第8章反馈概述.ppt

图8.5.1 用环路增益 来判断稳定性 8.5.2　利用开环增益的波特图来判别放大器的稳定性如果反馈网络F为常数， 则我们可以用开环增益A(jω)直接来判断放大器是否能稳定工作。 我们以集成运算放大器为例来说明该问题。 某运算放大器的开环特性A(jω)为一个三极点放大器， 即 (8.5.4) 　　画出开环频率响应波特图如图8.5.2(a）所示。由于三个极点距离较远，对应三个频率转折点的附加相移的计算就比较简单。如图 8.5.2(a）所示，第一个拐点（f1=1kHz）为主 极点，附加相移为－45°；第二个拐点（f2=10 kHz）附加相移为－135°（因为第一个极点相移接近于－90°，第二个极点相移为－45°，合起来为－135°）；第三个拐点（f3=100 kHz）附加相移为－225°（第一极点相移为－90°，第二极点相移为－90°，第三极点相移为－45°，合起来为－225°。“－180°”点就在第二拐点和第三拐点之间。 图8.5.2　用开环特性波特图来判断放大器的稳定性 接成同相比例放大器（如图8.5.2（b）所示），其闭环增益为 在低频和中频 时，所以 高频区，｜ A(jω) ·F｜下降，若| A(jω)·F|1，则 　　由此可见，闭环特性可近似为图8.5.2（a）的虚线所示。闭环特性与开环特性的交点a表示 | A(jω)·F|＝1 　　若该交点落在－180°以上，表明放大器是稳定的。若交点落在－180°附近或以下，表明放大器是不稳定的。 　　3. 串联电流负反馈电路 　 图8.4.8电路中负载RL不接地，即悬浮输出，应用“输出短路法”，设输出电压Uo＝0，反馈电压U－＝UR2≠0，所以为电流反馈；输入信号加到同相端，反馈加到反相端，净输入信号 　　　　　　　　，故为串联负反馈。 　　闭环增益Auf为 闭环输入电阻为 Rif=∞（理想运放） 闭环输出电阻为 Rof＝∞（理想运放） 图8.4.8　串联电流负反馈放大器 　　图8.4.9电路是一个基极输入、集电极输出的共射放大器。其净输入电压　　　　，所以也存在着反馈，其反馈网络为RE。因为RE串联在输入回路中，所以是串联反馈；反馈电压　　　　　　　　　　，　　为输出电流，而输出为电压 　　，若令　　＝０，反馈电压仍然存在，所以是电流反馈；且有 　　　　　　　　　　　　　　　　。 图8.4.9 单级串联电流负反馈放大器 　　可见　　　　，所以，该电路是一个引进了串联电流负反馈的共射放大器。根据深反馈条件（AFl），则 输出电压 所以电压放大倍数 说明在深反馈条件下，该电路的闭环电压放大倍数等于集电极总交流负载与发射极交流电阻之比。RE越大，反馈越深，放大倍数越小，但有输入阻抗增大，输出电流频带展宽，输出电流稳定性提高，非线性失真减小等优点。 　　该电路的输出电阻可视为集电极负载电阻RC与管子支路的等效输出电阻 　　并联。因为电流反馈使管子支路的输出电阻增大了，所以总的输出电阻Rof为 　　该电路为单级放大器，其开环放大倍数A较小，所以深反馈条件一般较难满足，因而用深反馈条件计算会存在一定的误差。用等效电路法求得的电压放大倍数为 当（1＋β）RE＞＞rbe时： 可见，本章用反馈概念计算的结果与用等效电路法计算的结果是相吻合的。 　　图8.4.10是一个三级串联电流负反馈放大器。其中，R8将V3射极电压反馈到V1的射极，信号从V3集电极输出，所以该电路是一个三级串联电流反馈电路。设信号极性以b1为正，则c1为负，c2为正，e3为正，该电压经R8与R3分压，得反馈电压　　也为正，所以，净输入电压　　　　　　　，使　　　　　　，所以是负反馈。 图8.4.10　三级串联电流负反馈电路 由图可见，反馈电压　　为 在深反馈条件下 输出电压 电压放大倍数Auf为 而且，我们的判断结果　　与　　相位是相反的，所以 　　4. 并联电流负反馈 　　图8.4.11电路中负载RL悬浮输出，应用“输出短路法”，设输出电压Uo＝0，反馈电流　　　　　　　，所以图(a）为电流反馈；输入信号加到反相端，反馈也加到反相端，净输入信号　　　　　　　，故为并联负反馈； 　　图8.4.11 并联电流负反馈放大器 所以闭环增益Auf为 闭环输入电阻 Rif = R1（理想运放） 闭环输出电阻 Rof ＝ ∞（理想运放） 　　如图8.4.12所示，R6将第二级射极和第一级基极连在一起，R1、R6和R5构成了两级间的反馈网络。输入信号支路 （　　、R1）与反馈支路（R6）并联连接到放大器的控制端（　　），所以构成两级间的并联反馈。另外，反馈信号取自于V2的射极，而信号则从V2的集电极输出，所以是电