模電電子線路線性部分第五版主編馮軍謝嘉奎第五章課件

1、5.2負(fù)反饋對(duì)放大器性能的影響負(fù)反饋對(duì)放大器性能的影響5.4深度負(fù)反饋深度負(fù)反饋*5.3負(fù)反饋放大器的性能分析負(fù)反饋放大器的性能分析5.1反饋放大器的基本概念反饋放大器的基本概念第第 5 章放大器中的負(fù)反饋章放大器中的負(fù)反饋5.5負(fù)反饋放大器的穩(wěn)定性負(fù)反饋放大器的穩(wěn)定性5.1反饋放大器的基本概念反饋放大器的基本概念5.1.1反饋放大器的組成反饋放大器的組成 將放大器輸出信號(hào)的一部分或全部，通過(guò)反饋網(wǎng)絡(luò)將放大器輸出信號(hào)的一部分或全部，通過(guò)反饋網(wǎng)絡(luò)回送到電路輸入端，并對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行調(diào)整，所形成的回送到電路輸入端，并對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行調(diào)整，所形成的閉合回路即反饋放大器。閉合回路即反饋放大器。q 反饋放大

2、器組成框圖反饋放大器組成框圖基本放大器基本放大器 A反饋網(wǎng)絡(luò)反饋網(wǎng)絡(luò) kfxoxix ixf凈輸入信號(hào)凈輸入信號(hào) fiixxx 輸入信號(hào)輸入信號(hào)反饋信號(hào)反饋信號(hào)輸出信號(hào)輸出信號(hào)第第 5 章放大器中的負(fù)反饋章放大器中的負(fù)反饋q 反饋放大器增益一般表達(dá)式反饋放大器增益一般表達(dá)式基本放大器基本放大器 A反饋網(wǎng)絡(luò)反饋網(wǎng)絡(luò) kfxoxix ixfiof/ xxA 開(kāi)環(huán)增益開(kāi)環(huán)增益io/ xxA 反饋系數(shù)反饋系數(shù)off/ xxk 閉環(huán)增益閉環(huán)增益fioxxx FAAkA f1ifio/1/xxxx 反饋深度反饋深度f(wàn)1AkF T 1環(huán)路增益環(huán)路增益fif/AkxxT 反饋深度反饋深度 F( (或環(huán)路增益或

3、環(huán)路增益 T ) )是衡量反饋強(qiáng)弱的一項(xiàng)是衡量反饋強(qiáng)弱的一項(xiàng)重要指標(biāo)。其值直接影響電路性能。重要指標(biāo)。其值直接影響電路性能。第第 5 章放大器中的負(fù)反饋章放大器中的負(fù)反饋q 反饋極性反饋極性fiixxx 由于凈輸入信號(hào)由于凈輸入信號(hào) 若若 xf 削弱削弱了了xi，使，使 x i xi正反饋正反饋說(shuō)明說(shuō)明負(fù)反饋具有自動(dòng)調(diào)整作用，可改善放大器性能。負(fù)反饋具有自動(dòng)調(diào)整作用，可改善放大器性能。 例：某原因例：某原因ox fx)(fiixxx ox正反饋使放大器工作不穩(wěn)定，多用于振蕩器中。正反饋使放大器工作不穩(wěn)定，多用于振蕩器中。 負(fù)反饋的自動(dòng)調(diào)整作用是以犧牲增益為代價(jià)的。負(fù)反饋的自動(dòng)調(diào)整作用是以犧牲增

