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1、習(xí)題課習(xí)題課4 4頻響與反饋頻響頻響 規(guī)律規(guī)律:當(dāng)放大器的信號(hào)傳輸通道串接或并接一個(gè)電當(dāng)放大器的信號(hào)傳輸通道串接或并接一個(gè)電容時(shí)容時(shí),放大器將產(chǎn)生一個(gè)截止頻率,前者為下限頻放大器將產(chǎn)生一個(gè)截止頻率,前者為下限頻率而后者為上限頻率。該截止角頻率等于電容與率而后者為上限頻率。該截止角頻率等于電容與等效到該電容兩端的總電阻的乘積的倒數(shù)。等效到該電容兩端的總電阻的乘積的倒數(shù)。中頻增益為串接電容短路、并接電容開(kāi)路時(shí)的增中頻增益為串接電容短路、并接電容開(kāi)路時(shí)的增益。益。AAAFAAd11dff一、提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性二、改變輸入電阻和輸出電阻iif)1(RAFR注意:引入反饋的支路的等效電阻增大注意:引入
2、反饋的支路的等效電阻增大AFRR1iif。引入并聯(lián)負(fù)反饋,或引入串聯(lián)負(fù)反饋時(shí)在0)()1(ifififRRRAFAFRR1oof注意:引出反饋的支路的等效電阻增大注意:引出反饋的支路的等效電阻增大ofo(1)RAF R?;蛞腚娏髫?fù)反饋;引入電壓負(fù)反饋時(shí)在)(0)1(ofofofRRRAF三、展寬頻帶LHfHLfbwfbw(1)1(1)ffAF ffAFfAF f,四、減小非線(xiàn)性失真來(lái)源:晶體管輸入(出)特性的非線(xiàn)性來(lái)源:晶體管輸入(出)特性的非線(xiàn)性思路:引入負(fù)反饋,失真補(bǔ)償思路:引入負(fù)反饋,失真補(bǔ)償五、引入負(fù)反饋的一般原則 穩(wěn)定穩(wěn)定Q Q點(diǎn)應(yīng)引入直流負(fù)反饋,改善動(dòng)態(tài)性能應(yīng)引入交流負(fù)點(diǎn)應(yīng)引入直
3、流負(fù)反饋,改善動(dòng)態(tài)性能應(yīng)引入交流負(fù)反饋;反饋;根據(jù)信號(hào)源特點(diǎn),增大輸入電阻應(yīng)引入串聯(lián)負(fù)反饋,減小根據(jù)信號(hào)源特點(diǎn),增大輸入電阻應(yīng)引入串聯(lián)負(fù)反饋,減小輸入電阻應(yīng)引入并聯(lián)負(fù)反饋;輸入電阻應(yīng)引入并聯(lián)負(fù)反饋;根據(jù)負(fù)載需要,需輸出穩(wěn)定電壓(即減小輸出電阻)的應(yīng)根據(jù)負(fù)載需要,需輸出穩(wěn)定電壓(即減小輸出電阻)的應(yīng)引入電壓負(fù)反饋,需輸出穩(wěn)定電流(即增大輸出電阻)的引入電壓負(fù)反饋,需輸出穩(wěn)定電流(即增大輸出電阻)的應(yīng)引入電流負(fù)反饋;應(yīng)引入電流負(fù)反饋;從信號(hào)轉(zhuǎn)換關(guān)系上看,輸出電壓是輸入電壓受控源的為電從信號(hào)轉(zhuǎn)換關(guān)系上看,輸出電壓是輸入電壓受控源的為電壓串聯(lián)負(fù)反饋,輸出電壓是輸入電流受控源的為電壓并聯(lián)壓串聯(lián)負(fù)反饋,輸
4、出電壓是輸入電流受控源的為電壓并聯(lián)負(fù)反饋,輸出電流是輸入電壓受控源的為電流串聯(lián)負(fù)反饋,負(fù)反饋,輸出電流是輸入電壓受控源的為電流串聯(lián)負(fù)反饋,輸出電流是輸入電流受控源的為電流并聯(lián)負(fù)反饋;輸出電流是輸入電流受控源的為電流并聯(lián)負(fù)反饋;當(dāng)當(dāng)(1(1AFAF)1)1時(shí),它們的轉(zhuǎn)換系數(shù)均約為時(shí),它們的轉(zhuǎn)換系數(shù)均約為1/1/F F。討論1 為減小放大電路從信號(hào)源索取的電流,增強(qiáng)為減小放大電路從信號(hào)源索取的電流,增強(qiáng)帶負(fù)載能力,應(yīng)引入什么反饋?帶負(fù)載能力,應(yīng)引入什么反饋?為了得到穩(wěn)定的電流放大倍數(shù),應(yīng)引入什么為了得到穩(wěn)定的電流放大倍數(shù),應(yīng)引入什么反饋?反饋?為了穩(wěn)定放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn),應(yīng)引入什為了穩(wěn)定放大電路
