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文檔簡介

5.1反饋的基本概念與分類

5.2負反饋對放大電路性能的影響

5.3深度負反饋放大電路的分析計算5.4負反饋放大電路的穩定性分析第五章反饋放大電路及其穩定性5.1反饋的基本概念與分類反饋是指將放大電路輸出信號(輸出電壓或電流)的一部分或全部,通過反饋網絡(反饋通路)回送到放大電路輸入端(或輸入回路)的一種工作方式。5.1.1反饋的基本概念信號傳輸方向:由前到后,途經基本放大器A反饋信號傳輸方向:由后到前,途經反饋通路F開環放大倍數:未引入反饋時的放大倍數。閉環放大倍數:引入反饋后的放大倍數。放大器A輸出輸入反饋網絡F±疊加反饋信號若引回的信號削弱了輸入信號,就稱為負反饋。若引回的信號增強了輸入信號,就稱為正反饋。這里所說的信號一般是指交流信號,所以判斷正負反饋,就要判斷反饋信號與輸入信號的相位關系,同相是正反饋,反相是負反饋。5.1.2反饋的分類與判斷一、正反饋與負反饋判斷負反饋的方法——瞬時極性法_uo++AuiR1R3R2+uid-+uf-+__正反饋—加入反饋后,凈輸入信號|Xi‘|>|Xi|,輸出幅度增加。——構成波形產生電路判斷負反饋的方法——瞬時極性法+uo-+AuiR1R3R2+uid-+uf-+++負反饋—加入反饋后,凈輸入信號|Xi‘|<|Xi|,輸出幅度減小。——穩定輸出信號二、交流反饋與直流反饋交流反饋:反饋只對交流信號起作用。直流反饋:反饋只對直流起作用。若在反饋網絡中串接隔直電容,則可以隔斷直流,此時反饋只對交流起作用。在起反饋作用的電阻兩端并聯旁路電容,可以使其只對直流起作用。有的反饋只對交流信號起作用;有的反饋只對直流信號起作用;有的反饋對交、直流信號均起作用。增加隔直電容C后,Rf只對交流起反饋作用。——改善放大電路的性能指標+–C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2CEC3C2+VCCuoui+–T1T2RfRE1C增加旁路電容C后,Rf只對直流起反饋作用。——穩定靜態工作點C+–C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2CEC3C2+VCCuoui+–T1T2RfRE1三、電壓反饋和電流反饋電壓反饋:反饋信號取自輸出電壓信號,反饋信號的大小與輸出電壓成比例。

電流反饋:反饋信號取自輸出電流信號,反饋信號的大小與輸出電流成比例。根據反饋所采樣的信號不同,可以分為電壓反饋和電流反饋。RLuoRLuo電壓反饋采樣的兩種形式:采樣電阻很大電流反饋采樣的兩種形式:RLioiERLioiERf采樣電阻很小+–C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2CEC3C2+VCCuoui+–T1T2RfRE1電壓反饋——輸出電壓變化范圍減小電流反饋——輸出電流保持穩定+–C1RC1RC2RE2C2+VCCuoui+–T1T2Rf根據反饋信號在輸入端與輸入信號比較形式的不同,可以分為串聯反饋和并聯反饋。串聯反饋:反饋信號與輸入信號串聯,即反饋電壓信號與輸入信號電壓比較。并聯反饋:反饋信號與輸入信號并聯,即反饋信號電流與輸入信號電流比較。四、串聯反饋和并聯反饋iifibib=i-if并聯反饋ufuiubeube=ui-uf串聯反饋+–C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2CEC3C2+VCCuoui+–T1T2RfRE1串聯反饋并聯反饋+–C1RC1RC2RE2C2+VCCuoui+–T1T2Rf反饋效果與信號源內阻Rs的關系1、并聯Rs

大,效果好2、串聯Rs

小,效果好負反饋交流反饋直流反饋電壓串聯負反饋電壓并聯負反饋電流串聯負反饋電流并聯負反饋穩定靜態工作點負反饋的分類小結分析步驟:3、是否負反饋?4、是負反饋!那么是何種類型的負反饋?(判斷反饋的組態)1、找出反饋網絡(電阻)2、是交流反饋還是直流反饋?五、負反饋的組態判斷例1:判斷Rf是否負反饋,若是,判斷反饋的組態。ufubeuc1ub2uc2+–C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2RE1CEC3C2+VCCuoui+–T1T2Rf電壓串聯負反饋+__+++輸入端Rf與信號源接于同一電極——并聯反饋Rf與信號源不接于同一電極——串聯反饋輸出端Rf與輸出端接于同一電極——電壓反饋Rf與輸出端不接于同一電極——電流反饋例2:判斷Rf是否負反饋,若是,判斷反饋的組態。+VCCRCC2C1Rfuiuoiibif電壓反饋并聯反饋電壓并聯負反饋例3:判斷Rf是否負反饋,若是,判斷反饋的組態。電流反饋并聯反饋uC1uB2uouiiiBiFuFRE2RfRE1RC1RC2+VCCiE2電流并聯負反饋例4:判斷如圖電路中RE1、RE2的負反饋作用。RCRB1RB2RE1RE2CEC2C1+VCCuouiubeie電流串聯反饋RE2對交流反饋不起作用RE1:電流串聯負反饋RE2:直流負反饋5.1.3反饋放大器的方框圖表示

