BJT有源负载差分放大器TI课件.ppt

1、第九章上页下页返回第四章4 4 半导体电路设计基础半导体电路设计基础第九章上页下页返回4.1 4.1 半导体放大电路的构建准则半导体放大电路的构建准则第四章选择合适的器件选择合适的器件建立合适的直流偏置建立合适的直流偏置具备良好的交流信号通道具备良好的交流信号通道P P103103图图4.1-14.1-1例题例题选取合适的器件参数，比如选取合适的器件参数，比如ICM、BVCEO、PCM、fT等。等。BJT：保证：保证BE结正偏，结正偏，BC结反偏；结反偏；FET:不同类型下保证其处于线性放大区。不同类型下保证其处于线性放大区。采用合适的耦合方式采用合适的耦合方式第九章上页下页第四章返回4.2

2、4.2 放大电路中器件的偏置技术放大电路中器件的偏置技术几种常用的偏置技术几种常用的偏置技术1.1.单电阻法单电阻法CCBE(on)BQbVVIR缺点：工作点稳定性差缺点：工作点稳定性差2.2.分压法分压法CCBE(on)BE(on)BQ12bbVVVIRR缺点：仍存在工作点随温缺点：仍存在工作点随温度变化的问题度变化的问题3.3.自给偏压法自给偏压法GSQDQSVIR 缺点：只适用于耗尽型缺点：只适用于耗尽型的的FETFET4.混合偏置法混合偏置法CCB212bbbVVRRR212GSGSgDDDggVVVRVI RRR第九章上页下页第四章返回集成电路中的偏置技术集成电路中的偏置技术采用恒流

3、源进行直流偏置采用恒流源进行直流偏置采用三极管或恒流源作有源负载采用三极管或恒流源作有源负载第九章上页下页第四章返回4.3 4.3 放大电路中的信号耦合技术放大电路中的信号耦合技术单级单级放大放大器中器中的耦的耦合技合技术术常常采用电容进行信号的耦合常常采用电容进行信号的耦合第九章上页下页第四章返回多级放大器中的耦合技术多级放大器中的耦合技术多级多级放大放大器的器的概念概念将多个单级放大器串接在一起，即可将多个单级放大器串接在一起，即可组成一个多级放大器组成一个多级放大器第一级第一级第二级第二级第第n级级输输入入输输出出第九章上页下页第四章返回多级放大器中的耦合技术多级放大器中的耦合技术1.1

4、.阻容耦合阻容耦合优点：优点：各级放大器的静态工各级放大器的静态工作点互不干扰作点互不干扰缺点：缺点：无法传递直流信号无法传递直流信号2.2.直接耦合直接耦合优点：优点：简单方便，易于集成简单方便，易于集成缺点：缺点：各个放大器的静态工各个放大器的静态工作点互相干扰，需在电路上作点互相干扰，需在电路上采取措施加以改进。采取措施加以改进。3.3.变压器耦合变压器耦合优点：优点：可实现阻抗匹配，达可实现阻抗匹配，达到最佳级间配合。到最佳级间配合。缺点：缺点：隔直流，且体积笨重，隔直流，且体积笨重，不易于集成。不易于集成。第九章上页下页第四章返回多级放大器中电压放大倍数的求解多级放大器中电压放大倍数

5、的求解oVivAv3121210nooooioovvvvv vvv12VVVnA AAP111例题例题4.3.3-1第一级第一级AV1第二级第二级AV2第第n级级AVnvivovo1vo2第九章上页下页第四章返回4.4 4.4 电流源及有源负载电流源及有源负载(1)(1)电流源电路是指电流不随电压变化的电路。电流源电路是指电流不随电压变化的电路。(2)(2)电流源电路用于模拟集成放大器中，电流源电路用于模拟集成放大器中，以稳定静态工作点。以稳定静态工作点。(3)(3)用电流源做有源负载，可获得增益高、用电流源做有源负载，可获得增益高、动态范围大的特性。动态范围大的特性。电电流流源源概概述述第九

