模电课件第六章(1)PPT课件下载推荐.ppt
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回路的过程。
输出量:
VO、VCE、iC正向传输正向传输信号从输入端到输出端的传输信号从输入端到输出端的传输TUBEICICUEIB第第6章章反馈反馈基本放大器基本放大器输出输出输入输入取取+加强输入信号加强输入信号正反馈正反馈用于振荡器用于振荡器取取-削弱输入信号削弱输入信号负反馈负反馈用于放大器用于放大器开环开环闭环闭环负反馈的作用:
负反馈的作用:
稳定静态工作点;
稳定放大倍数;
提稳定静态工作点;
提高输入电阻;
降低输出电阻;
扩展通频带。
高输入电阻;
反馈网络反馈网络比较比较反馈反馈信号信号实际被放大信号实际被放大信号反馈框图:
反馈框图:
第第6章章反馈反馈反馈电路的三个环节:
反馈电路的三个环节:
放大:
反馈:
比较:
负反馈框图:
基本放大基本放大电路电路A反馈回路反馈回路F+输出信号输出信号输入信号输入信号反馈信号反馈信号净输入信号净输入信号第第6章章反馈反馈612反馈放大器的基本框图反馈放大器的基本框图.基本放大器A取样反馈网络反馈网络F比较Xf.Xi.净输入信号反馈信号输出信号输入信号Af反馈放大器Xi.Xo.图62反馈放大器基本框图.第第6章章反馈反馈613反馈放大器的基本方程反馈放大器的基本方程基本放大器的传输增益(也称开开环环增增益益或开环放大倍数)反馈网络的传输系数(也称反反馈馈系系数数)环路增益环路增益(回归比)反馈放大器的传输增益(也称闭闭环增益环增益)第第6章章反馈反馈反馈放大器的基本方程第第6章章反馈反馈由以上所述,可得如下结论:
(1)负反馈使放大器的增益下降了(1+AF)倍。
(2)令1+AF=D,称它为反馈深度,它是一个表征反馈强弱的量。
第第6章章反馈反馈q反馈极性反馈极性由于净输入信号由于净输入信号若若xf削弱削弱了了xi,使使xixi正反馈正反馈说明说明负反馈具有自动调整作用,可改善放大器性能。
负反馈具有自动调整作用,可改善放大器性能。
例:
某原因例:
某原因正反馈使放大器工作不稳定,多用于振荡器中。
正反馈使放大器工作不稳定,多用于振荡器中。
负反馈的自动调整作用是以牺牲增益为代价的。
第第6章章反馈反馈Akfxoxixfxiq判断是否为反馈电路判断是否为反馈电路看看电电路路输输出出与与输输入入之之间间是是否否接接有有元元件件,若若有有则则为为反反馈馈电电路路,该该元件即为反馈元件。
元件即为反馈元件。
viVCCRCvo+-+-RERB1RB2viVCCRCRfvo例例1Rf为反馈元件为反馈元件。
例例2RE为为反馈元件反馈元件。
第第6章章反馈反馈ufui例:
Rf、RE1组成反馈网组成反馈网络,反馈系数:
络,反馈系数:
+C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2RE1CEC3C2+ECuoui+T1T2Rf第第6章章反馈反馈62负反馈对放大器性能的影响负反馈对放大器性能的影响621负反馈使放大倍数稳定度提高负反馈使放大倍数稳定度提高负反馈稳定放大器增益的原理是因为负反馈有自动调节作用。
工作环境变化(如温度、湿度)、器件更换或老化、电源电压不稳等诸因素会导致基本放大器的放大倍数不稳定。
第第6章章反馈反馈通常用放大倍数的相对变化量来衡量放大器的稳定性。
开环放大倍数相对稳定度为闭环放大倍数相对稳定度为(613)(614)第第6章章反馈反馈例例1设计一个负反馈放大器,要求闭环放大倍数Af=100,当开环放大倍数A变化10%时,Af的相对变化量在0.5%以内,试确定开环放大倍数A及反馈系数F值。
解解因为所以,反馈深度D必须满足因为第第6章章反馈反馈所以因为第第6章章反馈反馈6-2-2负反馈使放大器通频带展宽,线性负反馈使放大器通频带展宽,线性失真减小失真减小有源低通滤波器第第6章章反馈反馈令同理则第第6章章反馈反馈无反馈放大器的频率响应有负反馈放大器的频率响应增益AIAI-3dBAIfAIf-3dBfLffLfH无反馈放大器的带宽负反馈放大器的带宽fHff(频率)图63负反馈改善放大器频率响应的示意图第第6章章反馈反馈图64引起频率失真的因素必须包含在反馈环之内第第6章章反馈反馈6-2-3负反馈使非线性失真减小,输入负反馈使非线性失真减小,输入动态范围展宽动态范围展宽第第6章章反馈反馈io0ubeAXi.Xo.xo0t0txi基本放大器io0ubeAFtxoXo.t0xiXi.Xf.0txixf0tXi.0图65负反馈改善非线性失真的工作原理示意图(a)无反馈(b)负反馈使非线性失真减小输入动态范围展宽负反馈对非线性失真的影响负反馈对非线性失真的影响.avi第第6章章反馈反馈非线性失真系数第第6章章反馈反馈6-2-4负反馈可以减小放大器内部产生的负反馈可以减小放大器内部产生的噪声与干扰的影响噪声与干扰的影响利用负反馈抑制放大器内部噪声及干扰的机理与减小非线性失真是一样的。
负反馈输出噪声下降(1+AF)倍。
如果输入信号本身不携带噪声和干扰,且其幅度可以增大,输出信号分量保持不变,那么放大器的信噪比将提高(1+AF)倍。
第第6章章反馈反馈
