放大電路中的反饋

1、1第六章第六章 放大電路中的反饋放大電路中的反饋6.1 反饋的基本概念及判斷方法反饋的基本概念及判斷方法6.2 負(fù)反饋放大電路的四種基本組態(tài)負(fù)反饋放大電路的四種基本組態(tài)6.3 負(fù)反饋放大電路的方塊圖及一般表達(dá)式負(fù)反饋放大電路的方塊圖及一般表達(dá)式6.4 深度負(fù)反饋放大電路放大倍數(shù)的分析深度負(fù)反饋放大電路放大倍數(shù)的分析6.5 負(fù)反饋對放大電路性能的影響負(fù)反饋對放大電路性能的影響 2基本放大器XiXi反饋網(wǎng)絡(luò)XoXf.iXiXfXoX&3基本放大器XiXi反饋網(wǎng)絡(luò)XoXf.這里所說的信號一般是指這里所說的信號一般是指交流信號交流信號，所以，所以判斷正負(fù)反饋判斷正負(fù)反饋，就要判斷反饋信號與輸入

2、信號的相位關(guān)系，同相是就要判斷反饋信號與輸入信號的相位關(guān)系，同相是正反饋正反饋，反，反相是相是負(fù)反饋負(fù)反饋。456無反饋無反饋有反饋有反饋7方法：方法：瞬時極性法瞬時極性法8 正反饋正反饋 負(fù)反饋負(fù)反饋-+R1 R2uOuIAiNiF正反饋正反饋 9Rf引入兩級間負(fù)反饋引入兩級間負(fù)反饋+C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2CEC3C2+VCCuoui+T1T2RfRE1CRE2引入本級負(fù)反饋引入本級負(fù)反饋例如下圖：例如下圖：C 10交流反饋交流反饋交、直流反交、直流反饋饋11直流反饋直流反饋交流無反饋交流無反饋交直流反饋交直流反饋交流反饋交流反饋12Rf引入引入交流交流級間反饋級間反饋

3、, ,負(fù)反饋負(fù)反饋。+C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2CEC3C2+VCCuoui+T1T2RfRE1CRE2引入引入直流直流本級反饋本級反饋, ,負(fù)反饋。負(fù)反饋。若增加旁路電容若增加旁路電容C 后，后，Rf對交流信號對交流信號不起反饋作用。不起反饋作用。例如下圖：例如下圖：C 13直流負(fù)反饋直流負(fù)反饋+C 1415RB1RCC1C2RB2RERL+UCCuiuo+esRB+UCCC1C2RRLui+uo+RSui 161718uid = = ui ufiid = = ii ifAFiiifisiidRSRSAFuiuidufus19串聯(lián)負(fù)反饋串聯(lián)負(fù)反饋并聯(lián)負(fù)反饋并聯(lián)負(fù)反饋20 x

4、i 與與xf在相同端故在相同端故并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋 vO - - + R4 R5 R3 - - + vI R1 R2 xixoxi 與與xf在不同端故在不同端故串聯(lián)反饋串聯(lián)反饋21R1V1R5R4V2C3RLUoUCCR2UiC2RSISR3xi 與與xf在相同端故在相同端故并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋xi 與與xf在不同端故在不同端故串聯(lián)反饋串聯(lián)反饋22232425 1. 兩個反饋都是負(fù)反饋。兩個反饋都是負(fù)反饋。2. Rf1引入引入電流反饋電流反饋； Rf2引入引入電壓反饋。電壓反饋。反饋消失反饋消失反饋仍存在反饋仍存在3. Rf1引入引入并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋； Rf2引入引入串聯(lián)反饋。串聯(lián)反饋。Rf1 ：電

5、流并聯(lián)交直流負(fù)反饋：電流并聯(lián)交直流負(fù)反饋Rf2 ：電壓串聯(lián)交流負(fù)反饋：電壓串聯(lián)交流負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋2627基本放大電路：基本放大電路：oiXAX=&反饋網(wǎng)絡(luò)：反饋網(wǎng)絡(luò)：ofXXF=求和網(wǎng)絡(luò)：求和網(wǎng)絡(luò)：iifXXX=-&開環(huán)放大倍數(shù)開環(huán)放大倍數(shù)反饋系數(shù)反饋系數(shù)閉環(huán)放大倍數(shù)閉環(huán)放大倍數(shù)負(fù)反饋放大電路：負(fù)反饋放大電路：環(huán)路放大倍數(shù)：環(huán)路放大倍數(shù)：fiXAFX=&ofiXAX=&一、負(fù)反饋電路的方塊圖一、負(fù)反饋電路的方塊圖6.3 6.3 負(fù)反饋放大電路的方塊圖及一般表達(dá)式負(fù)反饋放大電路的方塊圖及一般表達(dá)式28電壓串聯(lián)負(fù)反饋電

6、壓串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋29273頁表6.3.1不同的反饋組態(tài)，不同的反饋組態(tài)， 的物理意義不同，量綱也不同，電的物理意義不同，量綱也不同，電路實現(xiàn)的控制關(guān)系不同，因而功能也就不同。路實現(xiàn)的控制關(guān)系不同，因而功能也就不同。fAFA&、 和306.3.3 負(fù)反饋放大電路放大倍數(shù)的一般表達(dá)式負(fù)反饋放大電路放大倍數(shù)的一般表達(dá)式111oofififiooXXAXXXXXFAXX=+=+&FAA=11fAAAF=+fA&在中頻段，在中頻段， 、 和和 均為實數(shù)，因此均為實數(shù)，因此F&A&當(dāng)電路引入負(fù)反饋時，有當(dāng)電路引入負(fù)反饋時，有AF0若電路引入深

