模拟集成电路基础-负反馈放大电路
《模拟电子技术基础》第三版习题解答第6章 放大电路中的反馈题解
第六章 放大电路中的反馈自测题一、在括号内填入“√”或“×”,表明下列说法是否正确。
(1)若放大电路的放大倍数为负,则引入的反馈一定是负反馈。
( ) (2)负反馈放大电路的放大倍数与组成它的基本放大电路的放大倍数量纲相同。
( )(3)若放大电路引入负反馈,则负载电阻变化时,输出电压基本不变。
( ) (4)阻容耦合放大电路的耦合电容、旁路电容越多,引入负反馈后,越容易产生低频振荡。
( )解:(1)× (2)√ (3)× (4)√二、已知交流负反馈有四种组态:A .电压串联负反馈B .电压并联负反馈C .电流串联负反馈D .电流并联负反馈 选择合适的答案填入下列空格内,只填入A 、B 、C 或D 。
(1)欲得到电流-电压转换电路,应在放大电路中引入 ; (2)欲将电压信号转换成与之成比例的电流信号,应在放大电路中引入 ;(3)欲减小电路从信号源索取的电流,增大带负载能力,应在放大电路中引入 ;(4)欲从信号源获得更大的电流,并稳定输出电流,应在放大电路中引入 。
解:(1)B (2)C (3)A (4)D三、判断图T6.3所示各电路中是否引入了反馈;若引入了反馈,则判断是正反馈还是负反馈;若引入了交流负反馈,则判断是哪种组态的负反馈,并求出反馈系数和深度负反馈条件下的电压放大倍数f u A 或f s u A 。
设图中所有电容对交流信号均可视为短路。
图T 6.3解:图(a )所示电路中引入了电流串联负反馈。
反馈系数和深度负反馈条件下的电压放大倍数fu A 分别为 L31321f 32131 R R R R R R A R R R R R Fu ⋅++≈++= 式中R L 为电流表的等效电阻。
图(b )所示电路中引入了电压并联负反馈。
反馈系数和深度负反馈条件下的电压放大倍数fu A 分别为 12f 2 1R R A R F u -≈-= 图(c )所示电路中引入了电压串联负反馈。
四节负反馈放大电路的计算
i
f
id
R if
Ri
..
1 AR FG
Rf Ri Rf AodRi
U I R I R . R I I R R R 由Us往里看的输入电阻:
'
if
s
i
1
i
if
1
if
1
i
i
R R R if 很小,可忽略,所以
'
if
1
d
d+
第四节
Io
U RL
o
R
If
R
I
o
R
U o
R Rf R Rf RLFra bibliotek
U U U Auf
o
o
o
Uo
R R (1 f ) L
U s I i R1 I f R1 R1 R U o
R R1
R Rf RL
第四节
(五)分立元件负反馈放大电路计算举例
od id
rid
R’=R1//Rf -
Au
Rf U 'o
Uf
R1
A r R R r R R r R A R r 1 R r R R R R R
od id
b id
'
1
1
f
'
b id
b id
'
od 1 id
1
负反馈放大电路原理
负反馈放大电路原理负反馈放大电路是一种常见的电子电路,它通过引入反馈回路来减小电路的增益,以达到稳定和控制电路性能的目的。
在负反馈放大电路中,输出信号的一部分被送回到输入端,与输入信号相减,从而实现对电路性能的调节。
本文将介绍负反馈放大电路的原理及其应用。
首先,我们来了解负反馈放大电路的基本原理。
在负反馈放大电路中,输出信号与输入信号之间存在一个负反馈回路。
当输出信号增大时,通过负反馈回路将一部分输出信号送回到输入端,与输入信号相减,从而抑制输出信号的增长,实现对电路增益的控制。
这种负反馈的作用类似于一个自动调节器,可以使电路的输出稳定在一个较小的范围内。
负反馈放大电路有着许多优点。
首先,它可以提高电路的稳定性和线性度,减小电路的非线性失真,提高电路的动态范围。
其次,负反馈放大电路可以减小电路的输出阻抗,提高电路的输入阻抗,使电路更容易与外部设备连接。
此外,负反馈还可以提高电路的带宽和频率响应,使电路在更广泛的频率范围内工作。
负反馈放大电路在实际应用中有着广泛的用途。
例如,在放大器电路中,负反馈可以减小放大器的失真,提高音频放大器的音质;在电源电路中,负反馈可以提高电源的稳定性和可靠性;在控制系统中,负反馈可以实现对系统性能的精确控制。
因此,负反馈放大电路在电子工程领域具有重要的地位。
总之,负反馈放大电路通过引入反馈回路,可以实现对电路性能的稳定和控制。
它具有提高电路稳定性和线性度、减小失真、提高频率响应等优点,在各种电子电路中有着广泛的应用。
通过深入理解负反馈放大电路的原理和特点,我们可以更好地应用它来设计和优化电子电路,提高电路的性能和可靠性。
模拟电子技术重要知识点整理
