第六章反饋放大電路

第六章反饋放大電路第1頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月本章重點(diǎn)和考點(diǎn)：1.負(fù)反饋四種組態(tài)的正確判斷2.深度負(fù)反饋放大電路放大倍數(shù)的計(jì)算3.負(fù)反饋的作用及正反饋的典型應(yīng)用本章教學(xué)時(shí)數(shù)：8學(xué)時(shí)

第2頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月本章討論的問(wèn)題：1.什么是反饋？什么是直流反饋和交流反饋？什么是正反饋和負(fù)反饋？為什么要引入反饋？2.如何判斷電路中有無(wú)引入反饋？引入的是直流反饋還是交流反饋？是正反饋還是負(fù)反饋？3.交流負(fù)反饋有哪四種組態(tài)？如何判斷？4.交流負(fù)反饋放大電路的一般表達(dá)式是什么？第3頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月本章討論的問(wèn)題：5.放大電路中引入不同組態(tài)的負(fù)反饋后，將對(duì)性能分別產(chǎn)生什么樣的影響？6.什么是深度負(fù)反饋？在深度負(fù)反饋下，如何估算反饋系數(shù)和放大倍數(shù)？7.為什么放大電路以三級(jí)為最常見(jiàn)？8.負(fù)反饋愈深愈好嗎？什么是自激振蕩？什么樣的負(fù)反饋容易產(chǎn)生自激振蕩？如何消除自激振蕩？第4頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第16講一、講授內(nèi)容6.1反饋的基本概念與分類二、教學(xué)目的及要求（學(xué)生掌握、了解的要點(diǎn)）1、反饋的基本概念2、反饋的判斷判斷方法三、教學(xué)重點(diǎn)負(fù)反饋概念。2、各種反饋類型的判斷。四、教學(xué)難點(diǎn)并聯(lián)和串聯(lián)負(fù)反饋及電流負(fù)反饋的判斷五、本講計(jì)劃學(xué)時(shí)及時(shí)間分配2學(xué)時(shí)第5頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6.1反饋的基本概念（第16講）6.1.1反饋的基本概念一、什么是反饋在電子設(shè)備中經(jīng)常采用反饋的方法來(lái)改善電路的性能，以達(dá)到預(yù)定的指標(biāo)。放大電路中的反饋，是指將放大電路輸出電量(輸出電壓或輸出電流)的一部分或全部，通過(guò)一定的方式，反送回輸入回路中。圖6.1.1反饋放大電路的方框圖第6頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6.1.2負(fù)反饋和正反饋反饋信號(hào)增強(qiáng)了外加凈輸入信號(hào)，使放大電路的放大倍數(shù)提高——正反饋反饋信號(hào)削弱了外加凈輸入信號(hào)，使放大電路的放大倍數(shù)降低——負(fù)反饋負(fù)反饋穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)+-+第7頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月正、負(fù)反饋的判斷一、有無(wú)反饋的判斷是否有聯(lián)系輸入、輸出回路的反饋通路；是否影響放大電路的凈輸入。(a)沒(méi)引入反饋的放大電路(b)引入反饋的放大電路(c)R的接入沒(méi)引入反饋第8頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月反饋極性的判斷方法：瞬時(shí)極性法。先假定某一瞬間輸入信號(hào)的極性，然后按信號(hào)的放大過(guò)程，逐級(jí)推出輸出信號(hào)的瞬時(shí)極性，最后根據(jù)反饋回輸入端的信號(hào)對(duì)原輸入信號(hào)的作用，判斷出反饋的極性。二、反饋極性的判斷對(duì)分立元件而言，C與B極性相反，E與B極性相同。對(duì)集成運(yùn)放而言，uO與uN極性相反，uO與uP極性相同。第9頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例：用瞬時(shí)極性法判斷電路中的反饋極性。

