模拟数字电力电子技术第2章 直接耦合放大电路及反馈

第二章

直接耦合放大电路及反响河南科技大学模拟电子篇第一节差动放大电路一、直接耦合放大电路的零点漂移景象将放大电路的前级输出端直接衔接到后一级输入端，称为直接耦合。直接耦合放大电路可以放大缓慢变化的信号，易于集成化，因此，得到越来越广泛的运用。由于其静态任务点相互影响，给分析、设计、调试电路带来一定困难。在直接耦合放大电路中，假设将输入信号短接(ui=0)，输出端仍有缓慢变化的输出信号uo，这种景象称为零点漂移，简称零漂。引起零漂的缘由很多，如电源电压的动摇，元件的老化等，但主要是由于温度对三极管参数的影响呵斥的，因此，也称零点漂移为温度漂移，简称温漂。第一节差动放大电路电路组成：差分放大电路由两个对称的共发射极放大电路经过发射极电阻直接耦合组成。晶体管T1、T2参数完全一样，Rb1=Rb2=Rb，Rc1=Rc2=Rc，普通采用双电源供电(VEE为负电源)，输入信号分别为ui1和ui2；有两个输出端，输出信号从任一个集电极取出，成为单端输出，分别为uo1、uo2，输出信号从两个集电极之间取出，称双端输出，输出uo=uo1-uo2。第一节差动放大电路二、长尾式差动放大电路第一节差动放大电路1.静态任务点的设置电路完全对称，IB1=IB2=IB，IC1=IC2=IC，IE1=IE2=IE，UCE1=UCE2=UCE，流经Re的电流I=2IE，根据基极回路方程：Rb的阻值很小，IB也很小，Rb上的电压可忽略不计第一节差动放大电路只需合理选择Re的阻值，并与电源VEE相配合，就可以设置适宜的静态任务点，由IE可得IB、UCE。此时UC1=UC2，UO=UC1-UC2=0。即输入信号为零时，输出信号也为零。差分放大电路抑制了温度引起的零点漂移;Re也具有稳定静态任务点的作用。第一节差动放大电路2.对共模输入信号的抑制造用在差分放大电路输入端参与共模输入信号ui1=ui2=uic；uoc1、uoc2分别为共模输出电压，大小相等，方向一样。差模输入信号：在差分放大电路两输入端分别加上一对大小相等，极性相反的信号，ui1=uid1，ui2=uid2=-uid1(1)共模放大倍数：双端输出时，共模电压放大倍数Auc定义为双端共模输出电压与共模输入电压之比。☆由于电路完全对称，uoc1=uoc2，共模电压放大倍数Auc=0。☆双端输出时，Auc=0，阐明差分放大电路对共模信号有很强的抑制造用。单端输出时，每管的负载电阻为RL，共模电压放大倍数Auc1、Auc2定义为单端共模输出电压与共模输入电压之比。第一节差动放大电路单端输出时，每管的负载电阻为RL，共模电压放大倍数Auc1、Auc2定义为单端共模输出电压与共模输入电压之比。第一节差动放大电路第一节差动放大电路单端输出时实践电路中 ，阐明差分放大电路对共模信号没有放大作用，Re越大，Auc1越小，对共模信号的抑制才干越强。第一节差动放大电路(2)共模输入电阻从两输入端看进去的共模输入电阻为两单管放大电路输入电阻的并联。(3)共模输出电阻双端输出时：单端输出时：对于差分放大电路，由于输入信号中既有差模信号又有共模信号，输出信号也由两部分组成：第一节差动放大电路共模输入信号：在差分放大电路两输入端分别加上一对大小相等，极性一样的信号，称为共模输入信号，ui1=ui2=ui2.对差模输入信号的放大作用在差分放大电路输入端参与一对大小相等，极性相反的差模输入信号uid1、uid2，那么差模输出信号uod1、uod2大小相等，方向相反在差模输入信号作用下，两管集电极电流大小相等。