7.1 反馈的基本概念与分类反馈的基本概念与分类7.3 负反馈放大电路增益的一般表达式负反馈放大电路增益的一般表达式7.4 负反馈对放大电路性能的影响负反馈对放大电路性能的影响7.5 深度负反馈条件下的近似计算深度负反馈条件下的近似计算7.2 负反馈放大电路的四种组态负反馈放大电路的四种组态7.6 负反馈放大电路设计负反馈放大电路设计7.7 负反馈放大电路的频率响应负反馈放大电路的频率响应7.8 负反馈放大电路的稳定性负反馈放大电路的稳定性华中第五版模电CHAPTER课件7.1 反馈的基本概念与分类反馈的基本概念与分类7.1.2 直流反馈与交流反馈直流反馈与交流反馈7.1.3 正反馈与负反馈正反馈与负反馈7.1.4 串联反馈与并联反馈串联反馈与并联反馈7.1.1 什么是反馈什么是反馈7.1.5 电压反馈与电流反馈电压反馈与电流反馈华中第五版模电CHAPTER课件7.1.1 什么是反馈什么是反馈 将将电电子子系系统统输输出出回回路路的的电电量量（电电压压或或电电流流），送回到输入回路的过程。送回到输入回路的过程。hfeibicvceIbvbehrevcehiehoe内部反馈内部反馈外部反馈外部反馈华中第五版模电CHAPTER课件7.1.1 什么是反馈什么是反馈反馈放大电路的三个环节：反馈放大电路的三个环节：反馈放大电路的三个环节：反馈放大电路的三个环节：基本放大电路基本放大电路基本放大电路基本放大电路比较环节比较环节比较环节比较环节反馈放大电路的方框图反馈放大电路的方框图反馈放大电路的方框图反馈放大电路的方框图反馈电路反馈电路反馈电路反馈电路输出信号输出信号输出信号输出信号输入信号输入信号输入信号输入信号反馈信号反馈信号反馈信号反馈信号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放大倍数放大倍数放大倍数放大倍数反馈反馈反馈反馈电路电路电路电路F F F F基本放大基本放大基本放大基本放大电路电路电路电路A A+负反馈：负反馈：反馈削弱净输入信号，使放大倍数反馈削弱净输入信号，使放大倍数降低。降低。正反馈：正反馈：反馈增强净输入信号，反馈增强净输入信号， 使放大倍数使放大倍数提高。提高。华中第五版模电CHAPTER课件判断电路是否存在反馈通路判断电路是否存在反馈通路7.1.1 什么是反馈什么是反馈反馈通路反馈通路（本级）（本级）反馈通路反馈通路（本级）（本级）反馈通路反馈通路（级间）（级间）华中第五版模电CHAPTER课件反馈只对交流信号起作用，称为反馈只对交流信号起作用，称为交流反馈交流反馈。 在反馈网络中串接隔直电容，可以隔断在反馈网络中串接隔直电容，可以隔断直流，此时反馈只对交流起作用。直流，此时反馈只对交流起作用。 在起反馈作用的电阻两端并联旁路电容，在起反馈作用的电阻两端并联旁路电容，可以使其只对直流起作用。可以使其只对直流起作用。反馈只对直流起作用，称为反馈只对直流起作用，称为直流反馈直流反馈。7.1.2 直流反馈与交流反馈直流反馈与交流反馈华中第五版模电CHAPTER课件增加隔直电容增加隔直电容C后，后，Rf只对交流起反馈作用。只对交流起反馈作用。+C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2RE1CEC3C2+ECuoui+T1T2RfC注：本电路中注：本电路中C1、C2、C3也起到隔直作用。也起到隔直作用。判断交直流反馈的方法判断交直流反馈的方法:华中第五版模电CHAPTER课件增加旁路电容增加旁路电容C后，后，Rf只对直流起反馈作用。只对直流起反馈作用。