模电第六章放大电路中的反馈概要PPT课件
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若该点 a 135 满足相位裕度,稳定;否则不稳定。
或 在相频响应的 a 135 点处作垂线交 20lg A 于P点
若P点在
20 lg
1 F
水平线之下,稳定;否则不稳定。
P7点.5交.1在自20激lg A及 的稳-2定0dB工/十作倍条频程件处,放大电路是稳定的。
5.负反馈放大电路稳定性分析
F 越大,水平线
Iid
Vid Iidri 0 虚短
If
+ -
Vid
Vi
Iid +Vid -
Vf
Ii
Iid
If
+Vid -
深度负反馈条件下的近似计算
2. 各种反馈阻态的近似计算
(1)电压串联负反馈
利用虚短和虚断
的概念得知
Ii 0
则反馈系数为
FV
Vf Vo
R1 R1 R2
+
Rs
+
Vi
Vs –
–
闭环电压增益
A VF
小结
反馈极性的判断方法是:用瞬时极性法,即假 设输入信号在某瞬时的极性为(+),再根据各类 放大电路输出信号与输入信号间的相位关系,逐级 标出电路中各有关点电位的瞬时极性或各有关支路 电流的瞬时流向,最后看反馈信号是削弱还是增强 了净输入信号,若是削弱了净输入信号,则为负反 馈;反之则为正反馈。实际放大电路中主要引入负 反馈。
模电课件22第六章负反馈技术
负反馈原理的实现需要一个反馈网络,该网络通常由电阻、电容、电感等元件组成。
负反馈的特性
负反馈具有稳定系统的作用, 能够减小系统输出的波动,提 高系统的稳定性。
负反馈具有抑制噪声的作用, 能够减小系统内部的噪声和干 扰。
负反馈具有扩展带宽的作用, 能够提高系统的增益带宽积。
负反馈对放大器性能的影响
提高系统增益精度
负反馈技术可以减小由于温度 变化、电源电压波动等因素引 起的增益误差,提高系统增益 精度。
扩展系统带宽
负反馈技术可以扩展系统的带 宽,提高系统的响应速度。
负反馈技术的缺点
降低系统开环增益
负反馈技术会降低系统的开环增益,从而减 小系统的输出幅度。
可能产生自激振荡
负反馈技术可能导致系统自激振荡,影响系 统的稳定性。
负反馈能够减小放大 器的非线性失真,提 高放大器的线性度。
负反馈能够减小放大 器的带宽限制,提高 放大器的增益带宽积。
负反馈能够减小放大 器的输出噪声和内部 噪声,提高放大器的 信噪比。
03
CHAPTER
负反馈电路分析
电压负反馈电路分析
总结词
电压负反馈电路通过稳定输出电压来减小输出电阻,提高电路的稳定性。
增加系统设计复杂性
负反馈技术需要精确地设计反馈电路,否则 可能导致系统性能恶化。
可能影响系统动态性能
负反馈技术可能会影响系统的动态性能,使 系统响应速度变慢。
负反馈的特性
负反馈具有稳定系统的作用, 能够减小系统输出的波动,提 高系统的稳定性。
负反馈具有抑制噪声的作用, 能够减小系统内部的噪声和干 扰。
负反馈具有扩展带宽的作用, 能够提高系统的增益带宽积。
负反馈对放大器性能的影响
提高系统增益精度
负反馈技术可以减小由于温度 变化、电源电压波动等因素引 起的增益误差,提高系统增益 精度。
扩展系统带宽
负反馈技术可以扩展系统的带 宽,提高系统的响应速度。
负反馈技术的缺点
降低系统开环增益
负反馈技术会降低系统的开环增益,从而减 小系统的输出幅度。
可能产生自激振荡
负反馈技术可能导致系统自激振荡,影响系 统的稳定性。
负反馈能够减小放大 器的非线性失真,提 高放大器的线性度。
负反馈能够减小放大 器的带宽限制,提高 放大器的增益带宽积。
负反馈能够减小放大 器的输出噪声和内部 噪声,提高放大器的 信噪比。
03
CHAPTER
负反馈电路分析
电压负反馈电路分析
总结词
电压负反馈电路通过稳定输出电压来减小输出电阻,提高电路的稳定性。
增加系统设计复杂性
负反馈技术需要精确地设计反馈电路,否则 可能导致系统性能恶化。
可能影响系统动态性能
负反馈技术可能会影响系统的动态性能,使 系统响应速度变慢。
模拟电子技术基础放大电路中的反馈
i i
A A f F 1 A
6.4 深度负反馈放大电路的电压放大倍数的分析
实用的放大电路多引入深度负反馈;
