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武漢大學(xué)電氣工程學(xué)院樂健2011.01電子技術(shù)基礎(chǔ)-模擬部分第七章
反饋放大電路第2頁主要內(nèi)容7.1反饋的基本概念與分類7.2負(fù)反饋放大電路的四種組態(tài)7.3負(fù)反饋放大電路增益的一般表達(dá)式7.4負(fù)反饋對放大電路性能的影響7.5深度負(fù)反饋條件下的近似計(jì)算7.6負(fù)反饋放大電路設(shè)計(jì)7.7負(fù)反饋放大電路的頻率響應(yīng)7.8負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定性7.9重點(diǎn)與總結(jié)第3頁7.1.2直流反饋與交流反饋7.1.3正反饋與負(fù)反饋7.1.4串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋7.1.1什么是反饋7.1.5電壓反饋與電流反饋7.1反饋的基本概念與分類第4頁
將電子系統(tǒng)輸出回路的電量(電壓或電流),送回到輸入回路的過程。hfeibicvceIbvbehrevcehiehoe內(nèi)部反饋外部反饋7.1.1什么是反饋
我們只研究外部反饋第5頁輸出信號反饋放大電路的輸入信號反饋信號基本放大電路的輸入信號(凈輸入信號)框圖反饋通路——信號反向傳輸?shù)那篱_環(huán)——無反饋通路閉環(huán)——有反饋通路第6頁判斷電路是否存在反饋通路反饋通路(本級)反饋通路(本級)反饋通路(級間)第7頁
根據(jù)反饋到輸入端的信號是交流,還是直流,或同時(shí)存在,來進(jìn)行判別。直流反饋交、直流反饋7.1.2直流反饋與交流反饋第8頁(a)直流通路(b)交流通路第9頁正反饋:輸入量不變時(shí),引入反饋后輸出量變大了。負(fù)反饋:輸入量不變時(shí),引入反饋后輸出量變小了。從輸出端看從輸入端看正反饋:引入反饋后,使凈輸入量變大了。負(fù)反饋:引入反饋后,使凈輸入量變小了。凈輸入量可以是電壓,也可以是電流。7.1.3正反饋與負(fù)反饋第10頁判別方法:瞬時(shí)極性法,即在電路中,從輸入端開始,沿著信號流向,標(biāo)出某一時(shí)刻有關(guān)節(jié)點(diǎn)電壓變化的斜率(正斜率或負(fù)斜率,用“(+)”、“(-)”號表示)。凈輸入量減小負(fù)反饋反饋通路對無源元件(電阻,電容,電感)而言,其兩端的電壓極性順信號傳遞方向是相同的。第11頁1.找出正確的反饋網(wǎng)絡(luò)。2.標(biāo)注好電壓電流參考方向,電壓參考方向一律以0電位為“-”。電流參考方向可自定,但一旦確定不可變動(dòng)。3.斷開反饋網(wǎng)絡(luò),從輸入端開始分析。一般設(shè)置輸入電壓瞬時(shí)極性為(+)。順輸入路徑開始依次分析瞬時(shí)極性。(+)(+)第12頁(+)(+)4.信號傳遞過集成運(yùn)放、三端器件、差放電路時(shí)尤其要注意。要根據(jù)輸入輸出信號間的相位關(guān)系來決定輸入輸出信號的瞬時(shí)極性關(guān)系!相位相同---瞬時(shí)極性相同;相位相反---瞬時(shí)極性相反;同相輸入;輸入輸出同相;瞬時(shí)極性相同反相輸入;輸入輸出反相;瞬時(shí)極性相反(-)集成運(yùn)放的輸入輸出相位關(guān)系由符號內(nèi)“+”“-”給出,是明顯的。第13頁單三端器件放大電路:根據(jù)組態(tài)判定;共源、共射—輸入輸出反相;共漏、共集—輸入輸出同相;共基、共柵—輸入輸出同相;差放電路:記住差模增益的正負(fù)很重要。首先配合電壓參考方向,確定雙輸入端的電壓瞬時(shí)極性(一般有一端瞬時(shí)極性在不記反饋時(shí)是不變的)其次結(jié)合單端輸出(左、右),或雙端輸出的電壓參考方向確定輸入輸出相位關(guān)系。