深度负反馈放大电路的分析计算
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放大电路负反馈的原理特点一、提高放大倍数的稳定性引入负反馈以后,放大电路放大倍数稳定性的提高通常用相对变化量来衡量。
因为:所以求导得:即:二、减小非线性失真和抑制噪声由于电路中存在非线性器件,会导致输出波形产生一定的非线性失真。
如果在放大电路中引入负反馈后,其非线性失真就可以减小。
需要指出的是:负反馈只能减小放大电路自身产生的非线性失真,而对输入信号的非线性失真,负反馈是无能为力的。
放大电路的噪声是由放大电路中各元器件内部载流子不规则的热运动引起的。
而干扰来自于外界因素的影响,如高压电网、雷电等的影响。
负反馈的引入可以减小噪声和干扰,但输出端的信号也将按同样规律减小,结果输出端的信号与噪声的比值(称为信噪比)并没有提高。
三、负反馈对输入电阻的影响由于负反馈可以提高放大倍数的稳定性,所以引入负反馈后,在低频区和高频区放大倍数的下降程度将减小,从而使通频带展宽。
引入负反馈后,可使通频带展宽约(1+AF)倍。
四、负反馈对输入电阻的影响(a)串联反馈(b)并联反馈图1 求输入电阻1、串联负反馈使输入电阻提高引入串联负反馈后,输入电阻可以提高(1+AF)倍。
即:式中:ri为开环输入电阻rif为闭环输入电阻2、并连负反馈使输入电阻减小引入并联负反馈后,输入电阻减小为开环输入电阻的1/(1+AF )倍。
即:五、负反馈对输出电阻的影响1、电压负反馈使输出电阻减小放大电路引入电压负反馈后,输出电压的稳定性提高了,即电路具有恒压特性。
引入电压负反馈后,输出电阻rof减小到原来的1/(1+AF)倍。
2、电流负反馈使输出电阻增大放大电路引入电流负反馈后,输出电流的稳定性提高了,即电路具有恒流特性。
引入电流负反馈后,使输出电阻rof增大到原来的(1+AF)倍。
3、负反馈选取的原则(1)要稳定静态工作点,应引入直流负反馈。
(2)要改善交流性能,应引入交流负反馈。
(3)要稳定输出电压,应引入电压负反馈;要稳定输出电流,应引入电流负反馈。
深度负反馈放大电路放大倍数的估算中国教青研宪5专{断杂志2006年5月第3卷第5期V o1.3No.5May2006 新课改了还要批评吗张志华河北省平泉县平泉镇二道河子中学传统教育教学中,不少教师常常忽视学生的情感态度,以师长自居,居高临下地一味地批评,指责,否定学生,使学生自尊心受到伤害,缺乏自信心,产生自卑心理.对这样的教师,教育方式,学生很反感,一些学生甚至在这样的批评,指责下丧失了学习的动力而产生了厌学思想,这对于教育是十分不利的.新课程改革提倡多鼓励学生.因此,在一些学校中,在一些教师中问逐渐形成了一种"新"气象."好","很好"的"赞许"声响成一片,一点点成绩要表扬,一点点进步也要鼓励,而批评的声音渐弱甚至消失.似乎在老师的心目中,赏识,鼓励才是进步提高之正道,而批评要不得;认为鼓励的次数越多,力度越大.学生学习的积极性就越高.殊不知,这种想法,做法与一味的批评指责一样,都是很极端的."一味的表扬.正和一味的惩罚一样.并不可取."对学生来说,当他们发现自己无论回答什么问题,答得如何都会得到教师的肯定表扬.就很容易形成模糊的概念.而教师对学生错误的结论不及时纠正.模糊的概念不置可否,长久下来,学生就会变得浮躁.教育教学需要赏识,鼓励,它使学生体验到了成功的喜悦,有助于激发学生的自信心,增强学习热情.