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文档简介
关于直接耦合放大器及反馈第1页,课件共107页,创作于2023年2月正确理解
直接耦合放大器的特点;零点漂移现象;差动放大器结构特点;差模信号、共模信号、共模抑制比;甲乙类互补功率放大器的特点;交越失真;反馈的基本概念;负反馈对放大器性能的影响。第2页,课件共107页,创作于2023年2月熟练掌握
长尾式差动放大器的工作原理及静态工作点、动态指标计算;具有恒流源的差动放大器的静态工作点、动态指标的计算;甲乙类互补功率放大器的工作原理及输出功率、效率的计算;负反馈放大器的类型判别。第3页,课件共107页,创作于2023年2月重点掌握具有恒流源电路的差动放大器的静态工作点计算、差模电压放大倍数计算、差模输入电阻、输出电阻计算;由集成运算放大器组成的负反馈电路的组态判别。第4页,课件共107页,创作于2023年2月2.3差分放大电路
耦合方式:信号源与放大电路之间、两级放大电路之间、放大器与负载之间的连接方式。
常用的耦合方式:直接耦合、阻容耦合和变压器耦合。动态:传送信号减少压降损失静态:保证各级有合适的Q点波形不失真第二级
推动级
输入级
输出级输入输出多级放大电路的框图对耦合电路的要求多级放大电路及其级间耦合方式第5页,课件共107页,创作于2023年2月一、直接耦合放大电路的零点漂移现象直接耦合:将前级的输出端直接接后级的输入端。可用来放大缓慢变化的信号或直流量变化的信号。+UCCuoRC2T2uiRC1R1T1R2––++RE22.3.1差分放大电路概述第6页,课件共107页,创作于2023年2月2.零点漂移零点漂移:指输入信号电压为零时,输出电压△uo发生缓慢地、无规则地变化的现象。
即当△ui=0时,△uo≠0的现象uotO产生的原因:晶体管参数随温度变化、电源电压波动、电路元件参数的变化。直接耦合存在的两个问题:1.前后级静态工作点相互影响当△ui=0时,由温度变化而引起△uo变化的现象又称之为温度漂移第7页,课件共107页,创作于2023年2月
若由于温度的升高IC1增加1%,试计算输出电压Uo变化了多少?已知:UZ=4V,UBE=0.6V,RC1=3k,RC2=500,1=2=50。温度升高前,IC1=2.3mA,Uo=7.75V。IC1=2.31.01mA=2.323mAUC1=UZ+UBE2=4+0.6V=4.6V例:uZ–++UCCuoRC2T2ui=0RC1R1T1R2––++RDZIC1IRc1IRB2第8页,课件共107页,创作于2023年2月已知:UZ=4V,UBE=0.6V,RC1=3k,RC2=500,1=2=50。温度升高前,IC1=2.3mA,Uo=7.75V。例:uZ–++UCCuoRC2T2ui=0RC1R1T1R2––++RDZIC2=2•
IB2=500.147mA=7.35mAUo=8.325-7.75V=0.575V
提高了7.42%
可见,当输入信号为零时,由于温度的变化,输出电压发生了变化即有零点漂移现象。IC1IRc1IRB2IC2
若由于温度的升高IC1增加1%,试计算输出电压Uo变化了多少?第9页,课件共107页,创作于2023年2月零点漂移的危害:直接影响对输入信号测量的准确程度和分辨能力。严重时,可能淹没有效信号电压,无法分辨是有效信号电压还是漂移电压。
一般用输出漂移电压折合到输入端的等效漂移电压作为衡量零点漂移的指标。输入端等效漂移电压输出端漂移电压电压放大倍数
只有输入端的等效漂移电压比输入信号小许多时,放大后的有用信号才能被很好地区分出来。第10页,课件共107页,创作于2023年2月
由于不采用电容,所以直接耦合放大电路具有良好的低频特性。通频带f|Au
|0.707|Auo|OfH|Auo|幅频特性
抑制零点漂移是制作高质量直接耦合放大电路的一个重要的问题。
适合于集成化的要求,在集成运放的内部,级间都是直接耦合。第11页,课件共107页,创作于2023年2月2.3.2长尾式差动放大电路+VCCuoui1RC1T1Rb1RC2ui2RERb2+++–––T2VEE+–uC1uC2RE的作用:稳定静态工作点,限制每个管子的漂移。VEE:用于补偿RE上的压降,以获得合适的工作点。
