第四章負(fù)反饋放大電路

1、第第6章章 負(fù)反饋放大電路負(fù)反饋放大電路6.2.4電流并聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋目目 錄錄6.1 反饋的基本概念反饋的基本概念6.1.1反饋及反饋方框圖反饋及反饋方框圖6.1.2負(fù)反饋放大器的兩個(gè)基本關(guān)系式負(fù)反饋放大器的兩個(gè)基本關(guān)系式6.1.3反饋及反饋方式反饋及反饋方式6.2 負(fù)反饋放大器的組態(tài)負(fù)反饋放大器的組態(tài)6.2.1電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋6.2.2電壓并聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋6.2.3電流串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋湖南科貿(mào)職院電子工程學(xué)院電子信息教研室湖南科貿(mào)職院電子工程學(xué)院電子信息教研室6.5.3 消除自激振蕩的常用方法 6.3 負(fù)反饋對(duì)放大器性能的影響6.3.1提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定

2、性6.3.2展寬通頻帶6.3.3減小非線性失真6.3.4改變輸入電阻和輸出電阻6.4 深度負(fù)反饋放大電路的估算*6.5 負(fù)反饋放大電路的大小信號(hào)頻率特征與穩(wěn)定性6.5.1 關(guān)于應(yīng)用負(fù)反饋擴(kuò)展通頻帶的大小信號(hào)問題6.5.2 自激振蕩問題目目 錄錄本章要點(diǎn)本章要點(diǎn):1. 反饋的概念與反饋的判斷反饋的概念與反饋的判斷2. 負(fù)反饋放大器的組態(tài)負(fù)反饋放大器的組態(tài)3. 負(fù)反饋放大器放大倍數(shù)的計(jì)算負(fù)反饋放大器放大倍數(shù)的計(jì)算4. 負(fù)反饋對(duì)放大器性能的影響負(fù)反饋對(duì)放大器性能的影響5. 負(fù)反饋放大器引起正反饋問題的分析負(fù)反饋放大器引起正反饋問題的分析本章難點(diǎn)本章難點(diǎn):1.負(fù)反饋放大器的穩(wěn)定性問題負(fù)反饋放大器的穩(wěn)定

3、性問題2.負(fù)反饋放大器的組態(tài)分析與計(jì)算負(fù)反饋放大器的組態(tài)分析與計(jì)算 負(fù)反饋放大器是一種閉環(huán)放大器，也是一個(gè)負(fù)反饋放大器是一種閉環(huán)放大器，也是一個(gè)完整的信息反饋系統(tǒng)。負(fù)反饋放大器要完成信息完整的信息反饋系統(tǒng)。負(fù)反饋放大器要完成信息(電壓或電流電壓或電流)的采集、輸送、比較和調(diào)節(jié)的采集、輸送、比較和調(diào)節(jié)(或控制或控制)等幾項(xiàng)任務(wù)。閉環(huán)放大器的工作狀態(tài)一般是穩(wěn)定等幾項(xiàng)任務(wù)。閉環(huán)放大器的工作狀態(tài)一般是穩(wěn)定的。沒有加負(fù)反饋的放大器是一種開環(huán)放大器，的。沒有加負(fù)反饋的放大器是一種開環(huán)放大器，電路工作狀態(tài)不穩(wěn)定。電路工作狀態(tài)不穩(wěn)定。第第3章章在討論放大器靜態(tài)工在討論放大器靜態(tài)工作點(diǎn)問題時(shí)，作點(diǎn)問題時(shí)，因溫度

4、影響因溫度影響Q點(diǎn)的漂移就是因?yàn)殡婞c(diǎn)的漂移就是因?yàn)殡娐肥且粋€(gè)沒有加入負(fù)反饋的開環(huán)系統(tǒng)，從而造成路是一個(gè)沒有加入負(fù)反饋的開環(huán)系統(tǒng)，從而造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定。本章主要討論負(fù)反饋放大器。系統(tǒng)的不穩(wěn)定。本章主要討論負(fù)反饋放大器。6.1 反饋的基本概念反饋的基本概念從一個(gè)例子說起從一個(gè)例子說起輸入量：輸入量：ui、ube、ib反饋反饋將電子系統(tǒng)輸出回路的電量（電壓或電流），以一定將電子系統(tǒng)輸出回路的電量（電壓或電流），以一定的方式送回到輸入回路的過程。的方式送回到輸入回路的過程。輸出量：輸出量：uo、uce、ic正向傳輸正向傳輸信號(hào)從輸入端到輸出端的傳輸信號(hào)從輸入端到輸出端的傳輸TUBEICICUEIB+C

5、TRb1CCRb1b2RVL+uoR-u+-ib2CcReCeIC穩(wěn)定工作點(diǎn)電路：穩(wěn)定工作點(diǎn)電路：UB一一定定基本放大電路基本放大電路AdX oX 反饋網(wǎng)絡(luò)反饋網(wǎng)絡(luò)FfX 放大放大：doXXA 迭加：迭加：fidXXX 方框圖：方框圖：A稱為開環(huán)稱為開環(huán)放大倍數(shù)放大倍數(shù)iX + 反饋反饋：ofXXF AF稱為閉環(huán)放大倍數(shù)稱為閉環(huán)放大倍數(shù)AF=Xo / Xi輸出信號(hào)輸出信號(hào)輸入信號(hào)輸入信號(hào)反饋信號(hào)反饋信號(hào)凈輸入信號(hào)凈輸入信號(hào)F稱為反饋系數(shù)稱為反饋系數(shù)設(shè)設(shè)Xf與與Xi同相同相6.1.1 負(fù)反饋放大電路的方框圖負(fù)反饋放大電路的方框圖負(fù)反饋放大器負(fù)反饋放大器6.1.2 負(fù)反饋放大器的一般關(guān)系負(fù)反饋放大