ie1=-ie2，流过Re的电流i=ie1+ie2，在Re上的没有压降，E点电位不变，画交流通路时，可以以为E点接地。又由于输出电压uod1=-uod2，负载电阻RL的中点电位总等于0，从而使每管的负载电阻为RL/2。第一节差动放大电路(1)差模电压放大倍数：差分放大电路双端输出时，差模电压放大倍数Aud定义为差模输出电压uod与差模输入电压uid之比。差分放大电路双端输入，双端输出的差模电压放大倍数Aud等于单管共射放大电路的电压放大倍数。第一节差动放大电路单端输出时，每管的负载电阻为RL，差模电压放大倍数Aud1、Aud2定义为单端差模输出电压与差模输入电压之比。Aud1、Aud2大小相等，符号相反，数值为一个单管共射放大电路电压放大倍数的一半第一节差动放大电路(2)差模输入电阻差模输入电阻Rid是从两输入端看进去的交流等效电阻(3)差模输出电阻差模输出电阻Rod是从两输出端看进去的交流等效电阻双端输出时：单端输出时：第一节差动放大电路共模抑制比共模抑制比定义为差模电压放大倍数Aud与共模电压放大倍数Auc之比的绝对值用分贝表示为共模抑制比越大，表示差分放大电路对共模信号的抑制造用越强。电路完全对称时，假设采用双端输出，由于Auc≈0，KCMR趋于无穷大；假设采用单端输出为了提高CMR，必需提高Re，常采用直流电阻小、交流电阻大的电流源替代Re；调理Rp用以处理两边电路不对称呵斥的输入为零，输出不为零的景象。第一节差动放大电路第一节差动放大电路三、具有恒流源的差动放大电路减少共模放大倍数的思绪：增大RE用恒流源替代RE特点：直流电阻为有限值动态电阻很大三极管电流源简化画法电流源替代差分电路中的REE+VCCRLRERB1RB2ICI0ui1T1+VCCT2RCR1uodui2RC–VEER2Re3IC3T3ui1T1+VCCT2RCuodui2RCVEEI0T3电路中Re3加上后，IC3更稳定，输出特性更平坦。第一节差动放大电路四、差动放大电路的四种接法差动放大器共有四种输入输出方式:1.双端输入、双端输出〔双入双出〕2.双端输入、单端输出〔双入单出〕3.单端输入、双端输出〔单入双出〕4.单端输入、单端输出〔单入单出〕主要讨论的问题有：差模电压放大倍数、共模电压放大倍数差模输入电阻输出电阻第一节差动放大电路1.双端输入双端输出(1)差模电压放大倍数〔2〕共模电压放大倍数〔3〕差模输入电阻〔4〕输出电阻第一节差动放大电路2.双端输入单端输出(1)差模电压放大倍数〔2〕差模输入电阻〔3〕输出电阻第一节差动放大电路〔4〕共模电压放大倍数共模等效电路：第一节差动放大电路3.单端输入双端输出单端输入等效双端输入:由于右侧的Rs1+rbe归算到发射极回路的值[(Rs+rbe)/(1+)]<<Re，故Re对Ie分流极小，可忽略，于是有vi1=－vi2=vi/2计算同双端输入双端输出：第一节差动放大电路4.单端输入单端输出留意放大倍数的正负号：设从T1的基极输入信号，假设从C1输出，为负号；从C2输出为正号。计算同双入单出：第一节差动放大电路差分放大电路四种接法的性能比较接法性能差分输入双端输出差分输入单端输出单端输入双端输出单端输入单端输出AdKCMR很高很高较高较高RidRo第一节差动放大电路接法性能差分输入双端输出差分输入单端输出单端输入双端输出单端输入单端输出特性1.Ad与单管放大电路根本一样。2.在理想情况下，KCMR∞。3.适用于差分输入、双端输出，输入信号及负载的两端均不接地的情况。1.Ad约为双端输出时的一半。2.