电路结构对称,在理想的情况下,两管的特性及对应电阻元件的参数值都相等。两个输入、两个输出两管静态工作点相同重点阐述第12页,课件共107页,创作于2023年2月1.静态工作点的设置+UCCuoui1RC1T1Rb1RC2ui2ReRb2+++–––T2VEE+–IBIE1IE2IBICIC2IEuC1uE1两管静态工作点相同第13页,课件共107页,创作于2023年2月+UCCuoui1RC1T1Rb1RC2ui2ReRb2+++–––T2VEE+–IBIE1IE2IBICICIEuC1uE1一般情况下,因为Rb和IBQ都很小,1.静态工作点的设置第14页,课件共107页,创作于2023年2月+UCCuoui1RC1T1Rb1RC2ui2ReRb2+++–––T2VEE+–IBIE1IE2IBICICIEuC1uE1
在基极电阻静态压降可忽略的情况下,只要合理选择Re与VEE,就可得到合适的静态工作点1.静态工作点的设置第15页,课件共107页,创作于2023年2月2.对共模信号的抑制作用uo=VC1-VC2
=0uo=(VC1+VC1
)-(VC2+
VC2)=0静态时,ui1
=
ui2
=0当温度升高时ICVC(两管变化量相等)
对称差动放大电路对两管所产生的同向漂移都有抑制作用。第16页,课件共107页,创作于2023年2月
两管集电极电位呈等量同向变化,所以输出电压为零,即对共模信号没有放大能力。共模信号
ui1=ui2
大小相等、极性相同
差动电路抑制共模信号能力的大小,反映了它对零点漂移的抑制水平。共模信号需要抑制第17页,课件共107页,创作于2023年2月
若电路完全对称,理想情况下共模放大倍数Ac=0
输出电压uo
=
Ad
(ui1-
ui2)=
Ad
uid
若电路不完全对称,则Ac0,实际输出电压uo
=Acuic+
Ad
uid即共模信号对输出有影响。共模输出信号共模输入信号
共模放大倍数第18页,课件共107页,创作于2023年2月3.对差模信号的放大作用两管基极、集电极、发射极电流的增量都大小相等、极性相反,即差模信号
Δui1=–Δ
ui2
大小相等、极性相反即对差模信号有放大能力。流过Re电流的增量所以发射极电位不变,因此发射极对差模信号相当于公共端第19页,课件共107页,创作于2023年2月1)动态分析第20页,课件共107页,创作于2023年2月1)动态分析第21页,课件共107页,创作于2023年2月(CommonModeRejectionRatio)全面衡量差动放大电路放大差模信号和抑制共模信号的能力。差模放大倍数共模放大倍数
KCMR越大,说明差放分辨差模信号的能力越强,而抑制共模信号的能力越强。2)共模抑制比共模抑制比第22页,课件共107页,创作于2023年2月3)消除元件参数的不对称的措施为了克服元件参数的不对称,常引入调零电位器RW第23页,课件共107页,创作于2023年2月2.3.3差动放大电路的四种接法1.双端输入、双端输出(双入双出)
2.双端输入、单端输出(双入单出)
3.单端输入、双端输出(单入双出)
4.单端输入、单端输出(单入单出)差动放大电路共有四种输入输出方式:
差模电压放大倍数共模电压放大倍数差模输入电阻输出电阻主要讨论的问题有:第24页,课件共107页,创作于2023年2月(1)差模电压放大倍数(2)共模电压放大倍数(3)差模输入电阻(4)输出电阻输入幅值不同,如何处理1.双端输入双端输出
第25页,课件共107页,创作于2023年2月
这种方式适用于将差分信号转换为单端输出的信号。(1)差模电压放大倍数(2)差模输入电阻(3)输出电阻2.双端输入单端输出第26页,课件共107页,创作于2023年2月(4)共模电压放大倍数共模等效电路:第27页,课件共107页,创作于2023年2月
3.单端输入双端输出vi1=-vi2=vi/2计算同双端输入双端输出:单端输入等效双端输入:
因为右侧的Rb+rbe归算到发射极回路的值[(Rs+rbe)/(1+)]<<Re,故Re对Ie分流sss极小,可忽略,于是有第28页,课件共107页,创作于2023年2月4.单端输入单端输出
