模電課件-第5章 反饋13

5.1反饋的基本概念與分類

5.2負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響

5.3深度負(fù)反饋放大電路的分析計(jì)算5.4負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定性分析第五章反饋放大電路及其穩(wěn)定性5.1反饋的基本概念與分類反饋是指將放大電路輸出信號(hào)（輸出電壓或電流）的一部分或全部，通過反饋網(wǎng)絡(luò)（反饋通路）回送到放大電路輸入端（或輸入回路）的一種工作方式。5.1.1反饋的基本概念信號(hào)傳輸方向：由前到后，途經(jīng)基本放大器A反饋信號(hào)傳輸方向：由后到前，途經(jīng)反饋通路F開環(huán)放大倍數(shù)：未引入反饋時(shí)的放大倍數(shù)。閉環(huán)放大倍數(shù)：引入反饋后的放大倍數(shù)。放大器A輸出輸入反饋網(wǎng)絡(luò)F±疊加反饋信號(hào)若引回的信號(hào)削弱了輸入信號(hào)，就稱為負(fù)反饋。若引回的信號(hào)增強(qiáng)了輸入信號(hào)，就稱為正反饋。這里所說的信號(hào)一般是指交流信號(hào)，所以判斷正負(fù)反饋，就要判斷反饋信號(hào)與輸入信號(hào)的相位關(guān)系，同相是正反饋，反相是負(fù)反饋。5.1.2反饋的分類與判斷一、正反饋與負(fù)反饋判斷負(fù)反饋的方法——瞬時(shí)極性法_uo++AuiR1R3R2+uid-+uf-+__正反饋—加入反饋后，凈輸入信號(hào)|Xi‘|>|Xi|，輸出幅度增加。——構(gòu)成波形產(chǎn)生電路判斷負(fù)反饋的方法——瞬時(shí)極性法+uo-+AuiR1R3R2+uid-+uf-+++負(fù)反饋—加入反饋后，凈輸入信號(hào)|Xi‘|<|Xi|，輸出幅度減小。——穩(wěn)定輸出信號(hào)二、交流反饋與直流反饋交流反饋：反饋只對(duì)交流信號(hào)起作用。直流反饋：反饋只對(duì)直流起作用。若在反饋網(wǎng)絡(luò)中串接隔直電容，則可以隔斷直流，此時(shí)反饋只對(duì)交流起作用。在起反饋?zhàn)饔玫碾娮鑳啥瞬⒙?lián)旁路電容，可以使其只對(duì)直流起作用。有的反饋只對(duì)交流信號(hào)起作用；有的反饋只對(duì)直流信號(hào)起作用；有的反饋對(duì)交、直流信號(hào)均起作用。增加隔直電容C后，Rf只對(duì)交流起反饋?zhàn)饔谩！纳品糯箅娐返男阅苤笜?biāo)+–C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2CEC3C2+VCCuoui+–T1T2RfRE1C增加旁路電容C后，Rf只對(duì)直流起反饋?zhàn)饔?。——穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)C+–C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2CEC3C2+VCCuoui+–T1T2RfRE1三、電壓反饋和電流反饋電壓反饋：反饋信號(hào)取自輸出電壓信號(hào)，反饋信號(hào)的大小與輸出電壓成比例。

電流反饋：反饋信號(hào)取自輸出電流信號(hào)，反饋信號(hào)的大小與輸出電流成比例。根據(jù)反饋所采樣的信號(hào)不同，可以分為電壓反饋和電流反饋。RLuoRLuo電壓反饋采樣的兩種形式：采樣電阻很大電流反饋采樣的兩種形式：RLioiERLioiERf采樣電阻很小+–C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2CEC3C2+VCCuoui+–T1T2RfRE1電壓反饋——輸出電壓變化范圍減小電流反饋——輸出電流保持穩(wěn)定+–C1RC1RC2RE2C2+VCCuoui+–T1T2Rf根據(jù)反饋信號(hào)在輸入端與輸入信號(hào)比較形式的不同，可以分為串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋。串聯(lián)反饋：反饋信號(hào)與輸入信號(hào)串聯(lián)，即反饋電壓信號(hào)與輸入信號(hào)電壓比較。并聯(lián)反饋：反饋信號(hào)與輸入信號(hào)并聯(lián)，即反饋信號(hào)電流與輸入信號(hào)電流比較。四、串聯(lián)反饋和并聯(lián)反饋iifibib=i-if并聯(lián)反饋ufuiubeube=ui-uf串聯(lián)反饋+–C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2CEC3C2+VCCuoui+–T1T2RfRE1串聯(lián)反饋并聯(lián)反饋+–C1RC1RC2RE2C2+VCCuoui+–T1T2Rf反饋效果與信號(hào)源內(nèi)阻Rs的關(guān)系1、并聯(lián)Rs