4、益為代價(jià)的。第第 5 章放大器中的負(fù)反饋章放大器中的負(fù)反饋5.1.2四種類(lèi)型負(fù)反饋放大器四種類(lèi)型負(fù)反饋放大器q 根據(jù)輸出端連接方式根據(jù)輸出端連接方式 電壓反饋電壓反饋 AkfRL+-voxixfx i在輸出端，凡反饋網(wǎng)絡(luò)與基本放大器在輸出端，凡反饋網(wǎng)絡(luò)與基本放大器并接并接，反饋信號(hào)取，反饋信號(hào)取自負(fù)載上輸出電壓的反饋稱為電壓反饋。自負(fù)載上輸出電壓的反饋稱為電壓反饋。輸出量輸出量 xo = voxixfx iAkfRLio 在輸出端，凡反饋網(wǎng)絡(luò)與基本放大器在輸出端，凡反饋網(wǎng)絡(luò)與基本放大器串接串接，反饋信號(hào)取自，反饋信號(hào)取自負(fù)載中輸出電流的反饋稱為電流反饋。負(fù)載中輸出電流的反饋稱為電流反饋。 電流

5、反饋電流反饋輸出量輸出量 xo = io第第 5 章放大器中的負(fù)反饋章放大器中的負(fù)反饋q 根據(jù)輸入端連接方式根據(jù)輸入端連接方式 串聯(lián)反饋串聯(lián)反饋 在輸入端，反饋網(wǎng)絡(luò)與基本放大器在輸入端，反饋網(wǎng)絡(luò)與基本放大器串接串接，反饋信號(hào)以電壓，反饋信號(hào)以電壓vf 的形式出現(xiàn)，并在輸入端進(jìn)行電壓比較，即的形式出現(xiàn)，并在輸入端進(jìn)行電壓比較，即 v i = vi - - vf 。在輸入端，反饋網(wǎng)絡(luò)與基本放大器在輸入端，反饋網(wǎng)絡(luò)與基本放大器并接并接，反饋信號(hào)以電流，反饋信號(hào)以電流if 的形式出現(xiàn)，并在輸入端進(jìn)行電流比較，即的形式出現(xiàn)，并在輸入端進(jìn)行電流比較，即 ii = ii - - if 。 并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋

6、AkfRS+-vs+-vivfv i+-+-xoAkfRSiSiiifii xo第第 5 章放大器中的負(fù)反饋章放大器中的負(fù)反饋q 四種類(lèi)型負(fù)反饋放大器增益表達(dá)式四種類(lèi)型負(fù)反饋放大器增益表達(dá)式AvkfvRS+-vs+-vivfv i+-+-RL+-voArkfgRL+-voRSiSiiifii 電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋 io/vvAv 開(kāi)環(huán)電壓增益開(kāi)環(huán)電壓增益電壓反饋系數(shù)電壓反饋系數(shù)off/vvkv 閉環(huán)電壓增益閉環(huán)電壓增益)1/(ffvvvvkAAA 電壓并聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋io/ivAr 開(kāi)環(huán)互阻增益開(kāi)環(huán)互阻增益互導(dǎo)反饋系數(shù)互導(dǎo)反饋系數(shù)off/vikg 閉環(huán)互阻增益閉環(huán)互阻增益)1/

7、(ffgrrrkAAA 第第 5 章放大器中的負(fù)反饋章放大器中的負(fù)反饋AgkfrRLioRS+-vs+-vivfv i+-+-RSiSiiifii AikfiRLio 電流串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋 io/viAg 開(kāi)環(huán)互導(dǎo)增益開(kāi)環(huán)互導(dǎo)增益互阻反饋系數(shù)互阻反饋系數(shù)off/ivkr 閉環(huán)互導(dǎo)增益閉環(huán)互導(dǎo)增益)1/(ffrgggkAAA 電流并聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋 io/iiAi 開(kāi)環(huán)電流增益開(kāi)環(huán)電流增益電流反饋系數(shù)電流反饋系數(shù)off/iiki 閉環(huán)互阻增益閉環(huán)互阻增益)1/(ffiiiikAAA 注意：不同反饋類(lèi)型對(duì)應(yīng)不同輸入、輸出電量，因此不同類(lèi)注意：不同反饋類(lèi)型對(duì)應(yīng)不同輸入、輸出電量，因此不

