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第8章_负反馈放大电路
2022-09-05 | 阅:  转:  |  分享 
  
XoXiXdXfAF-+8.2.1负反馈放大器的基本关系式反映了反馈对放大器性能指标的影响程度,称为反馈深度。
幅值的大小为:闭环放大倍数为:反馈深度:基本关系式8.2.1负反馈放大器的基本关系式反馈信号和输入信号实
际上是相减的结果,所以这种情况属于负反馈。反馈信号和输入信号实际上是相加的结果,属于正反馈。则当当则当无反馈则
是反馈放大器的一个重要指标。对不同类型的反馈电路具有不同的量纲。
电压串联:电压并联:电流串联:电流并联:反馈放大电路的基本方程反馈系数净输入信号开环放大倍数闭环放大倍数
+–AF8.3负反馈对放大器性能的影响1.降低放大倍数负反馈使放大倍数下降。则有:同相,所以AF是正
实数负反馈时,|1+AF|称为反馈深度,其值愈大,负反馈作用愈强,Af也就愈小。射极输出器、不带旁
路电容的共射放大电路的电压放大倍数较低就是因为电路中引入了负反馈。2.提高放大倍数的稳定性引入负反馈使放大倍数的稳定性提高。
放大倍数下降至1/(1+|AF|)倍,其稳定性提高1+|AF|倍。若|AF|>>1,称为深度负反馈,此时:在深度负反
馈的情况下,闭环放大倍数仅与反馈电路的参数有关。例:|A|=300,|F|=0.01。uiubeib++––5.
对放大电路输入电阻的影响在同样的ib下,ui=ube+uf>ube,所以rif提高。(1)串联负反馈无
负反馈时:有负反馈时:uf+–使电路的输入电阻提高if无负反馈时:有负反馈时:在同样的ube下,ii=ib
+if>ib,所以rif降低。(2)并联负反馈使电路的输入电阻降低iiibube+–电压负反馈
具有稳定输出电压的作用,即有恒压输出特性,故输出电阻降低。电流负反馈具有稳定输出电流的作用,即有恒流输出特性,故输出电阻
提高。(1)电压负反馈使电路的输出电阻降低(2)电流负反馈使电路的输出电阻提高6.对放大电路输出电阻的影响(1).
自激振荡放大电路在无输入信号的情况下,就能输出一定频率和幅值的交流信号的现象。开关合在“1”为无反馈放大电路。
开关合在“2”为有反馈放大电路开关合在“2”时,去掉ui仍有稳定的输出。反馈信号代替了放大电路的输入信号。自激
振荡状态1SA2F8.5反馈放大器的自激自激振荡的条件(1)幅度条件:(2)相位条件:n是整数
相位条件意味着振荡电路必须是正反馈;幅度条件表明反馈放大器要产生自激振荡,还必须有足够的反馈量(可以通过调整放大倍
数A或反馈系数F达到)。自激振荡的条件正弦波振荡电路的组成(1)放大电路:放大信号(2)反馈网络:必须是正反
馈,反馈信号即是放大电路的输入信号(3)选频网络:保证输出为单一频率的
正弦波即使电路只在某一特定频率下满足
自激振荡条件(4)稳幅环节:使电路能从?AuF?>1
,过渡到?AuF?=1,从而达到稳幅振荡。RC正弦波振荡电路RC选频网络
正反馈网络放大电路用正反馈信号uf作为输入信号选出单一频率的信号(1)电路结构uf–+R++
∞RFR1CRC–uO–+同相比例电路选频网络(2)RC串并联选频网络的选频特性传输系数:
。。RCRC。+–+–。式中:分析可知:仅当?=?o时,U2?U1=1?3达最
大值,且u2与u1同相,即网络具有选频特性,fO决定于RC。幅频特性1?3ffO相频特性fO?
