第七章 負反饋技術(shù)

第七章負反饋技術(shù)§7.1知識點歸納放大器的輸出電壓（或電流）經(jīng)反饋網(wǎng)絡(luò)在放大器輸入端產(chǎn)生反饋信號，該反饋信號與放大器原來輸入信號共同控制放大器的輸入，即構(gòu)成反饋放大器。一、單環(huán)負反饋理想模型（圖7-2）分析基本定義：A_取樣信號=&A放大器及增益（開環(huán)增益）凈輸入信號土々反饋信號％B—-—^-B網(wǎng)絡(luò)及反饋系數(shù)取樣信號x04取樣信號xA=a二r.=Q反饋放大器增益（閉環(huán)增益）f原輸入信號七f=1+ABf=1+ABxi反饋深度凈輸入信號T—反饋信號—'=AB環(huán)路傳輸凈輸入信號七當F>1，即凈輸入小于原輸入時為負反饋；反之則為正反饋?；痉答伔匠?AAAA———/1+AB1+TF基本反饋方程由信號流圖給出的理想反饋模型導(dǎo)出，其成立條件應(yīng)滿足：A放大器正向傳輸信號；B網(wǎng)絡(luò)反向傳輸信號；B網(wǎng)絡(luò)對A放大器輸入輸出口無負載作用，只在輸入口有受控源功能一一受控于取樣信號的反饋信號受控源。深負反饋及公式Aq-?當F>>1時稱深負反饋，此時fB?深負反饋的特征是：反饋信號Xf接近原輸入信號七，使凈輸入七很??；此時，閉環(huán)增益Af只由反饋網(wǎng)絡(luò)決定。反饋類型及用雙口網(wǎng)路表示的理想模型?由于基本放大器與反饋網(wǎng)絡(luò)在輸出口的接法不同，取樣信號X?？赡苁禽敵鲭妷夯蜉敵鲭娏?；由于基本放大器與反饋網(wǎng)絡(luò)在輸入口的接法不同，求和信號（七，Xf，七）也可能為電壓或電流。因此有四種不同的反饋類型，表7-1給出了這四種類型的總結(jié)。表7-1四種反饋類型各物理量的含義物理量Xs、Xf、XIXoAB類型電壓取樣電壓求和反饋電壓電壓電壓比電壓比電壓比（電壓串聯(lián)反饋）電壓取樣電流求和反饋電流電壓互阻互阻互導(dǎo)（電壓并聯(lián)反饋）電流取樣電壓求和反饋電壓電流互導(dǎo)互導(dǎo)互阻（電流串聯(lián)反饋）電流取樣電流求和反饋電流電流電流比電流比電流比（電流并聯(lián)反饋）*表中的互阻又稱為傳輸阻抗，互導(dǎo)又稱為傳輸導(dǎo)納。圖7-7示出了四種類型的雙口網(wǎng)絡(luò)連接形式，該圖更直觀示出了反饋網(wǎng)絡(luò)僅是一個受控源。實現(xiàn)各類反饋的規(guī)律是：A、B兩網(wǎng)絡(luò)與負載在輸出口并聯(lián)實現(xiàn)電壓取樣；串聯(lián)則實現(xiàn)電流取樣。A、B兩網(wǎng)絡(luò)與源電流七在輸入口并聯(lián)形成電流求和；A、B兩網(wǎng)絡(luò)與源電壓七在輸入口串聯(lián)形成電壓求和。二、實際放大器反饋類型和極性判斷反饋類型?輸出節(jié)點有反饋電阻（或網(wǎng)絡(luò)）接至輸入口是電壓取樣?輸入節(jié)點有反饋電阻（或網(wǎng)絡(luò)）接至輸出口是電流求和?集電極輸出時，用發(fā)射極電流八代替八，實現(xiàn)電流取樣，故七應(yīng)流入反饋網(wǎng)絡(luò)。從電路上看，發(fā)射極一定有反饋電阻（或網(wǎng)絡(luò)）接到輸入口。按這一思路，則發(fā)射極輸出時，集電極有反饋電阻（或網(wǎng)絡(luò)）；漏極輸出時，源極有反饋電阻（或網(wǎng)絡(luò)）源極輸出時，漏極有反饋電阻（或網(wǎng)絡(luò)）。以上就是BJT和FET放大器實現(xiàn)電流取樣時的電路結(jié)構(gòu)。?對于BJT、FET單管放大器構(gòu)成反饋放大器時，％和％是凈輸入，故有以下形成電壓求和的形式。