分析深度负反馈放大电路的要点是从电路 中分离出反馈网络。
6.4.1、深度负反馈的实质
A A f F 1 A F 0, 只有A
环路放 大倍数
电路引入的才为负反馈 。
iD iI iF
二、电流串联负反馈
和 输入量 X 串联:反馈量 X f i 接于不同的输入端。
电流:将负载短路,
反馈量仍然存在。
uF
u F io R1
uD uI uF
负反馈:净输入电压减小。
三、电压并联负反馈
和 输入量 X 并联:反馈量 X f i 接于同一输入端。
此时输出电压为零,反馈量不存在, 所以为电压反馈。
此时输出电流不为零,反馈量存在, 所以为电流反馈。
例 6.2.1 判断电路级间是否引入反馈;若引入反馈,则判断是 直流反馈还是交流反馈,是正反馈还是负反馈。若为 交流负反馈,则说明反馈的组态。
交流电流串联负反馈、直流负反馈。
例 6.2.2 判断电路级间引入哪种组态的交流负反馈。
f X F A o X
称为电路的环路放大倍数。
6.3.3、负反馈放大电路放大倍数的一般表达式
X A o Xi'
A A f F 1 A
6.4 深度负反馈放大电路的电压放大倍数的分析
实用的放大电路多引入深度负反馈;
分析深度负反馈放大电路的要点是从电路 中分离出反馈网络。
6.4.1、深度负反馈的实质
A A f F 1 A F 0, 只有A
环路放 大倍数
电路引入的才为负反馈 。
iD iI iF
二、电流串联负反馈
和 输入量 X 串联:反馈量 X f i 接于不同的输入端。
电流:将负载短路,
反馈量仍然存在。
uF
u F io R1
uD uI uF
负反馈:净输入电压减小。
三、电压并联负反馈
和 输入量 X 并联:反馈量 X f i 接于同一输入端。
此时输出电压为零,反馈量不存在, 所以为电压反馈。
此时输出电流不为零,反馈量存在, 所以为电流反馈。
例 6.2.1 判断电路级间是否引入反馈;若引入反馈,则判断是 直流反馈还是交流反馈,是正反馈还是负反馈。若为 交流负反馈,则说明反馈的组态。
交流电流串联负反馈、直流负反馈。
例 6.2.2 判断电路级间引入哪种组态的交流负反馈。
f X F A o X
称为电路的环路放大倍数。
6.3.3、负反馈放大电路放大倍数的一般表达式
X A o Xi'
模电课件22第六章负反馈技术
负反馈的应用和优点
应用广泛
提高稳定性
降低失真
负反馈技术应用于各种电子
负反馈可以增加系统的稳定
通过减小非线性失真和改善
设备中,包括放大器、滤波
性,减少受温度、电源电压
频率响应,负反馈可以提高
器、电源等。
等因素影响的性能变化。
系统的音质和信号处理能力。
负反馈系统的基本结构
1
传感器
用于感知和采集输入信号的传感器。
和较低的电压增益,用于特定应
和较高的电流增益,用于驱动负
低的输出阻抗。
用要求。
载电路。
共模反馈电路
共模反馈技术通过将共模信号与差模信号进行比较,减小共模干扰和提高抗
干扰能力。
常见的共模反馈电路包括差分放大器和共模抑制电路。
差模反馈电路
差模反馈技术通过将差模信号与输出信号进行比较,减小差模失真和提高线
比较器
2
将输出信号与输入信号进行比较,得到
误差信号。
3
控制器
根据误差信号调整控制信号,并将其应
执行器
根据控制信号,执行系统的操作,产生
输出信号。
4
用于系统的输入端。
放大器的基本电路
共射放大器
共基放大器
共集放大器
共射放大器是一种常用的放大器
共基放大器具有较高的输入阻抗
模拟电子技术 第六章 放大电路的反馈
电子信息工程学院
精品课件
电子信息工程学院
正反馈与负反馈判断举例
(+) (-)
(+)
(-)
(-)
(+)
(+)
(-)
反馈通路
反馈通路
(-) (-)
净输入量
负反馈
负反馈
精品课件
电子信息工程学院
净输入量
正反馈与负反馈判断举例
R1
vI (+)
(+)
(-)
(-)
+
R2
正反馈
(-) vO RL
本反级馈反通馈路通路
负反馈放大电路分解成基本放大电路,反馈网络单向化
根据网络定理: 当考虑反馈网络在输入端的负载效应时,应令输出量的作用为零; 当考虑反馈网络在输出端的负载效应时,应令输入量的作用为零。 一般方法: 1.找出反馈网络 2.求解反馈网络在放大电路输入端的等效电阻。