模拟电⼦技术重要知识点整理模拟电⼦技术重要知识点整理第⼀章绪论1.掌握放⼤电路的主要性能指标都包括哪些。
2.根据增益,放⼤电路有哪些分类。
并且会根据输出输⼊关系判断是哪类放⼤电路,会求增益。
第⼆章运算放⼤器1.集成运放适⽤于放⼤何种信号?2.会判断理想集成运放两个输⼊端的虚短、虚断关系。
如:在运算电路中,集成运放的反相输⼊端是否均为虚地。
3.运放组成的运算电路⼀般均引⼊负反馈。
4.当集成运放⼯作在⾮线性区时,输出电压不是⾼电平,就是低电平。
5.在运算电路中,集成运放的反相输⼊端不是均为虚地。
6.理解同相放⼤电路、反相放⼤电路、求和放⼤电路等,会根据⼀个输出输⼊关系表达式判断何种电路能够实现这⼀功能。
7.会根据虚短、虚断分析含有理想运放的放⼤电路。
第三章⼆极管及其基本电路1.按导电性能的优劣可将物质分为导体、半导体、绝缘体三类,导电性能良好的⼀类物质称为导体,⼏乎不导电的物质称为绝缘体,导电性能介于中间的称为半导体。
2.在纯净的单晶硅或单晶锗中,掺⼊微量的五价或三价元素所得的掺杂半导体是什么,其多数载流⼦和少数载流⼦是是什么,⼜称为什么半导体。
3.半导体⼆极管由⼀个PN结做成,管⼼两侧各接上电极引线,并以管壳封装加固⽽成。
4.半导体⼆极管可分为哪两种类型,其适⽤范围是什么。
5.⼆极管最主要的特性是什么。
6.PN结加电压时,空间电荷区的变化情况。
7.杂质半导体中少数载流⼦浓度只与温度有关。
8.掺杂半导体中多数载流⼦主要来源于掺杂。
9.结构完整完全纯净的半导体晶体称为本征半导体。
10.当掺⼊三价元素的密度⼤于五价元素的密度时,可将N型转型为P型;当掺⼊五价元素的密度⼤于三价元素的密度时,可将P型转型为N型。
11.温度升⾼后,⼆极管的反向电流将增⼤。
12.在常温下,硅⼆极管的开启电压约为0.3V,锗⼆极管的开启电压约为0.1V。
13.硅⼆极管的正向压降和锗管的正向压降分别是多少。
14.PN结的电容效应是哪两种电容的综合反映。
负反馈放大电路
交流负反馈
无论交流信号还是直流信号都会产生负反馈作用,主要用于稳定放大器的静态工作点、扩展放大器的工作范围等。
直流负反馈
02
负反馈放大电路的性能指标
电压增益
负反馈放大电路的电压增益主要受到反馈网络的影响,它可以通过反馈网络进行精确控制。电压增益越大,放大电路的放大能力越强。
电流增益
负反馈放大电路的电流增益同样受到反馈网络的影响,它也可以通过反馈网络进行精确控制。电流增益越大,放大电路的放大能力越强。
设计步骤与策略
调整元件参数
根据测试结果,调整电阻、电容等元件的数值,优化电路性能。
检查电路性能
通过测试电路的性能指标,如增益、带宽、相位裕度等,确保电路达到预期效果。
确保稳定性
确保负反馈放大电路的稳定性,避免自激振荡等问题。
电路调试与优化
分析设计实例
通过分析实际应用场景中的负反馈放大电路设计,如音频放大器、传感器放大器等,了解不同应用场景下的设计特点和要求。
负反馈放大电路在音频放大器中的另一种应用是实现多级放大,将微弱的音频信号逐级放大,最终输出足够大的声音。这种应用中,负反馈放大电路可以减小各级放大器之间的耦合阻抗,提高信号的传递效率和稳定性。
音频放大器
视频放大器是一种用于放大视频信号的电子设备,通常用于电视、电影、视频监控等场合。在视频放大器中,负反馈放大电路可以提高视频信号的质量和稳定性,减小失真和噪声,同时提高设备的增益和带宽。
非线性失真
负反馈放大电路的谐波失真主要受到放大器和反馈网络的影响。在负反馈的情况下,放大器和反馈网络会对不同频率的信号进行不同程度的衰减,从而导致谐波失真。
谐波失真
失真
热噪声
负反馈放大电路的热噪声主要受到放大器和反馈网络的影响。在负反馈的情况下,放大器和反馈网络会对不同频率的信号进行不同程度的衰减,从而导致热噪声。
模电负反馈放大电路实验报告
模电负反馈放大电路实验报告实验目的:为了深入理解负反馈放大电路的工作原理,通过实验掌握负反馈参数的计算方法以及负反馈放大电路的设计方法。
实验器材:集成电路LM741、电阻、电容、连线板等。
实验原理:在模拟电路中,负反馈放大器是一个重要的电路,在放大器的应用中具有极其广泛的应用。
本实验主要是通过实验学习负反馈放大电路的基本工作原理、参数的计算方法以及负反馈放大电路的设计方法。
实验步骤:1. 连接集成电路LM741和电路板上的电阻、电容。
按照连线图连接后注意检查是否正确连接。
2. 确认电压源为±15V,开机。
3. 利用函数发生器向输入端输入一定的正弦波作为输入信号,检测输出波形。
4. 检测输出波形的包络线,进行测量,计算增益。
5. 对电路进行负反馈处理,调整反馈电阻大小,通过计算得到反馈放大器的增益。
6. 比较带负反馈和不带负反馈的放大电路增益、输入电阻、输出电阻,分析和总结。
