第七章 负反馈放大电路ppt课件.ppt

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第七章反馈放大电路7.1反馈的基本概念7.2负反馈放大器的四种类型7.4负反馈对放大器性能的影响7.3负反馈放大器的计算7.5负反馈放大器的自激振荡及消除方法 反馈——将放大电路输出回路的电量（电压或电流）一部分或全部以一定的方式返送回到输入回路，以控制输入量的过程。7.1反馈的基本概念 反馈框图：基本放大电路Ao反馈网络F净输入信号输入信号反馈信号输出信号 一、反馈的判断有无反馈的判断无反馈无反馈 （1）按反馈信号：直流反馈和交流反馈直流反馈——稳定静态工作点Q。交流反馈——影响电路的交流工作性能。直流反馈ic二、反馈分类直流反馈：只存在于放大电路直流通路中的反馈。交流反馈：仅在交流通路中存在的反馈。交直流反馈 解：根据反馈到输入端的信号是交流还是直流还是同时存在，来进行判别。例1：判断下图中有哪些反馈回路，是交流反馈还是直流反馈。注意电容的“隔直通交”作用！交流反馈交、直流反馈 本级反馈——反馈只存在于某一级放大器中级间反馈——反馈存在于两级以上的放大器中例2(2)按反馈存在的位置：本级反馈与级间反馈级间反馈本级反馈本级反馈 (3)按反馈信号取样的方式：电压反馈与电流反馈假设输出端交流短路（RL=0），即uo=0，若反馈信号消失了，则为电压反馈；若反馈信号仍然存在，则为电流反馈。电压反馈：判断方法——输出短路法：电流反馈：取样信号为电压信号，反馈信号的大小与输出电压成比例取样信号为电流信号，反馈信号的大小与输出电流成比例。 例题3:试判断下列电路中引入的反馈是电压反馈还是电流反馈。 RLuOufubeuO电压负反馈的特性——稳定输出电压稳定过程：ui一定 引入电流负反馈的目的——稳定输出电流稳定过程：RLio(ic)ufubeio(ic)uo （4）按反馈信号和输入信号的连接方式：串联反馈和并联反馈串联反馈：反馈网络与信号源及放大电路输入端三者构成串联关系。此时，反馈信号与输入信号是电压相加减的关系。并联反馈：反馈网络与信号源及放大电路输入端三者构成并联关系。此时反馈信号与输入信号是电流相加减的关系。 对于三极管电路：并联反馈：串联反馈： 对于运放电路：并联反馈：串联反馈： 例题4:试判断下列电路中引入的反馈是串联反馈还是并联反馈。 （5）按反馈作用效果：负反馈与正反馈负反馈——输入量不变时，引入反馈后使净输入量减小，放大倍数减小。正反馈——输入量不变时，引入反馈后使净输入量增加，放大倍数增加。基本放大电路Ao反馈网络F 判定方法——“瞬时极性法”对于串联反馈：（输入量与反馈量作用在不同的两极上）若输入量与反馈量的瞬时极性相同则为负反馈，瞬时极性相反为正反馈。在放大电路的输入端，假设一个输入信号（对地的）极性，可用“+”或“↑”表示，按信号传输的方向依次判断相关各点的瞬时极性，直至判断出反馈信号的瞬时极性。对于并联反馈：（输入量与反馈量作用在同一点上）若反馈元件两端瞬时极性相反为负反馈，瞬时极性相同为正反馈。 试判断下列电路中反馈支路的反馈极性。+++++---++ 7.2负反馈放大器的四种类型负反馈类型有四种组态: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 一、电压串联负反馈 二.电压并联负反馈 三、电流并联负反馈 四.电流串联负反馈 例题5:试判断下列电路中的反馈组态。解:电压串联负反馈。 