知识资料第十一章知识资料放大电路基础(三)(新版)

朽木易折，金石可镂。千里之行，始于足下。第页/共页第11章放大电路基础11.2反馈和负反馈放大电路11.2.1反馈的基本概念及类型反馈是指把输出电压或输出电流的一部分或所有通过反馈网络，用一定的方式送回到放大电路的输入回路，以影响输入电量的过程。反馈的分类：（1）反馈产生的途径：内部反馈和外部反馈。（2）反馈信号：直流反馈和交流反馈反馈信号中只含有直流分量的称为直流反馈，反馈信号中只含有交流分量的称为交流反馈。（3）反馈的作用效果：负反馈与正反馈反馈信号XF送回到输入回路与原输入信号XI共同作用后，使净输入信号XID比没有引入反馈时减小，有XID=XI-XF,称这种反馈为负反馈；另一种是使净输入信号XID比没有引入反馈时增强了，有XID=XI-XF,称这种反馈为正反馈。反馈极性的判定——瞬时极性法,步骤：(1)首先在基本放大器输入端设定一个递增(或递减)的净输入信号,(2)在上述设定下,推演出反馈信号的变化极性。(3)判定在反馈信号的影响下,净输入信号的变化极性。若该极性与前面设定的变化极性相反,则为负反馈；若相同,则为正反馈。（4）反馈的信号取样的方式：电压反馈与电流反馈电压反馈反馈信号是输出电压的一部分或所有，即反馈信号与输出电压成正比，称为电压反馈，电流反馈倘若反馈信号是输出电流的一部分或所有，即反馈信号与输出电流成正比，称为电流反馈，。(c)判断是电压反馈还是电流反馈的主意判断是电压反馈还是电流反馈时，常用“输出短路法”，即假设负载短路（RL=0），使输出电压vo=0，看反馈信号是否还反馈信号还存在。若存在，则说明反馈信号与输出电压成比例，是电压反馈；若反馈信号不存在了，则说明反馈信号不是与输出电压成比例，而是和输出电流成比例，是电流反馈。（5）按照反馈信号与输入信号的衔接方式来分，有串联反馈与并联反馈(a).串联反馈在串联反馈中，反馈信号和输入信号是在输入端以电压方式求和的。(b)并联反馈判定主意1在并联反馈中，反馈信号和输入信号是在输入端以电流方式求和的。判定主意2：对于交变分量而言,若信号源的输出端和反馈网络的比较端接于同一个放大器件的同一个电极上,则为并联反馈；否则,为串联反馈。11.2.2负反馈放大电路的方框图及普通表达式负反馈放大器的方框图反馈放大器的方框图负反馈放大器的普通表达式定义：开环放大倍数；反馈系数； 叫闭环放大倍数。因为所以（1+）是衡量反馈程度的重要指标。负反馈放大电路所有性能的改善程度都与（1+）有关。通常把称为反馈深度。11.2.3负反馈放大电路的四种组态四种组态（或称类型）的负反馈放大电路，即电压串联负反馈；电压并联负反馈；电流串联负反馈；电流并联负反馈。电压串联负反馈放大电路反馈作用：电压负反馈的重要特点是具有稳定输出电压的作用。电压负反馈放大电路具有较好的恒压输出特性。电压并联负反馈放大电路反馈作用:该电路也具有稳定输出电压的作用。例如，当大小一定，因为负载电阻减小而使的大小下降时，该电路能自动举行调节过程。电流串联负反馈放大电路反馈作用：电流负反馈的特点是维持输出电流基本恒定，例如，当Vi一定，因为负载电阻RL变动（或b值下降）使输出电流减小时，引入负反馈后，电路将举行如下自动调节过程：电流并联负反馈放大电路反馈作用：电流并联负反馈放大电路可以稳定输出电流，也称为电流控制的电流源。11.2.4负反馈对放大电路性能的影响负反馈可提高增益的稳定性即闭环增益几乎仅决定于反馈网络，而反馈网络通常由性能比较稳定的无源线性元件（如R、C等）组成，因而闭环增益是比较稳定的。