知識(shí)資料第十一章知識(shí)資料放大電路基礎(chǔ)(三)(新版)

朽木易折，金石可鏤。千里之行，始于足下。第頁(yè)/共頁(yè)第11章放大電路基礎(chǔ)11.2反饋和負(fù)反饋放大電路11.2.1反饋的基本概念及類型反饋是指把輸出電壓或輸出電流的一部分或所有通過(guò)反饋網(wǎng)絡(luò)，用一定的方式送回到放大電路的輸入回路，以影響輸入電量的過(guò)程。反饋的分類：（1）反饋產(chǎn)生的途徑：內(nèi)部反饋和外部反饋。（2）反饋信號(hào)：直流反饋和交流反饋反饋信號(hào)中只含有直流分量的稱為直流反饋，反饋信號(hào)中只含有交流分量的稱為交流反饋。（3）反饋的作用效果：負(fù)反饋與正反饋反饋信號(hào)XF送回到輸入回路與原輸入信號(hào)XI共同作用后，使凈輸入信號(hào)XID比沒(méi)有引入反饋時(shí)減小，有XID=XI-XF,稱這種反饋為負(fù)反饋；另一種是使凈輸入信號(hào)XID比沒(méi)有引入反饋時(shí)增強(qiáng)了，有XID=XI-XF,稱這種反饋為正反饋。反饋極性的判定——瞬時(shí)極性法,步驟：(1)首先在基本放大器輸入端設(shè)定一個(gè)遞增(或遞減)的凈輸入信號(hào),(2)在上述設(shè)定下,推演出反饋信號(hào)的變化極性。(3)判定在反饋信號(hào)的影響下,凈輸入信號(hào)的變化極性。若該極性與前面設(shè)定的變化極性相反,則為負(fù)反饋；若相同,則為正反饋。（4）反饋的信號(hào)取樣的方式：電壓反饋與電流反饋電壓反饋反饋信號(hào)是輸出電壓的一部分或所有，即反饋信號(hào)與輸出電壓成正比，稱為電壓反饋，電流反饋倘若反饋信號(hào)是輸出電流的一部分或所有，即反饋信號(hào)與輸出電流成正比，稱為電流反饋，。(c)判斷是電壓反饋還是電流反饋的主意判斷是電壓反饋還是電流反饋時(shí)，常用“輸出短路法”，即假設(shè)負(fù)載短路（RL=0），使輸出電壓vo=0，看反饋信號(hào)是否還反饋信號(hào)還存在。若存在，則說(shuō)明反饋信號(hào)與輸出電壓成比例，是電壓反饋；若反饋信號(hào)不存在了，則說(shuō)明反饋信號(hào)不是與輸出電壓成比例，而是和輸出電流成比例，是電流反饋。（5）按照反饋信號(hào)與輸入信號(hào)的銜接方式來(lái)分，有串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋(a).串聯(lián)反饋在串聯(lián)反饋中，反饋信號(hào)和輸入信號(hào)是在輸入端以電壓方式求和的。(b)并聯(lián)反饋判定主意1在并聯(lián)反饋中，反饋信號(hào)和輸入信號(hào)是在輸入端以電流方式求和的。判定主意2：對(duì)于交變分量而言,若信號(hào)源的輸出端和反饋網(wǎng)絡(luò)的比較端接于同一個(gè)放大器件的同一個(gè)電極上,則為并聯(lián)反饋；否則,為串聯(lián)反饋。11.2.2負(fù)反饋放大電路的方框圖及普通表達(dá)式負(fù)反饋放大器的方框圖反饋放大器的方框圖負(fù)反饋放大器的普通表達(dá)式定義：開環(huán)放大倍數(shù)；反饋系數(shù)； 叫閉環(huán)放大倍數(shù)。因?yàn)樗裕?+）是衡量反饋程度的重要指標(biāo)。負(fù)反饋放大電路所有性能的改善程度都與（1+）有關(guān)。通常把稱為反饋深度。11.2.3負(fù)反饋放大電路的四種組態(tài)四種組態(tài)（或稱類型）的負(fù)反饋放大電路，即電壓串聯(lián)負(fù)反饋；電壓并聯(lián)負(fù)反饋；電流串聯(lián)負(fù)反饋；電流并聯(lián)負(fù)反饋。