負(fù)反饋與自激振蕩

1、4.3 負(fù)反饋電路的計(jì)算及自激振蕩,深度負(fù)反饋放大電路特點(diǎn)深度負(fù)反饋放大電路近似計(jì)算,一、負(fù)反饋放大電路的分析計(jì)算,1. 深度負(fù)反饋的特點(diǎn),即，深度負(fù)反饋條件下，閉環(huán)增益只與反饋網(wǎng)絡(luò)有關(guān),由于,則,又因?yàn)?代入上式,得,（也常寫為 xf ? xi）,,凈輸入量近似等于零,由此可得深度負(fù)反饋條件下，基本放大電路“兩虛”的概念,反饋量近似等于輸入量,（xid ? 0 ）,串聯(lián)負(fù)反饋，輸入端電壓求和,深度負(fù)反饋條件下 xi

2、d= xi - xf ? 0,虛短,虛斷,虛短,虛斷,并聯(lián)負(fù)反饋，輸入端電流求和,vid= iid ri ? 0,1. 深度負(fù)反饋的特點(diǎn),步驟 （1）確定反饋類型 （2）確定凈輸入信號和類型 （3）計(jì)算 計(jì)算,深度負(fù)反饋放大電路的近似計(jì)算,例1、假設(shè)如圖所示各電路均滿足深度負(fù)反饋條件，試估算深負(fù)反饋運(yùn)放的閉環(huán)電壓放大倍數(shù)。,舉 例,解：,電壓并聯(lián)負(fù)反饋,則閉環(huán)電壓放大倍數(shù)為,在深度負(fù)

3、反饋條件下,解：電壓串聯(lián)負(fù)反饋,閉環(huán)電壓放大倍數(shù),根據(jù)虛短，有,根據(jù)虛斷，有,舉 例,電流并聯(lián)負(fù)反饋在深度負(fù)反饋條件下,故,閉環(huán)電壓放大倍數(shù)為,舉 例,,該電路為電流串聯(lián)負(fù)反饋，在深度負(fù)反饋條件下,舉 例,所以,舉例,電壓串聯(lián)負(fù)反饋,設(shè)電路滿足深度負(fù)反饋條件，試寫出該電路的閉環(huán)電壓增益表達(dá)式。,解：,根據(jù)虛短、虛斷,閉環(huán)增益（就是閉環(huán)電壓增益）,,（+）,（+）,（+）,（+）,（-）,（+）,（+）,（+）,（+）,舉例,電壓串

4、聯(lián)負(fù)反饋,設(shè)電路滿足深度負(fù)反饋條件，試寫出該電路的閉環(huán)電壓增益表達(dá)式。,解：,根據(jù)虛短、虛斷,閉環(huán)電壓增益,,電壓并聯(lián)負(fù)反饋,舉例,設(shè)計(jì)負(fù)反饋放大電路的一般步驟設(shè)計(jì)舉例,二、負(fù)反饋放大電路設(shè)計(jì),1、設(shè)計(jì)負(fù)反饋放大電路的一般步驟,選定需要的反饋類型根據(jù)信號源的性質(zhì)選擇串聯(lián)負(fù)反饋或并聯(lián)負(fù)反饋；根據(jù)對放大電路輸出信號的要求，選擇電壓反饋或電流反饋；根據(jù)對信號變換的要求，選擇合適的反饋組態(tài)；確定反饋系數(shù)的大??；適當(dāng)選擇反饋網(wǎng)絡(luò)中的

5、電阻值；仿真分析,課堂練習(xí),現(xiàn)有反饋如下，選擇正確的答案填空： A、電壓串聯(lián)負(fù)反饋 B、電壓并聯(lián)負(fù)反饋 C、電流串聯(lián)負(fù)反饋 D、電流并聯(lián)負(fù)反饋（1） 為了將電壓信號轉(zhuǎn)換成與之成比例的電流信號，應(yīng)引入 。（2） 為了實(shí)現(xiàn)電流—電壓轉(zhuǎn)換，應(yīng)引入 。（3） 為了減小從電壓信號源索取的電流并增大帶負(fù)載的能力，應(yīng)引入 。,自激振

