模拟电子技术_第4章_负反馈放大电路.ppt

Chapter 7 Chapter 4 负反馈放大电路 主要内容 ?反馈的基本概念与分类 ?负反馈对放大电路的影响 ?深度负反馈放大电路的增益计算 ?负反馈放大电路的稳定性分析 §4.1 反馈的基本概念与分类 4.1.1 反馈的基本概念 2、反馈的分类 3、反馈放大电路增益的一般表达式 4.1.2 负反馈放大电路的四种组态 1、电压串联负反馈 2、电流串联负反馈 3、电压并联负反馈 4、电流并联负反馈 §4.2 负反馈对放大电路的影响 ?负反馈对增益的影响 ?负反馈对非线性失真的影响 ?负反馈对通频带的影响 ?负反馈对输入电阻的影响 ?负反馈对输出电阻的影响 ?负反馈对噪声、干扰和温漂的影响 4.2.1 负反馈对增益的影响 4.2.2 负反馈对非线性失真的影响 4.2.3 负反馈对通频带的影响 例 1.电压串联负反馈的计算 2.电流并联负反馈的计算 3.电压并联负反馈的计算 4.电流串联负反馈的计算 本章内容的重点： 电压负反馈：稳定输出电压，具有恒压特性 串联反馈：输入端电压求和（KVL） 电流负反馈：稳定输出电流，具有恒流特性 并联反馈：输入端电流求和（KCL） 负反馈类型小结： 串联负反馈 信号源对反馈效果的影响 Uid = Ui -Uf 则Us最好为恒压源，即信号源内阻RS越小越好。 要想反馈效果明显，就要求Uf变化能有效引起Uid的变化。 信号源对反馈效果的影响 并联负反馈 Iid = Ii -If 则Is最好为恒流源，即信号源内阻RS越大越好。 要想反馈效果明显，就要求If变化能有效引起Iid的变化。 引入负反馈后，虽然放大倍数降低了，但对电路的性能有多方面的改善，改善的程度都与反馈深度 有关。 环境温度、电源电压的变化、电路元器件参数和特性的变化都会使放大电路的增益发生变化。 1、深度负反馈情况 ? 负反馈放大电路的增益与开环放大电路的性能无关。 ? 反馈网络一般由性能稳定的无源线性元件组成。 2、一般情况 负反馈对放大电路增益稳定性改善的程度，通常用增益的相对变化率来衡量。 在不考虑相位关系情况下 有反馈时增益的稳定性比无反馈时提高到(1+AF)倍。 另一方面,在深度负反馈条件下 即闭环增益只取决于反馈网络。当反馈网络由稳定的线性元件组成时，闭环增益将有很高的稳定性。 负反馈的组态不同，稳定的增益不同（Auf 、Arf 、Agf 、Aif） 例 某负反馈放大器，其A=104,反馈系数F＝0.01。由于外部条件变化使A变化了±10%，求Af的相对变化量。 解： 失真的反馈信号，使净输入产生相反的失真，从而弥补了放大电路本身的非线性失真。 负反馈可以改善放大电路的非线性失真，但是只能改善反馈环内产生的非线性失真。 非线性失真使输出波形中的谐波分量增加，引入负反馈后，在保持输出信号基波成分不变的情况下（需增大输入信号），降低了谐波成分，从而减小了非线性失真。 在非线性失真不太严重时，输出波形中的非线性失真系数近似减小为原来的1/（1+AF）。 闭环时增益减小，线性度变好。 只能减少环内放大电路产生的失真，如果输入波形本身就是失真的，即使引入负反馈，也无济于事。 1——开环特性 2——闭环特性 无反馈时 中频增益 引入负反馈后 闭环中频增益 设 纯阻性 比开环时增加了 同理可得 ——闭环上限频率 比开环时减小了 ——闭环下限频率 引入负反馈后，放大电路的通频带展宽了 增益－带宽积 放大电路的增益-带宽积为常数 闭环增益-带宽积 开环增益-带宽积 无反馈时 引入负反馈后 ? 引入负反馈后通频带展宽为（1+AmF）倍，但中频增益下降为无反馈时的1/ （1+AmF）。故增益带宽积基本不变。 可见，负反馈的反馈深度愈深，通频带展得就愈宽，中频增益下降愈多。 比较与总结： 串联负反馈 开环输入电阻 Ri=vid / ii 因为 vf=F·xo ; xo=A·vid 闭环输入电阻 Rif=vi/ii 所以 vi=vid+vf=(1+AF )vid 闭环输入电阻 Rif=vi/ii 引入串联负反馈后，输入电阻增加了。 4.2.4 负反馈对输入电阻的影响 与串联或并联反馈方式有关，而与电压或电流反馈无关。 并联负反馈 闭环输入电阻 引入并联负反馈后，输入电阻减小了。 电压负反馈 4.2.5 负反馈对输出电阻的影响 与反馈网络和放大电路输出端的取样方式有关，而与输入端的连接方式无关。 闭环输出电阻 电压负反馈 而 Xid= - Xf= - FvT 忽略反馈网络对iT的分流 所以 引入电压负反馈后，输出电阻减小了。 电流负反馈 闭环输出电阻