電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大電路反饋?zhàn)饔茫弘妷贺?fù)反饋的重要特點(diǎn)是具有穩(wěn)定輸出電壓的作用。電壓負(fù)反饋放大電路具有較好的恒壓輸出特性。電壓并聯(lián)負(fù)反饋放大電路反饋?zhàn)饔?該電路也具有穩(wěn)定輸出電壓的作用。例如，當(dāng)大小一定，因?yàn)樨?fù)載電阻減小而使的大小下降時(shí)，該電路能自動(dòng)舉行調(diào)節(jié)過(guò)程。電流串聯(lián)負(fù)反饋放大電路反饋?zhàn)饔茫弘娏髫?fù)反饋的特點(diǎn)是維持輸出電流基本恒定，例如，當(dāng)Vi一定，因?yàn)樨?fù)載電阻RL變動(dòng)（或b值下降）使輸出電流減小時(shí)，引入負(fù)反饋后，電路將舉行如下自動(dòng)調(diào)節(jié)過(guò)程：電流并聯(lián)負(fù)反饋放大電路反饋?zhàn)饔茫弘娏鞑⒙?lián)負(fù)反饋放大電路可以穩(wěn)定輸出電流，也稱為電流控制的電流源。11.2.4負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響負(fù)反饋可提高增益的穩(wěn)定性即閉環(huán)增益幾乎僅決定于反饋網(wǎng)絡(luò)，而反饋網(wǎng)絡(luò)通常由性能比較穩(wěn)定的無(wú)源線性元件（如R、C等）組成，因而閉環(huán)增益是比較穩(wěn)定的。負(fù)反饋可擴(kuò)展通頻帶既然負(fù)反饋具有穩(wěn)定閉環(huán)增益的作用，即引入負(fù)反饋后，因?yàn)楦鞣N緣故引起的增益的變化都將減小，固然信號(hào)頻率的變化引起的增益的變化也將減小。即擴(kuò)展了通頻帶。負(fù)反饋可減小非線性失真負(fù)反饋能減小反饋環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的非線性失真，如輸入信號(hào)本身就存在失真，負(fù)反饋則無(wú)能為力。負(fù)反饋能抑制反饋環(huán)內(nèi)的噪聲和干擾若噪聲或干擾來(lái)自反饋環(huán)外，則加負(fù)反饋也無(wú)濟(jì)無(wú)事。負(fù)反饋對(duì)放大電路輸入電阻的影響負(fù)反饋對(duì)輸入電阻的影響取決于反饋網(wǎng)絡(luò)與基本放大電路在輸入回路的銜接方式，串聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻增大引入串聯(lián)負(fù)反饋后，輸入電阻Rif是開環(huán)輸入電阻Ri的（1+）倍。并聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻減小引入并聯(lián)負(fù)反饋后，閉環(huán)輸入電阻是開環(huán)輸入電阻的1/(1+)倍。負(fù)反饋對(duì)放大電路輸出電阻的影響電壓負(fù)反饋使輸出電阻減小電壓負(fù)反饋取樣于輸出電壓，又能維持輸出電壓穩(wěn)定，即是說(shuō)，輸入信號(hào)一定時(shí)，電壓負(fù)反饋的輸出趨于一恒壓源，其輸出電阻很小。有電壓負(fù)反饋時(shí)的閉環(huán)輸出電阻為無(wú)反饋時(shí)開環(huán)輸出電阻的1/(1+)①。反饋愈深，Rof愈小。電流負(fù)反饋使輸出電阻增強(qiáng)電流反饋取樣于輸出電流，能維持輸出電流穩(wěn)定，就是說(shuō)，輸入信號(hào)一定時(shí)，電流負(fù)反饋的輸出趨于一恒流源，其輸出電阻很大。有電流負(fù)反饋時(shí)的閉環(huán)輸出電阻為無(wú)反饋時(shí)開環(huán)輸出電阻的1/(1+)倍。