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模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)安徽理工大學(xué)電氣工程系主講:黃友銳第十一講模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)安徽理工大學(xué)電氣工程系主講:黃友銳第十一講109放大電路中的反饋9.1反饋的概念9.2反饋的基本方程9.3四種負(fù)反饋類型的分析9.4負(fù)反饋對放大電路性能的影響09放大電路中的反饋9.1反饋的概念29.1.1反饋的定義9.1.2負(fù)反饋和正反饋9.1.3電壓反饋和電流反饋9.1.4串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋9.1.5交流反饋和直流反饋9.1反饋的概念9.1.1反饋的定義9.1反饋的概念3
9.1.1反饋的定義
在放大電路中信號的傳輸是從輸入端到輸出端,這個方向稱為正向傳輸。反饋就是將輸出信號取出一部分或全部送回到放大電路的輸入回路,與原輸入信號相加或相減后再作用到放大電路的輸入端。反饋信號的傳輸是反向傳輸。所以放大電路無反饋也稱開環(huán),放大電路有反饋也稱閉環(huán)。反饋的示意圖見圖09.01。9.1.1反饋的定義在放大電路中信號4圖09.01反饋概念方框圖
圖中:
是輸入信號,是反饋信號,稱為凈輸入信號。所以有圖09.01反饋概念方框圖圖中:所以有5
9.1.2負(fù)反饋和正反饋負(fù)反饋——加入反饋后,凈輸入信號|Xi'|<|Xi|,輸出幅度下降,等效增益減小。正反饋——加入反饋后,凈輸入信號|Xi'|>|Xi|,
輸出幅度增加,等效增益提高。
正反饋和負(fù)反饋的判斷法之一:瞬時極性法
在放大電路的輸入端,假設(shè)一個輸入信號對地為某一極性,可用“+”、“-”或“↑”、“↓”表示。按信號傳輸方向依次判斷相關(guān)點(diǎn)的瞬時極性,直至判斷出反饋信號的瞬時極性。如果反饋信號的瞬時極性使凈輸入減小,則為負(fù)反饋;反之為正反饋。9.1.2負(fù)反饋和正反饋負(fù)反饋——加入反饋后,凈輸入信號|6將輸出電壓‘短路’,若反饋信號為零,則為電壓反饋;若反饋信號仍然存在,則為電流反饋。9.1.3電壓反饋和電流反饋電壓反饋:反饋信號的大小與輸出電壓成比例的反饋稱為電壓反饋;電壓反饋與電流反饋的判斷:電流反饋:反饋信號的大小與輸出電流成比例的反饋稱為電流反饋。將輸出電壓‘短路’,若反饋信號為零,則為電壓7電壓與電流反饋的簡易判斷方法一般來說:反饋元件直接接在輸出端為電壓反饋。反饋元件只要沒有直接接到輸出端,均為電流反饋。(特別注意:負(fù)載不屬于放大器,因此不能算作反饋元件。)電壓與電流反饋的簡易判斷方法一般來說:8
9.1.4串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋反饋信號與輸入信號加在放大電路輸入回路的同一個電極,則為并聯(lián)反饋;反之,加在放大電路輸入回路的兩個電極,則為串聯(lián)反饋。
此時反饋信號與輸入信號是電流相加減的關(guān)系。
此時反饋信號與輸入信號是電壓相加減的關(guān)系。
對于運(yùn)算放大器來說,反饋信號與輸入信號同時加在同相輸入端或反相輸入端,則為并聯(lián)反饋;一個加在同相輸入端一個加在反相輸入端則為串聯(lián)反饋。對于三極管來說,反饋信號與輸入信號同時加在輸入三極管的基極或發(fā)射極,則為并聯(lián)反饋;一個加在基極一個加在發(fā)射極則為串聯(lián)反饋。9.1.4串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋反饋信9
