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第三章集成運(yùn)放基礎(chǔ)及負(fù)反饋電路3.1差分放大電路3.2集成運(yùn)算放大器
3.3反饋的基本概念3.4反饋的分類(lèi)及判別方法3.5負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響教學(xué)目標(biāo)1、了解直接耦合電路存在問(wèn)題、零點(diǎn)漂移產(chǎn)生原因及其抑制措施。2、掌握差分放大器組成、抑制零漂原理。熟悉差模信號(hào)與共模信號(hào)及其放大倍數(shù)、共模抑制比概念。會(huì)對(duì)任意信號(hào)進(jìn)行分解。3、選學(xué)常見(jiàn)恒流源電路組成。4、熟悉集成運(yùn)放特點(diǎn)及其內(nèi)電路框圖、電路符號(hào)、理想運(yùn)放概念。了解集成電路分類(lèi)、外形、命名方法。教學(xué)目標(biāo)5、熟悉反饋、反饋深度和深度負(fù)反饋的概念。掌握反饋的分類(lèi)及其判別方法。6、熟悉負(fù)反饋對(duì)放大電路性能影響。了解負(fù)反饋電路產(chǎn)生自激震振蕩條件及其消除方法。熟悉深度負(fù)反饋放大電路的閉環(huán)增益估算方法。
差分放大電路(Differentialamplifier)又稱(chēng)差動(dòng)放大器,簡(jiǎn)稱(chēng)差放,是集成運(yùn)算放大器(Intergratedoperationalamplifier)中常用的一種單元電路,具有優(yōu)越的抑制零點(diǎn)漂移性能。
3.1差分放大電路
一、直接耦合放大電路需要解決的問(wèn)題:1.各級(jí)靜態(tài)工作點(diǎn)相互影響,相互牽制。3.1.1差動(dòng)放大器的電路組成和靜態(tài)分析
2.存在零點(diǎn)漂移(Zerodrift)。①零漂定義:在輸入信號(hào)為零時(shí),出現(xiàn)輸出端的直流電位緩慢變化的現(xiàn)象。②產(chǎn)生零點(diǎn)漂移的原因:元器件參數(shù)的變化;環(huán)境的溫度的變化(最主要的因素,因溫度變化引起零漂稱(chēng)為溫漂)。③零漂在RC耦合電路中影響不大;但在直接耦合放大電路中會(huì)被后級(jí)電路逐級(jí)放大,且第一級(jí)的零漂影響最為嚴(yán)重。
抑制零漂的措施:1、選用高穩(wěn)定性的元器件。2、電路元件在安裝前要經(jīng)過(guò)認(rèn)真的篩選和老化處理,以確保質(zhì)量和參數(shù)的穩(wěn)定性。3、采用穩(wěn)定性高的穩(wěn)壓電源,減少電源電壓的波動(dòng)的影響。4、采用溫度補(bǔ)償電路。5、采用調(diào)制型直流放大器。6、采用差動(dòng)放大電路。這是目前應(yīng)用最廣的電路,它常用作集成運(yùn)放的輸入級(jí)。典型的差動(dòng)放大器電路如圖3.1.1所示,它具有兩個(gè)輸入端,兩個(gè)輸出端。該電路采用發(fā)射極電阻Re耦合的對(duì)稱(chēng)共射電路,其中V1、V2稱(chēng)為差分對(duì)管,兩邊的元器件采用相同的溫度特性和參數(shù),使之具有很好的對(duì)稱(chēng)性,雙電源供電,且VCC=VEE,輸出負(fù)載可以接到兩輸出端之間(稱(chēng)為雙端輸出),也可接到任一輸出端到地之間(稱(chēng)為單端輸出)。二、差動(dòng)放大電路組成(a)(b)圖3.1.1差動(dòng)放大電路(a)電路圖(b)直流通路
靜態(tài)時(shí),IC1=IC2≈IE,UC1=UC2=VCC-IC1Rc1。故:Uo=UC1-UC2=0。
另一思路,忽略IB影響。UB=0,UE=-UBE,
即靜態(tài)時(shí),差動(dòng)放大器具有零輸入零輸出的特點(diǎn)。不會(huì)產(chǎn)生零點(diǎn)漂移現(xiàn)象,前提:電路完全對(duì)稱(chēng)。
三、靜態(tài)分析
3.1.2共模信號(hào)、差模信號(hào)及其放大倍數(shù)
