第五章第一节反馈放大器的基本概念.ppt

第五章 放大器中的负反馈 前言 负反馈是改善放大器性能的一种重要方法和手段，在电子电路中得到极为广泛的应用，可以说，几乎没有不采用反馈的电子线路。注意，本章既是本课程的重点，也是本课程的难点。 第一节 反馈放大器的基本概念 * * 第五章 放大器中的负反馈 第五章 前言 第一节 反馈放大器的基本概念 第二节 负反馈对放大器性能影响 第三节 负反馈放大器的性能分析 第四节 深度负反馈 第五节 负反馈放大器的稳定性 教学要求：1、掌握反馈的基本概念，能熟练判断反馈电路的极性和类型。2、熟悉负反馈对放大器性能的影响，会按要求引入适当的负反馈。3、熟练掌握深度负反馈条件下电压放大倍数Avf的估算方法。4、会利用渐近波特图判断系统的稳定性，并了解集成运放相位补偿技术。5、本章5.3节，根据教学需要，可作为扩展内容。 一、反馈放大器的组成 1、反馈：将放大器的输出信号（电压或电流），按一定路径回送到放大器输入端的过程。 基本放大器 A 反馈网络 kf 2、反馈放大器：施加反馈的放大器。 结构：是一个由基本放大器和反馈网络构成的闭合环路。 基本放大器 A 反馈网络 kf xo ：为反馈放大器的输出信号； xo A ：为基本放大器的的增益（又称为开环增益）； xi ：为反馈放大器的输入信号； xi xi ：为输入信号xi 和反馈信号xf 相比较的产物； xf ：为xo通过反馈网络产生的反馈信号； xf xi 即 xi ：又可称为误差信号或称为基本放大器的净输入信号； 定义为： 或 kf ：为反馈网络的反馈系数； 基本放大器 A 反馈网络 kf xo xi xf xi 定义为 或 Af ：为反馈放大器的增益，又称为闭环增益。 定义为 或 3、A与Af之间的关系 即反馈放大器的一般表达式： 已知 所以 令 称为环路增益，定义为将环路拆断后xf 对xi的比值。 反馈放大器一般式可写为： 称为反馈深度。 表示放大器施加反馈前后增益变化的倍数。 此时为反馈放大器的基本关系式，它适用于根据前面方框图组成的各种类型反馈放大器。 但必须满足单向化条件： （1）、基本放大器只有将xi 通过放大器放大到输出端得xo 而不存在从输出端回送到输入端的寄生反馈通路。 （2）、反馈网络只有将xo 转换为xf 的反馈路径，而不存在从输入端到输出端的直通通路。 4、反馈放大器的极性（或性质） 反馈有正反馈与负反馈之分。 如何判断其极性： 判断方法：采用瞬时极性法 以xi 的极性作为参考点（即对地的极性），并以此为依据，逐级判断电路中各相关点电流的流向和电位的极性，从而得到输出信号的极性；在根据输出信号的极性判断出反馈反馈信号的极性。 而后进行判断比较 有两种情况： （1）、若使 xi 减小，则为负反馈。 （2）、若使 xi 增大，则为正反馈。 注意：两种反馈具有截然不同的作用。 二、四种类型负反馈放大器 基本放大器与反馈网络之间存在着如何连接问题，如果采用的连接方式不同，则采用的电量就不同，相应的性能不同，因此，存在着四种不同的类型。 Av kf vi vf vs RS vi vo RL 根据框图可知： 在输入端反馈网络与基本放大器以串联形式连接。 在输出端反馈网络与基本放大器以并联形式连接。 在输入端判断反馈极性时，输入端的电量适宜取电压，即 Av kfv vi vf vs RS vi vo RL 在输出端由于是并联，取样电量为电压，因此，称为电压反馈。 根据定义得基本放大器增益为 反馈系数为 该反馈放大器的类型称为：电压串联负反馈。 Ag kfr vi vf vs RS vi vo RL io 根据方框图可知：在输入回路中，为串联连接方式，因此各电量适宜取电压，在输出端为串联取样电量为电流。 Ag kfr vi vf vs RS vi vo RL io 该反馈放大器的类型称为：电流串联负反馈。 根据定义得基本放大器增益为： 反馈系数为 Ar kfg ii if is RS ii vo RL 同理：电压并联负反馈 根据定义得基本放大器增益为： 反馈系数为 Ai kfi ii if is RS ii vo RL io 同理：电流并联负反馈 根据定义得基本放大器增益为： 反馈系数为 要点：首先判断反馈网络与基本放大器的连接方式，在确定输入与输出端适宜取电流，还是电压，根据此结果得出反馈类型，而后根据 xi=xi-xf 判断反馈极性。 负反馈放大器增益的定义见书274页表5-1-1 三、反馈类型和反馈极性的判别 例一、 电压并联反馈 ii if ii ii 减小 电压并联负反馈 is vo Rf RS RC T 例二、 vs vo