8、同類(lèi) 型反饋電路的型反饋電路的 A、kf 、Af 含義不同含義不同。第第 5 章放大器中的負(fù)反饋章放大器中的負(fù)反饋Akfxoxixfx i5.1.2反饋極性與類(lèi)型的判別反饋極性與類(lèi)型的判別 q 判斷是否為反饋電路判斷是否為反饋電路 看電路輸出與輸入之間是看電路輸出與輸入之間是否接有元件，若有則為反饋電否接有元件，若有則為反饋電路，該元件即為反饋元件。路，該元件即為反饋元件。例例 1Rf 為反饋元件為反饋元件。RE 為反饋元件為反饋元件。第第 5 章放大器中的負(fù)反饋章放大器中的負(fù)反饋viVCCRCRfvoviVCCRCvo+-+-RERB1RB2例例 2q 判斷反饋類(lèi)型判斷反饋類(lèi)型 采用短路法采

9、用短路法 假設(shè)輸出端交流短路，若反饋信號(hào)消失，則為電壓反饋；假設(shè)輸出端交流短路，若反饋信號(hào)消失，則為電壓反饋；反之為電流反饋。反之為電流反饋。 判斷電壓與電流反饋判斷電壓與電流反饋 判斷串聯(lián)與并聯(lián)反饋判斷串聯(lián)與并聯(lián)反饋 假設(shè)輸入端交流短路，若反饋?zhàn)饔孟?，則為并聯(lián)反饋；假設(shè)輸入端交流短路，若反饋?zhàn)饔孟В瑒t為并聯(lián)反饋；反之為串聯(lián)反饋。反之為串聯(lián)反饋。AvkfvRS+-vs+-vivfv i+-+-RL+-voiiii ioRSiSifAikfiRL第第 5 章放大器中的負(fù)反饋章放大器中的負(fù)反饋q 判斷反饋極性判斷反饋極性 采用瞬時(shí)極性法采用瞬時(shí)極性法 Akfxoxixfxi 設(shè)設(shè) vi 瞬時(shí)極

10、性瞬時(shí)極性為為用正負(fù)號(hào)表示電路中各點(diǎn)電壓的瞬時(shí)極性，或用箭頭表示用正負(fù)號(hào)表示電路中各點(diǎn)電壓的瞬時(shí)極性，或用箭頭表示各節(jié)點(diǎn)電流瞬時(shí)流向的方法稱瞬時(shí)極性法。各節(jié)點(diǎn)電流瞬時(shí)流向的方法稱瞬時(shí)極性法。 比較比較 xf 與與 xi 的極性的極性 ( ( xi = xi - - xf ) )若若 xf 與與 xi 同相，使同相，使 xi 減小的，為負(fù)反饋；減小的，為負(fù)反饋；若若 xf 與與 xi 反相，使反相，使 xi 增大的，為正反饋。增大的，為正反饋。經(jīng)經(jīng) A判判斷斷 vo？經(jīng)經(jīng) kf判斷判斷 xf？第第 5 章放大器中的負(fù)反饋章放大器中的負(fù)反饋說(shuō)明說(shuō)明 用瞬時(shí)極性法比較用瞬時(shí)極性法比較 xf 與與 x

11、i 極性時(shí)：極性時(shí)：若是并聯(lián)反饋：若是并聯(lián)反饋：則需根據(jù)電壓的瞬時(shí)極性，標(biāo)出則需根據(jù)電壓的瞬時(shí)極性，標(biāo)出相相關(guān)支路關(guān)支路 的電流流向，然后用電流進(jìn)行比較的電流流向，然后用電流進(jìn)行比較( (ii = ii - - if ) )。若是串聯(lián)反饋：若是串聯(lián)反饋：則則直接直接用電壓進(jìn)行比較用電壓進(jìn)行比較( (vi = vi - - vf ) )。 按交、直流性質(zhì)分：按交、直流性質(zhì)分： 直流反饋：直流反饋：交流反饋：交流反饋：反饋信號(hào)為直流量，用于穩(wěn)定電路靜態(tài)工作點(diǎn)。反饋信號(hào)為直流量，用于穩(wěn)定電路靜態(tài)工作點(diǎn)。反饋信號(hào)為交流量，用于改善放大器動(dòng)態(tài)性能。反饋信號(hào)為交流量，用于改善放大器動(dòng)態(tài)性能。 多級(jí)放大器中