最后確定瞬時(shí)極性關(guān)系(+)(-)(+)這兩種的輸入輸出相位關(guān)系是隱含給出的!第14頁(+)(+)(-)5.依次推導(dǎo)出各點(diǎn)電壓瞬時(shí)極性,直到反饋與前向通路的連接點(diǎn),連上反饋網(wǎng)絡(luò)。(-)6.根據(jù)反饋網(wǎng)絡(luò)與前向網(wǎng)絡(luò)的連接和連接處的瞬時(shí)極性,判定對凈輸入的影響。7.判定凈輸入的變化、輸出的變化只考慮絕對值。8.主要的三種凈輸入情況:集成運(yùn)放、三端器件和差放第15頁uiniinuo無論輸入輸出電壓參考方向如何,輸入電壓絕對值變小,輸出電壓絕對值變小,反之變大。根據(jù)集成運(yùn)放的電路模型,輸入電流在輸入電阻上的壓降為輸入電阻。則無論輸入電流和輸出電壓參考方向如何,輸入電流絕對值變小,輸出電壓絕對值變小,反之變大。集成運(yùn)放的凈輸入一定是無分支的流入電流或同相與反相輸入端間的電壓。第16頁uiniinuo以圖為例:三端器件的凈輸入一定是無分支的基極流入電流或發(fā)射結(jié)電壓。其它組態(tài)的類似分析。無論輸入輸出電壓參考方向如何,輸入電壓絕對值變小,輸出電壓絕對值變小,反之變大。根據(jù)BJT的電路模型,輸入電流在rbe的壓降為輸入電阻。則無論輸入電流和輸出電壓參考方向如何,輸入電流絕對值變小,輸出電壓絕對值變小,反之變大。第17頁差放的凈輸入一定是兩個(gè)基極(柵極)間的電壓。或無分支的基極輸入電流。無論輸入輸出電壓參考方向如何,輸入電壓絕對值變小,輸出電壓絕對值變小,反之變大。根據(jù)差放的電路模型,輸入電流在rdin的壓降為輸入電壓。則無論輸入電流和輸出電壓參考方向如何,輸入電流絕對值變小,輸出電壓絕對值變小,反之變大。第18頁(+)(+)(-)不接反饋時(shí),凈輸入電流為i1。根據(jù)R2兩端的電壓瞬時(shí)極性,接入反饋后,流過R2的電流分支了凈輸入電流,凈輸入電流減小,因此輸出減小。為負(fù)反饋。i1第19頁9.多級放大電路應(yīng)在接入反饋后,按絕對值變動(dòng)情況,一直推導(dǎo)到整個(gè)電路的輸入,得出其絕對值變化情況。凈輸入量增大正反饋反饋通路10.特別說明:在不接反饋時(shí),由于輸入瞬時(shí)極性的變化,凈輸入會有所增大。但接入反饋后,反饋的影響一定是占主要部分(經(jīng)過了放大)。第20頁級間反饋通路凈輸入量減小級間負(fù)反饋第21頁反饋通路凈輸入量減小本級負(fù)反饋第22頁由反饋網(wǎng)絡(luò)在放大電路輸入端的連接方式判定串聯(lián)串聯(lián):輸入以電壓形式求和(KVL)
-vi+vid+vf=0
即vid=vi-
vf并聯(lián):輸入以電流形式求和(KCL)
ii-iid-if=0
即iid=ii-if并聯(lián)7.1.4串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋第23頁xf(if)判斷電路中的級間交流反饋是串聯(lián)反饋還是并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋級間反饋通路第24頁xf(vf)判斷電路中的級間交流反饋是串聯(lián)反饋還是并聯(lián)反饋串聯(lián)反饋級間反饋通路第25頁
電壓反饋與電流反饋由反饋網(wǎng)絡(luò)在放大電路輸出端的取樣對象決定電壓反饋:反饋信號xf和輸出電壓成比例,即xf=Fvo電流反饋:反饋信號xf與輸出電流成比例,即xf=Fio
并聯(lián)結(jié)構(gòu)串聯(lián)結(jié)構(gòu)7.1.5電壓反饋與電流反饋第26頁電壓負(fù)反饋RLvoxf
xidvo
電壓負(fù)反饋穩(wěn)定輸出電壓xf=Fvo,