由于引入共模负反响，仍有较高的KCMR。3.适用于将双端输入转换为单端输出。1.Ad与单管放大电路根本一样。2.在理想情况下，KCMR∞。3.适用于将单端输入转换为双端输出。1.Ad约为双端输出时的一半。2.比单管放大电路具有较强的抑制零漂的才干。3.适用于输入、输出均要求接地的情况。4.选择不同管子输出，可使输出电压与输入电压反相或同相。第二节直接耦合功率放大电路对功率放大电路的要求输出功率要大非线性失真要小效率要高效率低，意味着耗费在电路内部的能量多，这部分能量转换成热能，使功放管等元件温度升高，呵斥电路本身的不稳定功率放大电路的分类静态任务点Q设置在交流负载线的中间，在整个信号周期内，三极管都有电流流过，称为甲类功率放大电路。无输入信号时，电源提供的功率全部耗费在功放管和电阻上，以集电结损耗为主；有信号输入时，电源一部分功率转换为有用的输出功率，信号愈大，输出功率也愈大。第二节直接耦合功率放大电路把静态任务点Q设置得低一点，管耗就小，效率就可提高。称为甲乙类功率放大电路。把静态任务点Q降到最低，使集电极静态电流ICQ=0，在输入信号的整个周期内，三极管只需半个周期有电流流过，称乙类功率放大电路。静态时，电源供应功率为零，管耗为零。这种功率放大电路的效率最高，但波形失真最大。第二节直接耦合功率放大电路一、乙类双电源互补对称功率放大电路(OCL)T1、T2管参数一样，两管直接耦合成共集电极放大电路。静态时，ui=0，T1、T2管均截止，IB=0，IC=0，两管处于乙类任务形状。第二节直接耦合功率放大电路动态时(电路为射极输出方式)当ui＞0时，uo≈ui，为信号的正半周；当ui＜0时，uo≈ui，为信号的负半周。结论：T1、T2管在一个周期内轮番导通，交替任务，使输出信号uo获得完好波形，因此称为互补对称电路。第二节直接耦合功率放大电路二、甲乙类互补对称功率放大电路在分析乙类互补对称功率放大电路时，忽略了三极管发射结的导通电压UBE(on)，当输入信号，三极管处于截止形状，输出电流、电压均为零，使输出波形在正、负半周交接处出现失真，这种失真称为交越失真。第二节直接耦合功率放大电路☆左图二极管D1、D2组成偏置电路，为T1、T2管提供偏置电压。☆在右图中，R3、R4、T3为T1、T2管提供偏置电压，可以算出，调理R3、R4的值，就可调整T1、T2的偏置电压，消除交越失真。第二节直接耦合功率放大电路三、采用复合管的互补对称功率放大电路1.复合管第二节直接耦合功率放大电路优点可以获得很高的电流放大系数；提高中间级的输入电路；提高了集成运放总的电压放大倍数。复合管的构成：+uBEiBiB1iC2iCiEiE1=iB2VT1bVT2eciC1由两个或两个以上三极管组成。复合管共射电流放大系数值由图可见图1第二节直接耦合功率放大电路+uBEiBiB1iC2iCiEiE1=iB2VT1bVT2eciC1那么三极管输入电阻rbe其中所以显然，、rbe均比一个管子1、rbe1提高了很多倍。图2第二节直接耦合功率放大电路构成复合管时留意1.前后两个三极管衔接关系上，应保证前级输出电流与后级输入电流实践方向一致。2.外加电压的极性应保证前后两个管子均为发射结正偏，集电结反偏，使管子任务在放大区。复合管的接法VT1bVT2ec

VT2VT1bec(a)NPN型(b)PNP型第二节直接耦合功率放大电路(c)NPN型

cVT1bVT2e(d)PNP型

