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【正文】 ??ofXXF??? fid XXX ??? ??反饋放大電路的基本方程 反饋系數 凈輸入信號 開環 放大倍數 AFAXXA??? 1iof ??閉環 放大倍數 反饋 電路 F fX?– dX? oX?基本放大 電路 A iX? + 05:45:37 94 1. 降低放大倍數 負反饋使放大倍數下降。 則有： AA ?fdf XX ?? 、同相，所以 AF 是正實數 負反饋時， 中，在 1 f AFAA ??dfofdoXXXXXXAF????????? | 1+AF| 稱為反饋深度，其值愈大，負反饋作用愈強， Af也就愈小。 射極輸出器、不帶旁路電容的共射放大電路的電壓放大倍數較低就是因為電路中引入了負反饋。 05:45:37 95 AFAA?? 1f AAAFAA d11dff ???引入負反饋使放大倍數的穩定性提高。 放大倍數下降至 1/(1+|AF|)倍，其穩定性提高 1+|AF|倍。 若 |AF| 1，稱為 深度負反饋 ，此時： 在深度負反饋的情況下，閉環放大倍數僅與反饋電路的參數有關。 FA1f ?05:45:37 96 例 ： |A|=300， |F|=。 75 0 013 0 01 f ??????AFAA則：%6d ??AA若：%.%. 51)6(0103 0 01 1 ???????AAAFAA d11d ff??則：05:45:37 97 3. 改善波形失真 A ui uf ud 加反饋前 加反饋后 uo 大 略小 略大 略小 略大 負反饋是利用失真的波形來改善波形的失真，因此只能減小失真，而不能完全消除失真。 ? uo A F 小 接近正弦波 正弦波 ui 05:45:37 98 引入負反饋使電路的通頻帶寬度增加 BWFABW )1( of ??無負反饋 有負反饋 BWf BW f |Au| O 05:45:37 99 例： 中頻放大倍數 |A0| =10179。，反饋系數 |F| = 9900101 0 0 011 0 0 01 00f ..FAAA ??????則：在原上限、下限頻率處 6877 0 7017 0 7000LHf .FA. ???、70709630990687fLHf ....AA???、 說明加入負反饋后，原上限、下限頻率仍在通頻帶內，即通頻帶加寬了。 05:45:37 100 ui ube ib + + – – 5. 對輸入電阻的影響 在同樣的 ib下 ， ui= ube + uf ube， 所以 rif 提高。 i0if )1( rFAr ??1) 串聯負反饋 bii iur ?無負反饋時： 有負反饋時： biif iur ?uf + – 使電路的輸入電阻提高 bbeiu?05:45:37 101 FArr0ifi 1 ??if bbei iur ?無負反饋時： 有負反饋時： ibeif iur ?在同樣的 ube下， ii = ib + if ib， 所以 rif 降低。 2) 并聯負反饋 使電路的輸入電阻降低 ii ib ube + – 05:45:37 102 o0of )1( rFAr ??FArr0oof 1 ?? 電壓負反饋具有穩定輸出電壓的作用， 即有恒壓輸出特性，故輸出電阻降低。 電流負反饋具有穩定輸出電流的作用， 即有恒流輸出特性，故輸出電阻提高。 1) 電壓負反饋使電路的輸出電阻降低 2) 電流負反饋使電路的輸出電阻提高 05:45:37 103 放大電路的頻率特性 阻容耦合放大電路由于存在級間耦合電容、發射極旁路電容及三極管的結電容等，它們的容抗隨頻率變化，故當信號頻率不同時，放大電路的輸出電壓相對于輸入電壓的幅值和相位都將發生變化。 頻率特性 幅頻特性： 電壓放大倍數的模 |Au|與頻率 f 的關系 相頻特性： 輸出電壓相對于輸入電壓的 相位移 ? 與頻率 f 的關系 跳過 05:45:37 104 通頻帶 f |Au | | Auo | fL fH | Auo | 幅頻特性 下限截止頻率 上限截止頻率 耦合、旁路電容造成。 三極管結電容、 ? 造成 f –270176。 –180176。 –90176。 相頻特性 ? O 05:45:37 105 在中頻段 所以， 在中頻段可認為電容不影響交流信號的傳送，放大電路的放大倍數與信號頻率無關。 (前面所討論的放大倍數及輸出電壓相對于輸入電壓的相位移均是指中頻段的 ) 三極管的極間電容和導線的分布電容很小，可認為它們的等效電容 CO與負載并聯。由于 CO的電容量很小，它對中頻段信號的容抗很大，可視作開路。 由于耦合電容和發射極旁路電容的容量較大，故對 中頻段信號的容抗很小，可視作短路 。 iU?bI? cI?oU?bIβ?SE?rbe RB RC RL E B C + + + RS beU?+ 05:45:37 106 由于信號的頻率較低，耦合電容和發射極旁路電容的容抗較大，其分壓作用不能忽略。以至實際送到三極管輸入端的電壓 比輸入信號 要小，故放大倍數降低，并使 產生越前的相位移（相對于中頻段）。 