5、的靜態(tài)工作點(diǎn),應(yīng)引入什么反饋?么反饋?為了使電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成與之成穩(wěn)定關(guān)系的電為了使電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成與之成穩(wěn)定關(guān)系的電壓信號(hào),應(yīng)引入什么反饋?壓信號(hào),應(yīng)引入什么反饋?為了使電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成與之成穩(wěn)定關(guān)系的電為了使電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成與之成穩(wěn)定關(guān)系的電流信號(hào),應(yīng)引入什么反饋?流信號(hào),應(yīng)引入什么反饋?討論2試在圖示電路中分別引入四種不同組態(tài)的交流負(fù)反饋。試在圖示電路中分別引入四種不同組態(tài)的交流負(fù)反饋。電流反饋電流反饋電壓反饋電壓反饋串聯(lián)反饋串聯(lián)反饋并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋Fu討論3在圖示電路中能夠引入哪些組態(tài)的交流負(fù)反饋?只可能引入電壓并聯(lián)或電流串聯(lián)兩種組態(tài)的交流負(fù)反饋。只可能引入電壓并聯(lián)或電流串聯(lián)兩種組態(tài)的交流負(fù)反
6、饋。三、方框圖法解負(fù)反饋放大電路FfffRRAFAfffRRA 1bwfHfLfofiffbwHLoi、首先求出負(fù)反饋放大電路的基本放大電路及其動(dòng)態(tài)參數(shù)、反饋網(wǎng)絡(luò)和反饋系首先求出負(fù)反饋放大電路的基本放大電路及其動(dòng)態(tài)參數(shù)、反饋網(wǎng)絡(luò)和反饋系數(shù),然后求解負(fù)反饋放大電路的動(dòng)態(tài)參數(shù),過(guò)程如下:數(shù),然后求解負(fù)反饋放大電路的動(dòng)態(tài)參數(shù),過(guò)程如下:1.基本放大電路的求解方法:見(jiàn)基本放大電路的求解方法:見(jiàn)6.3.4節(jié),其動(dòng)態(tài)參數(shù)的求解方法見(jiàn)節(jié),其動(dòng)態(tài)參數(shù)的求解方法見(jiàn)3.2節(jié)。節(jié)。2.反饋網(wǎng)絡(luò)及反饋系數(shù)的求解方法:見(jiàn)反饋網(wǎng)絡(luò)及反饋系數(shù)的求解方法:見(jiàn)6.4節(jié)。節(jié)。3.負(fù)反饋放大電路動(dòng)態(tài)參數(shù)的求解方法:見(jiàn)負(fù)反饋放大電路
7、動(dòng)態(tài)參數(shù)的求解方法:見(jiàn)6.5節(jié)。節(jié)。討論6+VCCRc2Rc1Re3CeRb1RLRe1Re2VEERST1SuT2T3VDuORf 1.左圖引入了哪種組態(tài)的交流負(fù)反饋?深度負(fù)反饋條件下的電壓放大倍左圖引入了哪種組態(tài)的交流負(fù)反饋?深度負(fù)反饋條件下的電壓放大倍數(shù)數(shù)?輸入電阻?輸入電阻?輸出電阻?輸出電阻?2.右圖是幾級(jí)放大電路?各級(jí)分別是哪種基本放大電路?引入了哪種組右圖是幾級(jí)放大電路?各級(jí)分別是哪種基本放大電路?引入了哪種組態(tài)的交流負(fù)反饋?深度負(fù)反饋條件下的電壓放大倍數(shù)為多少?態(tài)的交流負(fù)反饋?深度負(fù)反饋條件下的電壓放大倍數(shù)為多少?uO1R4R3R250k100kR5100kRif100kR5R
