模擬電子講 負(fù)反饋電路分析

第9講負(fù)反饋電路分析

教學(xué)內(nèi)容：5.4

負(fù)反饋對放大電路性能的影響

5.5深度負(fù)反饋下放大倍數(shù)估算

教學(xué)重點：1.負(fù)反饋對放大電路性能的影響

2.深度負(fù)反饋下放大倍數(shù)估算第9講負(fù)反饋電路分析

5.4.1提高閉環(huán)放大倍數(shù)的穩(wěn)定性5.4.2改變放大電路的輸入和輸出電阻5.4.3減少失真和擴展通頻帶5.4.4減少非線性失真5.4.5負(fù)反饋對噪聲、干擾和溫漂的影響5.4.6放大電路引入負(fù)反饋的一般原則5.4

負(fù)反饋對放大電路性能的影響5.4.1提高閉環(huán)放大倍數(shù)的穩(wěn)定性Af的相對變化量A的相對變化量結(jié)論：放大倍數(shù)穩(wěn)定性提高由：求微分得：例：已知A

=

103，負(fù)反饋使放大倍數(shù)穩(wěn)定性提高100

倍，1）求F、Af；2）當(dāng)A變化

10%時的

Af

，以及dAf/Af。解：

1)1+AF=100，則F=(100–1)/

A=0.0992)=103/

100=103)此時的Af=負(fù)反饋以犧牲放大倍數(shù)為代價，換取了放大倍數(shù)穩(wěn)定性的提高。5.4.2

改善輸入電阻和輸出電阻1.對輸入電阻的影響《1》串聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻增大Rif深度負(fù)反饋時：uiuidufii

A

FRiAFuid《2》并聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻減小Rif深度負(fù)反饋：ifiidii

A

FuiRiAFiid5.4.2

改善輸入電阻和輸出電阻1.對輸入電阻的影響2.對輸出電阻的影響《1》電壓負(fù)反饋F與A并聯(lián)，使輸出電阻減小。AFRoRofA

為負(fù)載開路時的源電壓放大倍數(shù)。深度負(fù)反饋：《2》電流負(fù)反饋F與A串聯(lián)，使輸出電阻增大AFRoRofA

為負(fù)載短路時的源電壓放大倍數(shù)。深度負(fù)反饋：5.4.3展寬通頻帶無反饋時：fBW=fH

fL

fH引入反饋后，Am0.707AmfLfHfBW(fA(f)OAf(f)Amf0.707AmffLffHffBWf可證明：fHf=(1+AF)fHfLf=fL

/

(1+AF)fBWf=fHf

fLf

fHf

=(1+AF)fBW5.4.4減少非線性失真uf加入負(fù)反饋無負(fù)反饋FufAuiuo+–uid大小略大略小略小略大uouiA接近正弦波改善了波形失真5.4.5負(fù)反饋對噪聲、干擾和溫漂的影響負(fù)反饋對噪聲、干擾和溫漂的影響的原理與減少非線性失真的原理相同。ufFuf+–uid略大略小略小略大uouiA接近正弦波5.4.6放大電路引入負(fù)反饋的一般原則1.欲穩(wěn)定某個量，則引該量的負(fù)反饋穩(wěn)定直流，引直流反饋穩(wěn)定交流，引交流反饋穩(wěn)定輸出電壓，引電壓反饋穩(wěn)定輸出電流，引電流反饋2.根據(jù)對輸入、輸出電阻的要求選擇反饋類型欲提高輸入電阻，采用串聯(lián)反饋欲降低輸入電阻，采用并聯(lián)反饋要求高內(nèi)阻輸出，采用電流反饋；要求低內(nèi)阻輸出，采用電壓反饋。3.根據(jù)信號源及負(fù)載確定反饋類型信號源為恒壓源，采用串聯(lián)反饋；信號源為恒流源，采用并聯(lián)反饋；要求負(fù)載能力強，采用電壓反饋；要求恒流輸出，采用電流反饋。5.4.6放大電路引入負(fù)反饋的一般原則例：為達到下列目的，應(yīng)分別引入哪種組態(tài)的負(fù)反饋。1）減少放大電路從信號源索取的電流并增強帶負(fù)載能力；2）將輸入電流轉(zhuǎn)換成與之成穩(wěn)定線性關(guān)系的輸出電流；3）將輸入電流轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的輸出電壓。例：1）減少放大電路從信號源索取的電流并增強帶負(fù)載能力；