计算同双入单出:注意放大倍数的正负号:设从T1的基极输入信号,如果从C1输出,为负号;从C2输出为正号。第29页,课件共107页,创作于2023年2月(1)差模电压放大倍数
差动放大器动态参数计算总结
双端输出时:
单端输出时:
(2)共模电压放大倍数
与单端输入还是双端输入无关,只与输出方式有关:
双端输出时:
单端输出时:与单端输入还是双端输入无关,只与输出方式有关:重点阐述第30页,课件共107页,创作于2023年2月
(3)差模输入电阻
不论是单端输入还是双端输入,差模输入电阻Rid是基本放大电路的两倍。
单端输出时,双端输出时,
(4)输出电阻第31页,课件共107页,创作于2023年2月1、电路的组成和工作原理KCMR=Ad/Ac从以上两式看出要减小Ac,提高共模抑制比,应增大RE,但RE不能太大,因为RE上的压降由VEE提供。在保持VT1、VT2两管的工作电流为一定值时,要加大RE,必须提高VEE,这是有困难的。能不能找到这样一种元器件,它的直流电阻很小,而它的交流电阻却很大,这样静态时不需要很大的VEE,动态时的AC却很小,KCMR很大?2.3.3具有恒流源差分放大电路第32页,课件共107页,创作于2023年2月2、具有电流源的差分放大电路减少共模放大倍数的思路:增大REE用恒流源代替REE特点:直流电阻为有限值动态电阻很大简化画法电流源代替差分电路中的REE+VCCRLRERB1RB2ICI0V1+VCCV2RCR1uodRC–VEER2R3IC3V3RbRbV1+VCCV2RCuodRCVEEI0RbRb第33页,课件共107页,创作于2023年2月
功率放大电路的作用:是放大电路的输出级,去推动负载工作。例如使扬声器发声、继电器动作、仪表指针偏转、电动机旋转等。
功率放大电路是一种以输出较大功率为目的的放大电路。例:扩音系统执行机构功率放大电压放大信号提取2.4直接耦合功率放大电路第34页,课件共107页,创作于2023年2月对功率放大电路的基本要求(1)功放电路中电流、电压要求都比较大,必须注意电路参数不能超过晶体管的极限值:ICM
、UCEM
、
PCM
。iCICMUCEMuCEPCMOICEO安全工作区第35页,课件共107页,创作于2023年2月(2)电流、电压信号比较大,必须注意防止波形失真。(3)电源提供的能量尽可能转换给负载,减少晶体管及线路上的损失。即注意提高电路的效率()。Pomax
:负载上得到的交流信号功率。PE:电源提供的直流功率。第36页,课件共107页,创作于2023年2月电压放大电路的要求三极管工作在放大状态主要讨论的是电压增益、输入和输出电阻等不失真功率放大的特殊要求
Pomax
大,三极管尽限工作=Pomax/PE
要高非线性失真要小管耗尽可能小功率放大电路与电压放大电路有本质上的区别第37页,课件共107页,创作于2023年2月ICUCEOQiCtOICUCEOQiCtOICUCEOQiCtO晶体管的工作状态甲类工作状态晶体管在输入信号的整个周期都导通静态IC较大,波形好,管耗大效率低。乙类工作状态晶体管只在输入信号的半个周期内导通,静态IC=0,波形严重失真,管耗小效率高。甲乙类工作状态晶体管导通的时间大于半个周期,静态IC0,一般功放常采用。第38页,课件共107页,创作于2023年2月答:不合适,因为效率太低。uotuo射极输出器输出电阻低,带负载能力强,可以用做功率放大器吗?问题讨论:ibuceQIcUCC/REUCCRbuoUCCuiRE第39页,课件共107页,创作于2023年2月射极输出器效率低的原因:静态工作点(Q)设置较高(靠近负载线的中部),信号波形正负半周均不失真。电路中存在的静态电流(ICQ),在晶体管和射极电阻中造成较大静态损耗,使效率降低。uotuoibuceQIcUCC/REUCC设Q点正好在负载线中点,若忽略晶体管的饱和压降,则有:UCEQICQ第40页,课件共107页,创作于2023年2月如何解决效率低的问题?办法:降低Q点但又会引起截止失真既降低Q点又不会引起截止失真的办法:采用推挽输出电路,或互补对称射极输出器第41页,课件共107页,创作于2023年2月变压器耦合推挽功率放大电路输入变压器:将输入信号分成两个大小相等相位相反的信号,分别送两个放大器的基极,使T1、T2轮流导通。输出变压器:将两个集电极输出信号合为一个信号,耦合到副边输出给负载。放大器:由两个共射极放大器组成,两个三极管的射极接在一起,–+++––UCCT1T2RLiLuiReRb2Rb1第42页,课件共107页,创作于2023年2月2.4.1
