模拟电子技术基础放大电路中的反馈ppt课件.ppt

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1、无源网络,理想运放工作在线性区的特点,课程回顾,第六章 放大电路中的反馈,6.1 反馈的基本概念及判断方法,6.2 负反馈放大电路的方框图及放大倍数的估算,6.3 交流负反馈对放大电路性能的影响,6.4 负反馈放大电路的稳定性,6.5 放大电路中反馈的其它问题,本章基本要求,会判：判断电路中有无反馈及反馈的性质会算：估算深度负反馈条件下的放大倍数会引：根据需求引入合适的反馈,6.1 反馈的基本概念及判断方法,一、反馈的基本概念,二、交流负反馈的四种组态,三、反馈的判断,1. 什么是反馈,放大电路输出量的一部分或全部通过一定的方式引回到输入回路，影响输入，称为反馈。,6.1.1、反馈的基本概念,

2、要研究哪些问题？,反馈放大电路可用方框图表示。,2. 正反馈和负反馈,从反馈的结果来判断，凡反馈的结果使输出量的变化减小的为负反馈，否则为正反馈；,引入反馈后其变化是增大？还是减小？,引入反馈后其变化是增大？还是减小？,或者，凡反馈的结果使净输入量减小的为负反馈，否则为正反馈。,3. 直流反馈和交流反馈,直流通路中存在的反馈称为直流反馈，交流通路中存在的反馈称为交流反馈。,引入交流负反馈,4. 局部反馈和级间反馈,只对多级放大电路中某一级起反馈作用的称为局部反馈，将多级放大电路的输出量引回到其输入级的输入回路的称为级间反馈。,通过R3引入的是局部反馈,通过R4引入的是级间反馈,通常，重点研究级

3、间反馈或称总体反馈。,“找联系”：找输出回路与输入回路的联系，若有则有反馈，否则无反馈。,有反馈吗？,将输出电压全部反馈回去,无反馈,1. 有无反馈的判断,6.1.2、反馈的判断,注：不能反馈到接地端,2. 正、负反馈（反馈极性）的判断,“看反馈的结果” ，即净输入量是被增大还是被减小。,瞬时极性法： 给定 的瞬时极性，并以此为依据分析电路中各电流、电位的极性从而得到 的极性；,的极性 的极性 、 、 的叠加关系,正反馈,负反馈,负反馈,1) 对于有集成运放组成的电路,注意：在判断集成运放构成的反馈放大电路的反馈极性时，净输入电压指的是集成运放两个输入端的电位差，净输入电流指的是同相输入端或反

4、相输入端的电流。,反馈电流,净输入电流减小，引入了负反馈,净输入电流增大，引入了正反馈,在分析反馈极性时，可将输出量视为作用于反馈网络的独立源。,2) 对于分立元件电路,设UI的瞬时极性对地为正，, 则Ube减少，引入负反馈。,反馈电压不表示电阻R上的实际电压，而只表示输出电压单独作用的结果。,因此在分析反馈极性时，可将输出量视为作用于反馈网络的独立源。,同理，反馈电流不表示流过电阻R的实际电流，而只表示输出电压单独作用的结果。,注意事项 ：,3. 直流反馈和交流反馈的判断,“看通路”，即看反馈是存在于直流通路还是交流通路。,设以下电路中所有电容对交流信号均可视为短路。,仅有直流反馈,仅有交流

5、反馈,交、直流反馈共存,例6.1.1 判断是否引入级间反馈；若引入反馈，则判断是直流反馈还是交流反馈，是正反馈还是负反馈。,设UI的瞬时极性对地为正，, 则UD减少，引入负反馈。,“找联系”,1. 有无反馈的判断,课程回顾,2. 直流反馈和交流反馈的判断,“看通路”，即看反馈是存在于直流通路还是交流通路。,3. 正、负反馈的判断,在分析反馈极性时，可将输出量视为作用于反馈网络的独立源。,负反馈,注：不能反馈到接地端,6.2.1 负反馈放大电路的分析要点,1、输入量和输出量之间稳定的比例关系,2、反馈量是对输出量的取样,3、负反馈的作用是将引回的反馈量与输入量相减,由此可组成四种阻态：,输出端：

6、反馈信号在输出端分为取电压和取电流两种方式。,电压串联,电压并联,电流串联,电流并联,输入端：反馈信号在输入端的联接分为串联和并联两种方式。,6.2 交流负反馈放大电路的四种基本阻态,四种阻态的判断方法,从输入端看：,电流：将负载短路，反馈量仍然存在。,电压：将负载短路，反馈量为零。,从输出端看：,如何判断？ 我们将来结合具体电路讲解。,一、电压串联负反馈,6.2.2 四种负反馈阻态,电压：将负载短路，反馈量为零。,负反馈：净输入电压减小。,注意：净输入量的一般表达式,二、电流串联负反馈,电流：将负载短路， 反馈量仍然存在。,负反馈：净输入电压减小。,三、电压并联负反馈,电压：将负载短路，反馈

7、量为零。,负反馈：净输入电流减小。,四、电流并联负反馈,电流：将负载短路，反馈量仍然存在。,负反馈：净输入电流减小。,1、 串联反馈与并联反馈的判断,串联反馈,接于不同的输入端。,串联：反馈量,输入量,反馈的判断小结,并联反馈,2、 电压反馈与电流反馈的判断,电流反馈：将负载短路，反馈量仍然存在。,电压反馈：将负载短路，反馈量为零。,此时输出电压为零，反馈量不存在，所以为电压反馈。,此时输出电流不为零，反馈量存在，所以为电流反馈。,例 6.2.1 判断电路级间是否引入反馈；若引入反馈，则判断是 直流反馈还是交流反馈，是正反馈还是负反馈。若为 交流负反馈，则说明反馈的组态。,交流电流串联负反馈、