12、的反饋：多級(jí)放大器中的反饋： 局部反饋：局部反饋：越級(jí)反饋：越級(jí)反饋：反饋由本級(jí)輸出信號(hào)產(chǎn)生，可忽略。反饋由本級(jí)輸出信號(hào)產(chǎn)生，可忽略。 輸出信號(hào)跨越一個(gè)以上放大級(jí)向輸入端傳送輸出信號(hào)跨越一個(gè)以上放大級(jí)向輸入端傳送的稱為級(jí)間的稱為級(jí)間( (或越級(jí)或越級(jí)) )反饋。反饋。 第第 5 章放大器中的負(fù)反饋章放大器中的負(fù)反饋例例 1判斷電路的反饋極性和反饋類(lèi)型。判斷電路的反饋極性和反饋類(lèi)型。 假設(shè)輸出端交流短路，假設(shè)輸出端交流短路， Rf 引入的反饋消失引入的反饋消失電壓反饋。電壓反饋。 假設(shè)輸入端交流短路，假設(shè)輸入端交流短路， Rf 的反饋?zhàn)饔孟У姆答佔(zhàn)饔孟Р⒙?lián)反饋。并聯(lián)反饋。 分析：分析：則則

13、vc 為為 - - 假設(shè)假設(shè) vi 瞬時(shí)極性瞬時(shí)極性為為 + + + + - - 形成的形成的 if 方向如圖示。方向如圖示。iiifib因凈輸入電流因凈輸入電流 ib = ii - - if ii負(fù)反饋。負(fù)反饋。 結(jié)論：結(jié)論： Rf 引入電壓并聯(lián)負(fù)反饋。引入電壓并聯(lián)負(fù)反饋。第第 5 章放大器中的負(fù)反饋章放大器中的負(fù)反饋viVCCRCRfvo+- -+- -例例 2判斷圖示電路的反饋極性和反饋類(lèi)型。判斷圖示電路的反饋極性和反饋類(lèi)型。 假設(shè)輸出端交流短路，假設(shè)輸出端交流短路， RE 上的反饋依然存在上的反饋依然存在 電流反饋。電流反饋。 假設(shè)輸入端交流短路，假設(shè)輸入端交流短路， RE 上的反饋沒(méi)

14、有消失上的反饋沒(méi)有消失串聯(lián)反饋。串聯(lián)反饋。 分析：分析： 假設(shè)假設(shè) vi 瞬時(shí)極性為瞬時(shí)極性為 + +因凈輸入電壓因凈輸入電壓 vbe = vi - - vf 1 或或 F 1 稱為深度負(fù)反饋條件。稱為深度負(fù)反饋條件。 串聯(lián)反饋電路輸入電阻：串聯(lián)反饋電路輸入電阻： FRRiif并聯(lián)反饋電路輸入電阻：并聯(lián)反饋電路輸入電阻：0/iif FRR電壓反饋電路輸出電阻：電壓反饋電路輸出電阻：電流反饋電路輸出電阻：電流反饋電路輸出電阻： snoofFRR0/stoof FRRfff11kAkAA ffssfs11kkAAA 增益：增益：或或第第 5 章放大器中的負(fù)反饋章放大器中的負(fù)反饋q 深度負(fù)反饋條件下

