




版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
1、第第6章章 负反馈放大电路负反馈放大电路6.1 反馈的基本概念反馈的基本概念6.2 负反馈放大电路和四种组态负反馈放大电路和四种组态6.3 负反馈对放大电路性能的影响负反馈对放大电路性能的影响6.4 深度负反馈放大电路的电压放大倍数的估算深度负反馈放大电路的电压放大倍数的估算6.5 负反馈放大电路的自激振荡负反馈放大电路的自激振荡6.1.1 反馈的概念反馈的概念1. 反馈反馈 将电路的输出量将电路的输出量( (电压或电流电压或电流) )的部分或全的部分或全 部,通过一定的元件,以一定的方式回送到输入回部,通过一定的元件,以一定的方式回送到输入回 路并影响输入量路并影响输入量( (电压或电流电压
2、或电流) )和和输出量的过程。输出量的过程。2. 信号的两种流向信号的两种流向正向传输:正向传输:输入输入 输出输出反向传输:反向传输:输输出出 输入输入 开环开环 闭环闭环输入输入 输出输出 放大电路放大电路 反馈网络反馈网络6.1 反馈的基本概念反馈的基本概念输入输入回路回路输出输出回路回路RE 介于输入输出回路,有介于输入输出回路,有反馈反馈。例如:例如: 反馈反馈 将电路的输出量将电路的输出量( (电压或电流电压或电流) )的部分或全的部分或全 部,通过一定的元件,以一定的方式回送到输入回部,通过一定的元件,以一定的方式回送到输入回 路并影响输入量路并影响输入量( (电压或电流电压或电
3、流) )和和输出量的过程。输出量的过程。图图6-1 6-1 静态工作点稳定电路静态工作点稳定电路图图6-2 6-2 反馈电路的一般框图反馈电路的一般框图 级间反馈级间反馈 本级(局部)反馈本级(局部)反馈 图图6-3 6-3 两级运放间的级间反馈两级运放间的级间反馈 6.1.2 反馈的极性与类型反馈的极性与类型1. 正反馈和负反馈正反馈和负反馈正反馈正反馈 反馈使净输入量增加,使输出量增大。反馈使净输入量增加,使输出量增大。负反馈负反馈 反馈使净输入量减小,使输出量减小。反馈使净输入量减小,使输出量减小。判断法:判断法:瞬时极性法瞬时极性法输入信号和反馈信号在输入信号和反馈信号在不同端子引入,
4、两者极不同端子引入,两者极性相同为负反馈,极性性相同为负反馈,极性相反为正反馈。相反为正反馈。看电压看电压 当输入信号和反馈当输入信号和反馈信号在同一节点引入时,信号在同一节点引入时,两者极性相同为正反馈,两者极性相同为正反馈,极性相反为负反馈。极性相反为负反馈。看看电流电流 正反馈正反馈 负反馈负反馈图图6-46-4 首先规定电路输入信号在某一时刻对地的极性首先规定电路输入信号在某一时刻对地的极性(用(用+ +( )表示或者用)表示或者用 - -( )表示);)表示);判断方法:判断方法:瞬时极性法瞬时极性法 再以此为依据,逐级判断电路中各相关点电再以此为依据,逐级判断电路中各相关点电流的流
5、向和电位的极性,从而得到输出信号的流的流向和电位的极性,从而得到输出信号的极性;极性;然后根据输出信号的极性判断反馈信号的极性:然后根据输出信号的极性判断反馈信号的极性: 6.1.3直流反馈和交流反馈直流反馈和交流反馈直流反馈直流反馈 直流信号的反馈。直流信号的反馈。交流反馈交流反馈 交流信号的反馈。交流信号的反馈。直流反馈直流反馈无反馈无反馈交直流反馈交直流反馈交流反馈交流反馈直流负反馈的作用是稳定静态工作点;直流负反馈的作用是稳定静态工作点;交流负反馈能改善放大电路动态性能。交流负反馈能改善放大电路动态性能。图图6-56-5图图6-66-6EUBEUCQI t() IBQ CQIERCQI