实验结果:在本实验中,我们应用了直接放大、电压跟随、电流跟随以及反相等多种负反馈放大电路。
通过实验,我们得到了一些基本的结果:1. 利用实验得到的数据计算增益,在不同的工作环境下,增益数值的大小也是不同的。
2. 对比不同的负反馈放大电路可见,带负反馈的电路系统具有较高的稳定性和抗干扰能力,同时其输出电阻和输入电阻大大提高,符合实际应用的需求。
3. 在电压跟随式负反馈放大电路中,反馈电阻Rf和输入电阻Rin之比即是增益倍数。
4. 在电流跟随式负反馈放大电路中,反馈电阻Rf可以影响输出电流变化,而输入电阻Rin对于电路操作几乎没有影响。
5. 在反向式负反馈放大电路中,反馈电压为反向反馈,具有削弱输出电压对于输入电压反应的效果。
实验结论:通过本实验,我们深入学习了负反馈放大电路的原理和设计方法,掌握了负反馈参数的计算方法以及负反馈放大电路的基本工作原理。
我们还了解到不同负反馈放大电路的优缺点,为今后实际应用提供了理论依据。
电子技术基础模拟部分复习-08-09-2
考试时间:第10周周日下午14:00—16:00考试地点:新综1(机械07-1班、07-2班、07-3班)新综2(自动化07-1班、07-2班、重修生)电子技术基础模拟部分复习1、第3章二极管及其基本电路1)PN结的单向导电性2)二极管的理想模型及含二极管的基本电路分析2、第4章双极型三极管及放大电路基础1)BJT的电流关系2)BJT的3种组态:共射、共集、共基的判断3)基本共射极电路4)射极偏置电路5)共集电极放大电路要求:(1). 电路图:1)能够识别电路类型:共射、共集?2)会画直流通路、交流通路、小信号等效电路。
(2). 定性分析:1)了解电路的基本功能,输出与输入的相位关系。
2)根据输出波形判断失真类型。
(3). 定量计算:1)能根据BJT的极间电压判断所处工作区。
2)估算法计算Q点。
-- I B、I C、V CE。
3)根据小信号等效电路计算动态参数。
-- A V、R i、R o3、第5章场效应管放大电路1)MOSFET的3种组态:共源、共漏、共栅的判断2)共源放大电路4、第6章模拟集成电路1)BJT镜像电流源:电路分析、计算、电流源在电路中的作用2)射极耦合差分放大电路:结构、概念、作用5、第7章反馈放大电路1)负反馈放大电路的四种组态及判断2)负反馈放大电路的四种组态对放大电路性能的影响3)深度负反馈电路的虚短、虚断要求:(1). 定性分析:1)根据瞬时极性法判断反馈极性:正、负反馈?2)判断反馈类型。
-- 负载短路法判断是电压负反馈还是电流负反馈?-- 电路结构法判断是并联负反馈还是串联负反馈?3)根据反馈类型指出反馈对输出电压、输出电流、输出电阻、输入电阻的影响,对信号源内阻的要求。
(2). 定量计算:计算深度负反馈下的电路的电路增益。
6、第2章运算放大器1)理想运放2)同相放大电路3)反相放大电路4)求差电路5)求和电路6)积分电路7)微分电路要求:(1). 电路图:能够识别电路类型:何种运算电路?(2). 定性分析:运算电路的功能。
模拟电子技术基础--第3章--多级放大电路
rbe R VO c
Ib _
例题
+
RS + VS _
V i V
gs
ßb I gmVgS
Vi Rg
+ VgS _
R2
+
rbe Ib Rc VO
_
Ri
g m V gs
_
Ro I b I b Ib
g m V gs R 2
Vo I b Rc
由最大功耗得出
必要性?
rz=Δu /Δi,小功率管多为几欧至二十几欧。 UCEQ1太小→加Re(Au2数值↓)→改用D→若要UCEQ1大 ,则改用DZ。
NPN型管和PNP型管混合使用
问题的提出: 在用NPN型管组成N级 共射放大电路,由于 UCQi> UBQi(集电结反 偏) ,所以 UCQi> UCQ(i-1)(i=1~N),以 致于后级集电极电位接 近电源电压,Q点不合适。
AV M 128 . 6
分析举例
( R 3 ∥ R i2 ) Au 1 rbe 1
Au 2 (1+ 2 ) ( R 6 ∥ R L ) rbe2 (1+ 2 ) ( R 6 ∥ R L )
R i2 R 5 ∥ [ rbe 2 (1 2 )( R 6 ∥ R L )]
在以前画交流通路时,线性电阻在交流通路中保留,阻值 为线性电阻的交流电阻,因为是线性的,所以交流电阻与 直流电阻相等。
2.1差模输入双端输出
某瞬间的真实方向
uid = uid1-uid2
uid1= -uid2
Ree上交流压降为0。 因此,画差模交流信号交流通路时,Ree可视为短路, 即两管的发射极直接接地。 由uc1= -uc2可知RL两端电位一端为正,一端为负,RL的中点应 是地电位,即每管对地的负载电阻为RL/2.
