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1、2019/10/15,CMOS模拟集成电路设计,反馈,2019/10/15,2006-12-19,提纲,2,提纲 1、概述 2、反馈结构 3、反馈对噪声的影响,HIT Microelectronics,王永生,2019/10/15,3,概述理想反馈系统,1、概述 负反馈放大器 哈尔德布莱克(Harold Black)于1921年8月发明,反馈系统 H(s)为“开环”传输函数；Y(s)/X(s)为闭环传输函数 反馈系统的要素,前馈网络 反馈网络,前馈放大器,检测输出方式,反馈网络,产生反馈误差的方式,（返回机制）,HIT Microelectronics,王永生,2019/10/15,4,概述反
2、馈电路的特性,1.1 反馈电路的特性 增益灵敏度降低,A1， A称为环路增益,不要与“开环增益”混淆,A越大，Y/X对A的变化越不敏感 A越大，闭环增益就越精确 终端阻抗发生变化,HIT Microelectronics,王永生,2019/10/15,5,s,A0,s,概述反馈电路的特性,1.1 反馈电路的特性（续） 带宽变化 假定反馈放大器的传输函数只有一个极点 A0,Y (s) X (s),=,1 + 0 1 + 1 + 0,=,1 +,A0 1 + A0 s (1 + A0 ) 0,可见，3dB带宽增加了A0倍，但是以 增益的减小为代价的 非线性减小,HIT Microelectroni
3、cs,王永生,2019/10/15,6,概述放大器的种类,1.2 放大器的种类 电路模型： 电路实现：,HIT Microelectronics,王永生,2019/10/15,7,概述检测和返回机制,1.3 检测和返回机制 信号：电压；电流 四种反馈：V-V; V-I; I-I; I-V 检测： 电压：并联反馈 电流：串联反馈 返回：信号相加 电压相加：串联 电流相加：并联,HIT Microelectronics,王永生,2019/10/15,8,反馈结构,2、反馈结构 2.1 电压电压反馈,HIT Microelectronics,王永生,2019/10/15,9,反馈结构,2.1 电压电
4、压反馈（续） 对输出阻抗的影响 定性分析： 只要环路增益远大于1，输出值 与RL无关低输出阻抗的电压源 定量分析：,HIT Microelectronics,王永生,2019/10/15,反馈结构,10,2.1 电压电压反馈（续） 对输入阻抗的影响 定性分析： 前馈放大器的输入阻抗只承受输 入电压的一部分增加了输入阻 抗 定量分析：,HIT Microelectronics,王永生,2019/10/15,反馈结构,11,2.2 电流电压反馈 反馈网络的反馈系数具有电阻的 量纲 Ve = Vin VF,HIT Microelectronics,王永生,2019/10/15,IG,反馈结构,12,
5、2.2 电流电压反馈（续） 对输出阻抗的影响 定性分析： 输出电流是输入信号的精确复制 （G）高输出阻抗的电流源 定量分析： I G = GmVF,HIT Microelectronics,王永生,2019/10/15,反馈结构,13,2.2 电流电压反馈（续） 对输入阻抗的影响 定性分析： 前馈放大器的输入阻抗只承受输 入电压的一部分增加了输入阻 抗 定量分析：,HIT Microelectronics,王永生,2019/10/15,反馈结构,14,2.3 电压电流反馈 反馈网络的反馈系数具有电导的 量纲 I e = I in I F,HIT Microelectronics,王永生,201
6、9/10/15,反馈结构,15,2.3 电压电流反馈（续） 对输出阻抗的影响 定性分析： 输出电压是输入信号的精确复制 （R）低输出阻抗的电压源 定量分析：,HIT Microelectronics,王永生,2019/10/15,反馈结构,16,2.3 电压电流反馈（续） 对输入阻抗的影响 定性分析： 前馈放大器的输入阻抗只承受输 入电流的一部分减小了输入阻 抗 定量分析：,HIT Microelectronics,王永生,2019/10/15,=,反馈结构,17,2.4 电流电流反馈 I out AI I in 1 + AI Rout ,close = Rout (1 + AI ),Rin,close =,Rin (1 + AI ),HIT Microelectronics,王永生,2019/10/15,3、反馈对噪声的影响 反馈不能改善电路的噪声性能 HIT Microelectronics,18 王永生,