8、6R31k10kR11kR2R41k1k10k(a)(b)100kRofRifRofuouiA1A2A1A2uouiR1fu 設(shè)所有的電容對(duì)交流信號(hào)均設(shè)所有的電容對(duì)交流信號(hào)均可視為短路。試說(shuō)明電路中是否可視為短路。試說(shuō)明電路中是否引入了交流負(fù)反饋;如引入了,引入了交流負(fù)反饋;如引入了,則說(shuō)明其組態(tài)。則說(shuō)明其組態(tài)。fu電流串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋討論7電流串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋?fuA72L762f)(RRRRRRAu 三級(jí)或三級(jí)以上的直接耦合放大電路引入負(fù)反饋后有可能產(chǎn)生三級(jí)或三級(jí)以上的直接耦合放大電路引入負(fù)反饋后有可能產(chǎn)生高頻振蕩;同理,耦合電容、旁路電容等為三個(gè)或三個(gè)以上的放高頻振蕩;同
9、理,耦合電容、旁路電容等為三個(gè)或三個(gè)以上的放大電路,引入負(fù)反饋后有可能產(chǎn)生低頻振蕩大電路,引入負(fù)反饋后有可能產(chǎn)生低頻振蕩 放大電路的級(jí)數(shù)越多,耦合電容、旁路放大電路的級(jí)數(shù)越多,耦合電容、旁路電容越多,引入的負(fù)反饋越深,產(chǎn)生自激電容越多,引入的負(fù)反饋越深,產(chǎn)生自激振蕩的可能性越大。振蕩的可能性越大。環(huán)路放大倍數(shù)環(huán)路放大倍數(shù)AF越大,越容易滿(mǎn)足起振條件,閉合后越容易產(chǎn)越大,越容易滿(mǎn)足起振條件,閉合后越容易產(chǎn)生自激振蕩。生自激振蕩。自激振蕩自激振蕩1FA條件條件1FA)()12(1FA為整數(shù)nnFA起振條件為起振條件為負(fù)反饋放大電路穩(wěn)定性的判斷負(fù)反饋放大電路穩(wěn)定性的判斷f0 fc,電路不穩(wěn)定,會(huì)產(chǎn)生
10、自激振蕩;,電路不穩(wěn)定,會(huì)產(chǎn)生自激振蕩;f0 fc,電路穩(wěn)定,電路穩(wěn)定,不會(huì)產(chǎn)生自激振蕩。不會(huì)產(chǎn)生自激振蕩。fcf0fcf0幅值裕度幅值裕度Gm10dB,且相位裕度且相位裕度m45,負(fù)反饋放大電路才具有可靠的穩(wěn)定性。負(fù)反饋放大電路才具有可靠的穩(wěn)定性。簡(jiǎn)單滯后補(bǔ)償、米勒補(bǔ)償、簡(jiǎn)單滯后補(bǔ)償、米勒補(bǔ)償、RC RC 滯后補(bǔ)償滯后補(bǔ)償簡(jiǎn)單補(bǔ)償后簡(jiǎn)單補(bǔ)償后的幅頻特性的幅頻特性RC滯滯后補(bǔ)償后補(bǔ)償后的幅后的幅頻特性頻特性補(bǔ)償前補(bǔ)償前消除自激振蕩的方法消除自激振蕩的方法補(bǔ)償電容補(bǔ)償電容C消除自激振蕩的思路消除自激振蕩的思路 設(shè)反饋網(wǎng)絡(luò)為電阻網(wǎng)絡(luò),放大電路為直接耦合形式。設(shè)反饋網(wǎng)絡(luò)為電阻網(wǎng)絡(luò),放大電路為直接耦合
11、形式。附加相移由放大電路決定附加相移由放大電路決定;振蕩只可能產(chǎn)生在高頻段。振蕩只可能產(chǎn)生在高頻段。對(duì)于產(chǎn)生對(duì)于產(chǎn)生180附加相移(附加相移(3級(jí)及以上)的信號(hào)頻率,有可能滿(mǎn)足起振條件,級(jí)及以上)的信號(hào)頻率,有可能滿(mǎn)足起振條件,故引入負(fù)反饋后可能振蕩。故引入負(fù)反饋后可能振蕩。試問(wèn)電路閉環(huán)后會(huì)產(chǎn)生自激振蕩嗎?若已知反饋試問(wèn)電路閉環(huán)后會(huì)產(chǎn)生自激振蕩嗎?若已知反饋網(wǎng)絡(luò)為純電阻網(wǎng)絡(luò),且網(wǎng)絡(luò)為純電阻網(wǎng)絡(luò),且 ,則使電路不產(chǎn),則使電路不產(chǎn)生自激振蕩的生自激振蕩的 的上限值為多少?的上限值為多少?討論4dB100lg20AFlg20討論5判斷電路引入負(fù)反饋后有可能產(chǎn)生自激振蕩嗎?判斷電路引入負(fù)反饋后有可能產(chǎn)生自激振蕩嗎?如可能,則應(yīng)在電路的哪一級(jí)加補(bǔ)償電容?如可能,則應(yīng)在電路的哪一級(jí)加補(bǔ)償電容?