第五章放大电路中的负反馈
反馈回路F 反馈回路
反馈电路的三个环节: 反馈电路的三个环节:
ɺ ɺ Xf Xo 反馈: 反馈: F = 放大: 放大: Ao = ɺ ɺ Xo Xd ɺ ɺ 叠加: ɺ 叠加: X = X − X
d i f
ɺ Xi +
× –
ɺ Xd
ɺ Xf
基本放大 电路A 电路 o
ɺ Xo
反馈回路F 反馈回路
ɺ Xo A= 开环放大倍数 o ɺ ——开环放大倍数 Xd
Rf RE2
电流反馈
ui
uo
iF
RE1
uF
此电路引入的是电流并联负反馈。 此电路引入的是电流并联负反馈。
反馈判断举例
并联反馈 电压反馈 串联反馈 电压反馈
电压并联反馈
电压串联反馈
串联反馈
电压反馈
电流串联反馈
电压串联反馈
负反馈
并联反馈 电压反馈
⊕
⊕ ⊕
电压并联负反馈
负反馈
ud = ui − u f
5-1 放大电路中的负反馈
凡是将放大电路输出端的信号(电压或电流) 凡是将放大电路输出端的信号(电压或电流) 的一部分或全部引回到输入端, 的一部分或全部引回到输入端,与输入信号迭 从而影响输出的手段,称为反馈 反馈。 加,从而影响输出的手段,称为反馈。 若引回的信号削弱了输入信号,就称为负反馈。 负反馈 若引回的信号削弱了输入信号,就称为负反馈。 若引回的信号增强了输入信号,就称为正反馈 正反馈。 若引回的信号增强了输入信号,就称为正反馈。 这里所说的信号一般是指交流信号, 这里所说的信号一般是指交流信号, 所以判断正负反馈, 所以判断正负反馈,就要判断反馈信号与 输入信号的相位关系,同相( 输入信号的相位关系,同相(反馈信号与 输入信号作用相同) 正反馈,反相( 输入信号作用相同)是正反馈,反相(反 馈信号与输入信号作用相反) 负反馈。 馈信号与输入信号作用相反)是负反馈。
精品文档-模拟电子电路及技术基础(第二版)孙肖子-第1章
第一章 绪论 图1.2.1一般电子系统的组成框图
第一章 绪论 图1.2.1 信号获取:主要是通过传感器或输入电路,将外界待观察 的信号(通常为模拟信号)变换为电信号,或实现系统与信源间
预处理:主要是解决信号的放大、衰减、滤波等,即通常 所说的“信号调理器”,经预处理后的信号,在幅度和其他方 面都比较适合做进一步的分析或数字化处理。这一部分的信号 仍多为模拟信号。
放大器是一个有源二端口网络,其一般符号如图1.4.1所 示。放大器的输入端口连接“待放大的信号源”,其中Us为.信 号源电压(复数相量),Rs为信号源内阻,Ui和Ii分. 别是. 放大器 的输入电压和输入电流。放大器的输出端口接相应的负载电阻 RL(也可以是一般的阻抗ZL),Uo和Io分别是. 放大. 器的输出电压 和输出电流。通常输入端口与输出端口有一个公共的电位参考 点,称之为“地”(如图1.4.1所示),隔离放大器除外。
第一章 绪论
从输出端口看,输出电压Uo与受控源AuoUi的关系也是Ro与
RL的分压,即
Uo
RL Ro RL
AuoU i
(1.4.2b)
Au
Uo Ui
RL Ro RL
Auio
(1.4.2c)
可见,只有当Ro<<RL时,Au才. 等于Auo.,所以,电压放大器的理
想条件是
Ri→∞
(1.4.2d)
(dB)
(1.4.3b)
如放大倍数的绝对值等于1000,则Au=20 lg1000=60dB。
放大倍数的测量方法如图1.4.2所示。将信号源的输出
幅度及频率调节到合适的数值,并与放大器输入端连接,然 后用交流电压表或用双踪示波器分别测出输入电压Ui和输.出 电压Uo的幅.值,再求其比值即可。
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n01单元半导体器件基础半导体的导电特性导体、绝缘体和半导体本征半导体的导电特性杂质半导体的导电特性PN结晶体二极管二极管的结构与伏安特性半导体二极管的主要参数半导体二极管的等效电路与开关特性稳压二极管晶体三极管三极管的结构与分类三极管内部载流子的运动规律、电流分配关系和放大作用三极管的特性曲线三极管的主要参数三极管的开关特性场效应管结型场效应管绝缘栅型场效应管特殊半导体器件发光二极管光敏二极管和光敏三极管02单元基本放大电路基本放大电路的工作原理基本放大电路的组成直流通路与静态工作点交流通路与放大原理放大电路的性能指标放大电路的图解分析法放大电路的静态图解分析放大电路的动态图解分析输出电压的最大幅度与非线性失真分析微变等效电路分析法晶体管的h参数晶体管的微变等效电路用微变等效电路法分析放大电路静态工作点的稳定温度变化对静态工作点的影响工作点稳定的电路场效应管放大电路场效应管放大电路的静态分析多级放大电路多级放大电路的级间耦合方式多级放大电路的分析方法放大电路的频率特性单级阻容耦合放大电路的频率特性多级阻容耦合放大电路的频率特性03单元负反馈放大电路反馈的基本概念和分类反馈的基本概念和一般表达式反馈放大电路的类型与判断负反馈放大电路基本类型举例电压串联负反馈放大电路电流并联负反馈放大电路电流串联负反馈放大电路电压并联负反馈放大电路负反馈对放大电路性能的影响降低放大倍数提高放大倍数的稳定性展宽通频带减小非线性失真改变输入电阻和输出电阻负反馈放大电路的分析方法深度负反馈放大电路的近似计算*方框图法分析负反馈放大电路04单元功率放大器功率放大电路的基本知识概述甲类单管功率放大电路互补对称功率放大电路OCL类互补放大电路OTL甲乙类互补对称电路复合互补对称电路变压器耦合推挽功率放大电路05单元直接耦合放大电路概述直接耦合放大电路中的零点漂移基本差动放大电路的分析基本差动放大电路基本差动放大电路抑制零点漂移的原理基本差动放大电路的静态分析基本差动放大电路的动态分析差动放大电路的改进06单元集成运算放大器集成电路基础知识集成电路的特点集成电路恒流源有源负载的基本概念集成运放的典型电路及参数典型集成运放F007电路简介集成运放的主要技术参数集成运放的应用概述运放的基本连接方式集成运放在信号运算方面的应用集成运放在使用中应注意的问题07单元直流电源整流电路半波整流电路全波整流电路桥式整流电路倍压整流电路滤波电路电容滤波电路电感滤波电路复式滤波电路有源滤波电路稳压电路并联型硅稳压管稳压电路串联型稳压电路的稳压原理带有放大环节的串联型稳压电路稳压电源的质量指标提高稳压电源性能的措施08单元正弦波振荡电路自激振荡原理自激振荡的条件自激振荡的建