电子电路基础II_10

1电子电路基础II第十讲2014.5.152反馈有源低通滤波器（负反馈）迟滞电压比较器（正反馈）差放的倒相接法（负反馈）差放的同相接法（负反馈）3反馈的定义:输入量反馈量净输入量输出量反馈的分类：1.直流反馈：如果反馈量中只含有直流分量，则称为直流反馈，它只在直流通路中存在2.交流反馈：如果反馈量中只含有交流分量，则成为交流反馈，它只存在于交流通路2.1正反馈：叠加的输入量和反馈量频率相位都一样，叠加后使得净输入量较输入量增加，因此输出量更大2.2负反馈：叠加的输入量和反馈量频率相同相位相反，叠加后使得净输入量较输入量减小，因此输出量也减小通过一个相应的网络把放大器的输出信号的一部分或全部反送到输入端，并与原始信号相叠加4反馈的作用直流反馈:可以稳定静态工作点正反馈：可以使系统的增益变大，但同时使系统变得不稳定应用：振荡器负反馈：使系统增益降低，但能改善放大器的性能（后面将进一步分析），因此，为了改善放大器的性能，通常以牺牲增益为代价本章主要介绍负反馈5负反馈放大电路的四种组态1.电压采样串联接入从输出端的输出电压采样，以串联的方式加到输入端，形成反馈网络2.电流采样串联接入从输出端的输出电流采样，以串联的方式加到输入端，形成反馈网络3.电流采样并联接入从输出端的输出电流采样，以并联的方式加到输入端，形成反馈网络64.电压采样并联接入从输出端的输出电压采样，以并联的方式加到输入端，形成反馈网络几个特点：1.电压采样or电流采样只和输出端有关2.并联接入or串联接入只和输入端有关3.AF没有量纲串联接入：输入量是电压并联接入：输入量是电流电压采样：反馈量取自输出端的电压电流采样：反馈量取自输出端的电流7反馈电路判别1.判断是直流反馈还是交流反馈看什么情况下反馈信号可以和输入端信号叠加直流反馈直流反馈+交流反馈0.判断有无反馈有反馈无反馈82.判断是正反馈还是负反馈瞬间极性法：规定电路输入信号在某一时刻对地的极性，并以此为依据，逐级判断电路中各相关点电流的流向和电位的极性，从而得到输出信号的极性；然后再根据输出信号的极性判断出反馈信号的极性；若反馈信号使基本放大电路的净输入信号增大，则说明引入了正反馈；若反馈信号使基本放大电路的净输入信号减小，则说明引入了负反馈。9负反馈电路判别3.判断是电压负反馈还是电流负反馈用输出短路法电压负反馈：反馈量取自输出端的电压，电压采样电流负反馈：反馈量取自输出端的电流，电流采样方法：将电路的输出端交流短路后，反馈消失者为电压反馈，反之反馈继续存在的为电流反馈104.判断是串联反馈还是并联反馈用输入短路法串联反馈：反馈端以串联方式加到输入端并联反馈：反馈端以并联方式加到输入端方法：将电路的输入端交流短路后，反馈加不上者为并联反馈，反之反馈仍能加上的为串联反馈11电压串联负反馈例：12电压并联负反馈13电流并联负反馈只有交流反馈14电流串联负反馈15负反馈对放大器的影响1.负反馈网络对放大器增益的影响Af：闭环增益A：开环增益F：反馈系数AF：环路增益1+AF：反馈量，或反馈深度，不敏感系数负反馈使放大电路的增益减小为原来的1/(1+AF)1+AF>>1：深度负反馈162.负反馈网络提高放大器增益稳定性元器件的老化、更换、电源电压的波动、环境温度的变化等等都会引起放大倍数的变化增益稳定性可以用增益的相对变化量衡量引入负反馈之后相对变化量只有原来的负反馈使得1+AF>1，因此稳定性提高173.负反馈网络扩展放大器的带宽如果反馈系数F与频率无关，则闭环增益（高频响应）为（1）高频情况无反馈时放大电路的高频响应反馈放大电路的中频增益（即中频闭环增益）为反馈放大电路的上限截止频率为（2）低频情况184.负反馈网络降低放大器的噪声，提高放大器的信噪比5.负反馈网络减小放大器的非线性失真6.负反馈网络对放大器输入电阻的影响(1)串联反馈使放大器的输入电阻增大，与采样对象无关取决于在输入端是串联接入还是并联接入19(2)并联反馈使放大器的输入电阻减小，与采样对象无关207.负反馈网络对放大器输出电阻的影响（1）电压采样使放大器的输出电阻减小，与输入端接入方式无关取决于在输出端是电压采样还是电流采样求输出电阻时，假设输入信号为零21（2）电流采样使放大器的输出电阻增大，与输入端接入方式无关22小结串联（电压、电流）负反馈：增大并联（电压、电流）负反馈：减小（串联、并联）电压负反馈：减小（串联、并联）电流负反馈：增大输入电阻输出电阻23电压串联负反馈设24电流串联负反馈设25电压并联负反馈设26电流并联负反馈设27负反馈放大器的分析方法对于一个负反馈放大电路，如果能够将它分解成基本放大电路和反馈网络两个独立部分，那么只需分别求出基本放大电路的性能指标和反馈网络的反馈系数，就可利用前面我们所导出的公式求得负反馈放大电路的闭环增益、闭环输入电阻和闭环输出电阻等。