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1、14.1 反饋的基本概念反饋的基本概念4.2 負(fù)反饋放大器的基本關(guān)系式負(fù)反饋放大器的基本關(guān)系式4.3 負(fù)反饋對(duì)放大器性能的改善負(fù)反饋對(duì)放大器性能的改善4.4 負(fù)反饋對(duì)放大電路的計(jì)算負(fù)反饋對(duì)放大電路的計(jì)算4.5 反饋放大器的自激反饋放大器的自激2阻容耦合放大電路阻容耦合放大電路(二)射極偏置電路(二)射極偏置電路1. 工作原理工作原理 這種電路在設(shè)計(jì)時(shí),當(dāng)選擇電阻這種電路在設(shè)計(jì)時(shí),當(dāng)選擇電阻Rb1和和Rb2的的適當(dāng)阻值范圍時(shí),使之滿(mǎn)足下面兩個(gè)條件:適當(dāng)阻值范圍時(shí),使之滿(mǎn)足下面兩個(gè)條件:IRb IBQ UBQ UBEQ晶體管基極直流電位晶體管基極直流電位工作點(diǎn)的穩(wěn)定過(guò)程:工作點(diǎn)的穩(wěn)定過(guò)程:分壓式電
2、流負(fù)反饋偏置電路分壓式電流負(fù)反饋偏置電路3 反饋反饋 將電路的輸出量將電路的輸出量( (電壓或電流電壓或電流) )的部分或全部,的部分或全部,通過(guò)一定的元件,以一定的方式回送到輸入回路并影響輸通過(guò)一定的元件,以一定的方式回送到輸入回路并影響輸入量入量( (電壓或電流電壓或電流) )和和輸出量的過(guò)程。輸出量的過(guò)程。 信號(hào)的兩種流向信號(hào)的兩種流向正向傳輸:輸入正向傳輸:輸入 輸出輸出反向傳輸:輸反向傳輸:輸出出 輸入輸入開(kāi)環(huán)開(kāi)環(huán)閉環(huán)閉環(huán)輸入輸入 輸出輸出 放大電路放大電路 反饋網(wǎng)絡(luò)反饋網(wǎng)絡(luò)一、什么叫做反饋一、什么叫做反饋4反饋的組成和基本關(guān)系式反饋的組成和基本關(guān)系式 xi 輸入信號(hào)輸入信號(hào)( (i
3、i 或或 ui ) ) xid 凈輸入信號(hào)凈輸入信號(hào)( (iid 或或 uid) ) xo 輸出信號(hào)輸出信號(hào)( (io 或或 uo ) ) xf 反饋信號(hào)反饋信號(hào)( (if 或或 uf ) )Aidxoxix+比較比較環(huán)節(jié)環(huán)節(jié)基本放大電路基本放大電路fxF反饋網(wǎng)絡(luò)反饋網(wǎng)絡(luò)5二、反饋的判斷和分類(lèi)二、反饋的判斷和分類(lèi)(一)有無(wú)反饋的判斷(一)有無(wú)反饋的判斷若放大電路中存在將輸出回路與輸入回路相連接的通路,即若放大電路中存在將輸出回路與輸入回路相連接的通路,即反饋通路,并由此影響了放大電路的凈輸入,則表明電路中反饋通路,并由此影響了放大電路的凈輸入,則表明電路中引入了反饋;否則便沒(méi)有。引入了反饋;否
4、則便沒(méi)有。6(二)反饋的分類(lèi)(二)反饋的分類(lèi)1. 正反饋和負(fù)反饋正反饋和負(fù)反饋正反饋正反饋 反饋使凈輸入電量增加,反饋使凈輸入電量增加,從而使輸出量增大。從而使輸出量增大。負(fù)反饋負(fù)反饋 反饋使凈輸入電量減小,反饋使凈輸入電量減小,從而使輸出量減小。從而使輸出量減小。2. 直流反饋和交流反饋直流反饋和交流反饋直流反饋直流反饋 直流信號(hào)的反饋。直流信號(hào)的反饋。交流反饋交流反饋 交流信號(hào)的反饋。交流信號(hào)的反饋。7反饋的判斷法:瞬時(shí)極性法反饋的判斷法:瞬時(shí)極性法(1 1)規(guī)定電路輸入信號(hào)在某一時(shí)刻對(duì)地的極性,并以此為依據(jù),逐級(jí)判)規(guī)定電路輸入信號(hào)在某一時(shí)刻對(duì)地的極性,并以此為依據(jù),逐級(jí)判斷電路中各相關(guān)
5、點(diǎn)電流的流向和電位的極性,從而得到輸出信號(hào)的極性;斷電路中各相關(guān)點(diǎn)電流的流向和電位的極性,從而得到輸出信號(hào)的極性;(2 2)根據(jù)輸出信號(hào)的極性判斷出反饋信號(hào)的極性;)根據(jù)輸出信號(hào)的極性判斷出反饋信號(hào)的極性;(3 3)若反饋信號(hào)使基本放大電路的凈輸入量增大,則說(shuō)明引入了正反饋;)若反饋信號(hào)使基本放大電路的凈輸入量增大,則說(shuō)明引入了正反饋;反之,則為負(fù)反饋。反之,則為負(fù)反饋。8輸入輸入回路回路輸出輸出回路回路判斷電路是否存在反饋。是正反饋還是負(fù)反饋?直判斷電路是否存在反饋。是正反饋還是負(fù)反饋?直流反饋還是交流反饋?流反饋還是交流反饋? RE 介于輸入輸出回路,有反饋。介于輸入輸出回路,有反饋。反饋