一、差模信號(hào)(Difference-Modesignal)和差模放大倍數(shù)(Difference-Modegain)差模信號(hào)就是一對(duì)大小相等、極性相反的信號(hào)電壓,即
ui1=-ui2uid=uid1-uid2=2uid1,uid1=-uid2=uid/2
。若電路僅有uid作用,則輸出電壓為uod,電路的差模電壓放大倍數(shù)Aud=uod/uid
。
二、共模信號(hào)(Common-Modesignal)和共模放大倍數(shù)(Common-Modegain)共模信號(hào)就是一對(duì)大小相等、極性相同的信號(hào),即ui1=ui2=uic
差動(dòng)放大器只有uic作用輸出電壓為uoc;則共模電壓放大倍數(shù)Auc=uoc/uic
。
三、任意信號(hào)的分解
ui1和ui2輸入的兩個(gè)任意信號(hào)。此時(shí),若將ui1和ui2改寫(xiě)成其中由此可知,一對(duì)任意信號(hào)均可以分解為一對(duì)共模信號(hào)和一對(duì)差模信號(hào)之和,即任意信號(hào)輸入時(shí),分解成uid和uic,分別放大再疊加。即
差動(dòng)放大器的性能應(yīng)是差模性能和共模性能的合成。[例3.1.1]已知差動(dòng)放大電路ui1=10.02V,ui2=9.98V,試求共模和差模輸入電壓。解:
3.1.3差模輸入信號(hào)的動(dòng)態(tài)分析差動(dòng)電路有兩個(gè)輸入端、兩個(gè)輸出端,它具有雙端輸入雙端輸出、雙端輸入單端輸出、單端輸入雙端輸出、單端輸入單端輸出四種組態(tài)。
一、雙端輸出差分放大電路動(dòng)態(tài)分析及共模抑制比圖3.1.2雙端輸入雙端輸出差分電路
(a)電路原理圖(b)差模交流通路(c)共模交流通路
當(dāng)差功模信立號(hào)單暑獨(dú)作脆用的湯情況柴下,隊(duì)兩管老發(fā)射吊極電墾流和一個(gè)飽增大閣,一鵲個(gè)減崇小,槽而且約變化膜的幅繭度相昌同,忠因此炕流過(guò)頑電阻的電食流大的小不俗變。揮又因檔電阻下端羅接直丟流電煩源丟,故兩價(jià)管發(fā)顫射極頑電壓御為固湯定的夏直流排量,兼即對(duì)急于差膚模信刷號(hào),著兩管發(fā)射斬極交湯流電冤壓值餓為零子。另沖外,絕兩管膛集電劍極電衰壓藥,即差簽?zāi)P旁固?hào)輸琴入時(shí)檢,兩端岸電壓據(jù)向相掀反方斥向變佛化,亡故中點(diǎn)所電壓趙相當(dāng)肢于交余流接膽地。雙端呈輸入先雙端肺輸出麥電路短的差射模交仰流通核路如揭圖3.粱1.欺2(b)所征示。詢(xún)由圖妨可得式中致,唐為咱雙端僻輸出鍋時(shí)差皇模輸農(nóng)出電舌壓,鏟它等漿于兩策管輸興出信唐號(hào)電具壓之爐差;鄭為單醉管共緊射電祖路電辣壓放慢大倍炕數(shù);葉。上包式說(shuō)楚明雙畝端輸?shù)K出差袋動(dòng)當(dāng)捷大電茄路的離電壓撲放大溫倍數(shù)蹲與單析管共上射放意大電藥路的修電壓獵放大隨倍數(shù)迎相同薦。電路航的輸騎入電緒阻則吳是從派兩個(gè)柔輸入抬端看植進(jìn)去節(jié)的等稍效電拳阻。Ri=2濱(Rb+rbe)電路猜的輸紙出電霸阻為Ro=2爹Rc圖3.珍1.縮慧2(a)所暫示電敞路其墻共模姑交流設(shè)通路遵如圖3.蛙1.心2(c)所美示。因在懸輸入授共模題信號(hào)膠時(shí),兇流過(guò)中的綁電流色為2,發(fā)射輪極電麥阻等赤效為2。電預(yù)路完錘全對(duì)勢(shì)稱(chēng),細(xì)在輸污入共散模信即號(hào)中沒(méi)望有電碰流流坊過(guò),包可視唯為開(kāi)孩路,做故時(shí),舒總有從上株式可絞知,艘差動(dòng)繡放大哥電路晉對(duì)共快模信都號(hào)具術(shù)有抑慣制作英用。為反志映電替路對(duì)辨共模移信號(hào)翠的抑摔制能秋力,賄引入矩共模選抑制辯比的搶概念腳,定查義為或KCM鵲R越大僅,差桶動(dòng)放攪大電脈路的注抑制懲共模乓信號(hào)翼的能埋力越打強(qiáng)。蛛在理寬想情這況下究,雙規(guī)端輸瓦出差涼動(dòng)電論路的二、增單端球輸出議電路茅的共分模抑油制比雙端勢(shì)輸入莊單端圓輸出恰電路截及其般差模染交流振通路竿、共候模交詢(xún)流通風(fēng)路如圖3.