6、器的一般關(guān)系閉環(huán)放大倍數(shù)：閉環(huán)放大倍數(shù)：放大放大：doXXA 反饋反饋：ofXXF 迭加：迭加：fidXXX AF=Xo / Xi =Xo / (Xd+ Xf)= Xo / ( + XoF) =XoA11A+F=A1+AF關(guān)于反饋深度的討論關(guān)于反饋深度的討論一般負(fù)反饋一般負(fù)反饋稱為反饋深度稱為反饋深度FA 1FAAA 1F時(shí)時(shí)， 11 )1( FA， FAA 時(shí)時(shí)， 11 )2( FA深度負(fù)反饋深度負(fù)反饋正反饋正反饋時(shí)，時(shí)， 11 )3( FA， FAA 自激振蕩自激振蕩時(shí)，時(shí)， 01 )4( FA， F A幾個(gè)幾個(gè)基本概念基本概念開環(huán)與閉環(huán)開環(huán)與閉環(huán)電路中只有正向傳輸，沒有反電路中只有正向傳

7、輸，沒有反向傳輸，稱為向傳輸，稱為開環(huán)狀態(tài)。開環(huán)狀態(tài)。正向傳輸正向傳輸信號(hào)從輸入端到信號(hào)從輸入端到輸出端的傳輸輸出端的傳輸反向傳輸反向傳輸信號(hào)從輸信號(hào)從輸出端到輸入端的傳輸出端到輸入端的傳輸既有正向傳輸，又有反饋既有正向傳輸，又有反饋 稱為稱為閉環(huán)狀態(tài)閉環(huán)狀態(tài)。uu+f1oi+RRuuo+i信號(hào)的正向傳輸信號(hào)的正向傳輸信號(hào)的正向傳輸信號(hào)的正向傳輸反饋傳輸反饋傳輸(通路通路)（反饋網(wǎng)絡(luò)）（反饋網(wǎng)絡(luò)）直流反饋直流反饋若電路將直流量反饋到輸入回路，則若電路將直流量反饋到輸入回路，則稱直流反饋。稱直流反饋。1.直流反饋與交流反饋直流反饋與交流反饋 該電路引入直流反饋的目的，是為了穩(wěn)定靜態(tài)工該電路引入直

8、流反饋的目的，是為了穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)作點(diǎn)Q。交流反饋交流反饋若電路將若電路將交流量反饋到輸入回路，交流量反饋到輸入回路，則稱交流反饋。則稱交流反饋。（如去掉電容（如去掉電容Ce）交流反饋，影響電路的交流反饋，影響電路的交流工作性能。交流工作性能。直流反饋直流反饋交流反饋交流反饋+CTRb1CCRb1b2RVL+uoR-u+-ib2CcReCeICic6.1.3反饋及反饋方式反饋及反饋方式 解：根據(jù)反饋到輸入端的信號(hào)是交流還是直流還是同時(shí)解：根據(jù)反饋到輸入端的信號(hào)是交流還是直流還是同時(shí)存在，來進(jìn)行判別。存在，來進(jìn)行判別。例：判斷下圖中有哪些反饋回路，是交流反饋還是直流反饋。例：判斷下圖中有哪些反饋

9、回路，是交流反饋還是直流反饋。uu+1A+RfRoiC22R1C交、直流反饋交、直流反饋交流反饋交流反饋 注意電容的注意電容的“隔直通交隔直通交”作用！作用！例：基本放大器，無(wú)反饋，凈輸例：基本放大器，無(wú)反饋，凈輸入量入量ube=ui，電壓放大倍數(shù)為：，電壓放大倍數(shù)為：2.負(fù)反饋與正反饋負(fù)反饋與正反饋負(fù)反饋負(fù)反饋輸入量不變時(shí)，引入反饋后使凈輸入量減小，輸入量不變時(shí)，引入反饋后使凈輸入量減小，放大倍數(shù)減小。放大倍數(shù)減小。引入反饋后，凈輸入量引入反饋后，凈輸入量ube =ui- uf ，電壓放大倍數(shù)為：電壓放大倍數(shù)為：可見，凈輸入量減小，放大倍數(shù)減小，所以是負(fù)反饋。可見，凈輸入量減小，放大倍數(shù)減小

10、，所以是負(fù)反饋。正反饋正反饋輸入量不變時(shí)，引入反饋后使凈輸入量增加，輸入量不變時(shí)，引入反饋后使凈輸入量增加，放大倍數(shù)增加。放大倍數(shù)增加。+u-TRuLcCCob1+.RCb2Cb1+ViR-beu+-ebeLu)(1RrRAbeLurRA+CTRb1CCRb1b2RVL+uoR-u+-ib2CcReic+u-fbeu+-本級(jí)反饋本級(jí)反饋反饋只存在于某一級(jí)放大器中反饋只存在于某一級(jí)放大器中 級(jí)間反饋級(jí)間反饋反饋存在于兩級(jí)以上的放大器中反饋存在于兩級(jí)以上的放大器中例例3.本級(jí)反饋與級(jí)間反饋本級(jí)反饋與級(jí)間反饋VVfL+VCC+TRbe+e2Rc2c1-O-uRfuRRCb1b1Rb2Cu+-2T1+

11、iu-Re1級(jí)間反饋級(jí)間反饋本級(jí)反饋本級(jí)反饋本級(jí)反饋本級(jí)反饋6.6. 負(fù)反饋放大器的組態(tài)負(fù)反饋放大器的組態(tài)負(fù)反饋類型有四種組態(tài)負(fù)反饋類型有四種組態(tài): : 電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋 電壓并聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋 電流串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋 電流并聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋6.2.1 6.2.1 電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋根據(jù)瞬時(shí)極性判斷是負(fù)反饋，所以該電路為根據(jù)瞬時(shí)極性判斷是負(fù)反饋，所以該電路為電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋從輸入端看，有：從輸入端看，有：ud = ui -uf故為串聯(lián)負(fù)反饋。故為串聯(lián)負(fù)反饋。用用“瞬時(shí)極性法瞬時(shí)極性法”判斷反饋極性：判斷反饋極性： 假設(shè)某一瞬時(shí)，在放大電路的輸

