第十讲负反馈放大电路(2).ppt

1、2020/8/12,1,电子电路基础,第十讲 负反馈放大电路（2）,2,主要内容,5.1 反馈基本概念及判断方法 5.2 负反馈放大电路的特性分析 （1）负反馈放大电路的基本表达形式 （2）电压串联负反馈放大电路的特性 （3）电流并联负反馈放大电路的特性 （4）电压并联负反馈放大电路的特性 （5）电流串联负反馈放大电路的特性 5.3 负反馈对放大电路性能的影响,3,（1）负反馈放大电路的基本表达形式,电路的环路放大倍数Af,负反馈放大电路(闭环)放大倍数,反馈系数,开环放大倍数,表达式,4,（1）负反馈放大电路的基本表达形式,当AF+11时，称为深度负反馈放大电路,闭环放大倍数,对比,虚短路,

2、虚开路,5,主要内容,5.2 负反馈放大电路的特性分析 （1）负反馈放大电路的基本表达形式 （2）电压串联负反馈放大电路的特性 （3）电流并联负反馈放大电路的特性 （4）电压并联负反馈放大电路的特性 （5）电流串联负反馈放大电路的特性,6,（2）电压串联负反馈放大电路的特性,基本放大电路的放大倍数,反馈系数,深度负反馈时，电压,放大倍数,整个电路的输入电阻为,基本放大电路的输入电阻,7,电压串联负反馈放大电路的输出特性,考虑反馈网络输入电阻 ：,忽略反馈网络吸收电流i,整个电路的输出电阻,比不考虑要小,深度电压负反馈电路输出可认为 是受输入信号控制的理想电压源,电压并联,8,例5-4：电压串联

3、负反馈放大电路，设该电路的静态工作点合适且满足深度负反馈条件，试求电路,反馈系数,由于深度负反馈,电压放大倍数,或直接计算放大倍数,解：中频交流等效电路,计算电压放大倍数：利用深度负反馈的条件： ui=uf ii=if,9,例5-4：输入和输出电阻,基本放大电路输入电阻,输入电阻,整个放大电路的输入电阻,基本放大电路（射随）的输出电阻,整个放大电路的输出电阻,10,例5-5：集成放大电路组成的电压串联负反馈放大电路，求电路的放大倍数。,解：集成放大电路的放大倍数很大，电路满足,深度负反馈条件,反馈系数,电压放大倍数,11,主要内容,5.2 负反馈放大电路的特性分析 （1）负反馈放大电路的基本表

4、达形式 （2）电压串联负反馈放大电路的特性 （3）电流并联负反馈放大电路的特性 （4）电压并联负反馈放大电路的特性 （5）电流串联负反馈放大电路的特性,12,（3）电流并联负反馈放大电路的特性,基本放大电路放大倍数,反馈系数,深度负反馈时(1+FiAi1)，,电流放大倍数,电压放大倍数,不能为0，否则 负反馈作用消失,13,电流并联负反馈放大电路的输入特性,整个电路的输入电阻,基本放大电路的输入电阻,电压并联,14,输出电阻（ ）,基本放大电路的输出等效为,受控电流源,等效电流源为,一般，由反馈网络引起的,电压 ，可忽略,电流,电流并联负反馈放大电路的输出特性,15,考虑反馈网络 的影响：,整

5、个电路的输出电阻,电流并联负反馈放大电路的输出特性,深度电流负反馈可等效为理想电流源,反馈网络 输入电阻,实际输出电阻比 大,16,例5-6：电流并联负反馈放大电路，满足深度负反馈条件，试求电路电压放大倍数、输入和输出电阻。,由于深度负反馈，认为,反馈系数,电压放大倍数,或直接计算放大倍数,解:反馈网络由RE和RF组成,中频交流等效电路：,17,例5-7：集成放大电路组成的电流并联负反馈放大电路，求电路的放大倍数。,或直接求电压放大倍数,解：集成放大电路放大倍数,很大，满足深度负反馈,条件，虚短路，虚开路,反馈系数,电压放大倍数,18,主要内容,5.2 负反馈放大电路的特性分析 （1）负反馈放

6、大电路的基本表达形式 （2）电压串联负反馈放大电路的特性 （3）电流并联负反馈放大电路的特性 （4）电压并联负反馈放大电路的特性 （5）电流串联负反馈放大电路的特性,19,（4）电压并联负反馈放大电路的特性,整个电路的输入电阻,基本放大电路放大倍数,反馈系数,电路放大倍数,电压放大倍数,深度负反馈时 ,认为,并联负反馈，输入特性与电流并联负反馈电路类似，,电流并联,20,电压并联负反馈放大电路的特性,忽略i1,i1分流，实际的Rof比上式较小,输出电阻,电压负反馈，与电压串联,负反馈类似，整个电路的,输出电阻Rof为,具体求法是：先令 ，基本放大电路输出电阻为Ro;,在输出端加电压uo,反馈作

7、用等效为一个电压源 。,电压串联,21,例5-8：反馈放大电路，假设是满足深度负反馈，稳压管D1和D2动态电阻为0，各电容值足够大。(1)判断组态、正和负反馈；(2)求电压放大倍数、输入输出电阻,解：中频交流等效电路,1.反馈极性判断,2. 深度负反馈,+,-,+,-,+,-,22,例5-8：Rof与Rif,基本放大电路的输入电阻,输入电阻,整个放大电路的输入电阻,基本放大电路的输出电阻为RC3,整个电路的输出电阻,23,主要内容,5.2 负反馈放大电路的特性分析 （1）负反馈放大电路的基本表达形式 （2）电压串联负反馈放大电路的特性 （3）电流并联负反馈放大电路的特性 （4）电压并联负反馈放