--因?yàn)椴钅］斎腚妷旱扔谳斎腚妷号c反饋電壓之差，反饋增強(qiáng)了輸入電壓，所以為正反饋。

-反饋信號(hào)削弱了輸入信號(hào)，因此為負(fù)反饋。圖6.1.3(a)正反饋(b)負(fù)反饋第10頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例(+)(+)(-)(-)凈輸入量減小(+)(+)(-)(-)凈輸入量增加a負(fù)反饋b正反饋反饋通路反饋通路級(jí)間反饋通路(+)(+)(+)(+)(-)凈輸入量減小c級(jí)間負(fù)反饋反饋通路本級(jí)反饋通路第11頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月分立元件電路反饋極性的判斷圖6.1.4分立元件放大電路反饋極性的判斷反饋通路凈輸入量減小負(fù)反饋原則：對(duì)分立元件而言，C與B極性相反，E與B極性相同。第12頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6.1.3直流反饋和交流反饋(a)直流負(fù)反饋(b)交流負(fù)反饋交流負(fù)反饋：反饋量只含有交流量。用以改善放大電路的性能。可穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)。第13頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月直流反饋與交流反饋的判斷直流負(fù)反饋：反饋量只含有直流量。交流負(fù)反饋：反饋量只含有交流量。圖6.1.5直流反饋與交流反饋的判斷（一）(a)電路(b)直流通路(c)交流通路直流反饋無(wú)交流反饋第14頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6.1.4電壓負(fù)反饋與電流負(fù)反饋令輸出電壓為零，反饋電流不存在，所以是電壓負(fù)反饋電壓：將負(fù)載短路，反饋量為零。反饋信號(hào)取自輸出電壓，則為電壓反饋第15頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月令輸出電壓為零，反饋電流仍存在，所以是電流負(fù)反饋反饋信號(hào)取自輸出電流，則為電流反饋電流：將負(fù)載短路，反饋量仍然存在。第16頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月并聯(lián)：反饋量輸入量接于同一輸入端。接于不同的輸入端。串聯(lián)：反饋量輸入量6.1.5串聯(lián)反饋與并聯(lián)反饋反饋量與輸入量以電壓形式求和，為串聯(lián)反饋反饋量與輸入量以電流形式求和，為并聯(lián)反饋第17頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第17講一、講授內(nèi)容6.2負(fù)反饋放大電路的四種組態(tài)二、教學(xué)目的及要求（學(xué)生掌握、了解的要點(diǎn)）1.負(fù)反饋放大電路的四種基本組態(tài)的判斷方法（1）電壓串聯(lián)負(fù)反饋（2）電流串聯(lián)負(fù)反饋（3）電壓并聯(lián)負(fù)反饋（4）電流并聯(lián)負(fù)反饋2.負(fù)反饋放大電路的方塊圖表示法3.四種組態(tài)電路的方塊圖三、教學(xué)重點(diǎn)1.負(fù)反饋放大電路的四種基本組態(tài)類型的判斷2.反饋基本框圖和基本反饋方程四、教學(xué)難點(diǎn)負(fù)反饋放大電路的四種基本組態(tài)類型的判斷；五、本講計(jì)劃學(xué)時(shí)及時(shí)間分配2學(xué)時(shí)第18頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6.2負(fù)反饋放大電路的四種組態(tài)引子：負(fù)反饋放大電路的分析反饋放大電路的分析包括定性分析和定量計(jì)算兩個(gè)方面。定性分析要求讀懂電路圖，確定反饋的類型，分析負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的改善等。定量計(jì)算就是計(jì)算負(fù)反饋放大電路的性能指標(biāo)。第19頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（2）從輸入端看，反饋量與輸入量是以電壓方式相疊加，還是以電流方式相疊加。對(duì)于具體的負(fù)反饋放大電路，首先應(yīng)進(jìn)行定性分析，進(jìn)而進(jìn)行定量分析。（1）從輸出端看，反饋量是取自于輸出電壓，還是取自于輸出電流。反饋信號(hào)取自輸出電壓，則為電壓反饋反饋信號(hào)取自輸出電流，則為電流反饋反饋量與輸入量以電壓形式求和，為串聯(lián)反饋反饋量與輸入量以電流形式求和，為并聯(lián)反饋第20頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月四種負(fù)反饋組態(tài)具體電路舉例一、電壓串聯(lián)負(fù)反饋圖6.2.1電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路反饋信號(hào)與輸出電壓成正比，集成運(yùn)放的凈輸入電壓等于輸入電壓與反饋電壓之差，電壓串聯(lián)、電壓并聯(lián)、電流串聯(lián)、電流并聯(lián)負(fù)反饋電壓串聯(lián)負(fù)反饋方框圖第21頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、電流串聯(lián)負(fù)反饋圖6.2.2電流串聯(lián)負(fù)反饋電路反饋信號(hào)與輸出電流成正比，凈輸入電壓等于外加輸入信號(hào)與反饋信號(hào)之差2.串聯(lián)負(fù)反饋電路的輸入電流很小，適用于輸入信號(hào)為恒壓源或近似恒壓源的情況。1.電壓負(fù)反饋能夠穩(wěn)定輸出電壓，電流負(fù)反饋能夠穩(wěn)定輸出電流。小結(jié)電流串聯(lián)負(fù)反饋方框圖第22頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、電壓并聯(lián)負(fù)反饋圖6.2.3電壓并聯(lián)負(fù)反饋電路反饋信號(hào)與輸出電壓成正比，凈輸入電流等于外加輸入電流與反饋電流之差電壓并聯(lián)負(fù)反饋方框圖第23頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月四、電流并聯(lián)負(fù)反饋圖6.2.4電流并聯(lián)負(fù)反饋電路反饋信號(hào)與輸出電流成正比，凈輸入電流等于外加輸入信號(hào)與反饋信號(hào)之差：電流并聯(lián)負(fù)反饋方框圖第24頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月四種反饋組態(tài)的判斷并聯(lián)：反饋量輸入量接于同一輸入端。接于不同的輸入端。串聯(lián)：反饋量輸入量電流：將負(fù)載短路，反饋量仍然存在。電壓：將負(fù)載短路，反饋量為零。第25頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月[例1]判斷反饋的組態(tài)。反饋通路：T、R2與R1交、直流反饋瞬時(shí)極性法判斷：負(fù)反饋輸出端看：電流負(fù)反饋輸入端看：串聯(lián)負(fù)反饋電路引入交、直流電流串聯(lián)負(fù)反饋第26頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月[例2]判斷反饋的組態(tài)。例2電路圖反饋通路：T3

、R4與R2交、直流反饋瞬時(shí)極性法判斷：負(fù)反饋輸出端看：電壓負(fù)反饋輸入端看：串聯(lián)負(fù)反饋電路引入交、直流電壓串聯(lián)負(fù)反饋第27頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.負(fù)反饋放大電路的方框圖表示法負(fù)反饋放大電路方框圖