xid=xi-xf第27頁電流負(fù)反饋RLioxf
xidio
電流負(fù)反饋穩(wěn)定輸出電流xf=Fio,
xid=xi-xf第28頁判斷方法:負(fù)載短路法
將負(fù)載短路,反饋量仍然存在——電流反饋。
將負(fù)載短路(未接負(fù)載時(shí)輸出對地短路),反饋量為零——電壓反饋。電壓反饋電流反饋反饋通路反饋通路第29頁電壓反饋反饋通路第30頁主要內(nèi)容7.1反饋的基本概念與分類7.2負(fù)反饋放大電路的四種組態(tài)7.3負(fù)反饋放大電路增益的一般表達(dá)式7.4負(fù)反饋對放大電路性能的影響7.5深度負(fù)反饋條件下的近似計(jì)算7.6負(fù)反饋放大電路設(shè)計(jì)7.7負(fù)反饋放大電路的頻率響應(yīng)7.8負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定性7.9重點(diǎn)與總結(jié)第31頁7.2.2電壓并聯(lián)負(fù)反饋放大電路7.2.3電流串聯(lián)負(fù)反饋放大電路7.2.4電流并聯(lián)負(fù)反饋放大電路7.2.1電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大電路7.2負(fù)反饋放大電路的四種組態(tài)第32頁
輸入以電壓形式求和(KVL):vid=vi-
vf
穩(wěn)定輸出電壓特點(diǎn):
電壓控制的電壓源7.2.1電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大電路第33頁
輸入以電流形式求和(KCL):iid=ii-if
穩(wěn)定輸出電壓
電流控制的電壓源特點(diǎn):7.2.2電壓并聯(lián)負(fù)反饋放大電路第34頁
輸入以電壓形式求和(KVL):vid=vi-vf
穩(wěn)定輸出電流
電壓控制的電流源特點(diǎn):7.2.3電流串聯(lián)負(fù)反饋放大電路第35頁
輸入以電流形式求和(KCL):iid=ii-if
穩(wěn)定輸出電流
電流控制的電流源特點(diǎn):7.2.4電流并聯(lián)負(fù)反饋放大電路第36頁電壓負(fù)反饋:穩(wěn)定輸出電壓,具有恒壓特性串聯(lián)反饋:輸入端電壓求和(KVL)電流負(fù)反饋:穩(wěn)定輸出電流,具有恒流特性并聯(lián)反饋:輸入端電流求和(KCL)特點(diǎn)小結(jié):第37頁(+)(-)(+)(+)級間電壓串聯(lián)負(fù)反饋(+)反饋組態(tài)判斷舉例(交流)第38頁電壓并聯(lián)負(fù)反饋反饋組態(tài)判斷舉例(交流)第39頁直流反饋交、直流反饋(+)(+)(-)(+)(+)(+)電流串聯(lián)負(fù)反饋反饋組態(tài)判斷舉例(交流)第40頁串聯(lián)負(fù)反饋vID=vI-vF
則vI最好為恒壓源,即信號源內(nèi)阻RS越小越好。
要想反饋效果明顯,就要求vF變化能有效引起vID的變化。信號源對反饋效果的影響第41頁并聯(lián)負(fù)反饋iID=iI-iF
則iI最好為恒流源,即信號源內(nèi)阻RS越大越好。
要想反饋效果明顯,就要求iF變化能有效引起iID的變化。第42頁主要內(nèi)容7.1反饋的基本概念與分類7.2負(fù)反饋放大電路的四種組態(tài)7.3負(fù)反饋放大電路增益的一般表達(dá)式7.4負(fù)反饋對放大電路性能的影響7.5深度負(fù)反饋條件下的近似計(jì)算7.6負(fù)反饋放大電路設(shè)計(jì)7.7負(fù)反饋放大電路的頻率響應(yīng)7.8負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定性7.9重點(diǎn)與總結(jié)第43頁1.閉環(huán)增益的一般表達(dá)式反饋系數(shù)閉環(huán)增益因?yàn)樗蚤_環(huán)增益已知閉環(huán)增益的一般表達(dá)式即7.3負(fù)反饋放大電路增益的一般表達(dá)式第44頁負(fù)反饋放大電路中各種信號量的含義第45頁2.反饋深度討論