立和振幅的稳定正弦波振荡电路的组成LC正弦波振荡电路变压器反馈式振荡电路三点式LC振荡电路三点式LC振荡电路的构成原则电感三点式振荡电路电容三点式振荡电路克拉泼与席勒振荡电路(改进型电容三点式振荡电路)石英晶体振荡器石英晶体的基本特性和等效电路石英晶振:并联型晶体振荡电路石英晶振:串联型晶体振荡电路RC振荡电路RC相移振荡电路文氏电桥振荡电路09单元调制、解调和变频调制方式调幅调幅原理调幅波的频谱调幅波的功率调幅电路检波小信号平方律检波大信号直线性检波调频调频的特点调频波的表达式调频电路:变容二极管调频电路调频与调幅的比较鉴频对称式比例鉴频电路不对称式比例鉴频电路变频变频原理变频电路10单元无线广播与接受无线电广播与接收无线电波的传播超外差收音机超外差收音机方框图超外差收音机性能指标LC谐振回路LC串联谐振回路LC并联谐振回路输入回路统调中频放大电路自动增益电路整机电路分析向运动形成较大的电流。
第3章模拟集成电路基础
模电拟 电子子 技技术 术
集成运放的电路结构特点
(1)因为硅片上不能制作大电容,所以集成运放均采用直 接耦合方式。 (2)因为相邻元件具有良好的对称性,而且受环境温度和 干扰等影响后的变化也相同,所以集成运放中大量采用各种 差分放大电路(作输入级)和恒流源电路(作偏置电路或有 源负载)。
(3)因为制作不同形式的集成电路,只是所用掩模不同, 增加元器件并不增加制造工序,所以集成运放允许采用 复杂的电路形式,以达到提高各方面性能的目的。
由场效应管同样可以组成镜像电流源、比例电流源等。T0~T3均为N沟道增强型 MOS管,它们的开启电压UGS(th)等参数相等。在栅-源电压相等时,MOS管的漏极 电流正比于沟道的宽长比。设宽长比W/L=S,且T0~T3的宽长比分别为S0、S1、 S2、S3。这样就可以通过改变场效应管的几何尺寸来获得各种数值的电流。
模电拟 电子子 技技术 术
比例电流源
基准电流 输出电流
分析
模电拟 电子子 技技术 术 比例电流源分析
微电流
输出电流可以大于或小于基准电流,与基准电流成比例关系。
模电拟 电子子 技技术 术
微电流源
基准电流 输出电流
分析
模电拟 电子子 技技术 术
微电流源分析
在已知Re的情况下,上式对输 出电流IC1而言是超越方程,可 以通过图解法或累试法解出IC1。
模电拟 电子子 技技术 术
长尾式差分放大电路
电路参数理想对称,Rb1=Rb2=Rb,Rc1=Rc2=Rc;T1管与 T2管的特性相同,β1= β 2= β ,rbe1=rbe2=rbe;Re为 公共的发射极电阻。
静态分 析 共模信 号作用
差模信 号作用
模电拟 电子子 技技术 术
模拟电路基础知识教程
n01单元半导体器件基础半导体的导电特性导体、绝缘体和半导体本征半导体的导电特性杂质半导体的导电特性PN结晶体二极管二极管的结构与伏安特性半导体二极管的主要参数半导体二极管的等效电路与开关特性稳压二极管晶体三极管三极管的结构与分类三极管内部载流子的运动规律、电流分配关系和放大作用三极管的特性曲线三极管的主要参数三极管的开关特性场效应管结型场效应管绝缘栅型场效应管特殊半导体器件发光二极管02单元基本放大电路基本放大电路的工作原理基本放大电路的组成直流通路与静态工作点交流通路与放大原理放大电路的性能指标放大电路的图解分析法放大电路的静态图解分析放大电路的动态图解分析输出电压的最大幅度与非线性失真分析微变等效电路分析法晶体管的h参数晶体管的微变等效电路用微变等效电路法分析放大电路静态工作点的稳定温度变化对静态工作点的影响工作点稳定的电路场效应管放大电路场效应管放大电路的静态分析多级放大电路多级放大电路的级间耦合方式多级放大电路的分析方法放大电路的频率特性单级阻容耦合放大电路的频率特性多级阻容耦合放大电路的频率特性03单元负反馈放大电路反馈的基本概念和分类反馈的基本概念和一般表达式反馈放大电路的类型与判断负反馈放大电路基本类型举例电压串联负反馈放大电路电流并联负反馈放大电路电流串联负反馈放大电路电压并联负反馈放大电路负反馈对放大电路性能的影响降低放大倍数提高放大倍数的稳定性展宽通频带减小非线性失真改变输入电阻和输出电阻负反馈放大电路的分析方法深度负反馈放大电路的近似计算*方框图法分析负反馈放大电路04单元功率放大器功率放大电路的基本知识概述甲类单管功率放大电路互补对称功率放大电路OCL类互补放大电路OTL甲乙类互补对称电路复合互补对称电路05单元直接耦合放大电路概述直接耦合放大电路中的零点漂移基本差动放大电路的分析基本差动放大电路基本差动放大电路抑制零点漂移的原理基本差动放大电路的静态分析基本差动放大电路的动态分析差动放大电路的改进06单元集成运算放大器集成电路基础知识集成电路的特点集成电路恒流源有源负载的基本概念集成运放的典型电路及参数典型集成运放F007电路简介集成运放的主要技术参数集成运放的应用概述运放的基本连接方式集成运放在信号运算方面的应用集成运放在使用中应注意的问题07单元直流电源整流电路半波整流电路全波整流电路桥式整流电路倍压整流电路滤波电路电容滤波电路电感滤波电路复式滤波电路有源滤波电路稳压电路并联型硅稳压管稳压电路串联型稳压电路的稳压原理带有放大环节的串联型稳压电路稳压电源的质量指标08单元正弦波振荡电路自激振荡原理自激振荡的条件自激振荡的建立和振幅的稳定正弦波振荡电路的组成LC正弦波振荡电路变压器反馈式振荡电路三点式LC振荡电路三点式LC振荡电路的构成原则电感三点式振荡电路电容三点式振荡电路克拉泼与席勒振荡电路(改进型电容三点式振荡电路)石英晶体振荡器石英晶体的基本特性和等效电路石英晶振:并联型晶体振荡电路石英晶振:串联型晶体振荡电路RC振荡电路RC相移振荡电路文氏电桥振荡电路09单元调制、解调和变频调制方式调幅调幅原理调幅波的频谱调幅波的功率调幅电路检波小信号平方律检波大信号直线性检波调频调频的特点调频波的表达式调频电路:变容二极管调频电路调频与调幅的比较鉴频对称式比例鉴频电路不对称式比例鉴频电路变频变频原理变频电路10单元无线广播与接受无线电广播与接收无线电波的传播超外差收音机超外差收音机方框图超外差收音机性能指标LC谐振回路LC串联谐振回路LC并联谐振回路输入回路统调中频放大电路自动增益电路整机电路分析向运动形成较大的电流。
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.
