电 子 技 术
Download
1 / 78

电 子 技 术 - PowerPoint PPT Presentation


  • 135 Views
  • Uploaded on

电 子 技 术. 欢迎各位光临指导. 执教者:谢婷. 第四章 放大电路中的反馈. 基本概念及判别方法 负反馈放大电路组态. 练习. 定义:将放大电路的输出量 X 0 (U 0 或 I 0 ), 通过一定的方式传送到放大电路的输入回路来. 反馈. 净输入量。 它是 Xi 和 X f 的共同作用结果. 输入量 Xi. Xi ’. 输出量 Xo. . 放大电路. 反馈. 反馈量 X f. 正反馈与负反馈. 引入反馈后产生结果: 正反馈 : 使输出量的变化增大 负反馈 : 使输出量的变化减小 从引入反馈后净输入量的变化:

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' 电 子 技 术' - dalila


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript

电 子 技 术

欢迎各位光临指导

执教者:谢婷


第四章 放大电路中的反馈

基本概念及判别方法

负反馈放大电路组态

练习


定义:将放大电路的输出量X0(U0或I0),通过一定的方式传送到放大电路的输入回路来.

反馈

净输入量。它是Xi和Xf的共同作用结果

输入量Xi

Xi’

输出量Xo

放大电路

反馈

反馈量Xf


正反馈与负反馈

引入反馈后产生结果:

正反馈:使输出量的变化增大

负反馈:使输出量的变化减小

从引入反馈后净输入量的变化:

正反馈:反馈的结果使净输入量增大

负反馈:反馈的结果使净输入量减小

判 定 法


直流反馈和交流反馈

如果反馈量中只含直流成分,则称为直流反馈

如果反馈量中只含交流成分,则称为交流反馈。

在很多电路中,常常是两者兼有之。


方法:看输出与输入之间是否有连接, 若 有输出是否影响输入


正负反馈判定法:

  • 假定输入信号在某一时刻的极性,以此为依据推出其它各点的瞬时极性,得到输出信号的极性,最后判定反馈信号的极性,看其使净输入信号增强还是减弱,增强为正反馈,减弱为负反馈。

  • Xi’=Xi+Xf

正反馈

负反馈

  • Xi’=Xi-Xf

注:集成运放的输出与同相输入端的相位一致,与反相端相反


Ui’=Ui- Uf

负反馈

Ui’=Ui+ Uf

正反馈

-

+

-

+

Uf

Uf

-

+


Ii’=Ii- If

负反馈

If

_

Ii

Ii’

+


直流:Ui短路;电容开路

交流:旁路电容C短路


判断该电路有无反馈,是哪种反馈(正/负交/直)?

答案:输入与输出之间通过R2与R3共地,因此无输出量,传回输入端。电路无反馈。


反馈:有无;交直;正负?

答案:有反馈由R2和C组成,利用瞬时极性法判断为负反馈。直流被反馈,交流接地,所以只有直流负反馈。


放大:R1——b1——T1——c1——b2——T2——c2

反馈:e2——R3——b1

答案:有反馈,交直流负反馈同时存在。


1)电压负反馈与电流负反馈

按放大电路的输出端与反馈网络的输入端连接方式不同,分为电压负反馈与电流负反馈。

  • 如果反馈量取自输出电压,则称为电压负反馈

  • 如果反馈量取自输出电流, 则称为电流负反馈

放大电路

放大电路

反馈

反馈


2)串联负反馈与并联负反馈

按反馈网络的输出端与信号源的连接方式不,分为串联负反馈与并联负反馈。

  • 反馈量与输入量是以电压的方式的叠加:串联负反馈

  • 反馈量与输入量是以电流的方式的叠加:串联负反馈

Ii

Ii’

+

+

放大电路

放大电路

Ui’

-

If

Ui

+

反馈

Uf

反馈

-

-


交流负反馈四种组态及其判断

  • 电压串联负反馈

  • 电压并联负反馈

  • 电流串联负反馈

  • 电流并连负反馈


串联反馈与并联反馈的判断

  • Xi=Xi’+Xf

  • 串联:Ui=Ui’+Uf

  • 并联:Ii=Ii’+If


电压负反馈与电流负反馈的判断

  • 将Uo=0,若Uf=0,则为电压反馈。

  • 将Uo=0,若Uf0,则为电流反馈。


Ui=Ui’+Uf

令Uo=0

Uf=0

电压串联负反馈


Ii=Ii’+If

令Uo=0

If=0

电压并联负反馈


Ui=Ui’+Uf

令Uo=0

Uf存在

电流串联负反馈


Ii=Ii’+If

If存在

电流并联负反馈


在图4-1所示方框图中,按反馈网络的输出端与信号源的连接方式不同,分为串联负反馈与并联负反馈。如果反馈量与输入量以电压的方式相迭加,则称为串联负反馈;如果反馈量与输入量是以电流的方式相迭加,则称为并联负反馈。


