电子技术基础.ppt
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1、电子技术基础,一、从一个例子说起,输入量:ui、ube、ib,反馈将电子系统输出回路的电量(电压或电流),以一定的方式送回到输入回路的过程。,第五章 反馈与集成运算放大器,输出量:uo、uce、ic,正向传输信号从输入端到输出端的传输,稳定工作点电路:,UB一定,反馈电路的三个环节:,放大:,反馈:,叠加:,输出信号,输入信号,反馈信号,差值信号,直流反馈若电路将直流量反馈到输入回路,则称直流反馈。,直流反馈与交流反馈,该电路引入直流反馈的目的,是为了稳定静态工作点Q。,交流反馈若电路将交流量反馈到输入回路,则称交流反馈。 (如去掉电容Ce),交流反馈,影响电路的交流工作性能。,直流反馈,交流
2、反馈,例:基本放大器,无反馈,净输入量ube=ui,电压放大倍数为:,负反馈与正反馈,负反馈输入量不变时,引入反馈后使净输入量减小,放大倍数减小。,引入反馈后,净输入量ube =ui- uf , 电压放大倍数为:,可见,净输入量减小,放大倍数减小,所以是负反馈。,正反馈输入量不变时,引入反馈后使净输入量增加,放大倍数增加。,本级反馈反馈只存在于某一级放大器中,级间反馈反馈存在于两级以上的放大器中,例,本级反馈与级间反馈,级间反馈,本级反馈,本级反馈,交流负反馈的基本组态,负反馈类型有四种组态: 电压串联负反馈 电压并联负反馈 电流串联负反馈 电流并联负反馈,一. 电压串联负反馈,故为串联负反馈
3、。,用“瞬时极性法”判断反馈极性: 假设某一瞬时,在放大电路的输入端加入一个正极性的输入信号,按信号传输方向依次判断相关点的瞬时极性,直至判断出反馈信号的瞬时极性。如果反馈信号的瞬时极性使净输入减小,则为负反馈;反之为正反馈。,反馈电压:,因为反馈量与输出电压成比例,所以称电压反馈。,三极管的集电极与基极相位相反。,三极管的发射极与基极相位相同。,例1:判断Rf是否负反馈,若是,判断反馈的组态。,ui,uf,ube=ui-uf,uc1,ub2,uc2,ui,此电路是电压串联负反馈,对直流不起作用。,分立电路电压串联负反馈,RL,电压负反馈的特性稳定输出电压,稳定过程:,负载变化时,输出电压稳定
4、输出电阻,ui一定,二.电压并联负反馈,根据瞬时极性判断是负反馈,所以该电路为电压并联负反馈。,因为反馈量与输出电压成比例,所以是电压反馈。,反馈电流:,故为并联负反馈。,分立电路电压并联负反馈,反馈量与输出电压成比例, 所以是电压反馈。,根据瞬时极性判断是负反馈,所以该电路为电压并联负反馈,id = ii -if,在输入端有,故为并联负反馈。,因为反馈电流:,例2:判断Rf是否负反馈,若是,判断反馈的组态。,uo,if,ib=i+if,uo,此电路是电压并联负反馈,对直流也起作用。,三.电流并联负反馈,又因为在输入端有:,反馈电流:,因为反馈量与输出电流成比例,所以是电流反馈。,故为并联负反
5、馈。,分立电路组成的电流并联负反馈,引入电流负反馈的目的稳定输出电流,稳定过程:,负载变化时,输出电流稳定输出电阻,RL ,例3:判断Rf是否负反馈,若是,判断反馈的组态。,四.电流串联负反馈,反馈电压:uf=ioRf,根据瞬时极性判断是负反馈,所以该电路为电流串联负反馈,因为反馈量与输出电流成比例,所以是电流反馈。,故为串联负反馈。,分立电路组成的电流串联负反馈电路,引入电流负反馈的目的稳定输出电流,稳定过程:,负载变化时,输出电流稳定输出电阻,RL,例4:判断Rf是否负反馈,若是,判断反馈的组态。,电流并联负反馈。对直流也起作用,可以稳定静态工作点。,五.反馈类型及判别方法总结,1.直流反
6、馈与交流反馈注意电容的“隔直通交”作用,例题1:试判断下图电路中有哪些反馈支路,各是直流反馈还是交流反馈?,2.反馈极性:正反馈与负反馈,判定方法“瞬时极性法”,例题2:试判断下列电路中反馈支路的反馈极性。,对于串联反馈:输入量与反馈量作用在不同的两点上,若输入量与反馈量的瞬时极性相同为负反馈,瞬时极性相反为正反馈。,对于并联反馈:输入量与反馈量作用在同一点上,若反馈元件两端瞬时极性相反为负反馈,瞬时极性相同为正反馈。,3. 取样方式电压反馈与电流反馈,假设输出端交流短路(RL=0),即uo=0,若反馈信号消失了,则为电压反馈;若反馈信号仍然存在,则为电流反馈。,电压反馈:反馈信号的大小与输出
7、电压成比 例。,判断方法输出短路法:,电流反馈:反馈信号的大小与输出电流成比 例。,例题3:试判断下列电路中引入的反馈是电压反馈还是电流反馈。,4.比较方式串联反馈和并联反馈,串联反馈:反馈信号与输入信号加在放大电路输入回路的两个电极。有:ud = ui -uf,并联反馈:反馈信号与输入信号加在放大电路输入回路的同一个电极。有:id = ii -if,此时反馈信号与输入信号是电压相加减的关系。,此时反馈信号与输入信号是电流相加减的关系。,对于三极管电路:,若反馈信号与输入信号同时加在三极管的基极或发射极,则为并联反馈。,若反馈信号与输入信号一个加在基极一个加在发射极则为串联反馈。,负反馈对放大
8、电路性能的影响,提高增益的稳定性,减少非线性失真,扩展频带,改变输入电阻和输出电阻,在放大器中引入负反馈,降低了放大倍数,使放大器的性能得以改善:,一. 提高放大倍数的稳定性,闭环时,则,只考虑幅值有,即闭环增益相对变化量比开环减小了1+AF倍,另一方面:,在深度负反馈条件下,即闭环增益只取决于反馈网络。当反馈网络由稳定的线性元件组成时,闭环增益将有很高的稳定性。,2. 改善放大器的非线性失真,加反馈前,加反馈后,失真,改善,3. 扩展放大器的通频带,放大电路加入负反馈后,增益下降,但通频带却加宽了。,无反馈时放大器的通频带: fbw= f HfL f H 有反馈时放大器的通频带: fbwf=
9、 f HffLf f Hf,可以证明:fbwf = (1+AF) fbw 放大器的一个重要特性:增益与通频带之积为常数。 即: Amf fbwf= Am fbw,4. 负反馈对输入电阻的影响,(1) 串联负反馈使输入电阻增加,无反馈时:,有反馈时:,(2)并联负反馈使输入电阻减小,无反馈时:,有反馈时:,负反馈对输出电阻的影响,电压负反馈稳定输出电压(当负载变化时)恒压源输出电阻小。,(1) 电压负反馈使输出电阻减小,电流负反馈稳定输出电流(当负载变化时)恒流源输出电阻大。,(2) 电流负反馈使输出电阻提高,为改善性能引入负反馈的一般原则,要稳定直流量,引直流负反馈,要稳定交流量,引交流负反馈
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