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文檔簡介

8.1反饋的基本概念與分類8.2負(fù)反饋放大電路增益的一般表達(dá)式8.3負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響8.4深度負(fù)反饋條件下的近似計(jì)算8.5負(fù)反饋放大電路設(shè)計(jì)8.6負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定性8反饋放大電路8.1.1反饋的基本概念8.1.2直流反饋與交流反饋8.1.3正反饋與負(fù)反饋8.1.4串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋8.1.5電壓反饋與電流反饋8.1.6負(fù)反饋放大電路的四種組態(tài)8.1反饋的基本概念與分類8.1.1反饋的基本概念1.什么是反饋

將放大電路輸出量(電壓或電流)的一部分或全部,通過某種電路(稱為反饋網(wǎng)絡(luò))送回到輸入回路的過程。反饋是信號(hào)的反向傳輸過程,體現(xiàn)了輸出信號(hào)對(duì)輸入信號(hào)的反作用。反饋通路——信號(hào)反向傳輸?shù)那篱_環(huán)——無反饋通路閉環(huán)——有反饋通路8.1.1反饋的基本概念1.什么是反饋A=xO/xID開環(huán)增益F=xF/xO反饋系數(shù)Af

=xO/xI閉環(huán)增益輸出信號(hào)反饋放大電路的輸入信號(hào)反饋信號(hào)基本放大電路的輸入信號(hào)(凈輸入信號(hào))8.1.1反饋的基本概念2.信號(hào)傳輸?shù)膯蜗蚧騻鬏敚?/p>

信號(hào)由輸入到輸出的傳輸反向傳輸:

信號(hào)由輸出到輸入的傳輸8.1.1反饋的基本概念2.信號(hào)傳輸?shù)膯蜗蚧?/p>

在基本放大電路內(nèi)也存在信號(hào)的反向傳輸(如BJT的H參數(shù)小信號(hào)模型中的受控源hrevce),但與反饋網(wǎng)絡(luò)相比,這種反向傳輸作用非常微弱,也都忽略不計(jì)。信號(hào)在基本放大電路中的反向傳輸信號(hào)在反饋網(wǎng)絡(luò)中的正向傳輸

因?yàn)榉答伨W(wǎng)絡(luò)一般由無源元件組成,沒有放大作用,與放大電路的正向傳輸相比可以忽略。8.1.1反饋的基本概念判斷電路是否存在反饋通路8.1.1反饋的基本概念判斷電路是否存在反饋通路反饋通路(本級(jí))反饋通路(本級(jí))反饋通路(級(jí)間)8.1.1反饋的基本概念判斷電路是否存在反饋通路反饋通路(級(jí)間)理論上,電源線和地線不能作為反饋通路8.1.1反饋的基本概念8.1.2直流反饋與交流反饋8.1.3正反饋與負(fù)反饋8.1.4串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋8.1.5電壓反饋與電流反饋8.1.6負(fù)反饋放大電路的四種組態(tài)8.1反饋的基本概念與分類8.1.2直流反饋與交流反饋

根據(jù)反饋到輸入端的信號(hào)是交流,還是直流,或同時(shí)存在,來進(jìn)行判別。交流被電容短路無法送回輸入端直流被電容隔斷無法送回輸入端直流反饋交流反饋8.1.2直流反饋與交流反饋直流反饋8.1.2直流反饋與交流反饋交、直流反饋直流反饋8.1.1反饋的基本概念8.1.2直流反饋與交流反饋8.1.3正反饋與負(fù)反饋8.1.4串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋8.1.5電壓反饋與電流反饋8.1.6負(fù)反饋放大電路的四種組態(tài)8.1反饋的基本概念與分類8.1.3正反饋與負(fù)反饋正反饋: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。8.1.3正反饋與負(fù)反饋判別方法:瞬時(shí)極性法。即在電路中,從輸入端開始,沿著信號(hào)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(hào)表示)。(+)(+)(-)(-)(-)凈輸入量減小(+)(+)(-)(-)凈輸入量增大負(fù)反饋正反饋反饋通路反饋通路8.1.3正反饋與負(fù)反饋凈輸入量減小級(jí)間反饋通路(+)(-)(-)(+)級(jí)間負(fù)反饋(+)(+)8.1.3正反饋與負(fù)反饋(1)正確劃分出基本放大電路和反饋網(wǎng)絡(luò);(2)運(yùn)用瞬時(shí)極性法時(shí),一定要沿著信號(hào)傳輸方向依次標(biāo)注極性,即從基本放大電路的輸入到輸出,再從反饋網(wǎng)絡(luò)回到輸入;(3)一定要熟知各種基本放大電路(如共源、共漏、共柵、共射、共基、共集電路,差分放大電路及運(yùn)算放大器等)輸出信號(hào)與輸入信號(hào)間的相位關(guān)系;(4)正確確定凈輸入量的位置。判斷反饋極性時(shí),注意:8.1.1反饋的基本概念8.1.2直流反饋與交流反饋8.1.3正反饋與負(fù)反饋8.1.4串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋8.1.5電壓反饋與電流反饋8.1.6負(fù)反饋放大電路的四種組態(tài)8.1反饋的基本概念與分類8.1.4串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋由反饋網(wǎng)絡(luò)在放大電路輸入端的連接方式判定串聯(lián)并聯(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-if8.1.4串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋并聯(lián):反饋量xf和輸入量xi接于同一輸入端。串聯(lián):反饋量xf和輸入量xi接于不同的輸入端。判斷串、并聯(lián)反饋的更快捷的方法8.1.4串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋串聯(lián)反饋串聯(lián)反饋8.1.4串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋串聯(lián)反饋8.1.1反饋的基本概念8.1.2直流反饋與交流反饋8.1.3正反饋與負(fù)反饋8.1.4串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋8.1.5電壓反饋與電流反饋8.1.6負(fù)反饋放大電路的四種組態(tài)8.1反饋的基本概念與分類

