放大電路中的反饋

1、華成英 第六章 放大電路中的反饋華成英 第六章 放大電路中的反饋6.1 6.1 反饋的概念及判斷反饋的概念及判斷6.2 6.2 負(fù)反饋放大電路的方框圖及放大倍數(shù)的估算負(fù)反饋放大電路的方框圖及放大倍數(shù)的估算6.3 6.3 交流負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響交流負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響6.4 6.4 負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定性負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定性6.5 6.5 放大電路中反饋的其它問(wèn)題放大電路中反饋的其它問(wèn)題華成英 本章基本要求 會(huì)判：會(huì)判：判斷電路中有無(wú)反饋及反饋的性質(zhì)判斷電路中有無(wú)反饋及反饋的性質(zhì) 會(huì)算：會(huì)算：估算深度負(fù)反饋條件下的放大倍數(shù)估算深度負(fù)反饋條件下的放大倍數(shù) 會(huì)引：會(huì)引：根據(jù)需求引入合

2、適的反饋根據(jù)需求引入合適的反饋 會(huì)判振消振：會(huì)判振消振：判斷電路是否能穩(wěn)定工作，會(huì)消判斷電路是否能穩(wěn)定工作，會(huì)消除自激振蕩。除自激振蕩。華成英 6.16.1 反饋的概念及判斷一、反饋的基本概念一、反饋的基本概念二、交流負(fù)反饋的四種組態(tài)二、交流負(fù)反饋的四種組態(tài)三、反饋的判斷三、反饋的判斷華成英 1. 什么是反饋 放大電路輸出量的一部分或全部通過(guò)一定的方式放大電路輸出量的一部分或全部通過(guò)一定的方式引回到輸入回路，影響輸入，稱為反饋。引回到輸入回路，影響輸入，稱為反饋。一、反饋的基本概念要研究哪些問(wèn)題？要研究哪些問(wèn)題？怎樣引回怎樣引回是從輸出是從輸出電壓還是電壓還是輸出電流輸出電流引出反饋引出反饋多

3、少多少怎樣引出怎樣引出 反饋放大電路可用反饋放大電路可用方框圖表示。方框圖表示。影響放大電路的輸入影響放大電路的輸入電壓還是輸入電流電壓還是輸入電流華成英 2. 正反饋和負(fù)反饋 從反饋的結(jié)果來(lái)判斷，凡反饋的結(jié)果使輸出量從反饋的結(jié)果來(lái)判斷，凡反饋的結(jié)果使輸出量的變化減小的為負(fù)反饋，否則為正反饋；的變化減小的為負(fù)反饋，否則為正反饋；引入反饋后其變化是引入反饋后其變化是增大？還是減小？增大？還是減??？引入反饋后其變化是增大？引入反饋后其變化是增大？還是減小？還是減?。?或者，凡反饋的結(jié)果使凈輸入量減小的為負(fù)反或者，凡反饋的結(jié)果使凈輸入量減小的為負(fù)反饋，否則為正反饋。饋，否則為正反饋。華成英 3. 直

4、流反饋和交流反饋 直流通路中存在的反饋稱為直流反饋，交流通直流通路中存在的反饋稱為直流反饋，交流通路中存在的反饋稱為交流反饋。路中存在的反饋稱為交流反饋。引入交流負(fù)反饋引入交流負(fù)反饋引入直流負(fù)反饋引入直流負(fù)反饋華成英 4. 局部反饋和級(jí)間反饋 只對(duì)多級(jí)放大電路中某一級(jí)起反饋?zhàn)饔玫姆Q為局部只對(duì)多級(jí)放大電路中某一級(jí)起反饋?zhàn)饔玫姆Q為局部反饋，將多級(jí)放大電路的輸出量引回到其輸入級(jí)的輸反饋，將多級(jí)放大電路的輸出量引回到其輸入級(jí)的輸入回路的稱為級(jí)間反饋。入回路的稱為級(jí)間反饋。通過(guò)通過(guò)R3引入的是局部反饋引入的是局部反饋通過(guò)通過(guò)R4引入的是級(jí)間反饋引入的是級(jí)間反饋通常，重點(diǎn)研究級(jí)間反饋或稱總體反饋。通常，重

5、點(diǎn)研究級(jí)間反饋或稱總體反饋。華成英 二、交流負(fù)反饋的四種組態(tài) 將輸出電壓的一部分或全將輸出電壓的一部分或全部引回到輸入回路來(lái)影響凈部引回到輸入回路來(lái)影響凈輸入量的為電壓反饋，即輸入量的為電壓反饋，即ooUX 將輸出電流的一部分或全部引回到輸入回路來(lái)影響凈將輸出電流的一部分或全部引回到輸入回路來(lái)影響凈輸入量的為電流反饋，即輸入量的為電流反饋，即ooIX 描述放大電路和反饋網(wǎng)絡(luò)在輸出端的連接方式，即描述放大電路和反饋網(wǎng)絡(luò)在輸出端的連接方式，即反饋網(wǎng)絡(luò)的取樣對(duì)象。反饋網(wǎng)絡(luò)的取樣對(duì)象。1. 電壓反饋和電流反饋華成英 2. 串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋 描述放大電路和反饋網(wǎng)絡(luò)在輸入端的連接方式，描述放大電路和反饋

