負(fù)反饋放大電路課件

Chapter4負(fù)反饋放大電路1Chapter4負(fù)反饋放大電路1主要內(nèi)容

反饋的基本概念與分類

負(fù)反饋對放大電路的影響

深度負(fù)反饋放大電路的增益計(jì)算

負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定性分析2主要內(nèi)容反饋的基本概念與分類2§4.1反饋的基本概念與分類反饋的基本概念反饋的分類與判斷3§4.1反饋的基本概念與分類反饋的基本概念34.1.1反饋的基本概念1、反饋的定義將放大電路輸出信號（電壓或電流）的一部分或全部通過反饋網(wǎng)絡(luò)回送到輸入端，并參與對放大的控制過程，稱為反饋。基本放大電路A反饋網(wǎng)絡(luò)F+放大電路引入反饋后，組成反饋放大電路。44.1.1反饋的基本概念1、反饋的定義基本放大電路反饋網(wǎng)基本放大電路A反饋網(wǎng)絡(luò)F+輸出信號反饋環(huán)：信號流向反饋系數(shù)輸入信號反饋信號比較環(huán)節(jié)凈輸入信號。經(jīng)反饋量影響基本放大電路輸入其中：反饋放大電路的閉環(huán)增益：5基本放大電路反饋網(wǎng)絡(luò)+輸出信號反饋環(huán)反饋系數(shù)輸入信號反饋信號2、反饋的分類正反饋與負(fù)反饋直流反饋與交流反饋電壓反饋與電流反饋串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋本級反饋與級間反饋62、反饋的分類正反饋與負(fù)反饋6★反饋環(huán)節(jié)的判斷◆輸出與輸入之間跨接的電路◆輸出回路與輸入回路的共有電路7★反饋環(huán)節(jié)的判斷◆輸出與輸入之間跨接的電路7在輸入端，輸入信號與反饋信號以電壓形式相比較為串聯(lián)反饋。（1）串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋a）串聯(lián)反饋b）并聯(lián)反饋在輸入端，輸入信號與反饋信號以電流形式相比較為并聯(lián)反饋。8在輸入端，輸入信號與反饋信號以電壓形式相比較為串聯(lián)反饋。（1串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋由反饋網(wǎng)絡(luò)在放大電路輸入端的連接方式判定串聯(lián)串聯(lián)：輸入以電壓形式求和:-vi+vid+vf=0

即vid=vi-

vf并聯(lián)：輸入以電流形式求和：

ii-iid-if=0

即iid=ii-if并聯(lián)9串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋由反饋網(wǎng)絡(luò)在放大電路輸入端的連接方式判定串串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋的判斷方法

反饋信號與輸入信號加在放大電路輸入回路的同一個(gè)電極，則為并聯(lián)反饋；反之，加在放大電路輸入回路的兩個(gè)電極，則為串聯(lián)反饋。此時(shí)反饋信號與輸入信號是電流相加減的關(guān)系。此時(shí)反饋信號與輸入信號是電壓相加減的關(guān)系。對于運(yùn)算放大器來說，反饋信號與輸入信號同時(shí)加在同相輸入端或反相輸入端，則為并聯(lián)反饋；一個(gè)加在同相輸入端一個(gè)加在反相輸入端，則為串聯(lián)反饋。對于三極管來說，反饋信號與輸入信號同時(shí)加在輸入三極管的基極或發(fā)射極，則為并聯(lián)反饋；一個(gè)加在基極一個(gè)加在發(fā)射極則為串聯(lián)反饋。10串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋的判斷方法反饋信號與輸入信號判斷電路中的級間交流反饋是串聯(lián)反饋還是并聯(lián)反饋串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋級間反饋通路xf(if)11判斷電路中的級間交流反饋是串聯(lián)反饋還是并聯(lián)反饋串聯(lián)反饋與并聯(lián)判斷電路中的級間交流反饋是串聯(lián)反饋還是并聯(lián)反饋串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋串聯(lián)反饋級間反饋通路xf(vf)12判斷電路中的級間交流反饋是串聯(lián)反饋還是并聯(lián)反饋串聯(lián)反饋與并聯(lián)（2）正反饋與負(fù)反饋a）正反饋引入反饋后，使凈輸入信號加強(qiáng)的反饋為正反饋。即基本放大A反饋網(wǎng)絡(luò)F+正反饋會(huì)使放大電路工作不穩(wěn)定，容易產(chǎn)生自激振蕩，即在無信號輸入時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生無關(guān)的信號輸出。b）負(fù)反饋引入反饋后，使凈輸入信號削弱的反饋為負(fù)反饋。即負(fù)反饋可在多方面改善放大電路的性能，但會(huì)使電路的增益下降。13（2）正反饋與負(fù)反饋a）正反饋基本放大反饋網(wǎng)絡(luò)+正反饋會(huì)使放正反饋：輸入量不變時(shí)，引入反饋后輸出量變大了。負(fù)反饋：輸入量不變時(shí)，引入反饋后輸出量變小了。從輸出端看從輸入端看正反饋：引入反饋后，使凈輸入量變大了。負(fù)反饋：引入反饋后，使凈輸入量變小了。凈輸入量可以是電壓，也可以是電流。14正反饋：輸入量不變時(shí)，引入反饋后輸出量變大了。負(fù)反饋：輸入量正、負(fù)反饋的判別方法－瞬時(shí)極性法（1）首先假設(shè)輸入信號Xi為“＋”，然后按照基本放大器的性質(zhì)，根據(jù)信號傳輸?shù)姆较蛑鸺壪蚝笸茢?，確定輸出信號Xo的極性；（2）根據(jù)輸出信號Xo的極性和反饋網(wǎng)絡(luò)的性質(zhì)確定反饋信號Xf的極性；（3）根據(jù)反饋信號與輸入信號的連接方式，計(jì)算凈輸入信號Xd：并聯(lián)反饋連接方式（電流比較）：Xd=Xi+Xf串聯(lián)反饋連接方式（電壓比較）：Xd=Xi–Xf（4）根據(jù)定義作出結(jié)論。15正、負(fù)反饋的判別方法－瞬時(shí)極性法（1）首先假設(shè)輸入信號Xi負(fù)反饋正反饋增大++++--uid+-AR2R1R3uiuouF+-uid+-AR2R1R4R3uouiuF+-反饋電壓增強(qiáng)了輸入信號的作用反饋電壓削弱了輸入信號的作用減小-+16負(fù)反饋正反饋增大++++--uid+-AR2R1R3uiuo（3）電壓反饋與電流反饋a）電壓反饋b）電流反饋在輸出端，反饋信號的取樣對象為輸出電壓時(shí)，稱為電壓反饋。在輸出端，反饋信號的取樣對象為輸出電流時(shí)，稱為電流反饋。17（3）電壓反饋與電流反饋a）電壓反饋b）電流反饋在輸出端，反電壓反饋與電流反饋電壓反饋與電流反饋由反饋網(wǎng)絡(luò)在放大電路輸出端的取樣對象決定：電壓反饋：反饋信號xf和輸出電壓成比例，即xf=Fvo電流反饋：反饋信號xf與輸出電流成比例，即xf=Fio

