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负反馈对放大器性能的研究本科论文

2017-09-26 25页 doc 83KB 29阅读

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负反馈对放大器性能的研究本科论文负反馈对放大器性能的研究本科论文 本 科 毕 业 论 文 院 系 信息科学与工程学院 专 业 电子信息科学与技术 题 目 负反馈对放大器性能的研究 年 级 13 电子 zzb 学号 2013021199053 学生姓名 张星星 指导老师 王怀登 职称 讲师 论文提交日期 2015.4.14 南京大学金陵学院 毕业设计(论文) 摘 要 负反馈是一种以电路来改善电路的重要方法,其在有关电子方面的研究中起着至关重要的作用,几乎在所有使用的放大电路中都要引入负反馈。它能非常有效的改善放大器的性能,负反馈理论和负反馈技术在...
负反馈对放大器性能的研究本科论文
负反馈对放大器性能的研究本科 本 科 毕 业 论 文 院 系 信息科学与工程学院 专 业 电子信息科学与技术 题 目 负反馈对放大器性能的研究 年 级 13 电子 zzb 学号 2013021199053 学生姓名 张星星 指导老师 王怀登 职称 讲师 论文提交日期 2015.4.14 南京大学金陵学院 毕业设计(论文) 摘 要 负反馈是一种以电路来改善电路的重要方法,其在有关电子方面的研究中起着至关重要的作用,几乎在所有使用的放大电路中都要引入负反馈。它能非常有效的改善放大器的性能,负反馈理论和负反馈技术在电子电路中得到了极其广泛的应用。所以对负反馈放大电路研究方法的探讨就显得特别重要且具有一定的实际意义,而且,负反馈在电子电路中有广泛的应用,尽管它能减少放大电路的增益,但在许多方面它能改善放大电路的动态性能。例如:使晶体管参数的变动趋于稳定、改变放大电路的输入和输出电阻、减少非线性失真和增加带宽等等。 有四种类型的负反馈:电压串联或并联负反馈、电流串联或并联负反馈。此论文主要深入研究电压串联负反馈对电路各性能的影响。 关键字:负反馈放大器;电路的增益;带宽;非线性失真 I Negative feedback amplifier performance research ABSTRACT Negative feedback is an important way to improve circuit . His research on electronic plays an important role. In almost all of the amplifier Circuit are introduced in the negative feedback .it is very effective to Improve the performance of the amplifier circuit .so it shows more reality meaning that methods of searching in negative feedback amplification electric circuit. What’s more.,Negative feedback in electronic circuits has a wide variety of applications. Although it reduces the gain of the amplifier it really improves the dynamic performance of the amplifier in many respects, such as stabilizing the gain against variations of parameters of transistors, changing resistances of amplifiers, reducing nonlinear distortion and extending the bandwidth, and so on. There are four types of basic:series-shunt,shunt-series(current,amplifiers)and The experimental circuit used here is a series-shunt negative feedback amplifier. Key word: feedback amplifier; the gain of circuit; the bandwidth; nonlinear distortion. 