6、網(wǎng)絡(luò)在輸入端的連接方式，即輸入量、反饋量、凈輸入量的疊加關(guān)系。即輸入量、反饋量、凈輸入量的疊加關(guān)系。fiiUUU-串聯(lián)負(fù)反饋fiiIII-并聯(lián)負(fù)反饋+_負(fù)反饋負(fù)反饋華成英 3. 四種反饋組態(tài)：注意量綱：注意量綱電壓串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋 為什么在并為什么在并聯(lián)負(fù)反饋電路聯(lián)負(fù)反饋電路中不加恒壓源中不加恒壓源信號(hào)？信號(hào)？ 為什么在串為什么在串聯(lián)負(fù)反饋電路聯(lián)負(fù)反饋電路中不加恒流源中不加恒流源信號(hào)？信號(hào)？華成英 三、反饋的判斷 “找聯(lián)系找聯(lián)系”：找輸出回路與輸入回路的聯(lián)系，若有則有反：找輸出回路與輸入回路的聯(lián)系，若有則有反饋，否則無(wú)反饋。饋，否則無(wú)反饋。有反饋嗎？有反饋嗎

7、？將輸出電壓全將輸出電壓全部反饋回去部反饋回去無(wú)反饋無(wú)反饋1. 有無(wú)反饋的判斷即在輸入回路即在輸入回路又在輸出回路又在輸出回路華成英 2. 直流反饋和交流反饋的判斷“看通路看通路”，即看反饋是存在于直流通路還是交流通路。，即看反饋是存在于直流通路還是交流通路。設(shè)以下電路中所有電容對(duì)交流信號(hào)均可視為短路。設(shè)以下電路中所有電容對(duì)交流信號(hào)均可視為短路。僅有直僅有直流反饋流反饋僅有交流反饋僅有交流反饋交、直流反饋共存交、直流反饋共存僅有直僅有直流反饋流反饋華成英 3. 正、負(fù)反饋（反饋極性）的判斷“看反饋的結(jié)果看反饋的結(jié)果” ” ，即凈輸入量是被增大還是被減小。，即凈輸入量是被增大還是被減小。瞬時(shí)極性

8、法：瞬時(shí)極性法： 給定給定 的瞬時(shí)極性，的瞬時(shí)極性，并以此為依據(jù)分析電路中并以此為依據(jù)分析電路中各電流、電位的極性從而各電流、電位的極性從而得到得到 的極性；的極性；iXoX的極性的極性 的極性的極性 、 、 的疊加關(guān)系的疊加關(guān)系oXfXiXfXiXfiifii IIIUUU或正反饋正反饋負(fù)反饋負(fù)反饋fiifii IIIUUU或華成英 3. 正、負(fù)反饋的判斷FuFIDuuu反饋量是僅僅決定于輸出量的物理量。O211FuRRRu華成英 在判斷集成運(yùn)放構(gòu)成的反饋放大電路的反饋極性時(shí)，凈在判斷集成運(yùn)放構(gòu)成的反饋放大電路的反饋極性時(shí)，凈輸入電壓指的是集成運(yùn)放兩個(gè)輸入端的電位差，凈輸入電輸入電壓指的是集

9、成運(yùn)放兩個(gè)輸入端的電位差，凈輸入電流指的是同相輸入端或反相輸入端的電流。流指的是同相輸入端或反相輸入端的電流。2ON2RuuiR反饋量反饋量反饋電流反饋電流反饋量?jī)H決定于輸出量?jī)糨斎腚娏鳒p小，引入了負(fù)反饋凈輸入電流減小，引入了負(fù)反饋凈輸入電流凈輸入電流增大，引入增大，引入了正反饋了正反饋華成英 4. 電壓反饋和電流反饋的判斷電路引入了電壓負(fù)反饋電路引入了電壓負(fù)反饋 令輸出電壓為令輸出電壓為0，若反饋量隨之為，若反饋量隨之為0，則為電壓反饋；，則為電壓反饋；若反饋量依然存在，則為電流反饋。若反饋量依然存在，則為電流反饋。華成英 4. 電壓反饋和電流反饋的判斷電路引入了電流負(fù)反饋電路引入了電流負(fù)反

10、饋反饋電流反饋電流 引入電壓負(fù)反饋穩(wěn)定輸出電壓，引入電流負(fù)反饋穩(wěn)定引入電壓負(fù)反饋穩(wěn)定輸出電壓，引入電流負(fù)反饋穩(wěn)定輸出電流！輸出電流！僅受基極電流的控制僅受基極電流的控制華成英 5. 串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋的判斷FINiiiFIDuuu 在輸入端，輸入量、反饋量和凈輸入量以電壓的方式在輸入端，輸入量、反饋量和凈輸入量以電壓的方式疊加，為串聯(lián)反饋；以電流的方式疊加，為并聯(lián)反饋。疊加，為串聯(lián)反饋；以電流的方式疊加，為并聯(lián)反饋。引入了并聯(lián)反饋引入了并聯(lián)反饋引入了串聯(lián)反饋引入了串聯(lián)反饋Fu華成英 分立元件放大電路中反饋的分析 圖示電路有無(wú)引入反饋？是直流反饋還是交流反饋？是圖示電路有無(wú)引入反饋？是直流反饋還