(f)u1u2u2与u1波形u1,u2(3)工作原理输出电压uO经正反馈(兼选频)网络分压后,
取uf作为同相比例电路的输入信号ui。1)起振过程2)稳定振荡?A=0,仅在f0处?F=
0,满足相位平衡条件,所以振荡频率f0=1?2?RC。改变R、C可改变振荡频率由运算放大器构成的RC
振荡电路的振荡频率一般不超过1MHz。3)振荡频率振荡频率由相位平衡条件决定。振荡频率的调整++∞RFR
CC–uO–+KKR1R2R3R3R2R1改变开关K的位置可改变选频网络的电阻,实现频率
粗调;改变电容C的大小可实现频率的细调。振荡频率4)起振及稳定振荡的条件稳定振荡条件?AuF?=1,|
F|=1/3,则起振条件?AuF?>1,因为|F|=1/3,则考虑到起振条件?AuF?>1,
一般应选取RF略大2R1。如果这个比值取得过大,会引起振荡波形严重失真。由运放构成的RC串并联正弦波振荡电路不是靠运
放内部的晶体管进入非线性区稳幅,而是通过在外部引入负反馈来达到稳幅的目的。下一页总目录
章目录返回上一页下一页总目录章目录返回上一页下一页总目录章目录返回上一页第8章负反馈放大电路8.
1反馈的基本概念8.2负反馈放大器的基本关系式8.3负反馈对放大器性能的改善8.4负反馈放大电路的计
算本章要求:掌握正、负反馈的概念和基本分析方法。掌握四种负反馈放大器类型的判断。了解负反馈对放大器性能的影响,并能根据需要
引入适当的负反馈。3.了解在深度负反馈条件下放大器电压增益的近似计算。第8章负反馈放大电路8.1反馈的基本概
念喷头身体大脑给水开关热温度自动调节系统8.1.1什么叫反馈所谓反馈,就是将输出信号进行检测,以某种形式
反馈到放大器的输入端,与输入信号相比较,对放大器的输入信号进行调整,达到减小输出误差,改善放大器性能指标的要求。放大器输出
输入取+加强输入信号正反馈用于振荡器取-削弱输入信号负反馈用于放大器
开环闭环反馈网络±叠加反馈信号实际被放大信号8.1.1什么叫反馈反馈:将放大电路输出端的信号(电压或电流)
的一部分或全部通过某种电路引回到输入端。(b)带反馈(a)不带反馈A+–A—净输入信号—反馈
信号—输出信号净输入信号:F反馈电路比较环节—输入信号基本放大电路负反馈—加入反馈后,反馈信号削弱了净输入
信号。正反馈—加入反馈后,反馈信号起了增强净输入信号。1.按反馈的极性分8.1.2反馈放大电路的分类
判断电路中反馈的正负极性的瞬时极性法步骤:(1)不考虑电路中所有电容对相位的影响。确定电路中的反馈通路。(2)假设输入
量的瞬时极性,用正负号(+,-)或箭头(↑,↓)表示电路中各关键点对“地”的电位的瞬时极性(或瞬时变化),按照放大电路的基本原理
。共发射极放大器:C和B极性相反,E与B极性相同共集电极放大器:E和B极性相同
集成运算放大器:uO与u(-)极性相反,uO与u(+)极性相同(3)逐级进行,最后根据反馈量与输入量的关系判断是
正反馈还是负反馈。若比较后,加强了输入信号则为正反馈;若比较后,削弱了输入信号则是负反馈。+–uf+–ud设输入电压
ui为正,差值电压ud=ui–uf各电压的实际方向如图uf减小了净输入电压(差值电压)——负反馈??
uoRFuiR2R1+–++?–?+–例1:uoRFuiR2R1+–++?–
?+–例2:设输入电压ui为正,差值电压ud=ui+uf各电压的实际方向如图uf增大了净输入电压
——正反馈?-–+uf–+ud?-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。判断Rf是否负反馈?+UCCRCC2C1Rfuiuoiibif是负反
馈?例4:判断Rf是否负反馈uC1uB2uouiiiBiFuFRE2RfRE1RC1RC2+UCC
iE2?是负反馈直流反馈:反馈信号是直流量。影响电路的直流性能,直流负反馈的目的是稳定静态工作点。交流反馈:反馈
回来的信号是交流量。影响电路的交流性能,交流负反馈的目的是为了改善放大器的性能指标。8.1.2反馈放大电路的分类2.