（1）對于BJT，b極輸入時，e極有反饋電阻（最常用的方式）。（2）對于FET，g極輸入時，s極有反饋電阻（最常用的方式）。?當差動放大器作輸入級時，七單端輸入，另一輸入端接反饋電阻（或網(wǎng)絡(luò)）時，根據(jù)差動放大的原理，這是電壓求和。反饋極性判斷一一瞬時極性法假設(shè)輸入信號（電壓或電流）任一瞬時的極性（即七對地為十或司七流入或流出），分析由此極性產(chǎn)生的反饋信號的極性。若反饋信號削弱了輸入信號，使凈輸入減小，即為負反饋；反之則為正反饋。三、負反饋對放大器性能的影響負反饋環(huán)具有自動調(diào)節(jié)功能任何因素使輸出端取樣信號％發(fā)生變化，負反饋可以減小這種變化，使％穩(wěn)定。利用負反饋的穩(wěn)定舄的功能可以解釋為什么負反饋能使Af穩(wěn)定，展寬通頻帶和減小非線性失真。負反饋可以提高閉環(huán)增益Af的穩(wěn)定性。閉環(huán)增益相對變化率W是開環(huán)增益相對變化率d^'^A的1F。負反饋可以擴展閉環(huán)增益的通頻帶對于具有單極點高低頻模型的反饋放大器，開閉環(huán)截正頻率有如下關(guān)系：①偵F0，°Hf-F0°H，弁是中頻段的反饋深度。負反饋可以減小非線性失真。直流負反饋可以穩(wěn)定放大器工作點?；鶚O分壓射極偏置電路采用電流（七）取樣電壓求和直流負反饋穩(wěn)定工作點電流Ico負反饋改變輸出電阻與取樣方式有關(guān)。電壓取樣負反饋使輸出電阻減小；電流取樣負反饋使輸出電阻增大。負反饋改變輸入電阻與求和方式有關(guān)。電流求和負反饋使輸入電阻減小；電壓求和負反饋使輸入電阻增大。四、AB網(wǎng)絡(luò)法AB網(wǎng)絡(luò)分析法是反饋放大器計算的一種經(jīng)典方法，其本質(zhì)是將電阻反饋網(wǎng)絡(luò)改造成理想的B網(wǎng)絡(luò)，基本放大器成為A放大器，從而可以用基本反饋方程來計算閉環(huán)增益。分析步驟：判斷反饋類型，識別反饋網(wǎng)絡(luò)，明確A、B、Af量綱。電壓求和時，信號源畫成七與Rs串聯(lián)的形式，使七為原輸入信號。電流求和時，信號源畫成七與Rs串聯(lián)的形式，使七為原輸入信號。3.構(gòu)成A放大器A放大器是考慮了實際反饋網(wǎng)絡(luò)負載效應(yīng)和信號源內(nèi)阻氣后的基本放大器。對反饋網(wǎng)

絡(luò)采用“串聯(lián)開路，并聯(lián)短路”法則，將反饋網(wǎng)絡(luò)的負載反應(yīng)加到基本放大器的輸入和輸出電路。3.由A放大器求A、B、R和R°。由反饋組態(tài)定義出的A在A放大器上求出A?？梢栽贏放大器的輸出電路上求B,依據(jù)是：B_反饋網(wǎng)絡(luò)輸入短路電流if?電流求和時：—取樣信號舄。由于電流求和時，反饋網(wǎng)絡(luò)對A放大器輸出的負載效應(yīng)也是將反饋網(wǎng)絡(luò)輸入口短路求得。故將'f形式上標在A放大器輸出口的B_-f-反饋網(wǎng)絡(luò)短路的位置，求出X。。B_反饋網(wǎng)絡(luò)輸入開路電壓七?電壓求和時，取樣信號舄。由于電壓求和時，反饋網(wǎng)絡(luò)對A放大器輸出口的負載效應(yīng)也是將反饋網(wǎng)絡(luò)輸入口開路求得。故將七形式上標在A放大器輸出口的反饋網(wǎng)絡(luò)開路位置，求出B_七；項0。4.由基本反饋方程求出Af、Rif和*。成。A,、f1+AB1111Rf+R_F(Rj+R)電流求和時：Rif1電壓取樣時：RRf+R_F(Rj+R)電流求和時：Rif1電壓取樣時：RofRL_F(—+馬RRL，電流取樣時:R'of+RL=F(Ro+RL)Rf是反饋放大器的管端輸出電阻。