一般情況下,A和F都是頻率的函數(shù),當(dāng)考慮信號頻率的影響時(shí),Af、A和F分別用、和表示。
即稱為反饋深度(1)時(shí),,一般負(fù)反饋(2)
時(shí),深度負(fù)反饋(3)
時(shí),,正反饋(4)
時(shí),,自激振蕩第46頁主要內(nèi)容7.1反饋的基本概念與分類7.2負(fù)反饋放大電路的四種組態(tài)7.3負(fù)反饋放大電路增益的一般表達(dá)式7.4負(fù)反饋對放大電路性能的影響7.5深度負(fù)反饋條件下的近似計(jì)算7.6負(fù)反饋放大電路設(shè)計(jì)7.7負(fù)反饋放大電路的頻率響應(yīng)7.8負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定性7.9重點(diǎn)與總結(jié)第47頁7.4.2減小非線性失真7.4.3抑制反饋環(huán)內(nèi)噪聲7.4.4對輸入電阻和輸出電阻的影響7.4.1提高增益的穩(wěn)定性7.4負(fù)反饋對放大電路性能的影響第48頁對A求導(dǎo)得只考慮幅值有即閉環(huán)增益相對變化量比開環(huán)減小了1+AF
即閉環(huán)增益只取決于反饋網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)反饋網(wǎng)絡(luò)由穩(wěn)定的線性元件組成時(shí),閉環(huán)增益將有很高的穩(wěn)定性。負(fù)反饋的組態(tài)不同,穩(wěn)定的增益不同(Avf
、Arf
、Agf
、Aif)7.4.1提高增益的穩(wěn)定性閉環(huán)時(shí)另一方面,在深度負(fù)反饋條件下第49頁
閉環(huán)時(shí)增益減小,線性度變好。
只能減少環(huán)內(nèi)放大電路產(chǎn)生的失真,如果輸入波形本身就是失真的,即使引入負(fù)反饋,也無濟(jì)于事。
1——開環(huán)特性2——閉環(huán)特性
7.4.2減小非線性失真第50頁7.4.3抑制反饋環(huán)內(nèi)噪聲電壓的信噪比
增加一前置級
并認(rèn)為該級為無噪聲比原有的信噪比提高了倍新的信噪比
第51頁
串聯(lián)負(fù)反饋1.對輸入電阻的影響開環(huán)輸入電阻Ri=vid/ii因?yàn)関f=F·xoxo=A·vid閉環(huán)輸入電阻Rif=vi/ii所以vi=vid+vf=(1+AF
)vid閉環(huán)輸入電阻Rif=vi/ii引入串聯(lián)負(fù)反饋后,輸入電阻增加了。7.4.4對輸入電阻和輸出電阻的影響第52頁
并聯(lián)負(fù)反饋閉環(huán)輸入電阻
引入并聯(lián)負(fù)反饋后,輸入電阻減小了。注意:反饋對輸入電阻的影響僅限于環(huán)內(nèi),對環(huán)外不產(chǎn)生影響。第53頁但是當(dāng)R1>>
時(shí),反饋對Rif幾乎沒有影響。圖中R1不在環(huán)內(nèi)例如第54頁2.對輸出電阻的影響
電壓負(fù)反饋第55頁閉環(huán)輸出電阻而Xid=-Xf=-FvT
忽略反饋網(wǎng)絡(luò)對iT的分流所以
引入電壓負(fù)反饋后,輸出電阻減小了。第56頁
電流負(fù)反饋閉環(huán)輸出電阻
引入電流負(fù)反饋后,輸出電阻增大了。注意:反饋對輸出電阻的影響僅限于環(huán)內(nèi),對環(huán)外不產(chǎn)生影響。第57頁