6、使反饋使 uid 減小,為負(fù)反饋。減小,為負(fù)反饋。既有直流反饋,又有交流反饋。既有直流反饋,又有交流反饋。9瞬時(shí)極性法判斷電路是否存在反饋。是正反饋還是負(fù)反饋?瞬時(shí)極性法判斷電路是否存在反饋。是正反饋還是負(fù)反饋?使輸入量的變化趨勢(shì)受到削弱,為負(fù)反饋。使輸入量的變化趨勢(shì)受到削弱,為負(fù)反饋。10瞬時(shí)極性法判斷電路是否存在反饋。是正反饋還是負(fù)反饋?瞬時(shí)極性法判斷電路是否存在反饋。是正反饋還是負(fù)反饋?使輸入量的變化趨勢(shì)得到加強(qiáng),為正反饋。使輸入量的變化趨勢(shì)得到加強(qiáng),為正反饋。11瞬時(shí)極性法判斷電路是否存在反饋。是正反饋還是負(fù)反饋?交流反饋瞬時(shí)極性法判斷電路是否存在反饋。是正反饋還是負(fù)反饋?交流反饋還是
7、直流反饋?還是直流反饋?123.3.電壓反饋和電流反饋電壓反饋和電流反饋電壓反饋電壓反饋 反饋信號(hào)取自輸出電壓的部分或全部。反饋信號(hào)取自輸出電壓的部分或全部。判別法:使判別法:使 uo = 0 ( (RL 短路短路) ), 若若反饋消失則為電壓反饋。反饋消失則為電壓反饋。電流反饋電流反饋 反饋信號(hào)取自輸出電流。反饋信號(hào)取自輸出電流。判別法:判別法:使使 uo = 0( (RL 短路短路) ), 若反饋依然存在則為電流反饋。若反饋依然存在則為電流反饋。AFRLuo電壓電壓反饋反饋電流電流反饋反饋iouoFARLio133.3.電壓反饋和電流反饋電壓反饋和電流反饋使使 uo = 0 反饋消失則為電
8、壓反饋。反饋消失則為電壓反饋。143.3.電壓反饋和電流反饋電壓反饋和電流反饋使使 uo = 0 反饋依然存在則為電流反饋。反饋依然存在則為電流反饋。154. 4. 串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋串聯(lián)反饋串聯(lián)反饋:反饋信號(hào)與輸入信號(hào):反饋信號(hào)與輸入信號(hào)以以電壓相加減電壓相加減的形式在輸入端出現(xiàn)。的形式在輸入端出現(xiàn)。uid = = ui uf并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋:反饋信號(hào)與輸入信號(hào):反饋信號(hào)與輸入信號(hào)以以電流相加減電流相加減的形式在輸入端出現(xiàn)。的形式在輸入端出現(xiàn)。iid = = ii ifAFiiifisiidRSRSAFuiuidufus16(三)四種基本反饋類(lèi)型(三)四種基本反饋類(lèi)型AFu
9、iuidufusRSRLuoAFuiuidufusRSiouoRLio電電壓壓串串聯(lián)聯(lián)負(fù)負(fù)反反饋饋電電流流串串聯(lián)聯(lián)負(fù)負(fù)反反饋饋17(三)四種基本反饋類(lèi)型(三)四種基本反饋類(lèi)型FAiiifisiidRSRLuoFAiiifisiidRSiouoRLio電電壓壓并并聯(lián)聯(lián)負(fù)負(fù)反反饋饋電電流流并并聯(lián)聯(lián)負(fù)負(fù)反反饋饋18AF電壓串聯(lián)電壓串聯(lián)負(fù)負(fù)反饋反饋 uo 經(jīng)經(jīng) Rf 與與 R1 分壓反饋到輸入回分壓反饋到輸入回路,故有反饋。路,故有反饋。反饋使凈輸入電壓反饋使凈輸入電壓 uid 減小,為減小,為負(fù)反饋。負(fù)反饋。RL = 0,無(wú)反饋,故為電壓反饋。無(wú)反饋,故為電壓反饋。uf = uoR1/(R1 + R
10、f) 也說(shuō)明是電壓也說(shuō)明是電壓反饋。反饋。uid = ui uf 故故為串聯(lián)反饋。為串聯(lián)反饋。19 反饋使凈輸入電壓反饋使凈輸入電壓 uid 減小,為負(fù)反饋。減小,為負(fù)反饋。RL = 0,反饋存在,故為電流反饋。反饋存在,故為電流反饋。uf = ioRf ,也說(shuō)明是電流反饋。也說(shuō)明是電流反饋。uid = ui uf 故故為串聯(lián)反饋。為串聯(lián)反饋。AF電流串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋20 Rf 為為跨接在輸入回路和輸出回路的電阻,故有反饋??缃釉谳斎牖芈泛洼敵龌芈返碾娮瑁视蟹答?。反饋使凈輸入電流反饋使凈輸入電流 iid 減小,為負(fù)反饋。減小,為負(fù)反饋。RL = 0,無(wú)反饋,故為電壓反饋。無(wú)反饋,故為