及一般表達式反饋放大器由基本放大器和反饋網絡組成基本放大電路A反饋回路F+–反饋網絡的反饋系數閉環放大倍數

1、放大倍數開環放大倍數基本放大電路A反饋回路F+–2、一般表達式分析反饋深度(1)當>1時,<,相當于負反饋

稱為反饋深度

(2)當<1時,>,相當于正反饋(3)當=0時,=∞,相當于輸入為零時仍有輸出,故稱為“自激振蕩狀態”。

環路增益

:放大電路和反饋網絡所形成環路的增益。環路增益深度負反饋基本放大電路A反饋回路Fba反饋電路的基本方程5.2負反饋對放大電路性能的影響基本放大電路A反饋回路F+–引入負反饋使電路的穩定性提高。(1)(2)若稱為深度負反饋,此時在深度負反饋的情況下,放大倍數只與反饋網絡有關。一、對放大倍數的影響二、減小非線性失真和抑制干擾Auiuo加反饋前加反饋后ufuiudAF+–改善uouo三、對通頻帶的影響引入負反饋使電路的通頻帶寬度增加:fABo

AAfBf四、對輸入、輸出電阻的影響串聯負反饋使電路的輸入電阻增加:AFRi+_+_+_UfRiRif+_UiIi同一輸入電壓下,輸入電流減小,輸入電阻增大1、串聯負反饋使電路的輸入電阻增加:2、并聯負反饋使電路的輸入電阻減小:理解:串聯負反饋相當于在輸入回路中串聯了一個電阻,故輸入電阻增加。理解:并聯負反饋相當于在輸入回路中并聯了一條支路,故輸入電阻減小。3、電壓負反饋使電路的輸出電阻減小:理解:電壓負反饋目的是阻止uo的變化,穩定輸出電壓。放大電路空載時可等效右圖框中為電壓源:輸出電阻越小,輸出電壓越穩定。RoesouoRL理解:電流負反饋目的是阻止io的變化,穩定輸出電流。放大電路空載時可等效為右圖框中電流源:輸出電阻越大,輸出電流越穩定。4、電流負反饋使電路的輸出電阻增加:RoisoioRL五、負反饋的正確引入原則要穩定靜態工作點,應引入直流負反饋。要改善交流性能,應引入交流負反饋。要穩定輸出電壓(即減小輸出電阻),應引入電壓負反饋;要穩定輸出電流(即增大輸出電阻),應引入電流負反饋。要提高輸入電阻,應引入串聯負反饋;要減小輸入電阻,應引入并聯負反饋。恒壓源或Rs較小時,應引入串聯負反饋;恒流源或Rs較大時,應引入并聯負反饋。例:電路如圖,若要求:(1)當負載發生變化時,要保證放大倍數穩定;(2)當信號輸入后,電路輸入端從信號源索取的電流小;(3)引入負反饋后,需保證各級電路的靜態工作點不變。試說明需引入何種類型負反饋,并畫出反饋支路。1.判斷需引入反饋類型分析步驟2.標明電路中各點極性3.連接反饋支路1、穩定放大倍數——電壓或電流負反饋分析2、增大Ri—串聯負反饋電壓串聯負反饋3、各級工作點不變—交流負反饋,反饋支路加隔直電容結論:交流電壓串聯負反饋,從e3引出,接至e1+--+++-4、標極性,保證負反饋5.3

深度負反饋放大電路的分析計算

深度負反饋的條件是

當時,即

基本放大電路A反饋回路F+–

(1)對于串聯負反饋,反饋信號與輸入信號以電壓的形式求和,和都是電壓量;

(2)對于并聯負反饋,反饋信號與輸入信號以電流的形式求和,和都是電流量。串聯負反饋:并聯負反饋:例1、假設電路滿足深度負反饋條件,試估算閉環電壓放大倍數Auf

。+Uo-+AUiR1R3R2+uid-+Uf-串聯負反饋:例2、假設電路滿足深度負反饋條件,試估算閉環電壓放大倍數Auf

。并聯負反饋:Uo_++RFR1R2UiAIiIf例3、假設電路滿足深度負反饋條件,試估算閉環電壓放大倍數Auf

。+Uo-+AUiR1RFRL+Uf-+-Io串聯負反饋:例4、假設電路滿足深度負反饋條件,試估算閉環電壓放大倍數Auf

。并聯負反饋:-Uo++AUiR1R3RL+-IoR2RFIiIf例5.假設電路滿足深度負反饋條件,試估算閉環電壓放大倍數Auf。串聯負反饋:

例6.假設電路滿足深度負反饋條件,試估算閉環電壓放大倍數Auf。串聯負反饋:

例7.假設電路滿足深度負反饋條件,試估算閉環電壓放大倍數Auf。并聯負反饋:

例:習題冊P147,題5.221.求IC2;2.設RC2=10k,求IC3;3.若ui=0V時,uo>0,要使uo=0,RC2如何調?4.要求Ri高,Ro低,電路接線應作哪些變動?5.若滿足深度負反饋條件,則接線后電壓放大倍數是否也有變動?估算出其前后的大致數值。1.2.3.4.Ri高,串聯;Ro低,電壓引入電壓串聯負反饋5.變動前,變動后,一、產生自激振蕩的原因與條件5.4

負反饋放大電路的穩定性分析產生自激振蕩的條件

幅度條件相位條件AF=A+F=(2n+1

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