6、直流负反馈的作用:直流负反馈的作用:稳定稳定静态工作点静态工作点交流负反馈的作用:交流负反馈的作用:改善放大电路交流性能改善放大电路交流性能AidXoXiX基本放大电路基本放大电路fXF+比较比较环节环节反馈网络反馈网络 Xi 输入信号输入信号 ( (Ii 或或 Ui ) ). Xid 净输入信号净输入信号( (Iid 或或 Uid) ). Xo 输出信号输出信号( (Io 或或 Uo ) ). Xf 反馈信号反馈信号( (If 或或 Uf ) ).fiidXXX 开环放大倍数开环放大倍数idoXXA 反馈系数反馈系数ofXXF 闭环放大倍数闭环放大倍数iofXXA 6.2 负反馈放大电路和四
7、种组态负反馈放大电路和四种组态FAAXFAXXAXXA1 idididiofAidXoXiXfXF+FAAXFAXXAXXA 1idididiofFAAA 1fAF 环路放大倍数环路放大倍数1 + AF 反馈深度反馈深度为深度负反馈。当, 1 , 11 fFAFAfoioXXXX fiXX6.2.16.2.1负反馈放大电路的框图及一般关系式负反馈放大电路的框图及一般关系式图图6-26-26.2.2、反馈类型及判断、反馈类型及判断按照反馈网络在输出端的取样不同,可分按照反馈网络在输出端的取样不同,可分为电压反馈和电流反馈。为电压反馈和电流反馈。 按照反馈信号与输入信号在放大电路输入按照反馈信号与
8、输入信号在放大电路输入端的连接方式的不同,可分为串联反馈和端的连接方式的不同,可分为串联反馈和并联反馈。并联反馈。 串联反馈和并联反馈的判断串联反馈和并联反馈的判断 电压反馈和电流反馈的判断电压反馈和电流反馈的判断 1. 串并联反馈和电压、电流反馈的判断串并联反馈和电压、电流反馈的判断图图6-7 6-7 几种反馈组态几种反馈组态a a)电压串联负反馈)电压串联负反馈 b b)电流并联负反馈)电流并联负反馈 c c)串联反馈框图)串联反馈框图 d d)并联反馈框图)并联反馈框图并联反馈:并联反馈:反反馈信号与输入馈信号与输入信号在输入端信号在输入端同一节点同一节点串联反馈:串联反馈:输入信号和输
9、入信号和反馈信号在反馈信号在输入回路中输入回路中相串联而得相串联而得净输入信号净输入信号 电压反馈电压反馈 :反馈取样的对反馈取样的对象是输出电压象是输出电压电流反馈电流反馈 :反馈取样的反馈取样的对象是输出对象是输出电流电流 3、四种类型的负反馈放大电路 图图6-8 6-8 电压串联负反馈电压串联负反馈 a)集成运放组成的电压串联负反馈 b)分立元件构成的电压串联负反馈 c) 框图特点是:特点是: 稳定输出电压,稳定输出电压,降降 低放大电路的输出电阻;低放大电路的输出电阻;串联串联负负反馈,输入电阻增反馈,输入电阻增大。大。 3、四种类型的负反馈放大电路 图图6-9 6-9 电压并联负反馈
10、电压并联负反馈 a)集成运放组成的电压串联负反馈 b) 框图特点是:稳定输出电压,输出电阻特点是:稳定输出电压,输出电阻减减小;小; 并联负反馈,输入电阻减小并联负反馈,输入电阻减小 。 3、四种类型的负反馈放大电路 图图6-10 6-10 电流串联负反馈电流串联负反馈 a)集成运放组成的电流串联负反馈 b) 框图特点是:特点是:稳定输出电流,稳定输出电流,提高输出电阻;串联负反提高输出电阻;串联负反馈馈,提高输入电阻。提高输入电阻。 3、四种类型的负反馈放大电路 图图6-11 6-11 电流并联负反馈电流并联负反馈 a)集成运放组成的电流串联负反馈 b)框图特点是:特点是:能稳定输出电流,能
