【正文】 華南理工大學(xué)廣州學(xué)院電氣工程學(xué)院 減小非線性失真 華南理工大學(xué)廣州學(xué)院電氣工程學(xué)院 xf 負(fù)反饋 減小了波形失真 加入 負(fù)反饋 無負(fù)反饋 F xf A xi xo xo 大 小 略大 略小 略小 略大 xi A 接近正弦波 + – ix?華南理工大學(xué)廣州學(xué)院電氣工程學(xué)院 AA0. 70 7 AfHfLfAf0. 70 7 AffLffHf第 3 章 多級(jí)放大器電路 展寬通頻帶 華南理工大學(xué)廣州學(xué)
。在深度負(fù)反饋條件下，即 1+AF1時(shí)，有： FAFAAf11???結(jié)論：深度負(fù)反饋時(shí)的閉環(huán)放大倍數(shù)僅取決于反饋系數(shù) F，而與開環(huán)放大倍數(shù) A無關(guān)。 io ↑ → u ↑ → ud ↓ →輸出端對(duì)地電位 u’o ↓ io↓ +uo－Rpui ∞ + －Δ+R+uf－+ud－RLio華南理工大學(xué)廣州學(xué)院電氣工程學(xué)院 反饋電路的三個(gè)環(huán)節(jié)： 反饋： ofXXF ???疊加： fid XXX ??? ??負(fù)反饋原理框圖以及一般的表達(dá)式： 基本放大 電路 A dX? oX?反饋網(wǎng)絡(luò) F fX?? iX? + – 輸出信號(hào) 輸入信號(hào) 反饋信號(hào) 凈輸入信號(hào) 放大： d o X X A ? ? ? ——開環(huán)放大倍數(shù) ——反饋系數(shù) 第 3 章 多級(jí)放大器電路 華南理工大學(xué)廣州學(xué)院電氣工程學(xué)院 反饋放大電路的放大倍數(shù)（閉環(huán)放大倍數(shù)）： 基本放大 電路 A dX? oX?反饋回路 F fX?? iX? + – 反饋深度 定義： F A A ? ? 1 F A ? 1 o d o f d f o i o f A F X X X X X X X X X A 1 1 1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 第 3 章 多級(jí)放大器電路 華南理工大學(xué)廣州學(xué)院電氣工程學(xué)院 負(fù) 反饋對(duì)放大電路性能的影響 穩(wěn)定放大倍數(shù) AFAAf ?? 1AdAAFAdAff ???11AAAFAFAFAFAFdAdA ff ?????????11)1(1)1(122結(jié)論： 引入負(fù)反饋后，閉環(huán)放大倍數(shù)的相對(duì)變化率為開環(huán)放大倍數(shù)相對(duì)變化率的 1+AF分之一，因 |1+AF|1，所以即閉環(huán)放大倍數(shù)的穩(wěn)定性優(yōu)于開環(huán)放大倍數(shù)。 ?③ ii和 if接在在同一點(diǎn)，故為 并聯(lián)反饋 。 ui uf 3. 電流串聯(lián)負(fù)反饋 第 3 章 多級(jí)放大器電路 華南理工大學(xué)廣州學(xué)院電氣工程學(xué)院 ① 反饋信號(hào)削弱了輸入信號(hào)的作用，故為 負(fù)反饋 。 ② 將輸出端交流短路，盡管 uo=0 ，但在 R上仍有反饋電壓 uf產(chǎn)生，故不是電壓反饋，而是 電流反饋 。 ii if y 2. 電壓并聯(lián)負(fù)反饋 第 3 章 多級(jí)放大器電路 y 華南理工大學(xué)廣州學(xué)院電氣工程學(xué)院 Rpui ∞ + －Δ+ u oR1RF+uf－+ud－由于某種原因使輸出電壓 uo增大，產(chǎn)生如下過程： 電壓負(fù)反饋能夠穩(wěn)定輸出電壓。 ② 將輸出端交流短路， RF直接接地，反饋電流 if=0，即反饋信號(hào)消失，故為 電壓反饋 。 ???③ ui和 uf接在不同點(diǎn)，故為 串聯(lián)反饋 。 串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋的判別 華南理工大學(xué)廣州學(xué)院電氣工程學(xué)院 Rpui ∞ + －Δ+ u oR1RF+uf－+ud－① 反饋信號(hào)削弱了輸入信號(hào)的作用，故為 負(fù)反饋 。 反饋信號(hào)取自輸出電壓，則為 電壓反饋 反饋信號(hào)取自輸出電流，則為 電流反饋 反饋量與輸入量以電壓形式求和，為 串聯(lián)反饋 反饋量與輸入量以電流形式求和，為 并聯(lián)反饋 負(fù)反饋的類型及其判別 第 3 章 多級(jí)放大器電路 華南理工大學(xué)廣州學(xué)院電氣工程學(xué)院 將放大電路的輸出端交流短路（令 uo=0），如果反饋信號(hào)消失，則為電壓反饋，否者為電流反饋。 R p u i ∞ + － Δ + u o R 1 R F ? + u f － + u d － ? ? 第 3 章 多級(jí)放大器電路 華南理工大學(xué)廣州學(xué)院電氣工程學(xué)院 （ 2）從輸入端看，反饋量與輸入量是以電壓方式相疊加，還是以電流方式相疊加。 R p u i ∞ － + Δ + u o R 1 R F + u f － + u d － y ? y 第 3 章 多級(jí)放大器電路 華南理工大學(xué)廣州學(xué)院電氣工程學(xué)院 例： 判斷圖示電路的反饋極性 。 + u i － R L + u o － + U CC R C C 1 C 2 V R B1 R B2 R E + u f － + u be － + + ? ? 第 3 章 多級(jí)放大器電路 華南理工大學(xué)廣州學(xué)院電氣工程學(xué)院 例： 判斷圖示電路的反饋極性。 第 3 章 多級(jí)放大器電路 華南理工大學(xué)廣州學(xué)院電氣工程學(xué)院 例： 判斷圖示電路的反饋極性。 華南理工大學(xué)廣州學(xué)院電氣工程學(xué)院 A － + Δ + (a ) 晶體管 (b ) 場(chǎng)效應(yīng)管 ( c ) 集成運(yùn)算放大器 + + + + － － 晶體管的基極 （ 或柵極 ） 和發(fā)射極 （ 或源極 ） 瞬時(shí)極性相同 ， 而與集電極 （ 或漏極 ） 瞬時(shí)極性相反 。 3. 直流反饋和交流反饋 華南理工大學(xué)廣州學(xué)院電氣工程學(xué)院 例：有無反饋的判斷 放大電路中存在有將輸出回路與輸入回路相連的通路（即反饋通路），并由此影響了放大電路的輸入，則電路有反饋，否則沒有反饋。 使輸入信號(hào)增強(qiáng)的反饋叫做正反饋 ； 使輸入信號(hào)削弱的反饋叫做負(fù)反饋 。 反饋到輸入 回路的信號(hào)稱為 反饋信號(hào) 。 2. 負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響 。 2. 負(fù)反饋的四種類型及其判別方法 。 uo + + ∞ u+ u– – ? 反饋網(wǎng)絡(luò) uo + + ∞ u+ u– – ? ?理想運(yùn)放工作在非線性區(qū)：開環(huán)狀態(tài)或加入了正反饋 。 u＋ ＝ u。 i＋ ＝ i－ ＝ 0。 使用時(shí)須查閱集成運(yùn)放手 冊(cè) ， 詳細(xì)了解它們的各種參數(shù) ， 作為使用和選擇的依據(jù) 。 輸入電阻可達(dá) 1012Ω， 如 F55系列等 。 失調(diào)電壓溫度系數(shù)在 1μV／ ℃ 左右 ，能保證組成的電路對(duì)微弱信號(hào)檢測(cè)的準(zhǔn)確性 ， 如 CF7CF7650等 。 