注册电气工程师资格考试模拟电子技术学习资料负反馈放大器.PPT

模拟电子技术,Ch3 负反馈放大器,3.1 反馈的概念与分类,3.2 反馈放大器的模型,3.3 负反馈对放大器性能的影响,3.4 负反馈放大器的分析与计算,3.1 反馈的概念与分类,反馈的概念,反馈放大器的模型,反馈,反馈的分类,反馈的概念,放大电路A,输入信号（vi或ii）,输出信号（vo或io）,反馈网络F,反馈信号（vf或if）,将输出信号的部分或全部送回到放大电路的输入端，与原输入信号叠加后再作用到放大电路。,+,正向传输,反向传输,有反馈称为闭环。,放大电路无反馈称为开环，,反馈的分类,各种负反馈放大器,电流并联负反馈,电压并联负反馈,电流串联负反馈,电压串联负反馈,到底有几种？,电流串联负反馈,电压串联负反馈,电流并联负反馈,电压并联负反馈,正/负反馈的判断瞬时极性法电压/电流反馈的判断vo短路法串联/并联反馈的判断输入节点法,反馈的判断,有一定难度呦，要熟练掌握,3.2 反馈放大器的模型,反馈放大器的模型,3.3 负反馈对放大器性能的影响,负反馈对放大器性能的影响,减小非线性失真,改变输入输出阻抗,稳定放大倍数,扩展频率范围,代价！,抑制噪声,时刻想着：为什么？,减小非线性失真,+,负反馈可改变输入输出阻抗,1. 串联反馈Ri2. 并联反馈Ri3. 电压反馈Ro4. 电流反馈Ro,给图示放大器引入负反馈，分别达到下述目的：增大输入电阻；稳定输出电压；稳定电压放大倍数；减小输出电阻但不影响输入电阻。,3.4 负反馈放大器的分析与计算,负反馈放大器的分析与计算,1.计算概要,2.深度负反馈下的近似计算,3.负反馈放大器的方框图分析法,反馈放大器如图。  说明R7和R8 引 入的反馈；  确定大小关系： Ri F与Ri， RoF与Ro；  已知RSR1R2 >>1R4， R7>>R4 ，R7>>R9. 试证明 在深度负反馈条件下，下式成立：,负反馈放大器的方框图分析方法, 方框图分析法,将反馈放大器划分为基本放大器和反馈网络两部分，分别求出基本放大器的放大增益A和反馈网络的反馈系数B，然后利用反馈方程式求Auf。分析流程图,注意：求基本放大电路的放大增益时必须考虑反馈网络的负载作用,确定输出信号量电压反馈：Xo=Uo电流反馈：Xo=Io,确定输入信号量和反馈信号量 串联反馈：Xi、Xf均为电压信号 并联反馈：Xi、Xf均为电流信号,求反馈系数B=Xf/Xo和基本放大器的放大增益A=Xo/Xi,求反馈深度F=1+AB,根据反馈方程式求Af,继续求其他指标如rif 、rof等,方框图分析方法, 画基本放大电路的原则,为了考虑反馈网络对基本放大器输入端和输出端的负载效应，在画基本放大电路时，应遵循以下两条原则：,1. 求输入电路如果是电压反馈，则令Uo=0，即将输出端对地短路；如果是电流反馈，则令Io=0，即将输出回路开路。,2. 求输出电路如果是并联反馈，则令Ui=0，即将输入端对地短路；如果是串联反馈，则令Ii=0，即将输入回路开路。,具体反馈放大器的分析计算, 电压并联负反馈放大器的计算,1. 判断反馈类型,反馈元件：Rf反馈类型：电压并联负反馈,2. 画基本放大器电路,反馈网络对输入回路的负载作用,反馈网络对输出回路的负载作用,3. 基本放大器的计算,（1）输入电阻,ri=Rf/hie,（2）输出电阻,ro=Rf,反馈放大器的计算, 电压并联负反馈放大器的计算,3. 