11、稳定输出电流,提高输出电阻;并联负反提高输出电阻;并联负反馈馈,降低输入电阻。降低输入电阻。 6.3 负反馈对放大电路工作性能的影响负反馈对放大电路工作性能的影响6.3.16.3.1提高增益的稳定性提高增益的稳定性AFAA 1f )1(dd2fAFAA AAAFAAd11dff Af 的相对变化量的相对变化量A 的相对变化量的相对变化量AAAAAF dd 11 f f 负负反反馈馈,例如,例如,1+ AF = 101,dA/A = 10%则,则, dAf/Af = ( 10 %) 101 0.1 %放大倍数稳定性提高了放大倍数稳定性提高了100100倍。倍。6.3.2 6.3.2 负反馈负反馈
12、能改变输入、输出电阻能改变输入、输出电阻1、 对输入电阻的影响对输入电阻的影响RifIIdIdIfIdIIIfiAFuuiuuiuR )1(i ifRAFR 深度负反馈:深度负反馈: ifR并联负反馈使输入电阻减小并联负反馈使输入电阻减小RifIdIdidf IdidIIifAFiiuiiuiuRAFRR 1i if深度负反馈:深度负反馈:0ifRiI A FuIuIdufRiAFuIdifiIdiI A FuIRiAFiId串联负反馈使输入电阻增大串联负反馈使输入电阻增大2. 对输出电阻的影响对输出电阻的影响电压负反馈电压负反馈 F 与与 A 并联,使输出电阻减小。并联,使输出电阻减小。AF
13、RoRofAFRR1o ofA为负载开路时的源电压放大倍数。为负载开路时的源电压放大倍数。深度负反馈:深度负反馈:0ofR电压负反馈对输出电阻的影响等效电路图图6-13电流负反馈电流负反馈 F 与与 A 串联,使输出电阻增大串联,使输出电阻增大AFRoRof )1 (o ofRAFRA为负载短路时的源电压放大倍数。为负载短路时的源电压放大倍数。深度负反馈:深度负反馈: ofR电流负反馈对输出电阻的影响等效电路图图6-146.3.3 6.3.3 扩展通频带扩展通频带 BW无反馈时:无反馈时: BW = fH fL fH引入反馈后,引入反馈后, 1f,AFAA FAAAFAAAFAAALLLfm
14、m mf HHHf1 ,1 1 ,可证明:可证明:fHf = (1 + AF) fHfLf = fL / (1 + AF)= (1 + AF) fH fHf = (1 + AF) BW BWf = fHf fLf图图6-156.3.4 6.3.4 减少非线性失真减少非线性失真接近正弦波接近正弦波图6-16 负反馈改善非线性失真a)无反馈时信号波形 b)有反馈时信号波形 6.3.5、抑制内部的干扰和噪声、抑制内部的干扰和噪声 工程上常用放大电路输出端的信号功率与工程上常用放大电路输出端的信号功率与噪声功率之比值来反映其影响,这个比值称为噪声功率之比值来反映其影响,这个比值称为信噪比信噪比: 负反
15、馈对来自外部的干扰和与输入同时混负反馈对来自外部的干扰和与输入同时混入的噪声是无能为力的入的噪声是无能为力的。 噪声功率信号功率信噪比类型类型定定 义义判别方法判别方法对性能影响对性能影响电压电压负反馈负反馈反馈信号从输出反馈信号从输出电压取样,即与电压取样,即与uo成正比。成正比。反馈信号通过元件连反馈信号通过元件连线从输出端取出。或线从输出端取出。或负载短路,反馈消失。负载短路,反馈消失。稳定输出电压,稳定输出电压,减小输出电阻。减小输出电阻。电流电流负反馈负反馈反馈信号从输出反馈信号从输出电流取样,即与电流取样,即与io成正比。成正比。反馈信号与输出端无反馈信号与输出端无联系。或负载短路