5.由Af求源電壓增益A,。五、深負反饋條件下Af和Avsf的估算判別反饋類型，正確識別并畫出反饋網(wǎng)絡(luò)。注意電壓取樣時不要把直接并在輸出口的電阻計入反饋網(wǎng)絡(luò)；電流求和時不要把并在輸入口的電阻計入反饋網(wǎng)絡(luò)。在反饋網(wǎng)絡(luò)輸入口標出反饋信號：電壓求和為開路電壓。，電流求和時為短路電流if，再由反饋網(wǎng)絡(luò)求出反饋系數(shù)B。要注意標vf時在反饋網(wǎng)絡(luò)入口標上正下負；標if時必須在反饋網(wǎng)絡(luò)入口以上端流入為參考方向。求閉環(huán)增益A-f'B，注意不同的反饋類型Af的量綱不同。由Af求閉環(huán)源電壓增益Af。電壓取樣電壓求和時：Avsf=Afv0vs電壓取樣電流求和時：Avsfv=0=vsva0=fiRR電流取樣電壓求和時：Avsfv=—0=vsi'-R',頑0l=ARs電流取樣電流求和時：Avsfv=-0=vsi'-R'AR0L=—Li-RR其中：《是輸出管的管端輸出電流，即取樣電流。RL是取樣電流《過的輸出負載電阻。六、負反饋放大器的穩(wěn)定性由于電抗元件（管外與管內(nèi)，主要是電容）產(chǎn)生的附加相移，使一個中頻段的負反饋放大器在高、低頻段可能為成正反饋。正反饋滿足一定條件，會導(dǎo)致放大器自激。自激振蕩條件一般情況下，可將開環(huán)增益和反饋系數(shù)表示成頻率特性函數(shù)，分別為A（加）和B（加）（對于電阻反饋網(wǎng)絡(luò)，B為常數(shù)）則自激條件為F（沁）=A（沁）B（沁）<-1或即：振幅條件：IA（網(wǎng)B（腫）1=T（?）>1相位條件*T（0=。（0+。（0=±18°。上式中不等號為起振條件，等號是自激平衡條件。使?（①）=±180°的頻率①尸稱為相位交叉頻率。它就是自激振蕩頻率。使T皿）=1的頻率°g稱為增益交叉頻率。增益裕量氣=°dB—20lgT（°p）相位裕量"m=1800"1"t（°g】Gm和"皿是衡量反饋系統(tǒng)遠離自激的程度。穩(wěn)定的反饋系統(tǒng)Gm〉0，"m〉0。

§7.2習題解答7-1某負反饋放大器開環(huán)增益等于105，若要獲得100倍的閉環(huán)增益，其反饋系數(shù)B、反饋深度F和環(huán)路增益T分別是多少？［解］A=105，Af=100，則F=旦=1000T=AB=999AfT=AB=9997-2已知A放大器的電壓增益AV=—1000。當環(huán)境溫度每變化1°C時，Ay的變化為0.5%。若要求電壓增益相對變化減小至0.05%，應(yīng)引入什么反饋？求出所需的反饋系數(shù)B和閉環(huán)增益Af。［解］要使增益的穩(wěn)定性提高，應(yīng)引入負反饋。性=0.05%而AvfA性=0.05%而Avf由題意，當環(huán)境溫度t改變1oC時，AVF=AAA=些=10由教材（7-13）式AAfAf0.05%F—F—1B==—0.009AVA=AF=-100Vf7-3已知某放大器低頻段和高頻段的電壓增益均為單極點模型，中頻電壓增益4仍=一80，AV的下限頻率f=12Hz，AV的上限頻率4=200kHz?，F(xiàn)加入電壓取樣電壓求和負反饋，反饋系數(shù)B=—0.05。試求：反饋放大器中頻段的Af、fLf和fHf。［解］反饋深度F0=1+AV0B=5"l中頻段閉環(huán)％0=Av0；F0=—16由單極點模型有關(guān)公式（7-16）和（7-19）fHffHf=fH-F0=1000kHzfLf=九氣=2.3Hz7-4指明下述各放大器級間反饋的類型和極性，并畫出反饋網(wǎng)絡(luò)，求出反饋系數(shù)。各電路中的電容均對信號電流呈短路。反饋網(wǎng)絡(luò)R3引入電壓取樣電流求和正反饋電壓取樣電壓求和負反饋反饋網(wǎng)絡(luò)+X反饋V,,網(wǎng)絡(luò)XR//R(R+R//R)R1323vB=M=1v

