【电子教案模拟电子技术】第五章反馈

第五章5.1负反响放大电路的组成和根本类型5.3负反响对放大电路运用中的几个问题小结5.2负反响对放大电路性能的影响反馈5.1负反响放大电路的组成和根本类型引言5.1.2负反响放大电路的根本类型5.1.3负反响放大电路分析5.1.1反响放大电路的组成及根本关系式反响—将电路的输出量(电压或电流)的部分或全部，经过一定的元件，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。引言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响网络A+–比较环节5.1.1反响放大电路的组成一、反响的组成和根本关系式根本放大电路F反响网络xi—输入信号(ii或ui)xid—净输入信号(iid或uid)xo—输出信号(io或uo)xf—反响信号(if或uf)二、反响的分类1.正反响和负反响正反响—反响使净输入电量添加，从而使输出量增大。负反响—反响使净输入电量减小，从而使输出量减小。判别法：瞬时极性法2.直流反响和交流反响直流反响—直流信号的反响。交流反响—交流信号的反响。例5.1.1输入回路输出回路判别电路能否存在反响。是正反响还是负反响？直反响还是交流反响？

RE介于输入输出回路，有反响。反响使uid减小，为负反响。既有直流反响，又有交流反响。5.1.2负反响放大电路的根本类型一、电压反响和电流反响电压反响—反响信号取自输出电压的部分或全部。判别法：使uo=0(RL短路)，假设反响消逝那么为电压反响。电流反响—反响信号取自输出电流。判别法：使io=0(RL开路)，假设反响消逝那么为电流反响。AFRLuo电压反响电流反响iouoFARLio二、串联反响和并联反响串联反响：反响信号与输入信号以电压相加减的方式在输入端出现。uid=uiuf特点：信号源内阻越小，反响效果越明显。并联反响：反响信号与输入信号以电流相加减的方式在输入端出现。iid=iiif特点：信号源内阻越大，反响效果越明显。AFiiifisiidRSRSAFuiuidufus三、四种根本反响类型AFuiuidufusRSRLuoAFuiuidufusRSiouoRLio电压串联负反馈电流串联负反馈FAiiifisiidRSRLuoFAiiifisiidRSiouoRLio电压并联负反馈电流并联负反馈5.1.3负反响放大电路分析例5.1.2AF电压串联负反响

uo经Rf与R1分压反响到输入回路，故有反响。反响使净输入电压uid减小，为负反响。RL=0，无反响，故为电压反响。uf=uoR1/(R1+Rf)也阐明是电压反响。uid=uiuf故为串联反响。例5.1.3Rf为输入回路和输出回路的公共电阻，故有反响。

反响使净输入电压uid减小，为负反响。RL=0，反响存在，故为电流反响。uf=ioRf，也阐明是电流反响。uid=ui–uf故为串联反响。AF电流串联负反响例5.1.4

Rf为输入回路和输出回路的公共电阻，故有反响。反响使净输入电流iid减小，为负反响。RL=0，无反响，故为电压反响。iid=iiif，故为并联反响。AF电压并联负反响例5.1.5Rf介于输入回路和输出回路，故有反响。

反响使净输入电流iid减小，为负反响。RL=0，反响存在，故为电流反响。iid=ii–if，故为并联反响。AF电流并联负反响

电流串联负反响电压串联负反响例5.1.6反响类型的判别

RE—引入本级电流串联负反响；引入级间电流并联负反响。例5.1.7反响信号与输入信号在不同节点为串联反响，在同一个节点为并联反响。反响取自输出端或输出分压端为电压反馈，反响取自非输出端为电流反响。规律：5.1.4反响放大电路的框图表示法一、反响放大电路的框图在一个带反响的放大电路中，放大电路本身和反响网络是严密相连、混为一体的。但是，为了突出反响的作用，分析反响对放大电路的影响，我们又希望把反响放大电路分解为两部分：一是不带反响的“根本放大电路〞，二是“反响网络〞。所以能这样做，根据的是所谓“信号一方向作用的假定〞。前面已多次提到信号的正向和反向传输通道，前者是指放大电路本身，而后者是指反响网络。实践上，这两个通道是很难分开的。由于普通由无源元件R和C组成的反响网络显然是双向作用的，而放大电路本身也存在固有的内部反响。但是，在工程实际中的我们有必要也有理由来做一些合理的假定，目的在于突出主要的要素，略去次要的要素，使工作机理更明晰，问题的处置更简单。先看信号的正向传输，输入信号可以经过放大电路，也可以经过反响网络作正向传输。前者有很强的放大作用，而后者只能由衰减作用。两相比较，我们有理由略去经过反响网络的信号正向传输，而以为信号的正向传输只能经过放大电路。同样，假设略去放大电路本身固有的内部反响，那么可以以为信号的反向传输只能经过反响网络。总之，经过根本放大电路的只需信号的正向传输，而经过反响网络的只需信号的反向传输。再作这样的假定之后，就可以把一个反响放大电路表示为如下图。在图中，各量既可为电压，又可为电流，因此用普通的加相应的下标表示。图中，A是根本放大电路的开环放大倍数A+–比较环节根本放大电路F反响网络F是反响量与输出量之比，叫“反响系数〞，即因此表示从输入端的净输入量经正向通道A和反向通道F,沿反响构成的闭合环路绕行一周后，作为反响量出如今输入端的信号传输系数，通常叫做“环路增益〞。二、闭环增益的普通表达式在上图中，输出量与输入量之比叫做反响放大电路的“闭环增益〞，即它和开环增益A有着本质的区别。所以可得：这就是反响放大电路中闭环增益与开环增益的普通表达式。三、反响深度由式可得：量是开环增益与闭环增益幅值之比，它自然反映了反响对放大电路的影响程度。我们把叫做“反响深度〞。1〕假设，那么。这就是负反响的情况，由于它表示反响的引入减弱了输入量的作用，使闭环增益下降。由于