但赏识必须把握尺度,如果只要发言就说"棒极了","真聪明"等一类赞扬的话语,使赞扬之辞泛滥成灾,赞赏,表扬,激励就沦为了形式,就失去了应有的价值和意义.过多的夸奖,尤其是教师不假思索的脱口而出的随意性夸奖,不但不会对学生产生积极的引导,鼓舞的作用,反而会致使学生形成浅尝辄止和敷衍应付的学习态度.教育教学也需要批评,而且离不开批评.在对学生进行教育教学的过程中,教师需要对学生学习的态度,方法,过程,结论等方面有针对性地做出恰当的点评.对于不同的见解,主张,不同的问题,教师还应给予具体的意见,阐明观点.有些问题必须做出正确的判断,拿出正确的答案,不能模棱两可,含糊其辞,一味的喊"好".尊重,赏识固然重要.可对于学生出现的错误,也一定要严肃认真指出来.批评虽然不动听.但不伤害学生感情的批评却能起到针对具体问题,指出不足.提供改正参考,明确努力方向的作用.只有赏识而缺乏批评的教育教学只会对学生的人格产生不利影响.◆—一………………………一◆深度负反馈放大电路放大倍数的估算鲍卓娟无锡技师学院实用的放大电路中多引入深度负反馈.电路引入负反馈后变得复杂了,在分析深度负反馈放大电路时,若能利用深度负反馈电路的特点,就能使分析计算变得容易.一,深度负反馈放大电路的特点:我们知道,负反馈放大电路的放大倍数为A,=—一.l+AF式中A为开环增益,为反馈系数.当反馈深度It+l>>l :,时,即电路引入深度负反馈时,A,=.l+AFF根据A,和的定义A,=,=(式中文.为输入,』,ot量,文,为反馈量,文.为输出量).有A,1=Ao,这说明文.文,.即净输入量文=文一文,0.可见,深度负反馈的实质是在近似分析中忽略净输入量.但不同组态,可忽略的净输入量将不同.当电路引入深度串联负反馈时0』tJ,,即认为净输入电压tJ可忽略不计;当电路引入深度并联负反馈时1.1,,即认为净输入电流i可忽略不计.下面以电流串联负反馈放大电路为例说明如何利用深度负反馈的特点求解电压放大倍数.并与微变等效电路法进行比较.二,利用深度负反馈的特点求解放大倍数电流串联负反馈放大电路如图1所示.反馈网络连接放大电路的输出回路与输入回路.并影响着反馈量.寻找出负反馈放大电路的反馈网络,便可根据定义求出反馈系数,进而就能求出深度负反馈放大电路的放大倍数.图1可以判定,电路引入了电流串联负反馈,电路中为R反馈电阻.R两端电压为反馈电压u,.反馈电压cJ,=iRiR,输出电压O.=一iR,式中CHINAEDUCATIONRESEARCHANDINNOV ATE?117?中国教1}研究5创新杂志2006年5月第3卷第5期V o1.3No.5May2006 R=R//R£.反馈系数:丁U/:R(,表示电流串联反馈系数)lc其闭环放大倍数为:A.=昔U/=1=亡(A,表示电流串联反馈放大倍数)所以闭环电压放大倍数为:一寺三,利用微变等效电路法求解电压放大倍数画出图1电路的微变等效电路如图2所示.—图2由图可知:l=I,=i6+i,R=i6+i6(1+)RU.=-d.R,所以,A=式中R=R.//R£.:一U,+(1+)R上式中,若(1+)R>>,且>>l,则:一四,两种方法的比较采用上述两种方法求解电压放大倍数,获得的结果相同.而通常实用的放大电路均引入了深度负反馈(当Il+I>l0时,即可认为是深度负反馈).故一般不需判定电路是否满足深度负反馈条件.这样,利用深度负反馈的特点求解放大倍数就容易一些,特别是在求解多级负反馈放大电路时更显出它的优势.