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1、直接耦合：直接耦合：直接耦合：直接耦合：将前级的输出端直接接后级的输入端。将前级的输出端直接接后级的输入端。可用来放大缓慢变化的信号或直流量变化的信号。可用来放大缓慢变化的信号或直流量变化的信号。2.1 差动放大电路差动放大电路+UCCuoRC2T2uiRC1R1T1R2+RE22021/8/261(2) (2) 零点漂移零点漂移零点漂移零点漂移零点漂移：零点漂移：零点漂移：零点漂移：指输入信号电压为零时，输出电压发生指输入信号电压为零时，输出电压发生 缓慢地、无规则地变化的现象。缓慢地、无规则地变化的现象。uotO直接耦合存在的两个问题：直接耦合存在的两个问题：直接耦合存在的两个问题：直接耦
2、合存在的两个问题：(1) 前后级静态工作点相互影响前后级静态工作点相互影响2021/8/262零点漂移的危害：零点漂移的危害：零点漂移的危害：零点漂移的危害： 直接影响对输入信号测量的准确程度和分辨能力。直接影响对输入信号测量的准确程度和分辨能力。 严重时，可能淹没有效信号电压，无法分辨是有效严重时，可能淹没有效信号电压，无法分辨是有效信号电压还是漂移电压。信号电压还是漂移电压。零点漂移的原因：零点漂移的原因： 是指放大电路在没有输入信号时，由于温度变化、是指放大电路在没有输入信号时，由于温度变化、电源电压波动、元器件老化等原因，使放大电路的电源电压波动、元器件老化等原因，使放大电路的工作点发
3、生变化，这个变化量会被直接耦合放大电工作点发生变化，这个变化量会被直接耦合放大电路逐级加以放大并传送到输出端，使输出电压偏离路逐级加以放大并传送到输出端，使输出电压偏离原来的起始点而上下漂动，主要是晶体三极管的参原来的起始点而上下漂动，主要是晶体三极管的参数受温度的影响，所以零点漂移也称为温度漂移，数受温度的影响，所以零点漂移也称为温度漂移，简称温漂。简称温漂。 2021/8/263 电路结构对称，在理想的情况下，两管的特性及对电路结构对称，在理想的情况下，两管的特性及对应电阻元件的参数值都相等。应电阻元件的参数值都相等。差分放大电路是抑制零点漂移最有效的电路结构。差分放大电路是抑制零点漂移最
4、有效的电路结构。差分放大原理电路差分放大原理电路 两个输入、两个输入、两个输出两个输出两管两管静态工静态工作点相同作点相同2.1.2 长尾式差动放大电路长尾式差动放大电路2021/8/2641. 1. 零点漂移的抑制零点漂移的抑制零点漂移的抑制零点漂移的抑制uo= VC1 VC2 = 0uo= (VC1 + VC1 ) (VC2 + VC2 ) = 0静态时，静态时，ui1 = ui2 = 0当温度升高时当温度升高时ICVC （两管变化量相等）（两管变化量相等） 对称差分放大电路对两管所产生的同向漂移都有对称差分放大电路对两管所产生的同向漂移都有对称差分放大电路对两管所产生的同向漂移都有对称差
5、分放大电路对两管所产生的同向漂移都有抑制作用。抑制作用。抑制作用。抑制作用。2021/8/2652. 2. 信号输入信号输入信号输入信号输入 两管集电极电位呈等量同向变化，所以输出两管集电极电位呈等量同向变化，所以输出两管集电极电位呈等量同向变化，所以输出两管集电极电位呈等量同向变化，所以输出电压为零，即电压为零，即电压为零，即电压为零，即对共模信号没有放大能力对共模信号没有放大能力对共模信号没有放大能力对共模信号没有放大能力。(1) (1) 共模信号共模信号共模信号共模信号 u ui1 i1 = = u ui2i2大小相等、极性相同大小相等、极性相同大小相等、极性相同大小相等、极性相同 差动
6、电路抑制共模信号能力的大小，反映了它差动电路抑制共模信号能力的大小，反映了它差动电路抑制共模信号能力的大小，反映了它差动电路抑制共模信号能力的大小，反映了它对零点漂移的抑制水平。对零点漂移的抑制水平。对零点漂移的抑制水平。对零点漂移的抑制水平。+共模信号共模信号 需要抑制需要抑制2021/8/2662. 2. 信号输入信号输入信号输入信号输入两管集电极电位一减一增，呈等量异向变化，两管集电极电位一减一增，呈等量异向变化，两管集电极电位一减一增，呈等量异向变化，两管集电极电位一减一增，呈等量异向变化，(2)(2) 差模信号差模信号差模信号差模信号 u ui1 i1 = = u ui2i2大小相等