00電流取樣電壓求和正反饋反饋網(wǎng)絡(luò)電壓取樣電壓求和正反饋反饋網(wǎng)絡(luò)vB=—^=vvB=—f=RR1—R+Rfoe2電壓取樣電壓求和正反饋vR

B=~i~=ev°R+RfB二=4v0R1+R2電壓取樣電流求和正反饋電壓取樣電壓求和負反饋1T1的反饋網(wǎng)絡(luò)B=\反饋網(wǎng)絡(luò)v01B=Vfv0RelR+Relf2入級為差動放大器的高增益電壓放大器。端輸入時是反相放大器。(a)(b)(c)(d)入級為差動放大器的高增益電壓放大器。端輸入時是反相放大器。(a)(b)(c)(d)圖P7-5由差放輸入級反饋類型（求和）的判斷方法及瞬時極性法可知：（a）電壓取樣電壓求和負反饋（b）電壓取樣電壓求和正反饋（c）電壓取樣電流求和負反饋（d）電壓取樣電流求和正反饋。

7-6試將圖示兩級放大器中①?④四個點中的兩個點連接起來構(gòu)成級間負反饋放大輸出電阻減小。器，以實現(xiàn)以下的功能，并說明這樣連接的理由。(圖中所有電容均對信號電流呈現(xiàn)短路)(1)使輸入電阻增大。輸出電阻減小。(2)使輸出電阻減小。［解］應(yīng)采用電壓求和負反饋。③或④接至②是電壓求和，但③接②構(gòu)成正反饋，不能采用，所以②④連接使輸入電阻增大。應(yīng)采用電壓取樣負反饋。①或②提至④可實現(xiàn)電壓取樣，但①接④構(gòu)成正反饋，不能用，所以②④連接使圖P7-67-7試比較(a)、(b)、(c)三個電路輸入電阻的大小，并說明理由。［解］三電路R.中均有rb，不作比較，只比較管端輸入電阻R。引入電壓求和負反饋，.R，〉r+(1+P)R,iabe11el第二級Ri2與Re并聯(lián)，..R；<l+(1+P)R］Ra〉Ri〉Ri(a)R=二+(1+P)%TOC\o"1-5"\h\z(b)(c)Ra〉Ri〉Ri(a)圖P7-77-8圖為并聯(lián)電壓負反饋CE放大器，晶體管參數(shù)：rbe=1.5kQ,0=100，不計基區(qū)寬調(diào)效應(yīng)。q和c2是耦合電容。e用等效電路法求中頻段A偵、Rif和Rof。用AB網(wǎng)絡(luò)分析法重做此題。'°［解］(1)畫出中頻段小信號模型如圖P7-8-1所示。列節(jié)點方程：/111、VVV(—+—+一)=二+—0-iRrRRRsbefsf11■)+PiVIV(—-+—=-i-0RRbRfLfi二V/rbibe③代入②，再代入數(shù)據(jù)，1.677v.=v+0.01V0.21v0+66：66v=0整理：④⑤,VA=-0=VfVS③⑤解出V0.21+0.0166.66二—65.4代入④，可求得S圖P7-8-1圖P7-8-2圖P7-8-3，i將V0=—65.4七代入④，可得H1\‘itTi>；>L圖P7-81.677Vi=v—0.654vRif-匕VsV(f)RVs0.1.3460.266Rf竺也=0.261V1—0.206求％/的電路如圖P7-8-2所示。i=^二——^=0.00994vfRf+A、//r100+1//1.5tbeib(R+R//r)r~Sbetbebe—06—v=0.003976v100.6x1.5ttR'ofv=—r=it一t——=2.45QQ)七+P七0.00994+100x0.003976RI—Rc//Rf=10//2.45—1.97(kQ)(2)用AB網(wǎng)絡(luò)法分析反饋組態(tài)為電壓并聯(lián)負反饋。畫A放大器如圖P7-8-3所示。B=lfv01=—0.01RfsA—amp0.990.99+1.5R//R