12、入端假設(shè)某一瞬時(shí)，在放大電路的輸入端加入一個(gè)正極性的輸入信號(hào)，按信號(hào)傳加入一個(gè)正極性的輸入信號(hào)，按信號(hào)傳輸方向依次判斷相關(guān)點(diǎn)的瞬時(shí)極性，直輸方向依次判斷相關(guān)點(diǎn)的瞬時(shí)極性，直至判斷出反饋信號(hào)的瞬時(shí)極性。如果反至判斷出反饋信號(hào)的瞬時(shí)極性。如果反饋信號(hào)的瞬時(shí)極性使凈輸入減小，則為饋信號(hào)的瞬時(shí)極性使凈輸入減小，則為負(fù)反饋；反之為正反饋。負(fù)反饋；反之為正反饋。反饋電壓：反饋電壓：fRRRuu11of因?yàn)榉答伭颗c輸出電壓成比例，所以稱電壓反饋。因?yàn)榉答伭颗c輸出電壓成比例，所以稱電壓反饋。VVV-fARi+duu-f-R+u1+uRo分立電路電壓串聯(lián)負(fù)反饋分立電路電壓串聯(lián)負(fù)反饋RL uO uf ud(ube

13、) uO 電壓負(fù)反饋的特性電壓負(fù)反饋的特性穩(wěn)定輸出電壓穩(wěn)定輸出電壓穩(wěn)定過程：穩(wěn)定過程：負(fù)載變化時(shí)，負(fù)載變化時(shí)，輸出電壓穩(wěn)定輸出電壓穩(wěn)定輸出電阻輸出電阻VVfL+VCC+TRbe+e2Rc2c1-O-uRfuRRCb1b1Rb2Cu+-2T1+iu-Re1VVfL+VCC+TRbe+e2Rc2c1-O-uRfuRRCb1b1Rb2Cu+-2T1+iu-Re1ui一定一定6.2.26.2.2電壓并聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋根據(jù)瞬時(shí)極性判斷是根據(jù)瞬時(shí)極性判斷是負(fù)反饋，所以該電路負(fù)反饋，所以該電路為為電壓電壓并并聯(lián)負(fù)反饋。聯(lián)負(fù)反饋。id = ii -if從輸入端看有：從輸入端看有：因?yàn)榉答伭颗c輸出電壓成比

14、例，所以是電壓反饋。因?yàn)榉答伭颗c輸出電壓成比例，所以是電壓反饋。 反饋電流：反饋電流：ffRuRuuioof故為并聯(lián)負(fù)反饋。故為并聯(lián)負(fù)反饋。VCC_CIRCLEVCC_CIRCLE+A+LRRfifid1i1Ruoiu分立電路電壓并聯(lián)負(fù)反饋分立電路電壓并聯(lián)負(fù)反饋ffRuRuuiioof反饋量與輸出電壓成比例，反饋量與輸出電壓成比例，所以是電壓反饋。所以是電壓反饋。根據(jù)瞬時(shí)極性判斷是負(fù)反饋，所以該電路為根據(jù)瞬時(shí)極性判斷是負(fù)反饋，所以該電路為電壓電壓并并聯(lián)負(fù)聯(lián)負(fù)反饋反饋id = ii -if在輸入端有在輸入端有故為并聯(lián)負(fù)反饋。故為并聯(lián)負(fù)反饋。 因?yàn)榉答侂娏鳎阂驗(yàn)榉答侂娏鳎?TLR-cui-b+iC

15、C+sRi+VOuu-ssRRffi6.2.36.2.3電流并聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋根據(jù)瞬時(shí)極性判斷是根據(jù)瞬時(shí)極性判斷是負(fù)反饋，所以該電路負(fù)反饋，所以該電路為為電流電流并并聯(lián)負(fù)反饋。聯(lián)負(fù)反饋。又因?yàn)橛忠驗(yàn)樵谳斎攵擞性谳斎攵擞?id = ii -if 反饋電流：反饋電流：因?yàn)榉答伭颗c輸出電流成比例，所以是電流反饋。因?yàn)榉答伭颗c輸出電流成比例，所以是電流反饋。故為并聯(lián)負(fù)反饋。故為并聯(lián)負(fù)反饋。uu-1AiiR+i+oidifiofRRLR+-分立電路組成的電流并聯(lián)負(fù)反饋分立電路組成的電流并聯(lián)負(fù)反饋引入電流負(fù)反饋的目的引入電流負(fù)反饋的目的穩(wěn)定輸出電流穩(wěn)定輸出電流穩(wěn)定過程：穩(wěn)定過程：負(fù)載變化時(shí)，負(fù)載變化

16、時(shí)，輸出電流穩(wěn)定輸出電流穩(wěn)定輸出電阻輸出電阻RL io(ic2) if id （ib） io(ic2) +-Rc1c2RRfRe2RsLR1T2Tic2ifsius-u+O+-uiCC+Vibuu-1AiiR+i+oidifiofRRLR+- 6.2.46.2.4電流串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋 反饋電壓：反饋電壓：uf=ioRf根據(jù)瞬時(shí)極性判斷是根據(jù)瞬時(shí)極性判斷是負(fù)反饋，所以該電路負(fù)反饋，所以該電路為為電流串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋ud = ui -uf又因?yàn)橛忠驗(yàn)樵谳斎攵擞性谳斎攵擞幸驗(yàn)榉答伭颗c輸出電流成比例，所以是電流反饋。因?yàn)榉答伭颗c輸出電流成比例，所以是電流反饋。故為串聯(lián)負(fù)反饋。故為串聯(lián)負(fù)

