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文檔簡介

1、1誰若游戲人生,他就一事無成;誰不能主宰自己,便永遠(yuǎn)是一個(gè)奴隸。 歌德 2第四章 放大電路中的負(fù)反饋本章教學(xué)要求本章教學(xué)要求1掌握負(fù)反饋的概念和四種基本類型負(fù)反饋放大器的電路結(jié)構(gòu)、工作原理、基本分析方法。2掌握四種負(fù)反饋放大器類型的判斷。3掌握負(fù)反饋對放大器性能的影響,并能根據(jù)需要引入適當(dāng)?shù)呢?fù)反饋。4掌握在深度負(fù)反饋條件下放大器電壓增益的近似計(jì)算。5掌握利用波特圖進(jìn)行負(fù)反饋放大器穩(wěn)定性分析的方法。了解相位補(bǔ)償?shù)脑怼?4-1 4-1 負(fù)反饋的基本概念負(fù)反饋的基本概念 所謂反饋,就是將所謂反饋,就是將輸出信號輸出信號進(jìn)行進(jìn)行檢測檢測,以某種形式,以某種形式反饋反饋到放大器的到放大器的輸輸入端入端

2、,與輸入信號相比較,對放大器的,與輸入信號相比較,對放大器的輸入信號進(jìn)行調(diào)整輸入信號進(jìn)行調(diào)整,達(dá)到減小輸出誤,達(dá)到減小輸出誤差,改善放大器性能指標(biāo)的要求。差,改善放大器性能指標(biāo)的要求。 4-1-1 4-1-1 放大器的反饋放大器的反饋反饋網(wǎng)絡(luò)反饋網(wǎng)絡(luò)B B基本放大器基本放大器A AiXfXXoX 由圖可知,基本放大器的凈輸入信號為由圖可知,基本放大器的凈輸入信號為fiXXX若基本放大器的增益為若基本放大器的增益為A A,反饋,反饋網(wǎng)絡(luò)的反饋系數(shù)為網(wǎng)絡(luò)的反饋系數(shù)為B B,則有,則有ofBXX因此可得反饋放大器的增益(又稱因此可得反饋放大器的增益(又稱閉環(huán)增益閉環(huán)增益)A Af f 為為ABAXX

3、Aiof1通常定義為通常定義為 反饋深度反饋深度,這是一個(gè)很重要的指標(biāo)這是一個(gè)很重要的指標(biāo) ABF 14放大器放大器輸出輸出輸入輸入取取+ 加強(qiáng)輸入信號加強(qiáng)輸入信號 正反饋正反饋 用于振蕩器用于振蕩器取取 - 削弱輸入信號削弱輸入信號 負(fù)反饋負(fù)反饋 用于放大器用于放大器開環(huán)開環(huán)閉環(huán)閉環(huán)負(fù)反饋的作用:負(fù)反饋的作用:穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn);穩(wěn)定放大倍數(shù);改善輸入電穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn);穩(wěn)定放大倍數(shù);改善輸入電阻和輸出電阻;擴(kuò)展通頻帶,改善輸出信號波形。阻和輸出電阻;擴(kuò)展通頻帶,改善輸出信號波形。反饋網(wǎng)絡(luò)反饋網(wǎng)絡(luò)疊加疊加反饋反饋信號信號實(shí)際被放大信號實(shí)際被放大信號反饋電路框圖反饋電路框圖5反饋電路的三個(gè)環(huán)節(jié):反饋

4、電路的三個(gè)環(huán)節(jié):放大放大:doXXA反饋:反饋:ofXXB疊加:疊加:fidXXX基本放大基本放大電路電路AodXoX反饋回路反饋回路FfXiX+輸出信號輸出信號輸入信號輸入信號反饋信號反饋信號差值信號差值信號6基本放大基本放大電路電路AodXoX反饋回路反饋回路FfXiX+doXXA開環(huán)放大倍數(shù)開環(huán)放大倍數(shù)ioFXXA閉環(huán)放大倍數(shù)閉環(huán)放大倍數(shù)ofXXB反饋系數(shù)反饋系數(shù)7負(fù)反饋放大電路放大倍數(shù)的一般表達(dá)式:負(fù)反饋放大電路放大倍數(shù)的一般表達(dá)式:基本放大基本放大電路電路AodXoX反饋回路反饋回路FfXiX+ABXXXXXXXXXAodofdfoioF111ABA1BAo1反饋深度反饋深度定義:定

5、義:8負(fù)反饋放大器的閉環(huán)放大倍數(shù)負(fù)反饋放大器的閉環(huán)放大倍數(shù)當(dāng)當(dāng) AB 1時(shí),時(shí),結(jié)論:結(jié)論:當(dāng)當(dāng) AB 1 很大時(shí),負(fù)反饋放大器的閉很大時(shí),負(fù)反饋放大器的閉環(huán)放大倍數(shù)與晶體管無關(guān),只與反饋網(wǎng)絡(luò)有環(huán)放大倍數(shù)與晶體管無關(guān),只與反饋網(wǎng)絡(luò)有關(guān)。即負(fù)反饋可以穩(wěn)定放大倍數(shù)。關(guān)。即負(fù)反饋可以穩(wěn)定放大倍數(shù)。BAAAF1BAF19下面是具有反饋的放大器的一個(gè)實(shí)例下面是具有反饋的放大器的一個(gè)實(shí)例 U Uf fU U R R1 1R Rf fU Ui iU UO O基本放基本放大器大器反饋反饋網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)反饋網(wǎng)絡(luò)反饋網(wǎng)絡(luò)R Rf f和和R R1 1對對輸出電壓信號輸出電壓信號U Uo o取取樣得到反饋信號樣得到反饋信號

6、U Uf f 在與輸入信號在與輸入信號U Ui i進(jìn)行比較后進(jìn)行比較后得到放大器的得到放大器的凈輸入信號。凈輸入信號。然后送入放大然后送入放大器進(jìn)行放大。器進(jìn)行放大。 根據(jù)反饋深度,我們可以根據(jù)反饋深度,我們可以判斷判斷反饋的性質(zhì)反饋的性質(zhì)和和反饋的強(qiáng)弱反饋的強(qiáng)弱 11ABF這時(shí)放大器增益減小,為負(fù)反饋;這時(shí)放大器增益減小,為負(fù)反饋; 01ABF這時(shí)放大器增益增加,為正反饋;這時(shí)放大器增益增加,為正反饋; 11ABF這時(shí)放大器增益為無窮大,這時(shí)放大器增益為無窮大,放大器自激振蕩。放大器自激振蕩。 對于負(fù)反饋,對于負(fù)反饋, 總是總是大于大于1 1,而且,此值,而且,此值越大越大,說明說明負(fù)反饋越