7、、极性相反大小相等、极性相反大小相等、极性相反大小相等、极性相反u uo o= (= (V VC1C1 V VC1C1 ) )( (V VC2 C2 + + V VC C ) =) =2 2 V VC1 C1 即即即即对差模信号有放大能力对差模信号有放大能力对差模信号有放大能力对差模信号有放大能力。+差模信号差模信号 是有用信号是有用信号2021/8/2671. .静态分析静态分析 在静态时，设在静态时，设 IB1 = IB2 = IB， IC1= IC2 = IC 上式中前两项较第三项小得多略去，上式中前两项较第三项小得多略去，则每管的集电极电流则每管的集电极电流发射极电位发射极电位 VE
8、0每管的基极电流每管的基极电流每管的集每管的集 射极电压射极电压2.1.3 放大电路分析放大电路分析RC+UCCRB1T1RE -EEIB2IEICIE+UCE+UBE+单管直流通路单管直流通路2021/8/2682. .动态分析动态分析单管差模信号通路单管差模信号通路 由由于于差差模模信信号号使使两两管管的的集集电电极极电电流流一一增增一一减减，其其变变化化量量相相等等，通通过过 RE 的的电电流流近近于于不不变变，RE 上上没没有有差差模模信信号号压压降降，故故 RE 对对差差模模信信号号不不起起作作用用，可可得得出下图所示的单管差模信号通路。出下图所示的单管差模信号通路。单管差模电压放大
9、倍数单管差模电压放大倍数同理可得同理可得T1RCibic+uo1RB+ ui1 2021/8/269双端输入双端输入双端输出差分电路的差模电压放大倍数为双端输出差分电路的差模电压放大倍数为当在两管的集电极之间接入负载电阻时当在两管的集电极之间接入负载电阻时式中式中两输入端之间的差模输入电阻为两输入端之间的差模输入电阻为两集电极之间的差模输出电阻为两集电极之间的差模输出电阻为2021/8/2610 例例1: :在在前前图图所所示示的的差差分分放放大大电电路路中中,已已知知UCC=12V， EE = 12V, = 50, RC = 10 k , RE =10 k , RB = 20 k ， RP
10、=100 , 并在输出端接负载电阻并在输出端接负载电阻RL = 20k , 试求试求电路的静态值和差模电压放大倍数电路的静态值和差模电压放大倍数。解解: :式中式中2021/8/26112.1.4 2.1.4 差差动放大放大电路的路的输入、入、输出形式出形式 当信号从一个当信号从一个输入端入端输入入时称称为单端端输入；入；从两个从两个输入端之入端之间浮地浮地输入入时称称为双端双端输入；入；当信号从一个当信号从一个输出端出端输出出时称称为单端端输出；出；从两个从两个输出端之出端之间浮地浮地输出出时称称为双端双端输出。出。因因此此，差差动放放大大电路路具具有有四四种种不不同同的的工工作作状状态：双
11、双端端输入入，双双端端输出出；单端端输入入，双双端端输出出；双端双端输入，入，单端端输出；出；单端端输入，入，单端端输出。出。比较见表比较见表2-1-12021/8/26122.1.5 2.1.5 恒流源式差恒流源式差动放大放大电路路 考考虑采采用用恒恒流流源源来来代代替替原原来来的的Re，因因为恒恒流流源源的的内内阻阻较大大，可可以以得得到到较好好的的共共模模抑抑制制效效果果，同同时利利用用恒恒流流源源的的恒恒流流特特性性给三三极极管管提提供供更更稳定定的的静静态偏偏置置电流。流。 恒流源式差动放大电路如下图所示。恒流源式差动放大电路如下图所示。 2021/8/2613 恒流源式差动放大电路
12、 2021/8/2614 接接入入恒恒流流三三极极管管后后，抑抑制制了了共共模模信号的信号的变化。化。 有有时，为简化化起起见，常常常常用用一一个个简化化的的恒恒流流源源符符号号来来表表示示恒恒流流管管VT3的的具体具体电路，如下路，如下图所示。所示。2021/8/2615 恒流源式差动放大电路的简化表示法 2021/8/26162.2 直接耦合功率放大电路直接耦合功率放大电路对功率放大电路的基本要求对功率放大电路的基本要求 功率放大电路的作用：功率放大电路的作用：功率放大电路的作用：功率放大电路的作用：是放大电路的是放大电路的是放大电路的是放大电路的输出级输出级输出级输出级，去推，去推，去推
13、，去推动负载工作。例如使扬声器发声、继电器动作、仪表动负载工作。例如使扬声器发声、继电器动作、仪表动负载工作。例如使扬声器发声、继电器动作、仪表动负载工作。例如使扬声器发声、继电器动作、仪表指针偏转、电动机旋转等。指针偏转、电动机旋转等。指针偏转、电动机旋转等。指针偏转、电动机旋转等。(1) (1) 在不失真的情况下能输出尽可能大的功率。在不失真的情况下能输出尽可能大的功率。在不失真的情况下能输出尽可能大的功率。在不失真的情况下能输出尽可能大的功率。(2) (2) 由于功率较大，要求提高效率。由于功率较大，要求提高效率。由于功率较大，要求提高效率。由于功率较大，要求提高效率。2021/8/26
