第7章反馈放大电路.ppt

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1、7.1 反馈的基本概念与分类 7.3 负反馈放大电路增益的一般表达式 7.4 负反馈对放大电路性能的影响 7.5 深度负反馈条件下的近似计算 7.2 负反馈放大电路的四种组态 7.6 负反馈放大电路设计 7.7 负反馈放大电路的频率响应 7.8 负反馈放大电路的稳定性 伟 芦 硼 阅 腑 扩 担 黎 杉 瞎 裔 侯 挥 聪 史 慢 歧 凳 宽 胰 翔 婿 影 疵 献 跨 睡 蜘 咱 玄 糖 听 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 7.1 反馈的基本概念与分类 7.1.2 直流反馈与交流反馈 7.1.3 正反馈与负反馈 7.1.4 串联反馈与并联反馈 7.1.

2、1 什么是反馈 7.1.5 电压反馈与电流反馈 蚜 钉 晚 锤 敦 峨 各 密 疟 埔 共 潮 忧 四 呜 脏 妙 身 围 票 挟 蠕 青 宦 肯 球 窖 缔 湖 毒 电 米 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 7.1.1 什么是反馈 将电子系统输出回路的电量(电压或电流), 送回到输入回路的过程。 hfeib ic vce Ib vbehrevce hie hoe 内部反馈 外部反馈 汰 伺 技 崖 她 嫌 笔 迸 衡 砒 姆 圾 捣 娱 讼 鹤 卞 炭 蝶 屉 汞 功 锄 救 萧 堵 厅 奶 焰 恭 捆 顺 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章

3、 反 馈 放 大 电 路 输出信号 反馈放大电路 的输入信号 反馈信号 基本放大电路的输入 信号(净输入信号) 7.1.1 什么是反馈 框图 反馈通路信号反向传输的渠道 开环 无反馈通路 闭环 有反馈通路 叫 御 峪 晚 硝 妒 捧 惜 萧 棉 滤 簇 吩 扦 值 译 讥 砷 阂 厅 侥 侗 蜕 喝 桑 丝 进 音 澜 卫 踞 颜 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 判断电路是否存在反馈通路 7.1.1 什么是反馈 反馈通路 (本级) 反馈通路 (本级) 反馈通路 (级间) 坛 媒 蹄 辜 租 嗣 锥 巡 彝 诅 仅 咬 父 们 剔 勘 楼 觉 娄 栓 婶

4、奎 化 沦 驭 辐 臭 异 既 惩 葛 抢 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 7.1.2 直流反馈与交流反馈 根据反馈到输入端的信号是交流,还是直流, 或同时存在,来进行判别。 直流反馈 交、直流反馈 瞳 基 膝 傲 词 协 损 益 暖 窄 姜 玄 磐 雄 仑 灸 应 吞 瘤 专 抱 交 尾 料 蠢 琅 婿 盾 患 靠 蛊 右 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 7.1.2 直流反馈与交流反馈 (a)直流通路 (b)交流通路 钝 测 胸 辖 颂 按 粥 挪 剥 圣 肤 驼 淘 袋 碱 哩 膜 袜 介 绽 遍 地 麓 柜

5、苗 剔 詹 毯 酉 追 蚂 嘴 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 7.1.3 正反馈与负反馈 正反馈:输入量不变时,引入反馈后输出量变大了。 负反馈:输入量不变时,引入反馈后输出量变小了。 从输出端看 从输入端看 正反馈:引入反馈后,使净输入量变大了。 负反馈:引入反馈后,使净输入量变小了。 净输入量可以是电压,也可以是电流。 讼 慌 会 姨 扰 泰 泼 谴 悼 赘 驻 烬 它 脐 苑 抱 胜 豹 眶 测 森 郭 膝 臭 历 讽 蔚 禽 毒 司 旦 拍 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 7.1.3 正反馈与负反馈 判别

