第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用

《低頻電子電路》何豐----------人民郵電出版社21世紀(jì)高等院校信息與通信工程規(guī)劃教材普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材第七章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用《低頻電子電路》

電子設(shè)備對所應(yīng)用的放大器的質(zhì)量要求越來越高，要求放大器的非線性失真小，頻率特性好，增益穩(wěn)定度高，并且具有所需要的輸入、輸出電阻。提高放大器的質(zhì)量的一個(gè)重要措施就是在基本放大器基礎(chǔ)上加一負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)。引入負(fù)反饋可以改善放大器的性能，如提高放大器的增益穩(wěn)定度，展寬頻帶，減小非線性失真等。因而負(fù)反饋在電子電路中應(yīng)用非常廣泛，可以這么說幾乎所有的實(shí)用放大電路都是帶負(fù)反饋的電路。7.1負(fù)反饋放大結(jié)構(gòu)關(guān)注反饋放大結(jié)構(gòu)→具體元器件7.2負(fù)反饋放大結(jié)構(gòu)的指標(biāo)分析——方框圖分析法關(guān)注負(fù)反饋電路原理→具體分析步驟7.3反饋放大結(jié)構(gòu)的頻率特性與自激現(xiàn)象關(guān)注頻率特性與正反饋?zhàn)约?.4集成反饋放大結(jié)構(gòu)的小信號運(yùn)用分析——工程近似計(jì)算法關(guān)注小信號工程近似手段與方法《低頻電子電路》7.1負(fù)反饋放大結(jié)構(gòu)7.1.1反饋放大結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)及標(biāo)準(zhǔn)電量認(rèn)定分析

7.1.2負(fù)反饋的增益穩(wěn)定性質(zhì)與負(fù)反饋電路7.2負(fù)反饋放大結(jié)構(gòu)的指標(biāo)分析——方框圖分析法7.2.1反饋結(jié)構(gòu)的基本放大器7.2.3負(fù)反饋結(jié)構(gòu)的方框圖計(jì)算7.2.2反饋結(jié)構(gòu)的輸入輸出電阻變化《低頻電子電路》反饋

電量通過一個(gè)循環(huán)后，對原電量的變化形成產(chǎn)生影響的現(xiàn)象稱為反饋。第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用

針對信號來說，將放大器輸出信號的一部分或全部，通過反饋網(wǎng)絡(luò)回送到電路輸入回路，并對輸入信號進(jìn)行調(diào)整的現(xiàn)象，稱為反饋，即可以抽象出“反饋結(jié)構(gòu)”如下圖所示第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用7.1反饋放大結(jié)構(gòu)凈輸入信號

輸出信號輸入信號反饋信號

xif

、xi、xf

為分別代表滿足反饋輸入結(jié)構(gòu)要求的電量，是反饋放大器的標(biāo)準(zhǔn)物理量。它們具體是電壓量或是電流量則要由具體電路來決定。第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用凈輸入信號

輸出信號輸入信號反饋信號xof

代表滿足反饋輸出結(jié)構(gòu)要求的電量，也是反饋放大器的標(biāo)準(zhǔn)物理量，我們注意到基本放大器的輸出電量、反饋網(wǎng)絡(luò)輸入電量和反饋結(jié)構(gòu)輸出電量均為同一個(gè)電量，因此統(tǒng)一用一個(gè)xof表示。第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用7.1.1

反饋放大結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)及標(biāo)準(zhǔn)電量認(rèn)定第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用

電流串聯(lián)負(fù)反饋的標(biāo)準(zhǔn)物理量為：

vif

、vi、vf、iof

第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用

電流并聯(lián)負(fù)反饋的標(biāo)準(zhǔn)物理量為：

iif

、ii、if、iof

定性確定正向放大通道定性確定反向反饋通道第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用+_輸入口增益器件輸出口+_輸入口輸出口反饋結(jié)構(gòu)→具體電路各元器件定性歸屬反饋框圖中何部分電壓串聯(lián)反饋基本放大器反饋網(wǎng)絡(luò)源第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用反饋結(jié)構(gòu)→具體電路各元器件定性歸屬反饋框圖中何部分電壓串聯(lián)反饋+_輸入口增益器件輸出口輸入口輸出口+_第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用輸入口輸出口+_輸入、出口反饋結(jié)構(gòu)→具體電路各元器件定性歸屬反饋框圖中何部分電流串聯(lián)反饋+_+_基放源第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用輸入口輸出口+_輸入口輸出口反饋結(jié)構(gòu)→具體電路各元器件定性歸屬反饋框圖中何部分電流并聯(lián)反饋7.1.2

