第5章：放大器中的负反馈精讲.ppt

第五章 放大器中的负反馈 主要内容 5.1 负反馈放大器的基本概念 1、交、直流反馈 2、反馈的概念 三、反馈放大器的主要参数 5.1.2 四种类型负反馈放大器 负反馈放大器的类型 四种类型负反馈放大器增益表达式 四种类型负反馈放大器增益表达式 二、反馈类型的判别 类型判别方法： 例子 例1判断下列电路的反馈极性和反馈类型。 例2判断下列电路的反馈极性和反馈类型。 例3判断下列电路的反馈极性和反馈类型。 三、反馈极性(即反馈性质） 反馈极性（即正负反馈）判别方法 5.2 负反馈对放大器性能的影响 5.2.3 改变输入、输出电阻（也可从物理意义上讲） 输入电阻（主要与输入端的反馈方式有关） 输出电阻（主要与输出端的反馈方式有关） 输出电阻（主要与输出端的反馈方式有关） 5.2.4 减小频率失真（或扩展通频带） 5.2.5 减小非线性失真 5.2.6 噪声性能不变 基本放大器引入负反馈的原则 基本放大器引入负反馈的原则 5.3 负反馈放大器的性能分析 5.4 深度负反馈 深度负反馈条件下Avfs的估算 例1 图示电路，试在深度负反馈条件下估算Avfs 例2 图示电路，试在深度负反馈条件下估算Avfs 例3 图示电路，试在深度负反馈条件下估算Avfs 5.5 负反馈放大器的稳定性 不自激条件 相位裕量图解分析法 例1 已知A(j?)波特图，判断电路是否自激。 例2 已知T(j?)波特图，判断电路是否自激。 利用幅频特性渐近波特图判别稳定性 5.5.2 集成运放的相位补偿技术 滞后补偿技术(简单电容补偿和弥勒电容补偿） 例1：一集成运放AvdI =105 ，fP1=200Hz，fP2=2MHz， fP3=20MHz，产生fP1节点上等效电路R1=200K?，接成同相放大器，采用简单电容补偿。 简单电容补偿缺点： 超前补偿技术 根据反馈类型确定kf含义，并计算kf 分析步骤: 若并联反馈Rif→0 ：将输入端交流短路 若串联反馈Rif→∞ ：将输入端交流开路 则反馈系数 确定Afs(= xo / xs)含义，并计算Afs ≈ 1 / kf 将Afs转换成 Avfs= vo / vs kf = xf / xo 计算此时xo产生的xf vs RC1 vo + - +- RE1 RL RC2 Rf RS T1 T2 +- vf 该电路为电压串联负反馈放大器。 解： 将输入端交流开路，即将T1管射极断开： 则 因此 该电路为电流并联负反馈放大器。 解： 将输入端交流短路，即将T1管基极交流接地： 则 因此 is RC1 vo + - RL RC2 Rf RS T1 T2 if RE2 io 该电路为电压并联负反馈。 (1)解： 将反相输入端交流接地： 则 因此 该电路为电压串联负反馈。 (2)解： 将反相输入端交流开路： 则 因此 - + A R1 Rf +- vs vo if （图1） - + A R1 Rf +- vs vo - + vf （图2） 实际上，放大器在中频区施加负反馈时，有可能因Akf 在高频区的附加相移使负反馈变为正反馈，引起电路自激。 5.5.1 判别稳定性的准则 反馈放大器频率特性： 若在某一频率上 放大器自激 自激振幅条件 自激相位条件 说明 自激时，即使xi=0，但由于xi?= xf ，因此反馈电路在无输入时，仍有信号输出。 当 或 时， 或当 时， 或 注意：只要设法破坏自激的振幅条件或相位条件之一， 放大器就不会产生自激。 稳定裕量 要保证负反馈放大器稳定工作，还需使它远离自激状态，远离程度可用稳定裕量表示。 当 时，相位裕量 当 时，增益裕量 ?g—增益交界角频率； ??—相位交界角频率。 假设放大器施加的是电阻性反馈，kf 为实数： 得 由 在A(?)或T(?)波特图上——找?g 在A(?)波特图上，作1/kf (dB)的水平线，交点即?g 在T(?)波特图上，与水平轴[T(?)=0dB]的交点，即?g 根据?g在相频曲线上——找?T(?g) 判断相位裕量 若 放大器稳定工作 若 放大器工作不稳定 注：1/kf (dB)的水平线称增益线。 (1/kf )dB ?g ?? ?T(?g) （1）在A(?)波特图上作1/kf (dB)的水平线。 分析： （2）找出交点，即?g （3）在?T(?)波特图上，找出?T(?g) （4） 因此电路稳定工作，不自激。 由于 A(?)/dB ? o ?T(?) ? o -180o -90o ?T(?g) （1）由T(?)波特图与横轴的交点，找出?g 分析： （2）由?g在?T(?)波特图上，找出?T(?g) （3） ，因此电路自激。 由于 T(?)