8、直流负反馈。,例 6.2.2 判断电路级间引入哪种组态的交流负反馈。,交流电压串联负反馈。,作业：,6.4,图(b)、(c) 、(d) 、(g),6.5,图(a)、 (b)、 (d) 、(f),6.6,图(d)、 (e)、 (f) 、(g),6.7,图(a)、 (b)、 (f),6.8,图(d)、 (e)、 (f) 、(g),6.9,图(a)、 (b)、 (e) 、(f),交流四种阻态的判断方法,从输入端看：,课程回顾：,负反馈,电流：将负载短路，反馈量仍然存在。,电压：将负载短路，反馈量为零。,从输出端看：,输入端bbe,注：判断正、负反馈时，牢记三极管输入输出之间的极性关系，挺有用：,输出

9、端cec,极性关系相反相同相同,6.3 负反馈放大电路的方框图及一般表达式,6.3.1 负反馈放大电路的方框图表示法,断开反馈，且考虑反馈网络的负载效应,决定反馈量和输出量关系的所有元件所组成的网络,负反馈放大电路的基本放大电路,反馈网络,方框图中信号是单向流通的。,称为电路的环路放大倍数。,反馈放大电路的放大倍数,基本放大电路的放大倍数,反馈系数,6.3.3、负反馈放大电路放大倍数的一般表达式,6.4 深度负反馈放大电路的电压放大倍数的分析,实用的放大电路多引入深度负反馈；,分析深度负反馈放大电路的要点是从电路中分离出反馈网络。,6.4.1、深度负反馈的实质,净输入量忽略不计,1. 电压串联

10、负反馈电路,6.4.3 基于反馈系数的电压放大倍数的估算方法,2. 电流串联负反馈电流,3. 电压并联负反馈电路,4. 电流并联负反馈电路,例 6.4.1,电压串联负反馈,例 6.4.2,电压串联负反馈,例 6.4.3,电流并联负反馈,注：因为引入交流深度负反馈，所以第一级三极管的基极近似为交流地。,课程回顾,1、负反馈放大电路放大倍数的一般表达式,2 深度负反馈下电压放大倍数的估算方法,6.4.4、基于理想运放的电压放大倍数的计算方法,理想运放工作在线性区的电路特征：引入负反馈,uNuP虚短路,iNiP0虚断路,一. 理想运放的线性工作区,利用“虚短”、“虚断”求解电路,利用“虚短”、“虚断

11、”求解电路,利用“虚短”、“虚断”求解电路,利用“虚短”、“虚断”求解电路,例 6.4.4,6.5 交流负反馈对放大电路性能的影响,一、提高放大倍数的稳定性,二、改变输入电阻和输出电阻,三、展宽频带,四、减小非线性失真,五、引入负反馈的一般原则,6.5.1、提高放大倍数的稳定性,在中频段，放大倍数、反馈系数等均为实数。,说明放大倍数减小到基本放大电路的 ，,放大倍数的稳定性是基本放大电路的 倍。,1. 对输入电阻的影响,1） 引入串联负反馈时,对输入电阻的影响仅与反馈网络和基本放大电路在输入端的接法有关，即决定于是串联反馈还是并联反馈。,6.5.2、改变输入电阻和输出电阻,其中，Ri为基本放大

12、器的输入电阻。,1） 引入串联负反馈时,2） 引入并联负反馈时,串联负反馈增大输入电阻，并联负反馈减小输入电阻。,其中，Ri为基本放大器的输入电阻。,2） 引入并联负反馈时,2、对输出电阻的影响,对输出电阻的影响仅与反馈网络和基本放大电路在输出端的接法有关，即决定于是电压反馈还是电流反馈。,1）引入电压负反馈时,2) 引入电流负反馈时,输出电阻减小。,输出电阻增大。,1）引入电压负反馈时,2) 引入电流负反馈时,6.5.3、展宽频带：设反馈网络是纯电阻网络,引入负反馈后的幅频特性,fL,fH,非线性的产生根源：三极管的非线性。,净输入信号的正半周幅值小于负半周幅值,6.5.4、减小非线性失真,

13、6.5.5、引入负反馈的一般原则,稳定Q点应引入直流负反馈，改善动态性能应引入交流负反馈；根据信号源特点，增大输入电阻应引入串联负反馈，减小输入电阻应引入并联负反馈；根据负载需要，需输出稳定电压（即减小输出电阻）的应引入电压负反馈，需输出稳定电流（即增大输出电阻）的应引入电流负反馈；,1） 引入串联负反馈时,2） 引入并联负反馈时,3）引入电压负反馈时,4 ）引入电流负反馈时,6.6.1、自激振荡产生的原因,1. 现象：输入信号为0时，输出有一定幅值、一定频率的信号，称电路产生了自激振荡。,负反馈放大电路自激振荡的频率在低频段或高频段,实验波形举例：,低频干扰或产生了轻微低频振荡,高频干扰或产生了轻微高频振荡,实验波形,6.6 负反馈放大电路的稳定性,正反馈：,输出量逐渐增大，直至达到动态平衡，电路产生了自激振荡。,2. 原因,在低频段或高频段，由于电容的影响，若存在一个频率f0，且当 f f0 时附加相移为，则,