项目2音频功率放大器的制作负反馈

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1、健 雄 职 业 技 术 学 院项 目 2 音 频 功 率 放 大器 的 制 作 许 多 电 子 产 品 都 要 用 到 音 频 功 率 放 大 器 ， 诸 如 音 响 、 电视 机 、 收 音 机 等 ， 均 要 求 放 大 电 路 的 末 级 有 足 够 的 功 率 去 推动 扬 声 器 （ 喇 叭 ） 音 圈 振 动 发 出 声 音 。 这 种 用 于 向 负 载 提 供足 够 信 号 功 率 的 放 大 电 路 称 为 功 率 放 大 电 路 ， 简 称 功 放 。 音频 功 率 放 大 器 的 作 用 是 将 微 弱 的 声 音 电 信 号 放 大 为 功 率 或 幅度 足 够 大 、

2、 且 与 原 来 信 号 变 化 规 律 一 致 的 信 号 ， 即 进 行 不 失真 的 放 大 。 22021-5-282 32021-5-283 扩 音 机 放 大 部 分 电 路 原 理 图 42021-5-284 52021-5-285 模 块 2 负 反 馈 在 放 大 电 路 的 应 用 62021-5-286 1、 掌 握 反 馈 的 概 念 、 类 型 及 其 特 点 。2 能 理 解 负 反 馈 的 概 念 及 特 点 ， 并 掌 握 判 断 负 反馈 放 大 电 路 类 型 的 方 法 。3 了 解 负 反 馈 对 放 大 电 路 性 能 的 影 响 。模 块 2 负 反

3、 馈 在 放 大 电 路 中 的 应 用任 务 目 标 ： 72021-5-287 任 务 1 反 馈 放 大 电 路 的 认 识知 识 1 反 馈 的 基 本 概 念反 馈 ： 在 电 子 系 统 中 ， 把 放 大 电 路输 出 回 路 中 某 一 电 量 （ 电 压 或 电 流 ）的 部 分 或 全 部 送 回 到 放 大 电 路 的 输入 端 ， 用 来 影 响 输 入 量 。 A： 无 反 馈 时 的 放 大 倍 数F： 反 馈 网 络 的 反 馈 系 数 Xi： 放 大 电 路 的 输 入 信 号Xid： 净 输 入 信 号Xf： 反 馈 信 号Xo： 输 出 信 号 图 1 反

4、馈 放 大 电 路 的 一 般 方 框 图 反 馈 元 件 ： 反 馈 电 路 中 ， 既 与输 入 回 路 相 连 ， 又 与 输 出 回 路相 连 ； 与 反 馈 支 路 相 连 且 对 反馈 信 号 的 大 小 产 生 影 响 的 元 件 。 82021-5-288 2、 反 馈 放 大 电 路 的 一 般 表 达 式基 本 放 大 电 路 （ 无 反 馈 ） 放 大 倍 数 （ 开 环 ） 反 馈 网 络 的 反 馈 系 数反 馈 放 大 电 路 放 大 倍 数 （ 闭 环 ） 基 本 放 大 电 路 净 输 入 信 号闭 环 放 大 电 路 放 大 倍 数 （ 增 益 ）一 般 表

5、达 式 idoXXA ofXXF iof XXA fiid XXX AFAAf 1 92021-5-289 3. 关 于 反 馈 深 度 的 讨 论 一 般 负 反 馈称 为 反 馈 深 度FA 1FAAA 1F 时 ， 11 )1( FA ， F AA 时 ， 11 )2( FA 深 度 负 反 馈正 反 馈时 ， 11 )3( FA ， F AA 自 激 振 荡时 ， 01 )4( FA ， F A 102021-5-2810 直 流 反 馈 若 电 路 将 直 流 量 反 馈 到 输 入 回 路 ， 则称 直 流 反 馈 。1.直 流 反 馈 与 交 流 反 馈 直 流 反 馈电 路 中

6、 引 入 直 流 反 馈 的 目 的 ，一 般 是 为 了 稳 定 静 态 工 作 点 Q。交 流 反 馈 若 电 路 将交 流 量 反 馈 到 输 入 回 路 ，则 称 交 流 反 馈 。（ 如 去 掉 电 容 Ce） 交 流 反 馈交 流 反 馈 ， 影 响 电 路 的 交 流 工 作性 能 。 112021-5-2811 判 定 方 法在 直 流 通 路 中 ， 如 果 反 馈 回 路 存 在 ， 即 为 直 流 反 馈 。在 交 流 通 路 中 ， 如 果 反 馈 回 路 存 在 ， 即 为 交 流 反 馈 。如 果 在 直 、 交 流 通 路 中 ， 反 馈 回 路 都 存 在 ，