11、是交流反饋？是正反饋還是負(fù)反饋？若為交流負(fù)反饋，其組態(tài)為哪種？正反饋還是負(fù)反饋？若為交流負(fù)反饋，其組態(tài)為哪種？ 3. 若在第三級(jí)的射極加旁路電容，且在輸出端和輸入若在第三級(jí)的射極加旁路電容，且在輸出端和輸入端跨接一電阻，則反饋的性質(zhì)有何變化？端跨接一電阻，則反饋的性質(zhì)有何變化？+_+_uF 1. 若從第三級(jí)射若從第三級(jí)射極輸出，則電路引極輸出，則電路引入了哪種組態(tài)的交入了哪種組態(tài)的交流負(fù)反饋？流負(fù)反饋？ 2. 若在第三級(jí)的若在第三級(jí)的射極加旁路電容，射極加旁路電容，則反饋的性質(zhì)有何則反饋的性質(zhì)有何變化？變化？引入了電流串聯(lián)負(fù)反饋引入了電流串聯(lián)負(fù)反饋?zhàn)饔?？作用？華成英 清華大學(xué) 華成英 分立元件

12、放大電路中的凈輸入量和輸出電流 在判斷分立元件反饋放大電路的反饋極性時(shí)，凈輸入在判斷分立元件反饋放大電路的反饋極性時(shí)，凈輸入電壓常指輸入級(jí)晶體管的電壓常指輸入級(jí)晶體管的b-e（e-b）間或場(chǎng)效應(yīng)管）間或場(chǎng)效應(yīng)管g-s（s-g）間的電位差，凈輸入電流常指輸入級(jí)晶體管）間的電位差，凈輸入電流常指輸入級(jí)晶體管的基極電流（射極電流）或場(chǎng)效應(yīng)管的柵極（源極）的基極電流（射極電流）或場(chǎng)效應(yīng)管的柵極（源極）電流。電流。 在分立元件電流負(fù)反饋放大電路中，反饋量常取自于在分立元件電流負(fù)反饋放大電路中，反饋量常取自于輸出級(jí)晶體管的集電極電流或發(fā)射極電流，而不是負(fù)輸出級(jí)晶體管的集電極電流或發(fā)射極電流，而不是負(fù)載上的

13、電流；此時(shí)稱輸出級(jí)晶體管的集電極電流或發(fā)載上的電流；此時(shí)稱輸出級(jí)晶體管的集電極電流或發(fā)射極電流為輸出電流，反饋的結(jié)果將穩(wěn)定該電流。射極電流為輸出電流，反饋的結(jié)果將穩(wěn)定該電流。華成英 6.26.2 負(fù)反饋放大電路的方框圖及放大倍數(shù)的估算一、負(fù)反饋放大電路的方框圖一、負(fù)反饋放大電路的方框圖二、負(fù)反饋放大電路放大倍數(shù)的一般表達(dá)式二、負(fù)反饋放大電路放大倍數(shù)的一般表達(dá)式三、深度負(fù)反饋的實(shí)質(zhì)三、深度負(fù)反饋的實(shí)質(zhì)四、基于反饋系數(shù)的放大倍數(shù)的估算方法四、基于反饋系數(shù)的放大倍數(shù)的估算方法五、基于理想運(yùn)放的放大倍數(shù)的計(jì)算方法五、基于理想運(yùn)放的放大倍數(shù)的計(jì)算方法華成英 一、負(fù)反饋放大電路的方框圖斷開(kāi)反饋，且斷開(kāi)反饋

14、，且考慮反饋網(wǎng)絡(luò)考慮反饋網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載效應(yīng)的負(fù)載效應(yīng)決定反饋量和輸出量關(guān)系決定反饋量和輸出量關(guān)系的所有元件所組成的網(wǎng)絡(luò)的所有元件所組成的網(wǎng)絡(luò)負(fù)反饋放大電路負(fù)反饋放大電路的基本放大電路的基本放大電路反饋網(wǎng)絡(luò)反饋網(wǎng)絡(luò)方框圖中信號(hào)是單向流通的。方框圖中信號(hào)是單向流通的。ioXXA基本放大電路的放大倍數(shù)基本放大電路的放大倍數(shù)反饋系數(shù)反饋系數(shù)ofXXF反饋放大電路的放大倍數(shù)反饋放大電路的放大倍數(shù)iofXXA華成英 二、負(fù)反饋放大電路放大倍數(shù)的一般表達(dá)式ioXXAofXXFiofXXAiiioiifiif XFAXXAXFXXAXXXAA反饋組態(tài)反饋組態(tài)功能功能電壓串聯(lián)電壓串聯(lián)電壓控制電壓電壓控制電壓電壓并聯(lián)

15、電壓并聯(lián)電流控制電壓電流控制電壓電流串聯(lián)電流串聯(lián)電壓控制電流電壓控制電流電流并聯(lián)電流并聯(lián)電流控制電流電流控制電流AFfAioUUofUUioUUioIUofUIioIUioIIofIIioIIioUIofIUioUIFAAA1f華成英 三、深度負(fù)反饋的實(shí)質(zhì)。，即，則若 1 11 fifXXFAFAFAAA1f凈輸入量?jī)糨斎肓亢雎圆挥?jì)忽略不計(jì)fifi IIUU在并聯(lián)負(fù)反饋電路中，饋電路中，上式說(shuō)明：在串聯(lián)負(fù)反。電路引入的才為負(fù)反饋，只有0FA符號(hào)相同。、在中頻段，通常， fAFA環(huán)路放環(huán)路放大倍數(shù)大倍數(shù)華成英 四、基于反饋系數(shù)的電壓放大倍數(shù)的估算方法1. 電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路uuuuFUUUUA1