大，效果好2、串聯(lián)Rs

小，效果好負(fù)反饋交流反饋直流反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋電流串聯(lián)負(fù)反饋電流并聯(lián)負(fù)反饋穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)負(fù)反饋的分類小結(jié)分析步驟：3、是否負(fù)反饋？4、是負(fù)反饋！那么是何種類型的負(fù)反饋？（判斷反饋的組態(tài)）1、找出反饋網(wǎng)絡(luò)（電阻）2、是交流反饋還是直流反饋？五、負(fù)反饋的組態(tài)判斷例1：判斷Rf是否負(fù)反饋，若是，判斷反饋的組態(tài)。ufubeuc1ub2uc2+–C1RB1RC1RB21RB22RC2RE2RE1CEC3C2+VCCuoui+–T1T2Rf電壓串聯(lián)負(fù)反饋+__+++輸入端Rf與信號(hào)源接于同一電極——并聯(lián)反饋Rf與信號(hào)源不接于同一電極——串聯(lián)反饋輸出端Rf與輸出端接于同一電極——電壓反饋Rf與輸出端不接于同一電極——電流反饋例2：判斷Rf是否負(fù)反饋，若是，判斷反饋的組態(tài)。+VCCRCC2C1Rfuiuoiibif電壓反饋并聯(lián)反饋電壓并聯(lián)負(fù)反饋例3：判斷Rf是否負(fù)反饋，若是，判斷反饋的組態(tài)。電流反饋并聯(lián)反饋uC1uB2uouiiiBiFuFRE2RfRE1RC1RC2+VCCiE2電流并聯(lián)負(fù)反饋例4：判斷如圖電路中RE1、RE2的負(fù)反饋?zhàn)饔?。RCRB1RB2RE1RE2CEC2C1+VCCuouiubeie電流串聯(lián)反饋RE2對(duì)交流反饋不起作用RE1：電流串聯(lián)負(fù)反饋RE2：直流負(fù)反饋5.1.3反饋放大器的方框圖表示

及一般表達(dá)式反饋放大器由基本放大器和反饋網(wǎng)絡(luò)組成基本放大電路A反饋回路F+–反饋網(wǎng)絡(luò)的反饋系數(shù)閉環(huán)放大倍數(shù)

1、放大倍數(shù)開環(huán)放大倍數(shù)基本放大電路A反饋回路F+–2、一般表達(dá)式分析反饋深度（1）當(dāng)＞1時(shí)，＜，相當(dāng)于負(fù)反饋

稱為反饋深度

（2）當(dāng)＜1時(shí)，＞，相當(dāng)于正反饋（3）當(dāng)=0時(shí)，=∞，相當(dāng)于輸入為零時(shí)仍有輸出，故稱為“自激振蕩狀態(tài)”。

環(huán)路增益

：放大電路和反饋網(wǎng)絡(luò)所形成環(huán)路的增益。環(huán)路增益深度負(fù)反饋基本放大電路A反饋回路Fba反饋電路的基本方程5.2負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響基本放大電路A反饋回路F+–引入負(fù)反饋使電路的穩(wěn)定性提高。（1）（2）若稱為深度負(fù)反饋，此時(shí)在深度負(fù)反饋的情況下，放大倍數(shù)只與反饋網(wǎng)絡(luò)有關(guān)。一、對(duì)放大倍數(shù)的影響二、減小非線性失真和抑制干擾Auiuo加反饋前加反饋后ufuiudAF+–改善uouo三、對(duì)通頻帶的影響引入負(fù)反饋使電路的通頻帶寬度增加：fABo