VT2VT1bec结论1.两个同类型的三极管组成复合管，其类型与原来一样。复合管的12，复合管的rbe=rbe1。2.两个不同类型的三极管组成复合管，其类型与前级三极管一样。复合管的12，复合管的rbe=rbe1。3.在集成运放中，复合管不仅用于中间级，也常用于输入级和输出级。第二节直接耦合功率放大电路2.准互补输出级第二节直接耦合功率放大电路准互补任务原理：当输入正弦电压uI时uI>0，VT1导通，VT2截止iC1：+VCCVT1RL地uI<0，VT2导通，VT1截止iC2：地RLVT2-VCC当uI为正弦电压时，iL与uO根本上也是正弦波。R1VT1R2+uoRuI+VCCic2VT2ic1iB2iB1iLRL-VCCNPNPNPVD1VD2采用复合管的OCL电路第二节直接耦合功率放大电路阐明：1.在上述互补对称电路任务在射极输出器形状，输出电阻低，带负载才干强。2.R1、R、R2、VD1、VD2支路可以减小失真，改善波形。交越失真第二节直接耦合功率放大电路互补对称电路Rb1Rb2uoRuI+VCCVT2RL-VCCNPNVD1VD2VT1NPNVT3PNPPNPVT4准互补对称电路Rb1Rb2uoRuI+VCCVT2RL-VCCVD1VD2VT1VT3VT4Re1Re2改良：缺陷：由于VT3、VT4类型不同，互补性差。第三节集成运算放大电路集成电路的特点由于制造工艺上的缘由，模拟集成电路与分立元件电路相比有以下特点：1．电阻和电容的值不宜做得太大，电路构造上采用直接耦合方式。2．为抑制直接耦合电路的温度漂移，常采用差分放大电路。3．尽量采用半导体三极管(或场效应管)替代电阻、电容和二极管等元件。第三节集成运算放大电路一、集成运算放大器的组成和电路符号集成运放的内部电路通常由偏置电路、输入级、中间级和输出级组成。★输入极是集成运放性能目的好坏的关键，常采用差分放大电路来减小温度漂移，并提供运放的同相输入端和反相输入端。★中间级主要用来放大，常采用带有源负载的共发射极放大电路来提高电压增益。★输出极用来提高输出电压和电流的幅度，要求输出功率和带负载才干强。常用PNP和NPN管构成的互补对称共集电极放大电路，又称OCL功率放大电路。并设有过载维护措施。★偏置电路为各级放大电路提供适宜的静态电流，以便确定适宜的静态任务点，普通用恒流源实现。第三节集成运算放大电路集成运放组成框图运算放大器电路符号1、反相输入端，用符号“–〞表示。由此输入的信号，输出与输入信号反相；2、同相输入端，用符号“+〞表示。由此输入的信号，输出与输入信号同相；3、输出端。第三节集成运算放大电路二、集成运算放大器的电压传输特性把集成运放输出电压与输入电压〔即同相端与反相端之间的电压〕之间的关系曲线称作电压传输特性

线性区：饱和区：

第三节集成运算放大电路三、集成运算放大器的主要性能目的1．输入失调电压Uio(或称输入补偿电压)理想的运算放大器，当输入为零时(指同向和反向输入端同时接地)，输出电压应该为零，由于工艺等缘由呵斥元件参数不对称，输出并不为零。通常用失调电压来反映这种不对称程度。当输入端为参与一补偿电压Uio，可使输出电压为零，普通为几个毫伏。越小越好。2、输入失调电流Iio(或称输入补偿电流)输入为零时，放大器两个输入端的静态基极电流之差，称为输入失调电流，即Iio=IB1-IB2Iio破坏放大器的平衡，普通是几十纳安。越小越好。第三节集成运算放大电路3、输入偏置电流IB输入为零时，两个输入端静态电流的平均值称为输入偏置电流，即IB=(IB1+IB2)/2。普通为几百纳安，越小越好。4、开环差模电压放大倍数Auo(Ad)当运放未接反响电路时其本身的差模直流电压放大倍数，即Auo愈高，所构成的运放电路愈稳定，运算精度也愈高。