章反馈放大电路18讲

If
R2 R3 1 Io Vi Vi R1R3 10
压控电流源
R2、R3—电流并联负反馈
讨论
说明电路中是否引入了级间反馈，是直流反馈还是交流反 馈，若为交流负反馈则说明其反馈组态，估算电压增益。
练习:电路中引入了几个级间反馈，指出起反馈作用 的元件；试判断级间反馈类型并估算电压增益; 说明级间反馈使输入电阻和输出电阻发生了什 么变化；在分别断开R1和Rf的情况下，电路能 否正常放大正弦信号。
例4：求闭环电压增益
Rf—电压并联负反馈
If
I I f i
V s I i Rs
电压增益为:
A vs f
V Rf o V Rs s
V o I f Rf


Байду номын сангаас

深度负反馈放大器的特点： ① 闭环放大倍数由反馈网络决定；② 净输入为零；----满足“虚断”和“虚 短”。 ③串联反馈输入电阻非常大，并联反 馈输入电阻非常小； ④电压反馈输出电阻非常小，电流反 馈输出电阻非常大。
线性运用的理想运算放大器的特性 (1)虚短
“虚短”是指在分析运算放大器处于线性状态 时，可把两输入端视为等电位，这一特性称为虚假短路， 简称虚短。显然不能将两输入端真正短路。
vP vN
(2)虚断
“虚断”是指在分析运放处于线性状态时，可 以把两输入端视为等效开路，这一特性称为虚假开 路，简称虚断。显然不能将两输入端真正断路。 （动画8-2）
例3：求闭环电压增益
解：用方法二。
X X f i V V f i
I R V f o e Vo Re V i RC // RL
Re—电流串联负反馈
. . V A .
vf
Rc // RL Re Vi
o
分立元件组成的电流串联负反馈
解：用方法一。
U f I o R e1
练习3:试判断图所示电路的级间反馈类型并估 算闭环增益和闭环电压增益。
( R R R) R V f L AvF o 1 V RR1 i
A GF
Rf、R1、 R—电流串联负反馈
I R1 Rf R o V RR1 i
练习4:指出反馈类型；写出输出电流Io表达式； 说明该电路的功能。
估算输入输出电阻
在深度负反馈条件下：
注：表中的输入、输出电阻均指反馈环中的输入、输出电阻。
举例
（1）电压串联负反馈 Rif＝∞
／
Rif＝Rb1//Rb2
ROf＝0
（2）电压并联负反馈 Rif＝0
／
Rif＝RS
ROf＝0
练习1:试判断图所示电路的级间反馈类型并估算电 压增益。
Rf AvF 1 Rb 2
反馈系数为
.
.
FR
.
闭环增益
AGf
.
Ui
. U . R I . Io 1 1 . . Re1
f e1 o
闭环电压增益
I o RL '’ RL ' A uf . . Re1 Ui Ui Uo
.
.
FR
.
由第二章知，该电路 闭环电压增益:
R'L rbe (1 ) Re1
稳定裕度

增益裕度 G m 相位裕度 m
Gm 10dB
m 45
o
(a)稳定:fc>f0 ,Gm<0dB
(b)自激: fc<f0 ,Gm>0dB
(c)临界状态: fc=f0, Gm=0dB
判断自激的实用方法
判断自激的条件归纳如下： 稳定状态：fc>f0 ,Gm<0dB。从A=－180出发，得到 的Gm<0dB，即AF <1，不满足幅度条件。 自激状态：fc<f0 ,Gm>0dB。从A=－180出发，得到 的Gm>0dB，即AF >1，满足幅度条件。 fc=f0 ,Gm=0dB。从A=－180出发， 临界状态： 得到的Gm=0dB，即AF=1。
Rf、Rb2—电压串联负反馈
练习2:试判断图所示电路的级间反馈类型并估 算闭环增益和闭环电压增益。
Rf、R3、 R7— 电流串联负反馈
o V ( R3 Rf R7 ) R6 AvF i V R7 R3
A GF I R3 Rf R7 o V R7 R3 i
3 频率补偿技术
电容滞后补偿 RC滞后补偿
电容接在此处能被放大 （容量增加）达到大电 容的补偿效果-密勒效应
大电容用以滤去 低频信号，小电 容用以滤去高频 信号。
7.1 基本运算电路
7.2 电压和电流转换电路
7.3 模拟乘法器 7.4 有源滤波器
运算放大器的电压传输特性
(a) (b)
为了保证线性运用， 运放必须在闭环(负反馈）下工作。
练习：1.指出图中的级间交流反馈支路， 并判断它们的反馈极性与组态； vO 2．估算出电压放大倍数 Avf
vi
+V R3 R4 R2 R1 C3 T1 C1 T2 iO RL R5 C2 T3
CC
vO
vi
R6
R7
vF
A = A f 1 AF
1 负反馈放大电路的自激条件
F | = 0 改写为 将|1 A
幅度条件 相位条件
F | 1 |A
+
F 1 A
自激振荡波形
= A+ F=± (2n+1)
n=0,1,2,3…
2 判断自激的条件 放大器稳定工作的条件
=± (2n+1)
时
F | 1 |A
或
F | 1 |A
时
o
180
F 的频率响应进行分析 用A
iI 1 iI 2 0
F 1 对于幅度条件 A
F 20 lg 1/ F 20 lg A 0dB 20 lg A
MN线是 临界自激线
动画10-2
环路增益波特图
反馈放大器的稳定




负反馈对放大器性能的影响程度与反馈深度 有关。 反馈过强易引起自激：附加相移和寄生正反 馈会引起电路的不稳定。 消除自激的方法：相位补偿（消振网络）----C 滞后补偿、RC滞后补偿、由小电容完成的密 勒效应补偿。 低频自激：由电源耦合引起----电源内阻的交 流耦合使用可使级间形成正反馈而自激；可 采用低内阻稳压源或加去耦电路。