模擬電子技術(shù)章四

第4章放大電路中的反饋與振蕩4.1反饋的基本概念4.2負反饋對放大器性能的影響4.3振蕩的基本概念 反饋是電子技術(shù)領(lǐng)域中的一個重要概念，它有正負之分。在放大電路的設(shè)計中，通常引入負反饋來改善放大器的性能，通過正反饋構(gòu)成各種振蕩器，產(chǎn)生各種波形信號。本章從反饋的基本概念入手，對反饋進行分類，分析負反饋對放大性能的影響，介紹深度負反饋的一般計算方法，最后討論負反饋電路形成自激振蕩條件和多種波形發(fā)生電路。4.1反饋的基本概念 在許多實際的電子電路中均存在著某種類型的反饋，反饋的概念和理論在工程領(lǐng)域得到了日益廣泛的應用。反饋的定義 所謂反饋就是把電子電路的輸出量（輸出電壓或電流）或輸出量的一部分，通過一定的電路回送到它的輸入端。在第2章中提到的工作點穩(wěn)定電路就是一個典型的示例，現(xiàn)將電路圖重畫為圖4.1。

圖4.1工作點穩(wěn)定電路反饋的分類及判斷 帶反饋的放大器稱為反饋放大器，在反饋放大器中，輸入信號經(jīng)過放大器放大后送到輸出端，而輸出信號又經(jīng)過反饋網(wǎng)絡反向傳遞到輸入端，形成閉合環(huán)路，這種狀況稱之為閉環(huán)，反饋放大器又叫閉環(huán)放大器。一個反饋放大器通常由基本放大器和反饋網(wǎng)絡構(gòu)成。假定用A表示基本放大器，用F來表示反饋網(wǎng)絡，可以用圖4.2所示的方框圖來表示各種類型的反饋。圖4.巷2反饋起放大器電路禍方框些圖根據(jù)贈反饋惱極性抱的不堤同，體可以續(xù)將反后饋分育為正妄反饋率和負鞭反饋礦。如果疏引入疼的反拒饋信央號增悠強了玩外加址輸入礎(chǔ)信號槽的作套用，確也即邊是說貞在求榜和環(huán)稈節(jié)為部同相崖求和衰形式榮而使貴凈輸血入信匯號比渾外加獄輸入掌信號耗幅度賣更大床，從膠而使巨放大矛電路旱的放碗大倍性數(shù)得拜以提它高，淺這樣債的反不饋為絕正反準饋?；I如果天反饋強信號步在求定和環(huán)正節(jié)與籍輸入矛信號腰為反悄相求線和（公即相兼減）替方式漸而使汁凈輸襲入信懷號比偉外加薯輸入竭信號靠幅度裳減少貴，也既即是噸削弱臉了外參加輸佛入信來號的印作用缺，從遙而使愉放大床電路號的放勒大倍刪數(shù)減彼低，儉這樣奔的反仰饋為著負反供饋。那如展何來體判斷軟一個閣電路杰中引址入的料反饋貫到底率是正員反饋示還是慎負反像饋呢做？最遵常用久的判椅斷方妄法是漸瞬時云極性盲法。首先劃假定感輸入煤信號形在某色一時然刻的膠瞬時幅極性蘆（一慣般假卡定為臟瞬時央正極楊性，煉用+栽來表缺示）喊，按訓照基繪本放卻大器宴的信快號傳洗遞方豈向，當逐級焰?zhèn)鬟f甲至輸臣出端嚇，再鏟由輸淚出端節(jié)的瞬獎時極跳性順誰著反掛饋網(wǎng)滅絡的漸方向貝逐級焦傳遞謎回輸究入回堂路，寶最后傾根據(jù)狂反饋圖到輸出入回專路信明號的增瞬時孔極性色是增暮強還虹是削恐弱了釣原來引的信切號，攀來判眉斷反陪饋的叫類型什。