乙类互补对称放大电路
互补对称电路是集成功率放大电路输出级的基本形式。当它通过容量较大的电容与负载耦合时,由于省去了变压器而被称为无输出变压器(OutputTransformerless)电路,简称OTL电路。若互补对称电路直接与负载相连,输出电容也省去,就成为无输出电容(OutputCapacitorless)电路,简称OCL电路。
OTL电路采用单电源供电,OCL电路采用双电源供电。
本节主要讲OCL双电源功率放大电路。第43页,课件共107页,创作于2023年2月互补对称:电路中采用两个晶体管:NPN、PNP各一支;两管特性一致。对称电源:+UCC,-UCC
组成互补对称式射极输出器ui-VCCT1T2uo+VCCRLiLNPN型PNP型第44页,课件共107页,创作于2023年2月1、工作原理(设ui为正弦波)ic1ic2
静态时:ui=0VT1、T2均不工作
uo=0V动态时:ui
0VT1截止,T2导通ui>0VT1导通,T2截止iL=ic1
;ui-VCCT1T2uo+VCCRLiLiL=ic2(1)静态电流
ICQ、IBQ等于零;(2)每管导通时间等于半个周期;(3)存在交越失真。特点:第45页,课件共107页,创作于2023年2月ui-VCCT1T2uo+VCCRLiL输入输出波形图uiuououo´交越失真死区电压第46页,课件共107页,创作于2023年2月交越失真
当输入信号ui为正弦波时,输出信号在过零前后出现的失真称为交越失真。
交越失真产生的原因由于晶体管特性存在非线性,ui
<死区电压晶体管导通不好。交越失真采用各种电路以产生有不大的偏流,使静态工作点稍高于截止点,即工作于甲乙类状态。克服交越失真的措施uitOuotO第47页,课件共107页,创作于2023年2月3、最大输出功率及效率的计算假设ui为正弦波且幅度足够大,T1、T2导通时均能饱和,此时输出达到最大值。ULmax负载上得到的最大功率为:iL-VCCRLuiT1T2UL+VCC则负载(RL)上的电压和电流分别为:若忽略晶体管的饱和压降,重点阐述第48页,课件共107页,创作于2023年2月电源提供的直流平均功率计算:
每个电源中的电流为半个正弦波,VCC1=VCC2=VCCtic12电流平均值:两个电源提供的总功率为:第49页,课件共107页,创作于2023年2月效率为:其余的消耗在三极管上。第50页,课件共107页,创作于2023年2月2.4.2甲乙类互补功率放大电路给T1、T2提供静态电压tiC0ICQ1ICQ2电路:RLRD3D4T1T2+VCC+ui+uoVEET5利用二极管进行偏置的互补对称电路重点阐述第51页,课件共107页,创作于2023年2月当ui=0时,D3、D4的导通压降使T1、T2微导通。ic1=
ic2,v0=0当ui<0(至),T2微导通
截止微导通。当ui>0(至),T1微导通
截止微导通。T1
微导通
充分导通
微导通;T2
微导通
充分导通
微导通;
RLRD3D4T1T2+VCC+ui+uoVEET5ic1ic2第52页,课件共107页,创作于2023年2月克服交越失真的电路:R1D1D2R2
静态时:
T1、T2两管发射结电位分别为二极管D1、D2的正向导通压降,致使两管均处于微弱导通状态;动态时:设ui加入正弦信号。正半周T2截止,T1基极电位进一步提高,进入良好的导通状态;负半周T1截止,T2
基极电位进一步降低,进入良好的导通状态。+UCC-UCCULuiiLRLT1T21.电路中增加R1、D1、D2、R2支路第53页,课件共107页,创作于2023年2月uB1tUTtiBIBQ波形关系:ICQiCuBEiBib特点:存在较小的静态电流ICQ、IBQ。每管导通时间大于半个周期,基本不失真。iCQuceUCC/REUCCIBQ第54页,课件共107页,创作于2023年2月反馈
—
将电路的输出量(电压或电流)的部分或全部,通过一定的元件,以一定的方式回送到输入回路并影响输入量(电压或电流)和输出量的过程。2.5放大电路中的反馈2.
