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βR L Au rbe (1 β ) Re
Rb 1 Cb 1
+
R b1
+
Rc
VC ++ VC C C bb 22 C T T ic Re RL uo uo Hale Waihona Puke BaiduL -
Rc
Cb 1
+
ui u i Rb 2 +
+
u +be ub + e -uf -
电压放大倍数为:
可见,净输入量减小,放大倍数减小,所以是 负反馈。
+
Rc T
+ VC C Cb 2 RL Ce
+
+
ui +
Rb 2
Re
uo 直流反馈
IC
20
交流反馈——若电路只将交流量反馈到输入回路,则称交流反馈
各种不同类型的交流负反馈将对放大电路的各项动态性能产生 不同的影响,是用以改善电路技术指标的主要手段。
第三章
生物医学常用放大器
3.1 生物电信号的特点
3.2 负反馈放大器 3.3 直流放大器
3.4 功率放大器
1
机体参数 变换器 电子技术处理 显示 记录
2
教学目的与要求: 了解生物信号的特点;掌握负反馈放 大器和直流放大器的原理和有关概念; 熟悉功率放大器。 重点与难点:
负反馈放大器和直流放大器。
16
负反馈 Rc c
(+)
+Vcc Rb1
C2
净输入量
C1
(+)
b
(+)
ui
e
uo Re
Rb2
RL
反馈通路 17
负反馈 +Vcc Rc (-) T1 (+) ui
RL
(-)
T2 反馈通路 Re
18
Rf 净输入量
(-)
(-)
净输入量
总结:
vI R1
(+) (+) -
正反馈
(-)
(-)
+ R2
vO RL
提高稳定性
2、高输入阻抗:防止生物电信号的衰减和失真
3、高共模抑制比:减小干扰
4、低噪声 5、低漂移:电路本身参数随外界变化要小
6、适当的频响
6
第二节 负反馈放大器 (negative feedback amplifier) 稳定工作点电路:
T IC IC UE IB UBE
+
UB一 定
Rb 1 Cb 1
负反馈 (negative feedback) :输入量不变时,引入 反馈后输出量变小,放大倍数减小。
另一角度
正反馈:引入反馈后,使净输入量变大
X X d i
X 负反馈:引入反馈后,使净输入量变小 X d i
13
例
基本放大器,无反馈,净 输入量ube=ui,电压放大 β R L 倍数为: Au rbe 引入反馈后,净输入 量: ube =ui- uf ,
11
开环与闭环
反馈传输(通路) (反馈网络)
Rf
-
+
ui
- +
∞
+
uo
ui R1
∞
+
uo
信号的正向 传输
信号的正向 传输
既有正向传输,又有反馈 称为闭环状态。
电路中只有正向传输,没有 反向传输,称为开环状态。
反馈通路——信号反向传输的渠道 12
3、反馈的分类
(1) 正反馈与负反馈
正反馈 (positive feedback) :输入量不变时,引入 反馈后输出量变大,放大倍数增大。
时极性相同的为正反馈,瞬时极性相反的是负反馈。 (3)反馈信号和输入信号加于输入回路两点时,瞬时 极性相同的为负反馈,瞬时极性相反的是正反馈。
15
(4)对三极管来说这两点是基极和发射极,对运算 放大器来说是同相输入端和反相输入端。
以上输入信号和反馈信号的瞬时极性都是指对 地而言,这样才有可比性。
注意 在共射放大电路中,基极与集电极的信号反极 性,基极与发射极的信号同极性。
+
Rc T
+ VC C Cb 2 RL Ce
+
输入量:ui、ube、ib 输出量:uo、uce、ic
ui +
Rb 2
Re
uo -
IC
正向传输——信号从输入端到输出端的传输
反向传输——信号从输出端到输入端的传输
7
一、反馈的基本概念
1、反馈:将放大器的输出信号(电压或电流)的一部 分或全部通过某种电路(反馈电路)引回到放大器的 输入端,来影响输入量(电压或电流)变化的过程。 + VC C Rc Rb 1 Cb 2 Cb 1 U BE T IC UE + T + R L + I B uo IC ui Rb 2 Re IC C e +
+ –
输出信号
Xo
Xi
Xd
基本放大 电路 A
Xf
反馈网络 F
反馈网络从输出信号取样的反馈信号 X f X X X
d i f
10
集成运算放大器符号
