第3章负反馈放大2.pptVIP

第3章 负反馈放大电路 3.1反馈的基本概念和分类 3.2负反馈放大电路的4种基本组态 3.3负反馈放大电路的闭环增益表达式 3.4负反馈对放大电路性能的改善 3.5.深度负反馈放大电路的计算 *3.6 深度负反馈放大电路的计算误差 *3.7 直流负反馈对输出失调电压和温度漂移的抑制 3.8 负反馈放大电路的自激振荡及消除方法 3.4 负反馈对放大电路性能的改善 负反馈使放大电路的闭环增益小于开环增益。但是，负反馈却可以提高增益的稳定性，扩展通频带宽，减小非线性失真，抑制干扰和噪声，改变输入电阻和输出电阻。 3.4.1 提高增益的稳定性 3.4.2 扩展通频带宽 3.4.3 减小非线性失真 3.4.4 抑制干扰和噪声 3.4.5 对输入电阻和输出电阻的影响 3.4.1 提高增益的稳定性 基本放大电路的增益与半导体元件参数、工作环境温度、电源电压和负载电阻等有关。当这些因素变化时，基本放大电路的增益随之改变，即开环增益稳定性差。 在3.1.1节已定性阐明：在输入信号一定的情况下，负反馈的自动调节作用可以稳定输出量，因此，引入负反馈可以提高闭环增益的稳定性。 假定由于某种原因使基本放大电路的增益变化： 相应的闭环增益变化： 闭环增益变化量为 闭环增益的相对变化量为 闭环增益的相对变化量为 负反馈（ ）时， 说明闭环增益比开环增益更稳定。 深度负反馈时， 闭环增益与开环增益无关。开环增益变化引起闭环增益的变化量近似等于零，闭环增益很稳定。 负反馈越强，闭环增益越稳定。 end 相反，正反馈（ ）时， 说明正反馈使闭环增益比开环增益更不稳定。 闭环增益的相对变化量为 3.4.2 扩展通频带宽 放大电路的增益是频率的函数。以运放为例，在单位增益频率范围内，大多数运算放大器增益可表示为 中频开环增益 开环带宽 对运放引入电阻性负反馈，反馈系数是实数，则闭环增益为 中频闭环增益 闭环带宽 增益带宽积为 闭环通频带宽大于开环通频带宽。 增益带宽积为常数。 end 3.4.3 减小非线性失真 o o o 放大电路中的有源元件在小信号时等效为线性元件。但在大信号时，有源元件固有的非线性使输出波形失真，即非线性失真。 在输出信号中除基频f外还将包含有2f、3f…等高次谐波。 非线性失真产生的高次谐波可视作输出相对于基波分量的变化量。 负反馈具有稳定输出量的作用，即能使变化量减小，因而负反馈可以减小非线性失真。 输出幅度越大，失真越重。 设某开环放大电路在输入正弦信号 ， 并产生非线性失真。 输出端包含有基波分量 和谐波分量 。 + + 基本放大电路 - + + + 基本放大电路 反馈网络 对该放大电路引入负反馈。 输出量为 因此，在2个基本放大电路产生相同谐波分量 的情况，负反馈放大电路的输出谐波分量为 负反馈放大电路的谐波分量小于开环时的谐波分量。 end 如果放大电路附近有强磁场或强电场变化，则放大电路内将产生感应电压。如果放大电路的电源发生波动，放大电路内也将引进相应的电压。所有这些不规则的电压都是干扰电压。 3.4.4 抑制干扰和噪声 噪声电压则是由于元器件内部载流子不规则运动所引起，通常可达μV级。 干扰和噪声使测量产生误差，使电视图像不清晰，必须设法抑制。 引入负反馈可以抑制干扰和噪声，提高信噪比。 + + 基本放大电路 - + + + 基本放大电路 反馈网络 干扰和噪声使放大电路的输出信号变化，可视为由放大电路的非线性引起的高次谐波。 负反馈放大电路的信噪比大于开环时的信噪比。 end 3.4.5 对输入电阻和输出电阻的影响 1．负反馈对输出电阻的影响 电压负反馈的闭环输出电阻 Ro是基本放大电路的输出电阻 输出电阻是独立信号源不作用时放大电路输出端对的等效电阻，所以，只有电压反馈和电流反馈影响输出电阻。 电压负反馈减小输出电阻 。 电流负反馈的闭环输出电阻 Ro是基本放大电路的输出电阻 电流负反馈增大输出电阻。 1．负反馈对输出电阻的影响 输出电阻是独立信号源不作用时放大电路输出端对的等效电阻，所以，只有电压反馈和电流反馈影响输出电阻。 * 什么是反馈？什么是直流反馈和交流反馈? 什么是正反馈和负反馈?如何判断？ 负反馈放大电路的