16、foiofofUUFuu211ofRRRUUFuu12f11RRFAuuuu華成英 2. 電壓并聯(lián)負(fù)反饋電路 ofUIFuiRif很小很小siossososfRIURIUUUAussfo11RFRIUui為什么為什么?為什么為什么?華成英 2. 電壓并聯(lián)負(fù)反饋電路ssosf11RFUUAuiu12ssf11RRRFAiuuofUIFui2of1RUIFiu2ON2RuuiR令令uN=0華成英 3. 電流串聯(lián)負(fù)反饋電流LfLoiof1RFURIUUAuiuofIUFui1ofRIUFuiFu1LLf1RRRFAuiu華成英 4. 電流并聯(lián)負(fù)反饋電路sL21sLsf)1 (1RRRRRRFAiiu

17、ofIIFii212ofRRRIIFiisLsosf1RRFUUAiiuLoosfsRIURIU，華成英 深度負(fù)反饋條件下四種組態(tài)負(fù)反饋放大電路的電壓放大倍數(shù)反饋組態(tài)反饋組態(tài)電壓串聯(lián)電壓串聯(lián)電壓并聯(lián)電壓并聯(lián)電流串聯(lián)電流串聯(lián)電流并聯(lián)電流并聯(lián)sff uuAA或uuuFUUUUA1foiofssosf11RFUUAuiuLiof1RFUUAiuusLsosf1RRFUUAiiu符號(hào)相同。、通常， )(fsffAFAAAuu與負(fù)載無(wú)關(guān)與負(fù)載無(wú)關(guān)與總負(fù)載成與總負(fù)載成線性關(guān)系線性關(guān)系華成英 討論一 求解在深度負(fù)反饋條件下電路的電壓放大倍數(shù)。求解在深度負(fù)反饋條件下電路的電壓放大倍數(shù)。e3fe1e3e1fRR

18、RRRIUFo)(L3ce3e1e3fe1ioRRRRRRRUUAu+_+_uF比較兩電路比較兩電路_華成英 討論二 求解在深度負(fù)反饋條件下電路的電壓放大倍數(shù)。求解在深度負(fù)反饋條件下電路的電壓放大倍數(shù)。 1. 第三級(jí)從射極輸出；第三級(jí)從射極輸出； 2. 若在第三級(jí)的射極加旁路電容，且在輸出端和輸若在第三級(jí)的射極加旁路電容，且在輸出端和輸入端跨接一電阻。入端跨接一電阻。e1ff1RRAusfRRAuR華成英 五、基于理想運(yùn)放的電壓放大倍數(shù)的計(jì)算方法1. 理想運(yùn)放參數(shù)特點(diǎn)：Aod，rid， ro0，fH ，所有失調(diào)因素、溫漂、噪聲均為零。所有失調(diào)因素、溫漂、噪聲均為零。2. 理想運(yùn)放工作在線性區(qū)的

19、電路特征：引入交、直流負(fù)：引入交、直流負(fù)反饋反饋因?yàn)橐驗(yàn)閡O為有限值，為有限值， Aod，所以，所以 uNuP0，即，即uNuP虛短路虛短路因?yàn)橐驗(yàn)閞 ridid，所以，所以 iNiP0 0虛斷路虛斷路求解放大倍數(shù)求解放大倍數(shù)的基本出發(fā)點(diǎn)的基本出發(fā)點(diǎn)無(wú)源網(wǎng)絡(luò)無(wú)源網(wǎng)絡(luò)3. 理想運(yùn)放工作在線性區(qū)的特點(diǎn)華成英 利用“虛短”、“虛斷”求解電路1IIF21 RuiiuuRR，121RRAu)(211IORRRuu華成英 清華大學(xué) 華成英 利用“虛短”、“虛斷”求解電路。1I12IPN RuiiuuuRR，L31321ILOIOfRRRRRRuRiuuAu3I1233)1 (21RuRRRuuiRRRI3

20、132132OuRRRRRiiiRR華成英 清華大學(xué) 華成英 fu 設(shè)所有的電容對(duì)交流設(shè)所有的電容對(duì)交流信號(hào)均可視為短路。試說(shuō)信號(hào)均可視為短路。試說(shuō)明電路中是否引入了交流明電路中是否引入了交流負(fù)反饋；如引入了，則說(shuō)負(fù)反饋；如引入了，則說(shuō)明其組態(tài)。明其組態(tài)。fu電流串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋討論電流串聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋?fuA92L7732f)/)(RRRRRRRAu華成英 6.36.3 交流負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響一、提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性一、提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性二、改變輸入電阻和輸出電阻二、改變輸入電阻和輸出電阻三、展寬頻帶三、展寬頻帶四、減小非線性失真四、減小非線性失真五、引入負(fù)反饋的一