+C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2CEC3C2+ECuoui+T1T2RfCRE1华中第五版模电CHAPTER课件直流反馈直流反馈交、直流反馈交、直流反馈华中第五版模电CHAPTER课件7.1.2 直流反馈与交流反馈直流反馈与交流反馈(a)直流通路直流通路 (b)交流通路交流通路华中第五版模电CHAPTER课件7.1.3 正反馈与负反馈正反馈与负反馈正反馈：输入量不变时，引入反馈后输出量变大了。正反馈：输入量不变时，引入反馈后输出量变大了。负反馈：输入量不变时，引入反馈后输出量变小了。负反馈：输入量不变时，引入反馈后输出量变小了。从输出端看从输出端看从输入端看从输入端看正反馈：引入反馈后，使净输入量变大了。正反馈：引入反馈后，使净输入量变大了。负反馈：引入反馈后，使净输入量变小了。负反馈：引入反馈后，使净输入量变小了。净输入量可以是电压，也可以是电流。净输入量可以是电压，也可以是电流。华中第五版模电CHAPTER课件7.1.3 正反馈与负反馈正反馈与负反馈判别方法：判别方法：瞬时极性法瞬时极性法。即在电路中，从输入端开始，沿着。即在电路中，从输入端开始，沿着 信号流向，标出某一时刻有关节点电压变化的斜率信号流向，标出某一时刻有关节点电压变化的斜率 （正斜率或负斜率，用（正斜率或负斜率，用“+”“+”、“-”“-”号表示）。号表示）。净输入量减小净输入量减小净输入量增大净输入量增大负反馈负反馈正反馈正反馈反馈通路反馈通路反馈通路反馈通路华中第五版模电CHAPTER课件级间反馈通路级间反馈通路净输入量减小净输入量减小级间负反馈级间负反馈7.1.3 正反馈与负反馈正反馈与负反馈华中第五版模电CHAPTER课件7.1.3 正反馈与负反馈正反馈与负反馈反馈通路反馈通路净输入量减小净输入量减小本级负反馈本级负反馈华中第五版模电CHAPTER课件7.1.4 串联反馈与并联反馈串联反馈与并联反馈由反馈网络在放大电路输入端的连接方式判定由反馈网络在放大电路输入端的连接方式判定串联串联串联：串联：输入以电压形式求和输入以电压形式求和（KVLKVL） - -vi i+vidid+vf f= =0 即即 vidid= =vi i- - vf f并联：并联：输入以电流形式求和输入以电流形式求和（KCLKCL） ii i- -iidid- -if f= =0 即即 iidid= =ii i- -if f并联并联华中第五版模电CHAPTER课件判断电路中的级间交流反馈是串联反馈还是并联反馈判断电路中的级间交流反馈是串联反馈还是并联反馈7.1.4 串联反馈与并联反馈串联反馈与并联反馈并联反馈并联反馈级间反馈通路级间反馈通路xf (if)华中第五版模电CHAPTER课件判断电路中的级间交流反馈是串联反馈还是并联反馈判断电路中的级间交流反馈是串联反馈还是并联反馈7.1.4 串联反馈与并联反馈串联反馈与并联反馈串联反馈串联反馈级间反馈通路级间反馈通路xf (vf)华中第五版模电CHAPTER课件7.1.5 电压反馈与电流反馈电压反馈与电流反馈 电压反馈与电流反馈由反馈网络在放大电路输出电压反馈与电流反馈由反馈网络在放大电路输出端的取样对象决定端的取样对象决定电压反馈：反馈信号电压反馈：反馈信号xf和输出电压成比例，即和输出电压成比例，即xf=Fvo电流反馈：反馈信号电流反馈：反馈信号xf与输出电流成比例，即与输出电流成比例，即xf=Fio 并联结构并联结构串联结构串联结构华中第五版模电CHAPTER课件7.1.5 电压反馈与电流反馈电压反馈与电流反馈电压负反馈电压负反馈RL vo o xf xid vo 电压负反馈稳定输出电压电压负反馈稳定输出电压xf=Fvo ， xid= xixf华中第五版模电CHAPTER课件7.1.5 电压反馈与电流反馈电压反馈与电流反馈电流负反馈电流负反馈RL io o xf xid io 电流负反馈稳定输出电流电流负反馈稳定输出电流xf=Fio ， xid= xixf华中第五版模电CHAPTER课件7.1.5 电压反馈与电流反馈电压反馈与电流反馈判断方法：负载短路法判断方法：负载短路法 将将负载负载短路，反馈量仍然存在短路，反馈量仍然存在电流反馈。