靜態(tài)功耗 ≤2mW， 如 XF253等 。 性能指標(biāo)適合一般性使用 ， 其特點(diǎn)是電源電壓適應(yīng)范圍廣 ， 允許有較大的輸入電壓等 ， 如CF741等 。 衡量集成運(yùn)放對(duì)高速變化信號(hào)的適應(yīng)能力 ， 一般為幾 V／ μs， 若輸入信號(hào)變化速率大于此值 ， 輸出波形會(huì)嚴(yán)重失真 。 是指溫度變化 ΔT時(shí)所產(chǎn)生的失調(diào)電壓變化 ΔUio的大小 ， 它直接影響集成運(yùn)放的精確度 ， 一般為幾十 μV／ ℃ 。 它反映差動(dòng)放大部分參數(shù)的不對(duì)稱程度 ，顯然越小越好 ， 一般為毫伏級(jí) 。 （ 5） 輸入失調(diào)電壓 Uio。 華南理工大學(xué)廣州學(xué)院電氣工程學(xué)院 （ 4） 差模輸入電阻 rid。 odouAuu??? ?（ 3） 共模抑制比 KCMR。 指集成運(yùn)放本身 （ 無外加反饋回路 ） 的差模電壓放大倍數(shù) ， 即 它體現(xiàn)了集成運(yùn)放的電壓放大能力 ， 一般在 104～ 107之間 。 指集成運(yùn)放本身的共模電壓放大倍數(shù) ， 它反映集成運(yùn)放抗溫漂 、 抗共模干擾的能力 ， 優(yōu)質(zhì)的集成運(yùn)放 Aco應(yīng)接近于零 。 集成運(yùn)算放大器的組成 集成運(yùn)算放大器的組成框圖 華南理工大學(xué)廣州學(xué)院電氣工程學(xué)院 通用型集成運(yùn)放 F007 17_1TR E Fp22T8TT2145R3TR9630 pF10IT721TT9T6C19T87T1T13CCT RRT412T220R RRRR68T10111TR416EE+TT1592T34T23TR+V3187V+V524OT539kTA B 華南理工大學(xué)廣州學(xué)院電氣工程學(xué)院 17_1TR E Fp22T8TT2145R3TR9630 pF10IT721TT9T6C19T87T1T13CCT RRT412T220R RRRR68T10111TR416EE+TT1592T34T23TR+V3187V+V524OT539kTA B 偏置電路輸入級(jí) 中間級(jí) 輸出級(jí)華南理工大學(xué)廣州學(xué)院電氣工程學(xué)院 A － +Δ+同相輸入端反相輸入端u ou－u +兩個(gè)輸入端：標(biāo)“ +”的輸入端稱為 同相輸入端 ，輸入信號(hào)由此端輸入時(shí)，輸出信號(hào)與輸入信號(hào)相位相同；標(biāo)“－”的輸入端稱為 反相輸入端 ，輸入信號(hào)由此端輸入時(shí)，輸出信號(hào)與輸入信號(hào)相位相反。 通常由互補(bǔ)對(duì)稱電路構(gòu)成，目的是為了減小輸出電阻，提高電路的帶負(fù)載能力。 華南理工大學(xué)廣州學(xué)院電氣工程學(xué)院 輸入級(jí) 中間級(jí) 輸出級(jí)偏置電路通常由差動(dòng)放大電路構(gòu)成，目的是為了減小放大電路的零點(diǎn)漂移、提高輸入阻抗。 集成電路中二極管一般用三極管的發(fā)射結(jié)構(gòu)成。 集成電路的電阻元件由硅半導(dǎo)體構(gòu)成，范圍在幾十歐到 20千歐，精度低。 運(yùn)放的輸入級(jí)都采用差動(dòng)放大電路。 華南理工大學(xué)廣州學(xué)院電氣工程學(xué)院 簡(jiǎn)單的集成運(yùn)放 +++++T1Rc1sIRc2c3R2T4T5T3TVCC+EEVuu+ou反相輸入端同相輸入端 原理電路： 華南理工大學(xué)廣州學(xué)院電氣工程學(xué)院 集成運(yùn)算放大器的特點(diǎn) 在集成電路工藝中難以制造電感、大電容。 集成