負(fù)反饋對放大電路性能的改善,是以犧牲增益為代價(jià)的,且僅對環(huán)內(nèi)的性能產(chǎn)生影響。特別注意表7.4.1的內(nèi)容串聯(lián)負(fù)反饋——
并聯(lián)負(fù)反饋
——
電壓負(fù)反饋
——
電流負(fù)反饋
——
增大輸入電阻減小輸入電阻減小輸出電阻,穩(wěn)定輸出電壓增大輸出電阻,穩(wěn)定輸出電流第58頁主要內(nèi)容7.1反饋的基本概念與分類7.2負(fù)反饋放大電路的四種組態(tài)7.3負(fù)反饋放大電路增益的一般表達(dá)式7.4負(fù)反饋對放大電路性能的影響7.5深度負(fù)反饋條件下的近似計(jì)算7.6負(fù)反饋放大電路設(shè)計(jì)7.7負(fù)反饋放大電路的頻率響應(yīng)7.8負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定性7.9重點(diǎn)與總結(jié)第59頁即深度負(fù)反饋條件下,閉環(huán)增益只與反饋網(wǎng)絡(luò)有關(guān)由此可得深度負(fù)反饋條件下,基本放大電路“兩虛”的概念輸入量近似等于反饋量凈輸入量近似等于零1.深度負(fù)反饋的特點(diǎn)7.5深度負(fù)反饋條件下的近似計(jì)算由于則又因?yàn)榇肷鲜降茫ㄒ渤憺閤fxi)(xid0
)第60頁串聯(lián)負(fù)反饋,輸入端電壓求和深度負(fù)反饋條件下
xid=
xi-
xf
0
虛短虛斷虛短虛斷并聯(lián)負(fù)反饋,輸入端電流求和vid=
vi-
vf
0iid=
ii-
if
0vid=
iidri
0第61頁
電壓串聯(lián)負(fù)反饋
設(shè)電路滿足深度負(fù)反饋條件,試寫出該電路的閉環(huán)電壓增益表達(dá)式。
解:
根據(jù)虛短、虛斷反饋系數(shù)閉環(huán)增益(就是閉環(huán)電壓增益)2.舉例第62頁2.舉例(例7.5.1)
電壓串聯(lián)負(fù)反饋
設(shè)電路滿足深度負(fù)反饋條件,試寫出該電路的閉環(huán)電壓增益表達(dá)式。
解:
根據(jù)虛短、虛斷閉環(huán)電壓增益第63頁
設(shè)電路滿足深度負(fù)反饋條件,試寫出該電路的閉環(huán)增益和閉環(huán)源電壓增益表達(dá)式。
2.舉例(例7.5.4)
電流并聯(lián)負(fù)反饋解:
根據(jù)虛短、虛斷閉環(huán)增益所以閉環(huán)電壓增益注意:若io參考方向不同,將影響閉環(huán)增益的結(jié)果
又因?yàn)閕R第64頁解:(3)
閉環(huán)增益例7.5.5…(3)求大環(huán)反饋的閉環(huán)增益以及對信號源的閉環(huán)電壓增益;…
電壓并聯(lián)負(fù)反饋根據(jù)虛短、虛斷0V第65頁主要內(nèi)容7.1反饋的基本概念與分類7.2負(fù)反饋放大電路的四種組態(tài)7.3負(fù)反饋放大電路增益的一般表達(dá)式7.4負(fù)反饋對放大電路性能的影響7.5深度負(fù)反饋條件下的近似計(jì)算7.6負(fù)反饋放大電路設(shè)計(jì)7.7負(fù)反饋放大電路的頻率響應(yīng)7.8負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定性7.9重點(diǎn)與總結(jié)第66頁7.6.1設(shè)計(jì)負(fù)反饋放大電路的一般步驟7.6.2設(shè)計(jì)舉例7.6負(fù)反饋放大電路設(shè)計(jì)第67頁7.6.1設(shè)計(jì)負(fù)反饋放大電路的一般步驟4.通過仿真分析,檢驗(yàn)設(shè)計(jì)是否滿足要求1.選定需要的反饋類型信號源性質(zhì)對輸出信號的要求對輸入、輸出電阻的要求對信號變換的要求(V-V、V-I、I-V、I-I
)2.