分別為輸入信號(hào)、輸出信號(hào)和反饋信號(hào)；開(kāi)環(huán)放大倍數(shù)無(wú)反饋時(shí)放大網(wǎng)絡(luò)的放大倍數(shù)；因?yàn)椋?.2.5負(fù)反饋放大電路的一般表達(dá)式第28頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月所以：閉環(huán)放大倍數(shù)：電路的環(huán)路放大倍數(shù)：反饋系數(shù)：第29頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月若——深度負(fù)反饋結(jié)論：深度負(fù)反饋放大電路的放大倍數(shù)主要由反饋網(wǎng)絡(luò)的反饋系數(shù)決定，能保持穩(wěn)定。若則——自激振蕩2.負(fù)反饋放大電路的一般表達(dá)式閉環(huán)放大倍數(shù)：在中頻段，Af、A和F均為實(shí)數(shù)

第30頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月四種負(fù)反饋組態(tài)的放大倍數(shù)電壓串聯(lián)負(fù)反饋電路電流串聯(lián)負(fù)反饋電路電壓并聯(lián)負(fù)反饋電路電流并聯(lián)負(fù)反饋電路電壓放大倍數(shù)轉(zhuǎn)移電阻轉(zhuǎn)移電導(dǎo)電流放大倍數(shù)第31頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月表6-2-1四種組態(tài)負(fù)反饋放大電路的比較輸出信號(hào)反饋信號(hào)開(kāi)環(huán)電路的放大倍數(shù)反饋系數(shù)電壓串聯(lián)式電壓并聯(lián)式電流串聯(lián)式電流并聯(lián)式電壓放大倍數(shù)轉(zhuǎn)移電阻轉(zhuǎn)移電導(dǎo)電流放大倍數(shù)第32頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月復(fù)習(xí)：1.正、負(fù)反饋的判斷

(瞬時(shí)極性法)對(duì)分立元件而言，C與B極性相反，E與B極性相同。對(duì)集成運(yùn)放而言，uO與uN極性相反，uO與uP極性相同。以電壓求和或以電流求和判斷凈輸入信號(hào)是增加或減小。2.交、直流負(fù)反饋的判斷直流負(fù)反饋：反饋量只含有直流量。交流負(fù)反饋：反饋量只含有交流量。第33頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3.四種負(fù)反饋?zhàn)钁B(tài)的判斷并聯(lián)：反饋量輸入量接于同一輸入端。接于不同的輸入端。串聯(lián)：反饋量輸入量電流：將負(fù)載短路，反饋量仍然存在。電壓：將負(fù)載短路，反饋量為零。第34頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第18講一、講授內(nèi)容6.3負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響二、教學(xué)目的及要求（學(xué)生掌握、了解的要點(diǎn)）1.理解負(fù)反饋對(duì)放大倍數(shù)的影響2.理解負(fù)反饋對(duì)輸入電阻和輸出電阻的影響3.理解負(fù)反饋對(duì)頻帶寬度的影響4.理解負(fù)反饋對(duì)非線性失真的影響5.一般了解放大電路中引入反饋的一般原則6一般了解內(nèi)容放大電路中其它形式的反饋三、教學(xué)重點(diǎn)負(fù)反饋對(duì)放大器性能的影響和改善四、教學(xué)難點(diǎn)非深度負(fù)反饋電路的計(jì)算?？芍恢v參數(shù)的含義和計(jì)算方法，可不作仔細(xì)的數(shù)學(xué)推導(dǎo)。五、本講計(jì)劃學(xué)時(shí)及時(shí)間分配2學(xué)時(shí)第35頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6.3負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響（第18講）6.3.1提高放大電路的穩(wěn)定性引入負(fù)反饋后，在輸入信號(hào)一定的情況下，當(dāng)電路參數(shù)變化、電源電壓波動(dòng)或負(fù)載發(fā)生變化時(shí)，放大電路輸出信號(hào)的波動(dòng)減小，即放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高。放大倍數(shù)穩(wěn)定性提高的程度與反饋深度有關(guān)。在中頻范圍內(nèi)，放大倍數(shù)的相對(duì)變化量：結(jié)論：引入負(fù)反饋后，放大倍數(shù)的穩(wěn)定性提高了(1+AF)倍。第36頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

例：在電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大電路中，①估算反饋系數(shù)和反饋深度②估算放大電路的閉環(huán)電壓放大倍數(shù)③如果開(kāi)環(huán)差模電壓放大倍數(shù)A的相對(duì)變化量為±10%，此時(shí)閉環(huán)電壓放大倍數(shù)Af的相對(duì)變化量等于多少？解：①反饋系數(shù)反饋深度第37頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月②閉環(huán)放大倍數(shù)③Af的相對(duì)變化量結(jié)論：當(dāng)開(kāi)環(huán)差模電壓放大倍數(shù)變化