17、反饋。u-uR+1f-o+LRR+iA+-du+-fuoi分立電路組成的電流串聯(lián)負(fù)反饋電路分立電路組成的電流串聯(lián)負(fù)反饋電路io uf ud io 引入電流負(fù)反饋的目的引入電流負(fù)反饋的目的穩(wěn)定輸出電流穩(wěn)定輸出電流穩(wěn)定過程：穩(wěn)定過程：負(fù)載變化時(shí)，負(fù)載變化時(shí)，輸出電流穩(wěn)定輸出電流穩(wěn)定輸出電阻輸出電阻RL u-uR+1f-o+LRR+iA+-du+-fuoi+CTRb1CCRb1b2RVL+uoR-u+-ib2CcReic+u-fbeu+-反饋類型及判別方法總結(jié)反饋類型及判別方法總結(jié)1.1.直流反饋與交流反饋直流反饋與交流反饋?zhàn)⒁怆娙莸淖⒁怆娙莸摹案糁蓖ń桓糁蓖ń弧弊饔米饔?例題例題:試判斷下圖電路中

18、有哪些反饋支路，各是直流反饋試判斷下圖電路中有哪些反饋支路，各是直流反饋還是交流反饋？還是交流反饋？+V+_-+1R5R6RccRO2u4uRi3R7R3CC1C2C42.2.反饋極性：正反饋與負(fù)反饋反饋極性：正反饋與負(fù)反饋判定方法判定方法“瞬時(shí)極性法瞬時(shí)極性法”例題例題:試判斷下列電路中反饋支路的反饋極性。試判斷下列電路中反饋支路的反饋極性。對(duì)于串聯(lián)反饋：對(duì)于串聯(lián)反饋：輸入量與反饋量作用在不同的兩點(diǎn)上，若輸入量與輸入量與反饋量作用在不同的兩點(diǎn)上，若輸入量與反饋量的瞬時(shí)極性相同為負(fù)反饋，瞬時(shí)極性相反為正反饋。反饋量的瞬時(shí)極性相同為負(fù)反饋，瞬時(shí)極性相反為正反饋。對(duì)于并聯(lián)反饋：對(duì)于并聯(lián)反饋：輸入量

19、與反饋量作用在同一點(diǎn)上，若反饋元件兩端輸入量與反饋量作用在同一點(diǎn)上，若反饋元件兩端瞬時(shí)極性相反為負(fù)反饋，瞬時(shí)極性相同為正反饋。瞬時(shí)極性相反為負(fù)反饋，瞬時(shí)極性相同為正反饋。動(dòng)畫演示動(dòng)畫演示+V+_-+1R5R6RccRO2u4uRi3R7R3CC1C2C4uu+RofA+i1RVVA+2A1uiOu1RR2R3R45RR6VV+A+uOiu1RR2CC+V3RU+VUcc2RR1Ouiu3. 取樣方式取樣方式電壓反饋與電流反饋電壓反饋與電流反饋 假設(shè)輸出端交流短路（假設(shè)輸出端交流短路（RL=0），即），即uo=0，若，若反饋信號(hào)消失了，則為電壓反饋；若反饋信號(hào)仍反饋信號(hào)消失了，則為電壓反饋；若反

20、饋信號(hào)仍然存在，則為電流反饋。然存在，則為電流反饋。電壓反饋：電壓反饋：反饋信號(hào)的大小與輸出電壓成比反饋信號(hào)的大小與輸出電壓成比 例。例。判斷方法判斷方法輸出短路法：輸出短路法：電流反饋：電流反饋：反饋信號(hào)的大小與輸出電流成比反饋信號(hào)的大小與輸出電流成比 例。例。例題例題:試判斷下列電路中引入的反饋是電壓試判斷下列電路中引入的反饋是電壓反饋還是電流反饋。反饋還是電流反饋。+CTRb1CCRb1b2RVL+uoR-u+-ib2CcReic+u-f+R1bCCTCRVRu+-Lo-+uieC2Su+-RSf-u+VVA+2A1uiOu1RR2R3R45RR6+_+V-+cciuuO1RR23RR4

21、R56Ru-uR+1f-o+LRR+iA+-du+-fuoi 4.比較方式比較方式串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋：并聯(lián)反饋：反饋信號(hào)與輸入信號(hào)加在放大電路輸反饋信號(hào)與輸入信號(hào)加在放大電路輸入回路的同一個(gè)電極。有：入回路的同一個(gè)電極。有：id = ii -if 此時(shí)反饋信號(hào)與輸入信號(hào)是電壓相加減的關(guān)系。此時(shí)反饋信號(hào)與輸入信號(hào)是電壓相加減的關(guān)系。此時(shí)反饋信號(hào)與輸入信號(hào)是電流相加減的關(guān)系。此時(shí)反饋信號(hào)與輸入信號(hào)是電流相加減的關(guān)系。串聯(lián)反饋：串聯(lián)反饋：反饋信號(hào)與輸入信號(hào)加在放大電路輸反饋信號(hào)與輸入信號(hào)加在放大電路輸入回路的兩個(gè)電極。有：入回路的兩個(gè)電極。有：ud = ui -uf 對(duì)于三

22、極管電路：對(duì)于三極管電路：T輸入量反饋量輸入量反饋量T 若反饋信號(hào)與輸入信號(hào)同時(shí)加在三極管的基極或發(fā)射若反饋信號(hào)與輸入信號(hào)同時(shí)加在三極管的基極或發(fā)射極，則為并聯(lián)反饋。極，則為并聯(lián)反饋。 若反饋信號(hào)與輸入信號(hào)一個(gè)加在基極一個(gè)加在發(fā)射極若反饋信號(hào)與輸入信號(hào)一個(gè)加在基極一個(gè)加在發(fā)射極則為串聯(lián)反饋。則為串聯(lián)反饋。T輸入量反饋量T輸入量反饋量 對(duì)于運(yùn)放電路：對(duì)于運(yùn)放電路： 若反饋信號(hào)與輸入信號(hào)同時(shí)加在同相端或反相端為并若反饋信號(hào)與輸入信號(hào)同時(shí)加在同相端或反相端為并聯(lián)反饋。聯(lián)反饋。 若反饋信號(hào)與輸入信號(hào)一個(gè)加在同相端一個(gè)加在反相若反饋信號(hào)與輸入信號(hào)一個(gè)加在同相端一個(gè)加在反相端則為串聯(lián)反饋。端則為串聯(lián)反饋。