9.1.5交流反饋和直流反饋
反饋信號只有交流成分時為交流反饋,反饋信號只有直流成分時為直流反饋,既有交流成分又有直流成分時為交直流反饋。9.1.5交流反饋和直流反饋反饋信號只有交流成10正反饋可使輸出幅度增加,負(fù)反饋則使輸出幅度減小。在明確串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋后,正反饋和負(fù)反饋可用下列規(guī)則來判斷:反饋信號和輸入信號加于輸入回路一點(diǎn)(并聯(lián)反饋)時,瞬時極性相同的為正反饋,瞬時極性相反的是負(fù)反饋;
反饋信號和輸入信號加于輸入回路兩個不同點(diǎn)(串聯(lián)反饋)時,瞬時極性相同的為負(fù)反饋,瞬時極性相反的是正反饋。對三極管來說這兩點(diǎn)是基極和發(fā)射極,對運(yùn)算放大器來說是同相輸入端和反相輸入端。正反饋和負(fù)反饋的判斷法之二:
以上輸入信號和反饋信號的瞬時極性都是指對地而言,這樣才有可比性。正反饋可使輸出幅度增加,負(fù)反饋則使11例題09.1:試判斷圖09.02所示電路的反饋組態(tài)。解:根據(jù)瞬時極性法,見圖中的紅色“+”、“-”號,可知經(jīng)電阻R1加在基極B1上的是直流并聯(lián)負(fù)反饋。因反饋信號與輸出電流成比例,故又為電流反饋。結(jié)論:是直流電流并聯(lián)負(fù)反饋。圖09.02例題09.01圖
經(jīng)Rf加在E1上是交流負(fù)反饋。反饋信號和輸入信號加在T1兩個輸入電極,故為串聯(lián)反饋。結(jié)論:交流電壓串聯(lián)負(fù)反饋。例題09.1:試判斷圖09.02所示電路的反饋組態(tài)。解:12例題09.2:試判斷圖09.03所示電路的反饋組態(tài)
解:根據(jù)瞬時極性法,見圖中的紅色+-號,可知是負(fù)反饋。因反饋信號和輸入信號加在運(yùn)放A1的兩個輸入端,故為串聯(lián)反饋。圖09.03例題09.02圖
因反饋信號與輸出電壓成比例,故為電壓反饋。結(jié)論:交直流串聯(lián)電壓負(fù)反饋。動畫9-1動畫9-2例題09.2:試判斷圖09.03所示電路的反饋組態(tài)13例1:判斷圖示電路中RE1、RE2的負(fù)反饋?zhàn)饔?。RE2對交流不起作用,RE1對交、直流均起作用電流串聯(lián)反饋–RCRB1RB2RE1RE2CEC2C1+UCCuoui++–另外再看幾個例子:思考例1:判斷圖示電路中RE1、RE2的負(fù)反饋?zhàn)饔?。RE2對14例2:判斷Rf是否負(fù)反饋,若是,判斷反饋的類型。+–C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2RE1CEC3C2+UCCuoui+–T1T2Rf電壓串聯(lián)負(fù)反饋(交流反饋)--例2:判斷Rf是否負(fù)反饋,若是,判斷反饋的類型。+–C1RB15+–C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2RE1C3C2+UCCuoui+–T2Rf若Rf與T2發(fā)射極相接如圖所示,引入的是何種類型的反饋?T1----電流串聯(lián)正反饋+–C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2RE1C3C16例3:判斷圖示電路Rf的反饋類型。電流并聯(lián)負(fù)反饋(交、直流反饋)--+-uouiRE2RfRE1RC1RC2+UCC––++例3:判斷圖示電路Rf的反饋類型。電流并聯(lián)負(fù)反饋(交、直流反179.2反饋的基本方程
9.2.1閉環(huán)放大倍數(shù)的一般表達(dá)式9.2.2反饋深度9.2.3環(huán)路增益9.2反饋的基本方程9.2.1閉環(huán)放大倍數(shù)的一般表達(dá)189.2.1閉環(huán)放大倍數(shù)的一般表達(dá)式
