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负反馈放大电路分析计算

§6-3 负反馈放大电路的分析与计算
6-3-1 深度负反馈放大电路的近似估算 重点 一、深度负反馈放大电路的特点 二、基于反馈系数的闭环电压增益的估算 三、闭环输入电阻Rif和闭环输出电阻ROf的估算 6-3-2 一般负反馈放大电路的拆环分析法(方框图法) 一、拆环分析法的基本思想
二 、拆环分析法的分析步骤
6-3-1 深度负反馈放大电路的近似估算
一、深度负反馈放大电路的特点

Xd(s)
Xi(s)
基本放大器 A(s) 反馈网络 B(s)
XO(s)
A( s ) A f ( s) 1 A( s ) B( s )
在深度负反馈条件下:
Xf(s)
1 A( s)B( s) 1
※注意:Af(s)是广义增益,其含 义和量纲与反馈组态有关。
4、电流并联负反馈
RS ii + id if 放大 电路
(ii i f ,id 0)
iO + iO RL
-
ui
uO
反馈 网络
-
小结:深负反馈条件下四种反馈阻态放大电路的闭环电压增益
反馈组态 反馈系数
Auf
电压串联
Bu u f / uO
Bg i f / uO
1 uO Auf Bu ui uO 1 1 Auf Bg RS uS 1 uO Auf R L ui Br uO 1 R Auf L uS Bi RS
讨论(三) 1、分析电路中有几路反馈? 射随器
R2 C1 R5
2、试估算电路的总电压增益。
R7
C6 +VCC
电压串联 负反馈
+
R1 R3 C2 R4
+
C3
R11 R8 C5
主反馈
Au1 1
-
ui
uO
R6
R9 R10
-
1 R11 R6 1 Bu ; Au 2 f Bu R6 uO R6 R11 Au总 Au1 Auf 2 1 R11 / R6
电压串联 电压并联 电流串联 电流并联
Af B
Auf Bu
Arf Bg
Agf Br
Aif Bi
为了方便研究和测试,人们往往需要求出不同组态负反 馈放大电路的闭环电压增益。当反馈组态是“电压串联” 时, Af(s)代表闭环电压增益,可直接利用该关系式估算电路的电 压增益。如果反馈组态是其他的形式时,需要根据具体电路, 经过适当转换才能得到电压增益。 注意两个问题: (1)反馈系数是怎么得来的? (2)电压增益是怎么得来的?
uf
+
+u
d
RF CF
ui
-
Re1
- +
uf
RL Re2
uO
-
-
1 Re1 RF RF Au f 1 Bu Re1 Re1
2、电压并联负反馈
(ii i f ; id 0)
+
RS ui
等效信号源内阻 ii id if
放大 电路 反馈 网络
-
+ uO
-
uo 1 Bg ; Arf uO i i Bg uO 1 1 uO Auf i R Bg RS ui iif RSS
1 A( s ) B( s )