7、強(qiáng)負(fù)反饋越強(qiáng),放大器的,放大器的閉環(huán)增益下降得越多。閉環(huán)增益下降得越多。ABF1104-1-2 負(fù)反饋的類型 根據(jù)反饋信號是對輸出電壓信號取樣還是對輸出電流信號取樣,以及取樣信號反饋到輸入端后是與輸入信號是串聯(lián)比較還是并聯(lián)比較可以對負(fù)反饋放大器進(jìn)行分類。 在輸出端,如果反饋信號是對輸出電壓取樣,也就是說反饋信號與輸出電壓有關(guān),則稱為電壓反饋;如果反饋信號是對輸出電流取樣,也就是說反饋信號與輸出電流有關(guān),則稱為電流反饋。在輸入端,如果反饋到輸入端的信號是以電壓形式出現(xiàn),與輸入電壓串聯(lián)比較,則稱為串聯(lián)反饋;如果反饋到輸入端的信號是以電流形式出現(xiàn),與輸入電流并聯(lián)比較,則稱為并聯(lián)反饋。因此,一共可分為

8、四種不同類型的負(fù)反饋,即:(1)電壓串聯(lián)負(fù)反饋(2)電壓并聯(lián)負(fù)反饋(3)電流并聯(lián)負(fù)反饋(4)電流串聯(lián)負(fù)反饋。11四種不同類型的負(fù)反饋的方框圖 UfUR LUoabUi Au Buab電壓串聯(lián)電壓串聯(lián)電流串聯(lián)電流串聯(lián)R LUoIoabUiUUf Ag BrabR LI IfUoabIi Au Buab電壓并聯(lián)電壓并聯(lián)bIoR LI IfUoaIi Au Buab電流并聯(lián)電流并聯(lián)12Uo各類反饋在電路連接形式上的一般區(qū)別。各類反饋在電路連接形式上的一般區(qū)別。R LbbXfXXi Au Bu電壓反饋在輸出端反饋網(wǎng)絡(luò)的輸入端與放大器的輸出端是并聯(lián)連接 將放大電路輸出端短路,反饋網(wǎng)絡(luò)輸入端被短路,反饋網(wǎng)

9、絡(luò)取樣信號為零 。 電流反饋R LUoIobXiXXf Ag Brb反饋網(wǎng)絡(luò)的輸入端與放大器的輸出端是并聯(lián)連接 將放大電路輸出端短路,反饋網(wǎng)絡(luò)輸入端仍可獲得輸出電流信號 。 將放大電路輸出端短路,反饋信號消失為電壓反饋,否則為電流反饋13各類反饋在電路連接形式上的一般區(qū)別。各類反饋在電路連接形式上的一般區(qū)別。在輸入端在輸入端串聯(lián)反饋串聯(lián)反饋 U Uf fU U a aU Ui ia A Au u B Bu u反饋信號與輸反饋信號與輸入信號是串聯(lián)入信號是串聯(lián)電壓比較電壓比較將放大電路輸入端將放大電路輸入端對地短路,反饋信對地短路,反饋信號仍能輸入到基本號仍能輸入到基本放大器中放大器中并聯(lián)反饋并聯(lián)

10、反饋I I I If fa aI Ii i A Au u B Bu ua反饋信號與輸反饋信號與輸入信號是并聯(lián)入信號是并聯(lián)電流比較電流比較將放大電路將放大電路輸入端對地輸入端對地短路,網(wǎng)絡(luò)短路,網(wǎng)絡(luò)輸出端被短輸出端被短路,反饋信路,反饋信號不能輸入號不能輸入到基本放大到基本放大器中器中將放大電路將放大電路輸入端短路輸入端短路,反饋信,反饋信號號仍能輸入仍能輸入到基本放大電路中為到基本放大電路中為串聯(lián)串聯(lián)反饋,否則為反饋,否則為并聯(lián)并聯(lián)反饋反饋如果反饋回來的信號輸入到基本放大電路的份量越多,則反饋效如果反饋回來的信號輸入到基本放大電路的份量越多,則反饋效果就越好。對于果就越好。對于串聯(lián)串聯(lián)反饋,電

11、源內(nèi)阻越反饋,電源內(nèi)阻越小小,反饋效果就,反饋效果就越好越好;對;對于于并聯(lián)并聯(lián)反饋,電源內(nèi)阻越大,反饋效果就越反饋,電源內(nèi)阻越大,反饋效果就越好好。144-1-34-1-3負(fù)反饋的判別負(fù)反饋的判別1.1.反饋類型的判別反饋類型的判別在輸出端,將在輸出端,將輸出端短路輸出端短路,使,使輸出電壓為輸出電壓為0 0,若,若反饋網(wǎng)絡(luò)輸入端接地反饋網(wǎng)絡(luò)輸入端接地,反饋消失,反饋消失,即為即為電壓電壓反饋;否為電流反饋。反饋;否為電流反饋。在輸入端,將放大器在輸入端,將放大器輸入端對地短路輸入端對地短路,反饋網(wǎng)絡(luò)輸出端接地反饋網(wǎng)絡(luò)輸出端接地,即為,即為并聯(lián)并聯(lián)反饋;否則反饋;否則為串聯(lián)反饋。為串聯(lián)反饋。

12、R R1 1R RL LR R f fU Ui iU Uo oR Rs sI Io oU Ui iU Us sR RR RL LR R f fU Uo oR Rs sU Ui iU Us sR RL LR R f fU Uo oR RR R f fI Io oU Uo oR R1 1R RL LU Ui i電壓電壓串聯(lián)串聯(lián)反饋反饋 電流電流并聯(lián)并聯(lián)反饋反饋 電壓電壓并聯(lián)并聯(lián)反饋反饋 電流電流串聯(lián)串聯(lián)反饋反饋 只要只要反饋網(wǎng)絡(luò)連接反饋網(wǎng)絡(luò)連接在在基本放大器的信號輸入端就是并聯(lián)反饋基本放大器的信號輸入端就是并聯(lián)反饋,否則就是串聯(lián)反饋。,否則就是串聯(lián)反饋。只要只要反饋網(wǎng)絡(luò)直接連接反饋網(wǎng)絡(luò)直接連接在在