电流反馈。 将将负负载载短短路路（未未接接负负载载时时输输出出对对地地短短路路），反反馈馈量量为为零零电压反馈。电压反馈。电压反馈电压反馈电流反馈电流反馈反馈通路反馈通路反馈通路反馈通路华中第五版模电CHAPTER课件7.1.5 电压反馈与电流反馈电压反馈与电流反馈电压反馈电压反馈反馈通路反馈通路end华中第五版模电CHAPTER课件7.2 负反馈放大电路的四种组态负反馈放大电路的四种组态7.2.2 电压并联负反馈放大电路电压并联负反馈放大电路7.2.3 电流串联负反馈放大电路电流串联负反馈放大电路7.2.4 电流并联负反馈放大电路电流并联负反馈放大电路7.2.1 电压串联负反馈放大电路电压串联负反馈放大电路 反馈组态判断举例（交流）反馈组态判断举例（交流）华中第五版模电CHAPTER课件7.2.1 电压串联负反馈放大电路电压串联负反馈放大电路 输入以电压形式求和输入以电压形式求和（KVLKVL）： vidid= =vi i- - vf f 稳定输出电压稳定输出电压特点：特点： 电压控制的电压源电压控制的电压源华中第五版模电CHAPTER课件7.2.2 电压并联负反馈放大电路电压并联负反馈放大电路 输入以电流形式求和输入以电流形式求和（KCLKCL）： iidid= =ii i- -if f 稳定输出电压稳定输出电压 电流控制的电压源电流控制的电压源特点：特点：华中第五版模电CHAPTER课件7.2.3 电流串联负反馈放大电路电流串联负反馈放大电路 输入以电压形式求和输入以电压形式求和（KVLKVL）： vidid= =vi i- - vf f 稳定输出电流稳定输出电流 电压控制的电流源电压控制的电流源特点：特点：华中第五版模电CHAPTER课件7.2.4 电流并联负反馈放大电路电流并联负反馈放大电路 输入以电流形式求和输入以电流形式求和（KCLKCL）： iidid= =ii i- -if f 稳定输出电流稳定输出电流 电流控制的电流源电流控制的电流源特点：特点：华中第五版模电CHAPTER课件电压负反馈：电压负反馈：稳定输出电压，具有恒压特性稳定输出电压，具有恒压特性串联反馈：串联反馈：输入端电压求和（输入端电压求和（KVLKVL）电流负反馈：电流负反馈：稳定输出电流，具有恒流特性稳定输出电流，具有恒流特性并联反馈：并联反馈：输入端电流求和（输入端电流求和（KCLKCL）特点小结：特点小结：华中第五版模电CHAPTER课件 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. 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；从负载电阻从负载电阻RL的靠近的靠近“地地”端引出的，端引出的，是电流反馈；是电流反馈； 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(同相同相和反相和反相)上的，上的，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(同相同相或反相或反相)上的，上的，是并联反馈是并联反馈； 3. 