负反馈放大电路频率响应和自激振荡及甲类功率放大PPT课件

1、7.1 反馈的基本概念与分类反馈的基本概念与分类7.3 负反馈放大电路增益的一般表达式负反馈放大电路增益的一般表达式7.4 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7.5 深度负反馈条件下的近似计算深度负反馈条件下的近似计算7.2 负反馈放大电路的四种组态负反馈放大电路的四种组态7.6 负反馈放大电路设计负反馈放大电路设计7.7 负反馈放大电路的频率响应负反馈放大电路的频率响应*7.8 负反馈放大电路的稳定性负反馈放大电路的稳定性*第1页/共22页7.7 负反馈放大电路的频率响应负反馈放大电路的频率响应7.7.2 增益一带宽积增益一带宽积7.7.1 频率响应的一般表达式频率响应的一

2、般表达式第2页/共22页7.7.1 频率响应的一般表达式频率响应的一般表达式基本放大电路的高频响应基本放大电路的高频响应比开环时增加了比开环时增加了HMHj1ffAA 为基本放大电路通为基本放大电路通带增益带增益MAHfMfHHHfj11ffAFAAA 根据闭环增益表达式有根据闭环增益表达式有（设反馈网络为纯阻网络）（设反馈网络为纯阻网络）通带通带闭环增益闭环增益MfA其中其中同理可得同理可得闭环上限频率闭环上限频率HMHf)1(fFAf 比开环时减小了比开环时减小了闭环下限频率闭环下限频率FAffMLLf1 引入负反馈后，放大电路的通频带展宽了引入负反馈后，放大电路的通频带展宽了f HLfH

3、fffffBW 第3页/共22页7.7.1 频率响应的一般表达式频率响应的一般表达式例例7.7.1的波特图的波特图 F=0.01F=0.1F=1Av=105；fH=10Hz第4页/共22页7.7.2 增益一带宽积增益一带宽积放大电路的增益放大电路的增益- -带宽积为常数带宽积为常数 HHHff11AffAFAFAfA 闭环增益闭环增益- -带宽积带宽积开环增益开环增益- -带宽积带宽积第5页/共22页7.8 负反馈放大电路的稳定性负反馈放大电路的稳定性*7.8.2 频率补偿频率补偿7.8.1 负反馈放大电路的自激振荡及负反馈放大电路的自激振荡及 稳定工作的稳定工作的 条件条件第6页/共22页7

4、.8.1 负反馈放大电路的自激振荡及稳定工作的条负反馈放大电路的自激振荡及稳定工作的条件件1. 自激振荡现象自激振荡现象 在不加任何输入信在不加任何输入信号的情况下，放大电路号的情况下，放大电路仍会产生一定频率的信仍会产生一定频率的信号输出。号输出。2. 产生原因产生原因 在高频区或低频区产生的在高频区或低频区产生的附加相移附加相移达到达到180180 ，使中频区的负反馈在高，使中频区的负反馈在高频区或低频区变成了正反馈，当满足了一定的幅值条件时，便产生自激振荡。频区或低频区变成了正反馈，当满足了一定的幅值条件时，便产生自激振荡。FA和和第7页/共22页7.8.1 自激振荡及稳定工作的条件自激

5、振荡及稳定工作的条件3. 自激振荡条件自激振荡条件自激振荡自激振荡反馈深度反馈深度时，时， 01 FA即即1 FA为为环环路路增增益益）（ FA又又)()()()(fa FAFA得自激振荡条件得自激振荡条件1)()(kk FA 180)12()()(kfkan 幅值条件幅值条件相位条件相位条件FAAA 1f闭环增益闭环增益同时满足同时满足附加相移附加相移 180fa 180fa1 FA第8页/共22页7.8.1 自激振荡及稳定工作的条件自激振荡及稳定工作的条件4. 稳定工作条件稳定工作条件破坏自激振荡条件破坏自激振荡条件1 FA 180)12(fan 1 FA 180fa 或或f0是满足幅值条

6、件的信号频率。是满足幅值条件的信号频率。f180是满足相位条件的信号频率。是满足相位条件的信号频率。Gm幅值裕度幅值裕度，一般要求，一般要求Gm - 10dB m相位裕度相位裕度，一般要求，一般要求 m 45 （保证可靠稳定，留有（保证可靠稳定，留有余地）余地）第9页/共22页7.8.1 自激振荡及稳定工作的条件自激振荡及稳定工作的条件5. 负反馈放大电路稳定性分析负反馈放大电路稳定性分析FAFA1lg20lg20lg20 环路增益的幅频响应写为一般与频率无关，F则F1lg20的幅频响应是一条水平线利用波特图分析关键作出A的幅频响应和相频响应波特图F1lg20水平线Alg20 与与的交点为F1