10%時(shí)，電壓放大倍數(shù)的相對(duì)變化量只有

0.0001%，而穩(wěn)定性提高了一萬(wàn)倍。第38頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月xf負(fù)反饋減小了波形失真加入負(fù)反饋無(wú)負(fù)反饋FxfAxixoxo大小略大略小略小略大xiA接近正弦波預(yù)失真+–6.3.2減小非線性失真和抑制干擾同樣道理，負(fù)反饋可抑制放大電路內(nèi)部噪聲。第39頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6.3.3展寬頻帶由于負(fù)反饋可以提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性，因而對(duì)于頻率不同而引起的放大倍數(shù)下降，也可以改善。設(shè)無(wú)反饋時(shí)放大電路在中、高頻段的放大倍數(shù)分別為，上限頻率為fＨ；引入反饋系數(shù)為的負(fù)反饋后，放大電路在中、高頻段的放大倍數(shù)分別為，上限頻率為fHf。第40頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月所以：第41頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月可見(jiàn)，引入負(fù)反饋后，放大電路的中頻放大倍數(shù)減小為無(wú)反饋時(shí)的1/；而上限頻率提高到無(wú)反饋時(shí)的倍。同理，可推導(dǎo)出引入負(fù)反饋后，放大電路的下限頻率降低為無(wú)反饋時(shí)的1/。

結(jié)論：引入負(fù)反饋后，放大電路的上限頻率提高，下限頻率降低，因而通頻帶展寬。fbwf=fHf-fLf≈fHf

fbw=fH-fL≈fH基本放大電路的通頻帶反饋放大電路的通頻帶第42頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3dB3dBfLfHfbwfLffHffbwf負(fù)反饋對(duì)通頻帶和放大倍數(shù)的影響f第43頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6.3.4改變輸入電阻和輸出電阻不同類型的負(fù)反饋，對(duì)輸入電阻、輸出電阻的影響不同。一、對(duì)輸入電阻的影響1.串聯(lián)負(fù)反饋增大輸入電阻得：結(jié)論：引入串聯(lián)負(fù)反饋后，輸入電阻增大為無(wú)反饋時(shí)的倍。注意：在某些負(fù)反饋放大電路中，有些電阻不在反饋內(nèi)。--只針對(duì)串聯(lián)負(fù)反饋。第44頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.并聯(lián)負(fù)反饋減小輸入電阻得：結(jié)論：引入并聯(lián)負(fù)反饋后，輸入電阻減小為無(wú)負(fù)反饋時(shí)的1/。第45頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、負(fù)反饋對(duì)輸出電阻的影響1.電壓負(fù)反饋減小輸出電阻放大電路的輸出電阻定義為：得：結(jié)論：引入電壓負(fù)反饋后，放大電路的輸出電阻減小到無(wú)反饋時(shí)的。Rof第46頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.電流負(fù)反饋增大輸出電阻結(jié)論：引入電流負(fù)反饋后，放大電路的輸出電阻增大到無(wú)反饋時(shí)的倍。注意：在某些負(fù)反饋放大電路中，有些電阻不在反饋內(nèi)，反饋對(duì)它不產(chǎn)生影響。--只針對(duì)電流負(fù)反饋。第47頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月綜上所述(1)反饋信號(hào)與外加輸入信號(hào)的求和方式只對(duì)放大電路的輸入電阻有影響：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。(2)反饋信號(hào)在輸出端的采樣方式只對(duì)放大電路的輸出電阻有影響：電壓負(fù)反饋使輸出電阻減??；電流負(fù)反饋使輸出電阻增大。(3)串聯(lián)負(fù)反饋只增大反饋環(huán)路內(nèi)的輸入電阻；電流負(fù)反饋只增大反饋環(huán)路內(nèi)的輸出電阻。(4)負(fù)反饋對(duì)輸入電阻和輸出電阻的影響程度，與反饋深度有關(guān)。第48頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6.3.5放大電路中引入負(fù)反饋的一般原則負(fù)反饋對(duì)放大電路性能方面的影響，均與反饋深度有關(guān)。負(fù)反饋放大電路的分析以定性分析為主，定量分析為輔。定性分析常用EDA軟件（EWB/PSPICE）進(jìn)行分析。電路設(shè)計(jì)時(shí)，引入負(fù)反饋的一般原則（1）為了穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)，應(yīng)引入直流負(fù)反饋；為了改善電路的動(dòng)態(tài)性能，應(yīng)引入交流負(fù)反饋。（2）根據(jù)信號(hào)源的性質(zhì)引入串聯(lián)負(fù)反饋，或者并聯(lián)負(fù)反饋。當(dāng)信號(hào)源為恒壓源或內(nèi)阻較小的電壓源時(shí)，為增大放大電路的輸入電阻，以減小信號(hào)源的輸出電流和內(nèi)阻上的壓降，應(yīng)引入串聯(lián)負(fù)反饋。第49頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（4）根據(jù)表6-2-1所示的四種組態(tài)反饋電路的功能，在需要進(jìn)行信號(hào)變換時(shí)，選擇合適的組態(tài)。例如，若將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，應(yīng)在放大電路中引入電壓并聯(lián)負(fù)反饋；若將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成電流信號(hào)，應(yīng)在放大電路中引入電流串聯(lián)負(fù)反饋，等等。當(dāng)信號(hào)源為恒流源或內(nèi)阻較大的電壓源時(shí)，為減小電路的輸入電阻，使電路獲得更大的輸入電流，應(yīng)引入并聯(lián)負(fù)反饋。（3）根據(jù)負(fù)載對(duì)放大電路輸出量的要求，即負(fù)載對(duì)其信號(hào)源的要求，決定引入電壓負(fù)反饋或電流負(fù)反饋。當(dāng)負(fù)載需要穩(wěn)定的電壓信號(hào)時(shí)，應(yīng)引入電壓負(fù)反饋；當(dāng)負(fù)載需要穩(wěn)定的電流信號(hào)時(shí)，應(yīng)引入電流負(fù)反饋。電路設(shè)計(jì)時(shí)，引入負(fù)反饋的一般原則第50頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月[例6.3.1]