7、即 为 交 、 直 流 反 馈 。 图 直 流 、 交 流 反 馈 的 判 断 122021-5-2812 解 ： 根 据 反 馈 到 输 入 端 的 信 号 是 交 流 ， 还 是 直 流 ， 或 同时 存 在 ， 来 进 行 判 别 。例 ： 判 断 下 图 中 有 哪 些 反 馈 回 路 ， 是 交 流 反 馈 还 是 直流 反 馈 。 vI vO- + C2 C1 R1 R2 交 流 反 馈 交 、 直 流 反 馈 132021-5-2813 例 ： 基 本 放 大 器 ， 无 反 馈 ， 净 输入 量 Vbe=Vi， 电 压 放 大 倍 数 为 ：2.负 反 馈 与 正 反 馈负 反

8、 馈 输 入 量 不 变 时 ， 引 入 反 馈 后 使 净 输 入 量 减 小 ，放 大 倍 数 减 小 。引 入 反 馈 后 ， 净 输 入 量 Vbe =Vi- Vf ，电 压 放 大 倍 数 为 ：可 见 ， 净 输 入 量 减 小 ， 放 大 倍 数 减 小 ， 所 以 是 负 反 馈 。正 反 馈 输 入 量 不 变 时 ， 引 入 反 馈 后 使 净 输 入 量 增 加 ，放 大 倍 数 增 加 。 beLu rRA =- RLrbe +（ 1+ ） ReAu 142021-5-2814 判 定 方 法 先 假 定 外 加 输 入 信号 电 压 ui处 于 某 一 瞬 时极 性

9、。 如 用 “ ” 号 。 按 照 信 号 单 向 传输 的 方 向 ， 同 时 根据 放 大 电 路 基 射 同相 ， 基 集 反 相 的 原则 ， 判 断 出 反 馈 信号 U f的 瞬 时 极 性 。 当 输 入 信 号 ui和 反馈 信 号 uf在 相 同 端 点时 ， 两 者 为 同 极 性 ，为 正 反 馈 ； 二 者 极 性相 反 ， 为 负 反 馈 。 当 输 入 信 号 ui和 反 馈 信 号 uf不 在 相 同 端 点 ， 两 者同 极 性 ， 为 负 反 馈 ； 二 者 极 性 相 反 ， 为 正 反 馈 。电 压 瞬 时 极 性 法 图 2 反 馈 极 性 的 判 断

10、152021-5-2815 反 馈 放 大 电 路 由 单 级 运 算 放 大 器 构 成 时 ，反 馈 信 号 送 回 到 反 相 输 入 端 的 ， 为 负 反 馈 ；反 馈 信 号 送 回 到 同 相 输 入 端 的 ， 为 正 反 馈 。 图 3 反 馈 极 性 的 判 断 162021-5-2816 例 4-1 判 别 正 负 反 馈 （ 反 馈 极 性 ）例 1 判 别 正 负 反 馈 （ 反 馈 极 性 ） 172021-5-2817 3 、 电 压 反 馈 和 电 流 反 馈 电 压 反 馈 反 馈 信 号 从 输 出 电 压 uo采 样 。 电 流 反 馈 反 馈 信 号 从

11、 输 出 电 流 io采 样 。 图 电 压 反 馈 和 电 流 反 馈 182021-5-2818 判 定 方 法 反 馈 信 号 采 样 点 与 输 出 电 压 在 相 同 端 点 的 是 电 压 反 馈 。 反 馈 信 号 采 样 点 与 输 出 电 压 在 不 同 端 点 的 是 电 流 反 馈 。 图 电 压 与 电 流 反 馈 的 判 断 192021-5-2819 判 别 电 压 反 馈 还 是 电 流 反 馈 . 202021-5-2820 4、 串 联 反 馈 和 并 联 反 馈串 联 反 馈 反 馈 信 号 Xf与 输 入 信 号 Xi在 输 入 回 路 中 以 电 压 的

12、 形 式 相 加 减 。 并 联 反 馈 反 馈 信 号 Xf与 输 入 信 号 Xi在 输 入 回 路 中 以 电 流的 形 式 相 加 减 。 图 4.5 串 联 反 馈 和 并 联 反 馈 212021-5-2821 判 定 方 法 输 入 信 号 Xi与反 馈 信 号 Xf在 输 入回 路 的 不 同 端 点 ，则 为 串 联 反 馈 输 入 信 号 Xi与反 馈 信 号 Xf在 输 入回 路 的 相 同 端 点 ，则 为 并 联 反 馈 。 图 4.6 串 联 与 并 联 反 馈 的 判 断 222021-5-2822 判 别 串 联 反 馈 还 是 并 联 反 馈 . 232021