13、放大電路輸出放大電路輸出端端就是電壓反饋就是電壓反饋,否則就是電流反饋。,否則就是電流反饋。也可從電路連接形式上來判別反饋類型也可從電路連接形式上來判別反饋類型15b bU UCCCCU Uo oU Ui2i2U Ui i1 1C C2 2C C1 1R RB BR RC CR RL Le e2. 2. 正、負(fù)反饋的判別正、負(fù)反饋的判別1 1)等效放大器)等效放大器一個(gè)放大電路,不論是單級放大電路(包括單級運(yùn)放電路)還是多級放大電路(包一個(gè)放大電路,不論是單級放大電路(包括單級運(yùn)放電路)還是多級放大電路(包括多級運(yùn)放電路)都可以等效為一個(gè)有兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端的放大器。這兩個(gè)括多級運(yùn)放電路)

14、都可以等效為一個(gè)有兩個(gè)輸入端和一個(gè)輸出端的放大器。這兩個(gè)輸入端也是一個(gè)同相輸入端和一個(gè)反相輸入端。輸入端也是一個(gè)同相輸入端和一個(gè)反相輸入端。 單級晶體管放大電路單級晶體管放大電路 A Au uR RL LU Ui2i2U Ui1i1U Uo ob be e信號電壓從信號電壓從集電極輸出集電極輸出時(shí),當(dāng)信號從時(shí),當(dāng)信號從基極輸入基極輸入時(shí),輸出電壓與輸入電壓時(shí),輸出電壓與輸入電壓反相反相;當(dāng)信號從當(dāng)信號從發(fā)射極輸入發(fā)射極輸入時(shí),輸出電壓與輸入電壓時(shí),輸出電壓與輸入電壓同相同相。所以,。所以,基極基極為反相輸入端,為反相輸入端,發(fā)射極發(fā)射極為為同相同相輸入端。輸入端。16多級晶體管放大電路多級晶體

15、管放大電路 e e1 1 c c2 2U UCCCCR RB1B1R RE2E2R RC2C2R RC1C1U Uo oR RL LV V2 2V V1 1C C2 2b b1 1C C1 1U Ui ic c2 2b b1 1A Au ue e1 1R RL LU Ui iU Uo o 信號從第二極集電極輸出,當(dāng)信號從第一級晶體管基極輸入時(shí),經(jīng)信號從第二極集電極輸出,當(dāng)信號從第一級晶體管基極輸入時(shí),經(jīng)過兩次反相,輸出電壓與輸入電壓同相;當(dāng)信號從第一級晶體管發(fā)射極過兩次反相,輸出電壓與輸入電壓同相;當(dāng)信號從第一級晶體管發(fā)射極輸入時(shí),則輸出電壓與輸入電壓同相。所以輸入時(shí),則輸出電壓與輸入電壓同相

16、。所以b b1 1為同相輸入端為同相輸入端,e e1 1為反相輸為反相輸入端入端。17 2 2)正、負(fù)反饋的判別)正、負(fù)反饋的判別在得到等效放大器后,在得到等效放大器后, 正、負(fù)反饋的判別正、負(fù)反饋的判別一般采用一般采用瞬時(shí)極性判別法瞬時(shí)極性判別法。 I If fI I I Ii iU Ui iR Rs sU Us sR RL LR R f fU Uo o設(shè)在某一瞬間設(shè)在某一瞬間U UI I為正極性,即反相端電位比地高為正極性,即反相端電位比地高這時(shí),電流這時(shí),電流I Ii i流向放大器流向放大器放大器輸出端電位為負(fù),即比地低放大器輸出端電位為負(fù),即比地低R Rf f兩端電位左高右低,兩端電位

17、左高右低,I IF F向上流向上流所以,流進(jìn)放大器的凈輸入電流為所以,流進(jìn)放大器的凈輸入電流為 I I =I=Ii i-I-If f反饋使凈輸入信號減小反饋使凈輸入信號減小。故為負(fù)反饋。故為負(fù)反饋從電路連接形式上也可進(jìn)行正、負(fù)反饋的判別從電路連接形式上也可進(jìn)行正、負(fù)反饋的判別對于對于電壓反饋電壓反饋,如果反饋網(wǎng)絡(luò)是無,如果反饋網(wǎng)絡(luò)是無源網(wǎng)絡(luò)(如電阻網(wǎng)絡(luò)),反饋信號源網(wǎng)絡(luò)(如電阻網(wǎng)絡(luò)),反饋信號只有連接到放大電路的反相輸入端只有連接到放大電路的反相輸入端才能使凈輸入信號減小,才是負(fù)反才能使凈輸入信號減小,才是負(fù)反饋。饋。R R1 1R RL LR R f fU Ui iU Uo o18對于對于電

18、流反饋電流反饋,則要分兩種情況討論,則要分兩種情況討論 (1 1)反饋網(wǎng)絡(luò)是接入到)反饋網(wǎng)絡(luò)是接入到輸出回輸出回路的負(fù)載側(cè)路的負(fù)載側(cè) R Rs sI Io oU Ui iU Us sR RR RL LR R f fU Uo oR RR R f fI Io oU Uo oR R1 1R RL LU Ui i反饋信號連接到放大電路的反相端反饋信號連接到放大電路的反相端為負(fù)反饋放大電路。為負(fù)反饋放大電路。一般來說,由集成運(yùn)放組成的放大器,其反饋支路只能接入到放大器輸出回路的一般來說,由集成運(yùn)放組成的放大器,其反饋支路只能接入到放大器輸出回路的負(fù)載側(cè),所以其電流反饋放大電路,反饋信號必須接入到放大器的

19、反相輸入端才負(fù)載側(cè),所以其電流反饋放大電路,反饋信號必須接入到放大器的反相輸入端才是負(fù)反饋。是負(fù)反饋。(1 1)反饋網(wǎng)絡(luò))反饋網(wǎng)絡(luò)沒有接入到輸沒有接入到輸出回路的負(fù)載側(cè)出回路的負(fù)載側(cè) I Io oU URE3RE3I Io oV V3 3R Rf fR RC3C3R RE3E3U UCCCCR RB1B1R RE2E2R RC2C2R RC1C1U Uo oR RL LV V2 2V V1 1C C2 2R RE1E1C C1 1U Ui i由圖可知,信號從由圖可知,信號從V V1 1基極輸入,經(jīng)基極輸入,經(jīng)過三次反相從過三次反相從V V3 3集電極輸出,所以集電極輸出,所以V V1 1基極為