確定反饋系數(shù)的大小深度負(fù)反饋時(shí)3.適當(dāng)選擇反饋網(wǎng)絡(luò)中的電阻阻值盡量減小反饋網(wǎng)絡(luò)對基本放大電路的負(fù)載效應(yīng)第68頁例7.6.2:設(shè)計(jì)一個(gè)帶負(fù)反饋的光電隔離器的驅(qū)動(dòng)電路。設(shè)vs的變化范圍為0~5V,內(nèi)阻Rs=500Ω。要求LED的io1=10-3vs(A)。已知運(yùn)放的Avo=104,Ri=5kΩ,Ro=100Ω。設(shè)計(jì)后仿真檢驗(yàn)發(fā)光二極管的電流。
解:驅(qū)動(dòng)電路需要將電壓vs轉(zhuǎn)換為電流io1已知LED的光強(qiáng)度——流過LED的電流io1線性——電壓信號vs線性選用電流串聯(lián)負(fù)反饋電路光電隔離器第69頁解:選用電流串聯(lián)負(fù)反饋電路所以Rf=1kΩ深度負(fù)反饋時(shí)又因?yàn)楦鶕?jù)虛斷有第70頁仿真電路io1與vs的呈線性關(guān)系,
io1=10-3vs,放大電路滿足設(shè)計(jì)要求。第71頁主要內(nèi)容7.1反饋的基本概念與分類7.2負(fù)反饋放大電路的四種組態(tài)7.3負(fù)反饋放大電路增益的一般表達(dá)式7.4負(fù)反饋對放大電路性能的影響7.5深度負(fù)反饋條件下的近似計(jì)算7.6負(fù)反饋放大電路設(shè)計(jì)7.7負(fù)反饋放大電路的頻率響應(yīng)7.8負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定性7.9重點(diǎn)與總結(jié)第72頁7.7.2增益一帶寬積7.7.1頻率響應(yīng)的一般表達(dá)式7.7負(fù)反饋放大電路的頻率響應(yīng)第73頁7.7.1頻率響應(yīng)的一般表達(dá)式同理可得因此:引入負(fù)反饋后,放大電路的通頻帶展寬了基本放大電路的高頻響應(yīng)
為基本放大電路通帶增益根據(jù)閉環(huán)增益表達(dá)式有(設(shè)反饋網(wǎng)絡(luò)為純阻網(wǎng)絡(luò))——通帶閉環(huán)增益其中:比開環(huán)時(shí)增加了——閉環(huán)上限頻率比開環(huán)時(shí)減小了——閉環(huán)下限頻率第74頁例7.7.1的波特圖
第75頁放大電路的增益-帶寬積為常數(shù)
閉環(huán)增益-帶寬積開環(huán)增益-帶寬積7.7.2增益一帶寬積第76頁主要內(nèi)容7.1反饋的基本概念與分類7.2負(fù)反饋放大電路的四種組態(tài)7.3負(fù)反饋放大電路增益的一般表達(dá)式7.4負(fù)反饋對放大電路性能的影響7.5深度負(fù)反饋條件下的近似計(jì)算7.6負(fù)反饋放大電路設(shè)計(jì)7.7負(fù)反饋放大電路的頻率響應(yīng)7.8負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定性7.9重點(diǎn)與總結(jié)第77頁7.8負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定性7.8.1自激振蕩及穩(wěn)定工作的條件
在不加任何輸入信號的情況下,放大電路仍會產(chǎn)生一定頻率的信號輸出。1.自激振蕩現(xiàn)象
