电工电子技术第十七讲(精)

“虚断”的条件原则上仍成立， 即 i ≈0
i
+
rid
+
uO
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路中的负反馈
引言：运算放大器的开环与闭环工作
5.3.1 反馈的基本概念 5.3.2 负反馈的四种类型 5.3.3 负反馈对放大电路性能的影响
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第 5章
5.3.1 反馈的基本概念 x i — 输入信号 xi xd x o A xd — 净输入信号 xo — 输出信号 xf 无反馈 xf — 反馈信号
+
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_
_
u0´ ~
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+
~
ui
~
~
第 5章
U
Ｒ
+ Ｒ’
AO
i0
ＲL
f
if ii
+ R1 u _i R2
Rf
AO
电压还是电流反馈
反馈信号（ 直接成比例关系
-
ui
u0
F + u Rf
从输出回路分析
uf 或 if ）与输出电压 u0
电压负反馈
if =
-
Rf
u0
反馈信号（ uf 或 f ）与输出电流
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第 5章
运用瞬时极性法判别正、负反馈？
各点的瞬时极性 各电流的实际方向 净输入电流 d
Rf
iL
RL
id= ii – if < ii ，为负反馈。
i
ii
-
if
R1
i
id
+
Rf
R2
AO
+ uL -
i0
u0
id
+ 电压还是电流反馈？ u i R
if = i0
+
_ R i L 0 ii
+
2
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第 5章
因为
判断是电压还是电流反馈？ if Rf
u-=0！
if =
u-
_
u0
Rf
u =- 0
Rf
所以为电压反馈。反馈电流与 电压成正比
id ui+ R2 u_
ii
AO
判断是串联还是并联 R1 反馈？ 信号以电流出现, if与ii相并联,
为并联反馈；
+ RL uL _
uo
反相输入电路
判断是正反馈还是负反馈？
－
+
RL
uO
－
iC2
－UCC
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图4.3.2 F007电路中的放大电路部分
第 5章
5.1.4 集成运放的符号、管脚
信号传 输方向 反相 输入 端 实际运放开环 理想运放开环 电压放大倍数
u－ ui
－ ＋
AO ＋
输出端
uo
同相 输入端
u＋
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运放的主要参数：
Auo 高: 80dB~140dB rid 高: 105 ~ 1011 ro 低: 几十 ~ 几百 KCMR高: 70dB~130dB
电流并联负反馈
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第 5章
1.电压串联负反馈
R f
AO
ui
+
ud
-
A0 F
uf
ui – uf
uo
_
uf
R1
+
a
+ ui _
R2
b
RL
同相输入电路
uo + _uL
uf大小与uo成正比，为电压反馈；
a，b两点电压几乎相等，但此时需要分析电压关系 不可作相等的近似假设。但输入电流可认为近似=0
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ie1 ,ie2 ie1 = - ie2 IRe不变 VE不变
其等效电路为：
因为vi1 =- vi2
设vi1 ,vi2 vo1 ,vo2 。
由于电路对称 │vo1│ = │vo2│
vo= vo1 – vo2=-2 vo1
差模电压放大倍数
vO 2vO1 v O1 Av d vi1 vi 2 2vi1 vi1
R1
B1 R3 D1 B D2 T2 B2 R2 +UCC T1
特点：
T1和T2两个晶体管特性相同 且轮流导通，提高电源效率。 电路为射级输出器，输出电 阻小，带负载能力强。 互补对称电路结构对称，采 用正负对称电源，静态时无直 流电压输出，负载可直接接到 发射极，实现了直接耦合。
iC1 iO
+
ui
净输入信号
ud= ui – uf < ui ，为负反馈。
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第 5章
4.电流并联负反馈
+ i
i
id
-
A0 F
if ii – if
io
在放大器输入端, 信号以电流出现, if与id相并联,为并联反馈；
在放大器输出端， if与 io成正比，为电流反馈；
净输入电流
id= ii – if < ii ，为负反馈。
i u
if Rf
AO
+ i i
-
A0 F
if
uo
ii
ui R2
R1
a b
+ RL uL _
uo
反相输入电路 在输入端, 信号以电流出现, if与ii相并联,为并联反馈； 在输出端， if与uo成正比, 为电压反馈； 净输入信号 id = ii – if < ii ，为负反馈。
a，b两点电压近似为0（b接地） 因此反馈回路电压变化在a处被隔离 输入回路感受不到，只能分析电流关系 （并联）。虽然电流很小，但不可以忽略！
差模输入电阻
Rid 2Rb rbe
Av d
RL ( Rc // ) 2 Rb rbe
输出电阻 Ro 2Rc
(2)加入共模信号
设： vi1=vi2 =vic，vid=0。
RE大，电流 变化很小
设vi1 ， vi2 ，使vo1 ， vo2 。 因vi1 = vi2， vo1 = vo2 vo= 0 (理想化)。
共模电压放大倍数 Avc 0
RE越大、抑制共模信号的能力越强
4.带恒流源差动放大器
RC + + T1
R1 RB +
R
u0
RL
C1
－
RC
+UCC C2
u01
－
u02
－
+
ui1
－ － B3
+
T2
RB
E
ui
R
－
iB3
+ UZ
－
iC3
T3
R2
－UEE
ui2
+
DZ
第 5章
5.差分放大电路的输入－输出方式
第 5章 [例题5.3.2] 试判别图示电路中反馈的类型和极性
AO
+
AO
ui
id
A1
u01
RF
A2
uo
io
RL
ii
+
if
利用瞬时极性法判别正、负反馈 在输入回路中分析串联、并联反馈
为负反馈 并联反馈
在输出回路中分析电压、电流反馈
电流反馈
所以，RF引入了电流并联负反馈
作业：
• 5.1.2，
3.3.3：不求静态工作点，gm=1.2mA/V
–UOM
饱和区
uo =
+ U – OM
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2. 集成运放的理想特性
理想化的条件：
开环电压放大倍数 AO
差模输入电阻 ri ∞ ;
u－ － A
u＋
＋
O
∞ ; 0 ; ∞ ;
＋ u o
开环输出电阻 rO
共模抑制比 KCMRR
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第 5章
集成运放的理想电压传输特性
u– u+
－ ＋
＋
uo
第 5章
5.2 集成运放的基本特性 1. 电压传输特性 uo
UOM
Ui–
0
u– u+
－ ＋
AO
＋
uo
uo= f ( ui ) , 其中 ui = u＋ – u － Ui– <ui < U+ i 线性区
－
U+
i
ui
– uo= A0 ui = A（ 0 u+ u ）
ui > U+ u 和 U < i i i
净输入信号
瞬时极性法
id = ii – if < ii ，为负反馈。
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该例为电压并联负反馈电路
第 5章
3. 电流串联负反馈
ud
-
uL
AO
ui
+
A0 F
io
– uf+
Ｒ
+ i
ＲL
uf
u i – uf
ud
–
+
i0
u
Ｒb
–
在输出端，
uf与 io成正比，为电流反馈；
在输入端,信号以电压形式出现,uf与ui相串联,为串联反馈；
+UCC
RC RB RC RC
+UCC
RC RC
+UCC
+ T1
+
+ u _0 IS _U
EE
RB