sf—

r//Rf+rbxPx(—Rf//R//Rl)x100x4.762=—189.3—Rf//rb=1.478kQ—R//Rf=9.09kQA,f1+AB1+1.8931.893“”=—65.4,vvA.A=-0—A,f1+AB1+1.8931.893“”=—65.4,vvA.A=-0——=—F——65.4vsviRRRif111=(1+AB)(一+—)——RRR—〔2.893x(0.6766+1)—1T1=260(Q)R=ofT、11、1(1+AB)(~+~~)—~R0RR—〔2.893x(0.11+0.1)—0.1]=1.97(kQ)兩種方法算出的結(jié)果完全相同。7-9在圖示兩級負反饋放大器中，晶體管L和T2參數(shù)相同：rbe=1.1kQ，0=50，不計基區(qū)寬調(diào)效應(yīng)。電路中所有電容對信號電流呈短路。€150K-“a[\\00K——HJ「％*］削ub一JI_II._|/<4IXk7z試求：中頻段閉環(huán)源電源增益4,。,和輸入電阻R0if［解］電路為電壓取樣電壓求和負反饋，畫出A-amp如圖P7-9-1所示。其中RB1=R1〃R2=35-8kQRB1?Rs，?.rb1可忽略，即RB2=R3〃RRB2=R3〃R4=IF圖P7-9-1R一=0.0208A=鼻=A/2-KR"RB2〃「be2頃:A=鼻=A/2-KR"RB2〃「be2頃:+命+彳+聽^Re〃Rf人r-P2?R2〃(Rf+Re)1rbe22500X0.943X2.37=8271.1X6.14Rf=rbe1+(1M1)-R//Rf=1.1+51x0.979=6.09(kQ)827=45.4v'1+AB1+0.0208x827R'if=(1+AB)(R'+R：)-R'=18.2x(0.05+6.09)-0.05=111.7QQ)Rif=Rf//Rb1=111.7//35.8=27.1QQ)7-10在圖示兩級負反饋放大器中，兩支晶體管T］和T2參數(shù)為:rbe1=1.3kQ，rbe2=1kQ邛］*2=50，不計基區(qū)寬調(diào)效應(yīng)，所有電容為耦合或傍路電容。試求：中頻段A、B、Af、A^sf和Rif等指標。［解］電路為電流并聯(lián)負反饋，其中頻段交流通路和A放大器如圖P7-10-1和圖P7-10-2所示。由A-amp：—R—=—18—=-8.115x10-3§+Rf0.18+22//(R1+Rf)=1.3//24//22.8=1.168(kQ)其中R="rbsA-amp—R—=—18—=-8.115x10-3§+Rf0.18+22//(R1+Rf)=1.3//24//22.8=1.168(kQ)其中R="rbsA-ampR'+rbe1xp1xRc1R，=R//RB//(RfM—X[—(1+P2)].i2+R1)=3.487kQ將R'，Ri2代入A表達式，A=3.847x50x一3.847+1.3x10.16+3333x(-51)=-1457-14571+AB1+1457x8.115x10-3反饋。/叩=-113.6-i-R//R=-i-a-R//R=AfcciRciRa-R//RLssss113.6x0.98x0.3922=8.73Rif111(1+AB)(—+——ssRif111(1+AB)(—+——)--RRRi-1=112.82(0.8562+0.2)-0.2L=75(Q)ss圖P7-10-2若已知題7-9放大器滿足深負反饋條件，求中頻段閉環(huán)源電壓增益Av^.V^.f7-11[解]分析:[解]分析:,vvA11A=-0^—^=a—==48vsfVvf1+ABB0.0208原題為45.4，誤差不大。該題E=1+AB=1+0.0208x827=18.2，的確滿足深負反饋條件。