Auo普通为104~107dB或80~140dB.。5、最大输出电压Uomax(或称输出峰一峰电压)输出不失真的最大输出电压值。第三节集成运算放大电路6、最大共模输入电压Uicmax由于差动输入级对共模信号有抑制造用，因此运放的输出根本上不受其影响。抑制共模信号的作用是在一定的共模电压范围内才有效，如超出此范围，将使运放内部管子任务在不正常形状(处于饱和或截止)，抑制才干显著下降，甚至呵斥器件损坏。7、最大差模输入电压UidmaxUidmax是指两输入端之间所能接受的最大差模输入电压。超越这个电压值，输入级某侧晶体管将会出现反向击穿景象，其典型值为几伏到几十伏。第三节集成运算放大电路集成运放开环差模电压放大倍数与开环共模电压放大倍数之比就是集成运放的共模抑制比，CMR常用分贝表示。越大越好；8、共模抑制比KCMR9、差模输入电阻Rid和输出电阻RoRid表征两输入端对差摸信号呈现的输入电阻，其值为几百千欧至数兆欧。Rid越大对信号源的影响及所引起的动态误差越小。Ro是指开环形状下输出电阻，越小越好。第三节集成运算放大电路几种公用集成运放的特点〔1〕高速型：转换速度高、过渡过程短，常用于快速数模、模数转换电路；〔2〕高阻型：输入级采用场效应管，输入阻抗高，适用于丈量及采样坚持电路〔3〕高压型：可在大电压幅度下任务，适用于比较高的差模输入和共模输入的电压范围，具有较大的输出幅度。〔4〕低功耗型：静态功耗低，能在低的电源电压下任务，且有良好的电气特性。适用于对能源要求严厉限制的遥感、遥测、生物功能器械及某些化工控制系统。〔5〕高精度型：具有失调电压和失调电流及其温漂小、共模抑制比较高等优点，也称为低漂移或低噪声集成运放，适用于精细丈量、精细模拟计算、高增益交流放大、自动控制仪表等〔6〕宽带型：上限频率高，可构成宽频带运算电路〔7〕超高压、大电流型：有较高的输出电压，并能输出较大电流，可使负载获得较大功率，适用于功率放大器。第三节集成运算放大电路四、运用集成运算放大器的一些实践问题1.集成运放类型的选择及粗测2.集成运放运用中能够出现的异常(1)不能调零调零电位器缺点；电路接线有误或有虚焊；反响极性接错或负反响开环；集成运放内部损坏；重新接通即可恢复为输入信号过大而呵斥“堵塞〞景象缘由(2)漂移景象严重存在虚焊点运放产生自激振荡或受强电磁场干扰集成运放接近发热元件输入回路二极管受光照射调零电位器滑动端接触不良集成运放本身损坏或质量不合格缘由(3)产生自激振荡消振措施按规定部位和参数接入校正网络防止反响极性接错防止负反响过强合理安排接线，防止杂散电容过大第三节集成运算放大电路第三节集成运算放大电路3.集成运放的维护(1)输入维护(a)反相输入维护(b)同相输入维护+V+AR1VD1VD2RFR-VuOuI维护元件维护元件uO+AR1RFVD1VD2uI维护元件输入维护第三节集成运算放大电路(2)电源极性错接维护维护元件：VD1、VD2(3)输出端错接维护维护元件：稳压管VDZ1、VDZ2+AVD1VD2+AR1VDZ1VDZ2RFuOuI利用稳压管维护运放电源接错维护第三节集成运算放大电路〔4〕输出限流维护维护元件：VT1、VT2(b)维护管任务特性正常任务时任务点在A；任务电流过大，任务点经B移到C或D点。(a)电路图BCDAICUCEO+AVT1VT2VEER2R3R4R1VT4R5VT3+VCCC1C1C2第三节集成运算放大电路第四节放大电路中的反响放大电路的反响反响的根本概念及判别方法负反响对放大电路性能的影响深度负反响放大电路的放大倍数分析负反响方框图构成负反响四种组态输入/出电阻非线性失真增益频带宽度判别举例分类及判别方法普通表达式分析步骤引入原那么第四节放大电路中的反响1.