和在高頻區(qū)或低頻區(qū)產(chǎn)生的附加相移達(dá)到180,使中頻區(qū)的負(fù)反饋在高頻區(qū)或低頻區(qū)變成了正反饋,當(dāng)滿足了一定的幅值條件時(shí),便產(chǎn)生自激振蕩。2.產(chǎn)生原因第78頁3.自激振蕩條件自激振蕩反饋深度時(shí)閉環(huán)增益即,(為環(huán)路增益)又得自激振蕩條件幅值條件相位條件(附加相移)第79頁
當(dāng)反饋網(wǎng)絡(luò)為純電阻網(wǎng)絡(luò)時(shí),f=0。其中Gm——幅值裕度,一般要求Gm-10dBm——相位裕度,一般要求m45(保證可靠穩(wěn)定,留有余地)4.穩(wěn)定工作條件破壞自激振蕩條件或?qū)懗傻仁?,且幅值用分貝?shù)表示時(shí)第80頁Gm-10dB或m45用波特圖表示或第81頁5.負(fù)反饋放大電路穩(wěn)定性分析環(huán)路增益的幅頻響應(yīng)寫為利用波特圖分析一般與頻率無關(guān),則的幅頻響應(yīng)是一條水平線水平線與的交點(diǎn)為即該點(diǎn)滿足關(guān)鍵作出的幅頻響應(yīng)和相頻響應(yīng)波特圖第82頁判斷穩(wěn)定性方法(3)判斷是否滿足相位裕度m45(1)作出的幅頻響應(yīng)和相頻響應(yīng)波特圖(2)作水平線在水平線與的交點(diǎn)作垂線交相頻響應(yīng)曲線的一點(diǎn)若該點(diǎn)滿足相位裕度,穩(wěn)定;否則不穩(wěn)定。在相頻響應(yīng)的點(diǎn)處作垂線交于P點(diǎn)若P點(diǎn)在水平線之下,穩(wěn)定;否則不穩(wěn)定?;虻?3頁
反饋深度越深,越容易自激。7.8.1自激振蕩及穩(wěn)定工作的條件P點(diǎn)交在的-20dB/十倍頻程處,放大電路是穩(wěn)定的。越大,水平線下移,越容易自激越大,表明反饋深度越深基本放大增大基本放大電點(diǎn)第84頁7.9重點(diǎn)與總結(jié)
反饋的判斷;尤其是四種組態(tài)的負(fù)反饋的判斷;四種組態(tài)負(fù)反饋時(shí)對電路性能的影響;深度負(fù)反饋下的計(jì)算(虛短、虛斷);負(fù)反饋下電路穩(wěn)定性的判斷;第85頁作業(yè)對本章講課的意見。習(xí)題:7.1.27.2.47.3.37.4.47.5.27.6.17.8.2謝謝!第86頁例:判斷圖所示各電路中是否引入了反饋;若引入了反饋,則判斷是正反饋還是負(fù)反饋;若引入了交流負(fù)反饋,則判斷是哪種組態(tài)的負(fù)反饋,并求出反饋系數(shù)和深度負(fù)反饋條件下的電壓放大倍數(shù).電流串聯(lián)負(fù)反饋
電壓并聯(lián)負(fù)反饋
第87頁電壓串聯(lián)負(fù)反饋
引入了正反饋
第88頁例:判斷圖所示各電路中是否引入了反饋,是直流反饋還是交流反饋,是正反饋還是負(fù)反饋。
引入了直流負(fù)反饋
引入了交、直流正反饋
第89頁引入了交、直流負(fù)反饋
通過Rs引入直流負(fù)反饋,通過Rs、R1、R2并聯(lián)引入交流負(fù)反饋。
第90頁通過R3和R7引入直流負(fù)反饋,通過R4引入交、直流負(fù)反饋。
第91頁例:試問:若以穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓UZ作為輸入電壓,則當(dāng)R2的滑動(dòng)端位置變化時(shí),輸出電壓UO的調(diào)節(jié)范圍為多少?