15、深度負(fù)反饋條件下 Avf 的估算的估算 根據(jù)反饋類(lèi)型確定根據(jù)反饋類(lèi)型確定 kf 含義，并計(jì)算含義，并計(jì)算 kf分析步驟：分析步驟： 若并聯(lián)反饋：將輸入端交流短路若并聯(lián)反饋：將輸入端交流短路若串聯(lián)反饋：將輸入端交流開(kāi)路若串聯(lián)反饋：將輸入端交流開(kāi)路則反饋系數(shù)則反饋系數(shù) 確定確定 Afs(= xo / xs) 含義，并計(jì)算含義，并計(jì)算 Afs = 1 / kf 將將 Afs 轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)換成 Avfs = vo / vskf = xf / xo計(jì)算此時(shí)計(jì)算此時(shí) xo 產(chǎn)生的產(chǎn)生的 xf第第 5 章放大器中的負(fù)反饋章放大器中的負(fù)反饋例例 1圖示電路，試在深度負(fù)反饋條件下估算圖示電路，試在深度負(fù)反饋條件下估

16、算 Avfs 。該電路為電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大器。該電路為電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大器。解：解：將輸入端交流開(kāi)路，即將將輸入端交流開(kāi)路，即將 T1 管射極斷開(kāi)：管射極斷開(kāi)：則則fE1E1offRRRvvkv 因此因此E1fffs/1/1RRkAvv 第第 5 章放大器中的負(fù)反饋章放大器中的負(fù)反饋vsRC1vo+-+-RE1RLRC2RfRST1T2+-vf例例 2圖示電路，試在深度負(fù)反饋條件下估算圖示電路，試在深度負(fù)反饋條件下估算 Avfs 。該電路為電流并聯(lián)負(fù)反饋放大器。該電路為電流并聯(lián)負(fù)反饋放大器。解：解：將輸入端交流短路，即將將輸入端交流短路，即將 T1 管基極交流接地：管基極交流接地：則則fE2E

17、2offRRRiiki 因此因此E2fffs11RRkAii SLE2fSLfsSsLC2osofs)1()/(RRRRRRARiRRivvAiv 第第 5 章放大器中的負(fù)反饋章放大器中的負(fù)反饋isRC1vo+-RLRC2RfRST1T2ifRE2io例例 3圖示電路，試在深度負(fù)反饋條件下估算圖示電路，試在深度負(fù)反饋條件下估算 Avfs 。該電路為電壓并聯(lián)負(fù)反饋。該電路為電壓并聯(lián)負(fù)反饋。( (1) )解：解：將反相輸入端交流接地：將反相輸入端交流接地：則則foff/1/Rvikg fff/1RkAgsr 因此因此1f1fs1sosofsRRRARivvvArv 該電路為電壓串聯(lián)負(fù)反饋。該電路為

18、電壓串聯(lián)負(fù)反饋。( (2) )解：解：將反相輸入端交流開(kāi)路：將反相輸入端交流開(kāi)路：則則f11offRRRvvkv 因此因此1fff/1/1RRkAvsv -+AR1Rf+-vsvoif( (圖圖 1) )-+AR1Rf+-vsvo- - +vf( (圖圖 2) )第第 5 章放大器中的負(fù)反饋章放大器中的負(fù)反饋5.5負(fù)反饋放大器的穩(wěn)定性負(fù)反饋放大器的穩(wěn)定性實(shí)際上，放大器在中頻區(qū)施加負(fù)反饋時(shí)，有可能因?qū)嶋H上，放大器在中頻區(qū)施加負(fù)反饋時(shí)，有可能因 Akf 在高頻區(qū)的附加相移使負(fù)反饋?zhàn)優(yōu)檎答?，引起電路在高頻區(qū)的附加相移使負(fù)反饋?zhàn)優(yōu)檎答?，引起電路自激。自激?.5.1判別穩(wěn)定性的準(zhǔn)則判別穩(wěn)定性的準(zhǔn)則