反响定义一、反响的根本概念所谓反响，就是在电子系统中把输出回路的电量〔电压或电流〕馈送到输入回路的过程。在电子电路中，将输出量〔输出电压或输出电流〕的一部分或全部经过一定的电路方式作用到输入回路，用来影响其输入量(输入电压或输入电流)的措施称为反响。取样的输出量：电压or电流影响的输入量：电压or电流存在一个反向传输信号的电路影响效果：增大or减小有无反响的判别电压反响、电流反响串联反响、并联反响正反响、负反响第四节放大电路中的反响2.反响举例反响通路—信号反向传输的渠道开环—无反响通路闭环—有反响通路反响通路〔反响网络〕信号的正向传输有无反响判别：假设有反响通路〔闭环〕那么引入了反响?第四节放大电路中的反响3.直流反响和交流反响1Re2—只需直流反响Re1—既有直流反响又有交流反响直流通路中存在的反响直流反响〔稳定静态任务点〕交流通路中存在的反响交流反响〔改善交流性能〕图1图2第四节放大电路中的反响1.构成信号源输出信号反响放大电路的输入信号反响信号根本放大电路的输入信号〔净输入信号〕比较环节引反响前引反响后闭环有反响│Xid│>│Xi│正反响│Xid│>│Xi│负反响二、负反响放大电路的方框图第四节放大电路中的反响信号的单向化传输信号的正向传输信号的反向传输信号在反响网络中的正向传输信号在根本放大电路中的反向传输Exit第四节放大电路中的反响2.增益的普通表达式1〕表达式推导开环增益反响系数知：且比较环节闭环增益求：第四节放大电路中的反响推导过程：即闭环增益的普通表达式称为反响深度决议的大小关系〔书上为〕第四节放大电路中的反响2〕反响深度的讨论—正反响与负反响称为反响深度增益负反响称为深度负反响增益正反响自激振荡第四节放大电路中的反响反响对净输入信号的影响〔换一个角度〕影响效果：增大or减小正反响、负反响假设同相，那么引反响前引反响后净输入信号Xo增益负反响第四节放大电路中的反响假设反相，那么净输入信号Xo增益正反响正负反响的判别方法寻觅的相位关系引反响前引反响后第四节放大电路中的反响3)正反响与负反响的作用效果某种缘由〔温漂〕负反响正反响稳定不稳定第四节放大电路中的反响1.分类及判别方法三、负反响的四种组态电流：将负载短路，反响量依然存在。电压：将负载短路，反响量为零。电压反响电流反响判别方法第四节放大电路中的反响净输入电压净输入电流并联：反响量输入量接于同一输入端。接于不同的输入端。串联：反响量输入量判别方法串联并联第四节放大电路中的反响电压串联电压并联电流串联电流并联第四节放大电路中的反响2.四种组态判别举例判别方法汇总有无反响有反响通路〔闭环〕那么引入了反响反响极性〔正、负反响〕瞬时极性法，沿环路走一圈。串联判别Xf与Xi的相位关系：同相为负；反相为正.并联判别:Xf流进节点为正;Xf流出节点为负.第四节放大电路中的反响电压反响、电流反响看输出端串联反响、并联反响看输入端并联：反响量输入量接于同一输入端。电流：将负载短路，反响量依然存在。电压：将负载短路，反响量为零。判别方法汇总接于不同的输入端。串联：反响量输入量iifibufuiube第四节放大电路中的反响ib=i-if并联反响ube=ui-uf串联反响第四节放大电路中的反响RLuoRLuo电压反响采样的两种方式：采样电阻很大第四节放大电路中的反响电流反响采样的两种方式：RLioiERLioiERf采样电阻很小第四节放大电路中的反响电压串联负反响例第四节放大电路中的反响电压并联负反响例第四节放大电路中的反响电流串联负反响例第四节放大电路中的反响电流串联负反响例第四节放大电路中的反响判别以下图中有哪些反响回路，是交流反响还是直流反响。