对串联反馈，输入信号和反馈信号的极性相同时，对串联反馈，输入信号和反馈信号的极性相同时，是负反馈；是负反馈；极性相反时，极性相反时，是正反馈是正反馈； 4. 对并联反馈，净输入电流等于输入电流和反馈电对并联反馈，净输入电流等于输入电流和反馈电流之差时，流之差时，是负反馈；是负反馈；否则否则是正反馈。是正反馈。华中第五版模电CHAPTER课件反馈组态判断举例（交流）反馈组态判断举例（交流）(+)(-)(+)(+)级间电压串联负反馈级间电压串联负反馈(+)华中第五版模电CHAPTER课件反馈组态判断举例（交流）反馈组态判断举例（交流）电压并联负反馈电压并联负反馈华中第五版模电CHAPTER课件直流反馈直流反馈交、直流反馈交、直流反馈反馈组态判断举例（交流）反馈组态判断举例（交流）(+)(+)(-)(+)(+)(+)电流串联负反馈电流串联负反馈华中第五版模电CHAPTER课件RF2(R1、R2): 直流反馈直流反馈（稳定静态工作点）（稳定静态工作点）RF 、CF : 交流交流电压并联负反馈电压并联负反馈+UCC(a)RE1+R1RF1RF2C2RC2RC1CE2RE2R2+C+RF1: 交直流交直流电压串电压串联负反馈联负反馈+UCC+RBC2RC2RC1CE2RE2+C1CF(b)练习：练习：练习：练习：RFRE2: 直流反馈直流反馈华中第五版模电CHAPTER课件20 F+470k 600 3.9k +20 F470k 3.9k 50 F2k 470 50 F100 F470 30k 3DG63DG6(c)+6V+(d)+50k 2k 2k 8k 3k 3k 50 F50 F50 F+20V+电流并联负反馈电流并联负反馈正反馈正反馈两个两个2k 电阻电阻构成交直流反馈构成交直流反馈两个两个470 华中第五版模电CHAPTER课件7.3 负反馈放大电路增益的一般表达式负反馈放大电路增益的一般表达式1. 闭环增益的一般表达式闭环增益的一般表达式2. 反馈深度讨论反馈深度讨论3. 环路增益环路增益华中第五版模电CHAPTER课件1. 闭环增益的一般表达式闭环增益的一般表达式开环增益开环增益反馈系数反馈系数闭环增益闭环增益因为因为所以所以已知已知闭环增益的一般表达式闭环增益的一般表达式即即7.3 负反馈放大电路增益的一般表达式负反馈放大电路增益的一般表达式华中第五版模电CHAPTER课件负反馈放大电路中各种信号量的含义负反馈放大电路中各种信号量的含义7.3 负反馈放大电路增益的一般表达式负反馈放大电路增益的一般表达式华中第五版模电CHAPTER课件2. 反馈深度讨论反馈深度讨论一般负反馈一般负反馈称为反馈深度称为反馈深度深度负反馈深度负反馈正反馈正反馈自激振荡自激振荡 一般情况下，一般情况下，A和和F都是频率的函数，当考虑信号频率的影都是频率的函数，当考虑信号频率的影响时，响时，Af、A和和F分别用分别用 、 和和 表示。表示。 即即end7.3 负反馈放大电路增益的一般表达式负反馈放大电路增益的一般表达式华中第五版模电CHAPTER课件7.4 负反馈对放大电负反馈对放大电路性能的影响路性能的影响7.4.2 减小非线性失真减小非线性失真7.4.3 抑制反馈环内噪声抑制反馈环内噪声7.4.4 对输入电阻和输出电阻的影响对输入电阻和输出电阻的影响7.4.1 提高增益的稳定性提高增益的稳定性华中第五版模电CHAPTER课件7.4.1 提高增益的稳定性提高增益的稳定性闭环时闭环时对对A求导得求导得只考虑幅值有只考虑幅值有即闭环增益相对变化量比开环减小了即闭环增益相对变化量比开环减小了1+AF另一方面另一方面, ,在深度负反馈条件下在深度负反馈条件下 即即闭闭环环增增益益只只取取决决于于反反馈馈网网络络。