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(duì)象決定電壓反饋:反饋信號(hào)xf和輸出電壓成比例,即xf=Fvo電流反饋:反饋信號(hào)xf與輸出電流成比例,即xf=Fio

8.1.5電壓反饋與電流反饋并聯(lián)結(jié)構(gòu)串聯(lián)結(jié)構(gòu)8.1.5電壓反饋與電流反饋判斷方法: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(duì)地短路),反饋量為零——電壓反饋。反饋通路反饋通路電壓反饋電流反饋8.1.5電壓反饋與電流反饋反饋通路電壓反饋8.1.5電壓反饋與電流反饋反饋通路電流反饋8.1.5電壓反饋與電流反饋電壓負(fù)反饋的反饋控制作用RLvoxf

xidvo

電壓負(fù)反饋穩(wěn)定輸出電壓xf=Fvo,

xid=xi-xf8.1.5電壓反饋與電流反饋電流負(fù)反饋的反饋控制作用RLioxf

xidio

電流負(fù)反饋穩(wěn)定輸出電流xf=Fio,

xid=xi-xf8.1.1反饋的基本概念8.1.2直流反饋與交流反饋8.1.3正反饋與負(fù)反饋8.1.4串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋8.1.5電壓反饋與電流反饋8.1.6負(fù)反饋放大電路的四種組態(tài)8.1反饋的基本概念與分類8.1.6負(fù)反饋放大電路的四種組態(tài)由此可組成四種組態(tài):輸入端:輸出端:電壓串聯(lián)電壓并聯(lián)電流串聯(lián)電流并聯(lián)反饋網(wǎng)絡(luò)在放大電路輸入端的連接分為串聯(lián)和并聯(lián)兩種方式。反饋信號(hào)在輸出端分為電壓取樣和電流取樣兩種方式。8.1.6負(fù)反饋放大電路的四種組態(tài)1.電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大電路(電壓放大器)

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(VCVS),電壓/電壓轉(zhuǎn)換8.1.6負(fù)反饋放大電路的四種組態(tài)1.電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大電路(電壓放大器)8.1.6負(fù)反饋放大電路的四種組態(tài)2.電壓并聯(lián)負(fù)反饋放大電路(互阻放大器)

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(CCVS),電流/電壓轉(zhuǎn)換特點(diǎn):8.1.6負(fù)反饋放大電路的四種組態(tài)2.電壓并聯(lián)負(fù)反饋放大電路(互阻放大器)8.1.6負(fù)反饋放大電路的四種組態(tài)3.電流串聯(lián)負(fù)反饋放大電路(互導(dǎo)放大器)

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(VCCS),電壓/電流轉(zhuǎn)換特點(diǎn):8.1.6負(fù)反饋放大電路的四種組態(tài)3.電流串聯(lián)負(fù)反饋放大電路(互導(dǎo)放大器)8.1.6負(fù)反饋放大電路的四種組態(tài)4.電流并聯(lián)負(fù)反饋放大電路(電流放大器)