并判别反响的极性和类型〔组态〕。解：根据反响到输入端的信号是交流，还是直流，或同时存在，来进展判别。(+)(+)(-)(-)净输入量增大正反响反响通路交、直流均有信号的正向传输不同点串联例第四节放大电路中的反响交流反响交、直流反响判别以下图中有哪些反响回路，是交流反响还是直流反响。并判别反响的极性和类型〔组态〕。例解：根据反响到输入端的信号是交流，还是直流，或同时存在，来进展判别。第四节放大电路中的反响(+)(+)(-)(-)净输入量减小负反响反响通路ifidii判别以下图中有哪些反响回路，是交流反响还是直流反响。并判别反响的极性和类型〔组态〕。例解：根据反响到输入端的信号是交流，还是直流，或同时存在，来进展判别。第四节放大电路中的反响级间反响通路(+)(+)(+)(+)(-)净输入量级间负反响反响通路本级反响通路判别以下图中有哪些反响回路，是交流反响还是直流反响。并判别反响的极性和类型〔组态〕。例解：根据反响到输入端的信号是交流，还是直流，或同时存在，来进展判别。第四节放大电路中的反响(+)(-)(-)(+)(+)(+)(+)(+)判别以下图中有哪些反响回路，是交流反响还是直流反响。并判别反响的极性和类型〔组态〕。例部分反响电压并联正反响解：根据反响到输入端的信号是交流，还是直流，或同时存在，来进展判别。部分反响电压串联负反响级间反响电压串联负反响第四节放大电路中的反响分立电路电压串联负反响RLvOvFvd(vbe)vO电压负反响的特性—稳定输出电压稳定过程：负载变化时，输出电压稳定—输出电阻↓例第四节放大电路中的反响添加隔直电容C后，Rf只对交流起反响作用。注：本电路中C1、C2也起到隔直作用。分立电路电压串联负反响例+–C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2CEC3C2+ECuoui+–T1T2RfRE1C第四节放大电路中的反响添加旁路电容C后，Rf只对直流起反响作用。+–C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2CEC3C2+ECuoui+–T1T2RfRE1C分立电路电压串联负反响例第四节放大电路中的反响比较方式——串联反响和并联反响串联反响：反响信号与输入信号加在放大电路输入回路的两个电极。有：此时反响信号与输入信号是电压相加减的关系。对于三极管来说，反响信号与输入信号同时加在三极管的基极或发射极，那么为并联反响；一个加在基极一个加在发射极那么为串联反响。并联反响：反响信号与输入信号加在放大电路输入回路的同一个电极。有：vd=vi-vFid=iI-iF对运算放大器对三极管此时反响信号与输入信号是电流相加减的关系。对于运算放大器来说，反响信号与输入信号同时加在同相输入端或反相输入端，那么为并联反响；一个加在同相输入端一个加在反相输入端那么为串联反响。第四节放大电路中的反响方法一：当电路比较简单时，可直接用微变等效电路分析。+UCCRCRB1RB2RE1RE2CEC2C1uouiUBEIEUBUE例：四、深度负反响放大电路放大倍数的分析Exit第四节放大电路中的反响放大倍数稳定性的比较：=60时,Ao=-93=50时,Ao=-77=60时,AF=-19.4=50时,AF=-18.6无负反响时：有负反响时：RB1=100kRB2=33kRE=2.4kRE1=100RC=5kRL=5k=60EC=15Vrbe=1.62k第四节放大电路中的反响性能比较：结论:(1)输入电阻提高了。