負(fù)反饋的增益穩(wěn)定性質(zhì)與負(fù)反饋電路第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用負(fù)反饋定義

電量通過一個(gè)循環(huán)后，對原電量的變化形成產(chǎn)生影響的現(xiàn)象稱為反饋。結(jié)論：負(fù)反饋是指電量通過一個(gè)循環(huán)后，對原電量的變化形成制約的反饋現(xiàn)象。7.1.2

負(fù)反饋的增益穩(wěn)定性質(zhì)與負(fù)反饋電路第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用正反饋定義

電量通過一個(gè)循環(huán)后，對原電量的變化形成產(chǎn)生影響的現(xiàn)象稱為反饋。結(jié)論：正反饋是指電量通過一個(gè)循環(huán)后，加大原電量變化的反饋現(xiàn)象。1.

負(fù)反饋結(jié)構(gòu)的增益穩(wěn)定性與失真分析第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用增益穩(wěn)定性開環(huán)增益反饋系數(shù)閉環(huán)增益環(huán)路增益

環(huán)路增益T是衡量反饋強(qiáng)弱的一項(xiàng)重要指標(biāo)。其值直接影響電路性能。第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用閉環(huán)增益穩(wěn)定性在負(fù)反饋T>>1的條件下，閉環(huán)增益近似為稱

T>>1時(shí)的負(fù)反饋為深度負(fù)反饋。值得注意的是：負(fù)反饋類型不一樣，穩(wěn)定的增益是不同的。

電壓串聯(lián)負(fù)反饋能穩(wěn)定電壓增益，電流并聯(lián)負(fù)反饋能穩(wěn)定電流增益，而電壓并聯(lián)負(fù)反饋穩(wěn)定的是電阻增益、電流串聯(lián)負(fù)反饋穩(wěn)定的是電導(dǎo)增益。第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用值得注意的是：負(fù)反饋增益穩(wěn)定，能減小放大通路的失真。意味著反饋系數(shù)穩(wěn)定，標(biāo)準(zhǔn)閉環(huán)增益穩(wěn)定基本放大器（有失真）xofxifxf反饋網(wǎng)絡(luò)反饋系數(shù)穩(wěn)定，標(biāo)準(zhǔn)閉環(huán)增益穩(wěn)定,負(fù)反饋電路失真減小（含非線性和頻率失真）、溫度穩(wěn)定性也因反饋系數(shù)的穩(wěn)定而穩(wěn)定。輸入口增益器件輸出口增益器件2.

正、負(fù)反饋判斷第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用首先，應(yīng)確認(rèn)反饋放大結(jié)構(gòu)的輸入輸出位置其次，找出電量循環(huán)的制約關(guān)系最后，根據(jù)電量制約關(guān)系認(rèn)定正負(fù)反饋2.

正、負(fù)反饋判斷第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用（1）由反饋類型判斷法確定

反饋放大結(jié)構(gòu)的輸入輸出位置基本放大器反饋網(wǎng)絡(luò)源第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用（2）由瞬時(shí)極性法確定反饋電量間的制約關(guān)系源

瞬時(shí)極性法的要素有：①在電路中用“+”來表示相對于參考地的各電路觀察點(diǎn)的電位增加，“-”來表示電位減?。虎趶幕痉糯笃鬏斎氲捷敵霾捎貌患尤Φ?、-符號來標(biāo)注，從反饋網(wǎng)絡(luò)的輸入到輸出采用加圈的+、-符號來標(biāo)注，以顯示電量變化的制約流向。-+--○-○-第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用（3）根據(jù)電量制約關(guān)系認(rèn)定正負(fù)反饋源-+--○-○-

通過反饋環(huán)路中，假設(shè)TV1管基極瞬時(shí)極性為“+”后，異端異號---正反饋由環(huán)路制約，得TV1管發(fā)射極為“-”的結(jié)論，也就是說，反饋環(huán)路通過擴(kuò)大TV1管發(fā)射結(jié)電壓差加大了信號電量的變化，即電路應(yīng)屬于正反饋。2.