当当反反馈馈网网络络由由稳稳定定的的线线性元件组成时，闭环增益将有很高的稳定性。性元件组成时，闭环增益将有很高的稳定性。负反馈的组态不同，稳定的增益不同负反馈的组态不同，稳定的增益不同（Avf 、Arf 、Agf 、Aif）华中第五版模电CHAPTER课件7.4.2 减小非线性失真减小非线性失真 闭环时增益减小，线性度变好。闭环时增益减小，线性度变好。 只能减少环内放大电路产生的失真，如果输入波形本身就只能减少环内放大电路产生的失真，如果输入波形本身就是失真的，即使引入负反馈，也无济于事。是失真的，即使引入负反馈，也无济于事。 1开环特性开环特性2闭环特性闭环特性 华中第五版模电CHAPTER课件7.4.3 抑制反馈环内噪声抑制反馈环内噪声华中第五版模电CHAPTER课件7.4.3 抑制反馈环内噪声抑制反馈环内噪声比原有的信噪比提高了比原有的信噪比提高了 倍倍电压的信噪比电压的信噪比 增加一前置级增加一前置级 并认为该级为无噪声的并认为该级为无噪声的 新的信噪比新的信噪比 华中第五版模电CHAPTER课件7.4.4 对输入电阻和输出电阻的影响对输入电阻和输出电阻的影响 串联负反馈串联负反馈1. 对输入电阻的影响对输入电阻的影响开环输入电阻开环输入电阻 Ri i= =vidid/ /ii i因为因为 vf f= =Fxo o xo o= =Avidid闭环输入电阻闭环输入电阻 Rifif= =vi i/ /ii i所以所以 vi i= =vidid+ +vf f=(1+=(1+AF ) )vidid闭环输入电阻闭环输入电阻 Rifif= =vi i/ /ii i引入串联负反馈后，输入电阻增加了。引入串联负反馈后，输入电阻增加了。华中第五版模电CHAPTER课件7.4.4 对输入电阻和输出电阻的影响对输入电阻和输出电阻的影响 并联负反馈并联负反馈1. 对输入电阻的影响对输入电阻的影响闭环输入电阻闭环输入电阻 引入并联负反馈后，引入并联负反馈后，输入电阻减小了。输入电阻减小了。注意注意: : 反馈对输入电阻的影响仅限于环内，对环外不反馈对输入电阻的影响仅限于环内，对环外不产生影响。产生影响。华中第五版模电CHAPTER课件例如例如图中图中R1 1不在环内不在环内但是但是当当R1 1 时，反馈对时，反馈对Rif几乎没有影响。几乎没有影响。华中第五版模电CHAPTER课件7.4.4 对输入电阻和输出电阻的影响对输入电阻和输出电阻的影响2. 对输出电阻的影响对输出电阻的影响 电压负反馈电压负反馈华中第五版模电CHAPTER课件2. 对输出电阻的影响对输出电阻的影响闭环输出电阻闭环输出电阻 电压负反馈电压负反馈而而 Xid= - Xf= - FvT 忽略反馈网络对忽略反馈网络对iT的分流的分流所以所以 引入电压负反馈后，输引入电压负反馈后，输出电阻减小了。出电阻减小了。华中第五版模电CHAPTER课件7.4.4 对输入电阻和输出电阻的影响对输入电阻和输出电阻的影响2. 对输出电阻的影响对输出电阻的影响 电流负反馈电流负反馈闭环输出电阻闭环输出电阻 引入电流负反馈后，输引入电流负反馈后，输出电阻增大了。出电阻增大了。注意注意: : 反馈对输出电阻的影响仅限于环内，对环外不产生影响。反馈对输出电阻的影响仅限于环内，对环外不产生影响。华中第五版模电CHAPTER课件 负反馈对放大电路性能的改善，是以牺牲增负反馈对放大电路性能的改善，是以牺牲增益为代价的，且仅对环内的性能产生影响。益为代价的，且仅对环内的性能产生影响。