解:电压并联负反馈。例题6:试判断下列电路中的反馈组态。 基本放大电路A反馈网络F放大：1.方框图：A称为开环放大倍数+–反馈：AF称为闭环放大倍数AF=Xo/Xi输出信号输入信号反馈信号净输入信号F称为反馈系数负反馈放大器7.3负反馈放大电路增益的计算 2.负反馈放大电路放大倍数的一般表达式基本放大电路的放大倍数反馈系数反馈放大电路的放大倍数引入负反馈，使放大倍数减小 反馈组态电压串联电压并联电流串联电流并联反馈组态功能电压串联电压控制电压电压并联电流控制电压电流串联电压控制电流电流并联电流控制电流 关于反馈深度的讨论：一般负反馈称为反馈深度深度负反馈正反馈自激振荡 3.深度负反馈条件下的近似计算1.估算的依据深度负反馈：得估算闭环电压增益得 深度负反馈条件下：Xd=Xi-Xf≈0u+=u-（运放电路）ub=ue（三极管电路）(1)ud≈0(2)id≈0ii+=ii-=0（运放电路）ib=0（三极管电路）虚短虚断 （1）电压串联负反馈例1.求解下列电路的闭环电压增益（图中引入深度负反馈）2.举例求反馈系数：求闭环电压放大倍数： 例2.运放组成的电压串联负反馈电路闭环电压增益虚短 （2）电流并联负反馈放大器反馈系数:闭环增益闭环电压增益解：例.求解下图的闭环增益及闭环电压增益（电路引入深度负反馈）虚短 （3）运放组成的电压并联负反馈电路利用虚短和虚断可知u+=u-=0ii=if求闭环电压增益 闭环增益闭环电压增益反馈系数:由第四章知，该电路闭环电压增益:（4）分立元件组成的电流串联负反馈电路 7.4负反馈对放大电路性能的影响在放大器中引入负反馈降低了放大倍数使放大器的性能得以改善： 一.提高放大倍数的稳定性则即闭环增益相对变化量比开环减小了1+AF倍 2.负反馈对输入电阻和输出电阻的影响(1)串联负反馈对输入电阻的影响无反馈时：有反馈时：结论：串联负反馈使输入电阻增大。 (2)并联负反馈对输入电阻的影响无反馈时：有反馈时：结论：并联负反馈使输入电阻减小 （3）负反馈对输出电阻的影响电压负反馈→稳定输出电压→输出电阻小。1)电压负反馈使输出电阻减小电流负反馈→稳定输出电流→输出电阻大。2)电流负反馈使输出电阻提高 3.扩展放大器的通频带有反馈时放大器的通频带：fbwf=fHf－fLffHf可以证明：fbwf=(1+AF)fbw020lg|A|（dB）F（Hz）AmfLfHfLffHfAmf无反馈时放大器的通频带：fbw=fH－fLfH 4.改善放大器的非线性失真Auiufuiuoud加反馈前加反馈后AF+–失真改善uouo 为改善性能引入负反馈的一般原则要稳定直流量——引直流负反馈要稳定交流量——引交流负反馈要稳定输出电压——引电压负反馈要稳定输出电流——引电流负反馈要增大输入电阻——引串联负反馈要减小输入电阻——引并联负反馈 举例：在下面的放大器中按要求引入适当的反馈。（1）希望加入信号后，ic3的数值基本不受R6改变的影响。 （2）希望接入负载后，输出电压UO基本稳定。 （3）希望输入端向信号源索取的电流小。 一、自激振荡现象在不加输入信号的情况下，放大电路仍会产生一定频率的信号输出。7.5负反馈放大电路的自激振荡 基本放大电路A反馈网络F+–×二、产生自激振荡的原因中频时：高频或低频时，变为正反馈。此时，Xi=0仍会有输出信号。当放大器产生的附加相移达到180°时满足 三、自激振荡的条件幅值条件相位条件（附加相移）基本放大电路A反馈网络F+–×自激振荡条件：分解为幅值条件与相位条件：由以上分析知：