并聯(lián)結(jié)構(gòu)串聯(lián)結(jié)構(gòu)18電壓反饋與電流反饋電壓反饋與電流反饋由反饋網(wǎng)電壓反饋與電流反饋電壓負(fù)反饋RLvoxf

xidvo電壓負(fù)反饋穩(wěn)定輸出電壓xf=Fvo，

xid=xi－xf19電壓反饋與電流反饋電壓負(fù)反饋RLvoxfxidv電壓反饋與電流反饋電流負(fù)反饋RLioxf

xidio電流負(fù)反饋穩(wěn)定輸出電流xf=Fio，

xid=xi－xf20電壓反饋與電流反饋電流負(fù)反饋RLioxfxid電壓反饋與電流反饋判斷方法：負(fù)載短路法將負(fù)載短路，反饋量仍然存在——電流反饋。將負(fù)載短路（未接負(fù)載時(shí)輸出對地短路），反饋量為零——電壓反饋。電壓反饋電流反饋反饋通路反饋通路簡易判別：若反饋信號取自負(fù)載上端則為電壓反饋，不取自負(fù)載上端則為電流反饋。21電壓反饋與電流反饋判斷方法：負(fù)載短路法將負(fù)載短電壓反饋與電流反饋電壓反饋反饋通路22電壓反饋與電流反饋電壓反饋反饋通路22（4）直流反饋與交流反饋a）直流反饋：反饋信號中只包含直流成分。影響電路直流性能，主要用于穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。b）交流反饋：反饋信號中只包含交流成分。影響電路動(dòng)態(tài)性能，主要用于改善放大電路的動(dòng)態(tài)性能，如提高A的穩(wěn)定性、增加ri，降低ro，增大BW，改善輸出波形、抑制干擾等。判斷方法：電容觀察法。反饋通路如果存在隔直電容，就是交流反饋；反饋通路存在旁路電容，則是直流反饋；如果不存在電容，就是交、直流反饋。在直接耦合放大電路中，既可傳輸交流信號，也可傳輸直流信號，此時(shí)引入的反饋為交、直流反饋。23（4）直流反饋與交流反饋a）直流反饋：反饋信號中只包含直流成基本放大A反饋網(wǎng)絡(luò)F+3、反饋放大電路增益的一般表達(dá)式由方框圖可得：（1）閉環(huán)增益的一般表達(dá)式24基本放大反饋網(wǎng)絡(luò)+3、反饋放大電路增益的一般表達(dá)式由方框圖可（2）閉環(huán)增益一般表達(dá)式的分析a）反饋深度開環(huán)增益與閉環(huán)增益之比，反映了反饋對放大電路的影響。若，則，即引入反饋后增益下降，這種反饋為負(fù)反饋。若，則，即引入反饋后增益增加，這種反饋為正反饋。若，則，說明放大電路沒有輸入信號時(shí)也有輸出，此時(shí)電路處于自激振蕩狀態(tài)。25（2）閉環(huán)增益一般表達(dá)式的分析a）反饋深度開環(huán)增益與閉環(huán)增益b）環(huán)路增益c）深度負(fù)反饋時(shí)增益的近似表達(dá)式凈輸入量經(jīng)基本放大電路和反饋網(wǎng)絡(luò)循環(huán)一周所具有的增益稱環(huán)路增益。也是描述反饋放大電路性能的重要指標(biāo)。當(dāng)時(shí)，相應(yīng)的負(fù)反饋稱深度負(fù)反饋，則26b）環(huán)路增益c）深度負(fù)反饋時(shí)增益的近似表達(dá)式凈輸入量經(jīng)基本放4.1.2負(fù)反饋放大電路的四種組態(tài)在輸出回路中，按Xf的來源不同，有電壓反饋和電流反饋；在輸入回路中，按Xf的接入方式不同，又分串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋。它們的不同組合，使負(fù)反饋放大電路有以下四種組態(tài)：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274.1.2負(fù)反饋放大電路的四種組態(tài)在輸出回路中，按1、電壓串聯(lián)負(fù)反饋3）用瞬時(shí)極性法判斷正負(fù)反饋。負(fù)反饋1）由輸出端判斷電壓或電流反饋。當(dāng)時(shí)，故為電壓反饋2）由輸入端判斷串聯(lián)或并聯(lián)反饋。電壓比較，故為串聯(lián)反饋又：該電路為直接耦合，即為交直流反饋。電壓串聯(lián)交直流負(fù)反饋281、電壓串聯(lián)負(fù)反饋3）用瞬時(shí)極性法判斷正負(fù)反饋。負(fù)反饋1）由3）用瞬時(shí)極性法判斷正負(fù)反饋。負(fù)反饋1）由輸出端判斷電壓或電流反饋。電壓反饋2）由輸入端判斷串聯(lián)或并聯(lián)反饋。串聯(lián)反饋4）由反饋信號判斷直流或或交流反饋。交流反饋電壓串聯(lián)交流負(fù)反饋293）用瞬時(shí)極性法判斷正負(fù)反饋。負(fù)反饋1）由輸出端判斷電壓或電2、電流串聯(lián)負(fù)反饋3）判斷反饋極性。負(fù)反饋1）判斷電壓或電流反饋。電流反饋2）判斷串聯(lián)或并聯(lián)反饋。串聯(lián)反饋4）判斷直流或或交流反饋。交直流反饋電流串聯(lián)交直流負(fù)反饋302、電流串聯(lián)負(fù)反饋3）判斷反饋極性。負(fù)反饋1）判斷電壓或電流3）判斷反饋極性負(fù)反饋1）判斷電壓或電流反饋電流反饋2）判斷串聯(lián)或并聯(lián)反饋串聯(lián)反饋4）判斷直流或或交流反饋交直流反饋電流串聯(lián)交直流負(fù)反饋313）判斷反饋極性負(fù)反饋1）判斷電壓或電流反饋電流反饋2）判斷3、電壓并聯(lián)負(fù)反饋3）判斷反饋極性。負(fù)反饋1）判斷電壓或電流反饋。電壓反饋2）判斷串聯(lián)或并聯(lián)反饋。并聯(lián)反饋4）判斷直流或或交流反饋。交直流反饋電壓并聯(lián)交直流負(fù)反饋電流比較電壓反饋能穩(wěn)定輸出電壓。uoifi'iuo323、電壓并聯(lián)負(fù)反饋3）判斷反饋極性。負(fù)反饋1）判斷電壓或電流3）判斷反饋極性。負(fù)反饋1）判斷電壓或電流反饋。電壓反饋2）判斷串聯(lián)或并聯(lián)反饋。并聯(lián)反饋4）判斷直流或或交流反饋。交直流反饋電壓并聯(lián)交直流負(fù)反饋333）判斷反饋極性。負(fù)反饋1）判斷電壓或電流反饋。電壓反饋2）4、電流并聯(lián)負(fù)反饋3）判斷反饋極性。負(fù)反饋1）判斷電壓或電流反饋。電流反饋2）判斷串聯(lián)或并聯(lián)反饋。并聯(lián)反饋4）判斷直流或交流反饋。交直流反饋電流并聯(lián)交直流負(fù)反饋電流反饋能穩(wěn)定輸出電流。ioifi'iiouR3344、電流并聯(lián)負(fù)反饋3）判斷反饋極性。負(fù)反饋1）判斷電壓或電流3）判斷反饋極性。負(fù)反饋1）判斷電壓或電流反饋。電流反饋2）判斷串聯(lián)或并聯(lián)反饋。并聯(lián)反饋4）判斷直流或或交流反饋。交直流反饋電流并聯(lián)交直流負(fù)反饋353）判斷反饋極性。負(fù)反饋1）判斷電壓或電流反饋。電流反饋2）負(fù)反饋放大電路中各種信號量的含義36負(fù)反饋放大電路中各種信號量的含義36電壓負(fù)反饋：穩(wěn)定輸出電壓，具有恒壓特性串聯(lián)反饋：輸入端電壓求和（KVL）電流負(fù)反饋：穩(wěn)定輸出電流，具有恒流特性并聯(lián)反饋：輸入端電流求和（KCL）負(fù)反饋類型小結(jié)：37電壓負(fù)反饋：穩(wěn)定輸出電壓，具有恒壓特性串聯(lián)反饋：輸入端電壓求串聯(lián)負(fù)反饋信號源對反饋效果的影響Uid=Ui-Uf則Us最好為恒壓源，即信號源內(nèi)阻RS越小越好。要想反饋效果明顯，就要求Uf變化能有效引起Uid的變化。38串聯(lián)負(fù)反饋信號源對反饋效果的影響Uid=Ui-Uf信號源對反饋效果的影響并聯(lián)負(fù)反饋Iid=Ii-If則Is最好為恒流源，即信號源內(nèi)阻RS越大越好。要想反饋效果明顯，就要求If變化能有效引起Iid的變化。39信號源對反饋效果的影響并聯(lián)負(fù)反饋Iid=Ii-If§4.2負(fù)反饋對放大電路的影響負(fù)反饋對增益的影響負(fù)反饋對非線性失真的影響負(fù)反饋對通頻帶的影響負(fù)反饋對輸入電阻的影響負(fù)反饋對輸出電阻的影響負(fù)反饋對噪聲、干擾和溫漂的影響引入負(fù)反饋后，雖然放大倍數(shù)降低了，但對電路的性能有多方面的改善，改善的程度都與反饋深度有關(guān)。40§4.2負(fù)反饋對放大電路的影響負(fù)反饋對增益的影響引入負(fù)反4.2.1負(fù)反饋對增益的影響環(huán)境溫度、電源電壓的變化、電路元器件參數(shù)和特性的變化都會(huì)使放大電路的增益發(fā)生變化。1、深度負(fù)反饋情況負(fù)反饋放大電路的增益與開環(huán)放大電路的性能無關(guān)。反饋網(wǎng)絡(luò)一般由性能穩(wěn)定的無源線性元件組成。2、一般情況負(fù)反饋對放大電路增益穩(wěn)定性改善的程度，通常用增益的相對變化率來衡量。414.2.1負(fù)反饋對增益的影響環(huán)境溫度、電源電壓的變化、電路在不考慮相位關(guān)系情況下有反饋時(shí)增益的穩(wěn)定性比無反饋時(shí)提高到(1+AF)倍。另一方面,在深度負(fù)反饋條件下即閉環(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。負(fù)反饋的組態(tài)不同，穩(wěn)定的增益不同（Auf、Arf、Agf、Aif）42在不考慮相位關(guān)系情況下有反饋時(shí)增益的穩(wěn)定性比無反饋時(shí)提高到(例 某負(fù)反饋放大器，其A=104,反饋系數(shù)F＝0.01。由于外部條件變化使A變化了±10%，求Af的相對變化量。解：43例 某負(fù)反饋放大器，其A=104,反饋系數(shù)F＝0.01。由于4.2.2負(fù)反饋對非線性失真的影響失真的反饋信號，使凈輸入產(chǎn)生相反的失真，從而彌補(bǔ)了放大電路本身的非線性失真。負(fù)反饋可以改善放大電路的非線性失真，但是只能改善反饋環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的非線性失真。非線性失真使輸出波形中的諧波分量增加，引入負(fù)反饋后，在保持輸出信號基波成分不變的情況下（需增大輸入信號），降低了諧波成分，從而減小了非線性失真。在非線性失真不太嚴(yán)重時(shí)，輸出波形中的非線性失真系數(shù)近似減小為原來的1/（1+AF）。444.2.2負(fù)反饋對非線性失真的影響失真的反饋信閉環(huán)時(shí)增益減小，線性度變好。只能減少環(huán)內(nèi)放大電路產(chǎn)生的失真，如果輸入波形本身就是失真的，即使引入負(fù)反饋，也無濟(jì)于事。1——開環(huán)特性2——閉環(huán)特性45閉環(huán)時(shí)增益減小，線性度變好。只能減少環(huán)內(nèi)放大電4.2.3負(fù)反饋對通頻帶的影響無反饋時(shí)中頻增益引入負(fù)反饋后閉環(huán)中頻增益設(shè)純阻性464.2.3負(fù)反饋對通頻帶的影響無反饋時(shí)中頻增益引入負(fù)反饋比開環(huán)時(shí)增加了同理可得——閉環(huán)上限頻率比開環(huán)時(shí)減小了——閉環(huán)下限頻率引入負(fù)反饋后，放大電路的通頻帶展寬了47比開環(huán)時(shí)增加了同理可得——閉環(huán)上限頻率比開環(huán)時(shí)減小了——閉環(huán)4848增益一帶寬積放大電路的增益-帶寬積為常數(shù)閉環(huán)增益-帶寬積開環(huán)增益-帶寬積49增益一帶寬積放大電路的增益-帶寬積為常數(shù)閉環(huán)增益-帶寬積開無反饋時(shí)引入負(fù)反饋后引入負(fù)反饋后通頻帶展寬為（1+AmF）倍，但中頻增益下降為無反饋時(shí)的1/（1+AmF）。故增益帶寬積基本不變?？梢姡?fù)反饋的反饋深度愈深，通頻帶展得就愈寬，中頻增益下降愈多。比較與總結(jié)：50無反饋時(shí)引入負(fù)反饋后引入負(fù)反饋后通頻帶展寬為（1+AmF串聯(lián)負(fù)反饋開環(huán)輸入電阻Ri=vid/ii因?yàn)関f=F·xo;