在低頻段： 所以，在低頻段放大倍數降低和相位移越前的主要原因是耦合電容和發射極旁路電容的影響。 CO的容抗比中頻段還大，仍可視作開路。 oU?beU? iU?iU?bI? cI?oU?bIβ?SE?rbe RB RC RL E B C + + + RS beU?+ C1 C2 05:45:37 107 由于信號的頻率較高，耦合電容和發射極旁路電容的容抗比中頻段還小，仍可視作短路。 在高頻段： 所以，在高頻段放大倍數降低和相位移滯后的主要原因是三極管電流放大系數 ?、 極間電容和導線的分布電容的影響。 oU? CO的容抗將減小，它與負載并聯，使總負載阻抗減小，在高頻時三極管的電流放大系數 ? 也 下降，因而使輸出電壓減小，電壓放大倍數降低，并使 產生滯后的相位移（相對于中頻段）。 iU?bI? cI?oU?bIβ?SE?rbe RB RC RL E B C + + + RS Co 05:45:37 108 耦合方式：信號源與放大電路之間、兩級放大電路之間、放大器與負載之間的連接方式。 常用的耦合方式：直接耦合、阻容耦合和變壓器耦合。 動態 : 傳送信號 減少壓降損失 靜態：保證各級有合適的 Q點 波形不失真 第二級 推動級 輸入級 輸出級 輸入 輸出 多級放大電路的框圖 對耦合電路的要求 05:45:37 109 第一級 第二級 負載 信號源 兩級之間通過耦合電容 C2 與下級輸入電阻連接 RB1 RC1 C1 C2 RB2 CE1 RE1 + + + + + – RS + – RC2 C3 CE2 RE2 RL + + +UCC + – – oU?1OU?iU?SE?B1R?B2R?T1 T2 05:45:37 110 1. 靜態分析 由于電容有隔直作用，所以每級放大電路的直流通路互不相通， 每級的靜態工作點互相獨立，互不影響，可以各級單獨計算 。 兩級放大電路均為共發射極分壓式偏置電路。 RB1 RC1 C1 C2 RB2 CE1 RE1 + + + + + – RS + – RC2 C3 CE2 RE2 RL + + +UCC + – – oU?1OU?iU?SE?B1R?B2R?T1 T2 05:45:37 111 2. 動態分析 微變等效電路 第一級 第二級 212ioi1oiouuu AAUUUUUUA ?????????電壓放大倍數2ir1bI? 2bI?1cI? 2cI?rbe RB2 RC1 E B C + + + RS iU?iI?1oU?1b1Iβ ?SE?rbe RC2 RL E B C + oU?2b2Iβ ?B1R? B2R?RB1 2i1C1L // rRR ??1be1L1io11 rRβUUAu??????b e 2L222io2 rRβUUAu??????1ii rr ?2oo rr ?L2CL2 // RRR ??05:45:37 112 例 2: 如圖所示的兩級電壓放大電路， 已知 β 1= β 2 =50, T1和 T2均為 3DG8D。 (1) 計算前、后級放大電路的靜態值 (UBE=)。 (2) 求放大電路的輸入電阻和輸出電阻； (3) 求各級電壓的放大倍數及總電壓放大倍數。 RB1 C1 C2 RE1 + + + – RC2 C3 CE + + +24V + – oU?iU?B1R?B2R?T1 T2 E2R?E1R?1M? 27k? 82k? 43k? ? 510? 10k? 05:45:37 113 解 : (1) 兩級放大電路的靜態值可分別計算。 第一級是射極輸出器 : )(11000 0 . 624) (1E1B1BECCB1 μ??????????RβRUUImA 49. 0mA )(1)1( B1E1 ?????? II ?V77. ?????? RIUU RB1 C1 C2 RE1 + + + – RC2 C3 CE + + +24V + – oU?iU?B1R?B2R?T1 T2 E2R?E1R?1M? 27k? 82k? 43k? ? 510? 10k? 05:45:37 114 第二級是分壓式偏置電路 438224B2B2B1CCB2 ????????? RRRUVmA 96. 0mA5. 751. 06. 026. 8E2E2B E 2B2C2 ????????? RRUUI －RB1 C1 C2 RE1 + + + – RC2 C3 CE + + +24V + – oU?iU?B1R?B2R?T1 T2 E2R?E1R?1M? 27k? 82k? 43k? ? 510? 10k? 解 : 05:45:37 115 第二級是分壓式偏置電路 μA 2. 19mA50 96. 02C2B2 ??? ?IIV71. 6)V5. 751. 010(96. 024)( E2E2C2C2CCC E2??????????? RRRIUURB1 C1 C2 RE1 + + + – RC2 C3 CE + + +24V + – oU?iU?B1R?B2R?T1 T2 E2R?E1R?1M? 27k? 82k? 43k? ? 510? 10k? 解 : 05:45:37 116 2bI? 2c