14、17ICUCEOQiCtOICUCEOQiCtOICUCEOQiCtO晶体管的工作状态晶体管的工作状态晶体管的工作状态晶体管的工作状态甲类工作状态甲类工作状态甲类工作状态甲类工作状态晶体管在输入信号晶体管在输入信号的整个周期都导通的整个周期都导通,静态静态IC较大，波形较大，波形好好, 管耗大效率低。管耗大效率低。乙类工作状态乙类工作状态乙类工作状态乙类工作状态晶体管只在输入信号晶体管只在输入信号的半个周期内导通，的半个周期内导通， 静态静态IC=0，波形严重，波形严重失真失真, 管耗小效率高。管耗小效率高。甲乙类工作状态甲乙类工作状态甲乙类工作状态甲乙类工作状态晶体管导通的时间大于晶体管导通
15、的时间大于半个周期，静态半个周期，静态IC 0，一般功放常采用。一般功放常采用。2021/8/26182.2.1 互补对称放大电路互补对称放大电路 互补对称电路是集成功率放大电路输出级的基本互补对称电路是集成功率放大电路输出级的基本形式。当它通过容量较大的电容与负载耦合时，由形式。当它通过容量较大的电容与负载耦合时，由于省去了变压器而被称为无输出变压器于省去了变压器而被称为无输出变压器(Output Output TransformerlessTransformerless)电路，简称电路，简称OTL电路。若互补对称电路。若互补对称电路直接与负载相连，输出电容也省去，就成为无电路直接与负载相连
16、，输出电容也省去，就成为无输出电容输出电容(Output CapacitorlessOutput Capacitorless) )电路，简称电路，简称OCL电电路。路。 OTL电路采用单电源供电，电路采用单电源供电， OCL电路采用双电源电路采用双电源供电。供电。2021/8/26192.2.1.1 乙类双电源互补对称电路乙类双电源互补对称电路乙类互补对称电路存在的问题乙类互补对称电路存在的问题2021/8/26202.2.1.2 甲乙类双电源互补对称电路甲乙类双电源互补对称电路1. 静态偏置静态偏置可克服交越失真可克服交越失真2. 动态工作情况动态工作情况二极管等效为恒压模型二极管等效为恒压
17、模型设设T3已有合适已有合适的静态工作点的静态工作点交流相当于短路交流相当于短路2021/8/2621 甲乙类双电源互补对称电路甲乙类双电源互补对称电路VBE4可认为是定值可认为是定值 R1、R2不变时，不变时，VCE4也也是定值，可看作是一个直流是定值，可看作是一个直流电源。电源。2021/8/2622 甲乙类单电源互补对称电路甲乙类单电源互补对称电路静态时，偏置电路使静态时，偏置电路使VKVCVCC/2（电容（电容C充电达充电达到稳态）。到稳态）。当有信号当有信号vi时时负半周负半周T1导通，有电流通过负载导通，有电流通过负载RL，同时向，同时向C充电充电正半周正半周T2导通，则已充电的电
18、容导通，则已充电的电容C通过负载通过负载RL放电。放电。只要满足只要满足RLC T信信，电容，电容C就就可充当原来的可充当原来的VCC。计算计算Po、PT、PV和和PTm的公式的公式必须加以修正，以必须加以修正，以VCC/2代替原来代替原来公式中的公式中的VCC。 2021/8/2623在输出功率较大时常采用复合管在输出功率较大时常采用复合管复合管的构成复合管的构成ic1= 1 ib1 ,ic2= 2 ib2 = 2 (1+ 1 ) ib1,ic = ic1+ ic2 = 1+ 2 (1+ 1 ) ib1 1 2 ib1 方式方式 1ib2= ie1=(1+ 1 ) ib1 ,ib= ib1
19、,C CB BE ET1NPNT2NPNibicieBECib bic cieNPN2021/8/2624 复合管的电流放大系数复合管的电流放大系数 1 2复合管的类型与复合管中第一只管子的类型相同复合管的类型与复合管中第一只管子的类型相同方式方式方式方式2 2EBCT T1 1PNPPNPT2NPNibicieBCEib bic ciePNP2021/8/26252.3 集成运算放大电路集成运算放大电路 集成运算放大器是一种具有很高放大倍数的多集成运算放大器是一种具有很高放大倍数的多级直接耦合放大电路。是发展最早、应用最广泛的级直接耦合放大电路。是发展最早、应用最广泛的一种模拟集成电路。一种