牽1.偶3所示變。圖3.詢(xún)1.舅3雙端邪輸入疫單端豎輸出播電路分析始表明塊,該梳電路駐的共象模抑逃制比能為式中,上式誦表明朝,Re越大蔥,對(duì)鋪共模長(zhǎng)信號(hào)昆的抑舒制能浪力越廣強(qiáng)。單端范輸入偉雙端洗輸出浙、單鮮端輸介入單遇端輸超出差擔(dān)動(dòng)電抵路分灶析方法挺與雙賞端輸嘴入相啄同。3.貝1.愿4恒流富源為了森提高名單端穗輸出濫差動(dòng)綿放大惠電路霧的共茂模抑籠制比械,應(yīng)儀當(dāng)提渣高Re的數(shù)久值。惕但增芹大Re會(huì)增雨加Re上的猛直流夫壓降丘,影炒響電慈路的屆靜態(tài)工作探點(diǎn),敢為使儀電路線(xiàn)正常室工作,需提抽高電承源電側(cè)壓,晚但電挎源電累壓又右不能任材意提嬌高,給所以繡形成堵矛盾盡。采私用恒穿流源劫代替Re可很虎好地光解決這一落矛盾罩。恒流閥源輸菜出電艙流恒詠定,劃具有朽交流用等效控電阻嘉很大盯而直材流電奶阻(兩被端電碌壓降戚)不薄大的梅特點(diǎn)媽。圖3.帶1.尾4所示挨電路俊就是糖一個(gè)瞇采用補(bǔ)恒流源餓的差若動(dòng)放濕大電憲路。圖3.覽1.殊4具有輸恒流準(zhǔn)源的仗差動(dòng)蹄放大普電路圖中赴,V3組成僅分壓熊式工認(rèn)作點(diǎn)是穩(wěn)定失電路覺(jué)作為魚(yú)恒流睜源,保證輛溫度姨變化醬時(shí),IE3基本鋼不變洋,且一、肢鏡像霞電流段源(Cu診rr賤en著t蜓mi侵rr厚or)鏡像秧電流籠源電叫路如完圖3.瓦1.陵5所示紡,設(shè)V1、V2的參蘭數(shù)完奇全相沫同,由于驚兩管低具有溜相同寬的基-射極騰間電詳壓(UBE稼1=UBE敲2),儉因此繩,兩管集衛(wèi)電極泳電流IC1=IC2,由偏圖可閣知基戀準(zhǔn)電焦流為圖3.蹈1.戀5鏡像渠電流夏源當(dāng)β?崗2時(shí),V2管的柄集電坡極電磁流IC2近似魚(yú)等于券基準(zhǔn)忙電流IRE炭F,即二、碑微電邀流源(S醫(yī)ma滲ll亦v焦al懸ue懼c睡ur醫(yī)re絕nt抱s尼ou輸rc諒e)微電御流源京是模迅擬集蹤蝶成電互路中劑常用吳的一榴種電抽流源嶼,電賓路如陰圖3.好1.籍6所示割。當(dāng)寫(xiě)基準(zhǔn)治電流IRE熊F一定敞時(shí),填由圖3.貢1.幫6可得圖3.掘1.正6微電猴流源可見(jiàn)輝,用事很小許的Re2即可框獲得微小輕的工趴作電輝流,輪稱(chēng)為盟微電向流源頂。三、擾電流烤源用合作有壩源負(fù)金載(Ac跨ti眉ve柔l章oa與d)在模晨擬集污成電恰路中衫,恒仙流源職也廣管泛地精作為謝負(fù)載患電阻五使用嫂以代辮替集承電極極電阻RC,稱(chēng)全為有窄源負(fù)駐載。圖3.搬1.吵8電流芬源用貸作有隙源負(fù)弄載圖中V1是放愚大管食,V2、V3組成源電流絮源作括為V1的集蠶電極軟有源伐負(fù)載脊。3.陡1.罵5失調(diào)嫌及溫勞漂1.輸入貴失調(diào)狠電壓(I懼np箏ut利o法ff閃se歌t虛vo心lt捕ag顆e)一個(gè)跑完全伙對(duì)稱(chēng)榜的差肌動(dòng)放處大器飲,綠,雙環(huán)端輸鵝出。然橡而實(shí)詠際中急存在笨元器越件失名配,蔽很難俱做到迫完全對(duì)勾稱(chēng)。嶄,UO≠0,這種趙現(xiàn)象牧稱(chēng)為惹零點(diǎn)腦漂移鎖,也稱(chēng)恭為差放動(dòng)放宴大器予的失濤調(diào),演相應(yīng)孤的輸什出電披壓稱(chēng)便為失聯(lián)調(diào)電急壓,用UOO表示辜。一般授把UOO折算劍到輸褲入端浪,稱(chēng)膊為輸虜入失采調(diào)電荷壓,燒用UIO表示UIO=UOO/Aud2.輸李入失螺調(diào)電洋流(I公np扛ut譽(yù)o遠(yuǎn)ff糠se齡t女cu池rr薯en卷t)由于β1≠β2,ICQ貫1≠I(mǎi)CQ皇2,為使ICQ尋1=ICQ雜2,就必貝須在丙輸入設(shè)端引旗入電尤流,渣使相秋應(yīng)的IBQ肺1≠I(mǎi)BQ寶2。通常溉將這膽種因槳兩管β不相綢等而委在輸愁入端盜引入粉的差癥值電增流稱(chēng)猛為輸狠入失配調(diào)電掃流,衛(wèi)用IIO表示她,定柔義為ICQ搖1=ICQ平2時(shí)兩邀基極廊電流皂之差尾的絕青對(duì)值橡,即3.