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第五章
负反馈放大电路
第一节
学习要求第二节
反馈的基本概念与分类第三节
负反馈对放
大电路性能的改善第四节
深负反馈放大电路的分析方法
第一节学习要求
1
< br>.
判断
--
在掌握反馈的基本概
念和类型的基础上,
判断反馈组态及
其作用。
2
.
p>
引入
--
在熟悉各种反馈对放大电路性能影
响的基础上,
按要求引
入适当的负反馈。
3
.计算
--
掌握深度负反馈电路交流性能指标的估算。
学习重点:
根据实际要求,引入适当的负反馈。
学习难点:
反馈组态的判别和性能指标的估算。
第二节
反馈的基本概念与分类
一、反馈的基本概念
1.
开环放大器或基本放大器
图
7.1
是一个放大器电路,
它具有单向性的特点,
信号只有从输
入到输出一条通路,不存在其它的通路,
<
/p>
特别是没有从输出到输入
的通路。这种放大器叫做开环放大器或基
本放大器。
2
、闭环放大器
为了改善基本放大器的性能,
从基本
放大器的输出端到输入端
引入一条反向的信号通路,
构成这条通
路的网络叫做反馈网络,
这个
反向传输的信号叫做反馈信号。<
/p>
由基本放大器和反馈网络构成的放大
器叫做闭环放大器或反馈放大
器。
所谓
反
馈
,就是通过一定的电
路形式(反馈网
络),
把放大电路输出信号的一部分或全部按一定
的方式送回到放大电路的输入端,
并影响放大电
路的输入信号。这
样,电路输入端的实际信号不仅有信号源直接提供的信号,
还有输
出端反馈回输入端的反馈信号。
3
、反馈放大器一般模型
任何反馈放大器都可以抽象为一个模型来分析,
其基本放大器
和反馈网络都具有单向性。图
7.2<
/p>
中各函数之间的关系为:
上式中
为基本放大电路的输入信号,
、
分别为反馈放大电
表
路的输入、输出信号,
为反馈网络的输出信号,
p>
为基本放大电
称为环路增益。
若用
路的增益,
为反馈网络的传输系数,
示反馈放大电路的增益,则有
上式中
要指标。
称为放大电路的反馈深度,它是衡量反馈程度的一个重
即引入反馈后,增益减少了,这种反馈一般称为负反馈。
即引入反馈后,增益增大了,这种反馈一般称为正反馈。正反
馈虽然
可以提高放大电路的增益,但性能不稳定,一般很少用。
这就是说,放大电路在没有输入信
号时,也有输出信号,叫做放大电
路的自激。
4
、反馈的类型
(
1
)正反
馈与负反馈
(
2
)内部反馈与外部反馈
p>
(
3
)交流反馈、直流反馈和交直流反馈<
/p>
(
4
)电压反馈与电流反馈
< br>(
5
)并联反馈与串联反馈
二、四种类型的负反馈组态
(
1
)电压串联负反馈
(
2
)
电压并联负反馈
(
3
)电流串联负反馈
p>
(
4
)电流并联负反馈
1.
电压串联负反馈
(
1
)
反馈极性的判别方法:
电路如图
7.3
所示,基本放大电路就是一只集成运放,
用
A
表
示;反馈网络是由<
/p>
R
1
和
R
2
组成的分压器,用
F
表示。
下面用瞬时极
性法判别电路
的反馈极性,方法如下:
①断开反馈通路,给定原输入信号一个极性;
②根据该极性,逐步推断基本放大器中有关信号的相应极性;
③确定
反馈信号
v
F
的极性;
④根据
v
I
与
v
F
的极性,确定净输入信号
v<
/p>
ID
与
v
I
p>
、
v
F
之间的数值
关系:
(
2
)电压反馈与电流反馈的判别方法:
①先区分基本放大器
A
和反馈网络
F
;
②判别
F
的输入端与
A
p>
的输出端的连接方式:
并联的称为电压反
馈
;串联的称为电流反馈。
(
3
)并联
反馈与串联反馈的判别方法:
① 先区分基本放大器
A
和反馈网络
F
;
② 判
别
F
的输出端与
A
的输入端的连接方式:
并联的称为并联
< br>反馈;串联的称为串联反馈。
(
4
)电压串联负反馈的特点:
① 反馈电压与输出电压成比例
②
稳定输出电压,降低输出电阻
③ V
id
=V
i
-V
f
要求
R
S
小,反馈效果明显
④
A
VF
指的是输出电压与输入电压之比
例题
1
:试
分析图
7.4
所示电路存在的反馈,并判断其反馈组态。
解:
(
1
)采用瞬时极性法
判断反馈极性。可得经反馈后的
减少,故为负反馈。
(
2
)反馈网络
F
p>
是由
R
4
、
R
5
构成的,其输入端与
R
L
并联,
所以
为电压反馈;
(
p>
3
)反馈网络
F
的
输出电压
V
F
与输入电压
V
i
串联,
故为串联
反馈
。因此,该电路属于电压串联负反馈放大电路。
2.
电流并联负反馈
电路如图
7.5
所示
(
p>
1
)
用瞬时极性
法
判别反馈极性:
(
2
)判别是电压反馈还是电流反馈:
因为
F<
/p>
的输入端与
A
的输出端串联,所以为电流
反馈。
(
3
)
判别是并联反馈还是串联反馈:
因为
F<
/p>
的输出端与
A
的输入端并联,所以为并联
反馈。
所以该电路反馈形式为电流并联负反馈。
(
4
)电流
并联负反馈特点:
① 反馈电流与输出电流成比例。
②
输出电流趋向于维持恒定。
③ 因为
,所以要求
R
S
大,反馈效果明显
p>
④ A
IF
指的是输出电流与输入电流
之比。即:
例题
< br>2
:由硅三极管
T
1
、
T
2
组成的反馈电路如
图
7.6
所示,试分析电
路结构和其中
存在的反馈,并判断其反馈组态。
解(
1
)电路结构分析该电路为
2
级直接
耦合的共射极放大电路,它们之间通过
R
f
实现级间反馈。输
入信号为电流源
I
S
,
内阻
R
S
的值很高而被忽略;输出量为电流
I
O
,
因此它是电流放大器。
解(
2
)直流反馈分析如果是直流负反馈,
那么其目的
就是稳定电路
的静态工作点。可以用瞬时极性法判别之。
解(
3
)交
流反馈组态判别用瞬时极性法判别反馈极性可知,
由反馈
p>
网络
R
f
引入的反
馈是负反馈。
电压或电流反馈:电流反馈串联或并
联反馈:并联反馈
3
、电压并联负反馈
电路如
图
7.7
所示,
该电路的反馈极性和反
馈组态的判断与上述
方法一样,下面只介绍该类型电路的特点:
①
输出电压趋向于维持恒定
② 因为
,所以要求
R
S
大,反馈效果明显
③ A
RF
指的是输出电压与输入电流之比,即:
其中
4
、电流串联负反馈
电路如
图
7.8
所示,
该电路的反馈极性和反
馈组态的判断与上述
方法一样,下面只介绍该类型电路的特点:
①
输出电流趋向于维持恒定。
② 因为
,所以要求
R
S
小,反馈效果明显
③ A
GF
指的是输出电流与输入电压之比,即:
小结:反馈放大电路中的电压、电流信号及
A
F
和
F
和含义,
(见教材
P290
表
7.3.1
)
例题(
P319 7.2.2
)推导图
7.9
所示电路框图闭环增益的表达
式。
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