按反馈信号交、直流成分划分Ui_+C1_+UoC2R1R2例1:判断电路中的交、直流反馈。交直流负反馈
交流正反馈例2:RB1RCC1C2RB2RERL+++UCCuiuo++––设输入电压ui
为正,差值电压ube=ui–uf各电压的实际方向如图uf减小了净输入电压
——负反馈??RBRER''Luiuo++––交流通路+–uf+–ube-ie交、
直流分量的信号均可通过RE,所以RE引入的是交、直流反馈。如果有发射极旁路电容,RE中仅有直流分量的信号通过,这时RE引入
的则是直流反馈。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:稳定静态工作点增加隔直电容C后,Rf只对交
流起反馈作用。注:本电路中C1、C2也起到隔直作用。+–C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2CEC
3C2+ECuoui+–T1T2RfRE1C例3:判断电路中的交、直流反馈。增加旁路电容C后,Rf只对直
流起反馈作用。C+–C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2CEC3C2+ECuoui+–
T1T2RfRE1例4:判断电路中的交、直流反馈。电压反馈:取自输出电压与之成正比,稳定输出电压。判定方法:输出端
短接法。RL=0,若电压反馈电流反馈电流反馈:取自输出电流与之成正比。稳定输出电流。8.1.2反馈放大电路的
分类3.按反馈信号与输出信号的关系划分串联反馈:在输入回路中,输入信号、反馈信号和偏差信号
串联连接。以电压形式相加减8.1.2反馈放大电路的分类3.按反馈信号与输入信号的关系划分并联反馈:在输入回
路中,输入信号、反馈信号和偏差信号并联连接。以电流形式相加减(1).串联电压负反馈+–uf
+–ud设输入电压ui为正,差值电压ud=ui–ufuf削弱了净输入电压(差值电压)—负反馈
反馈电压取自输出电压—电压反馈反馈信号与输入信号在输入端以电压的形式比较—串联反馈
??AF+–ufuduiuO(b)方框图(a)电路uoRFuiR2R1+–++?–
?+–RL各电压的实际方向如图(2).并联电压负反馈-?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压—电压反馈反馈信号与
输入信号在输入端以电流的形式比较——并联反馈uoRFuiR2R1+–++?–?
+–RLi1ifidAF+–ifidiiuO(b)方框图(a)电路(3).串联电流负反馈+–
uf–+ud设输入电压ui为正,差值电压ud=ui–uf各电压的实际方向如图uf削弱了净输入电压
(差值电压)—负反馈反馈电压取自输出电流—电流反馈反馈信号与输入信号在输入端以电压的形式比较—串联反馈
??uf=RiououiR2RL+–++?–?ioR+–(a)电路AF+–uf
uduiiO(b)方框图(4).并联电流负反馈设输入电压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在输入端
以电流的形式比较—并联反馈-?(a)电路AF+–ifi
diiiO(b)方框图RFR1uiR2RL+–++?–?ioRuRi1ifid运算放大
器电路反馈类型的判别方法:1.反馈电路直接从输出端引出的,是电压反馈;从负载电阻RL的靠近“地”端引出的,是电流反馈
;2.输入信号和反馈信号分别加在两个输入端(同相和反相)上的,是串联反馈;加在同一个输入端(同相或反相)上的,是并联反
馈;3.对串联反馈,输入信号和反馈信号的极性相同时,是负反馈;极性相反时,是正反馈;4.对并联反馈,净输入
电流等于输入电流和反馈电流之差时,是负反馈;否则是正反馈。例1: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+–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;uo1uiR+–++?–?uo++?
–?RLA1A2例2: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?i1
ifiduo1uiR++?–?uo++?–?RLA1A2例3:判断图示电路中的负反馈类型。
解: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例3: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++–R
S+–RFRC2CE2C2RE2RL++UCC+–T1T2esuiuo例4:判断Rf是否负反馈,若是,判断反馈的组态。+UCCRCC2C1Rfuiuoiibif电压反馈并联反馈uoifib=i+ifuo此电路是电压并联负反馈,对直流也起作用。例5:判断所示电路的反馈类型。UidRLRbRf2Rf1R2R1_____++++A1A2Is(+)(+)(-)(+)UsIidIfUo1Uo+Uo(+)Uid(-)(+)(+)UiRe1RfCf分立元件两级负反馈放大电路Uf+Vcc例6:判断所示电路的反馈类型。8.2.1负反馈放大器的方块图开环放大倍数反馈系数比较环节XoXiXdXfAF-+8.2负反馈放大器的基本关系式下一页总目录章目录返回上一页下一页总目录章目录返回上一页下一页总目录章目录返回上一页
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(本文系骆骆课堂原创)