串聯(lián)－電壓負(fù)反饋例：2）將輸入電流轉(zhuǎn)換成與之成穩(wěn)定線性關(guān)系的輸出電流；

并聯(lián)－電流負(fù)反饋例：3）將輸入電流轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的輸出電壓。并聯(lián)－電壓負(fù)反饋例：下圖所示電路：1）合理連線，使電路輸入電阻增大，輸出電阻減少；2）若Auf=10，則Rf應(yīng)取多少？串聯(lián)－電壓負(fù)反饋：OCL電路不影響極性，ui

uo按反相比例考慮3.消除自激的方法—

相位補償在電路中加入C，或R、C元件進行相位補償，改變電路的高頻特性，從而破壞自激條件。相位補償形式滯后補償電容滯后RC滯后超前補償：密勒效應(yīng)補償R電容滯后補償RC滯后補償密勒效應(yīng)補償5.5深度負(fù)反饋電路放大倍數(shù)的估算5.5.1深度負(fù)反饋的實質(zhì)當(dāng)時，1.深度負(fù)反饋的實質(zhì)而2.深度負(fù)反饋時集成運放電路的特點AFAxidAFxid(1+AF)xid即：串聯(lián)負(fù)反饋：虛短并聯(lián)負(fù)反饋：虛斷5.5.2深度負(fù)反饋放大倍數(shù)分析(1)電壓串聯(lián)負(fù)反饋

—例1R

ifRofRif(1)電壓串聯(lián)負(fù)反饋

—例2R

ifRifR0f5.5.2深度負(fù)反饋放大倍數(shù)分析(1)電壓串聯(lián)負(fù)反饋

—例35.5.2深度負(fù)反饋放大倍數(shù)分析(2)電壓并聯(lián)負(fù)反饋

—例15.5.2深度負(fù)反饋放大倍數(shù)分析虛斷虛地(2)電壓并聯(lián)負(fù)反饋

—例15.5.2深度負(fù)反饋放大倍數(shù)分析(3)電流串聯(lián)負(fù)反饋—例15.5.2深度負(fù)反饋放大倍數(shù)分析虛短(3)電流串聯(lián)負(fù)反饋—例25.5.2深度負(fù)反饋放大倍數(shù)分析(4)電流并聯(lián)負(fù)反饋—例1虛地5.5.2深度負(fù)反饋放大倍數(shù)分析一、反饋的判斷方法1.有無反饋:2.正反饋和負(fù)反饋主要看信號有無反向傳輸通路。采用瞬時極性法，看反饋是增強還是削弱凈輸入信號。對于串聯(lián)負(fù)反饋，反饋信號與輸入信號極性相同；對于并聯(lián)負(fù)反饋，反饋信號與輸入信號極性相反。3.四種反饋組態(tài)電壓和電流反饋：小結(jié)規(guī)則：RL短路，反饋消失則為電壓反饋，反饋存在為電流反饋。規(guī)律：電壓反饋取自輸出端或輸出分壓端；電流反饋取自非輸出端。串聯(lián)和并聯(lián)反饋：規(guī)則：串聯(lián)負(fù)反饋：uid

=

ui

uf并聯(lián)負(fù)反饋：iid=

ii

if反饋信號與輸入信號在不同節(jié)點為串聯(lián)反饋；反饋信號與輸入信號在同一個節(jié)點為并聯(lián)反饋。規(guī)律：練習(xí)：電壓串聯(lián)交、直流負(fù)反饋電流串聯(lián)直流負(fù)反饋正反饋

A2：本級交、直流電壓串聯(lián)負(fù)反饋R2：級間正反饋R3：電壓并聯(lián)交直流負(fù)反饋R7：電壓串聯(lián)交直流負(fù)反饋

R2：電壓串聯(lián)交流負(fù)反饋R4：級間電壓并聯(lián)交流負(fù)反饋練習(xí)：并聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻減小二、負(fù)反饋對放大電路性能的影響1.提高增益的穩(wěn)定性2.減少失真和擴展通頻帶3.對輸入電阻和輸出電阻的影響串聯(lián)