负反馈可扩展通频带既然负反馈具有稳定闭环增益的作用，即引入负反馈后，因为各种缘故引起的增益的变化都将减小，固然信号频率的变化引起的增益的变化也将减小。即扩展了通频带。负反馈可减小非线性失真负反馈能减小反馈环内产生的非线性失真，如输入信号本身就存在失真，负反馈则无能为力。负反馈能抑制反馈环内的噪声和干扰若噪声或干扰来自反馈环外，则加负反馈也无济无事。负反馈对放大电路输入电阻的影响负反馈对输入电阻的影响取决于反馈网络与基本放大电路在输入回路的衔接方式，串联负反馈使输入电阻增大引入串联负反馈后，输入电阻Rif是开环输入电阻Ri的（1+）倍。并联负反馈使输入电阻减小引入并联负反馈后，闭环输入电阻是开环输入电阻的1/(1+)倍。负反馈对放大电路输出电阻的影响电压负反馈使输出电阻减小电压负反馈取样于输出电压，又能维持输出电压稳定，即是说，输入信号一定时，电压负反馈的输出趋于一恒压源，其输出电阻很小。有电压负反馈时的闭环输出电阻为无反馈时开环输出电阻的1/(1+)①。反馈愈深，Rof愈小。电流负反馈使输出电阻增强电流反馈取样于输出电流，能维持输出电流稳定，就是说，输入信号一定时，电流负反馈的输出趋于一恒流源，其输出电阻很大。有电流负反馈时的闭环输出电阻为无反馈时开环输出电阻的1/(1+)倍。反馈愈深，Rof愈大11.2.5深度负反馈放大电路近似计算的普通主意近似计算的按照按照和的定义，在中，若，则即所以有此式表明，当时，反馈信号与输入信号相差甚微，净输入信号甚小，因而有对于串联负反馈有（虚短），；对于并联负反馈有、（虚断）。利用“虚短”、“虚断”的概念可以以迅速方便地估算出负反馈放大电路的闭环增益或闭环电压增益。近似计算的主意1．判别反馈类型，准确识别并画出反馈网络。注重电压取样时不要把直接并在输出口的电阻计入反馈网络；电流求和时不要把并在输入口的电阻计入反馈网络。2．在反馈网络输入口标出反馈信号：电压求和为开路电压，电流求和时为短路电流，再由反馈网络求出反馈系数F。要注重标时在反馈网络入口标上正下负；标时必须在反馈网络入口以上端流入为参考方向。3．求闭环增益，注重不同的反馈类型的量纲不同。4．由求闭环源电压增益。电压取样电压求和时：电压取样电流求和时：电流取样电压求和时：电流取样电流求和时：其中：是输出管的管端输出电流，即取样电流。是取样电流过的输出负载电阻。11.2.6负反馈放大电路的自激(1)所谓自激，就是放大器在没有输入信号时就有交流输出。当负反馈放大器的某个频率上满意了时，它就在这一频率上自激，为负反馈放大器的自激条件。(2)为使放大器工作可靠、不自激，普通使振幅裕度大于10dB，使相位裕度大于。。已知放大器的开环增益波特图和施加的负反馈系数F，判定工作是否稳定是在开环增益的波特图上作(dB)线，其与波特图交点处的相角≥一135。则稳定，否则不稳定。(3)常用的消振主意：电容滞后补偿：在极点频率最低一级输出端并接补偿电容C，压低最低极点频率，使之稳定。零极点对消(RC滞后补偿)：在极点频率最低一级输出端并接RC补偿电路，产生一个零点抵消本来的第一个极点，使之满意稳定条件。密勒效应补偿：在输入、输出端并接一小电容起到一大电容作用。超导前补偿：在输入、输出端并接一RC补偿电路，破坏自激条件。例题：1.设图中各电路均满意深度负反馈条件，试计算各电路的电压放大倍数已知R1=100KΩ、R2=100KΩ、R3=50KΩ。解本题练习深度负反馈放大电路电压放大倍数的计算主意。首先判断两电路的极性和组态。分析可知，图（a）为电压并联负反馈电路，图（b）为电压串联负反馈电路2.试判断图中电路的反馈类型和极性。解本题练习反馈类型和极性的综合判断主意。用瞬时极性法标注出有关各点电压的瞬时极性，如图中所示。图(a)电路为负