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负反馈放大器原理分析
6页1、负反馈放大器原理分析及设计遍观所有模拟电子技朮的书籍和课程,在介绍运算放大器电路的时候,无非是先给电路来个定性,比如这是一个同向放大器,然后去推导它的输出与输入的关系,然后得出Vo=(1+Rf)Vi,那是一个反向放大器,然后得出Vo=-Rf*Vi最后学生往往得出这样一个印象:记住公式就可以了!如果我们将电路稍稍变换一下,他们就找不着北了!偶曾经面试过至少100个以上的大专以上学历的电子专业应聘者,结果能将我给出的运算放大器电路分析得一点不错的没有超过10个人!其它专业毕业的更是可想而知了。 今天,芯片级维修教各位战无不胜的两招,这两招在所有运放电路的教材里都写得明白,就是“虚短”和“虚断”,不过要把它运用得出神入化,就要有较深厚的功底了。1、框图、基本反馈方程式 负反馈电路类型很多,但根据反馈网络从基本放大电路输出取样方式(电压或电流)的不同可分为电压反馈和电流反馈:而根据反馈信号引回到输入端求和方式的不同,又分为串联反馈和关联反馈。综上所述,负反馈放大器分为四种类型,如图5.2-8所示,表5.2-8示出它们的基本反馈方程式。图5.2-8 四种类型负反馈放大方框图A 电压并联负反馈 B
2、电流串联负反馈 C 电压串联负反馈 D 电流关联负反馈负反馈放大器的闭环增益A1,并环增益A和反馈系数B的基本关系式称基本关系式称基本反馈方程。反馈深度是反映反馈强弱的重要物理量,其值越大负反馈越强。当反馈很深,即|AB|1时,称为深度负反馈,则闭环增益2、负反馈对放大器性能的影响 负反馈放大电路,以降低增益为代价,可改善许多性能。表5.2-9给出负反馈对输入电阻、输出电阻的影响;表5.2-10给出负反馈对放大器其他几项主要性能的影响;表5.2-10给出负反馈对放大器其他几项主要性能的影响。3、射极跟随器 射极跟随器 是典型的单谐电压串联负反馈放大电路,其电路图如图5.2-9所示。图5.2-9 射极跟随器电路(1)射极跟随器特点1)电压增益小于1,通常很接近于1,而且为正值。2)输入电阻高、可达几十千欧。式中H10为晶体管输入内阻。3)输出电阻小,可小到数十欧。当计信号源内阻影响时,输出电阻为4)频带宽 射随器是一个百分之百的电压负反馈电路。对于管子本身的频率特性,抽反馈有展宽频带的作用,是通过负反馈的自动调节作用,使输出电压随频升高而下降得慢些、小些,因此展宽了频带。分析指出,负反馈
3、使上限频率提高一个反馈深度。由图5.2-8可知,其上限频率 式中CO为分布电容及负载电容。若满足条件则上限频率(2)射极跟随器实用电路1)复合管射随器 图5.2-10示出一个复合管射随器实际电路。此电路为大功率放大器,第一管采用小功率开关管3AK20C作为推动级,第二管采用大功率管3AA12C。以上是用两个同型管子组成复合管,实际中也可以用异型管子组成复合管,复合管的采用主要是增大等效的B。复合管用于射随器有助于增大输入电阻,也有助于减小输出电阻。复合管电路亦称为“达林顿”电路。图5.2-10复合管射随器2)自举式跟随器 自举电路是提高偏置电路等效输入电阻的有效方法。图5.2-11为自举式射随器,采用自举来提高射随器的输入电阻,其原理是RB8下端电位随上端电位升高而升高,使RB8两端的交流压降为零,即对交流而言RBA相当于开路,从而避免了由于偏置电路的分流作用而降低输入电阻。图5.2-11 自举式射随器3)互补式跟随器 图5.2-12示出改进型互补跟随器电路,它相当于有两对NPN与PNP管组成的复合管电路,其特点是由于相互补偿不会出现交叉失真,输入电阻很高,等效B很大,以致使该电路增益很接近于1。它的典型应用是高速取样保持电路的保持放大器的输出级。
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