11、電壓反饋。iid = ii if ,故為并聯(lián)反饋。故為并聯(lián)反饋。AF電壓并聯(lián)電壓并聯(lián)負(fù)負(fù)反饋反饋21Rf 介于輸入回路和輸出回路,故有反饋。介于輸入回路和輸出回路,故有反饋。 反饋使凈輸入電流反饋使凈輸入電流 iid 減小,為負(fù)反饋。減小,為負(fù)反饋。RL = 0,反饋存在,故為電流反饋。反饋存在,故為電流反饋。iid = ii if ,故為并聯(lián)反饋。故為并聯(lián)反饋。AF電流并聯(lián)電流并聯(lián)負(fù)負(fù)反饋反饋22 電流串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋反饋類(lèi)型的判斷反饋類(lèi)型的判斷23一、負(fù)反饋放大器的方框圖一、負(fù)反饋放大器的方框圖二、負(fù)反饋放大器的基本關(guān)系式二、負(fù)反饋放大器的基本關(guān)系式24
12、一、負(fù)反饋放大器的方框圖一、負(fù)反饋放大器的方框圖 在一個(gè)帶反饋的放大電路中,放大電路本身和反饋網(wǎng)絡(luò)是緊密相連在一個(gè)帶反饋的放大電路中,放大電路本身和反饋網(wǎng)絡(luò)是緊密相連、混為一體的。但是,為了突出反饋的作用,分析反饋對(duì)放大電路的影、混為一體的。但是,為了突出反饋的作用,分析反饋對(duì)放大電路的影響,我們又希望把反饋放大電路分解為兩部分:一是不帶反饋的響,我們又希望把反饋放大電路分解為兩部分:一是不帶反饋的“基本基本放大電路放大電路”,二是,二是“反饋網(wǎng)絡(luò)反饋網(wǎng)絡(luò)”。所以能這樣做,依據(jù)的是所謂。所以能這樣做,依據(jù)的是所謂“信號(hào)信號(hào)單方向作用的假定單方向作用的假定”。 xi 輸入信號(hào)輸入信號(hào)( (ii
13、或或 ui ) ) xid 凈輸入信號(hào)凈輸入信號(hào)( (iid 或或 uid) ) xo 輸出信號(hào)輸出信號(hào)( (io 或或 uo ) ) xf 反饋信號(hào)反饋信號(hào)( (if 或或 uf ) )Aidxoxix+比較比較環(huán)節(jié)環(huán)節(jié)基本放大電路基本放大電路fxF反饋網(wǎng)絡(luò)反饋網(wǎng)絡(luò)25idoXXA=一、負(fù)反饋放大器的方框圖一、負(fù)反饋放大器的方框圖Aidxoxix+比較比較環(huán)節(jié)環(huán)節(jié)基本放大電路基本放大電路fxF反饋網(wǎng)絡(luò)反饋網(wǎng)絡(luò)開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)反饋系數(shù)反饋系數(shù)ofXXF= =從開(kāi)環(huán)放大器的輸入端經(jīng)開(kāi)環(huán)放大器、反饋網(wǎng)絡(luò)和比較環(huán)節(jié)又重從開(kāi)環(huán)放大器的輸入端經(jīng)開(kāi)環(huán)放大器、反饋網(wǎng)絡(luò)和比較環(huán)節(jié)又重新回到開(kāi)環(huán)放大器的
14、輸入端,這是一個(gè)閉合環(huán),稱(chēng)為新回到開(kāi)環(huán)放大器的輸入端,這是一個(gè)閉合環(huán),稱(chēng)為反饋環(huán)反饋環(huán)26idfofidoXXXXXXAF=idoXXA=開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)反饋系數(shù)反饋系數(shù)ofXXF= =AF表示從輸入端的凈輸入量表示從輸入端的凈輸入量Xid經(jīng)正向通道經(jīng)正向通道A和反向通道和反向通道F,沿反饋形沿反饋形成的閉合環(huán)路繞行一周后,作為反饋量出現(xiàn)在輸入端的信號(hào)傳輸系成的閉合環(huán)路繞行一周后,作為反饋量出現(xiàn)在輸入端的信號(hào)傳輸系數(shù),通常叫做數(shù),通常叫做“環(huán)路增益環(huán)路增益”。Aidxoxix+比較比較環(huán)節(jié)環(huán)節(jié)基本放大電路基本放大電路fxF反饋網(wǎng)絡(luò)反饋網(wǎng)絡(luò)27idoXXA=二、負(fù)反饋放大器的基本關(guān)系式二