xi
∑ xf
※注意:此处的ROf 是指反馈环路内的输入电阻,若环路外 还并联有其他电阻,则应予以考虑。 R A(S) xd A(S) x x
Ro
i

d
AXd B(S)
xf
AXd B(S)
Ro
Rof 0
R
Rof
ROf总 R ROf R
Rif总 R // ROf R
电压并联
电压负反馈的闭 环电压增益与负 载无关,体现恒 压特性。 电流负反馈的闭 环电压增益与负 载成线性关系, 体现恒流特性。
电流串联
Br u f / iO
电流并联
Bi i f / iO
小结:深度负反馈放大电路闭环电压增益的估算方法 (1)先判断反馈组态: (2)估算反馈系数: 根据定义并利用深度负反馈的特点来估 算,不同组态的反馈系数具有不同物理意义和量纲。 (3)估算闭环电压增益: 根据定义并利用深度负反馈的特点 得到闭环电压增益与反馈系数的关系式,然后进行估算。
T3 RC2
F
e3
Re3
C3
+ uO -
【解】: 反馈组态是电压串联负反馈, ui u f ; ud 0;
Bu
uf uO
Re1 Re1 RF
1 RF Auf 1 Bu Re1
讨论(二) 电路满足深度负反馈条件,试估算闭环源电压增益。
Rb1 RC1 RC2 C2 T2 RC3 C3 +VCC
R
S
ii
C1 if
id
+
T3
T1 Re1
RF
+ ui
e3
Re3
uO
-
RC2
-
【解】: 反馈组态是电压并联负反馈, ii i f ; id 0;
Bg i f / uO 1 / RF
Auf uO / ui
ui ii RS i f RS
uO uO 1 RF 1 Auf ui i f RS Bg RS S R
反馈组态 电压串联 电压并联 电流串联 反馈系数
Auf
1 uO Auf Bu ui uO 1 1 Auf Bg RS uS 1 uO Auf R L ui Br
Bu u f / uO
Bg i f / uO
Br u f / iO
电流并联
Bi i f / iO
id≈0, ube≈0,发射结虚短路
if
并联负反馈的源总是用恒流源 +EC RC1 RC2 RC3 或是内阻比较大的电流源。在+ if RF 实验室测试并联负反馈放大电uO R1 RL 路时,因信号源内阻很小,所+ ii id R1 ui 以一般要外接一个电阻去等效 Re3 RS,若非如此,负反馈所起 -E Rem 的作用很小,测不出效果。E
Bg
(0 uO ) / R F 1 uO RF uO uO uO Auf ui i f R1
if
RF 1 1 Auf R1 Bg R1
3、电流串联负反馈
+ + ud ui + uf 反馈 网络 放大 电路 iO
(ui u f ; ud 0)
+ uO
讨论(四) 估算电路的Rif 和ROf
RC2 +VCC
RC1
R1 iC1 i +
Rb1
RC1
RF
Re2
+EC
+ + +u
d
if id
Re1
iO
R’of
RC2
C2 +
RF
CF R’
ui
-
- + Re1 uf
ofRLuOຫໍສະໝຸດ --Re2
ui
-
iO uO
-
R’if
电压串联负反馈
R’if 电流并联负反馈
Rif ; ROf 0;
RC1 C R1 ii 1 + RF
Auf uO / ui
uO RC 2iO
Re2
+EC
ui R1ii R1i f
R RC 2 iO RC 2 ( 1 e 2 RF ) Auf R1 Bi Re 2 R1i f
if id
Re1 虚 短 路 RC2
iO C iO 2
uO
X i ( s) X f ( s);
X d ( s) 0
串联负反馈:ud 并联负反馈: id
净输入量≈0, 可以忽略。
注意:对不同的反馈阻态, 忽略的净输入量是不同的:
0,ui u f
0,ii i f
二、基于反馈系数的闭环电压增益的估算
1 ※不同组态的A (s)和 特点1: A f ( s ) f B( s ) B(s)是不一样的。
讨论(三) 1、分析电路中有几路反馈?
R2 C1 R5
2、试估算电路的总电压增益。
R7
C6 +VCC
+
R1 R3 C2 R4
+
ui
C3
R11 R8 C5
uO
-
R6
R9 R10
-
(1)C2: 正反馈(目的是提高输入电阻,称为“自举”) (2)R11: 电压串联负反馈 (3)R10: 直流负反馈 (4)R4、 R6、 R8、R9
(2) 反馈系数:
(3) 闭环电压增益:
Br u f / iO Re1 Re 3 Re 3 u f Re1 iO Br R R R e1 F e3 Re1 RF Re 3
ud≈0, ie≈0,发射极虚断路
uO u R i ; u u ; Auf ; O i f C3 O ui
Rif总 R Rif R

Rif R R // R R if if总
三、闭环输入电阻Rif和输出电阻ROf的估算 1 A( s)B( s) 1 2、闭环输出电阻 RO R 0 (1)电压负反馈减小输出电阻, Of (2)电流负反馈提高输出电阻,ROf 1 A( s)B( s)RO
二、基于反馈系数的闭环电压增益的估算 1、电压串联负反馈 (ui u f ; ud 0)
+ + u d ui + uf - -
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