7、度負(fù)反饋，即若電路引入深度負(fù)反饋，即 1+AF1，則，則11fAAAFF=+Af幾乎與幾乎與A無關(guān)，僅僅取決于反饋網(wǎng)絡(luò)無關(guān)，僅僅取決于反饋網(wǎng)絡(luò)引入負(fù)反饋后放大引入負(fù)反饋后放大倍數(shù)倍數(shù)Af 減小為基本減小為基本放大倍數(shù)放大倍數(shù)A的的1/(1+AF)311fAAAF=+ )1(dd2fAFAA = =AAAFAAd11dff = =AAAAAF dd 11 f f 負(fù)反饋，例如，例如，1+ AF = 100，dA/A = 10%則，則， dAf/Af = （ 10 %） 100 0.1 %32uf加入加入負(fù)反饋負(fù)反饋FufAuiuo+uiduo大大小小uiA33(1)FoBAF B= =+ +34

8、iifiifiiiiUUUAFUURIII+=ifi(1) RAF R= =+ + ifRiiiURI=35iiiifi fiiiUUURIIIIAFI= +AFRR = =1i if0ifRiiiURI=36 oof1RRAF=+0ofRoofoURI=()(1)ooooooUAFUAF UIRR-+=而電壓負(fù)反饋具有穩(wěn)定輸出電壓電壓負(fù)反饋具有穩(wěn)定輸出電壓, 使輸出電阻減小的作用使輸出電阻減小的作用37of o(1) RAF R=+=+ ofRoofoURI=()ooooUIAFIR=+-而1oooURIAF=+電路的輸出等效為恒流源電路的輸出等效為恒流源3839404142431oouif

9、ifiuUUAIIF=&1fiuoIFUR= -&11ooousfsisfsiussUUUAUI RI RRFRR= -&441ooiififiiIIAIIF=&212fiioIRFIRR= -+&2121oooLusfsisfsLLiissUUI RAUI RI RRRRFRRRR= -+&454647484950類型類型定定 義義判別方法判別方法對性能影響對性能影響直流直流負(fù)反饋負(fù)反饋反饋信號為直反饋信號為直流信號流信號直流通路存在反饋直流通路存在反饋穩(wěn)定靜態(tài)工作穩(wěn)定靜態(tài)工作點點交流交流負(fù)反饋負(fù)反饋反饋信號為交反饋信號為交流信號流信號交流通路

10、存在反饋交流通路存在反饋改善放大電路改善放大電路性能性能正反饋正反饋反饋信號使凈反饋信號使凈輸入信號加強(qiáng)輸入信號加強(qiáng)串聯(lián)反饋：串聯(lián)反饋：作用在不同節(jié)作用在不同節(jié)點的點的 ui 和和 uf 瞬時極性相反瞬時極性相反并聯(lián)反饋：并聯(lián)反饋：作用在同一節(jié)作用在同一節(jié)點的點的 ii 和和 if 瞬時極性相同瞬時極性相同放大倍數(shù)增加，放大倍數(shù)增加，電路工作可能電路工作可能不穩(wěn)定不穩(wěn)定負(fù)反饋負(fù)反饋反饋信號使凈反饋信號使凈輸入信號減弱輸入信號減弱串聯(lián)反饋：串聯(lián)反饋：作用在不同節(jié)作用在不同節(jié)點的點的ui和和uf瞬時極性相同瞬時極性相同并聯(lián)反饋：并聯(lián)反饋：作用在同一節(jié)作用在同一節(jié)點的點的ii 和和 if 瞬時極性相

11、反瞬時極性相反放大倍數(shù)減小，放大倍數(shù)減小，改善電路性能改善電路性能本級反饋本級反饋反饋返送本級反饋返送本級反饋信號僅限本級反饋信號僅限本級改善本級性能改善本級性能級間反饋級間反饋反饋信號返送反饋信號返送到輸入級輸入到輸入級輸入回路回路反饋信號與后級輸出回路反饋信號與后級輸出回路有聯(lián)系有聯(lián)系改善總電路各改善總電路各項性能項性能表表6.151類型類型定定 義義判別方法判別方法對性能影響對性能影響電壓電壓負(fù)反饋負(fù)反饋反饋信號從輸出反饋信號從輸出電壓取樣，即與電壓取樣，即與uo成正比。成正比。反饋信號通過元件連反饋信號通過元件連線從輸出端取出?；蚓€從輸出端取出?；蜇?fù)載短路，反饋消失負(fù)載短路，反饋消失穩(wěn)定輸出電壓，穩(wěn)定輸出電壓，減小輸出電阻。減小輸出電阻。電流電流負(fù)反饋負(fù)反饋反饋信號從輸出反饋信號從輸出電流取樣，即與電流取樣，即與io成正比。成正比。反饋信號與輸出端無反饋信號與輸出端無聯(lián)系?；蜇?fù)載短路，聯(lián)系?；蜇?fù)載短路，反饋依然存在。反饋依然存在。穩(wěn)定輸出電流穩(wěn)定輸出電流u，增大輸出電阻。增大輸出電阻。串聯(lián)串聯(lián)負(fù)反饋負(fù)反饋反饋信號與輸入反饋信號與輸入信號在輸入回路信號在輸入回路中以電壓相加減中以電壓相加減的形式出現(xiàn)。的形式出現(xiàn)。輸入信號和反饋信號輸入信號和反饋信號在不同節(jié)點引入（例在不同節(jié)點引入（例如三極管如