8、大电路的特性 （5）电流串联负反馈放大电路的特性,24,例5-9：集成放大电路组成的电流串联负反馈放大电路，求电路的电压放大倍数。,反馈系数,电压放大倍数,或直接计算Auf,解:RF、R1和R4组成反馈网络,集成放大电路放大倍数很大，,满足深度负反馈条件,+,+,+,-,25,主要内容,5.3 负反馈对放大电路性能的影响 （1）对输入回路的影响 （2）对输出回路的影响 （3）不同组态的特性要点概括 （4）稳定放大倍数 （5）展宽通频带 （6）改善非线性失真 （7）(补充)负反馈放大电路的自激和补偿,26,对输入电阻的影响,负反馈在输入回路有两种组态：并联和串联负反馈,（1）对输入回路的影响,不

9、同组态有不同电路性能,并联：使输入电阻减小（1+AF）倍,对信号源要求,并联：适合于信号源为恒流源或近似恒流源,串联：适用于信号源为恒压源或近似恒压源,输入信号源不能是恒流源,输入信号源不能是恒压源,串联，输入回路等效电阻增大（1+AF）倍,27,（2）对输出回路的影响,深度电流时输出电阻,对输出量的影响,负反馈会使放大电路的输出量稳定,电压（流）负反馈：输出电压（流）稳定,当深度负反馈且输入信号一定时，接近恒压（流）源输出,对输出电阻的影响,电压负反馈：使输出电阻减小到（1+AF）分之一,深度负反馈时输出电阻,电流负反馈：使输出电阻增加到（1+AF）倍,28,主要内容,5.3 负反馈对放大电

10、路性能的影响 （1）对输入回路的影响 （2）对输出回路的影响 （3）不同组态的特性要点概括 （4）稳定放大倍数 （5）展宽通频带 （6）改善非线性失真 （7）(补充)负反馈放大电路的自激和补偿,29,（3）不同组态的特性要点概括,输入量,反馈量,净输入量,电压,电流,电压,电流,电压,电压,电流,电流,输出量,30,（3）不同组态的特性要点概括,恒压源,恒流源,恒流源,恒压源,恒压源,恒压源,恒流源,恒流源,31,分析结论说明,存在（等效）电抗元件，特性将相应变化,不同组态的A、F、Af具有不同量纲,深度负反馈电压放大倍数：,不同组态对应的Auf的正或负，是基于所定义的电压和,电流方向，对不同

11、定义或具体电路，正负符号可能变化,若放大电路在低频或高频段，则由于电路中,32,主要内容,5.3 负反馈对放大电路性能的影响 （1）对输入回路的影响 （2）对输出回路的影响 （3）不同组态的特性要点概括 （4）稳定放大倍数 （5）展宽通频带 （6）改善非线性失真 （7）(补充)负反馈放大电路的自激和补偿,33,（4）稳定放大倍数,使得环境温度变化、电源电压变化、元器件老化等,代价：牺牲增益,一般情况下，负反馈放大电路的放大倍数为,负反馈放大电路的稳定性是基本放大电路的(1+AF)倍,结论：负反馈放大电路中，由于负反馈的存在，,引起的放大倍数变化相对减少，使电路稳定性提高,34,（5）展宽通频带

12、,放大倍数Af变为原来的（1+AF）分之一,则通频带宽增加到（1+AF）倍,放大器：|A0|fH0 =|A1|fH1=fT0,由 可知，引入负反馈后，全频段源电压,放大电路的下限截止频率fL一般很小，通频带宽主要由,fH决定。设中频放大倍数为A0，则,35,展宽通频带,对于高阶低通和高通特性的放大电路，反馈使增益,降低，通频带加宽，但增加的程度比一阶要低,36,（6）改善非线性失真,产生非线性失真,三极管的输入输出特性的非线性，使电路输出,深度负反馈放大电路中，Af1/F几乎仅取决于反馈,网络，而反馈网络通常是线性无源网络，与三极管,特性无关，故电路输出几乎无非线性失真,一般情况下，与上面稳定

13、性分析类似，同样以牺牲,增益为代价，非线性改善程度是基本放大电路的,（1+AF）倍，即非线性失真是原来的（1+AF）分之一,37,例：由于基本放大电路对不同输入信号的瞬时值有不同放大倍数，使输出信号产生失真。则测得基本放大器对应于：输入信号有最大瞬时值时，放大倍数A1=300；有最小瞬时值时，A2=200。定义非线性系数该电路的负反馈系数为F=1/10，计算加负反馈后的失真系数。,解：加反馈后，对应于最大和最小瞬时值的放大倍数：,38,（续）：基本放大电路的平均放大倍数,例（续）,负反馈改善非线性失真：,39,电路放大倍数均为复数,但(1+AF)过大会引起自激，使放大电路不稳定。,补充：负反馈放大电路的自激和补偿,1、问题的提出,反馈放大电性能改善取决于反馈深度(1+AF)，,2、产生自激的原因和自激条件,前面分析中频反馈时未考虑相移影响；,若考虑相移，当附加相移在高