23、反饋量+u+uA輸入量反饋量u+輸入量u+A輸入量+A+u反饋量u+uA+u輸入量反饋量例題例題:試判斷下列電路中引入的反饋是串聯(lián)反饋還試判斷下列電路中引入的反饋是串聯(lián)反饋還是并聯(lián)反饋。是并聯(lián)反饋。VV+A+uOiu1RR2CC+V3R+V-+_+ccuOui1RR23R4RVVA+2A1uiOu1RR2R3R45RR6U+VUcc2RR1Ouiu例題例題:試判斷下列電路中的反饋組態(tài)。試判斷下列電路中的反饋組態(tài)。解解:電壓串聯(lián)負(fù)反饋。電壓串聯(lián)負(fù)反饋。_+VRCCVuTV+R2R2i1TEEIsf1uRRA+o12VVVfARi+uu-f-R+u1+Ro1解解:電壓并聯(lián)負(fù)反饋。電壓并聯(lián)負(fù)反饋。動(dòng)

24、畫演示動(dòng)畫演示例題例題:試判斷下列電路中的反饋組態(tài)。試判斷下列電路中的反饋組態(tài)。+_V1fI12R12TiR2+uRTRRsR34RCCVVEEuoT3VCC_CIRCLEVCC_CIRCLEuiuRf+Ao1R（1）串聯(lián)反饋）串聯(lián)反饋 5. 信號(hào)源對(duì)反饋效果的影響信號(hào)源對(duì)反饋效果的影響ud = ui -uf 所以所以u(píng)s應(yīng)為恒壓源，即信號(hào)源內(nèi)阻應(yīng)為恒壓源，即信號(hào)源內(nèi)阻RS越小越好。越小越好。 要想反饋效果要想反饋效果明顯，就要求明顯，就要求uf變化能有效引起變化能有效引起ud的變化。的變化。uu-+uf-1R+uLd-R+o+AfR-u+S-i+uRs（2）并聯(lián)反饋）并聯(lián)反饋id = ii

25、-if 所以所以is應(yīng)為恒流源，即信號(hào)源內(nèi)阻應(yīng)為恒流源，即信號(hào)源內(nèi)阻RS越大越好。越大越好。 要想反饋效果明顯，就要求要想反饋效果明顯，就要求if變化能有效引起變化能有效引起id的變化。的變化。uuAs-R+oRR+Lf+isiidifi6.3 負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響 提高增益的穩(wěn)定性提高增益的穩(wěn)定性 減少非線性失真減少非線性失真 擴(kuò)展頻帶擴(kuò)展頻帶 改變輸入電阻和輸出電阻改變輸入電阻和輸出電阻 在放大器中引在放大器中引入負(fù)反饋入負(fù)反饋 降低了放大倍數(shù)降低了放大倍數(shù)6.3.1 提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性閉環(huán)時(shí)閉環(huán)時(shí)FAAA 1F則則2F)1(1AFdA

26、dA 只考慮幅值有只考慮幅值有AFAA 1FAdAAFAdA 11FF即閉環(huán)增益相對(duì)變化量比開環(huán)減小了即閉環(huán)增益相對(duì)變化量比開環(huán)減小了1+AF倍倍另一方面另一方面:在深度負(fù)反饋條件下在深度負(fù)反饋條件下FA1F 即閉環(huán)增益只取決于反饋網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)反饋網(wǎng)絡(luò)由穩(wěn)定的即閉環(huán)增益只取決于反饋網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)反饋網(wǎng)絡(luò)由穩(wěn)定的線性元件組成時(shí)，閉環(huán)增益將有很高的穩(wěn)定性。線性元件組成時(shí)，閉環(huán)增益將有很高的穩(wěn)定性。6.3.2 6.3.2 擴(kuò)展放大器的通頻帶擴(kuò)展放大器的通頻帶 無(wú)反饋時(shí)放大器的通頻帶：無(wú)反饋時(shí)放大器的通頻帶： fbw= f HfL f H 有反饋時(shí)放大器的通頻帶：有反饋時(shí)放大器的通頻帶： fbwf= f Hff

27、Lf f Hf可以證明：可以證明：fbwf = (1+AF) fbw放大器的一個(gè)重要特性：放大器的一個(gè)重要特性：增益與通頻帶之積為常數(shù)。增益與通頻帶之積為常數(shù)。 即：即： Amf fbwf= Am fbw020lg|A|（dB）F（Hz） Am fL fH fLf fHf Amf放大電路加入負(fù)反饋后，增益下降，但通頻帶卻加寬了。放大電路加入負(fù)反饋后，增益下降，但通頻帶卻加寬了。6.3.3 改善放大器的非線性失真改善放大器的非線性失真Auiufuiuoud加反饋前加反饋前加反饋后加反饋后AF+ 失真失真改善改善uouo6.3.4 6.3.4 改變輸入電阻和輸出電阻改變輸入電阻和輸出電阻 無(wú)無(wú)反饋

28、時(shí)：反饋時(shí)： 有有反饋時(shí)：反饋時(shí)：idiii=iuiuR )(1iAFR iiif=iuRifd=iuu iod=iFuu idd=iAFuu id)1(=iAFu +RiuooR-Riu+-+duii+o-uLRAi+Ro+oLiuiA+ouRu-dRiu+-RRfu-f+R1ifi 串聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻增加串聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻增加 無(wú)無(wú)反饋時(shí)：反饋時(shí)： 有有反饋時(shí)：反饋時(shí)：diiii=iuiuR iiif=iuRfdi=iiu Fuiuodi= AFiiuddi= )1(=diAFiu AFR 1=i+ARu-Li+uoRiR-Rd+-+diuoifouiRffii+uoLiRu-uiuA