20、模拟集成电路。 集成电路集成电路 是把整个电路的各个元件以及相互之是把整个电路的各个元件以及相互之间的联接同时制造在一块半导体芯片上间的联接同时制造在一块半导体芯片上, 组成一个不组成一个不可分的整体。可分的整体。 集成电路特点集成电路特点集成电路特点集成电路特点：体积小、重量轻、功耗低、可体积小、重量轻、功耗低、可靠性高、价格低。靠性高、价格低。集成电路分类集成电路分类集成电路分类集成电路分类按集成度按集成度按导电类型按导电类型按功能按功能小、中、大和超大规模小、中、大和超大规模双、单极性和两种兼容双、单极性和两种兼容数字和模拟数字和模拟2021/8/2626各类型号集成芯片各类型号集成芯片
21、2.3.1 集成运算放大器的特点集成运算放大器的特点 1. 元器件参数的一致性和对称性好；元器件参数的一致性和对称性好； 2. 电阻的阻值受到限制，大电阻常用三极管恒流电阻的阻值受到限制，大电阻常用三极管恒流源代替，电位器需外接；源代替，电位器需外接； 3. 电容的容量受到限制，电感不能集成，故大电电容的容量受到限制，电感不能集成，故大电容、电感容、电感 和变压器均需外接；和变压器均需外接； 4. 二极管多用三极管的发射结代替。二极管多用三极管的发射结代替。2021/8/26272.3.2 电路的简单说明电路的简单说明输入级输入级 中间级中间级 输出级输出级偏置偏置电路电路运算放大器方框图运算
22、放大器方框图 输入级：输入级：输入电阻高，能减小零点漂移和抑制干输入电阻高，能减小零点漂移和抑制干扰信号，都采用带恒流源的差分放大器扰信号，都采用带恒流源的差分放大器 。 中间级：中间级：要求电压放大倍数高。常采用带恒流源要求电压放大倍数高。常采用带恒流源的共发射极放大电路构成。的共发射极放大电路构成。 偏置电路偏置电路: 由镜像恒流源等电路组成由镜像恒流源等电路组成 输出级：输出级：与负载相接，要求输出电阻低，带负载与负载相接，要求输出电阻低，带负载能力强，一般由互补对称电路或射极输出器构成。能力强，一般由互补对称电路或射极输出器构成。2021/8/2628集成运放集成运放 741的的电路原
23、理图电路原理图同相输入同相输入输入级输入级偏置电路偏置电路中间级中间级输出级输出级+UCCuo+- -UEET12T1T2T3T4T5T6T7T8T9T10T11T13T14T16T18T17T20T15T19R1R2R3R4R5R7R8R9R10R11R12C 同相输入同相输入输出输出2021/8/2629集成集成集成集成运算放大器的管脚和符号运算放大器的管脚和符号反相反相输入端输入端同相同相输入端输入端+UCCUEEuo+uu +Auo信号传信号传输方向输方向输出端输出端实际运放开环实际运放开环电压放大倍数电压放大倍数(a)(b)(a) 符号符号; (b)引脚引脚8 7 6 59 F007
24、101 2 3 4 U-U+-UCC+UCC输出输出2021/8/26302.3.3 主要参数主要参数 1. 最大输出电压最大输出电压 UOPP 能使输出和输入保持不失真关系的最大输出电压。能使输出和输入保持不失真关系的最大输出电压。 2. 开环差模电压增益开环差模电压增益 Auo 运放没有接反馈电路时的差模电压放大倍数。运放没有接反馈电路时的差模电压放大倍数。 Auo愈愈高，所构成的运算电路越稳定，运算精度也越高。高，所构成的运算电路越稳定，运算精度也越高。 6. 共模输入电压范围共模输入电压范围 UICM 运放所能承受的共模输入电压最大值。超出此值，运放所能承受的共模输入电压最大值。超出此
25、值，运放的共模抑制性能下降，甚至造成器件损坏。运放的共模抑制性能下降，甚至造成器件损坏。愈小愈好愈小愈好愈小愈好愈小愈好 3. 输入失调电压输入失调电压 UIO 4. 输入失调电流输入失调电流 IIO 5. 输入偏置电流输入偏置电流 IIB2021/8/2631RB1RCC1C2RB2RERL+UCCuiuo+2.4.1 负反馈与正反馈负反馈与正反馈反馈：反馈：反馈：反馈：将放大电路输出端的信号将放大电路输出端的信号将放大电路输出端的信号将放大电路输出端的信号( ( ( (电压或电流电压或电流电压或电流电压或电流) ) ) )的的的的 一部分或全部通过某种电路引回到输入端。一部分或全部通过某种
