电压并联负反馈：估算出的Af还需转换为Avvf

voifAovivfiiB电流并联负反馈：ifAovivfiiBvoRLio2024/1/1515RE1引入电流串联负反馈由等效电路分析法当(1+b)RE1>>rbe,且(1+b)≈

b时深度负反馈的条件：(1+b)RE1ib>>rbeibvf>>vbe,vi≈vf。+viR2RCC1C2RLvoR1RE2CE+

RSvs+VCCRE1+以图示电路为例试估算Avvf。RE1R'Lvo+

vi+

RBvfioiE2024/1/1516利用本节方法估算Avvf：1).求反馈系数Biv∵vf=iERE1=-ioRE12).求Aiv3).求Avvf+viR2RCC1C2RLvoR1RE2CE+

RSvs+VCCRE1+RE1R'Lvo+

vi+

RBvfioiE2024/1/1517T3R5R4R7R9T2VCCvoRLR8–+R1viT1R2+–R6R3vfRfic3T1voR'LR9–+R1vi+–R3vbevfRfifT2例1:电路如图Rf

、R3、R9组成反馈网络，设电路工作在

深度负反馈下，说明反馈组态求反馈系数B，估算电压增益Avvf。解：反馈组态为电流串联负反馈vi=vbe+vf深度负反馈时vbe≈0,ie1≈0,vi≈vf=if

R3。2024/1/1518ic3T1voRLR9–+R1vi+–R3vbevfRfifT2if是ic3产生的电流分量2024/1/1519三.深度负反馈下电压增益估算举例实际电路分析中可以用Xi≈0直接求电压增益。1.串联型电路的估算RfvoviR1+

vidvf

vid

——净输入电压由Xi≈0→

vid≈0vi≈vf

,vf=vi≈vf=ifREvbe——净输入电压RbviT1Rc+–vbeRfREvf

if2024/1/1520例3：设电路工作在深度负反馈下，试估算Avf、Avsf

。解：反馈网络由Rf

和RE1组成，反馈类型为交流电压串联负反馈。vSR1R2RE1RfRLvo–+vi+RB=R1//R2≈24kΩvoRf100W3kWvbevf10kWRBRE1++–vSRSvi24kΩ简化交流通路2024/1/1521求反馈系数：∵vbe≈0vi=vbe+vfRif=Rb//R

≈RB=24kW

∵R

≈∞简化交流通路voRf100W3kWvbevf10kWRBRE1++–vSRSvi24kΩ2024/1/1522vi≈0→虚短路Xi≈0ii≈0→虚开路iS=

(vs

–0)/RS=vs/RS例2：设电路工作在深度负反馈下，试估算Avsf

。iS=(

vS–0)

/RS=–ifif=(

vo–0)

/RB×VCCvoRL–+RBRCvSvbeRSifis+ifvsBvoii+–AoviRSis×+2.并联型电路的估算if=–iS2024/1/1523例4：设电路工作在深度负反馈下，说明电路的反馈组态，并试估算Avsf

。解：反馈组态为电压并联负反馈。vo+

RSRfvidR1R2vSifiS+vo–+RSRfR2R1vSifiSvid+2024/1/1524例5：设电路工作在深度负反馈下，说明电路的反馈组态，并试估算Avsf

。解：反馈组态为电流并联负反馈。1.画简化的交流通路；2.求Bii在深度负反馈下vi=0ic2T1voR'LR7–+R1vi+–RfifT2vSRSis+R5R7T2R6R1viT1R2+–R4VCCvoRL–+RFR3vSRS+2024/1/15253.求Avvf∵vS=iSRS,vO=iOR'L。ic2T1voR'LR7–+R1vi+–RfifT2vSRSis+2024/1/1526解：反馈组态为电流并联负反馈例6：某放大电路的交流通路如图，设电路工作在深度负反馈下，试判别反馈组态，并估算Avsf

。ifie2T1T2R1R2R3R4RLRsvsvo×2024/1/1527负反馈放大电路分析补充说明一.关于深度负反馈一般情况下的负反馈放大电路计算比较繁琐，常用的方法是AB网络法。深度负反馈是简化电路分析引入的一种特例，在该条件下由于AF与AO无关，电路的计算相对比较简单。在深度负反馈下：AF≈1/B,Xi≈0串联反馈Rif≈∞,并联反馈Rif≈02024/1/1528二.深度负反馈下电路增益AF的估算精度估算精度取决于反馈深度F，F值越大估算精度越高。开环增益Ao较低的放大器一般F值较小，估算精度差。Ao较大的放大器估算精度高。单管放大器用深度反馈条件进行估算精度较差。由集成运算放大器构成的放大器开环增益非常大(Avd→∞),估算精度也非常高。2024/1/1529三.分析负反馈放大电路的一般步骤(1)找出信号放大通路和反馈通路(2)用瞬时极性法判断正、负反馈(3)判断交、直流反馈(4)判断反馈组态(5)标出输入量、输出量