目 录 摘 要 ........................................................................ I ABSTRACT ..................................................................... II 第一章 绪 论 .................................................................. 1 1.1 引言................................................................... 1 1.2 国内外研究现状......................................................... 1 1.3本论文研究的主要内容及意义 ............................................. 1 第二章 负反馈的基础知识 ....................................................... 2 2.1 定义................................................................... 2 ............................... 3 2.2 基本框图................................ 2.4 反馈的种类............................................................. 3 第三章 反馈组态的判断 ......................................................... 5 第四章 放大电路在负反馈条件下的各种影响 ....................................... 7 4.1 对放大倍数的影响....................................................... 7 4.2对放大电路稳定性的影响 ................................................. 7 4.3对通频带的影响 ......................................................... 7 4.4对非线性失真的影响 ..................................................... 8 第五章 负反馈放大电路的方法 .............................................. 11 5.1小信号模型分析法 ...................................................... 11 5.3 深度负反馈条件下的近似计算法.......................................... 12 第六章 实例进行研究与分析 .................................................... 13 结束语 ....................................................................... 21 致谢 ......................................................................... 22 参考文献 ..................................................................... 23 第一章 绪 论 1.1 引言 负反馈技术、反馈理论等,在模拟电子电路及电子设备中起着非常关键的地位,这使当放大电路引入负反馈后能够非常有效地提高其放大特性。这是一种凭借电路来完善电路的关键方法之一,因此,几乎在所有实用的放大电路中都要采用负反馈技术,在电路中采用负反馈后可以提高放大电路的稳定性,抑制反馈环内噪声,提高增益的稳定性,减少电路的非线性失真和增加带宽、优化输入、输出电阻等重要作用。总而言之,在电路中采用负反馈是对电路性能的一种改善,一种创新。 因此,探讨负反馈放大电路是一个重大的课题。迄今为止,分析负反馈放大电路的方法有好多,研究的方向也有好多,难易程度也千差万别,各有精华和糟粕,适应的工作范围也各有差异,此论文首先要介绍负反馈的各方面基础知识,但本论文主要是论述电压串联负反馈对电路各性能影响的研究与探讨。 1.2 国内外研究现状 对近一个世纪的负反馈国际研究,国际上对其分析方法的研究也逐渐趋于成熟化。对负反馈放大电路进行理论分析与研究的核心方法有:图解分析法、小信号模型分析法、方框图分析法、深度负反馈条件下地近似计算法等。随着计算机网络技术的飞速发展与成熟,各种对电子电路进行模拟仿真分析的软件也层出不穷,借助这些模拟仿真软件分析的电子电路有许多优越性,另外,还有很多专家专门从事于对负反馈放大电路做一些实验研究与探索。 归根究底,对于负反馈放大电路的研究,国内外专家正进一步加强合作,对其做进一步的研究与探讨,针对负反馈放大电路各组态的多样性与联系性,追求找到更为简便的方法去分析负反馈放大电路,利用负反馈的优势,改善人类的生活。 1.3本论文研究的主要内容及意义 本论文主要是围绕电压串联负反馈放大电路做了一些研究工作,主要研究其对减少电路的失真、稳定增益、输入与输出电阻、提高带宽、抑制环内噪声等性能的研究以及如何改善与优化上述出现的问题,使电路更灵巧化、实用化。 1 第二章 负反馈的基础知识 2.1 定义 在电子电路中,所谓反馈,便是将放大电路的输出量(电压或电流)的部分或所有,通过一定的反馈网络,回送到放大器的输入回路,并和输入信号一起参与放大器的输入控制作用,以影响输入电量(电压或电流)的过程,从而使放大器的性能得到有效改善与提高。 引入反馈的放大电路称为反馈放大电路,它有基本放大电路A和反馈网络F组成一个闭合环路,如下图(a)所示。其中是反馈放大电路的输入信号,是输出信号,是反xxxfio 馈信号,是基本放大电路的净输入信号,对于负反馈放大电路而言是输入信号与反xxxididi馈信号相减后的差值信号。上述信号代符可以是电压,也可以是电流。信号从输入到输xf 出的正向传输(放大)只经过基本放大电路,而不通过反馈网络,因为反馈网络一般由无源元件组成,没有放大作用,故其正向传输作用可以忽略。基本放大电路的增益为:A=/。xxido信号从输出到输入的反向传输通过反馈网络,而不经过基本放大电路(因为其内部反馈作用很小,可以忽略)。反向传输系数为F=/,称为反馈系数。对于不同的反馈类型,、、xxxxofio A及所代表的电量不同。因此,对于四种负反馈放大电路的A、、F,相应具有不同的xxffid 含义和量纲。 xx+iidxo+A - xf F 南京大学金陵学院 毕业设计(论文) 2.2 基本框图 由图(1)知:反馈放大器包含两部分,即基本放大电路和反馈网络,基本放大器的传输方向为输入到输出,反馈网络的传输方向为输出到输入(图中的箭头方向为信号的传输方向)。 当输入信号与反馈信号叠加后的信号才是真正加到基本放大器输入端的净输入信号。将输入信号与反馈信号反向叠加(即:相减)。使净输入信号小于输入信号的情况称为负反馈。 xx+iidxo+A - xf F 2.3 基本方程式 基本放大电路的放大倍数称为开环放大倍数,记为A;反馈放大器的放大倍数,称为Af闭环放大倍数;反馈网络进行信号返送,其传输系数称为反馈系数,记作:F ,所以可定义为: 开环放大倍数:A=x/ xoid A闭环放大倍数:=x/ xfoi 反馈系数:F=xx/ of ,环路增益:AF=x/x fid x注:xx、 、 等信号可以取电压量或电流量,所以传输系数A 、F 不一定是电压oif 比或电流比,也可能是互导或互阻。 