電路如圖所示，為了達(dá)到下列目的，分別說(shuō)明應(yīng)引入哪種組態(tài)的負(fù)反饋以及電路如何連接。（3）將輸入電流iI轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的輸出電壓uO。（1）減小放大電路從信號(hào)源索取的電流并增強(qiáng)帶負(fù)載能力。（2）將輸入電流i1轉(zhuǎn)換成與之成穩(wěn)定線性關(guān)系的輸出電流io。第51頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(2)應(yīng)引入電流并聯(lián)負(fù)反饋。電路中將④與⑥、⑦與⑩、②與⑨分別連接。(3)應(yīng)引入電壓并聯(lián)負(fù)反饋。電路中應(yīng)將②與⑨、⑧與⑩、⑤與⑥分別連接。

(1)應(yīng)引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋。電路中將④與⑥、③與⑨、⑧與⑩分別連接。第52頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6.4.1深度負(fù)反饋的特點(diǎn)（實(shí)質(zhì)）放大電路的閉環(huán)電壓放大倍數(shù)：深度負(fù)反饋放大電路的閉環(huán)電壓放大倍數(shù)：對(duì)于串聯(lián)負(fù)反饋：并聯(lián)負(fù)反饋：

結(jié)論：根據(jù)負(fù)反饋組態(tài)，選擇適當(dāng)?shù)墓?；再根?jù)放大電路的實(shí)際情況，列出關(guān)系式后，直接估算閉環(huán)電壓放大倍數(shù)。6.4負(fù)反饋放大電路的分析方法第53頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6.4.2深度負(fù)反饋條件下放大倍數(shù)的近似計(jì)算一、電壓串聯(lián)負(fù)反饋放大倍數(shù)則為電壓放大倍數(shù)二、電流串聯(lián)負(fù)反饋放大倍數(shù)為轉(zhuǎn)移電導(dǎo)電壓放大倍數(shù)第54頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、電壓并聯(lián)負(fù)反饋放大倍數(shù)為轉(zhuǎn)移電阻源電壓放大倍數(shù)并聯(lián)負(fù)反饋電路的信號(hào)源對(duì)于并聯(lián)負(fù)反饋電路，信號(hào)源內(nèi)阻是必不可少的。第55頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月四、電流并聯(lián)負(fù)反饋放大倍數(shù)為電流放大倍數(shù)電壓放大倍數(shù)小結(jié)：（1）正確判斷反饋組態(tài)；（2）求解反饋系數(shù)；（3）利用F求解第56頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月[例6-4]如圖，已知R1＝10KΩ，R2＝100KΩ，R3＝2KΩ，RL＝5KΩ。求解在深度負(fù)反饋條件下的AUf.

圖3.2.8例3-4電路圖解：反饋通路：T、R3、R2與R1電路引入電流串聯(lián)負(fù)反饋第57頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月[例6-5]在圖所示電路中，已知R2＝10KΩ，R4＝100KΩ，求解在深度負(fù)反饋條件下的AUF反饋通路：T3

、R4與R2電路引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋電壓放大倍數(shù)第58頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月[例6-6]

估算深負(fù)反饋運(yùn)放的閉環(huán)電壓放大倍數(shù)。解：該電路為電壓并聯(lián)負(fù)反饋，在深度負(fù)反饋條件下：則閉環(huán)電壓放大倍數(shù)為：第59頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月該電路為電壓串聯(lián)負(fù)反饋在深度負(fù)反饋條件下[例6-7]：第60頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月該電路為電流并聯(lián)負(fù)反饋，在深度負(fù)反饋條件下：故：閉環(huán)電壓放大倍數(shù)為：[例6-8]第61頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6.5負(fù)反饋放大電路的穩(wěn)定問(wèn)題對(duì)于多級(jí)放大電路，如果引入過(guò)深的負(fù)反饋，可能引起自激振蕩。6.5.1負(fù)反饋放大電路自激振蕩產(chǎn)生的原因和條件放大電路的閉環(huán)放大倍數(shù)為：在中頻段，在高、低頻段，放大倍數(shù)和反饋系數(shù)的模和相角都隨頻率變化，使。一、自激振蕩產(chǎn)生的原因

當(dāng)時(shí)說(shuō)明，此時(shí)放大電路沒(méi)有輸入信號(hào)，但仍有一定的輸出信號(hào)，因此產(chǎn)生了自激振蕩。第62頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、自激振蕩的平衡條件即：幅值條件相位條件自激振蕩過(guò)程如下：第63頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例：?jiǎn)喂茏枞蓠詈瞎采浞糯箅娐返念l率響應(yīng)-270o0.707AumAumfLfHBWffφOO-90o-180ofLfH負(fù)反饋放大電路穩(wěn)定性的定性分析第64頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月可見(jiàn)，在低、高頻段，放大電路分別產(chǎn)生了0