21、般原則五、引入負(fù)反饋的一般原則華成英 一、提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性在中頻段，放大倍數(shù)、反饋系數(shù)等均為實(shí)數(shù)。在中頻段，放大倍數(shù)、反饋系數(shù)等均為實(shí)數(shù)。AFAA1fAAAFAAd11dff2f)1(1ddAFAA2f)1(ddAFAA說(shuō)明放大倍數(shù)減小到基本放大電路的說(shuō)明放大倍數(shù)減小到基本放大電路的 ，AF11）（AF1放大倍數(shù)的穩(wěn)定性是基本放大電路的放大倍數(shù)的穩(wěn)定性是基本放大電路的 倍。倍。華成英 二、改變輸入電阻和輸出電阻1. 對(duì)輸入電阻的影響iiiIUR iif)1 (RAFR 對(duì)輸入電阻的影響僅與反饋網(wǎng)絡(luò)和基本放大電路在輸對(duì)輸入電阻的影響僅與反饋網(wǎng)絡(luò)和基本放大電路在輸入端的接法有關(guān)，即決定于是串聯(lián)

22、反饋還是并聯(lián)反饋。入端的接法有關(guān)，即決定于是串聯(lián)反饋還是并聯(lián)反饋。iiiifiiiifIAFUUIUUIUR華成英 串聯(lián)負(fù)反饋對(duì)輸入電阻影響的討論iif)1 (RAFR 引入串聯(lián)負(fù)反饋，使引入反饋的支路的等效電阻增大引入串聯(lián)負(fù)反饋，使引入反饋的支路的等效電阻增大到原來(lái)的（到原來(lái)的（1 1AFAF）倍。）倍。 引入串聯(lián)負(fù)反饋，對(duì)圖示兩電路的輸入電阻所產(chǎn)生的引入串聯(lián)負(fù)反饋，對(duì)圖示兩電路的輸入電阻所產(chǎn)生的影響一樣碼？影響一樣碼？ Rb1支路在引入反饋前后對(duì)輸入電阻的影響有無(wú)變化？支路在引入反饋前后對(duì)輸入電阻的影響有無(wú)變化？Fu華成英 iiifiiiiifiiiAFIIUIIUIURIURAFRR1i

23、if串聯(lián)負(fù)反饋增大輸入電阻，并聯(lián)負(fù)反饋減小輸入電阻。串聯(lián)負(fù)反饋增大輸入電阻，并聯(lián)負(fù)反饋減小輸入電阻。引入并聯(lián)負(fù)反饋，或引入串聯(lián)負(fù)反饋時(shí)在0 )( )1 (ifififRRRAF華成英 2、對(duì)輸出電阻的影響 對(duì)輸出電阻的影響僅與反饋網(wǎng)絡(luò)和基本放大電路在輸出對(duì)輸出電阻的影響僅與反饋網(wǎng)絡(luò)和基本放大電路在輸出端的接法有關(guān)，即決定于是電壓反饋還是電流反饋。端的接法有關(guān)，即決定于是電壓反饋還是電流反饋。AFRR1oof引入電壓負(fù)反饋時(shí)引入電壓負(fù)反饋時(shí)引入電流負(fù)反饋時(shí)引入電流負(fù)反饋時(shí)oof)1 (RAFR 電壓負(fù)反饋穩(wěn)定輸出電壓，使輸出具有恒壓特性，因而電壓負(fù)反饋穩(wěn)定輸出電壓，使輸出具有恒壓特性，因而輸出電

24、阻減小。輸出電阻減小。 電流負(fù)反饋穩(wěn)定輸出電流，使輸出具有恒流特性，因而電流負(fù)反饋穩(wěn)定輸出電流，使輸出具有恒流特性，因而輸出電阻增大。輸出電阻增大。華成英 電流負(fù)反饋對(duì)輸出電阻影響的討論oof)1 (RAFRRc2支路在引入反饋前后對(duì)輸出電阻的影響有無(wú)變化？支路在引入反饋前后對(duì)輸出電阻的影響有無(wú)變化？ 引入電流負(fù)反饋，使引出反饋的支路的等效電阻增大到原引入電流負(fù)反饋，使引出反饋的支路的等效電阻增大到原來(lái)的（來(lái)的（1 1AFAF）倍。）倍?；蛞腚娏髫?fù)反饋；引入電壓負(fù)反饋時(shí)在)( 0 )1 (ofofofRRRAF華成英 三、展寬頻帶：設(shè)反饋網(wǎng)絡(luò)是純電阻網(wǎng)絡(luò)設(shè)反饋網(wǎng)絡(luò)是純電阻網(wǎng)絡(luò)Alg20fHm

25、HLmLfj1 j11ffAAffAAFAAAO引入負(fù)反饋后的幅頻特性引入負(fù)反饋后的幅頻特性bwbwfLLfHHf)1 (1)1 (fAFfAFfffAFf可推導(dǎo)出引入負(fù)可推導(dǎo)出引入負(fù)反饋后的截止頻反饋后的截止頻率、通頻帶率、通頻帶fLfHFA1lg20fLffHf華成英 四、減小非線性失真 由于晶體管輸入特性的非線性，由于晶體管輸入特性的非線性，當(dāng)當(dāng)b-e間加正弦波信號(hào)電壓時(shí)，基間加正弦波信號(hào)電壓時(shí)，基極電流的變化不是正弦波。極電流的變化不是正弦波。 可以設(shè)想，若加在可以設(shè)想，若加在b-e之間之間的電壓正半周幅值大于負(fù)半的電壓正半周幅值大于負(fù)半周的幅值，則其電流失真會(huì)周的幅值，則其電流失真會(huì)

