第四章 负反馈放大电路与基本运算.ppt

第四章 负反馈放大电路与基本运算电路 反馈：将输出信号的一部分或全部通过电路引回输入端。有正反馈和负反馈之分。 4.1负反馈放大电路的组成及基本类型 4.1.1反馈放大电路的组成及基本关系式 负反馈放大电路的组成如图所示。 开环放大电路：没有反馈电路的基本放大电路。 闭环放大电路：信号沿箭头方向形成一个闭合路径，称为闭环放大电路。 4.1负反馈放大电路的组成及基本类型 负反馈放大电路的基本类型 例题4.1.2 例题4.1.3 例题4.1.4 例题4.1.5 例题4.1.6 4.2负反馈对放大电路性能的影响 4.2.1提高增益的稳定性 所谓增益即放大电路的放大倍数。 负反馈虽然减小了放大电路的放大倍数，但提高了其稳定性。1+AF称为反馈深度。 1+AF?1时称为深度负反馈，此时放大倍数基本由反馈网络决定，而反馈网络一般由电阻等无源线性元件组成，基本不受外界因素变化的影响，因此放大倍数比较稳定。 4.2.2减小失真和扩展通频带 一、负反馈减小失真的原理见图4.2.1。 负反馈可以减小放大电路内部引起的非线性失真，但不能完全消除非线性失真，加反馈后失真减小为无反馈时的 二、BWf=(1+AF)BW 4.2.3改变放大电路的输入、输出电阻 放大电路加人负反馈后，其输人和输出电阻将会发生变化，变化的情况与反馈类型有关，变化的大小与反馈深度1＋AF有关。 电压负反馈减小输出电阻，稳定输出电压；电流负反馈增大输出电阻，稳定输出电流；串联负反馈增大输入电阻，并联负反馈减小输入电阻。 4.3负反馈放大电路应用中的几个问题 一、放大电路引入负反馈的一般原则 1、欲稳定某个量，就采用某个量的负反馈方式，如要稳定直流量或交流量，就引入直流反馈或交流负反馈；如要稳定输出电压（电流），就引入电压（电流）反馈。 2、根据对输入输出电阻的要求选择，如要减小输入电阻，则应引入并联负反馈，若要增大输入电阻，则应引人串联负反馈。如要减小（或增大）输出电阻，则应采用电压（或电流）负反馈。 3、根据信号及负载来选择，当信号源为恒压源，则引入串联反馈；若是恒流源，则引入并联反馈。当要求放大电路有较强的负载能力时，则引用电压负反馈；若要求恒流输出时，则采用电流负反馈。 4.3负反馈放大电路应用中的几个问题 二、深度负反馈放大电路的特点 负反馈放大电路中，1＋AF1则称为深度负反馈，深度负反馈放大电路有以下特点： 1、输入信号xi等于反馈信号xf，净输入xid ≈ 0。 2、串联反馈输入电阻Rif很大，Rif →∞；并联反馈输入电阻Rif很小，Rif →0。 3、电压反馈输出电阻Rof很小，Rof →0；电流反馈输出电阻Rof大， Rof →∞。 4.3负反馈放大电路应用中的几个问题 三、深度负反馈放大电路的性能估算 1、基本放大电路的两输入端电位近似相等，称虚短。 2、基本放大电路的两输入端流过的电流近似为零。称虚断。 4.4基本运算电路 本节主要内容：比例运算、加法与减法运算、微分与积分运算。 4.4.1比例运算一、反相比例运算 一、反相比例运算 主要特点： 1、为电压并联负反馈电路，输出电压与输入电压成比例且为反相关系，比例系数可通过调节对应电阻值来改变。 2、输入电阻较小。 3、虚地。 二、同相比例运算 二、同相比例运算 主要特点： 1、为电压串联负反馈，输出电压与输入电压成比例且为同相关系，比例系数可通过调节对应电阻值来改变。 2、输入电阻趋于无穷大。 3、要求运放应有较高的共模输入电压和较高的共模抑制比。 4.4基本运算电路 4.4.2加法与减法运算 一、加法运算 加法运算器是在比例运算器的基础上建立起来的，分为反向加法运算和同向加法运算。 4.4基本运算电路 二、减法运算 这种电路也称为差分运算电路，在分析时注意应用同、反相比例电路已有的结论来分析。（利用电工中所学电路分析方法） 4.4.3微分和积分运算 4.4.4基本运算电路应用举例 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.12 4.21 * * 开环放大倍数：A=xo/xid 反馈系数：F=xf/xo 闭环放大倍数:Af=xo/xi Xid=xi-xf Af=A/(1+AF) RE构成第二级电流串联负反馈；RF构成级间反馈，为电流并联负反馈。 A 1+AF Af A 1+AF Af dAf dA 1 1 1+AF 集成运放两输入端的对地直流电阻应相等，其目的是为了避免产生附加的差模输入信号。 *