串联负反馈串联负反馈 并联负反馈并联负反馈 电压负反馈电压负反馈 电流负反馈电流负反馈 增大输入电阻增大输入电阻减小输入电阻减小输入电阻减小输出电阻，稳定输出电压减小输出电阻，稳定输出电压增大输出电阻，稳定输出电流增大输出电阻，稳定输出电流7.4.4 对输入电阻和输出电阻的影响对输入电阻和输出电阻的影响end华中第五版模电CHAPTER课件7.5 深度负反馈条件下深度负反馈条件下的近似计算的近似计算1. 深度负反馈的特点深度负反馈的特点2. 举例举例华中第五版模电CHAPTER课件1. 深度负反馈的特点深度负反馈的特点即，深度负反馈条件下，闭环增益只与反馈网络有关即，深度负反馈条件下，闭环增益只与反馈网络有关由于由于则则又因为又因为代入上式代入上式得得（也常写为（也常写为 xf f xi i）净输入量近似等于零净输入量近似等于零由此可得深度负反馈条件下，基本放大电路由此可得深度负反馈条件下，基本放大电路“两虚两虚”的概念的概念输入量近似等于反馈量输入量近似等于反馈量（xid id 0 ）华中第五版模电CHAPTER课件1. 深度负反馈的特点深度负反馈的特点串联负反馈，输入端电压求和串联负反馈，输入端电压求和深度负反馈条件下深度负反馈条件下 xidid= = xi i - - xf f 0 虚短虚短虚断虚断虚短虚短虚断虚断并联负反馈，输入端电流求和并联负反馈，输入端电流求和vidid= = vi i - - vf f 0iidid= = ii i - - if f 0vidid= = iid id ri i 0华中第五版模电CHAPTER课件2. 举例举例 电压串联负反馈电压串联负反馈反馈系数反馈系数 实际上该电路就是第实际上该电路就是第2 2章介绍的同相比例放大电路，该章介绍的同相比例放大电路，该结果与第结果与第2 2章所得结构相同章所得结构相同 设电路满足深度负反馈条件，试设电路满足深度负反馈条件，试写出该电路的闭环电压增益表达式。写出该电路的闭环电压增益表达式。 解：解： 根据根据虚短虚短、虚断虚断闭环增益闭环增益（就是闭环电压增益）（就是闭环电压增益）华中第五版模电CHAPTER课件2. 举例举例 (例例7.5.1) 电压串联负反馈电压串联负反馈 设电路满足深度负反设电路满足深度负反馈条件，试写出该电路的馈条件，试写出该电路的闭环电压增益表达式。闭环电压增益表达式。 解：解： 根据根据虚短虚短、虚断虚断闭环电压增益闭环电压增益华中第五版模电CHAPTER课件2. 举例举例 (例例7.5.4) 电流并联负反馈电流并联负反馈 设电路满足深度负反馈条设电路满足深度负反馈条件，试写出该电路的闭环增益件，试写出该电路的闭环增益和闭环源电压增益表达式。和闭环源电压增益表达式。 解：解： 根据根据虚短虚短、虚断虚断闭环增益闭环增益所以闭环电压增益所以闭环电压增益又因为又因为华中第五版模电CHAPTER课件解解: :（3 3） 闭环增益闭环增益例例7.5.5 （3 3）求大环反馈的闭环增益以及对信号源的闭环电）求大环反馈的闭环增益以及对信号源的闭环电压增益；压增益； 电压并联负反馈电压并联负反馈根据根据虚短虚短、虚断虚断0V0V2. 举例举例end华中第五版模电CHAPTER课件7.6 负反馈放大电路设计负反馈放大电路设计7.6.1 设计负反馈放大电路的一般步骤设计负反馈放大电路的一般步骤7.6.2 设计举例设计举例华中第五版模电CHAPTER课件7.6.1 设计负反馈放大电路的一般步骤设计负反馈放大电路的一般步骤1. 1. 选定需要的反馈类型选定需要的反馈类型2. 2. 确定反馈系数的大小确定反馈系数的大小3. 3. 适当选择反馈网络中的电阻阻值适当选择反馈网络中的电阻阻值4. 4. 