根據(jù)圖09.01可以推導(dǎo)出反饋放大電路的基本方程。放大電路的開環(huán)放大倍數(shù)反饋網(wǎng)絡(luò)的反饋系數(shù)放大電路的閉環(huán)放大倍數(shù)9.2.1閉環(huán)放大倍數(shù)的一般表達(dá)式根據(jù)圖0919
以上幾個量都采用了復(fù)數(shù)表示,因?yàn)橐紤]實(shí)際電路的相移。由于式中:稱為環(huán)路增益。以上幾個量都采用了復(fù)數(shù)表示,因?yàn)?09.2.2反饋深度
稱為反饋深度
它反映了反饋對放大電路影響的程度??煞譃橄铝腥N情況(1)當(dāng)>1時,<,相當(dāng)于負(fù)反饋(2)當(dāng)<1時,>,相當(dāng)于正反饋(3)當(dāng)=0時,=∞,相當(dāng)于輸入為零時仍有輸出,故稱為“自激狀態(tài)”。9.2.2反饋深度21
9.2.3環(huán)路增益
環(huán)路增益是指放大電路和反饋網(wǎng)絡(luò)所形成環(huán)路的增益,當(dāng)>>1時稱為深度負(fù)反饋,與1+>>1相當(dāng)。于是閉環(huán)放大倍數(shù):9.2.3環(huán)路增益環(huán)路增益22
也就是說在深度負(fù)反饋條件下,閉環(huán)放大倍數(shù)近似等于反饋系數(shù)的倒數(shù),與有源器件的參數(shù)基本無關(guān)。一般反饋網(wǎng)絡(luò)是無源元件構(gòu)成的,其穩(wěn)定性優(yōu)于有源器件,因此深度負(fù)反饋時的放大倍數(shù)比較穩(wěn)定。由此可見:對于復(fù)雜的負(fù)反饋電路,增益的計(jì)算可簡化為反饋系數(shù)的計(jì)算。也就是說在深度負(fù)反饋條件下,閉環(huán)放大23
在此還要注意的是
、
和
可以是電壓信號,也可以是電流信號。1.當(dāng)它們都是電壓信號時,
、
、
無量綱,
和是電壓放大倍數(shù)。2.當(dāng)它們都是電流信號時,
、
、
無量綱,
和是電流放大倍數(shù)。3.當(dāng)它們既有電壓信號也有電流信號時,、
、
有量綱,
和
也有專門的放大倍數(shù)的稱謂。在此還要注意的是、和24解:在求電壓放大倍數(shù)表達(dá)式時,可以把A1和A2看成一個運(yùn)算放大器,見圖中棕色線框。因A1和A2都是反相輸入的,因此可確定輸入信號和輸出信號之間的極性關(guān)系。該電路相當(dāng)于同相比例運(yùn)算電路,所以:例09.03:求圖09.04電路的電壓放大倍數(shù)。圖09.04例題09.03電路圖解:在求電壓放大倍數(shù)表達(dá)式時,可以把A1和A2看成一個運(yùn)算放259.3四種負(fù)反饋類型的分析9.3.1電壓串聯(lián)負(fù)反饋9.3.2電壓并聯(lián)負(fù)反饋9.3.3電流串聯(lián)負(fù)反饋9.3.4電流并聯(lián)負(fù)反饋負(fù)反饋的類型共有四種組態(tài):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)反饋在此要分析反饋組態(tài)、求放大倍數(shù)等。9.3四種負(fù)反饋類型的分析9.3.1電壓串聯(lián)負(fù)反饋269.3.1電壓串聯(lián)負(fù)反饋
對圖09.05(a)所示電路,根據(jù)瞬時極性法判斷,經(jīng)Rf加在發(fā)射極E1上的反饋電壓為‘+’,與輸入電壓極性相同,(1)判斷方法:
圖09.05串聯(lián)電壓負(fù)反饋(a)分立元件放大電路且加在輸入回路的兩點(diǎn),故為串聯(lián)負(fù)反饋。反饋信號與輸出電壓成比例,是電壓反饋。后級對前級的這一反饋是交流反饋,同時Re1上還有第一級本身的負(fù)反饋,這將在下面分析。9.3.1電壓串聯(lián)負(fù)反饋對圖09.05(a27對圖(b),因輸入信號和反饋信號加在運(yùn)放的兩個輸入端,故為串聯(lián)反饋,根據(jù)瞬時極性判斷是負(fù)反饋,且為電壓負(fù)反饋。結(jié)論是交直流串聯(lián)電壓負(fù)反饋。圖09.05串聯(lián)電壓負(fù)反饋(b)集成運(yùn)放放大電路對圖(b),因輸入信號和反饋信號加在運(yùn)28
反饋系數(shù):對于圖09.02(a):對于圖09.02(b):
(2)閉環(huán)放大倍數(shù)對于串聯(lián)電壓負(fù)反饋,在輸入端是輸入電壓和反饋電壓相減,所以反饋系數(shù):對于圖09.02(a):對于圖09.02(b)299.3.2電壓并聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋電路如圖09.06所示。因反饋信號與輸入信號在一點(diǎn)相加,為并聯(lián)反饋。根據(jù)瞬時極性法判斷,為負(fù)反饋,且為電壓負(fù)反饋。因?yàn)椴⒙?lián)反饋在輸入端采用電流相加減。即:圖09.06電壓并聯(lián)負(fù)反饋9.3.2電壓并聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)30具有電阻的量綱具有電阻的量綱具有電導(dǎo)的量綱而電壓增益為:
稱為互阻增益,稱為互導(dǎo)反饋系數(shù),
相乘無量綱。對于深度負(fù)反饋,互阻增益為具有電阻的量綱而電壓增益為:稱為互阻增益,31
9.3.3電流串聯(lián)負(fù)反饋
電流串聯(lián)負(fù)反饋電路如圖09.07所示。圖(a)是基本放大電路將Ce去掉而構(gòu)成,圖(b)是由集成運(yùn)放(見下頁)構(gòu)成。對圖(a),反饋電壓從Re1上取出,根據(jù)瞬時極性和反饋電壓接入方式,可判斷為串聯(lián)負(fù)反饋。因輸出電壓短路,反饋電壓仍然存在,故為串聯(lián)電流負(fù)反饋。圖09.07(a)電流串聯(lián)負(fù)反饋9.3.3電流串聯(lián)負(fù)反饋電流32對圖09.07(b)的電路求其互導(dǎo)增益圖09.07(b)對圖09.07(b)的電路求其互導(dǎo)增益圖09.07(b)33
于是1/R,這里忽略了Rf的分流作用。電壓增益為:于是349.3.4電流并聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋的電路如圖09.08(a)(b)所示。對于圖(a)電路,反饋節(jié)點(diǎn)與輸入點(diǎn)相同,所以是電流并聯(lián)負(fù)反饋。對于圖(b)電路,也為電流并聯(lián)負(fù)反饋。圖09.08并聯(lián)電流負(fù)反饋(a)(b)9.3.4電流并聯(lián)負(fù)反饋電流并35電流放大倍數(shù):電流反饋系數(shù)是:,以圖09.08(b)為例:
顯然,電流放大倍數(shù)基本上只與外電路的參數(shù)有關(guān),與運(yùn)放內(nèi)部參數(shù)無關(guān)。電壓放大倍數(shù)為:動畫9-1動畫9-2電流放大倍數(shù):電流反饋系數(shù)是:36
例題09.4:回答下列問題。圖09.09例題09.4電路圖①求圖09.09在靜態(tài)時運(yùn)放的共模輸入電壓;②若要實(shí)現(xiàn)串聯(lián)電壓反饋,