对于多级放大电路,如果引入过深的负反馈,可能引
起自激振荡。
6.6.1 负反馈放大电路自激振荡产生的原因和条件
一、自激振荡产生的原因
放大电路的闭环放大倍数为:
A f
A 1 A F
在中频段, A F 0 在高、低频段,放大倍数
AX和i 反 馈X系i 数XFf
3.密勒效应补偿
利用密勒效应将补 偿电容、或补偿电 阻和电容跨接放大 电路的输入端和输 出端。
并具有450的相位裕度,
所以电路一定不会产生
自激振荡。
图6.6.3 简单滞后补偿前后基本放大 电路的幅频特性
2.RC滞后补偿
除了电容校正以外,还可以利用电阻、电容元件串 联组成的 RC 校正网络来消除自激振荡。
图 6.6.5 RC 校正网络
利用 RC 校正网络代替电容校正网络,将使通频带变 窄的程度有所改善。
0 AF
0
90° 180°
fo
f / HZ
fo
f / HZ
A F 1
(a)产生自激振荡
结论:当 f = f0 时,电路同时满足自激振荡的相位条 件和幅值条件,将产生自激振荡。
例2:
20lg A F / dB
60
40
由负反馈放大电路 A F 的波 20
特图可见,当 f = f0 ,相位
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
5-反馈和负反馈放大电路---模拟电子技术基础汇总全
R1
+
•
方
Ui –
•
Ii
•
Iid
放大电路
•
Xo
框 图
•
If
反馈网络
特点
反馈网络并联于输入回路 反馈信号为电流
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模拟电子技术基础
3. 负反馈放大电路的四种基本类型 a. 电压串联负反馈 方框图
+
•
+
•
A
U_i
•
U_id
+
•
U_f
•
F
+
•
U_o
RL
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模拟电子技术基础
b. 电压并联负反馈
中频时
1 Af= 1+AF
即 电路的闭环放大倍数是开环放大倍数的1/(1+AF)倍。 D=1+AF 称为反馈深度
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模拟电子技术基础
a. 放大倍数下降的原因
由于
X·id=X·i–X·f
X·f=F·X·o= F·A·X·id
故
X·id=
X·i 1+A·F·
即引入负反馈之后,电路的净输入信号降为原输 入信号的1/(1+AF) 。
R1
+
+
稳定输出电流
uI
_
_
_
iO
A
+
+
u_O
R2 R3
稳定输出电流的机理
Io
If
Iid
Io
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模拟电子技术基础
5.1.4 负反馈放大电路的一般表达式
.
.
电工电子技术课件:负反馈与集成运放
反馈可以从不同的角度进行分类: ①按反馈的极性可分为正反馈和负反馈; ②按反馈信号的成分又可分为直流反馈和交流反馈; ③按反馈信号与输出信号的关系可分为电压反馈和电流反馈; ④按反馈信号与输入信号的关系可分为串联反馈和并联反馈。
电工电子技术
负反馈与集成运算放大器
2.反馈放大电路中的关系式
电工电子技术
负反馈与集成运算放大器
6.2.2基本差分放大电路
1. 电路组成
特点:
(1)由两个完全对称的 共射电路组合而成。 同时要求参数对称。
(2)电路采用正负双 电源供电。
电工电子技术
负反馈与集成运算放大器 2. 差分放大电路抑制零点漂移的原理
静态时,ui1 = ui2 = 0 uo= uo1 - uo2 = 0
判别法:令 uo = 0 (RL 短路),若反馈消 失则为电压反馈。
A
RL uo
io
A
RL uo
电压
F
反馈
电流
F io 反馈
电流反馈 — 反馈信号取自输出电流。 判别法:使 uo = 0(RL 短路),若反馈仍然 存在,则为电流反馈。 电工电子技术
负反馈与集成运算放大器
6.1.3负反馈对放大电路的影响
“正负反馈”的判断可采用瞬时极性法,反馈的结果使净 输入量减小的为负反馈,使净输入量增大的为正反馈。 瞬时极性法:规定电路输入信号在某一时刻对地的极性, 并以此为依据,逐级判断电路中各相关点电流的流向和电 位的极性,从而得到输出信号的极性;根据输出信号的极 性判断出反馈信号的极性。
电工电子技术
负反馈与集成运算放大器
(2)输入失调电压 UIO (3)输入失调电流 IIO= |IB1- IB2| (4)输入偏置电流 IIB= (IB1+ IB2)/2
模拟电子实验RC阻容耦合负反馈放大电路
fH :上限频率 BW = fH − fL
10:40:50
上海第二工业大学冯涛编写
放大电路的频率特性
阻容耦合放大电路由于存在级 间耦合电容、发射极旁路电容 及三极管的结电容等,它们的 容抗随频率变化,故当信号频 率不同时,放大电路的输出电 压相对于输入电压的幅值和相 位都将发生变化。 频率特性 在中频段可认为电容不影响交 幅频特性:电压放大倍数的模 流信号的传送,放大电路的放 |Au|与频率f的关系。 大倍数与信号频率无关,相位 相频特性:输出电压相对于输入 大约为负180度而低频或高频 电压的相位移φ与频率f的关系 。 区信号的幅值减小,相位产生 超前或滞后。