正、負(fù)反饋判斷第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用○+-+-++○+異端同號-----負(fù)反饋例7-1-3.

正、負(fù)反饋判斷第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用-+-同端異號-----負(fù)反饋-○-○-例7-1-4.

正、負(fù)反饋判斷第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用-+-異端同號-----負(fù)反饋○+++○+例7-1-5.

正、負(fù)反饋判斷第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用○++異端同號-----負(fù)反饋7.2負(fù)反饋放大結(jié)構(gòu)的指標(biāo)分析

----方框圖分析法

方框圖法有利于理解負(fù)反饋放大電路的工作原理。下面以小信號共發(fā)射極放大電路為案例，利用“電路分析”的等效化簡分析法，說明方框圖分析法的要點(diǎn)。第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用

關(guān)鍵名詞：負(fù)載效應(yīng)、基本放大電路、反饋系數(shù)*

方框圖分析案例第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用（1）負(fù)反饋放大器定性區(qū)域劃分基本放大器反饋網(wǎng)絡(luò)源第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用基本放大器反饋網(wǎng)絡(luò)源源第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用（2）調(diào)整后的基本放大器，增加了由反饋網(wǎng)帶來的兩部分“負(fù)載效應(yīng)”阻抗。

反饋輸出回路的基本放大器標(biāo)注vRe的電壓“正好”與反饋網(wǎng)絡(luò)中的反饋電量相等，即可以利用基本放大電路來求反饋系數(shù)。*方框圖分析案例—基本放大電路畫法第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用（3）對串聯(lián)結(jié)構(gòu)可通過令輸出電流為零，來獲取基本放大電路輸入端的負(fù)載效應(yīng)阻抗；基本放大電路輸出端的負(fù)載效應(yīng)阻抗類似。7.2.1反饋結(jié)構(gòu)的基本放大器

負(fù)反饋放大器的基本放大電路是計(jì)算基本放大電路部分和反饋系數(shù)指標(biāo)的關(guān)鍵。第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用（1）該電路為電壓并聯(lián)負(fù)反饋放大電路。例7-2-1.

畫基本放大電路第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用（2）對并聯(lián)結(jié)構(gòu)可通過令電壓為零，來獲取基本放大電路。第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用（1）令輸出電壓為零，來獲取基放輸入負(fù)載效應(yīng)阻抗。（2）令輸入電壓為零，來獲取基放輸出負(fù)載效應(yīng)阻抗。（3）最后，照原圖畫出基放中間部分。7.2.2反饋結(jié)構(gòu)的輸入、輸出電阻變化第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用

串聯(lián)反饋基放輸入電阻環(huán)路增益反饋電路輸入電阻：（1）引入串聯(lián)負(fù)反饋，使輸入阻抗增大，深度串聯(lián)負(fù)反饋的輸入電阻→∞（相對于電壓源的低內(nèi)阻）；（2）引入串聯(lián)正反饋，使輸入阻抗減小。結(jié)論7.2.2反饋結(jié)構(gòu)的輸入、輸出電阻變化第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用

并聯(lián)反饋（1）引入并聯(lián)負(fù)反饋，使輸入阻抗減小，深度串聯(lián)負(fù)反饋的輸入電阻→0（相對于電流源的高內(nèi)阻）；（2）引入并聯(lián)正反饋，使輸入阻抗增大。結(jié)論基放輸入電阻環(huán)路增益反饋電路輸入電阻：第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用

輸出電阻從反饋結(jié)構(gòu)的輸出端，看入的反饋環(huán)路增益電壓反饋，Ao負(fù)載開路基放增益電流反饋，As負(fù)載短路基放增益由上圖可推得第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用

電壓反饋時(shí)的輸出電阻電壓負(fù)反饋輸出電阻：（1）引入電壓負(fù)反饋，使輸出阻抗減小，深度串聯(lián)負(fù)反饋的輸入電阻→∞（相對于電壓源的低內(nèi)阻）。結(jié)論Rsfi+-v基放RoxfxiAoxi反饋網(wǎng)絡(luò)+-