~+90

和0

~-90

的附加相移。兩級(jí)放大電路將產(chǎn)生0

~

180

附加相移；三級(jí)放大電路將產(chǎn)生0

~

270

的附加相移。對(duì)于多級(jí)放大電路，如果某個(gè)頻率的信號(hào)產(chǎn)生的附加相移為180o，而反饋網(wǎng)絡(luò)為純電阻，則：滿足自激振蕩的相位條件，如果同時(shí)滿足自激振蕩的幅值條件，放大電路將產(chǎn)生自激振蕩。第65頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月但三級(jí)放大電路，在深度負(fù)反饋條件下，對(duì)于某個(gè)頻率的信號(hào)，既滿足相位條件，也滿足幅度條件，可以產(chǎn)生自激振蕩。結(jié)論：?jiǎn)渭?jí)放大電路不會(huì)產(chǎn)生自激振蕩；兩級(jí)放大電路當(dāng)頻率趨于無(wú)窮大或趨于零時(shí)，雖然滿足相位條件，但不滿足幅度條件，所以也不會(huì)產(chǎn)生自激振蕩；第66頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、判斷方法利用負(fù)反饋放大電路回路增益的波特圖，分析是否同時(shí)滿足自激振蕩的幅度和相位條件。6.5.2負(fù)反饋放大電路穩(wěn)定性的判斷滿足自激振蕩的幅度條件頻率為fC滿足自激振蕩的相位條件頻率為fO因?yàn)榇嬖趂O，且fO＜

fC，則電路不穩(wěn)定。(動(dòng)畫avi\10-1.avi)第67頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月判斷方法雖然存在fO，但fO＞

fC，則電路穩(wěn)定，不產(chǎn)生自激振蕩。判斷方法小結(jié)如下：（1）若不存在fO，則電路穩(wěn)定（2）若存在fO，且fO＜

fC，則電路不穩(wěn)定，必然產(chǎn)生自激振蕩。若存在fO，但fO＞

fC，則電路穩(wěn)定，不產(chǎn)生自激振蕩。第68頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月例1：某負(fù)反饋放大電路的波特圖為：f/HZf/HZfofo60402000-90°-180°

AF

(a)產(chǎn)生自激由波特圖中的相頻特性可見(jiàn)，當(dāng)f=f0

時(shí)，相位移

AF=-180o，滿足相位條件；結(jié)論：當(dāng)f=f0

時(shí)，電路同時(shí)滿足自激振蕩的相位條件和幅度條件，將產(chǎn)生自激振蕩。此頻率對(duì)應(yīng)的對(duì)數(shù)幅頻特性位于橫坐標(biāo)軸之上，即：第69頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月結(jié)論：該負(fù)反饋放大電路不會(huì)產(chǎn)生自激振蕩，能夠穩(wěn)定工作。例2：由負(fù)反饋放大電路的波特圖可見(jiàn)，當(dāng)f=f0，相位移

AF=-180o時(shí)f/HZf/HZf0f0604020OO-90°-180°

AFfcfc利用波特圖來(lái)判斷自激振蕩(b)不產(chǎn)生自激第70頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月Gm二、穩(wěn)定裕度當(dāng)環(huán)境溫度、電路參數(shù)及電源電壓等在一定范圍內(nèi)變化時(shí)，為保證放大電路也能滿足穩(wěn)定條件，要求放大電路要有一定的穩(wěn)定裕度。1.幅值裕度Gmf/HZf/HZfofo604020OO-90°-180°

AFfcfc對(duì)于穩(wěn)定的負(fù)反饋放大電路，Gm為負(fù)值。Gm

值愈負(fù)，負(fù)反饋放大電路愈穩(wěn)定。一般要求Gm≤

-10dB。第71頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.相位裕度

m當(dāng)f=fc時(shí)，負(fù)反饋放大電路穩(wěn)定對(duì)于穩(wěn)定的負(fù)反饋放大電路，

m為正值。

m值愈大，負(fù)反饋放大電路愈穩(wěn)定。一般要求

m≥45

f/Hzf/Hzfofo60402000-90°-180°

AFfcfc

mGm第72頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月負(fù)反饋放大電路自激振蕩的消除方法為保證放大電路穩(wěn)定工作，對(duì)于三級(jí)或三級(jí)以上的負(fù)反饋放大電路，需采取適當(dāng)措施破壞自激振蕩的幅度條件和相位條件。最簡(jiǎn)單的方法是減小反饋系數(shù)或反饋深度，使得在滿足相位條件時(shí)不滿足幅度條件。但是，由于反饋深度下降，不利于放大電路其他性能的改善，因此通常采用接入電容或RC元件組成校正網(wǎng)絡(luò)，以消除自激振蕩。第73頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.簡(jiǎn)單滯后補(bǔ)償比較簡(jiǎn)單的消振措施是在負(fù)反饋放大電路的適當(dāng)?shù)胤浇尤胍粋€(gè)電容。一、滯后補(bǔ)償接入的電容相當(dāng)于并聯(lián)在前一級(jí)的負(fù)載上，在中、低頻時(shí)，容抗很大，所以這個(gè)電容基本不起作用。第74頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月高頻時(shí)，容抗減小，使前一級(jí)的放大倍數(shù)降低，從而破壞自激振蕩的條件，使電路穩(wěn)定工作。簡(jiǎn)單滯后補(bǔ)償前后基本放大電路的幅頻特性虛線為補(bǔ)償前的幅頻特性實(shí)線為補(bǔ)償后的幅頻特性當(dāng)f=fC