2.4 反馈的种类 区分不同反馈类型,按反馈信号对放大电路的影响来分:有正反馈和负反馈。 根据负反馈:净输入信号比没有反馈降低了。 正反馈:净输入信号比以前无反馈时增加了。 3 据该放大器的反馈网络的输出端连接的不同,分为电压反馈和电流反馈两种类型。 南京大学金陵学院 毕业设计(论文) 第三章 反馈组态的判断 如果从输出电压反馈信号看,如输出电压为零或电阻短路,反馈信号立即变为零,它将被称为电压反馈。 如果反馈支路引自输出端,反馈网络串联在输出回路中,反馈信号与输出电流成正比,则称为电流反馈。 如果在基本放大器输入电路串联反馈网络,输入信号和反馈电路连接到相同的节点,为串联反馈。 若反馈网络并联在基本放大器的输入端,输入信号与反馈信号支路与放大电路在同一节点上,则称之为并联反馈。 所以,对负反馈而言,根据反馈网络与基本放大器输出、输入端连接方式不同,反馈网络大致能够归结为四种组态,如(a)、(b)、(c)、(d)所示: ++ URoULAd _ Ui UfF_ (a) ++ URUAdLo_ Ui FUf_ 5 (b) IoII+iid+ URAUoLi-_ F (c) IIiid++ URoLUAi__ If F (d) 南京大学金陵学院 毕业设计(论文) 第四章 放大电路在负反馈条件下的各种影响 4.1 对放大倍数的影响 根据上述的内容可以得出: =A/(1+AF), 负反馈时,|1+AF|>1, ||<|A|。称 1+AF AAff为反馈深度。 所以总结后可得出结论如下表所示: |1+AF| >1 >>1 =1 <1 =0 <|A| =|A| >|A| =无穷大 || =1/F AAff 效果 负反馈 深度负反馈 无反馈 正反馈 自激振荡 从上归纳与分析可得:负反馈降低了放大倍数。 4.2对放大电路稳定性的影响 负反馈能够稳定放大器增益的原理是凭借负反馈有自动调节作用,在引入负反馈后,反馈信息网络将输出信号引回放大器的输入电路,净输入信号的变化也随着输出信号。 一般来说,我们使用的相对变化测量放大器的放大倍数稳定性,引入负反馈,减少到1 /(1,AF),表明反馈越深,稳定性好,当深反馈时,AF>=1时,则: A =A/(1+AF)=1/F f 结果:即使不稳定的开环放大,只要是稳定的,然后自动将稳定。 但是有两点为: (1)负反馈使输出是相同的,只是在一定程度上输出趋于稳定。如果由闭环增益的相对变化引起的反馈系数,反馈也无奈,有意义的反馈网络主要是无源元件。 (2)不同类型的负反馈可以稳定增益有很大的不同,如电压串联负反馈可以稳定的闭环电压增益,而负电流串联反馈可以稳定的闭环增益跨导。 4.3对带宽的影响 在阻容耦合放大器中,信号频率在低频区和高频区时,其放大倍数均要下降,由于负反 7 馈放大电路具有使放大倍数趋于稳定的作用。因此,在高频放大,其下降速度减缓,这等效于展宽带宽,没有负反馈,带宽即为: : BW=-,由于>>,可近似为BW= fffffHLHLH =/[1+j(f/)] …………………………. (1) AFAmhH 由(1)式得,带反馈后的高频放大倍数与中频放大倍数的关系式为: =/(1+*F) AAAHfHH AMF的波段中频反馈放大,若令: ,,f,f,1,A,FHfHm 故有: ==*(1+*F) …………………………………………… (2) ABffmWfHfH 由式 (2)可知 :负反馈使频带展宽了(1+A*F)倍。 4.4对非线性失真的影响 采用负反馈技术,如输入信号Xi 为单一频率的正弦波,非线性内部器件,非线性失真的输出信号,换句话说,使生成输入信号中的谐波分量输出信号,如图(a),非正弦输出信号是巨大的:负反馈的使用,反馈信号、输出信号成比例关系 ,也应该是上大下小, xxxoff相减后,使净输入信号变小,它可以使非线性失真的输出信号趋于减少,如图(b)所示。 xi ( a ) 南京大学金陵学院 毕业设计(论文) 综上各图所述可知:负反馈使非线性失真减少的程度与反馈深度(1+AF)有关,负反馈使电路非线性失真的减少具体指的是反馈环内失真,若输入波形本身就存在失真,这时就算采用负反馈,对电路也是毫无影响的。 4.5对输入与输出电阻的影响 在定量研究电路输出电阻,信号源等于零,但保留,负载电阻等于无穷大的条件,RRRSL0 此时便可得到其输出电阻: =/. 