模电14反馈组态与闭环增益课件.ppt

1、7.2 负反馈放大电路的四种组态负反馈放大电路的四种组态7.2.2 电压并联负反馈放大电路电压并联负反馈放大电路7.2.3 电流串联负反馈放大电路电流串联负反馈放大电路7.2.4 电流并联负反馈放大电路电流并联负反馈放大电路7.2.1 电压串联负反馈放大电路电压串联负反馈放大电路 反馈组态判断举例（交流）反馈组态判断举例（交流） 信号源对反馈效果的影响信号源对反馈效果的影响7.2.1 电压串联负反馈放大电路电压串联负反馈放大电路 输入以电压形式求和输入以电压形式求和（KVLKVL）： vidid= =vi i- - vf f 稳定输出电压稳定输出电压特点：特点： 电压控制的电压源电压控制的电压

2、源RLvovfvid(=vivf) vo 串联负反馈串联负反馈信号源对反馈效果的影响信号源对反馈效果的影响vid = vi -vf 则则vi最好为恒压源，即最好为恒压源，即信号源内阻信号源内阻Rs越小越好越小越好。 要想反馈效果明显，就要想反馈效果明显，就要求要求vf变化能有效引起变化能有效引起vid的的变化。变化。7.2.2 电压并联负反馈放大电路电压并联负反馈放大电路 输入以电流形式求和输入以电流形式求和（KCLKCL）： iidid= =ii i- -if f 稳定输出电压稳定输出电压 电流控制的电压源电流控制的电压源特点：特点：信号源对反馈效果的影响信号源对反馈效果的影响并联负反馈并联

3、负反馈iid = ii -if 则则ii最好为恒最好为恒流流源，即信源，即信号源内阻号源内阻Rs越大越好越大越好。 要想反馈效果明显，就要想反馈效果明显，就要求要求if变化能有效引起变化能有效引起iid的的变化。变化。7.2.3 电流串联负反馈放大电路电流串联负反馈放大电路 输入以电压形式求和输入以电压形式求和（KVLKVL）： vidid= =vi i- - vf f 稳定输出电流稳定输出电流 电压控制的电流源电压控制的电流源特点：特点： RL io vf (=ioRf ) vi一定时 vi d io 7.2.4 电流并联负反馈放大电路电流并联负反馈放大电路 输入以电流形式求和输入以电流形式

4、求和（KCLKCL）： iidid= =ii i- -if f 稳定输出电流稳定输出电流 电流控制的电流源电流控制的电流源特点：特点：反馈组态判断举例（交流）反馈组态判断举例（交流）(+)(-)(+)(+)级间电压串联负反馈级间电压串联负反馈(+)反馈组态判断举例（交流）反馈组态判断举例（交流）电压并联负反馈电压并联负反馈直流反馈直流反馈交、直流反馈交、直流反馈反馈组态判断举例（交流）反馈组态判断举例（交流）(+)(+)(-)(+)(+)(+)电流串联负反馈电流串联负反馈7.3 负反馈放大电路增益的一般表达式负反馈放大电路增益的一般表达式1. 闭环增益的一般表达式闭环增益的一般表达式2. 反馈

5、深度讨论反馈深度讨论1. 闭环增益的一般表达式闭环增益的一般表达式开环增益开环增益idoxxA ofxxF 反馈系数反馈系数iofxxA 闭环增益闭环增益因为因为fiidxxx 所以所以iofxxA fidoxxx FxAxxooo/ 已知已知AFA 1fidixxx 闭环增益的一般表达式闭环增益的一般表达式即即AFAA 1f7.3 负反馈放大电路增益的一般表达式负反馈放大电路增益的一般表达式负反馈放大电路中各种信号量的含义负反馈放大电路中各种信号量的含义7.3 负反馈放大电路增益的一般表达式负反馈放大电路增益的一般表达式2. 反馈深度讨论反馈深度讨论一般负反馈一般负反馈称为反馈深度称为反馈深

6、度)1(FA 时，时， 11 )1( FA， FAA 时，时， 11 )2( FA深度负反馈深度负反馈正反馈正反馈时，时， 11 )3( FA， FAA 自激振荡自激振荡时，时， 01 )4( FA， F A 一般情况下，一般情况下，A和和F都是频率的函数，当考虑信号频率的影都是频率的函数，当考虑信号频率的影响时，响时，Af、A和和F分别用分别用 、 和和 表示。表示。 fAAF即即FAAA 1f7.3 负反馈放大电路增益的一般表达式负反馈放大电路增益的一般表达式7.4 负反馈对放大电路负反馈对放大电路性能的影响性能的影响7.4.2 减小非线性失真减小非线性失真7.4.3 抑制反馈环内噪声抑制

