模擬電子技術基礎(張鳳凌主編)第十八講 負反饋影響與引入反饋原則

1、模擬電子技術基礎模擬電子技術基礎河北科技大學信息科學與工程學院河北科技大學信息科學與工程學院AFAAf1負反饋放大電路的一般表達式負反饋放大電路的一般表達式 深度負反饋的實質深度負反饋的實質FAf1 深度負反饋的實質是在近似分析中忽略凈輸入量。深度負反饋的實質是在近似分析中忽略凈輸入量。當電路引入深度串聯(lián)負反饋時，認為凈輸入電壓可忽略不計。當電路引入深度串聯(lián)負反饋時，認為凈輸入電壓可忽略不計。fiUU當電路引入深度并聯(lián)負反饋時，認為凈輸入電流可忽略不計。當電路引入深度并聯(lián)負反饋時，認為凈輸入電流可忽略不計。fiII內(nèi)容回顧內(nèi)容回顧求解深度負反饋放大電路放大倍數(shù)的一般步驟：求解深度負反饋放大電路

2、放大倍數(shù)的一般步驟：（1）正確判斷反饋組態(tài)；）正確判斷反饋組態(tài)；（2）求解反饋系數(shù)；）求解反饋系數(shù)；?；蚯蠼?()3(usfufAAfiUU當電路引入串聯(lián)負反饋時當電路引入串聯(lián)負反饋時當電路引入并聯(lián)負反饋時當電路引入并聯(lián)負反饋時sfsRIU當電路引入電流負反饋時當電路引入電流負反饋時LooRIU說明：說明：RL是電路輸出端所接總負載，可能是多個電阻的并聯(lián)，是電路輸出端所接總負載，可能是多個電阻的并聯(lián)，也可能是負載電阻也可能是負載電阻RL 。A、F、 Auf 、 Ausf的符號相同。的符號相同。內(nèi)容回顧內(nèi)容回顧例例2 電路如圖所示。電路如圖所示。求解深度負反饋條件下的求解深度負反饋條件下的ufA

3、解解:為正號ufA1e1e1eR1RRfffoioufRRUUUUAfe1e1OfuuRRRUUF 電路中引入了電壓串聯(lián)負反饋電路中引入了電壓串聯(lián)負反饋內(nèi)容回顧內(nèi)容回顧電路引入了電壓并聯(lián)負反饋。電路引入了電壓并聯(lián)負反饋。41RUIFofiu為負號ufA141111RRRFRIUUUAiufoiouf例例3 p137 5-4 (c) 內(nèi)容回顧內(nèi)容回顧例例4 電路如圖所示電路如圖所示 在分立元件組成的電在分立元件組成的電流負反饋電路中，通常把流負反饋電路中，通常把三極管的集電極電流三極管的集電極電流ic或或發(fā)射極電流發(fā)射極電流ie看成看成io。求解深度負反饋條件下的求解深度負反饋條件下的ufAsL

4、sfLoousfRRRRRRIRRIUsUA/)1 ()/(4214212RRRIIFOfii均為正號、usfiiAF電路引入了電流并聯(lián)負反饋電路引入了電流并聯(lián)負反饋內(nèi)容回顧內(nèi)容回顧2942929429RRRRRIRRRRRIIUFooOfui)/()/(879294287LfLoioufRRRRRRRRURRRIUUA均為負號、ufuiAF例例5 電路如圖所示電路如圖所示 求解深度負反饋條件下的求解深度負反饋條件下的ufA電路引入了電流串聯(lián)負反饋電路引入了電流串聯(lián)負反饋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AFAAf122)1 ()1 ()1 (AFdAAFAFdAdAAFdAfAd

5、AAFAdAff11Af的穩(wěn)定性是的穩(wěn)定性是A的（的（1+AF）倍。）倍。5.3 負反饋對放大電路性能的影響負反饋對放大電路性能的影響5.3 .1 負反饋對放大電路性能的影響負反饋對放大電路性能的影響例例 已知一個負反饋放大電路的已知一個負反饋放大電路的A 105，F(xiàn) 2103。 （1）Af ？ （2）若）若A的相對變化率為的相對變化率為20，則，則Af的相對變化率為多少？的相對變化率為多少？解：解：500102101101355AFAAf（1）（2）Af的相對變化率為的相對變化率為A的（的（1+AF）分之一。）分之一。%1 .0201%201%20 AF2. 改變輸入電阻和輸出電阻改變輸入電

6、阻和輸出電阻對輸入電阻的影響對輸入電阻的影響1）串聯(lián)負反饋的影響）串聯(lián)負反饋的影響ididIURididdifdiiifIAFUIAFUUIUUIUR)1 ( iifRAFR)1 ( 串聯(lián)負反饋增大輸入電阻，增大到其基本放大電路的串聯(lián)負反饋增大輸入電阻，增大到其基本放大電路的（1+AF）倍。）倍。2）并聯(lián)負反饋減小輸入電阻，減小到其基本放大電路的）并聯(lián)負反饋減小輸入電阻，減小到其基本放大電路的 （1+AF）分之一。）分之一。對輸出電阻的影響對輸出電阻的影響 電壓負反饋減小輸出電阻，減小到其基本放大電路的電壓負反饋減小輸出電阻，減小到其基本放大電路的（1+AF）分之一。）分之一。 電流負反饋增大