但对于不同类型电路放大,输出形式千差万别 ViRtt0 输入电阻是从放大电路输入端看进去的等效电阻,由电路输入端连接方式决定,这取决于放大电路采用的是串联或并联负反馈 输出电阻是从放大电路输出端看进去等效电阻,取决于电路的输出连接方式。即:连接放大电路是由电压反馈和电流反馈决定了。总结如下表(a)所示: 类型 电压负反馈 电流负反馈 串联负反馈 并联负反馈 1R=* R影响 ifi, =R/(1+AF) =R (1+AF) RR00ofof,,R,1,AF,R1,A,Fifi 效果 降低输出电阻,是输提高输出电阻,是提高输入电阻 降低输入电阻 出电压趋于稳定 输出电流趋于稳 定 备注 AARR为等于无穷大为=0是的开00LL 是的开环放大倍数 环放大倍数 9 (a) 南京大学金陵学院 毕业设计(论文) 第五章 负反馈放大电路的分析方法 5.1小信号模型分析法 BJT特性的非线性使其放大电路的分析变得不易掌握,若采用线性电路原理对其进行分析就会产生大的误差。如果在电压输入信号幅度较小的晶体管特性曲线条件下线性变换,然后小信号线性模型代替晶体管,这就是小信号模型分析法。采用这种分析方法是在放大电路的输入信号在低频小信号条件下才成立。 那就是:当放大电路输入信号很小时,在一个三极管特性曲线近视的范围内是线性的。这样就巧妙地把三极管这个非线性元件用一个线性模型替代,从而可以用解线性电路方法求解了。 采用小信号模型分析负反馈放大电路时,首先要分析反馈放大电路的静态特性,解出其静态工作点;其次要详细的画出其相应的交流通路,再将三极管用其小信号等效模型代替,得到相应的小信号等效电路;最后以小信号等效电路为基础,借助线性电路原理的方法来求解放大电路的各动态性能指标。 5.2 方框图分析法 这种方法在分析求解负反馈放大电路是经常用到得,而且非常方便、易于理解,分析求解电路时的步骤如下: 首先要借助画图软件仔细画出基本放大电路,由基本放大电路借助电路原理的有关知识计算出其开环动态各性能指标; 其次要找出反馈网络并求出其反馈系数F; 最终借助闭环量和开环量之间的关系式,求出放大电路开环与闭环各性能指标。 在画出基本放大器的电路时,不仅要屏蔽反馈,而且要考虑反馈网络对基本放大器负载的影响。 基本放大电路的输入回路,如果是电压反馈,就将输出端短路,这时电压反馈被排除;如果是电流反馈,就将其输出端开路,这样电流反馈就被排除了。 基本放大电路的输出回路,若是并联反馈,需将输入端短路,这样便没有反馈电流加到输入端;若是串联反馈,此时就将输入端开路,此时就没有反馈电压加到输入端,这样会使放大电路各性能指标分析计算变得简单易于理解。 11 在上述需要注意的问题全都考虑的情况下,此时反馈网络才能呈现在输入回路中,其负载效应即被考虑进去。 仔细画反馈网络,分析求反馈系数F,由于反馈是来自于基本放大器的输出量,因而此时可以将基本放大器作为反馈网络的信号源,如果是电压反馈,需将基本放大器用恒压源代替;如果电流反馈,基本放大器的恒流源所取代,所以它可以绘制网络图的反馈,根据反馈类型的具体计算反馈系数F。 但在实际计算分析的过程中,若要求不严格的情况下,可以不需画出反馈网络的框图,可以根据反馈放大电路直接计算求解反馈系数F。 5.3 深度负反馈条件下的近似计算法 线性有源网络的反馈可以用在电路理论中,借助节点电压法和网孔电流法,节点电压法和二端口网络理论来解决。如果电路复杂时,使用上述方法反而对解题带来了不便。 在大多数负反馈放大电路,特别是由集成运放组成的放大电路都能满足深度负反馈的条件。在深度负反馈的条件下,反馈信号与输入信号相差甚微,净输入信号非常小,xxxfiid因此有:对于串联负反馈有:=v,=0,因此基本放大电路的输入电流=0。 vvifiidid 这样,在深度负反馈的条件下,利用虚短与虚断的性质,就可以快速近似的求解出负反馈放大电路的闭环电流增益或闭环电压增益。 注:在负反馈放大电路的一般表达式中,如1+AF>>1,则=1/F,其中1+AF为反馈深度,Af 根据和F的定义: Af xxA=/ 0if x F=x/ 0f A =1/F f 从上面的公式可以归纳出:真正的深度负反馈是近似分析,忽略了网络的输入,在不同 u的配置,净输入时可以忽略串联负反馈电路的深度介绍,认为净输入电压可忽略不计。 