溫漂(T挺em秒pe象ra味tu當(dāng)re孔d解ri逝ft懲)失調(diào)討隨溫屑度的愧變化騾值稱(chēng)陵為溫漿漂,驅(qū)環(huán)境讀溫度局是產(chǎn)桑生溫居漂的抽外因賢,而膛晶體覆管參失數(shù)隨棗溫度構(gòu)變化武,則雨是內(nèi)贊因。攻差分撞放大擴(kuò)電路遍的失潔調(diào)可兔通過(guò)侮外接劑調(diào)零服裝置穩(wěn)給予譯補(bǔ)償勵(lì),使聰之達(dá)德到零升輸入嫩零輸輔出,鵲但加列接調(diào)掃零裝蛛置無(wú)鏡法消汁除溫銳漂。糕減小壯溫漂恒的有兄效方述法是胞加接霞溫度湊補(bǔ)償蠢電路淹。3.穩(wěn)2集成旁運(yùn)算冰放大重器3.保2.酸1集成牲運(yùn)算床放大裝器簡(jiǎn)淘介集成晝運(yùn)算肥放大絡(luò)器是盾模擬紅集成他電路捷的一港個(gè)重雁要分避支,頂它實(shí)同際上飄是用敘集成縫電路乞工藝懸制成敞的具索有高米增益掏、高獸輸入莫電阻唯、低增輸出文電阻文的直號(hào)接耦盤(pán)合放肅大器毯。它具曬有通逃用性卷強(qiáng)、升可靠煮性高徹、體掏積小寫(xiě)、重候量輕俯、功椅耗小鏟、性類(lèi)能優(yōu)欠越等復(fù)特點(diǎn)抗,而旬且外豎部接越線(xiàn)很蒜少,伙調(diào)試娃極為成方便吊。現(xiàn)扁在已喉經(jīng)廣永泛應(yīng)售用于你自動(dòng)諷測(cè)試資、自杰動(dòng)控場(chǎng)制、買(mǎi)計(jì)算搜技術(shù)毯、信明息處踐理以磁及通突訊工鞏程等淹各個(gè)豪電子剃技術(shù)秀領(lǐng)域舅。一、憐集成妹電路騎的特購(gòu)點(diǎn)集成甘電路緊由于慌制造挨工藝瘡上的孕原因認(rèn),具號(hào)有以忠下特囑點(diǎn):(1促)集成懸電路判的工蝦藝對(duì)雅制造倡電感睬器和痛容量班大的民電容見(jiàn)器有彈困難瓣,所別以大統(tǒng)都采五用直黨接耦廢合電集路。(2賺)集成旋電路振制造貞工藝圖表明熱,制革造半藥導(dǎo)體康二極滿(mǎn)管或旋三極膏管占皂用硅翅片面捏積小鉆,且穗工藝誕簡(jiǎn)單膨、成黎本低石。制念造電介阻、折電容喪比較弓困難議,尤殿其是池阻值黨大(搬大于30趙0Ω)的電伴阻和墨容量毛大(脈大于40本0p鴉F)的電本容,思更不繞經(jīng)濟(jì)耕。為離此,儲(chǔ)應(yīng)盡別量避們免內(nèi)窗接電紐奉容,靠并盡洲可能閘用阻披值低欠的電撇阻或壘以三袋極管錘代替渡電阻臺(tái)。二、碎集成狗電路知的分范類(lèi)1、按槽集成耀度分贈(zèng)類(lèi)2、按內(nèi)捏部器巡壽件分絮類(lèi)三、林集成慶電路也的外若形及線(xiàn)圖形趨符號(hào)(1負(fù))集成凡電路愁的外枝形圖3.問(wèn)2.販1集成伶電路逃的外姻形(a)圓殼疼式要(b)雙列暑直插巡壽式釀(c)扁平金式槳(d)電路爆符號(hào)(2熄)電路區(qū)符號(hào)“-韻”反系相輸啟入端朵(In鞭ve衛(wèi)rt蹲in愁g淺in瞞pu制t虜te雷rm菠in疫al),奔“+”同相宅輸入肚端(No窯ni招nv進(jìn)er呢ti傭ngin爬pu話(huà)t構(gòu)te鎮(zhèn)rm座in妙al凍)。(3脂)集成運(yùn)張放的傭輸出沖輸入梨關(guān)系餓式四、后集成夸電路襯的命誕名集成做電路悟的命積名方級(jí)法按亡國(guó)家蚊標(biāo)準(zhǔn)古規(guī)定籠,每乞個(gè)型檔號(hào)由水下列六五個(gè)源部分和組成究:第一測(cè)部分輪:表雀示符脊合國(guó)幕家標(biāo)箏準(zhǔn),昆用字范母C表示舟;第二觸部分澤:表膝示電哨路的子分類(lèi)攔,用菠字母碼表示聽(tīng),具涉體含狐義見(jiàn)選表3.虹2.封1;第三勝部分厭:表挖示品即種代閱號(hào),室用數(shù)拍字或情字母璃表示摧,與責(zé)國(guó)際費(fèi)上的割品種強(qiáng)保持背一致武;第四吵部分貪:表刊示工眉作溫令度范銹圍,判用字懂母表浪示,漿具體復(fù)含義呀見(jiàn)表3.貓2.烈2;第五菜部分與:表歇示封攜裝形耗式,蹈用字欲母表幕示,歌具體氏含義滴見(jiàn)表3.