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模塊四負(fù)反饋放大電路【教學(xué)聚焦】一、知識(shí)目標(biāo):1、正確理解反饋的概念、分類和一般表達(dá)式;2、實(shí)際反饋放大電路的類型和判斷方法;3、負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響;4、深度負(fù)反饋條件下放大電路增益的計(jì)算;5、負(fù)反饋放大電路的自激及消除。二、技能目標(biāo):1、掌握放大電路反饋類型的判斷方法;2、掌握負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響;3、掌握深度負(fù)反饋條件下閉環(huán)電壓放大倍數(shù)的估算方法;項(xiàng)目1負(fù)反饋放大電路4.1.1反饋的基本概念4.1.2反饋的類型及判斷4.1.3負(fù)反饋放大電路的分析4.1.4負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響項(xiàng)目1負(fù)反饋放大電路1.反饋的概念反饋是指把放大電路輸出量(電壓或電流)的一部分或全部,通過一定的電路形式(反饋網(wǎng)絡(luò))送回到放大電路的輸入回路,與輸入信號(hào)串聯(lián)或并聯(lián),以使放大電路某些性能獲得改善的過程。項(xiàng)目1負(fù)反饋放大電路2.反饋放大電路的一般表達(dá)式上式稱為反饋放大電路的一般表達(dá)式,它表明了閉環(huán)放大倍數(shù)與開環(huán)放大倍數(shù)、反饋系數(shù)之間的關(guān)系。1+AF稱為反饋深度。項(xiàng)目1負(fù)反饋放大電路4.1.2 反饋的類型及判斷按反饋信號(hào)的作用效果來劃分,放大電路的反饋可分為正反饋和負(fù)反饋;按反饋信號(hào)的頻率或交直流性質(zhì)來劃分,可分為直流反饋和交流反饋;按照反饋網(wǎng)絡(luò)在放大電路輸出端的取樣對(duì)象來劃分,可分為電壓反饋和電流反饋;按照反饋信號(hào)Xf與輸入信號(hào)Xi的疊加方式來劃分,可分為串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋。項(xiàng)目1負(fù)反饋放大電路1.正反饋與負(fù)反饋反饋有正反饋、負(fù)反饋之分。如果引入反饋信號(hào)后,放大電路的凈輸入信號(hào)增強(qiáng)(Xid>Xi),使電路增益增加(Af>A),這種反饋叫做正反饋,此時(shí)反饋深度(1+AF)<1;反之,引入反饋信號(hào)后使放大電路的凈輸入信號(hào)減小(Xid<Xi),使電路增益減小(Af<A),則叫做負(fù)反饋,此時(shí)反饋深度(1+AF)>1。這兩種反饋有著截然不同的作用。負(fù)反饋具有自動(dòng)調(diào)節(jié)作用,利用這種作用,可以在很大程度上克服外界各種不穩(wěn)定的因素(如環(huán)境、溫度、電源、電壓等變化)對(duì)放大電路增益的影響,自動(dòng)且穩(wěn)定地輸出信號(hào),此外,還可以有效改善放大電路的頻率響應(yīng)和減小非線性失真,并能夠按要求改變放大電路的輸入和輸出電阻等。負(fù)反饋技術(shù)對(duì)于改善放大電路的性能是必不可少的。項(xiàng)目1負(fù)反饋放大電路4.1.2 反饋的類型及判斷方法判斷—個(gè)放大電路中引入的反饋是正反饋還是負(fù)反饋,最常用的判斷方法是瞬時(shí)極性法,步驟如下。(1)按中頻段考慮,即不考慮電路中所有電抗元件的影響。(2)先假定放大電路輸入端的信號(hào)處于某一瞬時(shí)極性(用“+”、“-”號(hào)表示該點(diǎn)瞬時(shí)信號(hào)極性的正和負(fù),即該點(diǎn)瞬時(shí)信號(hào)的變化為升高或降低),然后按照先放大電路、后反饋網(wǎng)絡(luò)的傳輸順序,逐級(jí)推出電路中有關(guān)各點(diǎn)的瞬時(shí)極性。(3)最后判斷反饋信號(hào)Xf的瞬時(shí)極性是增強(qiáng)還是削弱了原來的輸入信號(hào)Xi,繼而判斷是正反饋還是負(fù)反饋。項(xiàng)目1負(fù)反饋放大電路4.1.2 反饋的類型及判斷例4.1