7-12若已知題7-10放大器滿足深負反饋條件，求Aysf。,v-i-R//R母-R/R,a-R/RA=0—CcL=—ec=L—AcL［解］vsfviRisRsfRs1-1滿足深負反饋條件時Avsf123.2x0.98x(20//0.4)=9.47Af穹B=8.115x10-3T232滿足深負反饋條件時Avsf123.2x0.98x(20//0.4)=9.47分析：原題為8.73，誤差稍大。這是?.?該題F=1+AB=1+1457x8.115x10-3=12.82F不是非常大，故用深負反饋法計算有一些誤差。7-13圖示電路是具有零輸入和零輸出特性的直流放大器。若電路滿足深負反饋條件，試求volvs的表達式。［解］電路為電流取樣電壓求和負反饋，反饋網(wǎng)絡(luò)如圖P7-13-1所示。圖P7-13-1ie3e3Re3Re1+(Re1+Rf)反饋口叩?Re3+(Re1+Rf)?—BRRe3圖P7-13-1ie3e3Re3Re1+(Re1+Rf)反饋口叩?Re3+(Re1+Rf)?—BRRe3e1圖P7-13%=—le3以3Rc3?一ARvvfc3+R+RfRe3e1Re3Re1xRc3vss號。2。德50PF7-14圖示反饋放大器滿足深度負反饋條件。如果v(t)=10sl〃2nX104t(mV)，求vo(t)［解_］lg=0故可先求出%，以七作原輸入信=0.8v七=R//R+Rv2s電路為電壓串聯(lián)負反饋，反饋網(wǎng)絡(luò)如圖P7-14-1所示。圖P7-圖P7-14-2i.v0=v-=O'"=8sin2兀x1041（mv）［解二］電路改畫為圖P7-14-2。v'=0.8v1=1v'BS'，?v0=1=1v'BS'，?v0=vr—0.8v=8sin2兀1041（mV）7-15判斷圖示由運算放大器構(gòu)成的反饋放大器的反饋類型和反饋極性（解釋為什么是負反饋）并求v/v的表達式。［解］該題目可采用令v0負反饋）并求v/v的表達式。［解］該題目可采用令v0=0，視反饋是否消失來判斷取樣方式。當v0=0時反饋源存在故不是電壓取樣而是電流取樣。求和方式為電流求和。當七〉0，i流入時產(chǎn)生的i'流出。點，.?.是負反饋，反饋網(wǎng)絡(luò)如圖P7-15-1所示。圖P7-15圖P7-15-1=一2言V1>R1R*—化—A孔?（1+土）RlviRfRRR1R**此結(jié)果與用理想運放分析法求得的結(jié)果相同。7-16圖P7-16（a）和（b）分別是兩個負反饋放大器環(huán)路增益的幅頻特性曲線。試估算它們的相位裕量各是多少？圖P7-16對應(yīng)相頻特性為當/TMHz時，T=0dB，此時修正的在/=100kHz處，對應(yīng)相頻特性為當/TMHz時，T=0dB，此時修正的在/=100kHz處，T=0dB，此時每個標點4a-174.3，二。*180。-174.3o5.7。在此處的相頻離-90o差5.7。=2x5.7o—11.4o準確計算：（a）令(1+J)(1+J)=100—f4+101X108f2—1024=0皿100k解得：/=997.5kHz4=—arctg9975+(—arctg^975)=—84.28。+89.43。=—173.7。當T=1時，『1^100..。=180o—173.7。=6.3。（b）100（b）100T(Jf)=廠(1+f)2104，令(1+f)2104=100—f=99.499KHz...當T=1時，?=-2xarctg9.9499=-2x84.26。=—168.5。.??=180o—168.5o=11.5o7-17如果圖P7-16（a）和（b）分別是兩個負反饋放大器開環(huán)增益的幅頻特性，問它們