具體摩方法碎和步羅驟可歪以描年述如證下。(1陸)賀信號震傳遞墨過程書中，凳極性去的傳暖遞規(guī)勻律：臂通常扔以接槐地點味為參茂考點泡，假蝴定原形輸入箏信號宰為瞬被時正更極性犬，順棕著閉度環(huán)放廈大電鄙路的帳傳遞洲方向趣逐級四傳遞經(jīng)。對河于線醫(yī)性元爸件構(gòu)朗成的驢電路泡，傳侵遞時儀不改到變極岡性，蔬對于挺非線統(tǒng)性元某件構(gòu)循成的延電路晉，則凝可依皆據(jù)圖并4.遭3原忽則傳筒遞極眠性。圖4.嬌3極性訓傳遞均原則而對救于集爆成的啊放大芝電路艱，極戀性傳總遞方挽法就話更簡篇單，塵集成霞放大顫電路病有兩其個輸述入端漢，其和中一衫個與文輸出引端同株相，取即相叨同極駛性，熊也稱希其為改同相矮輸入漿端，停另一野個輸潮入端鴿為反莫相輸絨入端,即輸霉出和悄輸入玩極性超相反州。(2佛)辦判斷恐反饋槐信號鴉和原磨輸入西信號旋共同見作用墳于放顧大器哲的總鳳效果滅。放大掌器的屬輸入雁有兩憶個端介子（辛信號男端和譯參考錘地端追），游反饋項的引漢入便蝴有如珍下兩舉種形棟式。①蛛若反芹饋信診號和潮原輸刷入信娃號作音用于葵同一棗端子滋（即息并聯(lián)球形式灣），捷則求鄙和環(huán)悄節(jié)為往電流途求和衛(wèi)形式綿，當神二者坡極性靜相同綱時為扶正反偷饋，剩二者搬極性伯相反廁時為席負反吉饋。②若反喂饋信警號和擔原輸碌入信分號作停用于爛不同逗的端確子（遲即串欄聯(lián)形催式）側(cè)則求加和環(huán)端節(jié)為爛回路瘦電壓軟求和止形式滋，當催二者寸極性涂相同追時為息負反航饋，凝二者百極性海相反翼時為扔正反骨饋。4.杏2和負言反饋沉對放飼大器勸性能尋的影筒響直流友反饋臨的作前用是豪穩(wěn)定疤靜態(tài)換工作偷點，廁對放陶大電腳路的燦動態(tài)漲性能貿(mào)沒有趟影響謀。而方不同圓類型撫的交及流負同反饋壞將對振放大拼電路捐的性青能產(chǎn)憲生不剪同的逝影響紹，是洪用來負改善靈放大桌器技供術(shù)指販標的套主要袖方法錫和手義段，剩也是本本章圍討論燥的重蛙點。公下面殿就交鄙流負咽反饋篩的不挽同類殊型進緞行詳予細分洗析。負反方饋的4種組年態(tài)根據(jù)冤反饋質(zhì)網(wǎng)絡鉗與基蜘本放五大電諷路在汪輸出烏、輸欲入端淚連接恨方式忘的不涼同，弓可以紐奉將負緩反饋兵分為4種形積式，些也即儀有4種組扯態(tài)。拘如圖4.演5所示辦。(1楊)電壓字串聯(lián)扔負反廣饋。(2悔)電流蝕串聯(lián)相負反浪饋。(3鏡)電流菠并聯(lián)偏負反咬饋。(4虹)電壓大并聯(lián)硬負反蠟饋。圖4.韻5負反貓饋的4種組西態(tài)一般枝說來制，根布據(jù)反拆饋信凝號在距放大蹤蝶電路區(qū)輸出威端連呈接方破式的贈不同縣，可呆以分赴為電件壓反勞饋和熊電流赤反饋箱。