7、輸出電阻，增大到其基本放大電路輸出電流負反饋增大輸出電阻，增大到其基本放大電路輸出電阻的（電阻的（1+AF）倍。）倍。 另外，電路引入負反饋后，使頻帶展寬到基本放大電路另外，電路引入負反饋后，使頻帶展寬到基本放大電路的（的（1+AF）倍；減小非線性失真，使電路性能得到改善。）倍；減小非線性失真，使電路性能得到改善。5.3.2 放大電路引入負反饋的一般原則放大電路引入負反饋的一般原則（1）為了穩(wěn)定靜態(tài)工作點，）為了穩(wěn)定靜態(tài)工作點， 應引入直流負反饋；應引入直流負反饋；為了改善電路的動態(tài)性能，為了改善電路的動態(tài)性能， 應引入交流負反饋。應引入交流負反饋。（2）根據(jù)信號源的性質決定引入串聯(lián)負反饋還是

8、并聯(lián)）根據(jù)信號源的性質決定引入串聯(lián)負反饋還是并聯(lián)負反饋。負反饋。 當信號源為恒壓源或內(nèi)阻較小的電壓源時，為增當信號源為恒壓源或內(nèi)阻較小的電壓源時，為增大放大電路的輸入電阻，以減小信號源的輸出電流和大放大電路的輸入電阻，以減小信號源的輸出電流和內(nèi)阻上的壓降，內(nèi)阻上的壓降， 應引入串聯(lián)負反饋應引入串聯(lián)負反饋。 當信號源為恒流源或內(nèi)阻較大的電流源時，為減當信號源為恒流源或內(nèi)阻較大的電流源時，為減小放大電路的輸入電阻，使電路獲得更大的輸入電流，小放大電路的輸入電阻，使電路獲得更大的輸入電流， 應引入并聯(lián)負反饋應引入并聯(lián)負反饋。（3）根據(jù)負載對放大電路輸出量的要求，決定引入電）根據(jù)負載對放大電路輸出量的

9、要求，決定引入電壓反饋或電流反饋。壓反饋或電流反饋。當負載需要穩(wěn)定的電壓信號時，當負載需要穩(wěn)定的電壓信號時， 應引入電壓負反饋；應引入電壓負反饋；當負載需要穩(wěn)定的電流信號時，當負載需要穩(wěn)定的電流信號時， 應引入電流負反饋。應引入電流負反饋。（4）在需要進行信號變換時，選擇合適的組態(tài)。）在需要進行信號變換時，選擇合適的組態(tài)。若將電流信號轉換成電壓信號，若將電流信號轉換成電壓信號， 應引入電壓并聯(lián)負反饋；應引入電壓并聯(lián)負反饋；若將電壓信號轉換成電流信號，若將電壓信號轉換成電流信號， 應引入電流串聯(lián)負反饋；應引入電流串聯(lián)負反饋；若將電流信號轉換成與之成比例的電流信號，若將電流信號轉換成與之成比例的電

10、流信號， 應引入電流并聯(lián)負反饋；應引入電流并聯(lián)負反饋；若將電壓信號轉換成與之成比例的電壓信號，若將電壓信號轉換成與之成比例的電壓信號， 應引入電壓串聯(lián)負反饋；應引入電壓串聯(lián)負反饋；例例 以集成運放作為放大電路，引入合適的負反饋，要求達以集成運放作為放大電路，引入合適的負反饋，要求達到下列目的。到下列目的。（1）實現(xiàn)電流）實現(xiàn)電流-電壓轉換電路電壓轉換電路（2）實現(xiàn)電壓）實現(xiàn)電壓-電流轉換電路電流轉換電路（3）實現(xiàn)輸入電阻高、輸出電壓穩(wěn)定的電壓放大電路）實現(xiàn)輸入電阻高、輸出電壓穩(wěn)定的電壓放大電路（4）實現(xiàn)輸入電阻低、輸出電流穩(wěn)定的電流放大電路）實現(xiàn)輸入電阻低、輸出電流穩(wěn)定的電流放大電路電壓并聯(lián)電

11、壓并聯(lián)電流串聯(lián)電流串聯(lián)電壓串聯(lián)電壓串聯(lián)電流并聯(lián)電流并聯(lián)5.4 負反饋放大電路的穩(wěn)定性負反饋放大電路的穩(wěn)定性 一般情況下，反饋深度一般情況下，反饋深度(1+AF)越大越大,負反饋的效果越好負反饋的效果越好,但如果電路設計不合理但如果電路設計不合理,反饋過深反饋過深,將有可能在某一頻率上出將有可能在某一頻率上出現(xiàn)自激振蕩現(xiàn)自激振蕩,此時電路將不能正常工作此時電路將不能正常工作,不但不能改善放大電不但不能改善放大電路的性能路的性能,反而使電路產(chǎn)生自激振蕩而不能穩(wěn)定工作。反而使電路產(chǎn)生自激振蕩而不能穩(wěn)定工作。例例 電路如圖所示，為了達到以下目的，分別說明應引入哪電路如圖所示，為了達到以下目的，分別說明