对电压反馈,令uO=0,即输出端短路 对电流反馈,令iO=0,将iO所在回路断开 3.求解反馈网络在放大电路输出端的等效电阻。 对串联负反馈,令iI=0,即断开放大电路输入级与反馈网络的 连接 对并联负反馈,令输入端接精地品课件
四、电流并联负反馈
集成运放的Aod与rid趋于无穷
大uP=uN=0
i1 iF
iF
R2 R1 R2
精品课件
电子信息工程学院
正反馈与负反馈判断举例
(+) (-)
(+)
(-)
(-)
(+)
(+)
(-)
反馈通路
反馈通路
(-) (-)
净输入量
负反馈
负反馈
精品课件
电子信息工程学院
净输入量
正反馈与负反馈判断举例
R1
vI (+)
(+)
(-)
(-)
+
R2
正反馈
(-) vO RL
本反级馈反通馈路通路
负反馈放大电路分解成基本放大电路,反馈网络单向化
根据网络定理: 当考虑反馈网络在输入端的负载效应时,应令输出量的作用为零; 当考虑反馈网络在输出端的负载效应时,应令输入量的作用为零。 一般方法: 1.找出反馈网络 2.求解反馈网络在放大电路输入端的等效电阻。
对电压反馈,令uO=0,即输出端短路 对电流反馈,令iO=0,将iO所在回路断开 3.求解反馈网络在放大电路输出端的等效电阻。 对串联负反馈,令iI=0,即断开放大电路输入级与反馈网络的 连接 对并联负反馈,令输入端接精地品课件
四、电流并联负反馈
集成运放的Aod与rid趋于无穷
大uP=uN=0
i1 iF
iF
R2 R1 R2
模电6反馈.
1. 电压反馈和电流反馈
描述放大电路和反馈网络在输出端的连接方式,即 反馈网络的取样对象。
将输出电压的一部分或全 部引回到输入回路来影响净 输入量的为电压反馈,即
X o U o
将输出电流的一部分或全部引回到输入回路来影响净 输入量的为电流反馈,即
X o Io
10
2. 串联反馈和并联反馈 描述放大电路和反馈网络在输入端的连接方式,
iO
uP +
- iI iD - A
-+ RL iO uO
uN
R1 iF
-
R2
电流负反馈: 反馈信号正比于输出电流
净输入信号: iD = iI - iF
负反馈: iF与uo ( io )反相, iD < iI 削弱净输入信号;
并联负反馈: iF与iI并联(电流相加减)
并联电流负反馈
16
四种组态放大倍数
40
讨论四
图示电路有无引入反馈?是直流反馈还是交流反馈?是正 反馈还是负反馈?若为交流负反馈,其组态为哪种?
1. 若从第三级射
极输出,则电路引
_
入了哪种组态的交
+
+
+
+
流负反馈? 2. 若在第三级的射
_
uF _
极加旁路电容,则 反馈的性质有何变
引入了电流串联负反馈
描述放大电路和反馈网络在输出端的连接方式,即 反馈网络的取样对象。
将输出电压的一部分或全 部引回到输入回路来影响净 输入量的为电压反馈,即
X o U o
将输出电流的一部分或全部引回到输入回路来影响净 输入量的为电流反馈,即
X o Io
10
2. 串联反馈和并联反馈 描述放大电路和反馈网络在输入端的连接方式,
iO
uP +
- iI iD - A
-+ RL iO uO
uN
R1 iF
-
R2
电流负反馈: 反馈信号正比于输出电流
净输入信号: iD = iI - iF
负反馈: iF与uo ( io )反相, iD < iI 削弱净输入信号;
并联负反馈: iF与iI并联(电流相加减)
并联电流负反馈
16
四种组态放大倍数
40
讨论四
图示电路有无引入反馈?是直流反馈还是交流反馈?是正 反馈还是负反馈?若为交流负反馈,其组态为哪种?
1. 若从第三级射
极输出,则电路引
_
入了哪种组态的交
+
+
+
+
流负反馈? 2. 若在第三级的射
_
uF _
极加旁路电容,则 反馈的性质有何变
引入了电流串联负反馈
模拟电子技术电子教案:第六章--放大电路的反馈
第六章 放大电路的反应
〖主要内容〗
1、根本概念
反应、正反应和负反应、电压反应和电流反应、并联反应和串联反应等根本概念;
2、反应类型判断:有无反应?是直流反应、还是交流反应?是正反应、还是负反应?