Rf應(yīng)接向何處?③要實(shí)現(xiàn)串聯(lián)電壓負(fù)反饋,運(yùn)放的輸入端極性如何確定?④求引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋后的閉環(huán)電壓放大倍數(shù)。例題09.4:回答下列問題。圖37解:①靜態(tài)時運(yùn)放的共模輸入電壓,即靜態(tài)時T1和T2的集電極電位。圖09.09例題09.4電路圖
Ic1=Ic2=Ic3/2解:①靜態(tài)時運(yùn)放的共模輸入電壓,即靜態(tài)時T1和T2的集電極38解②:可以把差動放大電路看成運(yùn)放A的輸入級。輸入信號加在T1的基極,要實(shí)現(xiàn)串聯(lián)反饋,反饋信號必然要加在B2。所以要實(shí)現(xiàn)串聯(lián)電壓反饋,Rf應(yīng)接向B2。解③既然是串聯(lián)反饋,反饋和輸入信號接到差放的兩個輸入端。要實(shí)現(xiàn)負(fù)反饋,必為同極性信號。差放輸入端的瞬時極性,見圖中紅色標(biāo)號。根據(jù)串聯(lián)反饋的要求,可確定B2的極性,見圖中綠色標(biāo)號,由此可確定運(yùn)放的輸入端極性。圖09.09例題09.4電路圖解②:可以把差動放大電路看成運(yùn)放A的輸入級。輸入信號加39解④:求引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋后的閉環(huán)電壓增益,可把差放和運(yùn)放合為一個整體看待。圖09.09例題09.4電路圖為了保證獲得運(yùn)放綠色標(biāo)號的極性,B1相當(dāng)同相輸入端,B2相當(dāng)反向輸入端。為此該電路相當(dāng)同相輸入比例運(yùn)算電路。所以電壓增益為解④:求引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋后的閉環(huán)電壓增40模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)安徽理工大學(xué)電氣工程系主講:黃友銳第十一講模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)安徽理工大學(xué)電氣工程系主講:黃友銳第十一講4109放大電路中的反饋9.1反饋的概念9.2反饋的基本方程9.3四種負(fù)反饋類型的分析9.4負(fù)反饋對放大電路性能的影響09放大電路中的反饋9.1反饋的概念429.1.1反饋的定義9.1.2負(fù)反饋和正反饋9.1.3電壓反饋和電流反饋9.1.4串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋9.1.5交流反饋和直流反饋9.1反饋的概念9.1.1反饋的定義9.1反饋的概念43
9.1.1反饋的定義
在放大電路中信號的傳輸是從輸入端到輸出端,這個方向稱為正向傳輸。反饋就是將輸出信號取出一部分或全部送回到放大電路的輸入回路,與原輸入信號相加或相減后再作用到放大電路的輸入端。反饋信號的傳輸是反向傳輸。所以放大電路無反饋也稱開環(huán),放大電路有反饋也稱閉環(huán)。反饋的示意圖見圖09.01。9.1.1反饋的定義在放大電路中信號44圖09.01反饋概念方框圖
圖中:
是輸入信號,是反饋信號,稱為凈輸入信號。所以有圖09.01反饋概念方框圖圖中:所以有45
9.1.2負(fù)反饋和正反饋負(fù)反饋——加入反饋后,凈輸入信號|Xi'|<|Xi|,輸出幅度下降,等效增益減小。正反饋——加入反饋后,凈輸入信號|Xi'|>|Xi|,
輸出幅度增加,等效增益提高。
正反饋和負(fù)反饋的判斷法之一:瞬時極性法