29、o+Rid-R+-oi+Rdii并聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻減小并聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻減小 負(fù)反饋對(duì)輸出電阻的影響負(fù)反饋對(duì)輸出電阻的影響(1) (1) 電壓負(fù)反饋使輸出電阻減小電壓負(fù)反饋使輸出電阻減小 電流負(fù)反饋電流負(fù)反饋穩(wěn)定輸出電流（當(dāng)負(fù)載變化時(shí)）穩(wěn)定輸出電流（當(dāng)負(fù)載變化時(shí)）恒流源恒流源輸出電阻大。輸出電阻大。(2) (2) 電流負(fù)反饋使輸出電阻提高電流負(fù)反饋使輸出電阻提高電壓負(fù)反饋電壓負(fù)反饋穩(wěn)定輸出電壓（當(dāng)負(fù)載變化時(shí)）穩(wěn)定輸出電壓（當(dāng)負(fù)載變化時(shí)）恒壓源恒壓源輸出電阻小。輸出電阻小。為改善性能引入負(fù)反饋的一般原則為改善性能引入負(fù)反饋的一般原則 要穩(wěn)定直流量要穩(wěn)定直流量引直流負(fù)反饋引直流負(fù)反饋 要穩(wěn)定交

30、流量要穩(wěn)定交流量引交流負(fù)反饋引交流負(fù)反饋 要穩(wěn)定輸出電壓要穩(wěn)定輸出電壓 引電壓負(fù)反饋引電壓負(fù)反饋 要穩(wěn)定輸出電流要穩(wěn)定輸出電流 引電流負(fù)反饋引電流負(fù)反饋 要增大輸入電阻要增大輸入電阻 引串聯(lián)負(fù)反饋引串聯(lián)負(fù)反饋 要減小輸入電阻要減小輸入電阻 引并聯(lián)負(fù)反饋引并聯(lián)負(fù)反饋舉例：舉例：在下面的放大器中按要求引入適當(dāng)?shù)姆答?。在下面的放大器中按要求引入適當(dāng)?shù)姆答?。?）希望加入信號(hào)后，）希望加入信號(hào)后，ic3的數(shù)值基本不受的數(shù)值基本不受R6改變的影響。改變的影響。VVVV1512T2TR3RC34+VRCCRT1RR76R-u+iuo+-f1R（2）希望接入負(fù)載后，輸出電壓）希望接入負(fù)載后，輸出電壓UO基本

31、穩(wěn)定?；痉€(wěn)定。VVVV1512T2TR3RC34+VRCCRT1RR76R-u+iuo+-f2R（3）希望輸入端向信號(hào)源索取的電流小。）希望輸入端向信號(hào)源索取的電流小。VVVV1512T2TR3RC34+VRCCRT1RR76R-u+iuo+-f2R（4）希望穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。）希望穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。解：解：以上兩種反饋都同時(shí)具有交、直流反饋，所以能夠穩(wěn)以上兩種反饋都同時(shí)具有交、直流反饋，所以能夠穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。定靜態(tài)工作點(diǎn)。如果要求只引入直流負(fù)反饋，去除交流反饋。怎樣接？如果要求只引入直流負(fù)反饋，去除交流反饋。怎樣接？CVVVV1512T2TR3RC34+VRCCRT1RR76R-u+iuo+

32、-f1R6.4 深度負(fù)反饋放大電路的估算深度負(fù)反饋放大電路的估算 本節(jié)本節(jié)重點(diǎn)討論深度負(fù)反饋條件下的近似計(jì)算重點(diǎn)討論深度負(fù)反饋條件下的近似計(jì)算（1） 估算的依據(jù)估算的依據(jù) 深度負(fù)反饋：深度負(fù)反饋：即，深度負(fù)反饋條件下，閉環(huán)增益只與反饋系數(shù)即，深度負(fù)反饋條件下，閉環(huán)增益只與反饋系數(shù)有關(guān)。有關(guān)。 11 FA由由FAAA 1F得得FFAA1 11 FA 方法一：方法一：. 估算電壓增益估算電壓增益 方法二：方法二：FAAA 1F根據(jù)根據(jù)FFAA1 將將ioFXXA ofXXF 代入上式代入上式得得即：輸入量近似等于反饋量即：輸入量近似等于反饋量?jī)糨斎肓拷频扔诹銉糨斎肓拷频扔诹?由此可得深度負(fù)反饋

33、條件下，基本放大電路由此可得深度負(fù)反饋條件下，基本放大電路“虛短虛短”、“虛斷虛斷”的概念的概念或或ifXX 0fid XXX深度負(fù)反饋條件下：深度負(fù)反饋條件下：Xd=Xi-Xf0u+=u-（運(yùn)放電路）（運(yùn)放電路）ue=ub（三極管電路）（三極管電路）(1)“虛短虛短”ud0(2)“虛斷虛斷”id0ii+=ii-=0 （運(yùn)放電路）（運(yùn)放電路）ib=0（三極管電路）（三極管電路）“虛短虛短”與與“虛斷虛斷”-u-R+fu+R-u+1fAd+i+-u+fui+-TfR+u-du+A+ifRiifiii+i-i+T-i+ufRiiibif 例例1.1.分立電路電壓串聯(lián)負(fù)反饋分立電路電壓串聯(lián)負(fù)反饋2.