的反饋系數(shù)各為多少時，才有45。的相位裕量?(b)1201g一=40由(a)圖BdB,.?.8=0.01由1201g-(b)圖的中點關(guān)系，&B20的反饋系數(shù)各為多少時，才有45。的相位裕量?(b)1201g一=40由(a)圖BdB,.?.8=0.01由1201g-(b)圖的中點關(guān)系，&B20dB,8=0.1-105A(jf)=~7T8某負反饋放大電路的開環(huán)增益頻響函數(shù)為”+力75,,MHzo試問：其中/■的單位為(1)放大電路不自激時的最大反饋系數(shù)歸I為多少?(2)若要求T(jco)有45。的相位裕量，反饋系數(shù)''又為多少?［解］丁105151f1vJJ)-~巾=-3arctg—(1+小5)3,YT65(1)(］)=-180°arctg^-p-=60of=5^3令『Fp(MHz)按題設(shè)，lr(/)l=10t自激，由此求I引，即1max1051BlllldA,=JL‘21+,由此求得修Lr8xio-5(2)令‘廣T35。，按題設(shè)此時f=fg,即TOC\o"1-5"\h\z-3arctgs-=-135°f=55g(MHz)105IBl232=1*81=——=2.83X10-5f~|32105此時,1+(寫)2

此時,7-19放大電路的開環(huán)增益為_104f=(1+jf1)(+jf10)1+jf100)其中f的單位為MHz。試問：(1)若反饋系數(shù)B=—0.05，該電路能否穩(wěn)定工作？(2)要有45。相位裕量的穩(wěn)定工作，B又應(yīng)為多少？［解］該題若用題6-13的解方程計算方法則難于求解。故采用波特圖近似分析。畫出A(jf)的幅頻波特圖P7-19-1。20lg111=26BdB圖20lg111=26BdB圖P7-19-1,1,、—,20lg||在該圖作mB線，交點A處的|△七I〉180°20lg1|=60ABdB,.l1B|=0.001,B=-0.0017-20某直流放大器電壓增益A/100，極點頻率刃p1=104rad/s,3l)2=106rad/s，無有限零點。構(gòu)成電壓并聯(lián)負反饋放大器，要求閉環(huán)極點為重極點，求反饋系數(shù)B的值是多少？(2)???電路要自激。［解］求開環(huán)增益帶寬積GB和閉環(huán)增益帶寬積GBf，并討論你的結(jié)論。，/、1001012A(s)=V(1+s)(1+s)104106s2+(104+106)s+1010(1)101012(s)=AVf、’1+A(s)-Bs2+(104+106)s+1010+1012BV(104+106)—偵(104+106)2—4(1010+1012)(s)=AV■的兩個極點角頻率為：°Pf="P1f-2(104+106)+J104+106)—4(1010+1012)B°=—P=Pf2f2

為使%二%，則要求（104+106）2=4（1。。+1012B）由上式解得B=0.245，即當B為0.245時，兩極點重合為1(104+106)=50.5x1042rad/秒（2）開環(huán)時wp2?wp1，滿足主極點條件GB=102x104=106rad/秒由題6-13知，當重極點出現(xiàn)時，閉環(huán)帶寬君°,644^pjZ32xlO視/秒1012A=limA(s)==3.92而vof~0vf,1010+1012x0.245?閉環(huán)增益寬積GB廣Avof-Hf=3.92x32.32xIO4=1.27x1°京/秒討論：叫>GB，說明無零二階系統(tǒng)的叫與負反饋量有關(guān)，負反饋可使叫增大，這與無零一階系統(tǒng)不同（該系統(tǒng)的GBf不變）?！?.3復(fù)習題一、填空題AAA圖F7-1所示理想反饋模型的基本反饋方程是Af=（1+AB）=（1+T）=（F）。開環(huán)增益A與反饋系數(shù)B的符號相同時為（負）反饋，相反時為（正）反饋。