類似于并聯(lián)負(fù)反饋的輸入電阻,

ks＜0第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用

電壓反饋時(shí)的輸出電阻電流負(fù)反饋輸出電阻：（1）引入電流負(fù)反饋，使輸出阻抗增大，深度串聯(lián)負(fù)反饋的輸入電阻→∞（相對于電壓源的低內(nèi)阻）。結(jié)論

類似于串聯(lián)負(fù)反饋的輸入電阻,

ks＜0Rsfi+-v基放RoxfxiAsxi反饋網(wǎng)絡(luò)7.2.3反饋結(jié)構(gòu)的方框圖計(jì)算第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用例7-2-2負(fù)反饋電路如下圖所示，計(jì)算交流指標(biāo)第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用（1）判斷反饋類型---電流串聯(lián)負(fù)反饋確定標(biāo)準(zhǔn)輸入電量為----電壓確定標(biāo)準(zhǔn)輸出電量為----電流第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用（2）畫出基本放大電路，確定基放的標(biāo)準(zhǔn)電導(dǎo)增益第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用等效求出標(biāo)準(zhǔn)反饋系數(shù)第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用（3）對反饋結(jié)構(gòu)指標(biāo)進(jìn)行分析確定標(biāo)準(zhǔn)電導(dǎo)增益確定輸入、輸出電阻第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用（4）求反饋放大器的技術(shù)指標(biāo)根據(jù)要求，求電壓增益求輸入、輸出電阻第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用（5）若電路滿足深負(fù)反饋條件根據(jù)要求，求電壓增益求輸入、輸出電阻7.3反饋放大結(jié)構(gòu)的頻率特性與自激現(xiàn)象第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用

反饋結(jié)構(gòu)頻率特性與組成結(jié)構(gòu)的基本放大器和反饋網(wǎng)的頻率特性的關(guān)系討論如下反饋放大器頻率特性：Akfxofxifxfxi7.3.1負(fù)反饋結(jié)構(gòu)對上、下限頻率的影響第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用

（1）若基本放大器為單極點(diǎn)情況，即7.3.1負(fù)反饋結(jié)構(gòu)對上、下限頻率的影響

則：

為了討論的方便，假設(shè)反饋網(wǎng)絡(luò)只由電阻元件構(gòu)成，即反饋系數(shù)與頻率無關(guān)。

其中：

結(jié)論：相對基本放大器，反饋放大器上限截止頻率提高了。第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用

（2）若基本放大器為

則：

其中：

結(jié)論：相對基本放大器，反饋放大器下限截止頻率降低了。

總之，負(fù)反饋以降低中頻增益為代價(jià)，拓展了中頻區(qū)維持增益不變的頻率范圍，有利于放大更寬頻率范圍的信號。第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用

實(shí)際上，放大器在中頻區(qū)施加負(fù)反饋時(shí)，有可能因Akf在高頻區(qū)的附加相移（相對中頻區(qū)的相位變化）使電路由中頻區(qū)的負(fù)反饋?zhàn)優(yōu)楦哳l區(qū)的正反饋，進(jìn)而可能引起電路的自激現(xiàn)象。Akfxofxifxfxi7.3.2負(fù)反饋放大器的自激現(xiàn)象正反饋----自激現(xiàn)象中頻區(qū)時(shí)的實(shí)數(shù)非頻區(qū)時(shí)，不等于大于零的實(shí)數(shù)，也就是說，可能在高頻區(qū)或低頻區(qū)存在使電路滿足正反饋的頻率點(diǎn)第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用高頻區(qū)或低頻區(qū)時(shí)，若滿足的實(shí)數(shù)，則電路變?yōu)檎答?，相對?yīng)的頻率信號會在反饋環(huán)路中循環(huán)，若這時(shí)環(huán)路增益大于1，即則該信號會不斷自行維持或自行變大，以及出現(xiàn)截止或飽和等情況，即這種不受控于輸入的情況被稱為自激現(xiàn)象，相應(yīng)的“反饋”電路不再是我們需要的放大電路，即放大電路失效了。若則第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用