6、方法:瞬时极性法。即在电路中,从输入端开始,沿着 信号流向,标出某一时刻有关节点电压变化的斜率 (正斜率或负斜率,用“+”、“-”号表示)。 净输入量减小 净输入量增大 负反馈 正反馈 反馈通路 反馈通路 吐 总 石 苑 多 倒 白 成 啡 涧 可 卯 讯 衷 吐 鄙 错 腮 亚 沟 刷 沂 王 黍 喳 扳 篆 妇 荫 讶 纺 庙 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 级间反馈通路 净输入量减小 级间负反馈 7.1.3 正反馈与负反馈 彩 观 雌 架 否 春 斡 嘎 苯 漠 俘 泣 营 董 倪 衍 讽 缚 疹 句 伴 耕 恤 诣 菠 基 渝 僵 踊 挞 贡 笛

7、 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 7.1.3 正反馈与负反馈 反馈通路 净输入量减小 本级负反馈 泵 滴 孩 瞎 芬 绩 击 溢 化 历 庞 履 舵 钧 文 绒 刨 得 魂 囤 干 淀 入 俏 立 背 呼 毕 早 家 曙 渺 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 7.1.4 串联反馈与并联反馈 由反馈网络在放大电路输入端的连接方式判定 串联 串联:输入以电压形式求和(KVL) -vi+vid+vf=0 即 vid=vi- vf 并联:输入以电流形式求和(KCL) ii-iid-if=0 即 iid=ii-if 并联 赞

8、赔 蜗 列 阻 酮 寇 文 刁 沛 饺 哭 戚 略 论 峙 樟 扎 乎 贴 朴 柑 而 椿 佐 块 艰 孪 呼 淡 滨 蹦 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 判断电路中的级间交流反馈是串联反馈还是并联反馈 7.1.4 串联反馈与并联反馈 并联反馈 级间反馈通路 xf (if) 巨 劣 轿 蟹 杭 沈 吓 份 舆 钧 捕 际 屡 乍 疯 朴 邱 钱 仍 坯 跌 铺 其 验 郸 捞 特 棘 烬 产 喷 毕 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 判断电路中的级间交流反馈是串联反馈还是并联反馈 7.1.4 串联反馈与并联反馈 串联

9、反馈 级间反馈通路 xf (vf) 疤 躇 减 脸 贞 登 钨 丁 骨 餐 觉 吞 卢 赁 绰 蔑 摄 樟 续 帘 泉 矮 腮 蓟 淬 项 崔 但 挖 鲁 玛 匙 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 7.1.5 电压反馈与电流反馈 电压反馈与电流反馈由反馈网络在放大电路输出 端的取样对象决定 电压反馈:反馈信号xf和输出电压成比例,即xf=Fvo 电流反馈:反馈信号xf与输出电流成比例,即xf=Fio 并联结构 串联结构 换 围 薯 芳 瞩 液 攒 矣 邪 牌 七 妄 骑 瘸 赂 填 叭 锌 犯 冉 南 业 象 俯 硒 考 灌 佰 崎 念 贰 袖 第 7 章

10、 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 7.1.5 电压反馈与电流反馈 电压负反馈RLvox f xid vo 电压负反馈稳定输出电压 xf=Fvo , xid= xixf 射 党 之 顷 翻 磕 匹 窥 譬 申 嚼 笼 染 楚 琼 敖 钮 孝 翁 蚤 糠 尿 惋 晤 麦 耀 豌 媒 话 禽 藏 纺 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 7.1.5 电压反馈与电流反馈 电流负反馈 RL iox f xid io 电流负反馈稳定输出电流 xf=Fio , xid= xixf 穿 研 鼓 藩 恶 廓 颜 归 乒 陪 嘱 祁 葡 拓 液 剃 杯

11、 无 追 迁 绥 蒸 慌 骆 灶 稠 参 来 泞 甄 寿 辊 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 7.1.5 电压反馈与电流反馈 判断方法:负载短路法 将负载短路,反馈量仍然存在电流反馈。 将负载短路(未接负载时输出对地短路),反馈量为零 电压反馈。 电压反馈电流反馈 反馈通路 反馈通路 筏 和 幸 菊 哦 缨 醒 粪 纫 猎 胰 抢 啦 吻 碗 葱 十 辫 涉 憾 骑 停 嚣 肖 穷 膏 苹 诣 瞒 曹 晰 戌 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 7.1.5 电压反馈与电流反馈 电压反馈 反馈通路 磁 苦 蒙 搀 捍 注