20、反相輸入端,射極為同相基極為反相輸入端,射極為同相輸入端。反饋電路連接到同相輸入輸入端。反饋電路連接到同相輸入端,根據(jù)瞬時(shí)極性判別法可知,該端,根據(jù)瞬時(shí)極性判別法可知,該電路為負(fù)反饋。電路為負(fù)反饋。對于對于電壓電壓反饋,反饋信號接入到放大器反饋,反饋信號接入到放大器反相端反相端為為負(fù)負(fù)反饋,否則為正反饋。反饋,否則為正反饋。對于電流反饋,如果反饋網(wǎng)絡(luò)接到輸出回路的對于電流反饋,如果反饋網(wǎng)絡(luò)接到輸出回路的負(fù)載側(cè)負(fù)載側(cè),則反饋信號接入放大器,則反饋信號接入放大器反相反相端端為為負(fù)負(fù)反饋,否則為正反饋;如果反饋網(wǎng)絡(luò)反饋,否則為正反饋;如果反饋網(wǎng)絡(luò)沒有接到?jīng)]有接到輸出回路的輸出回路的負(fù)載側(cè)負(fù)載側(cè),則反

21、饋信,則反饋信號接入放大器號接入放大器同相端同相端為負(fù)反饋,否則為正反饋;為負(fù)反饋,否則為正反饋;194.1.4交流反饋與直流反饋交流反饋與直流反饋交流反饋交流反饋:反饋只對交流信號起作用。反饋只對交流信號起作用。直流反饋:直流反饋:反饋只對直流起作用。反饋只對直流起作用。若在反饋網(wǎng)絡(luò)中若在反饋網(wǎng)絡(luò)中串接隔直電容串接隔直電容,則可以隔斷,則可以隔斷直流,此時(shí)反饋只對交流起作用。直流,此時(shí)反饋只對交流起作用。在起反饋?zhàn)饔玫碾娮鑳啥嗽谄鸱答佔(zhàn)饔玫碾娮鑳啥瞬⒙?lián)旁路電容并聯(lián)旁路電容,可,可以使其只對直流起作用。以使其只對直流起作用。有的反饋只對交流信號起作用;有的反饋只對有的反饋只對交流信號起作用;有

22、的反饋只對直流信號起作用;有的反饋對交、直流信號均直流信號起作用;有的反饋對交、直流信號均起作用。起作用。20增加隔直電容增加隔直電容C后,后,Rf只對交流起反饋?zhàn)饔?。只對交流起反饋?zhàn)饔?。注:本電路中注:本電路中C1、C2也起到隔直作用。也起到隔直作用。+C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2CEC3C2+ECuoui+T1T2RfRE1C21增加旁路電容增加旁路電容C后,后,Rf只對直流起反饋?zhàn)饔?。只對直流起反饋?zhàn)饔?。C+C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2CEC3C2+ECuoui+T1T2RfRE122負(fù)負(fù)反反饋饋交流反饋交流反饋直流反饋直流反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋

23、電壓并聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)4.1.5負(fù)反饋的分類負(fù)反饋的分類用于改善放大電路性能用于改善放大電路性能234.1.6 反饋類型的判別方法反饋類型的判別方法分析步驟:分析步驟:3. 是否負(fù)反饋?是否負(fù)反饋?4. 是負(fù)反饋!那么是何種類型的負(fù)反饋?是負(fù)反饋!那么是何種類型的負(fù)反饋?(判斷反饋的組態(tài))(判斷反饋的組態(tài))1. 找出反饋網(wǎng)絡(luò)(電阻)。找出反饋網(wǎng)絡(luò)(電阻)。2. 是交流反饋還是直流反饋?是交流反饋還是直流反饋?24一、電壓反饋與電流反饋判別方法:一、電壓反饋與電流反饋判別方法:電壓反饋電壓反饋一般從后級放大

24、器的集電極采樣。一般從后級放大器的集電極采樣。電流反饋電流反饋一般從后級放大器的發(fā)射極采樣。一般從后級放大器的發(fā)射極采樣。二、并聯(lián)反饋與串聯(lián)反饋判別方法:二、并聯(lián)反饋與串聯(lián)反饋判別方法:并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋的反饋信號接于晶體管基極。的反饋信號接于晶體管基極。串聯(lián)反饋串聯(lián)反饋的反饋信號接于晶體管發(fā)射極。的反饋信號接于晶體管發(fā)射極。注意:注意:直流反饋中,輸出電壓指直流反饋中,輸出電壓指UCE,輸,輸出電流指出電流指IE或或IC。從從輸出端輸出端看:按電路結(jié)構(gòu)、采樣形式、輸出端短路法分析??矗喊措娐方Y(jié)構(gòu)、采樣形式、輸出端短路法分析。從從輸入端輸入端看:按電路結(jié)構(gòu)、反饋信號性質(zhì)、比較形式分析??矗喊措娐?/p>

25、結(jié)構(gòu)、反饋信號性質(zhì)、比較形式分析。25三、正反饋與負(fù)反饋的判別方法三、正反饋與負(fù)反饋的判別方法瞬時(shí)極性法瞬時(shí)極性法假設(shè)輸出端信號有一定極性的瞬時(shí)變化,依次假設(shè)輸出端信號有一定極性的瞬時(shí)變化,依次經(jīng)過反饋、比較、放大后,再回到輸出端,若輸經(jīng)過反饋、比較、放大后,再回到輸出端,若輸出信號與原輸出信號的變化極性相反,則為負(fù)反出信號與原輸出信號的變化極性相反,則為負(fù)反饋。反之為正反饋。饋。反之為正反饋。如果是電壓反饋,則要從輸出電壓的微小變化開始。如果是電壓反饋,則要從輸出電壓的微小變化開始。如果是電流反饋,則要從輸出電流的微小變化開始。如果是電流反饋,則要從輸出電流的微小變化開始。判斷時(shí)在輸入端也要

26、反映出反饋信號與輸入信判斷時(shí)在輸入端也要反映出反饋信號與輸入信號的比較關(guān)系。號的比較關(guān)系。26例例1:判斷:判斷Rf是否負(fù)反饋,若是,判斷反饋的組態(tài)。是否負(fù)反饋,若是,判斷反饋的組態(tài)。uoufube=ui-ufuc1ub2uc2uoufubeuc1ub2uc2+C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2RE1CEC3C2+ECuoui+T1T2Rf此電路是電壓串聯(lián)負(fù)反饋,此電路是電壓串聯(lián)負(fù)反饋,對直流不起作用。對直流不起作用。27 分析中用到了三極管的集電極與基極相位相分析中用到了三極管的集電極與基極相位相反這一性質(zhì)。反這一性質(zhì)。+C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2RE1CEC3C