6、章上页下页第四章返回(4)(4)用电流源给电容充电，以获得线性电压输出。用电流源给电容充电，以获得线性电压输出。(5)(5)电流源还可单独制成稳流电源使用。电流源还可单独制成稳流电源使用。(6)(6)在模拟集成电路中，常用的电流源电路有：在模拟集成电路中，常用的电流源电路有：镜象电流源、比例电流源、镜象电流源、比例电流源、微电流源、多路电流源等。微电流源、多路电流源等。电电流流源源概概述述第九章上页下页第四章返回基本镜像电流源基本镜像电流源电路要求电路要求电路工作原理电路工作原理三极管三极管T1T1、T2T2为对称管，即为对称管，即其器件参数完全相同。其器件参数完全相同。RI 12CBII22

7、CBII221CI2CII IC2C2和和I IR R是镜像关系，且是镜像关系，且2CCBECCCRVVVIIRR 2第九章上页下页第四章返回改进型镜像电流源改进型镜像电流源RI 13CBII321ECII2211CI 2CI电路工作原理电路工作原理221BCII由于有由于有T T3 3存在，存在，I IB3B3将比镜像电流源中的将比镜像电流源中的2 2I IB B小小1 13 3倍。因此倍。因此I IC2C2和和I IREFREF更加接近。更加接近。第九章上页下页第四章返回多路镜像电流源多路镜像电流源通过一个基准电流源带动多个三极管的输出电流，通过一个基准电流源带动多个三极管的输出电流，即可

8、构成多路电流源，即一个基准电流即可构成多路电流源，即一个基准电流IREF可获可获得多个恒定电流。得多个恒定电流。此时，此时，Iom与与IR之间的误差将之间的误差将由原由原来的来的（m+1)IB的减小为的减小为m1(1)BI（）第九章上页下页第四章返回微电流源微电流源在镜像电流源中接入在镜像电流源中接入Re电阻，电阻，可以得到一个比基准电流小可以得到一个比基准电流小许多倍的微电流源，适用微许多倍的微电流源，适用微功耗的集成电路中。功耗的集成电路中。1BEV222BEEeVIR122e2RBEBEEVVIBEtVVEESII elnEBEtESIVVI12e22lnRtEEEVIII122e22l

9、nRtECEEVIIIIIES1=IES2第九章上页下页第四章返回比例电流源比例电流源在镜像电流源电路的基础上，增在镜像电流源电路的基础上，增加两个发射极电阻，使两个发射加两个发射极电阻，使两个发射极电阻中的电流成一定的比例关极电阻中的电流成一定的比例关系，即可构成比例电流源。系，即可构成比例电流源。1e12e2RREEIIe121e2RROEREFEIIII第九章上页下页第四章返回有源负载电路有源负载电路恒流源由于其动态输出电阻很大，故在电路中可用作放恒流源由于其动态输出电阻很大，故在电路中可用作放大器的有源负载，从而提高电路的电压放大倍数。大器的有源负载，从而提高电路的电压放大倍数。T T

10、2 2、T T3 3组成恒流源，作为组成恒流源，作为T T1 1的有源负载的有源负载第九章上页下页第四章返回4.5 4.5 复合管及复合结构电路复合管及复合结构电路复复合合管管当两个三极管组合在一起时，可等当两个三极管组合在一起时，可等效为一个管子，称为复合管（达林效为一个管子，称为复合管（达林顿管）。顿管）。两个相同类型的管子组成两个相同类型的管子组成的复合管，的复合管，等效后管子的类型等效后管子的类型与原类型相同。与原类型相同。两个不同类型的管子组成两个不同类型的管子组成的复合管，的复合管，等效后管子的类型取决于等效后管子的类型取决于第一个管第一个管子的类型。子的类型。第九章上页下页第四章

11、返回同类型管子组成的复合管同类型管子组成的复合管ibib2ic1ic2icie1212ccciii122bbii1211bbiicbii1211bbbiii121112 ber 112(1)beberr第九章上页下页第四章返回互补型管子组成的复合管互补型管子组成的复合管两个两个不同类型的管子不同类型的管子组成的复合管，等效后管组成的复合管，等效后管子的类型取决于子的类型取决于第一个管子的类型第一个管子的类型。第九章上页下页第四章返回组成复合管的原则组成复合管的原则管内电流方向要一致管内电流方向要一致能组成复合管能组成复合管不能组成复合管不能组成复合管第九章上页下页第四章返回复合结构电路复合结构