可以归纳求解深度负反馈放大电路放大倍数的一般步骤如下:1,正确判断反馈组态;2,求解反馈系数户:3,利用户求解放大倍数A,.这里要注意不同反馈组态的,A,的意义是不同的.以上只是笔者个人的体会.读者在实际运用时,可根据具体情况决定采用何种方式进行分析求解.RC电路的分析柏忠梅无锡技师学院我们在《电工基础》中学习过RC串并联电路,也讨论了RC电路的过渡过程.那么RC电路在电路中到底有哪些作用呢?下面笔者来简单的讨论一下RC电路的应用.在数字电路中最常见的是RC微分电路和RC积分电路. 1,RC微分电路是一种最常用的波形变换电路,能够将矩形波变换成尖脉冲,其电路构成和波形如图1所示.输出电压取自电阻两端,通常用来作为触发器,计数器,开关电路的触发信号.RC微分电路的输出波形要形成尖脉冲,必须具备电路的时间常数T<(tw(矩形脉冲的宽度)的条件. 图12,RC积分电路也是一利?常用的波形变换电路,它把矩形波变为锯齿波,其电路构成和波形如图2所示.通常用来作为数字电路的延时器,定时器的定时元件.在电视机中可利用积分电路从复合行,场同步信号中取出场同步脉冲. RC积分电路的输出波形要成为锯齿波,要求电路的时间常数T>>two图2在模拟电路中RC串并联电路最常用为RC振荡器.RC振荡器主要是由RC选频反+馈网络和放大器组成.常见的RC选频网络如图3所示.当输入信号频率等于选频频率时,输出电压振幅最高,u相位差为零.选频频率取决于选频网1络元件的数值,计算公式为=—二一.当输入信号的频率高于或低于愈图3多时输出电压就愈小,且移相也愈大.常见的RC振荡电路有桥式振荡电路和移相式振荡电路.RC电路在实习中经常会碰到.我们如果熟悉了上面的几利?应用那么分析电路就会容易多了.l18;CH:,EDDlⅣ兄巴CHD刀妻三+m一。
深度负反馈条件下放大倍数的计算
在分析深度负反馈条件下放大倍数的计算之前,我们需要先了解什么是深度负反馈以及它的作用。
具体来说,计算深度负反馈条件下的放大倍数的步骤如下:
1.求取放大器的开环增益A。
开环增益可以通过测量、理论计算或者数据手册中得到。
2.确定负反馈回路的衰减系数β。
衰减系数β是指负反馈信号与输出信号之间的比例关系。
一般情况下,β可以通过分压器、电阻分压等方式实现。
3.计算闭环增益Af。
闭环增益Af可以通过使用公式Af=A/(1+Aβ)来计算。
其中,A为开环增益,β为负反馈的衰减系数。
计算得到的闭环增益即为深度负反馈条件下的放大倍数。
需要注意的是,上述的计算方法是在假设放大器的开环增益A和负反馈衰减系数β保持恒定的情况下进行的。
在实际的应用中,放大器的增益和负反馈系数可能会随着频率、温度等参数的变化而发生变化。
此时,需要进行更加详细的分析和计算。
总结起来,深度负反馈条件下放大倍数的计算需要计算放大器的开环增益和负反馈的衰减系数,并通过使用Af=A/(1+Aβ)的公式计算闭环增益。
这种方法可以用于分析深度负反馈对放大器性能的影响,并进行合理的设计和优化。
5.3 深度负反馈放大电路的分析计
算
定性分析读图判断反馈类型定量计算动态指标(定性分析:读图、判断反馈类型
&定量计算:动态指标(
、R if 、R of )uf A 常用的计算方法有:等效电路法、
拆环分析法(方框图法)、深度负反馈估算法。
2012-5-20
1
f
i X X &&=估算步骤:
1.计算反馈系数2F
&&2.