若,則閉環(huán)自激條件改為：的實(shí)數(shù)。

例：根據(jù)T的典型波特圖，可以得出不自激條件當(dāng)或時(shí)，或當(dāng)時(shí)，或第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用當(dāng)或時(shí)，或當(dāng)時(shí)，或

穩(wěn)定裕量--π/4

為了消除溫度對增益器件帶來的不確定性，我們通常將上述π改為π-π/4，以確保無論溫度引起的電路參數(shù)如何變化，電路都不會自激。

不自激工程條件第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用例題7-3-1：已知，以及如下圖所示波特圖。解：（1）負(fù)反饋電路在低、中頻時(shí)，即（若該反饋系數(shù)相位與頻率無關(guān)）

第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用例題7-3-1解：（2）找出基放幅頻特性、反饋環(huán)路幅頻特性和反饋系數(shù)的關(guān)系因?yàn)?，即?章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用例題7-3-1解：（3）在確保環(huán)路中頻增益最大條件下，確定工程不自激的反饋系數(shù)。按工程不自激找到,令T

=0，得，…

解決方法：采用相位補(bǔ)償技術(shù)。在中頻區(qū)，反饋系數(shù)kf越大，反饋越深，電路性能越好。在高頻區(qū)，kf

越大，相位裕量越小，放大器工作越不穩(wěn)定；

在中頻增益AI基本不變的前提下，設(shè)法拉長P1與P2之間的間距，或加長斜率為“-20dB/十倍頻”線段的長度，使得kf增大時(shí)，仍能獲得所需的相位裕量。相位補(bǔ)償基本思想：

滯后補(bǔ)償技術(shù)

超前補(bǔ)償技術(shù)7.3.3負(fù)反饋放大器的相位補(bǔ)償?shù)?章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用

滯后補(bǔ)償技術(shù)(簡單電容補(bǔ)償和彌勒電容補(bǔ)償）

簡單電容補(bǔ)償—降低P1補(bǔ)償方法：將補(bǔ)償電容C并接在集成運(yùn)放產(chǎn)生第一個(gè)極點(diǎn)角頻率的節(jié)點(diǎn)上，使P1降低到d

。AdiRCCP1降低到d反饋增益線下移穩(wěn)定工作允許的kf增大。p2p1A

()/dB0p3AvdId20lg(1/kf)返回第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用p2p1A

()/dB0p3AvdId20lg(1/kfv)d與kf

之間的關(guān)系：由圖十倍頻整理得kfv

d反饋電路穩(wěn)定性，但H。kfv=1時(shí)，全補(bǔ)償(C用CS表示)d0此時(shí)kfv無論取何值，電路均可穩(wěn)定工作。第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用

例1：一集成運(yùn)放AvdI=105，fP1=200Hz，fP2=2MHz，fP3=20MHz，產(chǎn)生fP1節(jié)點(diǎn)上等效電路R1=200K，接成同相放大器，采用簡單電容補(bǔ)償。fp2fp1Avd

(f

)/dBf0fp310020406080解：（1）求未補(bǔ)償前，同相放大器提供的最小增益

？根據(jù)題意，可畫出運(yùn)放的幅頻漸近波特圖。未補(bǔ)償前，為保證穩(wěn)定工作:1kfvAvfmin

=1041kfv(dB)80dB即第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用解：（2）若要求Avf=10，求所需的補(bǔ)償電容C=？由Avf=10得kfv=0.1則由得由得（3）若要求Avf=1，求所需的補(bǔ)償電容CS=？解：由Avf=1得kfv=1則第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用簡單電容補(bǔ)償缺點(diǎn)：

密勒電容補(bǔ)償—降低P1、增大

P2補(bǔ)償方法：將補(bǔ)償電容C跨接在三極管B極與C極之間，利用密勒倍增效應(yīng)，使P1降低、P2增大，拉長P1與P2之間的間距。這種補(bǔ)償方法又稱極點(diǎn)分離術(shù)。（分析略）補(bǔ)償電容C數(shù)值較大（F量級），集成較困難。密勒電容補(bǔ)償優(yōu)點(diǎn)：用較小的電容（PF量級），即可達(dá)到補(bǔ)償目的。返回第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用

超前補(bǔ)償技術(shù)—引入幻想零點(diǎn)