15、、負(fù)反饋放大器的基本關(guān)系式Aidxoxix+比較比較環(huán)節(jié)環(huán)節(jié)基本放大電路基本放大電路fxF反饋網(wǎng)絡(luò)反饋網(wǎng)絡(luò)開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)反饋系數(shù)反饋系數(shù)ofXXF= =AFAXAFXAXXXAXXAididfididiof=11 這就是反饋放大電路中閉環(huán)與開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)的這就是反饋放大電路中閉環(huán)與開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)的一般表達(dá)式一般表達(dá)式。2811 AFAFAXAFXAXXXAXXAididfididiof=1111 AF01= AF即閉環(huán)放大倍數(shù)小于開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)。屬于即閉環(huán)放大倍數(shù)小于開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)。屬于負(fù)反饋負(fù)反饋即閉環(huán)放大倍數(shù)大于開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)。屬于即閉環(huán)放大倍數(shù)大于開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)。屬于正反饋正反饋屬于正反饋
16、,此時(shí)屬于正反饋,此時(shí)|Af|=,沒(méi)有輸入就有輸出,稱(chēng)為沒(méi)有輸入就有輸出,稱(chēng)為自激自激如果如果|AF|1FAFAAf11=稱(chēng)為稱(chēng)為深度負(fù)反饋深度負(fù)反饋AF1反饋深度反饋深度深度負(fù)反饋條件下,閉環(huán)放大倍數(shù)幾乎完全由反饋系數(shù)來(lái)決定,深度負(fù)反饋條件下,閉環(huán)放大倍數(shù)幾乎完全由反饋系數(shù)來(lái)決定,和開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)無(wú)關(guān)。和開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)無(wú)關(guān)。29注意注意Aidxoxix+比較比較環(huán)節(jié)環(huán)節(jié)基本放大電路基本放大電路fxF反饋網(wǎng)絡(luò)反饋網(wǎng)絡(luò)方塊圖中所標(biāo)的各個(gè)量都是一般化方塊圖中所標(biāo)的各個(gè)量都是一般化量,因此在分析電路時(shí),必須把他量,因此在分析電路時(shí),必須把他們具體化。們具體化。如電流串聯(lián)負(fù)反饋如電流串聯(lián)負(fù)反饋開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)
17、開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)具有電導(dǎo)的量綱,用具有電導(dǎo)的量綱,用AG表示表示反饋系數(shù)反饋系數(shù)具有電阻的量綱,用具有電阻的量綱,用FR表示表示30一、提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性一、提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性二、擴(kuò)展放大器的通頻帶二、擴(kuò)展放大器的通頻帶三、減少放大器非線(xiàn)性和內(nèi)部噪聲的影響三、減少放大器非線(xiàn)性和內(nèi)部噪聲的影響四、對(duì)輸入電阻和輸出電阻的影響四、對(duì)輸入電阻和輸出電阻的影響31一、提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性一、提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性如果如果|AF|1,稱(chēng)為,稱(chēng)為深度負(fù)反饋深度負(fù)反饋在反饋放大器中,反饋網(wǎng)絡(luò)一般是由電阻電容等無(wú)源元件組成的。在反饋放大器中,反饋網(wǎng)絡(luò)一般是由電阻電容等無(wú)源元件組成的。因此因此F常常比較穩(wěn)定。閉環(huán)放
