曲师大模电课件21

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1、7.6负反馈放大电路设计7.6.1设计负反馈放大电路的一般步骤7.6.2设计举例7.6.1设计负反馈放大电路的一般步骤1.选定需要的反馈类型2.确定反馈系数的大小3.适当选择反馈网络中的电阻阻值4.通过仿真分析，检验设计是否满足要求信号源性质对输出信号的要求对输入、输出电阻的要求对信号变换的要求（V-V、V-I、I-V、I-I）深度负反馈时尽量减小反馈网络对基本放大电路的负载效应7.6.2设计举例例7.6.2设计一个带负反馈的光电隔离器的驱动电路。设vs的变化范围为0～5V，内阻Rs=500Ω。要求LED的io1=10-3vs(A)。已知运放的

2、Avo=104，Ri=5kΩ，Ro=100Ω。设计后仿真检验发光二极管的电流。解:驱动电路需要将电压vs转换为电流io1已知LED的光强度——流过LED的电流io1线性——电压信号vs线性选用电流串联负反馈电路光电隔离器解:选用电流串联负反馈电路所以Rf=1kΩ又因为根据虚断有深度负反馈时7.6.2设计举例例7.6.2设计一个带负反馈的光电隔离器的驱动电路。设vs的变化范围为0～5V，内阻Rs=500Ω。要求LED的io1=10-3vs(A)。已知运放的Avo=104，Ri=5kΩ，Ro=100Ω。设计后仿真检验发光二极管的电流。解:仿真电路i

3、o1与vs的呈线性关系，io1=10-3vs，放大电路满足设计要求。end7.6.2设计举例例7.6.2设计一个带负反馈的光电隔离器的驱动电路。设vs的变化范围为0～5V，内阻Rs=500Ω。要求LED的io1=10-3vs(A)。已知运放的Avo=104，Ri=5kΩ，Ro=100Ω。设计后仿真检验发光二极管的电流。7.7负反馈放大电路的频率响应7.7.2增益一带宽积7.7.1频率响应的一般表达式7.7.1频率响应的一般表达式基本放大电路的高频响应比开环时增加了为基本放大电路通带增益根据闭环增益表达式有（设反馈网络为纯阻网络）——通带闭环增益

4、其中同理可得——闭环上限频率比开环时减小了——闭环下限频率引入负反馈后，放大电路的通频带展宽了7.7.1频率响应的一般表达式例7.7.1的波特图7.7.2增益一带宽积放大电路的增益-带宽积为常数闭环增益-带宽积开环增益-带宽积end上节回顾1、深度负反馈的讨论2、负反馈对放大电路性能的影响3、各种反馈组态的近似计算4、负反馈放大电路的设计步骤5、负反馈放大电路的频率响应7.8负反馈放大电路的稳定性*7.8.2频率补偿7.8.1自激振荡及稳定工作的条件7.8.1自激振荡及稳定工作的条件1.自激振荡现象在不加任何输入信号的情况下，放大电路仍会产生一

5、定频率的信号输出。2.产生原因在高频区或低频区产生的附加相移达到180，使中频区的负反馈在高频区或低频区变成了正反馈，当满足了一定的幅值条件时，便产生自激振荡。7.8.1自激振荡及稳定工作的条件3.自激振荡条件自激振荡反馈深度即又得自激振荡条件幅值条件相位条件（附加相移）注：输入端求和的相位（-1）不包含在内闭环增益7.8.1自激振荡及稳定工作的条件4.稳定工作条件破坏自激振荡条件或当反馈网络为纯电阻网络时，f=0。其中Gm——幅值裕度，一般要求Gm-10dBm——相位裕度，一般要求m45（保证可靠稳定，留有余地）写成等式，且幅

6、值用分贝数表示时7.8.1自激振荡及稳定工作的条件用波特图表示或Gm-10dB或m454.稳定工作条件7.8.1自激振荡及稳定工作的条件5.负反馈放大电路稳定性分析环路增益的幅频响应写为一般与频率无关，则的幅频响应是一条水平线利用波特图分析关键作出的幅频响应和相频响应波特图水平线的交点为即该点满足7.8.1自激振荡及稳定工作的条件(2)作水平线判断稳定性方法(1)作出的幅频响应和相频响应波特图在水平线的交点作垂线交相频响应曲线的一点(3)判断是否满足相位裕度m45若该点满足相位裕度，稳定；否则不稳定。在相频响应的点处作垂线交于P点

7、若P点在水平线之下，稳定；否则不稳定。或5.负反馈放大电路稳定性分析基本放大电基本放大反馈深度越深，越容易自激。越大，水平线下移，越容易自激越大，表明反馈深度越深7.8.1自激振荡及稳定工作的条件5.负反馈放大电路稳定性分析P点交在的-20dB/十倍频程处，放大电路是稳定的。*7.8.2频率补偿不作要求end例电路如图所示，近似计算它的电压增益。闭环增益闭环电压增益解：忽略基极直流偏置电路后的交流通路如下图所示。电路为电流串联负反馈则反馈系数为注：电路必须满足深度负反馈条件才有此结论在深度负反馈条件下，利用虚短和虚断可知例求：(1)大环阻态；(

8、2)二、三级局部阻态；闭环增益闭环电压增益在深度负反馈条件下，利用虚短和虚断可知解：(1)电压并联负反馈则反馈系数为(3)深度负反馈下大环的闭环电压增