AAfBf四、對(duì)輸入、輸出電阻的影響串聯(lián)負(fù)反饋使電路的輸入電阻增加：AFRi+_+_+_UfRiRif+_UiIi同一輸入電壓下，輸入電流減小，輸入電阻增大1、串聯(lián)負(fù)反饋使電路的輸入電阻增加：2、并聯(lián)負(fù)反饋使電路的輸入電阻減?。豪斫猓捍?lián)負(fù)反饋相當(dāng)于在輸入回路中串聯(lián)了一個(gè)電阻，故輸入電阻增加。理解：并聯(lián)負(fù)反饋相當(dāng)于在輸入回路中并聯(lián)了一條支路，故輸入電阻減小。3、電壓負(fù)反饋使電路的輸出電阻減小：理解：電壓負(fù)反饋目的是阻止uo的變化，穩(wěn)定輸出電壓。放大電路空載時(shí)可等效右圖框中為電壓源：輸出電阻越小，輸出電壓越穩(wěn)定。RoesouoRL理解：電流負(fù)反饋目的是阻止io的變化，穩(wěn)定輸出電流。放大電路空載時(shí)可等效為右圖框中電流源：輸出電阻越大，輸出電流越穩(wěn)定。4、電流負(fù)反饋使電路的輸出電阻增加：RoisoioRL五、負(fù)反饋的正確引入原則要穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)，應(yīng)引入直流負(fù)反饋。要改善交流性能，應(yīng)引入交流負(fù)反饋。要穩(wěn)定輸出電壓（即減小輸出電阻），應(yīng)引入電壓負(fù)反饋；要穩(wěn)定輸出電流（即增大輸出電阻），應(yīng)引入電流負(fù)反饋。要提高輸入電阻，應(yīng)引入串聯(lián)負(fù)反饋；要減小輸入電阻，應(yīng)引入并聯(lián)負(fù)反饋。恒壓源或Rs較小時(shí)，應(yīng)引入串聯(lián)負(fù)反饋；恒流源或Rs較大時(shí)，應(yīng)引入并聯(lián)負(fù)反饋。例：電路如圖，若要求：(1)當(dāng)負(fù)載發(fā)生變化時(shí)，要保證放大倍數(shù)穩(wěn)定；(2)當(dāng)信號(hào)輸入后，電路輸入端從信號(hào)源索取的電流小；(3)引入負(fù)反饋后，需保證各級(jí)電路的靜態(tài)工作點(diǎn)不變。試說明需引入何種類型負(fù)反饋，并畫出反饋支路。1.判斷需引入反饋類型分析步驟2.標(biāo)明電路中各點(diǎn)極性3.連接反饋支路1、穩(wěn)定放大倍數(shù)——電壓或電流負(fù)反饋分析2、增大Ri—串聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋3、各級(jí)工作點(diǎn)不變—交流負(fù)反饋，反饋支路加隔直電容結(jié)論：交流電壓串聯(lián)負(fù)反饋，從e3引出，接至e1+--+++-4、標(biāo)極性，保證負(fù)反饋5.3

深度負(fù)反饋放大電路的分析計(jì)算

深度負(fù)反饋的條件是

當(dāng)時(shí)，即

基本放大電路A反饋回路F+–

（1）對(duì)于串聯(lián)負(fù)反饋，反饋信號(hào)與輸入信號(hào)以電壓的形式求和，和都是電壓量；

（2）對(duì)于并聯(lián)負(fù)反饋，反饋信號(hào)與輸入信號(hào)以電流的形式求和，和都是電流量。串聯(lián)負(fù)反饋：并聯(lián)負(fù)反饋：例1、假設(shè)電路滿足深度負(fù)反饋條件，試估算閉環(huán)電壓放大倍數(shù)Auf

。+Uo-+AUiR1R3R2+uid-+Uf-串聯(lián)負(fù)反饋：例2、假設(shè)電路滿足深度負(fù)反饋條件，試估算閉環(huán)電壓放大倍數(shù)Auf

。并聯(lián)負(fù)反饋：Uo_++RFR1R2UiAIiIf例3、假設(shè)電路滿足深度負(fù)反饋條件，試估算閉環(huán)電壓放大倍數(shù)Auf

。+Uo-+AUiR1RFRL+Uf-+-Io串聯(lián)負(fù)反饋：例4、假設(shè)電路滿足深度負(fù)反饋條件，試估算閉環(huán)電壓放大倍數(shù)Auf

。并聯(lián)負(fù)反饋：-Uo++AUiR1R3RL+-IoR2RFIiIf例5.假設(shè)電路滿足深度負(fù)反饋條件，試估算閉環(huán)電壓放大倍數(shù)Auf。串聯(lián)負(fù)反饋：

例6.假設(shè)電路滿足深度負(fù)反饋條件，試估算閉環(huán)電壓放大倍數(shù)Auf。串聯(lián)負(fù)反饋：

例7.假設(shè)電路滿足深度負(fù)反饋條件，試估算閉環(huán)電壓放大倍數(shù)Auf。并聯(lián)負(fù)反饋：

例：習(xí)題冊(cè)P147，題5.221.求IC2；2.設(shè)RC2=10k，求IC3；3.若ui=0V時(shí)，uo>0，要使uo=0，RC2如何調(diào)？4.要求Ri高，Ro低，電路接線應(yīng)作哪些變動(dòng)？5.若滿足深度負(fù)反饋條件，則接線后電壓放大倍數(shù)是否也有變動(dòng)？估算出其前后的大致數(shù)值。1.2.3.4.Ri高，串聯(lián)；Ro低，電壓引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋5.變動(dòng)前，變動(dòng)后，一、產(chǎn)生自激振蕩的原因與條件5.4

負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定性分析產(chǎn)生自激振蕩的條件

幅度條件相位條件AF=A+F=(2n+1