時(shí)，趨于-1350，即fO＞

fC

，并具有450的相位裕度，所以電路一定不會(huì)產(chǎn)生自激振蕩。

簡(jiǎn)單滯后補(bǔ)償前后基本放大電路的幅頻特性第75頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2.RC滯后補(bǔ)償除了電容校正以外，還可以利用電阻、電容元件串聯(lián)組成的RC校正網(wǎng)絡(luò)來(lái)消除自激振蕩。利用RC校正網(wǎng)絡(luò)代替電容校正網(wǎng)絡(luò)，將使通頻帶變窄的程度有所改善。第76頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3.密勒效應(yīng)補(bǔ)償二、超前補(bǔ)償利用密勒效應(yīng)將補(bǔ)償電容、或補(bǔ)償電阻和電容跨接放大電路的輸入端和輸出端。若改變負(fù)反饋放大電路在環(huán)路增益為0dB點(diǎn)的相位，使之超前，也能破壞其自激振蕩條件，使fo＞fc。通常將補(bǔ)償電容加在反饋回路。第77頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月【小結(jié)】這幾節(jié)主要講述了反饋的基本概念、負(fù)反饋放大電路的方塊圖及一負(fù)反饋對(duì)放大電路性能的影響和放大電路的穩(wěn)定性等問(wèn)題；闡明了反饋的判斷方法、深度負(fù)反饋條件下放大倍數(shù)的估算方法、根據(jù)需要正確引入負(fù)反饋的方法；闡述了負(fù)反饋放大電路穩(wěn)定性的判斷方法和自激振蕩的消除方法等。第78頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月1.反饋的概念在電子電路中，將輸出量（輸出電壓或輸出電流）的一部分或全部通過(guò)一定的電路形式作用到輸入回路，用來(lái)影響其輸入量（放大電路的輸入電壓或輸入電流）的措施稱為反饋。若反饋的結(jié)果使輸出量的變化（或凈輸入量）減小，則稱之為負(fù)反饋；反之，則稱之為正反饋。若反饋存在于直流通路，則稱為直流反饋；若反饋存在于交流通路，則稱為交流反饋。本章重點(diǎn)研究交流負(fù)反饋。交流負(fù)反饋有四種組態(tài)：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。若反饋量取自輸出電壓，則稱之為電壓反饋；若反饋量取自輸出電流,則稱之為電流反饋；輸入量、反饋量和凈輸入量，以電壓形式相疊加，即，稱為串聯(lián)反饋；以電流形式相疊加，即，稱為并聯(lián)反饋。反饋組態(tài)不同，量綱也就不同。2.反饋類型的判斷在分析反饋放大電路時(shí)，“有無(wú)反饋”決定于輸出回路和輸入回路是否存在反饋通路；“直流反饋或交流反饋”決定于反饋通路存在于直流通路還是交流通路”；“正負(fù)反饋”的判斷可采用瞬時(shí)極性法，反饋的結(jié)果使凈輸入量減小的為負(fù)反饋，使凈輸入量增大的為正反饋。為判斷交流負(fù)反饋放大電路中引入的是電壓反饋還是電流反饋，可令輸出電壓等于零，若反饋量隨之為零，則為電壓反饋，若反饋量依然存在，則為電流反饋。3.負(fù)反饋放大電路放大倍數(shù)的一般表達(dá)式在深度負(fù)反饋條件下—可以求出四種反饋組態(tài)放大電路的電壓放大倍數(shù)。4.引入交流負(fù)反饋后可以改善放大電路多方面的性能，可以提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性、改變輸入電阻和輸出電阻、展寬頻帶、減小非線性失真等。在實(shí)用電路中，應(yīng)根據(jù)需求引入合適的反饋。第79頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6.6正反饋的典型應(yīng)用6.6.1正弦波振蕩器工作原理~放大電路反饋網(wǎng)絡(luò)如果反饋電壓uf與原輸入信號(hào)ui完全相等，則即使無(wú)外輸入信號(hào)，放大電路輸出端也有一個(gè)正弦波信號(hào)——自激振蕩。(電路要引入正反饋)圖6.1.2正弦波振蕩電路的方框圖一、產(chǎn)生正弦波振蕩的條件動(dòng)畫avi\11-1.avi第80頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月由此知放大電路產(chǎn)生自激振蕩的條件是：即：所以產(chǎn)生正弦波振蕩的條件是：——幅度平衡條件——相位平衡條件電路起振的條件：第81頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

6.6.2正弦波振蕩電路的組成及分析步驟

組成：放大電路：集成運(yùn)放選頻網(wǎng)絡(luò)：確定電路的振蕩頻率反饋網(wǎng)絡(luò)：引入正反饋穩(wěn)幅環(huán)節(jié)：非線性環(huán)節(jié)，使輸出信號(hào)幅值穩(wěn)定分類：RC正弦波振蕩電路，頻率較低，在1MHz以下。LC正弦波振蕩電路，頻率較高，在1MHz以上。石英晶體振蕩電路，頻率較高，振蕩頻率非常穩(wěn)定。第82頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月判斷電路能否產(chǎn)生正弦波振蕩的方法和步驟1.檢查電路是否具備正弦波振蕩的組成部分；2.檢查放大電路的靜態(tài)工作點(diǎn)是否能保證放大電路正常工作；3.分析電路是否滿足自激振蕩的相位平衡條件判斷相位平衡條件的方法是：瞬時(shí)極性法。5.估算振蕩頻率和起振條件4.判斷是否滿足振幅平衡條件。第83頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6.6.3

