反馈放大电路教学课件PPT.ppt

第七章 反馈放大电路,主要内容：,反馈的基本概念、分类及判断,负反馈放大电路的组态、判断及特点,串并联反馈以及电压反馈电流反馈,7.1 反馈的基本概念与分类,将输出量的一部分或全部按一定方式送回到输入回路来影响输入量的大小.,开环和闭环放大电路,7.1.1 反馈的基本概念,从交流和直流通路来判断,: 净输入量变化的趋势得到增强 : 净输入量变化的趋势得到削弱,判断方法: 瞬时极性法,7.1.2 反馈的分类,: 反馈信号取自输出电压 : 反馈信号取自输出电流,: 反馈信号与输入信号在输入端电压求和 : 反馈信号与输入信号在输入端电流求和,vo=0时反馈不存在 vo=0时反馈仍然存在,反馈信号与输入信号在同一回路 反馈信号与输入信号在同一节点,id =ii+ if,正反馈,例7.1.1 判断反馈极性,+,+,+ ud -,uf,ud =ui - uf,负反馈,+,-,id =ii - if,-,负反馈,+,+,+ ud -,uf,ud =ui - uf,+,负反馈,瞬时极性法：,首先假设输入信号为某一极性，一般为“+”， 然后按照信号传输的方向逐级向后推断，确 定输出信号的极性，再由输出端通过反馈网 络返回输入回路，确定反馈信号的极性，最 后依照反馈的正负极性和上面的定义做出结 论。,综上：,负反馈：xd=|xi-xf|xi （xi与xf相位一致）,正反馈：xd=|xi-xf|xi (xi与xf相位相反),负反馈可以多方面改善放大电路的性能,按输出端的取样方式分类：电压反馈 电流反馈,输出点与反馈点在同一极为电压反馈，反之为电流反馈,例7.1.2 判断电路中是否存在反馈，是交流反馈还是直流反馈及反馈极性,+,+,+ vd -,vf,vd =vi - vf,交、直流 负反馈,+,-,-,id =ii - if,交、直流负反馈,+,+,+,vd =vi - vf,交、直流负反馈,+ vd -,vf,vi,vo,+,-,+,vd =vi - vf,交、直流负反馈,- vd +,vf,+,-,+,vd =vi - vf,交、直流负反馈,+ vd -,vf,反馈回路寻找：在输入端、输出端一般情况下可以分别画出一个回路，若两个回路存在共同部分（连接点不算），或者有一格网络（可以简单到一根导线，也可复杂到难以想象）将两个回路连接，则此共同部分，或者此网络便是反馈通路,7.2 负反馈放大电路的四种组态,a：放大电路增益 f：反馈系数,1、电压并联负反馈,放大电路增益，电阻量纲,反馈系数，电导量纲,反馈放大器增益，电阻量纲,开环增益,闭环增益,2、电压串联负反馈,vd =vi - vf,放大电路增益，无量纲,反馈系数，无量纲,反馈放大器增益，无量纲,开环增益（电压放大倍数）,闭环增益（电压放大倍数）,电压反馈:能使输出电压稳定,3、电流并联负反馈,id =ii - if,无量纲,无量纲;,无量纲;,开环增益（电流放大倍数）,闭环增益（电流放大倍数）,4、电流串联负反馈,vd =vi - vf,反馈系数，电阻量纲,电导量纲;,电导量纲;,开环增益,电流反馈: 使输出电流稳定,例：判断反馈类型,闭环增益,7.3 负反馈电路的方框图及增益 的一般表达式,7.3.1 负反馈放大电路的方框图,7.3.2 负反馈放大电路增益的一般表达式,负反馈,正反馈,自激,负反馈放大电路的放大倍数:,反馈深度, 此值越大放大倍数越小,时电路为深度负反馈状态,=0,b,a,环路增益,环路增益,7.4 负反馈对放大电路性能的改善,7.4.1 提高增益的恒定性,深度负反馈时:,只决定于反馈网络, 稳定,一般情况下:,设a不够稳定，a的变化会引起af的变化：,或：,即af的相对变化量只有a的相对变化量的,7.4.2 减小非线性失真,7.4.3 扩展频带宽度,开环时:,闭环时:,即:,同理可得:,7.4.5 对输入输出电阻的影响,串联负反馈:,对输入电阻的影响:,并联负反馈:,电流负反馈:,对输出电阻的影响:,电压负反馈:,7.5 负反馈放大电路的分析计算,7.5.1 深度负反馈条件下的近似计算,方法1、利用深度负反馈条件下：,组态不同时量纲也不同,例：,电压串联负反馈电路,方法2、利用深度负反馈条件下：,对串联负反馈电路有：,对并联负反馈电路有：,(虚短虚断),例7.5.1 简单电路的计算,深度负反馈时：,方法1：,方法2：,例7.5.2,电压串联负反馈电路,电压放大倍数：,方法1：,方法2：,输入电阻：,输出电阻：,利用 、 、,例7.5.3,电压并联负反馈电路,电压放大倍数：,- vo +,vf,电流串联负反馈,电流并联负反馈,(+),(-),(+),(-),(-),rf引入的反馈：,电压并联负反馈,r2引入的反馈：,(+),(+),正反馈,r1引入负反馈,1、判定反馈的组态及极性：,2、求深度负反馈时的增益,互阻增益：,例 7.5.4,例 7.5.5,1、反馈的组态及极性：,(+),(-),(+),(+),(+),(+),电压串联负反馈,2、电压增益：,电压串联负反馈,avf =1,电压串联负反馈,avf = 1,电流并联负反馈,ui/r1=uo/r4*r5/ (r3 +r5),电压串联负反馈,avf = （1+r4/r3）,ui=uf=r3/(r3+r4)*uo,电压串联负反馈,avf =（1+36/1.2),7.6 负反馈放大电路的稳定性,7.6.1 负反馈放大电路的自激及其条件,低频或高频时,放大电路和反馈网络产生附加相移:,时:,1、自激震荡的原因,正反馈可能产生自激震荡,2、自激震荡的条件：,幅值平衡条件,相位平衡条件,震荡,不震荡,中频时，电路为负反馈放大电路,低频时，每个电容电流都超前一定角度。三个电容就可能达到180o，使电路变成正反馈。产生震荡。,单级放大电路只含一个rc网络，附加相移小于90o，稳定 两级放大电路含两个rc网络，附加相移小于180o，稳定 三级放大电路的附加相移可达270o，必然有一个频率点使得附加相移刚好为180o，有可能发生振荡 为了使负反馈放大电路稳定工作，反馈环最好不要超过三级。,7.6.2 利用波特图判定能否产生自激震荡,自激震荡时：,时,能产