采用瞬時(shí)極性法判斷圖4.2所示反饋電路是正反饋還是負(fù)反饋。

(a)負(fù)反饋(b)正反饋圖4.2瞬時(shí)極性法判斷正、負(fù)反饋項(xiàng)目1負(fù)反饋放大電路2.直流反饋與交流反饋按交、直流的性質(zhì),可將反饋分為直流反饋和交流反饋。若反饋網(wǎng)絡(luò)僅能反饋直流信號(hào),即反饋回來的信號(hào)是直流量,則為直流反饋,直流反饋多用于穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。若反饋網(wǎng)絡(luò)僅能反饋交流信號(hào),即反饋回來的信號(hào)是交流量,則為交流反饋,交流反饋多用于改善放大電路的動(dòng)態(tài)性能。當(dāng)引入反饋的電路是由運(yùn)放或其他形式的直接耦合放大電路組成、反饋網(wǎng)絡(luò)可以同時(shí)反饋直流及交流信號(hào)到輸入回路,則稱為交直流反饋。交直流反饋既能穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn),又能改善放大電路的動(dòng)態(tài)性能。項(xiàng)目1負(fù)反饋放大電路區(qū)分直流反饋還是交流反饋的方法:區(qū)分直流反饋還是交流反饋,可以通過察看反饋通路(或元件)所反映的變化是直流量還是交流量來辨認(rèn),也可以通過畫出整個(gè)反饋電路的交、直流通路來判定,輸出、輸入間構(gòu)成直流通路則為直流反饋,輸出、輸入間構(gòu)成交流通路則為交流反饋。反饋元件出現(xiàn)于直流通路中則為直流反饋,反饋元件出現(xiàn)于交流通路中則為交流反饋。既能構(gòu)成交流通路又能構(gòu)成直流通路,反饋元件既存在于直流通路中,又包含于交流通路中,為交、直流反饋。項(xiàng)目1負(fù)反饋放大電路4.1.2 反饋的類型及判斷例4.2

判斷圖4.3所示的各電路中引入的是交流反饋還是直流反饋?并判斷其反饋極性。對(duì)于交流信號(hào)而言,電路中的耦合電容的容量足夠大。(a)交、直流負(fù)反饋與交流正反饋(b)交、直流負(fù)反饋電路(c)直流負(fù)反饋電路項(xiàng)目1負(fù)反饋放大電路3.電壓反饋與電流反饋在反饋放大電路中按照反饋網(wǎng)絡(luò)從放大電路輸出端取樣對(duì)象不同來劃分,可分為電壓反饋和電流反饋兩種。電壓反饋。對(duì)交流信號(hào)而言,反饋網(wǎng)絡(luò)、基本放大電路及負(fù)載是并聯(lián)連接,如圖4.4(a)所示。在這種取樣方式下,Xf正比于輸出電壓,它反映的是輸出電壓的變化,故稱之為電壓反饋。電流反饋。其連接方式為:反饋網(wǎng)絡(luò)、基本放大電路、負(fù)載三者為串聯(lián)連接,如圖4.4(b)所示。在此方式下,Xf正比于輸出電流,它反映的是輸出電流的變化,故稱之為電流反饋。項(xiàng)目1負(fù)反饋放大電路

