模拟电子电路课件第6章.ppt

* 一、稳定工作的条件 1、(负反馈)自激振荡产生条件 幅度条件： 相位条件： * 2、负反馈放大电路稳定性条件 或者: * 3、由环路增益波特图判断负反馈放大电路的稳定性 例1 有一个负反馈放大器的环路增益的波特图如图所示，判断这一反馈系统是否稳定。 即 因此系统是稳定的 * 2、已知一个反馈放大器是电压串联负反馈，反馈网络是由电阻组成的，且电压增益频率表达式为： 试求：(1) 作出基本放大器的波特图； (2) 保证系统稳定，最大可以应用的反馈系数 3 10 - F , 0 | | lg 20 60 + = F | | lg 20 | | lg 20 | | lg 20 + = F A AF 180 - = = D o a j j * 增益裕量 二、增益和相位裕量 * 问：① 当F=10-4.5时，求增益裕量和相位裕量,并判断电路是否稳定； 例1、已知一个反馈放大器是电压串联负反馈，反馈网络是由电阻组成的，且电压增益频率表达式为： ② 要求相位裕量为45o时，最大可以应用的反馈系数； 此时的增益裕量为多少？ * 20dB/十倍频 40dB/十倍频 60dB/十倍频 90 | | lg 20 180 - = = o A w w 10 lg 20 | | lg 20 180 5 . 4 - = = o A w w lg 20 180 = = o AF G m w w 因为Gm0,所以系统稳定。 * ② dB A G o m 20 80 60 80 | | lg 20 180 - = - = - = = w * 三、相位补偿技术 要改善放大器的性能，需要加深负反馈，但是负反馈太深会引起放大器自激 。要解决这一矛盾,就要利用相位补偿技术。 相位补偿就是在基本放大器或反馈网络中增加一些阻容元件（如R、C等），人为地拉开各极点间的间距,使在一定要求的反馈深度下负反馈放大器能稳定的工作。这种补偿也称为频率补偿 。 * 20dB/十倍频 40dB/十倍频 60dB/十倍频 单电容补偿 以电压增益表达式为： 的基本放大器为例说明。 要使相位裕量为45°所对应的最大允许的反馈系数是: 0.0001 若我们将基本放大器中产生第一个转角角频率减小至10 ，则： 此时对应的最大允许的反馈系数是: 0. 1 * 产生第一个转角角频率 的RC网络示意图： 为了降低 ，加入补偿电容 从而达到增大反馈系数的目的。 如果补偿后可以使反馈系数达到1，则称为全补偿. * 注：一般将交流反馈和交直流反馈统称为交流反馈，即反馈信号中只要含有交流成分即称为交流反馈。 ? * * * 信号源的使用，考虑到反馈信号在内阻上的消耗。 * 电压反馈 串联反馈 电压串联负反馈 * 6.4 负反馈对放大器性能的影响 对增益的影响 对通频带的影响 对非线性失真的影响 对输入、输出电阻的影响 * 一 、提高放大倍数的稳定性 有反馈时，增益的稳定性比无反馈时提高了(1+Akf)倍。 A A F A A A A f f D . D + + = D ) ( 1 1 A A AF A A f f D . + = D 1 1 A指对应增益, F指对应反馈系数。 * 二、展宽通频带 以只有一个极点的基本放大电路系统为例说明 若反馈系数和频率无关,则反馈放大器的闭环增益的表达式为: * 其中： f A fI A Hf w 增益带宽积是不变的 负反馈放大电路扩展通频带 * 三、减小了非线性失真 失真的反馈信号使净输入信号产生相反的失真， 从而弥补了放大电路本身的非线性失真 负反馈只能改善反馈环内产生的非线性失真，对于输入波形的失真没有改善作用 * 四、负反馈对放大器输入电阻的影响 ——只与反馈放大器输入端的连接方式有关 1 串联反馈 无反馈： 加入反馈后： 串联负反馈使输入电阻增加（1+AF）倍 * 2 并联反馈 无反馈： 加入反馈后： i AF R + = 1 i i if I V R = 并联负反馈使输入电阻减小（1+AF）倍 * 五、负反馈对放大器输出电阻的影响 ——只与反馈放大器输出端的采样有关 1 电压反馈 无反馈： 加入反馈后： 电压负反馈使输出电阻 减小（1+AF）倍 电压反馈稳定了输出电压 * 无反馈： 加入反馈后： 电流负反馈使输出电阻 增加（1+AF）倍 2 电流反馈 电流反馈稳定了输出电流 * 小结： 1、直流负反馈能稳定静态工作点 2、串联负反馈使得输入电阻升高 并联负反馈使得输入电阻减小 3、电压负反馈能够稳定输出电压， 使得输出电阻减小 电流负反馈能够稳定输出电流， 使得输出电阻增大 4、负反馈均能展宽通频带， 且减小