4.3 负反馈对 放大电路应用中的几个问题
4.3.1 放大电路引入负反馈的一般原则
4.3.2 深度负反馈放大电路的特点及性能估算
4.3.3 负反馈放大电路的稳定性第 4 章 负反馈放大电路与基本运算电路的应用
4.3.1 放大电路引入负反馈的一般原则一、欲稳定某个量,则引该量的负反馈稳定直流,引直流反馈; 稳定交流,引交流反馈;
稳定输出电压,引电压反馈; 稳定输出电流,引电流反馈。
二、根据对输入、输出电阻的要求选择反馈类型欲提高输入电阻,采用串联反馈;
欲降低输入电阻,采用并联反馈;
要求高内阻输出,采用电流反馈;
要求低内阻输出,采用电压反馈。
三、为使反馈效果强,根据信号源及负载确定反馈类型信号源为恒压源,采用串联反馈;
信号源为恒流源,采用并联反馈;
要求负载能力强,采用电压反馈;
要求恒流源输出,采用电流反馈。
第 4 章 负反馈放大电路与基本运算电路的应用
4.3.2 深度负反馈放大电路的特点及性能估算一、深度负反馈放大电路的特点
1,深度负反馈的特点:
Aidx oxix
fx
F
Axid
AFxid
(1 + AF)xid
时:当 11 AF
AFAF1
即,0id fi xxx
fi uu?
串联负反馈:
0id?u
虚短并联负反馈:
fi i i?
0id?i
虚断第 4 章 负反馈放大电路与基本运算电路的应用
2,深度负反馈电路性能的估算:
(1)电压串联负反馈
8
ui
C1
R1
uoR2
Rf
uid
uf
0id?u 虚短
fi uu?
f1
1o
f RR
Ruu
f
L
f
o
i
o
f 1 R
R
u
u
u
uA
u
Rif
,ifR
R?if
,2if RR
Rof
0of?R
[例 1]
第 4 章 负反馈放大电路与基本运算电路的应用
[例 2]
0id?u fi uu?
1
f
o
i
o
f u
u
u
uA
u
R?if
,ifR
Rif
,Bif RRR
0f
0of?R
[例 3]
fi uu?
1E
f
f
o
i
o
f 1 R
R
u
u
u
uA
u
第 4 章 负反馈放大电路与基本运算电路的应用
(2)电压并联负反馈 运算放大器在线性应用时同时存在虚短和虚断
0 ii 虚断 f i ii?
0 uu 虚地
1
f
1i
ff
i
o
f R
R
Ri
Ri
u
uA
u
0 id?i 虚断 f 1 ii?
b 0?u 虚地
s
f
si
ff
s
o
sf R
R
Ri
Ri
u
uA
u
[例 1]
[例 2]
第 4 章 负反馈放大电路与基本运算电路的应用
(3)电流串联负反馈
0id?u 虚短 0i 虚断
fi uu? fo Ri?
f
L
o R
R
u?
f
L
i
o
f R
R
u
uA
u
0be id uu 虚短
fi uu? E1o Ri?
Loo Riu
E1
L
i
o
f R
R
u
uA
u
94.2
51.0
3//3
[例 1]
[例 2]
第 4 章 负反馈放大电路与基本运算电路的应用
(4)电流并联负反馈
[例 1]
0 uu 虚地
1
i
f i R
uii
L
3
ff
fLoo )( RR
RiiRiu
L
31
f3
i
o
f
)( R
RR
RR
u
uA
u
第 4 章 负反馈放大电路与基本运算电路的应用
4.3.3 负反馈放大电路的稳定性 (消除自激振荡 )
一、自激振荡的现象
ui = 0 A uo ui A uo
二、产生自激振荡的条件和原因
1,自激条件
AF
AA
1f
· ·
· · 01 FA当
· ·
)12
1
相位条件—(
幅度条件—
n
AF
FAAF
的附加相移— AA?
·
的附加相移— FF?