12、 收 铺 垮 痒 鞘 张 缓 笺 瘦 纶 薄 云 女 漂 慰 烂 拣 臭 举 氦 呆 多 痢 看 戳 纲 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 7.2 负反馈放大电路的四种组态 7.2.2 电压并联负反馈放大电路 7.2.3 电流串联负反馈放大电路 7.2.4 电流并联负反馈放大电路 7.2.1 电压串联负反馈放大电路 反馈组态判断举例(交流) 信号源对反馈效果的影响 冰 索 振 腋 部 叭 萎 承 脊 弥 撮 道 教 橡 相 腋 匣 蒲 木 攒 油 勤 坊 溺 客 执 既 魏 狭 俏 并 屡 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电

13、 路 7.2.1 电压串联负反馈放大电路 1. 输入端各种信号以电压形式出现,形成电压求和关 系(KVL): vid=vi- vf 输出端的信号是电压。 2. 稳定输出电压 特点: 3. 电压控制的电压源 妈 赏 亲 坐 金 僳 队 鼎 栅 驴 踢 章 呕 瘫 蜕 企 按 等 嗓 俄 命 姨 同 彻 芬 扭 骗 孰 鸦 纸 翼 忽 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 7.2.2 电压并联负反馈放大电路 1. 输入端各种信号以电流形式出现,形成电流求和关 系(KCL): iid=ii-if 输出端的信号是电压。 2. 稳定输出电压 3. 电流控制的电压源 特点

14、: 混 塞 挎 丽 逸 宴 咸 绕 匪 壮 右 俭 怕 敲 绸 粥 铁 幅 沫 邮 窜 恩 槛 琢 试 雌 啸 拌 缅 坤 鼎 孝 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 7.2.3 电流串联负反馈放大电路 2. 稳定输出电流 3. 电压控制的电流源 特点: 1. 输入端各种信号以电压形式出现,形成电压求和关 系(KVL): vid=vi- vf 输出端的信号是电流。 睡 别 会 鹰 窃 掣 酒 芹 镜 逃 驮 疫 杖 码 甜 沪 携 巩 盈 滁 失 泻 珠 括 惦 束 交 划 幻 则 供 芥 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电

15、路 7.2.4 电流并联负反馈放大电路 2. 稳定输出电流 3. 电流控制的电流源 特点: 1. 输入端各种信号以电流形式出现,形成电流求和关 系(KCL): iid=ii-if 输出端的信号是电流。 氦 链 渡 痛 靛 疫 妥 贪 澳 慎 堵 桃 萤 蜒 苟 椭 通 镑 酱 糟 蔡 雄 磊 冷 涉 荫 燎 契 仅 建 嵌 嘱 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 电压负反馈:稳定输出电压,具有恒压特性 串联反馈:输入端电压求和(KVL) 电流负反馈:稳定输出电流,具有恒流特性 并联反馈:输入端电流求和(KCL) 特点小结: 准 暂 旗 鸯 馒 毅 农 垂 虱

16、 倚 觉 蠢 墨 乔 语 搭 孽 瑟 碎 叼 应 垦 膨 靖 夕 浪 舅 浓 纷 邓 干 攒 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 反馈组态判断举例(交流) (+) (-) (+) (+) 电压串联负反馈 (+) 啸 份 立 启 祝 冉 内 休 卫 软 类 氓 菊 垣 赦 赏 佃 滔 抒 详 靡 吕 逊 亲 衔 梭 蝎 腑 飘 货 程 辜 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 反馈组态判断举例(交流) 电压并联负反馈 凯 剁 跃 抓 硼 紧 府 脯 卓 桨 足 剩 胖 砸 栗 刷 槐 珍 诧 颂 妮 禁 峡 杖 瞻 早 胆 惠

17、 庐 咐 克 容 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 直流反馈 交、直流反馈 反馈组态判断举例(交流) (+) (+) (-) (+) (+) (+) 电流串联负反馈 督 趣 肝 伯 黍 事 楞 沟 尚 枪 左 哟 蛹 棍 衫 播 扳 衔 挑 杆 撮 彻 砾 归 札 缩 衣 史 狼 饿 弓 目 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 反馈组态判断举例(交流) 电流并联负反馈 汹 戒 澡 溺 画 洞 眼 哮 参 拜 砂 愤 敝 步 徒 耕 鸿 码 刃 噎 铭 孺 杆 快 榷 谚 大 溯 吝 死 檀 剥 第 7 章 反 馈 放 大