貌2.猛3。3.須2.譯2集成陸運(yùn)算剝放大卡器內(nèi)部電路框圖圖3.列2.呼2集成攀運(yùn)放侵內(nèi)部斤電路暑框圖1.輸鉗入級(jí)為了提減少砍零漂社和抑溝制共朗模干為擾信推號(hào),蒙要求乞溫漂規(guī)小、圖共模創(chuàng)抑制江比高捆、有墨極高你的輸欣入阻乏抗,盯一般催采用名高性巡壽能的黃恒流娃源差看動(dòng)放裳大電攝路。3.輸晉出級(jí)輸出隊(duì)級(jí)應(yīng)顧具有哲較大煮的電梨壓輸暖出幅忍度較禍高的晨輸出練功率伍與較蛛低的與輸出破電阻享的特肚點(diǎn),剝大多格采用獄復(fù)合瞧管構(gòu)漢成的辱共集加電路視作為倍輸出朋級(jí)。4.偏昏置電淚路偏置漁電路包一般初由恒雀流源騙組成屯,用念來(lái)為嬌各級(jí)咸放大紀(jì)電路磚提供承合適行的偏辱置電境流,耐使之紐奉具有義合適渡的靜煮態(tài)工趙作點(diǎn)犁。它辱們一薄般也劣作為偽放大厲器的維有源寄負(fù)載矩和差很動(dòng)放鋸大器摘的發(fā)配射極馳電阻銳。2.中儉間級(jí)運(yùn)算炮放大侍器的洞放大所倍數(shù)馬主要圍是由執(zhí)中間肺級(jí)提林供的具,因征此要脈求中蠢間級(jí)答有較創(chuàng)高的圓電壓何放大壩倍數(shù)技,一黑般放停大倍藍(lán)數(shù)可錯(cuò)達(dá)幾嗓萬(wàn)倍學(xué)甚至欺幾十蠻萬(wàn)倍籌以上咱。3.惑2.殿3理想房誠(chéng)運(yùn)放搶的概飄念理想更運(yùn)放刺具有爬以下品特性煮:(1觸)開(kāi)環(huán)輸差模煤電壓診放大鑰倍數(shù)Aod→∞(2抬)開(kāi)環(huán)帳差模疲輸入狼電阻Rid→∞(3銀)開(kāi)環(huán)蒸差模楊輸出權(quán)電阻Rod=0(4賞)輸入塘失調(diào)撿電壓UIO=0(5山)輸入詢(xún)失調(diào)冬電流IIO=0(6銀)共模充抑制鍛比KCM稱(chēng)R→∞(7側(cè))頻帶告寬度BW→∞但實(shí)照際的植集成宮運(yùn)算訓(xùn)放大苦器不乳可能閣達(dá)到葬上述翼指標(biāo)競(jìng)。集胃成運(yùn)奧算放無(wú)大器雕的特聞性是國(guó)非理遲想的抗。它腳的輸然入電悅阻為財(cái)幾千惕歐到10曾0G這Ω,電納壓增路益為80~14彼0d跑B。理想邁集成繩運(yùn)放糞線(xiàn)性押應(yīng)用涂時(shí)具殼有兩帽個(gè)特蜜性:導(dǎo)虛短銷(xiāo)和虛依斷。(1)虛么短:Aod→∞,盾,(2)虛霸斷:Rid→∞i+=i-=0圖3.致2.雨3集成善運(yùn)放扣的電虧壓、司電流抹及“床虛短周”、寶“虛轟斷”廉示意奇圖(a柄)運(yùn)放洽的電隨壓和吉電流(b榜)理想冷運(yùn)放蚊的“爹虛短唐”、伴“虛餅斷”賢示意筑圖3.膠3.秀1反饋便的定圓義將放平大器我輸出桌信號(hào)潔(電擦壓或貝電流你)的追一部碎分(勾或全初部)僻,經(jīng)考過(guò)一袖定的震電路袖(稱(chēng)避為反藏饋網(wǎng)侄絡(luò))維送回奸到輸鑰入回繡路,提與原領(lǐng)來(lái)的購(gòu)輸入孝信號(hào)插(電推壓或蛋電流愉)共臨同控察制放勾大器居,這虎樣的很作用蜜過(guò)程抄稱(chēng)為太反饋搏,具處有反湖饋的洪放大菌器稱(chēng)逐為反團(tuán)饋放供大器(F舊ee芝db紀(jì)ac良k瓜am杰pl甚if舊ie竊r)。3.找3反饋?zhàn)兊幕ū靖欧淠钜粋€(gè)洞電路停是否寸存在晌反饋恒,就訓(xùn)是看伸輸出吧與輸趁入回涂路之蔬間有付沒(méi)有鍛起聯(lián)江系作噴用的盆元件咱。若絨有則紹存在鞠反饋塑,若啄無(wú)則有不存基在反燥饋。3.脹3.類(lèi)2反饋肌的電厲路框鳳圖(B悲lo骨ck置d格ia孔gr俘am聞)圖3.攏3.饑1負(fù)反哥饋放悠大器轟的組膏成框每圖負(fù)反桂饋放綁大電兵路的鍛方框冒圖如板圖3.蒙3.亭1所示鍵。旨表示船開(kāi)環(huán)雙放大吵器(諒也叫斥基本卵放大圓器)越,祖表餐示反研饋網(wǎng)悅絡(luò)。穴表乒示輸胃入信斷號(hào)(艦電壓翠或電探流)刃,運(yùn)表示井輸出活信號(hào)勵(lì),深表示米反饋裝信號(hào)求,銜表示相凈輸舟入信喇號(hào)。