RC正弦波振蕩電路RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)振蕩電路也稱RC橋式正弦波振蕩電路或稱文氏振蕩電路(Wien)電路組成：放大電路——集成運(yùn)放A；選頻與正反饋網(wǎng)絡(luò)——R、C串并聯(lián)電路；穩(wěn)幅環(huán)節(jié)——RF與R

組成的負(fù)反饋電路。第84頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月圖

6.1.4一、RC串并聯(lián)選頻網(wǎng)絡(luò)Z1Z2取R1=R2=R，C1=C2=C，令

則：第85頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月得RC串并聯(lián)電路的幅頻特性為：相頻特性為：最大，

F=0。0

F01/3+90o-90o圖

6.1.5第86頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、振蕩頻率與起振條件1.振蕩頻率2.起振條件f=f0時(shí)，由振蕩條件知：所以起振條件為：同相比例運(yùn)放的電壓放大倍數(shù)為即要求：第87頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、振蕩電路中的負(fù)反饋(穩(wěn)幅環(huán)節(jié))引入電壓串聯(lián)負(fù)反饋，可以提高放大倍數(shù)的穩(wěn)定性，改善振蕩電路的輸出波形，提高帶負(fù)載能力。反饋系數(shù)改變RF，可改變反饋深度。增加負(fù)反饋深度，并且滿足則電路可以起振，并產(chǎn)生比較穩(wěn)定而失真較小的正弦波信號(hào)。反饋電阻RF采用負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻，采用正溫度系數(shù)的熱敏電阻，均可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)穩(wěn)幅。第88頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月穩(wěn)幅的其它措施電流增大時(shí)，二極管動(dòng)態(tài)電阻減小。電流減小時(shí)，動(dòng)態(tài)電阻增大，加大非線性環(huán)節(jié)，從而使輸出電壓穩(wěn)定。在RF回路中串聯(lián)二個(gè)并聯(lián)的二極管第89頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月四、振蕩頻率可調(diào)的RC橋式正弦波振蕩電路用雙層波段開(kāi)關(guān)接不同電容，作為振蕩頻率f0的粗調(diào)；用同軸電位器實(shí)現(xiàn)f0的微調(diào)。RC串、并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中，如何調(diào)節(jié)頻率？問(wèn)題：如何提高頻率？動(dòng)畫avi\11-2.avi第90頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（選講）其他形式的RC振蕩電路一、移相式振蕩電路集成運(yùn)放產(chǎn)生的相位移

A=180o，如果反饋網(wǎng)絡(luò)再相移180o，即可滿足產(chǎn)生正弦波振蕩的相位平衡條件。振蕩頻率為：0

270o180o90o當(dāng)f=f0時(shí)，相移180o，滿足正弦波振蕩的相位條件。起振條件：RF>12R第91頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月*二、雙T選頻網(wǎng)絡(luò)振蕩電路振蕩頻率約為：當(dāng)f=f0

時(shí)，雙T網(wǎng)絡(luò)的相移為

F=180o；反相比例運(yùn)放的相移

A=180o，因此滿足產(chǎn)生正弦波振蕩的相位平衡條件。如果放大電路的放大倍數(shù)足夠大，同時(shí)滿足振幅平衡條件，即可產(chǎn)生正弦波振蕩。起振條件第92頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月*三種RC振蕩電路的比較名稱RC串并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)振蕩電路移相式振蕩電路雙T網(wǎng)絡(luò)選頻振蕩電路電路形式振蕩頻率起振條件電路特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合可方便地連續(xù)調(diào)節(jié)振蕩頻率，便于加負(fù)反饋穩(wěn)幅電路，容易得到良好的振蕩波形。電路簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)方便，適用于波形要求不高的輕便測(cè)試設(shè)備中。選頻特性好，適用于產(chǎn)生單一頻率的振蕩波形。第93頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6.6.4

LC

正弦波振蕩電路一、LC

諧振回路的頻率特性當(dāng)頻率變化時(shí)，并聯(lián)電路阻抗的大小和性質(zhì)都發(fā)生變化。并聯(lián)電路的導(dǎo)納：當(dāng)電路發(fā)生并聯(lián)諧振。圖

6.1.10第94頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月并聯(lián)諧振角頻率令：——諧振回路的品質(zhì)因數(shù)當(dāng)Q>>1時(shí)諧振頻率：第95頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月回路等效阻抗：LC并聯(lián)回路的阻抗：發(fā)生并聯(lián)諧振時(shí)，在諧振頻率附近，可見(jiàn)，Q值不同，回路的阻抗不同。第96頁(yè)，課件共109頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月不同Q

值時(shí)，LC并聯(lián)電路的幅頻特性：Z01Z02Q1>Q2Q1Q2相頻特性：

F+90o-90oQ1Q2Q1>Q2感性純阻容性結(jié)論：1.當(dāng)f=f0

時(shí)，電路為純電阻性，等效阻抗最大；當(dāng)f<f0

時(shí)，電路為感性；當(dāng)f>f0