(a)電壓反饋示意圖(b)電流反饋示意圖圖4.4

放大電路的電壓反饋與電流反饋方框圖(a)電壓反饋(b)電流反饋3.電壓反饋與電流反饋項(xiàng)目1負(fù)反饋放大電路4.串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋在反饋放大電路中按照輸入信號(hào)與反饋信號(hào)是串聯(lián)連接還是并聯(lián)連接,可分為串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋兩種。串聯(lián)反饋。如圖4.6(a)所示,在串聯(lián)反饋電路中,反饋信號(hào)和原始輸入信號(hào)以電壓的形式進(jìn)行疊加,產(chǎn)生凈輸入電壓信號(hào),即:uid=ui-uf。并聯(lián)反饋。如圖4.6(b)所示。在并聯(lián)反饋電路中,反饋信號(hào)和原始輸入信號(hào)以電流的形式進(jìn)行疊加,產(chǎn)生凈輸入電流信號(hào),即:iid=ii-if。

(a)串聯(lián)反饋示意圖(b)并聯(lián)反饋示意圖圖4.6

放大電路的串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋方框圖項(xiàng)目1負(fù)反饋放大電路4.1.3 負(fù)反饋放大電路的分析 前面已經(jīng)介紹了根據(jù)反饋網(wǎng)絡(luò)對(duì)輸出信號(hào)的采樣方式不同,可分為電壓反饋和電流反饋;根據(jù)反饋網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的反饋信號(hào)與輸入信號(hào)的疊加方式不同,可分為串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋。實(shí)際電路中遇到的負(fù)反饋電路形式是多種多樣的,但就基本連接方式來說,可以歸結(jié)為以下四種類型: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)反饋和電流并聯(lián)負(fù)反饋。項(xiàng)目1負(fù)反饋放大電路四種反饋類型下A、F和AF的不同含義項(xiàng)目1負(fù)反饋放大電路uoufuid(=ui-uf)uo1.電壓串聯(lián)負(fù)反饋(1)電路組成在圖4.7(a)中,輸入電壓ui經(jīng)運(yùn)放放大輸出電壓uo,輸出電壓uo由Rf,R1送回輸入端,即uf=R1/(R1+Rf)uo。很顯然,反饋電壓uf取自于輸出電壓uo,所以是電壓反饋。在輸入回路中,反饋電壓與輸入電壓串聯(lián)后加到運(yùn)放兩輸入端間,即uid=ui-uf,屬串聯(lián)反饋。因此圖4.7(a)所示電路為電壓串聯(lián)負(fù)反饋運(yùn)放電路,圖4.7(b)所示電路為分立元件構(gòu)成的電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大電路。(2)反饋的特點(diǎn)電壓負(fù)反饋具有穩(wěn)定輸出電壓的作用。當(dāng)ui一定時(shí),無論何種原因引起輸出電壓的變化,電路將進(jìn)行如下的自動(dòng)調(diào)節(jié)過程:(a)運(yùn)放電路(b)分立元件電路圖4.7

電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路可見,電壓負(fù)反饋具有恒壓源輸出特性,輸出電阻小,帶負(fù)載能力強(qiáng)。此外,在串聯(lián)負(fù)反饋中,由于uid=ui-uf,要有較好的反饋效果,就應(yīng)使ui一定,當(dāng)信號(hào)源us的內(nèi)阻Rs小時(shí),其內(nèi)阻壓降對(duì)ui的影響就小。所以,信號(hào)源內(nèi)阻越小,串聯(lián)負(fù)反饋的效果越好。項(xiàng)目1負(fù)反饋放大電路2.電壓并聯(lián)負(fù)反饋(1)電路組成在圖4.8(a)中,輸入電壓ui經(jīng)運(yùn)放放大輸出電壓uo,輸出電壓uo由Rf送回輸入端,反饋電流if取自于輸出電壓uo,所以是電壓反饋。在輸入回路中,輸入電流與反饋電流if相減后,再送到運(yùn)放的輸入端,即iid=ii-if,屬并聯(lián)反饋。用瞬時(shí)極性法可知,圖4.8(a)所示電路為電壓并聯(lián)負(fù)反饋運(yùn)放電路,圖4.8(b)所示電路為分立元件構(gòu)成的電壓并聯(lián)負(fù)反饋放大電路。(2)反饋的特點(diǎn)電壓負(fù)反饋具有穩(wěn)定輸出電壓的作用,不再敘述。在并聯(lián)負(fù)反饋中,由于iid=ii-if,則只有信號(hào)源內(nèi)阻Rs很大時(shí),ii基本恒定,才能做到if減少時(shí)iid增大,或if增大時(shí)iid減小,以實(shí)現(xiàn)負(fù)反饋?zhàn)饔?。而且Rs愈大,并聯(lián)負(fù)反饋的效果也愈顯著,因此,在并聯(lián)負(fù)反饋放大電路中要使負(fù)反饋?zhàn)饔蔑@著,信號(hào)源應(yīng)選用電流源。