3、交流负反应的四种组态及判断方法;
4、交流负反应放大电路的一般表达式;
5、放大电路中引入不同组态的负反应后,对电路性能的影响;
6、深度负反应的概念,在深度负反应条件下,放大倍数的估算;
〖本章学时分配〗
本章分为3讲,每讲2学时。
第十九讲 反应的根本概念和判断方法及负反应放大电路的方框图
一、 主要内容
1、反应的根本概念 1〕什么是反应
反应:将放大器输出信号的一局部或全部经反应网络送回输入端。
反应的示意图见以下图所示。反应信号的传输是反向传输。 开环:放大电路无反应,信号的传输只能正向从输入端到输出端。
闭环:放大电路有反应,将输出信号送回到放大电路的输入回路,与原输入信号相加或相减后再作用到放大电路的输入端。
图示中i X 是输入信号,f X
是反应信号,i X '
称为净输
入信号。所以有 f i i X X X -='
2) 负反应和正反应
负反应:参加反应后,净输入信号
i
X ' <
i
X ,输出幅度下降。
应用:负反应能稳定与反应量成正比的输出量,因而在控制系统中稳压、稳流。 正反应:参加反应后,净输入信号
i
X ' >
i
X ,输出幅度增加。
应用:正反应提高了增益,常用于波形发生器。
3) 交流反应和直流反应
直流反应:反应信号只有直流成分;
交流反应:反应信号只有交流成分;
交直流反应:反应信号既有交流成分又有直流成分。
模电负反馈放大电路课件
态。
优化方法
元件替换
参数调整
布局优化
根据调试结果,更换性 能不佳的元件,提高整
体性能。
调整电路中电阻、电容 等元件的值,优化放大 倍数、带宽等性能指标。
合理布置电路中元件的 位置,减小信号传输过
程中的损失和干扰。
软件仿真
利用电路仿真软件进行 模拟,优化电路参数和
结构。
注意事项
安全第一
调试过程中应遵循安全操作规 程,避免触电和损坏元件。
负反馈放大电路的特点
提高放大器增益的稳定性
负反馈可以减小环境变化、元件参数 变化等因素对放大器增益的影响,提 高增益的稳定性。
减小非线性失真
负反馈可以减小放大器工作点漂移和 晶体管非线性失真,提高输出信号的 质量。
扩展带宽
负反馈可以扩展放大器的通频带,提 高放大器对高频信号的响应能力。
改变输入阻抗和输出阻抗
负反馈可以改变放大器的输入阻抗和 输出阻抗,使其更符合系统要求。
02
负反馈放大电路的工作原理
电压负反馈工作原理
总结词
电压负反馈通过将输出电压的一部分反馈到输入端,从而影响放大电路的增益。
详细描述
电压负反馈是一种常见的负反馈类型,其工作原理是将输出电压的一部分通过电阻或运放等元件反馈到输入端, 与输入信号相减,从而减小放大电路的增益。电压负反馈具有稳定输出电压、减小输出阻抗等优点,常用于电压 跟随器和运算放大器等电路中。
优化方法
元件替换
参数调整
布局优化
根据调试结果,更换性 能不佳的元件,提高整
体性能。
调整电路中电阻、电容 等元件的值,优化放大 倍数、带宽等性能指标。
合理布置电路中元件的 位置,减小信号传输过
程中的损失和干扰。
软件仿真
利用电路仿真软件进行 模拟,优化电路参数和
结构。
注意事项
安全第一
调试过程中应遵循安全操作规 程,避免触电和损坏元件。
负反馈放大电路的特点
提高放大器增益的稳定性
负反馈可以减小环境变化、元件参数 变化等因素对放大器增益的影响,提 高增益的稳定性。
减小非线性失真
负反馈可以减小放大器工作点漂移和 晶体管非线性失真,提高输出信号的 质量。
扩展带宽
负反馈可以扩展放大器的通频带,提 高放大器对高频信号的响应能力。
改变输入阻抗和输出阻抗
负反馈可以改变放大器的输入阻抗和 输出阻抗,使其更符合系统要求。
02
负反馈放大电路的工作原理
电压负反馈工作原理
总结词
电压负反馈通过将输出电压的一部分反馈到输入端,从而影响放大电路的增益。
详细描述
电压负反馈是一种常见的负反馈类型,其工作原理是将输出电压的一部分通过电阻或运放等元件反馈到输入端, 与输入信号相减,从而减小放大电路的增益。电压负反馈具有稳定输出电压、减小输出阻抗等优点,常用于电压 跟随器和运算放大器等电路中。
Lec6模电第六章
6.2.3 MOSFET差分式放大电路的传输特性
6.2.4 BJT差分式放大电路
21
华中科技大学
1、差分式放大电路的引入
Q1. 为什么要引入差分放大电路?
Q2. 差分放大电路和前面的放大电路有何不同?