34、 舉例舉例 解：解：用方法一。用方法一。 求反饋系數(shù)：求反饋系數(shù)： 求閉環(huán)電壓放大倍數(shù)：求閉環(huán)電壓放大倍數(shù)：feeofuuRRRuuF 11e1fe1uuiouf1RRRFuuA VVfL+VCC+TRbe+e2Rc2c1-O-uRfuRRCb1b1Rb2Cu+-2T1+iu-Re1 （1 1） 電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋 解：用方法二。解：用方法二。 利用利用虛短虛短和和虛斷虛斷的概念得知的概念得知閉環(huán)電壓增益閉環(huán)電壓增益00id iu11foioUFRRRuuuuAf 11RRf 則則fOfiRRRuuu11VVV+A+-R1RfuiuuRf+d-uo-例例2 2.運(yùn)放組成的運(yùn)放組成的電

35、壓串聯(lián)負(fù)反饋電路電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路（2 ）電流并聯(lián)負(fù)反饋放大器）電流并聯(lián)負(fù)反饋放大器反饋系數(shù)反饋系數(shù):閉環(huán)增益閉環(huán)增益閉環(huán)電壓增益閉環(huán)電壓增益 解：用方法一。解：用方法一。se2e2fifsic2sousfRRRRRRRiRiuuA LL)(e2fe2c2fRRRii e2fe2c2fiiRRRiiF e2e2fiifc2iifRRRFiiA 1 例例1.1.分立電路電流并聯(lián)負(fù)反饋分立電路電流并聯(lián)負(fù)反饋Rc1c2R+Vc2i-ROsR-ff12+uTisRRTiCCibiuLe2閉環(huán)電壓增益：閉環(huán)電壓增益：利用利用虛短虛短和和虛斷虛斷可知可知例例2. 運(yùn)放組成的電流并聯(lián)負(fù)反饋放大器運(yùn)放組成的電

36、流并聯(lián)負(fù)反饋放大器ofiRRRif 1foRiRiL 122RRRRRLf 解：用方法二。解：用方法二。11oiousfRiRiuuAL ui=ii R1 ii=ifu-uR+1f-ofo+LiRRRi+idAiii（3）電壓并聯(lián)負(fù)反饋）電壓并聯(lián)負(fù)反饋 例例1.1.分立電路電壓并聯(lián)負(fù)反饋分立電路電壓并聯(lián)負(fù)反饋閉環(huán)增益閉環(huán)增益閉環(huán)電壓增益閉環(huán)電壓增益 解：用方法一。解：用方法一。反饋系數(shù)反饋系數(shù):f1RuiF ofiuffRuRuuiioof fiuiouifRFiuA 1)(ifsiosousfRRiuuuA ssioRRRiuf sf+uTi+VbiCCusRiOiRRRL-f-+c 例例2

37、.2.運(yùn)放組成的電壓并聯(lián)負(fù)反饋運(yùn)放組成的電壓并聯(lián)負(fù)反饋利用利用虛短虛短和和虛斷虛斷可知可知u+=u-=0ii=if1f1iffioufRRRiRiuuA VCC_CIRCLEVCC_CIRCLE+A+LRRfifid1i1Ruoiu閉環(huán)增益閉環(huán)增益閉環(huán)電壓增益閉環(huán)電壓增益例例1. 分立元件組成的電流串聯(lián)負(fù)反饋分立元件組成的電流串聯(lián)負(fù)反饋ebeLc)1()/(RrRRAu 解：用方法一。解：用方法一。反饋系數(shù)反饋系數(shù):eofuiRiuF euiioiufRFuiA11 eLciLcoioufRRRuRRiuuA/)/( 由第二章知，該電路閉環(huán)電壓增益由第二章知，該電路閉環(huán)電壓增益:（4）電流串聯(lián)

38、負(fù)反饋）電流串聯(lián)負(fù)反饋+-b2TRcVi-Cb2b1+uouRCCf-RC+Lb1RuioReeofRiu 例例2.2.運(yùn)放組成的電流串聯(lián)負(fù)反饋運(yùn)放組成的電流串聯(lián)負(fù)反饋閉環(huán)電壓增益閉環(huán)電壓增益:利用利用虛短虛短和和虛斷虛斷可知可知:ifuuuu foioufuuuuA 11RRRiRiLoLo 解：用方法二。解：用方法二。VVVO+fAuR-1RL-R+oiuu-+i3. 估算輸入輸出電阻估算輸入輸出電阻在深度負(fù)反饋條件下：在深度負(fù)反饋條件下：注：表中的輸入、輸出電阻均指注：表中的輸入、輸出電阻均指反饋環(huán)反饋環(huán)中的輸入、輸出電阻。中的輸入、輸出電阻。（1 1）電壓串聯(lián)負(fù)反饋）電壓串聯(lián)負(fù)反饋舉例

39、舉例 RifRifRb1ROf0VV+uRRRe1-b1e2RRb1RRCc2uc1-TOf1CCC+L2+ViTb2ifRifRofR（2 2）電壓并聯(lián)負(fù)反饋）電壓并聯(lián)負(fù)反饋Rif0RifRSROf0+-RcRsLRTiius-u+OCC+VibfRififRifRRof（3）電流并聯(lián)負(fù)反饋）電流并聯(lián)負(fù)反饋ROfRC2Rif0RifRSROf+Vic2RRiCCsLie2c2+uiTsRROic1+fT-2fu1R-bRifRRifofRofR綜合舉例綜合舉例1：求電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、求電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻。輸出電阻。+V+_-+1R5R6RccRO2u4uRi3R7R3CC