如果柏反饋沿信號隙取自庫輸出鵲端電濕壓，動稱為抹電壓沿反饋惜；如初果反苗饋信粗號取淘自輸唇出電哭流，濟稱為撲電流構(gòu)反饋未。一般勁可假大設(shè)將餐輸出貍端交敵流短狂路，天如果說這時清沒有平反饋逢信號珍，則排為電色壓反閑饋，搶反之挨則為翁電流梅反饋顆。根據(jù)卷反饋顏信號六在放層大電抓路輸幻玉入端復連接男方式蝴的不知同，氧可分烈為串滔聯(lián)反努饋和羊并聯(lián)既反饋鄭。如沖反饋掛信號事與輸任入信悟號在種輸入恢回路需串聯(lián)托即為址串聯(lián)替反饋文；如柴反饋胳信號徒與輸翁入信生號在割輸入殊回路眨并聯(lián)豪即為反并聯(lián)米反饋刺。下面踩結(jié)合賀圖4.抓6所示掘的電患路分唇別進掏行介輔紹，柳找出脊各種照負反郵饋電蠻路的尾判斷椒方法盞及特附點。圖4.付6負反炭饋放散大電鑄路1.電壓滋串聯(lián)糖負反題饋2.電壓卻并聯(lián)籌負反漿饋3.電流止串聯(lián)熔負反悠饋4.電流池并聯(lián)森負反洪饋負反泛饋對合放大零器性乏能的潛影響從前砌面的吩分析泊可知桶，負挺反饋羨雖然填使放水大器商的放撕大倍吵數(shù)下規(guī)降，永但能戀使電牧路趨跑于穩(wěn)椒定，貴如電嶺壓負壺反饋竭將穩(wěn)邁定輸說出電構(gòu)壓，舒電流鳳負反態(tài)饋將木穩(wěn)定梅輸出離電流糟。當按然，墓負反諷饋還飲能從寶其他蛾的方省面改始善放折大器對的性介能，縱下面宋分別趟進行鋸介紹向。1.提高兆放大促倍數(shù)便的穩(wěn)指定性負反加饋的悠引入亡最直衫接的亦效果守就是債使輸嗽出趨呆于穩(wěn)獄定，離也就拆是增備加放爹大倍績數(shù)的能穩(wěn)定科性。2.減少啟非線薪性失碧真由于皇放大駁器的脈核心放元件宏為有襪源器陰件，認而有千源器石件本蹲身是挽非線婆性的黃，所麗以，課當輸膚入信嘩號為為正弦概波時移，輸焰出信氣號將頂或多遵或少壓地產(chǎn)邀生非很線性此失真膛。3.擴展提頻帶由于秒放大幼電路蠻中存維在一肚些電?？剐哉自疲ㄈ缧泷詈嫌侩娙菘?，旁露路電蒸容等開），個且三把極管婚本身宮還存常在電信容效賴應，墊這樣嶺，放禽大電假路的族放大幸倍數(shù)推必然慨受到釘信號小頻率亡的影栗響，拒頻率莫過高萌或過擇低都襲可能炭引起況放大團器的樣放大銳倍數(shù)風下降知。通跑常把世使放鍬大器便放大知倍數(shù)嶼下降劣為其籃在中裝頻區(qū)僻放大倉倍數(shù)窯的0.硬7倍時鄭的頻寫率稱課為截營止頻濃率，童在高蔑頻段哈的截洽止頻針率為蔽上限凡截止與頻率也，用fH表示缺，在紅低頻汽段的知截止錯頻率久為下碌限截帖止頻富率，硬用fL表示持。用BW各=fH-fL表示帳放大誓器的只通頻濱帶，洗或稱翅帶寬吩。4.對放婆大器映輸入兔、輸鋼出電類阻的漁影響不同針組態(tài)為的負偵反饋跡，對暫輸入耀電阻欣、輸優(yōu)出電捐阻將痕產(chǎn)生居不同弓的影吳響，沸影響建的程拖度與倦反饋觸深度拖有關(guān)刃。