通过仿真分析，检验设计是否满足要求通过仿真分析，检验设计是否满足要求信号源性质信号源性质对输出信号的要求对输出信号的要求对输入、输出电阻的要求对输入、输出电阻的要求对信号变换的要求（对信号变换的要求（V-VV-V、V-IV-I、I-VI-V、I-II-I ）深度负反馈时深度负反馈时尽量减小反馈网络对基本放大电路的负载效应尽量减小反馈网络对基本放大电路的负载效应华中第五版模电CHAPTER课件7.6.2 设计举例设计举例例例7.6.2 设计一个带负反馈的光电隔离器的驱动电路。设设计一个带负反馈的光电隔离器的驱动电路。设vs的变化范围为的变化范围为05V，内阻，内阻Rs=500。要求。要求LED的的io1=10-3vs(A)。已知运放的。已知运放的Avo=104，Ri=5k，Ro=100。设计后仿真检验发光二极管的电流。设计后仿真检验发光二极管的电流。 解解: :驱动电路需要将电压驱动电路需要将电压vs s转换为电流转换为电流io1o1已知已知LED的光强度的光强度流过流过LED的电流的电流io1o1线线性性电压信号电压信号vs s线线性性选用电流串联负反馈电路选用电流串联负反馈电路光电隔离器光电隔离器华中第五版模电CHAPTER课件解解: :选用电流串联负反馈电路选用电流串联负反馈电路所以所以 Rf=1k又因为根据又因为根据虚断虚断有有深度负反馈时深度负反馈时7.6.2 设计举例设计举例例例7.6.2 设计一个带负反馈的光电隔离器的驱动电路。设设计一个带负反馈的光电隔离器的驱动电路。设vs的变化范围为的变化范围为05V，内阻，内阻Rs=500。要求。要求LED的的io1=10-3vs(A)。已知运放的。已知运放的Avo=104，Ri=5k，Ro=100。设计后仿真检验发光二极管的电流。设计后仿真检验发光二极管的电流。 华中第五版模电CHAPTER课件解解: : 仿真电路仿真电路io1与与vs的呈线性关系，的呈线性关系， io1=10-3vs，放大电路满足设计要求。放大电路满足设计要求。end7.6.2 设计举例设计举例例例7.6.2 设计一个带负反馈的光电隔离器的驱动电路。设设计一个带负反馈的光电隔离器的驱动电路。设vs的变化范围为的变化范围为05V，内阻，内阻Rs=500。要求。要求LED的的io1=10-3vs(A)。已知运放的。已知运放的Avo=104，Ri=5k，Ro=100。设计后仿真检验发光二极管的电流。设计后仿真检验发光二极管的电流。 华中第五版模电CHAPTER课件7.7 负反馈放大电路的频率响应负反馈放大电路的频率响应7.7.2 增益一带宽积增益一带宽积7.7.1 频率响应的一般表达式频率响应的一般表达式华中第五版模电CHAPTER课件7.7.1 频率响应的一般表达式频率响应的一般表达式基本放大电路的高频响应基本放大电路的高频响应比开环时增加了比开环时增加了 为为基基本本放放大大电电路通带增益路通带增益根据闭环增益表达式有根据闭环增益表达式有（设反馈网络为纯阻网络）（设反馈网络为纯阻网络）通带通带闭环增益闭环增益其中其中同理可得同理可得闭环上限频率闭环上限频率比开环时减小了比开环时减小了闭环下限频率闭环下限频率引入负反馈后，放大电路的通频带展宽了引入负反馈后，放大电路的通频带展宽了华中第五版模电CHAPTER课件7.7.1 频率响应的一般表达式频率响应的一般表达式例例7.7.1的波特图的波特图 华中第五版模电CHAPTER课件7.7.2 增益一带宽积增益一带宽积放大电路的增益放大电路的增益- -带宽积为常数带宽积为常数 闭环增益闭环增益- -带宽积带宽积开环增益开环增益- -带宽积带宽积end华中第五版模电CHAPTER课件7.8 负反馈放大电路的稳定性负反馈放大电路的稳定性*7.8.2 频率补偿频率补偿7.8.1 自激振荡及稳定工作的条件自激振荡及稳定工作的条件华中第五版模电CHAPTER课件7.8.1 自激振荡及稳定工作的条件自激振荡及稳定工作的条件1. 