反饋胸放大辛器閉叔環(huán)增鋒益(1)若唐>1,為旦負(fù)反活饋。正反截饋應(yīng)賠用于熊各種岸振蕩憲電路視,用于做產(chǎn)條生各氧種波拆形的覽信號(hào)仁源;殖負(fù)反啟饋則孕是用乓來(lái)改抗善放壞大器曉的性翁能。岡在實(shí)挽際放懲大電蚊路中沙幾乎癥都采積取負(fù)互反饋詠措施瘋。(2)若<1,為正受反饋。(3)若=舌1,出游現(xiàn)自激技振蕩。3.級(jí)3.博3反饋抹深度街和深扯度負(fù)顆反饋稱(chēng)為嬌反饋散深度伴,圓越大殿,反樸饋越呀深,釘就越址小。是衡菌量反沸饋強(qiáng)撇弱的種一個(gè)妻重要潤(rùn)指標(biāo)棒。如果>>1草(如>1印0),這絞種反籠饋稱(chēng)珍為深謊度負(fù)天反饋予,此炕時(shí)放大身器一啦旦引濾入深李度負(fù)啟反饋辦,其恐閉環(huán)這增益校僅與弓反饋?zhàn)南禂?shù)F有關(guān)牧而與駕放大至器本性身的除參數(shù)景幾乎校無(wú)關(guān)傷。深胡度負(fù)丟反饋攻電路雜用上嚷式計(jì)樸算。3.練4.竿1反饋適的分象類(lèi)及腿判別1、正愈反饋(P盲os顛it滔iv播e牙fe康ed椒ba寄ck躲)和負(fù)咽反饋藝(Ne年ga昂ti翁ve征f形ee拔db河ac淚k)3.托4反饋袖的分恥類(lèi)及競(jìng)判別席方法(1)定洪義正反罩饋:勉放大隆電路遭引入平的反門(mén)饋信綿號(hào)使算放大顫電路親的凈倦輸入雜信號(hào)陷增加寒。負(fù)反亂饋:轉(zhuǎn)反饋葡信號(hào)塔使放幣大電匹路的饑凈輸猛入信赤號(hào)減杯少。(2)極摔性判托別方輛法:雄瞬時(shí)嘩極性鎮(zhèn)法(I代ns澇ta經(jīng)nt肆an延eo臥us城p直ol撥ar非it可y術(shù)me桿th愉od硬)一般犧在第間一級(jí)木輸入嶼端標(biāo)昂(+),洪然后包依據(jù)放大妥、反脹饋信幟號(hào)的宰傳遞臭途徑逐級(jí)坡標(biāo)出醉(+)、瓜(-),據(jù)最后垃標(biāo)出起反饋碌信號(hào)墻極性芹。從而依判斷蠢反饋乏信號(hào)種是增衡強(qiáng)還別是減為弱輸束入信碎號(hào),燒輸入靜信號(hào)探減弱路的是劑負(fù)反貍饋,扯增加漢的是掛正反琴饋。其中壺,(+)表蠢示瞬蚊時(shí)電基位升孝高,適(-)表奇示瞬莖時(shí)電儲(chǔ)位下邊降。放大授電路榨各有齡關(guān)器許件在皺中頻森區(qū)的牲電壓紋的相嘩位關(guān)眼系如誤下表得所示歷。圖3.掃4.偶1負(fù)反湖饋放德大電麥路如下棚圖所續(xù)示負(fù)燈反饋予電路鉤,輸政出電撇壓uo的一位部分請(qǐng)通過(guò)役由Rf、R1組成別的反世饋網(wǎng)班絡(luò)送想到輸陳入端廢,使擔(dān)運(yùn)算廊放大罪器的池凈輸涂入信厘號(hào)uid=ui-uf減少失,從衡而使uo也減催少。型即:uo↑→uf↑→uid↓→uo↓,這就疑是一扔個(gè)負(fù)壓反饋天過(guò)程厭。2、直壇流反禍饋(D被C然fe貞ed擾ba號(hào)ck乞)和交濟(jì)流反捧饋(A銷(xiāo)C條fe假ed吧ba獻(xiàn)ck下)(1造)直流名反饋件:反羽饋信饞號(hào)中鳥(niǎo)只含穩(wěn)有直沖流成罩分。(2顯)交流耀反饋?zhàn)剑悍凑佇判翁?hào)中附只含行有交日流成屆分。(3糾)交直們流反統(tǒng)饋:弱反饋融信號(hào)潔中既恒含有毀直流哈分量,又含基有交串流分因量。3、電棄壓反濾饋(V削ol唱ta魂ge峽f版ee對(duì)db摘ac余k)和電破流反栽饋(C搬ur荷re凈nt長(zhǎng)f至ee翻db替ac扁k)(1)定緊義按反虹饋信帖號(hào)在含輸出膠端取迎樣方傭式電壓惰反饋異:電流銀反饋旨:(2)判商別方晌法①用他負(fù)載贏短路逐法判舊別:趣假設(shè)陷輸出搞端的卡負(fù)載小短路屯,若毫反饋傭量依營(yíng)然存川在(偷不為塔零)絞,則曾是電娛流反鐮饋;殼若反守饋量鮮消失叮(為另零)悄,則臨是電簽壓反排饋。②根衣?lián)戳_饋網(wǎng)訊絡(luò)與里輸出伍端的鴨接法悠判斷壞:若反憐饋網(wǎng)翠絡(luò)與懼輸出稍端接矛同一憤節(jié)點(diǎn)扒為電謀壓反澡饋,童不接稼于同定一節(jié)騾點(diǎn)為線(xiàn)電流佳反饋涌。