22
华中科技大学
1、差分式放大电路的引入
1) 单端信号及其放大器
输入幅度一般以 固定的“地”为参考点
vi
0
输出幅度一般也以 固定的“地”为参考点
vo
ωt
Amplifier
0
ωt
Noise
“地”参考是 不受噪声的影 响
23
单端信号很 容易受噪声 和干扰的 影响
华中科技大学
1、差分式放大电路的引入
2) 差分信号及其放大器 单端信号一般以固定“地”为参考点 如果系统中找不到固定“地”怎么办?
舰船、飞行器上电子设备以机器壳体作为“地”
IREF d1 + VDS1 - T1 g + VGS - T2 R NMOS 负载 d2 IO + VDS2 - +VDD
T2漏极接负载构成回路后,只要
满足VDS2 > VGS-VTN ,就一定工 作在饱和区,且有
-VSS
I O I D2 I REF
5
VDD VSS VGS R
9
华中科技大学
6.1 直流电流源
6.2.4 BJT差分式放大电路
21
华中科技大学
1、差分式放大电路的引入
Q1. 为什么要引入差分放大电路?
Q2. 差分放大电路和前面的放大电路有何不同?
22
华中科技大学
1、差分式放大电路的引入
1) 单端信号及其放大器
输入幅度一般以 固定的“地”为参考点
vi
0
输出幅度一般也以 固定的“地”为参考点
vo
ωt
Amplifier
0
ωt
Noise
“地”参考是 不受噪声的影 响
23
单端信号很 容易受噪声 和干扰的 影响
华中科技大学
1、差分式放大电路的引入
2) 差分信号及其放大器 单端信号一般以固定“地”为参考点 如果系统中找不到固定“地”怎么办?
舰船、飞行器上电子设备以机器壳体作为“地”
IREF d1 + VDS1 - T1 g + VGS - T2 R NMOS 负载 d2 IO + VDS2 - +VDD
T2漏极接负载构成回路后,只要
满足VDS2 > VGS-VTN ,就一定工 作在饱和区,且有
-VSS
I O I D2 I REF
5
VDD VSS VGS R
9
华中科技大学
6.1 直流电流源
模电5-放大电路中的反馈
电压并联负反馈
根据A f
A 1 A F
和A f的不同形式,计算闭环放大倍数:
(1)计算基本放大电路的放大倍数A ;
(2)计算反馈网络的反馈系数F。
四种反馈组态放大电路的比较
反馈 组态
电压 串联
电流 串联
电压 并联
电流 并联
XiX f Xi ' Xo
UiU fUi ' Uo
UiU fUi ' Io
IiI f Ii ' Uo IiI f Ii ' Io
–
Ic2 0 U Re2 0
则 If 0
所以,为电流反馈。
综上所述,该电路为电流并联负反馈。
例3:分析电路的反馈类型。
-
+ +
R2将输出回路与输入回路相连 接,因而 电路引入了反馈,无
论在直流通路中,还是在交流 通路中,R2形成的反馈通路都 存在,因而电路中既引入了直 流反馈,又引入了交流反馈。
X i
+ X d
X o
基本放大电路
-X f
反馈网络
瞬时极性法判断正负反馈
X f 使 X d ,则为正反馈; X f 使 X d ,则为负反馈。
例:
输出电压uo使净输入电压
(uP-uN)减少,引入了
负反馈。
输出电压uo使净输入电压
根据A f
A 1 A F
和A f的不同形式,计算闭环放大倍数:
(1)计算基本放大电路的放大倍数A ;
(2)计算反馈网络的反馈系数F。
四种反馈组态放大电路的比较
反馈 组态
电压 串联
电流 串联
电压 并联
电流 并联
XiX f Xi ' Xo
UiU fUi ' Uo
UiU fUi ' Io
IiI f Ii ' Uo IiI f Ii ' Io
–
Ic2 0 U Re2 0
则 If 0
所以,为电流反馈。
综上所述,该电路为电流并联负反馈。
例3:分析电路的反馈类型。
-
+ +
R2将输出回路与输入回路相连 接,因而 电路引入了反馈,无
论在直流通路中,还是在交流 通路中,R2形成的反馈通路都 存在,因而电路中既引入了直 流反馈,又引入了交流反馈。
X i
+ X d
X o
基本放大电路
-X f
反馈网络
瞬时极性法判断正负反馈
X f 使 X d ,则为正反馈; X f 使 X d ,则为负反馈。
例:
输出电压uo使净输入电压
(uP-uN)减少,引入了
负反馈。
输出电压uo使净输入电压
模拟电子技术基础(第四版)课件6.6 负反馈放大电路的稳定性 6.7.
