模拟电路 ppt chapter11

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第三节、负反馈对放大电路性能的改善
一、提高增益的恒定性 在深度负反馈条件下：A 在深度负反馈条件下：AF≈1/F，闭环增益仅仅取决于反馈网 1/F，闭环增益仅仅取决于反馈网 络的参数，只要这些参数（R 络的参数，只要这些参数（R、C等）恒定，则闭环增益就稳定下来 A 对变量A 对变量A求一阶导数。 另一方面，我们将公式 A = F 1+A• 1+A•F dAF/AF称为闭环增益 的相对变化量； dA/A则称为开环增益 dA/A则称为开环增益 的相对变化量。 在深度负反馈条件下 前者要小得多。
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例：已知某反馈放大电路的开环增益相对变化量为20％，若要求其 例：已知某反馈放大电路的开环增益相对变化量为20％，若要求其 闭环增益相对变化量不超过1％，且闭环增益大小为100，则设计时 闭环增益相对变化量不超过1％，且闭环增益大小为100，则设计时 需要电路的开环增益大致为多少？反馈系数为多少？
Xi + – Xf
Xid
基本放大 电路 A
Xo
信号源 反馈信号
反馈网络 F
①信号线：带箭头的直线，箭头表示信号的流向。 ②若干环节。
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信号的正向传输
Xs
变换网络 K
Xi
+ – Xf
Xid
基本放大 电路 A
Xo
信号的反向传输
反馈网络 F
两个传输方向：正向传输和反向传输。 两个传输方向：正向传输和反向传输。 三个环节：比例环节、引出环节和比较环节。 三个环节：比例环节、引出环节和比较环节。 若干符号：X 若干符号：X表示信号，既可以表示电压也可以表示电流。 Xs表示信号源；Xi表示输入信号；Xid表示净输入信号； Xs表示信号源；Xi表示输入信号；Xid表示净输入信号； Xo表示输出信号；Xf表示反馈信号。 Xo表示输出信号；Xf表示反馈信号。
为方便，我们可以令A 2000，而F 0.01即可达到设计要求。 为方便，我们可以令A为2000，而F为0.01即可达到设计要求。 书上319页题7.3.1与本题类似，留做作业。 书上319页题7.3.1与本题类似，留做作业。
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负反馈放大电路中增益、反馈系数的含义 P290表 P290表 电压串联负反馈： 电压负反馈采样输出电压，故输出信号应用Vo表示； 电压负反馈采样输出电压，故输出信号应用Vo表示； 串联负反馈中反馈信号与输入信号以电压形式相减，故反 馈信号应用Vf表示，而输入电压则应用Vi表示； 馈信号应用Vf表示，而输入电压则应用Vi表示； 因此其闭环增益应是Vo/Vi，是一个常系数用A 因此其闭环增益应是Vo/Vi，是一个常系数用AVF表示，即电 压放大系数。 电流并联负反馈： 电流负反馈采样输出电流，故输出信号应用Io表示； 电流负反馈采样输出电流，故输出信号应用Io表示； 并联负反馈中反馈信号与输入信号以电流形式相减，故反 馈信号应用If表示，而输入信号则应用Ii表示； 馈信号应用If表示，而输入信号则应用Ii表示； 因此其闭环增益应是Io/Ii，是一个常系数用A 因此其闭环增益应是Io/Ii，是一个常系数用AIF表示，即电 流放大系数。
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反馈环P287 反馈环P287 ：由基本放大电路和反馈网络组成的闭合环路。 单环反馈放大电路P287：由一个反馈环构成的放大电路。 单环反馈放大电路P287：由一个反馈环构成的放大电路。 单环反馈放大电路的方框图可以进一步等效为P287的第二个图。 单环反馈放大电路的方框图可以进一步等效为P287的第二个图。 K AF
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负反馈放大电路中增益、反馈系数的含义 P290表 P290表 电压并联负反馈： 电压负反馈采样输出电压，故输出信号应用Vo表示； 电压负反馈采样输出电压，故输出信号应用Vo表示； 并联负反馈中反馈信号与输入信号以电流形式相减，故反 馈信号应用If表示，而输入电压则应用Ii表示； 馈信号应用If表示，而输入电压则应用Ii表示； 其闭环增益是Vo/Ii，是电阻量用A 其闭环增益是Vo/Ii，是电阻量用ARF表示，单位为欧姆。 电流串联负反馈： 电流负反馈采样输出电流，故输出信号应用Io表示； 电流负反馈采样输出电流，故输出信号应用Io表示； 串联负反馈中反馈信号与输入信号以电压形式相减，故反 馈信号应用Vf表示，而输入信号则应用Vi表示； 馈信号应用Vf表示，而输入信号则应用Vi表示； 其闭环增益是Io/Vi，是电导量用A 其闭环增益是Io/Vi，是电导量用AGF表示，单位为西门子。 注意：A 注意：A•F总是无量纲的，即为常数。