1圖F7-1若滿足條件（F>>1），稱為深度負反饋，此時xf*七）,Afe（B）。），反饋根據(jù)圖F7-1，試用電量x（電流或電壓）表示出基本反饋方程中的各物理量：），反饋開環(huán)增益A=（x/x.），閉環(huán)增益A=（x/x），反饋系數(shù)B=（0.f0s圖F7-1深度f=(x/x)，環(huán)路傳輸T=(xf1氣).s.圖F7-1圖F7-2負反饋的環(huán)路自動調(diào)節(jié)作用使得（取樣信號）的變化受到制約。負反饋以損失（閉環(huán)）增益為代價，可以提高（閉環(huán)）增益的穩(wěn)定性；擴展（閉環(huán)增益）的通頻帶和減?。ㄈ有盘枺┑姆蔷€性失真。這些負反饋的效果的根本原因是（負反饋環(huán)路的自動調(diào)節(jié)功能使取樣信號的變化受到制約）。公式①Hf=F^H成立的條件是（放大器為高頻單極點模型）。公式①Lf=F0_1?L成立的條件是（放大器為低頻單極點模型）。反饋放大器使輸入電阻增大還是減小與（求和方式）和（反饋極性）有關(guān)，而與（取樣方式）無關(guān)。反饋放大器使輸出電阻增大還是減小與（取樣方式）和（反饋極性）有關(guān)，而與（求和方式）無關(guān)。電流求和負反饋使輸入電阻（減小），電流取樣負反饋使輸出電阻（增加）。電壓取樣負反饋使輸出電阻（減?。娏魅迂摲答伿馆敵鲭娮瑁ㄔ黾樱?。某電壓串連型負反饋放大器的開環(huán)源電壓增益Av=40dB，反饋系數(shù)B=0.1。則閉環(huán)源電壓增益Av=（9.1）倍。當Av?增大1%時，Avf增加（0.091%）。在放大器中，使工作點穩(wěn)定所采用的是（直流負）反饋；使放大器增益穩(wěn)定所采用的是（交流負）反饋；使增益提高可以采用（交流正）反饋。若將發(fā)射結(jié)視為凈輸入端口，則射極輸出器的反饋類型是（電壓串聯(lián)）負反饋，且反饋系數(shù)B=（1）?；痉糯笃饕胱栊载摲答伜?，閉環(huán)增益的Af（S）的（零點）與開環(huán)增益A（S）相同，但Af3）的（極點）的位置會發(fā)生變化。在中頻段設(shè)計的負反饋放大器在高頻段某一頻率處自激，其內(nèi)在原因是放大電路的（附加移相）。圖F7-2反饋系統(tǒng)自激條件為（A（迥*沁）＜T），該條件可分解為振幅條件（IA（網(wǎng)B（網(wǎng)＞11）和相位條件（?（①）+?（①）=±180。）。AB放大器級數(shù)越多，發(fā)生自激的可能性（越大）。放大器負反饋越深，發(fā)生自激的可能性（越大）。相位交叉頻率3p是指（A（jS）B（加的相角族（0=±180。）時的頻率，增益交叉頻率是指（環(huán)路傳輸?shù)哪５扔?，即1T（j3）|=1）時的頻率。若用圖F7-2中反饋系數(shù)為常數(shù)，A（j3）B0的值為下表所示。試填表說明A（j3）B0不同取值時所對應(yīng)的放大器的工作狀態(tài)。A(j3)B0的值放大器狀態(tài)A(j3)B0>0負反饋A(j3)B0>>1深度負反饋A(j3)B=0無反饋-1<A(j3)B0<0正反饋A(j3)B0<-1自激，增幅振蕩A(j3)B0=-1自激，等幅振蕩22.從提高反饋深度考慮，當信號源內(nèi)阻較大時，宜用（電流求和）負反饋，當信號源內(nèi)阻很小時，宜用（電壓求和）負反饋。二、糾錯題（下面說法均有誤，試指出錯在何處）深度負反饋時，A產(chǎn)1/B與開環(huán)增益無關(guān)，因此，無論開環(huán)增益多大都無所謂。糾錯：因A廣1+AB。當AB>>1時，才成立Af牝B，所以A減小到使AB>>1不成立A一時，fB也不成立。放大器引入負反饋后能減小非線性失真。因此，不論原放大器的失真程度如何都可以用負反饋來改善。糾錯：嚴