19、反饋放大器頻率特性：反饋放大器頻率特性：)(j1)(j)(jf TAA 若在某一頻率上若在某一頻率上T(j ) = 1放大器自激放大器自激自激振幅條件自激振幅條件 1)(j T1)( T )(T 自激相位條件自激相位條件 說(shuō)明說(shuō)明自激時(shí)，即使自激時(shí)，即使 xi = 0，但由于，但由于 xi = xf ，因此反饋，因此反饋電路在無(wú)輸入時(shí)，仍有信號(hào)輸出。電路在無(wú)輸入時(shí)，仍有信號(hào)輸出。第第 5 章放大器中的負(fù)反饋章放大器中的負(fù)反饋q 不自激條件不自激條件 1)( T )(T 當(dāng)當(dāng)或或dB 0)( T時(shí)，時(shí)，1)( T )(T 或當(dāng)或當(dāng)dB 0)( T時(shí)，時(shí)，或或注意：注意：只要設(shè)法破壞自激的振幅條件

20、或相位條件，放大只要設(shè)法破壞自激的振幅條件或相位條件，放大器就不會(huì)產(chǎn)生自激。器就不會(huì)產(chǎn)生自激。 q 穩(wěn)定裕量穩(wěn)定裕量 要保證負(fù)反饋放大器穩(wěn)定工作，還要保證負(fù)反饋放大器穩(wěn)定工作，還需需使使它它遠(yuǎn)離自激狀態(tài)，遠(yuǎn)離自激狀態(tài)，遠(yuǎn)離程度可用穩(wěn)定裕量表示。遠(yuǎn)離程度可用穩(wěn)定裕量表示。1)(g T當(dāng)當(dāng)時(shí)，相位裕量時(shí)，相位裕量ogTo45)(180 )(T 當(dāng)當(dāng)時(shí)，增益裕量時(shí)，增益裕量dB 0)(lg20)dB(g T g g增益交界角頻率；增益交界角頻率； 相位交界角頻率。相位交界角頻率。第第 5 章放大器中的負(fù)反饋章放大器中的負(fù)反饋q 相位裕量圖解分析法相位裕量圖解分析法 假設(shè)假設(shè)放大器施加的是電阻性反饋，

21、放大器施加的是電阻性反饋，kf 為實(shí)數(shù)：為實(shí)數(shù)：)/1lg(20)(lg20fgkA 得得1)()(fgg kAT 由由 在在 A( ) 或或 T( ) 波特圖上找波特圖上找 g在在 A( ) 波特圖上，作波特圖上，作 1/kf (dB) 的水平線，交點(diǎn)即的水平線，交點(diǎn)即 g 。在在 T( ) 波特圖上，與水平軸波特圖上，與水平軸 T( ) = 0 dB 的交點(diǎn)，即的交點(diǎn)，即 g 。 根據(jù)根據(jù) g 在相頻曲線上找在相頻曲線上找 T( g) 判斷相位裕量判斷相位裕量 ogTo45)(180 若若放大器穩(wěn)定工作放大器穩(wěn)定工作ogTo45)(180 若若放大器工作不穩(wěn)定放大器工作不穩(wěn)定注：注：1/1

22、/kf (dB) 的水平線稱增益線。的水平線稱增益線。第第 5 章放大器中的負(fù)反饋章放大器中的負(fù)反饋例例 1已知已知 A(j ) 波特圖，判斷電路是否自激。波特圖，判斷電路是否自激。(1/(1/kf )dB g g T( g)( (1) )在在 A( ) 波特圖上作波特圖上作 1/ /kf (dB) 的水平線。的水平線。分析：分析：( (2) )找出交點(diǎn)，即找出交點(diǎn)，即 g g。( (3) )在在 T( ) 波特圖上，找出波特圖上，找出 T( g g) 。( (4) )由于由于 45 ，因此電路穩(wěn)定工作，不自激。因此電路穩(wěn)定工作，不自激。A( )/dB O T( ) O- -180 - -90