18、大倍數(shù)幾乎完全由反饋系數(shù)來(lái)決定。常常比較穩(wěn)定。閉環(huán)放大倍數(shù)幾乎完全由反饋系數(shù)來(lái)決定??梢?jiàn)深度負(fù)反饋閉環(huán)放大倍數(shù)穩(wěn)定性是很高的。可見(jiàn)深度負(fù)反饋閉環(huán)放大倍數(shù)穩(wěn)定性是很高的。32假定開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)變化了假定開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)變化了dA開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)變化了開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)變化了dA時(shí),閉環(huán)放大倍數(shù)相應(yīng)變化了時(shí),閉環(huán)放大倍數(shù)相應(yīng)變化了dA/(1+AF)233dA/A : 表示開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)的相對(duì)不穩(wěn)定程度;表示開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)的相對(duì)不穩(wěn)定程度;閉環(huán)放大倍數(shù)的相對(duì)不穩(wěn)定程度為開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)的相對(duì)閉環(huán)放大倍數(shù)的相對(duì)不穩(wěn)定程度為開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)的相對(duì)不穩(wěn)定程度的不穩(wěn)定程度的1/(1+AF)。dAf/Af : 表示閉環(huán)放大倍數(shù)的相對(duì)不穩(wěn)
19、定程度。表示閉環(huán)放大倍數(shù)的相對(duì)不穩(wěn)定程度。34二、擴(kuò)展放大器的通頻帶二、擴(kuò)展放大器的通頻帶 負(fù)反饋降低了由于信號(hào)頻率變化引起放大倍數(shù)的不負(fù)反饋降低了由于信號(hào)頻率變化引起放大倍數(shù)的不穩(wěn)定的程度,結(jié)果就表現(xiàn)為擴(kuò)展了放大器的通頻帶。穩(wěn)定的程度,結(jié)果就表現(xiàn)為擴(kuò)展了放大器的通頻帶。35將分子分母均除以將分子分母均除以(1+AmF),可得,可得引入負(fù)反饋后,上限頻引入負(fù)反饋后,上限頻率增大到基本放大電路率增大到基本放大電路的的(1+AF)倍。倍。36負(fù)反饋放大電路下限頻率表達(dá)式為:負(fù)反饋放大電路下限頻率表達(dá)式為:引入負(fù)反饋后,下限頻率減小到基本放大電路的引入負(fù)反饋后,下限頻率減小到基本放大電路的1/(1+
20、AF)引入負(fù)反饋后,使帶寬為基本放大電路的引入負(fù)反饋后,使帶寬為基本放大電路的(1+AF)倍倍注意:注意:(2)上述結(jié)論僅對(duì)單級(jí)放大電路有效)上述結(jié)論僅對(duì)單級(jí)放大電路有效(1)對(duì)于具體的放大器來(lái)說(shuō),要根據(jù)反饋類(lèi)型具體確定)對(duì)于具體的放大器來(lái)說(shuō),要根據(jù)反饋類(lèi)型具體確定A、F的量綱的量綱37三、減小放大器非線(xiàn)性和內(nèi)部噪聲的影響三、減小放大器非線(xiàn)性和內(nèi)部噪聲的影響電路在傳輸信號(hào)的過(guò)程中產(chǎn)生了新的頻率成分(即電路在傳輸信號(hào)的過(guò)程中產(chǎn)生了新的頻率成分(即諧波諧波)。)。非線(xiàn)性失真非線(xiàn)性失真依據(jù)傳輸信號(hào)的過(guò)程中產(chǎn)生的諧波的大小來(lái)衡量電路的非線(xiàn)性程度。依據(jù)傳輸信號(hào)的過(guò)程中產(chǎn)生的諧波的大小來(lái)衡量電路的非線(xiàn)性程
21、度。電路在傳輸信號(hào)的過(guò)程中產(chǎn)生的諧波比較小,即非線(xiàn)性失真小。電路在傳輸信號(hào)的過(guò)程中產(chǎn)生的諧波比較小,即非線(xiàn)性失真小。原因原因:由于晶體管的非線(xiàn)性,信號(hào)比較小,工作區(qū)域內(nèi)特性曲線(xiàn)比較:由于晶體管的非線(xiàn)性,信號(hào)比較小,工作區(qū)域內(nèi)特性曲線(xiàn)比較直,非線(xiàn)性程度就比較??;信號(hào)大時(shí),在工作區(qū)域內(nèi)特性曲線(xiàn)就顯著直,非線(xiàn)性程度就比較小;信號(hào)大時(shí),在工作區(qū)域內(nèi)特性曲線(xiàn)就顯著地彎曲了,非線(xiàn)性程度就比較大。地彎曲了,非線(xiàn)性程度就比較大。引入負(fù)反饋引入負(fù)反饋:自動(dòng)地根據(jù)輸出本身的情況調(diào)整輸入,從而削弱輸出的:自動(dòng)地根據(jù)輸出本身的情況調(diào)整輸入,從而削弱輸出的變化量。變化量。38非線(xiàn)性失真非線(xiàn)性失真39信噪比信噪比 =噪聲