40、1C2C4綜合舉例綜合舉例2：求電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、求電壓放大倍數(shù)、輸入電阻、輸出電阻。輸出電阻。VVVV+e1-1RRRCc3uc1T1CC3+ViTifRofRTR2e2c2R2Cf1RRf2uo+-6.5.1關(guān)于應(yīng)用負(fù)反饋擴(kuò)展通頻帶的大小信號(hào)問題關(guān)于應(yīng)用負(fù)反饋擴(kuò)展通頻帶的大小信號(hào)問題 小信號(hào)小信號(hào) 大信號(hào)大信號(hào) 放大電路的通頻帶受限于反饋深度放大電路的通頻帶受限于反饋深度放大電路的通頻帶的擴(kuò)展將受限于轉(zhuǎn)換效率放大電路的通頻帶的擴(kuò)展將受限于轉(zhuǎn)換效率SR和反饋深度和反饋深度 用用A741組成的負(fù)反饋放大電路來說明轉(zhuǎn)換效率組成的負(fù)反饋放大電路來說明轉(zhuǎn)換效率SR對(duì)通頻對(duì)通頻 帶的影響帶的影響

41、 。A741的電路參數(shù)：的電路參數(shù)：開環(huán)差模電壓增益：開環(huán)差模電壓增益： 單位增益帶寬：?jiǎn)挝辉鲆鎺挘?開環(huán)帶寬：開環(huán)帶寬： 轉(zhuǎn)換速率：轉(zhuǎn)換速率： 最大輸出電壓：最大輸出電壓： Avo=105 (100dB) BWG=1MHZ BW=10HZ SR=0.5V/S Uopp =13V6.5 負(fù)反饋放大電路的大小信號(hào)頻率特征與穩(wěn)定性負(fù)反饋放大電路的大小信號(hào)頻率特征與穩(wěn)定性 用用A741組成負(fù)反饋放大電路，閉環(huán)增益為組成負(fù)反饋放大電路，閉環(huán)增益為Auf=40，則可得小信號(hào)的上限頻率為：則可得小信號(hào)的上限頻率為：6GHfuf10 Hz25kHz40BWfA(帶寬擴(kuò)展帶寬擴(kuò)展 ) 運(yùn)放工作在大信號(hào)條件下

42、，輸出電壓的最大變化率應(yīng)小運(yùn)放工作在大信號(hào)條件下，輸出電壓的最大變化率應(yīng)小于轉(zhuǎn)換速率，即于轉(zhuǎn)換速率，即om a xRdduSt 否則，輸出電壓uo將跟不上輸入信號(hào)電壓的變化，而產(chǎn)生波形失真。 假定假定A741輸入、輸出均為正弦波，即輸入、輸出均為正弦波，即oomsinuUtoomdcosduUtt余弦函數(shù)其最大值發(fā)生在余弦函數(shù)其最大值發(fā)生在t=0t=0處時(shí)，于是處時(shí)，于是omaxomomd2duUfUt在大信號(hào)條件下，輸出電壓的幅度在大信號(hào)條件下，輸出電壓的幅度 Uopp =13V 此時(shí)，此時(shí)， A741 的上限頻率的上限頻率6RHFom0.5 10Hz6.12kHz22 13SfU它比小信號(hào)

43、條件下的它比小信號(hào)條件下的上限頻率上限頻率(-3dB帶寬帶寬)小得多小得多 6.5.2自激振蕩問題自激振蕩問題1. 自激振蕩現(xiàn)象Xo基本放大基本放大A電路電路XidXf+Xi反饋網(wǎng)絡(luò)反饋網(wǎng)絡(luò)F 在不加任何輸入信號(hào)的情況下，放大電路仍會(huì)產(chǎn)生一定頻率的信號(hào)輸出。2. 產(chǎn)生原因 在高頻區(qū)或低頻區(qū)產(chǎn)生的附加相移達(dá)到180，使中頻區(qū)的負(fù)反饋在高頻區(qū)或低頻區(qū)變成了正反饋，當(dāng)滿足了一定的幅值條件時(shí)，便產(chǎn)生自激振蕩。FA和3. 自激振蕩條件自激振蕩條件自激振蕩反饋深度時(shí)， 01 FA即1FA為環(huán)路增益）（ FAVf反反饋饋網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)F基基本本放放大大電電路路AVo1Vid又)()()()(faFAFA得自激振蕩

44、條件：1)()(kkFA180) 12()()(kfkan幅值條件幅值條件相位條件相位條件（附加相移）FAAA 1F閉環(huán)增益4. 穩(wěn)定工作條件穩(wěn)定工作條件破壞自激振蕩條件1FA180fa1FA180fa或1mGFA180fa1FA180mfa或?qū)憺槠渲蠫m幅值裕度，一般要求Gm -10dBm相位裕度，一般要求m 45為保證可靠穩(wěn)定為保證可靠穩(wěn)定,應(yīng)留有余地。應(yīng)留有余地。5. 負(fù)反饋放大電路穩(wěn)定性分析負(fù)反饋放大電路穩(wěn)定性分析FAFA1lg20lg20lg20環(huán)路增益的幅頻響應(yīng)寫為環(huán)路增益的幅頻響應(yīng)寫為一般一般與頻率無(wú)關(guān)與頻率無(wú)關(guān),F則則F1lg20的幅頻響應(yīng)是一條水平線的幅頻響應(yīng)是一條水平線利用波特圖分析利用波特圖分析關(guān)鍵作出關(guān)鍵作出A的幅頻響應(yīng)和相頻響應(yīng)波特圖的幅頻響應(yīng)和相頻響應(yīng)波特圖F1lg20水平線水平線Alg20 與的交點(diǎn)為的交點(diǎn)為F1lg20Alg20 1FA即該點(diǎn)滿足即該點(diǎn)滿足(2) 作F1lg20水平線判斷穩(wěn)定性方法判斷穩(wěn)定性方法(1) 作出A的幅頻響應(yīng)和相頻響應(yīng)波特圖F1lg20在水平線Alg20 與的交點(diǎn)作垂線交相頻響應(yīng)曲線的一點(diǎn)(3) 判斷是否滿足相位裕度m 45若該點(diǎn)135 a滿足相位裕度，穩(wěn)定；否則不穩(wěn)定。在相頻響應(yīng)的點(diǎn)處作垂線交 于P點(diǎn)135 aAlg20 若P點(diǎn)在 水平線之下，穩(wěn)定；否