18、 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 串联负反馈 信号源对反馈效果的影响 vID = vI -vF 则vI最好为恒压源 ,即信号源内阻RS越小 越好。 要想反馈效果明显 ,就要求vF变化能有效 引起vID的变化。 猿 吱 丁 贾 润 夺 扑 伦 豆 诵 滤 夷 岔 菌 幸 梁 遮 小 木 哨 曰 刀 烃 昌 釜 妒 难 盘 街 傲 陕 桐 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 信号源对反馈效果的影响 并联负反馈 iID = iI -iF 则iI最好为恒流源 ,即信号源内阻RS越大 越好。 要想反馈效果明显 ,就要求iF变化能有效 引起iID的变化。 刘

19、 旺 人 绸 权 潜 价 栓 团 武 君 紊 趁 束 技 滓 钮 响 含 剧 熬 咽 彰 朵 峪 雀 趣 吞 悼 夜 袭 趴 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 7.3 负反馈放大电路增益的一般表达式 1. 闭环增益的一般表达式 2. 反馈深度讨论 3. 环路增益 长 晒 羊 掩 薄 摔 毒 匿 跟 迸 隋 招 伎 束 憨 煮 舷 紧 挑 英 待 纲 解 活 挟 憋 疮 擅 抄 招 铬 均 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 1. 闭环增益的一般表达式 所以 闭环增益 开环增益 反馈系数 已知 因为 闭环增益的一般表达式

20、即 7.3 负反馈放大电路增益的一般表达式 表 哼 鬃 捉 玻 汇 睦 囤 憋 传 爆 羡 尹 凶 漳 写 苫 朴 淋 掖 跺 熄 银 溢 拙 媚 戏 遇 避 稀 星 踞 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 负反馈放大电路中各种信号量的含义 7.3 负反馈放大电路增益的一般表达式 辅 捕 污 菲 遵 志 姐 矽 触 熔 由 琅 哭 撵 佯 梨 京 译 役 琢 胆 眶 蛔 瓶 域 隅 戌 详 梳 熏 茨 骗 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 2. 反馈深度讨论 一般负反馈 称为反馈深度 深度负反馈 正反馈 自激振荡 一般情

21、况下,A和F都是频率的函数,当考虑信号频率的影 响时,Af、A和F分别用 、 和 表示。 即 7.3 负反馈放大电路增益的一般表达式 玫 指 邀 诚 撤 马 庇 错 潮 渣 州 遮 绩 蛋 像 归 暮 咖 删 明 掀 苏 蝴 维 扦 冰 仑 否 焕 砧 仰 痰 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 7.4 负反馈对放大电路 性能的影响 7.4.2 减小非线性失真 7.4.3 扩展频带 7.4.5 对输入电阻和输出电阻的影响 7.4.1 提高增益的稳定性 7.4.4 抑制反馈环内噪声 走 艰 丹 逢 塔 氛 帜 搅 健 擎 呀 槛 秤 霞 句 瞅 怂 浦 数 籽

22、 腋 雇 累 遇 字 令 烬 库 磕 粟 乎 傈 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 7.4.1 提高增益的稳定性 闭环时 对A求导得 : 只考虑幅值有 即闭环增益对相变化量比开环减小了1+AF 另一方面,在深度负反馈条件下有: 即闭环增益只取决于反馈网络。当反馈网络由稳定的线 性元件组成时,闭环增益将有很高的稳定性。 负反馈的组态不同,稳定的增益不同(Avf 、Arf 、Agf 、Aif) 涌 友 虚 死 饱 又 诧 耐 审 婚 缓 赔 豺 痘 济 机 押 迁 兔 扯 元 匣 愁 芍 掖 置 容 僳 喜 六 瞧 边 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第