22、的影響噪聲的影響1、引入負(fù)反饋后,噪聲系數(shù)減小到、引入負(fù)反饋后,噪聲系數(shù)減小到N/(1+AF),輸出的信號(hào)也將按同,輸出的信號(hào)也將按同樣的規(guī)律減小,結(jié)果輸出端的信噪比并沒(méi)有提高。因此為了提高信噪樣的規(guī)律減小,結(jié)果輸出端的信噪比并沒(méi)有提高。因此為了提高信噪比,必須同時(shí)提高輸入的有用信號(hào),降低噪聲信號(hào)。比,必須同時(shí)提高輸入的有用信號(hào),降低噪聲信號(hào)。2、采用負(fù)反饋,也可抑制干擾信號(hào)。但是,如果干擾混在輸入信號(hào)、采用負(fù)反饋,也可抑制干擾信號(hào)。但是,如果干擾混在輸入信號(hào)中,負(fù)反饋無(wú)濟(jì)于事,它只能削弱放大器內(nèi)部產(chǎn)生的諧波。中,負(fù)反饋無(wú)濟(jì)于事,它只能削弱放大器內(nèi)部產(chǎn)生的諧波。S/NAidxoxix+比較比較
23、環(huán)節(jié)環(huán)節(jié)基本放大電路基本放大電路fxF反饋網(wǎng)絡(luò)反饋網(wǎng)絡(luò)40四、對(duì)輸入電阻和輸出電阻的影響四、對(duì)輸入電阻和輸出電阻的影響(一)對(duì)輸入電阻的影響(一)對(duì)輸入電阻的影響1、串聯(lián)負(fù)反饋、串聯(lián)負(fù)反饋閉環(huán)放大電路的輸入電阻閉環(huán)放大電路的輸入電阻Rif開(kāi)環(huán)放大電路的輸入電阻開(kāi)環(huán)放大電路的輸入電阻Ri41這里這里A和和F必須根據(jù)電路的具有類(lèi)型加以確定,對(duì)必須根據(jù)電路的具有類(lèi)型加以確定,對(duì)電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋,有,有電流串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋,有,有串聯(lián)負(fù)反饋電路的輸入電阻為未加反饋時(shí)的(串聯(lián)負(fù)反饋電路的輸入電阻為未加反饋時(shí)的(1+AF)倍,這種反饋常常用在需要高輸入電阻的電路中。倍,這種反饋常常用在
24、需要高輸入電阻的電路中。42(一)對(duì)輸入電阻的影響(一)對(duì)輸入電阻的影響2、并聯(lián)負(fù)反饋、并聯(lián)負(fù)反饋閉環(huán)放大電路的輸入電阻閉環(huán)放大電路的輸入電阻Rif開(kāi)環(huán)放大電路的輸入電阻為開(kāi)環(huán)放大電路的輸入電阻為Ri其中其中43這里這里A和和F必須根據(jù)電路的具必須根據(jù)電路的具有類(lèi)型加以確定,對(duì)有類(lèi)型加以確定,對(duì)電壓并聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋,有,有電流并聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋,有,有并聯(lián)負(fù)反饋電路的輸入電阻為未加反饋時(shí)的并聯(lián)負(fù)反饋電路的輸入電阻為未加反饋時(shí)的1/(1+AF)倍倍,這種反饋常常用在需要低輸入電阻的電路中。,這種反饋常常用在需要低輸入電阻的電路中。44(二)對(duì)輸出電阻的影響(二)對(duì)輸出電阻的影響1、
25、電壓負(fù)反饋、電壓負(fù)反饋電壓負(fù)反饋使輸出電阻為未加電壓負(fù)反饋使輸出電阻為未加反饋時(shí)的反饋時(shí)的1/(1+AF)倍。在深度倍。在深度負(fù)反饋時(shí),負(fù)反饋時(shí),|1+AF|1,所以,所以輸出電阻會(huì)減小很多。輸出電阻會(huì)減小很多。2、電流負(fù)反饋、電流負(fù)反饋電流負(fù)反饋使輸出電阻為未加電流負(fù)反饋使輸出電阻為未加反饋時(shí)的反饋時(shí)的(1+AF)倍。倍。45采用負(fù)反饋的原則采用負(fù)反饋的原則(1)若要穩(wěn)定直流量(靜態(tài)工作點(diǎn)),應(yīng)該引入)若要穩(wěn)定直流量(靜態(tài)工作點(diǎn)),應(yīng)該引入直流負(fù)反饋直流負(fù)反饋。(2)若要改善交流量,應(yīng)該引入)若要改善交流量,應(yīng)該引入交流負(fù)反饋交流負(fù)反饋。(3)若要穩(wěn)定輸出電壓,應(yīng)引入)若要穩(wěn)定輸出電壓,應(yīng)引