(2)放大倍数减小了，但稳定了，即受晶体管的影响减小。无RF有RF放大倍数-93-19.4输入电阻1.52k5.9k输出电阻5k5kRB1=100kRB2=33kRE=2.4kRE1=100RC=5kRL=5k=60EC=15Vrbe=1.62k第四节放大电路中的反响方法二：从负反响电路的闭环放大倍数的公式出发。先计算Ao和F。计算AF。例：+UCCRCRB1RB2RE1RE2CEC2C1uouiUBEIEUBUE第四节放大电路中的反响F-0.1/(5//5)=-0.04RB1=100kRB2=33kRE=2.4kRE1=100RC=5kRL=5k=60EC=15Vrbe=1.62k与方法一的计算结果根本一样。第四节放大电路中的反响方法三：放大倍数的近似计算。例：+UCCRCRB1RB2RE1RE2CEC2C1uouiUBEIEUBUE第四节放大电路中的反响假设〔1+〕RF>>rbe,那么与方法一比较：在深度负反响下，两种方法结果一致。+UCCRCRB1RB2RE1RE2CEC2C1uouiUBEIEUBUE降低了放大倍数但使放大器的性能得以改善：第四节放大电路中的反响五、负反响对放大电路性能的改善在放大器中引入负反响提高增益的稳定性减少非线性失真抑制环内噪声对输入电阻和输出电阻的影响扩展频带均可用自动调整作用来解释Exit第四节放大电路中的反响1.提高增益的稳定性定性了解：在深度负反响条件下，即表达式中约去A即抵消了增益受各种要素的影响闭环增益将有很高的稳定性反响网络普通由稳定的线性元件组成第四节放大电路中的反响定量推导：那么闭环时只思索幅值有即闭环增益相对变化量是开环的1/(1+AF)例：某种缘由A变化了5％，引入反响深度为1+AF=10的负反响，那么闭环增益AF的变化只需0.5％信号及、在四种反响阻态中的详细方式第四节放大电路中的反响电压串联电压并联电流串联电流并联第四节放大电路中的反响2.对输入电阻和输出电阻的影响串联负反响——并联负反响——电压负反响——电流负反响——增大输入电阻减小输入电阻减小输出电阻，稳定输出电压增大输出电阻，稳定输出电流第四节放大电路中的反响〔1〕串联负反响输入电阻无反响时：有反响时：第四节放大电路中的反响〔2〕并联负反响输入电阻无反响时：有反响时：第四节放大电路中的反响电压负反响→稳定输出电压〔当负载变化时〕→恒压源→输出电阻小。(3)电压负反响使输出电阻减小电流负反响→稳定输出电流〔当负载变化时〕→恒流源→输出电阻大。(4)电流负反响使输出电阻提高第四节放大电路中的反响(1)找出信号放大通路和反响通路(2)用瞬时极性法判别正、负反响(3)判别交、直流反响(4)判别反响组态(5)标出输入量、输出量及反响量(6)估算深度负反响条件下电路的分析负反响放大电路的普通步骤第四节放大电路中的反响要稳定直流量—引直流负反响要稳定交流量—引交流负反响要稳定输出电压—引电压负反响要稳定输出电流—引电流负反响要增大输入电阻—引串联负反响要减小输入电阻—引并联负反响为改善性能引入负反响的普通原那么本章习题解析一、填空题2.1在直接耦合放大电路中，假设输入端没有信号，在输出端也会看到有输出信号，这种景象称为。产生零点漂移的缘由主要是、和。2.2在集成运算放大电路中，各级之间常采用的耦合方式是。2.3差动放大电路有、、、