7、lg20Alg20 1 FA即该点满足第10页/共22页7.8.1 自激振荡及稳定工作的条件自激振荡及稳定工作的条件(2) 作F1lg20水平线判断稳定性方法(1) 作出A的幅频响应和相频响应波特图F1lg20在水平线Alg20 与与的交点作垂线交相频响应曲线的一点(3) 判断是否满足相位裕度 m 45 若该点 135 a 满足相位裕度，稳定；否则不稳定。在相频响应的点处作垂线交 于P点 135 a Alg20 若P点在 水平线之下，稳定；否则不稳定。F1lg20或5. 负反馈放大电路稳定性分析负反馈放大电路稳定性分析第11页/共22页基本放大电 1点点 FA基本放大增大增大 F 反馈深度越深

8、，越容易自激。F越大，水平线下移，越F1lg20容易自激F越大，表明反馈深度越深7.8.1 自激振荡及稳定工作的条件自激振荡及稳定工作的条件5. 负反馈放大电路稳定性分析负反馈放大电路稳定性分析P点交在 的-20dB/十倍频程处，放大电路是稳定的。Alg20 第12页/共22页8.1 功率放大电路的一般问题功率放大电路的一般问题8.3 乙类双电源互补对称功率放大电路乙类双电源互补对称功率放大电路8.4 甲乙类互补对称功率放大电路甲乙类互补对称功率放大电路8.5 集成功率放大器集成功率放大器8.2 射极输出器射极输出器甲类放大的实例甲类放大的实例第13页/共22页8.1 功率放大电路的一般问题功

9、率放大电路的一般问题2. 功率放大电路提高效率的主要途径功率放大电路提高效率的主要途径1. 功率放大电路的特点及主要研究对象功率放大电路的特点及主要研究对象第14页/共22页1. 功率放大电路的特点及主要研究对象功率放大电路的特点及主要研究对象(1) 功率放大电路的主要特点功率放大电路的主要特点 功率放大电路是一种以功率放大电路是一种以输出较大功率输出较大功率为目为目的的放大电路。因此，的的放大电路。因此，要求同时要求同时输出较大的电输出较大的电压和电流。压和电流。管子工作在接近管子工作在接近(2) 要解决的问题要解决的问题 提高效率提高效率 减小失真减小失真 管子的保护管子的保护 一般直接驱

10、动负载，带载能力要强。一般直接驱动负载，带载能力要强。( (和输出电阻有关和输出电阻有关) )极限状态。第15页/共22页2. 功率放大电路提高效率的主要途径功率放大电路提高效率的主要途径 降低静态功耗，即减小静态电流。降低静态功耗，即减小静态电流。四种工作状态四种工作状态 根据正弦信号整个周期内三极管根据正弦信号整个周期内三极管的导通情况划分的导通情况划分乙类：乙类：导通角导通角甲类：甲类：导通角导通角2甲乙类：甲乙类：导通角导通角 2丙类：丙类：导通角导通角第16页/共22页8.2 射极输出器射极输出器甲类放大的实例甲类放大的实例简化电路简化电路带电流源详图的电路图带电流源详图的电路图 特

11、点：特点：电压增益近似为电压增益近似为1，电流增益很大，可获得较大的功率增益，输出电阻，电流增益很大，可获得较大的功率增益，输出电阻小，带负载能力强。小，带负载能力强。 第17页/共22页习题习题8.3.1设BJT的100，VBE0.7V，VCES0.5V，ICEO0，电容C对交流可视为短路。输入信号为正弦波。（1）计算电路可能达到的最大不失真输出功率Pom；WRVVPLCESCCom07. 222/ )(2（2）此时Rb应调节到什么数值？2CESCComVVV1570)(72. 0CQBECCBQBECCbLomcmCQIVVIVVRARVII（3）此时电路的效率？试与工作在乙类的互补对称电

12、路比较。%2407. 2CQCCVomIVPP第18页/共22页思考：思考：甲类放大电路，当电源接通后，无信号输出时，输出级BJT的损耗最小，这种说法对吗？甲类放大电路，在有信号或无信号输入时，集电极电流的平均值基本相同，即电源供给的功率基本相同。无信号输出时，电源供给的功率全部消耗在管子的集电结和偏流电路中，而有信号时，电源功率有一部分要供给负载，这时管耗反而小了。第19页/共22页输出电压与输入电压的关系输出电压与输入电压的关系 OI(0.6)Vvv设设T1的饱和压的饱和压VCES0.2V vO正向振幅最大值正向振幅最大值 omCC0.2VVVvO负向振幅最大值负向振幅最大值 若若T1首先截止首先截止 LBiASomRIV 若若T3首先出现饱和首先出现饱