6、蕩現(xiàn)象 ——在不加任何輸入信號的情況下，放大電路仍會產(chǎn)生一定頻率的信號輸出。,三、負(fù)反饋放大電路的自激振蕩,對于多級放大電路，如果引入過深的負(fù)反饋，可能引起自激振蕩。,三、負(fù)反饋放大電路的自激振蕩,1、產(chǎn)生自激振蕩原因,放大電路的閉環(huán)放大倍數(shù)為：,在中頻段，,在高、低頻段，放大倍數(shù)　和反饋系數(shù) 的模和相角都隨頻率變化，使 　　　　 。,(1) 自激振蕩的幅度條件和相位條件,當(dāng)　　　 時　　　　說明，此時

7、放大電路沒有輸入信號，但仍有一定的輸出信號，因此產(chǎn)生了自激振蕩。,所以，負(fù)反饋放大電路產(chǎn)生自激振蕩的條件是：,即：,幅度條件,相位條件,例：由單管阻容耦合共射放大電路的頻率響應(yīng),自激振蕩的幅度條件和相位條件,例：由單管阻容耦合共射放大電路的頻率響應(yīng),0.707Aum,在低、高頻段，放大電路分別產(chǎn)生了 0? ~ + 90? 和 0? ~ -90? 的附加相移。,兩級放大電路將產(chǎn)生 0? ~ ? 180? 附加相移；三級放大電路將產(chǎn)生

8、0? ~ ? 270? 附加相移。,對于多級放大電路，若某個頻率的信號產(chǎn)生的附加相移為 180o，而反饋網(wǎng)絡(luò)為純電阻，則：,滿足自激振蕩的相位條件。,若同時滿足幅度條件，電路將自激振蕩。,三、負(fù)反饋放大電路的自激振蕩,單級放大電路不會產(chǎn)生自激振蕩；兩級放大電路,當(dāng)頻率趨于無窮大或趨于零時，雖然滿足相位條件，但不滿足幅度條件，所以也不會產(chǎn)生自激振蕩；三級放大電路，在深度負(fù)反饋條件下，對于某個頻率的信號，既滿足相位條件，也滿足幅度條件

9、，可以產(chǎn)生自激振蕩。,(2)產(chǎn)生自激振蕩原因,2、常用的校正措施,為保證放大電路穩(wěn)定工作，對于三級或三級以上的負(fù)反饋放大電路，需采取適當(dāng)措施破壞自激振蕩的幅度條件和相位條件。,最簡單的方法是減小反饋系數(shù)或反饋深度，使得在滿足相位條件時不滿足幅度條件。,但是，由于反饋深度下降，不利于放大電路其他性能的改善，因此通常采用接入電容或 RC 元件組成校正網(wǎng)絡(luò)，以消除自激振蕩。,(1)電容校正,比較簡單的消振措施是在負(fù)反饋放大電路的適當(dāng)?shù)胤浇尤胍?/p>

10、個電容。,接入的電容相當(dāng)于并聯(lián)在前一級的負(fù)載上，在中、低頻時，容抗很大，所以這個電容基本不起作用。,高頻時，容抗減小，使前一級的放大倍數(shù)降低，從而破壞自激振蕩的條件，使電路穩(wěn)定工作。,(2) RC 校正,除了電容校正以外，還可以利用電阻、電容元件串聯(lián)組成的 RC 校正網(wǎng)絡(luò)來消除自激振蕩。,利用 RC 校正網(wǎng)絡(luò)代替電容校正網(wǎng)絡(luò)，將使通頻帶變窄的程度有所改善。,第四章 教學(xué)基本要求,要知道,1. 反饋、反饋深度的概念；2. 負(fù)反饋放大電路