xo=A·vid閉環(huán)輸入電阻Rif=vi/ii所以vi=vid+vf=(1+AF)vid閉環(huán)輸入電阻Rif=vi/ii引入串聯(lián)負(fù)反饋后，輸入電阻增加了。4.2.4負(fù)反饋對輸入電阻的影響與串聯(lián)或并聯(lián)反饋方式有關(guān)，而與電壓或電流反饋無關(guān)。51串聯(lián)負(fù)反饋開環(huán)輸入電阻Ri=vid/ii因?yàn)関并聯(lián)負(fù)反饋閉環(huán)輸入電阻引入并聯(lián)負(fù)反饋后，輸入電阻減小了。52并聯(lián)負(fù)反饋閉環(huán)輸入電阻引入并聯(lián)負(fù)反饋后，輸入電阻減電壓負(fù)反饋4.2.5負(fù)反饋對輸出電阻的影響與反饋網(wǎng)絡(luò)和放大電路輸出端的取樣方式有關(guān)，而與輸入端的連接方式無關(guān)。53電壓負(fù)反饋4.2.5負(fù)反饋對輸出電阻的影響與反閉環(huán)輸出電阻電壓負(fù)反饋而Xid=-Xf=-FvT

忽略反饋網(wǎng)絡(luò)對iT的分流所以引入電壓負(fù)反饋后，輸出電阻減小了。54閉環(huán)輸出電阻電壓負(fù)反饋而Xid=-Xf=-F電流負(fù)反饋閉環(huán)輸出電阻引入電流負(fù)反饋后，輸出電阻增大了。55電流負(fù)反饋閉環(huán)輸出電阻引入電流負(fù)反饋后，輸出電阻增串聯(lián)負(fù)反饋——并聯(lián)負(fù)反饋——電壓負(fù)反饋——電流負(fù)反饋——增大輸入電阻減小輸入電阻減小輸出電阻，穩(wěn)定輸出電壓增大輸出電阻，穩(wěn)定輸出電流對輸入電阻和輸出電阻的影響小結(jié)4.2.6負(fù)反饋對噪聲、干擾和溫漂的影響原理同負(fù)反饋對放大電路非線性失真的改善。負(fù)反饋只對反饋環(huán)內(nèi)的噪聲、干擾和溫漂有抑制作用。56串聯(lián)負(fù)反饋——并聯(lián)負(fù)反饋——電壓負(fù)反饋——電流負(fù)例設(shè)Aud=105，R1=2kΩ，R2=18kΩ1）試估算反饋系數(shù)F、反饋深度（1+AudF）；2）估算閉環(huán)增益Auf；3）若集成運(yùn)放的開環(huán)增益Aud的相對變化量為±10%，求閉環(huán)增益Auf的相對變化量；解：1）反饋系數(shù)為：反饋深度為：1+AudFu

=1+1050.1≈1044）若運(yùn)放的fH=7Hz，fL=0，求閉環(huán)時(shí)的通頻帶。57例設(shè)Aud=105，R1=2kΩ，R2=18kΩ1）試估算反2）估算閉環(huán)增益Auf3）若開環(huán)增益Aud的相對變化量為±10%，則閉環(huán)增益Auf的相對變化量為：說明引入反饋深度為104的負(fù)反饋后，增益穩(wěn)定性提高了。4）若運(yùn)放的fH=7Hz，fL=0，閉環(huán)時(shí)的通頻帶為：BWf=fHf=（1+AudFu