·
2,自激的原因 附加相移?AF 使负反馈? 正反馈
fA
第 4 章 负反馈放大电路与基本运算电路的应用
3,消除自激的方法 — 相位补偿在电路中加入 C,或 R,C 元件进行相位补偿,
改变电路的高频特性,从而破坏自激条件 。
相位补偿形式 滞后补偿电容滞后
RC 滞后超前补偿,密勒效应补偿电容滞后补偿 RC 滞后补偿 密勒效应补偿
R
第 4 章 负反馈放大电路与基本运算电路的应用
4.3.1 放大电路引入负反馈的一般原则
4.3.2 深度负反馈放大电路的特点及性能估算
4.3.3 负反馈放大电路的稳定性第 4 章 负反馈放大电路与基本运算电路的应用
4.3.1 放大电路引入负反馈的一般原则一、欲稳定某个量,则引该量的负反馈稳定直流,引直流反馈; 稳定交流,引交流反馈;
稳定输出电压,引电压反馈; 稳定输出电流,引电流反馈。
二、根据对输入、输出电阻的要求选择反馈类型欲提高输入电阻,采用串联反馈;
欲降低输入电阻,采用并联反馈;
要求高内阻输出,采用电流反馈;
要求低内阻输出,采用电压反馈。
三、为使反馈效果强,根据信号源及负载确定反馈类型信号源为恒压源,采用串联反馈;
信号源为恒流源,采用并联反馈;
要求负载能力强,采用电压反馈;
要求恒流源输出,采用电流反馈。
第 4 章 负反馈放大电路与基本运算电路的应用
4.3.2 深度负反馈放大电路的特点及性能估算一、深度负反馈放大电路的特点
1,深度负反馈的特点:
Aidx oxix
fx
F
Axid
AFxid
(1 + AF)xid
时:当 11 AF
AFAF1
即,0id fi xxx
fi uu?
串联负反馈:
0id?u
虚短并联负反馈:
fi i i?
0id?i
虚断第 4 章 负反馈放大电路与基本运算电路的应用
2,深度负反馈电路性能的估算:
(1)电压串联负反馈
8
ui
C1
R1
uoR2
Rf
uid
uf
0id?u 虚短
fi uu?
f1
1o
f RR
Ruu
f
L
f
o
i
o
f 1 R
R
u
u
u
uA
u
Rif
,ifR
R?if
,2if RR
Rof
0of?R
[例 1]
第 4 章 负反馈放大电路与基本运算电路的应用
[例 2]
0id?u fi uu?
1
f
o
i
o
f u
u
u
uA
u
R?if
,ifR
Rif
,Bif RRR
0f
0of?R
[例 3]
fi uu?
1E
f
f
o
i
o
f 1 R
R
u
u
u
uA
u
第 4 章 负反馈放大电路与基本运算电路的应用
(2)电压并联负反馈 运算放大器在线性应用时同时存在虚短和虚断
0 ii 虚断 f i ii?
0 uu 虚地
1
f
1i
ff
i
o
f R
R
Ri
Ri
u
uA
u
0 id?i 虚断 f 1 ii?
b 0?u 虚地
s
f
si
ff
s
o
sf R
R
Ri
Ri
u
uA
u
[例 1]
[例 2]
第 4 章 负反馈放大电路与基本运算电路的应用
(3)电流串联负反馈
0id?u 虚短 0i 虚断
fi uu? fo Ri?
f
L
o R
R
u?
f
L
i
o
f R
R
u
uA
u
0be id uu 虚短
fi uu? E1o Ri?
Loo Riu
E1
L
i
o
f R
R
u
uA
u
94.2
51.0
3//3
[例 1]
[例 2]
第 4 章 负反馈放大电路与基本运算电路的应用
(4)电流并联负反馈
[例 1]
0 uu 虚地
1
i
f i R
uii
L
3
ff
fLoo )( RR
RiiRiu
L
31
f3
i
o
f
)( R
RR
RR
u
uA
u
第 4 章 负反馈放大电路与基本运算电路的应用
4.3.3 负反馈放大电路的稳定性 (消除自激振荡 )
一、自激振荡的现象
ui = 0 A uo ui A uo
二、产生自激振荡的条件和原因
1,自激条件
AF
AA
1f
· ·
· · 01 FA当
· ·
)12
1
相位条件—(
幅度条件—
n
AF
FAAF
的附加相移— AA?
·
的附加相移— FF?
·
2,自激的原因 附加相移?AF 使负反馈? 正反馈
fA
第 4 章 负反馈放大电路与基本运算电路的应用
3,消除自激的方法 — 相位补偿在电路中加入 C,或 R,C 元件进行相位补偿,
改变电路的高频特性,从而破坏自激条件 。
相位补偿形式 滞后补偿电容滞后
RC 滞后超前补偿,密勒效应补偿电容滞后补偿 RC 滞后补偿 密勒效应补偿
R
第 4 章 负反馈放大电路与基本运算电路的应用