12、电路CECECBCB电电路路共射和共基放大电路组合在一起，组成复共射和共基放大电路组合在一起，组成复合结构电路，常称为串接放大器。合结构电路，常称为串接放大器。交流通路交流通路第九章上页下页第四章返回CECECBCB电电路路交流通路交流通路oViVAVb2 be22b2Cb1 be1b2 be2rII RI rI r12C2be11Rr 1 b12b21II小信号等效电路小信号等效电路第九章上页下页第四章返回4.6 4.6 差分放大差分放大差分差分放大放大电路电路及其及其工作工作原理原理电路形式电路形式 差分放大电路是由差分放大电路是由对对称称的两个基本共射放的两个基本共射放大电路，通过射极公

13、大电路，通过射极公共电阻耦合构成的。共电阻耦合构成的。对称的含义为对称的含义为两个三两个三极管的特性一致，电极管的特性一致，电路参数对应相等。路参数对应相等。第九章上页下页第四章返回差分电路的作用差分电路的作用抑制抑制零点漂移零点漂移零点漂移零点漂移当电路没有输入信号时，当电路没有输入信号时，由于电源电压或外界环境由于电源电压或外界环境因素的变化，会使得电路因素的变化，会使得电路的输出电压不为零，而有的输出电压不为零，而有缓慢而无规则的飘动，这缓慢而无规则的飘动，这种现象称为种现象称为零点漂移零点漂移。由于外界对电路的干扰是一由于外界对电路的干扰是一致的，而电路又是左右对称致的，而电路又是左右

14、对称的，所以当电路从的，所以当电路从C1和和C2之间输出时，其干扰相互抵之间输出时，其干扰相互抵消，故起到消除零点漂移的消，故起到消除零点漂移的作用。作用。第九章上页下页第四章返回差模信号和共模信号差模信号和共模信号差模信号差模信号共模信号共模信号纯差模输入纯差模输入纯共模输入纯共模输入任意输入信号都可以分任意输入信号都可以分解为差模信号和共模信解为差模信号和共模信号之和。号之和。12idiicVVV22idiicVVV第九章上页下页第四章返回输入输出方式输入输出方式差分放大电路有两个输入端可差分放大电路有两个输入端可以实现以实现双端输入双端输入和和单端输入单端输入 差分放大电路可以有两个输出

15、端差分放大电路可以有两个输出端:一个是一个是集电极集电极C1，另一个是，另一个是集电集电极极C2。从从C1 和和C2输出称为输出称为双双端输出端输出，仅从集电极，仅从集电极 C1或或C2 对地输出称为对地输出称为单端输出。单端输出。双入双出双入双出双入单出双入单出单入双出单入双出单入单出单入单出第九章上页下页第四章返回静态分析静态分析120iivv120.7EEBEVVVV 12e0.72REEEEVII1121EBBIII1211CECECCCCEVVVR IV10.7CCCEVR I第九章上页下页第四章返回动态分析动态分析对于纯差模输入信号，对于纯差模输入信号，公共发射极公共发射极E E点

16、相当于点相当于交流短路。交流短路。对于纯共模输入信号：对于纯共模输入信号：双端输出时，差分电路能放大差模信号，抑制共模信号双端输出时，差分电路能放大差模信号，抑制共模信号第九章上页下页第四章返回差分放大器的性能表征差分放大器的性能表征差分放大器的性能主要可用以下几个参数表征差分放大器的性能主要可用以下几个参数表征差模放大倍数差模放大倍数AVD：odVDidvAv共模放大倍数共模放大倍数AVC：ocVCicvAv共模抑制比共模抑制比CMRR：VDVCACMRRA20log()VDVCACMRRdBA除此以外，还有输入输出电阻、频响特性等。除此以外，还有输入输出电阻、频响特性等。第九章上页下页第四

17、章返回差模放大倍数差模放大倍数当电路为纯差模输入时，当电路为纯差模输入时，其交流通路如下所示：其交流通路如下所示：011/2cLibeRRvvr021/2cLibeRRvvrodVDidvAv12ooiivvvv 122oVDivAv1/2cLbeRRr第九章上页下页第四章返回单端输出差模放大倍数单端输出差模放大倍数从从C C1 1端输出端输出11oVDidvAv/2cLbeRRr从从C C2 2端输出端输出22oVDidvAv/2cLbeRRr第九章上页下页第四章返回差模输入输出电阻差模输入输出电阻差模输入电阻差模输入电阻idididvRi12ibvibe2r差模输出电阻差模输出电阻单端输出