结论:
单级放大电路不会产生自激振荡;
两级放大电路当频率趋于无穷大或趋于零时,虽 然满足相位条件,但不满足幅值条件,所以也不 会产生自激振荡;
但三级放大电路,在深度负反馈条件下,对于某 个频率的信号,既满足相位条件,也满足幅值条 件,可以产生自激振荡。
6.6.3 负反馈放大电路稳定性的判断
利用负反馈放大电路环路增益 A F 的波特图,分析 是否同时满足自激振荡的幅值和相位条件。
一、判断方法
设满足自激振荡的幅值条
件频率为 fc
fc
满足自激振荡的相位条件
频率为 f0
f0
因为存在 f0 ,且 f0 < fc , 则电路不稳定。
判断方法
虽然存在 f0 ,但 f0 > fc ,则电路
稳定,不产生自激振荡。
fc
判断方法小结如下:
f0
(1)若不存在 f0 ,则电路稳定。
(2)若存在f0 ,且 f0 < fc ,
fc fo
f / Hz
m
图 5.4.2
对于稳定的负反馈放大电路,m 为正值。m 值愈大,
负反馈放大电路愈稳定。
一般要求 m > 45
6.6.4 负反馈放大电路自激振荡的消除方法
为保证放大电路稳定工作,对于三级或三级以上的 负反馈放大电路,需采取适当措施破坏自激振荡的幅值 条件和相位条件。
模电反馈放大电路(共28张PPT)
第24页,共28页。
2.减小非线性失真 定性分析:
引进负反馈后,非线性失真减小了1 + FA1 + FA倍
3.展宽通频带
通频带展宽1 +FA倍。
第25页,共28页。
4.改变输入输出电阻
(1)对输入电阻的改变
仅与反馈在输入端的联接形式有关。
串联负反馈增大输入电阻 Rif =(1+FA)Ri
并联负反馈降低输入电阻
第23页,共28页。
6.5 负反馈对放大器性能的影响
负反馈放大器是以降低放大倍数为代价换取对其 性能改善的。 1.提高放大倍数的稳定性
对Af = A /(1 + FA)两边求导: dAf/dA =(1+FA – FA)/(1+FA)2 = 1/(1+FA)2 则dAf = dA /(1+FA)2 ,两边同除于式Af = A /(1 + FA) 得到:dAf /Af = 1/(1 + FA)dA/A 引进负反馈后,放大倍数的稳定性提高了1 + FA倍
反馈放放大大器器
交
流
R1 R2 C2 R3 R4
电 I C I ′ 短路输入端法:短路输入端i,若反馈消失1,则原反馈i为并联反馈;
2 反馈类型的判断方法
压 UR3=Io(R3∥RF) If= (0-Uo) /RF=-R3Io/ (R3+RF )
2.减小非线性失真 定性分析:
引进负反馈后,非线性失真减小了1 + FA1 + FA倍
3.展宽通频带
通频带展宽1 +FA倍。
第25页,共28页。
4.改变输入输出电阻
(1)对输入电阻的改变
仅与反馈在输入端的联接形式有关。
串联负反馈增大输入电阻 Rif =(1+FA)Ri
并联负反馈降低输入电阻
第23页,共28页。
6.5 负反馈对放大器性能的影响
负反馈放大器是以降低放大倍数为代价换取对其 性能改善的。 1.提高放大倍数的稳定性
对Af = A /(1 + FA)两边求导: dAf/dA =(1+FA – FA)/(1+FA)2 = 1/(1+FA)2 则dAf = dA /(1+FA)2 ,两边同除于式Af = A /(1 + FA) 得到:dAf /Af = 1/(1 + FA)dA/A 引进负反馈后,放大倍数的稳定性提高了1 + FA倍
反馈放放大大器器
交
流
R1 R2 C2 R3 R4
电 I C I ′ 短路输入端法:短路输入端i,若反馈消失1,则原反馈i为并联反馈;
2 反馈类型的判断方法
压 UR3=Io(R3∥RF) If= (0-Uo) /RF=-R3Io/ (R3+RF )
放大电路中的反馈-模拟电子技术基础-精品
正反馈
负反馈
结论!!!
反馈引到非输入端,极性相同,构成负反馈;极性 相反,构成正反馈。
结论!!!
反馈引到输入端,极性相同,构成正反馈;极性相 反,构成负反馈。
Ii’
Ii
If
iI iI if
正反馈
结论!!!
