单元八 负反馈与集成运算放大器电子教案 电工与电子技术 中职 高三 工信版

单元八：负反馈与集成运算放大器 教学目标 知识目标： · 理解放大电路中反馈的概念；了解各类负反馈放大电路的基本特点； · 能识别负反馈放大电路类型；熟悉负反馈对放大电路性能的影响； · 了解集成运算放大器的基本概念；掌握其图形符号和文字符号； · 熟悉集成运算放大器的基本类型及主要技术指标、电压传输特性； · 能运用理想化条件分析线性集成运算放大电路。 素质目标： 能运用理想化条件分析线性集成运算放大电路，构成能够完成预定功能的实用放大器 教学重点 集成运算放大器的线性应用 教学难点 负反馈的类型及判别方法 教学手段 实物演示；教学板书；电子课件 教学学时 8H 教 学 内 容 与 教 学 过 程 设 计 注 释 任务一 负反馈放大器相关知识的学习 （一）反馈的概念 如果将放大电路的输出量（电压或电流）的一部分或全部，通过某种电路（反馈电路）送回到放大电路的输入端，这一过程称为反馈。若反馈到输入端的信号削弱了外加输入信号的作用，使净输入信号减小，则为负反馈；反之，使净输入信号增强的是正反馈。 图8-1反馈放大电路框图 定义为开环放大倍数；为反馈系数；为闭环放大倍数。因为 所以 （8-1） （二）负反馈的类型及判别 1.负反馈的类型 在负反馈放大器中，反馈信号可取自输出电流或输出电压，反馈信号在输入端可以串联或并联连接。因此根据输出端的反馈信号取样和与输入端的连接方式，负反馈有电压反馈和电流反馈；并联反馈和串联反馈。有四种组态：电压串联负反馈、电压并联负反馈 、电流串联负反馈、电流并联负反馈。 （a） (b) (c) (d) 图8-2负反馈电路的反馈形式 (a)电压串联负反馈 (b)电流串联负反馈 (c)电压并联负反馈 (d)电流并联负反馈 （1）从基本放大电路的输出端看，可分为电压反馈和电流反馈 电压反馈如图 8-2(a)(c)所示，由图可知，将基本放大电路的的输出电压 送到反馈网络的输入端，反馈电压与输出电压 成正比，其数学表达式为 式中为反馈系数。 电流反馈如图8-2 (b)(d) 所示。基本放大电路的输出电流流经反馈网络。反馈网络的输出电压与输出电流成正比，即 （2）从基本放大电路的输入端看，分为并联反馈和串联反馈 串联反馈如图8-2(a) (b)所示，将反馈网络输出端与基本放大电路的输入端和信号源串联，此时，实际输入基本放大电路的电压为 并联反馈如图8-2 (c) (d)所示，将反馈网络的输出端与基本放大电路的输入端并联，图中 为反馈电流，此时，实际输入基本放大电路的电流为 2.负反馈放大电路的判别 一个具有反馈环节的放大电路，为了判别反馈极性是正反馈还是负反馈，通常采用瞬时极性法。先假定输入端交流信号处于某一瞬时极性，然后根据放大电路的集电极与基极瞬时极性相反，发射极与基极瞬时极性相同的关系，逐级地推出有关节点电压的瞬时极性，并在图中用“+”、“-”表示出来，如图8-3所示。然后判断反馈到输入端的信号瞬时极性。 图8-3 瞬时极性 (a) (b) （三）负反馈对放大器性能的影响 1. 降低了放大倍数 由图8-1可见，设开环放大倍数（又称基本放大器放大倍数）为，反馈网络的反馈系数，则有， 负反馈放大电路的放大倍数又称闭环放大倍数，为 ，整理后可得 (8-2) 从上式可见，1+＞1时，＜，1+称为反馈深度，1+值越大，反馈越深。可见，引入负反馈以后，放大倍数下降了倍，负反馈作用越强，闭环放大倍数下降越多。 2.提高了放大倍数的稳定性 负反馈虽然使放大器的放大倍数降低，但是却大大提高了放大倍数的稳定性。 （8-3） 也就是说，引入负反馈后，放大电路的闭环放大倍数只取决于反馈系数，即引入负反馈后放大倍数比较稳定。放大倍数的相对变化率为 （8-4） 式（8-4）说明：放大电路闭环放大倍数的相对变化量只有开环放大倍数相对变化量的倍。 3.减小非线性失真 由于晶体管是非线性元件，在输入信号较大时，其工作范围可能会进入特性曲线的非线性部分，使输出波形产生非线性失真。 图8-7 负反馈减小非线性失真 （