在放大電路的輸入端,假設(shè)一個輸入信號對地為某一極性,可用“+”、“-”或“↑”、“↓”表示。按信號傳輸方向依次判斷相關(guān)點(diǎn)的瞬時極性,直至判斷出反饋信號的瞬時極性。如果反饋信號的瞬時極性使凈輸入減小,則為負(fù)反饋;反之為正反饋。9.1.2負(fù)反饋和正反饋負(fù)反饋——加入反饋后,凈輸入信號|46將輸出電壓‘短路’,若反饋信號為零,則為電壓反饋;若反饋信號仍然存在,則為電流反饋。9.1.3電壓反饋和電流反饋電壓反饋:反饋信號的大小與輸出電壓成比例的反饋稱為電壓反饋;電壓反饋與電流反饋的判斷:電流反饋:反饋信號的大小與輸出電流成比例的反饋稱為電流反饋。將輸出電壓‘短路’,若反饋信號為零,則為電壓47電壓與電流反饋的簡易判斷方法一般來說:反饋元件直接接在輸出端為電壓反饋。反饋元件只要沒有直接接到輸出端,均為電流反饋。(特別注意:負(fù)載不屬于放大器,因此不能算作反饋元件。)電壓與電流反饋的簡易判斷方法一般來說:48
9.1.4串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋反饋信號與輸入信號加在放大電路輸入回路的同一個電極,則為并聯(lián)反饋;反之,加在放大電路輸入回路的兩個電極,則為串聯(lián)反饋。
此時反饋信號與輸入信號是電流相加減的關(guān)系。
此時反饋信號與輸入信號是電壓相加減的關(guān)系。
對于運(yùn)算放大器來說,反饋信號與輸入信號同時加在同相輸入端或反相輸入端,則為并聯(lián)反饋;一個加在同相輸入端一個加在反相輸入端則為串聯(lián)反饋。對于三極管來說,反饋信號與輸入信號同時加在輸入三極管的基極或發(fā)射極,則為并聯(lián)反饋;一個加在基極一個加在發(fā)射極則為串聯(lián)反饋。9.1.4串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋反饋信49
9.1.5交流反饋和直流反饋
反饋信號只有交流成分時為交流反饋,反饋信號只有直流成分時為直流反饋,既有交流成分又有直流成分時為交直流反饋。9.1.5交流反饋和直流反饋反饋信號只有交流成50正反饋可使輸出幅度增加,負(fù)反饋則使輸出幅度減小。在明確串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋后,正反饋和負(fù)反饋可用下列規(guī)則來判斷:反饋信號和輸入信號加于輸入回路一點(diǎn)(并聯(lián)反饋)時,瞬時極性相同的為正反饋,瞬時極性相反的是負(fù)反饋;
反饋信號和輸入信號加于輸入回路兩個不同點(diǎn)(串聯(lián)反饋)時,瞬時極性相同的為負(fù)反饋,瞬時極性相反的是正反饋。對三極管來說這兩點(diǎn)是基極和發(fā)射極,對運(yùn)算放大器來說是同相輸入端和反相輸入端。正反饋和負(fù)反饋的判斷法之二:
以上輸入信號和反饋信號的瞬時極性都是指對地而言,這樣才有可比性。正反饋可使輸出幅度增加,負(fù)反饋則使51例題09.1:試判斷圖09.02所示電路的反饋組態(tài)。解:根據(jù)瞬時極性法,見圖中的紅色“+”、“-”號,可知經(jīng)電阻R1加在基極B1上的是直流并聯(lián)負(fù)反饋。因反饋信號與輸出電流成比例,故又為電流反饋。結(jié)論:是直流電流并聯(lián)負(fù)反饋。圖09.02例題09.01圖
經(jīng)Rf加在E1上是交流負(fù)反饋。反饋信號和輸入信號加在T1兩個輸入電極,故為串聯(lián)反饋。結(jié)論:交流電壓串聯(lián)負(fù)反饋。例題09.1:試判斷圖09.02所示電路的反饋組態(tài)。解:52例題09.2:試判斷圖09.03所示電路的反饋組態(tài)
解:根據(jù)瞬時極性法,見圖中的紅色+-號,可知是負(fù)反饋。因反饋信號和輸入信號加在運(yùn)放A1的兩個輸入端,故為串聯(lián)反饋。圖09.03例題09.02圖