23、 第第 5 章放大器中的負(fù)反饋章放大器中的負(fù)反饋例例 2已知已知 T(j ) 波特圖，判斷電路是否自激。波特圖，判斷電路是否自激。 T( g)( (1) )由由 T( ) 波特圖與橫軸的交點(diǎn)，找出波特圖與橫軸的交點(diǎn)，找出 g 。分析：分析：( (2) )由由 g 在在 T( ) 波特圖上，找出波特圖上，找出 T( g)。T( )/dB O T( ) O- -180o g g ( (3) )由于由于 45 p2 = 10 p1， p3 = 10 p2第第 5 章放大器中的負(fù)反饋章放大器中的負(fù)反饋O p20.1 p110 p3 A( ) - - 90 p1 p3- - 180 - - 270 p2

24、 p1A ( )/dB 204060O p3- -20 dB/10 倍頻倍頻- -40 dB/10 倍頻倍頻- -60 dB/10 倍頻倍頻80 p2 = 10 p1，將將 p3 靠近靠近 p2 。由于由于| | T( p2)| | 則則 g 落在落在 p1 與與 p2 之間時(shí)，放大器依然穩(wěn)定工作。之間時(shí)，放大器依然穩(wěn)定工作。 第第 5 章放大器中的負(fù)反饋章放大器中的負(fù)反饋結(jié)論：結(jié)論：在多極點(diǎn)的低通系統(tǒng)中，若在多極點(diǎn)的低通系統(tǒng)中，若 p3 10 p2，則只要?jiǎng)t只要 g 落在斜率為落在斜率為( ( 20 dB/10 倍頻倍頻) )的下降段內(nèi)，的下降段內(nèi)，或或 g 落在落在 p1與與 p2 之間，

25、放大器必穩(wěn)定工作。之間，放大器必穩(wěn)定工作。 將將 p2 靠近靠近 p1 ， 由于由于| | T( p2p2)| | 上述結(jié)論不成立。上述結(jié)論不成立。 O p20.1 p110 p3 A( ) - - 90 p1 p3- - 180 - - 270 p2 p1A ( )/dB 204060O p3- -20 dB/10 倍頻倍頻- -40 dB/10 倍頻倍頻- -60 dB/10 倍頻倍頻80第第 5 章放大器中的負(fù)反饋章放大器中的負(fù)反饋5.5.2集成運(yùn)放的相位補(bǔ)償技術(shù)集成運(yùn)放的相位補(bǔ)償技術(shù)解決方法：采用相位補(bǔ)償技術(shù)。解決方法：采用相位補(bǔ)償技術(shù)。在中頻區(qū)，反饋系數(shù)在中頻區(qū)，反饋系數(shù) kf 越大

26、，反饋越深，電路性能越大，反饋越深，電路性能越好。越好。在高頻區(qū)，在高頻區(qū)，kf 越大，相位裕量越小，放大器工作越越大，相位裕量越小，放大器工作越不穩(wěn)定。不穩(wěn)定。在中頻增益在中頻增益 AI 基本不變的前提下，設(shè)法拉長(zhǎng)基本不變的前提下，設(shè)法拉長(zhǎng) p1 與與 p2 之間的間距，或加長(zhǎng)斜率為之間的間距，或加長(zhǎng)斜率為“ 20 dB/10 倍頻倍頻”線段線段的長(zhǎng)度，使得的長(zhǎng)度，使得 kf 增大時(shí)，仍能獲得所需的相位裕量。增大時(shí)，仍能獲得所需的相位裕量。相位補(bǔ)償基本思想：相位補(bǔ)償基本思想：第第 5 章放大器中的負(fù)反饋章放大器中的負(fù)反饋q 滯后補(bǔ)償技術(shù)滯后補(bǔ)償技術(shù) 簡(jiǎn)單電容補(bǔ)償簡(jiǎn)單電容補(bǔ)償 降低降低 p1補(bǔ)

