負反饋分析方法的本質

負反饋的本質原理和計算方法

     節點方程                         精確  麻煩

     替代原理 疊加原理        精確  方便  直觀 本質

     單端口通用反饋模型     近似  方便  直觀 本質   

     虛短虛斷                         近似  方便                       

     雙端口定理                     精確   方便         本質

無論算A Ri Ro,使用替代原理、疊加原理,都很直觀、本質,

區別只是在於從輸入端還是輸出端加測試信號而已。

通過這種分析,你會明白,爲什麼理想運放要求A大、Ri大、Ro小

 

自己曾微乎明白,後發現參考資料:

  《基於運算放大器和模擬集成電路的電路設計》

  《模擬集成電路設計》Gray

 

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《基於運算放大器和模擬集成電路的電路設計》筆記心得

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運放參數 rd ro a和反饋參數 β

共同決定運放、反饋的分析方法是否有效

 

1)rd的理想化,使虛斷的方法變得有效

嚴格來說,運放的輸入電流不爲0,尤其對於BJT、高頻信號

但是,這部分電流相對於相同節點上其它分支電流很小,

對求解節點方程影響很小,故可認爲斷路

 

2)a的理想化,使虛短的方法變得有效

嚴格來說,運放的輸入電壓不是0

但當a足夠大時,可保證其約等於0

在預知其等於0的情況,根據替代原理,可認爲運放輸入短路

但不是真的短路,因爲虛斷的存在,電流依然約等於0

 

3)rd ro的理想化,使標準負反饋模型變得有效

嚴格來說,rd ro 不可忽略,它們會對反饋網絡有影響,

且ro會導致運放ro前後電壓差異,即負載效應

但當ro足夠小,rd足夠大時,這種影響很小

結合疊加原理,可簡化成標準反饋模型:(vi - vo*β)*a = vo

   vo = vi * a /(1 + aβ)

 

4)aβ的理想化,實反饋網絡的決定作用變得明顯

當aβ足夠大時,可近似爲

   vo = vi/β

 

5)從雙電源到單電源,本質都是輸入差值的放大

電源:雙電源 --> 單電源

               |           |

放大:直流信號   交流信號

本質在於輸入差值小信號,而不在於輸入/輸出直流工作點。

只要運放、反饋合適,使整體工作在運放線性區,就能實現

放大、穩定。

 

運  放:   放大 -> 小信號 -> 輸入差值

                  |

負反饋:  穩定 -> 小信號 -> 輸入差值

                  |

             抗拒變化

                這種變化可能是:

                1)同種器件間的差異(P)

                2)工作期間的變化(電壓 溫度 噪聲 負載)

                                                    V    T1   N    L

                3)器件隨壽命的參數變化(T2)

 

 

 

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