26、減小，甚至為正弦波。減小，甚至為正弦波。非正弦波非正弦波近似近似正弦波正弦波華成英 四、減小非線性失真 設(shè)基本放大電路的輸出信號(hào)與輸入信號(hào)同相。設(shè)基本放大電路的輸出信號(hào)與輸入信號(hào)同相。 可以證明，可以證明，在引入負(fù)反饋前在引入負(fù)反饋前后輸出量基波幅值相同的情況后輸出量基波幅值相同的情況下，非線性失真減小到基本放下，非線性失真減小到基本放大電路的大電路的1/(/(1AF ) )。凈輸入信號(hào)的正半周幅值小于凈輸入信號(hào)的正半周幅值小于負(fù)半周幅值負(fù)半周幅值華成英 五、引入負(fù)反饋的一般原則 穩(wěn)定穩(wěn)定Q點(diǎn)應(yīng)引入直流負(fù)反饋，改善動(dòng)態(tài)性能應(yīng)引入交流負(fù)點(diǎn)應(yīng)引入直流負(fù)反饋，改善動(dòng)態(tài)性能應(yīng)引入交流負(fù)反饋；反饋； 根

27、據(jù)信號(hào)源特點(diǎn)，增大輸入電阻應(yīng)引入串聯(lián)負(fù)反饋，減小根據(jù)信號(hào)源特點(diǎn)，增大輸入電阻應(yīng)引入串聯(lián)負(fù)反饋，減小輸入電阻應(yīng)引入并聯(lián)負(fù)反饋；輸入電阻應(yīng)引入并聯(lián)負(fù)反饋； 根據(jù)負(fù)載需要，需輸出穩(wěn)定電壓（即減小輸出電阻）的應(yīng)根據(jù)負(fù)載需要，需輸出穩(wěn)定電壓（即減小輸出電阻）的應(yīng)引入電壓負(fù)反饋，需輸出穩(wěn)定電流（即增大輸出電阻）的引入電壓負(fù)反饋，需輸出穩(wěn)定電流（即增大輸出電阻）的應(yīng)引入電流負(fù)反饋；應(yīng)引入電流負(fù)反饋； 從信號(hào)轉(zhuǎn)換關(guān)系上看，輸出電壓是輸入電壓受控源的為電從信號(hào)轉(zhuǎn)換關(guān)系上看，輸出電壓是輸入電壓受控源的為電壓串聯(lián)負(fù)反饋，輸出電壓是輸入電流受控源的為電壓并聯(lián)壓串聯(lián)負(fù)反饋，輸出電壓是輸入電流受控源的為電壓并聯(lián)負(fù)反饋，輸

28、出電流是輸入電壓受控源的為電流串聯(lián)負(fù)反饋，負(fù)反饋，輸出電流是輸入電壓受控源的為電流串聯(lián)負(fù)反饋，輸出電流是輸入電流受控源的為電流并聯(lián)負(fù)反饋；輸出電流是輸入電流受控源的為電流并聯(lián)負(fù)反饋； 當(dāng)當(dāng)(1AF) 1時(shí)，它們的轉(zhuǎn)換系數(shù)均約為時(shí)，它們的轉(zhuǎn)換系數(shù)均約為1/F。華成英 討論一 為減小放大電路從信號(hào)源索取的電流，增強(qiáng)為減小放大電路從信號(hào)源索取的電流，增強(qiáng)帶負(fù)載能力，應(yīng)引入什么反饋？帶負(fù)載能力，應(yīng)引入什么反饋？ 為了得到穩(wěn)定的電流放大倍數(shù)，應(yīng)引入什么為了得到穩(wěn)定的電流放大倍數(shù)，應(yīng)引入什么反饋？反饋？ 為了穩(wěn)定放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)，應(yīng)引入什為了穩(wěn)定放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)，應(yīng)引入什么反饋？么反饋？ 為了使電

29、流信號(hào)轉(zhuǎn)換成與之成穩(wěn)定關(guān)系的電為了使電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成與之成穩(wěn)定關(guān)系的電壓信號(hào)，應(yīng)引入什么反饋？壓信號(hào)，應(yīng)引入什么反饋？ 為了使電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成與之成穩(wěn)定關(guān)系的電為了使電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成與之成穩(wěn)定關(guān)系的電流信號(hào)，應(yīng)引入什么反饋？流信號(hào)，應(yīng)引入什么反饋？華成英 討論二試在圖示電路中分別引入四種不同組態(tài)的交流負(fù)反饋。試在圖示電路中分別引入四種不同組態(tài)的交流負(fù)反饋。電流反饋電流反饋電壓反饋電壓反饋串聯(lián)反饋串聯(lián)反饋并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋Fu華成英 清華大學(xué) 華成英 討論三 在圖示電路中能夠引入哪些組態(tài)的交流負(fù)反饋？在圖示電路中能夠引入哪些組態(tài)的交流負(fù)反饋？只可能引入電壓并聯(lián)或電流串聯(lián)兩種組態(tài)的交流負(fù)反饋。只可能引入電