電談流反岡饋和穿電壓捉反饋檢的效禿果與疾負(fù)載RL有關(guān)乖,要白得到翁較強(qiáng)房誠(chéng)的負(fù)礦反饋蒙效果銀,電掠壓負(fù)甜反饋著要求RL越大額越好芝;電沫流負(fù)愉反饋叼要求RL越小憂(yōu)越好遇。4.并麗聯(lián)反算饋(S脈hu誰(shuí)nt模f暑ee毛db址ac李k)和串宇聯(lián)反離饋(S騾er襯ie退s吹fe屯ed紋ba樓ck渠)按基求本放吹大器胃輸入什端與湊反饋光網(wǎng)絡(luò)真的輸探出端喬之間梢的聯(lián)常接方詳式,茂反饋濤可分交為并罩聯(lián)反城饋和脂串聯(lián)慘反饋著,它戲們與隙輸出逆端取刺樣的灑形式銅無(wú)關(guān)吼。(1挖)定義串聯(lián)撕反饋縱:反俊饋信稍號(hào)送想到輸罰入端鎖是以填電壓促相加創(chuàng)減的偏形式握出現(xiàn)治,反憤饋信怒號(hào)與這輸入齡信號(hào)兔相串合聯(lián)。并聯(lián)嘗反饋爽:反管饋信林號(hào)表毫現(xiàn)為學(xué)電流赴相加堵減形來(lái)式,饅反饋沙信號(hào)初與輸陡入信汪號(hào)相仍并聯(lián)創(chuàng)。(2懶)判別竟方法若反先饋信好號(hào)與張輸入父信號(hào)俗是在灘輸入炮端的盾同一儲(chǔ)個(gè)節(jié)植點(diǎn)引吳入,諒則為期并聯(lián)紹反饋涌;如抬果它粥們不五在同龍一個(gè)寄節(jié)點(diǎn)蘇引入璃,則棵為串恒聯(lián)反咸饋。5.負(fù)魂反饋朱放大浸器的筆四種慈基本喚組態(tài)電壓予并聯(lián)處負(fù)反奴饋、電流興并聯(lián)如負(fù)反別饋、電壓從串聯(lián)棚負(fù)反子饋、電流艷串聯(lián)紙負(fù)反易饋。3.紹4.鏡2反饋園判別虎示例在電蠟路反蔽饋判萬(wàn)別過(guò)朽程中偷,首拿先要賭判斷副電路挽中有營(yíng)無(wú)反畜饋元罩件或看網(wǎng)絡(luò)孟,即灶輸出切、輸匆入端搬之間稍有無(wú)懶元器架件或義網(wǎng)絡(luò)姜連接慚,有顧則有忌反饋澤。然必后再院用上色述方夫法判錄別反羊饋性其質(zhì)、拍類(lèi)型珍。舉移例如璃下:圖3.番4.鉆2例3.稍4.撒1圖電路銀中Rf為反沙饋元安件。岸輸入驅(qū)信號(hào)勉加在閱集成蔬運(yùn)放寇反相帶輸入竊端,藍(lán)利用辦瞬時(shí)捆極性耽法,害假設(shè)充輸入粗端瞬極時(shí)極門(mén)性為演(+),至則輸站出端浪瞬時(shí)咱極性控為(衣-)單,經(jīng)Rf反饋窮到反傷相輸漏入端勝為(動(dòng)-)擦,凈臘輸入和信號(hào)漠減小煌,為碼負(fù)反嚇饋。對(duì)于壯輸入吩端,腫由于揚(yáng)輸入茫信號(hào)紡與反棗饋信財(cái)號(hào)在牽同一葬節(jié)點(diǎn)禾輸入甜,所潛以為饑并聯(lián)謎反饋和。對(duì)于皇輸出片端,刃假設(shè)RL短路仍,反循饋信網(wǎng)號(hào)則蟲(chóng)為零辯,所肝以為椅電壓植反饋匆。因鄉(xiāng)豐此圖對(duì)中所階示電選路反常饋類(lèi)欣型為虹電壓筆并聯(lián)缸負(fù)反盜饋。[例3.羅4.緞2]判斷腿下圖貞所示噸電路延的反造饋類(lèi)比型。一、很提高麻電路享及其抵增益待的穩(wěn)辦定性3.月5負(fù)反榆饋對(duì)疑放大讓電路君性能弄的影閑響(1)直快流負(fù)綁反饋冬穩(wěn)定盼直流萌量,殖能起都到穩(wěn)脫定靜等態(tài)(割直流償)工浮作點(diǎn)私的作仔用。(2)假販設(shè)由務(wù)于某栽種原燃因,啄放大梢器增擱益加排大(留輸入賓信號(hào)煉不變觸),裕使輸賤出信冷號(hào)加話(huà)大,炮從而押使反逗饋信鄰號(hào)加六大。孟由于倍負(fù)反奔饋的名原因樹(shù),使駁凈輸桃入信尚號(hào)減異少,煉結(jié)果給輸出賊信號(hào)課減少漏。這孫樣就斷抑制陸了輸策出信珍號(hào)的積加大音,實(shí)中際上孔就使葵得增鏈益保需持穩(wěn)襪定。(3)電流流負(fù)猾反饋腫穩(wěn)定槳輸出語(yǔ)電流制,電延壓負(fù)館反饋歉穩(wěn)定汁輸出材電壓事。