一般宇來說映，反胃饋信霜號與災輸入皆信號役在輸雖入回糊路的見連接疑形式備直接角影響纏放大延器的辣輸入筍電阻惜。串聯(lián)固負反簡饋將膀增大溝輸入私電阻京。并聯(lián)羽負反獎饋將隙減少拋輸入租電阻量。同樣黃，反淚饋信莊號與寺輸出口信號沫在輸宣出回搭路的勝連接謝形式胃直接臣影響搜放大休器的使輸出史電阻古。電壓走負反葬饋將唇減少桐輸出認電阻哨。電流暗負反塞饋將六增大接輸出瓶電阻伴。深度骨負反殺饋對軋放大蓬器的席分析攀計算第2章介報紹的島微變隆等效兔電路旋法可膨以用猾來分久析計鄰算各燦種放籌大電昨路，己當然析也包電括負信反饋蓋放大凝電路器，但響當電竟路結(jié)跡構(gòu)比激較復末雜時什，計潛算會絡變得催很復刻雜，踏所以紹，微荷變等數(shù)效電軌路法膀一般煌只用彼來計撞算簡灰單的驕負反左饋電券路。注意釣：在早進行頁深度裂負反頸饋放譽大電犬路的京電壓忍放大裁倍數(shù)唱計算笑時，須計算霧結(jié)果發(fā)時正裁時負辨，確傭定符打號有艘沒有閑錯誤戴，關(guān)中鍵看慢基本撤放大遞電路百的構(gòu)我成：概由幾認級放充大電損路構(gòu)垮成？盡每級雖采用角的是床什么祝組態(tài)掏？如抵共射睜組態(tài)娛是反品相放特大，溝其余乏兩種乓組態(tài)絮是同熔相放滴大；竄如該躺級由冠集成敏運放抹構(gòu)成命，那尼信號設(shè)從同竄相端出輸入援便是援同相炸放大吧，信烈號從死反相慶端輸紙入便忽是反窩相放便大。4.穿3振蕩宜的基中本概驗念引入桿負反費饋能跪夠改論善放身大電本路的約性能想指標德，并化且改奪善的擺程度遭取決史于反越饋深要度|1聲+A則F|的大其小，跡反饋貿(mào)越深撿，放沈大電館路的巾性能春越優(yōu)娘良。然而絕，反破饋太況深，怪有時付放大帆電路槐就不轎再穩(wěn)討定工教作，歉而產(chǎn)捎生自伯激振脅蕩現(xiàn)喝象?；齑藭r蒙，輸默入端墻即使眾不加毯任何遞信號馳，放傍大器鐵也有局一定減頻率涂和幅善度的刻信號湖輸出間。這腹樣，益輸出指信號遍不受放輸入掘信號廳控制必，放論大電混路將雨不能拘正常憐工作染。當負亦反饋注電路鵲在某沾一頻叼率下慘產(chǎn)生壺的附吹加相撫移滿恩足上很述相文位條減件時畝，負內(nèi)反饋側(cè)電路掘已經(jīng)珠轉(zhuǎn)變您成實窯際的弓正反堅饋電澤路。負反熄饋放躁大電易路要露產(chǎn)生輝自激什振蕩耍，必帳須同共時滿鼻足幅乎度條爐件和彎相位蜜條件末。所府以，刃為使勝負反雨饋放練大電曬路能業(yè)夠穩(wěn)響定地晝工作度，就尖要設(shè)惕法破相壞上兔述條雅件，唉即①宴不旁讓電征路滿劑足相器位條倦件；剝②徹在滿事足相墓位條向件的氣情況士下，幕|A貼F＜衰1|馬。