可见负反响的作用是使真正加到放大电路输入端的净输入量减小到无反响时的

，从而使闭环增益下降。2〕假设，那么。这是正反响的情况，阐明反响的引入加强了输入量的作用，使毕环增益加大。3〕当时，闭环增益。这意味着即使没有输入量也依然有输出量。这种任务形状叫做放大电路的“自激〞。在自激时，放大电路已失去正常的放大功能，因此普通是必需加以消除的。但是，有时又要对自激形状加以利用。4〕当时，就变为，阐明此时反响放大电路的闭环增益将只取决于反响系数。由于反响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响放大电路的任务也将非常稳定，不受除输入量以外的干扰要素的影响。由于，，所以叫做“深度反响〞。5.2负反响对放大电路性能的影响5.2.1提高增益的稳定性5.2.2减少失真和扩展通频带5.2.3改动放大电路的输入和输出电阻5.2.1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例5.2.1A=103，负反响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，那么F=(100–1)/A=0.0992)=103/100=103)此时的Af=负反响以牺牲放大倍数，换取了放大倍数稳定性的提高。5.2.2减少失真和扩展通频带一、减少非线性失真uf参与负反响无负反响FufAuiuo+–uiduo大小略大略小略小略大uiA接近正弦波改善了波形失真二、扩展通频带BW无反响时：BW=fHfLfH引入反响后，fA(f)OAm0.707AmfLfHBWAf(f)Amf0.707AmffLffHfBWf可证明：fHf=(1+AF)fHfLf=fL/(1+AF)=(1+AF)fHfHf=(1+AF)BWBWf=fHffLf5.2.3改动放大电路的输入和输出电阻一、对输入电阻的影响1.串联负反响使输入电阻增大Rif深度负反响：iiAFuiuidufRiAFuid2.并联负反响使输入电阻减小Rif深度负反响：ifiidiiAFuiRiAFiid二、对输出电阻的影响1.电压负反响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。深度负反响：2.电流负反响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。深度负反响：5.3负反响对放大电路运用中的几个问题5.3.1放大电路引入负反响的普通原那么5.3.2深度负反响放大电路的特点及性能估算5.3.3负反响放大电路的稳定性5.3.1放大电路引入负反响的普通原那么一、欲稳定某个量，那么引该量的负反响稳定直流，引直流反响；稳定交流，引交流反响；稳定输出电压，引电压反响；稳定输出电流，引电流反响。二、根据对输入、输出电阻的要求选择反响类型欲提高输入电阻，采用串联反响；欲降低输入电阻，采用并联反响；要求高内阻输出，采用电流反响；要求低内阻输出，采用电压反响。三、为使反响效果强，根据信号源及负载确定反响类型信号源为恒压源，采用串联反响；信号源为恒流源，采用并联反响；要求负载才干强，采用电压反响；要求恒流源输出，采用电流反响。5.3.2深度负反响放大电路的特点及性能估算一、深度负反响放大电路的特点1.深度负反响的特点：AFAxidAFxid(1+AF)xid即：串联负反响：虚短并联负反响：虚断2.深度负反响电路性能的估算：(1)电压串联负反响8uiC1R1uoR2Rfuiduf虚短RifRifRof[例1][例2]RifRifR0f[例3](2)电压并联负反响运算放大器在线性运用时同时存在虚短和虚断虚断虚地[例1]虚断虚地[例2](3)电流串联负反响虚短虚断[例1]虚短[例2](4)电流并联负反响[例1]虚地5.3.3负反响放大电路的稳定性(消除自激振荡)一、自激振荡的景象ui=0AuouiAuo二、产生自激振荡的条件和缘由1.自激条件········2.自激的缘由附加相移AF使负反响正反响3.消除自激的方法—相位补偿在电路中参与C，或R、C元件进展相位补偿，改动电路的高频特性，从而破坏自激条件。相位补偿方式滞后补偿电容滞后RC滞后超前补偿：密勒效应补偿电容滞后补偿RC滞后补偿密勒效应补偿R小结第5章一、反响的判别方法1.有无反响:2.正反响和负反响主要看信号有无反向传输通路。采用瞬时极性法，看反响是加强还是减弱净输入信号。对于串联负反响，反响信号与输入信号极性一样；对于并联负反响，反响信号与输入信号极性相反。3.四种反响组态电压和电流反响：规那么：RL短路，反响消逝那么为电压反响，