運(yùn)算放大器反饋講解(參考版)
2025-05-03 01:46本頁(yè)面
【正文】 F?越大 ， 水平線 下移 ， 越 F?1lg20容易自激 F?越大 ， 表明 反饋深度越深 自激振蕩及穩(wěn)定工作的條件 5. 負(fù)反饋放大電路穩(wěn)定性分析 P點(diǎn)交在 的 20dB/十倍頻程處 ， 放大電路是穩(wěn)定的 。 若該點(diǎn) |?a|≤ 135?， 滿足相位裕度 ， 穩(wěn)定；否則不穩(wěn)定 。 其中 Gm—— 幅值裕度 ， 一般要求 Gm ≤ 10dB ?m—— 相位裕度 ， 一般要求 ?m ≥ 45? （ 保證可靠穩(wěn)定 ，留有余地 ） 寫(xiě)成等式 ， 且幅值用分貝數(shù)表示時(shí) 負(fù)反饋放大電路的自激振蕩及穩(wěn)定工作的條件 用波特圖表示 或 Gm ≤ 10dB 或 ?m ≥ 45? 4. 穩(wěn)定工作條件 0lg20 m ?? GFA ?????? 1 8 0)12(fa n??0lg20 ?FA ?????? 180mfa ??? 負(fù)反饋放大電路的自激振蕩及穩(wěn)定工作的條件 5. 負(fù)反饋放大電路穩(wěn)定性分析 FAFA ???? 1lg20lg20lg20 ??環(huán)路增益的幅頻響應(yīng)寫(xiě)為 一般 與頻率無(wú)關(guān) ， F? 則 F?1lg20 的幅頻響應(yīng)是一條水平線 利用波特圖分析 關(guān)鍵是作出 A? 的幅頻響應(yīng)和相頻響應(yīng)波特圖 F?1lg20水平線 A?lg20 與 的交點(diǎn)為 F?1lg20 A?lg20 ?1?FA ??即該點(diǎn)滿足 負(fù)反饋放大電路的自激振蕩及穩(wěn)定工作的條件 (2) 作 F?1lg20水平線 判斷穩(wěn)定性方法 (1) 作出 A? 的幅頻響應(yīng)和相頻響應(yīng)波特圖 (3) 判斷是否滿足相位裕度 ?m ≥ 45? 在相頻響應(yīng)的 點(diǎn)處作垂線與 交于 P點(diǎn) ??? 135 a? A?lg20 若 P點(diǎn)在 水平線之下 ， 穩(wěn)定；否則不穩(wěn)定 。 2. 產(chǎn)生原因 在高頻區(qū)或低頻區(qū)產(chǎn)生的 附加相移 達(dá)到 180?， 使中頻區(qū)的負(fù)反饋在高頻區(qū)或低頻區(qū)變成了正反饋 ， 當(dāng)滿足了一定的幅值條件時(shí) ， 便產(chǎn)生自激振蕩 。設(shè)計(jì)后仿真檢驗(yàn)發(fā)光二極管的電流。要求 LED的 io1=103vs(A)。 end 設(shè)計(jì)舉例 例 設(shè)計(jì)一個(gè)帶負(fù)反饋的光電隔離器的驅(qū)動(dòng)電路。設(shè)計(jì)后仿真檢驗(yàn)發(fā)光二極管的電流。要求 LED的 io1=103vs(A)。 解 : 驅(qū)動(dòng)電路需要將電壓 vs轉(zhuǎn)換為電流 io1 已知 LED的光強(qiáng)度 —— 流過(guò) LED的電流 io1 線性 —— 電壓信號(hào) vs 線性 選用電流串聯(lián)負(fù)反饋電路 光電隔離器 解 : 選用電流串聯(lián)負(fù)反饋電路 ????? k11 0 0 01fsgr AF所以 Rf=1kΩ S 10 3so1fs???viAg又因?yàn)楦鶕?jù) 虛斷 有 FA1f ?深度負(fù)反饋時(shí) fo1f RiF r ??v 設(shè)計(jì)舉例 例 設(shè)計(jì)一個(gè)帶負(fù)反饋的光電隔離器的驅(qū)動(dòng)電路。已知運(yùn)放的 Avo=104，Ri=5kΩ， Ro=100Ω。設(shè) vs的變化范圍為0～ 5V，內(nèi)阻 Rs=500Ω。 解： 根據(jù) 虛短 、 虛斷 ofb2b2f vv RRR??閉環(huán)電壓增益 iof vvv ?Ab2f1RR??if vv ?2. 舉例 (例 ) 電流并聯(lián)負(fù)反饋 設(shè)電路滿足深度負(fù)反饋條件，試寫(xiě)出該電路的閉環(huán)增益和閉環(huán)源電壓增益表達(dá)式。 串聯(lián)負(fù)反饋 —— 并聯(lián)負(fù)反饋 —— 電壓負(fù)反饋 —— 電流負(fù)反饋 —— 特別注意表 增大輸入電阻 減小輸入電阻 減小輸出電阻 ， 穩(wěn)定輸出電壓 增大輸出電阻 ， 穩(wěn)定輸出電流 對(duì)輸入電阻和輸出電阻的影響 end 深度負(fù)反饋條件下的近似計(jì)算 1. 深度負(fù)反饋的特點(diǎn) 2. 舉例 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) 11 ??? FA ??由于 FAAA?????? 1f則 FFAA???? 1??又因?yàn)? iof XXA??? ?ofXXF??? ? 代入上式 if XX ?? ?得 （ 也常寫(xiě)為 xf ? xi）
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