模拟电子讲 负反馈电路分析

第9讲负反馈电路分析

教学内容：5.4

负反馈对放大电路性能的影响

5.5深度负反馈下放大倍数估算

教学重点：1.负反馈对放大电路性能的影响

2.深度负反馈下放大倍数估算第9讲负反馈电路分析

5.4.1提高闭环放大倍数的稳定性5.4.2改变放大电路的输入和输出电阻5.4.3减少失真和扩展通频带5.4.4减少非线性失真5.4.5负反馈对噪声、干扰和温漂的影响5.4.6放大电路引入负反馈的一般原则5.4

负反馈对放大电路性能的影响5.4.1提高闭环放大倍数的稳定性Af的相对变化量A的相对变化量结论：放大倍数稳定性提高由：求微分得：例：已知A

=

103，负反馈使放大倍数稳定性提高100

倍，1）求F、Af；2）当A变化

10%时的

Af

，以及dAf/Af。解：

1)1+AF=100，则F=(100–1)/

A=0.0992)=103/

100=103)此时的Af=负反馈以牺牲放大倍数为代价，换取了放大倍数稳定性的提高。5.4.2

改善输入电阻和输出电阻1.对输入电阻的影响《1》串联负反馈使输入电阻增大Rif深度负反馈时：uiuidufii

A

FRiAFuid《2》并联负反馈使输入电阻减小Rif深度负反馈：ifiidii

A

FuiRiAFiid5.4.2

改善输入电阻和输出电阻1.对输入电阻的影响2.对输出电阻的影响《1》电压负反馈F与A并联，使输出电阻减小。AFRoRofA

为负载开路时的源电压放大倍数。深度负反馈：《2》电流负反馈F与A串联，使输出电阻增大AFRoRofA

为负载短路时的源电压放大倍数。深度负反馈：5.4.3展宽通频带无反馈时：fBW=fH

fL

fH引入反馈后，Am0.707AmfLfHfBW(fA(f)OAf(f)Amf0.707AmffLffHffBWf可证明：fHf=(1+AF)fHfLf=fL

/

(1+AF)fBWf=fHf

fLf

fHf

=(1+AF)fBW5.4.4减少非线性失真uf加入负反馈无负反馈FufAuiuo+–uid大小略大略小略小略大uouiA接近正弦波改善了波形失真5.4.5负反馈对噪声、干扰和温漂的影响负反馈对噪声、干扰和温漂的影响的原理与减少非线性失真的原理相同。ufFuf+–uid略大略小略小略大uouiA接近正弦波5.4.6放大电路引入负反馈的一般原则1.欲稳定某个量，则引该量的负反馈稳定直流，引直流反馈稳定交流，引交流反馈稳定输出电压，引电压反馈稳定输出电流，引电流反馈2.根据对输入、输出电阻的要求选择反馈类型欲提高输入电阻，采用串联反馈欲降低输入电阻，采用并联反馈要求高内阻输出，采用电流反馈；要求低内阻输出，采用电压反馈。3.根据信号源及负载确定反馈类型信号源为恒压源，采用串联反馈；信号源为恒流源，采用并联反馈；要求负载能力强，采用电压反馈；要求恒流输出，采用电流反馈。5.4.6放大电路引入负反馈的一般原则例：为达到下列目的，应分别引入哪种组态的负反馈。1）减少放大电路从信号源索取的电流并增强带负载能力；2）将输入电流转换成与之成稳定线性关系的输出电流；3）将输入电流转换成稳定的输出电压。例：1）减少放大电路从信号源索取的电流并增强带负载能力；

串联－电压负反馈例：2）将输入电流转换成与之成稳定线性关系的输出电流；

并联－电流负反馈例：3）将输入电流转换成稳定的输出电压。并联－电压负反馈例：下图所示电路：1）合理连线，使电路输入电阻增大，输出电阻减少；2）若Auf=10，则Rf应取多少？串联－电压负反馈：OCL电路不影响极性，ui

uo按反相比例考虑3.消除自激的方法—

相位补偿在电路中加入C，或R、C元件进行相位补偿，改变电路的高频特性，从而破坏自激条件。相位补偿形式滞后补偿电容滞后RC滞后超前补偿：密勒效应补偿R电容滞后补偿RC滞后补偿密勒效应补偿5.5深度负反馈电路放大倍数的估算5.5.1深度负反馈的实质当时，1.深度负反馈的实质而2.深度负反馈时集成运放电路的特点AFAxidAFxid(1+AF)xid即：串联负反馈：虚短并联负反馈：虚断5.5.2深度负反馈放大倍数分析(1)电压串联负反馈

—例1R

ifRofRif(1)电压串联负反馈

—例2R

ifRifR0f5.5.2深度负反馈放大倍数分析(1)电压串联负反馈

—例35.5.2深度负反馈放大倍数分析(2)电压并联负反馈

—例15.5.2深度负反馈放大倍数分析虚断虚地(2)电压并联负反馈

—例15.5.2深度负反馈放大倍数分析(3)电流串联负反馈—例15.5.2深度负反馈放大倍数分析虚短(3)电流串联负反馈—例25.5.2深度负反馈放大倍数分析(4)电流并联负反馈—例1虚地5.5.2深度负反馈放大倍数分析一、反馈的判断方法1.有无反馈:2.正反馈和负反馈主要看信号有无反向传输通路。采用瞬时极性法，看反馈是增强还是削弱净输入信号。对于串联负反馈，反馈信号与输入信号极性相同；对于并联负反馈，反馈信号与输入信号极性相反。3.四种反馈组态电压和电流反馈：小结规则：RL短路，反馈消失则为电压反馈，反馈存在为电流反馈。规律：电压反馈取自输出端或输出分压端；电流反馈取自非输出端。串联和并联反馈：规则：串联负反馈：uid

=

ui

uf并联负反馈：iid=

ii

if反馈信号与输入信号在不同节点为串联反馈；反馈信号与输入信号在同一个节点为并联反馈。规律：练习：电压串联交、直流负反馈电流串联直流负反馈正反馈

A2：本级交、直流电压串联负反馈R2：级间正反馈R3：电压并联交直流负反馈R7：电压串联交直流负反馈

R2：电压串联交流负反馈R4：级间电压并联交流负反馈练习：并联负反馈使输入电阻减小二、负反馈对放大电路性能的影响1.提高增益的稳定性2.减少失真和扩展通频带3.对输入电阻和输出电阻的影响串联