26、电路引回到输入端。一部分或全部通过某种电路引回到输入端。一部分或全部通过某种电路引回到输入端。2.4 放大电路中的反馈放大电路中的反馈esRB+UCCC1C2RE ERLui+uo+RS通过通过通过通过R RE E将输出电流将输出电流将输出电流将输出电流反馈到输入反馈到输入反馈到输入反馈到输入通过通过通过通过R RE E将输出电压将输出电压将输出电压将输出电压反馈到输入反馈到输入反馈到输入反馈到输入2021/8/2632(b) 带反馈带反馈(a)不带反馈不带反馈A电子电路方框图电子电路方框图+A 净输入信号净输入信号 反馈信号反馈信号 输出信号输出信号净输入信号：净输入信号：F反馈电路反馈电路
27、比较环节比较环节 输入信号输入信号基本放大电路基本放大电路 若若三者同相，则三者同相，则Xd = Xi - Xf , 即即Xd Xi ，即反馈信号起了增强净输入信号的，即反馈信号起了增强净输入信号的作用则为正反馈。作用则为正反馈。2021/8/26332.4.2 负反馈与正反馈的判别方法负反馈与正反馈的判别方法利用瞬时极性法判别负反馈与正反馈的步骤：利用瞬时极性法判别负反馈与正反馈的步骤：利用瞬时极性法判别负反馈与正反馈的步骤：利用瞬时极性法判别负反馈与正反馈的步骤： 2. 2. 若若若若电路中某点的瞬时电位高于参考点电路中某点的瞬时电位高于参考点电路中某点的瞬时电位高于参考点电路中某点的瞬时
28、电位高于参考点( ( ( (对交流对交流对交流对交流为电压的正半周为电压的正半周为电压的正半周为电压的正半周) ) ) )，则该点电位的瞬时极性为正，则该点电位的瞬时极性为正，则该点电位的瞬时极性为正，则该点电位的瞬时极性为正( ( ( (用用用用 表示表示表示表示) ) ) )；反之为负反之为负反之为负反之为负( ( ( (用用用用 表示表示表示表示) ) ) )。 4. 4. 若反馈信号与输入信号加在同一输入端若反馈信号与输入信号加在同一输入端若反馈信号与输入信号加在同一输入端若反馈信号与输入信号加在同一输入端( ( ( (或同或同或同或同一电极一电极一电极一电极) ) ) )上，上，上，
29、上， 两者极性两者极性两者极性两者极性相反相反相反相反时时时时，净输入电压减小净输入电压减小净输入电压减小净输入电压减小, , 为为为为负反馈负反馈负反馈负反馈；反之，极性；反之，极性；反之，极性；反之，极性相同为正反馈。相同为正反馈。相同为正反馈。相同为正反馈。 3. 3. 若反馈信号与输入信号加在不同输入端若反馈信号与输入信号加在不同输入端若反馈信号与输入信号加在不同输入端若反馈信号与输入信号加在不同输入端( ( ( (或或或或两个电极两个电极两个电极两个电极) ) ) )上，上，上，上， 两者极性两者极性两者极性两者极性相同相同相同相同时时时时，净输入电压减小净输入电压减小净输入电压减小
30、净输入电压减小, , 为为为为负反馈负反馈负反馈负反馈；反之，极性；反之，极性；反之，极性；反之，极性相反为正反馈。相反为正反馈。相反为正反馈。相反为正反馈。 1 1. . . .设接设接设接设接“地地地地”参考点的电位为零。参考点的电位为零。参考点的电位为零。参考点的电位为零。2021/8/2634+uf+ud设输入电压设输入电压 ui 为正，为正，差值电压差值电压 ud =ui uf各电压的实际方向如图各电压的实际方向如图uf 减小了净输入电压减小了净输入电压(差值电压差值电压) 负反馈负反馈 uoRFuiR2R1+ +例例1：uoRFuiR2R1+ +例例2：设输入电压设输入电压 ui
31、为正，为正，差值电压差值电压 ud =ui + uf各电压的实际方向如图各电压的实际方向如图uf 增大了净输入电压增大了净输入电压 正反馈正反馈 +uf+ud 在振荡器中引入正反馈，用以产生波形。在振荡器中引入正反馈，用以产生波形。 在放大电路中，出现正反馈将使放大器产生自激在放大电路中，出现正反馈将使放大器产生自激振荡，使放大器不能正常工作。振荡，使放大器不能正常工作。2021/8/26352.4.3负反馈的分类负反馈的分类 (1)根据反馈所采样的信号不同，可以分为电压反根据反馈所采样的信号不同，可以分为电压反馈和电流反馈。馈和电流反馈。如果反馈信号取自输出电压，叫如果反馈信号取自输出电压，
32、叫电压反馈电压反馈。如果反馈信号取自输出电流，叫如果反馈信号取自输出电流，叫电流反馈电流反馈。 (2)根据反馈信号在输入端与输入信号比较形式的根据反馈信号在输入端与输入信号比较形式的不同，可以分为串联反馈和并联反馈。不同，可以分为串联反馈和并联反馈。 反馈信号与输入信号串联，即反馈信号与输入信反馈信号与输入信号串联，即反馈信号与输入信号以电压形式作比较，称为号以电压形式作比较，称为串联反馈串联反馈。 反馈信号与输入信号并联，即反馈信号与输入信反馈信号与输入信号并联，即反馈信号与输入信号以电流形式作比较，称为号以电流形式作比较，称为并联反馈并联反馈。2021/8/26361.串联电压负反馈串联电