基本放大器的计算,（3）开环互阻增益的计算,考虑RS的影响：,（1）输入电阻,ri=Rf/hie,（2）输出电阻,ro=Rf,反馈放大器的计算, 电压并联负反馈放大器的计算,4. 反馈放大器的计算,并联反馈使输入阻抗减小，减小的倍数等于F,（5） 如考虑Rs的影响,(7)输出电阻,考虑Rc的影响，,具体反馈放大器的分析计算, 电流串联负反馈放大器的计算,例：,1. 判断反馈类型,反馈元件：Re反馈类型：电流串联负反馈,解：,晶体管的参数：hfe=100, hie=1K, hrehoe 0Rs 0,Re =100 Rb1=100K ,Rb2=50K， Rc =2K ， RL =2K 试求：AGf,rif,rof 和AUf,已知单级电流负反馈电路，,2. 画基本放大器电路,反馈网络对输入回路的负载作用,反馈网络对输出回路的负载作用,反馈放大器的计算, 电流串联负反馈放大器的计算,3. 基本放大器计算,反馈放大器的计算, 电流串联负反馈放大器的计算,ri=hie+Re,=1.1K,ro=1/hoe+Re, ,4. 反馈放大器计算,反馈放大器的计算, 电流串联负反馈放大器的计算,4. 反馈放大器计算,具体反馈放大器的分析步骤,判断反馈类型,画出基本放大器电路分别考虑反馈网络的负载作用,基本放大器的参数计算A、ri、ro,反馈放大器的计算BF Af rif和 rof r'if 和r'of,继续求其它指标,方框图分析方法, 画基本放大电路的原则,为了考虑反馈网络对基本放大器输入端和输出端的负载效应，在画基本放大电路时，应遵循以下两条原则：,1. 求输入电路如果是电压反馈，则令Uo=0，即将输出端对地短路；如果是电流反馈，则令Io=0，即将输出回路开路。,2. 求输出电路如果是并联反馈，则令Ui=0，即将输入端对地短路；如果是串联反馈，则令Ii=0，即将输入回路开路。,小 结,1） 找出反馈网络与输入回路有关，又与输出回路有关的网络。,2）判断反馈的类型, 判断是电压反馈还是电流反馈,简单的判断方法： 将输出电压短路，若反馈回来的反馈信号为零，则为电压反馈；若反馈信号仍然存在，则为电流反馈。,小 结,反馈信号与输入信号加在放大电路输入回路的同一个电极，则为并联反馈；反之，加在放大电路输入回路的两个电极，则为串联反馈。, 判断是正反馈还是负反馈,瞬时极性法：在放大电路的输入端，假设一个输入信号的电压极性，可用“+”、“-”， 按信号传输方向经基本放大器反馈网络判断相关点的瞬时极性，直至判断出反馈信号的瞬时电压极性。如果反馈信号的瞬时极性使净输入减小，则为负反馈；反之为正反馈。, 判断是直流反馈还是交流反馈,电容观察法：反馈通路如存在隔直电容，则为交流反馈反馈通路如存在旁路电容，则为直流反馈反馈通路不存在电容，则为交直流混合反馈,小 结,2. 无论何种类型的负反馈可用统一形式的反馈方程来描述，即Af=1/(1+AB).反馈的类型不同将影响A、Af和B的下标和量纲。反馈深度F=1+AB将影响反馈放大器的性能。,小 结,3. 负反馈是改善放大器性能的重要手段。对放大器的主要影响有： 提高增益的稳定性，电压负反馈可稳定输出电压，电流负反馈可稳定输出电流。 改善非线性失真，减小内部噪声和干扰 改变放大器的输入和输出阻抗。串联负反馈可使输入阻抗增加，并联负反馈可使输入阻抗减小；电压负反馈可使输出阻抗减小，电流负反馈可使输出阻抗增加。 展宽放大器的频带宽度。,4. 方框图分析法可用于分析各种类型的负反馈放大器。具体分析步骤为：,