3.餐5.鉛1負(fù)反榨饋對(duì)抗放大陰器性碗能的倚影響二、搞減少嫩非線(xiàn)桐性失抱真(N洽on版li帽ne祝ardi坦st乒or貪si碧on)3.孕5.兵1負(fù)反洽饋減紋少非稱(chēng)線(xiàn)性葬失真桂示意襲圖由于綢晶體糕三極稅管特怠性的策非線(xiàn)漁性,啊當(dāng)輸塞入信辜號(hào)較砌大時(shí)禾,就限會(huì)出辱現(xiàn)失槳真,拴在其腿輸出喜端得應(yīng)到了踐正負(fù)娛半周鼻不對(duì)廣稱(chēng)的尊失真欣信號(hào)惜。當(dāng)羞加入壇負(fù)反治饋以娘后,嶺這種它失真貸將可叛得到刺改善焦。其償過(guò)程虧如圖3.尖5.博1所示道,輸去出失趕真波班形反童饋到砍輸入卸端與虎輸入燙信號(hào)溪合成啊得到沾上半晚周小航下半頌周大搶的失蛾真波革形,須經(jīng)放呈大后閑恰好背補(bǔ)償以輸出序失真計(jì)波形襪。三、嗓擴(kuò)展末通頻險(xiǎn)帶(Ex材te禿ns臟io鴉n尾ba雞nd震w雹id稼th)引入足負(fù)反限饋后題增益?zhèn)飨陆抵粒珛D通頻鹿帶擴(kuò)士展。約對(duì)于肥單RC電路思系統(tǒng)霜通頻王帶擴(kuò)載展(1+AF)倍。貧通頻夾帶的犧擴(kuò)展輪,意雅味著廉頻率縫失真制的減夕少,爭(zhēng)故負(fù)壓反饋先能減則少頻宣率失財(cái)真。四、儲(chǔ)改變迅輸入輸電阻甘和輸播出電耍阻(1)串聯(lián)診負(fù)反段饋使票輸入裝電阻辭增大體,引真入負(fù)洗反饋摸后的中輸入河電阻殊為未震引入慨負(fù)反雨饋電幣路輸欣入電砌阻的權(quán)(1+AF)倍,歪即Rif=Ri(1器+AF);并聯(lián)任負(fù)反長(zhǎng)饋使總輸入技電阻滅減小倚,引椒入負(fù)丘反饋暫后的暈輸入徒電阻Rif=Ri/佳(1挎+AF),Ri為未伏引入頑反饋萬(wàn)時(shí)的斥輸入壞電阻鄰。(2踩)電壓俗負(fù)反栽饋使體輸出療電阻醒減小夜,Rof=Ro/(飄1+AF)。電流犬負(fù)反固饋使紅輸出練電阻捕增加賓,Rof=Ro(1榮+AF),Ro為未思引入香負(fù)反仇饋時(shí)跌的輸普出電凍阻。(3位)簡(jiǎn)言共之就日是:羅串大數(shù)并小選,壓魄小流塞大。3.催5.廢2負(fù)反描饋電愿路的夫自激曾振蕩問(wèn)及其夸消除1、自激毛振蕩是指藥放大尋電路妻的輸心入端瓜在不非加輸丙入信目號(hào)時(shí)對(duì),就辜能夠話(huà)在輸她出端亂產(chǎn)生巷一定睜幅度探和頻援率的但交流騾輸出新電壓炎信號(hào)況的現(xiàn)臨象。自激摟振蕩再的條施件為牢:即(自激茫振蕩?kù)`的幅腥度平缸衡條哲件)(n為整裙數(shù))(自激份振蕩幅的相睛位平貍衡條咳件)自激儲(chǔ)振蕩塌的實(shí)跳質(zhì)是腳放大擔(dān)電路嘆的負(fù)賣(mài)反饋戶(hù)變?yōu)楹幸凰ǖ尿叿葦n的正燥反饋守。2、消近除自閱激振仙蕩一般櫻采用濫改變您環(huán)路饞的附當(dāng)加相魯移的陵方法介,主射要有旱兩種睬補(bǔ)償腫方法踢。(1弓)電容侄滯后福補(bǔ)償菌:加盒入C后使盼放大秋器在卡高頻絲式區(qū)的猴相位荷滯后俯。(2貧)電容葉超前奶補(bǔ)償寧:加鑄入補(bǔ)云償電勾容改功變反糊饋網(wǎng)邊絡(luò)或閃基本醒放大雨器的撐頻率靈特性憤,使灰反饋扣電壓須的相暗位超揉前于翠輸出樣電壓促,使史總移字相角軍小于-1夫80o,即跟<18咸0o,從謠而不還產(chǎn)生轟自激摩振蕩叢。圖3.盾5.統(tǒng)2電容鋤補(bǔ)償(a)滯后摸補(bǔ)償角(b)超前濱補(bǔ)償3.肅5.微3深度震負(fù)反陶饋放揚(yáng)大電冶路的笛特點(diǎn)逼及閉倦環(huán)增偷益的桐估算鞭方法一、四深度遺負(fù)反臟饋的藏特點(diǎn)當(dāng)電壯路滿(mǎn)雁足深植度負(fù)挪反饋端的條托件,妹即1+AF蒜>>1時(shí),面負(fù)反貌饋放大她電路蕉的一奸般表草達(dá)式橡為在深鋪度負(fù)診反饋碧條件性下,頃反饋怨信號(hào)絮與外惱加輸余入信里號(hào)近佩似相跟等,則凈狠輸
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