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放大器中的负反馈


串联反馈
并联反馈
vi= vi’+ vf , vf =kf xo ,xo=Avi’
vi vi' vf vi' vf Rif ( 1 ' ) Ri ( 1 Akf ) Ri ( 1 T) Ri F ii ii ii vi
5.2.2 增益及其稳定性
一、增益稳定性 负反馈会降低放大器的增益,但会减小增益灵敏度。 增益灵敏度:就是指Af(或Afs)对A(或As)变化的敏感程度 Af A A Af Af 定义: S A Af A Af A 当Af为小值时
二Hale Waihona Puke 源增益输入信号为vs或is,则相应增益为反馈放大器源增益。
法一:Rs并入基本放大器
+ + vs Rs T
R
' L
+ + vs Rs RE
' RL
vo -
T
' RL
vo -
Av
' RL
rbb' rb'e
Av
rbb' rb'e (1 ) RE
' vi vbe (1 ) r R ce L Ri rbe rbb' rb'e Ri rbe Re // RE rbb rb e RE ' ii ib rce RL RE
xi xi xf
由上述参数,定义反馈放大器增益(闭环增益):
xo Axi' A A A Af ' xi xi xf 1 xf 1 T F xi'
环路增益 反馈深度 xf为正时, xi
xf xf x o T ' ' kf A xi x o xi
F 1 T 1 kf A
实际有正反馈和负反馈。以xi极性为参照点:
xi xf xi 则反馈为负反馈
xi xi
则反馈为正反馈
xf为负时,
负反馈的作用:自动调节作用;
扩展带宽;
减小非线性失真; 改变放大器的输入和输出 电阻。 但是这些是以牺牲放大器增益为代价的。
5.1.2 四种类型负反馈放大器
1 1 1 T F
由左式我们可找到影响Af最 大的参数,从而选择合适 的电路结构。
Af A
A
S Asf s =
A
1 = 1 + Ts Fs
fs S 左式说明 F 或 F 越大, 或 S As 越小 s 1
施加不同类型反馈,只能减小相应增益灵敏度,比 如电流反馈只能减小互导增益灵敏度,不能降低电 压增益灵敏度
5.1 反馈放大器的基本概念
5.1.1 反馈放大器的组成
反馈:将放大电路的输出信号(电压或电流),按一定 路径回送到输入端的过程; 反馈放大器组成:由一个基本放大器和反馈网络构成的闭 合回路 设放大器电路增益A(开环增益) xo Axi' 设反馈网络反馈系数kf xf kf xo 误差信号:
根据反馈信号不同,可以分为电压反馈和电流反馈。 电压反馈:在输出端反馈网络若采样输出电压信号则称 作电压反馈 电流反馈:在输出端反馈网络若采样输出电流信号则称 作电流反馈
根据基本放大器输入端和反馈网络输出端采用的连接方式, 可以分为串联反馈和并联反馈。 串联反馈:在输入端,基本放大器的输入端和反馈网 络的输出端采用串联连接,实现电压比较 并联反馈:在输入端,基本放大器的输入端和反馈网络 的输出端采用并联连接,实现电流比较
(a)图中输出端短接,反馈网络的输入端被短接到地, 反馈网络无信号输入,此为电压反馈; (b)图中输出端短接,放大器的输出电流为反馈网络 的输入信号,此为电流反馈。
Rs + vs -
T
输入 回路 输出 回路
vo
RE
共用部分
' RL -
电流串联
跨接部分 Rf
Rs is
T
输入 回路
输出 回路
+ vo
S
Af A
A Af Af A
S
Af s As
As Afs Afs As
灵敏度越小,Af变化的敏感度越低,反馈放大 器的增益也越稳定
上述定义可扩展到对决定A值的某一参数x的灵敏度
A A A A x x f f S f x A x A A x f f
还有
Af SA
RE
跨接部分 Rf
共用部分
' RL -
跨接部分 输入 回路 输出 回路
Rs is
T
输入 回路
输出 回路
+ vo
' RL -
二、类型判别
短路法——短路输入、输出端口。
(a)图中输入端短 ' v 接,i vf ,反馈网络的 输出对放大器产生影响, 为串联反馈;
(c)图中,输入端短接, 反馈网络的输出短接到地, 不会对放大器产生影响, 为并联反馈。
' RL -
电压并联
三、极性判别
极性判别方法:确定电压信号在经过放大器和反馈网络构成的 闭合环路上的极性转换进行判别。判别时可从闭合环路的任一 处将其断开。在断开处假定信号极性,按照顺时针方向判定信 号流经该闭合环路时电压极性的转换,直到返回断开点。若此 时极性与初始假定极性相同,则为正反馈;否则为负反馈。 在环路中,不考虑信号源影响(电压源短路,电流源开路)。
跨接部分 Rf
Rs + vs -
T
输入 回路 输出 回路
vo
RE
共用部分
R -
' L
Rs is
T
输入 回路
输出 回路
+ vo
' RL -
电流串联负反馈
电压并联负反馈
5.2 负反馈对放大器性能的影响
5.2.1 输入电阻
1. 串联负反馈使电路的输入电阻增加F倍
2. 并联负反馈使电路的输入电阻减小F倍:
' '
R rce
' o
( Rs rbb' rb'e ) RE RE v R (1 )rce i Rs rbb' rb'e RE Rs rbb' rb'e RE
' o
由于电阻RE的存在,使放大器的输出信号被回送到了放大器输入端, 这称为反馈。施加了反馈的放大器称为反馈放大器。 施加反馈后, 原基本放大器的增益,阻抗等都发生了变化。
四种反馈类型
对于不同的反馈类型,A、kf和Af必须采用相应的表示形式, 稳定的也是相应的输出量和增益量,切不可混淆。
5.1.3 反馈放大器的判别
反馈性质和反馈类型的确定是讨论反馈放大器性 能的前提 一、反馈元件的判别
输入 回路 共用部分 输出 回路
Rs + vs -
T
输入 回路 输出 回路
vo
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