反馈引到非输入端,极性相同,构成负反馈;极性 相反,构成正反馈。 反馈引到输入端,极性相同,构成正反馈;极性相 反,构成负反馈。
瞬时极性法:
1)遇集成运放:在up 端输入信号, uo 极性不变;在 uN 端输入信号, uo 与 uI 极性相反。
瞬时极性法:
1)遇集成运放:在up 端输入信号, uo 极性不变;在 uN 端输入信号, uo 与 uI 极性相反。
2)遇晶体管:在基极输入集电极输出(共射),uo与 uI 极性相反;在基极输入发射极输出(共集),uo与 uI 极 性相同;在发射极输入集电极输出(共基),uo与 uI 极 性相同。
在放大电路中广泛应用
二、反馈的分类
2、据反馈的信号分:
直流反馈:反馈量为直流量或在直流 通路中存在的反馈。 作用:稳定Q。
交流反馈:反馈量为交流量或在交流通 路中存在的反馈。 作用:改善放大电路的工作性能。
通常情况下,在放大电路中交、直流反馈同时存在,兼而有之。
二、反馈的分类
正反馈:提高放大倍数
模电-精品课程
基本电路 放大倍数:
& Avv
& & X f Vf 反馈系数: & Fvv & & X o Vo
& & X o Vo & & X’i Vi’
R1 R1 R2
二、电流串联负反馈 1、判断反馈极性、组态:电流串联负反馈
2、推导输出电流 与输入电压 的关系(交流) 虚短 虚断 & = & & &
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6.1.3 电压反馈和电流反馈(反馈信号的大小与输出电压成比例。
引输出电压到输入端。函数关系。判断:将输出电压交流‘短路’,若反馈信号为零,则为 电压反馈;若反馈信号仍然存在,则为电流反馈。 )
6.1.4 串联反馈和并联反馈(并反:反馈信号与输入信号加在放大电路输入回
路的同一个电极;此时反馈信号与输入信号是电流相加减的关系。串反:反馈信号与输入 信号加在放大电路输入回路的两个电极;此时反馈信号与输入信号是电压相加减的关系。)
& & VO I i R
& Ii '
基本电路放大倍 数(转移电阻):
& Avi
& & X o Vo & X’i I&i ’
& If 反馈网络 & & )1 Fiv (代入I f & 反馈系数: R VO
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输出量的变化减小
+
时为负反馈。
Rs + ui us --
反馈放大电路
基本放大电路
R b2
Rc
C1
+UCC C2
R b1
Re
反馈 网络
+ RL uo
-
分压式射极偏置电路
三、 直流反馈和交流反馈
根据反馈信号的交、直流性质,可分为直流反馈和交流反馈。 如果反馈信号中只有直流分量,则称为直流反馈;如果反馈信号 中仅有交流分量,则称为交流反馈。在很多情况下,反馈信号中 同时存在直流信号和交流信号, 则交、 直流反馈并存。总之, 放大电路中的反馈形式多种多样,正反馈会使放大电路不稳定, 而负反馈可以改善放大电路的许多性能。直流负反馈主要用于稳 定放大电路的静态工作点, 而交流负反馈可改善放大电路的各项 动态指标。
放大倍数:
A iif
Io Ii
图6.2.5 电流并联负反馈电路
归纳:(1)放大电路中应引入电压/电流负反馈取决于负载欲 得到稳定的电压,还是稳定的电流。
(2)放大电路中应引入串联/并联负反馈取决于输入信 号源是恒压源(近似恒压源)还是恒流源(近似恒流源) 。
返回
6.2.3 反馈组态的判断 一、电压反馈与电流反馈的判断:负载短路法
将放大电路的输出量(电
压或电流)的一部分或全
部通过一定的方式回送到 通常将连接输入回路与输出回路的反馈元 放大电路的输入回路,并 件,称为反馈网络(Feedback Network); 对输入量(电压或电流) 把没有引入反馈的放大电路,称为基本放大
电路; 而把引入反馈的放大电路称为反馈放
产生影响, 这个过程称 大电路或闭环放大电路。 为反馈(Feedback)。
放大倍数:
A iuf
Io U i
图6.2.3 电流串联负反馈电路
结论:(1)电压负反馈能够稳定输出电压,电流负反 馈能够稳定输出电流。
(2)串联负反馈的输入电流很小,适用于输入 信号为恒压源或近似恒压源的情况。
三、电压并联负反馈
放大倍数:
A uif
U o Ii
图6.2.4 电压并联负反馈电路
四、电流并联负反馈
图6.1.4 分立元件放大电路反馈极性的判断
三、 直流反馈与交流反馈的判断
电路
直流通路
交流通路
图6.1.6 直流反馈与交流反馈的判断(一) 无交流反馈