27、償方法：將補(bǔ)償電容補(bǔ)償方法：將補(bǔ)償電容 C 并接在集成運(yùn)放產(chǎn)生第一個(gè)極并接在集成運(yùn)放產(chǎn)生第一個(gè)極點(diǎn)角頻率的節(jié)點(diǎn)上，使點(diǎn)角頻率的節(jié)點(diǎn)上，使 p1 降低到降低到 d 。AdiRCC RC1p1 )(1d CCR p1 降低到降低到 d 反饋增益線下移反饋增益線下移 穩(wěn)定工作允許的穩(wěn)定工作允許的 kf 增大。增大。 p2 p1A ( )/dB O p3AvdI d20lg(1/kf)第第 5 章放大器中的負(fù)反饋章放大器中的負(fù)反饋 p2 p1A ( )/dB O p3AvdI d20lg(1/kfv) d 與與 kf 之間的關(guān)系：之間的關(guān)系：由圖由圖dB/ 20lglg)/1lg(20lg20dp2f

28、dI vvkA十倍頻十倍頻整理得整理得)/(fdIP2dvvkA kfv d 反饋電路穩(wěn)定性反饋電路穩(wěn)定性 ，但，但 H 。 kfv = 1 時(shí)，時(shí)，dIp2d0d/vA 全補(bǔ)償全補(bǔ)償( (C 用用 CS 表示表示) ) d0此時(shí)，此時(shí)，kfv 無(wú)論取何值，電路均可穩(wěn)定工作。無(wú)論取何值，電路均可穩(wěn)定工作。第第 5 章放大器中的負(fù)反饋章放大器中的負(fù)反饋例例 1一集成運(yùn)放一集成運(yùn)放 AvdI = 105 ，fp1 = 200 Hz， fp2= 2 MHz， fp3 = 20 MHz，產(chǎn)生產(chǎn)生 fp1 節(jié)點(diǎn)上等效電路節(jié)點(diǎn)上等效電路 R1 = 200 k ，接接成同相放大器，采用簡(jiǎn)單電容補(bǔ)償。試求：成

29、同相放大器，采用簡(jiǎn)單電容補(bǔ)償。試求：fp2fp1Avd (f )/dBfOfp310020406080解：解：( (1) )求未補(bǔ)償前，同相放大器提供的最小增益求未補(bǔ)償前，同相放大器提供的最小增益 ？根據(jù)題意，可畫(huà)出運(yùn)放的幅頻漸近波特圖。根據(jù)題意，可畫(huà)出運(yùn)放的幅頻漸近波特圖。未補(bǔ)償前，為保證穩(wěn)定工作：未補(bǔ)償前，為保證穩(wěn)定工作：1kfvAvfmin = 1041kfv(dB) 80 dB即即第第 5 章放大器中的負(fù)反饋章放大器中的負(fù)反饋解：解：( (2) )若要求若要求 Avf = 10，求所需的，求所需的補(bǔ)償電容補(bǔ)償電容 C = ？由由Avf = 10，得得kfv = 0.1則則 rad/s 1022rad/s1 . 0101022256fdIP2d vvkA 由由 11P11CR 得得 pF 41P111 RC)(1d CCR 由由 得得 F 4 . 011d1 CRC ( (3) )若要求若要求 Avf = 1， 求所需的求所需的補(bǔ)償電容補(bǔ)償電容 CS = ？解：解：由由Avf = 1，得得 kfv = 1則則 rad/s 202/dIp2do vA F 411d01s CRCC 第第 5 章放大器中的負(fù)反饋章放大器中的負(fù)反饋 密勒電容補(bǔ)償密勒電容補(bǔ)償 降低降低 p1、增大、