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(CCCS),電流/電流轉(zhuǎn)換特點(diǎn):8.1.6負(fù)反饋放大電路的四種組態(tài)4.電流并聯(lián)負(fù)反饋放大電路(電流放大器)8.1.6負(fù)反饋放大電路的四種組態(tài)不同反饋的影響及特點(diǎn)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)電壓串聯(lián)電壓并聯(lián)電流串聯(lián)電流并聯(lián)電壓控制的電壓源電壓/電壓轉(zhuǎn)換電流控制的電壓源電流/電壓轉(zhuǎn)換電壓控制的電流源電壓/電流轉(zhuǎn)換電流控制的電流源電流/電流轉(zhuǎn)換(壓控)(流控)(電壓源)(電流源)正反饋:增大增益,易使系統(tǒng)不穩(wěn)定,很少用負(fù)反饋:減小增益,還有其它好處8.1.6負(fù)反饋放大電路的四種組態(tài)本級(jí)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋本級(jí)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋級(jí)間反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋例輸出短路時(shí)輸出回路的交流通路

8.1.6負(fù)反饋放大電路的四種組態(tài)并聯(lián)反饋電壓反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋例8.1.6負(fù)反饋放大電路的四種組態(tài)串聯(lián)負(fù)反饋信號(hào)源對(duì)反饋效果的影響vid=vi-vf

則vi最好為恒壓源,即信號(hào)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。從另一角度看,對(duì)于電壓信號(hào)源,引串聯(lián)負(fù)反饋效果更好。(壓控)并聯(lián)負(fù)反饋iid=ii-if

則ii最好為恒流源,即信號(hào)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。從另一角度看,對(duì)于電流信號(hào)源,引并聯(lián)負(fù)反饋效果更好。(流控)8.1.6負(fù)反饋放大電路的四種組態(tài)信號(hào)源對(duì)反饋效果的影響8反饋放大電路8.1反饋的基本概念與分類8.2負(fù)反饋放大電路增益的一般表達(dá)式8.3負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響8.4深度負(fù)反饋條件下的近似計(jì)算8.5負(fù)反饋放大電路設(shè)計(jì)8.6負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定性8.2負(fù)反饋放大電路增益的一般表達(dá)式開環(huán)增益反饋系數(shù)閉環(huán)增益因?yàn)樗砸阎]環(huán)增益的一般表達(dá)式即(1+AF)稱為反饋深度

AF稱為環(huán)路增益

一般負(fù)反饋反饋深度則表示為深度負(fù)反饋

一般情況下,A是頻率的函數(shù),F(xiàn)有時(shí)也是頻率的函數(shù)。當(dāng)考慮信號(hào)頻率的影響時(shí),Af、A和F分別用、和表示。即此時(shí)有8.2負(fù)反饋放大電路增益的一般表達(dá)式引入負(fù)反饋時(shí),AF為正實(shí)數(shù),xf與xi相位相同。自激振蕩xf與xi相位相反,反饋已從原來的負(fù)反饋?zhàn)兂闪苏答仭?3)當(dāng)時(shí),環(huán)路增益

產(chǎn)生?180附加相移,時(shí),信號(hào)量或信號(hào)傳遞比反饋組態(tài)電壓串聯(lián)電流并聯(lián)電壓并聯(lián)電流串聯(lián)Av=vo/vidAi=io/iidF=xf/xoFv=vf/voFi=if/ioAvf=vo/vi功能vi控制vo,電壓放大ii控制io,電流放大xoxi、xf、xidAf=xo/xi負(fù)反饋放大電路中各種信號(hào)量的含義A=xo/xidvoiovi、vf、vidii、if、iidii控制vo,電流轉(zhuǎn)換為電壓vi控制io,電壓轉(zhuǎn)換為電流voiovi、vf、vidii、if、iid8反饋放大電路8.1反饋的基本概念與分類8.2負(fù)反饋放大電路增益的一般表達(dá)式8.3負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響8.4深度負(fù)反饋條件下的近似計(jì)算8.5負(fù)反饋放大電路設(shè)計(jì)8.6負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定性8.3.1提高增益的穩(wěn)定性8.3.2減小反饋環(huán)內(nèi)非線性失真8.3.3抑制反饋環(huán)內(nèi)噪聲8.3.4對(duì)輸入電阻和輸出電阻的影響8.3.5擴(kuò)展帶寬8.3負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響根據(jù)即閉環(huán)增益相對(duì)變化量比開環(huán)減小了1+AF另一方面,在深度負(fù)反饋條件下