33、压负反馈+ + u uf f+ + u ud d 设输入电压设输入电压设输入电压设输入电压 u ui i 为正，为正，为正，为正，差值电压差值电压差值电压差值电压 u ud d = =u ui i u uf fu uf f 削弱了净输入电压削弱了净输入电压削弱了净输入电压削弱了净输入电压( (差值电压差值电压差值电压差值电压) ) 负反馈负反馈负反馈负反馈反馈电压反馈电压反馈电压反馈电压取自输出电压取自输出电压取自输出电压取自输出电压电压反馈电压反馈电压反馈电压反馈 反馈信号与输入信号在输入端以电压的形式比较反馈信号与输入信号在输入端以电压的形式比较反馈信号与输入信号在输入端以电压的形式比较反
34、馈信号与输入信号在输入端以电压的形式比较 串联反馈串联反馈串联反馈串联反馈 AF+ufuduiuO(b)方框图方框图(a)(a)电路电路电路电路u uo oR RF Fu ui iR R2 2R R1 1+ + + + + + + R RL L各电压的实际方向如图各电压的实际方向如图各电压的实际方向如图各电压的实际方向如图2021/8/26372.并联电压负反馈并联电压负反馈 设输入电压设输入电压设输入电压设输入电压 u ui i 为正，为正，为正，为正，差值电流差值电流差值电流差值电流 i id d = = i i1 1 i if f各电流的实际方向如图各电流的实际方向如图各电流的实际方向如
35、图各电流的实际方向如图i if f 削弱了净输入电流削弱了净输入电流削弱了净输入电流削弱了净输入电流( (差差差差值电流值电流值电流值电流) ) 负反馈负反馈负反馈负反馈反馈电流反馈电流反馈电流反馈电流取自输出电压取自输出电压取自输出电压取自输出电压电压反馈电压反馈电压反馈电压反馈 反馈信号与输入信号在输入端以电流的形式比较反馈信号与输入信号在输入端以电流的形式比较反馈信号与输入信号在输入端以电流的形式比较反馈信号与输入信号在输入端以电流的形式比较 并联反馈并联反馈并联反馈并联反馈u uo oR RF Fu ui iR R2 2R R1 1+ + + + + + + R RL Li i1 1i
36、 if f i id dAF+ifidiiuO(b)方框图方框图(a)(a)电路电路电路电路2021/8/26383.串联电流负反馈串联电流负反馈+ + u uf f + +u ud d设输入电压设输入电压设输入电压设输入电压 u ui i 为正，为正，为正，为正，差值电压差值电压差值电压差值电压 u ud d = =u ui i u uf f各电压的实际方向如图各电压的实际方向如图各电压的实际方向如图各电压的实际方向如图u uf f 削弱了净输入电压削弱了净输入电压削弱了净输入电压削弱了净输入电压( (差值电压差值电压差值电压差值电压) ) 负反馈负反馈负反馈负反馈反馈电压反馈电压反馈电压反
37、馈电压取自输出电流取自输出电流取自输出电流取自输出电流 电流反馈电流反馈电流反馈电流反馈 反馈信号与输入信号在输入端以电压的形式比较反馈信号与输入信号在输入端以电压的形式比较反馈信号与输入信号在输入端以电压的形式比较反馈信号与输入信号在输入端以电压的形式比较 串联反馈串联反馈串联反馈串联反馈 u uf f = =RiRio o 特点特点: 输出电流输出电流 io与负载电阻与负载电阻RL无关无关 同相输同相输入恒流源电路或入恒流源电路或电压电压电流变换电流变换电路。电路。u uo ou ui iR R2 2R RL L+ + + + + i io oR R+ + (a)(a)电路电路电路电路AF
38、+ufuduiiO(b)方框图方框图2021/8/26394.并联电流负反馈并联电流负反馈设输入电压设输入电压设输入电压设输入电压 u ui i 为正，为正，为正，为正，差值电流差值电流差值电流差值电流 i id d = = i i1 1 i if f各电流的实际方向如图各电流的实际方向如图各电流的实际方向如图各电流的实际方向如图i if f 削弱了净输入电流削弱了净输入电流削弱了净输入电流削弱了净输入电流( (差差差差值电流值电流值电流值电流) ) 负反馈负反馈负反馈负反馈反馈电流反馈电流反馈电流反馈电流取取取取自输出电流自输出电流自输出电流自输出电流电流反馈电流反馈电流反馈电流反馈 反馈信
