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模拟电路分析


A F 1

写成模及相角形式: AF 1
A F (2n 1) (n整数)
相位平衡 条件
起振过程中 X o 有一个从小到大的过程,故起振条件

AF 1

由于半导体器件的非线性,若电路最终能够达到动态平衡, 即反馈信号与输出信号相互维持,则称电路产生了自激振荡。
AF 10
可以认为是深度负反馈
2、将基本放大电路与反馈网络均看成二端口网络, 则不同反馈组态表明两个网络的不同连接方式。

Io

Ii


Id
Io
Ui
Ud
A
RL

US
RS

A
If
RL

Uf
F
F
电流串联负反馈电路

电流并联负反馈电路
Ii

Id


Ui
Ud
A
RL


Uo
US
RS

A
If
RL

输入量

净输入量
基本放大电路
输出量Leabharlann 反馈量反馈网络反馈的目的:为改善放大电路性能而引入的一项技术措施
2、正、负反馈:根据反馈的效果区分:
净输入量增大/减少为正反馈/负反馈。
3、直流反馈和交流反馈:反馈量中只含有直流量,
称为直流反馈,只含有交流量为交流反馈。
7.1.2 反馈的判断 正确判断反馈的性质是研究放大电路的基础。 1、有无反馈的判断:


Xi
闭环增益:
A Af Xi X id (1 AF ) 1 AF
XO
A X id
②反馈深度 1 AF
1 AF 1
1 AF 1
1 AF 0
1 AF 1
Af A
Af A
负反馈 正反馈 自激振荡
A f
Af 1
F
深度负反馈
1、判断方法:
① 若不存在 f 0 则电路稳定; ② 若存在 f 0则电路不稳定,若 f 0 f c必然产生自激振荡,但
f0 fc 则电路稳定,不会产生自激振荡。

2、稳定裕度:
定义 f fc 时所对应的20lg A F
Gm 20lg A F
f f0


的值为幅值裕度 G m
A
uid


R2
A
uo uI

iI
R
1
iid
iF

R1


R2
uF
R1
R2

A

uo
uF
净输入量:
I id
Ib

U id


U be
三极管 运算放大器
注意:反馈量仅仅决定于输出量,而与输入量无关, 它是只反映输出量变化的物理量。
3、直流反馈和交流反馈的判断:
uI


A
Uo

Uf
F
F
电压串联负反馈电路
电压并联负反馈电路
3、举例分析:
uI
uD


R2
A

uo
RL
uI

uD


RL
A
uo iO
R1
uF
iR! R1
uF
①电压串联负反馈

iI
iD
②电流串联负反馈
uP

iI
iD

iF
A
uo

iF
A

RL
R2

uN
R
RL

uo
R1
③电压并联负反馈
控制的电压源 uO 并联 可将电路的输出看成由输入电流 控制的电流源 iO
iI
稳定电流:串联 可将电路的输出看成由输入电压 u I 控制的电流源 iO 并联 可将电路的输出看成由输入电流 i I
控制的电压源 uO
负反馈放大电路的重要作用和性质 1、重要作用:稳定输出量。实质:自动调节 2、性质:直流负反馈稳定静态工作点,交流负反馈 改善放大电路的动态性能。 串联与并联反馈对信号源内阻要求不同。
7.6 负反馈放大电路的自激振荡
自激振荡:电路不需要输入任何信号,在输出端将获得 正弦交流电压或电流,这种现象。 7.6.1 负反馈放大电路产生自激振荡的原因和条件
中频断
AF 0

A F 2n (n整数)

因此净输入量、输入量、反馈量之间的关系 低频段:因为耦合电容、旁路电容的存在,
稳定的负反馈放大电路 Gm 0 ,且 Gm
愈大,电路愈稳定
④电流并联负反馈
7.2.3 反馈组态的判断 1、电压负反馈与电流负反馈的判断 2、串联反馈与并联反馈的判断 例1:
VCC
例2:

iO
U CC RC C1 RS

RL
uI
uD

uF
uo

V
C2



A
R2
T



RF

UO

RL
R1
R3
US
Ui
RE
CE
例3:
RS

RF

V RC

Ii


If B


US
Ui
Ib
UO

RL
例4:
RB1 C1 RS


U CC RC1


C2
RB2

RC2


C3

V1

V2 RE1 RB3 CE RE2

Ui

Uo

RL
CF
RF
总结:放大电路中应引入哪种反馈取决于负载欲得到稳定的电压 还是稳定的电流;应引入串联负反馈还是并联负反馈取决 于输入信号源是恒压源还是恒流源。 稳定电压:串联 可将电路的输出看成由输入电压 u I
第7章 放大电路中的反馈
7.1 反馈的基本概念和类型 7.2 反馈的框图表示法 7.3 负反馈对放大电路性能的影响 7.5 负反馈的正确引入 7.6 自激振荡
7.1 反馈的基本概念和类型
7.1.1 反馈的概念和类型
1、 什么是反馈? 电子电路中,将输出量(电压或电流)的一部分或全部通过 一定的电路形式作用到输入回路用来影响输入量的措施,称 为反馈。
7.3 负反馈对放大电路性能的影响
1、 提高了闭环增益的稳定性 不考虑相位关系:
dAf Af 1 AF 1 1 2 2 dA 1 AF (1 AF ) (1 AF ) A 1 AF
dAf 1 dA Af 1 AF A
(相对变化量)
电流负反馈稳定输出电流;电压负反馈稳定输出电压。

X
'
i
Xi X f


AF

将产生超前相移
高频断:因为半导体器件的级间电容的存在,A F 将产生滞后相移 为附加相移
' A

'
F
180

X
'
i
Xi X f


A F n (n为奇数 )
' '
因此:当反馈量与中频段相比产生超前或滞后的附 加相移,因而净输入量将会增加,于是输出量也随 之增大,反馈的结果使放大倍数增大。 幅值平衡 2、自激振荡的平衡条件 条件
2、改变输入电阻和输出电阻
①对输入电阻的影响:从放大电路输入端看进去的等效电阻, 故此其影响取决于基本放大电路与反馈网络在输入端的连接方式。 即串联、并联。

Ii

Id

串联负反馈增大输入电阻
ri
Ui I f
A
rif
ri
并联负反馈减小输入电阻
F
②对输出电阻的影响:取决于基本放大电路与反馈网络在放大 电路输出端的连接方式。即电压反馈、电流反馈。 电压负反馈减小输出电阻;电流负反馈增大输出电阻。
R2
ui

A
ui
uo
R1


A
ui


uo
A
uo
2、反馈极性的判断
瞬时极性法:是判断电路中反馈极性的基本方法。即: 规定电路输入信号在某一时刻对地的极性,以此类推 从而得到输出信号的极性;根据输出信号的极性判断 反馈信号的极性;从而得出净输入的变化。
uI
uid

uI uo

7.6.2 负反馈放大电路稳定性的定性分析 设放大电路采用直接耦合方式,且反馈网络为纯电阻 网络,则电路只可能产生高频振荡,且附加相移仅产生 于放大电路。故:放大电路级数愈多,引入负反馈后愈 容易产生高频振荡。但放大电路的自激振荡是由其自身 条件产生的,不因其输入信号的改变而消除。
1、对于基本放大电路的讨论:
三、展宽频带 负反馈能扩展通频带
A Am 0.707 Am Afm 0.707 Afm
开环
四、减小非线性失真
略小
O
f fL f L
f H f fH
f
略小
ui

略大
ud
A
uo
略大
uf
略大
F
略小
7.5 放大电路负反馈的正确引入
放大电路中引入负反馈的一般原则
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