18、单端输出双端输出双端输出第九章上页下页第四章返回共模电压放大倍数共模电压放大倍数当电路为纯共模输入信当电路为纯共模输入信号时，其交流等效电路号时，其交流等效电路为：为：双端输出时双端输出时ocVCicvAv120ooivvv单端输出时单端输出时112oVCVCicvAAv1oivve12cbeRrR共模微变等效电路共模微变等效电路第九章上页下页第四章返回带恒流源的差分放大电路带恒流源的差分放大电路静态时，恒流源提供电路直流静态时，恒流源提供电路直流电源；动态时恒流源等效于阻电源；动态时恒流源等效于阻值很大的电阻值很大的电阻。r0112oVCVCicvAAv12cbeoRrr2CoRr 为降低共

19、模放大倍数，可采用恒流源替代射极电阻为降低共模放大倍数，可采用恒流源替代射极电阻ReRe。第九章上页下页第四章返回共模输入输出电阻共模输入输出电阻共模输入电阻共模输入电阻iiccicvRi2ibvie112R2ber共模输出电阻共模输出电阻单端输出单端输出双端输出双端输出第九章上页下页第四章返回电路单端输入时的情况电路单端输入时的情况单端输入可看成是双端输入的特例，即可单端输入可看成是双端输入的特例，即可将单端输入转换成双端输入。将单端输入转换成双端输入。0,21isivvv假设：假设：1212,22iisicidiisvvvvvvvv12,22ididiiciicvvvvvv单端输入转换成双

20、端输入时，差模信号为单端输入转换成双端输入时，差模信号为vid，共模信号为共模信号为vic，与原来单端输入时相同。，与原来单端输入时相同。此时电路总的输出电压为：此时电路总的输出电压为：oVDidVCicvA vA v第九章上页下页第四章返回共模抑制比共模抑制比共模抑制比用来表征电路对共模信号的抑制能共模抑制比用来表征电路对共模信号的抑制能力。力。CMRRCMRR越大，表明电路对共模信号的抑制能越大，表明电路对共模信号的抑制能力越强，抗干扰能力越好。理想时力越强，抗干扰能力越好。理想时CMRR=CMRR=。双端输出时：双端输出时：因为因为A AVCVC=0=0，所以，所以CMRR=CMRR=单

21、端输出时：单端输出时：为提高共模抑制比，采用为提高共模抑制比，采用恒流源代替射极公共电阻。恒流源代替射极公共电阻。第九章上页下页)(idC1vfi)(idC2vfi 图中纵坐标为图中纵坐标为0C1/Ii传输特性曲线传输特性曲线P134例例4.6.2-1第九章上页下页第四章返回BJT有源负载差分放大器有源负载差分放大器TITI、T2T2组成差分放大器；组成差分放大器；T3T3、T4T4组成镜像恒流源，组成镜像恒流源，作差分放大器的有源负载。作差分放大器的有源负载。静态分析静态分析1324Q12CCCCIIIII第九章上页下页第四章返回动态分析动态分析纯差模输入纯差模输入12iisvvv 431c

22、cciii1bisbevr22cbiisbevr 42occiii2sbevrodVDidvAv2oLsi RvLbeRr纯共模输入纯共模输入12iisvvv0ocVcicvAvCMRR 虽为单端输出，但虽为单端输出，但A AVD2VD2与与双端输出相同双端输出相同第九章上页下页VDA几种输入输出方式指标比较几种输入输出方式指标比较VCACMRKbeLc)21/(rRR beLc2)/(rRR beLc)21/(rRR beLc2)/(rRR 0oLc2/rRR 0oLc2/rRR beorr beorr 输出方式输出方式双出双出单出单出双出双出单出单出第九章上页下页idRicRoR几种输入输

23、出方式指标比较几种输入输出方式指标比较输出方式输出方式双出双出单出单出双出双出单出单出be2rbe2r2)1(21oberr 2)1(21oberr c2RcRc2RcR第九章上页下页ido2VD2vvA 4.6.4 FET有源负载差分式放大器有源负载差分式放大器1.电路组成电路组成2.差模增益差模增益dm21Rg 3.差模输入电阻差模输入电阻g1idRR M 1第九章上页下页第四章返回 4.7 4.7 反馈反馈反反馈馈的的基基本本概概念念将电路输出量的一部分或全部经过将电路输出量的一部分或全部经过一定的电路送回到电路的输入端，一定的电路送回到电路的输入端，同输入信号混合后，再将混合后的同输入