由于管反饋拍網(wǎng)絡沿多由與電阻銷構(gòu)成番，一貝般不幼存在繭附加同相移賀，所同以附推加相牌移主判要由衣基本菜放大工電路丸產(chǎn)生翁，單靠級的延放大胳電路聰在高悠頻或頁低頻杯區(qū)間賭相當你于一雞級R億C電伶路，昂所以粗其附栗加相停移為裙±9打0°苦；而崇對于降三級桶或三商級以背上的倆放大懸電路傾，其簡附加變相移嗚將超日過±貸18研0°跪，在界其附提加相勒移為柿±1汽80陵°時缸，其杜放大搬倍數(shù)吐還可軌能比訴較大硬，有譜可能克滿足絕|A析F|愛≥1屑，尾從而纖產(chǎn)生皂自激錄振蕩偽。因南此，義在深獎度負某反饋潑時，丸由于迎反饋貿(mào)電路踐級數(shù)咽較多近，|傍AF互|又脹大，葛所以浪容易聲引起導自激寒振蕩轎。顯然死，為困了使銜放大塔電路裕能夠禮穩(wěn)定乖工作駁，最島簡單放的辦壩法就快是避農(nóng)免引止入兩圖級以詳上的匪級間她反饋基。但哄在工躍程實墨際中倒，為萌顯著丑地改驅(qū)善放帖大器季的性贏能，拋又往旗往需門要加構(gòu)強負箭反饋修，解決決矛徑盾的岸常用啄方法斧就是界采取楊相位巾補償館。負外反饋礎(chǔ)電路岸的自記激振痰蕩常潔發(fā)生吳在高織頻區(qū)資，可蛇以通聲過在慶基本翁放大瓦電路累或反洲饋網(wǎng)渠絡中魔添加者一些戶電阻厘、電觀容等橡元件勞，改濟變放污大電仆路的形高頻種特性純，從爆而破畏壞自飄激振簡蕩的顧條件鴉。常趣用的告相位昨補償樹方法贊有兩劍種：例滯后愛補償著和超者前補孩償，斬如圖澇4.危10座所示蟻。圖4.任10自激帳振蕩義的相林位補路償正弦學波振菜蕩電蘿路實際支上，由各種持類型延的振過蕩器厲在實堅踐中丘被廣在泛地棒采用想。電刊子技甩術(shù)實歡驗中屬使用朽的低城頻信勸號發(fā)響生器蓄就是壞一種標正弦躁波振召蕩電育路；閉非正熊弦波趣（方皂波、垃鋸齒爽波等赴）發(fā)慚生器沈在測蓮量設(shè)泊備、腦數(shù)字絡系統(tǒng)誘及自佳動控壯制系罷統(tǒng)中繞的應研用也凍十分除廣泛隊。在農(nóng)群業(yè)生漁產(chǎn)、少生物傍醫(yī)學逼等領(lǐng)毯域中最，高娘頻感退應加拜熱、摧超聲腔波焊聚接、蘿超聲喉探傷府、核籠磁共罩振成隊象等愿，都秘利用矛了功軍率或帥大或摔小，碌頻率帽或高猴或低早的振伏蕩器壁。在無爺線電樸通信筆、廣糞播電棄視系賣統(tǒng)中側(cè)，都宅需要貞射頻室發(fā)射租，它嫂把音棕頻、段視頻夕信號妹或脈舉沖信缺號運塞載發(fā)您送出承去，競這都渴離不毒開高考頻的蛛正弦貪波振紋蕩電株路。1.拼R土C文氏跟電橋柳振蕩僅器2.其他自形式挑的正味弦波邀振蕩假電路石英是晶體男振蕩漠器1.正弦密波振殊蕩器鐘的頻掠率穩(wěn)匹定問胞題2.石英吊晶體課的基緩本特指性和抄等效猛電路石英腎晶體趣振蕩扁器之蘇所以辟有極柿高的刻頻率紋穩(wěn)定年度，癢是由提于石至英晶滾體有羅極高幅的Q值。石擺英晶瘡體是造一種慎各向爪異性總的結(jié)銀晶體黑，從細一塊決晶體含上按尸一定捐的方斜向切春下一夏薄片翠晶體筒，然撤后在撈晶片史的兩墳面均丟涂上景敷銀笨層并劍裝上帝一對吉金屬籍極板地，就贈可以浮構(gòu)成罷石英硬晶體餡產(chǎn)品奸。如果鞏在石水英晶擠片的舊兩極笛加上倒一