30、壓并聯(lián)或電流串聯(lián)兩種組態(tài)的交流負(fù)反饋。華成英 6.46.4 負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定性一、自激振蕩產(chǎn)生的原因及條件一、自激振蕩產(chǎn)生的原因及條件二、負(fù)反饋放大電路穩(wěn)定性的分析二、負(fù)反饋放大電路穩(wěn)定性的分析三、負(fù)反饋放大電路穩(wěn)定性的判斷三、負(fù)反饋放大電路穩(wěn)定性的判斷四、消除自激振蕩的方法四、消除自激振蕩的方法華成英 一、自激振蕩產(chǎn)生的原因及條件1. 現(xiàn)象：輸入信號(hào)為：輸入信號(hào)為0 0時(shí)，輸出有一定幅值、一時(shí)，輸出有一定幅值、一定頻率的信號(hào)，稱電路產(chǎn)生了自激振蕩。定頻率的信號(hào)，稱電路產(chǎn)生了自激振蕩。負(fù)反饋放大電路自激振蕩的頻率在低頻段或高頻段。負(fù)反饋放大電路自激振蕩的頻率在低頻段或高頻段。低頻低頻干擾干

31、擾或產(chǎn)或產(chǎn)生了生了輕微輕微低頻低頻振蕩振蕩高頻高頻干擾干擾或產(chǎn)或產(chǎn)生了生了輕微輕微高頻高頻振蕩振蕩實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)波形波形華成英 oifo XXXX 在電擾動(dòng)下，如合閘通電，必含有頻率為在電擾動(dòng)下，如合閘通電，必含有頻率為f0的信號(hào)，對(duì)于的信號(hào)，對(duì)于f = f0 的信號(hào)，產(chǎn)生正反饋過(guò)程的信號(hào)，產(chǎn)生正反饋過(guò)程 輸出量逐漸增大，直至達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，電路產(chǎn)生了自激輸出量逐漸增大，直至達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，電路產(chǎn)生了自激振蕩。振蕩。2. 原因fiiXXX 在低頻段或高頻段，若存在在低頻段或高頻段，若存在一個(gè)頻率一個(gè)頻率f0，且當(dāng)且當(dāng) f f0 時(shí)時(shí)附加附加相移為相移為，則則華成英 ooi 0XXX維持時(shí)，ooXFAX1

32、FA3. 自激振蕩的條件1FA)( ) 12(1FA為整數(shù)nnFA 由于電路通電后輸出量有一個(gè)從小到大直至穩(wěn)幅的由于電路通電后輸出量有一個(gè)從小到大直至穩(wěn)幅的過(guò)程，起振條件為過(guò)程，起振條件為幅值平衡條件幅值平衡條件相位平衡條件相位平衡條件華成英 二、負(fù)反饋放大電路穩(wěn)定性的分析附加相移由放大電路決定附加相移由放大電路決定;振蕩只可能產(chǎn)生在高頻段。振蕩只可能產(chǎn)生在高頻段。090AAf，時(shí)，設(shè)反饋網(wǎng)絡(luò)為電阻網(wǎng)絡(luò)，放大電路為直接耦合形式。設(shè)反饋網(wǎng)絡(luò)為電阻網(wǎng)絡(luò)，放大電路為直接耦合形式。因沒(méi)有滿足相位條件的頻率，故引入負(fù)反饋后不可能振蕩。因沒(méi)有滿足相位條件的頻率，故引入負(fù)反饋后不可能振蕩。0180AAf，時(shí)

33、，因沒(méi)有滿足幅值條件的頻率，故引入負(fù)反饋后不可能振蕩。因沒(méi)有滿足幅值條件的頻率，故引入負(fù)反饋后不可能振蕩。0270AAf，時(shí)，對(duì)于產(chǎn)生對(duì)于產(chǎn)生180附加相移的信號(hào)頻率，有可能滿足起振條件，附加相移的信號(hào)頻率，有可能滿足起振條件，故引入負(fù)反饋后可能振蕩。故引入負(fù)反饋后可能振蕩。對(duì)于單管放大電路對(duì)于單管放大電路:對(duì)于兩級(jí)放大電路對(duì)于兩級(jí)放大電路:對(duì)于三級(jí)放大電路對(duì)于三級(jí)放大電路:華成英 什么樣的放大電路引入負(fù)反饋后容易產(chǎn)生自激振蕩？ 三級(jí)或三級(jí)以上放大電路引入負(fù)反饋后有可能三級(jí)或三級(jí)以上放大電路引入負(fù)反饋后有可能產(chǎn)生高頻振蕩；同理，耦合電容、旁路電容等為三產(chǎn)生高頻振蕩；同理，耦合電容、旁路電容等為

34、三個(gè)或三個(gè)以上的放大電路，引入負(fù)反饋后有可能產(chǎn)個(gè)或三個(gè)以上的放大電路，引入負(fù)反饋后有可能產(chǎn)生低頻振蕩。生低頻振蕩。 放大電路的級(jí)數(shù)越多，耦合電容、旁路電放大電路的級(jí)數(shù)越多，耦合電容、旁路電容越多，引入的負(fù)反饋越深，產(chǎn)生自激振蕩容越多，引入的負(fù)反饋越深，產(chǎn)生自激振蕩的可能性越大。的可能性越大。 環(huán)路放大倍數(shù)環(huán)路放大倍數(shù)AF越大，越容易滿足起振條件，閉越大，越容易滿足起振條件，閉環(huán)后越容易產(chǎn)生自激振蕩。環(huán)后越容易產(chǎn)生自激振蕩。華成英 三、負(fù)反饋放大電路穩(wěn)定性的判斷已知環(huán)路增益的頻率特性來(lái)判斷閉環(huán)后電路的穩(wěn)定性。已知環(huán)路增益的頻率特性來(lái)判斷閉環(huán)后電路的穩(wěn)定性。使環(huán)路增益下降到使環(huán)路增益下降到0dB的