）fH=1047=70kHZAud=1051+AudFu

≈104582）估算閉環(huán)增益Auf3）若開環(huán)增益Aud的相對變化量為±14、反饋信號與輸入信號的求和方式不同，對放大電路的輸入電阻產(chǎn)生的影響不同。串聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻增大；并聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻減小。1、負(fù)反饋使電路增益下降，但提高了增益的穩(wěn)定性。2、負(fù)反饋在犧牲增益的前提下，展寬了通頻帶，但閉環(huán)的增益帶寬積AmfBWf與開環(huán)的增益帶寬積AmBW近似相等。3、負(fù)反饋能改善環(huán)內(nèi)的非線性失真，但對信號的失真無能為力。小結(jié)：594、反饋信號與輸入信號的求和方式不同，對放大電路的輸入電阻產(chǎn)5、反饋信號在輸出端采樣方式不同，對放大電路的輸出電阻產(chǎn)生的影響不同。電壓負(fù)反饋使輸出電阻減?。浑娏髫?fù)反饋使輸出電阻增大。6、電壓負(fù)反饋可穩(wěn)定輸出電壓；電流負(fù)反饋可穩(wěn)定輸出電流。7、負(fù)反饋對放大電路的影響均與反饋深度（1+AF）有關(guān)。負(fù)反饋越深，改善的效果越顯著，但放大倍數(shù)下降越多。605、反饋信號在輸出端采樣方式不同，對放大電路的輸出電阻產(chǎn)生的練習(xí)與思考如果需要實(shí)現(xiàn)下列要求，在放大電路中應(yīng)引入哪種類型的負(fù)反饋？1、要求輸出電壓UO基本穩(wěn)定，并能提高輸入電阻；2、要求穩(wěn)定輸出電流IO，并能減小輸入電阻。61練習(xí)與思考如果需要實(shí)現(xiàn)下列要求，在放大電路中應(yīng)引入哪種類型的由于則又因?yàn)榇肷鲜降茫ㄒ渤憺閤fxi）凈輸入量近似等于零由此可得深度負(fù)反饋條件下，基本放大電路“兩虛”的概念輸入量近似等于反饋量（xid0）§4.3深度負(fù)反饋放大電路的增益計(jì)算1.深度負(fù)反饋的特點(diǎn)對于負(fù)反饋放大電路，存在幾種常用的分析方法，如等效電路分析法、方框圖法、深度負(fù)反饋估算法等等。62由于則又因?yàn)榇肷鲜降茫ㄒ渤憺閤fxi）凈輸入量近串聯(lián)負(fù)反饋，輸入端電壓求和深度負(fù)反饋條件下

xid=

xi-

xf

0

虛短虛斷虛短虛斷并聯(lián)負(fù)反饋，輸入端電流求和vid=

vi-

vf

0iid=

ii-

if

0vid=

iidri

063串聯(lián)負(fù)反饋，輸入端電壓求和深度負(fù)反饋條件下虛短虛斷虛短虛斷并增益計(jì)算原則：計(jì)算F時(shí)應(yīng)采用分離原則，分離開輸入對其的影響：串聯(lián)反饋：將反饋網(wǎng)絡(luò)的反饋點(diǎn)開路。并聯(lián)反饋：將反饋網(wǎng)絡(luò)的反饋點(diǎn)對地短路。特殊：若反饋網(wǎng)絡(luò)的反饋點(diǎn)與輸出取樣點(diǎn)重合，則不進(jìn)行上述處理。64增益計(jì)算原則：計(jì)算F時(shí)應(yīng)采用分離原則，分離開輸入對其的影響：1.電壓串聯(lián)負(fù)反饋的計(jì)算串聯(lián)反饋時(shí)：651.電壓串聯(lián)負(fù)反饋的計(jì)算串聯(lián)反饋時(shí)：65計(jì)算反饋電壓時(shí)只考慮輸出對它的影響66計(jì)算反饋電壓時(shí)只考慮輸出對它的影響662.電流并聯(lián)負(fù)反饋的計(jì)算虛短（虛地）并聯(lián)反饋時(shí)：672.電流并聯(lián)負(fù)反饋的計(jì)算虛短并聯(lián)反饋時(shí)：67并聯(lián)負(fù)反饋的輸入電阻小68并聯(lián)負(fù)反饋的輸入電阻小683.電壓并聯(lián)負(fù)反饋的計(jì)算虛短（虛地）并聯(lián)反饋時(shí)：693.電壓并聯(lián)負(fù)反饋的計(jì)算虛短并聯(lián)反饋時(shí)：694.電流串聯(lián)負(fù)反饋的計(jì)算串聯(lián)負(fù)反饋時(shí)：704.電流串聯(lián)負(fù)反饋的計(jì)算串聯(lián)負(fù)反饋時(shí)：70例2試分別按下列要求將信號源us、電阻Rf正確接入該電路。71例2試分別按下列要求將信號源us、電阻Rf正確接入該電路。71）引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋721）引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋72例31）當(dāng)ui=0時(shí)，UC1=UC2=？（設(shè)UBE=0.7V）2）要引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋，Rf應(yīng)如何連接？運(yùn)放輸入端的正負(fù)極性如何標(biāo)志？3）引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋后，求閉環(huán)電壓增益Auf。4）要引入電壓并聯(lián)負(fù)反饋，Rf應(yīng)如何連接？運(yùn)放輸入端的正負(fù)極性如何標(biāo)志？Auf=？73例31）當(dāng)ui=0時(shí)，2）要引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋，Rf應(yīng)如何連1）當(dāng)ui=0時(shí)，UC1=UC2=？（設(shè)UBE=0.7V）解：741）當(dāng)ui=0時(shí)，解：742）要引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋，Rf應(yīng)如何連接？運(yùn)放輸入端的正負(fù)極性如何標(biāo)志？+752）要引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋，Rf應(yīng)如何連接？運(yùn)放輸入端的正負(fù)極3）引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋后，求閉環(huán)電壓增益Auf。串聯(lián)反饋時(shí)：763）引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋后，求閉環(huán)電壓增益Auf。串聯(lián)反饋時(shí)：4）要引入電壓并聯(lián)負(fù)反饋，Rf應(yīng)如何連接？運(yùn)放輸入端的正負(fù)極性如何標(biāo)志？Auf=？+774）要引入電壓并聯(lián)負(fù)反饋，Rf應(yīng)如何連接？運(yùn)放輸入端的正負(fù)極并聯(lián)反饋時(shí)：78并聯(lián)反饋時(shí)：78

在中頻范圍內(nèi)，放大電路的輸入信號與反饋信號一般是同相的，凈輸入信號的幅值小于輸入信號的幅值，放大電路的輸出信號就減小，正常地體現(xiàn)出負(fù)反饋?zhàn)饔?。?.4負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定性分析79在中頻范圍內(nèi)，放大電路的輸入信號與反饋信號一1.自激振蕩現(xiàn)象在不加任何輸入信號的情況下，放大電路仍會(huì)產(chǎn)生一定頻率的信號輸出。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。4.4.1產(chǎn)生自激振蕩的原因及條件801.自激振蕩現(xiàn)象在不加任何輸入信號的情況下，放大電路3.自激振蕩條件自激振蕩反饋深度即又得自激振蕩條件幅值條件相位條件（附加相移）閉環(huán)增益813.自激振蕩條件自激振蕩反饋深度即又得自激振蕩條件幅值條起振及穩(wěn)幅振蕩的過程設(shè)：Uo