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)8.3.1提高增益的穩(wěn)定性求導(dǎo)可得閉環(huán)增益相對(duì)變化量閉環(huán)增益相對(duì)變化量8.3負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響8.3.1提高增益的穩(wěn)定性8.3.2減小反饋環(huán)內(nèi)非線性失真8.3.3抑制反饋環(huán)內(nèi)噪聲8.3.4對(duì)輸入電阻和輸出電阻的影響8.3.5擴(kuò)展帶寬8.3.2減小反饋環(huán)內(nèi)非線性失真開環(huán)設(shè)F=0.099閉環(huán)8.3負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響8.3.1提高增益的穩(wěn)定性8.3.2減小反饋環(huán)內(nèi)非線性失真8.3.3抑制反饋環(huán)內(nèi)噪聲8.3.4對(duì)輸入電阻和輸出電阻的影響8.3.5擴(kuò)展帶寬8.3.3抑制反饋環(huán)內(nèi)噪聲開環(huán)輸出電壓信噪比等效噪聲無噪聲前置放大閉環(huán)輸出電壓信噪比信噪比提高了8.3負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響8.3.1提高增益的穩(wěn)定性8.3.2減小反饋環(huán)內(nèi)非線性失真8.3.3抑制反饋環(huán)內(nèi)噪聲8.3.4對(duì)輸入電阻和輸出電阻的影響8.3.5擴(kuò)展帶寬8.3.4對(duì)輸入電阻和輸出電阻的影響1.對(duì)輸入電阻的影響

串聯(lián)負(fù)反饋開環(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,輸入電阻增大了。8.3.4對(duì)輸入電阻和輸出電阻的影響1.對(duì)輸入電阻的影響

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(duì)輸入電阻的影響僅限于環(huán)內(nèi),對(duì)環(huán)外不產(chǎn)生影響。8.3.4對(duì)輸入電阻和輸出電阻的影響2.對(duì)輸出電阻的影響

電壓負(fù)反饋閉環(huán)輸出電阻而xid=-

xf=-Fvt

所以引入電壓負(fù)反饋后,輸出電阻減小了。忽略反饋網(wǎng)絡(luò)對(duì)it的分流8.3.4對(duì)輸入電阻和輸出電阻的影響2.對(duì)輸出電阻的影響

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(duì)輸出電阻的影響僅限于環(huán)內(nèi),對(duì)環(huán)外不產(chǎn)生影響。8.3負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響8.3.1提高增益的穩(wěn)定性8.3.2減小反饋環(huán)內(nèi)非線性失真8.3.3抑制反饋環(huán)內(nèi)噪聲8.3.4對(duì)輸入電阻和輸出電阻的影響8.3.5擴(kuò)展帶寬8.3.5擴(kuò)展帶寬1.閉環(huán)增益的帶寬基本放大電路的高頻響應(yīng)比開環(huán)時(shí)增加了

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))——與頻率無關(guān)的閉環(huán)通帶增益其中——閉環(huán)上限頻率同理可得比開環(huán)時(shí)減小了——閉環(huán)下限頻率引入負(fù)反饋后,放大電路的通頻帶展寬了8.3.5擴(kuò)展帶寬2.增益帶寬積

開環(huán)幅頻響應(yīng)閉環(huán)幅頻響應(yīng)閉環(huán)幅頻響應(yīng)

設(shè)反饋網(wǎng)絡(luò)是純電阻網(wǎng)絡(luò)

放大電路的增益-帶寬積為常數(shù)(-20dB/十倍頻的增益衰減斜率,標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)算放大器就具有這樣閉環(huán)增益?帶寬積開環(huán)增益?帶寬積的幅頻響應(yīng))8.3.5擴(kuò)展帶寬3.電流反饋型運(yùn)放的閉環(huán)帶寬常有rin<<R1//Rf,即vNvP=vi只要Rf<<req8.3.5擴(kuò)展帶寬3.電流反饋運(yùn)放的閉環(huán)帶寬固定Rf改變R1時(shí)的閉環(huán)增益幅頻響應(yīng)電阻值的選取要滿足rin<<R1//Rf和Rf<<req增益帶寬積不為常數(shù)8.3.5擴(kuò)展帶寬與標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)放的閉環(huán)帶寬比較固定Rf改變R1時(shí)的閉環(huán)增益幅頻響應(yīng)其中開環(huán)帶寬fH僅取決于運(yùn)放內(nèi)部電路參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)放