23、7 章 反 馈 放 大 电 路 7.4.2 减小非线性失真 闭环时增益减小,线性度变好。 只能减少环内放大电路产生的失真,如果输入波形本身就 是失真的,即使引入负反馈,也无济于事。 1开环特性 2闭环特性 硒 碗 菏 秃 夕 也 酶 确 冠 联 亏 境 曲 辉 辕 裳 箔 虐 筹 既 骡 窃 闲 涤 谴 她 主 侯 怯 附 挡 拒 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 7.4.3 扩展频带 放大电路加入负反馈后,增益下降,但通频带 却加宽了,如图6.14所示。 图6.14 负反馈对通频带的影响 无反馈时的通频带f = f HfL f H,有反馈时的 放大电路高

24、频段的增益为 晾 戳 淌 镀 肌 摄 巾 括 需 咒 螺 飘 毅 钦 伞 汉 靳 词 侩 协 布 他 恢 瞄 船 门 篙 冯 宵 芒 屹 渭 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 有反馈时的通频带ffH = (1+AF) fH 负反馈放大电路扩展通频带有一个重要的特性,即 增益与通频带之积为常数: 兔 酒 它 刷 诊 拾 仲 壹 疙 列 捏 测 慰 嗜 茧 凰 牌 各 俯 箔 撂 僚 注 巡 创 膝 豆 务 歼 赡 己 摊 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 7.4.4 抑制反馈环内噪声 比原有的信噪比提高了 倍 电压的信噪

25、比 : 增加一前置级 并认为该级为无噪声的 新的信噪比 瞥 烧 岿 抄 途 拨 赁 惕 猛 吉 椎 己 陕 扔 箩 斜 图 殃 炕 斜 催 火 枫 赁 烛 语 舟 犊 悦 寓 皆 师 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 7.4.5 对输入电阻和输出电阻的影响 串联负反馈 1. 对输入电阻的影响 开环输入电阻 Ri=vid/ii 因为 vf=Fxo xo=Avid 闭环输入电阻 Rif=vi/ii 所以 vi=vid+vf=(1+AF )vid 闭环输入电阻 Rif=vi/ii 引入串联负反馈后,输入电阻增加了(1+AF)倍。 悯 辑 续 砍 十 拙 账 厨

26、怔 秦 淆 脯 笛 印 娟 阎 锥 净 考 眩 免 俄 身 渴 箕 衬 吱 盒 瞬 谆 材 阳 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 7.4.5 对输入电阻和输出电阻的影响 并联负反馈 1. 对输入电阻的影响 闭环输入电阻 引入并联负反馈后, 输入电阻减小了(1+AF) 倍。 注意: 反馈对输入电阻的影响仅限于环内,对环外不 产生影响。 记 结 踌 跑 凑 椽 衅 每 瞪 兔 怂 泅 醉 却 加 知 一 亩 免 轿 滤 喝 织 嘶 踢 囤 赏 佛 猩 朔 防 街 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 例如 图中R1不在环内 但

27、是 当R1 时,反馈对Rif几乎没有影响。 恰 乖 庸 疑 掣 苑 繁 疹 肪 妮 柯 履 赤 昆 蔼 画 碘 邀 原 朗 绣 牌 弃 瘦 抿 掺 厌 范 膨 麓 异 笼 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 7.4.4 对输入电阻和输出电阻的影响 2. 对输出电阻的影响 电压负反馈 闭环输出电阻 而 Xid= - Xf= - FvT 忽略反馈网络对iT 的分流得: 所以 引入电压负反馈后,输 出电阻减小了(1+AF)倍。 珠 聪 烬 预 鸳 演 薛 协 拌 骗 逼 际 觅 昆 顺 恰 荚 领 寻 恍 郑 骤 艺 牢 部 藩 菇 照 逻 足 乞 句 第 7 章

28、 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 7.4.5 对输入电阻和输出电阻的影响 2. 对输出电阻的影响 电流负反馈 闭环输出电阻 引入电流负反馈后,输 出电阻增大了(1+AF)倍 。 注意: 反馈对输出电阻的影响仅限于环内,对环外不产生影响。 妙 交 取 获 娄 盯 劣 蛆 拂 桌 滋 牺 润 奖 队 诈 使 海 脯 姚 绷 刹 跌 跌 拨 戚 印 獭 擦 绥 双 锁 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 负反馈对放大电路性能的改善,是以牺牲增 益为代价的,且仅对环内的性能产生影响。 串联负反馈 并联负反馈 电压负反馈 电流负反馈 特别注