24、信号混合后，再将混合后的净输入信号去控制输出，称为反馈。净输入信号去控制输出，称为反馈。Xi为输入信号为输入信号Xf为反馈信号为反馈信号Xid为净输入信号为净输入信号第九章上页下页第四章返回 反馈的分类反馈的分类负反馈负反馈正反馈正反馈第九章上页下页瞬时极性法瞬时极性法第四章返回 在放大电路的输入端，假设一个输入信号对地在放大电路的输入端，假设一个输入信号对地的极性，可用的极性，可用“+”+”、“-”-”或或“”、“”表示。按信号传输方向依次判断相关点的瞬时表示。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

25、使净输入减小，则为负反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。馈；反之为正反馈。例例1 1负反馈负反馈第九章上页下页第四章返回 瞬时极性法瞬时极性法例例2 2负反馈负反馈例例3 3负反馈负反馈例例4 4正反馈正反馈第九章上页下页反馈的分类反馈的分类第四章返回 直流反馈：对直流信号的反馈直流反馈：对直流信号的反馈交流反馈：对交流信号的反馈交流反馈：对交流信号的反馈外部反馈：通过外接电路元件来实现反馈外部反馈：通过外接电路元件来实现反馈内部反馈：由器件内部产生的反馈内部反馈：由器件内部产生的反馈全局反馈全局反馈/局部反馈局部反馈人工反馈人工反馈/寄生反馈寄生反馈第九章上页下页第四

26、章返回 输入输入端引端引入反入反馈的馈的方式方式并联反馈：并联反馈：反馈信号与输入信号加在反馈信号与输入信号加在放大电路输入回路的同一输入端放大电路输入回路的同一输入端串联反馈：串联反馈：反馈信号和输入信号加在反馈信号和输入信号加在放大电路输入回路的两个不同输入端放大电路输入回路的两个不同输入端反馈信号与输入信号以反馈信号与输入信号以电流的形式进行比较电流的形式进行比较反馈信号与输入信号以反馈信号与输入信号以电压的形式进行比较电压的形式进行比较反馈的基本组态反馈的基本组态第九章上页下页第四章返回 例例题题串联反馈串联反馈并联反馈并联反馈例例1 1例例2 2例例3 3串联反馈串联反馈例例4 4并

27、联反馈并联反馈第九章上页下页第四章返回 输出输出端获端获取反取反馈的馈的方式方式电压反馈：电压反馈：反馈信号的取样对象是输出反馈信号的取样对象是输出电压，称为电压反馈。电压，称为电压反馈。电流反馈：电流反馈：反馈信号的取样对象是输出反馈信号的取样对象是输出电流，称为电流反馈。电流，称为电流反馈。判别方法判别方法将输出端交流短路，若反馈信号为将输出端交流短路，若反馈信号为零，则为零，则为电压反馈电压反馈；若反馈信号仍；若反馈信号仍然存在，则为然存在，则为电流反馈电流反馈。可以稳定输出电压可以稳定输出电压可以稳定输出电流可以稳定输出电流第九章上页下页第四章返回 例例题题例例1 1电压反馈电压反馈例

28、例2 2电流反馈电流反馈例例3 3电流反馈电流反馈第九章上页下页第四章返回 反馈的四种基本组态反馈的四种基本组态将输入端引入反馈的方式和输出端获取的将输入端引入反馈的方式和输出端获取的反馈的方式组合起来，可得到以下四种基反馈的方式组合起来，可得到以下四种基本反馈组态本反馈组态电压串联电压串联电压并联电压并联电流串联电流串联电流并联电流并联第九章上页下页第四章返回 例例题题例例1 1电压串联负反馈电压串联负反馈例例2 2电压并联负反馈电压并联负反馈例例3 3电流并联负反馈电流并联负反馈例例4 4电流串联负反馈电流串联负反馈第九章上页下页第四章返回 反馈的基本表达式反馈的基本表达式开环放大倍数开环

29、放大倍数oidXAX反馈系数反馈系数foXFX第九章上页下页馈）互导增益（电流串联反馈）互阻增益（电压并联反馈）电流增益（电流并联反馈）电压增益（电压串联反idoidoidoidoidoVIIVIIVVxxAofRofGofIofVofIVFVIFIIFVVFxxF不同反馈类型时，不同反馈类型时，A和和F的不同含义的不同含义第九章上页下页第四章返回 闭环电压放大倍数闭环电压放大倍数oiXXFA ididfAXXX 负反馈负反馈1AAF ididoAXXFX idididAXXAFX 第九章上页下页第四章返回 反馈深度反馈深度1AF 称称为为反反馈馈深深度度1FAAAF 1FAAFA 当当 1+