項(xiàng)目1負(fù)反饋放大電路(a)運(yùn)放電路(b)分立元件電路圖4.8

電壓并聯(lián)負(fù)反饋電路

項(xiàng)目1負(fù)反饋放大電路3.電流串聯(lián)負(fù)反饋(1)電路組成在圖4.9(a)中,令uo=0,反饋電壓uf=ioR1仍存在,故為電流反饋;在輸入回路中,uid=ui-uf,故為串聯(lián)反饋;由瞬時(shí)極性法判別可知,是負(fù)反饋。所以圖4.9(a)所示電路為電流串聯(lián)負(fù)反饋運(yùn)放電路,圖4.9(b)所示電路為分立元件構(gòu)成的電流串聯(lián)負(fù)反饋放大電路。(a)運(yùn)放電路(b)分立元件電路圖4.9

電流串聯(lián)負(fù)反饋電路(2)反饋的特點(diǎn)由于引入了電流負(fù)反饋,所以能夠穩(wěn)定輸出電流。無論何種原因引起輸出電流io的變化,電路將進(jìn)行如下自動(dòng)調(diào)節(jié)過程。項(xiàng)目1負(fù)反饋放大電路4.電流并聯(lián)負(fù)反饋(1)電路組成在圖4.10(a)中,R2,R3將輸出電流io的一部分反饋到輸入回路,令uo=0,反饋信號(hào)仍存在,故為電流反饋;在輸入回路,因有iid=ii-if,故電路為并聯(lián)反饋;由瞬時(shí)極性法判別可知,是負(fù)反饋。所以圖4.10(a)所示電路為電流并聯(lián)負(fù)反饋運(yùn)放電路,圖4.10(b)所示電路為分立元件構(gòu)成的電流并聯(lián)負(fù)反饋放大電。(2)反饋的特點(diǎn)電流負(fù)反饋具有穩(wěn)定輸出電流的特性。由于是并聯(lián)反饋,宜采用高內(nèi)阻的信號(hào)源。(a)運(yùn)放電路(b)分立元件電路圖4.10

電流并聯(lián)負(fù)反饋電路項(xiàng)目1負(fù)反饋放大電路4.1.4負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響1.降低放大倍數(shù),提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性上式表明,閉環(huán)放大倍數(shù)的相對(duì)變化量?jī)H為開環(huán)放大倍數(shù)相對(duì)變化量的(1+AF)分之一。也就是說閉環(huán)放大倍數(shù)的穩(wěn)定性比開環(huán)放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高了(1+AF)倍。項(xiàng)目1負(fù)反饋放大電路2.擴(kuò)展頻帶圖4.11開環(huán)與閉環(huán)的幅頻特性通過負(fù)反饋的自動(dòng)調(diào)節(jié)作用,幅頻特性得以改善。其改善程度與反饋深度有關(guān),反饋深度越大,即負(fù)反饋越強(qiáng),通頻帶越寬,不過中頻區(qū)的放大倍數(shù)就下降的越多。項(xiàng)目1負(fù)反饋放大電路3.減少非線性失真