29、意表7.4.1的内容 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 7.4.5 对输入电阻和输出电阻的影响 川 桨 褐 艇 缠 睫 抑 亦 推 传 缀 高 藕 烛 卢 亏 殊 播 屈 市 枷 躯 甩 敌 隆 盎 爸 诊 余 叁 锐 腮 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 7.5 深度负反馈条件下 的近似计算 1. 深度负反馈的特点 2. 举例 徘 庄 念 抽 唾 衔 谭 滋 此 克 椽 冤 投 饿 具 犹 虞 拦 昌 拜 苑 徘 咸 递 谁 冶 掳 阉 啮 篮 时 括 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反

30、馈 放 大 电 路 1. 深度负反馈的特点 即,深度负反馈条件下,闭环增益只与反馈网络有关 又因为 代入上式得:(也常写为 xf xi) 净输入信号近似等于零 由此可得深度负反馈条件下,基本放大电路“两虚”的概念 输入信号近似等于反馈信号 (xid 0 ) 炭 圈 彦 廉 羚 膨 葡 技 骋 沟 香 颁 宣 委 奇 租 型 怂 舀 喧 替 豌 塞 浴 乾 董 粘 虎 剪 贵 趾 沏 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 1. 深度负反馈的特点 串联负反馈,输入端电压求和 深度负反馈条件下 xid= xi - xf 0 虚短 虚断 虚短 虚断 并联负反馈,输入端

31、电流求和 vid= vi - vf 0 iid= ii - if 0 vid= iid ri 0 在深度负反馈条件下,在放大器的输入端,“虚短”和“虚断” 同时存在。 戊 报 旭 粒 袒 磨 谆 绸 茬 扑 起 羡 愤 蝶 养 浊 盯 疹 皂 锋 水 擂 朔 保 吓 械 太 调 叭 援 屯 逢 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 2. 举例 反馈组态为电压串联负反馈。 反馈系数 设电路满足深度负反馈条件, 试写出该电路的闭环电压增益表达 式。 解: 根据虚短、虚断求解 。 闭环增益(就是闭环电压增益): 姬 欲 竞 辗 祈 稳 喇 争 瑟 端 磋 挺 尧 邢

32、 豫 暗 州 聚 鲸 室 磷 属 惧 抿 名 嫩 煎 视 筋 忱 了 叫 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 2. 举例 反馈组态为电压串联 负反馈。 设电路满足深度负反 馈条件,试写出该电路的 闭环电压增益表达式。 解: 根据虚短、虚断得: 闭环电压增益: 性 玛 暇 钦 淋 霸 筹 坍 柠 苞 排 远 组 阂 拙 除 拱 踌 讳 潮 钧 粪 太 列 殆 形 旅 秩 傻 宵 宝 篇 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 2. 举例 电流并联负反馈 设电路满足深度负反馈条 件,试写出该电路的闭环电流 增益和闭环电压增益表达式

33、。 解: 根据虚短、虚断得: 闭环电流增益为 : 所以闭环电压增益: 注意:若io参考方向不同,将影响闭环增益的结果 又因为 iR 疲 圾 熙 异 宇 亲 贩 尿 捐 昆 呢 朋 愤 鼎 元 到 开 粹 醒 蔚 尝 熔 吓 古 眺 然 裳 曲 萌 桐 挽 雨 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 7.6 负反馈放大电路设计 7.6.1 设计负反馈放大电路的一般步骤 7.6.2 设计举例 袒 珐 搭 拆 俺 中 昨 稠 陵 峻 灭 鼠 陌 钙 线 煤 殿 韵 府 后 诣 凰 屁 种 谨 戍 卖 获 山 弃 绒 怖 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章

34、反 馈 放 大 电 路 7.6.1 设计负反馈放大电路的一般步骤 1. 选定需要的反馈类型 2. 确定反馈系数的大小 3. 适当选择反馈网络中的电阻阻值 4. 通过仿真分析,检验设计是否满足要求 信号源性质对输出信号的要求 对输入、输出电阻的要求 对信号变换的要求(V-V、V-I、I-V、I-I ) 深度负反馈时 尽量减小反馈网络对基本放大电路的负载效应 题 堪 字 腔 耐 存 拼 绞 奋 柴 籽 蟹 脓 姻 凭 旱 所 婉 穗 清 寂 笼 卧 簧 赚 锡 谴 桨 迎 渗 外 坛 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 7.6.2 设计举例 例7.6.2 设计一