16、,联系。或负载短路,反馈依然存在。反馈依然存在。稳定输出电流稳定输出电流u,增大输出电阻。增大输出电阻。串联串联负反馈负反馈反馈信号与输入反馈信号与输入信号在输入回路信号在输入回路中以电压相加减中以电压相加减的形式出现。的形式出现。输入信号和反馈信号输入信号和反馈信号在不同节点引入(例在不同节点引入(例如三极管如三极管b、e极,运极,运放的同相输入端。放的同相输入端。增大输入电阻增大输入电阻并联并联负反馈负反馈反馈信号与输入反馈信号与输入信号在输入回路信号在输入回路中以电流相加减中以电流相加减的形式出现。的形式出现。输入信号和反馈信号输入信号和反馈信号在同一节点引入(例在同一节点引入(例如三极
17、管基极如三极管基极b、运放、运放的反相输入端。的反相输入端。减小输入电阻减小输入电阻6.3.6 正确引入负反馈的一般原则正确引入负反馈的一般原则类型类型定定 义义判别方法判别方法对性能影响对性能影响直流直流负反馈负反馈反馈信号为直反馈信号为直流信号流信号直流通路存在反馈直流通路存在反馈稳定静态工作点稳定静态工作点交流交流负反馈负反馈反馈信号为交反馈信号为交流信号流信号交流通路存在反馈交流通路存在反馈改善放大电路改善放大电路性能性能正反馈正反馈反馈信号使净反馈信号使净输入信号加强输入信号加强串联反馈:串联反馈:作用在不同节作用在不同节点的点的 ui 和和 uf 瞬时极性相反瞬时极性相反并联反馈:
18、并联反馈:作用在同一节作用在同一节点的点的 ii 和和 if 瞬时极性相同瞬时极性相同放大倍数增加,放大倍数增加,电路工作可能不电路工作可能不稳定稳定负反馈负反馈反馈信号使净反馈信号使净输入信号减弱输入信号减弱串联反馈:串联反馈:作用与不同节作用与不同节点的点的ui和和uf瞬时极性相同瞬时极性相同并联反馈:并联反馈:作用与同一节作用与同一节点的点的ii 和和 if 瞬时极性相反瞬时极性相反放大倍数减小,放大倍数减小,改善电路性能改善电路性能本级反馈本级反馈反馈返送本级反馈返送本级反馈信号仅限本级反馈信号仅限本级改善本级性能改善本级性能级间反馈级间反馈反馈信号返送反馈信号返送到输入级输入到输入级
19、输入回路回路反馈信号与后级输出回路反馈信号与后级输出回路有联系有联系改善总电路各项改善总电路各项性能性能6.4 深度负反馈放大电路的电压放大倍数的估算 集成运放的开环增益能做得很大,所以必须引集成运放的开环增益能做得很大,所以必须引 入入深度深度负反馈,才能实现线性放大。负反馈,才能实现线性放大。6.4.1、深度负反馈的特点、深度负反馈的特点 当反馈深度当反馈深度 1+AF 1时,即为深度负反馈时,即为深度负反馈 外加输入信号近似等于反馈信号外加输入信号近似等于反馈信号 Xi Xf 引入不同组态的深度负反馈时,闭环输入电阻和输引入不同组态的深度负反馈时,闭环输入电阻和输出电阻可近似看成零或无穷
20、大。出电阻可近似看成零或无穷大。 FAFAAf11foioXXXX 对于任何组态的负反馈放大电路,主要满足对于任何组态的负反馈放大电路,主要满足深度深度负反馈条件,都可以利用的特点,直接估负反馈条件,都可以利用的特点,直接估算闭环电压放大倍数。但是,必须注意对于不同算闭环电压放大倍数。但是,必须注意对于不同的组态,的组态, 应取不同的电量应取不同的电量。串联负反馈串联负反馈fiUU并联负反并联负反馈fiII6.4 .2 深度负反馈放大电路的分析方法深度负反馈放大电路的分析方法1 1、电压串联负反馈电压串联负反馈 uo 经经 Rf 与与 R1 分压反馈到输分压反馈到输入回路,故有反馈。入回路,故
