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
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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
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負反饋: 穩定 -> 小信號 -> 輸入差值
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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)