计算闭环放大倍数3.计算闭环电压放大倍数f A uf A &2012-5-20
3
f
负反馈类型有四
种组态:
5.3.1 电压串联负反馈电压串联负反馈
电压并联负反馈
5.3.2 电压并联负反馈
电流串联负反馈
5.3.3 电流串联负反馈电流并联负反馈
在此要分析反馈组态求放大倍数等5.3.4 电流并联负反馈
组态、求放大倍数等。
2012-5-204
电压串联负反馈
5.3.1 电压串联负反馈
(1)判断方法:
根据瞬时极性法判断:
负反馈
输信号与反馈信号
输入信号与反馈信号
不加在同一电极:
串联反馈
输出信号与反馈信号
在同一电极:
电压反馈
2012-5-205
(2)闭环电压放大倍数
R E1
F E1u
F R R R ⋅
=+&Q 11
1F
uf E u
A R F ⋅∴≈=+
R 3
23u
F R R =+&Q 2
31
1uf R A R F ⋅
⋅∴≈=+
2012-5-20
6
u
5.3.2 电压并联负反馈
1R I F f =-=&&&Q 01U U F G &0
U R F
I A F
G
i
Rf −=≈=∴&&&&11
0R R R I U U A F i i uf =-
⋅==∴&&2012-5-207
5.3.3 电流串联负反馈
1E f R R U F &&&Q ==0
11Gf I A I
=
≈=∴&&&''001L
L uf E R
i R R I U A R F U −
=⋅−==∴&&&&1E i
i R U U f U &&Q =F R I R I
F =&&&00
11L F R i Gf R R I U R F U A ⋅=≈∴&&&&&=2012-5-20
8
F L i i uf R U U A ===∴&&00
5.3.4 电流并联负反馈
E f f R R I I
F =≈=2&&&&&Q F E If F E e I R R I A R I I +=≈=∴+202201&&&&()F E C C usf E I i r
R R R R r I R I U U A R F I ⋅+⋅=⋅⋅==∴222002&&&&&3
f I I R F ⋅
⋅==−
&Q s
E s
i
s
2
331
F
o o
F
If
R R I R R I A ⋅
⋅
⋅⋅++∴=≈=−
3
3()
i I
o o L F L
R I F R R R I R U ⋅
⋅
⋅+⋅−
2012-5-20
9
31
1
uf i i
A R R U I R ⋅
⋅∴=
==⋅⋅
例题:回答下列问题。
①在静态时运放的共
模输入电压;
②若要实现电压串联
应接向何处?
反馈,R
馈应接向何
f
③要实现电压串联负
反馈,运放的输入端极
性如何确定?
④求引入电压串联负
反馈后的闭环压放
反馈后的闭环电压放
大倍数。
2012-5-2010
时T 1和T 2的集电极电压
CC EE R2212V V U R R R −=⋅+151566V +==246+R2BE3C3U U I R −=e360.71mA 53−==C1C25.30.5mA I I ==5V U
U V I R ==−=
②若要实现电压串联反馈,R f 应接向何处?
解:③要实现电压串联负反馈,运放的输入端极性如何确定?②输入信号加在T 1的基极,要实现串联反馈,反馈信号必然要加在B 2。
所以要实现电压串联反馈,R f 应接向B 2。
解③利用瞬时极性法,见图中红色标号。
由此可确定运放的输入端极性,见图中绿2012-5-2012
入端极性见图中绿色标号。
解④:求引入电压串联负反馈后的闭环电压增益,可把差放和运放合为个整体看待为一个整体看待。
为保获得运放绿为了保证获得运放绿色标号的极性,B 1相当同相输入端当同相输入端,B 2相当反向输入端。
R f b21uf A R =+2012-5-2013
负馈放大性
4、负反馈对放大电路性能的影响
对增益的影响:稳定增益(或稳定输出)
对输入电阻的影响:串联负反馈使输入电阻增大;
并联负反馈使输入电阻减小
对输出电阻的影响:电压负反馈使输出电阻减小;
电流负反馈是输出电阻增大
对通频带的影响:展宽通频带
对非线性失真、噪声、温漂的影响:减小。
2012-5-2014。