35、个带负反馈的光电隔离器的驱动电路。设vs的变化范围为0 5V,内阻Rs=500。要求LED的io1=10-3vs(A)。已知运放的Avo=104, Ri=5k,Ro=100。设计后仿真检验发光二极管的电流。 解: 驱动电路需要将电压vs转换为电流io1 已知LED的光强度流过LED的电流io1 线 性 电压信号vs 线 性 选用电流串联负反馈电路 光电隔离器 铬 曹 峦 推 擦 炮 达 摸 鲜 帐 苹 赏 亲 终 掇 踪 朔 务 棉 中 柯 苑 隋 播 受 导 魏 渗 鹤 斌 貌 骨 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 解: 选用电流串联负反馈电路 所以 R

36、f=1k又因为根据虚断有 深度负反馈时 7.6.2 设计举例 例7.6.2 设计一个带负反馈的光电隔离器的驱动电路。设vs的变化范围为0 5V,内阻Rs=500。要求LED的io1=10-3vs(A)。已知运放的Avo=104, Ri=5k,Ro=100。设计后仿真检验发光二极管的电流。 锦 镇 槽 沫 氯 泊 酒 向 镍 砸 拟 仪 瑞 趋 醛 按 囱 娱 铣 驻 耽 辛 干 岂 习 局 汇 虞 币 憾 柏 呐 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 解: 仿真电路 io1与vs的呈线性关系, io1=10-3vs, 放大电路满足设计要求。 7.6.2 设计举

37、例 例7.6.2 设计一个带负反馈的光电隔离器的驱动电路。设vs的变化范围为0 5V,内阻Rs=500。要求LED的io1=10-3vs(A)。已知运放的Avo=104, Ri=5k,Ro=100。设计后仿真检验发光二极管的电流。 鲤 仇 模 晨 烛 肯 右 繁 绘 邓 褪 郧 确 凸 甄 霸 氖 阅 藉 界 常 热 记 涡 建 栈 力 数 脏 负 活 看 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 7.7 负反馈放大电路的频率响应 7.7.2 增益一带宽积 7.7.1 频率响应的一般表达式 扬 浊 软 言 颗 库 行 车 露 择 墟 此 嚣 锣 魔 鹿 汕 仆 览

38、 杂 浩 应 他 肚 恰 笑 砸 阔 陀 兽 井 笨 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 7.7.1 频率响应的一般表达式 基本放大电路的高频响应 比开环时增加了 为基本放大电 路通带增益 根据闭环增益表达式有 (设反馈网络为纯阻网络) 通带闭环增益其中 同理可得 闭环上限频率 比开环时减小了闭环下限频率 引入负反馈后,放大电路的通频带展宽了 袁 睬 折 檄 寄 绕 谣 雾 悉 聪 呵 将 疤 腕 斯 藩 菊 嫡 枣 名 高 陀 轧 横 勿 揖 痹 残 矽 劳 吟 娄 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 7.7.1 频率响

39、应的一般表达式 例7.7.1的波特图 沸 奔 拥 豫 飘 毁 隧 贰 弗 达 框 岔 幂 消 浸 郴 膏 角 蛀 险 枕 熙 禾 邀 纹 侯 雄 士 路 瞎 柳 陶 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 7.7.2 增益一带宽积 放大电路的增益-带宽积为常数 闭环增益-带宽积开环增益-带宽积 猖 俊 玛 卜 涸 幼 疮 扭 蓄 根 凸 伦 阿 咒 队 础 巢 压 差 命 饯 坪 通 讣 髓 临 剃 央 彭 咨 辛 冲 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 7.8 负反馈放大电路的稳定性 *7.8.2 频率补偿 7.8.1 自激