前级 后级
上海第二工业大学冯涛编写
10:40:49
多级放大电路
阻容耦合方式的特点是: 由于电容的隔直作用,各级放大器的静态工作点 相互独立,分别估算。这样就避免了由于工作点 不稳定而引起的温漂信号的逐级放大和传送。 阻容耦合使得放大电路的设计和计算较为简单, 但这种方式对于直流信号或变化缓慢的信号的传 送是不适合的。 大容量电容在集成电路中难于制造,因而在集成 电路中这种耦合方式无法采用。
上海第二工业大学冯涛编写
10:Байду номын сангаас0:50
负反馈放大器
反馈分类 (1)从反馈信号的极性来分: 反馈信号与原输入信号同相位时,即反馈信号加强了原输入信号--正反馈; 反馈信号与原输入信号反相位时,即反馈信号消弱了原输入信号--负反馈。 (2)从输出回路中所取的信号类型来分: 从输出回路中取电压作为反馈信号则为电压反馈; 从输出回路中取电流作为反馈信号则为电流反馈。 (3)反馈信号与输入回路的连接方式来分: 所取的反馈信号与原输入信号在输入回路中是串联的,则为串联反馈; 所取的反馈信号与原输入信号在输入回路中是并联的,则为并联反馈。 (4)所取的反馈是直流量则为直流反馈,所取的反馈是交流量则为交流反馈。 直流反馈用于电路中稳定某一直流量,常见的是静态工作点的稳定。交流反 馈用于改善放大电路的性能指标。在实际应用中,一个反馈电路往往既有直 流反馈的作用又起到交流反馈的作用,因此在分析反馈电路时要多加注意。
模拟电路技术基础实验
模拟电路技术基础实验讲义一、实验目的1、熟悉电子元器件,练习检测三极管的方法。
2、掌握放大器静态工作点的测试方法和其对放大器性能的影响。
3、学习测量放大电路Q点及交流参数Av,Ri,R。
的方法。
4、学习放大器的动态性能,观察信号输出波形的变化。
二、实验仪器1、双宗示波器2、信号发生器3、数字万用表三、预习要求1、能正确使用示波器、信号发生器及数字万用表。
2、熟练三极管特性测试及单管放大电路工作原理。
3、比较三种组态的基本性能的相同点和不同点。
四、 实验内容1、 实验电路(a)Vcc(+12v)V。
(c)(1)用万用表判断三极管V的极性及好坏,估测三极管的β值。
(2)分别先后按图(a)接好电路,调Rb到最大位置。
(3)仔细检查后,送出,观察有无异常现象。
2、静态调整调整Rp使Ve=2.2V计算并测量填表表一3、动态研究(1)将信号调到f=1KHz 幅值为3mV 接Vi观察Vi和V。
端波形,并比较相位,测出相位差。
(2)信号源频率不变,逐渐加大幅度,观察V。
不失真时的最大值并填表。
表二放大倍数测量计算数据表(3)保持Vi=5mv不变,放大器接负载RL,改变RL数值的情况下测量,并将计算值填表(4)保持Vi=5mv不变,增大和减小Rp。
观察V。
波形变化。
测量并填入表4。
注意:若失真观察不明显,可以调节Vi幅值重新观察。
4。
放大器输入、输出电阻(3)输入电阻测量在输入端串接一个5.1K电阻。
如图测量Vs与Vi 。
计算ri(4)输出电阻测量在输出端接入可调电阻作为负载。
如图选择合适的Rl值,使放大器输出不失真。
测量有负载和空载时的r。
,即可计算r0将上述测量及计算结果填入表5中表54、将电路换为图b、图c。
分别重复上述实验。
作记录。
5、根据图a、图b、图c、的测算结果填表五、实验报告1、对每一测试结果及数据表进行分析,得出基本结论,与估算值进行比较,分析误差及其原理。
2、讨论三种组态的放大电路各自的特点。
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理想模型的假定:
(1)正向传输
Xi
信号只经过基本放大器, 而不经过反馈网络。
Xdi -Xf
正向传输
基本放大器
XO
A
反馈网络 B
反向传输
(2)反向传输
信号只经过反馈网络,而不经过基本放大器。
三、基本反馈方程式
•基本反馈方程式:为分析反馈放大器的基本公式
• 1.放大电路的开环增益:
A=Xo/Xdi
Xi
•F越大,反馈深度越深; •当 F>1时.使Af<A,为负反馈;当 F 1时.使Af A,为正反馈; 当 F=0时.使Af=,为临界自激。 •深负反馈下,F1(或AB 1),此时反馈方程式可简化为:
Af=1/(1+AB)1/AB=1/B
6.2 负反馈的分类及其判别方法
• 负反馈类型有四种: • 一 电流串联负反馈 • 二 电压串联负反馈 • 三 电流并联负反馈 • 四 电压并联负反馈
• 图中:
• Xi——是输入信号;
Xi
• Xf——是反馈信号;
• Xdi—为净输入信号; 所以负反馈有
• Xdi= Xi-Xf
Xdi -Xf
正向传输
基本放大器
XO
A
反馈网络 B
反向传输
反馈概念方框图
(一)负反馈和正反馈
•负反馈
Xi 加入反馈后,净输入信号| Xdi | <
Xdi 基本放大器
XO
A