因反饋信號與輸出電壓成比例,故為電壓反饋。結(jié)論:交直流串聯(lián)電壓負(fù)反饋。動畫9-1動畫9-2例題09.2:試判斷圖09.03所示電路的反饋組態(tài)53例1:判斷圖示電路中RE1、RE2的負(fù)反饋?zhàn)饔?。RE2對交流不起作用,RE1對交、直流均起作用電流串聯(lián)反饋–RCRB1RB2RE1RE2CEC2C1+UCCuoui++–另外再看幾個例子:思考例1:判斷圖示電路中RE1、RE2的負(fù)反饋?zhàn)饔?。RE2對54例2:判斷Rf是否負(fù)反饋,若是,判斷反饋的類型。+–C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2RE1CEC3C2+UCCuoui+–T1T2Rf電壓串聯(lián)負(fù)反饋(交流反饋)--例2:判斷Rf是否負(fù)反饋,若是,判斷反饋的類型。+–C1RB55+–C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2RE1C3C2+UCCuoui+–T2Rf若Rf與T2發(fā)射極相接如圖所示,引入的是何種類型的反饋?T1----電流串聯(lián)正反饋+–C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2RE1C3C56例3:判斷圖示電路Rf的反饋類型。電流并聯(lián)負(fù)反饋(交、直流反饋)--+-uouiRE2RfRE1RC1RC2+UCC––++例3:判斷圖示電路Rf的反饋類型。電流并聯(lián)負(fù)反饋(交、直流反579.2反饋的基本方程
9.2.1閉環(huán)放大倍數(shù)的一般表達(dá)式9.2.2反饋深度9.2.3環(huán)路增益9.2反饋的基本方程9.2.1閉環(huán)放大倍數(shù)的一般表達(dá)589.2.1閉環(huán)放大倍數(shù)的一般表達(dá)式
根據(jù)圖09.01可以推導(dǎo)出反饋放大電路的基本方程。放大電路的開環(huán)放大倍數(shù)反饋網(wǎng)絡(luò)的反饋系數(shù)放大電路的閉環(huán)放大倍數(shù)9.2.1閉環(huán)放大倍數(shù)的一般表達(dá)式根據(jù)圖0959
以上幾個量都采用了復(fù)數(shù)表示,因?yàn)橐紤]實(shí)際電路的相移。由于式中:稱為環(huán)路增益。以上幾個量都采用了復(fù)數(shù)表示,因?yàn)?09.2.2反饋深度
稱為反饋深度
它反映了反饋對放大電路影響的程度??煞譃橄铝腥N情況(1)當(dāng)>1時,<,相當(dāng)于負(fù)反饋(2)當(dāng)<1時,>,相當(dāng)于正反饋(3)當(dāng)=0時,=∞,相當(dāng)于輸入為零時仍有輸出,故稱為“自激狀態(tài)”。9.2.2反饋深度61
9.2.3環(huán)路增益
環(huán)路增益是指放大電路和反饋網(wǎng)絡(luò)所形成環(huán)路的增益,當(dāng)>>1時稱為深度負(fù)反饋,與1+>>1相當(dāng)。于是閉環(huán)放大倍數(shù):9.2.3環(huán)路增益環(huán)路增益62
也就是說在深度負(fù)反饋條件下,閉環(huán)放大倍數(shù)近似等于反饋系數(shù)的倒數(shù),與有源器件的參數(shù)基本無關(guān)。一般反饋網(wǎng)絡(luò)是無源元件構(gòu)成的,其穩(wěn)定性優(yōu)于有源器件,因此深度負(fù)反饋時的放大倍數(shù)比較穩(wěn)定。由此可見:對于復(fù)雜的負(fù)反饋電路,增益的計(jì)算可簡化為反饋系數(shù)的計(jì)算。也就是說在深度負(fù)反饋條件下,閉環(huán)放大63
在此還要注意的是
、
和