综上所述,交流负反馈有四种方式(或称四种组态),综上所述,交流负反馈有四种方式(或称四种组态),


一、负反馈放大电路的方框图及一般表达式综上所述,交流负反馈有四种方式(或称四种组态),


任何一个负反馈放大电路都可以用图综上所述,交流负反馈有四种方式(或称四种组态),4—8所示的方框图表示,图中上一方框表示反馈放大电路的基本放大电路,下一方框表示反馈网络;箭头表示信号传递方向,图中表明信号是单向传递的,即输入信号Xi只能通过放大电路传递到输出,而输出信号Xo只能通过反馈网络传递到输入;表示信号相迭加,正、负号表示迭加关系,邓Xi=Xi´+Xf。


A x o x i
A综上所述,交流负反馈有四种方式(或称四种组态),为反馈放大电路的基本放大电路的放大倍数,它等于输出量Xo与净输入量Xi´之比,即


A x o x i 4 1
A=X综上所述,交流负反馈有四种方式(或称四种组态),o/Xi´ (4.1)


F x f x o
F综上所述,交流负反馈有四种方式(或称四种组态),为反馈系数,它等于反馈量Xf与输出量Xo之比,即


F x f x o 4 2
F=X综上所述,交流负反馈有四种方式(或称四种组态),f/Xo (4.2)

负反馈放大电路的放大倍数为Af,它等于输出量Xo与输入量Xi之比,即


A f x o x i 4 3
A综上所述,交流负反馈有四种方式(或称四种组态),f=Xo/Xi (4.3)


4 1 4 2 x o ax i x f fx o f ax i x i x i x f 1 af x i a f
根据式(综上所述,交流负反馈有四种方式(或称四种组态),4.1) (4.2)可知,Xo=AXi´,Xf=Fxo=F·AXi´,而Xi=Xi´+Xf=(1+AF)Xi´,所以,Af的一般表达式为


A f a 1 af 4 4
A综上所述,交流负反馈有四种方式(或称四种组态),f=A/1+AF (4.4)


Af 0 a f 1 1 af a f
式中综上所述,交流负反馈有四种方式(或称四种组态),AF应大于0。可见,电路引入负反馈后,放大倍数Af仅为其基本放大电路放大倍数的1/1+AF。负反馈放大电路是以降低放大倍数为代价来换取输出信号的稳定的。常称Af为闭环放大倍数。


X i x o 4 2
对于负反馈放大电路,放大倍数的概念是广义的,引入不同方式的负反馈,对于负反馈放大电路,放大倍数的概念是广义的,引入不同方式的负反馈,Xi,Xo的量纲不同,放大倍数的物理意义也就不同,因此电路的功能将不同。四种负反馈放大电路的放大倍数和功能见表4.2。


从表中不难看出,对于负反馈放大电路,放大倍数的概念是广义的,引入不同方式的负反馈,Af除可能是通常意义的电压放大倍数或电流放大倍数外,还可能表示电流-电压转换关系或电压-电流转换关系。


二、关于深度负反馈对于负反馈放大电路,放大倍数的概念是广义的,引入不同方式的负反馈,


4 4 af 1
对于式(对于负反馈放大电路,放大倍数的概念是广义的,引入不同方式的负反馈,4.4),当AF>>1时,


A f 1 f 4 5
A对于负反馈放大电路,放大倍数的概念是广义的,引入不同方式的负反馈,f=1/F (4.5)


Af 1 4 5 a f a f
对于负反馈放大电路,放大倍数的概念是广义的,引入不同方式的负反馈,AF>>1为深度负反馈。式(4.5)表明,当电路引入深度负反馈时,放大倍数Af几乎与放大电路的参数无关,而仅仅决定于反馈网络。可见,只要反馈网络稳定,Af也一定稳定。大多数反馈网络是纯电阻网络,因而稳定性好。