是振蕩電路輸出電壓的幅度，B是要求達(dá)到的輸出電壓幅度。起振時(shí)Uo

0，達(dá)到穩(wěn)定振蕩時(shí)Uo

=B。82起振及穩(wěn)幅振蕩的過程設(shè)：Uo是振蕩電路輸出電壓的幅度，82起振過程中Uo

<B，要求AuF

>

1，穩(wěn)定振蕩時(shí)Uo

=B，要求AuF

=

1，從AuF

>

1到AuF

=

1，就是自激振蕩建立的過程。可使輸出電壓的幅度不斷增大。使輸出電壓的幅度得以穩(wěn)定。起始信號的產(chǎn)生：在電源接通時(shí)，會(huì)在電路中激起一個(gè)微小的擾動(dòng)信號，它是個(gè)非正弦信號，含有一系列頻率不同的正弦分量。83起振過程中Uo<B，要求AuF>1，穩(wěn)定振蕩4.穩(wěn)定工作條件破壞自激振蕩條件或當(dāng)反饋網(wǎng)絡(luò)為純電阻網(wǎng)絡(luò)時(shí)，f=0。其中Gm——幅值裕度，一般要求Gm10dBm——相位裕度，一般要求m45寫成等式，且幅值用分貝數(shù)表示時(shí)844.穩(wěn)定工作條件破壞自激振蕩條件或當(dāng)反饋網(wǎng)絡(luò)為純負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定裕度當(dāng)環(huán)境溫度、電路參數(shù)及電源電壓等因素在一定范圍內(nèi)變化時(shí)也能滿足穩(wěn)定條件，不產(chǎn)生自激振蕩，使負(fù)反饋放大電路能穩(wěn)定可靠地工作，要求放大電路要有一定的穩(wěn)定裕度。穩(wěn)定裕度：放大電路遠(yuǎn)離自激的程度。增益裕度（幅度裕度）相位裕度85負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定裕度當(dāng)環(huán)境溫度、電路參數(shù)及電源（1）增益裕度GmAF=180時(shí)，偏離0dB的數(shù)值為增益裕度Gm，即對于穩(wěn)定電路，Gm>0。Gm越大，電路越穩(wěn)定。一般要求Gm≥10dB。（2）相位裕度m時(shí)，|AF|偏離180的數(shù)值為相位裕度m，m越大，電路越穩(wěn)定。一般要求m≥45。即86（1）增益裕度GmAF=180時(shí)，偏離0dB的數(shù)值為增用波特圖表示或Gm10dB或m454.穩(wěn)定工作條件87用波特圖表示或Gm10dB或m455.負(fù)反饋放大電路穩(wěn)定性分析環(huán)路增益的幅頻響應(yīng)寫為一般與頻率無關(guān)，則的幅頻響應(yīng)是一條水平線利用波特圖分析關(guān)鍵作出的幅頻響應(yīng)和相頻響應(yīng)波特圖水平線的交點(diǎn)為即該點(diǎn)滿足885.負(fù)反饋放大電路穩(wěn)定性分析環(huán)路增益的幅頻響應(yīng)寫為一般與(2)作水平線判斷穩(wěn)定性方法(1)作出的幅頻響應(yīng)和相頻響應(yīng)波特圖在水平線的交點(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m45若該點(diǎn)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)若P點(diǎn)在水平線之下，穩(wěn)定；否則不穩(wěn)定?；?9(2)作水平線判斷穩(wěn)定性方法(1)作出的幅頻響應(yīng)和相頻響基本放大電基本放大反饋深度越深，越容易自激。越大，水平線下移，越容易自激越大，表明反饋深度越深90基本放大電基本放大反饋深度越深，越容易自激。越大，以一個(gè)三級放大電路為例設(shè)反饋網(wǎng)絡(luò)為電阻網(wǎng)絡(luò)，基本放大電路的增益為：其中f的單位是MHz。91以一個(gè)三級放大電路為例設(shè)反饋網(wǎng)絡(luò)為電阻網(wǎng)絡(luò)，基本放大電路的增-20dB/dec-40dB/dec-60dB/dec當(dāng)f=2.5MHz時(shí)，附加相移180，增益為68.5dB。68.5dB2661若則滿足對2.5MHz信號就會(huì)產(chǎn)生自激振蕩。92-20dB/dec-40dB/dec-60dB/dec當(dāng)f本章內(nèi)容的重點(diǎn)：1、掌握反饋的概念；2、掌握反饋類型的正確判斷；4、理解負(fù)反饋對放大電路性能的影響；3、掌握負(fù)反饋放大電路的增益計(jì)算。93本章內(nèi)容的重點(diǎn)：1、掌握反饋的概念；93Chapter4負(fù)反饋放大電路94Chapter4負(fù)反饋放大電路1主要內(nèi)容

反饋的基本概念與分類

負(fù)反饋對放大電路的影響

深度負(fù)反饋放大電路的增益計(jì)算

負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定性分析95主要內(nèi)容反饋的基本概念與分類2§4.1反饋的基本概念與分類反饋的基本概念反饋的分類與判斷96§4.1反饋的基本概念與分類反饋的基本概念34.1.1反饋的基本概念1、反饋的定義將放大電路輸出信號（電壓或電流）的一部分或全部通過反饋網(wǎng)絡(luò)回送到輸入端，并參與對放大的控制過程，稱為反饋?；痉糯箅娐稟反饋網(wǎng)絡(luò)F+放大電路引入反饋后，組成反饋放大電路。974.1.1反饋的基本概念1、反饋的定義基本放大電路反饋網(wǎng)基本放大電路A反饋網(wǎng)絡(luò)F+輸出信號反饋環(huán)：信號流向反饋系數(shù)輸入信號反饋信號比較環(huán)節(jié)凈輸入信號。經(jīng)反饋量影響基本放大電路輸入其中：反饋放大電路的閉環(huán)增益：98基本放大電路反饋網(wǎng)絡(luò)+輸出信號反饋環(huán)反饋系數(shù)輸入信號反饋信號2、反饋的分類正反饋與負(fù)反饋直流反饋與交流反饋電壓反饋與電流反饋串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋本級反饋與級間反饋992、反饋的分類正反饋與負(fù)反饋6★反饋環(huán)節(jié)的判斷◆輸出與輸入之間跨接的電路◆輸出回路與輸入回路的共有電路100★反饋環(huán)節(jié)的判斷◆輸出與輸入之間跨接的電路7在輸入端，輸入信號與反饋信號以電壓形式相比較為串聯(lián)反饋。（1）串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋a）串聯(lián)反饋b）并聯(lián)反饋在輸入端，輸入信號與反饋信號以電流形式相比較為并聯(lián)反饋。101在輸入端，輸入信號與反饋信號以電壓形式相比較為串聯(lián)反饋。（1串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋由反饋網(wǎng)絡(luò)在放大電路輸入端的連接方式判定串聯(lián)串聯(lián)：輸入以電壓形式求和:-vi+vid+vf=0

即vid=vi-

vf并聯(lián)：輸入以電流形式求和：

ii-iid-if=0

即iid=ii-if并聯(lián)102串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋由反饋網(wǎng)絡(luò)在放大電路輸入端的連接方式判定串串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋的判斷方法

反饋信號與輸入信號加在放大電路輸入回路的同一個(gè)電極，則為并聯(lián)反饋；反之，加在放大電路輸入回路的兩個(gè)電極，則為串聯(lián)反饋。此時(shí)反饋信號與輸入信號是電流相加減的關(guān)系。此時(shí)反饋信號與輸入信號是電壓相加減的關(guān)系。對于運(yùn)算放大器來說，反饋信號與輸入信號同時(shí)加在同相輸入端或反相輸入端，則為并聯(lián)反饋；一個(gè)加在同相輸入端一個(gè)加在反相輸入端，則為串聯(lián)反饋。對于三極管來說，反饋信號與輸入信號同時(shí)加在輸入三極管的基極或發(fā)射極，則為并聯(lián)反饋；一個(gè)加在基極一個(gè)加在發(fā)射極則為串聯(lián)反饋。103串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋的判斷方法反饋信號與輸入信號判斷電路中的級間交流反饋是串聯(lián)反饋還是并聯(lián)反饋串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋并聯(lián)反饋級間反饋通路xf(if)104判斷電路中的級間交流反饋是串聯(lián)反饋還是并聯(lián)反饋串聯(lián)反饋與并聯(lián)判斷電路中的級間交流反饋是串聯(lián)反饋還是并聯(lián)反饋串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋串聯(lián)反饋級間反饋通路xf(vf)105判斷電路中的級間交流反饋是串聯(lián)反饋還是并聯(lián)反饋串聯(lián)反饋與并聯(lián)（2）正反饋與負(fù)反饋a）正反饋引入反饋后，使凈輸入信號加強(qiáng)的反饋為正反饋。即基本放大A反饋網(wǎng)絡(luò)F+正反饋會(huì)使放大電路工作不穩(wěn)定，容易產(chǎn)生自激振蕩，即在無信號輸入時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生無關(guān)的信號輸出。b）負(fù)反饋引入反饋后，使凈輸入信號削弱的反饋為負(fù)反饋。即負(fù)反饋可在多方面改善放大電路的性能，但會(huì)使電路的增益下降。106（2）正反饋與負(fù)反饋a）正反饋基本放大反饋網(wǎng)絡(luò)+正反饋會(huì)使放正反饋：輸入量不變時(shí)，引入反饋后輸出量變大了。負(fù)反饋：輸入量不變時(shí)，引入反饋后輸出量變小了。從輸出端看從輸入端看正反饋：引入反饋后，使凈輸入量變大了。負(fù)反饋：引入反饋后，使凈輸入量變小了。凈輸入量可以是電壓，也可以是電流。107正反饋：輸入量不變時(shí)，引入反饋后輸出量變大了。負(fù)反饋：輸入量正、負(fù)反饋的判別方法－瞬時(shí)極性法（1）首先假設(shè)輸入信號Xi為“＋”，然后按照基本放大器的性質(zhì)，根據(jù)信號傳輸?shù)姆较蛑鸺壪蚝笸茢?，確定輸出信號Xo的極性；（2）根據(jù)輸出信號Xo的極性和反饋網(wǎng)絡(luò)的性質(zhì)確定反饋信號Xf的極性；（3）根據(jù)反饋信號與輸入信號的連接方式，計(jì)算凈輸入信號Xd：并聯(lián)反饋連接方式（電流比較）：Xd=Xi+Xf串聯(lián)反饋連接方式（電壓比較）：Xd=Xi–Xf（4）根據(jù)定義作出結(jié)論。108正、負(fù)反饋的判別方法－瞬時(shí)極性法（1）首先假設(shè)輸入信號Xi負(fù)反饋正反饋增大++++--uid+-AR2R1R3uiuouF+-uid+-AR2R1R4R3uouiuF+-反饋電壓增強(qiáng)了輸入信號的作用反饋電壓削弱了輸入信號的作用減小-+109負(fù)反饋正反饋增大++++--uid+-AR2R1R3uiuo（3）電壓反饋與電流反饋a）電壓反饋b）電流反饋在輸出端，反饋信號的取樣對象為輸出電壓時(shí)，稱為電壓反饋。在輸出端，反饋信號的取樣對象為輸出電流時(shí)，稱為電流反饋。110（3）電壓反饋與電流反饋a）電壓反饋b）電流反饋在輸出端，反電壓反饋與電流反饋電壓反饋與電流反饋由反饋網(wǎng)絡(luò)在放大電路輸出端的取樣對象決定：電壓反饋：反饋信號xf和輸出電壓成比例，即xf=Fvo電流反饋：反饋信號xf與輸出電流成比例，即xf=Fio