27、2+ECuoui+T1T2Rfubeube28 這里分析的是交流信號,不要與直流信號混淆。這里分析的是交流信號,不要與直流信號混淆。分析中用到的電壓、電流要在電路中標(biāo)出。并分析中用到的電壓、電流要在電路中標(biāo)出。并且注意符號的使用規(guī)則。且注意符號的使用規(guī)則。如果反饋對交直流均起作用,可以用全量。如果反饋對交直流均起作用,可以用全量。 當(dāng)為當(dāng)為交流反饋時(shí),瞬時(shí)極性法所判斷的也是交流反饋時(shí),瞬時(shí)極性法所判斷的也是相相位的關(guān)系位的關(guān)系。電路中兩個(gè)信號的相位。電路中兩個(gè)信號的相位不是同相就不是同相就是反相是反相,因此若兩個(gè)信號都上升,它們一定同,因此若兩個(gè)信號都上升,它們一定同相;若另一個(gè)信號下降而另一

28、個(gè)上升,它們一相;若另一個(gè)信號下降而另一個(gè)上升,它們一定反相。定反相。29例例2:判斷:判斷Rf是否負(fù)反饋,若是,判斷反饋的組態(tài)。是否負(fù)反饋,若是,判斷反饋的組態(tài)。+UCCRCC2C1Rfuiuoiibif電壓反饋電壓反饋并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋uoifib=i+ifuo此電路是電壓并聯(lián)負(fù)反饋,對直流也起作用。此電路是電壓并聯(lián)負(fù)反饋,對直流也起作用。30+UCCRCC2C1Rfuiuoiibif問題:問題:三極管的靜態(tài)工作點(diǎn)如何提供?能否在三極管的靜態(tài)工作點(diǎn)如何提供?能否在反饋回路加隔直電容?反饋回路加隔直電容?不能!不能!Rf為三極管提供靜態(tài)電流!為三極管提供靜態(tài)電流!Rf 的作用:的作用:1. 提

29、供靜態(tài)工作點(diǎn)。提供靜態(tài)工作點(diǎn)。2. 直流負(fù)反饋,穩(wěn)定直流負(fù)反饋,穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。靜態(tài)工作點(diǎn)。3. 交流負(fù)反饋,穩(wěn)定交流負(fù)反饋,穩(wěn)定放大倍數(shù)。放大倍數(shù)。31例例3:判斷:判斷Rf是否負(fù)反饋,若是,判斷反饋的組態(tài)。是否負(fù)反饋,若是,判斷反饋的組態(tài)。電流反饋電流反饋并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋iE2uFiFiBuC1uB2uC1uB2iB2iE2uouiiiBiFuFRE2RfRE1RC1RC2+UCCiE232例例4:判斷:判斷Rf是否負(fù)反饋,若是,判斷反饋的組態(tài)。是否負(fù)反饋,若是,判斷反饋的組態(tài)。電流并聯(lián)負(fù)反饋。對直流也起作用,可以穩(wěn)電流并聯(lián)負(fù)反饋。對直流也起作用,可以穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。定靜態(tài)工作點(diǎn)。uoui

30、iiBiFuFRE2RfRE1RC1RC2+UCCiE2uC1uB233例例5:判斷如圖電路中:判斷如圖電路中RE1、RE2的負(fù)反饋?zhàn)饔?。的?fù)反饋?zhàn)饔谩CRB1RB2RE1RE2CEC2C1+UCCuouiubeie電流串聯(lián)反饋電流串聯(lián)反饋RE2對交流反對交流反饋不起作用饋不起作用1. 對交流信號:對交流信號:ieueube=ui-ueibieRE1:電流串聯(lián)負(fù)反饋。:電流串聯(lián)負(fù)反饋。342. 對直流信號:對直流信號:RE1、RE2對對直流均起作直流均起作用,通過反用,通過反饋穩(wěn)定靜態(tài)饋穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。工作點(diǎn)。反饋過程:反饋過程:IERCRB1RB2RE1RE2CEC2C1+UCCuouiU

31、BEIEUBUEUE=IE(RE1+RE2)UBE=UBUEIBIE恒定CCBBBBURRRU21235例例6:判斷如圖電路中:判斷如圖電路中RE3的負(fù)反饋?zhàn)饔谩5呢?fù)反饋?zhàn)饔谩?UCCT1T2T3RB1RC1RB2RC2RB3RC3RE3uiube1ufie3ie3ufube1=uiufuc1uc2ib3ie3電流串聯(lián)負(fù)反饋。電流串聯(lián)負(fù)反饋。36小結(jié):小結(jié): 1、反饋類型:正反饋與負(fù)反饋;電壓反饋與電流反饋;串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋;直流反饋與交流反饋。 2、負(fù)反饋放大電路的四種基本組態(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; 3、用瞬時(shí)極性法判別正反饋和負(fù)反饋。 4、按采

32、樣形式、電路結(jié)構(gòu)、輸出短路法判別電壓反饋和電流反饋。 5、按電路結(jié)構(gòu)、比較形式、反饋信號性質(zhì)判別串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋。374-2 負(fù)反饋對放大器性能的影響4-2-1 提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定放大倍數(shù)的穩(wěn)定性是放大器的一個(gè)重要指標(biāo)。我們一般用放大倍數(shù)的相對變化量來定義放大倍數(shù)的穩(wěn)定性。 ABAAf1根據(jù)AAdFAAdABAAdff111有由于負(fù)反饋時(shí)F1,所以,閉環(huán)增益的相對變化量小于開環(huán)增益相對變化量。放大倍數(shù)的穩(wěn)定性得以提高,而且,反饋越深,放大倍數(shù)的穩(wěn)定性越好。對于深度負(fù)反饋,F(xiàn)1,則有BABAFAAf11可見,在深度負(fù)反饋下,閉環(huán)增益幾乎與開環(huán)增益無關(guān),也就是說,閉環(huán)增益幾乎不受開環(huán)增益變化的影

33、響,因而,增益穩(wěn)定性得到了極大的提高。 38 應(yīng)當(dāng)指出,對于不同類型的負(fù)反饋,由于取樣信號、反饋信號不同,A 、B、Af所表示的含義是不同的,它所穩(wěn)定的對象也是不同的, 串聯(lián)電壓電壓負(fù)反饋,開環(huán)增益、反饋系數(shù)和閉環(huán)增益分別為Au、Bu、Auf。當(dāng)負(fù)載電阻增大造成輸出電壓增大時(shí),反饋電壓也增加,而反饋電壓的增加將使得凈輸入電壓減小,最終使輸出電壓電壓下降而保持基本穩(wěn)定。串聯(lián)電流電流負(fù)反饋,開環(huán)增益、反饋系數(shù)和閉環(huán)增益分別為Ag、Br、Agf。當(dāng)負(fù)載電阻增大造成輸出電流減小時(shí),反饋電壓也減小,而反饋電壓的減小將使得凈輸入電壓增加,最終使輸出電流電流增加而保持基本穩(wěn)定。并聯(lián)電壓電壓負(fù)反饋,開環(huán)增益、