信号的两种流向正向传输:输入输出反向传输:输出输入
—
开环—
闭环输入输出
放大电路
反馈网络重点阐述第55页,课件共107页,创作于2023年2月直流反馈:反馈只对直流分量起作用,反馈元件只能传递直流信号。负反馈:反馈削弱净输入信号,使放大倍数降低。在振荡器中引入正反馈,用以产生波形。交流反馈:反馈只对交流分量起作用,反馈元件只能传递交流信号。
在放大电路中,出现正反馈将使放大器产生自激振荡,使放大器不能正常工作。
正反馈:反馈增强净输入信号,使放大倍数提高。引入交流负反馈的目的:改善放大电路的性能引入直流负反馈的目的:稳定静态工作点3.反馈的分类第56页,课件共107页,创作于2023年2月反馈放大电路的三个环节:基本放大电路比较环节反馈电路输出信号输入信号反馈信号反馈系数净输入信号放大倍数反馈电路F–基本放大电路A+4反馈放大电路的组成和基本关系式第57页,课件共107页,创作于2023年2月反馈放大电路的方框图净输入信号若三者同相,则
Xd=Xi–Xf可见Xd<Xi
,即反馈信号起了削弱净输入信号的作用(负反馈)。反馈电路F–基本放大电路A+第58页,课件共107页,创作于2023年2月2.5.1反馈的性质、基本类型和判断方法根据反馈的性质:正反馈负反馈按反馈信号的交直流性质:直流反馈交流反馈1.反馈放大电路的性质第59页,课件共107页,创作于2023年2月负反馈交流反馈直流反馈电压串联负反馈电压并联负反馈电流串联负反馈电流并联负反馈2.负反馈的类型稳定静态工作点第60页,课件共107页,创作于2023年2月3.负反馈类型的判别步骤3)
判别是否负反馈(即极性)?2)
判别是交流反馈还是直流反馈?(1)画交直流通路图。
(2)交直流通路图中有无反馈元件4)
是负反馈!判断是何种类型的负反馈?1)
判断反馈元件(一般是电阻、电容)。(1)连接在输入与输出之间的元件。
(2)为输入回路与输出回路所共有的元件。第61页,课件共107页,创作于2023年2月3.负反馈类型的判别步骤3)
判别是否负反馈(即极性)?正负反馈的判断使用瞬时极性法。(1)搞清楚放大电路的组态共发射极、共集电极和共基极放大。
每一种组态放大电路的信号输入点和输出点都不一样,其瞬时极性也不一样。第62页,课件共107页,创作于2023年2月(2)
判别极性输入极:接输入信号的极非输入极:不接输入信号的极反馈信号回输入极:瞬时极性与输入信号极性相同,正反馈瞬时极性与输入信号极性相反,负反馈反馈信号回非输入极:瞬时极性与输入信号相同极性,负反馈瞬时极性与输入信号相反极性,正反馈注:电阻、电容不改变信号极性3.负反馈类型的判别步骤3)
判别是否负反馈(即极性)?第63页,课件共107页,创作于2023年2月4)
是负反馈!判断是何种类型的负反馈?输入回路判断:串联反馈和并联反馈反馈信号与输入信号在不同节点---串联反馈同一个节点---并联反馈。输出回路(输出分压端)判断:电压反馈和电流反馈反馈取自输出端或输出分压端---电压反馈非输出端---电流反馈。3.负反馈类型的判别步骤第64页,课件共107页,创作于2023年2月例1:判断图示电路中的负反馈类型。RE2对交流不起作用,引入的是直流反馈;RE1对本级引入串联电流负反馈。RE1、RF对交、直流均起作用,所以引入的是交、直流反馈。RB1RC1C1RB2RE1++–RS+–RFRC2CE2C2RE2RL++UCC+–T1T2esuiuo解:第65页,课件共107页,创作于2023年2月例2:判断图示电路中的负反馈类型。解:RE1、RF引入越级串联电压负反馈。-+-+
T2集电极的反馈到T1的发射极,提高了E1的交流电位,使Ube1减小,故为负反馈;反馈从T2的集电极引出,是电压反馈;反馈电压引入到T1的发射极,是串联反馈。RB1RC1C1RB2RE1++–RS+–RFRC2CE2C2RE2RL++UCC+–T1T2esuiuo第66页,课件共107页,创作于2023年2月例2:如果RF不接在T2的集电极,而是接C2与RL之间,两者有何不同?解:
因电容C2的隔直流作用,这时RE1、RF仅引入交流反馈。RB1RC1C1RB2RE1++–RS+–RFRC2CE2C2RE2RL++UCC+–T1T2esuiuo×第67页,课件共107页,创作于2023年2月例2:如果RF的另一端不接在T1的发射极,而是接在它的基极,两者有何不同,是否会变成正反馈?解:
T2集电极的反馈到T1的基极,提高了B1的交流电位,使Ube1增大,故为正反馈;
这时RE1、RF引入越级正反馈。-+-+RB1RC1C1RB2RE1++–RS+–RFRC2CE2C2RE2RL++UCC+–T1T2esuiuo第68页,课件共107页,创作于2023年2月RF2(R1、R2):
直流反馈(稳定静态工作点)RF、CF:
交流电压并联负反馈+UCC(a)RE1+R1RF1RF2C2RC2RC1CE2RE2R2+C+RF1、RE1:交直流电压串联负反馈+––+++–++UCC+RBC2RC2RC1CE2RE2+C1CF(b)–例3:RFRE2:
直流反馈第69页,课件共107页,创作于2023年2月20F++++470k6003.9k+20F470k3.9k50F2k47050F100F47030k3DG63DG6(c)+6V+––––++(d)+50k2k2k8k3k3k50F50F50F+20V+––––电流并联负反馈正反馈两个2k电阻构成交直流反馈两个470k第70页,课件共107页,创作于2023年2月4.运算放大器电路反馈类型的判别步骤1)判别极性方法:瞬时极性法运算放大器输出端同相输入端的瞬时极性相同反相输入端的瞬时极性相反第71页,课件共107页,创作于2023年2月3)输入回路判断:串联反馈和并联反馈反馈信号与输入信号在两个输入端---串联反馈一个输入端---并联反馈。2)输出回路判断:电压反馈和电流反馈反馈电路直接从输出端引出---电压反馈从负载电阻RL的靠近“地”端引出---电流反馈。4.运算放大器电路反馈类型的判别步骤第72页,课件共107页,创作于2023年2月+–uf+–uduoRFuiR2R1+–++–+–RL设输入电压ui为正,各电压的实际方向如图反馈电压取自输出电压——电压反馈
反馈信号与输入信号加在两个输入端——串联反馈,极性相同(+)——负反馈
特点:输入电阻高、输出电阻低例1
电压串联负反馈第73页,课件共107页,创作于2023年2月例2uouiR2RL+–++–ioR+–uf–+ud设输入电压ui
为正,各电压的实际方向如图反馈电压取自输出电流
——电流反馈
反馈信号与输入信号加在两个输入端——串联反馈,uf=Rio特点:输出电流io与负载电阻RL无关
——同相输入恒流源电路或电压-电流变换电路电流串联负反馈极性相同(+)——负反馈第74页,课件共107页,创作于2023年2月i1if
iduoRFuiR2R1++––++–RL-设输入电压ui
为正,各电流的实际方向如图反馈电流取自输出电压——电压反馈反馈信号与输入信号加在一个输入端——并联反馈
特点:输入电阻低、输出电阻低例3
电压并联负反馈极性相反(—)——负反馈第75页,课件共107页,创作于2023年2月RFR1uiR2RL+–++–ioRi1ifid设输入电压ui
为正,差值电流id=i1–
if各电流的实际方向如图if削弱了净输入电流(差值电流)——负反馈反馈电流取自输出电流——电流反馈反馈信号与输入信号加在一个输入端
——并联反馈-例4
电流并联负反馈第76页,课件共107页,创作于2023年2月RFR1uiR2RL+–++–ioRi1ifid设输入电压ui
为正,差值电流id=i1–
if各电流的实际方向如图if削弱了净输入电流(差值电流)——负反馈反馈电流取自输出电流——电流反馈-特点:输出电流io与负载电阻RL无关
——反相输入恒流源电路例5
电流并联负反馈第77页,课件共107页,创作于2023年2月例6:试判别下图放大电路中从运算放大器A2输出端引至A1输入端的是何种类型的反馈电路。uf+–uo1uiR+–++–uo++–RLA1A2解:
因反馈电路直接从运算放大器A2的输出端引出,所以是电压反馈;
因输入信号和反馈信号分别加在反相输入端和同相输入端上,所以是串联反馈;因输入信号和反馈信号的极性相同,所以是负反馈。--
串联电压负反馈先在图中标出各点的瞬时极性及反馈信号;第78页,课件共107页,创作于2023年2月例7:试判别下图放大电路中从运算放大器A2输出端引至A1输入端的是何种类型的反馈电路。解:
因反馈电路是从运算放大器A2的负载电阻RL的靠近“地”端引出的,所以是电流反馈;
因输入信号和反馈信号均加在同相输入端上,所以是并联反馈;
因净输入电流id等于输入电流和反馈电流之差,所以是负反馈。-并联电流负反馈uo1uiR++–uo++–RLA1A2i1ifid第79页,课件共107页,创作于2023年2月3.题3图所示反馈放大电路的级间反馈属于(
)(2003)第80页,课件共107页,创作于2023年2月3.题3图所示反馈放大电路的级间反馈属于
【】(2004)第81页,课件共107页,创作于2023年2月3.反馈放大电路如题3图所示,其级间反馈属于
【】(2005)第82页,课件共107页,创作于2023年2月3.题3图所示反馈放大电路中Rf引入的反馈属于(2006)第83页,课件共107页,创作于2023年2月3.电路如题3图所示,电路的级间反馈组态为A.电压并联负反馈
B.电压串联负反馈C.电流并联负反馈
D.电流串联负反馈(2008)第84页,课件共107页,创作于2023年2月2.5.3反馈对放大电路性能的影响1、反馈放大电路的框图
A+–比较环节基本放大电路F反馈网络A是基本放大电路的放大倍数F是反馈量与输出量之比,叫“反馈系数”,第85页,课件共107页,创作于2023年2月输出量与输入量之比叫做负反馈放大电路的放大倍数:即它和基本放大电路的放大倍数有着本质的区别。负反馈放大电路的放大倍数Af也称为闭环放大倍数A+–比较环节基本放大电路F反馈网络2.负反馈放大电路的一般表达式第86页,课件共107页,创作于2023年2月当时,就变为,说明此时负反馈放大电路的放大倍数将只取决于反馈系数。因为反馈网络通常由无源元件组成,这些元件性能非常稳定,所以在这种情况下反馈放大电路的工作也将非常稳定,不受除输入量以外的干扰因素的影响。所以当,叫做“深度负反馈”。第87页,课件共107页,创作于2023年2月1)
提高增益的稳定性Af的相对变化量A的相对变化量放大倍数稳定性提高3.负反馈对放大电路性能的改善第88页,课件共107页,创作于2023年2月例A
=
103,负反馈使放大倍数稳定性提高
100
倍,求F、Af、A变化
10%时的
Af
,以及dAf/Af。解:1)1+AF=100,则F=(100–1)/
A=0.0992)=103/
100=103)此时的Af=负反馈以牺牲放大倍数,换取了放大倍数稳定性的提高。第89页,课件共107页,创作于2023年2月2)改变放大电路的输入和输出电阻(1)对输入电阻的影响①串联负反馈使输入电阻增大Rif深度负反馈:ii
A
FuiufRiAFuid第90页,课件共107页,创作于2023年2月②并联负反馈使输入电阻减小Rif深度负反馈:ifI′iii
A
FuiRiAFiid第91页,课件共107页,创作于2023年2月(2)对输出电阻的影响①
电压负反馈F
与A
并联,使输出电阻减小。AFRoRofA为负载开路时的源电压放大倍数。深度负反馈:②电流负反馈F
与A
串联,使输出电阻增大AFRoRofA为负载短路时的源电压放大倍数。深度负反馈:第92页,课件共107页,创作于2023年2月3)展宽频带BW无反馈时:BW=fH
fL
fH引入反馈后,fA(f)OAm0.707AmfLfHBWAf(f)Amf0.707AmffLffHfBWf可证明:fHf=(1+AF)fHfLf=fL
/
(1+AF)=(1+AF)fH
fHf
=(1+AF)BWBWf=fHf
fLf第93页,课件共107页,创作于2023年2月例:中频放大倍数
|A0|=10³,反馈系数
|F|=0.01在原上限、下限频率处
说明加入负反馈后,原上限、下限频率仍在通频带内,即通频带加宽了。第94页,课件共107页,创作于2023年2月4)减小非线性失真uf加入负反馈无负反馈FufAuiuo+–ui'uo大小略大略小略小略大uiA接近正弦波改善了波形失真第95页,课件共107页,创作于2023年2月总结
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