并聯(lián)結(jié)構(gòu)串聯(lián)結(jié)構(gòu)111電壓反饋與電流反饋電壓反饋與電流反饋由反饋網(wǎng)電壓反饋與電流反饋電壓負(fù)反饋RLvoxf

xidvo電壓負(fù)反饋穩(wěn)定輸出電壓xf=Fvo，

xid=xi－xf112電壓反饋與電流反饋電壓負(fù)反饋RLvoxfxidv電壓反饋與電流反饋電流負(fù)反饋RLioxf

xidio電流負(fù)反饋穩(wěn)定輸出電流xf=Fio，

xid=xi－xf113電壓反饋與電流反饋電流負(fù)反饋RLioxfxid電壓反饋與電流反饋判斷方法：負(fù)載短路法將負(fù)載短路，反饋量仍然存在——電流反饋。將負(fù)載短路（未接負(fù)載時(shí)輸出對地短路），反饋量為零——電壓反饋。電壓反饋電流反饋反饋通路反饋通路簡易判別：若反饋信號取自負(fù)載上端則為電壓反饋，不取自負(fù)載上端則為電流反饋。114電壓反饋與電流反饋判斷方法：負(fù)載短路法將負(fù)載短電壓反饋與電流反饋電壓反饋反饋通路115電壓反饋與電流反饋電壓反饋反饋通路22（4）直流反饋與交流反饋a）直流反饋：反饋信號中只包含直流成分。影響電路直流性能，主要用于穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。b）交流反饋：反饋信號中只包含交流成分。影響電路動(dòng)態(tài)性能，主要用于改善放大電路的動(dòng)態(tài)性能，如提高A的穩(wěn)定性、增加ri，降低ro，增大BW，改善輸出波形、抑制干擾等。判斷方法：電容觀察法。反饋通路如果存在隔直電容，就是交流反饋；反饋通路存在旁路電容，則是直流反饋；如果不存在電容，就是交、直流反饋。在直接耦合放大電路中，既可傳輸交流信號，也可傳輸直流信號，此時(shí)引入的反饋為交、直流反饋。116（4）直流反饋與交流反饋a）直流反饋：反饋信號中只包含直流成基本放大A反饋網(wǎng)絡(luò)F+3、反饋放大電路增益的一般表達(dá)式由方框圖可得：（1）閉環(huán)增益的一般表達(dá)式117基本放大反饋網(wǎng)絡(luò)+3、反饋放大電路增益的一般表達(dá)式由方框圖可（2）閉環(huán)增益一般表達(dá)式的分析a）反饋深度開環(huán)增益與閉環(huán)增益之比，反映了反饋對放大電路的影響。若，則，即引入反饋后增益下降，這種反饋為負(fù)反饋。若，則，即引入反饋后增益增加，這種反饋為正反饋。若，則，說明放大電路沒有輸入信號時(shí)也有輸出，此時(shí)電路處于自激振蕩狀態(tài)。118（2）閉環(huán)增益一般表達(dá)式的分析a）反饋深度開環(huán)增益與閉環(huán)增益b）環(huán)路增益c）深度負(fù)反饋時(shí)增益的近似表達(dá)式凈輸入量經(jīng)基本放大電路和反饋網(wǎng)絡(luò)循環(huán)一周所具有的增益稱環(huán)路增益。也是描述反饋放大電路性能的重要指標(biāo)。當(dāng)時(shí)，相應(yīng)的負(fù)反饋稱深度負(fù)反饋，則119b）環(huán)路增益c）深度負(fù)反饋時(shí)增益的近似表達(dá)式凈輸入量經(jīng)基本放4.1.2負(fù)反饋放大電路的四種組態(tài)在輸出回路中，按Xf的來源不同，有電壓反饋和電流反饋；在輸入回路中，按Xf的接入方式不同，又分串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋。它們的不同組合，使負(fù)反饋放大電路有以下四種組態(tài)：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1204.1.2負(fù)反饋放大電路的四種組態(tài)在輸出回路中，按1、電壓串聯(lián)負(fù)反饋3）用瞬時(shí)極性法判斷正負(fù)反饋。負(fù)反饋1）由輸出端判斷電壓或電流反饋。當(dāng)時(shí)，故為電壓反饋2）由輸入端判斷串聯(lián)或并聯(lián)反饋。電壓比較，故為串聯(lián)反饋又：該電路為直接耦合，即為交直流反饋。電壓串聯(lián)交直流負(fù)反饋1211、電壓串聯(lián)負(fù)反饋3）用瞬時(shí)極性法判斷正負(fù)反饋。負(fù)反饋1）由3）用瞬時(shí)極性法判斷正負(fù)反饋。負(fù)反饋1）由輸出端判斷電壓或電流反饋。電壓反饋2）由輸入端判斷串聯(lián)或并聯(lián)反饋。串聯(lián)反饋4）由反饋信號判斷直流或或交流反饋。交流反饋電壓串聯(lián)交流負(fù)反饋1223）用瞬時(shí)極性法判斷正負(fù)反饋。負(fù)反饋1）由輸出端判斷電壓或電2、電流串聯(lián)負(fù)反饋3）判斷反饋極性。負(fù)反饋1）判斷電壓或電流反饋。電流反饋2）判斷串聯(lián)或并聯(lián)反饋。串聯(lián)反饋4）判斷直流或或交流反饋。交直流反饋電流串聯(lián)交直流負(fù)反饋1232、電流串聯(lián)負(fù)反饋3）判斷反饋極性。負(fù)反饋1）判斷電壓或電流3）判斷反饋極性負(fù)反饋1）判斷電壓或電流反饋電流反饋2）判斷串聯(lián)或并聯(lián)反饋串聯(lián)反饋4）判斷直流或或交流反饋交直流反饋電流串聯(lián)交直流負(fù)反饋1243）判斷反饋極性負(fù)反饋1）判斷電壓或電流反饋電流反饋2）判斷3、電壓并聯(lián)負(fù)反饋3）判斷反饋極性。負(fù)反饋1）判斷電壓或電流反饋。電壓反饋2）判斷串聯(lián)或并聯(lián)反饋。并聯(lián)反饋4）判斷直流或或交流反饋。交直流反饋電壓并聯(lián)交直流負(fù)反饋電流比較電壓反饋能穩(wěn)定輸出電壓。uoifi'iuo1253、電壓并聯(lián)負(fù)反饋3）判斷反饋極性。負(fù)反饋1）判斷電壓或電流3）判斷反饋極性。負(fù)反饋1）判斷電壓或電流反饋。電壓反饋2）判斷串聯(lián)或并聯(lián)反饋。并聯(lián)反饋4）判斷直流或或交流反饋。交直流反饋電壓并聯(lián)交直流負(fù)反饋1263）判斷反饋極性。負(fù)反饋1）判斷電壓或電流反饋。電壓反饋2）4、電流并聯(lián)負(fù)反饋3）判斷反饋極性。負(fù)反饋1）判斷電壓或電流反饋。電流反饋2）判斷串聯(lián)或并聯(lián)反饋。并聯(lián)反饋4）判斷直流或交流反饋。交直流反饋電流并聯(lián)交直流負(fù)反饋電流反饋能穩(wěn)定輸出電流。ioifi'iiouR31274、電流并聯(lián)負(fù)反饋3）判斷反饋極性。負(fù)反饋1）判斷電壓或電流3）判斷反饋極性。負(fù)反饋1）判斷電壓或電流反饋。