30、AF1时，时，AFA，相当于，相当于负反馈负反馈当当 1+AF 1时，时，AFA，相当于，相当于正反馈正反馈当当 1+AF 1时，称为时，称为深度负反馈深度负反馈第九章上页下页第四章返回 深度深度负反负反馈条馈条件下件下的近的近似计似计算算在深度负反馈条件下，闭环放大倍数在深度负反馈条件下，闭环放大倍数可表示为可表示为:11FAAAFF11AF,foFioXXAFXXooifXXXX由此可以得到：由此可以得到：0ifidXXX对于对于串联反馈串联反馈：0idV 入手入手 虚短虚短对于对于并联反馈并联反馈：0idI入手入手虚断虚断第九章上页下页第四章返回 例题1虚短：虚短：ifVV11fofRV

31、VRR11ifofRVVVRR11foVFiRVARV 同相放大器同相放大器当当R1=时，时，AVF=1,称为电压跟随器。称为电压跟随器。第九章上页下页第四章返回 例题2虚短虚短：0PNVV1,ioiffVVIIRR 1foVFiRVARV 反相放大器反相放大器虚断虚断：ifII1iofVVRR 第九章上页下页第四章返回 例题3虚短虚短：0beVV,ioifsfVVIIRR foVFsiRVARV 虚断虚断：ifIIiosfVVRR 第九章上页下页第四章返回 例题4虚短虚短：0beVVsisVIRoVFsVAV虚断虚断：ifIIe22e2RRfefIIRe22e2RRcfIRe2e2RR/of

32、cLVR RRe2e2R/RfcLsRRRRifII第九章上页下页引入负反馈的好处和问题引入负反馈的好处和问题第四章返回 负负反反馈馈的的优优点点1.1.增加放大倍数的稳定性增加放大倍数的稳定性定性定性外界影响外界影响oxfxidx ox 第九章上页下页第四章返回 负负反反馈馈的的优优点点定量定量1FAAAF22(1)(1)(1)FAFAFdAdAdAAFAF11FFdAdAAAF A加入负反馈后，放大倍数的变化只有原来的加入负反馈后，放大倍数的变化只有原来的1/(1+AF)1/(1+AF)第九章上页下页第四章返回 2.2.通频带展宽，频率失真减小通频带展宽，频率失真减小负负反反馈馈的的优优点

33、点频率变化频率变化oxfxidx ox 将信号频率的变化看成是一外界变动因素，则：将信号频率的变化看成是一外界变动因素，则：,HLAA,HLAA放大倍数随频率放大倍数随频率变化的速度减慢变化的速度减慢A 开环幅频响应开环幅频响应H FA闭环幅频响应闭环幅频响应HF 第九章上页下页第四章返回 3.3.非线性失真减小，输入信号的动态范围展宽非线性失真减小，输入信号的动态范围展宽负负反反馈馈的的优优点点动画（动画（93）失真的反馈信号，失真的反馈信号，使净输入产生相反使净输入产生相反的失真，从而弥补的失真，从而弥补了放大电路本身的了放大电路本身的非线性失真非线性失真。负反馈可以改善放大电路的非线性失

34、真，但负反馈可以改善放大电路的非线性失真，但是只能改善反馈环内产生的非线性失真。是只能改善反馈环内产生的非线性失真。第九章上页下页第四章返回 负负反反馈馈的的优优点点4.4.提高电路的信噪比提高电路的信噪比由于负反馈的引入可使放大倍数减小，由于负反馈的引入可使放大倍数减小，故使有用信号和噪声、干扰电平一同减故使有用信号和噪声、干扰电平一同减小。如果可以人为的增加输入的有用信小。如果可以人为的增加输入的有用信号，使其输出保持与无反馈时一样，则号，使其输出保持与无反馈时一样，则电路的信噪比就可以提高了。电路的信噪比就可以提高了。负反馈本身并不能提高信噪比，只是负反馈本身并不能提高信噪比，只是为提高