39、号与输入信号在输入端以电流的形式比较反馈信号与输入信号在输入端以电流的形式比较反馈信号与输入信号在输入端以电流的形式比较反馈信号与输入信号在输入端以电流的形式比较 并联反馈并联反馈并联反馈并联反馈 (a)(a)电路电路电路电路AF+ifidiiiO(b)方框图方框图R RF FR R1 1u ui iR R2 2R RL L+ + + + + i io oR Ru uR Ri i1 1i if fi id d2021/8/26404.并联电流负反馈并联电流负反馈i i1 1i if fi id d特点：特点：特点：特点：输出电流输出电流输出电流输出电流 i io o 与负载电阻与负载电阻与负载
40、电阻与负载电阻R RL L无关无关无关无关 反相输入恒流源电路反相输入恒流源电路反相输入恒流源电路反相输入恒流源电路设输入电压设输入电压设输入电压设输入电压 u ui i 为正，为正，为正，为正，差值电流差值电流差值电流差值电流 i id d = = i i1 1 i if f各电流的实际方向如图各电流的实际方向如图各电流的实际方向如图各电流的实际方向如图i if f 削弱了净输入电流削弱了净输入电流削弱了净输入电流削弱了净输入电流( (差差差差值电流值电流值电流值电流) ) 负反馈负反馈负反馈负反馈 (a)(a)电路电路电路电路R RF FR R1 1u ui iR R2 2R RL L+
41、+ + + + i io oR Ru uR R取取取取自输出电流自输出电流自输出电流自输出电流电流反馈电流反馈电流反馈电流反馈反馈电流反馈电流反馈电流反馈电流2021/8/2641运算放大器电路反馈类型的判别方法：运算放大器电路反馈类型的判别方法：运算放大器电路反馈类型的判别方法：运算放大器电路反馈类型的判别方法： 1. 1. 反馈电路直接从输出端引出的，反馈电路直接从输出端引出的，反馈电路直接从输出端引出的，反馈电路直接从输出端引出的，是电压反馈；是电压反馈；是电压反馈；是电压反馈；从负载电阻从负载电阻从负载电阻从负载电阻R RL L的靠近的靠近的靠近的靠近“ “地地地地” ”端引出的，端引
42、出的，端引出的，端引出的，是电流反馈；是电流反馈；是电流反馈；是电流反馈； 2. 2. 输入信号和反馈信号分别加在两个输入端输入信号和反馈信号分别加在两个输入端输入信号和反馈信号分别加在两个输入端输入信号和反馈信号分别加在两个输入端( (同同同同相和反相相和反相相和反相相和反相) )上的，上的，上的，上的，是串联反馈是串联反馈是串联反馈是串联反馈；加在同一个输入端；加在同一个输入端；加在同一个输入端；加在同一个输入端( (同相或反相同相或反相同相或反相同相或反相) )上的，上的，上的，上的，是并联反馈是并联反馈是并联反馈是并联反馈； 3. 3. 对串联反馈，输入信号和反馈信号的极性相对串联反馈
43、，输入信号和反馈信号的极性相对串联反馈，输入信号和反馈信号的极性相对串联反馈，输入信号和反馈信号的极性相同时，同时，同时，同时，是负反馈；是负反馈；是负反馈；是负反馈；极性相反时，极性相反时，极性相反时，极性相反时，是正反馈是正反馈是正反馈是正反馈； 4. 4. 对并联反馈，净输入电流等于输入电流和反对并联反馈，净输入电流等于输入电流和反对并联反馈，净输入电流等于输入电流和反对并联反馈，净输入电流等于输入电流和反馈电流之差时，馈电流之差时，馈电流之差时，馈电流之差时，是负反馈；是负反馈；是负反馈；是负反馈；否则否则否则否则是正反馈。是正反馈。是正反馈。是正反馈。2021/8/26422.4.4
44、 负反馈对放大电路工作性能的影响负反馈对放大电路工作性能的影响反馈放大电路的基本方程反馈放大电路的基本方程反馈放大电路的基本方程反馈放大电路的基本方程反馈系数反馈系数反馈系数反馈系数净输入信号净输入信号净输入信号净输入信号开环开环开环开环放大倍数放大倍数放大倍数放大倍数闭环闭环闭环闭环放大倍数放大倍数放大倍数放大倍数+AF2021/8/26431.1. 降低放大倍数降低放大倍数降低放大倍数降低放大倍数 负反馈使放大倍数下降。负反馈使放大倍数下降。负反馈使放大倍数下降。负反馈使放大倍数下降。则有：则有：则有：则有：同相，所以同相，所以同相，所以同相，所以 AF AF 是正实数是正实数是正实数是正
45、实数负反馈时，负反馈时，负反馈时，负反馈时， | 1+ | 1+AFAF| | 称为反馈深度，其值愈大，负反馈作用称为反馈深度，其值愈大，负反馈作用称为反馈深度，其值愈大，负反馈作用称为反馈深度，其值愈大，负反馈作用愈强，愈强，愈强，愈强，A Af f也就愈小。也就愈小。也就愈小。也就愈小。 射极输出器、不带旁路电容的共射放大电路的射极输出器、不带旁路电容的共射放大电路的射极输出器、不带旁路电容的共射放大电路的射极输出器、不带旁路电容的共射放大电路的电压放大倍数较低就是因为电路中引入了负反馈。电压放大倍数较低就是因为电路中引入了负反馈。电压放大倍数较低就是因为电路中引入了负反馈。电压放大倍数较