Axixo

A

F×××xixidxidxfxfxof(a)無反饋時(shí)的信號(hào)波形(b)有反饋時(shí)的信號(hào)波形圖4.12負(fù)反饋改善非線性失真減小非線性失真的程度也與反饋深度有關(guān)。項(xiàng)目1負(fù)反饋放大電路4.抵制放大電路內(nèi)部的干擾和噪聲引入負(fù)反饋后,有用信號(hào)功率和噪聲功率同時(shí)減小,信噪比并沒有改變。但是,有用信號(hào)的減小可以通過增大有用輸入信號(hào)來補(bǔ)償,而噪聲的幅度是固定的,從而使整個(gè)電路的信噪比增大,減小了干擾和噪聲的影響,即哪一級(jí)有內(nèi)部干擾,就在哪一級(jí)引入深度負(fù)反饋。項(xiàng)目1負(fù)反饋放大電路5.改變輸入電阻⑴串聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻增大引入串聯(lián)負(fù)反饋后,輸入電阻是無反饋時(shí)的(1+AF)倍。所以串聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻增大。⑵并聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻減小引入并聯(lián)負(fù)反饋后,輸入電阻是無反饋時(shí)的1/(1+AF)倍,所以并聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻減小。項(xiàng)目1負(fù)反饋放大電路6.改變輸出電阻(1)電壓負(fù)反饋放大電路的輸出電阻減小在負(fù)反饋放大電路中,由于電壓負(fù)反饋能夠穩(wěn)定輸出電壓,即使輸出電阻RL發(fā)生變化,也能保持輸出電壓穩(wěn)定,放大電路近似于恒壓源,其效果相當(dāng)于減小了電路的輸出電阻。分析表明,電壓負(fù)反饋使放大電路閉環(huán)輸出電阻減小到開環(huán)輸出電阻的1/(1+AF)。(2)電流負(fù)反饋使放大電路的輸出電阻增大當(dāng)引入電流負(fù)反饋后,電路具有穩(wěn)定輸出電流的作用,即使輸出電阻RL發(fā)生變化,也能保持輸出電流基本穩(wěn)定,放大電路近似于恒流源,其效果相當(dāng)于增大了電路的輸出電阻。引入電流負(fù)反饋后,電路的閉環(huán)輸出電阻增加到開環(huán)輸出電阻的(1+AF)倍。項(xiàng)目2負(fù)反饋放大電路增益分析方法4.2.1深度負(fù)反饋的特點(diǎn)4.2.2深度負(fù)反饋條件下增益的計(jì)算項(xiàng)目2負(fù)反饋放大電路增益分析方法4.2.1

深度負(fù)反饋的特點(diǎn)