12、應引入哪種組態(tài)的反饋以及電路如何連接。種組態(tài)的反饋以及電路如何連接。（1）減小放大電路從信號源索取的電流并增強帶負載能力；）減小放大電路從信號源索取的電流并增強帶負載能力；（2）將輸入電流）將輸入電流iI轉換成與之成穩(wěn)定線性關系的輸出電流轉換成與之成穩(wěn)定線性關系的輸出電流iO;（3）將輸入電流）將輸入電流iI轉換成穩(wěn)定的輸出電壓轉換成穩(wěn)定的輸出電壓uO。（4）將輸入電壓）將輸入電壓uI轉換成穩(wěn)定的輸出電流轉換成穩(wěn)定的輸出電流iO。分析：分析：從從 引反饋為電壓反饋；從引反饋為電壓反饋；從 引反饋為電流反饋引反饋為電流反饋反饋引至反饋引至為串聯(lián)反饋，引至為串聯(lián)反饋，引至為并聯(lián)反饋。為并聯(lián)反饋。

13、與與反相，反相， 與與 同相。同相。與與 反相，反相， 與與 同相。同相。例例 電路如圖所示，為了達到以下目的，分別說明應引入哪電路如圖所示，為了達到以下目的，分別說明應引入哪種組態(tài)的反饋以及電路如何連接。種組態(tài)的反饋以及電路如何連接。（1）減小放大電路從信號源索取的電流并增強帶負載能力；）減小放大電路從信號源索取的電流并增強帶負載能力；（2）將輸入電流）將輸入電流iI轉換成與之成穩(wěn)定線性關系的輸出電流轉換成與之成穩(wěn)定線性關系的輸出電流iO;（3）將輸入電流）將輸入電流iI轉換成穩(wěn)定的輸出電壓轉換成穩(wěn)定的輸出電壓uO。解：（解：（1）應引入電壓串聯(lián)）應引入電壓串聯(lián)負反饋。負反饋。與與、與與、與

14、與連接。連接。（4）將輸入電壓）將輸入電壓uI轉換成穩(wěn)定的輸出電流轉換成穩(wěn)定的輸出電流iO。例例 電路如圖所示，為了達到以下目的，分別說明應引入哪電路如圖所示，為了達到以下目的，分別說明應引入哪種組態(tài)的反饋以及電路如何連接。種組態(tài)的反饋以及電路如何連接。（1）減小放大電路從信號源索取的電流并增強帶負載能力；）減小放大電路從信號源索取的電流并增強帶負載能力；（2）將輸入電流）將輸入電流iI轉換成與之成穩(wěn)定線性關系的輸出電流轉換成與之成穩(wěn)定線性關系的輸出電流iO;（3）將輸入電流）將輸入電流iI轉換成穩(wěn)定的輸出電壓轉換成穩(wěn)定的輸出電壓uO。（2）應引入電流并聯(lián)負反饋。）應引入電流并聯(lián)負反饋。與與、

15、與與 、與與連接。連接。-（4）將輸入電壓）將輸入電壓uI轉換成穩(wěn)定的輸出電流轉換成穩(wěn)定的輸出電流iO。例例 電路如圖所示，為了達到以下目的，分別說明應引入哪電路如圖所示，為了達到以下目的，分別說明應引入哪種組態(tài)的反饋以及電路如何連接。種組態(tài)的反饋以及電路如何連接。（1）減小放大電路從信號源索取的電流并增強帶負載能力；）減小放大電路從信號源索取的電流并增強帶負載能力；（2）將輸入電流）將輸入電流iI轉換成與之成穩(wěn)定線性關系的輸出電流轉換成與之成穩(wěn)定線性關系的輸出電流iO;（3）將輸入電流）將輸入電流iI轉換成穩(wěn)定的輸出電壓轉換成穩(wěn)定的輸出電壓uO。（3）應引入電壓并聯(lián)負反）應引入電壓并聯(lián)負反饋。饋。與與 、與與、與與連接。連接。-（4）將輸入電壓）將輸入電壓uI轉換成穩(wěn)定的輸出電流轉換成穩(wěn)定的輸出電流iO。例例 電路如圖所示，為了達到以下目的，分別說明應引入哪電路如圖所示，為了達到以下目的，分別說明應引入哪種組態(tài)的反饋以及電路如何連接。種組態(tài)的反饋以及電路如何連接。（1）減小放大電路從信號源索取的電流并增強帶負載能力；）減小放大電路從信號源索取的電流并增強帶負載能力；（2）將輸入電流）將輸入電流iI轉換成與之成穩(wěn)定線性關系的輸出電流轉換成與之成穩(wěn)定線性關系的輸出電流iO;（3）將輸入電流）將輸入電流iI轉換成穩(wěn)定的輸出電壓轉換成穩(wěn)定的