模拟电子技术课程要点(17a).doc

模拟电子技术课程要点（17）

6．5负反馈对放大电路性能的影响

6.5.1 稳定放大倍
通过对公式
( 6.5.1 )
求微分并处理后可得：
( 6.5.3 )
上式说明，负反馈可使闭环增益的相对变化减小到开环增益相对变化的。即负反馈提高了闭环增益的稳定性。
6.5.2改变输入电阻和输出电阻
—．对输入电阻的影响
（１）串联负反馈增大输入电阻
串联负反馈削弱了放大电路的输入电压，使真正加到放大电路输入端的净输入电压下降了。因此可以认为，在同样的输入电压下，输入电流将下降。换言之，串联负反馈使输入电阻增大。
用公式表示即为
( 6.5.4 )
（２）并联负反馈减小输入电阻
引入并联负反馈后，其电路的输入电阻为
( 6.5.5 )
二．对输出电阻的影响
（１）电压负反馈减小输出电阻
电压负反馈使输出电压在负载变动时保持稳定，也就是提高了放大电路的带负载能力，使之接近于恒压源。从这个意义上来说，电压负反馈可以减小放大电路的输出电阻。其计算公式为
( 6.5.7 )
即电压负反馈使放大电路的输出电阻减小了倍。
（２）电流负反馈增大输出电阻
电流负反馈使输出电流在负载变动时保持稳定，也就是使放大电路接近于恒流源。因此，电流负反馈使放大电路的输出电阻增大。
而其计算公式为
( 6.5.9 )
6.５.3展宽频带
（１）闭环时的下限截止频率
用公式来表达就是
( 6.5.11 )
即闭环时的下限截止频率是开环时的下限截止频率的倍。
（２）闭环时的上限截止频率
其与开环时的上限截止频率的关系为
( 6.5.10 )
（３）闭环时的通频带
其与开环时的通频带的关系为
( 6.5.12 )
画出相对应的曲线图如图５一１３
6.５.4减小非线性失真
（参考教材内容学习）
6.５.５放大电路中引入负反馈的一般原则
要在一个比较复杂的系统里正确地引入负反馈，并不是一件简单容易的事。由于引入负反馈以后，将使系统的诸多性能发生对应的变化，且这种变化并不一定都能使系统完全向好的性能变化（例如，系统引入负反馈后发生“自激”现象，就是使系统性能变坏的典型事例）。因此，在系统中引入负反馈时，必须遵循一些原则，正确地运用这些原则，将使系统的设计及调试工作变得容易一些。这些原则是：
（１）如要稳定静态工作点，则应该引入直流负反馈；而要改善交流性能就应该引入交流负反馈。
（2）如要提高放大电路的输入电阻，则应采用串联负反馈。反之，采用并联负反馈。另外，如信号源的内阻小而呈现电压源性质时，用串联负反馈的效果较好。反之如信号源的内阻大而呈现电流源性质时，则采用并联负反馈的效果要好一些。
（3）要稳定放大电路中的哪一个输出量（输出电压还是输出电流），就必须对这个输出量进行采样并将电路联接为负反馈状态。采用电压负反馈时会减小输出电阻；而采用电流负反馈则会增大输出电阻。
（4）需要进行信号变换时可根据负反馈电路的四种组态，选择对应的负反馈电路。
（５）根据需要，可以引入局部反馈或整体反馈。从提高负反馈效果来说，应尽量使所包围的放大级数多一些，增益高一些，以提高反馈深度。

6.６负反馈放大电路的稳定性
6.６.１负反馈放大电路自激振荡产生的原因和条件
一．自激振荡产生的原因
由于放大电路对各个频率信号的放大倍数和相移特性不完全相同，因此，在放大电路级数较多的情况下，由于附加相移的累积（即各级放大电产生的附加相移相加），很有可能在某一信号频率（叫做临界频率）时，使，从而使原来人为接成的负反馈转变成了正反馈，如果在此同时，该频率的环路增益的幅值，则对频率来说，就完全满足了自激振荡建立的条件，这样，在负反馈放大电路中就必然出现以频率为特征的自激振荡现象。
２．自激振荡的平衡条件
为两个条件，即
幅值条件 ( 6.6.3a )
相位条件 n = 整数 ( 6.6.3b )
起振条件
( 6.6.4b )
6.６.２负反馈放大电路稳定性的定性分析
① 一般在级数较多（）的负反馈放大器中才会产生自激振荡。
②要产生自激振荡，放大电路中的附加相移要达到，使负反馈转变为正反馈。同时要足够大。所以，反馈深度愈深，愈容易产生自激。
6.６.3反馈放大电路稳定性判断
一．判断方法
研究反馈放大器的稳定性，可从产生自激的条件出发。利用开环放大器环路增益的波特图和曲线进行分析和判断。为方便分析，将特性曲线跨越频率轴的点所对应的频率叫做“切割频率”，并记为；而将特性曲线跨越的水平线的点所对应的频率记为。具体分析如下：
如果在（）时，，这样，由于不满足自激条件，因而反馈放大器是稳定的。同时，我们把时，与的差值叫做“相位稳定裕量”，即
( 6.6.6 )
一般要求。
另一方面，当时，的值已在线以下而成为负值，同样，我们把时，的值叫做“幅值稳定裕量”，即
( 6.6.5 )
一般要求。
当时，，即AF>1，在这种情况下，反馈放大器一定产生自激，即处于不稳定工作状态。此时，。
6.６.4反馈放大电路自激振荡的消除方法
（参考教材内容学习）

作业： 6 . 11 6 .12
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