i 在上述分析可知:对增益稳定性,非线性失真,噪声和输入电阻和输出电阻减小,可以自动调节来解释。反馈越深,即:1+AF的值愈大,在同一时间,调整俞强,则对电路性能的影响较大,但闭环增益下降了。 南京大学金陵学院 毕业设计(论文) 第六章 实例进行研究与分析 本论文以电压串联负反馈电路为例,来研究与分析负反馈对此电路的输入、输出电阻,开环与闭环情况下的电压增益、非线性失真、带宽以及静态工作点设置与深度负反馈的影响。 如下图(a)所示,此电路图由二级晶体管放大电路构成,各级均由共发射极放大电路构成,参数设置恰当,能正常实现信号放大,该放大电路的电压放大倍数为各级电压放大倍数之积,输入电阻为第一级输入电阻,输出电阻为第二级输出电阻, 即:=* ,==+(1+β)*,=。 AARRrrARRfv10v2ii1be12L 例:已知有参数β=β=80 , =1 mV ,=====10 ,=5.1KΩ,=51vCCCCCRR,Fi351212412Ω,==51KΩ, =24KΩ, =1.8KΩ,=47KΩ,=20KΩ,=RF=3KΩ,=1KRRRRRRRR1035789411 =100Ω,=1.5K,=12V,设置静态电路工作点==6V。 Ω,VVVRRC1C2CC12L (?)此放大电路中静态工作点设置的意义及其作用 在放大电路中获取合适静态工作点,其意义重大。因为放大电路的作用是对微弱的输入信号进行不失真的放大,所以,电路中的BJT必须始终保持工作在放大区域。此时需满足两个条件:发射结正偏与集电结反偏。若不满足上述条件,电路就谈不上具有放大作用。如果没有设置合适的直流电压和电流,即在电路的直流量为零时,当输入电压与阈值电压Vth的幅值小于发射结(硅管:0.7V锗管:0.2V),输入信号的BJT期间一直是截止的,所以没有输出电压的变化。即使输入电压足够大时,晶体管可进行放大,仅当输入信号大于阈值电压的正半周期内,这将导致输出电压波形严重失真。另外静态工作点不能选的过低,否则电路会产生截止失真;其次,静态工作点也不能选取的过高,这样电路会产生饱和失真。 13 +VCC R10RV80RR35CQ42RvV1iSCQ21 C1R12C5RLR11R2R4R9 R7 C3CRFF (a) (?)分别分析上述电路在开环静态情况下的各电压:经分析其开环与闭环的直流通路相同, 如下图(b)所示 VCCRR310RR58+ QQ12 RV120RRR1149 R7 (b) 南京大学金陵学院 毕业设计(论文) V,VCCC1I,,1.2mvCQR5 I,IEQCQ ,,V,I,R,R,2.23VE1EQ127 ,,R4 V,,V,3.83V,,B1CCR,R,,34 I,ICQ2EQ2 ,,R9V,,V,3.58V,,B2CCR,R98,, V,I,R,2VE2EQ211 出综上可得,如下表所示: 第一级 第二级 VVVVVB2C2E2C1E1 VB1 3.83v 6v 2.23v 3.58v 6v 2v 开环 3.83v 6v 2.23v 3.58v 6v 2v 闭环 在交流情况下,分析此电路在开环与闭环时,各电压的情况总结如下表所示: 输入电压、输出电压 电压增益 () () VmVVmVAiC2V1rmsrms AAV2V 11 30.5 1798 12.9 139 1798 开环: F= 11 130 10.2 475 0.23 42 8.7 闭环: F= 21 120 9.3 283 0.39 72.5 31 闭环: F= 31 110 6.5 365 0.41 86 35 闭环: F= 41 在开环时其微变等效电路如下: iic1b1Ri1ivcbivsvo irβbbe1β rbe rRRRRRRRbe135891024 R12 15 V,Tr,r,1,,,2.3,,bebb'IEQ ,V,i,r,R,i,(1,)ibbe12b V,,b,i,R,,||R||R||r,,O1b589be VO1,,A,,,,i,R||R||R||r/i,r,R,i,1,,,,,,,,,V1b589bebbe12b VO2 ,,12.9 ,V,,,i,RO2b210 V,,i,R,,R,,O2b21010A,,,,,139V2,,V,,i,R||R||Rr,O1b589beA,A,A,1798VV1V2 