(1)负反馈使放大器的放大倍数下降,但增益稳定度提高,频带展宽,非线性失真减小,内部噪声干扰得到抑制,且所有性能改善的程度均与反馈深度(1+AF)有关。
(2)被改善的对象就是被取样的对象。
例如,反馈取样的是输出电流,则有关输出电流的性能得到改善;
反之,取样对象是输出电压,则有关输出电压的性能得到改善。
负反馈的特点负反馈的特点第第6章章反馈反馈(3)负反馈只能改善包含在负反馈环节以内的放大器性能,对反馈环以外的,与输入信号一起进来的失真、干扰、噪声及其它不稳定因素是无能为力的。
第第6章章反馈反馈63反馈放大器的分类及对输入、反馈放大器的分类及对输入、输出阻抗的影响输出阻抗的影响631电压反馈与电流反馈电压反馈与电流反馈按反馈网络与基本放大器输出端的连接方式不同,反馈分为电压反馈和电流反馈两种类型。
如图66(a)所示,反馈网络与基本放大器输出端并联连接,反馈信号直接取自于输出电压,且与输出电压成正比。
若令,则反馈信号立即为零,我们将这种反馈称之为电压反馈。
第第6章章反馈反馈图66电压反馈和电流反馈第第6章章反馈反馈6-3-2电压反馈和电流反馈对输出电电压反馈和电流反馈对输出电阻的影响阻的影响图67电压负反馈放大器输出电阻的计算第第6章章反馈反馈输出电阻变小第第6章章反馈反馈图68电流负反馈放大器输出电阻的计算第第6章章反馈反馈输出电阻变大第第6章章反馈反馈633串联反馈与并联反馈串联反馈与并联反馈ARiFUi.RifUfUiIi.(a)串联反馈负反馈第第6章章反馈反馈ARiFUi.RifIi.Ii.If.图69串联反馈和并联反馈框图(b)并联反馈负反馈第第6章章反馈反馈uiR1Ii.Ii.If.Rf反馈Ui.Ui.REUf.Rf反馈图610放大器输入回路中引入串联反馈和并联反馈(a)串联反馈(b)并联反馈第第6章章反馈反馈V1V2R1R1Uf.Rf反馈IoUi.R1Ii.Ii.If.Rf反馈Ui.IoV1V2R1图611差分放大器中引入串联反馈和并联反馈(a)串联反馈(b)并联反馈第第6章章反馈反馈634串联负反馈和并联负反馈对放串联负反馈和并联负反馈对放大器输入电阻的影响大器输入电阻的影响串联负反馈串联负反馈输入电阻变大第第6章章反馈反馈并联负反馈并联负反馈输入电阻变小第第6章章反馈反馈Ui.AFUo.Uf.Ui.AFUo.Us.RsIi.If.Ii.图612四种典型的负反馈组态电路(a)串联电压负反馈(b)串联电流负反馈(c)并联电压负反馈(d)并联电流负反馈AFUo.IoUs.RsIi.Ii.If.AFUo.Ui.Uf.Ui.Io.第第6章章反馈反馈图67电压负反馈放大器输出电阻的计算第第6章章反馈反馈(626)(627)(628)第第6章章反馈反馈式(628)表明,电压负反馈使放大器输出电阻减少了(1+A0F)倍。
输出电阻减小,意味着负载RL变化时,输出电压的稳定度提高了。
这与上一节的分析结果是完全一致的。
对于电流负反馈,由于反馈信号与输出电流成正比,所以我们采用恒流源等效电路,如图68所示。
输出电阻Rof为第第6章章反馈反馈图68电流负反馈放大器输出电阻的计算第第6章章反馈反馈(630)(629)第第6章章反馈反馈式(630)表明,电流负反馈使放大器的输出电阻增大为Ro的(1+AF)倍。
输出电阻增大,意味着负载变化时,输出电流稳定。
这一点和上一节的分析结果也是完全一致的。
第第6章章反馈反馈633串联反馈与并联反馈串联反馈与并联反馈根据反馈网络和基本放大器输入端的连接方式不同,反馈有串联反馈和并联反馈之分。
如图69(a)所示,反馈网络串联在基本放大器的输入回路中,输入信号支路与反馈支路不接在同一节点上,控制端的净输入电压等于输入电压和反馈电压的矢量和。
如果是负反馈,则有(631)第第6章章反馈反馈图69串联反馈和并联反馈框图(a)串联反馈;
(b)并联反馈第第6章章反馈反馈图69(b)所示电路中,反馈网络直接并联在基本放大器的输入端,输入信号支路与反馈信号支路接到基本放大器的同一节点上。
在这种反馈方式中,用节点电流描述较为方便、直观,即放大器的净输入电流等于输入电流和反馈电流的矢量和。
如果是负反馈,则有(632)第第6章章反馈反馈图610放大器输入回路中引入串联反馈和并联反馈(a)串联反馈;
(b)并联反馈第第6章章反馈反馈图611差分放大器中引入串联反馈和并联反馈(a)串联反馈;
(b)并联反馈第第6章章反馈反馈634串串联联负负反反馈馈和和并并联联负负反反馈馈对对放放大大器器输输入入电电阻阻的的影响影响串联负反馈使输入电阻增大,并联负反馈使输入电阻减小。
如图69(a)所示,输入电阻Rif为(633)第第6章章反馈反馈(634)(635)(636)(637)式(637)表明,并联负反馈使放大器的输入电阻减小了(1+AF)倍。
第第6章章反馈反馈通过以上分析,可得如下结论:
(1)反馈电路可归纳为四种组态(a)串联电压负反馈;
(b)串联电流负反馈;
(c)并联电压负反馈;
(d)并联电流负反馈。
(2)串联负反馈使放大器的输入电阻增大为无反馈时的(1+AF)倍,并
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- 课件 第六