自激振荡现象自激振荡现象 在在不不加加任任何何输输入入信信号号的的情情况况下下，放放大大电电路路仍仍会会产产生生一一定定频频率率的的信信号号输输出。出。2. 产生原因产生原因 在在高高频频区区或或低低频频区区产产生生的的附附加加相相移移达达到到180180 ，使使中中频频区区的的负负反反馈馈在在高高频频区区或或低低频频区区变变成成了了正正反反馈馈，当当满满足足了了一定的幅值条件时，便产生自激振荡。一定的幅值条件时，便产生自激振荡。华中第五版模电CHAPTER课件7.8.1 自激振荡及稳定工作的条件自激振荡及稳定工作的条件3. 自激振荡条件自激振荡条件自激振荡自激振荡反馈深度反馈深度即即又又得自激振荡条件得自激振荡条件幅值条件幅值条件相位条件相位条件（附加相移）（附加相移）注：输入端求和的相位（注：输入端求和的相位（-1-1）不包含在内）不包含在内闭环增益闭环增益华中第五版模电CHAPTER课件7.8.1 自激振荡及稳定工作的条件自激振荡及稳定工作的条件4. 稳定工作条件稳定工作条件破坏自激振荡条件破坏自激振荡条件或或 当反馈网络为纯电阻网络时，当反馈网络为纯电阻网络时， f = 0 。其中其中 Gm幅幅 值值 裕裕 度度 ， 一一 般般 要要 求求 Gm - 10dB m相位裕度相位裕度，一般要求，一般要求 m 45 （保保证证可可靠靠稳稳定定，留有余地）留有余地）写成等式，且幅值用分贝数表示时写成等式，且幅值用分贝数表示时华中第五版模电CHAPTER课件7.8.1 自激振荡及稳定工作的条件自激振荡及稳定工作的条件用波特图表示用波特图表示或或Gm -10dB 或或 m 45 4. 稳定工作条件稳定工作条件华中第五版模电CHAPTER课件7.8.1 自激振荡及稳定工作的条件自激振荡及稳定工作的条件5. 负反馈放大电路稳定性分析负反馈放大电路稳定性分析环路增益的幅频响应写为环路增益的幅频响应写为一般一般与频率无关，与频率无关， 则则的幅频响应是一条水平线的幅频响应是一条水平线利用波特图分析利用波特图分析关键作出关键作出的幅频响应和相频响应波特图的幅频响应和相频响应波特图水平线水平线的交点为的交点为即该点满足即该点满足华中第五版模电CHAPTER课件7.8.1 自激振荡及稳定工作的条件自激振荡及稳定工作的条件(2) 作作水平线水平线判断稳定性方法判断稳定性方法(1) 作出作出的幅频响应和相频响应波特图的幅频响应和相频响应波特图在水平线在水平线的交点作垂线交相频响应曲线的一点的交点作垂线交相频响应曲线的一点(3) 判断是否满足相位裕度判断是否满足相位裕度 m 45 若该点若该点满足相位裕度，稳定；否则不稳定。满足相位裕度，稳定；否则不稳定。在相频响应的在相频响应的点处作垂线交点处作垂线交 于于P点点若若P点在点在 水平线之下，稳定；否则不稳定。水平线之下，稳定；否则不稳定。或或5. 负反馈放大电路稳定性分析负反馈放大电路稳定性分析华中第五版模电CHAPTER课件基本放大电基本放大电基本放大基本放大 反反馈馈深深度度越越深深，越容易自激。越容易自激。越大，水平线越大，水平线下移，越下移，越容易自激容易自激越大，表明越大，表明反馈深度越深反馈深度越深7.8.1 自激振荡及稳定工作的条件自激振荡及稳定工作的条件5. 负反馈放大电路稳定性分析负反馈放大电路稳定性分析P点交在点交在 的的-20dB/十倍频程处，放大电路是稳定的。十倍频程处，放大电路是稳定的。华中第五版模电CHAPTER课件