4 2 4 3 4 5
将式对于负反馈放大电路,放大倍数的概念是广义的,引入不同方式的负反馈,(4.2),(4.3)与式(4.5)联立得到


X o x i x o x f
X对于负反馈放大电路,放大倍数的概念是广义的,引入不同方式的负反馈,o/Xi~~Xo/Xf


X i x f 4 6
因此 对于负反馈放大电路,放大倍数的概念是广义的,引入不同方式的负反馈,Xi~~Xf(4.6)



U i u f u i 0 i i i f i i 0
引入深度串联负反馈,可以认为 Ui~~Uf,Ui´~~0引入浓度并联负反馈,可以认为Ii~~If,Ii´~~0。


在深度负反馈条件下,由于 Af=Xo/Xi~~1/F,表明Af与放大电路和负载无关。Xo~~1/F·Xi,也就是说可以认为Xo是Xi的受控源,当反馈网络参数确定后,X惟一地受X的控制。对于电压串联负反馈放大电路,输出量是电压Ui控制的电电压源,Uo~~I/F·Ui对于电压并联负反馈电路,输出量是电流Ii控制的电压源,Uo~~I/F·Ii;对于电流串联负反馈放大电路,输出量是电压Ui控制的电流源,Io~~I/F·Ui;对于电流并联负反馈,输出量是电流控制的电流源,Io~~I/F·Ii。只要能够正确地分析反馈网络,求解出反馈系数F,也就研究清楚了Xo与Xi的控制关系。


三、反馈系数 F的求解方法


连接放大电路输入端与输出端,并影响着反馈量大小的所有元件构成的网络就是反馈网络,求角反馈系数应从它的定义出发,根据不同的反馈方式进行推导。连接放大电路输入端与输出端,并影响着反馈量大小的所有元件构成的网络就是反馈网络,求角反馈系数应从它的定义出发,根据不同的反馈方式进行推导。


4 7 a
在图连接放大电路输入端与输出端,并影响着反馈量大小的所有元件构成的网络就是反馈网络,求角反馈系数应从它的定义出发,根据不同的反馈方式进行推导。4-7(a)所示电压串联负反馈电路中


F u f u o r 1 r 1 r 2 4 7
F=U连接放大电路输入端与输出端,并影响着反馈量大小的所有元件构成的网络就是反馈网络,求角反馈系数应从它的定义出发,根据不同的反馈方式进行推导。f/Uo=R1/(R1+R2) (4.7)


4 7 b
在图连接放大电路输入端与输出端,并影响着反馈量大小的所有元件构成的网络就是反馈网络,求角反馈系数应从它的定义出发,根据不同的反馈方式进行推导。4-7(b)所示电压并联负反馈电路中


I r2 u u o r 2 4 7
I连接放大电路输入端与输出端,并影响着反馈量大小的所有元件构成的网络就是反馈网络,求角反馈系数应从它的定义出发,根据不同的反馈方式进行推导。R2=U--Uo/R2 (4.7)


I f u o u 0 r 2
而反馈电流连接放大电路输入端与输出端,并影响着反馈量大小的所有元件构成的网络就是反馈网络,求角反馈系数应从它的定义出发,根据不同的反馈方式进行推导。If只是Uo作用的那一部分,即令U-=0,R2中的电流,即


I f u o r 2
I连接放大电路输入端与输出端,并影响着反馈量大小的所有元件构成的网络就是反馈网络,求角反馈系数应从它的定义出发,根据不同的反馈方式进行推导。f=-Uo/R2


所以连接放大电路输入端与输出端,并影响着反馈量大小的所有元件构成的网络就是反馈网络,求角反馈系数应从它的定义出发,根据不同的反馈方式进行推导。


F i f u o 1 r 2 4 8
F=I连接放大电路输入端与输出端,并影响着反馈量大小的所有元件构成的网络就是反馈网络,求角反馈系数应从它的定义出发,根据不同的反馈方式进行推导。f/Uo=-1/R2 (4.8)


4 7 c
在图 连接放大电路输入端与输出端,并影响着反馈量大小的所有元件构成的网络就是反馈网络,求角反馈系数应从它的定义出发,根据不同的反馈方式进行推导。4-7(c)所示电流串联负反馈电路中


U f io r 1
U连接放大电路输入端与输出端,并影响着反馈量大小的所有元件构成的网络就是反馈网络,求角反馈系数应从它的定义出发,根据不同的反馈方式进行推导。f=Io·R1