可以是電壓信號,也可以是電流信號。1.當(dāng)它們都是電壓信號時,
、
、
無量綱,
和是電壓放大倍數(shù)。2.當(dāng)它們都是電流信號時,
、
、
無量綱,
和是電流放大倍數(shù)。3.當(dāng)它們既有電壓信號也有電流信號時,、
、
有量綱,
和
也有專門的放大倍數(shù)的稱謂。在此還要注意的是、和64解:在求電壓放大倍數(shù)表達(dá)式時,可以把A1和A2看成一個運(yùn)算放大器,見圖中棕色線框。因A1和A2都是反相輸入的,因此可確定輸入信號和輸出信號之間的極性關(guān)系。該電路相當(dāng)于同相比例運(yùn)算電路,所以:例09.03:求圖09.04電路的電壓放大倍數(shù)。圖09.04例題09.03電路圖解:在求電壓放大倍數(shù)表達(dá)式時,可以把A1和A2看成一個運(yùn)算放659.3四種負(fù)反饋類型的分析9.3.1電壓串聯(lián)負(fù)反饋9.3.2電壓并聯(lián)負(fù)反饋9.3.3電流串聯(lián)負(fù)反饋9.3.4電流并聯(lián)負(fù)反饋負(fù)反饋的類型共有四種組態(tài):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)反饋在此要分析反饋組態(tài)、求放大倍數(shù)等。9.3四種負(fù)反饋類型的分析9.3.1電壓串聯(lián)負(fù)反饋669.3.1電壓串聯(lián)負(fù)反饋
對圖09.05(a)所示電路,根據(jù)瞬時極性法判斷,經(jīng)Rf加在發(fā)射極E1上的反饋電壓為‘+’,與輸入電壓極性相同,(1)判斷方法:
圖09.05串聯(lián)電壓負(fù)反饋(a)分立元件放大電路且加在輸入回路的兩點(diǎn),故為串聯(lián)負(fù)反饋。反饋信號與輸出電壓成比例,是電壓反饋。后級對前級的這一反饋是交流反饋,同時Re1上還有第一級本身的負(fù)反饋,這將在下面分析。9.3.1電壓串聯(lián)負(fù)反饋對圖09.05(a67對圖(b),因輸入信號和反饋信號加在運(yùn)放的兩個輸入端,故為串聯(lián)反饋,根據(jù)瞬時極性判斷是負(fù)反饋,且為電壓負(fù)反饋。結(jié)論是交直流串聯(lián)電壓負(fù)反饋。圖09.05串聯(lián)電壓負(fù)反饋(b)集成運(yùn)放放大電路對圖(b),因輸入信號和反饋信號加在運(yùn)68
反饋系數(shù):對于圖09.02(a):對于圖09.02(b):
(2)閉環(huán)放大倍數(shù)對于串聯(lián)電壓負(fù)反饋,在輸入端是輸入電壓和反饋電壓相減,所以反饋系數(shù):對于圖09.02(a):對于圖09.02(b)699.3.2電壓并聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋電路如圖09.06所示。因反饋信號與輸入信號在一點(diǎn)相加,為并聯(lián)反饋。根據(jù)瞬時極性法判斷,為負(fù)反饋,且為電壓負(fù)反饋。因?yàn)椴⒙?lián)反饋在輸入端采用電流相加減。即:圖09.06電壓并聯(lián)負(fù)反饋9.3.2電壓并聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)70具有電阻的量綱具有電阻的量綱具有電導(dǎo)的量綱而電壓增益為:
稱為互阻增益,稱為互導(dǎo)反饋系數(shù),
相乘無量綱。對于深度負(fù)反饋,互阻增益為具有電阻的量綱而電壓增益為:稱為互阻增益,71
9.3.3電流串聯(lián)負(fù)反饋
電流串聯(lián)負(fù)反饋電路如圖09.07所
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