二、单环反馈放大器的理想模型
• 如图所示反馈电路可分为两部分:
Udi Ui
Uf
Uo Rc Re
简化的反馈电路
1. 基本放大器A: 可由单级或多级放大器组成。
2. 反馈网络B: 一般由无源网络组成。
上述反馈放大器的一般形式可由方框图来概括
反馈环——由基本放大器A和反馈网络B构成的闭合环路。
所示图为一单环反馈放大器的方框图:
Xdi 基本放大器
XO
A
• 2.反馈网络的反馈系数: -Xf
B=Xf/Xo
•根据信号的不同物理意义不同。
反馈网络 B
• 3.基本反馈方程式:
Af=A/(1+AB)=A/F
推导过程
推导过程
Xi
Xdi 基本放大器
XO
因为 A=X0/Xdi
A
-Xf
Xf=BX0=ABXdi
反馈网络
B
Xi = Xdi + Xf
A——基本放大器;
Xi
B——反馈网络;
——带传输方向的支路;
——比较器(相加点)
Xdi -Xf
X——广义信号量(电流或电压);
基本放大器 A
反馈网络 B
XO 反馈环
Xi——是输入信号; Xf——是反馈信号; Xdi (= Xi-Xf) —为净输入信号;
反馈电路的方框图
反馈环——由基本放大器A和反馈网络B构成的闭合环路。
•判断是正反馈还是负反馈—用瞬时极性法 瞬时极性法:设定信号输入端的瞬时极性,沿反馈回路(A入 A出 B入 B出)标定瞬时极性,若Xf的极性使得净输入信号增 大则为正反馈;否则为负反馈。
•判断是直流反馈还是交流反馈—看电容位置
一、电流串联负反馈
(一)判断反馈类型:(步骤)
Rb +
Ui Uf
Ucc Rc
•分析反馈的属性、求电压增益等动态参数。
四种基本反馈类型
电 压 串 联
负 反 馈
uid
RS ui
us
uf
电 流 串 联
负 反 馈
uid
RS ui
us
uf
A
RL uo
B
io
A
RL uo
B io
电 压 并 联
负 反 馈
is
电负
流反 并馈
is
联
ii iid
RS if A
RL uo
B
ii iid
RS if A
+
Uo
Re
1. 找反馈网络: 存在反向传输渠道(Re)。 2. 电压与电流反馈: 令u0=0时,Uf0,故为电流反馈 3. 串联与并联反馈: Uf串入输入回路,故为串联反馈。 4. 反馈极性:(瞬时极性法)
Udi(=Ui-Uf)减小,故为负反馈
所示图为一单环反馈放大器的方框图:
A——基本放大器;
Xi
B——反馈网络;
——带传输方向的支路;
——比较器(相加点)
Xdi -Xf
X——广义信号量(电流或电压);
基本放大器 A
反馈网络 B
XO 反馈环
Xi——是输入信号; Xf——是反馈信号;
反馈电路的方框图
Xdi (= Xi-Xf)—为净输入信号;
RS
uid
A
ui
us
uf
B
uid = ui uf
串联反馈
串联负反馈:提高输入电阻。 并联负反馈:减小输入电阻。
(四)交流反馈和直流反馈
• 1.反馈信号中只有交流成分时为交流反馈。交流负反馈改 善电路性能指标。
• 2.反馈信号只有直流成分时为直流反馈。直流负反馈稳定 静态工作点。
• 3.反馈信号中既有交流成分又有直流成分时为交直流反馈的基本概念
一、反馈的定义 二、单环反馈放大器的理想模型 三、基本反馈方程式
6.1 反馈的基本概念
一、反馈的定义
• 反馈——是将输出信号的一部分或全部通过一定的电路 馈送回到放大电路的输入端,并对输入信号产生影响。
开环——放大电路无反馈也称开环。 闭环——放大电路有反馈也称闭环。
电流反馈:
反馈信号的大小与输出电流成比例的反 馈——称为电流反馈。电流负反馈稳定输 出电流。
io
A
RL uo
电流
B io 反馈
(三)串联反馈和并联反馈
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,则为并联反馈;否则,为串联反馈。
ii iid
is
RS if A
iid = ii if B
并联反馈
| Xi | ,输出幅度下降。改变电路 性能。
-Xf
反馈网络 B
•正反馈
加入反馈后, 净输入信号|Xdi | > | Xi |,输出幅度增加 。形 成振荡电路和比较电路。
(二)电压反馈和电流反馈
电压反馈:
反馈信号的大小与输出电压成比例的反
馈——称为电压反馈。电压负反馈稳定
A
输出电压。
B
RL uo
电压 反馈
= Xdi+ABXd i
=(1+AB) Xdi
所以
Af=Xo/Xi =AXdi / (1 +AB) Xdi =A/(1+AB)=A/F
三、基本反馈方程式
4.反馈深度: 由于:Af=A/(1+AB)=A/F
因为F=1+AB反映了反馈对放大电路影响的程度,所以F称 为反馈深度。其中,AB称为环路增益。
io RL uo
B io
判断反馈类型(或组态)的方法
•判断是电流反馈还是电压反馈—用输出电压短路法 输出电压短路法:令输出电压u0=0,若Xf=0,则为电压反馈;否
则为电流反馈。
•判断是串联反馈还是并联反馈—用馈入信号连接方式法 馈入信号连接方式法:若反馈信号Xf串入输入回路,则为串联反馈; 否则为并联反馈。 串联反馈uid=ui-uf;并联反馈iid=ii-if。