所以 连接放大电路输入端与输出端,并影响着反馈量大小的所有元件构成的网络就是反馈网络,求角反馈系数应从它的定义出发,根据不同的反馈方式进行推导。


F u f i o r 1 4 9
F=U连接放大电路输入端与输出端,并影响着反馈量大小的所有元件构成的网络就是反馈网络,求角反馈系数应从它的定义出发,根据不同的反馈方式进行推导。f/Io=R1 (4.9)


4 7 d u 0
在图连接放大电路输入端与输出端,并影响着反馈量大小的所有元件构成的网络就是反馈网络,求角反馈系数应从它的定义出发,根据不同的反馈方式进行推导。4-7(d)所示电流并联负反馈电路中,应令U-=0,


I f r 3 r 2 r 3 i o
I连接放大电路输入端与输出端,并影响着反馈量大小的所有元件构成的网络就是反馈网络,求角反馈系数应从它的定义出发,根据不同的反馈方式进行推导。f=-R3/(R2+R3)·Io


I f i o f
注意,式中负号表明连接放大电路输入端与输出端,并影响着反馈量大小的所有元件构成的网络就是反馈网络,求角反馈系数应从它的定义出发,根据不同的反馈方式进行推导。If与Io规定符号相反,F为


F i f i o r 3 r 2 r 3 4 10
F=I连接放大电路输入端与输出端,并影响着反馈量大小的所有元件构成的网络就是反馈网络,求角反馈系数应从它的定义出发,根据不同的反馈方式进行推导。f/Io=-R3/(R2+R3) (4.10)


这里再次特别指出,反馈量仅决定于输出量,因此反馈系数仅决定于反馈网络。这里再次特别指出,反馈量仅决定于输出量,因此反馈系数仅决定于反馈网络。


第三节 具有深度负反馈放大电路电压放大倍数的分析


Auf 4 7 a ui uf
对于任何方式的负反馈放大电路,为了便于研究和测试,人们常常需要求解它的电压放大倍数(记作对于任何方式的负反馈放大电路,为了便于研究和测试,人们常常需要求解它的电压放大倍数(记作AUF),本节主要研究具有浓度负反馈放大电路电压放大倍数的估算方法。下面通过在图4-7(A)所示电路中,UI~~UF


Auf uo ui uo uf 1 f 4 11
AUF=UO/UI~~UO/UF=1/F 对于任何方式的负反馈放大电路,为了便于研究和测试,人们常常需要求解它的电压放大倍数(记作(4.11)


4 7 auf 1 r2 r1
根据式(对于任何方式的负反馈放大电路,为了便于研究和测试,人们常常需要求解它的电压放大倍数(记作4.7),AUF=1+R2/R1。


4 7 b ii if ii 0 ui r1
在图对于任何方式的负反馈放大电路,为了便于研究和测试,人们常常需要求解它的电压放大倍数(记作4-7(B)所示电路中,II~~IF;在绝大多数情况下,由于II~~0,可以认为UI几乎全部降落在电阻R1上,所以


Auf u0 ui u0 iir1 u0 ifr1 1 f 1 r 4 12
AUF=U0/UI~~U0/IIR1~~U0/IFR1=1/F对于任何方式的负反馈放大电路,为了便于研究和测试,人们常常需要求解它的电压放大倍数(记作·1/R (4.12)


4 8 arf r2 r1
根据式对于任何方式的负反馈放大电路,为了便于研究和测试,人们常常需要求解它的电压放大倍数(记作(4.8),ARF=-R2/R1。


R1 rs ui us ausf
在实用电路中有时对于任何方式的负反馈放大电路,为了便于研究和测试,人们常常需要求解它的电压放大倍数(记作R1是信号源内阻RS,UI为信号源US,所以电压放大倍数写成AUSF


Ausf 1 f 1 rs 4 13
AUSF~~1/F对于任何方式的负反馈放大电路,为了便于研究和测试,人们常常需要求解它的电压放大倍数(记作·1/RS (4. 13)


4 7 c ui uf
在图对于任何方式的负反馈放大电路,为了便于研究和测试,人们常常需要求解它的电压放大倍数(记作4-7(C)所示电路中,UI~~UF,


Auf u0 ui i0rl uf 1 f rl 4 14
AUF=U0/UI~~I0RL/UF=1/F对于任何方式的负反馈放大电路,为了便于研究和测试,人们常常需要求解它的电压放大倍数(记作·RL (4.14)


ad