国内符号:
反相输入端 u同相输入端 u+
- +
∞
+
uo 输出端
国际符号:
集成运放的特点:
•电压增益高
uu+
- +
uo
•输入电阻大
•输出电阻小
反馈通路
(+)
X i
(+) (-)
X i
X f
负反馈
(+)
X f
19
负反馈
(2) 直流反馈与交流反馈
直流反馈——若电路只将直流量反馈到输入回路,则称直流反馈 直流反馈的作用是稳定静态工作点Q,而对于放大电路的各项动 态性能(如放大倍数、通频带、输入及输出电阻等)没有影响。
Rb 1 Cb 1
4
一、生物电信号的基本特性
1、频率特性:低频 例如:脑电信号的频带在0.5-100Hz;心电信号的频 带0.05-100Hz;肌电信号的频带10-2000Hz。 2、幅值特性:绝大多数生物电信号幅值非常小;随
年龄和个体差异变化较大。
3、信噪比较低
5
二、生物医学放大器的基本要求
1、高放大倍数:增大信号幅度,但需采取反馈技术
3
第一节
生物电信号的特点
生物信号:携带生物信息的信号。 生物电信号:组织和细胞自发地或在各种刺激下产 生和传递的电脉冲,如心电、脑电、肌电等。 非生物电信号:体内各种非电活动产生的信号,如 心音、脉搏、呼吸、体温等。 人为获取生物信号方法:阻抗图;超声波诊断;生 理参数遥测仪器和放射性探测仪器等。
.
+ +
14
正负反馈的判别方法:瞬时极性法
(1)在放大电路的输入端,假设一个输入信号对地 的极性,用“+”、“-”表示。按信号传输方向依次 判断相关点的瞬时极性,直至判断出反馈信号的瞬时 极性。如果反馈信号的瞬时极性使净输入减小,则为
负反馈;反之为正反馈。 (2)反馈信号和输入信号加于输入回路同一点时,瞬
8
2、反馈(闭环)放大器的组成
:由单级或多级放大器组成(有源元 基本放大器 A
件:集成电路、晶体管或场效应管)
: 反馈网络 F
由电阻、电容、电感 等构成,关联输入输 出回路。 Rs us
Rf
Rc
+Vcc
C2 T
C1
RL uo
9
反馈放大电路 的输入信号
基本放大电路的 输入信号(净输 入信号)
Rb 1 Cb 1
+
R b1
+
Rc
VC ++ VC C C bb 22 C T T ic Re RL uo uo Hale Waihona Puke BaiduL -
Rc
Cb 1
+
ui u i Rb 2 +
+
u +be ub + e -uf -
电压放大倍数为:
可见,净输入量减小,放大倍数减小,所以是 负反馈。
+
Rc T
+ VC C Cb 2 RL Ce
+
+
ui +
Rb 2
Re
uo 直流反馈
IC
20
交流反馈——若电路只将交流量反馈到输入回路,则称交流反馈
各种不同类型的交流负反馈将对放大电路的各项动态性能产生 不同的影响,是用以改善电路技术指标的主要手段。
第三章
生物医学常用放大器
3.1 生物电信号的特点
3.2 负反馈放大器 3.3 直流放大器
3.4 功率放大器
1
机体参数 变换器 电子技术处理 显示 记录
2
教学目的与要求: 了解生物信号的特点;掌握负反馈放 大器和直流放大器的原理和有关概念; 熟悉功率放大器。 重点与难点:
负反馈放大器和直流放大器。
16
负反馈 Rc c
(+)
+Vcc Rb1
C2
净输入量
C1
(+)
b
(+)
ui
e
uo Re
Rb2
RL
反馈通路 17
负反馈 +Vcc Rc (-) T1 (+) ui
RL
(-)
T2 反馈通路 Re
18
Rf 净输入量
(-)
(-)
净输入量
总结:
vI R1
(+) (+) -
正反馈
(-)
(-)
+ R2
vO RL
提高稳定性
2、高输入阻抗:防止生物电信号的衰减和失真
3、高共模抑制比:减小干扰
4、低噪声 5、低漂移:电路本身参数随外界变化要小
6、适当的频响
6
第二节 负反馈放大器 (negative feedback amplifier) 稳定工作点电路:
T IC IC UE IB UBE
+
UB一 定
Rb 1 Cb 1
负反馈 (negative feedback) :输入量不变时,引入 反馈后输出量变小,放大倍数减小。
另一角度
正反馈:引入反馈后,使净输入量变大
X X d i
X 负反馈:引入反馈后,使净输入量变小 X d i
13
例