在深度負(fù)反饋的條件下,即(1十AF)>>1時(shí),負(fù)反饋放大電路的閉環(huán)放大倍數(shù)可簡(jiǎn)化為:上式表明,深度負(fù)反饋時(shí)放大電路的閉環(huán)放大倍數(shù)近似等于反饋系數(shù)的倒數(shù),只要知道了反饋系數(shù)就可以直接求閉環(huán)增益Af。需要說明的是,對(duì)于不同的反該類型,反饋系數(shù)的物理意義不同,也就是量綱不同,相應(yīng)地閉環(huán)放大倍數(shù)Af也是我們所說的廣義放大倍數(shù),不一定是電壓放大倍數(shù),其量綱可能是電阻,也可能是電導(dǎo)等。只有電壓串聯(lián)負(fù)反饋時(shí),才可以利用上式直接估算電壓放大倍數(shù)。項(xiàng)目2負(fù)反饋放大電路增益分析方法3.電壓反饋與電流反饋在反饋放大電路中按照反饋網(wǎng)絡(luò)從放大電路輸出端取樣對(duì)象不同來劃分,可分為電壓反饋和電流反饋兩種。電壓反饋。對(duì)交流信號(hào)而言,反饋網(wǎng)絡(luò)、基本放大電路及負(fù)載是并聯(lián)連接,如圖4.4(a)所示。在這種取樣方式下,Xf正比于輸出電壓,它反映的是輸出電壓的變化,故稱之為電壓反饋。電流反饋。其連接方式為:反饋網(wǎng)絡(luò)、基本放大電路、負(fù)載三者為串聯(lián)連接,如圖4.4(b)所示。在此方式下,Xf正比于輸出電流,它反映的是輸出電流的變化,故稱之為電流反饋。項(xiàng)目2負(fù)反饋放大電路增益分析方法3.電壓反饋與電流反饋在反饋放大電路中按照反饋網(wǎng)絡(luò)從放大電路輸出端取樣對(duì)象不同來劃分,可分為電壓反饋和電流反饋兩種。電壓反饋。對(duì)交流信號(hào)而言,反饋網(wǎng)絡(luò)、基本放大電路及負(fù)載是并聯(lián)連接,如圖4.4(a)所示。在這種取樣方式下,Xf正比于輸出電壓,它反映的是輸出電壓的變化,故稱之為電壓反饋。電流反饋。其連接方式為:反饋網(wǎng)絡(luò)、基本放大電路、負(fù)載三者為串聯(lián)連接,如圖4.4(b)所示。在此方式下,Xf正比于輸出電流,它反映的是輸出電流的變化,故稱之為電流反饋。項(xiàng)目2負(fù)反饋放大電路增益分析方法對(duì)于其他類型的負(fù)反饋放大電路,可以采用下面的方法估算電壓放大倍數(shù)。1.外加輸入信號(hào)近似等于反饋信號(hào),凈輸入信號(hào)近似為零因此Xi=Xf,即凈輸入信號(hào)Xid=Xi—Xf≈0。當(dāng)電路引入深度串聯(lián)負(fù)反饋時(shí),Xi=ui,Xf