要穩(wěn)定直流量——引入直流負(fù)反饋

要穩(wěn)定交流量——引入交流負(fù)反饋

要穩(wěn)定輸出電壓——引入電壓負(fù)反饋

要穩(wěn)定輸出電流——引入電流負(fù)反饋

要增大輸入電阻——引入串聯(lián)負(fù)反饋

要減小輸入電阻——引入并聯(lián)負(fù)反饋

要增大輸出電阻——引入電流負(fù)反饋

要減小輸出電阻——引入電壓負(fù)反饋為改善性能引入負(fù)反饋的一般原則

將電壓信號(hào)變換為電流信號(hào)——引入電流串聯(lián)負(fù)反饋

將電流信號(hào)變換為電壓信號(hào)——引入電壓并聯(lián)負(fù)反饋

將電壓信號(hào)變換為電壓信號(hào)——引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋

將電流信號(hào)變換為電流信號(hào)——引入電流并聯(lián)負(fù)反饋

對(duì)于電壓信號(hào)源——引串聯(lián)負(fù)反饋效果更明顯

對(duì)于電流信號(hào)源——引并聯(lián)負(fù)反饋效果更明顯8反饋放大電路8.1反饋的基本概念與分類8.2負(fù)反饋放大電路增益的一般表達(dá)式8.3負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響8.4深度負(fù)反饋條件下的近似計(jì)算8.5負(fù)反饋放大電路設(shè)計(jì)8.6負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定性1.深度負(fù)反饋的特點(diǎn)8.4深度負(fù)反饋條件下的近似計(jì)算即,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)(1+AF)>>1

時(shí)又因?yàn)榇肷鲜降脁fxi凈輸入量近似等于零由此可得深度負(fù)反饋條件下,基本放大電路“兩虛”的概念xid=xi

-

xf

0

1.深度負(fù)反饋的特點(diǎn)8.4深度負(fù)反饋條件下的近似計(jì)算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

8.4深度負(fù)反饋條件下的近似計(jì)算深度負(fù)反饋引出的虛短和虛斷,不再限于集成運(yùn)放中應(yīng)用深度負(fù)反饋條件下閉環(huán)增益只與反饋網(wǎng)絡(luò)有關(guān)之前的運(yùn)放基本放大電路的結(jié)論正是這一結(jié)果的體現(xiàn)運(yùn)放的同相放大反相放大#

如何滿足深度負(fù)反饋條件?#既然深度負(fù)反饋條件下,閉環(huán)增益只與反饋網(wǎng)絡(luò)有關(guān),那么是否意味著基本放大電路的增益A已經(jīng)無關(guān)緊要了?(1)找出信號(hào)放大通路和反饋通路(2)用瞬時(shí)極性法判斷正、負(fù)反饋(3)判斷交、直流反饋(4)判斷反饋組態(tài)(5)標(biāo)出輸入量、輸出量及反饋量(6)估算深度負(fù)反饋條件下電路的F、Af、Avf(常常利用虛短和虛斷直接列表達(dá)式求解。)8.4深度負(fù)反饋條件下的近似計(jì)算2.一般分析步驟3.分析舉例8.4深度負(fù)反饋條件下的近似計(jì)算

電壓串聯(lián)負(fù)反饋反饋系數(shù)

實(shí)際上該電路就是第2章介紹的同相比例放大電路,此處結(jié)果與第2章所得結(jié)果相同。

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)增益(就是閉環(huán)電壓增益)3.分析舉例8.4深度負(fù)反饋條件下的近似計(jì)算

電流并聯(lián)負(fù)反饋有

設(shè)電路滿足深度負(fù)反饋條件,試計(jì)算它的閉環(huán)電流增益,并定性分析它的輸入電阻。解:根據(jù)虛短、虛斷閉環(huán)電流增益注意,結(jié)果與圖中所標(biāo)電流的參考方向有關(guān)??紤]到ii0和vi=vn≈0,所以Rif≈vi/ii≈03.分析舉例8.4深度負(fù)反饋條件下的近似計(jì)算

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vivf3.分析舉例8.4深度負(fù)反饋條件下的近似計(jì)算

(1)電流串聯(lián)負(fù)反饋

某多級(jí)放大電路的交流通路如圖8.4.4所示。(1)試判斷電路中級(jí)間反饋的組態(tài)和極性;(2)若電路滿足深度負(fù)反饋條件,試求電路的閉環(huán)電壓增益。解:(2)根據(jù)虛短、虛斷可列出方程得閉環(huán)電壓增益(忽略T1的射極電流)3.分析舉例8.4深度負(fù)反饋條件下的近似計(jì)算交流通路如圖所示。假設(shè)電路滿足深度負(fù)反饋條件。(1)求閉環(huán)增益;(2)求閉環(huán)電壓增益。