7、反馈环内噪声7.4.4 对输入电阻和输出电阻的影响对输入电阻和输出电阻的影响7.4.1 提高增益的稳定性提高增益的稳定性7.4.1 提高增益的稳定性提高增益的稳定性闭环时闭环时FAAA 1f对对A求导得求导得2f)1(1ddAFAA 只考虑幅值有只考虑幅值有AFAA 1fAAAFAAd11dff 另一方面另一方面, ,在深度负反馈条件下在深度负反馈条件下FA1f 即闭环增益只取决于反馈网络。当反馈网络由稳定的线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。性元件组成时，闭环增益将有很高的稳定性。负反馈的组态不同，稳定的增益不同负反馈的组态不同，稳定的增

8、益不同（Avf 、Arf 、Agf 、Aif）即闭环增益相对变化量是开环时的即闭环增益相对变化量是开环时的AF 117.4.2 减小非线性失真减小非线性失真 闭环时增益减小，线性度变好。闭环时增益减小，线性度变好。 只能减少环内放大电路产生的失真，如果输入波形本身就只能减少环内放大电路产生的失真，如果输入波形本身就是失真的，即使引入负反馈，也无济于事。是失真的，即使引入负反馈，也无济于事。 1开环特性开环特性2闭环特性闭环特性 7.4.3 抑制反馈环内噪声抑制反馈环内噪声nsVVNS VVVVVVVVFAAAVFAAAAVV211n2121so1 1 V比原有的信噪比提高了比原有的信噪比提高了

9、 倍倍2VA电压的信噪比电压的信噪比 2VA增加一前置级增加一前置级 并认为该级为无噪声的并认为该级为无噪声的 2nsVAVVNS 新的信噪比新的信噪比 7.4.4 对输入电阻和输出电阻的影响对输入电阻和输出电阻的影响 串联负反馈串联负反馈1. 对输入电阻的影响对输入电阻的影响开环输入电阻开环输入电阻 Ri i= =vidid/ /ii i因为因为 vf f= =Fxo o xo o= =Avidid闭环输入电阻闭环输入电阻 Rifif= =vi i/ /ii i所以所以 vi i= =vidid+ +vf f=(1+=(1+AF ) )vidid闭环输入电阻闭环输入电阻 Rifif= =vi

10、 i/ /ii iiiid)1()1(RAFiAF v引入串联负反馈后，输入电阻增加了。引入串联负反馈后，输入电阻增加了。7.4.4 对输入电阻和输出电阻的影响对输入电阻和输出电阻的影响 并联负反馈并联负反馈1. 对输入电阻的影响对输入电阻的影响闭环输入电阻闭环输入电阻AFRR 1iif 引入并联负反馈后，引入并联负反馈后，输入电阻减小了。输入电阻减小了。注意注意: : 反馈对输入电阻的影响仅限于环内，对环外不反馈对输入电阻的影响仅限于环内，对环外不产生影响。产生影响。例如例如图中图中R1 1不在环内不在环内AFRR 1iif但是但是if1ifRRR 当当R1 1 时，反馈对时，反馈对Rif几

11、乎没有影响。几乎没有影响。ifR 7.4.4 对输入电阻和输出电阻的影响对输入电阻和输出电阻的影响2. 对输出电阻的影响对输出电阻的影响 电压负反馈电压负反馈2. 对输出电阻的影响对输出电阻的影响闭环输出电阻闭环输出电阻ttofiRv 电压负反馈电压负反馈而而 Xid= - Xf= - -Fvt idoottXARi v忽略反馈网络对忽略反馈网络对it的分流的分流FARiRoottof1 vtoottvvFARi 所以所以 引入电压负反馈后，输引入电压负反馈后，输出电阻减小了。出电阻减小了。7.4.4 对输入电阻和输出电阻的影响对输入电阻和输出电阻的影响2. 对输出电阻的影响对输出电阻的影响

12、电流负反馈电流负反馈闭环输出电阻闭环输出电阻osttof)1(RFAiR v 引入电流负反馈后，输引入电流负反馈后，输出电阻增大了。出电阻增大了。注意注意: : 反馈对输出电阻的影响仅限于环内，对环外不产生影响。反馈对输出电阻的影响仅限于环内，对环外不产生影响。 负反馈对放大电路性能的改善，是以牺牲增负反馈对放大电路性能的改善，是以牺牲增益为代价的，且仅对环内的性能产生影响。益为代价的，且仅对环内的性能产生影响。串联负反馈串联负反馈 并联负反馈并联负反馈 电压负反馈电压负反馈 电流负反馈电流负反馈 特别注意表特别注意表7.4.1的内容的内容增大输入电阻增大输入电阻减小输入电阻减小输入电阻减小输出电阻，稳定输出电压减小输出电阻，稳定输出电压增大输出电阻，稳定输出电流增大输出电阻，稳定输出电流7.4.4 对输入电阻和输出电阻的影响对输入电阻和输出电阻的影响作业：作业：P3747.2.4