電流反饋2）判斷串聯(lián)或并聯(lián)反饋。并聯(lián)反饋4）判斷直流或或交流反饋。交直流反饋電流并聯(lián)交直流負(fù)反饋1283）判斷反饋極性。負(fù)反饋1）判斷電壓或電流反饋。電流反饋2）負(fù)反饋放大電路中各種信號量的含義129負(fù)反饋放大電路中各種信號量的含義36電壓負(fù)反饋：穩(wěn)定輸出電壓，具有恒壓特性串聯(lián)反饋：輸入端電壓求和（KVL）電流負(fù)反饋：穩(wěn)定輸出電流，具有恒流特性并聯(lián)反饋：輸入端電流求和（KCL）負(fù)反饋類型小結(jié)：130電壓負(fù)反饋：穩(wěn)定輸出電壓，具有恒壓特性串聯(lián)反饋：輸入端電壓求串聯(lián)負(fù)反饋信號源對反饋效果的影響Uid=Ui-Uf則Us最好為恒壓源，即信號源內(nèi)阻RS越小越好。要想反饋效果明顯，就要求Uf變化能有效引起Uid的變化。131串聯(lián)負(fù)反饋信號源對反饋效果的影響Uid=Ui-Uf信號源對反饋效果的影響并聯(lián)負(fù)反饋Iid=Ii-If則Is最好為恒流源，即信號源內(nèi)阻RS越大越好。要想反饋效果明顯，就要求If變化能有效引起Iid的變化。132信號源對反饋效果的影響并聯(lián)負(fù)反饋Iid=Ii-If§4.2負(fù)反饋對放大電路的影響負(fù)反饋對增益的影響負(fù)反饋對非線性失真的影響負(fù)反饋對通頻帶的影響負(fù)反饋對輸入電阻的影響負(fù)反饋對輸出電阻的影響負(fù)反饋對噪聲、干擾和溫漂的影響引入負(fù)反饋后，雖然放大倍數(shù)降低了，但對電路的性能有多方面的改善，改善的程度都與反饋深度有關(guān)。133§4.2負(fù)反饋對放大電路的影響負(fù)反饋對增益的影響引入負(fù)反4.2.1負(fù)反饋對增益的影響環(huán)境溫度、電源電壓的變化、電路元器件參數(shù)和特性的變化都會(huì)使放大電路的增益發(fā)生變化。1、深度負(fù)反饋情況負(fù)反饋放大電路的增益與開環(huán)放大電路的性能無關(guān)。反饋網(wǎng)絡(luò)一般由性能穩(wěn)定的無源線性元件組成。2、一般情況負(fù)反饋對放大電路增益穩(wěn)定性改善的程度，通常用增益的相對變化率來衡量。1344.2.1負(fù)反饋對增益的影響環(huán)境溫度、電源電壓的變化、電路在不考慮相位關(guān)系情況下有反饋時(shí)增益的穩(wěn)定性比無反饋時(shí)提高到(1+AF)倍。另一方面,在深度負(fù)反饋條件下即閉環(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。負(fù)反饋的組態(tài)不同，穩(wěn)定的增益不同（Auf、Arf、Agf、Aif）135在不考慮相位關(guān)系情況下有反饋時(shí)增益的穩(wěn)定性比無反饋時(shí)提高到(例 某負(fù)反饋放大器，其A=104,反饋系數(shù)F＝0.01。由于外部條件變化使A變化了±10%，求Af的相對變化量。解：136例 某負(fù)反饋放大器，其A=104,反饋系數(shù)F＝0.01。由于4.2.2負(fù)反饋對非線性失真的影響失真的反饋信號，使凈輸入產(chǎn)生相反的失真，從而彌補(bǔ)了放大電路本身的非線性失真。負(fù)反饋可以改善放大電路的非線性失真，但是只能改善反饋環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的非線性失真。非線性失真使輸出波形中的諧波分量增加，引入負(fù)反饋后，在保持輸出信號基波成分不變的情況下（需增大輸入信號），降低了諧波成分，從而減小了非線性失真。在非線性失真不太嚴(yán)重時(shí)，輸出波形中的非線性失真系數(shù)近似減小為原來的1/（1+AF）。1374.2.2負(fù)反饋對非線性失真的影響失真的反饋信閉環(huán)時(shí)增益減小，線性度變好。只能減少環(huán)內(nèi)放大電路產(chǎn)生的失真，如果輸入波形本身就是失真的，即使引入負(fù)反饋，也無濟(jì)于事。1——開環(huán)特性2——閉環(huán)特性138閉環(huán)時(shí)增益減小，線性度變好。只能減少環(huán)內(nèi)放大電4.2.3負(fù)反饋對通頻帶的影響無反饋時(shí)中頻增益引入負(fù)反饋后閉環(huán)中頻增益設(shè)純阻性1394.2.3負(fù)反饋對通頻帶的影響無反饋時(shí)中頻增益引入負(fù)反饋比開環(huán)時(shí)增加了同理可得——閉環(huán)上限頻率比開環(huán)時(shí)減小了——閉環(huán)下限頻率引入負(fù)反饋后，放大電路的通頻帶展寬了140比開環(huán)時(shí)增加了同理可得——閉環(huán)上限頻率比開環(huán)時(shí)減小了——閉環(huán)14148增益一帶寬積放大電路的增益-帶寬積為常數(shù)閉環(huán)增益-帶寬積開環(huán)增益-帶寬積142增益一帶寬積放大電路的增益-帶寬積為常數(shù)閉環(huán)增益-帶寬積開無反饋時(shí)引入負(fù)反饋后引入負(fù)反饋后通頻帶展寬為（1+AmF）倍，但中頻增益下降為無反饋時(shí)的1/（1+AmF）。故增益帶寬積基本不變?？梢?，負(fù)反饋的反饋深度愈深，通頻帶展得就愈寬，中頻增益下降愈多。比較與總結(jié)：143無反饋時(shí)引入負(fù)反饋后引入負(fù)反饋后通頻帶展寬為（1+AmF串聯(lián)負(fù)反饋開環(huán)輸入電阻Ri=vid/ii因?yàn)関f=F·xo;

xo=A·vid閉環(huán)輸入電阻Rif=vi/ii所以vi=vid+vf=(1+AF)vid閉環(huán)輸入電阻Rif=vi/ii引入串聯(lián)負(fù)反饋后，輸入電阻增加了。4.2.4負(fù)反饋對輸入電阻的影響與串聯(lián)或并聯(lián)反饋方式有關(guān)，而與電壓或電流反饋無關(guān)。144串聯(lián)負(fù)反饋開環(huán)輸入電阻Ri=vid/ii因?yàn)関并聯(lián)負(fù)反饋閉環(huán)輸入電阻引入并聯(lián)負(fù)反饋后，輸入電阻減小了。145并聯(lián)負(fù)反饋閉環(huán)輸入電阻引入并聯(lián)負(fù)反饋后，輸入電阻減電壓負(fù)反饋4.2.5負(fù)反饋對輸出電阻的影響與反饋網(wǎng)絡(luò)和放大電路輸出端的取樣方式有關(guān)，而與輸入端的連接方式無關(guān)。146電壓負(fù)反饋4.2.5負(fù)反饋對輸出電阻的影響與反閉環(huán)輸出電阻電壓負(fù)反饋而Xid=-Xf=-FvT