基本放大器,无反馈,净 输入量ube=ui,电压放大 β R L 倍数为: Au rbe 引入反馈后,净输入 量: ube =ui- uf ,
11
开环与闭环
反馈传输(通路) (反馈网络)
Rf
-
+
ui
- +
∞
+
uo
ui R1
∞
+
uo
信号的正向 传输
信号的正向 传输
既有正向传输,又有反馈 称为闭环状态。
电路中只有正向传输,没有 反向传输,称为开环状态。
反馈通路——信号反向传输的渠道 12
3、反馈的分类
(1) 正反馈与负反馈
正反馈 (positive feedback) :输入量不变时,引入 反馈后输出量变大,放大倍数增大。
时极性相同的为正反馈,瞬时极性相反的是负反馈。 (3)反馈信号和输入信号加于输入回路两点时,瞬时 极性相同的为负反馈,瞬时极性相反的是正反馈。
15
(4)对三极管来说这两点是基极和发射极,对运算 放大器来说是同相输入端和反相输入端。
以上输入信号和反馈信号的瞬时极性都是指对 地而言,这样才有可比性。
注意 在共射放大电路中,基极与集电极的信号反极 性,基极与发射极的信号同极性。
+
Rc T
+ VC C Cb 2 RL Ce
+
输入量:ui、ube、ib 输出量:uo、uce、ic
ui +
Rb 2
Re
uo -
IC
正向传输——信号从输入端到输出端的传输
反向传输——信号从输出端到输入端的传输
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一、反馈的基本概念
1、反馈:将放大器的输出信号(电压或电流)的一部 分或全部通过某种电路(反馈电路)引回到放大器的 输入端,来影响输入量(电压或电流)变化的过程。 + VC C Rc Rb 1 Cb 2 Cb 1 U BE T IC UE + T + R L + I B uo IC ui Rb 2 Re IC C e +
+ –
输出信号
Xo
Xi
Xd
基本放大 电路 A
Xf
反馈网络 F
反馈网络从输出信号取样的反馈信号 X f X X X
d i f
10
集成运算放大器符号
国内符号:
反相输入端 u同相输入端 u+
- +
∞
+
uo 输出端
国际符号:
集成运放的特点:
•电压增益高
uu+
- +
uo
•输入电阻大
•输出电阻小
反馈通路
(+)
X i
(+) (-)
X i
X f
负反馈
(+)
X f
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负反馈
(2) 直流反馈与交流反馈
直流反馈——若电路只将直流量反馈到输入回路,则称直流反馈 直流反馈的作用是稳定静态工作点Q,而对于放大电路的各项动 态性能(如放大倍数、通频带、输入及输出电阻等)没有影响。
Rb 1 Cb 1
4
一、生物电信号的基本特性
1、频率特性:低频 例如:脑电信号的频带在0.5-100Hz;心电信号的频 带0.05-100Hz;肌电信号的频带10-2000Hz。 2、幅值特性:绝大多数生物电信号幅值非常小;随
年龄和个体差异变化较大。
3、信噪比较低
5
二、生物医学放大器的基本要求
1、高放大倍数:增大信号幅度,但需采取反馈技术
3
第一节
生物电信号的特点
生物信号:携带生物信息的信号。 生物电信号:组织和细胞自发地或在各种刺激下产 生和传递的电脉冲,如心电、脑电、肌电等。 非生物电信号:体内各种非电活动产生的信号,如 心音、脉搏、呼吸、体温等。 人为获取生物信号方法:阻抗图;超声波诊断;生 理参数遥测仪器和放射性探测仪器等。
.
+ +
14
正负反馈的判别方法:瞬时极性法
(1)在放大电路的输入端,假设一个输入信号对地 的极性,用“+”、“-”表示。按信号传输方向依次 判断相关点的瞬时极性,直至判断出反馈信号的瞬时 极性。如果反馈信号的瞬时极性使净输入减小,则为
负反馈;反之为正反馈。 (2)反馈信号和输入信号加于输入回路同一点时,瞬
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2、反馈(闭环)放大器的组成
:由单级或多级放大器组成(有源元 基本放大器 A
件:集成电路、晶体管或场效应管)
: 反馈网络 F
由电阻、电容、电感 等构成,关联输入输 出回路。 Rs us
Rf
Rc
+Vcc
C2 T
C1
RL uo
9
反馈放大电路 的输入信号
基本放大电路的 输入信号(净输 入信号)