21、有反馈。 反馈使净输入电压反馈使净输入电压 uId 减小,减小,为负反馈。为负反馈。 RL = 0 无反馈,为电压反馈。无反馈,为电压反馈。 uId = uI uf 为串联反馈。为串联反馈。 0Id u虚短虚短fI uu f11of RRRuu 1ffoIof1RRuuuuAuRif,if RR if,2ifRR Rof0of R图6-16 a)图 6-17 电压串联负反馈b) 分立元件电路OE1E1EFIuRRRuu1EFIO1RRuuAuf2B1Bif2B1Bif/RRRRRR0ofR2 2、电压并联负反馈电压并联负反馈 Rf 为输入回路和输出回路的为输入回路和输出回路的公共电阻,故有反馈
22、。公共电阻,故有反馈。 反馈使净输入电流反馈使净输入电流 iId 减小,减小,为负反馈。为负反馈。 RL = 0 无反馈,为电压反馈。无反馈,为电压反馈。 iId = iI if ,故为并联反馈。,故为并联反馈。0 Id ii虚断虚断f i ii 0 uu虚地虚地1f1IfFIofRRRiRiuuAuRif, 0ifRR if1if1ifRRRR Rof0of R图 6-183 3、电流串联负反馈电流串联负反馈 Rf 为输入回路和输出回路的为输入回路和输出回路的公共电阻,故有反馈。公共电阻,故有反馈。 反馈使净输入电压反馈使净输入电压 uId 减小,减小,为负反馈。为负反馈。 RL = 0 有
23、反馈,为电流反馈。有反馈,为电流反馈。 uId = uI uf 为串联反馈。为串联反馈。0Id u虚短虚短0 i虚断虚断 FI uu oRi LoRRuRRuuAuLIof图 6-194、电流并联负反馈电流并联负反馈 Rf 为输入回路和输出回路的公共为输入回路和输出回路的公共电阻,故有反馈。电阻,故有反馈。 反馈使净输入电压反馈使净输入电压 iId 减小,为减小,为负反馈。负反馈。 RL = 0 无反馈,为电压反馈。无反馈,为电压反馈。 iId = iI iF 为串联反馈。为串联反馈。0 uu虚地虚地1IF I RuiiLfFFLOO)(RRRiiRiu)1 (f1LIOufRRRRuuA图 6-20 负反馈放大电路应用举例负反馈放大电路应用举例 音调控制电路音调控制电路 源级跟随器源级跟随器 Ri高达高达1M Ro低低负反馈式音调控制负反馈式音调控制高低音提升、衰减高低音提升、衰减输入输入输入输入电压并联负反馈电压并联负反馈电压并联负反馈电压并联负反馈 负反馈放大电路应用举例负反馈放大电路应用
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 西方古代的管理思想
- 培训机构销售经理岗位职责与技能
- 城市交通规划合同管理成本控制咨询重点基础知识点
- 筑牢消防安全防线:多场景消防培训实践
- 地下体育场馆规划重点基础知识点
- 国防安全意识
- 转让赠予买卖合同协议
- 《我国军队军衔制度概述》课件
- 民房工伤协议书
- 水电验收协议书
- DB11T 1010-2019 信息化项目软件开发费用测算规范
- 农用地分等定级规程
- 寿力空压机操作面板说明书
- SF∕T 0096-2021 肢体运动功能评定
- 南京旅游景点介绍PPT模板
- 可靠性维修性测试性保障性安全性环境适应性评价报告
- 110kv母线保护调试报告
- 固体火箭发动机制造工艺
- 高等代数与解析几何ppt课件
- JYLC16VC16TC16D使用说明书
- CJK6140数控车床
评论
0/150
提交评论