模拟电子技术基础安徽理工大学.pptxVIP

模拟电子技术基础第十二讲主讲 ：黄友锐安徽理工大学电气工程系 9.4 负反馈对放大电路性能的影响 负反馈是改善放大电路性能的重要技术措施，广泛应用于放大电路和反馈控制系统之中。9.4.1 负反馈对增益稳定性的影响9.4.2 负反馈对输入电阻的影响9.4.3 负反馈对输出电阻的影响9.4.4 负反馈对通频带的影响9.4.5 负反馈对非线性失真的影响9.4.6 负反馈对噪声、干扰和温漂的影响9.4.1负反馈对增益稳定性的影响 根据负反馈基本方程，不论何种负反馈，都可使反馈放大倍数下降?1+AF ?倍，只不过不同的反馈组态A、F的量纲不同而已，但AF无量纲。对电压串联负反馈 在负反馈条件下增益的稳定性也得到了提高，这里增益应该与反馈组态相对应有反馈时增益的稳定性比无反馈时提高了(1+AF)倍。图09.10 串联负反馈对 输入电阻的影响9.4.2 负反馈对输入电阻的影响 负反馈对输入电阻的影响与反馈加入的方式有关，即与串联或并联反馈有关，而与电压或电流反馈无关。(1) 串联负反馈使输入电阻增加 串联负反馈输入端电路结构形式如图09.10所示。对串联电压负反馈和串联电流负反馈效果相同。有反馈的输入电阻式中Ri =rid 。 图09.11 并联负反馈对 输入电阻的影响VVV====iiiRif++IIIIFViifiivo(2)并联负反馈使输入电阻减小 并联负反馈输入端的电路结构形式如图09.11所示。对电压并联负反馈和电流并联负反馈效果相同，只要是并联负反馈就可使输入电阻减小。有反馈的输入电阻为:图09.11 电压负反馈对输出电阻影响 此处用XS=0 是因为考虑到电压并联负反馈时，信号源内阻不能为零，否则反馈信号将被信号源旁路。 XS=0 ，说明信号源内阻还存在。9.4.3 负反馈对输出电阻的影响(1) 电压负反馈使输出电阻减小 电压负反馈可以使输出电阻减小，这与电压负反馈可以使输出电压稳定相一致。输出电阻小，带负载能力强，输出电压的稳定性就好。以串联电压负反馈为例，有负载开路式中 是负载开路时的电压放大倍数。 图09.12为求输出电阻的等效电路，将负载电阻开路，在输出端加入一个等效电压Vo’，并将输入端接地。于是有(2) 电流负反馈使输出电阻增加电流负反馈可以使输出电阻增加。 以电流并联负反馈为例，图09.13为求输出电阻的等效电路。将负载电阻开路，在输出端加入一个等效的电压源Vo，并令输入信号源为零，即VS =0。可得 这与电流负反馈可以使输出电流稳定是相一致的。输出电阻大，负反馈放大电路接近电流源的特性，输出电流的稳定性就好。 式中Ais是负载短路时的开环增益，即将负载短路，把电压源转换为电流源，再将负载开路的增益。图09.13 电流负反馈对输出电阻的影响9.4.5 负反馈对非线性失真的影响 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。 因加入负反馈放大电路的输出幅度下降，不好比对，因此必须要加大输入信号，使加入负反馈以后的输出幅度基本达到原来有失真时的输出幅度才有意义。 加入负反馈后能改善非线性失真，可通过图09.15来加以说明。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。图09.15 负反馈对非线性失真的影响9.4.6 负反馈对噪声、干扰和 温漂的影响 原理同负反馈对放大电路非线性失真的改善。负反馈只对反馈环内的噪声和干扰有抑制作用，且必须加大输入信号后才使抑制作用有效。10 负反馈放大电路的自激 负反馈可以改善放大电路的性能指标，但是负反馈引入不当，会引起放大电路自激。为了使放大电路正常工作，必须要研究放大电路产生自激的原因和消除自激的有效方法。10.1 负反馈放大电路的自激条件10.2 用波特图判断负反馈放大电路的自激 根据反馈基本方程，可知当 时，相当放大倍数无穷大，也就是不需要输入放大电路就有输出，放大电路产生了自激。+||1AF = 0||将= 0 改写为：又可写为 幅度条件?AF= ?A+ ?F=(2n+1) ?n=0,1,2,3…相位条件 10.1 负反馈放大电路的自激条件 ?AF 是放大电路和反馈电路的总附加相移，如果在中频条件下，放大电路有180? 的相移。在其它频段电路中如果出现了附加相移?AF ，且?AF 达到180?，使总的相移为360?，负反馈变为正反馈。如果幅度条件满足要求，放大电路产生自激。 在许多情况下反馈电路是由电阻构成的，所以：?F=0? ，?AF = ?A+?F= ?A。 图10.02 同相比例运算电路矢量图图10.01 同相比例运算电路 图10.01是一个同相比例放大电路，其输入、反馈、净输入和输出信号的相位关系如图10.02所示。因运放输出与输入相移为0?，若附加相移达到