因此分析负反馈放大电路的关键就是将实际的负反馈放大电路拆成基本放大电路和反馈网络两个独立部分（这一过程常称为拆环）。由于在实际负反馈放大电路中，反馈网络和基本放大电路是连接在一起的，因此将反馈网络从实际放大电路中分离出来，成为独立的组成部分时，就必须将反馈网络的影响考虑在基本放大电路中，这种影响称为反馈网络的负载效应。这种情况犹如多极放大电路中的级间影响，为了将各级放大电路分割成为独立的组成部分，就必须将后级的输入电阻包括到前级中去，作为前级的输出负载。因此，我们这里所说的基本放大电路就是指去除反馈作用，但又考虑反馈网络的负载效应的放大电路281.判定反馈类型2.画出基本放大器交流通路（带反馈网络负载效应）3.计算基本放大器的增益、输入电阻、输出电阻4.计算反馈网络的反馈系数5.求出闭环增益、输入阻抗、输出阻抗为得到基本放大电路的交流通路，需要拆环。具体方法为：输出端如果是电压采样，则将输出端对地短路，如果是电流采样，则将输出端开路（1）画输入，看输出：（输入不动，看输出接在什么地方）输入端如果是并联接入，则将输入端对地短路，如果是串联接入，则将输入端开路（2）画输出，看输入：（输出不动，看输入接在什么地方）分析方法29电压串联负反馈电路实际电路去掉反馈网络时的基本放大电路不考虑反馈网络负载效应时的基本放大电路的交流通路拆环后的交流通路（考虑反馈网络的负载效应）30反馈系数输入电阻分析基本放大电路输出电阻闭环都没包括偏置电阻R131深度负反馈∞032电流串联负反馈不考虑反馈网络负载效应时的基本放大电路的交流通路拆环后的交流通路（考虑反馈网络的负载效应）（1）画输入，看输出输出端是电流采样，则将输出端开路（2）画输出，看输入输入端是串联接入，则将输入端开路33注意：A不是电压增益34深度负反馈∞∞35电压并联负反馈不考虑反馈网络负载效应时的基本放大电路的交流通路拆环后的交流通路（考虑反馈网络的负载效应）（1）画输入，看输出输出端是电压采样，将输出端对地短路（2）画输出，看输入输入端是并联接入，将输入端对地短路36电流并联负反馈不考虑反馈网络负载效应时的基本放大电路的交流通路拆环后的交流通路（考虑反馈网络的负载效应）（1）画输入，看输出输出端是电流采样，将输出端开路（2）画输出，看输入输入端是并联接入，将输入端对地短路37稳定性问题为什么要研究负反馈放大电路的稳定性问题？交流负反馈可以改善放大电路多方面的性能。反馈越深，性能改善的越好。深度负反馈时，如果电路设计不合理，那么在输入为零的情况下，输出可能产生一定频率和幅值的信号，这种现象称为电路的自激振荡。此时，电路不能正常工作，不具有稳定性。38自激振荡产生的原因原因：A是频率的函数。在低频段和高频段，在某个频率值，引入一个附加相移如果有外接干扰，例如合闸通电，必含有此频率的信号。导致一个输出信号正反馈正反馈的作用：输出量逐渐增大，直到达到动态平衡。此时电路产生自激振荡39自激振荡产生的条件输入为零时，输出一定频率和幅值的信号输入输出保持一定的值相量 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示：n是整数幅度条件相位条件40起振条件正反馈的作用：自激振荡时，输入为零起振条件即环路幅度增益>141负反馈放大电路稳定性分析一阶电路：附加相移最大，不满足自激振荡的相位条件因此不会发生自激振荡二阶电路，附加相移最大，但此时频率趋于无穷大，此时增益的幅度值为零，不满足自激振荡的条件因此不会发生自激振荡三阶及以上电路，可以自激振荡42负反馈放大电路稳定性的判断方法左图满足起振条件，不稳定右图不满足起振条件，稳定43稳定裕度虽然理论上不满足起振条件的电路是稳定的，但是为了保证电路有足够的可靠性，还规定电路应该具有一定的稳定裕度幅度裕度相位裕度只有当上述两个裕度都得到保证的时候，才认为负反馈电路具有可靠的稳定性44负反馈放大电路自激振荡的消除方法（补偿方法）改变幅频特性中的零极点分布，使得在附加相移180度时，环路增益的模小于1，这样就不满足起振条件，可以消除自激振荡具体有滞后校准和超前校准两种45作业2.32.52.92.102.12*2.14*