補(bǔ)償思路：在P2附近，引入一個(gè)具有超前相移的零點(diǎn)，以抵消原來的滯后相移，使得在不降低P1的前提下，拉長P1與P2之間的間距。

在反饋電阻Rf上并接補(bǔ)償電容C。補(bǔ)償方法：-+AR1Rf+-Vs(s)Vo(s)R2則其中C返回第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用相位補(bǔ)償技術(shù)在寬帶放大器中的應(yīng)用密勒電容補(bǔ)償超前電容補(bǔ)償vIVCCR1voR2T1T2T3RLRE1RE3RfCfCcT4T4T5R3R4R5T6T7T8CBMC-1553集成寬帶放大器內(nèi)部電路Av

=100fH=45MHz返回第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用7.4集成反饋放大結(jié)構(gòu)的小信號運(yùn)用分析

——工程近似計(jì)算法第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用

得：

由反饋結(jié)構(gòu)，以及滿足不自激的深度反饋條件下

，即凈輸入近似為零。第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用條件1：基本放大器

電壓型集成運(yùn)放采用條件2：反饋結(jié)構(gòu)為不自激的深度反饋(a)轉(zhuǎn)移特性(b)直折線近似特性1(c)直折線近似特性2回顧：運(yùn)放轉(zhuǎn)移特性的直折線近似第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用推論1：微弱凈輸入激勵滿足運(yùn)放的小信號線性運(yùn)用條件。推論2：反饋結(jié)構(gòu)的輸入輸出關(guān)系可以利用反饋網(wǎng)絡(luò)本身的電壓電流制約來近似求解，即工程近似計(jì)算法。采用

線性應(yīng)用電路Z1或Zf采用非線性器件（如晶體管），則可構(gòu)成對數(shù)、反對數(shù)、乘法、除法等運(yùn)算電路。Z1或Zf采用線性器件(R、C)，則可構(gòu)成加、減、積分、微分等運(yùn)算電路。第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用理想運(yùn)放在小信號線性應(yīng)用時(shí)的特點(diǎn)：失調(diào)和漂移0

推論因則因則虛短虛斷-+AR1Rf+-vsvoifi1注：通常可以將“理想運(yùn)算放大器條件”理解為工程近似計(jì)算的基礎(chǔ)。第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用一、理想運(yùn)放在小信號線性應(yīng)用時(shí)的特點(diǎn)：1、反相放大器（反饋類型：電壓并聯(lián)負(fù)反饋）

因則因則由圖輸出電壓表達(dá)式：輸入電阻：輸出電阻因深度電壓負(fù)反饋，-+AR1Rf+-vsvoifi1第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用2、同相放大器-+AR1Rf+-vsvoifi1反饋類型及性質(zhì)：電壓串聯(lián)負(fù)反饋因則因由圖輸出電壓表達(dá)式：輸入電阻輸出電阻因深度電壓負(fù)反饋，因則第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用3、電壓跟隨器-+A+-vsvo-+AR1+-vsvoifi1由于

所以，同相跟隨器性能優(yōu)于射隨器。注：射隨器交流簡化圖第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用

反相加法器因則因則即整理得說明：線性電路除可以采用“虛短、虛斷”概念外，還可采用疊加原理進(jìn)行分析。-+AR2Rf+-vs2voifi2R1i1+-vs1-+AR2Rf+-vs1voR1+-vs2R3

同相加法器利用疊加原理：則第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用4、減法器Rf-+AR3vs1voR2vs2R1令vs2=0，則令vs1=0，利用疊加原理進(jìn)行分析。若R1=R2，R3=Rf，則有：差動特性：稱比例減法器或差動放大器第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用5、微分if-+ARfC+-vsvoic因則該電路的傳遞函數(shù)為：6、積分電路因則-+ARC+-vsvoiciR則該電路的傳遞函數(shù)為：第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用

波形變換tvs0輸入方波積分輸出三角波vot0微分輸出尖脈沖tvo0if-+ARfC+-vsvoic-+ARC+-vsvoiciR第7章反饋放大結(jié)構(gòu)與應(yīng)用

對數(shù)變換器-+AR+-vsvo利用運(yùn)算法得：由于整理得缺點(diǎn)：vo受溫度影響大、動態(tài)范圍小。vs必須大于0，