13、-5-2823 任 务 3 负 反 馈 放 大 电 路 的 应 用负 反 馈 类 型 有 四 种 组 态 : 电 压 串 联 负 反 馈 电 压 并 联 负 反 馈 电 流 串 联 负 反 馈 电 流 并 联 负 反 馈 242021-5-2824 一 、 电 压 串 联 负 反 馈 采 样 点 和 输 出 电 压 同 端 点 ， 为 电 压 反 馈 。 反 馈 点 与 输 入 信 号 在 不 同 端 点 ， 为 串 联 反 馈 。 图 电 压 串 联 负 反 馈电 压 串 联 负 反 馈 特 点 ： 输 出 电 压 稳 定 ， 输 出 电 阻 减 小 ， 输 入 电 阻 增 大 ， 具 有

14、很 强 带 负 载 能 力 。 252021-5-2825 电 压 串 联 负 反 馈 262021-5-2826 二 、 电 压 并 联 负 反 馈 采 样 点 和 输 出 电 压 在 同 端 点 ， 为 电 压 反 馈 。 反 馈 点 与 输 入 信 号 在 同 端 点 ， 为 并 联 反 馈 。 图 电 压 并 联 负 反 馈电 压 并 联 负 反 馈 特 点 ： 输 出 电 压 稳 定 ， 输 出 电 阻 减 小 ， 输 入 电 阻 减 小 。 272021-5-2827 电 压 并 联 负 反 馈 282021-5-2828 三 、 电 流 串 联 负 反 馈采 样 点 与 输 出

15、电 压 在 不 同 端 点 为 电 流 反 馈 。反 馈 点 与 输 入 信 号 在 不 同 端 点 为 串 联 反 馈 。 图 电 流 串 联 负 反 馈电 流 串 联 负 反 馈 特 点 ： 输 出 电 流 稳 定 ， 输 出 电 阻 增 大 ， 输 入 电 阻 增 大 。 292021-5-2829 电 流 串 联 负 反 馈 302021-5-2830 四 、 电 流 并 联 负 反 馈 采 样 点 与 输 出 电 压 不 同 一 端 点 的 为 电 流 反 馈 。 反 馈 点 与 输 入 信 号 在 同 一 端 点 的 为 并 联 反 馈 。电 流 并 联 负 反 馈 的 特 点 ：

16、 输 出 电 流 稳 定 ， 输 出 电 阻 增 大 ， 输 入 电 阻 减 小 。 图 电 流 并 联 负 反 馈 312021-5-2831 电 流 并 联 负 反 馈 322021-5-2832 例 题 5:试 判 断 下 列 电 路 中 的 反 馈 组 态 。解 :电 压 串 联 负 反 馈 。（ a） ： 332021-5-2833 例 试 根 据 要 求 正 确 引 入 负 反 馈（ 1） 如 果 要 稳 定 各 级 静 态 工 作点 ， 如 何 引 反 馈 ？（ 2） 如 果 要 提 高 电 路 的 输 入 电阻 ， 如 何 引 反 馈 ？ 引 入 的 反 馈 为何 种 类 型

17、？ （ 3） 如 果 要 稳 定 输 出 电 压 ， 减 小输 出 电 阻 ， 应 该 如 何 引 入 反 馈 ？ 引入 的 反 馈 为 何 种 组 态 ？（ 4） 如 果 要 稳 定 输 出 电 流 ， 如 何引 入 反 馈 ？ 342021-5-2834 例 题 : 回 答 下 列 问 题 。 1.若 要 实 现 串 联电 压 反 馈 , Rf 应接 向 何 处 ?2.要 实 现 串 联 电压 负 反 馈 ,运 放的 输 入 端 极 性 如何 确 定 ？ 352021-5-2835 任 务 4 负 反 馈 对 放 大 电 路 性 能 的 影 响任 务 目 标 ：n 会 判 别 反 馈 类

18、型 ；n 能 通 过 测 试 负 反 馈 电 路 ， 明 白 负 反 馈 对 放大 电 路 性 能 的 影 响 ；n 能 根 据 不 同 用 途 ， 选 用 不 同 的 负 反 馈 电 路 ； 362021-5-2836 做一做：负反馈放大器的测试 U CEQ UBEQ ICQ（ 计算 值 ）C2 接 入C2断 开 372021-5-2837 Ui=300mV,f=1KHZ us uo uo Au Ri RoC2接 入C2断 开 382021-5-2838 1、 这 个 电 路 中 有 无 反 馈 ？ 为 何 种 反 馈 ？2、 此 反 馈 的 作 用 是 什 么 ？ 对 哪 些 性 能 有