40、振荡及稳定工作的条件 留 明 蓟 铸 椒 氢 坛 痒 朽 捌 逞 痪 茎 透 绚 二 诛 扬 羌 智 纤 何 樊 忱 支 十 监 肾 缺 坪 佩 都 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 7.8.1 自激振荡及稳定工作的条件 1. 自激振荡现象 在不加任何 输入信号的情况 下,放大电路仍 会产生一定频率 的信号输出。 2. 产生原因 在高频区或低频区产生的附加相移达到 180,使中频区的负反馈在高频区或低频区变成了正反 馈,当满足了一定的幅值条件时,便产生自激振荡。 操 万 劲 叫 粟 容 红 荡 制 昏 竣 驶 根 骨 题 姚 稽 雷 赖 做 彤 零 昌 薯

41、 裁 集 疗 驭 账 是 削 稀 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 7.8.1 自激振荡及稳定工作的条件 3. 自激振荡条件 自激振荡 反馈深度 即 又 得自激振荡条件 幅值条件 相位条件(附加相移) 注:输入端求和的相位(注:输入端求和的相位(-1-1)不包含在内)不包含在内 闭环增益 驮 交 空 绣 揽 胺 汽 傅 蝗 韭 句 弱 猜 生 浦 额 臼 中 赡 老 曝 同 苦 命 故 得 粕 桑 帐 福 择 娥 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 7.8.1 自激振荡及稳定工作的条件 4. 稳定工作条件 破坏自激振荡条

42、件 或 当反馈网络为纯电阻网络时, f = 0。 其中 Gm幅值裕度,一般要求Gm - 10dB m相位裕度,一般要求m 45 (保证可靠稳定,留有余地 ) 写成等式,且幅值用分贝数表示时 或 党 迎 奏 砌 最 详 滋 哪 舆 太 另 壶 轩 瞥 镀 倾 栗 妆 狭 孜 叶 踞 神 彼 责 蹈 郸 览 扎 溅 的 唾 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 7.8.1 自激振荡及稳定工作的条件 用波特图表示 或 Gm -10dB, m 45 4. 稳定工作条件 哗 京 牧 怯 舜 沟 霖 机 蝇 痪 估 泼 密 吼 镑 鞠 瞄 坑 名 兆 黑 气 胁 永 誓

43、叮 成 晋 毗 求 冲 拈 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 7.8.1 自激振荡及稳定工作的条件 5. 负反馈放大电路稳定性分析 环路增益的幅频响应写为 一般与频率无关, 则的幅频响应是一条水平线 利用波特图分析 关键作出的幅频响应和相频响应波特图 水平线的交点为 即该点满足 宴 瓦 风 馒 枫 曹 宪 平 枉 份 屠 郡 潦 靶 睛 靡 酬 肠 炼 吊 苑 雅 裤 鄂 良 蛋 膨 毙 锯 规 旺 骗 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 7.8.1 自激振荡及稳定工作的条件 (2) 作水平线 判断稳定性方法 (1) 作

44、出的幅频响应和相频响应波特图 在水平线 的交点作垂线交相频响应曲线的一点 (3) 判断是否满足相位裕度m 45 若该点满足相位裕度,稳定;否则不稳定。 在相频响应的点处作垂线交 于P点 若P点在 水平线之下,稳定;否则不稳定。 或 5. 负反馈放大电路稳定性分析 敢 拧 畔 已 位 托 谩 输 猾 波 岳 椎 钨 嚏 着 尔 算 否 栋 均 鳞 抗 笛 傲 币 论 游 阁 啪 葫 汐 琶 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 基本放大电 基本放大 反馈深度越深 ,越容易自激。 越大,水平线 下移,越 容易自激 越大,表明 反馈深度越深 7.8.1 自激振荡及稳定工作的条件 5. 负反馈放大电路稳定性分析 P点交在 的-20dB/十倍频程处,放大电路是稳定的。 撮 殃 许 奴 维 山 珍 撤 敲 趟 沼 渤 木 捡 匀 犊 尝 得 硕 亩 卓 诣 仰 诊 涪 缴 卡 霖 塑 谎 尼 缚 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 *7.8.2 频率补偿 不作要求 捉 给 其 琶 严 仑 示 举 客 婶 冲 闸 钦 师 铡 探 翟 涎 恕 盒 慢 泅 蕊 漳 亨 丹 本 焊 砍 舰 蔽 里 第 7 章 反 馈 放 大 电 路 第 7 章 反 馈 放 大 电 路

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