46、低就是因为电路中引入了负反馈。2021/8/26442. 2. 提高放大倍数的稳定性提高放大倍数的稳定性提高放大倍数的稳定性提高放大倍数的稳定性引入负反馈使放大倍数的稳定性提高。引入负反馈使放大倍数的稳定性提高。引入负反馈使放大倍数的稳定性提高。引入负反馈使放大倍数的稳定性提高。放大倍数下降至放大倍数下降至放大倍数下降至放大倍数下降至1 1/( /(1+|1+|AFAF|) |)倍倍倍倍, , 其稳定性提高其稳定性提高其稳定性提高其稳定性提高1+|1+|AFAF| |倍。倍。倍。倍。若若|AF| 1，称为，称为深度负反馈深度负反馈，此时：，此时： 在深度负反馈的情况下，闭环放大倍数仅与反馈在深
47、度负反馈的情况下，闭环放大倍数仅与反馈在深度负反馈的情况下，闭环放大倍数仅与反馈在深度负反馈的情况下，闭环放大倍数仅与反馈电路的参数有关。电路的参数有关。电路的参数有关。电路的参数有关。2021/8/2645例例：|A|=300，|F|=0.01。2021/8/26463. 3. 改善波形失真改善波形失真改善波形失真改善波形失真 负反馈是利用失真的波形来改善波形的失真，负反馈是利用失真的波形来改善波形的失真，负反馈是利用失真的波形来改善波形的失真，负反馈是利用失真的波形来改善波形的失真，因此只能减小失真，而不能完全消除失真。因此只能减小失真，而不能完全消除失真。因此只能减小失真，而不能完全消除
48、失真。因此只能减小失真，而不能完全消除失真。加入加入负反馈负反馈无负反馈无负反馈FufAuiuo大大小小略小略小略小略小略大略大略大略大接近正弦波接近正弦波uouiA+uid略大略大略大略大略小略小略小略小uf2021/8/26474. 4. 展宽通频带展宽通频带展宽通频带展宽通频带引入负反馈使电路的通频带宽度增加引入负反馈使电路的通频带宽度增加引入负反馈使电路的通频带宽度增加引入负反馈使电路的通频带宽度增加无负反馈无负反馈有负反馈有负反馈有负反馈有负反馈f|AO|0.707|Auo|Of2| Afo |f2|Af|, |Af |0.707|Afo|BWBWBWBWf f负反馈展宽通频带负反馈
49、展宽通频带负反馈展宽通频带负反馈展宽通频带2021/8/2648uiubeib+5.5. 对放大电路输入电阻的影响对放大电路输入电阻的影响对放大电路输入电阻的影响对放大电路输入电阻的影响在同样的在同样的 ib下下，ui= ube + uf ube，所以所以 rif 提高。提高。(1) (1) 串联负反馈串联负反馈串联负反馈串联负反馈无负反馈时：无负反馈时：有负反馈时：有负反馈时：uf+使电路的输入电阻提高使电路的输入电阻提高使电路的输入电阻提高使电路的输入电阻提高2021/8/2649if无负反馈时：无负反馈时：有负反馈时：有负反馈时：在同样的在同样的在同样的在同样的u ubebe下，下，下，
50、下，i ii i = = i ib b + + i if f i ib b，所以所以所以所以 rif 降低降低降低降低。(2) (2) 并联负反馈并联负反馈并联负反馈并联负反馈 使电路的输入电阻降低使电路的输入电阻降低使电路的输入电阻降低使电路的输入电阻降低iiibube+2021/8/2650 电压负反馈具有稳定输出电压的作用，即有恒电压负反馈具有稳定输出电压的作用，即有恒压输出特性，故输出电阻降低。压输出特性，故输出电阻降低。 电流负反馈具有稳定输出电流的作用，即有电流负反馈具有稳定输出电流的作用，即有恒流输出特性，故输出电阻提高。恒流输出特性，故输出电阻提高。(1) (1) 电压负反馈使
51、电路的输出电阻降低电压负反馈使电路的输出电阻降低电压负反馈使电路的输出电阻降低电压负反馈使电路的输出电阻降低(2) (2) 电流负反馈使电路的输出电阻提高电流负反馈使电路的输出电阻提高电流负反馈使电路的输出电阻提高电流负反馈使电路的输出电阻提高6. 6. 对放大电路输出电阻的影响对放大电路输出电阻的影响对放大电路输出电阻的影响对放大电路输出电阻的影响讲深度负反馈电压放大倍数的计算讲深度负反馈电压放大倍数的计算2021/8/2651 刚才的发言，如刚才的发言，如有不当之处请多指有不当之处请多指正。谢谢大家！正。谢谢大家！2021/8/2652部分资料从网络收集整理而来，供大家参考，感谢您的关注！
