2022-2023学年高二物理竞赛课件：负反馈对放大电路性能的改善

负反馈对放大电路性能的改善 负反馈对放大电路性能的改善 提高增益的稳定性 减少非线性失真 扩展频带 对输入电阻的影响 为改善性能引入负反馈的一般原则 对输出电阻的影响 环路增益 负反馈放大电路增益的一般表达式 环路电压增益= 7.3.1 提高增益的稳定性 1、闭环时 则 只考虑幅值有 即闭环时增益相对变化量减小到开环时的1/(1+AF)倍 2、在深度负反馈条件下 即闭环增益只取决于反馈网络。当反馈网络由稳定的线性元件组成时，闭环增益将有很高的稳定性。 Xdi Xi 放大电路 A 反馈网络 F + Xo -Xf 1.负反馈改善波形失真的实质是利用失真减小失真，但不能完全消除失真。2.负反馈只能减小反馈环内的失真，如输入信号本身就是失真的，负反馈则不能改善失真。 7.3.2 减少非线性失真 方法1 动画四 7.3.2 减少非线性失真 闭环时增益减小，线性度变好。 vI vo 方法2 在深度负反馈条件下 f |AV(j)| 幅频特性曲线： 放大器的增益AV与频率f的关系曲线 fl fh 低频截止频率 高频截止频率 BW= fh- fl 通频带 引入反馈后 增益下降 AVf flf fhf 通频带加宽 BWf=(1+AF)BW AV 由此可知：负反馈的引入使放大电路的通频带得到展宽 7.3.3 扩展频带 负反馈对输入电阻的影响与反馈加入的方式有关，即与串联或并联反馈有关；而与输出取样无直接关系，即与电压或电流反馈无关。 1.串联负反馈使输入阻抗增加 无反馈时 ri=Udi/Ii 有反馈时 rif=Ui/Ii + - Ui Rb + - Udi RL + - Uo - F + Uf ri A Ii rif r'if Io 7.3.4 对输入电阻的影响 2. 并联负反馈使输入阻抗减小 + - Ui Rb Idi RL + - Uo F If ri A Ii rif r'if Io 无反馈时 ri=Ui/Idi 有反馈时 rif=Ui/Ii Ii=If+Idi If=AFIdi Ii=(1+AF)Idi 负反馈对输出电阻的影响与输出取样的内容有关，即与电压或电流反馈有关；而与输入端的连接方式无直接关系，即与串联或并联反馈无关。 7.3.5 对输出电阻的影响 1、电压负反馈 电压负反馈能稳定输出电压 电压负反馈使输出电阻减小 7.3.5 对输出电阻的影响 2、电流负反馈 电流负反馈能稳定输出电流 电流负反馈使输出电阻增大 为改善性能引入负反馈的一般原则 要稳定直流量 —— 引入直流负反馈 要稳定交流量 —— 引入交流负反馈 要稳定输出电压—— 引入电压负反馈 要稳定输出电流—— 引入电流负反馈 要增大输入电阻—— 引入串联负反馈 要减小输入电阻—— 引入并联负反馈 要增大输出电阻—— 要减小输出电阻—— 引入电流负反馈 引入电压负反馈 Rs Vo – + Ri + – Vs – + Vi – + Ro RL Vi AVO Rs Ri Is Ro RL Ii AIS Ii Io $