第92頁
例:以集成運(yùn)放作為放大電路,引入合適的負(fù)反饋,分別達(dá)到下列目的,要求畫出電路圖來。(1)實(shí)現(xiàn)電流-電壓轉(zhuǎn)換電路;(2)實(shí)現(xiàn)電壓-電流轉(zhuǎn)換電路;(3)實(shí)現(xiàn)輸入電阻高、輸出電壓穩(wěn)定的電壓放大電路;(4)實(shí)現(xiàn)輸入電阻低、輸出電流穩(wěn)定的電流放大電路。第93頁第94頁
例:要實(shí)現(xiàn)如下目的,應(yīng)引入何種反饋/穩(wěn)定直流工作點(diǎn);2)穩(wěn)定輸出電壓;3)穩(wěn)定輸出電流;4)提高輸入電阻;5)降低輸入電阻;6)降低輸出電阻、減小放大電路對信號源的影響;7)提高輸入和輸出電阻。解:1)引入直流負(fù)反饋;
2)電壓并/串聯(lián)負(fù)反饋;
3)電流并/串聯(lián)負(fù)反饋;
4)電壓/電流串聯(lián)負(fù)反饋;
5)電壓/電流并聯(lián)負(fù)反饋;
6)電壓串聯(lián)負(fù)反饋;
7)電流串聯(lián)負(fù)反饋;第95頁例:分析下列反饋是正反饋還是負(fù)反饋,是交流反饋還是直流反饋。
解:交直流反饋;
1)交流反饋——正反饋;
2)直流反饋——負(fù)反饋。第96頁解:交直流反饋;
1)A2自身帶有深度電壓串聯(lián)負(fù)反饋;
2)A1為電壓并聯(lián)負(fù)反饋。第97頁解:交直流反饋;
1)A2自身帶有電壓并聯(lián)負(fù)反饋;
2)A1有兩個(gè)反饋支路;一為電壓并聯(lián)負(fù)反饋;二為正反饋。第98頁例:寫出下列負(fù)反饋放大電路的閉環(huán)增益。
第99頁第100頁例:判斷如圖所示各電路中的反饋極性和類型解:R4:直流負(fù)反饋
R6:電流串聯(lián)負(fù)反饋第101頁R2:電流串聯(lián)負(fù)反饋R4+R3:電壓串聯(lián)負(fù)反饋第102頁例:判斷圖中電路的反饋類型
Re1、Re2——局部電流串聯(lián)負(fù)反饋;
Rf1、Rf2——總體直流負(fù)反饋;
Re1——總體電流串聯(lián)負(fù)反饋。第103頁例:如圖所示,指出錯(cuò)誤或不合理處。圖a是Auf為10倍的交流放大器,圖b是電壓控制電流源,圖c是Uo/U1為100倍的直流放大器。(a)(b)(c)第104頁例:放大電路如圖所示。為了使Au穩(wěn)定,R0小,應(yīng)引入什么類型的反饋?在圖中畫出連線方法。如果要求,選定元件的值。19k第105頁例:如圖所示,反饋可從最后一級放大電路的集電極或發(fā)射極連接至第一級的基極或發(fā)射極(即1-3,1-4,2-3,2-4)。判斷這4種接法的類型,是正反饋還是負(fù)反饋。
1-3:電壓并聯(lián)負(fù)反饋;1-4:
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