引入直流负反馈
图6.1.6 直流反馈与交流反馈的判断(二)
无直流反馈 引入交流负反馈
图6.1.7 例6.1.1 电路图
返回
6.2 交流负反馈放大电路的四种组态
二、 正反馈与负反馈
根据反馈的效果可以区分反馈的极性,使放大电路净输入 信号增大的反馈称为正反馈(Positive Feedback);使放大电 路净输入信号减小的反馈称为负反馈(Negative Feedback)。
根据输出量的变化
也可以区分反馈的
极性:反馈的结果
使输出量的变化增
大时为正反馈,使
R2
+
ui
R1
∞
+-
-
R3
ui - a
A1
ຫໍສະໝຸດ Baidu
+
R5
R4
-∞ A2
+
图 5-6例 5-1
图 1 例1电路图
+
RL io
+ uo
+
-
+ uf
-
通常主要讨论的是级间反馈。根据瞬时极性法,假设输入信
号ui的瞬时极性为 +,经过集成运放A1和A2后,输出电压uo的瞬 时极性为 + ,反馈电压uf的瞬时极性也为 +,由此可判断出反馈 电压增大,则净输入电压ui’=ui-uf减小,所以说该反馈是负反馈; 将输入端反馈节点a接地,输入信号仍可从反相端输入, 故是串 联反馈;在输出端将RL短接,由于输出电流的作用,反馈电压 uf依然存在,所以是电流反馈,由此可得该电路所引入的反馈是 电流串联负反馈。
6.1.2 反馈的判断 一、 有无反馈的判断
二、 反馈极性的判断(瞬时极性法)
图6.1.3 反馈极性的判断
通常采用瞬时极性法判别放大电路中引入的是正反馈还是 负反馈。先假定输入信号某一瞬时的对地极性,然后根据中频 段各级电路输入、输出电压相位关系(其中对于分立元件,共 射电路反相、共集和共基电路同相;对于集成运放,uo与up同 相,uo与un反相),逐级推出其它相关各点的瞬时极性,最后 判断反馈到输入端的信号是增强了还是减弱了净输入信号。为 了便于说明问题,在电路中用符号和分别表示瞬时极性的正和 负,以表示该点电位上升或下降。
第六章 放大电路中的反馈
6.1 反馈的基本概念及判断方法 6.2 负反馈放大电路的四种基本组态 6.3 负反馈放大电路的方块图及一般表达式 6.4 深度负反馈放大电路放大倍数的分析 6.5 负反馈对放大电路性能的影响 6.6 负反馈放大电路的稳定性
6.1 反馈的基本概念及判断方法
6.1.1 反馈的基本概念 一、 什么是反馈
图6.2.6 电压反馈与电流反馈的判断(一)
根据反馈信号在放大电路输出端不同的采样方式,可分为电 压反馈和电流反馈。若反馈信号取自输出电压,或者说与输出 电压成正比,则称为电压反馈;若反馈信号取自输出电流,或 者说与输出电流成正比,则称为电流反馈。
判断是电压反馈还是电流反馈,可采用负载短路法。假设 将放大电路的负载RL短路,此时输出电压为零,若反馈信号也 为零,则说明反馈信号与输出电压成正比,因而属于电压反馈; 反之,如果反馈信号依然存在,则表示反馈信号不与输出电压 成正比,属于电流反馈。
6.2.1 负反馈放大电路分析要点
一、交流负反馈放大电路的特点:
(1)输出量和输入量之间具有稳 定的比例关系。交流负反馈使放大 电路的放大能力下降。
(2)反馈量实质上是对输出量的 取样,其数值与输出量成正比。
(3)负反馈的基本作用是将引会 的反馈量与输入量相减,从而调整 电路的净输入量和输出量。
二、分析要点:
(1)从输出端看,反馈量取自 于输出电压,还是输出电流。 (电压/电流反馈)
(2)从输入端看,反馈量与输 入量以电压方式相叠加,还是 以电流方式相叠加。(串联/并 联反馈)
6.2.2 四种负反馈组态 一、电压串联负反馈
放大倍数:
A uuf
U o U i
图6.2.2 电压串联负反馈电路
二、电流串联负反馈
二、 串联反馈和并联反馈
图6.2.7 电压反馈与电流反馈的判断(二)
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图6.2.8 例图6.2.1 电路图
图6.2.9 例图6.2.2 电路图
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【例1】在图1所示电路中是否引入了反馈?若引入了反馈, 试判断其反馈极性和反馈类型。
解 该电路是两级放大电路,电阻R2和R4引入的是局部反馈, 即对于第一级集成运放A1由R2引入了电压并联负反馈,对于第 二级A2由R4引入的也是电压并联负反馈。另外,一条导线将输 出回路和输入回路连接了起来,因此整个电路也引入了反馈, 故将此称为级间反馈。