《放大电路的反馈》PPT课件.ppt

1 第六章放大电路中的反馈 6 1 反馈的基本概念及判断方法 6 2 负反馈放大电路的四中基本组态 6 3 负反馈放大电路的方块图及一般表达式 6 4 深度负反馈放大电路放大倍数的分析 6 5 负反馈对放大电路性能的影响 6 6 负反馈放大电路的稳定性 主要内容 2 6 0 集成运放的基本概念 集成运放是一种用于各种模拟信号的运算的器件 其核心是一个高增益的直接耦合式的多级放大电路 它采用集成化技术将 管 和 路 紧密结合在一起而具有某种特定功能 广泛用于模拟信号的发生和处理电路中 其性能高 价格低 大多取代了分立元件电路 3 6 0 集成运放的基本概念 集成运放的组成及各部分作用 4 集成运放的电路符号 同相输入端 uP其输入电压与输出电压同相反相输入端 uN其输入电压输出电压反相输出端 uo 5 同相和反相输入端的来历 6 6 1 反馈的基本概念及判断方法 一 什么是反馈 在电子电路中 将输出量的一部分或全部通过一定的电路形式作用到输入回路 用来影响其输入量的措施称为反馈 7 开环 从输出到输入 不存在其他的信号 除输入信号从输入到输出传输外 的流通路径或通路 即 不存在反馈 8 闭环 从输出到输入 还存在反馈信号的流通路径或通路 也就是存在反馈 9 6 1 反馈的基本概念及判断方法 判断有无反馈 观察反馈通路是否存在 反馈通路 从输出到输入 除输入信号从输入到输出传输外 还存在其他的信号的流通路径或通路 即 反馈通路 10 二 正反馈与负反馈 根据反馈极性的不同 可以分为正反馈和负反馈 正反馈 反馈信号对输入的作用是使净输入量增大 输出量的变化增大 负反馈 反馈信号对输入的作用是使净输入量减小 输出量的变化减小 11 首先规定电路输入信号在某一时刻的对地的极性 再以此为依据 逐级判断电路中各相关点电流的流向和电位的极性 从而得到输出信号的极性 然后根据输出信号的极性判断反馈信号的极性 若反馈信号使基本放大电路的净输入信号增大 则说明引入正反馈 若反馈信号使基本放大电路的净输入信号减小 则说明引入负反馈 判断 采用 瞬时极性法 12 通过净输入电压的变化判断反馈的极性 通过净输入电流的变化判断反馈的极性 通过净输入电压判断反馈为正反馈 13 分立元件放大电路的反馈极性的判断 14 三 直流反馈与交流反馈 根据反馈信号本身的交 直流性质 可以分为直流反馈和交流反馈 直流反馈 反馈量只含直流成分 交流反馈 反馈量只含交流成分 在很多情况下 交 直流两种反馈兼而有之 判断 15 16 6 2 负反馈放大电路的四种基本组态 负反馈放大电路 常指引入了交流负反馈的放大电路 根据反馈信号在放大电路输出端采样方式的不同 可以分为电压反馈和电流反馈 电压反馈 反馈信号取自输出电压电流反馈 反馈信号取自输出电流 判断方法 若Uo 0 反馈不存在 则为电压反馈 若Io 0 反馈不存在 则为电流反馈 17 实例电路 电流反馈 电压反馈 18 6 2 负反馈放大电路的四种基本组态 根据反馈信号与输入信号在放大电路输入回路中求和形式的不同 可以分为串联反馈和并联反馈 串联反馈 反馈量与输入量以电压方式相叠加并联反馈 反馈量与输入量以电流方式相叠加 判断方法 若输入量与反馈量加在同一点 则为并联反馈 若输入量与反馈量加在不同点 则为串联反馈 19 串联反馈 并联反馈 20 6 2 负反馈放大电路的四种基本组态 电压串联负反馈 21 6 2 负反馈放大电路的四种基本组态 电流串联负反馈 22 6 2 负反馈放大电路的四种基本组态 电压并联负反馈 23 6 3 负反馈放大电路的方块图及一般表达式 24 6 2 负反馈放大电路的四种基本组态 电流并联负反馈 25 一 负反馈放大电路的方块图表示法 输入量 反馈量 净输入量 输出量 定义 开环放大倍数 反馈系数 闭环放大倍数 26 二 四种组态电路的方框图 27 6 3 负反馈放大电路的方块图及一般表达式 28 三 负反馈放大电路的一般表达式 一般表达式 中频 29 在表达式中 当AF 0时 电路引入负反馈 当AF 0时 电路引入正反馈 当AF 1时 则1 AF 0 说明电路在输入为0时就有输出 电路产生了自激振荡 当1 AF 1 则 称为深度负反馈 此时 放大倍数仅决定于反馈网络而与基本放大电路无关 30 6 4 深度负反馈放大电路放大倍数的分析 一 深度负反馈的实质 深度负反馈 31 6 4 深度负反馈放大电路放大倍数的分析 二 分析步骤 正确判断反馈组态 求解反馈系数F 用拆环法 利用求解Af Auf 或Ausf 32 6 4 深度负反馈放大电路放大倍数的分析 三 分析实例 1 电压并联 2 电压串联 33 6 4 深度负反馈放大电路放大倍数的分析 3 电流并联 34 6 4 深度负反馈放大电路放大倍数的分析 4 电流串联 35 6 5 负反馈对放大电路性能的影响 一 稳定放大倍数 在中频 Af的相对变化量等于A的相对变化量的 1 AF 分之一 即 闭环放大倍数的稳定性提高了 1 AF 倍 对上式求全微分 将上式等号两边都除以Af 则 36 二 改变输入电阻和输出电阻 1 对输入电阻的影响 基本放大电路的输入电阻 1 串联负反馈增大输入电阻 整个电路的输入电阻 若存在偏置电阻Rb 37 6 5 负反馈对放大电路性能的影响 则反馈环路内输入电阻 若存在偏置电阻Rb 整个电路的输入电阻 38 6 5 负反馈对放大电路性能的影响 基本放大电路的输入电阻 整个电路的输入电阻 2 并联负反馈减小输入电阻 39 6 5 负反馈对放大电路性能的影响 电压负反馈减小输出电阻 2 对输出电阻的影响 电流负反馈增大输出电阻 反馈环路内 负载开路时的源增益 负载短路时的源增益 40 6 5 负反馈对放大电路性能的影响 三 展宽频带 可以证明 41 6 5 负反馈对放大电路性能的影响 四 减小非线性失真 42 无反馈时 有反馈时 43 五 放大电路中引入负反馈的一般原则 1 稳定Q 引入直流负反馈 改善性能指标 引入交流负反馈 2 信号源 并联或串联 若信号源为恒压源或内阻小的电压源时 串联负反馈 增大RI若信号源为恒流源或内阻大的电压源时 串联负反馈 减小RI 44 3 负载 电压或电流 当负载需要稳定电压时 引入电压负反馈 当负载需要稳定电流时 引入电流负反馈 4 级联时注意配合当电流将转换为电压时 应引入电压并联负反馈 当电压将转换为电流时 应引入电流串联负反馈 45 6 5 负反馈对放大电路性能的影响 举例 P281 46 6 6 负反馈放大电路的稳定性 4