35、信噪比提供了条件。为提高信噪比提供了条件。第九章上页下页第四章返回 负负反反馈馈的的优优点点5.5.改变输入电阻和输出电阻改变输入电阻和输出电阻负反馈对输入电阻的影响与反馈加入的方式负反馈对输入电阻的影响与反馈加入的方式有关有关，即与串联或并联反馈有关，而与电压即与串联或并联反馈有关，而与电压或电流反馈无关。或电流反馈无关。负反馈对输出电阻的影响与获取反馈信号的负反馈对输出电阻的影响与获取反馈信号的方式有关方式有关，即与电压或电流反馈有关，而与即与电压或电流反馈有关，而与串联或并联反馈无关。串联或并联反馈无关。第九章上页下页第四章返回 串联负反馈使输入电阻增加串联负反馈使输入电阻增加iifiV

36、RIfiidVVIiididvvvvVV A FIi(1)idvvvvVA FIid(1)vvvvA Fr加入负反馈后的输入电阻是没加入负反馈后的输入电阻是没有反馈时的有反馈时的1 1AFAF倍倍第九章上页下页第四章返回 并联负反馈使输入电阻减少并联负反馈使输入电阻减少iifiVRIidfiVIIidioivVIV F 加入负反馈后的输入电阻是没加入负反馈后的输入电阻是没有反馈时的有反馈时的1/(11/(1AF)AF)viidviiidVIA F I idv1viirA F 第九章上页下页第四章返回 电压电压负反负反馈使馈使输出输出电阻电阻减少减少ooTvidTVA XIRofoTvVA XR

37、ooTvTVA FVR oo(1)TvVA FRo(1)oTofTvRVRIA F加入负反馈后的输出电阻是没加入负反馈后的输出电阻是没有反馈时的有反馈时的1/(11/(1AF)AF)倍倍第九章上页下页第四章返回 电流电流负反负反馈使馈使输出输出电阻电阻增加增加isoTTidVIA XRisidoTTVIA XR isoTTfVIA XRo(1)TofvoTVRA F RITisTIA F IidfXX 加入负反馈后的输出电阻是没加入负反馈后的输出电阻是没有反馈时的有反馈时的1 1AFAF倍倍输出电流与测试电输出电流与测试电流方向相反流方向相反第九章上页下页第四章返回 负负反反馈馈带带来来的的问

38、问题题自激振荡的概念自激振荡的概念电路输入端不加信号，输出端仍有信号输电路输入端不加信号，输出端仍有信号输出，这种现象称为自激。出，这种现象称为自激。产生自激振荡的条件产生自激振荡的条件放大器的闭环增益放大器的闭环增益1FAAAF 所以，当所以，当1+AF=0时，时，AF=，电路产生自激，电路产生自激振荡，由此可得产生自激振荡的条件为：振荡，由此可得产生自激振荡的条件为：10AF 1AF 1AF 21,0,1,2AFnn幅度条件幅度条件相位条件相位条件第九章上页下页第四章返回 负负反反馈馈带带来来的的问问题题产生自激振荡的原因产生自激振荡的原因由于放大器和反馈网络引入附加相移，使由于放大器和反

39、馈网络引入附加相移，使电路由原来的负反馈变为正反馈。电路由原来的负反馈变为正反馈。消除自激振荡的方法消除自激振荡的方法通过破坏产生自激振荡的条件，以消除自通过破坏产生自激振荡的条件，以消除自激振荡的产生。常用的方法为激振荡的产生。常用的方法为频率补偿法频率补偿法。第九章上页下页第四章返回 负负反反馈馈带带来来的的问问题题稳定裕度的概念稳定裕度的概念离产生自激振荡的幅度条件和相位条件的离产生自激振荡的幅度条件和相位条件的距离，称为距离，称为稳定裕度稳定裕度。距离越远，稳定性。距离越远，稳定性越好。越好。增益裕度增益裕度相位裕度相位裕度稳稳定定裕裕度度第九章上页下页第四章返回 负负反反馈馈带带来来的的问问题题增益裕度增益裕度相位裕度相位裕度附加相移附加相移AF=180 时所对应的时所对应的AFAF的值与的值与1 1的差。的差。1cmffGAF20logcffAFfc指指|AF|=180时所对应的频率时所对应的频率20log|AF|=0dB时所对应的附加时所对应的附加相移相移 AF与与180180的差值。的差值。0180mAFfffo指指20log|AF|=0dB时所对应的频率时所对应的频率