模拟集成电路学习总结 第八章
第九章的运放是最重要的部分了,可以说前面所学都在为此做铺垫。
本证同样如此,分别介绍了反馈的概念,四种反馈类型,返库房大气中负载的影响。
8.1 概述
四部分组成:前馈放大器、检测输出的方式、反馈网络、产生反馈误差的方式。有的时候这四部分的区分并不明显,但是在任何反馈系统中它们都是存在的。
反馈电路的特性:
1、增益灵敏度降低
环路增益的概念:βA
求法:将输入置零,在某点断开环路,在顺时针方向注入一个测试信号,另一端导出的传输函数的负值就是环路增益。
2、终端阻抗的变化
输入输出阻抗都会变化
3、带宽变化
直接代入公式,会发现增益减小,带宽增大。
带宽增大来源于反馈降低增益灵敏度的特性。
同时计算表明,一个单极点系统的增益与带宽的乘积不随反馈变化。
然后书上那个例子好像很有意思,可以学学。主要就是记住单极点系统里增益与带宽的反比关系。
4、非线性减小。
略
放大器的种类以及其简易实现:略了。
对于检测和反馈机制的要求:为检测电压,需要并联在输出上,阻抗必须非常大。为检测电流,需要串联的输出上,阻抗非常小。
电压相减时,输入信号与反馈信号在两个不同的结点,电流相减时,他们接在同一个结点。
8.2 反馈结构
1、电压-电压反馈
一个理想的反馈网络,输入阻抗无穷大,输出阻抗为0。
闭环增益的求法:先计算环路增益,再利用公式A/(1+βA)
环路增益求法是断开环路,(一般从输出断开),在反馈输入处加Vt,然后看输出VF,两者比值即是环路增益。
输出电阻的求法类似。由于电压-电压反馈减小输出电阻,因此用开环输出点阻除以(1+Aβ)
输入电阻也是一样的规律,增大(1+βA)倍。求法同理。
2、电流-电压反馈
最简单的方法是在输出串联小电阻,用其压降衡量电流变化。
通过推导可知,输出阻抗增大,变为(1+Gm RF)倍。
总之就是增大输出阻抗,增大输出阻抗,减小了前馈跨导。
高输出阻抗在高增益运算放大器中常用。
3、电压-电流反馈
大致同上
减小输出阻抗,也减小输入阻抗。
重要应用是光纤接收器,具体不太懂。
4、电流-电流反馈
反馈回路的特点是输入阻抗为0,输出阻抗无穷大。
其他同理。
有必要总结一下。
对于输出端检测电压的反馈回路,它的输入阻抗应该无穷大,减小对输出的影响。
对于输出端检测电流的反馈回路,它的输入阻抗应该无穷小,减小对输出的影响。
对于反馈电流的反馈回路,它的输出阻抗应该无穷大,至少相对于原电路输入阻抗非常小,减小对输入的影响。
对于反馈电压的反馈回路,它的输出阻抗应该无穷小,至少要相对于原电路的输入阻抗非常小,从而减小原电路的输入阻抗对反馈值的影响。
8.3 负载的影响
之前的分析中,我们默认了反馈网络没有加载到前馈放大器的输入和输出中。而事实上,由于反馈网络引起的负载常常不能忽略,因而使分析变得相当复杂。
当我们为了分析开环系统而断开反馈回路时,负载的问题就会暴露出来。
想想看就知道这节很难。。。
先介绍了二端口网络模型。一共有四种。
我们以电压-电压反馈为例开始分析。作为反馈网络,输入阻抗应该无穷大,输出阻抗应该为0,最理想的等效电路是G模型。
具体原因。。。不想细看,真的很繁琐这里。
1、电压-电压反馈
推了半天,结论是只要修正A就可以,把输入阻抗和输出阻抗改变为考虑反馈回路后的值,重求A,带入公式得到增益。
至于如何求反馈回路的阻抗,只需要按要求把反馈回路的输出和输入开路或者短路即可。详细的估计我记不住,知道原理就可以了。
2、电流-电压反馈
同理。
3、电压-电流反馈
这里例题里有个细节,在电流反馈里,把输入等效为电流源和电阻并联比较便于分析。
4、电流-电流反馈
同理
小节:其实就是分四种反馈方式,用四种不同的方法处理反馈回路,得到开环增益、反馈系数、输入输出阻抗的等等,再通过乘除特定的系数,得到实际的阻抗和增 益。
8.4 反馈对噪声的影响
反馈不能改变电路的噪声性能。
然后举了一个啥例子。。。没大看懂
这张先到这里,原理理解就可以了(应该)