26、入電壓負(fù)反饋電壓負(fù)反饋;要穩(wěn)定輸出電流,;要穩(wěn)定輸出電流,應(yīng)引入應(yīng)引入電流負(fù)反饋電流負(fù)反饋。(4)若要提高輸入電阻,應(yīng)引入)若要提高輸入電阻,應(yīng)引入串聯(lián)負(fù)反饋串聯(lián)負(fù)反饋;要減小輸入電阻,;要減小輸入電阻,引入引入并聯(lián)負(fù)反饋并聯(lián)負(fù)反饋。注意注意性能的改善或改變都與反饋深度性能的改善或改變都與反饋深度(1+AF)有關(guān),且均是以犧牲放大倍有關(guān),且均是以犧牲放大倍數(shù)為代價(jià)。反饋深度越大,對(duì)放大電路的放大性能的改變程度也越數(shù)為代價(jià)。反饋深度越大,對(duì)放大電路的放大性能的改變程度也越好,但反饋過(guò)深容易引起自激振蕩,使放大電路無(wú)法進(jìn)行放大,性好,但反饋過(guò)深容易引起自激振蕩,使放大電路無(wú)法進(jìn)行放大,性能改善也就
27、失去了意義。能改善也就失去了意義。46P2696.1.2 P3147.1.2,7.2.1,7.4.3,7.4.8 47一、深度負(fù)反饋一、深度負(fù)反饋條件下條件下放大電路的放大倍數(shù)的近似計(jì)算放大電路的放大倍數(shù)的近似計(jì)算在深度負(fù)反饋條件下,在深度負(fù)反饋條件下,|1+AF|1,所以,所以上式又可寫(xiě)作上式又可寫(xiě)作 FXo Xi 即即 Xf XiAidxoxix+比較比較環(huán)節(jié)環(huán)節(jié)基本放大電路基本放大電路fxF反饋網(wǎng)絡(luò)反饋網(wǎng)絡(luò)深度負(fù)反饋情況下,反饋信號(hào)深度負(fù)反饋情況下,反饋信號(hào)Xf緊隨輸入信號(hào)緊隨輸入信號(hào)Xi變化,使放大器變化,使放大器的凈輸入信號(hào)的凈輸入信號(hào)Xd接近于零接近于零 fi uu 串聯(lián)負(fù)反饋:串
28、聯(lián)負(fù)反饋:0id u虛短虛短并聯(lián)負(fù)反饋:并聯(lián)負(fù)反饋: fii i 0id i虛斷虛斷48(一)電壓串聯(lián)負(fù)反饋(一)電壓串聯(lián)負(fù)反饋 fi uu 串聯(lián)負(fù)反饋:串聯(lián)負(fù)反饋:0id u虛短虛短 uu 49(二)電壓并聯(lián)負(fù)反饋(二)電壓并聯(lián)負(fù)反饋并聯(lián)負(fù)反饋:并聯(lián)負(fù)反饋: fii i 0id i虛斷虛斷運(yùn)放在線(xiàn)性工作范圍內(nèi),開(kāi)環(huán)增益很大,運(yùn)放在線(xiàn)性工作范圍內(nèi),開(kāi)環(huán)增益很大,輸出輸出UoUo為有限值。為有限值。50(三)電流串聯(lián)負(fù)反饋(三)電流串聯(lián)負(fù)反饋 fi uu 串聯(lián)負(fù)反饋:串聯(lián)負(fù)反饋:0id u虛短虛短51(四)電流并聯(lián)負(fù)反饋(四)電流并聯(lián)負(fù)反饋并聯(lián)負(fù)反饋:并聯(lián)負(fù)反饋: fii i 0id i虛斷虛斷
29、52(五)分立元件負(fù)反饋(五)分立元件負(fù)反饋單管電流串聯(lián)負(fù)反饋放大電單管電流串聯(lián)負(fù)反饋放大電路,假設(shè)處于路,假設(shè)處于深度負(fù)反饋深度負(fù)反饋,則有:則有: fi uu 53(五)分立元件負(fù)反饋(五)分立元件負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋放大電路,電流串聯(lián)負(fù)反饋放大電路,假設(shè)處于假設(shè)處于深度負(fù)反饋深度負(fù)反饋,則有:,則有: fi II d0 I54一、自激的表現(xiàn)一、自激的表現(xiàn)二、自激的條件二、自激的條件三、負(fù)反饋放大器的自激三、負(fù)反饋放大器的自激四、高頻自激的消除四、高頻自激的消除55一、自激的表現(xiàn)一、自激的表現(xiàn)11 AFAFAXAFXAXXXAXXAididfididiof=1111 AF01= AF即閉環(huán)