34、反饋系數(shù)和閉環(huán)增益分別為Ar、Bg、Arf。當(dāng)負(fù)載電阻增大造成輸出電壓增大時(shí),反饋電流也增加,而反饋電流的增加將使得凈輸入電流減小,最終使輸出電壓電壓下降而保持基本穩(wěn)定。并聯(lián)電流電流負(fù)反饋,開環(huán)增益、反饋系數(shù)和閉環(huán)增益分別為Ai、Bi、Aif。當(dāng)負(fù)載電阻增大造成輸出電流減小時(shí),反饋電流也減小,而反饋電流的減小將使得凈輸入電流增加,最終使輸出電流電流增加而保持基本穩(wěn)定。 由此可見,電壓負(fù)反饋可以使輸出電壓穩(wěn)定, 電流負(fù)反饋可以使輸出電流穩(wěn)定。 394-2-2 減小放大器非線性失真放大器在大信號工作時(shí),不可避免地要產(chǎn)生非線性失真,引入負(fù)反饋以后,可以使這種非線性失真得到改善。 基本放大器iuou反

35、饋網(wǎng)絡(luò)基本放大器iufuuou基本放大器產(chǎn)生失真基本放大器對信號負(fù)半周放大能力較小負(fù)反饋減小失真反饋信號與輸入信號比較后產(chǎn)生預(yù)失真信號使輸出信號較少了失真負(fù)反饋改善非線性失真實(shí)際上是通過負(fù)反饋先產(chǎn)生一個(gè)預(yù)失真信號來實(shí)現(xiàn)的,這種預(yù)失真信號來自于輸出信號的失真,因此負(fù)反饋只能改善放大器的非線性失真,而不能消除失真。負(fù)反饋改善非線性失真的效果與反饋深度有關(guān),反饋越深改善效果越好。在深度負(fù)反饋時(shí), ,放大電路的輸出幾乎與基本放大電路無關(guān),基本放大電路的非線性失真也就得到了抑制。BAf/1404-2-3 擴(kuò)展放大電路的通頻帶放大電路的通頻帶也是衡量放大電路性能的一個(gè)重要指標(biāo)。引入負(fù)反饋以后,可以使放大電

36、路的通頻帶得到展寬 下面以低通濾波器為例低通濾波器的開環(huán)頻率特性為huufjfAjfA/1)( 引入負(fù)反饋以后,并假設(shè)反饋網(wǎng)絡(luò)為純電阻網(wǎng)絡(luò),B為實(shí)數(shù),則閉環(huán)增益的頻率特性為huufhuhuuuffBAjfAfjfBAfjfABjfAjfAjfA)1 (1)/1/(1)/1/()(1)()()1/(BAAAuuuf式中 為閉環(huán)增益 引入負(fù)反饋后閉環(huán)放大電路的帶寬為BWBAfBABWuhuf)1 ()1 (應(yīng)該指出,通頻帶的擴(kuò)展是以放大器增益減小為代價(jià)的,實(shí)際上引入負(fù)反饋后,放大電路的帶寬增益積是不變的。即BWAfABAAfBAABWuhuuuhuuff)1/()1 (414-2-4 改變輸入、輸

37、出電阻1. 1.對輸入電阻的影響對輸入電阻的影響FXXABXXXfi)1 (對于負(fù)反饋,輸入信號與凈輸入信號的關(guān)系為所以,對于串聯(lián)負(fù)反饋有 FUUi并聯(lián)負(fù)反饋有 FIIi1)串聯(lián)負(fù)反饋提高輸入電阻)串聯(lián)負(fù)反饋提高輸入電阻 A BiIiUUfUiRoX根據(jù)輸入電阻的定義有iiiiifFRIFUIURiiIUR式中所以,串聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻提高了F倍 422 2)并聯(lián)負(fù)反饋降低輸入電阻)并聯(lián)負(fù)反饋降低輸入電阻 A BiIiRIfIiUoX同樣根據(jù)輸入電阻的定義有FRFIUIURiiiiifIURii式中所以,并聯(lián)負(fù)反饋使閉環(huán)輸入電阻減小 到基本方大器輸入電阻的1/F 由此可見,串聯(lián)負(fù)反饋可以使輸入

38、電阻增大,而并聯(lián)負(fù)反饋可以使輸入電阻減小。所以引入負(fù)反饋是改變輸入電阻的一個(gè)重要手段。432.2.對輸出電阻的影響對輸出電阻的影響1 1)電壓負(fù)反饋)電壓負(fù)反饋 A B開路 fXXXiXfX0BUfXoUoIoRAX 根據(jù)輸出電阻的定義,將信號源置零(Xi= 0),X=Xf,將外接負(fù)載電阻斷開,外加電壓,求出Uo與Io的約束關(guān)系 設(shè)反饋網(wǎng)絡(luò)輸入端開路 ,則有)1 (ABRURABUURAXURAXUIoooooofoooo所以有ooooofRFABRIUR11可見,電壓負(fù)反饋使輸出電阻減小 為基本放大器的1/F。442 2)電流負(fù)反饋)電流負(fù)反饋A B短路 fXXXiXfX0BUfXoUoIo

39、RAX反饋網(wǎng)絡(luò)只對電流取樣,與電壓無關(guān),故認(rèn)為反饋網(wǎng)絡(luò)輸入端短路。 輸入信號為零, X=Xf,則有ooofoooooABIRUAXRUAXRUI所以有ooooofFRABRIUR)1 (可見,電流負(fù)反饋使輸出電阻增加F倍 由此可見,電流負(fù)反饋可以使輸入電阻增大,而電壓負(fù)反饋可以使輸出電阻減小。所引入不同的負(fù)反饋可以使輸出電阻增加或減小。454-3 深度負(fù)反饋的工程計(jì)算 負(fù)反饋放大電路可以采用等效電路的方法進(jìn)行分析,但是其計(jì)算較為復(fù)雜。在工程上,對于深度負(fù)反饋,可用Af=1/B來近似計(jì)算。 但要注意的是,對于不同類型的反饋,Af和B的含義是不同的, 對于需要計(jì)算電壓放大倍數(shù)時(shí),要根據(jù)不同類型的負(fù)