19、影 响 ？想一想 392021-5-2839 电 路 中 引 入 负 反 馈 后 其 电 压 放 大 倍 数 下 降 ， 但 放 大 电 路 的其 他 性 能 得 到 改 善 。 1.提 高 放 大 倍 数 的 稳 定 性 闭 环 放 大 电 路 增 益 的 相 对 变 化 量 是 开 环 放 大 电 路 增 益相 对 变 化 量 的 （ 1+AF） 分 之 一 。 即AdAAFAdA f f 1 1 402021-5-2840 2.减 小 环 路 内 的 非 线 性 失 真引 入 负 反 馈 ， 反 馈 回 的信 号 同 输 出 信 号 的 波 形一 样 ， 使 净 输 入 信 号Xid=（

20、 Xi-Xf） 的 波 形正 半 周 幅 度 变 小 ， 而 负半 周 幅 度 变 大 。 经 基 本放 大 电 路 放 大 后 ， 输 出信 号 趋 于 正 、 负 半 周 对称 的 正 弦 波 ， 从 而 减 小了 非 线 性 失 真 。 注 意 ： 引 入 负 反 馈 减 小 的 是 环 路 内 的失 真 。 如 果 输 入 信 号 本 身 有 失 真 ， 此时 引 入 负 反 馈 的 作 用 不 大 。 引 入 负 反 馈 减 小 失 真 412021-5-2841 3.抑 制 环 路 内 的 噪 声 和 干 扰 在 反 馈 环 内 ， 放 大 电 路 本 身 产 生 的 噪 声 和干

21、 扰 信 号 ， 可 以 通 过 负 反 馈 进 行 抑 制 ， 其 原 理与 减 小 非 线 性 失 真 的 原 理 相 同 。 但 对 反 馈 环 外的 噪 声 和 干 扰 信 号 ， 引 入 负 反 馈 也 无 能 为 力 。 422021-5-2842 4.扩 展 频 带 BWf(1+AF)BW 放 大 器 引 入 负反 馈 以 后 ， 其 下 限 频率 降 低 ， 上 限 频 率 升高 ， 通 频 带 变 宽 。 多 级 放 大 电 路 中 ，级 数 越 多 ， 增 益 越 大 ，频 带 越 窄 。 432021-5-2843 5.改 变 输 入 和 输 出 电 阻（ 1） 负 反

22、馈 对 放 大 电 路 输 入 电 阻 的 影 响 串 联 负 反 馈 使 放 大 电 路 的 输 入 电 阻 增 大 ； 并 联 负 反 馈 使 输 入 电 阻 减 小 。 （ 2） 负 反 馈 对 放 大 电 路 输 出 电 阻 的 影 响 电 压 负 反 馈 使 放 大 电 路 的 输 出 电 阻 减 小 ； 电 流 负 反 馈 使 输 出 电 阻 增 大 。 442021-5-2844 放 大 电 路 引 入 负 反 馈 的 一 般 原 则（ 1） 稳 定 放 大 电 路 的 静 态 工 作 点 Q， 引 入 直 流 负 反 馈 。（ 2） 改 善 放 大 电 路 的 动 态 性 能

23、（ 如 增 益 的 稳 定 性 、 稳 定输 出 量 、 减 小 失 真 、 扩 展 频 带 等 ） ， 引 入 交 流 负 反 馈 。（ 3） 稳 定 输 出 电 压 ， 减 小 输 出 电 阻 ， 提 高 电 路 的 带 负 载能 力 ， 引 入 电 压 负 反 馈 。（ 4） 稳 定 输 出 电 流 ， 增 大 输 出 电 阻 ， 引 入 电 流 负 反 馈 。（ 5） 提 高 电 路 的 输 入 电 阻 ， 减 小 电 路 向 信 号 源 索 取 的 电流 ， 引 入 串 联 负 反 馈 。（ 6） 要 减 小 电 路 的 输 入 电 阻 ， 应 该 引 入 并 联 负 反 馈 。 注 意 ： 在 多 级 放 大 电 路 中 ， 为 了 达 到 改 善 放 大 电 路性 能 的 目 的 ， 所 引 入 的 负 反 馈 一 般 为 级 间 反 馈 。