30、放大倍數(shù)小于開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)。屬于即閉環(huán)放大倍數(shù)小于開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)。屬于負(fù)反饋負(fù)反饋即閉環(huán)放大倍數(shù)大于開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)。屬于即閉環(huán)放大倍數(shù)大于開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)。屬于正反饋正反饋此時(shí)此時(shí)|Af|=,沒(méi)有輸入就有輸出,稱(chēng)為沒(méi)有輸入就有輸出,稱(chēng)為自激自激如果需要放大一個(gè)外加信號(hào),而放大器卻產(chǎn)生它自己的信號(hào),妨礙了對(duì)外如果需要放大一個(gè)外加信號(hào),而放大器卻產(chǎn)生它自己的信號(hào),妨礙了對(duì)外部信號(hào)的放大,這樣的自激是有害的。部信號(hào)的放大,這樣的自激是有害的。如果沒(méi)有提供放大器外加信號(hào),又想產(chǎn)生一個(gè)信號(hào),就應(yīng)該利用自激現(xiàn)象如果沒(méi)有提供放大器外加信號(hào),又想產(chǎn)生一個(gè)信號(hào),就應(yīng)該利用自激現(xiàn)象,這種工作在自激狀態(tài)的放大器稱(chēng)為振蕩器。,
31、這種工作在自激狀態(tài)的放大器稱(chēng)為振蕩器。56二、自激的條件二、自激的條件01= AF此時(shí)此時(shí)|Af|=,沒(méi)有輸入就有輸出,引起沒(méi)有輸入就有輸出,引起自激自激結(jié)論:結(jié)論: 在循環(huán)過(guò)程中,偏差信號(hào)的大小和相位始終不變,因而輸出信號(hào)在循環(huán)過(guò)程中,偏差信號(hào)的大小和相位始終不變,因而輸出信號(hào)Xo = AXd也始終不變。在沒(méi)有輸入的條件下產(chǎn)生輸出的過(guò)程,即是產(chǎn)生自也始終不變。在沒(méi)有輸入的條件下產(chǎn)生輸出的過(guò)程,即是產(chǎn)生自激的過(guò)程。激的過(guò)程。Aidxox0i=x+fxF有了偏差信號(hào)有了偏差信號(hào)Xd,必然會(huì)產(chǎn)生輸出信號(hào),必然會(huì)產(chǎn)生輸出信號(hào)Xo=AXd,反饋信號(hào),反饋信號(hào)Xf = FXo = AFXd新產(chǎn)生的偏差信
32、號(hào)新產(chǎn)生的偏差信號(hào)Xd= XiXf = Xf = AFXd和反饋信號(hào)本身相反。和反饋信號(hào)本身相反。在在AF = 1的條件下,的條件下, Xd= Xd 偏差信號(hào)沿著反饋環(huán)走完一周后偏差信號(hào)沿著反饋環(huán)走完一周后大小,相位大小,相位都都沒(méi)有改變。沒(méi)有改變。57對(duì)于對(duì)于AF = 1綜上所述:綜上所述:Aidxox0i=x+fxF注意:注意:如果如果AF1 argAF=(2n+1)放大器也是會(huì)自激的。放大器也是會(huì)自激的。 Xd= -AFXd因因?yàn)槠钚盘?hào)為偏差信號(hào)Xd增加,放大倍數(shù)增加,放大倍數(shù)A卻由于放大器的非線(xiàn)性而隨偏差信號(hào)減小卻由于放大器的非線(xiàn)性而隨偏差信號(hào)減??;當(dāng)滿(mǎn)足;當(dāng)滿(mǎn)足|AF| = 1 的
33、程度時(shí),的程度時(shí),|Xd|不再改變,因而不再改變,因而Xo輸出大小不變。輸出大小不變。58反饋支路瞬時(shí)極性法f/Hz20lg|A|/dBAf/Hzf 0-180問(wèn)題問(wèn)題1:負(fù)反饋是對(duì)于:負(fù)反饋是對(duì)于什么頻率的信號(hào)?什么頻率的信號(hào)?問(wèn)題問(wèn)題2:對(duì)于頻率為:對(duì)于頻率為f 0的高頻信號(hào),的高頻信號(hào),是什么反饋?是什么反饋?59三、負(fù)反饋放大器的自激三、負(fù)反饋放大器的自激(1)構(gòu)成負(fù)反饋放大器時(shí),要保證在中頻區(qū)獲得確實(shí)的負(fù)反饋。滿(mǎn))構(gòu)成負(fù)反饋放大器時(shí),要保證在中頻區(qū)獲得確實(shí)的負(fù)反饋。滿(mǎn)足足|1+AF|1負(fù)反饋放大器在高頻區(qū)或者低頻區(qū)可能滿(mǎn)足負(fù)反饋放大器在高頻區(qū)或者低頻區(qū)可能滿(mǎn)足AF = 1而產(chǎn)生自激,放而產(chǎn)生自激,
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