40、反饋進(jìn)行不同的處理。1. 1. 串聯(lián)電壓負(fù)反饋串聯(lián)電壓負(fù)反饋例例4-14-1 串聯(lián)電壓負(fù)反饋放大器,在深度負(fù)反饋下,試計(jì)算其閉環(huán)電壓增益。R1RLR fUiUo解解 在深度負(fù)反饋條件下,串聯(lián)電壓負(fù)反饋的閉環(huán)增益為uioufBUUA1由于串聯(lián)負(fù)反饋使放大電路輸入電阻增大,放大電路輸入端可近似為“虛開”,所以有fofuRRRUUB所以 RRRRRBAffuuf11462.2.并聯(lián)電流負(fù)反饋并聯(lián)電流負(fù)反饋例例 4-24-2 并聯(lián)電流負(fù)反饋放大器,在深度負(fù)反饋下,試計(jì)算其閉環(huán)電壓增益。RsIoUiUsRRLR fUo解解 在深度負(fù)反饋條件下,并聯(lián)電流負(fù)反饋的閉環(huán)增益為iioifBIIA1由于并聯(lián)負(fù)反饋

41、使放大電路輸入電阻減小,放大器輸入端可近似為“虛短”。所以有fofiRRRIIB所以 RRRRRBIIAffiioif11在輸出端, ,在輸入端,由于可近似為“虛短”,則有 。所以有其放大電路閉環(huán)電壓增益為LooRIUssiRUI/RsRRRRRARIRIUUALfsLifssLsouf)1 (0473.3.并聯(lián)電壓負(fù)反饋并聯(lián)電壓負(fù)反饋例例 4-34-3 并聯(lián)電壓負(fù)反饋放大器,在深度負(fù)反饋下,試計(jì)算其閉環(huán)電壓增益。UiRsUsRLR fUo解解 在深度負(fù)反饋條件下,并聯(lián)電壓負(fù)反饋的閉環(huán)增益為giorfBIUA1由于并聯(lián)負(fù)反饋使放大電路輸入電阻減小,放大器輸入端可近似為“虛短”。有fofgRUI

42、B1所以 fgiorfRBIUA1在輸入端,由于可近似為“虛短”,則有 。所以其放大電路閉環(huán)電壓增益為ssiRUI/RsRRARIUUUAfsrfsiosouf1484.4.串聯(lián)電流負(fù)反饋串聯(lián)電流負(fù)反饋例例 4-44-4 串聯(lián)電流負(fù)反饋放大器,在深度負(fù)反饋下,試計(jì)算其閉環(huán)電壓增益。RR fIoUoR1RLUi解解 在深度負(fù)反饋條件下,串聯(lián)電流負(fù)反饋的閉環(huán)增益為riogfBUIA1由于串聯(lián)負(fù)反饋使放大電路輸入電阻增大,放大電路輸入端可近似為“虛開”,有fofrRRRRRIUB11所以 111RRRRRBAfrgf在輸出端, ,所以有LooRIU11)(RRRRRRRAURIUUALfLgfiLo

43、iouf49例例 4-54-5 由分立元件組成的帶有反饋的放大電路,試判斷其反饋類型,并近似計(jì)算其電壓增益。UCCV1V2RsRC1RC2RfRE2IoIfIiusuo解解 根據(jù)三極管基極與集電極電壓相位關(guān)系知,V1基極與放大電路輸出端電壓同相,故V1 基極是同相輸入端,而發(fā)射極則是反向輸入端。(2)確定反饋類型。在輸入端由于反饋電阻接于放大器信號輸入端,故為并聯(lián)反饋;在輸出端,由于反饋電阻沒有接于放大電路輸出端,故為電流反饋; 由于反饋網(wǎng)絡(luò)沒有接到輸出回路負(fù)載側(cè),而反饋網(wǎng)絡(luò)接入到放大器的同相輸入端,故為負(fù)反饋。所以該電路為并聯(lián)電流負(fù)反饋電路 (1)確定等效放大器同相輸入端和反相輸入端圖一50

44、(3)按深度負(fù)反饋計(jì)算電壓增益 iioifBIIA1放大器輸入端可近似為“虛短”。所以有并聯(lián)電流負(fù)反饋,其閉環(huán)增益為 fEEofiRRRIIB22所以 22211EfEfEiioifRRRRRBIIA在輸出端, ,在輸入端,由于可近似為“虛短”,所以 。所以其放大電路閉環(huán)電壓增益為2CooRIU ssiRUI/RsRRRRRARIRIUUACEfsCifssCsouf22220)1 ( UCCV1V2RsRC1RC2RfRE2IoIfIiusuo51IoRERB1UCCRCUoVC2C1UiRB2Uf圖二對于圖二電路(1)確定等效放大器同相輸入端和反相輸入端 顯然基極是反相輸入端,發(fā)射極是同相

45、輸入端 (2)確定反饋類型 可見反饋網(wǎng)絡(luò)沒有接到信號輸入端,為串聯(lián)反饋;同樣反饋網(wǎng)絡(luò)也沒有接到信號輸出端,為電流反饋。根據(jù)正負(fù)反饋判斷規(guī)則,由于電流反饋的反饋網(wǎng)絡(luò)沒有接到輸出回路的負(fù)載側(cè),而在放大器輸入端,反饋網(wǎng)絡(luò)接入到放大器同相端,故為負(fù)反饋。所以該電路為串聯(lián)電流負(fù)反饋電路。52(3)按深度負(fù)反饋計(jì)算電壓增益 串聯(lián)電流負(fù)反饋,有 gioifBUIA1EofgRIUB在輸出端, ,在輸入端,由于可近似為“虛短”, ,所以 。故其放大電路閉環(huán)電壓增益為CooRIU 0beUEofiRIUUECoECioufRRIRRIUUA0IoRERB1UCCRCUoVC2C1UiRB2Uf在利用深度負(fù)反饋對

46、電路進(jìn)行近似計(jì)算中,在運(yùn)用“虛短”“虛開”時(shí)要注意:(1)計(jì)算反饋電流If時(shí),將輸入端短路,計(jì)算反饋電壓Uf時(shí),將輸入端開路;(2)在并聯(lián)反饋中,如果輸入信號時(shí)電流源,在將Ui(Us)用Ii表示時(shí),應(yīng)將放大電路輸入端開路;如果輸入信號時(shí)電壓源,在Ui(Us)用Ii表示時(shí),應(yīng)將放大電路輸入端短路;53 4-4 反饋放大電路的穩(wěn)定性分析 引入負(fù)反饋以后,放大電路的許多性能都得以改善,而且反饋越深,性能改善越明顯。但是負(fù)反饋的引入有可能使放大電路不能穩(wěn)定地工作,即有可能引起放大電路自激振蕩,而且反饋越深,這種可能性越大。 4-4-1 反饋放大電路穩(wěn)定性判據(jù) 判別穩(wěn)定性的方法有根軌跡法、奈奎斯特圖和波