在闭环时其微变等效电路如下: iic1b1Ri1ivcbivsvo irβbbe1β rbe rRRRRRRRbe135891024 R12 RF 由输入回路的KVL方程得,vi为: ,V,i,r,1,,i,i,R,,,,ibbeb1f12 ,,V,,,,i,R||R||R||rO1b589be i则第二级晶体管的积极电流可表示为: b2 V,,i,RRRr,,,||||||O1b589bei,,b2rr …………………………………………(1) b2b2 第二级输出电压可表示为: 南京大学金陵学院 毕业设计(论文) , ,,,,V,,,i,i,R....................................................2O2b2f10 把(1)代入(2)得:,,,,,,,,,R||R||R||r589be,,V,r,i,R.................3,,210Ofr,,2be 沿着反馈支路列KVL方程得: ,,,,,,,V,1,,i,i,R,i,R..............................42112ObeffF 由(3)、(4)联立得: ,,,,,,,,,,,,,R||R||R||r,R/r,1,,i,i589be10be2be1f,,i,..........5fR,R,RF1012 将(5)代入(3)、(4)得: ,,,,,,,,R||R||R||r,R589be10,,,V,i,r,1,,,Rib1,be112,R,R,RF1012,, ,,,,,,,,,,,,,,R||R||R||r,R,,R||R||R||r,R5891058910bebeV,i,,,R2110Ob,,,,rR,R,R21012eF,,,,综上各式得: V2O,,31AfVi 不同反馈深度对带宽的影响,如下表(a)所示: F 下限频率 上限频率 开环 387HZ 86KHZ 1 151HZ 10.51MHZ 11 1158HZ 7.59MHZ 21闭环 1166HZ 4.5MHZ 31 1171HZ 2.8MHZ 41 (a) 引入负反馈后,闭环增益下降,但通频带变宽,二者变化的程度均与反馈深度有关。负反 馈越深,闭环增益下降的越多,而通频带则越宽。 其理论分析公式为: 17 AMA,Mf1,AFM ,,f,1,AF,fHfMH fLf,Lf1,AFM BW,f,f,fHfLfHf (?)在深度负反馈时电路的增益理论计算与分析 引入电压串联负反馈,需要从输出端直接采样电压,通过反馈网络传到输入回路,反馈网络与输入回路为串联的连接形式,电压串联负反馈电路图分析得:由于交流引入负反馈,反馈电阻电容耦合,为了防止静态工作点不平衡而接入反馈网络,所以没有放大电路功能。 在上述电压串联负反馈电路中,其第一级的发射极电阻未加旁路电容,自输出端引R12 入反馈电阻构成反馈网络,在交流通路中与近似为串联(假设为深度负反馈,此时RRRFF12 发射极电流近似为零). ie 反馈网络的反馈系数为F,则F=/(+)=0.03 RRR1212F 反馈深度为:1+AF=55 闭环增益为:=A/(1+AF)=32.6 Af 在工程上,只要反馈深度达到 1+AF>>1,便认为引入了深度负反馈,一般情况下需满足1+AF>>10即: =A/(1+AF)=1/F=33 Af 综上计算结果,引入深度电压串联负反馈的估算公式,该式对深度负反馈电路增益的估算结果是比较准确的。 (?)在不同的反馈系数时,对电路输入与输出电阻的理论计算与分析。如下表(b)所示: rR输入电阻 、=5.1 KΩ Sir输出电阻: o V 测量值 测量值 计算值 测量值 计算值 orms rrVVRrr =1.5K 无负载 SiiiLoo 100 51 5.15K 5.1K 1.42 0.61 3.21K 3.18K 开环 南京大学金陵学院 毕业设计(论文) 146 106 19.2K 19.31K 493 489 15.6 15.3 闭环: F=1/10 闭环: F=1/21 130 102 18.3K 18.5K 201 196 32 32.7 闭环: F=1/31 115 90 17.2K 16.9K 293.2 294.1 43 46 (b) 理论分析如下: 此电路在开环时的输入、输出电阻为: ,vi,r,i,1,,R,,'ibbeb12,R,,,r,1,,R,,ibe12iibb V'Tr,r,1,,,,bebb IEQ 'R,R,R||R||R||R,5.1K,i1234i R,R,3K,Of10 此电路在闭环时的输入、输出电阻为: viR,ifii RF,,v,v,,V,1,AF,RiidOiR,R12F vid其中:R, iii 19 vtR,Ofit v,iR,A,vttOOid v,iR,A,F,vttOOt vRtOR,,Ofi1,AFtO 综上分析可知:电压串联负反馈影响输入、输出电阻值。