(1)電流串聯(lián)負(fù)反饋解:(2)根據(jù)虛短、虛斷可列出方程3.分析舉例8.4深度負(fù)反饋條件下的近似計(jì)算(2)求閉環(huán)電壓增益解:8.4深度負(fù)反饋條件下的近似計(jì)算深度負(fù)反饋條件下近似計(jì)算產(chǎn)生的相對(duì)誤差:(|1+AF|>>1,或G=AF>>1,G——環(huán)路增益)即環(huán)路增益直接影響著誤差的大小,環(huán)路增益越大,誤差越小。設(shè)4.近似計(jì)算帶來的誤差注:此處忽略了頻率變化導(dǎo)致A減小帶來的影響8反饋放大電路8.1反饋的基本概念與分類8.2負(fù)反饋放大電路增益的一般表達(dá)式8.3負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響8.4深度負(fù)反饋條件下的近似計(jì)算8.5負(fù)反饋放大電路設(shè)計(jì)8.6負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定性8.5反饋放大電路設(shè)計(jì)自學(xué)8反饋放大電路8.1反饋的基本概念與分類8.2負(fù)反饋放大電路增益的一般表達(dá)式8.3負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響8.4深度負(fù)反饋條件下的近似計(jì)算8.5負(fù)反饋放大電路設(shè)計(jì)8.6負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定性8.6.1負(fù)反饋放大電路的自激振蕩及穩(wěn)定工作的條件*8.6.2自激振蕩的消除——頻率補(bǔ)償8.6負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定性8.6.1負(fù)反饋放大電路的自激振蕩及穩(wěn)定工作的條件1.產(chǎn)生自激振蕩的原因

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。

將通頻帶上、下限頻率附近以及通帶外產(chǎn)生的相移稱為放大電路的附加相移。

自激振蕩是指,在沒有任何輸入信號(hào)的情況下,放大電路的輸出端仍會(huì)連續(xù)不斷地產(chǎn)生某種頻率的輸出波形。1.產(chǎn)生自激振蕩的原因

實(shí)際上,自激振蕩與是否有信號(hào)輸入并無關(guān)系,因?yàn)樾盘?hào)的頻率通常落在放大電路的通頻帶內(nèi)。自激振蕩的“信源”來自電路中各種元器件的噪聲和外部干擾。它們廣泛分布在放大電路的通帶內(nèi)外。8.6.1負(fù)反饋放大電路的自激振蕩及穩(wěn)定工作的條件2.自激振蕩的條件自激振蕩即又得自激振蕩條件幅值條件相位條件(附加相移)注:輸入端求和的相位(-1)不包含在內(nèi)閉環(huán)增益k是滿足條件的某角頻率8.6.1負(fù)反饋放大電路的自激振蕩及穩(wěn)定工作的條件3.穩(wěn)定工作的條件8.6.1負(fù)反饋放大電路的自激振蕩及穩(wěn)定工作的條件或其中Gm——幅值裕度,一般要求Gm≥10dBm——相位裕度,一般要求m≥45(保證可靠穩(wěn)定,留有余地)寫成等式,且幅值用分貝數(shù)表示時(shí)或或或

當(dāng)反饋網(wǎng)絡(luò)為純電阻網(wǎng)絡(luò)時(shí),f=0。一般要求Gm≥10dBm≥453.穩(wěn)定工作的條件8.6.1負(fù)反饋放大電路的自激振蕩及穩(wěn)定工作的條件環(huán)路增益的頻率響應(yīng)環(huán)路增益的幅頻響應(yīng)寫為一般與頻率無關(guān),則的幅頻響應(yīng)是一條水平線利用波特圖分析關(guān)鍵作出的幅頻響應(yīng)和相頻響應(yīng)波特圖水平線的交點(diǎn)為即該點(diǎn)滿足。。。,4.負(fù)反饋電路的穩(wěn)定性分析8.6.1負(fù)反饋放大電路的自激振蕩及穩(wěn)定工作的條件(2)作水平線判斷穩(wěn)定性方法(1)作出的幅頻響應(yīng)和相頻響應(yīng)波特圖在水平線的交點(diǎn)作垂線交相頻響應(yīng)曲線的一點(diǎn)(3)判斷兩線交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的相位是否滿足相位裕度(m45)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)?;?/p>

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