47、特圖法。波特圖法因操作方便而得到廣泛應(yīng)用。 1.1.自激條件自激條件一個(gè)系統(tǒng)在中頻段是負(fù)反饋。但電路中存在的儲(chǔ)能元件(L、C)會(huì)使電路產(chǎn)生附加相移,如果一個(gè)反饋電路,在中頻時(shí)是負(fù)反饋,但在某一個(gè)頻點(diǎn)上產(chǎn)生的相移為180o,這樣就變?yōu)檎答?,一旦反饋又足夠?qiáng),就會(huì)產(chǎn)生自激振蕩。負(fù)反饋電路的傳輸函數(shù)為 )()(1)()(sBsAsAsAf所以頻率響應(yīng)表達(dá)式為)()(1)()(jBjAjAjAf54幅度平衡條件和相位平衡條件 1)()(jBjA當(dāng)時(shí)閉環(huán)放大倍數(shù)為無窮大。這意味著,沒有信號輸入,仍然有信號輸出,亦即電路產(chǎn)生自激振蕩。所以電路自激的幅度平衡條件和相位平衡條件為 幅度平衡條件1)()(BA

48、)(AB相位平衡條件一個(gè)負(fù)反饋系統(tǒng),必須同時(shí)滿足幅度平衡和相位平衡條件時(shí),才可能自激。 )(AB表示反饋電路的附加相移達(dá)到180O,變負(fù)反饋為正反饋。 1)()(BA表示反饋量恰恰等于凈輸入量,也就是維持自激振蕩的最小量。負(fù)反饋電路不自激的條件)(AB1)()(BA或dBBA0)()(lg20或者1)()(BAdBBA0)()(lg20或)(AB用波特圖判斷負(fù)反饋電路穩(wěn)定的依據(jù)552.2.穩(wěn)定性判別穩(wěn)定性判別下面的討論基于:反饋網(wǎng)絡(luò)為純電路網(wǎng)絡(luò),反饋系數(shù)相移為零 將負(fù)反饋電路不自激條件作一改寫1)()(BA)(ABBA1lg20)(lg20)()()(ABA利用波特圖的判別過程如下: B1lg

49、20cB1lg20c第一步,畫出基本放大器的幅頻波特圖和相頻波特圖 0-180Alg200-180Alg20第二步,將反饋系數(shù) 的幅頻特性畫在同一坐標(biāo)系中,并得到兩條曲線的交點(diǎn)處的頻率c B/1lg20第三步,穩(wěn)定性判斷。如果 ,則系統(tǒng)穩(wěn)定,否則,系統(tǒng)是不穩(wěn)定的 )(cA穩(wěn)定不穩(wěn)定563.3.反饋放大電路的穩(wěn)定裕度反饋放大電路的穩(wěn)定裕度 對于一個(gè)穩(wěn)定的負(fù)反饋系統(tǒng),不僅要求不進(jìn)入自激狀態(tài),而且要求遠(yuǎn)離自激狀態(tài),以保證在外界條件變化時(shí)也能使系統(tǒng)穩(wěn)定地工作。穩(wěn)定裕度是衡量穩(wěn)定性能的好壞的質(zhì)量指標(biāo)。)(180cAom1)相位裕度相位裕度 。相位裕度定義為:當(dāng)時(shí) , 在-180o線上面與-180o線的距

50、離。即:BA/1lg20)(lg20)(cAm0-180)(cAB1lg20cAlg20B1lg20cAlg20B1lg20cAlg20B1lg20cAlg20mm越大,系統(tǒng)穩(wěn)定性越好。通常要求 045m2)增益裕度增益裕度 。增益裕度定義為:當(dāng) 時(shí), 在 線之下與 的距離;或 在0dB線之下與0dB線的距離。即:mG0180)(A)(lg20AB/1lg20B/1lg20BA)(lg20mGBABAGm)(lg20/1lg20)(lg200-180BA)(lg20BA)(lg20mGmGmG對于穩(wěn)定的系統(tǒng),為負(fù)值,越負(fù),系統(tǒng)越穩(wěn)定 dBGm10通常要求)(lg20A57例例 4-64-6 一

51、個(gè)負(fù)反饋電路,其基本放大器的頻率特性為)10/1)(10/1)(10/1 (10)(7655jfjfjfjfA試判斷反饋系數(shù)為B1=0.0001和B2=0.01時(shí),負(fù)反饋是否穩(wěn)定,如果系統(tǒng)穩(wěn)定,試求穩(wěn)定裕度。1Cf2Cf2/1lg20B1/1lg20BMM201301401501dBfA/)lg20(20406080100)(Hzf)(Hzf0450900135018002250270解解 先畫出基本放大器的幅頻特性和相頻特性波特圖,并畫出B1=0.01和B2=0.0001時(shí)的幅頻特性波特圖于同一坐標(biāo)系進(jìn)而求得fc1、fc2和01135)(cAf02225)(cAf可見,當(dāng)B1=0.0001時(shí)

52、,系統(tǒng)穩(wěn)定;當(dāng)B2=0.01時(shí),系統(tǒng)不穩(wěn)定。由圖可見,當(dāng)B1=0.0001時(shí) ,有相位裕度 00045135180m增益裕度 dBGm20806058f2/1lg20B1/1lg20BM MM2013014015011Cf2CfdBfA/)lg20(20406080100)(Hzf)(Hzf0450900135018002250270多極點(diǎn)負(fù)反饋電路穩(wěn)定性討論(1)多極點(diǎn)的負(fù)反饋電路,反饋越深,系統(tǒng)就越不易穩(wěn)定。 (2)當(dāng) 與 交點(diǎn)于 線的 線段時(shí),系統(tǒng)是穩(wěn)定的 )(lg20fAB/1lg20)(lg20fAdecdB /20(3)當(dāng) 與 交點(diǎn)于 線的 線段時(shí),系統(tǒng)是不穩(wěn)定的 )(lg20fAB/1lg20)(lg20fAdecdB /06(4)當(dāng) 與 交點(diǎn)于 線的 線段時(shí),系統(tǒng)可能穩(wěn)定可能不穩(wěn)定 )(lg20fAB

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