忽略反饋網(wǎng)絡(luò)對iT的分流所以引入電壓負(fù)反饋后，輸出電阻減小了。147閉環(huán)輸出電阻電壓負(fù)反饋而Xid=-Xf=-F電流負(fù)反饋閉環(huán)輸出電阻引入電流負(fù)反饋后，輸出電阻增大了。148電流負(fù)反饋閉環(huán)輸出電阻引入電流負(fù)反饋后，輸出電阻增串聯(lián)負(fù)反饋——并聯(lián)負(fù)反饋——電壓負(fù)反饋——電流負(fù)反饋——增大輸入電阻減小輸入電阻減小輸出電阻，穩(wěn)定輸出電壓增大輸出電阻，穩(wěn)定輸出電流對輸入電阻和輸出電阻的影響小結(jié)4.2.6負(fù)反饋對噪聲、干擾和溫漂的影響原理同負(fù)反饋對放大電路非線性失真的改善。負(fù)反饋只對反饋環(huán)內(nèi)的噪聲、干擾和溫漂有抑制作用。149串聯(lián)負(fù)反饋——并聯(lián)負(fù)反饋——電壓負(fù)反饋——電流負(fù)例設(shè)Aud=105，R1=2kΩ，R2=18kΩ1）試估算反饋系數(shù)F、反饋深度（1+AudF）；2）估算閉環(huán)增益Auf；3）若集成運(yùn)放的開環(huán)增益Aud的相對變化量為±10%，求閉環(huán)增益Auf的相對變化量；解：1）反饋系數(shù)為：反饋深度為：1+AudFu

=1+1050.1≈1044）若運(yùn)放的fH=7Hz，fL=0，求閉環(huán)時(shí)的通頻帶。150例設(shè)Aud=105，R1=2kΩ，R2=18kΩ1）試估算反2）估算閉環(huán)增益Auf3）若開環(huán)增益Aud的相對變化量為±10%，則閉環(huán)增益Auf的相對變化量為：說明引入反饋深度為104的負(fù)反饋后，增益穩(wěn)定性提高了。4）若運(yùn)放的fH=7Hz，fL=0，閉環(huán)時(shí)的通頻帶為：BWf=fHf=（1+AudFu

）fH=1047=70kHZAud=1051+AudFu

≈1041512）估算閉環(huán)增益Auf3）若開環(huán)增益Aud的相對變化量為±14、反饋信號與輸入信號的求和方式不同，對放大電路的輸入電阻產(chǎn)生的影響不同。串聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻增大；并聯(lián)負(fù)反饋使輸入電阻減小。1、負(fù)反饋使電路增益下降，但提高了增益的穩(wěn)定性。2、負(fù)反饋在犧牲增益的前提下，展寬了通頻帶，但閉環(huán)的增益帶寬積AmfBWf與開環(huán)的增益帶寬積AmBW近似相等。3、負(fù)反饋能改善環(huán)內(nèi)的非線性失真，但對信號的失真無能為力。小結(jié)：1524、反饋信號與輸入信號的求和方式不同，對放大電路的輸入電阻產(chǎn)5、反饋信號在輸出端采樣方式不同，對放大電路的輸出電阻產(chǎn)生的影響不同。電壓負(fù)反饋使輸出電阻減?。浑娏髫?fù)反饋使輸出電阻增大。6、電壓負(fù)反饋可穩(wěn)定輸出電壓；電流負(fù)反饋可穩(wěn)定輸出電流。7、負(fù)反饋對放大電路的影響均與反饋深度（1+AF）有關(guān)。負(fù)反饋越深，改善的效果越顯著，但放大倍數(shù)下降越多。1535、反饋信號在輸出端采樣方式不同，對放大電路的輸出電阻產(chǎn)生的練習(xí)與思考如果需要實(shí)現(xiàn)下列要求，在放大電路中應(yīng)引入哪種類型的負(fù)反饋？1、要求輸出電壓UO基本穩(wěn)定，并能提高輸入電阻；2、要求穩(wěn)定輸出電流IO，并能減小輸入電阻。154練習(xí)與思考如果需要實(shí)現(xiàn)下列要求，在放大電路中應(yīng)引入哪種類型的由于則又因?yàn)榇肷鲜降茫ㄒ渤憺閤fxi）凈輸入量近似等于零由此可得深度負(fù)反饋條件下，基本放大電路“兩虛”的概念輸入量近似等于反饋量（xid0）§4.3深度負(fù)反饋放大電路的增益計(jì)算1.深度負(fù)反饋的特點(diǎn)對于負(fù)反饋放大電路，存在幾種常用的分析方法，如等效電路分析法、方框圖法、深度負(fù)反饋估算法等等。155由于則又因?yàn)榇肷鲜降茫ㄒ渤憺閤fxi）凈輸入量近串聯(lián)負(fù)反饋，輸入端電壓求和深度負(fù)反饋條件下

xid=

xi-

xf

0

虛短虛斷虛短虛斷并聯(lián)負(fù)反饋，輸入端電流求和vid=

vi-

vf

0iid=

ii-

if

0vid=

iidri

0156串聯(lián)負(fù)反饋，輸入端電壓求和深度負(fù)反饋條件下虛短虛斷虛短虛斷并增益計(jì)算原則：計(jì)算F時(shí)應(yīng)采用分離原則，分離開輸入對其的影響：串聯(lián)反饋：將反饋網(wǎng)絡(luò)的反饋點(diǎn)開路。并聯(lián)反饋：將反饋網(wǎng)絡(luò)的反饋點(diǎn)對地短路。特殊：若反饋網(wǎng)絡(luò)的反饋點(diǎn)與輸出取樣點(diǎn)重合，則不進(jìn)行上述處理。157增益計(jì)算原則：計(jì)算F時(shí)應(yīng)采用分離原則，分離開輸入對其的影響：1.電壓串聯(lián)負(fù)反饋的計(jì)算串聯(lián)反饋時(shí)：1581.電壓串聯(lián)負(fù)反饋的計(jì)算串聯(lián)反饋時(shí)：65計(jì)算反饋電壓時(shí)只考慮輸出對它的影響159計(jì)算反饋電壓時(shí)只考慮輸出對它的影響662.電流并聯(lián)負(fù)反饋的計(jì)算虛短（虛地）并聯(lián)反饋時(shí)：1602.電流并聯(lián)負(fù)反饋的計(jì)算虛短并聯(lián)反饋時(shí)：67并聯(lián)負(fù)反饋的輸入電阻小161并聯(lián)負(fù)反饋的輸入電阻小683.電壓并聯(lián)負(fù)反饋的計(jì)算虛短（虛地）并聯(lián)反饋時(shí)：1623.電壓并聯(lián)負(fù)反饋的計(jì)算虛短并聯(lián)反饋時(shí)：694.電流串聯(lián)負(fù)反饋的計(jì)算串聯(lián)負(fù)反饋時(shí)：1634.電流串聯(lián)負(fù)反饋的計(jì)算串聯(lián)負(fù)反饋時(shí)：70例2試分別按下列要求將信號源us、電阻Rf正確接入該電路。164例2試分別按下列要求將信號源us、電阻Rf正確接入該電路。71）引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋1651）引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋72例31）當(dāng)ui=0時(shí)，UC1=UC2=？（設(shè)UBE=0.7V）2）要引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋，Rf應(yīng)如何連接？運(yùn)放輸入端的正負(fù)極性如何標(biāo)志？3）引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋后，求閉環(huán)電壓增益Auf。4）要引入電壓并聯(lián)負(fù)反饋，Rf應(yīng)如何連接？運(yùn)放輸入端的正負(fù)極性如何標(biāo)志？Auf=？166例31）當(dāng)ui=0時(shí)，2）要