=uf,所以u(píng)i

≈uf

;當(dāng)電路引入深度并聯(lián)負(fù)反饋時(shí),Xi=ii;,Xf=if,所以ii

≈if。4.2.2深度負(fù)反饋條件下增益的計(jì)算在對(duì)深度負(fù)反饋電路的分析中,主要應(yīng)抓住基本放大電路凈輸入信號(hào)近似為零這一特點(diǎn),即基本放大電路的凈輸入電壓和凈輸入電流都近似為零。對(duì)于運(yùn)算放大電路來說,兩個(gè)輸入端的電位近似相等(虛短),兩個(gè)輸入端的電流近似為零(虛斷)。項(xiàng)目2負(fù)反饋放大電路增益分析方法項(xiàng)目2負(fù)反饋放大電路增益分析方法1.電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大電路圖4.14所示為電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大電路。其中電阻Rf對(duì)輸出電壓uo采樣后,通過與電阻R1串聯(lián)對(duì)輸出電壓分壓,在電阻R1上形成反饋電壓uf。根據(jù)反饋系數(shù)的定義,有式中,Auf與負(fù)載電阻RL無關(guān),表明引入深度電壓負(fù)反饋后,電路的輸出可近似為受控恒壓源。圖4.14電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路項(xiàng)目2負(fù)反饋放大電路增益分析方法2.電壓并聯(lián)負(fù)反饋放大電路圖4.15所示為電壓并聯(lián)負(fù)反饋電路。閉環(huán)輸入電阻可近似看作零。則由于對(duì)深度并聯(lián)負(fù)反饋電路,凈輸入電流為零,ii=if。圖4.15電壓并聯(lián)負(fù)反饋電路項(xiàng)目2負(fù)反饋放大電路增益分析方法3.電流串聯(lián)負(fù)反饋放大電路圖4.16所示為電流串聯(lián)負(fù)反饋放大電路。從圖中可得因此,電壓放大倍數(shù)為圖4.16電流串聯(lián)負(fù)反饋電路項(xiàng)目2負(fù)反饋放大電路增益分析方法4.電流并聯(lián)負(fù)反饋放大電路圖4.17所示為電流并聯(lián)負(fù)反饋放大電路。圖4.17電流并聯(lián)負(fù)反饋電路項(xiàng)目2負(fù)反饋放大電路增益分析方法從圖中可得,,,根據(jù)4.電流并聯(lián)負(fù)反饋放大電路項(xiàng)目3負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定性問題4.3.1產(chǎn)生自激振蕩的原因和條件4.3.2消除自激振蕩的方法項(xiàng)目3負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定性問題4.3.1產(chǎn)生自激振蕩的原因和條件1.產(chǎn)生自激振蕩的原因在負(fù)反饋放大電路中,在信號(hào)的中頻段,放大電路輸入信號(hào)Xi與反饋信號(hào)Xf一般是同相的,因此凈輸入信號(hào)Xid的幅值必然小于輸入信號(hào)Xi的幅值,放大電路的輸出信號(hào)減小,正常地體現(xiàn)出負(fù)反饋?zhàn)饔谩H欢?,?dāng)信號(hào)頻率超出了中頻范圍,特別是信號(hào)頻率超過了上、下限頻率時(shí),放大電路中的電抗元件必然產(chǎn)生附加相移,如果附加相移達(dá)到1800,那么原來的負(fù)反饋就變成了正反饋。放大電路的凈輸入信號(hào)變成凈輸入信號(hào)Xid的幅值將大于輸入信號(hào)Xi的幅值。在這種情況下,即使沒有輸入信號(hào),由于電路中內(nèi)部噪聲中總會(huì)有某一頻率成分的信號(hào),加在放大電路的輸入端,經(jīng)放大、正反饋多次循環(huán),幅度越來越大,最后受器件非線性限制,變成等幅振蕩信號(hào)。這就是負(fù)反饋放大電路產(chǎn)生自激振蕩的根本原因。項(xiàng)目3負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定性問題2.產(chǎn)生自激振蕩的條件因此,負(fù)反饋放大電路產(chǎn)生自激振蕩的條件為上式中,AF為負(fù)反饋放大電路的環(huán)路增益。在整個(gè)頻率范圍內(nèi),它是一個(gè)復(fù)數(shù),將分解成幅值和相位兩部分,有下列關(guān)系:

(4.6)

n=0,1,2,…(4.7)式中n為整數(shù),ΦA(chǔ)和ΦF為放大電路和反饋網(wǎng)絡(luò)的相移。式(4.6)和(4.7)分別稱為負(fù)反饋放大電路產(chǎn)生自激振蕩的幅值平衡條件和相位平衡條件。項(xiàng)目3負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定性問題4.3.2消除自激振蕩的方法放大電路產(chǎn)生自激振蕩是非常有害的,必須設(shè)法消除,可通過以下方法防止和消除自激振蕩。1.降低負(fù)反饋深度負(fù)反饋深度降低到一定的程度,限制了自激振蕩產(chǎn)生的幅值條件,繼而防止自激振蕩現(xiàn)象。2.控制負(fù)反饋級(jí)數(shù)由于附加相移是每級(jí)放大電路相位偏移之和,而每一級(jí)的相移不會(huì)達(dá)到900,若要有1800的相移,至少必須有三級(jí)放大電路。所以,將負(fù)反饋放大電路的級(jí)數(shù)降到三級(jí)以下,即可控制自激振蕩的相位條件,從而避免自激振蕩現(xiàn)象。項(xiàng)目3負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定性問題4.3.2消除自激振蕩的方法3.加“電源去耦”電路放大電路產(chǎn)生低頻自激振蕩一般是直流電源內(nèi)阻耦合引起的。由于直流電源對(duì)各級(jí)放大電路供電,各級(jí)放大電路的交流電流在電源內(nèi)阻上產(chǎn)生的電壓降自然會(huì)隨電源而相互影響,因此通過供電電源

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