35、頻率，記作的頻率，記作fc；使使AF(2n1) 的頻率，記作的頻率，記作f0。fcf0fcf0華成英 穩(wěn)定性的判斷fcf0滿足起滿足起振條件振條件電路不穩(wěn)定電路不穩(wěn)定電路穩(wěn)定電路穩(wěn)定 f0 fc，電路不穩(wěn)定，會(huì)產(chǎn)生自激振蕩；，電路不穩(wěn)定，會(huì)產(chǎn)生自激振蕩； f0 fc，電路穩(wěn)定，不會(huì)產(chǎn)生自激振蕩。電路穩(wěn)定，不會(huì)產(chǎn)生自激振蕩。fcf0Gm幅值幅值裕度裕度m相位裕度相位裕度電路穩(wěn)定電路穩(wěn)定當(dāng)當(dāng)Gm10dB且且m45，才，才具有可靠的穩(wěn)定性。具有可靠的穩(wěn)定性。不滿足不滿足起振條件起振條件華成英 四、消除自激振蕩的方法1. 簡(jiǎn)單滯后補(bǔ)償)j(1)j(1)j(1H3H2H1mmffffffFAFA常用的方

36、法為滯后補(bǔ)償方法。常用的方法為滯后補(bǔ)償方法。設(shè)放大電路為直接耦合方式，反饋網(wǎng)絡(luò)為電阻網(wǎng)絡(luò)。設(shè)放大電路為直接耦合方式，反饋網(wǎng)絡(luò)為電阻網(wǎng)絡(luò)。20dB/十倍頻40dB/十倍頻60dB/十倍頻fH1fH2fH3fO20lgAF. 在在最低的上限頻率所在回最低的上限頻率所在回路加補(bǔ)償電容路加補(bǔ)償電容。補(bǔ)償電容補(bǔ)償電容H1f華成英 1. 簡(jiǎn)單滯后補(bǔ)償最大附加相最大附加相移為移為-135 具有具有45的相位的相位裕度，故電路穩(wěn)定裕度，故電路穩(wěn)定補(bǔ)償前補(bǔ)償前補(bǔ)償后補(bǔ)償后。時(shí)，補(bǔ)償后，當(dāng)dB0lg20 H2FAff 滯后補(bǔ)償法是滯后補(bǔ)償法是以頻帶變窄為代以頻帶變窄為代價(jià)來(lái)消除自激振價(jià)來(lái)消除自激振蕩的。蕩的。)j

37、(1)j(1)j(1H3H2H1mmffffffFAFA華成英 2. 密勒補(bǔ)償CCkC)1 ( 在獲得同樣補(bǔ)償?shù)脑讷@得同樣補(bǔ)償?shù)那闆r下，補(bǔ)償電容比情況下，補(bǔ)償電容比簡(jiǎn)單滯后補(bǔ)償?shù)碾娙莺?jiǎn)單滯后補(bǔ)償?shù)碾娙菪〉枚唷Ｐ〉枚唷?在在最低的上限頻率所在最低的上限頻率所在放大電路中加補(bǔ)償電容放大電路中加補(bǔ)償電容。補(bǔ)償前補(bǔ)償前補(bǔ)償后補(bǔ)償后等效變換等效變換補(bǔ)償電容補(bǔ)償電容華成英 H1H12Hj11j1j1 ffffff，取代補(bǔ)償后產(chǎn)生系數(shù)：3. RC 滯后補(bǔ)償：在在最低的上限頻率最低的上限頻率所在回路加補(bǔ)償。所在回路加補(bǔ)償。)j(1)j(1)j(1H3H2H1mmffffffFAFA)j(1)j(1H3H1mm

38、2H2HffffFAFAff，則若 上式表明，最大附加相移為上式表明，最大附加相移為180，不滿足起振條件，閉，不滿足起振條件，閉環(huán)后一定不會(huì)產(chǎn)生自激振蕩，電路穩(wěn)定。環(huán)后一定不會(huì)產(chǎn)生自激振蕩，電路穩(wěn)定。補(bǔ)償電路補(bǔ)償電路華成英 RC 滯后補(bǔ)償與簡(jiǎn)單滯后補(bǔ)償比較簡(jiǎn)單補(bǔ)償后簡(jiǎn)單補(bǔ)償后的幅頻特性的幅頻特性RC滯后補(bǔ)償后滯后補(bǔ)償后的幅頻特性的幅頻特性補(bǔ)償前補(bǔ)償前 滯后補(bǔ)償法消振均以頻帶變窄為代價(jià)，滯后補(bǔ)償法消振均以頻帶變窄為代價(jià)，RC滯后補(bǔ)償較簡(jiǎn)滯后補(bǔ)償較簡(jiǎn)單電容補(bǔ)償使頻帶的變化小些。單電容補(bǔ)償使頻帶的變化小些。 為使消振后頻帶變化更小，可考慮采用超前補(bǔ)償?shù)姆椒?。為使消振后頻帶變化更小，可考慮采用超前補(bǔ)償?shù)姆椒?。華成英 清華大學(xué) 華成英 討論判斷電路引入負(fù)反饋后有可能產(chǎn)生自激振蕩嗎？判斷電路引入負(fù)反饋后有可能產(chǎn)生自激振蕩嗎？如可能，則應(yīng)在電路的哪一級(jí)加補(bǔ)償電容