反饋愈深，Rof愈大11.2.5深度負(fù)反饋放大電路近似計(jì)算的普通主意近似計(jì)算的按照按照和的定義，在中，若，則即所以有此式表明，當(dāng)時(shí)，反饋信號(hào)與輸入信號(hào)相差甚微，凈輸入信號(hào)甚小，因而有對(duì)于串聯(lián)負(fù)反饋有（虛短），；對(duì)于并聯(lián)負(fù)反饋有、（虛斷）。利用“虛短”、“虛斷”的概念可以以迅速方便地估算出負(fù)反饋放大電路的閉環(huán)增益或閉環(huán)電壓增益。近似計(jì)算的主意1．判別反饋類型，準(zhǔn)確識(shí)別并畫出反饋網(wǎng)絡(luò)。注重電壓取樣時(shí)不要把直接并在輸出口的電阻計(jì)入反饋網(wǎng)絡(luò)；電流求和時(shí)不要把并在輸入口的電阻計(jì)入反饋網(wǎng)絡(luò)。2．在反饋網(wǎng)絡(luò)輸入口標(biāo)出反饋信號(hào)：電壓求和為開路電壓，電流求和時(shí)為短路電流，再由反饋網(wǎng)絡(luò)求出反饋系數(shù)F。要注重標(biāo)時(shí)在反饋網(wǎng)絡(luò)入口標(biāo)上正下負(fù)；標(biāo)時(shí)必須在反饋網(wǎng)絡(luò)入口以上端流入為參考方向。3．求閉環(huán)增益，注重不同的反饋類型的量綱不同。4．由求閉環(huán)源電壓增益。電壓取樣電壓求和時(shí)：電壓取樣電流求和時(shí)：電流取樣電壓求和時(shí)：電流取樣電流求和時(shí)：其中：是輸出管的管端輸出電流，即取樣電流。是取樣電流過(guò)的輸出負(fù)載電阻。11.2.6負(fù)反饋放大電路的自激(1)所謂自激，就是放大器在沒(méi)有輸入信號(hào)時(shí)就有交流輸出。當(dāng)負(fù)反饋放大器的某個(gè)頻率上滿意了時(shí)，它就在這一頻率上自激，為負(fù)反饋放大器的自激條件。(2)為使放大器工作可靠、不自激，普通使振幅裕度大于10dB，使相位裕度大于。。已知放大器的開環(huán)增益波特圖和施加的負(fù)反饋系數(shù)F，判定工作是否穩(wěn)定是在開環(huán)增益的波特圖上作(dB)線，其與波特圖交點(diǎn)處的相角≥一135。則穩(wěn)定，否則不穩(wěn)定。(3)常用的消振主意：電容滯后補(bǔ)償：在極點(diǎn)頻率最低一級(jí)輸出端并接補(bǔ)償電容C，壓低最低極點(diǎn)頻率，使之穩(wěn)定。零極點(diǎn)對(duì)消(RC滯后補(bǔ)償)：在極點(diǎn)頻率最低一級(jí)輸出端并接RC補(bǔ)償電路，產(chǎn)生一個(gè)零點(diǎn)抵消本來(lái)的第一個(gè)極點(diǎn)，使之滿意穩(wěn)定條件。密勒效應(yīng)補(bǔ)償：在輸入、輸出端并接一小電容起到一大電容作用。超導(dǎo)前補(bǔ)償：在輸入、輸出端并接一RC補(bǔ)償電路，破壞自激條件。例題：1.設(shè)圖中各電路均滿意深度負(fù)反饋條件，試計(jì)算各電路的電壓放大倍數(shù)已知R1=100KΩ、R2=100KΩ、R3=50KΩ。解本題練習(xí)深度負(fù)反饋放大電路電壓放大倍數(shù)的計(jì)算主意。首先判斷兩電路的極性和組態(tài)。分析可知，圖（a）為電壓并聯(lián)負(fù)反饋電路，圖（b）為電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路2.試判斷圖中電路的反饋類型和極性。解本題練習(xí)反饋類型和極性的綜合判斷主意。用瞬時(shí)極性法標(biāo)注出有關(guān)各點(diǎn)電壓的瞬時(shí)極性，如圖中所示。圖(a)電路為負(fù)