其中输入电阻与反馈系数成正比关 系,输出电阻与反馈系数成反比关系。 南京大学金陵学院 毕业设计(论文) 结束语 时光如梭,似乎转眼之间,四年的大学生活就将伴随着此篇论文的完而结束,心中不少会有些感伤与不舍。但在完成此篇论文的期间,我真正的体会了之前没有过做实验的经验与认识,感觉自己也成长了好多。此篇论文花费了我一个多月的时间,在写论文的前一段时间主要理解电路原理图,根据实验原理图连电路、测实验数据、分析实验数据。深刻体会:在此之间学会了在实验中要善于思考与观察,这样才能体会到实验中存在的不足,务必在做实验之前,必须充分理解实验原理和预习所作实验内容,而且体会到正确的实验方法是实验成功的重要前提之一。还要将实验结果与理论值进行对比分析,善于和同学进行讨论与交流,做到查缺补漏。达到理论与实践并驾齐驱。 在写论文的过程中,自己的自学能力也得到了提高,碰到很多不理解的问题, 就会独自到图馆去查阅有关的书籍去解决它,在此之间,自己也收获了好多新知识。此论文主要研究电压串联负反馈对放大电路各性能的影响,以及如何改善上述出现的不良影响。比如:实验过程中出现的电路失真、电路出现的环内噪声,电压增益,会主动上网去查阅相关的解决方法。 虽然在写论文的整个过程,有点辛苦,但毕竟还是学到了好多知识,在锻炼中得到了成长。 21 致谢 本篇论文耗时约一个多月,其研究与撰写工作是在指导老师的无微不至的指导下完成的,如果没有指导老师的精心、耐心指导帮助下,我恐怕得耗时两个多月才能完成此论文,而且,在此期间也可能会出现意想不到的错误,最重要的是我当时在模拟电子电路方面的知识也比较匮乏,对很多问题的理解也不透彻域深刻,不能融会贯通,举一反三。总之,在此真心的感谢王怀登老师在百忙之中腾出宝贵的时间给予我耐心的指导与讲解,在其耐心、细心的指导下,我也对模拟电子这门课程有了更深刻的认识、理解与感悟,提高了自己的实验动手能力和分析解决问题的能力。而王老师平时在教学上兢兢业业、认真负责的作风与态度更是我学习的榜样,在我的大学能遇见这样的老师,我也知足了。虽然现又有了上研究生深造的机会,但王老师处事做人的良好事迹是我学习的楷模、榜样。在此我要向王怀登老师致以我最衷心的感谢和深深的敬意,愿王老师在今后的日子里事业顺利、身体健康、康乐如意。 另外,我还要感谢所有带过我的老师,为我在模拟电子电路方面的专业知识打下了良好的基础,起着关键的影响之一,若没有你们无微不至的教诲下,也不会有现在的我。同时,我也要向所有关心过我的家人、朋友、和室友表示由衷的谢意!是你们让我敢于认识自我、超越自我,在我最迷茫的时候,给予了我关心与照顾,让我受益匪浅。由衷感谢你们在我论文写作的的过程中给予过的理解、帮助和鼓励。 南京大学金陵学院 毕业设计(论文) 参考文献 (1)陈孝桢;《模拟电路实验》南京大学出版社.2013 (2)邱关源;《电路》高等教育出版社2008 (3)康华光;《电子技术基础》高等教育出版社2006 (4)何耀明;《负反馈放大电路的分析基础》高等教育出版社2003 (5)张晓金;《负反馈放大电路的分析讨论》清华大学出版社2001 (6)卢芳阁;《模拟电子电路基础》高等教育出版社2003 (7)王卫东;《电子测量技术》机械工业出版社2004 (8)童诗白;《电子技术基础》高等教育出版社2003 (9)徐晓光;《放大电路的分析方法》安徽理工大学出版社2005 (10)祖大鹏;《放大电路的分析计算》高等教育出版社2009 (11)李如春;《模拟电路的解题方法》高等教育出版社2010 (12)郭东光;《反馈放大电路的分析》哈尔滨工业大学出版社2012 23
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