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二、拓展通频带* 二、拓展通频带* 三、减小非线性失真* 三、减小非线性失真* 四、抑制噪声和干扰* 四、抑制噪声和干扰*
这些部分请大家自己看书了解。
五、根据反馈类型的不同，影响 放大电路的输入、输出电阻
电压负反馈：减小输出电阻 电流负反馈：增大输出电阻 串联负反馈：增大输入电阻 并联负反馈：减小输入电阻
第十讲 反馈放大电路
Байду номын сангаас要求：
掌握：1 掌握：1、反馈的概念； 2、反馈极性的判别、负反馈的四种类型； 3、负反馈对放大器性能的作用； 4、能根据要求正确引入负反馈； 5、深度负反馈条件下闭环电压增益的近 似估算； 了解：负反馈的自激及消除方法。
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第十讲 反馈放大电路
一、反馈的基本概念与分类 二、 负反馈放大电路的方框图及增益 的一般表达式 三、负反馈对放大性能的改善 三、负反馈对放大性能的改善 四、负反馈放大电路的一般分析方法 五、负反馈放大电路的稳定问题
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正向传输：自输入端通过放大器向输出端的传输； 反向传输：自输出端通过反馈网络向输入端的传输。 比例环节：用方框表示信号的数学变换，方框中的式子为比例 系数或传递函数。显然，方框的输出变量等于方框 的输入变量与传递函数的乘积。 引出环节：用节点表示信号的引出或测量位置。也叫测量环节。 从同一位置引出的信号在数值和相位方面完全相同。 （不同与KCL） （不同与KCL） 比较环节：表示两个以上信号进行加减运算，“+”表示相加， 比较环节：表示两个以上信号进行加减运算，“ “－” 表示相减。其中“ 表示相减。其中“+”可以省略。
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例：P319页题7.2.2 例：P319页题7.2.2
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讨论： 因为：A1•A2•F2>>A2•F1，故后者可以忽略不计，则闭环增 因为：A1•A2•F2>>A2•F1，故后者可以忽略不计，则闭环增 益为 我们可以将A1•A2看作是全电路的正向传输开环增益，与闭 我们可以将A1•A2看作是全电路的正向传输开环增益，与闭 环增益的标准表达式比较，可以得到F2是全电路的反馈网络 环增益的标准表达式比较，可以得到F2是全电路的反馈网络 因此证明了：在反馈放大电路中级间反馈起主要作用，而局 部反馈则对总的闭环增益基本没有影响。这就是本章不讨论 局部反馈的原因所在。
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反馈深度的讨论： 我们知道： AF =
A 1+A• 1+A•F
AF为闭环增益，A为开环增益。 为闭环增益，A ①|1+A•F|>1时， 前者小于后者，为负反馈。 |1+A•F|>1时， 特别是|1+A•F|》 特别是|1+A•F|》1时，称为深度负反馈，此时， AF≈1/F，可方便我们近似估算。 1/F，可方便我们近似估算。 ②|1+A•F|<1时，前者大于后者，为正反馈。 |1+A•F|<1时，前者大于后者，为正反馈。 ③|1+A•F|＝0时，前者为无穷大，此时产生自激振荡。 |1+A•F|＝
AF称为闭环增益，由公式Xo / Xi计算。 称为闭环增益，由公式Xo Xi计算。
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由放大器构成的比例环节得： Xo=A•Xid； Xo=A•Xid； 由反馈网络构成的比例环节得： Xf=F•Xo； Xf=F•Xo；
Xs
K
Xi
+ – Xf
Xid
A
Xo
F
由比较环节得：Xid=+Xi-Xf；即Xi=Xid+Xf； 由比较环节得：Xid=+Xi-Xf；即Xi=Xid+Xf； 则： A Xo A•Xid A•Xid A•Xid AF = = = = = Xi 1+A• 1+A•F Xid+Xf Xid+F• Xid+F•Xo Xid+F• Xid+F•A•Xid |1+A•F|称为反馈深度，其大小是衡量负反馈程度的重要指标， |1+A•F|称为反馈深度，其大小是衡量负反馈程度的重要指标， 负反馈放大电路的各种性能指标的改善都与其相关。 AFS = K•AF（对信号源的闭环增益）
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第二节、负反馈放大电路的方框图及增益的一般表达式
一、负反馈放大电路的方框图 1、构成 2、反馈环 二、负反馈放大电路增益的一般表达式 1、表达式推导 2、反馈深度的讨论
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1、构成 P287
反馈放大电路 的输入信号 基本放大电路的输入 信号（净输入信号） 信号（净输入信号） 输出信号
Xs 变换网络 K